浙大远程专升本 药物化学 完整版.docx
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《药物化学》课程作业（必做
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绪论、化学结构与药理活性、化学结构与药物代谢
一、名词解释:
1、药物化学:
是设计、合成新的活性化合物,研究构效关系,解析药物的作用机理,创制并研究用于预防、诊断和治疗疾病药物的一门学科,是一门建立在多种化学学科和医学、生物学科基础上的一门综合性学科。
2、先导化合物:
通过各种途径或方法得到的具有特定药理活性,明确的化学结构并可望治疗某些疾病的新化合物。
3、脂水分配系数:
即分配系数,是药物在生物相中的物质的量浓度与水相中物质量浓度之比,取决于药物的化学结构。
4、受体:
使体内的复杂的具有三维空间结构的生物大分子,可以识别活性物质,生成复合物产生生物效应。
5、生物电子等排体:
是指一组化合物具有相似的原子、基团或片断的价电子的数目和排布,可产生相似或相反的生物活性。
6、药效团:
某种特征化的三维结构要素的组合,具有高度结构特异性。
7、亲和力:
是指药物与受体识别生成药物受体复合物的能力。
8、药物代谢:
又称药物生物转化,是指在酶的作用下,将药物转变成极性分子,再通过人体的正常系统排出体外。
9、第Ⅰ相生物转化:
是指药物代谢中的官能团反应,包括药物分子的氧化、还原、水解和羟化等。
10、第Ⅱ相生物转化:
又称轭合反应,指药物经第Ⅰ相生物转化产生极性基团与体内的内源性成分如葡萄糖醛酸、硫酸、甘氨酸,经共价键结合,生成极性大、易溶于水和易排除体外的轭合物。
11、前药:
是指生物活性的原药与某种化学基团、片断或分子经共价键形成暂时的键合后的新化学实体,本身无活性,到达体内经代谢,裂解掉暂时的运转基团,生成原药,发挥生物活性。
12、疏水常数:
是表达取代基疏水性的一个参数,常用∏表示,其含义是取代后分子的分配系数的贡献,即等于该分子的分配系数与取代前分配系数之差,∏值大于零,表示取代基具有疏水性,∏值小于零,表示取代基具有亲水性。
13、内在活性:
是表明药物受体复合物引起相应的生物效应的能力,激动剂显示较强的内在活性,拮抗剂则没有内在活性。
14、结构特异性药物:
是指该类药物产生某种药效与药物的化学结构密切相关,机理上作用于特定受体,往往有一个共同的基本结构,化学结构稍加改变,引起生物效应的显著变化。
15、结构非特异性药物:
是指该类药物产生某种药效并不是由于药物与特定受体的相互作用,化学结构差异明显,生物效应与剂量关系比较显著。
16、QSAR:
即定量构效关系,是运用数学模式来阐述药物的化学结构、理化性质与生物活性三者之间的定量关系,为新药设计提供依据。
二、选择题:
1、以下哪个反应不属于Ⅰ相生物转化D
2、下列反应中,属于Ⅱ相生物代谢的是D
A.
B.
C.RNO2
2
D.
三、简答题
1、以下是雌性激素人工合成代用品己烯雌酚的化学结构,试写出其顺反异构体的化学结构并且说明哪个有活性。
HOOH答:
己烯雌酚的顺反异构体可以表述为:
反式:
HO
OH
顺式:
OHOH
根据构效关系可知,己烯雌酚反式有效而顺式无效,原因是反式异构体的构型类似于雌二醇,能够作用于雌二醇的受体,而顺式则与雌二醇完全不类似。
2、试述前药设计的原理和目的。
答:
前药是指生物活性的原药与某种化学基团、片断或分子经共价键形成暂时的键合后的新化学实体,本身无活性,到达体内经代谢,裂解掉暂时的运转基团,生成原药,发挥生物活性。
设计合成前腰的目的是为了克服原药的药学和（或药代动力学的缺点,例如水溶解性低,脂溶性不适宜,化学稳定性差,穿越血脑屏障能力高或低,难以忍受的气味、味道、刺激性或疼痛等。
1、前药增加脂溶性以提高吸收性能;2、部位选择性或特异性;3、增加药物的化学稳定性;4、消除不适宜的制剂性质;5、延长作用时间。
3、什么是先导化合物,获得的途径有哪些。
答:
先导化合物是通过各种途径或方法得到的具有特定药理活性,明确的化学结构并可望治疗某些疾病的新化合物。
获得的途径有:
1、随机筛选与意外发现;2、天然产物中获得;3、以生物化学为基础发现;4、由药物的副作用发现;5、基于生物转化发现;6、由药物合成的中间体发现。
镇静催眠药
一、写出下列药物的化学结构或名称、结构类型及其临床用途
1、苯巴比妥
NHNH
O
OO
C2H5
丙二酰脲类镇静催眠药
2、地西泮
N
N
ClCH3苯二氮卓类抗焦虑药
3、氯丙嗪
SNCH2CH2CH2NCH3
CH3Cl
吩噻嗪类抗精神病药物
4、苯妥英钠N
HNO
ONa乙内酰脲类抗癫痫大发作
5
SN
ClNNCH2CH2OH
奋乃静抗精神病作用
6
S
CH2CH2CH2N
ClCH3CH3
泰儿登治疗抑郁症
7
N
NO
ClOH
H
奥沙西泮抗焦虑药物
8N
CONH2卡马西平抗癫痫大发作
二、写出下列药物的结构通式
1、巴比妥类镇静催眠药
NH
N
OO
X
R1R2
R32、苯二氮卓类抗焦虑药
N
N
3、吩噻嗪类抗精神病药物
S
N
X
N
三、名词解释
1、镇静催眠药:
属于中枢神经系统抑制剂,能缓解机体的紧张、焦虑、烦躁、失眠等精神过度兴奋状态,从而进入平静和安宁,帮助机体进入类似正常的睡眠状态。
2、精神障碍治疗药:
是指能有效改善精神分裂症、焦虑、抑郁、狂躁等临床疾病的药物。
3、抗癫痫药:
癫痫是由于脑部神经元过度放电引发的一种疾病,抗癫痫药物在一定剂量下对各种类型的癫痫有效,且起效快,持续时间长,不产生镇静或其他明显影响中枢神经系统的副作用
四、简答题
1、试写出巴比妥类药物的构效关系和理化性质。
答:
（一巴比妥类药物的构效关系:
1、巴比妥酸C5位上的两个活跃氢均被取代时,才具有沉着催眠作用。
果5,5-单取代物不容易解离,其脂溶性较年夜,易透过血脑樊篱,进进中枢神经系统阐扬疗效。
2、C5位两个与代基可所以烷烃基,不饱战烃基,卤代烃基或芳烃基等,但两个取代基碳原子总数须在4~8之间,才有杰出的平静催眠作用,跨越8个时,可招致惊厥。
3、庖代基为烯烃、环烯烃时,在体内易被氧化粉碎,多为作用时间短的催眠药。
代替基如为较易氧化的烷烃或芳烃时,则多为作用时间少的催眠药。
4、酰亚胺氮本子上两个氢皆被庖代时,天生物均无催眠感化,仅一个氢被甲基代替,则可增长脂溶性,下降酸性,起效快,作用工夫短。
5、用硫替代C2位羰基中的氧,脂溶性增添,进进中枢神经体系的速率加速,起效快,但易代开,感化时候短。
如硫喷妥钠临床多做为静脉麻醒药。
（二巴比妥类药物的理化性质:
巴比妥类药物通常是红色结晶或结晶性粉终,正在氛围中较不变。
没有溶于火,易溶于乙醇及有机溶剂中。
1、弱酸性:
巴比妥类药物为丙两酰脲的衍死物,可发作酮式布局取烯醇式的互变同构,构成烯醇型,.显现强酸性。
2、水解性:
巴比妥类药物具有酰亚胺构造,易产生水解开环回响反映,以是其钠盐打针剂要配成粉针剂。
3、成盐反响:
巴比妥类药物的水溶性钠盐可与某些重金属离子构成难溶性盐类,可用于辨别巴比妥类药物。
2、写出巴比妥类药物的一般合成法。
3、用已有的SAR知识解释为什么以下两个巴比妥类药物的镇静催眠活性（B大于（A。
NH
NH
OO
O
H
HNHNH
O
O
O
C2H5
（A（B
答:
化合物A、B均属丙二酰脲类化合物,A为巴比妥酸,B为苯巴比妥,镇静催眠活性B大于A,这是因为,在巴比妥类药物构效关系中,5位必须是非氢双取代,化合物A由于5位未
OC2H5
OC2H5OO
H
H
C2H5ONa
OC2H5
OC2H5O
OR1HC2H5ONa
OC2H5OC2H5OOR1R2NHNHOOOR1R2HNCNHOC2H5ONa
取代,因此酸性较强,在生理的PH条件下分子态药物较少,离子态药物较多,不利于吸收,即使吸收以后也不易透过血脑屏障,因此A实际上无镇静催眠活性。
4、试比较以下化合物（A和（B的生物活性大小,并简述理由。
答:
化合物A、B均属吩噻嗪类药物,A为氯丙嗪,B为异丙嗪,A为抗精神病活性,B抗精神病活性很弱,主要表现为抗组胺活性,这是因为,吩噻嗪类药物的构效关系告诉我们,10位氮原子与尾端叔胺的距离为3个碳原子时,显示较强的镇静作用,3个碳原子的距离既不能延长也不能缩短,B分子结构中,10位氮原子与尾端叔胺的距离只有2个碳原子,因此镇静作用较弱。
另外,2位的氯原子可以增强A的抗精神病活性。
阿片样镇痛药
一、写出下列药物的化学结构或名称、结构类型及其临床用途
1盐酸哌替啶
N
COOC2H5
C6H5
H3C
HCl
哌啶类中枢镇痛作用
2芬太尼
CH2CH2N
NC6H5
COCH2CH3
哌啶类中枢镇痛作用
3美沙酮
S
CH2CH2CH2N
Cl
CH3CH3
CH3
CH3S
N
CH2CH3
（A（B
C
CH2COC2H5CHN
CH3CH3
CH3
氨基酮类中枢镇痛作用
4
3
HH
吗啡
生物碱类中枢镇痛作用
5
H
CH3CH3可待因生物碱类中枢镇咳作用
6
H
H2
纳洛酮吗啡烃类吗啡中毒解救
7
H镇痛新苯吗喃类非麻醉性中枢镇痛药物
二、写出下列药物的结构通式
1合成镇痛药
三、名词解释
1.阿片样镇痛药是指以吗啡为代表的作用于中枢阿片受体,具有减轻锐痛和剧痛的作用的一类药物,有一定的成瘾性。
2.阿片受体即阿片样物质受体,是指能与吗啡等阿片样物质结合产生强镇痛效果的生物大分子,存在于脑部、脊髓组织、外周神经系统等,分为μ、κ、δ三种。
四、简答题
1、试写出合成镇痛药的结构类型并各举出一例药物名称。
答:
1、吗啡喃类:
酒石酸那洛啡尔
2、苯吗喃类:
喷他佐辛
3、哌啶类:
盐酸哌替啶
4、氨基酮类:
盐酸美沙酮
5、环己烷衍生物:
盐酸曲马多
6、氨基四氢奈类:
地佐幸
2、（1完成反应式,写出最后产物的名称和主要用途
CH3NH2
CH3N
CH2CH2ClCH2CH2Cl
C6H5
C
H
CNH,NaNH
2
2CHOH
N
H3C
C6H5
COOC2H5
答:
CH3NH2
H3N
CH2CH2OHCH2CH2OH
CH3N
CH2CH2ClCH2CH2C
l
C6H5
C
H
CNH,NaNH
2
N
3C
C6H5
CN
2N
（H3C
C6H5
COOH
CHOH
N
H3C
C6H5
COOC2H5
N
（H3C
C6H5
COOC2H5
HCl
最后产物:
盐酸哌替啶,为中枢镇痛药物,合成镇痛药物。
（2写出该药物的化学名全称,并简要说明该药物水解倾向较小的原因是什么?
答:
该药物的化学名全称是:
1-甲基-4-苯基-4-哌啶甲酸乙酯盐酸盐
该药物结构中虽有酯的结构,但由于苯环的空间位阻的影响,使甲酸乙酯的结构比较稳定,不易水解。
3、试写出吗啡的性质（至少三项
答1、酸碱两性
2、易被氧化成伪吗啡（双吗啡和N-氧化吗啡3、酸性条件下稳定,PH3-5
4、酸性条件下加热,生成阿扑吗啡
5、与对氨基苯磺酸的重氮盐偶合呈黄色6、亚硝化氧化后与氨水呈黄棕色
7、Marquis反应（甲醛硫酸呈紫红色
非甾体抗炎药
一、写出下列药物的化学结构或名称、结构类型及其临床用途
1阿司匹林
COOH
OCOCH3
水杨酸类解热镇痛抗炎作用
2扑热息痛
HO
NHCH3苯胺类解热镇痛
3贝诺酯
OCOCH3
COONHCOCH3
水杨酸类解热镇痛抗炎作用4布洛芬
CHCH2CH3
CH3CHCOOH
CH3
芳基丙酸类抗炎镇痛作用
5萘普生
CHCOOH
CH3
CH3O
芳基丙酸类抗炎镇痛作用6吲哚美辛
NCH2COOH
CH3
C
O
Cl
CH3O
吲哚乙酸类抗炎镇痛作用
7
NN
H3C
CH3
N
CH3
CH2SO3Na
O
安乃近吡唑酮类解热镇痛抗炎
8
NH
Cl
COONaCl
双氯芬酸钠芳基与杂环芳基乙酸类
二、写出下列药物的结构通式
1芳基烷酸类非甾体抗炎药
C
Ar
H
COOH
CH3
X
2水杨酸类抗炎药
H
O
CH3O
R
三、名词解释:
1.解热镇痛药:
指兼具解热和镇痛作用的一类药物,解热主要可以使发热病人的体温恢复到正常水平,镇痛主要指可以缓解如头痛关节痛等的轻、中度疼痛,大多还有一定的抗炎活性。
2.非甾体抗炎药:
指化学结构区别于甾类激素的一类具有抗炎、解热和镇痛作用的药物,对类风湿性关节炎、风湿热等有显著疗效的药物,具有抗炎镇痛等作用。
四、选择题:
1、具有
N
OO
CH3
OH
N
O
N
H
结构的药物是C
A.萘普生B.布洛芬
C.吡罗昔康D.美洛昔康
2、下列哪个药物代表布洛芬A
23、
3、阿司匹林生产中产生的醋酸苯酯、水杨酸苯酯和乙酰水杨酸苯酯可通过检查在哪个溶液中的澄清度控制限量C
A.NaOH溶液B.HCl溶液
C.Na2CO3溶液D.NaHCO3溶液
五、简答题
1、写出以水杨酸为原料合成阿司匹林的反应式,并写出其主要杂质、来源和检查方法。
答:
（1杂质来源:
水杨酸有可能没有反应完全,乙酰水杨酸也有可能水解成水杨酸
（2.水杨酸由于温度太高脱羧,产生一系列的酯
（3.乙酰水杨酸跟醋酐生产乙酰水杨酸酐
主要杂质:
水杨酸、乙酰水杨酸苯酯、醋酸苯酯、水杨酸苯酯、乙酰水杨酸酐
检查方法:
水杨酸——三氯化铁试剂氧化变色;乙酰水杨酸苯酯、醋酸苯酯、水杨酸苯酯——加碳酸钠有不溶物,就说明有酯类杂质;乙酰水杨酸酐——引起机体过敏反应。
2、如何用化学方法区别对乙酰氨基酚、乙酰水杨酸、布洛芬。
答:
（1碳酸氢钠饱和水溶液,能溶解的是乙酰水杨酸和布洛芬,不能溶解的是对乙酰氨基酚;
（2三氯化铁试剂,能呈色的是对乙酰氨基酚;
（3水解:
水解产物,用三氯化铁试剂,水解前、水解后均呈色的是对乙酰氨基酚,水解前不呈色,水解后呈色的是乙酰水杨酸,水解前水解后均不呈色的是布洛芬;
3、非甾体抗炎药可分成哪几类?
每类各举出一具体药物。
答:
3,5-吡唑烷二酮类:
保泰松;芳基乙酸类:
布洛芬;N-芳基邻氨基苯甲酸类:
甲芬那酸;1,2-苯并顺之者噻嗪类:
吡罗昔康;COX-2选择性抑制剂:
塞来昔布。
4、写出布洛芬和萘普生的化学结构式并且说明,为何前者可以消旋体用药,而后者为S（+异构体用药?
CHCH2CH3
CH3CHCOOH
CH3CHCOOHCH3CH3O
均属于芳基烷酸类非甾体抗炎药物,分子结构中均有一个手性碳原子,故有S（+和R（-光学异构体,根据药物体内代谢研究,真正起效的是S（+异构体,布洛芬服用以后经体内代谢,其R（-光学异构体能够自动转化为S（+异构体,因此可以以消旋体用药,而萘普生体内无这种转化,故萘普生需要单一的S（+异构体用药。
抗过敏和抗溃疡药
一、写出下列药物的化学结构或名称、结构类型及其临床用途
1、氯苯那敏
NCHCH2CH2NH3CH3
Cl
丙胺类H1受体拮抗剂抗过敏2、西咪替丁
NSNHCNHCH3
NCN
CH3
H
咪唑类H2受体拮抗剂抗溃疡
3、
CHOCH2CH2N
H3
CH3
苯海拉明氨基醚类H1受体拮抗剂抗过敏
4、
NCH3
赛庚啶三环类H1受体拮抗剂抗过敏
5、
ONCH2
S
NH
CH3NHCH3CHNO2
CH3
雷尼替丁呋喃类H2受体拮抗剂抗溃疡6、
S
NH
H2NHN
S
NH2
NSO2NH2
法莫替丁噻唑类H2受体拮抗剂抗溃疡7、
N
OCH
3
H3CCH3
CH2S
O
N
N
OCH3
H奥美拉唑苯并咪唑类质子泵抑制剂抗溃疡
8、
Cl
CH
N
N
CH2CH2OCH2COOH
西替利嗪哌嗪类H1受体拮抗剂抗过敏9、
N
N
NH
F
NCH2CH2
OCH3
阿司咪唑哌啶类H1受体拮抗剂抗过敏
二、写出下列药物的结构通式
1H1受体拮抗剂
Ar1
Ar2CH2
X
CH2nN
R1R2
Ar1
Ar2
X
CH2nN
CH3CH3
三、名词解释:
1、H1受体拮抗剂:
是指一类能与组胺竞争H1受体,产生抗过敏生物活性的化合物,如氯苯那敏。
2、质子泵抑制剂:
是指能作用于胃酸分泌的第三步,抑制质子泵（H-K-ATP酶活性的
化合物,从而治疗各种类型的消化道溃疡。
四、简答题
1、试写出常见H1受体拮抗剂的结构类型并各举出一个药物例子。
（1乙二胺类:
曲吡那敏
（2氨基醚类:
苯海那明
（3哌嗪类:
西替利嗪盐酸盐
（4丙胺类:
马来酸氯苯那敏（扑尔敏
（5三环类:
酮替芬
（6哌啶类:
阿司米唑（息期明
2、根据下列合成路线回答问题:
（1请写出化合物4、6的正确结构
（2请说出从化合物3→4被称作什么反应
（3请说出目标产物6的药物名称,并说明其主要用途
NCH3
N
CH2C
N
CH2NH2
NaNOHCl
2Cu2Cl2
BrCH2CH（OEt2
2
Cl
N
HCH2CH（OEt2
HCOOH
（
（
12
3456
（1答:
化合物4:
N
CH2Cl化合物6:
Cl
NCHCH2CH2N
CH3CH3
（2答:
sandmeyer反应
（3答:
氯苯那敏,抗过敏H1受体拮抗剂
3、试比较以下化合物（A和（B的生物活性大小,并简述理由。
H
CH3CH
3
CH3
CH3
（A（B
答:
化合物A是苯海拉明,具有抗过敏作用,B是苯海拉明的芴状衍生物,没有抗过敏作用。
这是因为H1受体拮抗剂的构效关系指出,芳环部分,2个苯环不在同一个平面上,是产生抗过敏活性的前提。
B由于为芴状结构,2个苯环处于同一个平面上,因此无抗过敏作用。
抗菌药和抗真菌药
一、写出下列药物的化学结构或名称、结构类型及其临床用途
1磺胺甲恶唑
N
O
H3
H2N
SO2N磺胺类抗菌作用
2甲氧苄啶
N
N
NH2
H2N
H3COH3CO
H3
CO
嘧啶类磺胺类药物抗菌增效剂
3诺氟沙星
NO
COOH
C2H5
F
N
N
H喹啉羧酸类抗菌药
4异烟肼
N
CONHNH2
吡啶类抗结核病药物
5盐酸乙胺丁醇
CH3CH2CHNHCH2CH2NHCHCH2CH3
CH2OH
CH2OH
2HCl
合成类抗结核病药物
6咪康唑
CH2
H
Cl
N
N
Cl
Cl
咪唑类抗真菌药
7氟康唑
N
N
CH2
C
OH
F
F
CH2
NN
三氮唑类抗真菌药
8
H2N
SO2NN
磺胺嘧啶磺胺类抗菌药
9
COOH
F
NO
H
环丙沙星喹啉羧酸类抗菌药
10
OOH
N
CH3
3
左氟沙星喹啉羧酸类抗菌药
二、写出下列药物的结构通式1磺胺类抗菌药
R2NH
SO2NR1
2喹诺酮类抗菌药
O
COOH
R
三、名词解释:
1.抗菌药:
是一类抑制或杀灭病原微生物的药物,如磺胺类药物、喹诺酮类药物。
2抗结核药:
是指对结核杆菌有抑制或杀灭作用,用于治疗各种类型结核病的化合物,
分抗生素类与合成类,如异烟肼。
四、简答题
1、试写出喹诺酮类抗菌药物的主要构效关系。
答:
构效关系:
1、1位取代基:
最合适的长度为0.42nm,相当于一个乙基的长度,也可以是乙基体积相似的电子等排体如乙烯基、氟乙基等,若为环丙基（也可以是环丁基环戊基等取代,活性大于乙基取代。
2、2位不适合任何取代基,否则活性消失或减弱。
可能是空间位阻的关系。
3、3位的羧基和4位的酮是产生药效必须的,被其他基团取代时活性消失。
认为这是与细菌DNA回旋酶和拓扑异构酶结合必须的。
4、5位以氨基取代时活性最好,活性约增强2-16倍,如斯帕沙星。
5、6位F的引入可以增强药物对细菌细胞壁的穿透力（与DNA回旋酶的结合力增加2~17倍,穿透力增加1~70倍,大概的顺序是F>Cl>CN>NH2>H。
6、7位引入取代基有利于增强抗菌活性,以哌嗪基取代作用最好。
7、8位取代基与化合物的光毒
性有关,若引入取代基,如甲基、甲氧基、乙基可以降低光毒性,以F引入最好,如斯帕沙星。
2、写出SMZ和TMP的化学结构并说明二者合用可以增加抗菌效力的机理。
答:
SMZ是磺胺甲基异恶唑,属磺胺类抗菌药物,TMP是甲氧苄啶,属于磺胺类药物的抗菌增效剂,它们联合使用后,抗菌作用显著增强。
从作用机理上看,磺胺类药物,由于化学结构与PABA十分相似,PABA是细菌体内四氢叶酸合成必须的原料,因此磺胺类药物与PABA竞争二
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