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【重難點:藥物結構中的取代基對生物活性的影響】
藥物結構中不同的官能團(取代基)的改變可使整個分子的理化性質、電荷密度等發生變化,進而改變或影響藥物與受體的結合、影響藥物在體內的吸收和轉運最終影響藥物的藥效,有時會產生毒副作用。
1.烴基
藥物分子中引人烴基,可提高化合物的脂溶性、增加脂水分配系數(logP), 一般每增加一個碳原子可使logP變為原來的2~4倍;降低分子的解離度;體積較大的烷基還會增加立體位阻,從而增加穩定性。
2.鹵素
鹵素有較強的電負性,會產生電性誘導效應,其疏水性及體積均隨原子序數的增加而增大(氟原子例外)。
3.羥基和巰基
藥物分子中的羥基一方面增加藥物分子的水溶性,另一方面可能會與受體發生氫鍵結合,增強與受體的結合力,改變生物活性。在脂肪鏈上引入羥基取代,常使活性和毒性下降。取代在芳環上的羥基,會使分子解離度增加,也會有利于和受體的堿性基團結合,使活性和毒性均增強。
4.醚和硫醚
醚類化合物含有烷氧基鍵,其結構中的氧原子有孤對電子,能吸引質子,具有親水性,烷烴基具有親脂性,使醚類化合物在脂-水交界處定向排布,易于通過生物膜,有利于藥物的轉運。
5.磺酸、羧酸和酯
磺酸基的引人,使化合物的水溶性和解離度增加,不易通過生物膜,導致生物活性減弱,毒性降低。但僅有磺酸基的化合物一般無生物活性。但是為了增加水溶性,有時會引入磺酸基。
6.含氮原子類
常見的含氮原子的堿性基團有胺類、脒類、胍類和幾乎所有含氮原子的雜環類。
【鞏固習題】
【單選題】抗腫瘤藥物巰嘌呤引入磺酸基是因為
A. 降低藥物的水溶性
B. 增加藥物的脂溶性
C. 降低藥物的脂水分配系數
D. 使巰嘌呤以分子形式存在,利于吸收
E. 以上都不對
【單選題】在分子中引入可增強與受體的結合力,增加水溶性,改變生物活性的基團是
A. 鹵素
B. 羥基
C. 硫醚
D. 酰胺基
E. 烷基
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