绪论

一、药物化学的研究内容和任务

药物化学（Medicinal Chemistry）是关于药物的发现、发展和确证，并在分子水平上研究药物作用方式的一门学科。将此定义展开，药物化学其实是一门发现和发明新药，合成化学药物，阐明药物化学性质，研究药物分子与机体细胞（生物大分子）之间相互作用规律的综合性学科。因而它是涉及化学、生物学、药学和医学的一门综合性交叉学科。

药物化学研究对象是药物。凡是用来预防、治疗和诊断疾病或为了调节人体生理机能、提高生活质量或保持身体健康的特殊化学品均可称为药物。药物按照来源可分为天然药物、化学药物、生物药物。其中化学药物是目前临床用药的主力军。化学药物的来源很广，可以来自于人工合成、半合成、动植物提取、矿物提取、微生物发酵、疫苗、血清等。其中来源最广的还是属于人工合成以及半合成药物。

药物化学研究的内容主要包括：①基于生物学科研究揭示的潜在药物作用靶点，参考其内源性配体或已知活性物质的结构特征，设计新的活性化合物分子；②研究化学药物的制备原理、合成路线及其稳定性；③研究化学药物与生物体相互作用的方式，在生物体内吸收、分布和代谢的规律及代谢产物；④研究化学药物的化学结构与生物活性（药理活性）之间关系［构效关系，Structure-Activity Relationship（SAR）］、化学结构与活性化合物代谢之间关系［构代关系，Structure-Metabolism Relationship（SMR）］、化学结构与活性化合物毒性之间关系［构毒关系，Structure-Toxicity Relationship（STR）］；⑤寻找、发现新药，设计、合成新药。

药物化学的研究任务主要包括：①发现具有进一步研究、开发价值的先导化合物（Lead Compound， hit），对其进行结构改造和优化，创造出疗效好、毒副作用小的新药，改造现有药物或有效化合物以期获得更有效、安全的药物； ②实现药物的产业化；③研究药物理化性质、杂质来源、体内代谢等，为制定质量标准、剂型设计和临床药学研究提供依据， 从而合理应用药物。

二、药物的命名

药物的名称包括药物的商品名、通用名和化学名。

1.药物的商品名

药物的商品名是国家药品监督管理局部门批准的特定企业使用的商品名称。同一种药由不同的企业生产，企业为了使自己的产品和其他企业生产的产品区别开来，进而保护自己的品牌，就给自己的产品起了一个名称，这就是商品名。如同一种感冒药酚麻美敏片，有新帕尔克牌，也有泰诺牌。在药品的包装上面，有商品名的地方往往会在商品名的右上角显示符号“®”，表明此商品名经过国家认证注册。并且使用商品名便于区别药物的其他名称（如通用名或化学名）。

按照我国《药品注册管理办法》，商品名应该符合高雅、规范、不粗俗；不能暗示药品的作用和用途；简单顺口的特点。且商品名管理十分严格，只有新化学药品、新生物制品以及具有化合物专利的药品，经过国家药监部门的批准，才可以使用商品名。因而原料药、中药等药品就没有商品名。

2.药物的通用名

药品的通用名是由药典委员会按照《药品通用名称命名原则》组织制定并报卫生部备案的药品的法定名称，是同一种成分或相同配方组成的药品在中国境内的通用名称，具有强制性和约束性。因此，凡上市流通的药品的标签、说明书或包装上必须要用通用名称。其命名应当符合《药品通用名称命名原则》的规定，不可用作商标注册。药品通用名的英文名称采用世界卫生组织编订的国际非专利药名（International Nonproprietary Names for Pharmaceutical Substances，简称INN）中的名称；INN没有的，采用其他合适的英文名称。药品的通用名与药品一一对应，即一个药品对应一个通用名，如果两个药品的通用名一样，表明这两个药品具有相同的活性成分。这样可以避免一药多名或一名多药的问题。

3.药物的化学名

（1）药物的化学名定义　药物的化学名是根据药品的化学结构写出的药品名称。同一个药品可能不止一种化学名，如解热镇痛药扑热息痛，其化学名可为对乙酰氨基酚，也可叫做N-乙酰基-4-羟基苯胺。但是现有药物的化学名一般按照中国化学会公布的《有机化学命名原则》来命名，其母体的选择与美国《化学文摘》（Chemical Abstract，CA）系统一致。

（2）写化学名的基本步骤　一般根据药物化学结构写出化学名的基本步骤为：第一步，规定药物结构的母体，然后将母体编号，母体的选择原则一般是环（多元环、并环等）或主要的官能团（醇、酸、胺、酯等）；第二步，按照母体编号，写出连在母体上的取代基；第三步，将母体名称放在最后，按次序由小到大，由前往后依次写出取代基。其中，数字与数字、符号与符号之间用“，”隔开，数字与符号、数字与汉字之间用“-”隔开。下面进一步举例说明。

（3）举例

【举例1】　根据药物布洛芬的化学结构写出其化学名。

第一步：选母体，并写出母体名（一般为环+官能团）。布洛芬的母体为“苯乙酸”，其编号为（为了与其他数字区分，α和β代替乙酸上取代编号1和2）：

第二步：按照母体编号，写出连在母体上的取代基。取代基表示有两部分组成，分别是取代位置号和取代基团名称，且两者之间用“-”相连。布洛芬的取代基有两个，分别是“α-甲基”和“4-（2-丙基甲基）”。

第三步：将母体名称放在最后，按次序由小到大，由前往后依次写出取代基。“苯乙酸”写在最后，“α-甲基”写在最前，因而应该是：α-甲基-4-（2-丙基甲基）苯乙酸，且取代基之间用“-”连接。

【举例2】　根据药物氯贝丁酯的化学结构写出其化学名。

第一步：对于酯类或酰胺类药物，一般母体选择酯基或酰氨基作为母体。因而此处选择丙酸乙酯作为母体。编号为：

第二步：按照母体编号，写出连在母体上的取代基。氯贝丁酯的取代基有两个，分别是“2-甲基”和“2-（4-氯苯氧基）”。

第三步：将母体名称放在最后，按次序由小到大，由前往后依次写出取代基。由前往后依次写出“2-甲基”“2-（4-氯苯氧基）”和“丙酸乙酯”。因而其最后的化学名是：2-甲基-2-（4-氯苯氧基）丙酸乙酯。

三、影响药物作用的因素

药物产生药理作用及效应是药物与机体相互作用的结果，药物的作用常受到多种因素的影响，这些因素归纳起来主要包括两方面：一是药物方面的因素，二是机体方面的因素。

（一）药物方面的因素

1.药物剂型及给药途径

同一种药物可以制成多种不同的剂型，采用不同的给药途径，不同给药途径的药物吸收速率和吸收程度不同，临床上主要依据病情和药物的特点决定给药途径。药物的制备工艺和原辅料的不同，也可能显著影响药物的吸收和生物利用度，如不同药厂生产的相同剂量的地高辛片，口服后的血药浓度可相差7倍。

有的药物采用不同的给药途径时，还会产生不同的作用和用途，如硫酸镁内服可以导泻和利胆，而注射则产生镇静和降低颅内压的作用。

2.给药时间、次数及疗程

不同的药物有不同的用药时间规定。一般情况下，饭前服药吸收较好，发挥作用较快； 饭后服药吸收较差，显效也较慢，但是对胃肠道刺激性较强的药物宜饭后服用，催眠药应在临睡前服用，助消化药宜在进餐前片刻或进餐时服用，胰岛素应在餐前注射。

用药的次数应根据病情的需要和药物在体内的消除速率而定，对半衰期短的药物给药次数要相应增加。长期用药应注意避免蓄积中毒，对毒性大或消除慢的药物常规定每日用量和疗程。为防止药物蓄积中毒，在肝、肾功能不全时，可减少用药量或延长给药时间。对于一定时间内给药总剂量不变的情况，给药间隔时间短，可减少血药浓度的波动，必须适当减少每次用量剂量，以免发生蓄积中毒；给药间隔时间长，则血药浓度波动大，必须注意不能让血药最高浓度超过最低中毒浓度且血药最低浓度不能低于疗效浓度。

大多数药物1日给药3次，消除快的药物每日给药4次，消除慢的药物应延长给药间隔时间。临床上需要立即达到有效血药浓度时，可在首次给药时采用负荷量，以后给予维持量。

疗程是指为了达到一定的治疗目的，需要连续用药的时间。疗程长短视病情而定，一般情况下，在症状消失后即可停药，但在应用抗菌药治疗某些感染时，为了巩固疗效、避免耐药性的产生，在症状消失后需要再服药一段时间。

3.药物相互作用

临床上所指的药物相互作用是指两种或两种以上的药物同时或序贯应用时，产生了药物之间的相互影响和干扰，改变了药物的体内过程及机体对药物的反应，从而使药物的药理效应或毒性发生变化。广义的药物相互作用包括药理学的增效或减效、协同或拮抗、增毒或减毒，以及药剂学中的配伍禁忌。

药物相互作用主要表现在三个方面。

（1）体外药物相互作用　每种药物都有各自的理化特性，配伍不当即可产生物理或化学反应，导致药物失效或发生毒性反应，因此，药物的体外相互作用也称为配伍禁忌。药物配伍使用时导致药物外观、性质、药效发生变化，属于物理性配伍禁忌。这种情况一般不改变药物成分，但会造成制剂外观或均匀性发生变化，可能影响药物疗效或对患者造成损害。药物配伍使用时引起的药物成分的化学变化，导致疗效降低、毒副作用增大，属于化学性配伍禁忌。

（2）药动学的相互作用

①吸收过程的相互作用。胃肠道pH影响药物的解离度，从而影响药物吸收。酸性药物在酸性环境下解离度低，分子型药物占大多数，因而脂溶性较高，较易透过生物膜被吸收；碱性药物在碱性环境下解离度低，分子型药物占大多数，脂溶性高，易吸收。但是酸性药物如果跟碱性药物一起服用，比如碳酸氢钠与阿司匹林同时服用，将减少阿司匹林在胃里面的吸收。硝酸甘油片舌下含服，需要充分的唾液帮助其崩解和吸收，若同时服用抗胆碱药，则由于唾液分泌减少而使之降效。

②分布过程的相互作用。两种蛋白结合率高的药物联合应用，药物会相互竞争血浆蛋白结合部位，可发生竞争性置换，使游离药物浓度提高，作用加强，甚至出现毒性反应。常见的血浆蛋白结合率高的药物有水杨酸类、保泰松、丙磺舒、香豆素类抗凝药、苯妥英钠、青霉素类、硫喷妥钠、磺胺药、磺酰脲类降糖药、吲哚美辛等。

③代谢过程的相互作用。大多数药物主要在肝脏由肝微粒体酶代谢，使脂溶性药物转化为极性较高的水溶性代谢物，易于从肾脏排泄。有些药物会抑制肝微粒体酶的活性。如苯巴比妥对肝药酶有致活作用，患者在口服抗凝血药双香豆素期间加服苯巴比妥，可使血液中双香豆素的浓度下降，抗凝作用减弱。西咪替丁有抑制肝药酶的作用，与抗凝药华法林同服可增强其抗凝血作用。

④排泄过程的相互作用。大多数药物在肾脏排泄，因此，影响药物排泄的相互作用通常发生在肾脏，主要表现在药物从肾小管的重吸收、肾小管的分泌等环节。如苯巴比妥中毒时，给患者输入碳酸氢钠等药物碱化尿液，促进苯巴比妥从尿液中排出，有利于患者中毒的解救。丙磺舒和青霉素竞争肾小管上的酸性转运系统，可延缓青霉素经肾排泄，使其抗菌作用时间延长。

（3）药效学相互作用　药效学的相互作用大致有两种。协同作用是指两个作用机制各异但效应相同的药物联合应用，可引起的效应大于单用效应的总和。比如，磺胺类药物和甲氧苄啶合用可使抗菌作用明显增强，而庆大霉素和呋塞米合用时，耳毒性增强，不良反应加重。

拮抗作用是指两个作用机制不同、效应相反的药物联用，可使彼此作用减弱。如饮茶或咖啡，可导致地西泮的镇静催眠作用减弱或消失。

（二）机体方面的因素

1.遗传因素对药物作用的影响

遗传基因的差异是构成药物反应个体差异的决定因素。在人群中即使用药条件相同，也有少数人对药物的反应有所不同，称为个体差异。这种差异既有量反应差异，也有质反应差异。在量的方面表现为：①高敏性，某些患者对某种药物特别敏感，所需剂量低于常用量，较小剂量药物就会产生较强的药理作用；②耐受性，某些患者对药物的反应性特别低，所需剂量高于常用量，须用较大剂量才能出现药物效应。在质的方面表现为：①变态反应；②特异质反应。如对于有6-磷酸葡萄糖脱氢酶（G6PD）缺乏症家族史的人，在使用抗疟药、解热镇痛药和磺胺类药时应预先检查其G6PD活性，以免引起溶血反应。

2.精神因素对药物作用的影响

精神状态和情绪对药物的疗效有很大影响，精神振奋、情绪激昂可影响降压药、镇静催眠药的疗效。相反，精神萎靡、情绪低落可影响抗肿瘤药、抗菌药的治疗效果，严重者甚至可引起机体内分泌失调，降低机体抵抗力，导致或加重疾病。

3.疾病对药物作用的影响

疾病本身能导致药物代谢动力学和药物效应动力学的改变，是影响临床用药的重要因素，尤其是肝脏、肾脏及心血管疾病可对药物的作用产生影响，肝肾功能损伤易引起药物体内蓄积、产生过久或过强的药物作用，甚至发生毒性反应。此外要注意患者有无潜在性疾病影响药物疗效。如氯丙嗪诱发癫痫；非甾体抗炎药激活溃疡；氢氯噻嗪加重糖尿病；抗M胆碱药诱发青光眼等。

4.特殊人群用药

为保证用药的有效性和安全性，用药要充分考虑特殊人群的用药特点。特殊人群是指孕妇、新生儿、婴幼儿及老年人等，他们在生理、生化功能等方面表现出一定的特殊性，影响药物的药动学过程。

由于妊娠期母体生理学发生变化以及激素的影响，药物在孕妇体内的药动学过程与非妊娠期有所不同。孕妇妊娠期间受雌、孕激素的影响，胃酸分泌减少，使弱酸性药物吸收减少、弱碱性药物吸收增多；肠蠕动减弱，使口服药物吸收延缓；早孕反应如呕吐，可致药物吸收减少。

大多数药物可经胎盘进入胎儿体内，且有相当多的药物经过代谢而形成有害物质，可致胎盘死亡或致畸形。一般脂溶性高、解离度低、分子量小、血浆蛋白结合力低的药物容易进入胎儿体内。因此，孕妇用药，特别是孕早期用药要十分慎重。

小儿用药尤其需要谨慎，使用不当会造成器官和组织发育障碍，甚至发生严重不良反应，造成后遗症。小儿，尤其是婴幼儿，体液含量比例较高，药物消除慢，对影响水、盐代谢和酸碱平衡的药物很敏感。新生儿、婴幼儿器官和组织处于发育生长期，肝、肾、中枢神经系统发育不完全，尤其是血脑屏障通透性高，对直接作用于中枢的药物较敏感。新生儿及婴幼儿血浆蛋白浓度低，结合力较差，尤其是新生儿体内存在许多能与血浆蛋白竞争结合的内源性物质，使血液中结合型药物减少，游离型药物浓度明显增加，可引起药效增强或中毒。

老年人组织器官的功能随年龄增长日渐衰退，功能代偿能力降低，耐受性下降，药物的代谢及排泄功能减慢；老人血浆蛋白含量较低，体液含量比例减少，脂肪较多，故药物血浆蛋白结合率偏低。

5.机体对药物的反应性变化

长期反复用药可引起机体（包括病原体）对药物的反应性发生变化，主意表现为：①耐受性，连续用药后机体对药物的反应性降低，药效下降，增加剂量可保持药效不减；②依赖性，可分为生理依赖性和精神依赖性，前者是由于反复用药造成机体对药物的一种适应状态。

四、药品的质量和质量标准

1.药品的质量评定原则

药品作为维护人类健康的特殊商品，其质量的好坏直接关系着人们的身体健康。因此，药品的研制、生产、销售和使用的各个环节都受到相应法规的严格控制，以保证其质量。控制药品质量的法定依据是药品质量标准。药品质量标准规定，控制药品的质量一般包括鉴别、检查与含量测定三个方面，必须全面考虑。随着药学事业的迅猛发展，目前评定药品质量逐步由体外稳定性及外观质量转向体内有效性与安全性的方面。评定药品的质量，应从以下两个方面考虑。

（1）药品的疗效和不良反应　疗效和不良反应是评价药品质量的最重要的指标。由于药品的基本属性是治疗疾病，因而药品的有效性至关重要，但是，不良反应直接关系到药品的安全性，也是影响药品疗效发挥的一个重要因素。因此，质量好的药品应该是疗效确切、不良反应少，即具有高效低毒的特点，这也是药品的基本内涵。

（2）药品的纯度　药品的纯度是单位药品所含药品有效成分的含量，又称药用纯度或药用规格，是药物中杂质限度的体现。药品纯度可由药品的性状、物理常数、杂质限量、有效成分的含量、生物活性等多个方面的指标来体现，这些均能反应药品质量。通常将任何影响药品纯度的物质均称为杂质，具体是指药物中存在的、无治疗作用或影响药物的稳定性和疗效，甚至对人体健康有害的物质。因此，质量好的药品必须达到一定的纯度标准。

药品中的杂质来源一般有以下两个途径。①生产过程中引入或产生。如来源于原料中杂质、原料反应不完全、反应过程中副反应、加入的溶剂或催化剂、所用的反应设备等。②贮存过程中引入。药物中某些官能团受到湿度、温度、光照、空气、微生物、金属离子等因素影响，可能发生水解、氧化等化学反应，产生新的杂质。因此，在生产过程中应尽量优化工艺，提高反应的原子利用率，尽量减少杂质产生；在贮存过程中应根据具体药品的理化性质选择适宜的贮存方法和条件，并严格规定在有效期内使用。

2.药品的质量标准

为了保证药品安全有效，需要一个统一的质量标准，即药品质量标准，它是药品在生产、检验、供应和使用等方面必须遵循的法定依据。各国都有自己的药品质量标准，即药典，如美国药典（USP）、欧洲药典（EP）、英国药典（BP）、日本药典（JP）、中国药典（ChP）。中国药典全称为《中华人民共和国药典》，每5年再版1次，是国家级标准；除此之外，由国家食品药品监督管理总局颁布的药品质量标准称为局颁标准。标准中对药品的质量作了具体的规定，包括化学结构、化学名、分子式、分子量、含量标准、性状、鉴别、检查、含量测定、制剂规格等项目，以保证药品生产规范、使用安全有效。

五、处方药与非处方药

1.药品分类管理

药品分类管理是根据药品品种、规格、适应证、剂量及给药途径等的不同，将药品分为处方药和非处方药，并作出相应的管理规定。实施药品分类管理，可以保证公众用药安全、有效及使用方便。处方药和非处方药并不是药品本质的属性，而是一种管理的界定，是国际通行的药品管理模式。我国《处方药与非处方药分类管理办法》自2000年1月1日起实施。

2.处方药（Prescription Medicine）与非处方药（Over-the-Counter， OTC）的概念

（1）处方药　处方药是必须凭执业医师或助理执业医师处方才可调配、购买和使用的药品。处方药主要包括以下几种情况：刚上市的新药，需要进一步观察其药理活性及不良反应；能够产生依赖性的药物，如吗啡类镇痛药及某些催眠安定药物等；毒性较大的药物，如抗癌药等；必须由医生和实验室检查来确诊的某些疾病，需医生处方并在医生指导下使用的药物，如心脑血管疾病治疗药物等。

（2）非处方药（OTC） 非处方药是指患者可以自己根据药品说明书自选、自购、自用的药物。这类药毒副作用较少、较轻，而且也容易察觉，不会引起耐药性、成瘾性，与其他药物相互作用也小，在临床上使用多年，疗效肯定。非处方药主要用于病情较轻、稳定、诊断明确的疾病，如感冒、咳嗽、消化不良、头痛、发热等。主要包括解热镇痛药、镇咳药、消化系统药、皮肤病用药、滋补药、维生素、微量元素及添加剂，多以口服、外用、吸入等剂型为主。根据药品的安全性，OTC又可以分为甲、乙两类。OTC标识红底白字的是甲类，绿底白字的是乙类。甲、乙两类非处方药虽然都可以在药店销售，但乙类安全性更高，除了在药店销售外，还可以在有关部门批准的超市、宾馆、商店等处销售。简而言之，非处方药属于可以在药店随意购买的药品。但非处方药是随着社会发展，人民文化水平的提高而诞生的，所以要遵循见病吃药、对症吃药、明白吃药、依法（用法、用量）吃药。