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会计学药物分子(fēnzǐ)设计:以理性的构思和科学的策略方法,构建具有预期药理活性的新化学实体(NCE)。药物设计剂型设计:确定剂型、给药途径、处方组成、单元剂量等。剂量设计:用药剂量、频率和疗程等。靶标的确定模型的建立新药设计(shèjì)与研究先导化合物的发现先导化合物的优化/影响:接踵而至的是,这一事件引发了选择性COX-2抑制剂的多米诺骨牌效应,随后不久,2005年4月7日,Pfizer也迫于无奈将该公司销售正旺的王牌药物Valdecoxib撒出市场,同时,FDA又要求Pfizer在Celecoxib的包装盒上重新加印黑框警告,以提醒(tíxǐng)购买者这种药物潜在诱发心脏病的风险。更为雪上加霜的是,FDA认为“心血管风险”是NSAIDs的“类效应”。为此,FDA要求布洛芬、萘普生等其他18种非甾体抗炎镇痛药的生产公司使用新的产品说明更加强调,说明该类药品有影响心脏健康和引发可致命胃肠出血的副作用。但该类传统药物阿司匹林不在此令范围之内。§2.1相似性原理(yuánlǐ)§2.1.1生物电子等排取代(qǔdài)利用生物电子等排体进行似物的设计,既可产生相似的生物效应,也可产生相反的生物效应。例1:哌替啶衍生物的镇痛活性§2.1.2合环与开环饱和链环合成环状物,或环状物开环成链状分子,均改变了分子的形状、构象和表面积,会影响与受体的识别和结合(jiéhé),也影响药代动力学性质。§2.1.2.1合环将链状结构连接成环的分子设计,目的是限制分子的构象,减少低能构象体数目,有助于提高选择性。此外,还可用合环操作来推断药物的药效构象。例1:苯丙醇胺修饰苯丙醇胺(Phenylpropanolamine)具有β受体阻断、奎尼丁样、降压和局麻等多种作用,这是因为它是柔性(róuxìnɡ)分子,有多种低能构象,可与不同受体结合的缘故。通过不同的合环方式,可生成不同的构象限制体,从而提高化合物的选择性。如将叔丁基环合到苯环上(a),则成为苯并氮氧杂环辛烯,为强效β受体阻断剂,将亚胺水解得到开链苯乙酮化合物,活性只为环状物的25%;若将连接胺基的亚甲基环合到苯环上(b),得苯并二氢吡喃化合物,再经适当修饰,则消除了β受体阻断作用,为钾离子通道开放剂,具有降压活性。例3:平喘药麻黄碱的修饰合环操作也可能引起活性发生质的变化。如将平喘药麻黄碱(Ephedrine)环合成(héchéng)芬美曲秦(Phenmetrazine),无支气管解痉作用,而是食欲抑制剂。§2.1.2.2开环环状物的开环,伴以分子剖裂的操作,常见于天然活性产物的结构简化和修饰,同时(tóngshí)也是确定药效团的过程。例1:镇痛药吗啡的修饰从吗啡到芬太尼不仅简化了结构,而且不含手性中心,活性也提高了80倍。例2:雌二醇的开环类似物雌二醇(Estrsdiol)C、D环的开环类似物阿仑雌酚(Allenestrol)仍是雌二醇受体激动剂,分子中的羟基和羧基(suōjī)在优势构象的空间位置与雌二醇的3,17-二羟基相对应。§2.1.3烃链同系化、环的大小改变及环位置异构体烃链同系化:烃链的增长或缩短会影响化合物的疏水性,改变分配系数,导致体内药动学性质的变化。同时还会影响立体性,以及引起占位性的位阻,影响分子的构象。例1:影响疏水性3-(2-烷氧基-3-哌嗪(paiqín)基)-1,2,5,6-四氢-1-甲基吡啶是M1受体激动剂。当由甲氧基变换到丁氧基时,化合物的疏水性增大,与受体的亲和力(Ki)从850μmol/L降低至17μmol/L。提示较大的烷基有利于激动作用。例2:影响立体性如果烷基链在分子中的作用是支撑药效团在空间的位置,则变换碳链长度可引起(yǐnqǐ)活性强度的变化,甚至活性的翻转。胆碱能受体激动剂:双季铵离子作用强度随亚甲基链的长度变化而改变。当n=5或6时,为胆碱能受体激动剂,具有扩张血管和降低血压作用;当n=10时,药理作用翻转,成为胆碱受体拮抗剂。§2.1.4立体(lìtǐ)异构体和几何异构体§2.1.4.2对映体活性相似但强度不同例:氧氟沙星作用(zuòyòng)于TopII的抗菌药氧氟沙星(Ofloxacin)S-(-)-异构体的抑酶活性强于R-(+)-异构体9.3倍,是消旋体的1.3倍,对各种细菌的抑菌活性前者强于后者8~128倍,原因是手性中心的甲基在母核平面的取向不同,导致与酶活性中心结合能力的不同,决定了它们的抗菌效力的差异。§2.1.4.3只有一个对映体有药理(yàolǐ)活性手性药物中最常见的现象是只有一个对映体有药理(yàolǐ)活性,而另一个没有或几乎没有活性。例:芳氧丙醇胺β阻断剂此类药物均是S-异构体有强效,而R型作用