天然药物的结构改造

在古代，药物几乎都是来自天然资源。我国的中草药都是天然产物，绝大多数是来自植物，少数来自动物或矿物，以后经过一般的加工成饮片或制剂。由于科学的发展，特别是有机化学的发展，开始从天然产物中提取分离其有效成分的化学单体，以明确其化学结构及药理作用。由于含有效成分的天然资源有限，或在原植物中的含量低微，在确定其结构后便着手研究用化学合成手段进行工艺生产。但有的药物化学结构复杂，不能采用人工合成的方法进行生产，或药物本身尚存在疗效不够理想或毒副作用太大等缺点，于是继续进行构效关系的研究。以原化合物作为先导化合物，找出母体结构中的活性骨架及活性基团，对其进行化学修饰，合成一系列新的结构类似物，并进行化学结构与生物活性效应的关系的研究，从中找出更为理想的新药。如从吗啡发展到一系列合成镇痛药如哌替啶、美沙酮、芬太尼、阿那多尔、喷他佐辛、双氢埃托啡等，并发现了吗啡类的拮抗剂（烯丙吗啡、纳洛酮）；从奎宁的构效关系研究中发现了4-氨基喹啉类（如氯喹、哌喹）和8-氨基喹啉类（如伯氨喹等）新型抗疟药。在青霉素的结构改造中从改变C6 β-位的酰胺侧链的结构着手，成功地研制出半合成青霉素类如耐酸耐β-内酰胺酶的青霉素、广谱青霉素、抗革兰阴性杆菌青霉素等各有特色的新品种；在青霉素结构改造获得成功经验的基础上，对头孢菌素的结构改造，创制出第一、二、三、四代头孢菌素；并发展了一批新的非典型β内酰胺结构的新型抗生素，如克拉维酸、亚胺培南、氨曲南等，大大丰富了抗生素临床治疗的领域。目前临床常用的治疗药物，大多数是从这一途径获得的。