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2021执业药师《药一》重难点:药物结构中的取代基对生物活性的影响

来源:233网校 2021-05-27 09:52:28

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【重难点:药物结构中的取代基对生物活性的影响】

药物结构中不同的官能团(取代基)的改变可使整个分子的理化性质、电荷密度等发生变化,进而改变或影响药物与受体的结合、影响药物在体内的吸收和转运最终影响药物的药效,有时会产生毒副作用。

1.烃基

药物分子中引人烃基,可提高化合物的脂溶性、增加脂水分配系数(logP), 一般每增加一个碳原子可使logP变为原来的2~4倍;降低分子的解离度;体积较大的烷基还会增加立体位阻,从而增加稳定性。

2.卤素

卤素有较强的电负性,会产生电性诱导效应,其疏水性及体积均随原子序数的增加而增大(氟原子例外)。

3.羟基和巯基

药物分子中的羟基一方面增加药物分子的水溶性,另一方面可能会与受体发生氢键结合,增强与受体的结合力,改变生物活性。在脂肪链上引入羟基取代,常使活性和毒性下降。取代在芳环上的羟基,会使分子解离度增加,也会有利于和受体的碱性基团结合,使活性和毒性均增强。

4.醚和硫醚

醚类化合物含有烷氧基键,其结构中的氧原子有孤对电子,能吸引质子,具有亲水性,烷烃基具有亲脂性,使醚类化合物在脂-水交界处定向排布,易于通过生物膜,有利于药物的转运。

5.磺酸、羧酸和酯

磺酸基的引人,使化合物的水溶性和解离度增加,不易通过生物膜,导致生物活性减弱,毒性降低。但仅有磺酸基的化合物一般无生物活性。但是为了增加水溶性,有时会引入磺酸基。

6.含氮原子类

常见的含氮原子的碱性基团有胺类、脒类、胍类和几乎所有含氮原子的杂环类。

【巩固习题】

【单选题】抗肿瘤药物巯嘌呤引入磺酸基是因为

A. 降低药物的水溶性

B. 增加药物的脂溶性

C. 降低药物的脂水分配系数

D. 使巯嘌呤以分子形式存在,利于吸收

E. 以上都不对

参考答案:C
参考解析:磺酸、羧酸和酯磺酸基的引入, 使化合物的水溶性和解离度增加,不易通过生物膜,导致生物活性减弱,毒性降低。但仅有磺酸基的化合物一般无生物活性。但是为了增加水溶性,有时会引入磺酸基。例如,抗肿瘤药物巯嘌呤( Mercaptopurine)难溶于水,但引入磺酸基后可制成钠盐得到磺巯嘌呤钠( Sulfomercaprine Sodium), 增加了药物的水溶性,也克服了6-MP的其他缺点。

【单选题】在分子中引入可增强与受体的结合力,增加水溶性,改变生物活性的基团是

A. 卤素

B. 羟基

C. 硫醚

D. 酰胺基

E. 烷基

参考答案:B
参考解析:羟基和巯基药物分子中的羟基一方面增加药物分子的水溶性,另一方面可能会与受体发生氢键结合,增强与受体的结合力,改变生物活性。在脂肪链上引入羟基取代,常使活性和毒性下降。取代在芳环上的羟基,会使分子解离度增加,也会有利于和受体的碱性基团结合,使活性和毒性均增强。有时为了减少药物的解离度,便于吸收,或为了减缓药物的代谢速度、减低毒性,将羟基进行酰化成酯或烃化成醚,但其活性多降低。

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