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《计算机辅助分子设计》课程教学大纲
(Computer-Aided Molecule Design)
课程编号:
总学时:24 (理论教学20学时,实践教学4学时)
学分:
适用专业:化学工程与工艺、制药工程类本科生
所属单位(教研室、实验室):
课程类别:专业选修课
教学方式:讲授、自学
考核方式:考试与论文
一、本课程的目的、性质及任务
计算机辅助分子设计近来发展非常迅速,在创新药物设计中具有重要作用。计算机辅助分子设计以药物化学、生物化学、分子生物学、分子药理学、结构化学、结构生物学、细胞生物学等等学科为基础,量子化学、分子力学和分子动力学为理论依据,借助计算机数值计算和逻辑判断、数据库、图形学、数理统计学、人工智能等处理技术,进行合理的分子设计以及药物设计。
本课程主要内容包括药物分子作用的基本理论,药物分子设计的基本概念与方法,计算机辅助药物分子设计的数据库系统、理论计算基础、相关测定技术及研究方法等。
 二、本课程的基本要求
(1) 理解药物分子设计的基本概念与基础理论;
(2) 了解药物化学信息数据库系统及相关软件;
(3) 掌握药物设计中理论计算基础知识;
(4) 掌握计算机辅助药物设计的基本方法;
(5) 能使用药物设计的相关软件,并进行简单的药物设计以及构效关系研究。
三、本课程与其它课程的关系
与该专业选修课相关与基础课程《概率论与数理统计》、《药物化学》、《生物化学
》、《结构化学》、《分子药理学》等有着相当密切的关系,是上述课程的交叉与综合运用。在学****本课程之前,应具备相关学科的基础知识。
四、本课程的教学内容
第一章计算机在药学相关学科中的应用简介
教学内容:
1. 计算机在药学相关学科中的应用;
2. 计算机辅助药物设计。
教学要求:
1. 了解计算在药相关学科中的应用情况及基本概念;
2. 理解计算机辅助药物设计的创新药物设计中的作用。
第二章药物设计的基本概念和理论基础
教学内容:
1. 药物发现的途径与过程;
2. 药物作用的生物化学、细胞和分子生物学基础;
3. 药物作用的分子药理学基础;
4. 药物的构效关系、定量构效关系及三维定量构效关系;
5. 数据统计分析方法。
教学要求:
1. 了解药物设计的基本概念、先导化合物的来源及药物作用的生物学基础;
2. 掌握合理药物设计与先导化合物的优化;
3. 理解药物-受体作用方式、本质、类型、影响因素与模型;
4. 理解药效基团、药动基团、毒性基团与药效构象;
5. 掌握Hansch方法与Free-Wilson模型的参数意义与实际应用;
6. 掌握多统计模型识别方法以及人工智能等数据统计方法;
7. 掌握三维构效关系的研究方法。
教学重点:
1. 先导化合物的优化;
2. 药物-受体的相互作用;
3. 构建定量构效与三维构效关系模型。
教学难点:
1. 选择有效的统计方法及智能方法对相关数据进行分析;
2. 构效关系模型的实际应用。
第三章药物的化学信息计算机系统
教学内容:
二维、三维化学信息管理软件与信息数据库;
生物生物信息数据库与软件;
药物的生物和化学网络资源。
教学要求:
了解常用的二维、三维化学信息管理软件与数据库的特点;
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