第三讲相互作用与分子识别演示文稿.pptVIP

当前第94页\共有137页\编于星期三\9点 当前第95页\共有137页\编于星期三\9点 当前第96页\共有137页\编于星期三\9点 （二）分子识别中的立体化学因素 ⒈几何异构 由于双键或脂环等刚性或半刚性结构导致的顺（Z)反（E）异构现象称为几何异构。 当前第62页\共有137页\编于星期三\9点 几何异构体中官能团分布与受体药效基团排列相差极大，相互作用受到影响，理化和生物活性也都有较大差别。 例如，（Z)- 和（E)-己烯雌酚的立体结构和生物活性相差甚远。 当前第63页\共有137页\编于星期三\9点 反式泰尔酚比其顺式结构异构体的活性强5-40倍。 当前第64页\共有137页\编于星期三\9点 桂皮酰胺类药物 反式-抗惊；顺式-致惊，中枢兴奋。 当前第65页\共有137页\编于星期三\9点 ⒉光学异构分子中原子或基团的排列方式不同形成的异构体，有镜像关系，除旋光外，理化性质极相似，生物活性的差异主要由受体的选择性表现。 当前第66页\共有137页\编于星期三\9点 S-(+)氟苯丙胺抑制食欲，R-(-)无 当前第67页\共有137页\编于星期三\9点 麻黄碱：血管收缩；伪麻黄碱：支气管扩张。 当前第68页\共有137页\编于星期三\9点 扑尔敏（+）-异构体比（-）-异构体活性强 当前第69页\共有137页\编于星期三\9点 肾上腺素与其受体形成三部分结合，分别是氨基；苯环及两个酚羟基；侧链醇羟基。D-(-)-肾上腺素的血管收缩作用是L-(+)-异构体的20倍 当前第70页\共有137页\编于星期三\9点 手性碳原子的数量与光学异构体药物的活性密切相关，例如氯霉素有4个光学异构体，只有（-）(1R;2S)有显著抗菌活性 当前第71页\共有137页\编于星期三\9点 ⒊构象异构 分子内各原子及基团因单键旋转导致的空间结构称构象，实际上大分子的构象有限，即存在优势构象。能为受体识别并与受体结构互补的构象，能产生特定的药理效应。 药物的构象直接影响与受体的结合及生理活性。构象对药效的影响方式多种多种多样，有的只能以一种构象与受体结合发挥药效，如多巴胺；有的则可以多种构象发挥作用，如组胺，以反式作用于H1受体；以扭曲式作用于H2受体；甚至有的以不同的构象产生不同的生理作用。 当前第72页\共有137页\编于星期三\9点 多巴胺和阿扑吗啡均作用于多巴胺受体，研究发现，对位交叉式是其优势构象，须多巴胺的N与O4的距离为0.78nm才能有最大活性。10-羟基阿扑吗啡也有此距离，所以有活性，而11，10，11二甲氧基衍生物等均无活性。 当前第73页\共有137页\编于星期三\9点 第四节 超分子化学与分子识别 超分子化学是研究分子间通过非共价作用形成功能体系的科学。超分子体系的成员一般称为受体和作用物（或配体），通常，将小分子称为作用物，如阴、阳离子及中性小分子。 经过精心设计的超分子体系具有分子识别、能量转换、选择性催化及物质运输等功能，其中分子识别是超分子功能的基础。 当前第74页\共有137页\编于星期三\9点 （一）环糊精及其衍生物与分子识别 环糊精（CD)分子由D-吡喃葡萄糖通过1，4糖苷键连接成的环状结构，分别为α、β、γ-环糊精，环糊精的空腔内侧有两圈氢原子及一圈糖，此处糖的氧原子处于C-H键屏蔽下，具有疏水性；外侧边框由于羟基聚集呈亲水性。 位于CD窄口端，指向环外面的伯羟基称为第一面羟基，位于宽口处的为仲羟基，称为第二面羟基，第二面羟基有顺时针和逆时针两种指向，该结构可在手性手性化合物的识别起作用。 当前第75页\共有137页\编于星期三\9点 当前第76页\共有137页\编于星期三\9点 当前第77页\共有137页\编于星期三\9点 环糊精在分子识别中的应用 环糊精的空腔与尺寸适宜的手性化合物形成包合物，两者间的分子识别即相互作用。作为环状主体分子，对客体的识别有内识别，作用力主要有范德华力，疏水作用力，色散力等；外识别，作用力主要是氢键。环糊精的这种分子识别作用可应用于分析分离、医药、模拟酶等许多领域。 当前第78页\共有137页\编于星期三\9点 ⒈分子识别 当前第79页\共有137页\编于星期三\9点 ⒉自组装 当前第80页\共有137页\编于星期三\9点 ⒊模拟酶功能 许多研究发现，环糊精的疏水空腔可包一些酶的底物；表面亲水性羟基具有孤电子对，也可传递质子。前者相当于酶与底物的结合中心，后者则相当于酶的催化中心。因此，成为模拟研究酶的重要载体之一。通过修饰环糊精，改善其结构和理化性质，可构筑成不同类型的模拟酶。 当前第81页\共有137页\编于星期三\9点 用环糊精母体设计的水解酶使乙酰对硝基苯酯水解速度增加900倍，磷酸对硝基苯酯水解速度增加2900-3700倍 当前第82页\共有137页