「一粒藥片進入身體後發生了什麼而發揮作用?」這個似乎成了一個藥效學和藥動學雙重問題了。這個問題可以用一句話回答,藥物在體內經過ADME 過程,大部分作用於靶點而發揮藥理作用。而完全擴充套件的話,需要用整個《藥理學》總論部分,太冗長。所以就折中點,說一下,再舉兩個例子 。
1. 血管外給藥方式,藥物需要經過「吸收」過程進入體內。
經典的口服給藥方式,藥物需要經過胃腸道,大部分藥物在小腸吸收。很多時候我們服用的藥片是整片吞服的,藥片在胃腸道需要先崩解,然後有效成分溶出,最後有效成分跨膜轉運,從胃腸道進入血液,至於在血流中的走向,可以參考另一位答主的答案。
其他給藥途徑,如舌下、鼻腔吸入、透皮吸收等等,都是存在吸收過程的,包括肌肉注射,藥物也不是直接進入血流。而靜脈注射方式,藥物直接進入血液,不存在吸收過程。
例如,萬古黴素口服不吸收,直接由胃腸道排出體外,因此如欲使萬古黴素發揮全身作用,應該靜脈給藥。
2. 血流中的藥物分佈到各組織器官,發揮作用。
藥物隨血流分佈到各個器官組織,但是很多藥物在器官組織不是均勻分佈的,因為器官組織對不同的化學結構有不同的親和力。此外藥物在血液內可被血漿蛋白結合,結合後的藥物暫時失去藥效,也不容易轉運到其他組織。
例如,四環素在體內分佈至骨組織較多,而喹諾酮類藥物大部分分佈至骨組織較少,因此如果骨關節出現感染,四環素類和喹諾酮類都可殺死該種感染細菌時,一般優先選擇四環素類藥物。
答主就讀於跳傘塔醫藥職業技術學院期間,甚至有院長(藥劑學研究方向)在試圖研究用四環素包合其他藥物來產生骨組織靶向性的傳說,不知後來是否取得了成功。
至於藥物的代謝(metabolism)和排洩(excretion)過程,一般與藥物發揮作用關係不大(特殊情況如前藥設計等除外),就不說了。
3. 藥物作用於靶點,發揮藥理作用
藥物可與一些生物大分子結合、發揮生理學特性或生物化學特性。也有的藥物發揮非特異性作用,由其本身的理化性質發揮藥效,比如抗酸藥氫氧化鋁,就是因其能中和胃酸的化學性質而起效的。
當我們使用包括抗菌藥物在內的化學治療藥物時,藥物作用靶點也可能不是人類身上的大分子,比如青黴素為代表的β- 內醯胺類抗菌藥物,其作用靶點為細菌細胞壁上的青黴素結合蛋白(PBP),從而影響細菌細胞壁的合成。
因為人類細胞沒有細胞壁,也沒有 PBP,所以青黴素類藥物對人類正常的細胞影響就很小(當然,也不是沒有不良反應)。
當我們化學治療的物件是細菌、真菌、病毒或者腫瘤細胞的時候,尋找它們結構與人類正常細胞有何不同之處,開發能作用於這些靶點的藥物,是一種重要的開發思路,當然,可以想見,比如腫瘤細胞比起細菌而言與人類正常細胞要更加接近,所以尋找它與正常細胞的不同就更加困難。
例如:
(1)質子泵抑制劑(PPI)
胃壁細胞上分佈著一種氫 - 鉀 -ATP 酶,可以消耗能量(ATP 供能)將氫離子泵出,形成胃酸。所以這種 H-K-ATP 酶也稱為質子泵,有一類可以抑制質子泵的藥物稱為質子泵抑制劑(PPI),代表藥物為奧美拉唑,透過抑制質子泵,達到減少胃酸分泌,治療胃酸分泌過多導致的消化性潰瘍、GERD 等病。
(2)非甾體抗炎藥(NSAIDs)
人體炎症反應時,花生四烯酸可合成前列腺素(PGs),產生包括紅、腫、熱、痛在內的一系列症狀,NSAIDs 類藥物作用於環氧合酶,減少 PGs 的合成,從而緩解紅腫熱痛等症狀。但我們從藥效學也可以看出藥物作用的侷限性,比如 NSAIDs 雖然緩解了症狀,但對於造成炎症反應的原因(感染、免疫等)並沒有消除,如果這些因素仍然在,那麼症狀仍然會捲土重來。
4. 擴充套件
從以上資訊中可以稍微推廣出兩件事:
4.1 抗菌藥物發揮作用的條件
從以上資訊中可以看出,藥物先是要吸收進入迴圈,然後經過迴圈運送到發揮效果的部位,那麼抗菌藥物發揮效果的部位是哪裡呢?就是感染部位了。比如同類藥物中左氧氟沙星在尿路濃度高,適用於治療尿路感染,而莫西沙星在尿路濃度低,故一般不適用治療尿路感染。
另一個條件是,藥物能夠到達感染部位,還要對造成感染的細菌有效,比如銅綠假單胞菌導致的肺炎,頭孢唑林和頭孢他啶都能分佈到肺組織,但頭孢唑林對銅綠無效,因此不能選用。
所以抗菌藥物的治療有兩個先決條件,藥物要能分佈到感染部位(PK),並且要對感染細菌有效(PD)。雖然抗菌藥物種類繁多,但是具體到感染病例,要同時滿足這些條件,還要不良反應能耐受,還要患者家經濟上受得了,還有其他七七八八的條件加上去,能選的藥真的不多。
4.2 藥物作用的兩重性
前面提到 PPI 作用靶點是 H-K-ATP 酶,這種酶當然在胃壁細胞分佈最多,但身體其他地方也有少量分佈,比如肺、腎、結腸、胰腺等器官也有少量存在,當 PPI 在體內發揮作用時,一般不會僅對胃壁細胞的 H-K-ATP 酶發揮作用而自動過濾掉其他部位的 H-K-ATP 酶,當抑制這些地方的 H-K-ATP 酶時,就可能產生不良反應。
再比如 NSAIDs 可以減少前列腺素的合成,而後者是胃黏膜的一種保護因子,並且有增加腎血流量的作用,當使用 NSAIDs 減少了 PGs 的合成,也就削弱了胃黏膜的保護及減少腎血流量,長期大量使用就可能產生胃腸道和腎臟的不良反應。所以從某種角度而言,藥物不良反應是不能完全避免的。
「一粒藥片進入身體後發生了什麼而發揮作用?」這個似乎成了一個藥效學和藥動學雙重問題了。這個問題可以用一句話回答,藥物在體內經過ADME 過程,大部分作用於靶點而發揮藥理作用。而完全擴充套件的話,需要用整個《藥理學》總論部分,太冗長。所以就折中點,說一下,再舉兩個例子 。
1. 血管外給藥方式,藥物需要經過「吸收」過程進入體內。
經典的口服給藥方式,藥物需要經過胃腸道,大部分藥物在小腸吸收。很多時候我們服用的藥片是整片吞服的,藥片在胃腸道需要先崩解,然後有效成分溶出,最後有效成分跨膜轉運,從胃腸道進入血液,至於在血流中的走向,可以參考另一位答主的答案。
其他給藥途徑,如舌下、鼻腔吸入、透皮吸收等等,都是存在吸收過程的,包括肌肉注射,藥物也不是直接進入血流。而靜脈注射方式,藥物直接進入血液,不存在吸收過程。
例如,萬古黴素口服不吸收,直接由胃腸道排出體外,因此如欲使萬古黴素發揮全身作用,應該靜脈給藥。
2. 血流中的藥物分佈到各組織器官,發揮作用。
藥物隨血流分佈到各個器官組織,但是很多藥物在器官組織不是均勻分佈的,因為器官組織對不同的化學結構有不同的親和力。此外藥物在血液內可被血漿蛋白結合,結合後的藥物暫時失去藥效,也不容易轉運到其他組織。
例如,四環素在體內分佈至骨組織較多,而喹諾酮類藥物大部分分佈至骨組織較少,因此如果骨關節出現感染,四環素類和喹諾酮類都可殺死該種感染細菌時,一般優先選擇四環素類藥物。
答主就讀於跳傘塔醫藥職業技術學院期間,甚至有院長(藥劑學研究方向)在試圖研究用四環素包合其他藥物來產生骨組織靶向性的傳說,不知後來是否取得了成功。
至於藥物的代謝(metabolism)和排洩(excretion)過程,一般與藥物發揮作用關係不大(特殊情況如前藥設計等除外),就不說了。
3. 藥物作用於靶點,發揮藥理作用
藥物可與一些生物大分子結合、發揮生理學特性或生物化學特性。也有的藥物發揮非特異性作用,由其本身的理化性質發揮藥效,比如抗酸藥氫氧化鋁,就是因其能中和胃酸的化學性質而起效的。
當我們使用包括抗菌藥物在內的化學治療藥物時,藥物作用靶點也可能不是人類身上的大分子,比如青黴素為代表的β- 內醯胺類抗菌藥物,其作用靶點為細菌細胞壁上的青黴素結合蛋白(PBP),從而影響細菌細胞壁的合成。
因為人類細胞沒有細胞壁,也沒有 PBP,所以青黴素類藥物對人類正常的細胞影響就很小(當然,也不是沒有不良反應)。
當我們化學治療的物件是細菌、真菌、病毒或者腫瘤細胞的時候,尋找它們結構與人類正常細胞有何不同之處,開發能作用於這些靶點的藥物,是一種重要的開發思路,當然,可以想見,比如腫瘤細胞比起細菌而言與人類正常細胞要更加接近,所以尋找它與正常細胞的不同就更加困難。
例如:
(1)質子泵抑制劑(PPI)
胃壁細胞上分佈著一種氫 - 鉀 -ATP 酶,可以消耗能量(ATP 供能)將氫離子泵出,形成胃酸。所以這種 H-K-ATP 酶也稱為質子泵,有一類可以抑制質子泵的藥物稱為質子泵抑制劑(PPI),代表藥物為奧美拉唑,透過抑制質子泵,達到減少胃酸分泌,治療胃酸分泌過多導致的消化性潰瘍、GERD 等病。
(2)非甾體抗炎藥(NSAIDs)
人體炎症反應時,花生四烯酸可合成前列腺素(PGs),產生包括紅、腫、熱、痛在內的一系列症狀,NSAIDs 類藥物作用於環氧合酶,減少 PGs 的合成,從而緩解紅腫熱痛等症狀。但我們從藥效學也可以看出藥物作用的侷限性,比如 NSAIDs 雖然緩解了症狀,但對於造成炎症反應的原因(感染、免疫等)並沒有消除,如果這些因素仍然在,那麼症狀仍然會捲土重來。
4. 擴充套件
從以上資訊中可以稍微推廣出兩件事:
4.1 抗菌藥物發揮作用的條件
從以上資訊中可以看出,藥物先是要吸收進入迴圈,然後經過迴圈運送到發揮效果的部位,那麼抗菌藥物發揮效果的部位是哪裡呢?就是感染部位了。比如同類藥物中左氧氟沙星在尿路濃度高,適用於治療尿路感染,而莫西沙星在尿路濃度低,故一般不適用治療尿路感染。
另一個條件是,藥物能夠到達感染部位,還要對造成感染的細菌有效,比如銅綠假單胞菌導致的肺炎,頭孢唑林和頭孢他啶都能分佈到肺組織,但頭孢唑林對銅綠無效,因此不能選用。
所以抗菌藥物的治療有兩個先決條件,藥物要能分佈到感染部位(PK),並且要對感染細菌有效(PD)。雖然抗菌藥物種類繁多,但是具體到感染病例,要同時滿足這些條件,還要不良反應能耐受,還要患者家經濟上受得了,還有其他七七八八的條件加上去,能選的藥真的不多。
4.2 藥物作用的兩重性
前面提到 PPI 作用靶點是 H-K-ATP 酶,這種酶當然在胃壁細胞分佈最多,但身體其他地方也有少量分佈,比如肺、腎、結腸、胰腺等器官也有少量存在,當 PPI 在體內發揮作用時,一般不會僅對胃壁細胞的 H-K-ATP 酶發揮作用而自動過濾掉其他部位的 H-K-ATP 酶,當抑制這些地方的 H-K-ATP 酶時,就可能產生不良反應。
再比如 NSAIDs 可以減少前列腺素的合成,而後者是胃黏膜的一種保護因子,並且有增加腎血流量的作用,當使用 NSAIDs 減少了 PGs 的合成,也就削弱了胃黏膜的保護及減少腎血流量,長期大量使用就可能產生胃腸道和腎臟的不良反應。所以從某種角度而言,藥物不良反應是不能完全避免的。