药物化学第一章三生物转化(药物代谢)课件

第一章(三）

生物转化(药物代谢)

药物代谢： 在酶的作用下，将药物转变成极性分子，再通过人体的正常系统排出体外。第Ⅰ相生物转化（PhaseⅠ）第Ⅱ相生物转化（PhaseⅡ）总结果： 使药物或代谢物从极性小的物质变为极性大的物质，从水溶性小的物质变为水溶性大的物质而易于排泄。药物化学第一章(三）生物转化(药物代谢)药物代谢的酶

（Enzymefordrugmetabolism）细胞色素P450酶系（CYP450）还原酶系过氧化物酶和其他的单加氧酶水解酶药物化学第一章(三）生物转化(药物代谢)第Ⅰ相生物转化

（PhaseⅠBiotransformation）氧化反应：失去电子、氧化和脱氢反应还原反应脱卤素反应：氧化脱卤素和还原脱卤素水解反应药物化学第一章(三）生物转化(药物代谢)第Ⅱ相生物转化

（PhaseⅡBiotransformation）葡萄糖醛酸的轭合反应硫酸酯化轭合反应氨基酸轭合反应谷胱甘肽轭合反应乙酰化轭合反应甲基化轭合反应药物化学第一章(三）生物转化(药物代谢)药物代谢在药物研究中的作用

（RoleofDrugMetabolisminDrugResearch）对新药分子合理设计研究的指导作用利用药物代谢知识设计更有效的药物利用药物代谢知识进行先导化合物的优化药物的潜伏化（Druglantentation）软药（Softdrug）设计对新药研究的指导作用在药物研究中的意义药物化学第一章(三）生物转化(药物代谢)第Ⅰ相生物转化（PhaseⅠ）官能团化反应：在药物分子中引入或暴露出极性基团氧化还原水解第Ⅱ相生物转化（PhaseⅡ）轭合反应： 药物或代谢物与内源性物质的结合反应葡萄糖醛酸硫酸甘氨酸谷胱甘肽药物化学第一章(三）生物转化(药物代谢)细胞色素P450酶系（CYP450）一组由铁原卟啉偶联单加氧酶组成，氧化过程需NADPH和分子氧参与；主要存在于肝脏和内质网；实质：通过活化分子氧，使其中一个氧原子和有机药物分子相结合，从而在药物分子中引入氧；催化的反应类型：烷烃和芳香烃的氧化、烯烃和多核芳烃的环氧化、胺类的脱烷基、脱胺反应、卤代烃脱卤反应。药物化学第一章(三）生物转化(药物代谢)药物化学第一章(三）生物转化(药物代谢)还原酶系组成：细胞色素P450酶系（CYP450）、醛-酮还原酶、谷胱甘肽还原酶、醌还原酶催化的反应类型：羰基化合物的还原、含氮化合物的还原药物化学第一章(三）生物转化(药物代谢)药物化学第一章(三）生物转化(药物代谢)过氧化物酶和其他的单加氧酶以H2O2

为O2的来源进行电子转移组成：前列腺素内过氧化物合成酶、过氧化氢酶和髓过氧化物酶；细胞色素P450酶系（CYP450）、黄素单加氧酶（FMO）和多巴胺β-羟化酶药物化学第一章(三）生物转化(药物代谢)药物化学第一章(三）生物转化(药物代谢)氧化反应芳环及不饱和碳原子的氧化饱和碳原子的氧化含N化合物的氧化：N-脱烷基化和脱胺反应；N-氧化反应含O化合物的氧化：O-脱烷基化含S化合物的氧化：S-脱烷基化；氧化脱S；S-氧化反应醇和醛的氧化药物化学第一章(三）生物转化(药物代谢)芳环及不饱和碳原子的氧化芳环的氧化不饱和碳原子的氧化药物化学第一章(三）生物转化(药物代谢)芳环的氧化—主要由CYP450催化

环氧化合物

酚或二羟基化合物；

环氧化合物与谷胱甘肽生成硫醚；环氧化合物与DNA、RNA共价结合毒性药物化学第一章(三）生物转化(药物代谢)药物化学第一章(三）生物转化(药物代谢)药物化学第一章(三）生物转化(药物代谢)不饱和碳原子的氧化（含烯烃和炔烃药物的代谢）

药物化学第一章(三）生物转化(药物代谢)

药物化学第一章(三）生物转化(药物代谢)饱和碳原子的氧化烷烃的氧化药物化学第一章(三）生物转化(药物代谢)和sp2碳原子相邻碳原子的氧化其他碳原子的氧化 与杂原子相连的碳原子易氧化，先生成羟基化合物，再氧化成羰基药物化学第一章(三）生物转化(药物代谢)含N化合物的氧化药物化学第一章(三）生物转化(药物代谢)N-脱烷基化和脱胺反应药物化学第一章(三）生物转化(药物代谢)N-氧化反应一般来讲，叔胺和含氮芳杂环（吡啶）较易代谢成稳定的N-氧化物。药物化学第一章(三）生物转化(药物代谢)含O化合物的氧化药物化学第一章(三）生物转化(药物代谢)含S化合物的氧化S-脱烷基化药物化学第一章(三）生物转化(药物代谢)氧化脱S药物化学第一章(三）生物转化(药物代谢)S-氧化反应药物化学第一章(三）生物转化(药物代谢)醇和醛的氧化药物化学第一章(三）生物转化(药物代谢)还原反应偶氮基的还原→氢化偶氮化合物→氨基化合物硝基的还原→亚硝基、羟胺→芳香氨基

羰基的还原 S－构型药物化学第一章(三）生物转化(药物代谢)葡萄糖醛酸的轭合反应药物化学第一章(三）生物转化(药物代谢)药物化学第一章(三）生物转化(药物代谢)硫酸酯化轭合反应

3’-磷酸腺苷-5’-磷酰硫酸（PAPS）药物化学第一章(三）生物转化(药物代谢)药物化学第一章(三）生物转化(药物代谢)谷胱甘肽轭合反应药物化学第一章(三）生物转化(药物代谢)乙酰化轭合反应对象：伯胺、氨基酸、磺酰胺和肼结果：去活化药物化学第一章(三）生物转化(药物代谢)利用药物代谢设计更有效的药物药物化学第一章(三）生物转化(药物代谢)药物化学第一章(三）生物转化(药物代谢)药物的潜伏化

（Druglantentaton）定义：将有活性的药物转变成非活性的化合物，后者在体内经酶或化学作用，生成原药发挥药理作用。包括前药和生物前体。前药：体外没有活性，到体内后经酶或化学作用后发挥药效的药物药物化学第一章(三）生物转化(药物代谢)药物化学第一章(三）生物转化(药物代谢)软药（Softdrug）设计定义：本身有治疗效用或生物活性的化学实体，在体内起作用，经预料的和可控制的代谢作用，转变为无活性和无毒性的化合物目的：希望药物在发挥作用后迅速代谢排泄以减少副作用药物化学第一章(三）生物转化(药物代谢)

对新药研究的指导作用对一个新药应尽早研究其体内可能发生的反应和代谢的部位，对代谢过程中出现的中间体，应研究其药理和毒理性质，得到药动学数据，为大规模临床研究做准备。若为手性药物，应研究异构体体内代谢的差异。药物化学第一章(三）生物转化(药物代谢)药物代谢在药物研究中的意义提高生物利用度指导设计适当的剂型解释药物作用机理寻找和发现新药药物化学第一章(三）生物转化(药物代谢)思考题1.试