高等药物化学课程答案最最终版

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资源描述

1.标准的Hansch方程是。2.用于测定脂水分配系数P值的有机相溶剂是正辛醇。3.在电荷丰富的分子与电荷相对缺乏的分子间发生的键合是电荷转移复合物。4.药物从给药到产生药效的过程可分药剂相,药物动力相,药效相三个阶段。5.根据在体内的作用方式,可把药物分为两大类,一类是结构非特异性药物,另一类是结构特异性药物。6.药物和受体的分子间相互作用方式有离子键,氢键,离子偶极,偶极-偶极,范德华力,电荷转移复合物,疏水键等。7.药物的理化性质对药效产生重要影响,影响最重要的三种理化性质是溶解度,分配系数,解离度。8.Hansch方法常用的三类参数是疏水性参数,电性参数,立体参数。9.在用计算机辅助药物设计研究时,如果能在蛋白库中找到受体的三维晶体结构,一般选择以生物大分子的3D结构为基础的方法方法进行研究10.在用计算机辅助药物设计研究时,如果受体的三维晶体结构不清楚,可供选择的研究方法有(写出三种):分子形状分析法,距离几何学方法,比较分子场分析法。11.在研究药物构效关系时,为了延长药物的作用时间一般可引入的最简单的取代基是烷基14.分析药物的构效关系,如果引入磺酸基一般可使化合物水溶性增加,解离度增加,活性不提高。15.药物产生药效的决定因素主要有药物的理化性质和药物和受体的相互作用。1.QSAR:(QuantitativeStructure-ActivityRelationships)定量构效关系是研究一组化合物的活性或毒性或药代性质与其结构之间、物理化学性质之间或拓扑结构之间的相关的关系,用数理统计的方法揭示化合物活性与上述结构特征或性质的变化规律,并以数学模型或图形表征其间关系的量变规律,并根据信息进一步对药物的化学结构进行优化,是一种新药设计研究方法,是计算机辅助分子设计的一个重要内容。2.3DQSAR:三维定量构效关系:是引入了分子三位结构信息进行定量构效关系研究的方法。这种方法间接地反映例分子与生物法分子相互作用过程中两者之间的非键相互作用特征,相对于二维定量构效关系有更加明确的无力意义和更丰富的信息量。是以药物分子和受体分子的三维结构特征为基础,分析结构与生物活性间的定量关系。3.CADD:(Computer-AidedDrugDesign)计算机辅助药物设计,是利用计算机的快速计算功能,全方位的逻辑推理功能、一目的图形显示功能,将量子化学、分子力学、药物化学、生物学科、计算机图形学和信息科学等学科交叉融汇结合,从药物分子的作用机理入手来进行药物设计,减少了盲目性,节省了大量的人力和物力。4.CoMFA:(Comparativemolecularfieldanalysis)比较分子场分析法,是通过研究药物的优势构象,用各种立场反应分子的整体性质,建立三维的构效关系。该方法可以设计新的先导化合物。5.HanschAnalysis:又称线性自由能相关模型。Hansh方程的基本通式是:Hansch方法主要用于2DQSAR的研究,应用化合物的疏水性参数、电性参数和立体参数表达药物的结构特征,分析结构与生物活性的构效关系。Hansch方法是二维的QSAR研究方法,该方法只考虑了化合物与受体作用的位点,没有考虑化合物与受体(酶)的结合时构象的变化,所有参数只能表达二维意义上的结构特点,不能研究与受体三维空间作用的情况,不能研究药物构象和构型对活性的影响。只用于描述药物分子的二维结构,不能定量地描述三维结构与生物活性间的关系。另外只能优化先导化合物,不能发现先导化合物,这些是Hansch方法的主要缺陷。6.Pharmacophore:药效团,所谓药效团是与特定的生物靶标产生适宜的相互作用,从而引发或阻断生物效应所必需的立体和典型特征的集合,换言之,药效团是产生特定药理作用所必需的物理化学特征及其在空间的分布。药效团是一个抽象的概念,不是具体的分子,而是一组离散的物理化学特征,分布在空间的特定位置。对于与特定靶标结合的药效团,特征之间的距离大致固定在一定的范围。作用于不同靶标的药效团是不同的,有不同的物化特征,距离也不相同。7.Pharmacophoricconformation:药效构象,当药物分子与受体相互作用时,药物与受体互补并结合时的构象,称为药效构象。药效构象并不一定是药物的优势构象,不同构象异构体的生物活性也有差异。关于药物作用生物学知识1.生物大分子结构方面的特征与共性有哪些?结构方面:1、具有多种单体的共聚物。包括蛋白质多肽链的一级结构、DNA和RNA多聚核苷酸链的一级结构、多糖。2、具有多层次结构。包括蛋白质的三维空间结构、DNA和RNA的三维空间结构。3、生物高分子结构的可变性。包括一级结构的改变、高级结构的改变、结构可变性的限度。2.生物大分子功能方面的特征与共性有哪些?功能方面:1、作用的专一性。生物大分子在机体内行使各种各样的功能,参加各种反应,它们所行使的功能和参加的反应都有高度专一性2、作用的配合和协调。生物大分子中的亚基之间或同一个分子中不同区域间都相互联系,生物体内的成千上万的生物大分子更是相互配合,彼此统一。3.试述药物-受体相互作用的化学键类别及特点。1离子键构成蛋白质和多肽的酸性氨基酸残基如天冬氨酸和谷氨酸在形成肽键后仍有游离羧基,在生理PH条件下部分离解成负离子;碱性氨基酸残基如赖氨酸和精氨酸的游离氨基酸质子化成正离子;核酸的磷酸基具有负电荷。这些离子可与含有相反电荷的药物分子(持久性电荷如季氨离子和磺酸基,部分离解性基团如羧酸和氨基等)可生成离子-离子相互作用。2离子-偶极作用金属蛋白酶的活性中心如锌离子可与负电荷的未偶电子对配位结合,例如与巯基、咪唑环或羟肟酸等结合,这些基团在金属蛋白酶与抑制剂形成复合物中起重要作用3偶极-偶极作用偶极-偶极作用能与距离的三次方成反比,其作用低于离子-偶极作用,但因受体和药物分子中元素电负性的差异,广泛存在游偶极键,所以这类作用的总和是相当可观的,对识别和结合的特异性有重要的贡献4诱导作用药物与受体的识别和形成复合物常常伴有电荷的重新分布,这种分布包括诱导极化(分子内)和电荷转移(分子间),其结果是增强了药物与受体的吸引做哟哦难过。例如叶酸与二氢叶酸还原酶的识别和结合过程是部分电荷从蝶啶环移向谷氨酸基上,导致电荷密度发生重要变化,有利于双键的还原5氢键作用DNA维持双螺旋的结构是通过腺嘌呤A与胸腺嘧啶T间形成两个氢键,鸟嘌呤G与胞嘧啶C间形成三个请柬;维持蛋白质α螺旋或β片层是靠酰胺中的氧与另一残基H-N氢之间形成氢键。6电荷转移作用电荷转移的能力与给体的电离势或最高占据轨道和接受体的电子亲和力或最低空轨道之差值成正比,相差越大,转移能越强7螯合作用螯合环最常见和稳定的是五元环合六元环,含硫的四元螯合物也是稳定的,三元螯合环确实很难形成。体内有许多可发生螯合作用的物质,如氨基酸、蛋白质和三羧循环中某些羧酸等都是良好的配体。体内存在的可螯合的金属离子有铁、镁、铜、锰、锌和钴等,它们是血红蛋白和许多酶系的必需的辅基。4.如何理解药物与受体的互补性?互补性是药物与受体分子中各基团和原子的空间排列与构象互补。药物与受体的互补性程度越大,则其特异性越高,作用越强,该互补性随着药物-受体复合物的形成而增高。分子中取代基的改变,不对称中心的转换引起基团的空间排列或分子内偶极方向的改变,均能强烈的改变药物-受体复合物的稳定性,进而影响药效的强弱。1)、受体与配体结合具有可逆性。2)、受体与配体结合有高度的特异性。3)、受体与配体结合有高度的亲和力(低浓度的配体就可激活受体)。4)、受体与配体结合具有饱和性(受体数目有限,药物效应与配体占领受体数目成正比)5)、配体(药物)与受体结合产生效应,须配体具有内在活性。6)、受体具有高度的敏感性,(主要是靠后续的信息传导系统,细胞内第二信使的放大分组、整合)。5.影响药物-受体相互契合的立体化学因素有哪些?1几何结构,由于分子中存在刚性或半刚性结构部分,如双键或酯环,使分子内部分共价键的自由旋转受到限制而产生顺反异构现象称为集合异构。2光学异构,由于分子中原子或基团的排列方式不同,使亮哥分子无法叠合的一种立体异构现象3构象异构,分子内各原子和基团的空间排列因单键旋转而发生动态立体异构现象称构象异构6.根据药物-受体相互作用的4种动力学学说解释agonist和antagonist。1亲和力和内在活性学说根据Ariens的学说,激动剂和拮抗剂都与受体有亲和力,因而都能形成药物-受体复合物,但只有激动剂有内在活性,能产生刺激,而拮抗剂不能引发生物效应。铰链学说(charnieretheory)认为与药物结合的受体上有两个部位:1特异部位,可与激动剂的药效团作用。2非特异部位,与拮抗剂的非极性基团相互作用。激动剂和拮抗剂都能和受体的特异部位结合,这种结合的本质是可逆性的弱键结合,并有竞争性;但拮抗剂还会通过疏水键,电荷转移或范德华力与受体的非特异部位结合,该结合力较强,即使加入过量的激动剂也不能将拮抗剂除去。2速率学说:激动剂与受体的结合与离解都很快,而且离解速率大于结合速率,因而单位时间内产生多次“量子”刺激(刺激脉冲);拮抗剂的结合速率大于离解速率,因而可以解释拮抗剂的作用。速率学说可对某些实验现象作出合理的解释。例如某些拮抗剂在以你发效应产生阻断作用之前,可以有短暂的刺激作用。总之,激动剂的特征是较高的离解速率,部分激动剂有中等的离解速率,而拮抗剂的离解速率很小,因而在单位时间内药物与受体结合的次数较少。3大分子微扰学说大分子微扰学说是Belleau提出的,与有道契合学说相似。在考察物与酶,药物与受体相互作用,需有构象的互补和适配性,认为药物(或底物)对生物大分子的构象影响可分成两种微扰作用;1特异性构象微扰,是底物或激动剂与大分子结合的过程2非特异性构象微扰是抑制剂或拮抗剂与大分子结合过程。药物分子若对生物大分子产生以上两种作用时,则为部分激动剂。特异性微扰和非特异性微扰所产生的效应与相对自由能变化有关。例如三甲基烷铵对胆碱酯酶的作用反映了这种变化。4“双态”模型的占据-活化学说“双态”模型的占据-活化学说是Ariens和RodriguesdeMiranda在1979年提出的。认为未被药物占据的受体有两种状态,即非活化态R和活化态R*,两种状态处于动态平衡:。激动剂对于活化态受体有较高亲和力,因而使平衡向R*方向移动;拮抗剂对于非活化态受体的亲和力强,使平衡向生成R的方向移动:7.生物膜的基本组成与结构特征有哪些?基本结构特征:磷脂双分子层,上面有蛋白质,外侧部分蛋白质上有糖类(也叫糖蛋白)结构特征:磷脂双分子层:细胞的主体架构,将细胞内外分开,维持个体独立性蛋白质:一部分作为运输通道用于运送离子(K,Na等),另一部分作为支撑用(与磷脂一起构成骨架结构)糖蛋白:用于细胞识别,常用于免疫过程中吞噬细胞识别异己物质8.举例说明以被动转运和特殊转运为特征的分子机制。被动转运:(1)物质从高浓度的一侧,通过膜转运到低浓度的另一侧,即沿着浓度梯度(膜两边的浓度差)的方向跨膜转运的过程。(2)这类转运是通过被转运物质本身的扩散作用进行的,是一个不需要外加能量的自发过程。(3)许多物质的被动转运过程需要特殊的蛋白载体帮助。特殊转运:主要包括主动转运和易化扩散。(1)主动运送的机理是:在膜一侧的待运离子先同膜上的载体蛋白结合,形成相应的复合物,在到达运送部位后,与之偶联的ATP分解放出能量,使复合物变构,导致载体与被运药物亲合力降低,将药物释放于膜的另一侧。所以穿过细胞膜的主动运输,与离子泵及参与药物或相关离子运输的酶系统(Na+、K+活化的ATP酶)等因素有关。(2)易化扩散是介于主动转运和被动扩散之间的一种转运形式,这里药物与相应的载体结合,由载体将其带入膜内,与主动转运相同,易化扩散也具有饱和性,但是它又与被动扩散类似,其推动力是浓度梯度,因此这种扩散不消耗能量。9什么是受体?受体学说对发掘新药有何意义?受体(receptor)是细胞膜上的特殊蛋白分子,可以识别和选择性地与某些物质发生特异性受体结合反应,产生相应的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