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第一章 药物化学结构与体内生物转化的关系
基本概念
1.定义：在酶的作用下，将药物转变成极性分子，再排出体外的过程，称为药物代谢
2.研究目的：阐明药理作用特点、作用时程、产生毒副作用的原因
3.药物在体内代谢的化学变化类型(分类)
药物代谢的分类(分两相)
第I相：生物转化(官能团的反应)
药物分子进行氧化、还原、水解、羟基化，引入或使分子暴露出极性基团(羟基、羧基、巯基、氨基等)。
第II相：生物结合(结合反应)
I相的产物与体内内源性分子(葡萄糖醛酸、硫酸、甘氨酸、谷胱甘肽)共价键结合生成水溶性的物质，排出体外。
第一节 药物的官能团化反应(第I相生物转化)
九个标题，主要归为：氧化(羟基化)、还原、水解
一、含芳环的药物(氧化)
芳环的 氧化，生成酚类化合物。一般在立体位阻小的位置
例：苯妥英
一个芳环羟基化
二、含烯键和炔键的药物(氧化)
氧化为环氧化物，再转化为二羟基化合物
例：卡马西平
经环氧化反应(活性成分)，再进一步转化为二羟基化合物
三、含饱和碳原子的药物(氧化)
1.氧化成羟基
2.长碳链端基的甲基进行ω氧化生成羧基，ω—1氧化为羟基化合物
3.羰基α碳：易氧化为羟基化合物
例：地西泮羰基α碳的羟基化反应
四、含卤素的代谢(氧化脱卤)
一部分卤代烃与谷胱甘肽结合排出，其余的氧化脱卤，生成活性中间体，产生毒性。
例：氯霉素二氯乙酰基氧化为酰氯，产生毒性
五、胺类药物
N—脱烷基，脱胺，N—氧化
例：普萘洛尔
叔胺和含氮芳杂环类：N—氧化反应
六、含氧的药物
O—脱烷基，醇的氧化，酮的还原
例醚类药物：O—脱烷基
可待因
酮经还原反应生成醇
例：美沙酮被还原为美沙醇，引入手性碳
七、含硫的药物
与氧类似，S—脱烷基，硫氧化，硫还原
例：舒林酸是前体药物，在体内还原生成硫醚化合物，具有活性。
八、含硝基的药物(还原)
1.硝基经还原生成芳香胺类
2.中间经过羟胺中间体，可致癌和产生细胞毒
九、酯和酰胺药物的代谢(水解)
1.酯和酰胺的代谢途径为水解反应
2.酰胺较酯水解较慢
3.酯和酰胺的可水解性可用于前药设计
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第二节 药物的结合反应(第Ⅱ相生物结合)
掌握要点：
①酶催化下将内源性极性小分子(葡萄糖醛酸、硫酸、氨基酸、谷胱甘肽)结合到药物上或药物经第1相生物转化的产物上
②代谢结果是产生水溶性物质，有利于排泄
③分两步进行(活化、结合)
④被结合的基团一般是羟基、氨基、羧基、杂环氮原子和巯基
药物结合反应的类型六类(六个标题)：
结合基团：羟基、氨基、羧基、杂环氮原子和巯基
例1：吗啡的3、6位羟基和葡萄糖醛酸结合形成苷
例2：代谢与药物毒性
新生儿不能使氯霉素与葡萄糖醛酸结合排出体外，引起“灰婴综合症”
例3：白消安的代谢是与谷胱甘肽结合
谷胱甘肽和酰卤的结合是解毒反应
五、乙酰化结合反应
1.可经乙酰化结合反应代谢的基团有：伯氨基、氨基酸、磺酰胺、肼、酰肼
2.结果是：把亲水性的氨基结合形成水溶性小的酰胺
例：对氨基水杨酸乙酰化代谢
六、甲基化结合反应
1.特点：降低被代谢物极性和亲水性
2.参与甲基化结合的基团为：酚羟基(ArOH)、氨基(NH 2)、巯基(SH)
3.例：肾上腺素，产物为3-O-甲基肾上腺素
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第三节 药物的生物转化和药学研究
基本概念：
研究药物代谢的目的是了解药物在体内活化、去活化，解毒或产生毒性的过程
指导：①合理的药物设计，②合理用药，③理解药物相互作用
一、药物的生物转化对临床合理用药的指导
1.药物的口服利用度
首过效应使生物利用度降低
2.合并用药—— 药物的相互作用
相互作用来自两个方面：
(1)化学性质之间的相互作用
(2) 代谢过程中酶的作用对另一个药物的影响
①酶抑制剂
使合用的药物代谢减慢、血药浓度增加，活性增加，毒性增加
如 西米替丁是酶抑制剂，使华法林、苯妥英钠、氨茶碱、苯巴比妥、地西泮、普萘洛尔、合用使毒性增加，宜选用雷尼替丁和法莫替丁
②酶诱导剂 反之
如 苯巴比妥是酶诱导剂，使洋地黄毒苷、氯丙嗪、苯妥英钠、地塞米松等代谢增加，半衰期缩短
3.给药途径
有高首过效应的药物，改变给药途径，如美昔他酚将口服改为直肠给药
4.解释药物产生毒副作用的原因
如抗癫痫药丙戊酸的代谢产物引起致畸毒性
二、药物的生物转化在药物研究中的应用
1.前药原理
①什么是前药：
是指一些无药理活性的化合物，在体内经代谢生物转化或化学途径转化为有活性的药物
②前药修饰的目的
前药修饰是药效潜伏化的一种方法，克服先导化合物的种种不良特点或性质
③前药修饰的主要用途：
增加药物溶解度;改善药物吸收和分布;增加药物稳定性;减低毒性或不良反应;延长药物作用时间;消除药物不适宜性质
④前药的修饰方法：
通常方法：将原药与某种无毒化合物(暂时转运基团)用共价键连接
(1)成酯修饰
(2)成酰胺修饰
(3)成亚胺或其他活性基团的修饰
2.硬药和软药原理
① 什么是硬药：具有活性，但不发生代谢或化学转化的药物，很难消除
② 什么是软药：具有治疗活性，在体内作用后，经预料的和可控制的代谢转变成无活性和无毒性物质的药物，可减少毒性
例：抗真菌药
氯化十六烷基吡啶鎓
③ 软药与前药区别：
软药： 有活性，代谢失活为无活性的代谢物
前药： 无活性，代谢活化为有活性的药物
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