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