1．使药物在特定部位发挥作用

药物进入机体后除分布于靶组织外，亦可进入其他组织中。为了提高药物的作用强度，必须提高其在作用部位的血药浓度。但在药物的分布没有选择性的情况下，提高作用部位的血药浓度会使其他组织中的药物浓度也同时提高，毒副作用也可能增加。

前体药物可以通过改变原药的脂水分配系数、溶解度等理化性质，从而改变原药的吸收和转运，使其主要分布于靶组织中，再发挥作用。这样可以达到在增强药效的同时降低副作用的目的。

将磺胺噻唑分子中的氨基酰化为带游离梭羧的酰胺时，由于存在羧基，离子化程度提高，肠道吸收减慢，在肠道中能保持较高浓度，故用于肠道感染，如酰磺胺噻唑。

药物定向发挥作用的另一条途径是基于靶组织和其他组织间的生化差异。在靶组织处经特定的酶促作用或化学作用，使前体药物转变为原药，作用于靶组织。由于生化差异，在其他组织处，此种化学转化则较少，故药物对其他组织的作用亦小。这样，就能选择性地提高作用部位的血药浓度，达到增强药效、降低毒副作用的目的。

抗肿瘤药物一般毒性较大，对肿瘤组织和正常组织均有作用，缺乏选择性。利用肿瘤组织与正常组织的生化差异，设计前体药物，可达到选择性地作用于肿瘤组织的目的。

2．提高药物的稳定性

化学稳定较小的药物，口服后易受胃酸、消化道中各种酶以及肠内微生物的作用而破坏，使药物生物活性下降。如将药物分子中某些活泼基团，如羟基，经酯化保护起来，既可免遭胃肠道破坏，又可增加药物的生物有效性。如维生素A和维生素E醋酸酯的化学稳定性较未成酯者均有明显增加。

有的药物易氧化，贮存过程中易失效。如维生素C具有连二烯醇结构，还原性强，在存放过程中极易受空气氧化失效。经修饰成为苯甲酸维生素C酯，活性与维生素C相等，稳定性提高，其水溶液也相当稳定。

3．延长药物作用时间

药物服用后，在体内会经过吸收、分布、代谢和排泄等过程，这一过程的长短与药物的种类密切相关。

药物在体内停留时间短时，为了维持有效血药浓度，必须增加给药次数，这样首先给患者服药带来不便；其次由于药物释放速度过快，可引起峰谷效应，即峰值时血药浓度可超过中毒浓度；谷值时又低于有效血浓度；第三由于给药次数增多，用药总剂量增加，药物的毒副作用势必增大。

采用制备长效化的前药的方法可以延长药物半衰期，增加药物在组织内的停留时间，这也是降低药物毒副作用的方法之一。长效化的方法主要是将药物酯化或酰胺化。药物成酯或成酰胺后，被机体吸收，在血液中的酯酶或酰胺酶的作用下，缓缓水解释放出原药，延长了原药在体内存留时间，从而使药物作用时间延长。

［案例分析］抗精神失常药物氟奋乃静盐酸盐肌内注射给药时吸收代谢快，药效只能维持一天，通过将其舟基进行酰化修饰可以制得其酯类前药，将这类前药肌内注射给药时，药液在体内会缓慢吸收并分解为氟奋乃静而发挥药效，从而延长作用时间。如庚氟奋乃静，药效可维持二周，而癸氟奋乃静，药效可维持四周。试分析其原因。

某些药物可形成溶解度低的盐类，在体液中溶解速度减小，使原药释放速度减缓，亦可使药物长效化。

青霉素G钠或钾盐作用时间较短，一般需6h注射一次。将其与普鲁卡因结合成盐后，溶解度减小（普鲁卡因青霉素在水中的溶解度为4mg/mL)，将其制成油混悬液，注射一次作用时间可维持24h。

4．改善药物的吸收，提高生物利用度

药物在作用部位的浓度与药物的吸收、分布、代谢等因素有关。药物的吸收性能与其脂溶度和水溶度有密切关系，药物必须具有合适的脂水分配系数才能被机体吸收。药物酯化或酰胺化的方法是增加药物脂溶度，改善其吸收的主要手段。烟酸和肌醇为预防及治疗肝炎药物，但体内吸收效果差。二者相互作用，制成前药烟酸肌醇酯后吸收性能得到改善。该酯在体内可转化为原来的烟酸和肌醇，各自发挥作用。

镇痛药哌替啶在体内代谢为去甲哌替啶，再与中枢神经作用而产生镇痛作用。但去甲哌替啶呈碱性，透过血脑屏障较慢，将其乙氧甲酰化，得到乙氧甲酰去甲哌替啶，后者分子中氮原子不呈碱性，在体液中不能解离为离子，易于透过血脑屏障，吸收性能得到改善。

在将药物制成酯类前体药物，改善吸收性能的间时，还要考虑其生物可逆性，即水解活化成原药的可逆性，才能达到预期的目的。

5．改善药物的溶解性
药物要发挥药效首先必须溶解，而许多有机酸或碱类药物在水中溶解度较低，难以制成
注射剂、滴剂等水溶性的制剂。通过结构修饰，在原药分子中引入碱性、酸性基团，制成水
溶性的盐类，使溶解度增大，可以达到制剂要求。对于不能成盐的药物还可以用更复杂的方
法设计前药改善溶解性。
甲砜霉素是化学合成的广谱抗生素，体内抗菌作用比氯霉素强，且毒性又较后者小，但
水溶性差，使剂型受到限制。将其先与甘氨酸成酯，然后与盐酸成盐制得前药甲砜霉素甘氨
酸酯盐酸盐，水溶性大为提高，可制成注射剂供临床使用。
【案例分析】通过化学结构修饰，改善药物在胃肠道吸收过程中的主动转运问题
广谱杭病毒药阿昔洛韦使用效果良好，但生物利用度较低，利用结构修饰的方法制成的前药伐昔洛韦大大提高了伐昔洛韦的血中浓度和生物利用度。而且，还降低了伐昔洛韦对不同患者的效果偏差。试分析其原因。
提示：在人体的各个组织、器官都存在着用于有效地吸收营养和排除毒素的转运蛋白，如果能将我们身体所需的药物设计成能够被这些主动转运蛋白识别的分子，可以被肠道表面的肽转运蛋白主动的吸收，并转运到血液中，将大大提高药物吸收的生物利用度。现在人们已经可以通过对药物的化学结构进行结构修饰，达到利用人体自身的主动转运系统来改善药物的胃肠道吸收的目的。
6．消除药物的不良味觉
有些含羟基的药物具有苦味，不便口服，可采用制备成前药的方法来予以解决，酯化和成盐往往可消除某些药物的苦味。如含羟基的氯霉素经成酯修饰为氯霉素棕榈酸酯，苦味消
失变成为无味氯霉素；红霉素修饰为红霉素琥珀酸乙酯后，其苦味可被消除。
7．降低毒副作用
每种药物都有多方面理化作用，应用时往往只需要其中几种作用，其余的生理效应则为
副作用。常见的局部性副作用是对胃肠道刺激，进而可引起恶心、呕吐、溃疡等。药物通过
酯化、酰胺化或成盐制备成前药是降低副作用的主要方法。
将药物制成酰胺是降低毒副作用的常用手段。烟酸为抗糙皮病的维生素，易引起皮肤发
痒、面部潮红等，将其通过酰胺化修饰制备成烟酰胺，则副作用较小。
某些药物成盐后，其副作用亦可降低。苯海拉明等抗组胺药，对中枢神经有抑制作用，服用后常使人感到困倦。将其与8-氯代茶碱成盐，因8-氯代茶碱能兴奋中枢神经，所以可
消除抗组胺药的副作用。