制藥工程是以藥學、化學、生物技術、工程學等相關學科綜合所形成的一門新興交叉學科,其作為一個相對獨立的新興學科,具有自己廣闊的研究領域。本次制藥工程專業(yè)規(guī)劃教材的編寫修訂工作將在總結上一輪教材編寫經(jīng)驗的基礎上,積極吸取近年來制藥工程專業(yè)發(fā)展所取得的成果,進一步完善制藥工程專業(yè)教材體系和教材內(nèi)容。以期能夠面向行業(yè)發(fā)展、社會發(fā)展,以及用人單位的需要,以提高所培養(yǎng)的制藥工程師的勝任力為核心。在保證基本知識、基本理論足夠、適用的前提下,重視現(xiàn)代科學技術、方法論的融入,秉承精化基礎理論、優(yōu)化專業(yè)知識、強化實踐能力、深化素質(zhì)教育、突出專業(yè)特色的原則來構建合理的教材體系,服務新工科建設,融合體現(xiàn)新醫(yī)科。
《藥物化學》(第2 版)為國家衛(wèi)生健康委員會十四五規(guī)劃教材,定位于普通高等學校制藥工程專業(yè),在確保學生掌握基本理論、基本知識和基本技能的同時,緊緊圍繞專業(yè)培養(yǎng)目標,以制藥工程應用為背景,通過理論與實踐相結合,滿足高級科學技術人才和高級工程技術人才培養(yǎng)的需求。在講述藥物化學的基本原理和基本知識的基礎上,結合制藥工程專業(yè)的實際需求,給出代表藥物的多條可行的合成路線,并對不同的合成路線產(chǎn)生的不同雜質(zhì)進行機制分析,結合反應條件及藥物的化學穩(wěn)定性,給出相關藥物的雜質(zhì)結構,加強學生對藥品雜質(zhì)的認識,建立在藥品合成中控制雜質(zhì)的理念,適合我國制藥工業(yè)發(fā)展的需求。
《藥物化學》(第2 版)的編寫和修訂,擴大了編寫團隊,并且聽取了教學一線教師的意見和建議,在上一版的基礎上進行了一些調(diào)整和改動,更新了代表性藥物,補充了新上市藥物,增加了新知識、新成果,進一步體現(xiàn)了專業(yè)特色。緒論開篇為第一章,將上一版《藥物化學》總論的內(nèi)容第二十二章藥物的化學結構與生物活性第二十三章藥物的化學結構與藥物代謝和第二十四章藥物的化學結構修飾與新藥研究開發(fā)分別調(diào)整為第二章、第三章和第四章,系統(tǒng)介紹了藥物的化學結構所反映的理化性質(zhì)、結構特征、藥物代謝與藥物活性的關系,即構- 性關系構- 效關系和構- 代關系等核心內(nèi)容。其余章節(jié)也進行了相應的編排和適當?shù)暮喜⒄{(diào)整后,本教材共二十三章。上一版第五章局部麻醉藥增加了全身麻藥的內(nèi)容,相應地改為第九章麻醉藥;上一版第九章心臟疾病治療藥物和血脂調(diào)節(jié)藥增加了抗血栓藥物的內(nèi)容,改為第十二章心血管疾病治療藥物;上一版第十六章抗寄生蟲藥并入第十二章化學治療藥,改為第十六章合成抗菌藥和抗寄生蟲藥;上一版第十章抗?jié)兯幣c第二十章抗變態(tài)藥物合并,改為第十四章抗過敏和抗?jié)兯幬铩?br />本教材的編者為國內(nèi)藥物化學教學經(jīng)驗豐富的教師,具體編寫分工如下:山東大學藥學院趙桂森教授編寫了第二章、第三章和第十九章;華東理工大學李劍教授編寫了第七章和第十二章;廣東藥科大學馬玉卓副教授編寫了第十七章和第二十二章;鄭州大學藥學院李雯教授編寫了第九章和第十一章;沈陽藥科大學沙宇副教授編寫了第五章和第六章;北京理工大學溫鴻亮副教授編寫了第十八章和第二十章;暨南大學藥學院孫平華教授編寫了第十章和第十三章;中國人民解放軍海軍軍醫(yī)大學董國強副教授編寫了第十五章和第十六章;沈陽化工大學孟艷秋教授編寫了第八章和第二十三章;天津大學藥物科學與技術學院杜云飛教授編寫了第四章和第二十一章;沈陽藥科大學程卯生教授編寫了第一章和第十四章,并與趙桂森及沙宇共同完成全書的修改和統(tǒng)稿。
為方便教師及學生使用該教材,本書有配套的教學課件及習題。
在教材編寫過程中,得到眾多從事藥物化學教學工作的教師和企業(yè)專家的支持,一并表示感謝。
由于業(yè)務水平和教學經(jīng)驗有限,教材中難免存在缺點、不足甚至疏漏之處,懇請廣大讀者和各院校在使用中提出寶貴意見。
程卯生
2022 年12 月于沈陽
亞洲藥物化學聯(lián)盟理事,亞洲藥學院聯(lián)盟理事,中國藥學會理事,中國藥學會藥物化學專業(yè)委員會副主任委員,國家自然科學基金第十三屆專家評審組評審專家;國家藥品食品監(jiān)督管理局化學藥評審專家?guī)斐蓡T,基于靶點的藥物設計與研究重點實驗室主任,日本京都藥科大學客座教授,《中國藥物化學雜志》執(zhí)行主編,《中國藥學雜志》、《藥學學報》等八種專業(yè)期刊雜志的編委。
第一章 緒論 1
一、 藥物化學在制藥工程中的地位 /1
二、 藥物化學的基本定義 /1
三、 藥物化學研究的內(nèi)容和任務 /1
四、 國外藥物化學的發(fā)展 /3
五、 我國藥物化學的發(fā)展 /5
六、 藥物化學發(fā)展的新方向 /7
第二章 藥物的化學結構與生物活性 10
第一節(jié) 影響藥物活性的主要因素 / 10
一、 藥物吸收 / 10
二、 藥物分布 / 11
三、 藥物的蛋白結合 / 12
四、 藥物的消除 / 13
第二節(jié) 藥物理化性質(zhì)對活性的影響 / 14
一、 藥物的水溶性 / 14
二、 脂水分配系數(shù) / 15
三、 酸堿性 / 16
第三節(jié) 藥物與受體的相互作用對藥效的影響 / 17
一、 化學鍵的作用 / 17
二、 立體化學的作用 / 19
三、 原子或基團的作用 / 24
第三章 藥物的化學結構與藥物代謝 29
第一節(jié) 藥物的官能團化反應 / 29
一、 催化官能團化反應的酶 / 30
二、 氧化反應 / 32
三、 還原反應 / 40
四、 水解反應 / 41
第二節(jié) 藥物的結合反應 / 43
一、 葡萄糖醛酸結合反應 / 43
二、 硫酸酯化結合反應 / 46
三、 氨基酸結合反應 / 47
四、 輔酶A 結合反應 / 48
五、 谷胱甘肽結合反應 / 49
六、 乙酰化結合反應 / 50
七、 甲基化結合反應 / 51
第三節(jié) 藥物代謝與新藥研發(fā) / 52
一、 藥物代謝與毒副作用 / 52
二、 藥物代謝與生物活性 / 55
三、 藥物代謝與給藥途徑 / 56
第四章 藥物的化學結構修飾與新藥研究開發(fā) 58
第一節(jié) 藥物的化學結構修飾對藥效的影響 / 58
第二節(jié) 藥物化學結構修飾的常用方法 / 61
一、 生物電子等排替換 / 61
二、 前藥 / 63
三、 軟藥 / 66
四、 藥效構象 / 67
五、 結構簡化 / 67
六、 定量構效關系 / 68
七、 三維定量構效關系 / 74
第三節(jié) 藥物發(fā)現(xiàn)、設計與新藥開發(fā)/ 77
一、 藥物發(fā)現(xiàn) / 77
二、 藥物設計 / 88
三、 新藥開發(fā) / 89
第五章 鎮(zhèn)靜催眠藥和抗癲癇藥 91
第一節(jié) 苯二氮 類催眠鎮(zhèn)靜藥 / 91
一、 1,4- 苯二氮類藥物的研發(fā) / 91
二、 1,4- 苯二氮類藥物的發(fā)展和構效關系 / 93
三、 苯二氮類藥物的作用機理 / 96
四、 苯二氮類藥物的代謝 / 97
第二節(jié) 非苯二氮 類催眠藥 /102
一、 吡咯酮類 /102
二、 咪唑并吡啶類 /105
三、 吡唑并嘧啶類及褪黑素受體激動劑 /108
第三節(jié) 抗癲癇藥 /109
一、 抗癲癇藥的作用機制 /109
二、 巴比妥類及同型藥物 /110
三、 二苯并氮雜類 /116
四、 其他抗癲癇藥物 /119
第六章 精神疾病治療藥 122
第一節(jié) 經(jīng)典的抗精神病藥 /122
一、 吩噻嗪類 /123
二、 硫雜蒽類 /128
三、 丁酰苯類及其類似物 /131
四、 苯酰胺類 /134
五、 二苯二氮類及其衍生物 /137
第二節(jié) 非經(jīng)典的抗精神病藥物 /137
第三節(jié) 抗抑郁藥 /143
一、 單胺氧化酶抑制劑 /144
二、 去甲腎上腺素重攝取抑制劑 /146
三、 5- 羥色胺重攝取抑制劑 /150
四、 5-HT 和去甲腎上腺素重攝取抑制劑 /157
五、 2 腎上腺素受體拮抗劑 /157
六、 其他類 /160
第四節(jié) 抗焦慮藥和抗躁狂藥 /160
一、 抗焦慮藥 /160
二、 抗躁狂藥 /163
第七章 神經(jīng)退行性疾病治療藥物 165
第一節(jié) 抗帕金森病藥物 /165
一、 作用于多巴胺能神經(jīng)系統(tǒng)的藥物 /166
二、 作用于非多巴胺能神經(jīng)系統(tǒng)的藥物 /171
第二節(jié) 抗阿爾茨海默病藥物 /173
一、 乙酰膽堿酯酶抑制劑 /175
二、 NMDA 受體拮抗劑/179
三、 甘露特鈉 /180
四、 作用于其他靶點的藥物 /181
五、 阿爾茨海默病早期診斷 /186
第八章 阿片類鎮(zhèn)痛藥 188
第一節(jié) 嗎啡及其半合成鎮(zhèn)痛藥 /188
一、 嗎啡 /188
二、 半合成鎮(zhèn)痛藥 /192
第二節(jié) 合成鎮(zhèn)痛藥 /194
一、 哌啶類 /195
二、 氨基酮類 /201
三、 苯并嗎喃類 /202
四、 嗎啡烴類 /203
五、 其他類 /203
第三節(jié) 內(nèi)源性阿片肽與阿片受體 /203
一、 內(nèi)源性阿片肽 /203
二、 阿片受體 /205
三、 阿片樣鎮(zhèn)痛藥的構效關系 /207
第九章 麻醉藥 209
第一節(jié) 全身麻醉藥 /210
一、 吸入全麻藥 /210
二、 靜脈全麻藥 /212
三、 麻醉輔助藥 /216
第二節(jié) 局部麻醉藥 /217
一、 局部麻醉藥的發(fā)展 /218
二、 局部麻醉藥的構效關系 /225
三、 局部麻醉藥的作用機理 /227
第十章 擬膽堿藥和抗膽堿藥 229
第一節(jié) 擬膽堿藥 /231
一、 膽堿受體激動劑 /231
二、 膽堿酯酶抑制劑 /234
第二節(jié) 抗膽堿藥 /242
一、 M 膽堿受體拮抗劑 /243
二、 N 膽堿受體拮抗劑 /253
第十一章 作用于腎上腺素能受體的藥物 263
第一節(jié) 腎上腺素能神經(jīng)遞質(zhì)的生物合成和體內(nèi)代謝 /263
第二節(jié) 擬腎上腺素藥 /265
一、 非選擇性腎上腺素能受體激動劑 /266
二、 受體激動劑 /268
三、 受體激動劑 /271
四、 腎上腺素受體激動劑的構效關系 /276
第三節(jié) 抗腎上腺素藥 /278
一、 受體拮抗劑 /278
二、 受體拮抗劑 /281
三、 、 受體拮抗劑 /284
四、 受體拮抗劑的構效關系 /285
第十二章 心血管疾病治療藥物 287
第一節(jié) 強心藥 /287
一、 強心苷類 /287
二、 受體激動劑 /290
三、 磷酸二酯酶抑制劑 /291
四、 鈣增敏劑 /292
第二節(jié) 抗心律失常藥 /292
一、 鈉通道阻滯劑 /293
二、 受體拮抗劑 /299
三、 鉀通道阻滯劑 /299
四、 鈣通道阻滯劑 /302
第三節(jié) 抗心絞痛藥 /302
12 目錄
一、 硝酸酯及亞硝酸酯類 /302
二、 部分脂肪酸氧化抑制劑 /304
第四節(jié) 血脂調(diào)節(jié)藥 /305
一、 降低膽固醇和低密度脂蛋白的藥物 /307
二、 降低甘油三酯和極低密度脂蛋白的藥物 /315
三、 其他降血脂藥物 /318
第五節(jié) 抗血栓藥 /319
一、 抗凝血藥 /319
二、 抗血小板藥 /321
三、 纖維蛋白溶解藥 /323
第十三章 抗高血壓藥 325
第一節(jié) 中樞性抗高血壓藥 /326
一、 第一代中樞性抗高血壓藥 /326
二、 第二代中樞性抗高血壓藥 /328
第二節(jié) 腎素抑制劑、血管緊張素轉換酶抑制劑以及血管緊張素Ⅱ受體阻滯劑 /332
一、 腎素- 血管緊張素- 醛固酮系統(tǒng) /332
二、 腎素抑制劑 /333
三、 血管緊張素轉換酶抑制劑 /338
四、 血管緊張素Ⅱ受體阻滯劑 /349
五、 血管緊張素- 腦啡肽酶雙重抑制藥 /358
第三節(jié) 鈣通道阻滯劑 /362
一、 選擇性鈣通道阻滯劑 /362
二、 非選擇性鈣通道阻滯劑 /378
第四節(jié) 利尿藥 /379
一、 Na -Cl 協(xié)轉運抑制劑 /379
二、 Na -K -2Cl 協(xié)轉運抑制劑 /381
三、 鹽皮質(zhì)激素受體拮抗劑 /383
第五節(jié) 針對特殊類型高血壓的抗高血壓藥 /387
第十四章 抗過敏和抗?jié)兯幬?391
第一節(jié) 組胺H1受體拮抗劑 /392
一、 經(jīng)典的H1 受體拮抗劑 /393
二、 非鎮(zhèn)靜H1 受體拮抗劑 /399
三、 組胺H1 受體拮抗劑的構效關系 /411
第二節(jié) 過敏介質(zhì)與抗過敏藥 /411
一、 過敏介質(zhì)釋放抑制劑 /411
二、 過敏介質(zhì)拮抗劑 /412
三、 鈣通道阻斷劑 /416
第三節(jié) H2受體拮抗劑 /416
一、 受體拮抗劑抗?jié)兯幬锝Y構類型 /417
二、 組胺H2 受體拮抗劑的構效關系 /424
第四節(jié) 質(zhì)子泵抑制劑 /424
一、 不可逆型質(zhì)子泵抑制劑 /425
二、 不可逆型質(zhì)子泵抑制劑的構效關系 /429
三、 可逆型質(zhì)子泵抑制劑 /430
第十五章 胃動力藥和止吐藥 434
第一節(jié) 胃動力藥 /434
一、 多巴胺D2 受體拮抗劑 /434
二、 5-HT4 受體激動劑 /439
第二節(jié) 止吐藥 /441
一、 作用機制和分類 /441
二、 5-HT3 受體拮抗劑 /442
第十六章 合成抗菌藥和抗寄生蟲藥 446
第一節(jié) 喹諾酮類抗菌藥 /446
一、 喹諾酮類藥物的研究進展 /446
二、 喹諾酮類藥物的作用機制 /450
三、 喹諾酮類藥物 /451
第二節(jié) 磺胺類藥物及抗菌增效劑 /458
第三節(jié) 抗真菌藥 /464
一、 抗真菌抗生素 /465
二、 唑類抗真菌藥 /466
三、 其他抗真菌藥 /471
第四節(jié) 抗結核藥 /472
一、 合成抗結核藥 /472
二、 抗結核抗生素 /477
第五節(jié) 抗寄生蟲藥 /479
一、 抗瘧藥 /480
二、 驅(qū)腸蟲藥 /492
三、 抗血吸蟲藥 /495
第十七章 抗病毒藥 498
第一節(jié) 病毒及抗病毒藥物的作用機理 /498
一、 病毒及其特征 /498
二、 病毒復制周期 /498
三、 抗病毒藥作用原理 /499
第二節(jié) 干擾病毒復制初期的藥物 /500
一、 流感病毒基質(zhì)蛋白2 抑制劑 /500
二、 流感病毒神經(jīng)氨酸酶抑制劑 /500
第三節(jié) 抑制病毒核酸復制的藥物 /506
一、 嘧啶核苷類 /507
二、 嘌呤核苷類 /508
第四節(jié) 基于其他機理的抗病毒藥物 /511
一、 干擾素及干擾素誘導劑 /511
二、 非干擾素誘導廣譜抗病毒藥 /512
三、 丙型肝炎病毒NS5B 聚合酶抑制劑 /514
四、 CAP 依賴型核酸內(nèi)切酶抑制劑 /516
五、 天花病毒組裝成熟抑制劑 /520
六、 巨細胞病毒末端酶抑制劑 /520
第五節(jié) 抗人類免疫缺陷病毒藥物 /521
一、 HIV 逆轉錄酶抑制劑 /521
二、 HIV 蛋白酶抑制劑 /526
三、 HIV 整合酶抑制劑 /530
第十八章 抗生素 535
第一節(jié) -內(nèi)酰胺類抗生素 /535
一、 青霉素類 /537
二、 頭孢菌素類 /547
三、 - 內(nèi)酰胺酶抑制劑及非經(jīng)典的- 內(nèi)酰胺類抗生素 /557
第二節(jié) 四環(huán)素類抗生素 /563
目錄 15
第三節(jié) 氨基糖苷類抗生素 /568
第四節(jié) 大環(huán)內(nèi)酯類抗生素 /569
一、 麥迪霉素及其衍生物 /570
二、 螺旋霉素及其衍生物 /570
三、 紅霉素及其衍生物 /571
第五節(jié) 其他抗生素 /578
一、 氯霉素類抗生素 /578
二、 磷霉素 /581
三、 糖肽類抗生素 /582
第十九章 抗腫瘤藥 586
第一節(jié) 直接作用于DNA的藥物 /586
一、 烷化劑 /586
二、 鉑配合物 /597
三、 DNA 拓撲異構酶抑制劑 /599
第二節(jié) 抗代謝藥物 /605
一、 嘧啶拮抗劑 /605
二、 嘌呤拮抗劑 /613
三、 葉酸拮抗劑 /614
第三節(jié) 抗有絲分裂的藥物 /615
一、 紫杉烷類 /615
二、 長春堿類 /618
第四節(jié) 基于腫瘤信號轉導機制的藥物 /619
一、 蛋白激酶及其抑制劑 /620
二、 Bcr-Abl 抑制劑 /634
第二十章 解熱鎮(zhèn)痛藥和非甾體抗炎藥 641
第一節(jié) 解熱鎮(zhèn)痛藥 /641
一、 水楊酸類 /641
二、 苯胺類 /646
三、 吡唑酮類 /648
第二節(jié) 非甾體抗炎藥 /649
一、 3,5- 吡唑烷二酮類 /649
二、 芳基烷酸類 /651
16 目錄
三、 N- 芳基鄰氨基苯甲酸類 /663
四、 苯并噻嗪類 /664
五、 環(huán)氧合酶-2 選擇性抑制劑 /667
第二十一章 甾體激素藥 675
第一節(jié) 概述 /675
一、 甾體化合物的結構類型與命名 /675
二、 甾體激素的體內(nèi)生物合成途徑 /676
三、 甾體激素的半合成原料和中間體 /677
四、 甾體激素受體和功能 /679
第二節(jié) 雄激素、蛋白同化激素及雄激素受體拮抗劑/680
一、 雄激素 /680
二、 蛋白同化激素 /684
三、 雄激素受體拮抗劑 /686
四、 甾體5- 還原酶抑制劑/687
第三節(jié) 雌激素和雌激素受體拮抗劑 /688
一、 雌激素 /688
二、 選擇性雌激素受體調(diào)節(jié)劑 /693
第四節(jié) 孕激素和孕激素受體拮抗劑 /699
一、 孕激素 /699
二、 甾體避孕藥物 /707
三、 孕激素受體拮抗劑 /707
第五節(jié) 腎上腺皮質(zhì)激素 /711
一、 腎上腺皮質(zhì)激素的構效關系 /712
二、 腎上腺皮質(zhì)激素生物合成抑制劑 /720
三、 腎上腺皮質(zhì)激素受體拮抗劑 /720
第二十二章 降血糖藥和骨質(zhì)疏松治療藥物 722
第一節(jié) 降血糖藥 /722
一、 胰島素及其類似物 /722
二、 胰島素分泌促進劑 /724
三、 胰島素增敏劑 /733
四、 - 葡萄糖苷酶抑制劑 /738
五、 二肽基肽酶-4 抑制劑 /739
六、 鈉- 葡萄糖協(xié)同轉運蛋白2 抑制劑 /746
第二節(jié) 骨質(zhì)疏松治療藥物 /749
一、 抗體藥物 /749
二、 雙膦酸鹽類 /750
三、 激素及其相關藥物 /754
第二十三章 維生素 758
第一節(jié) 脂溶性維生素 /758
一、 維生素A /758
二、 維生素D /762
三、 維生素E /765
四、 維生素K /767
第二節(jié) 水溶性維生素 /769
一、 B 族維生素 /769
二、 維生素C /777