緒論

一、藥物化學的研究內容和任務

藥物化學（Medicinal Chemistry）是關于藥物的發現、發展和確證，并在分子水平上研究藥物作用方式的一門學科。將此定義展開，藥物化學其實是一門發現和發明新藥，合成化學藥物，闡明藥物化學性質，研究藥物分子與機體細胞（生物大分子）之間相互作用規律的綜合性學科。因而它是涉及化學、生物學、藥學和醫學的一門綜合性交叉學科。

藥物化學研究對象是藥物。凡是用來預防、治療和診斷疾病或為了調節人體生理機能、提高生活質量或保持身體健康的特殊化學品均可稱為藥物。藥物按照來源可分為天然藥物、化學藥物、生物藥物。其中化學藥物是目前臨床用藥的主力軍。化學藥物的來源很廣，可以來自于人工合成、半合成、動植物提取、礦物提取、微生物發酵、疫苗、血清等。其中來源最廣的還是屬于人工合成以及半合成藥物。

藥物化學研究的內容主要包括：①基于生物學科研究揭示的潛在藥物作用靶點，參考其內源性配體或已知活性物質的結構特征，設計新的活性化合物分子；②研究化學藥物的制備原理、合成路線及其穩定性；③研究化學藥物與生物體相互作用的方式，在生物體內吸收、分布和代謝的規律及代謝產物；④研究化學藥物的化學結構與生物活性（藥理活性）之間關系［構效關系，Structure-Activity Relationship（SAR）］、化學結構與活性化合物代謝之間關系［構代關系，Structure-Metabolism Relationship（SMR）］、化學結構與活性化合物毒性之間關系［構毒關系，Structure-Toxicity Relationship（STR）］；⑤尋找、發現新藥，設計、合成新藥。

藥物化學的研究任務主要包括：①發現具有進一步研究、開發價值的先導化合物（Lead Compound， hit），對其進行結構改造和優化，創造出療效好、毒副作用小的新藥，改造現有藥物或有效化合物以期獲得更有效、安全的藥物； ②實現藥物的產業化；③研究藥物理化性質、雜質來源、體內代謝等，為制定質量標準、劑型設計和臨床藥學研究提供依據， 從而合理應用藥物。

二、藥物的命名

藥物的名稱包括藥物的商品名、通用名和化學名。

1.藥物的商品名

藥物的商品名是國家藥品監督管理局部門批準的特定企業使用的商品名稱。同一種藥由不同的企業生產，企業為了使自己的產品和其他企業生產的產品區別開來，進而保護自己的品牌，就給自己的產品起了一個名稱，這就是商品名。如同一種感冒藥酚麻美敏片，有新帕爾克牌，也有泰諾牌。在藥品的包裝上面，有商品名的地方往往會在商品名的右上角顯示符號“?”，表明此商品名經過國家認證注冊。并且使用商品名便于區別藥物的其他名稱（如通用名或化學名）。

按照我國《藥品注冊管理辦法》，商品名應該符合高雅、規范、不粗俗；不能暗示藥品的作用和用途；簡單順口的特點。且商品名管理十分嚴格，只有新化學藥品、新生物制品以及具有化合物專利的藥品，經過國家藥監部門的批準，才可以使用商品名。因而原料藥、中藥等藥品就沒有商品名。

2.藥物的通用名

藥品的通用名是由藥典委員會按照《藥品通用名稱命名原則》組織制定并報衛生部備案的藥品的法定名稱，是同一種成分或相同配方組成的藥品在中國境內的通用名稱，具有強制性和約束性。因此，凡上市流通的藥品的標簽、說明書或包裝上必須要用通用名稱。其命名應當符合《藥品通用名稱命名原則》的規定，不可用作商標注冊。藥品通用名的英文名稱采用世界衛生組織編訂的國際非專利藥名（International Nonproprietary Names for Pharmaceutical Substances，簡稱INN）中的名稱；INN沒有的，采用其他合適的英文名稱。藥品的通用名與藥品一一對應，即一個藥品對應一個通用名，如果兩個藥品的通用名一樣，表明這兩個藥品具有相同的活性成分。這樣可以避免一藥多名或一名多藥的問題。

3.藥物的化學名

（1）藥物的化學名定義　藥物的化學名是根據藥品的化學結構寫出的藥品名稱。同一個藥品可能不止一種化學名，如解熱鎮痛藥撲熱息痛，其化學名可為對乙酰氨基酚，也可叫做N-乙酰基-4-羥基苯胺。但是現有藥物的化學名一般按照中國化學會公布的《有機化學命名原則》來命名，其母體的選擇與美國《化學文摘》（Chemical Abstract，CA）系統一致。

（2）寫化學名的基本步驟　一般根據藥物化學結構寫出化學名的基本步驟為：第一步，規定藥物結構的母體，然后將母體編號，母體的選擇原則一般是環（多元環、并環等）或主要的官能團（醇、酸、胺、酯等）；第二步，按照母體編號，寫出連在母體上的取代基；第三步，將母體名稱放在最后，按次序由小到大，由前往后依次寫出取代基。其中，數字與數字、符號與符號之間用“，”隔開，數字與符號、數字與漢字之間用“-”隔開。下面進一步舉例說明。

（3）舉例

【舉例1】　根據藥物布洛芬的化學結構寫出其化學名。

第一步：選母體，并寫出母體名（一般為環+官能團）。布洛芬的母體為“苯乙酸”，其編號為（為了與其他數字區分，α和β代替乙酸上取代編號1和2）：

第二步：按照母體編號，寫出連在母體上的取代基。取代基表示有兩部分組成，分別是取代位置號和取代基團名稱，且兩者之間用“-”相連。布洛芬的取代基有兩個，分別是“α-甲基”和“4-（2-丙基甲基）”。

第三步：將母體名稱放在最后，按次序由小到大，由前往后依次寫出取代基。“苯乙酸”寫在最后，“α-甲基”寫在最前，因而應該是：α-甲基-4-（2-丙基甲基）苯乙酸，且取代基之間用“-”連接。

【舉例2】　根據藥物氯貝丁酯的化學結構寫出其化學名。

第一步：對于酯類或酰胺類藥物，一般母體選擇酯基或酰氨基作為母體。因而此處選擇丙酸乙酯作為母體。編號為：

第二步：按照母體編號，寫出連在母體上的取代基。氯貝丁酯的取代基有兩個，分別是“2-甲基”和“2-（4-氯苯氧基）”。

第三步：將母體名稱放在最后，按次序由小到大，由前往后依次寫出取代基。由前往后依次寫出“2-甲基”“2-（4-氯苯氧基）”和“丙酸乙酯”。因而其最后的化學名是：2-甲基-2-（4-氯苯氧基）丙酸乙酯。

三、影響藥物作用的因素

藥物產生藥理作用及效應是藥物與機體相互作用的結果，藥物的作用常受到多種因素的影響，這些因素歸納起來主要包括兩方面：一是藥物方面的因素，二是機體方面的因素。

（一）藥物方面的因素

1.藥物劑型及給藥途徑

同一種藥物可以制成多種不同的劑型，采用不同的給藥途徑，不同給藥途徑的藥物吸收速率和吸收程度不同，臨床上主要依據病情和藥物的特點決定給藥途徑。藥物的制備工藝和原輔料的不同，也可能顯著影響藥物的吸收和生物利用度，如不同藥廠生產的相同劑量的地高辛片，口服后的血藥濃度可相差7倍。

有的藥物采用不同的給藥途徑時，還會產生不同的作用和用途，如硫酸鎂內服可以導瀉和利膽，而注射則產生鎮靜和降低顱內壓的作用。

2.給藥時間、次數及療程

不同的藥物有不同的用藥時間規定。一般情況下，飯前服藥吸收較好，發揮作用較快； 飯后服藥吸收較差，顯效也較慢，但是對胃腸道刺激性較強的藥物宜飯后服用，催眠藥應在臨睡前服用，助消化藥宜在進餐前片刻或進餐時服用，胰島素應在餐前注射。

用藥的次數應根據病情的需要和藥物在體內的消除速率而定，對半衰期短的藥物給藥次數要相應增加。長期用藥應注意避免蓄積中毒，對毒性大或消除慢的藥物常規定每日用量和療程。為防止藥物蓄積中毒，在肝、腎功能不全時，可減少用藥量或延長給藥時間。對于一定時間內給藥總劑量不變的情況，給藥間隔時間短，可減少血藥濃度的波動，必須適當減少每次用量劑量，以免發生蓄積中毒；給藥間隔時間長，則血藥濃度波動大，必須注意不能讓血藥最高濃度超過最低中毒濃度且血藥最低濃度不能低于療效濃度。

大多數藥物1日給藥3次，消除快的藥物每日給藥4次，消除慢的藥物應延長給藥間隔時間。臨床上需要立即達到有效血藥濃度時，可在首次給藥時采用負荷量，以后給予維持量。

療程是指為了達到一定的治療目的，需要連續用藥的時間。療程長短視病情而定，一般情況下，在癥狀消失后即可停藥，但在應用抗菌藥治療某些感染時，為了鞏固療效、避免耐藥性的產生，在癥狀消失后需要再服藥一段時間。

3.藥物相互作用

臨床上所指的藥物相互作用是指兩種或兩種以上的藥物同時或序貫應用時，產生了藥物之間的相互影響和干擾，改變了藥物的體內過程及機體對藥物的反應，從而使藥物的藥理效應或毒性發生變化。廣義的藥物相互作用包括藥理學的增效或減效、協同或拮抗、增毒或減毒，以及藥劑學中的配伍禁忌。

藥物相互作用主要表現在三個方面。

（1）體外藥物相互作用　每種藥物都有各自的理化特性，配伍不當即可產生物理或化學反應，導致藥物失效或發生毒性反應，因此，藥物的體外相互作用也稱為配伍禁忌。藥物配伍使用時導致藥物外觀、性質、藥效發生變化，屬于物理性配伍禁忌。這種情況一般不改變藥物成分，但會造成制劑外觀或均勻性發生變化，可能影響藥物療效或對患者造成損害。藥物配伍使用時引起的藥物成分的化學變化，導致療效降低、毒副作用增大，屬于化學性配伍禁忌。

（2）藥動學的相互作用

①吸收過程的相互作用。胃腸道pH影響藥物的解離度，從而影響藥物吸收。酸性藥物在酸性環境下解離度低，分子型藥物占大多數，因而脂溶性較高，較易透過生物膜被吸收；堿性藥物在堿性環境下解離度低，分子型藥物占大多數，脂溶性高，易吸收。但是酸性藥物如果跟堿性藥物一起服用，比如碳酸氫鈉與阿司匹林同時服用，將減少阿司匹林在胃里面的吸收。硝酸甘油片舌下含服，需要充分的唾液幫助其崩解和吸收，若同時服用抗膽堿藥，則由于唾液分泌減少而使之降效。

②分布過程的相互作用。兩種蛋白結合率高的藥物聯合應用，藥物會相互競爭血漿蛋白結合部位，可發生競爭性置換，使游離藥物濃度提高，作用加強，甚至出現毒性反應。常見的血漿蛋白結合率高的藥物有水楊酸類、保泰松、丙磺舒、香豆素類抗凝藥、苯妥英鈉、青霉素類、硫噴妥鈉、磺胺藥、磺酰脲類降糖藥、吲哚美辛等。

③代謝過程的相互作用。大多數藥物主要在肝臟由肝微粒體酶代謝，使脂溶性藥物轉化為極性較高的水溶性代謝物，易于從腎臟排泄。有些藥物會抑制肝微粒體酶的活性。如苯巴比妥對肝藥酶有致活作用，患者在口服抗凝血藥雙香豆素期間加服苯巴比妥，可使血液中雙香豆素的濃度下降，抗凝作用減弱。西咪替丁有抑制肝藥酶的作用，與抗凝藥華法林同服可增強其抗凝血作用。

④排泄過程的相互作用。大多數藥物在腎臟排泄，因此，影響藥物排泄的相互作用通常發生在腎臟，主要表現在藥物從腎小管的重吸收、腎小管的分泌等環節。如苯巴比妥中毒時，給患者輸入碳酸氫鈉等藥物堿化尿液，促進苯巴比妥從尿液中排出，有利于患者中毒的解救。丙磺舒和青霉素競爭腎小管上的酸性轉運系統，可延緩青霉素經腎排泄，使其抗菌作用時間延長。

（3）藥效學相互作用　藥效學的相互作用大致有兩種。協同作用是指兩個作用機制各異但效應相同的藥物聯合應用，可引起的效應大于單用效應的總和。比如，磺胺類藥物和甲氧芐啶合用可使抗菌作用明顯增強，而慶大霉素和呋塞米合用時，耳毒性增強，不良反應加重。

拮抗作用是指兩個作用機制不同、效應相反的藥物聯用，可使彼此作用減弱。如飲茶或咖啡，可導致地西泮的鎮靜催眠作用減弱或消失。

（二）機體方面的因素

1.遺傳因素對藥物作用的影響

遺傳基因的差異是構成藥物反應個體差異的決定因素。在人群中即使用藥條件相同，也有少數人對藥物的反應有所不同，稱為個體差異。這種差異既有量反應差異，也有質反應差異。在量的方面表現為：①高敏性，某些患者對某種藥物特別敏感，所需劑量低于常用量，較小劑量藥物就會產生較強的藥理作用；②耐受性，某些患者對藥物的反應性特別低，所需劑量高于常用量，須用較大劑量才能出現藥物效應。在質的方面表現為：①變態反應；②特異質反應。如對于有6-磷酸葡萄糖脫氫酶（G6PD）缺乏癥家族史的人，在使用抗瘧藥、解熱鎮痛藥和磺胺類藥時應預先檢查其G6PD活性，以免引起溶血反應。

2.精神因素對藥物作用的影響

精神狀態和情緒對藥物的療效有很大影響，精神振奮、情緒激昂可影響降壓藥、鎮靜催眠藥的療效。相反，精神萎靡、情緒低落可影響抗腫瘤藥、抗菌藥的治療效果，嚴重者甚至可引起機體內分泌失調，降低機體抵抗力，導致或加重疾病。

3.疾病對藥物作用的影響

疾病本身能導致藥物代謝動力學和藥物效應動力學的改變，是影響臨床用藥的重要因素，尤其是肝臟、腎臟及心血管疾病可對藥物的作用產生影響，肝腎功能損傷易引起藥物體內蓄積、產生過久或過強的藥物作用，甚至發生毒性反應。此外要注意患者有無潛在性疾病影響藥物療效。如氯丙嗪誘發癲癇；非甾體抗炎藥激活潰瘍；氫氯噻嗪加重糖尿病；抗M膽堿藥誘發青光眼等。

4.特殊人群用藥

為保證用藥的有效性和安全性，用藥要充分考慮特殊人群的用藥特點。特殊人群是指孕婦、新生兒、嬰幼兒及老年人等，他們在生理、生化功能等方面表現出一定的特殊性，影響藥物的藥動學過程。

由于妊娠期母體生理學發生變化以及激素的影響，藥物在孕婦體內的藥動學過程與非妊娠期有所不同。孕婦妊娠期間受雌、孕激素的影響，胃酸分泌減少，使弱酸性藥物吸收減少、弱堿性藥物吸收增多；腸蠕動減弱，使口服藥物吸收延緩；早孕反應如嘔吐，可致藥物吸收減少。

大多數藥物可經胎盤進入胎兒體內，且有相當多的藥物經過代謝而形成有害物質，可致胎盤死亡或致畸形。一般脂溶性高、解離度低、分子量小、血漿蛋白結合力低的藥物容易進入胎兒體內。因此，孕婦用藥，特別是孕早期用藥要十分慎重。

小兒用藥尤其需要謹慎，使用不當會造成器官和組織發育障礙，甚至發生嚴重不良反應，造成后遺癥。小兒，尤其是嬰幼兒，體液含量比例較高，藥物消除慢，對影響水、鹽代謝和酸堿平衡的藥物很敏感。新生兒、嬰幼兒器官和組織處于發育生長期，肝、腎、中樞神經系統發育不完全，尤其是血腦屏障通透性高，對直接作用于中樞的藥物較敏感。新生兒及嬰幼兒血漿蛋白濃度低，結合力較差，尤其是新生兒體內存在許多能與血漿蛋白競爭結合的內源性物質，使血液中結合型藥物減少，游離型藥物濃度明顯增加，可引起藥效增強或中毒。

老年人組織器官的功能隨年齡增長日漸衰退，功能代償能力降低，耐受性下降，藥物的代謝及排泄功能減慢；老人血漿蛋白含量較低，體液含量比例減少，脂肪較多，故藥物血漿蛋白結合率偏低。

5.機體對藥物的反應性變化

長期反復用藥可引起機體（包括病原體）對藥物的反應性發生變化，主意表現為：①耐受性，連續用藥后機體對藥物的反應性降低，藥效下降，增加劑量可保持藥效不減；②依賴性，可分為生理依賴性和精神依賴性，前者是由于反復用藥造成機體對藥物的一種適應狀態。

四、藥品的質量和質量標準

1.藥品的質量評定原則

藥品作為維護人類健康的特殊商品，其質量的好壞直接關系著人們的身體健康。因此，藥品的研制、生產、銷售和使用的各個環節都受到相應法規的嚴格控制，以保證其質量。控制藥品質量的法定依據是藥品質量標準。藥品質量標準規定，控制藥品的質量一般包括鑒別、檢查與含量測定三個方面，必須全面考慮。隨著藥學事業的迅猛發展，目前評定藥品質量逐步由體外穩定性及外觀質量轉向體內有效性與安全性的方面。評定藥品的質量，應從以下兩個方面考慮。

（1）藥品的療效和不良反應　療效和不良反應是評價藥品質量的最重要的指標。由于藥品的基本屬性是治療疾病，因而藥品的有效性至關重要，但是，不良反應直接關系到藥品的安全性，也是影響藥品療效發揮的一個重要因素。因此，質量好的藥品應該是療效確切、不良反應少，即具有高效低毒的特點，這也是藥品的基本內涵。

（2）藥品的純度　藥品的純度是單位藥品所含藥品有效成分的含量，又稱藥用純度或藥用規格，是藥物中雜質限度的體現。藥品純度可由藥品的性狀、物理常數、雜質限量、有效成分的含量、生物活性等多個方面的指標來體現，這些均能反應藥品質量。通常將任何影響藥品純度的物質均稱為雜質，具體是指藥物中存在的、無治療作用或影響藥物的穩定性和療效，甚至對人體健康有害的物質。因此，質量好的藥品必須達到一定的純度標準。

藥品中的雜質來源一般有以下兩個途徑。①生產過程中引入或產生。如來源于原料中雜質、原料反應不完全、反應過程中副反應、加入的溶劑或催化劑、所用的反應設備等。②貯存過程中引入。藥物中某些官能團受到濕度、溫度、光照、空氣、微生物、金屬離子等因素影響，可能發生水解、氧化等化學反應，產生新的雜質。因此，在生產過程中應盡量優化工藝，提高反應的原子利用率，盡量減少雜質產生；在貯存過程中應根據具體藥品的理化性質選擇適宜的貯存方法和條件，并嚴格規定在有效期內使用。

2.藥品的質量標準

為了保證藥品安全有效，需要一個統一的質量標準，即藥品質量標準，它是藥品在生產、檢驗、供應和使用等方面必須遵循的法定依據。各國都有自己的藥品質量標準，即藥典，如美國藥典（USP）、歐洲藥典（EP）、英國藥典（BP）、日本藥典（JP）、中國藥典（ChP）。中國藥典全稱為《中華人民共和國藥典》，每5年再版1次，是國家級標準；除此之外，由國家食品藥品監督管理總局頒布的藥品質量標準稱為局頒標準。標準中對藥品的質量作了具體的規定，包括化學結構、化學名、分子式、分子量、含量標準、性狀、鑒別、檢查、含量測定、制劑規格等項目，以保證藥品生產規范、使用安全有效。

五、處方藥與非處方藥

1.藥品分類管理

藥品分類管理是根據藥品品種、規格、適應證、劑量及給藥途徑等的不同，將藥品分為處方藥和非處方藥，并作出相應的管理規定。實施藥品分類管理，可以保證公眾用藥安全、有效及使用方便。處方藥和非處方藥并不是藥品本質的屬性，而是一種管理的界定，是國際通行的藥品管理模式。我國《處方藥與非處方藥分類管理辦法》自2000年1月1日起實施。

2.處方藥（Prescription Medicine）與非處方藥（Over-the-Counter， OTC）的概念

（1）處方藥　處方藥是必須憑執業醫師或助理執業醫師處方才可調配、購買和使用的藥品。處方藥主要包括以下幾種情況：剛上市的新藥，需要進一步觀察其藥理活性及不良反應；能夠產生依賴性的藥物，如嗎啡類鎮痛藥及某些催眠安定藥物等；毒性較大的藥物，如抗癌藥等；必須由醫生和實驗室檢查來確診的某些疾病，需醫生處方并在醫生指導下使用的藥物，如心腦血管疾病治療藥物等。

（2）非處方藥（OTC） 非處方藥是指患者可以自己根據藥品說明書自選、自購、自用的藥物。這類藥毒副作用較少、較輕，而且也容易察覺，不會引起耐藥性、成癮性，與其他藥物相互作用也小，在臨床上使用多年，療效肯定。非處方藥主要用于病情較輕、穩定、診斷明確的疾病，如感冒、咳嗽、消化不良、頭痛、發熱等。主要包括解熱鎮痛藥、鎮咳藥、消化系統藥、皮膚病用藥、滋補藥、維生素、微量元素及添加劑，多以口服、外用、吸入等劑型為主。根據藥品的安全性，OTC又可以分為甲、乙兩類。OTC標識紅底白字的是甲類，綠底白字的是乙類。甲、乙兩類非處方藥雖然都可以在藥店銷售，但乙類安全性更高，除了在藥店銷售外，還可以在有關部門批準的超市、賓館、商店等處銷售。簡而言之，非處方藥屬于可以在藥店隨意購買的藥品。但非處方藥是隨著社會發展，人民文化水平的提高而誕生的，所以要遵循見病吃藥、對癥吃藥、明白吃藥、依法（用法、用量）吃藥。