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执业药师考试辅导药学基础知识第3课
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第三专题 取代基对药物性质的影响
一、苯环反应中的定位基效应
苯环的取代反应
苯环:能和Br2,Cl2,HNO3,H2SO4发生亲电取代反应,分别生成下列产物:
取代基对反应速率的影响
相对反应速率
取代苯的定位规律
-NO2属于间位定位基,-OH属于邻对位定位基。
邻对位定位基 对活性的影响
间位定位基 对活性的影响
-NH2,-NHR,-OH 强活化
-NO2,-CF3,-+NR3 强钝化
-OR,-NHCOR 中等活化
-CHO(R),-COOH(R) 中等钝化
-R,-Ar,-CH=CH 弱活化
-COCl,-CONH2 弱钝化
-X,-CH2Cl 弱钝化
-SO3H,-C≡N 弱钝化
格列本脲又名优降糖,第二代磺酰脲类口服降糖药,比第一代吸收更快,血浆蛋白结合率更高,作用更强,毒性更低。
二、取代基的吸电子和给电子效应
由于成键原子间电负性不同或共轭效应,使成键电子对偏向一方而发生极化,产生了吸电子基团或供电子基团。
基团没有连接在双键上(无共轭效应):
吸电子基:-NO2 > -N+(CH3)3 > -CN > -F > -Cl> -Br > -I > -OCH3 > -C6H5 > -H
供电子基:-C(CH3)3 > -CH(CH3)2 >-CH2CH3 > -CH3 >-H
基团直接连接在双键上(有共轭效应):
吸电子基顺序参照苯环邻对位、间位取代基。
局麻药的构效关系:
苯环是局麻作用的必须结构,可为芳环或芳杂环,以苯环作用最常见且作用较强。
脂类药物苯环上对位引入供电子基团,如氨基、烷氧基时,局麻作用增强,反之减弱。
三、取代基的亲脂性和亲水性
中药化合物的亲脂性和亲水性
1. 生物碱:一类存在于生物体内分子中含有氮原子的有机化合物的总称;一般具有碱性,可与酸成盐。游离生物碱具亲脂性;生物碱盐具亲水性。
2. 苷类:一类经水解后可产生糖和非糖两部分的化合物。非糖部分叫苷元。苷具亲水性,苷元具亲脂性。
3. 挥发油:一类可随水蒸气蒸馏出来的与水不相混溶的油状液体的总称。具有香味或特殊气味的中药往往都含有挥发油。挥发油具亲脂性。
以上三类为主要的有效成分类型。
4. 糖类:中药中普遍存在的成分类型,包括单糖、低聚糖、多糖。单糖是糖的基本单位;低聚糖、多糖是由多个单糖脱水缩合而成的,它们的亲水性都很好。
5. 有机酸:泛指分子中有羧基的化合物。在植物中多以金属离子或生物碱盐的形式存在。按分子大小又分为小分子有机酸和大分子有机酸。前者极性大,有亲水性;后者极性小,有亲脂性。
6. 树脂:植物组织中树脂道的分泌物。性脆,受热时先软化而后变为液体,燃烧时发生浓烟并有明火。树脂有亲脂性。
7. 氨基酸、蛋白质和酶:
氨基酸:分子中含有氨基的羧酸。构成蛋白质的多为α-氨基酸。为亲水性。
蛋白质、多肽:多种α-氨基酸经过肽键首尾相连而成的高分子化合物。
酶:有机体内具有催化作用的蛋白质,其催化作用具有专属性,如特定的酶可催化水解特定的苷。酶的性质和蛋白质相同。
8. 鞣质:一类分子较大、结构复杂的多元酚类化合物。可与蛋白质结合成难溶于水的鞣酸蛋白。为亲水性物质。
9. 植物色素:植物中具有颜色的成分的总称。依溶解性又分为水溶性和脂溶性色素;前者主要指一些有颜色的苷、花青素,后者主要包括叶绿素、胡萝卜素等。
10. 油脂和蜡:油脂为一分子甘油和三分子脂肪酸脱水结合形成的酯。常温下为液体。蜡为高级不饱和脂肪酸和一元醇生成的酯。主要在植物茎、叶的表面。常温下为固体。均为亲脂性成分。
可使药物亲脂性增加的基团是
A.氨基
B.羟基
C.羧基
D.烃基
E.磺酸基
【正确答案】D
可使药物亲水性增加的基团是
A.苯基
B.羟基
C.酯基
D.烃基
E.卤素
【正确答案】B
可使药物亲水性增加的基团是
A.苯基
B.羟基
C.酯基
D.烃基
E.卤素
【正确答案】B
化学成分的极性
1. 影响化合物极性的因素:
(1)化合物分子母核大小(碳数多少):分子大、碳数多,极性小;分子小、碳数少,极性大。
(2) 取代基极性大小:在化合物母核相同或相近情况下,化合物极性大小主要取决于取代基极性大小。
常见基团极性大小顺序如下;酸>酚>醇>胺>醛>酮>酯>醚>烯>烷。
判断下列各组化合物极性大小
甲砜霉素为氯霉素的合成类似物。将氯霉素中的硝基用强吸电子基甲砜基取代后,抗菌活性增强,水溶性加大。但抗菌谱与氯霉素相似。临床用于呼吸道感染、尿路感染、败血症、脑炎和伤寒等,副反应较少。
A.卤素 B.巯基
C.烃基 D.酰胺
E.酯
易与生物大分子形成氢键
【正确答案】D
强吸电子基团,影响电荷分布和脂溶性
【正确答案】A
可改变分子的解离程度、分配系数,增加位阻
【正确答案】C
强吸电子基团,影响电荷分布和脂溶性
【正确答案】A
可改变分子的解离程度、分配系数,增加位阻
【正确答案】C
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