具体描述
《天然药物化学(案例版)》分上、中、下三篇。上篇为总论，共4章，在介绍天然药物化学学科的建立与发展、天然产物生物合成的基础上，着重介绍天然药物化学成分提取分离、结构鉴定等共性技术与方法。中篇为各论，共11章，以生物合成来源为依据将各类成分划分为10章，重点介绍各类成分的分布、基本骨架类型、理化性质及其与结构的关系、谱学特征，结合实例介绍提取分离和结构鉴定方法；最后介绍海洋天然产物的研究进展。每章都列出了重要的参考文献，供读者进一步参考使用。下篇为新药研发，共3章，着重介绍天然药物化学在新药研发中的应用，包括研发程序、策略及临床应用的天然药物。
现代药物发现与设计：从靶点识别到临床前开发 本书导读 本书旨在为药物研发领域的初学者、药物化学专业学生以及希望拓展知识边界的科研人员提供一份全面而深入的指南。我们聚焦于现代药物发现与设计的核心流程，涵盖了从疾病机理理解到先导化合物优化，再到临床前候选药物确定的全过程。本书摒弃了对传统天然产物化学的过度依赖，转而强调结构生物学、计算化学以及高通量筛选等前沿技术在创新药物研发中的应用。 第一部分：药物发现的基石——疾病理解与靶点选择 本部分深入探讨了现代药物发现的第一步：准确识别和验证疾病相关的生物学靶点。 第一章：疾病机制的分子解析 1.1 复杂疾病的分子异质性： 详细分析癌症、神经退 टक性疾病（如阿尔茨海默病和帕金森病）以及自身免疫性疾病的分子基础。讨论基因组学、蛋白质组学和代谢组学数据如何揭示新的致病通路。 1.2 信号转导网络的拓扑分析： 介绍如何使用网络生物学工具来识别疾病状态下失调的关键节点和枢纽蛋白。重点阐述对可成药性（Druggability）的评估，包括对膜蛋白、蛋白-蛋白相互作用（PPI）界面的结构研究。 1.3 难以成药靶点的挑战与对策： 专门讨论如转录因子、非酶类调控因子等传统上难以用小分子药物调控的靶点。介绍基于PROTACs（蛋白水解靶向嵌合体）和分子胶水（Molecular Glues）等新型靶向蛋白降解技术（TPD）的策略。 第二章：靶点验证的系统方法 2.1 遗传学验证的黄金标准： 阐述使用CRISPR/Cas9基因编辑技术在细胞系和模式生物中进行靶点功能验证的原理与实践。讨论人类遗传学证据（如GWAS研究结果）在靶点优先级排序中的重要性。 2.2 生物标志物的发现与应用： 区分诊断性、预后性及预测性生物标志物。介绍如何利用多组学技术和单细胞测序技术来发现和验证与药物疗效或毒性相关的生物标志物，以指导早期临床试验设计。 2.3 靶点抑制的药理学证据： 详细介绍体外（In Vitro）和体内（In Vivo）药效学模型的设计与优化，确保所选靶点在生理相关模型中显示出治疗潜力。 第二部分：从虚拟筛选到先导化合物的优化 本部分聚焦于利用高科技手段发现具有初步活性的化合物，并对其进行结构优化，以满足成药性的要求。 第三章：计算机辅助药物设计（CADD）的飞跃 3.1 结构信息获取与处理： 探讨冷冻电镜（Cryo-EM）、高分辨率X射线晶体学在解析复杂蛋白结构中的最新进展，以及如何利用结构信息构建高精度的分子对接模型。 3.2 基于结构的药物设计（SBDD）的原理： 深入讲解分子对接（Docking）、分子动力学模拟（MD Simulation）在预测化合物与靶点结合模式和亲和力中的应用。重点介绍自由能计算方法（如MM/GBSA, FEP/FEW）的准确性提升。 3.3 基于配体的药物设计（LBDD）与虚拟筛选（VS）： 介绍如何利用已知配体数据进行3D-QSAR（三维定量构效关系）建模。详述高通量虚拟筛选（HTVS）的流程，包括分子库的构建、描述符的选择和打分函数的选择与校准。 第四章：高通量筛选与化合物库管理 4.1 筛选技术平台的演进： 比较基于荧光、化学发光、时间分辨荧光（TR-FRET）等不同原理的检测技术在筛选中的应用。讨论自动化与机器人技术在实现高通量、高内涵筛选（HCS）中的作用。 4.2 筛选库的构建与多样性： 探讨如何构建具有结构多样性和药效团覆盖度的高质量化合物库。介绍片段库（Fragment Libraries）与DNA编码化合物库（DELs）在发现全新化学骨架上的优势。 4.3 活性化合物的确认与去噪： 重点阐述如何通过重复实验、结构确认以及排除假阳性（如化合物的非特异性干扰、聚集体效应）来确保筛选结果的可靠性。 第五章：先导化合物的优化与结构活性关系（SAR）的建立 5.1 药物化学基础与骨架跃迁： 阐述如何根据初步活性数据，运用理性药物设计原则，进行结构修饰以增强活性。讨论骨架跃迁（Scaffold Hopping）策略，以规避专利或改善ADMET性质。 5.2 亲和力与选择性的平衡： 详细分析如何通过引入关键取代基来增加与靶点结合口袋的有利相互作用，同时确保对同源家族蛋白的选择性，以减少脱靶毒性。 5.3 生物活性评估体系的建立： 介绍活性筛选从细胞水平到功能性研究的层级体系，包括酶活性测定、细胞增殖抑制、受体结合实验等，并强调选择合适的细胞模型的重要性。 第三部分：药物分子的体内行为——ADMET性质的早期评估与优化 本部分是区分“活性分子”与“候选药物”的关键环节。我们关注药物在生物体内的吸收、分布、代谢、排泄和毒性（ADMET）性质。 第六章：吸收与分布动力学的预测 6.1 跨膜转运的机制与调控： 深入探讨被动扩散、转运蛋白介导（如P-gp、OATPs）的主动转运机制。介绍Caco-2渗透性模型、PAMPA模型在预测口服吸收效率中的应用。 6.2 血浆蛋白结合与组织分布： 讲解药物与血浆蛋白（如人血清白蛋白HSA）的结合对游离药物浓度和分布容积的影响。讨论如何使用计算模型预测血脑屏障（BBB）的穿透能力，特别是针对中枢神经系统药物。 6.3 代谢酶与首过效应： 重点分析细胞色素P450（CYP450）家族酶在药物代谢中的核心作用。介绍体外微粒体和肝细胞实验，以及预测代谢稳定性与代谢产物的方法。 第七章：毒性预测与早期安全评估 7.1 遗传毒性与致突变性： 阐述Ames试验的原理与局限性。介绍基于化学结构（QSAR）的遗传毒性预测工具，关注“警示基团”（Toxicophores）的识别与规避。 7.2 心脏毒性的评估： 详细分析hERG钾离子通道阻断对心肌复极化的影响及其导致的严重后果。介绍hERG筛选的必要性及如何通过结构修饰来降低hERG亲和力。 7.3 肝毒性与其他器官毒性的早期指标： 讨论线粒体毒性、细胞凋亡通路激活在药物毒性中的作用。介绍利用iPSC（诱导多能干细胞）技术建立的人源化肝脏模型进行早期毒性筛选。 第八章：药物化学的集成优化与候选药物确定 8.1 ADMET优化策略的整合： 阐述如何平衡活性、选择性与药代动力学性质。讨论“类药性”（Drug-likeness）的概念，并引入Lipinski五规则及其扩展规则在指导分子设计中的应用。 8.2 结构优化流程的迭代： 描述从先导化合物到临床前候选药物（PCC）的优化路径，包括对分子脂溶性（LogP/LogD）的精细调控，以及对晶型、溶解度的研究。 8.3 候选药物的选择标准： 总结确定临床前候选药物所需的关键指标集，包括明确的药理作用、可接受的毒性谱、稳定的口服生物利用度以及初步的体内疗效数据，为进入临床I期试验做好准备。 结语 本书内容强调的是一个系统化、数据驱动的现代药物研发流程，它建立在分子生物学、计算科学和先进化学合成技术紧密结合的基础之上，旨在加速开发出安全、有效的新一代治疗方案。
作者简介
目录信息
前言 上篇 总论第1章 绪论 第1节 天然药物化学的概念和主要研究内容 第2节 天然药物化学发展概况 第3节 天然药物化学研究的发展趋势第2章 生物合成 第1节 生物合成概述 第2节 主要的生物合成途径 第3节 生物合成实例第3章 天然药物的提取分离方法 第1节 天然药物的提取分离过程 第2节 天然药物的提取方法 第3节 经典的分离纯化方法 第4节 色谱分离方法 第5节 天然药物分离策略第4章 天然药物的结构研究 第1节 结构研究的主要方法和基本程序 第2节 质谱法 第3节 核磁共振谱 第4节 紫外-可见吸收光谱和红外光谱 第5节 旋光光谱和圆二色谱 中篇 各论第5章 糖和苷 第1节 糖和苷的分类 第2节 糖的性质 第3节 多糖的提取分离 第4节 苷键的裂解 第5节 糖的鉴定和波谱特征 第6节 糖链结构的测定第6章 脂肪酸与聚酮 第1节 脂肪酸类化合物 第2节 聚酮类化合物第7章 苯丙素类 第1节 苯丙酸类 第2节 香豆素类 第3节 木脂素第8章 醌类化合物 第1节 醌类化合物的结构类型 第2节 醌类化合物的理化性质 第3节 醌类化合物的提取分离 第4节 醌类化合物的结构测定 第5节 醌类化合物的生物活性第9章 黄酮类化合物 第1节 概述 第2节 黄酮类化合物的结构与分类 第3节 黄酮类化合物的理化性质 第4节 黄酮类化合物的提取与分离 第5节 黄酮类化合物的检识与结构鉴定第10章 萜类和挥发油 第1节 概述 第2节 萜类的结构类型及重要代表物 第3节 萜类化合物的理化性质 第4节 萜类化合物的提取分离 第5节 萜类化合物的检识与结构测定 第6节 挥发油第11章 三萜及其苷类 第1节 概述 第2节 三萜类化合物的生物合成 第3节 三萜的结构分类 第4节 三萜皂苷的理化性质和化等反应 第5节 三萜皂苷的提取分离 第6节 三萜及其皂苷的结构解析 第7节 三萜及其皂苷的生物活性 第8节 三萜皂苷的研究进展第12章 甾体及其苷类 第1节 概述 第2节 甾体化合物 第3节 强心苷类 第4节 甾体皂苷第13章 生物碱类化合物 第1节 概述 第2节 生物碱的化学结构及分类 第3节 生物碱的理化性质 第4节 生物碱的提取分离 第5节 生物碱的结构测定第14章 肽及氨基酸衍生物 第1节 概述 第2节 肽的结构与分类 第3节 肽的理化性质与提取分离 第4节 肽的结构测定 第5节 重要多肽及氨基酸衍生物第15章 海洋天然产物 第1节 概述 第2节 大环内酯类化合物 第3节 聚醚类化合物 第4节 肽化合物 第5节 前列腺素类化合物 第6节 生物碱及其他类化合物 下篇 新药研发第16章 天然药物研究开发的程序 第1节 天然药物研究开发概述 第2节 天然药物研究开发程序第17章 天然药物研究开发的策略 第1节 概述 第2节 天然药物研究开发策略第18章 临床应用的天然药物 第1节 萜类药物 第2节 生物碱类药物 第3节 黄酮类药物 第4节 木脂素类药物 第5节 有效部位药物
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