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SPOC学校专有课程
药物化学
第1次开课
开课时间: 2020年01月09日 ~ 2020年04月23日
学时安排: 3-5小时每周
当前开课已结束 已有 21 人参加
老师已关闭该学期,无法查看
spContent=课程将为大家介绍《我不是药神》中“格列宁”背后的专业故事。从青霉素的发现,到分子靶向抗癌药物的开发,药物发现的过程总是跌宕起伏。每一个药物的背后都充斥着艰辛的故事,每一种药物的合成方法都凝聚了开发者的智慧。有上世纪的经典故事,也有大家身边的案例,都将在本门课程中为大家揭示。
课程将为大家介绍《我不是药神》中“格列宁”背后的专业故事。从青霉素的发现,到分子靶向抗癌药物的开发,药物发现的过程总是跌宕起伏。每一个药物的背后都充斥着艰辛的故事,每一种药物的合成方法都凝聚了开发者的智慧。有上世纪的经典故事,也有大家身边的案例,都将在本门课程中为大家揭示。
—— 课程团队
课程概述

《药物化学》是一门连接化学与生命科学并使其融合为一体的交叉学科,是制药工程专业的专业基础课程,也是课程设置中的必修课程。

    本课程主要讲述新药研究的基本原理与方法、中枢神经系统药物、外周神经系统药物、循环系统药物、消化系统药物、解热镇痛药、抗肿瘤药、抗生素、合成抗菌药物、激素药物等。通过本课程的教学,使学生掌握各类化学药物的化学结构、理化性质、合成制备方法;熟悉各类药物在体内的代谢过程、药物化学结构与活性之间的关系、药物作用的机制;熟悉常见的新药设计与开发的思路和技巧;了解药物化学的新进展和发展趋势。重要的是,通过课堂教学,引导学生运用有机化学、物理化学等基础知识来进行药物合成路线的设计、理解以及工艺优化,逐渐形成一种通过有机反应机理来认识反应过程和预测反应结果的意识,用于分析和解决药物研发、工艺开发和放大生产过程中的实际问题,具备从事药物合成工艺开发和新药研发的基本能力。

授课目标

通过本课程学习,使学生具备以下能力:

1.使学生掌握各类化学药物的化学结构、理化性质、合成制备方法;熟悉各类药物在体内的代谢过程、药物化学结构与活性之间的关系、药物作用的机制。特别是运用有机化学、物理化学等基础知识来进行药物合成路线的初步设计、理解以及工艺优化,逐渐形成一种通过有机反应机理来认识反应过程和预测反应结果的意识,用于制药工艺过程和优化。(支撑毕业要求1.3)

2.使学生具有将所学知识用于分析和解决药物研发、工艺开发和放大生产过程中的实际问题的能力。(支撑毕业要求2.2)

3.使学生能基于专业知识,根据药物的化学结构和相关背景,进行合成路线的初步设计和选择,分析药物合成路线的工艺过程,提出可行的药物合成制备方案。(支撑毕业要求4.2)

成绩 要求

观看视频,完成测试,评分60分以上,为合格。

课程大纲
绪论
课时目标:掌握药物化学的命名方法;掌握常见的药物作用靶点;熟悉药物化学的研究对象和任务;熟悉化学药物的质量和纯度;了解药物化学的起源与发展。
1.1 节段一 药物化学的起源与发展
1.2 节段二 药物的靶点和药物的命名
新药研究的基本原理与方法
课时目标:掌握药物的分类、药物的理化性质;掌握新药的研究思路和方法;掌握先导化合物的发现和优化方法;熟悉化学结构与生物活性的关系;了解新药研究的最新发展;了解定量构效关系及寻找新药的基本途径;了解原药及代谢物的药效、毒副作用及药物修饰的关系;了解计算机辅助药物设计在药物研发中的应用。
2.1 节段一 新药的发现与开发
2.2 节段二 药物的化学结构与生物活性的关系
2.3 节段三 先导化合物的发现
2.4 节段四 先导化合物的优化
药物代谢反应
课时目标:熟悉I相和II相代谢反应;熟悉常见的药物代谢的酶。
3.1 节段一 概述及药物代谢的酶
3.2 节段二 第I相的生物转化
3.3 节段三 第II相的生物转化
中枢神经系统药物
课时目标:掌握镇静催眠药的结构类型、巴比妥类药物的性质和构效关系;掌握异戊巴比妥、地西泮的化学名、理化性质、合成路线、体内代谢及用途;苯妥英钠的结构、化学名及用途;掌握抗精神病药的结构类型;掌握氯丙嗪、氟哌啶醇的结构、化学名、理化性质、合成路线、体内代谢及用途、丙咪嗪的化学名、理化性质、体内代谢及用途;掌握镇痛药的类型和作用机制、构效关系;掌握吗啡、哌替啶、美沙酮的结构、化学名、理化性质、代谢途径及用途;掌握中枢兴奋药的结构类型;掌握咖啡因、吡拉西坦的结构、化学名、理化性质、体内代谢及用途;熟悉典型中枢神经系统药物的新药研发思路和技巧;熟悉镇静催眠药、抗精神失常药、中枢神经兴奋药的作用机制;熟悉唑吡坦、氯氮平、氟西汀的结构、化学名及用途;了解奥沙西泮、阿普唑仑、三唑仑、卡马西平、普罗西比、美沙酮、喷他佐幸、甲氯芬酯的结构和用途;了解抗癫痫药物的分类、结构类型、作用机制;了解抗精神病药、镇痛药、中枢神经兴奋药的发展。
4.1 节段一 镇静催眠药(苯二氮卓类)
4.2 节段二 镇静催眠药(非苯二氮卓类)
4.3 节段三 抗精神病药
4.4 节段四 镇痛药
外周神经系统药物
课时目标:掌握拟胆碱药物的类型,胆碱受体激动药的构效关系,乙酰胆碱酯酶抑制剂的作用机制及应用特点,氯贝胆碱,溴新斯的明的化学名、结构、理化性质和用途;掌握抗胆碱药物的类型,N胆碱受体拮抗剂的构效关系,硫酸阿托品、溴丙胺太林的结构、理化性质和用途;掌握肾上腺素受体激动剂的基本结构类型及其构效关系,肾上腺素、盐酸麻黄碱、沙丁胺醇的化学名、结构作用、理化性质、合成路线、体内代谢和用途;掌握组胺H1受体拮抗剂的结构类型,马来酸氯苯那敏、盐酸赛庚啶、盐酸西替利嗪、咪唑斯汀的化学名、结构、理化性质和用途;掌握局部麻醉药的结构类型、构效关系,盐酸普鲁卡因、盐酸利多卡因的化学名、结构、理化性质、合成路线、体内代谢、合成和用途。熟悉典型外周神经系统药物的新药研发思路和技巧;熟悉毒蕈碱、尼古丁、他克林、多奈培齐的结构及作用;熟悉莨宕类药物的构效关系,左旋氯筒箭毒碱、泮库溴铵的结构、作用特点和用途;熟悉H1受体拮抗剂的构效关系,盐酸苯拉海明、盐酸曲吡那敏、酮替芬的结构和用途;熟悉可卡因到普鲁卡因的研究思路及过程,熟悉盐酸可卡因、盐酸布比卡因、盐酸达克罗宁的结构应用特点和用途。了解胆碱受体激动和乙酰胆碱酯酶抑制剂的发展和现状;了解M胆碱受体拮抗剂的发展及构效关系;了解N胆碱受体拮抗剂的发展及结构类型;了解肾上腺素药物的发展,肾上腺受体的种类及作用;了解抗组胺药物的发展及结构变换;了解局麻药和全身麻醉药的发展与现状。
5.1 节段一 概述
5.2 节段二 拟胆碱药物
5.3 节段三 抗胆碱药物
5.4 节段四 肾上腺素受体激动剂
5.5 节段五 局部麻醉药
循环系统药物
课时目标:掌握β受体阻滞剂的分类、构效关系及各类药物的作用特点,盐酸普萘洛尔、酒石酸美托洛尔、硝苯地平、卡托普利的结构、化学名、理化性质、合成路线、体内代谢、临床应用;掌握盐酸胺碘酮、硝酸甘油、地高辛的结构、理化性质、代谢作用机制及临床应用;掌握调血脂药的类型,洛伐他汀、吉非贝齐的结构、化学名、理化性质、体内代谢、临床应用;掌握抗血栓药的分类、作用机制。熟悉典型循环系统药物的新药研发思路和技巧;熟悉拉贝洛尔的结构和应用,盐酸地尔硫卓、盐酸维拉帕米的结构、化学名、代谢及应用;熟悉 钠通道阻滞剂的分类及各类药物的作用特点,血管紧张素转化酶抑制剂(ACEI)及血管紧张素Ⅱ(AngⅡ)受体拮抗剂的作用机制,氯沙坦的结构、化学名及应用;熟悉NO供体药物的作用机制,硝酸异山梨酯的结构及应用;熟悉调血脂的、药的作用机制,他汀类药物的构效关系,氯吡格雷、华法林钠的结构、化学名及应用,阿司匹林的抗血栓机制。了解钠通道阻滞剂的分类及构效关系,尼莫地平、尼群地平、氨氯地平、桂利嗪、普尼拉明的结构及应用,硫酸奎尼丁的结构及应用,ACEI及AngⅡ受体拮抗剂的发展、马来酸依那普利、福辛普利、依普沙坦、替米沙坦结构及应用;了解强心苷类药物的构效关系,米力农、多巴胺丁胶、匹莫苯的结构及应用,了解其他类强心类药物的作用特点,辛伐他汀、阿托伐他汀、普伐他汀、烟酸的结构及应用,右旋甲状腺素的结构及应用;了解抗血栓药的发展,利血平的结构特点、化学名及应用,酚妥拉明、哌唑嗪、可乐定、莫索尼定、甲基多巴、肼屈嗪、胍乙啶的结构及应用。
6.1 节段一 概述
6.2 节段二 β受体拮抗剂
6.3 节段三 降压药
6.4 节段四 NO供体药物
6.5 节段五 调血脂药
消化系统药物
课时目标:掌握西咪替丁、雷尼替汀、昂丹司琼、甲氧氯普胺、联苯双酯的结构、化学名、理化性质、体内代谢及用途。熟悉典型消化系统药物的新药研发思路和技巧;熟悉抗溃疡药物的结构和类型,奥美拉唑的结构、化学名、理化性质、合成路线及用途;熟悉止吐药的结构类型,地芬尼多、多潘立酮的结构、化学名及用途。了解西咪替丁、昂丹司琼的合成路线,硫乙拉嗪的结构特点及用途;了解促动力药的作用,西沙比利的结构特点、用途、不良反应和现状;了解水飞蓟宾、熊去氧胆酸的结构特点及用途,肝胆疾病辅助治疗的现状。
7.1 节段一 抗溃疡药物研发历程
7.2 节段二 抗溃疡药物的合成
解热镇痛药、非甾体抗炎药及抗痛风药
课时目标:掌握阿司匹林、对乙酰氨基酚的化学名、结构、理化性质、体内代谢、合成路线及用途;掌握苯胺类解热镇痛药代谢化学与毒性的关系;掌握甾体抗炎药的分类;羟布宗、吲哚美辛、甲芬那酸、吡罗昔康、双氯芬酸钠、布洛芬、萘普生的化学名、结构、理化性质、体内代谢及用途;掌握芳基丙酸类抗炎药的构效关系及布洛芬光学异构体的活性变化。熟悉典型解热镇痛和非甾体抗炎药物的新药研发思路和技巧;熟悉阿司匹林衍生物的结构和特点;熟悉3,5-吡唑烷二酮药物的结构与活性关系;熟悉COX-1和COX-2结构的差别及其生理作用的特点。了解水杨酸类解热镇痛药的发展历史,芳基烷酸类药物的发展概况,塞来昔布的化学名、结构及构效关系。
8.1 节段一 解热镇痛药
8.2 节段二 非甾体抗炎药(1)
8.3 节段三 非甾体抗炎药(2)
抗肿瘤药
课时目标:掌握烷化剂类药物的结构类型和作用机制,盐酸氮芥、环磷酰胺、顺铂的结构、理化性质、体内代谢及作用特点;掌握抗代谢药物的设计原理及作用机制,氟尿嘧啶、疏嘌呤的结构、理化性质及临床应用;掌握伊马替尼的结构、理化性质、合成方法、作用机制。熟悉典型抗肿瘤药物的新药研发思路和技巧;熟悉塞替派、卡莫司汀、马利兰的结构及临床应用;熟悉环磷酰胺、卡莫司汀的合成方法,盐酸阿糖胞苷和甲氨蝶呤的结构及临床应用;熟悉米托蒽醌的结构特点、设计思想及作用;熟悉喜树碱类、长春碱类及其紫杉烷类抗肿瘤药物的结构特点及应用;熟悉紫杉醇的结构特点、理化性质及用途。掌握新型分子靶向抗肿瘤药物,包括小分子激酶抑制剂和蛋白酶抑制剂;了解烷化剂类药物的发展,金属铂配合物的发展及构效关系;了解抗代谢药物的发展,氟尿嘧啶和疏嘌呤的合成方法,抗肿瘤抗生素的发展及作用机制;抗肿瘤植物药及衍生物的发展、作用机制、构效关系。
9.1 节段一 概述
9.2 节段二 生物烷化剂
9.3 节段三 抗代谢药物
9.4 节段四 抗肿瘤抗生素和植物药有效成分及衍生物
9.5 节段五 新型分子靶向抗肿瘤药物(1)
9.6 节段六 新型分子靶向抗肿瘤药物(2)
抗生素
课时目标:掌握β-内酰胺抗生素的结构特点、分类、构效关系及作用机制;青霉素的理化性质及在各种条件下分解的产物;掌握青霉素类药物的不良反应及针对不良反应进行结构改造的方法和技巧;掌握青霉素钠、阿莫西林、头孢氨苄、头孢噻肟钠的结构、理化性质、合成路线、应用;四环素类的理化性质;氯霉素的结构、理化性质及应用。熟悉典型抗生素的新药研发思路和技巧;熟悉半合成青霉素和头孢菌素的结构改造方法;苯唑西林钠、克拉维酸钠及氨曲南的结构及用途,链霉素、阿米卡星的结构特点、临床应用及毒副作用;熟悉红霉素的理化性质及半合成红霉素衍生物的结构改造方法,红霉素、罗红霉素、阿奇霉素、克拉霉素及泰利霉素的作用特点。了解β-内酰胺抗生素的发展;头孢菌素四代的划分及各代药物的特点;了解四环素类抗生素的发展、结构特点、应用及毒副作用;了解细菌对氨基糖苷类抗生素产生耐药性的主要原因及半合成氨基糖苷类药物的结构改造;了解大环内脂类抗生素的结构特点及应用;氯霉素的合成方法。
10.1 概述
10.2 青霉素类药物
10.3 头孢菌素类药物
10.4 四环素类药物
10.5 大环内酯类抗生素
合成抗菌药物及其他抗感染药物
课时目标:掌握喹诺酮类药物的化学结构特征、药效特点、作用机制、构效关系;吡哌酸、环丙沙星、诺氟沙星的化学名、结构、理化性质、体内代谢及用途;掌握磺胺类药物的作用机制;抗代谢理论;磺胺类药物的结构与活性关系;磺胺嘧啶、甲氧苄啶的化学名、结构、理化性质、合成路线、体内代谢、作用机制及用途;熟悉典型的合成抗菌药物的新药研发思路和技巧;熟悉抗结核药物的分类;异烟肼、乙胺丁醇的化学名、结构、理化性质、体内代谢及用途;熟悉对氨基水杨酸、利福平的化学结构;熟悉抗真菌药物的结构、药效特点、作用机制;熟悉硝酸益康唑、氟康唑的化学名、结构、理化性质、体内代谢、合成及用途;熟悉唑类抗真菌药物的构效关系;熟悉抗病毒药物的分类和研究进展;熟悉盐酸金刚烷胺、利巴韦林、阿西洛韦的化学名、结构、理化性质、体内代谢及用途;熟悉阿苯达唑、磷酸氯喹的化学名、结构、理化性质、体内代谢及用途;熟悉利巴韦林的构效关系、核酸类反转录酶抑制剂的作用机制及构效关系;掌握HIV蛋白酶抑制剂的概况;熟悉咪唑类驱肠虫药的发展状况;熟悉抗疟药物的发展及对天然产物的结构改造发现新药的过程;熟悉硫酸奎宁、青蒿素的结构和作用特点。了解喹诺酮类药物发展概况;了解抗结核药物的发展;了解磺胺类药物的发展;了解抗菌增效剂的概况;了解唑类抗真菌药物和其他类抗真菌药物的发展。
11.1 节段一 喹诺酮类抗菌药
11.2 节段二 磺胺类药物及抗菌增效剂
11.3 节段三 抗结核药物
降糖药物、骨质疏松治疗药物及利尿药
课时目标:掌握口服降糖药的结构特点类型;掌握甲苯磺丁脲、格列本脲、盐酸二甲双胍的化学名、结构、理化性质、合成路线和用途。熟悉经典的降糖药的药物开发思路和技巧;熟悉利尿药的分类及各类药物的作用机制;熟悉氢氯噻嗪的结构、化学名、理化性质、体内代谢、临床应用及合成路线;熟悉磺酰脲类口服降糖药的结构与代谢、作用时间的关系;熟悉呋塞米、螺内酯的结构、化学名、代谢及应用。了解磺酰脲类口服降糖药的发展;了解氯磺丙脲、格列吡嗪、格列美脲、米格列醇的结构和用途;了解依他尼酸、乙酰唑胺、氨苯蝶啶的结构及应用。
12.1 节段一 降血糖药物(1)
12.2 节段二 降血糖药物(2)
激素类药物
课时目标:熟悉前列腺素化合物的基本化学结构;米索前列醇的化学名、结构、理化性质及用途;掌握甾体药物的分类、结构特征;雌二醇、丙酸睾酮、黄体酮、氢化可的松、米非司酮、醋酸地塞米松的结构、化学名、理化性质、合成路线、体内代谢、用途。熟悉典型激素类药物的药物研发思路和技巧;熟悉己烯雌酚、左炔诺孕酮的结构特点及用途,枸橼他莫昔芬、炔诺酮的结构、化学名、用途。了解胰岛素、降钙素的结构特点及用途,多肽类药物的结构特点及特殊的理化性质对其生产、制剂、使用的影响;了解各类甾体激素类药物的发展、作用机制;雌二醇、丙酸睾酮的作用机制,抗雌激素、抗孕激素的构效关系;前列腺素类化合物的用途;米索前列醇的代谢、合成。
13.1 节段一 概述
13.2 节段二 甾体雌激素药物
13.3 节段三 雄性激素、蛋白质同化激素和抗雄性激素
维生素
课时目标:熟悉维生素A醋酸酯的化学名、结构、理化性质和用途;熟悉维生素E、维生素D3的结构、理化性质、作用特点和用途;了解常用的脂溶性维生素及主要作用;了解常用的水溶性维生素及主要作用。
14.1 节段一 维生素概述
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预备知识

先修有机化学、无机化学、分析化学、生物化学、物理化学课程。


参考资料

1. 教材:尤启冬,药物化学(第八版),北京:人民卫生出版社,2017年

2. 参考教材:

(1)尤启冬,药物化学(第三版),北京:化学工业出版社,2015.

(2)郑虎,药物化学(第六版),北京:人民卫生出版社,2008.

(3)徐文方,药物化学(第五版,北京:人民卫生出版社,2000.

(4)朱依谆,药理学(第八版),北京:人民卫生出版社,2016.

(5)徐正,药物化学教学课件,华西医科大学视听教育中心,2002.

(6)药典委员会,中国药典(2015版),北京,2015.

(7)Tamas Bartfai, Drug Discovery from Bedside to Wall Street, Elsevier, 2006.

(8)吴桂荣,药物化学学习指导,北京:科学出版社,2018.


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