2025年大學(xué)《分子科學(xué)與工程》專業(yè)題庫——分子藥物設(shè)計(jì)與合成工程考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分。請將正確選項(xiàng)字母填在題后括號內(nèi)）1.下列哪個(gè)術(shù)語主要用于描述藥物小分子與靶點(diǎn)蛋白的結(jié)合親和力？A.藥代動力學(xué)(PK)B.藥效學(xué)(PD)C.構(gòu)效關(guān)系(SAR)D.解離常數(shù)(Kd)2.在基于結(jié)構(gòu)的藥物設(shè)計(jì)(SBDD)中，通常利用哪些技術(shù)獲取靶點(diǎn)蛋白的三維結(jié)構(gòu)？A.核磁共振(NMR)和X射線晶體學(xué)B.質(zhì)譜(MS)和核磁共振(NMR)C.流式細(xì)胞術(shù)和基因測序D.計(jì)算機(jī)模擬和機(jī)器學(xué)習(xí)3.下列哪種分子設(shè)計(jì)策略旨在通過多靶點(diǎn)結(jié)合來增強(qiáng)藥物療效或降低副作用？A.先導(dǎo)化合物發(fā)現(xiàn)B.分子對接C.多重靶向策略D.定量構(gòu)效關(guān)系(QSAR)4.在有機(jī)合成中，保護(hù)基的作用是？A.增加反應(yīng)速率B.選擇性地參與特定反應(yīng)C.保護(hù)敏感基團(tuán)免受其他反應(yīng)影響D.提高產(chǎn)物的溶解度5.逆合成分析(RetrosyntheticAnalysis)的核心思想是什么？A.從目標(biāo)分子出發(fā)，推導(dǎo)出合成該分子的可能步驟B.從原料出發(fā)，預(yù)測最終產(chǎn)物結(jié)構(gòu)C.優(yōu)化已存在的合成路線D.研究反應(yīng)機(jī)理6.藥物合成工程關(guān)注的主要目標(biāo)不包括？A.提高目標(biāo)產(chǎn)物的產(chǎn)率B.降低生產(chǎn)成本C.最大化使用昂貴的試劑D.實(shí)現(xiàn)工藝的綠色化和可持續(xù)性7.影響藥物口服生物利用度的關(guān)鍵藥代動力學(xué)參數(shù)是？A.藥物的溶解度B.藥物的穩(wěn)定性C.藥物的脂溶性D.以上都是8.以下哪種藥物遞送系統(tǒng)利用納米技術(shù)提高藥物的靶向性和生物利用度？A.脂質(zhì)體B.整合素靶向載體C.納米粒D.固體分散體9.在藥物合成中，原子經(jīng)濟(jì)性(AtomEconomy)指的是什么？A.反應(yīng)產(chǎn)物的純度B.反應(yīng)過程能耗C.反應(yīng)中實(shí)際生成目標(biāo)產(chǎn)物的原子占總投入原子數(shù)的百分比D.反應(yīng)速率10.肽類藥物的合成通常采用何種策略？A.分子內(nèi)縮合B.分子間縮合C.酶催化聚合D.A或B，具體取決于目標(biāo)肽鏈的長度和性質(zhì)二、填空題（每空1分，共15分。請將答案填在題后橫線上）1.藥物設(shè)計(jì)的基本原則包括先導(dǎo)化合物的發(fā)現(xiàn)、______、構(gòu)效關(guān)系分析和優(yōu)化。2.計(jì)算機(jī)輔助藥物設(shè)計(jì)(CADD)中的分子對接(MolecularDocking)技術(shù)主要用于預(yù)測______與______的結(jié)合模式。3.有機(jī)合成中的保護(hù)去保護(hù)策略是為了在多步合成中______或______的基團(tuán)。4.藥物合成工程的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)藥物合成過程的______、______和______。5.影響藥物跨膜運(yùn)輸?shù)闹饕蛩匕ㄋ幬锏腳_____、膜的性質(zhì)以及外排泵的存在。6.核酸藥物主要包括反義寡核苷酸(ASO)和______。7.基于功能的藥物設(shè)計(jì)(FBDD)不依賴于已知的______結(jié)構(gòu)信息。三、名詞解釋（每題3分，共12分。請給出簡潔、準(zhǔn)確的定義）1.定量構(gòu)效關(guān)系(QSAR)2.連續(xù)流合成(ContinuousFlowSynthesis)3.藥物靶點(diǎn)(DrugTarget)4.脂溶性(Lipophilicity)四、簡答題（每題5分，共10分）1.簡述藥物分子設(shè)計(jì)中，如何利用構(gòu)效關(guān)系(SAR)信息進(jìn)行分子優(yōu)化？2.簡述酶催化在藥物合成中的優(yōu)勢。五、論述題（每題12分，共24分）1.論述基于結(jié)構(gòu)的藥物設(shè)計(jì)(SBDD)的主要步驟和關(guān)鍵考量因素。2.結(jié)合具體實(shí)例，論述藥物合成工程在提高藥物生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)性方面的重要性。試卷答案一、選擇題1.D2.A3.C4.C5.A6.C7.D8.C9.C10.D二、填空題1.分子改造與優(yōu)化2.藥物小分子；靶點(diǎn)蛋白3.保護(hù)；參與反應(yīng)4.安全；高效；經(jīng)濟(jì)5.脂溶性6.信使RNA（miRNA）/小干擾RNA（siRNA）7.靶點(diǎn)三、名詞解釋1.定量構(gòu)效關(guān)系(QSAR)：指通過數(shù)學(xué)模型定量描述藥物分子結(jié)構(gòu)與生物活性之間關(guān)系的科學(xué)方法。2.連續(xù)流合成(ContinuousFlowSynthesis)：指將反應(yīng)物在流動狀態(tài)下，通過一系列連續(xù)連接的管道或反應(yīng)器進(jìn)行化學(xué)合成的技術(shù)。3.藥物靶點(diǎn)：指能與藥物小分子特異性結(jié)合并引發(fā)特定生理效應(yīng)的細(xì)胞成分，通常是蛋白質(zhì)或核酸。4.脂溶性(Lipophilicity)：指藥物分子在油相和水相中的分配比例，通常用對數(shù)辛醇/水分配系數(shù)（LogP）表示，是影響藥物吸收和跨膜運(yùn)輸?shù)年P(guān)鍵參數(shù)。四、簡答題1.簡述藥物分子設(shè)計(jì)中，如何利用構(gòu)效關(guān)系(SAR)信息進(jìn)行分子優(yōu)化？解析思路：構(gòu)效關(guān)系（SAR）研究藥物分子結(jié)構(gòu)與生物活性間的定量關(guān)系。利用SAR信息優(yōu)化分子通常包括：首先分析SAR數(shù)據(jù)，確定關(guān)鍵藥效基團(tuán)和構(gòu)象要求；然后根據(jù)活性趨勢，對活性較差的分子進(jìn)行結(jié)構(gòu)修飾，如引入或刪除基團(tuán)、改變官能團(tuán)性質(zhì)、調(diào)整分子骨架等；最后通過體外或體內(nèi)實(shí)驗(yàn)評價(jià)修飾后分子的活性、選擇性及成藥性，選擇最優(yōu)結(jié)構(gòu)進(jìn)行進(jìn)一步開發(fā)。整個(gè)過程遵循“觀察-假設(shè)-驗(yàn)證”的循環(huán)，目標(biāo)是提高藥物的效力、選擇性、溶解度等性質(zhì)。2.簡述酶催化在藥物合成中的優(yōu)勢。解析思路：酶催化在藥物合成中具有多方面優(yōu)勢：首先，高選擇性，酶能特異性地催化特定底物的反應(yīng)，減少副產(chǎn)物，簡化純化過程；其次，條件溫和，酶反應(yīng)通常在常溫常壓、水相、中性或近中性pH條件下進(jìn)行，能耗低，環(huán)境友好；再次，高效率，酶催化反應(yīng)速率快，轉(zhuǎn)化數(shù)高；此外，酶催化具有立體特異性，能合成手性藥物或特定立體異構(gòu)體；最后，酶易于從生物體中獲取或通過生物工程方法生產(chǎn)。這些優(yōu)勢使得酶催化成為現(xiàn)代藥物合成中綠色化學(xué)和高效合成的重要手段。五、論述題1.論述基于結(jié)構(gòu)的藥物設(shè)計(jì)(SBDD)的主要步驟和關(guān)鍵考量因素。解析思路：基于結(jié)構(gòu)的藥物設(shè)計(jì)（SBDD）是利用靶點(diǎn)蛋白質(zhì)的三維結(jié)構(gòu)信息來指導(dǎo)藥物分子的設(shè)計(jì)與優(yōu)化。主要步驟包括：首先，獲取高分辨率的靶點(diǎn)結(jié)構(gòu)，通常通過X射線晶體學(xué)或核磁共振波譜學(xué)獲得；其次，進(jìn)行虛擬篩選或分子對接，將化合物庫中的分子與靶點(diǎn)結(jié)合位點(diǎn)進(jìn)行模擬，篩選出潛在的候選藥物；接著，對篩選出的候選分子進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化，利用構(gòu)效關(guān)系（SAR）和結(jié)合模式信息，通過化學(xué)修飾改善其與靶點(diǎn)的結(jié)合親和力、選擇性及藥代動力學(xué)性質(zhì)；最后，通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證優(yōu)化后分子的生物活性、結(jié)合親和力及成藥性。關(guān)鍵考量因素包括：靶點(diǎn)結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)確性、可靠性；藥物設(shè)計(jì)與靶點(diǎn)結(jié)合位點(diǎn)的合理匹配；考慮藥物穿膜、代謝、脫靶效應(yīng)等藥代動力學(xué)因素；結(jié)合模式與實(shí)驗(yàn)結(jié)果的吻合度；以及合理選擇和設(shè)計(jì)化學(xué)修飾策略。2.結(jié)合具體實(shí)例，論述藥物合成工程在提高藥物生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)性方面的重要性。解析思路：藥物合成工程關(guān)注藥物生產(chǎn)過程的設(shè)計(jì)、優(yōu)化和控制，對于提高生產(chǎn)效率和降低成本至關(guān)重要。其重要性體現(xiàn)在多個(gè)方面：首先，通過優(yōu)化合成路線，如選擇更高效的合成步驟、簡化反應(yīng)流程、減少中間體數(shù)量，可以顯著縮短生產(chǎn)周期，提高目標(biāo)產(chǎn)物的總收率。例如，利用不對稱催化代替手性拆分，可以簡化手性藥物的生產(chǎn)。其次，通過連續(xù)流合成技術(shù)替代傳統(tǒng)的間歇式反應(yīng)釜，可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動化、精確控制，提高生產(chǎn)效率、產(chǎn)品一致性和安全性，同時(shí)降低反應(yīng)器投資和占地面積。再次，藥物合成工程強(qiáng)調(diào)原子經(jīng)濟(jì)性和綠色化學(xué)原則，通過優(yōu)化反應(yīng)條件、選用廉價(jià)易得的原料、減少有害溶劑和廢棄物的使用，可以降低生產(chǎn)成本，減少環(huán)境污染，符合可