药物化学的重要内容是药物分子设计和阐明作用机制，这是新药创制的关键所在。组成新药创制的四大支柱（靶标的确定、活性的评价、先导物发现和先导物优化）映射并体现了这些内容。新药的研发属于技术创新，但涉及许多科学问题，交织出现在研究（R）和开发（D）阶段。
    既然新药研发属于技术创新范畴，企业应是核心力量，但我国当前制药企业的创新能力薄弱。虽然已经涌现一些创新型企业，但更多的研究人员集中在大学和研究院所。项目的启动和研究阶段多在大学和研究单位进行，而开发阶段则需要转移到企业之中。由于大学与研究单位的目标、价值取向和评价体系同企业不同，导致新药研究与开发的脱节和错位，技术转化率低。基于这种情况，亟须理顺新药研究的思路，将研发的理念和策略明确地定向于新医药产品目标，以满足国人的需求。
    构建药物的化学结构是创制小分子药物的起步点，化学结构是药物安全、有效、稳定、易得和质量可控诸属性的载体，它主宰着药理活性，也决定了成药性，这是成功药物必备的两大要素。因此，研发早期在构建和优化结构阶段，要从多方面把握药理作用和成药性，使其和谐地整合在分子结构之中。

    成功的药物应兼有四种属性：安全性、有效性、稳定性（化学稳定性和代谢稳定性）和易得性。这些属性是由药物化学结构所决定，寓于分子的结构之中。
    药物作为外源性物质，被机体视作异物，机体为了保护自己免受外来物质的侵害，要对其进行物理的和化学的处置。机体在长时期的进化中，面对结构多样性的外来物质，形成了具有共性的处置方式，遵循一般的原则。这种共性行为表现在吸收、分布、体内的生物转化、排泄途径、与血浆蛋白的结合、组织贮集等。研究这些过程与时间的关系，就是药代动力学。机体对药物的处置，通常从整体的分子及其性质出发，在宏观性质上进行时间与空间、物理与化学的处置，一般而言，不拘泥于分子的细微结构。
    药物对机体的作用是药效与毒理之所在，本质上是与体内的生物大分子（靶标）相互作用，发生物理或化学的变化，直接导致生理功能的改变，或通过级联反应、信号转导或网络调控而间接产生生理效应，若产生的是人们所希望的生理效应，就是药效学，产生不希望的作用则为不良反应或毒副作用。无论是有益的药效或不良的反应，都是药物的特异性表现，是药物分子的个性行为。
    这种个性行为是药物（小）分子与生物大分子在三维空间中的物理化学过程的结果，从原子和基团水平上考察，是在大分子的结合部位（或称活性部位）的某些原子、基团或片段与药物分子中的某些原子或基团在空间的结合，结合的特征包括静电引力、氢键、疏水作用以及范德华作用等。
    药物分子与受体的结合位点在药物化学和药理学上称作药效团，意指药物呈现特定的生物活性所必需的物理化学特征及其在空间的分布。从微观上考察药物与受体的作用，只是某些原子、基团或片段之间的结合，并非全部原子都参与同受体的结合。这与上述的药代特征受制于分子的整体宏观性质是不同的。
    ……

第1章 宏观性质与微观结构
1.1 药物的宏观性质与微观结构
1.2 药物的宏观性质
1.2.1 分子量：影响先导物的质量和化合物成药性的重要因素
1.2.2 水溶解性：化合物的水溶性对体外筛选和体内活性都非常重要
1.2.3 脂溶性：适宜的脂溶性对药物的生物药剂学、药代动力学和药效学都有贡献
1.2.4 理想的药物的亲脂性和亲水性宜调整成最适状态
1.2.5 极性表面积
1.3 药物分子的微观结构
1.3.1 药物的药理作用是个性表现，是由微观结构所决定
1.3.2 药物分子并非所有的原子与靶标结合，与某些位点结合是启动或呈现活性的原动力
1.4 分子设计中的优化过程是对物理化学性质、药代动力学和药效学的综合性的分子改造
1.5 宏观性质与微观结构决定的药代动力学与药效学是给药剂量和频度的基础

第2章 苗头化合物、先导物和候选药物
2.1 新药创制的过程和知识价值链：确定候选药物是药物研发的价值链中心环节
2.2 苗头化合物的发现和向先导物的过渡
2.3 先导化合物的标准
2.4 先导物应有较大的化学空间进行优化
2.5 先导化合物的优化
2.5.1 优化的目的
2.5.2 优化的内容
2.5.3 先导物优化举例
2.6 候选药物的确定与开发
2.7 结语

第3章 优势结构
3.1 优势结构的概念和特征
3.2 优势结构与药效团的结合
3.3 优势结构与药物特异性的统一性
3.4 常见的合成优势骨架
3.5 内源性物质的优势结构
3.5.1 多肽和单糖骨架
3.5.2 核酸和核酸碱基骨架
3.5.3 甾体骨架
3.5.4 前列腺素
3.6 有代表性的优势结构举例
3.6.1 苯并氮革
3.6.2 苯基二氢吡啶
3.6.3 联苯基
3.6.4 二苯甲基
3.6.5 苯并螺环
3.7 优势结构在药物发现中的应用

第4章 药效团和骨架迁越
第5章 药理活性与成药性
第6章 药物的杂泛性
第7章 结构优化的焓与熵
第8章 药-受体复合物解离速率和驻留时间
第9章 毒性风险与药物分子设计
第10章 药物的模拟创新
第11章 天然产物的结构改造
第12章 老药新用
第13章 艾瑞昔布的研制

附录1 药物化学相关词汇
附录2 2000～2012年美国FDA批准的小分子药物（新化学实体）名称，结构和作用与用途
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