课后作业讲解;第一章绪论
作业题;什么是药物?
药物是对疾病具有预防、治疗、缓解和诊断作用或用以调节机体生理机能的化学物质。是一种关系到人类健康的特殊商品。
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新药研究与开发的步骤:作用靶点确实认、先导化合物的发现和优化、临床前药效与药理学研究、临床研究、生产注册和商业化等六个阶段。
新药研究与开发的特点:
1〕高投入;
2〕高风险;
3〕高利润;
4〕专利保护严密;
5〕品种更新迅速;
6〕开展潜力巨大。;化学制药工业的特点:
品种多,更新快;
生产工艺复杂,原辅料多,而产量小;
质量要求严格;
间歇式生产方式为主;
原辅材料和中间体易燃、易爆、有毒性;
“三废〞多,且成份复杂,危害环境。;;;第二章作业题;
药物工艺路线:具有工业生产价值的药物合成途径。
药物合成工艺路线设计属于有机合成化学中的一个分支,从使用的原料来分,有机合成可分为全合成和半合成两类。
半合成〔semisynthesis〕:由具有一定根本结构的天然产物经化学结构改造和物理处理过程制得复杂化合物的过程。
全合成〔totalsynthesis〕:以化学结构简单的化工产品为起始原料,经过一系列化学反响和物理处理过程制得复杂化合物的过程。;;;药物工艺路线设计的主要方法及各自特点
1.类型反响法——指利用常见的典型有机化学反响与合成方法进行的合成设计。
主要包括各类有机化合物的通用合成方法,功能基的形成、转换或保护的合成反响单元。对于有明显类型结构特点以及功能基特点的化合物,可采用此种方法进行设计。
2.分子对称法——分子对称法是追溯求源法的特殊情况,具有分子对称性的化合物往往可由两个相同的分子经化学合成反响制得,或可以在同一步反响中将分子的相同局部同时构建起来。
常见的切断部位:沿对称中心、对称轴、对称面切断。;3.追溯求源法—从药物分子的化学结构出发,将其化学合成过程一步一步地逆向推导进行追溯寻源的方法,也称倒推法或逆向合成法。
药物分子中具有C-N,C—S,C—O等碳杂键的部位,是该分子的拆键部位,也是其合成时的连接部位。追溯求源法适合于分子具有C≡C、C=C、C-C键化合物的合成设计。
4.模拟类推法----对化学结构复杂的药物,即合成路线不明显的各种化学结构只好揣测。通过文献调研,改进他人尚不完善的概念来进行药物工艺路线设计。可模拟类似化合物的合成方法。故也称文献归纳法。
模拟类推法的要点在于类比和对有关化学反响的了解。;逆合成方法的根本过程
1.化合物结构的宏观判断:找出根本结构特征,确定采用全合成或半合成策略。
2.化合物结构的初步剖析:分清主要局部〔根本骨架〕和次要局部〔官能团〕,在通盘考虑各官能团的引入或转化的可能性之后,确定目标分子的根本骨架,这是合成路线设计的重要根底。
3.目标分子根本骨架的切断:在确定目标分子的根本骨架之后,对该骨架的第一次切断,将分子骨架转化为两个大的合成子,第一次切断部位的选择是整个合成路线的设计关键步骤。
4.合成等价物确实定与再设计:对所得到的合成子选择适宜的合成等价物,再以此为目标分子进行切断,寻找合成子与合成等价物。
5.重复上述过程,直至得到可购得的原料。;理想的药物工艺路线
〔即药物合成工艺路线的评价标准〕
1〕化学合成途径简易,即原辅材料转化为药???的路线要简短;
2〕需要的原辅材料少而易得,量足;
3〕中间体易纯化,质量可控,可连续操作;
4〕可在易于控制的条件下制备,平安无毒;
5〕设备要求不苛刻;
6〕三废少,易于治理;
7〕操作简便,经别离易于到达药用标准;
8〕收率最正确,本钱最低,经济效益最好。
;合成步骤和总收率:
了解反响步骤数量和计算反响总收率是衡量不同合成路线效率的最直接的方法。这里有“直线方式〞和“会聚方式〞两种主要的装配方式。
在“直线方式〞中,一个由A、B、C、……J等单元组成的产物,从A单元开始,然后加上B,在所得的产物A-B上再加上C,如此下去,直到完成。
“会聚方式〞先以直线方式分别构成A-B-C,D-E-F,G-H-I-J等各个单元,然后会聚组装成所需产品。
假定每步的收率都为90%时的两种方式的总收率,经过9步直线式路线,总收率为(0.90)9×100%=38.74%。
如采用会聚式路线仅有5步连续反响,总收率为(0.90)5×100%=59.05%。;第三章合成药物工艺研究;化学反响的内因
主要指参与反响的分子中原子