藥理學

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藥理學

藥理學目錄

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藥理學(pharmacology)是研究藥物與機體(包括病原體)之間相互作用及其規律和作用機制的一門學科。藥理學pharmacology 主要指研究有關使用化學物質治療疾病時引起機體機能變化機制的學問。德國人施米德貝爾(1838—1921)首創的實驗藥理學成為近代藥理學的基礎。藥物同毒物有時也難於嚴密區分,藥理學實際上也以毒物為研究對象,因此把藥理學中特別關於醫藥治療方面的應用作為藥物學(原意為藥餌學),與以毒物為對象的毒物學(toxicology),相區別。

目錄

藥理學三大任務(三大範疇)

第一,藥理是醫學院校必修的一門課,指導臨床用藥。

第二,評價藥物療效以及在經濟上面和其他方面有些什麼不同。

第三,藥理學是生命科學的重要組成部分。這裡面有兩個方面:一方面藥物通常除了指導臨床用藥,還有工具藥,進一步用於研究,對學術發展有極大的推動作用;第二藥物研究本身就是生命科學重要的部分。這一點我想從諾貝爾獲得者的比例來講,諾貝爾獲得者在藥理學或者是藥物獲得者佔30%以上,這就說明藥理學在生命科學中重要地位。比如說五十年來、九十年代等藥理的發現,這些對人類都有極大的提高,同時對科學有極大的發展。

藥理學的作用

一個是藥物如何影響機體,我們稱之為藥物效力動力學。還有一方面,這是指藥物如何影響機體。那麼藥物進入機體以後,對機體是一個異物,機體反過來影響藥物,那麼機體如何影響藥物也是藥理學研究的題目,叫做藥物代謝動力學,所以是兩個方面,一般藥物效力動力學比藥物代謝動力學研究多,近年來隨著新藥更多的研發,以及藥物更合理的藥物,那麼藥物代謝動力學的研究也是越來越多。

隨著學科的不斷分支,藥理學也出現了分支。例如:獸醫藥理學,專門研究畜禽類藥物以及其對畜禽相互作用。   

藥理學發展簡史

1、早期的經驗積累,如:

★公元一世紀的《神農本草經》,收載藥物365種,許多藥物的作用和應用被現代醫學承認。

★唐代的《新修本草》,是我國第一部藥典,收載藥物884種。

★明朝李時珍的《本草綱目》,是一科學巨著,歷時27載,全書190萬字、共52卷、收載藥物1892種、方劑11000多條、插圖1160幅。全世界廣為傳播,是藥物發展史上的光輝一頁。

2、相關學科的發展

★天然藥物活性成分的提取:如嗎啡奎寧阿托品依米丁士的寧古柯鹼等。

化學、生理學的進展促成了藥理學的誕生,R. Buchheim創建了藥理學學科,成為全世界第一位藥理學教授。

★藥理學與相關學科相互滲透,彼此借鑒和促進,已衍生出許多分支學科。

藥理學在新藥研究與開發中的地位

新藥的定義:指化學結構、藥品組分或藥理作用不同於現有藥品的藥物。新藥研究過程大致可分為臨床前研究、臨床研究和上市後藥物監測(post-marketing surveillance )三個階段。

臨床前研究由藥化學和藥理學兩部分內容組成,前者包括藥物製備工藝路線、理化性質及質量控制標準等,後者包括以符合《實驗動物管理條例》(1998年,中華人民共和國科技部)的實驗動物為研究對象的藥效學、藥代動力學及毒理學研究,目的在於保證用藥的安全、有效、可控。臨床前藥理研究是整個新藥評價系統工程中不可逾越的橋樑階段,其所獲結論對新藥從實驗研究過渡到臨床應用具有重要價值。

新藥的臨床研究一般分為四期。Ⅰ期臨床試驗是在正常成年志願者身上進行初步的臨床藥理學及人體安全性評價試驗,是新藥人體試驗的起始階段,為後續研究提供科學依據。I期:開放,20~30例,摸索劑量。Ⅱ期臨床試驗為隨機雙盲對照臨床試驗,目的是選定最佳臨床應用方案。II期:盲法、隨機,≥100對。Ⅲ期臨床試驗是新藥批准上市前,試生產期間,擴大的多中心臨床試驗,目的在於對新藥的有效性、安全性進行社會性考察。新藥通過該期臨床試驗後,方能被批准生產、上市。III期:盲法、隨機,≥300例。Ⅳ期臨床試驗是上市後在社會人群大範圍內繼續進行的受試新藥安全性和有效性評價,在廣泛長期使用的條件下考察療效和不良反應,該期對最終確立新藥的臨床價值有重要意義。IV期:開放,>2000例。

藥理學基礎理論

一、藥物的基本作用

(一)藥理作用與藥理效應

1.藥物作用 指藥物與機體細胞間的初始作用,是動因,是分子反應機制,有其特異性。

2.藥理效應 藥物作用的結果,是機體反應的表現,對不同臟器有其選擇性。最基本的藥理學效應包括興奮和抑制。

3.藥理效應的選擇性 即藥理效應的專一性,是藥物引起機體產生效應的範圍。是藥物分類的依據,又是臨床用藥時指導用藥和擬定治療劑量的依據。藥物的選擇性與藥物本身的化學結構有關。

4.藥物作用具有兩重性

(1)治療作用:指藥物所引起的符合用藥目的作用。

(2)不良反應:指那些不符合藥物治療目的、並給患者帶來痛苦或危害的反應。

(二)藥物的治療作用

1.定義 凡符合用藥目的或達到防治效果的作用稱為治療作用。

2.分類 按治療目的分為:

(1)對因治療:針對病因治療稱為對因治療,也稱治本。用藥目的在於消除原發致病因子,徹底治癒疾病。

(2)對症治療:用藥物改善疾病症状,但不能消除病因,稱對症治療,也稱治標。用藥目的在於改善症状。

(三)藥物的不良反應

凡不符合藥物治療目的並給患者帶來病痛或危害的反應稱為不良反應。一般是可以預知的,且停藥後可以自行恢復。

1.副作用 藥物在治療劑量時出現的與治療目的無關的作用,一般不嚴重,難以避免。

2.毒性反應用藥劑量過大或用藥時間過長,藥物在體內蓄積過多引起的嚴重不良反應,一般比較嚴重,可以預知和可避免的。分為:

(1)急性毒性:短期內過量用藥而立即發生的毒性

(2)慢性毒性:長期用藥在體內蓄積而逐漸發生的毒性。致癌、致畸胎、致突變三致反應也屬於慢性毒性範疇。

3.後遺效應 指停藥後血藥濃度已降至閾濃度以下時殘存的生物效應。

4.停藥反應 突然停藥後原有疾病的加劇,亦稱反跳反應。

5.變態反應過敏反應) 是藥物引起的免疫病理反應。

6.特異質反應 某些藥物町使少數患者出現特異性的不良反應,是一種遺傳性生化缺陷。

7.繼發反應 由於藥物治療作用引起的小良反應,又稱治療矛盾。

二、藥物的量效關係

(一)劑量的概念

1.最小有效量閾劑量或閾濃度) 出現療效所需的最小劑量。

2.治療量指藥物的常用量,是臨床常用的有效劑量範圍,一般為介於最小有效量和極量之間的量。

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5.最小中毒量超過極量,剛引起輕度中毒的量。

6.半數致死量(LD50):引起半數動物死亡的劑量。

(二)量效關係及量效反應曲線

1.量反應藥理效應呈連續增減的量變,可用數或量的分級表示,如血壓升降、平滑肌舒縮等。

(1)效價強度:藥物達一定藥理效應所需的劑量,反映藥物與受體的親和力,其值越小則強度越大。常用產生50%最大效應時的劑量來表示,稱半數有效量(ED50)。

(2)效能:藥物達最大藥理效應的能力(增加濃度或劑量而效應量不再繼續上升),反映藥物的內在活性

(3)藥物的最大效能與效應強度含意完全不同,二者並不平行。

2.質反應 藥理效應表現出反應性質的變化,只能用全或無,陽性或陰性表示,如死亡與生存、驚厥與不驚厥等。

(三)藥物的時間一效應關係藥物的效應隨時問而變化的過程稱為藥物的時效關係。藥物的經時過程分為:潛伏期、持續期、殘留期。

三、藥物的構效關係

構效關係(SAR)是指藥物的結構與藥理活性或毒性之間的關係。實驗證明,化學結構相似的藥物與相同的靶點可通過分子間的相互作用而作用而結合,引起相似或相反的效應。藥物與靶點之間相互作用存在必需的基本結構,如逐漸改變其骨架長短、側鏈基團、立體異構或幾何異構等均可能影響藥物的藥效學和藥動學性質,進而影響藥效乃至毒性。因此,構效關係是藥理學的重要概念,對於深入認識藥物的作用機制,比較同類新、老藥物的結構及效應的發展趨勢;對於新藥研製,定向設計藥物結構;對於從本質上學習、掌握藥物作用和指導臨床合理用藥都有重要意義。

SAR的闡明始於磺胺藥的發現和後續研究工作。為了定向研製更好的藥物,大量的磺胺結構類似物被合成和進行對比實驗,從而認識到分子結構與藥理活性之間的關係存在內在規律性,人們開始對藥物的SAR有了初步的認識。隨後,SAR的研究經發展為統計回歸分析的定量結構活性關係(QSAR)研究,目前已應用高性能計算機輔助進行三維定量結構活性關係(3DQSAR)研究,即所謂的計算機輔助藥物設計,極大地提高了藥物研發的效率。隨著對受體結構信息和藥物三維結構認識的不斷深入,分析藥物分子三維結構與受體作用的相互關係,將更加深入地揭示藥物與受體相互作用的機制。

四、藥物安全性評價

1.治療指數半數斂死量和半數有效量的比值(LD50/ED50),比值越大相對安全性越大,反之越小。該指標的藥物效應及毒性反應性質不明確,這一安全指標並不可靠。

2.安全範圍 是ED95~TD5之間的距離,其值越大越安全。藥物的安全性與藥物劑量(或濃度)有關。

3.安全指數LD5/ED95 4.安全界限 (LD1一ED99)/ED99。

五、藥物的作用機制★藥物可通過以下方面產生藥理效應:

1.改變細胞周圍環境的理化性質。

2.補充機體所缺乏的各種物質。

3.影響神經遞質激素

4.作用於特定靶點受體、酶、離子通道、載體、核酸免疫系統基因等。

5.非特異性作用藥物作用主要與其理化性質有關,而不依賴於化學結構,並無特異性作用機制。

6.參與或干擾細胞代謝

7.影響生理物質的轉運.

8.基因治療

六、受體學說

(一)受體的概念和特性

1.受體為糖蛋白脂蛋白,存在於細胞膜細胞漿細胞核內,能識別周圍環境中某種微量化學物質,與藥物相結合併能傳遞信息和引起效應的細胞成分

2.配體能與受體特異性結合的物質,分為內源性配體和外源性配體。

3.受體的特徵①飽和性;②高靈敏度;③可逆性;①高親和性;⑤多樣性。

(二)受體的類型

根據受體蛋白結構、信息傳導過程、效應性質、受體位置等特點,受體分為四類:

1.離子通道受體。

2.G一蛋白偶聯受體

3.酪氨酸激酶受體。

4.細胞內受體。

(三)藥物與受體的相互作用

根據藥物的親和力和內在活性,可將藥物分為激動藥拮抗藥

1.激動藥 能與受體結合併激動受體而產生相應的效應,與受體有親和力和內在活性。

(1)完全激動藥:具有較強的親和力和內在活性(α=1)。

(2)部分激動藥:與受體有較強的親和力和較弱的內在活性(α<1)。

2.拮抗藥 能阻斷受體活性的配體,與受體有較強的親和力,但無內在活性(α=0)。

(1)競爭性拮抗藥:能與激動藥互相競爭同一受體,與受體可逆結合,量效反應曲線平行右移,斜率和高度(Emax)不變。

(2)非競爭性拮抗藥:不與激動藥互相競爭同一受體,或與受體不可逆結合,量效反應曲線右移,斜率降低,高度(Emax)壓低。

(四)藥物與受體相互作用後的信號轉導第二信使:配體作用於受體後,可誘導產生一些細胞內的化學物質,可作為細胞內信號的傳遞物質,將信號進一步傳遞至下游的信號轉導蛋白,故稱之為第二信使。

現已確定的第二信使包括:環磷腺苷(cAMP)、環磷鳥苷(cGMP)、磷酸肌醇(IP3)、甘油二酯(DG)和鈣離子。  

藥理學總論 32

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