Molekuláris gyógyszerkémia és gyógyszertervezés

(vegyész, gyógyszerész, biológus és orvostanhallgatók részére)

K 3451

óraszám: heti 2 óra

A tantárgy célja: Betekintés a gyógyszerkémia interdiszciplináris jellegébe, a vegyész és szerves kémia szemszögéből, de a biológiai, orvosi oldalakat is erősen figyelembe véve; a téma nagysága miatt csak válogatott fejezetek tárgyalása lehetséges. A gyógyszerek hatás-szerkezet összefüggéseinek, a hatásmechanizmus molekuláris szintű problémáinak, a gyógyszer-receptor kölcsönhatások megismertetése, az egészet minél több és érdekesebb gyakorlati példával megvilágítva. Gyógyszertervezés klasszikus és mai módjai.

1) Gyógyszerhatás fizikai-kémiai háttere

Szerkezet és farmakokinetika kapcsolata (felszívódás, kiürülés stb);
Megoszlási hányados, oldékonyság (pl. érzéstelenítok);
Felületaktív hatású antifungális és antibakteriális anyagok, szintetikus ionofórok;
Sztereokémiai szerepe;
Az elektronikus faktorok befolyásoló hatása (Hammett összefüggés, ionizáció);
Hidrofil kölcsönhatások, lipofilitás, hidrofób potenciál;
"Klasszikus" kvantitatív szerkezet-hatás összefüggések (QSAR, Hansch ill. Free-Wilson modell, pattern felismerés); kvantumkémiai jellemzők felhasználása stb;

2) Racionális, szerkezet alapú gyógyszertervezés

Számítógép segítette gyógyszertervezés, molekulamodellezés különböző metodikai módjai, adatbázisok, információ feldolgozás szerepe;
Indirekt tervezés, mai kvantitatív szerkezet-hatás összefüggés kereső módszerek (3D-QSAR, CoMFA analízis, receptor térképezés stb);
Direkt tervezés (makromolekulák és ligand-enzim kölcsönhatás modellezése, homológia modellezés, de novo gyógyszertervezés).

3) Kombinatorikai kémia alkalmazása.

4) Néhány főbb típusú antibiotikum, kemoterapeutikum hatásmódja (sejtmembránon, protein-szintézisen, nukleinsavakon keresztül ható antibakteriális és gombaellenes szerek, HIV virus ellenes szerek)

5) Receptor-effektor elméletek, néhány kiragadott receptorféleség működésének és az ezekre ható agonista, antagonista gyógyszerek áttekintése (pl. G-protein típusú receptorok, neuro-transzmitterek, központi idegrendszerre ható gyógyszerek, szteroidhormonok és fogamzásgátlók, stb.).

Feltétel: Legalább harmadév, szerves kémia vizsga

Számonkérés: kollokvium

 Az előadás anyagának jegyzete HTML formátumban készülőben van, ami már kész, innen elérhető. 


Számítógép segítette molekulamodellezés, kémiai információfeldolgozás

K 3468

óraszám: heti 2 óra

A tantárgy célja: A kollégium során a számítógépes kémia alábbi ágazatait tekintjük át, kb 50%-ban gyakorlati foglalkozás keretében. E tárgy indítása, ill. a létszám a konkrét technikai adottságok meglététől függ.

Az utóbbi néhány évben világszerte egyre fokozottabb ütemben kerül előtérbe a számítástechnika magas szintű alkalmazása a kémiában. Ezen nem csak a "klasszikus", mechanikus számítások számítógéppel történő kiváltását értjük, hanem minoségileg is új, korábban nem ismert módszerek alkalmazását.

1) Információszerzés, adatfeldolgozás

Klasszikus szöveg bázisú kémiai, szakirodalmi adatbázisok felépítése, a keresés stratégiája;
Grafikus adatbázisok: szerkezeti információ kódolása, bevitele; adatbázis típusok; egyszerű és Markush szubstruktúra keresés; reakció keresés;
In-house (helyi) és on-line (távoli) adatbázisok típusa; a lehetőségekhez mérten néhány gyakorlati megismerése (Chemical Abstracts, Beilstein, CPSS-ISIS, Tripos, CCSD, PDB). Internet (WWW) és kémia

2) 3D Molekula és reakciótervezés

Molekulamodellezés szükségessége, felhasználhatósága (gyógyszertervezés, enzim-szubsztrát kölcsönhatások, konformációanalízis, elektrosztatikus potenciálfelületek, kvantumkémiai eredmények láttatása stb);
Alapfogalmak (molekulafájlok, kémiai adatbevitel, ábrázolás módszerek, izofelületek stb);
Szintézistervező programok

3) Molekulamechanika, kvantumkémiai alkalmazások

Molekulamechanika elve és gyakorlata, felhasználhatósága a szerkezetfelderítésben; molekuladinamika; kvantumkémiai lehetőségek PC-n és munkaállomáson;
Néhány egyszerűbb program (HyperChem, PCModel, PCMOL stb) megismerése, 1-2 példán gyakorlati alkalmazása.

4) Kémiai szerkezetrajzoló szoftverek

2D és 3D szerkezetek rajzolására, megjelenítésére alkalmas Windows és DOS környezetű programok, szövegszerkesztők ismertetése, gyakorlata.

Feltétel: Legalább harmadév, számítógépes alapismeretek (!), szerves kémia szigorlat

Számonkérés: kollokvium

Vissza *