大學(xué)化學(xué)課件：第四章 健康與化學(xué)

第四章健康與化學(xué)世界各國(guó)的政府均把人的健康列入社會(huì)發(fā)展計(jì)劃的首位如果沒有發(fā)明合成各種抗生素和大量新藥物的技術(shù)，人類平均壽命至少要縮短25年第四章健康與化學(xué)4.1藥物的發(fā)明（重點(diǎn)）4.2醫(yī)用高分子材料的發(fā)明（自學(xué)）4.3臨床化學(xué)與醫(yī)學(xué)影像（自學(xué)）4.1藥物的發(fā)明4.1.1從植物發(fā)展的藥物4.1.2從染料發(fā)展的藥物4.1.3從微生物中發(fā)現(xiàn)的藥物4.1.4后基因組時(shí)代的藥物（自學(xué)）

——化學(xué)是藥學(xué)發(fā)展的重要基礎(chǔ)4.1.1從植物發(fā)展的藥物從天然產(chǎn)物中分離、提取有效成分，并且對(duì)有效成分進(jìn)行分子結(jié)構(gòu)上的局部改造是發(fā)現(xiàn)、創(chuàng)造新藥物的有效途徑之一。相關(guān)知識(shí)介紹：阿斯匹林從發(fā)明至今已有百年的歷史被飛往月球的“太陽神十號(hào)”作為急救藥品之一。阿斯匹林的發(fā)明起源于隨處可見的柳樹。

(1)世紀(jì)神藥——阿司匹林(1)世紀(jì)神藥——阿司匹林1829年，法國(guó)科學(xué)家從柳樹皮中提煉出有效成分―水楊酸。酸性較強(qiáng)，對(duì)胃有刺激。1859年，德國(guó)化學(xué)家霍夫曼合成酸性較弱的乙酰水楊酸。1899年，德國(guó)拜耳藥廠正式生產(chǎn)這種藥品，取商品名為Aspirin，這就是醫(yī)院里最常用的藥物——阿斯匹林。++(1)阿司匹林—藥效最基本的藥理作用是解熱。止痛：可以有效地控制由炎癥、手術(shù)等引起的慢性疼痛，且不會(huì)產(chǎn)生藥物依賴性。

如頭痛、牙痛、神經(jīng)痛、肌肉痛等。抗炎、抗風(fēng)濕：是治療風(fēng)濕熱、風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎的首選藥物。近年來，Aspirin越來越多的新用途被逐步發(fā)現(xiàn):阿斯匹林可以降低血液粘稠度，起到預(yù)防和治療血栓的作用。阿斯匹林治療腦梗塞有療效。腦梗塞患者在發(fā)作期服用2至4周阿斯匹林，即可使死亡率或中風(fēng)復(fù)發(fā)率下降11%。阿斯匹林對(duì)治療急性心肌梗塞療效顯著，降低心肌缺血患者的死亡率。可增加老年人的認(rèn)知功能。發(fā)現(xiàn)阿斯匹林作用的1982年諾貝爾獎(jiǎng)得主文尼說，全世界每年要消耗45000噸阿斯匹林。(1)阿司匹林-藥效

長(zhǎng)期服用降低血小板凝結(jié)，最常見的就是眼底出血.對(duì)腸胃有刺激.口服阿斯匹林在胃腸道內(nèi)被分解成水楊酸，水楊酸對(duì)胃粘膜有直接腐蝕作用，引起胃炎、胃潰瘍，甚至發(fā)生胃出血或胃穿孔。故患胃病者對(duì)阿斯匹林要慎用或忌用。

(1)阿司匹林—副作用（2）抗瘧藥物——青蒿素青蒿素是是目前世界上最有效的抗瘧疾藥物之一。我國(guó)在世界首先研制成功青蒿素，是我國(guó)第一個(gè)被國(guó)際公認(rèn)的創(chuàng)新藥物。青蒿素-拉斯克獎(jiǎng)2011年9月23日，81歲的屠呦呦面帶笑容地站上了美國(guó)紐約拉斯克獎(jiǎng)的領(lǐng)獎(jiǎng)臺(tái)，這是中國(guó)生物醫(yī)學(xué)界迄今獲得的最高級(jí)別的國(guó)際大獎(jiǎng)。青蒿素獲獎(jiǎng)理由—“因?yàn)榘l(fā)現(xiàn)青蒿素―一種用于治療瘧疾的藥物，挽救了全球特別是發(fā)展中國(guó)家的數(shù)百萬人的生命”屠呦呦第一個(gè)把青蒿素引入523項(xiàng)目組，第一個(gè)提到100%活性，第一個(gè)做臨床實(shí)驗(yàn)。網(wǎng)絡(luò)探索——青蒿素研制過程1964年，越南戰(zhàn)爭(zhēng)爆發(fā)，美越兩軍因瘧疾嚴(yán)重減員。越南領(lǐng)導(dǎo)人向中國(guó)求援。1967年5月23日，523項(xiàng)目啟動(dòng)，聚集了全國(guó)60多個(gè)科研單位.多種藥物篩選。東晉名醫(yī)葛洪《肘后備急方》中稱，有“青蒿一握，水一升漬，絞取汁服”可治“久瘧”。屠呦呦根據(jù)這條線索，改進(jìn)了提取方法，用低沸點(diǎn)溶劑乙醚提取，使鼠瘧效價(jià)更高，而且趨于穩(wěn)定。終于在1971年第191次實(shí)驗(yàn)中，獲得了青蒿抗瘧發(fā)掘的成功。青蒿提取物對(duì)鼠瘧原蟲抑制率達(dá)100%。青蒿素網(wǎng)絡(luò)探索-神奇的偏方有一名老中醫(yī)的母親得了皮膚癌，老中醫(yī)使用“以毒攻毒”的方法，奇跡般地治好了母親的癌癥。老中醫(yī)由此開始，通過肌肉注射的方法，治愈了許多癌病人，很多外地患者也都慕名前往。1970年代初，哈爾濱醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院張亭棟到大慶去調(diào)查當(dāng)?shù)氐钠健Ｅ?、輕粉（氯化亞汞）、蟾酥713的發(fā)現(xiàn)癌靈一號(hào)注射液——白血病紫杉醇紫杉樹皮（3）天然抗癌藥-紫杉醇20世紀(jì)70年代，從紫杉樹皮中提取出抗癌新藥紫杉醇。細(xì)胞接觸紫杉醇后會(huì)在細(xì)胞內(nèi)積累大量的微管，這些微管的積累使細(xì)胞分裂停止，阻斷了細(xì)胞的分裂。紫杉醇主要適用于卵巢癌和乳腺癌，對(duì)肺癌、大腸癌、黑色素瘤、頭頸部癌、淋巴瘤、腦瘤也都有一定療效。副作用：白細(xì)胞降低、過敏反應(yīng)、神經(jīng)系統(tǒng)反應(yīng)、肝膽系統(tǒng)、脫發(fā)。

4.1.2從染料發(fā)展的藥物1904年德國(guó)科學(xué)家Ehrlich發(fā)現(xiàn)某些染料可殺死細(xì)菌。1932年德國(guó)病理學(xué)家Domagk發(fā)現(xiàn)百浪多息。

Domagk發(fā)現(xiàn)百浪多息對(duì)老鼠細(xì)菌感染有療效，而且對(duì)人也適用。百浪多息結(jié)構(gòu)式對(duì)氨基苯磺酰胺是百浪多息分子的有效成分。1935年合成一種非常有效抗菌劑-對(duì)氨基苯磺酰胺(SN)，此藥曾經(jīng)治好了美國(guó)總統(tǒng)兒子小羅斯福的細(xì)菌感染。SN為第二次世界大戰(zhàn)間唯一有效抗菌藥。

后來又合成磺胺噻唑（ST)、磺胺嘧啶（SD)、磺胺甲基嘧啶（SM1)等。（見課本79頁圖）從染料到磺胺藥磺胺類藥的抗菌機(jī)理磺胺藥靠阻止細(xì)菌生長(zhǎng)所必需的維生素葉酸的合成來抑制細(xì)菌。細(xì)菌生長(zhǎng)所需維生素葉酸要自身合成，合成的關(guān)鍵成分是對(duì)氨基苯甲酸，磺胺藥與對(duì)氨基苯磺甲酸結(jié)構(gòu)相似。將代替對(duì)氨基苯甲酸混入葉酸合成的酶反應(yīng)鏈中，由于磺胺生成的化學(xué)鍵很強(qiáng)，切斷了必需的葉酸的生物合成，結(jié)果細(xì)菌機(jī)體因缺乏維生素而死亡。而人體內(nèi)，葉酸合成并不需要對(duì)氨基苯甲酸。因此，磺胺藥不會(huì)影響人體的健康?；前奉愃幍目咕鷻C(jī)理維生素葉酸←結(jié)構(gòu)相似4.1.3從微生物中發(fā)現(xiàn)新藥物1929年，弗萊明發(fā)現(xiàn)青霉菌分泌物抑制葡萄球菌的生長(zhǎng)。命名青霉菌的分泌物為青霉素。

當(dāng)時(shí)弗萊明并無法將青霉素純化。含有微量青霉素的粗培養(yǎng)液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。對(duì)試管中細(xì)菌有作用，但對(duì)一些動(dòng)物的細(xì)菌感染無效。1940年，F(xiàn)lorey與錢恩首次從青霉素中分離得到青霉素的粗品，并用「老鼠保護(hù)試驗(yàn)法」進(jìn)行動(dòng)物實(shí)驗(yàn)。青霉素的發(fā)現(xiàn)1941年，青霉素首度進(jìn)行人體試驗(yàn)，并證實(shí)它能有效治療經(jīng)由細(xì)菌感染的癥狀。1943年青霉素得以順利量產(chǎn)與應(yīng)用，拯救了許多第二次世界大戰(zhàn)中的美國(guó)傷員。1945年，弗萊明、Florey與錢恩三人，因發(fā)現(xiàn)、純化與量產(chǎn)青霉素而獲頒諾貝爾生理醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)！青霉素的化學(xué)結(jié)構(gòu)青霉素的種類很多，主要是R基團(tuán)的不同（課本80頁）。其中G型是應(yīng)用最廣泛的一種。目前青霉素的生產(chǎn)仍以發(fā)酵制備為主。

R青霉素G