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第一章 绪论1

第一节 药物的化学结构1

一、药物的基本属性1

二、药物的化学结构及其宏观性质2

三、化学结构是药物的基础5

四、成药性的化学分子具有的高度相似性6

五、药物与靶点结合是具有的特定的构象8

第二节 创新药物的研发过程10

一、创新药物概述10

二、研发过程11

第三节 药物发现的途径12

一、药物的偶然发现与随机筛选13

二、以天然有效成分作为先导化合物14

三、以现有的药物作为先导化合物15

四、以内源活性物质作为先导化合物16

五、利用组合化学和高通量筛选获得先导化合物17

六、合理药物设计17

七、先导化合物的优化18

第二章 药物设计的生命科学基础19

第一节 药物作用的靶标19

一、概念19

二、生物靶标的分类19

第二节 生物大分子的结构与功能21

一、蛋白质21

二、核酸29

第三节 药物作用的分子药理学基础33

一、药物与受体相互作用的化学本质33

二、药物—受体相互适应的锁—钥关系39

三、药物—受体相互作用的动力学学说44

第三章 药物设计的信息学基础49

第一节 化学信息学49

一、化学信息学的概念49

二、化学分子结构的表示51

三、分子存储文件格式54

四、化学信息数据库58

第二节 生物信息学64

一、生物信息学的研究内容64

二、生物信息学的热点领域与应用67

第四章 药物设计的理论计算基础71

第一节 量子化学方法71

一、量子力学简介71

二、量子化学方法73

第二节 分子力学方法80

一、基本原理81

二、力场形式81

第三节 多尺度组合方法88

一、QM/MM方法88

二、ONIOM方法90

三、分子碎片方法92

第四节 分子动力学方法93

一、基本原理93

二、数值积分94

第五节 理论计算的常见应用100

一、势能面100

二、单点能102

三、几何结构优化102

四、频率计算104

五、构象搜索104

六、性质计算108

七、自由能计算111

第五章 计算机辅助药物设计的意义115

第一节 计算机辅助药物设计的产生和特征115

一、计算机辅助药物设计的产生和作用115

二、计算机辅助药物设计的特征118

第二节 计算机辅助药物设计的方法策略和展望120

一、计算机辅助药物设计的方法策略120

二、计算机辅助药物设计的评价和展望122

第六章 基于受体的药物设计124

第一节 靶蛋白结构预测与活性位点分析124

一、靶蛋白结构预测124

二、活性位点分析128

第二节 分子对接与虚拟筛选129

一、分子对接129

二、虚拟筛选136

第三节 全新的药物设计140

一、片段连接法141

二、片段生长法142

第七章 基于配体的结构的药物设计145

第一节 定量构效关系（QSAR）146

一、二维定量构效关系147

二、三维定量构效关系157

第二节 药效团模型164

一、药效团特征165

二、几何约束168

三、药效团模型构建168

四、药效团模型应用169

第三节 生物电子等排和骨架迁越171

一、生物电子等排172

二、骨架迁越176

第八章 基于片段的药物设计178

第一节 基于片段的药物设计的基本理论178

一、基于片段的药物设计方法的优势178

二、基于片段的药物设计思想及其实现途径180

第二节 基于片段的药物设计的应用案例及展望186

一、应用案例186

二、展望191

第九章 计算机辅助药物设计应用实例192

一、靶向人雄激素受体DNA结合域的抑制剂的设计192

二、基于碎片的药物设计实例195

三、基于药效团的COX-2抑制剂的设计200

四、基于天然产物的药物设计203

五、基于碎片的新型bc1抑制剂的研究208

主要参考文献212