１２．化学式作成ソフト(2)

１２. 化学式作成ソフト(2)
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　前回は、アプリケーションソフトとしてChemDrawProfessional（Ver.20.1.1)を使用し、
化学的に正確な構造式を描くことを学んだ。今回はさらに、薬学において重要な医薬品
や化学物質の構造式(40個）を描きます。（応用編）

＜主な到達目標＞
○　構造式を描画するツールとして「ChemDrawProfessional」を使用、いろいろな
　　作画ツールを理解、利用できる。
◎　実際に、構造式を化学的に正しく、バランスよく描くことができる。
◎　作成した図を文書（Word）、発表（PowerPoint）などで利用できるようになる。
○　ChemDrawProfessionalの機能で、構造式と化学名の生成を支援する2つの機能
　　（「Name→Structure」；「Structure→Name」）を利用できるようになる。
△　作成した図から「Chem3D Pro」を使って、幾つかの化合物のモデルを表示できるようになる。

ChemDrawProfessionalの画面

メインツールパレット

　１）ChemDrawProfessionalの「Name→Structure」、「Structure→Name」
　　　2）Chem3DProモデル表示について（便利な機能編）
　　　　　（ここで利用したファイルは提出する必要はありません）

１）ここでは、ChemDrawの構造式と化学名の生成を支援する2つの機能（「Name→Structure」、「Structure→Name」）を利用します。ファイル「sample01.cdx」をダブルクリックし、内容を確認します。

○　残りの3つの化合物についても構造式を描かせてみよう。

　○　さて次に、上記とは反対に構造式から化学名を表記させてみよう。

　　残りの3つのB,C,Dの構造式についても同様に化学名を表記させることができる。

2）さて、最後にChem3DProによるモデルの表示について見てみます。（三次元分子モデル）
　　「Chem3DPro」をまず起動する。続いて、化合物Bの構造式（「タミフル）を選択して、「copy」して、
　　画面右側の「ChemDraw-LiveLink」のボックス上でクリック、さらに右クリックで「Edit」→「Paste」
　　にて貼り付けると、左側に画面にタミフルの立体モデルが表示されます。（ここでは細かい点については触れません）

　提出課題（全体、A4サイズ、8ページ）、化合物40個

【重要】
１）　manabaから課題作成用ファイル「CDPtemplate40.cdx」をダウンロードする。
　　ファイルをダブルクリックし、内容を確認します。
２）「名前を付けて保存」で、ファイル名は「CDP＋学生番号」として保存、
　　ファイルはこのファイル名で提出すること！（例.　「CDP23999」）。
３）manaba上の「レポート」へファイルを提出します(締切；7/7(金）まで）

★全化合物名(40個の内、まずは1,2,4,10,11,13,14,18,19,24,35,36,37,38の
計14個を描画を描いてみましょう！）⇒続いて、残りの26個を描きましょう！
提出課題は40個すべてです。

1.アスピリン　2.アセタゾラミド　3.アセチルコリン　4.アドレナリン　5.アロプリノール　6.イブプロフェン　
7.スキサメトニウム　8.インドメタシン　9.エピナスチン（アレジオン）　10.エフェドリン
11.オメプラゾール　12.クロモグリク酸ナトリウム　 13.コカイン　14.コデイン　
15.ジクロフェナクナトリウム（ボルタレン）　16.ジフェンヒドラミン　17.スピロノラクトン　18.ツボクラリン
19.ドパミン　20.トラニラスト　21.トラネキサム酸　22.トリアムテレン　23.ニコチン　24.ノルアドレナリン
25.ハロタン　26.ヒドロクロロチアジド　27.ファモチジン（ガスター）　28.プラバスタチン　29.プレドニゾロン
30.プロカイン　31.リドカイン　32.ファビピラビル（アビガン）　33.ロキソプロフェンナトリウム（ロキソニン）
34.プロプラノロール　35.メマンチン（メマリー）　36.ヘロイン　37.モルヒネ
38.モルヌピラビル（ラゲブリオ）　39.ワルファリン　40.エンシトレルビル・フマル酸（ゾコーバ）　　

　化学式作成ソフト（ChemDrawProfessional（Ver.20.1.1））のサイトライセンス契約
　　について（自宅PCでこのソフトウエアをインストールして使用する場合）
　　→manabaの「情報科学（No.4)（対面授業）」の“化学式作成ソフト（ChemDraw
　　Professional）のサイトライセンス契約について”をクリックし、PDFファイルを参照して
　　インストールし、使用してください。

1.アスピリン
　C₉H₈O₄
（解熱鎮痛消炎・
抗血小板剤）

2.アセタゾラミド
　C₄H₆N₄O₃S₂
（炭酸脱水素酵素
抑制剤）

3.アセチルコリン
　C₇H₁₆NO₂
（神経伝達物質）

4.アドレナリン
　C₉H₁₃NO₃
(副腎髄質ホルモン）

5.アロプリノール
　C₅H₄N₄O
（高尿酸血症治療剤）

6.イブプロフェン
　C₁₃H₁₈O₂
(抗炎症・解熱・鎮痛薬）

7.スキサメトニウム
　C₁₄H₃₀N₂O₄
　（脱分極性筋弛緩剤）

8.インドメタシン
　C₁₉H₁₆ClNO₄
（非ステロイド性消炎
・鎮痛・解熱剤）

9.エピナスチン
　（アレジオン®）
　C₁₆H₁₅N₃
（アレルギー疾患治療剤）

10.エフェドリン
　C₁₀H₁₅NO
（気管支拡張・鎮咳剤）

11.オメプラゾール
　C₁₇H₁₉N₃O₃S
（プロトンポンプ・阻害剤）

12.クロモグリク酸ナトリウム
　C₂₃H₁₄Na₂O₁₁
（喘息・アレルギー性疾患
　治療剤）

13.コカイン
　C₁₇H₂₁NO₄
（局所麻酔薬）

14.コデイン
　C₁₈H₂₁NO₃
（麻薬性鎮咳薬）

15.ジクロフェナクナトリウム
（ボルタレン®）
　C₁₄H₁₀Cｌ₂NNaO₂
（消炎鎮痛剤）

16.ジフェンヒドラミン
　C₁₇H₂₁NO
（アレルギー性疾患
治療剤）
17.スピロノラクトン
　C₂₄H₃₂O₄S
（抗アルドステロン性
利尿・降圧剤）

18.ツボクラリン
　C₃₇H₄₁N₂O₆

19.ドパミン
　C₈H₁₁NO₂
（急性循環不全改善剤）

20.トラニラスト
　C₁₈H₁₇NO₅
（アレルギー性・
ケロイド・肥厚性
瘢痕治療薬）
21.トラネキサム酸
　C₈H₁₅NO₂
(抗プラスミン薬）

22.トリアムテレン
　C₁₂H₁₁N₇（カリウム非排泄性
降圧利尿剤）

23.ニコチン
　C₁₀H₁₄N₂

24.ノルアドレナリン
　C₈H₁₁NO₃
（血圧上昇剤）

25.ハロタン
　C₂HBrClF₃
（吸入麻酔薬）

26.ヒドロクロロチアジド
　C₇H₈ClN₃O₄S₂
（チアジド系利尿薬）

27.ファモチジン
（ガスター®）
　C₈H₁₅N_７O₂S₃
（H₂受容体拮抗剤）

28.プラバスタチン
　C₂₃H₃₅NaO₇
（HMG-CoA還元
　酵素阻害剤）

29.プレドニゾロン
　C₂₁H₂₈O₅
（合成副腎皮質
ホルモン剤）

30.プロカイン
　C₁₃H₂₀N₂O₂
（局所麻酔薬）

31.リドカイン
　C₁₄H₂₂N₂O
（局所麻酔・抗不整脈剤）

32.ファビピラビル
（アビガン®）
　C₅H₄FN₃O₂
（新型インフルエンザウイルス
治療薬；ウイルスRNA依存性
RNAポリメラーゼ阻害剤）

33.ロキソプロフェン
　ナトリウム（ロキソニン®）
　C₁₅H₁₇NaO₃
（消炎鎮痛剤）

34.プロプラノロール
　C₁₆H₂₁NO₂
（β遮断性高血圧・
狭心症・不整脈
治療剤）

35.メマンチン（メマリー®）
　C₁₂H₂₁N
（NMDA受容体拮抗薬・
　アルツハイマー型
　認知症治療剤）

36.ヘロイン
　C₂₁H₂₃NO₅

37.モルヒネ
　C₁₇H₁₉NO₃
（鎮痛剤）

38.モルヌピラビル（ラゲブリオ®）
　　C₁₃H₁₉N₃O₇
（RNAポリメラーゼ阻害薬：
　SARS-CoV-2による
　感染症治療薬）

39.ワルファリン
　C₁₉H₁₆O₄
（抗凝血剤）

40.エンシトレルビル・フマル酸
　（ゾコーバ®）
　C₂₂H₁₇ClF_３N₉O₂・C_４H_４O_４
（3CLプロテアーゼ阻害薬：
　SARS-CoV-2による
　感染症治療薬）

　以下、構造式の描き方の具体例を挙げている。

◎　官能基：　c　→　CH3、　o　→ OH、　h　→　H、　n　→　NH2、　s　→　SH、

　　　　　　　　　ｆ　→　F、　b　→　Br、　e　→　Et、　C（大文字）→　Cl

　構造式が正しく描画されているか確認する方法（分子式・分子量の確認）

　ここではツボクラリン（18）を例として説明する。

　作成した構造式を「選択ツール」にて選択して、メニューの「View」→「Show Analysis Window」
を選択。分子式があっていることを確認する。
（この例では、「C₃₇H₄₁N₂O₆」が予想の分子式で、一致している)

■　構造式をバランスよく書くには・・・

１）環構造を先に描く。（ベンゼン環、5員環、6員環など）
２）つづいて、側鎖の線を書く（しっかり連結させるように注意）。
３）官能基（水酸基、アミノ基、メチル基など）や原子を描く。
４）全体の大きさを考えて、構造式を選択し、縮小（または拡大）する。

◎　構造式の描き方の例(5個）

■例１．アセタゾラミド(2)を描くことを例とします。
まず、「ツールパレット」の「テンプレート」→「Aromatics」から、以下の5員環を選択、クリックする。

続いて、以下の図のように描くとアセタゾラミド(2)が完成する。

■例2．　コカイン(13)を描くことを例とします。
まず、「ツールパレット」の「いす型シクロヘキサン環」を選び、クリックして描きます。
次に、環構造、線を描きます。下図のように、線の一部の前後をうまく描けたら、
つづいて、官能基を描いて、コカイン(13)の作図が完成します。

■例3．構造のよく似ている化合物の作図について
　　　　　（化合物番号「4,10,19,24」と「14,36,37」)

　化合物番号「4,10,19,24」は並べてみると、構造がほとんど類似しているので、
化合物（4）をコピーして、その後、いらない部分を削除。化合物(10),(19),(24)を描くことが出来る。

（さらに詳しく）
ここでは1ページ目の化合物4をコピー(copy)して、5ページ目に化合物24を描くことを考える。

１）　1ページ目の化合物4の構造式の全体を「選択ツール」にて選択、その上で「右クリック」して、現れるメニューから「Copy」をクリック。

２）　5ページ目の先頭まで画面を移動して(化合物23の次）、その場で「右クリック」して、現れるメニューから「Paste」をクリックする。

３）　コピーされた化合物4が現れるので、そのままその化合物をﾄﾞラッグして、適当な場所に移動させ、別のところをクリックして選択を解除する。

○　コピーされた化合物4を再編集して、化合物24へと変換させる。

　化合物番号「14,36,37」)も同様に、構造が類似しているので、
化合物（14）をコピーして、編集。化合物(36),(37)を描くことが出来る。

■例4．　「オメプラゾール(11)」の描き方について、説明します。
＜方法１＞
１．左側のユニットをまず描きます。
２．「テンプレート」→「Aromatics」から右側の二環性のユニットを描く。
３．矩形選択ツールで、2つの点を選択、「Object」から「Join」。
４．最後に官能基を正確に描いて、完成。

＜方法2＞
１．「テンプレート」→「Aromatics」から右側の二環性のユニットを描く。
２．右から左方向へ環構造部分などを描き、続いて側鎖も描く。
３．最後に官能基を正確に描いて、完成。

■例5．モルヌピラビル（ラゲブリオ®）(38)の描き方を説明します。
まず、「ツールパレット」の「テンプレート」→「Confoｒmers」から、以下の5員環を選択、クリックする。

以下のように、5員環ユニットが描かれるので、5員環ユニットの各頂点を
選択ツールで変形し、必要とする5員環を作成する。後は、環構造および
線などを描いて、必要な官能基を描く。

★★　シュウ酸塩（またはリン酸塩）の描き方について（40)（参考までに・・・）

○　まず、「View」→「Show　Character　Map　Window」を選択、さらに「テキストツール」を選択。
フォントの種類は「Symbol」になっていることを確認。左端に表示されている「・」をクリックすると、
「・」が表示される。シュウ酸を別途描いて、「・」に近接させる。シュウ酸塩の完成。
　その他、リン酸塩ならばテキストボックスの「・」に続いて、H3PO4）と入力する。数字の部分を
下付きにする場合は「H3PO4」を選択して、文字のスタイルを「Formula」にすると、「H₃PO₄」へ変更できる。