构效关系

2026/1/27 11:55:57

局部麻醉药物构效关系:(1)亲水部分为仲胺、叔胺、和吡咯、哌啶等,以叔胺为好。当为叔胺时,以两个烷基相同者最常见,烷基以3-4个碳原子时作用最强(2)中间部分与局部麻醉药作用持效时间有关,并决定药物的稳定性。影响局部麻醉药作用时间次序如下:

-COO-<-COS-<-CONH-<-COCH2-影响局部麻醉药作用强度次序如下-COS->-COO->-COCH2->

-CONH-(3)中间链中的n以2-3个碳原子为好,碳链增长,可延效,但毒性增大(4)亲脂部分可以为芳烃及芳杂环,但以苯环的作用较强。其作用顺序为:苯>吡咯>噻吩>呋喃当苯环上引入羟基、烷氧基、氨基等,麻醉作用增强。以对位上引入氨基、丁氨基等局部麻醉药作用尤佳(5)为了保持药物在局部的较高浓度、维持一定的作用时间,脂溶性不能太大,否则易透过血管壁,随血液流到全身,使局部浓度降低而达不到应有的效果,但为了便于制剂和在一定范围体液内的扩散,又要有一定的水溶性,所以局部麻醉药结构中的亲水部分和亲脂部分必须有适当的平衡,即合适的脂水分配系数 苯二氮卓类药物构效关系:(1)苯二氮卓分子皆具有活性必须的1,4-二氮的七元亚胺内酰胺环(2)在分子的C-7位和C-2’位引入吸电子基,可使其活性增强。C-7位取代基吸电子能力越强,药理作用越强,其次序为硝基>Br>三氟甲基>Cl,在C-6、C-8或C-9位引入吸电子基则活性降低(3)3位羟基取代后产生了不对称碳原子,其光学异构体存在生物活性的差异(4)C-1位与C-2位拼入三氮唑环,可使其代谢稳定性增加,同时与受体的亲和力增加,因而活性显著增加(5)C-4、C-5位拼入含氧的恶唑环,可增加药物的稳定性(6)苯环以生物电子等排体取代仍可保留较好的活性

巴比妥类构效关系:巴比妥属于结构非特异性药物,药物的镇静催眠和抗癫痫作用的强弱及起效的快慢与其理化性质即脂溶性大小和pKa有关,而持续时间则与其在体内的代谢过程有关 吩噻嗪类药物构效关系:(1)吩噻嗪苯环上取代基位置和性质与抗精神病药物的活性及强弱有密切关系。1、3和4位有取代基时,活性会降低。氯丙嗪环上2位的氯原子引起分子的不对称性,其优势构象位侧链倾斜于含氯的苯环一侧,可与DA的构象最大程度重叠。2位取代基吸电子性强弱与抗精神病作用强度成正比,不同取代基的活性顺序是三氟甲基>Cl>乙酰基>H>OH(2)吩噻嗪10位氮原子的取代基及与侧链氮原子的距离对活性的影响。10位氮原子的取代基对活性的影响较大,常为碱性叔胺,也可为含氮杂环,该碱性基团与受体中较窄的凹槽相适应(3)将吩噻嗪母环上的10位N原子换为电子等排体-CH=,通过双键与侧链相连,即为噻吨类抗精神病药(4)将吩噻嗪类药物的5位S原子以电子等排体-CH2-CH2-或-CH=CH-替换,或同时将10位N原子以其电子等排体-CH=替换,可获得抗抑郁作用的一类药物,即三环类抗抑郁药

1,2-苯并噻嗪类药物构效关系:R1为甲基时,活性最强; R2可为芳环或芳杂环。此类药物多显酸性,pka在4~6之间,芳杂环取代时酸性强于芳环取代衍生物,通过吡啶N原子进一步稳定烯醇阴离子,更有利于分散电荷而稳定。 二氢吡啶类药物构效关系:(1)1,4-二氢吡啶为活性必需结构,若氧化为吡啶或还原为六氢吡啶,则活性消失(2)二氢吡啶的氮原子上没有取代基或有在代谢中易离去的集团,活性最佳(3)二氢吡啶的2,6位最适宜的取代基为低级烃,多数药物为甲基,氨氯地平例外(4)分子中二氢吡啶环合3,5位上的羧酸酯基是活性所必需的,若为乙酰基或氰基,活性降低,若为硝基则激活钙通道,两个

酯基不同时,活性优于相同的化合物。4位上取代苯环和二氢吡啶在空间位置上相互垂直,对于药效的充分发挥是有利的(5)C-4位为苯基或取代苯基时活性最强,若以杂环、环戊基或烷基替代,则活性降低(6)苯环上取代基以吸电子基活性为佳,取代基位次依顺序减弱:邻位、间位、对位(7)3,5位取代酯基不同使C-4形成手性中心,结果可影响药物的作用效果。具有手性中心的药物,其S型对映体有较强的活性 喹诺酮类药物构效关系:(1)二氢吡啶酮酸是抗菌作用必需的基本药效基团,变化较小。其中3位羧基和4位酮基与DAN回旋酶和拓扑异构酶Ⅳ结合,为抗菌活性不可缺少的部分。若用其他基团取代均导致抗菌活性消失。(2)1位N上的取代基对抗菌活性贡献很大。N-1位若为脂肪烃基取代,以乙基或与乙基体积相似的氟乙基等取代时活性最强;若为脂环烃取代基,以环丙基取代为最佳,其抗菌活性大于N-乙基物;若为苯基取代时,其抗菌活性与乙基相似。(3)2位引入取代基,其活性减弱或消失。(3)5位取代基中以氨基取代时活性最强,其他基团取代时,活性降低。(4)6位引入氟原子使药物与细菌DNA回旋酶的结合力增大2-17倍,药物对细菌细胞壁的穿透能力也增加了1-70倍。抗菌活性增加约30倍。(5)7位取代可明显增强抗菌活性,其大小顺序为:哌嗪基>二甲氨基>甲基>卤素>氢,以哌嗪基为佳。(6)8位取代基以F为好,其口服吸收良好,体内活性更强;若8位取代基为甲基、甲氧基或乙基取代,光毒性减少。若1位与8位间成环,产生光学异构体,以S异构体活性更强。 磺胺类药物的构效关系:(1)对氨基苯磺酰胺结构是必要的结构。即苯环上的氨基与磺酰胺基必须处在对位,在邻位或间位无抑菌作用(2)芳氨基的氮原子上一般没有取代基,若有取代基则必须在体内易被酶分解或还原为游离的氨基才有效,否则无效(3)磺酰胺基的氮原子上为单取代,大多为吸电子基团取代基,可使抗菌活性有所加强。吸电子基团可以是酰基,也可以是芳香杂环。若为双取代化合物一般丧失活性(4)苯环若被其他芳环或芳杂环取代,或在苯环上引入其他基团,抑菌活性降低或丧失(5)磺胺类药物的酸性离解常数与抑菌作用的强度有密切的关系,当pKa值在6.5~7.0时,抑菌作用最强。 青霉素的构效关系:(1)6位的侧链酰胺基团主要决定其抗菌谱,改变其极性,使之易于透过细胞膜,可以扩大抗菌谱(2)在分子中适当的部位增加立体位阻的基团,如在侧链引入立体位阻较大的基团、在6位引入甲氧基或甲酰胺基,因其立体位阻的影响,可保护β-内酰胺环不被β内酰胺酶进攻,从而得到耐酶抗生素(3)青霉素赛、噻唑环上的羧基是基本的活性基团。虽然可被硫代酸或酰胺取代,但活性降低。当羧基被还原为醇时,失去抗菌活性。利用前药原理将羧基制成酯,可增加口服吸收及改善药物代谢动力学性质。(4)青霉烷酸分子中的3个手性碳的构型对其活性是至关重要的,但噻唑环上的2个甲基不是保持活性的必须基团(5)多数青霉素类抗生素都有基本结构即6-氨基青霉烷酸,所以半合成青霉素都是以其为基本原料与各种酰基的侧链缩合得到的 头孢菌素的构效关系:(1)连接酰胺侧链的C-7应为L构型,母核的β-内酰胺环与氢化噻嗪环不在同一个平面,在C-6与N处折叠。酰胺侧链为β型,C-6与C-7的氢均为a型,绝对构型为6R,7R(2)C-7酰胺侧链引入苯基、环烯基、噻吩或含氮杂环能增强抗菌活性或扩大抗菌谱(3)C-7芳核侧链α碳上引入-SO3Na、-NH2、-OH、-COOH等极性基团,同时改变C-3上的取代基,除能改进口服吸收、分布外,还能扩大抗菌谱,对某些革兰氏阴性菌也有效,尤其能增强抗绿脓杆菌的作用(4)C-7具有同向肟型或较大取代基的侧链的头孢菌素对β-内酰胺酶有

较强的稳定性(5)C-3的乙酰氧甲基被甲基、氯原子或含氮杂环取单,可增强抗菌活性或改变其在体内的吸收、分布及对细胞膜的渗透等药代动力学性质(6)C-3和C-4间的双键移位生成的头孢菌素几乎无抗菌活性。氢化噻嗪环的硫原子如以氧和次甲基取代,不降低活性,构成了另一类母核的新型β-内酰胺抗生素


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