药剂学：第二章-药物的物理化学相互作用课件.pptx

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1、第二章第二章 药药物的物理物的物理化化学相学相互作用互作用内内 容容 提提 要要 掌握范德华力、氢键、疏水相互作用和离子键的概念。掌握药物与蛋白质结合的主要部位及其对药物作用的影响。熟悉药物理化作用对药物性质及制剂性质的影响。熟悉传荷络合作用、离子交换作用。了解药物与包材的相互作用类型。了解药物与蛋白质相互作用的机制目目录录123药物的物理化学相互作用类型药物的物理化学相互作用类型药物的物理化学相互作用对药物及制剂药物的物理化学相互作用对药物及制剂性质的影响性质的影响药物与包材的相互作用药物与包材的相互作用3药物与蛋白质的相互作用药物与蛋白质的相互作用第一节第一节 药物的物理化学相互作用类型药

2、物的物理化学相互作用类型 药物分子在介质中以药物分子在介质中以聚聚集体形式集体形式存在，必须存在存在，必须存在分子间的相互作用：分子间的相互作用：影响影响药物药物的理化性质（如的理化性质（如熔点、沸点、溶解度等）；熔点、沸点、溶解度等）；影响影响制剂制剂的界面现象、混的界面现象、混悬性絮凝、乳剂稳定性、悬性絮凝、乳剂稳定性、粉体聚焦等；粉体聚焦等；（一）较弱的相互作用力，为化学键能的（一）较弱的相互作用力，为化学键能的1/1001/101/1001/10。（二）可分为：诱导力、色散力、取向力（二）可分为：诱导力、色散力、取向力一、范德华力一、范德华力对大多数分子而言，色散力是主要的；对大多数分

3、子而言，色散力是主要的；只有当分子的极性很大时，取向力才比较显著；只有当分子的极性很大时，取向力才比较显著；而诱导力通常很小。而诱导力通常很小。l色散力色散力l发生在非极性分子中；发生在非极性分子中；+-+-+-+-+-+-色散力色散力l这种瞬时偶极与瞬时偶极的相互作用力称为这种瞬时偶极与瞬时偶极的相互作用力称为色散力色散力；l时间极短，但始终存在。时间极短，但始终存在。+-+-+-+-+-色散力色散力色散力色散力-+非极性分子之间非极性分子之间非极性分子与极性分子之间非极性分子与极性分子之间极性分子之间极性分子之间瞬瞬时时偶偶极极l取向力取向力l发生在极性分子与极性分子之间；发生在极性分子与

4、极性分子之间；+-+-+-+-+-+-+-+-取向力取向力固有偶极固有偶极定向排列定向排列l取取向向力力与与分分子子的的偶偶极极矩矩平平方方成成正正比比，即即分分子子的的极极性性越越大大，取向力越大；取向力越大；l诱导力诱导力l发生在极性分子和非极性分子之间；发生在极性分子和非极性分子之间；+-+-+-诱导力诱导力l在在极极性性分分子子的的永永久久偶偶极极与与非非极极性性分分子子的的诱诱导导偶偶极极之之间间产产生生静电作用，这种作用力称为静电作用，这种作用力称为诱导力诱导力。+-+-+-+-+-诱导力诱导力非极性分子非极性分子极性分子之间极性分子之间诱导偶极诱导偶极极性分子极性分子固有偶极固有

5、偶极 氢原子与电负性大的氢原子与电负性大的X X原子原子（F F、O O、N N等）形成共价键等）形成共价键 ，由于，由于X X原子吸引成键电子原子吸引成键电子的能力大，共用电子对偏的能力大，共用电子对偏向于向于X X，H H原子上有剩余作原子上有剩余作用力，可与另一负电性大用力，可与另一负电性大的的Y Y原子形成一种较强的，原子形成一种较强的，具有饱和性和方向性的范具有饱和性和方向性的范德华力键称为德华力键称为氢键氢键。二、氢键二、氢键键能比化学键小得多，但是比范德华力的键能大；键能比化学键小得多，但是比范德华力的键能大；可分为分子间氢键和分子内氢键。可分为分子间氢键和分子内氢键。如：如：聚

6、乙二醇类非离子表面活性剂在水中的溶解属不同聚乙二醇类非离子表面活性剂在水中的溶解属不同分子间氢键。分子间氢键。电性差别比较大的两个分子电性差别比较大的两个分子相互接触时，电子多的分相互接触时，电子多的分子（电子供体）向缺电子子（电子供体）向缺电子的分子（电子受体）转移的分子（电子受体）转移部分电子而结合成稳定的部分电子而结合成稳定的络合物，称为络合物，称为传荷络合物传荷络合物。三、传荷络合作用三、传荷络合作用当药物分子形成络合物时，其理化性质均会发生变化；当药物分子形成络合物时，其理化性质均会发生变化；提高药物稳定性；提高药物稳定性；增加溶解度；增加溶解度；矫正不良臭味；矫正不良臭味；加速药物

7、降解；加速药物降解；产生沉淀；产生沉淀；氧化变色氧化变色 离子键：离子键：当阴阳离子接近当阴阳离子接近到一定距离时，引力和斥到一定距离时，引力和斥力作用达到平衡，即形成力作用达到平衡，即形成稳定的化学键。稳定的化学键。特点：没有方向性和饱和特点：没有方向性和饱和性。性。四、离子参与的相互作用四、离子参与的相互作用离子键：离子键：离子键对药物的物理性质具离子键对药物的物理性质具有重要影响（如：成盐形式的选择、有重要影响（如：成盐形式的选择、固体的结晶性质、溶解度、溶出等）；固体的结晶性质、溶解度、溶出等）；离子离子-偶极作用力：偶极作用力：盐酸普鲁卡因溶液；盐酸普鲁卡因溶液；离子离子-诱导作用力

8、：诱导作用力：显著影响溶质的溶显著影响溶质的溶解度，如解度，如KI与与I（碘酊）。（碘酊）。离子离子-偶极作用力和离子偶极作用力和离子-诱导作用诱导作用力力：离子型药物吸引附近的极性：离子型药物吸引附近的极性溶剂分子从而产生离子溶剂分子从而产生离子-偶极作用偶极作用力；离子型药物吸引附近的非极力；离子型药物吸引附近的非极性溶剂分子从而产生离子性溶剂分子从而产生离子-诱导偶诱导偶极作用力；极作用力；非极性分子在极性水中倾非极性分子在极性水中倾向于积聚的现象就是疏水向于积聚的现象就是疏水相互作用。相互作用。包括范德华力、三维结构包括范德华力、三维结构中的水分子氢键以及其他中的水分子氢键以及其他相互

9、作用。相互作用。五、疏水相互作用五、疏水相互作用疏水基团的相互作用对于疏水基团的相互作用对于表面活性剂分子在水中形表面活性剂分子在水中形成胶束起着至关重要的作成胶束起着至关重要的作用。用。非极性药物非极性药物半极性药物半极性药物水水水水水水目目录录123药物的物理化学相互作用类型药物的物理化学相互作用类型药物的物理化学相互作用对药物及制剂药物的物理化学相互作用对药物及制剂性质的影响性质的影响药物与包材的相互作用药物与包材的相互作用3药物与蛋白质的相互作用药物与蛋白质的相互作用药物的相互作用对多种制剂的成型性存在较大的影响；胶束的形成（疏水作用）；助溶剂（络合）；混悬剂（范德华力，引力大于斥力，

10、形成絮凝状态，振摇易于分散）一、药物的理化作用对药物性质的影响1 1、对药物溶解度的影响、对药物溶解度的影响主要规律：相似相溶溶质和溶剂分子间氢键，水中溶解度溶质与溶剂分子内氢键，极性溶剂中溶解度 ，非极性溶剂中溶解度络合物的形成，溶解度一、药物的理化作用对药物性质的影响1 1、对药物沸点和熔点的影响、对药物沸点和熔点的影响分子间氢键的形成，一般沸点、熔点 （无定形、晶形的形成）分子内氢键的形成，沸点、熔点2 2、对药物稳定性的影响、对药物稳定性的影响将药物制成络合物可以提高稳定性晶体的形成二、药物的理化作用对制剂成型性的影响1 1、对液体制剂成型性的影响、对液体制剂成型性的影响分子间和分子内

11、作用力可以影响药物的溶解度、稳定性等，在液体制剂中尤其明显；混合溶剂的使用；等电点；乳剂的形成；二、药物的理化作用对制剂成型性的影响2 2、对固体制剂成型性的影响、对固体制剂成型性的影响固体物料的混合；二、药物的理化作用对制剂成型性的影响3 3、其他影响、其他影响环糊精包合物；固体分散体；共无定形药物系统；离子交换树脂目目录录123药物的物理化学相互作用类型药物的物理化学相互作用类型药物的物理化学相互作用对药物及制剂药物的物理化学相互作用对药物及制剂性质的影响性质的影响药物与包材的相互作用药物与包材的相互作用3药物与蛋白质的相互作用药物与蛋白质的相互作用药物与包材的相互作用（自学）目目录录12

12、3药物的物理化学相互作用类型药物的物理化学相互作用类型药物的物理化学相互作用对药物及制剂药物的物理化学相互作用对药物及制剂性质的影响性质的影响药物与包材的相互作用药物与包材的相互作用3药物与蛋白质的相互作用药物与蛋白质的相互作用形成超分子复合物；可逆性非共价结合；结合型、游离型存在动态平衡；结合型 药物贮存，无药理活性；游离型 跨膜转运，发挥药理活性。1、药物与蛋白质的结合部位主要部位：蛋白质的碱性氨基酸残基（精氨酸、赖氨酸、组氨酸残基和N端氨基等）；以人血清白蛋白为例：酸性药物分子（吲哚美辛、水杨酸）：静电作用一级接触，疏水作用进一步加强结合；酚类衍生物：取代基的疏水性；不可电离（可的松、琥珀氯霉素）：疏水作用。2、药物与蛋白质的结合常数和结合位点3、研究药物与蛋白质相互作用的方法光谱法：荧光光谱、紫外-可见吸收光谱、红外光谱、圆二色谱、激光拉曼光谱等；电化学法、平衡透析法、X射线衍射；质谱、核磁共振、激光散射、毛细管电泳等。To be continue