总论-药效.ppt

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1、PHARMACOLOGY Q P LIPHARMACOLOGY Q P LI什么是药理学？药理学研究什么？药理学研究和学习的意义是什么？怎样学好药理学？Pharmacology Q P LIPharmacology Q P LI药 物 drug,medicine 能影响机体生理功能及病理状态并用于治疗、诊断和预防疾病的化学物质Pharmacology Q P LIPharmacology Q P LI基础学科 临床学科医学 药学药理学药理学是研究药物药理学是研究药物与机体相互作用及与机体相互作用及作用规律的科作用规律的科学学Pharmacology Q P LIPharmacology Q P

2、 LI研究内容药效学药物 机体药动学 药效学 pharmacodynamics 药动学 pharmacokinetics 影响药效学与药动学的因素PHARMACOLOGY Q P LIPHARMACOLOGY Q P LI为什么要学习药理学？阐明药物的生物效应与作用机制，为合理用药提供依据为开发新药及老药新用提供线索以药物作为分子探针，研究生命过程的基本规律PHARMACOLOGY Q P LIPHARMACOLOGY Q P LI研究阶段与方法基础药理学一般药理学整体动物离体器官、组织、细胞、分子实验治疗学药物的治疗作用与毒副作用原发性疾病模型病理模型制备临床药理学PHARMACOLOGY

3、Q P LIPHARMACOLOGY Q P LI研究手段实验性科学整体与离体器官功能检测法生物检定法形态学方法电生理方法行为方法生化方法分子生物学方法PHARMACOLOGY Q P LIPHARMACOLOGY Q P LI发展简史 经验药理学 实验药理学 近现代药理学（数千年）（18世纪）（19世纪起）天然药物活性成分人工合成药器官药理学受体理论化学合成新药药理分支学科新型药物Galen 神农本草经新修本草本草纲目PHARMACOLOGY Q P LIPHARMACOLOGY Q P LIPHARMACOLOGY Q P LIPHARMACOLOGY Q P LI对药理学发展有突出贡献的

4、人R.Buchheim(R.Buchheim(德国，德国，1820-1879)1820-1879)第一个药理实验室第一个药理实验室,第一本药理教科书第一本药理教科书,世界上世界上第一位第一位药理学教授药理学教授其学生其学生O.Schmiedeberg(1838-1921)O.Schmiedeberg(1838-1921)发展了实验药理学，建立了发展了实验药理学，建立了器官药理学器官药理学 Laugley(Laugley(英，英，18781878）与）与Ehrlich Ehrlich 提出提出受体受体概念概念Clark Clark（19261926）受体占领学说受体占领学说SutherlandS

5、utherland（19651965）cAMPcAMP，second messengersecond messengerPHARMACOLOGY Q P LIPHARMACOLOGY Q P LI新药研究临床前研究临床研究售后调研PHARMACOLOGY Q P LIPHARMACOLOGY Q P LI临床研究 （临床试验和生物等效性试验）期:初步的临床药理学及人体安全性评价试验（20-3020-3020-3020-30例）例）例）例）观察人体对于新药的耐受程度和药物代谢动力学期:随机双盲法对照临床试验（100100100100例）例）例）例）初步评价新药有效性及安全性期:扩大的多中心临床试

6、验（300300300300例）例）例）例）进一步评价新药的有效性、安全性期:新药上市后监测(售后调研)（2000200020002000例）例）例）例）在广泛使用条件下考察疗效和不良反应Pharmacology Q P LIPharmacology Q P LI新药临床试验分四期进行新药临床试验分四期进行The model of researching and developing a novel drug into clinic.Some of the requirements may be different for drugs used in life-threatening dise

7、ases.It has been reported that the development of a single new drug costs 2 to 10 years,in average 5.6 years.PHARMACOLOGY Q P LIPHARMACOLOGY Q P LI经典药理学参考书PHARMACOLOGY Q P LIPHARMACOLOGY Q P LI南京医科大学药理学系国家级重点学科国内最早的硕士点、博士点在国内的药理学研究领域居领先地位毕业研究生在海内外身居要职、享有盛誉毕业研究生就业渠道宽PHARMACOLOGY Q P LIPHARMACOLOGY Q

8、P LI总论：掌握基本概念熟悉影响药效学与药动学 的因素与机制各论：掌握代表药的作用、作用机 制、临床应用、不良反 应熟悉常用药物的名称、特点WhyWhatWhich如何学好药理学？Pharmacology Q P LIPharmacology Q P LI药物效应动力学pharmacodynamicsPHARMACOLOGY Q P LIPHARMACOLOGY Q P LI药物效应动力学-研究药物对机体的作用及作用机制药物的基本作用量效关系与构效关系作用机制PHARMACOLOGY Q P LIPHARMACOLOGY Q P LI药物的基本作用药物作用(action)-药物与机体细胞靶部

9、位靶部位间的初始作用(因)有特异性直接作用与间接作用药理效应(effect)-机体对药物的反应(果)有选择性机体器官原有功能水平的改变 -功能的提高：兴奋、亢进 -功能的降低：抑制、麻痹、衰竭PHARMACOLOGY Q P LIPHARMACOLOGY Q P LI 靶点结合 药物药物机体生理、机体生理、生化功能或生化功能或形态的变化形态的变化药物与靶点的作用、效应与治疗用途示意图 药物药物 靶点（靶点（target）作用作用性质性质治疗治疗用途用途 机体功能的机体功能的提高或降低提高或降低效应效应 作用作用位点位点生理功能、生化反应改变生理功能、生化反应改变 药物药物与靶点靶点的作用（位点

10、、性质位点、性质）决定决定其其效应效应。药物分类的主要依据是药理效应的基本类型及其选择性PHARMACOLOGY Q P LIPHARMACOLOGY Q P LI特异性与选择性特异性特异性(specificity)-与药物的分子结构及理化与药物的分子结构及理化性质等有关性质等有关,影响药物的作用影响药物的作用选择性选择性(selectivity)-在一定剂量下在一定剂量下,只影响某只影响某一一(些些)组织、器官组织、器官(细胞、受体细胞、受体)的某一的某一(些些)功能功能,影响药理效应影响药理效应 针对性针对性,广谱与窄谱广谱与窄谱 特异性与选择性不一定平行特异性与选择性不一定平行 选择性是

11、相对的选择性是相对的,受剂量影响受剂量影响PHARMACOLOGY Q P LIPHARMACOLOGY Q P LI药理作用的二重性治疗作用、治疗效果（疗效）治疗作用、治疗效果（疗效）(therapeutic action,therapeutic effect)-符合用药目的符合用药目的,能达到防治疾病效果的作用能达到防治疾病效果的作用不良反应不良反应(adverse reaction)-不符合用药目的不符合用药目的,甚至给病人带来不适或痛苦甚至给病人带来不适或痛苦 的有害反应的有害反应药源性疾病PHARMACOLOGY Q P LIPHARMACOLOGY Q P LI治疗作用对因治疗对因

12、治疗(治本治本)消除原发病因消除原发病因 补充补充(替代替代)治疗治疗 基因治疗基因治疗对症治疗对症治疗(治标治标)改善症状改善症状 用药原则：急则治标,缓则治本 标本兼治PHARMACOLOGY Q P LIPHARMACOLOGY Q P LI不良反应副反应（side reaction)毒性反应(toxic reaction)后遗效应(residual effect)变态反应(allergic reaction)停药反应(withdrawal reaction)特异质反应(idiosyncrasy)继发反应依赖性PHARMACOLOGY Q P LIPHARMACOLOGY Q P LI副

13、反应(side reaction)治疗剂量下出现，为药物的固有反应多较轻微，多为可恢复的功能性变化与药物的选择性有关可预知、可避免、可纠正PHARMACOLOGY Q P LIPHARMACOLOGY Q P LI毒性反应(toxic reaction)药物剂量过大或用药时间过长对机体产生的危害性反应可预知，可避免，难纠正 急性毒性-多损害循环、呼吸、神经系统 慢性毒性-常损害肝、肾、造血器官、内分泌 三致（癌、畸、突变）小心，是药三分毒！小心，是药三分毒！PHARMACOLOGY Q P LIPHARMACOLOGY Q P LI后遗效应(residual effect)停药后血药浓度已降至

14、阈浓度以下时残存的药理效应短暂或持久 你曾用过什么药？你曾用过什么药？PHARMACOLOGY Q P LIPHARMACOLOGY Q P LI变态反应(allergic reaction)反应与剂量无关，与药物原有效应无关，用药理性拮抗药解救无效常见于过敏体质病人致敏源：药物本身、药物代谢物、制剂中的杂质等反应类型多样损害类型：全身反应（休克等）、皮肤、肝肾损害、骨髓造血系统PHARMACOLOGY Q P LIPHARMACOLOGY Q P LI停药反应停药反应(withdrawal reaction)长期用药时突然停药出现的原有疾病加长期用药时突然停药出现的原有疾病加剧剧又称反跳现象

15、又称反跳现象(rebound reaction)PHARMACOLOGY Q P LIPHARMACOLOGY Q P LI特异质反应(idiosyncrasy)少数病人对药物少数病人对药物特别敏感特别敏感，反应性质与反，反应性质与反应强度异常应强度异常 -反应与药物反应与药物固有药理作用固有药理作用及毒性作用及毒性作用一致一致 -反应严重程度反应严重程度与剂量有关与剂量有关 -拮抗药拮抗药救治救治有效有效 -与与遗传异常遗传异常有关有关PHARMACOLOGY Q P LIPHARMACOLOGY Q P LI继发反应(secondary reaction)继发于药物治疗之后的有害反应二重感

16、染PHARMACOLOGY Q P LIPHARMACOLOGY Q P LI依赖性(dependance)精神依赖性躯体（生理）依赖性戒断综合症药源性疾病因用药引起的新的疾病PHARMACOLOGY Q P LIPHARMACOLOGY Q P LIPHARMACOLOGY Q P LIPHARMACOLOGY Q P LI不良反应与药物浓度关系示意图side reactiontoxic reactionafter effect withdrawal reaction allergic reaction idiosyncrasy withdrawalMECMECMTCMTC drug con

17、centrationtimePHARMACOLOGY Q P LIPHARMACOLOGY Q P LI药物效应动力学-研究药物对机体的作用及作用机制药物的基本作用量效关系与构效关系作用机制PHARMACOLOGY Q P LIPHARMACOLOGY Q P LI量效关系dose-effect relationshipdose-effect relationship药物的药理效应随剂量或血药浓度变化药物的药理效应随剂量或血药浓度变化的关系的关系量效曲线量反应与质反应效能与效价强度安全性评价PHARMACOLOGY Q P LIPHARMACOLOGY Q P LI量反应 graded res

18、ponse-药理效应为连续增减的量变药理效应为连续增减的量变最小有效量(阈剂量)最大效应(效能 efficacy)半最大效应量(ED50、EC50）效价强度(potency)个体差异斜率PHARMACOLOGY Q P LIPHARMACOLOGY Q P LIA：横坐标为药物浓度；：横坐标为药物浓度；B：横坐标为药物对数浓度横坐标为药物对数浓度；E：效应：效应PHARMACOLOGY Q P LIPHARMACOLOGY Q P LIEmaxpD2pD2EmaxPHARMACOLOGY Q P LIPHARMACOLOGY Q P LI效价强度效价强度PHARMACOLOGY Q P LIP

19、HARMACOLOGY Q P LI质反应 quantal response-药理效应为全或无、阳性或阴性的质变药理效应为全或无、阳性或阴性的质变效应为多个动物反应阳性率半数有效量(ED50)与半数致死量(LD50)PHARMACOLOGY Q P LIPHARMACOLOGY Q P LIa.频数分布 曲线b.累加量效 曲线PHARMACOLOGY Q P LIPHARMACOLOGY Q P LIPHARMACOLOGY Q P LIPHARMACOLOGY Q P LI药物安全性评价治疗指数治疗指数(therapeutic index,TI)LD50/ED50安全范围(margin of

20、 safety)LD5/ED95 LD1/ED99PHARMACOLOGY Q P LIPHARMACOLOGY Q P LIPHARMACOLOGY Q P LIPHARMACOLOGY Q P LI构效关系structure activity relationshipPHARMACOLOGY Q P LIPHARMACOLOGY Q P LI药物效应动力学-研究药物对机体的作用及作用机制药物的基本作用量效关系与构效关系作用机制PHARMACOLOGY Q P LIPHARMACOLOGY Q P LI 药物作用 机制药物有哪些靶点？药物有哪些靶点？如何与靶点相互作用？如何与靶点相互作用？作

21、用于受体作用于受体对酶的影响对酶的影响 作用于离子通道作用于离子通道影响基因表达影响基因表达 影响免疫机制影响免疫机制理化反应理化反应参与或干扰细胞代谢参与或干扰细胞代谢影响生理物质转运影响生理物质转运 非特异性作用非特异性作用 Pharmacology Q P LIPharmacology Q P LI药物与受体PHARMACOLOGY Q P LIPHARMACOLOGY Q P LI受体的概念 受体是存在于细胞膜或细胞内的大分子蛋白质，能识别周围环境中的微量生物活性物质,并与之结合，通过激活中介的信息放大系统,触发后续的生理反应或药理效应PHARMACOLOGY Q P LIPHARMA

22、COLOGY Q P LI受体的特性具内源性配体(ligand)如自身活性物质、神经递质、激素等，受体与配体有亲和力与配体的结合有高度灵敏性、特异性、选择性、可逆性、竞争性饱和性 最大、合容量、竞争性结合多样性配体结合区（受点）PHARMACOLOGY Q P LIPHARMACOLOGY Q P LI药物与受体相互作用的学说占领学说速率学说二态模型学说PHARMACOLOGY Q P LIPHARMACOLOGY Q P LI受体与药物的相互作用药物（外源性配体）与受体的相互作用符合质量作用定律亲和力（affinity）内在活性（intrinsic activity）PHARMACOLOGY

23、 Q P LIPHARMACOLOGY Q P LI亲和力与内在活性亲和力：药物与受体结合的能力KD 平衡解离常数，与亲和力成反比pD2 亲和力指数，与亲和力成正比内在活性（）：药物与受体结合后产生 效应的能力，01PHARMACOLOGY Q P LIPHARMACOLOGY Q P LI作用于受体的药物分类激动药激动药 有亲和力，有内在活性有亲和力，有内在活性完全激动药完全激动药部分激动药部分激动药反向激动药反向激动药拮抗药拮抗药 有亲和力，无内在活性有亲和力，无内在活性 竞争性拮抗竞争性拮抗 非竞争性拮抗非竞争性拮抗 PHARMACOLOGY Q P LIPHARMACOLOGY Q P

24、 LI激动药 agonist完全激动药：完全激动药：既有亲和力又有内在活性既有亲和力又有内在活性（=1）部分激动药：部分激动药：有亲和力，内在活性不高（有亲和力，内在活性不高（1）具有激动药和拮抗药的具有激动药和拮抗药的双重特性双重特性 反向激动药反向激动药 引起与激动药相反的效应引起与激动药相反的效应PHARMACOLOGY Q P LIPHARMACOLOGY Q P LI拮抗药拮抗药有亲和力，无内在活性（有亲和力，无内在活性（=0）竞争性拮抗竞争性拮抗非竞争性拮抗非竞争性拮抗PHARMACOLOGY Q P LIPHARMACOLOGY Q P LI竞争性拮抗降低激动药与受体的亲和力，降

25、低激动药与受体的亲和力，不影响激动药内在活性不影响激动药内在活性，使使激动药量效曲线平行右移，激动药量效曲线平行右移，最大效应不变最大效应不变与激动药竞争相同受体，效与激动药竞争相同受体，效应取决于两者的浓度与亲和应取决于两者的浓度与亲和力力可逆性可逆性拮抗参数拮抗参数pA2，与拮抗作用，与拮抗作用强度成正比强度成正比 -使激动药浓度增加到原来浓度2倍时才能引起原浓度反应水平的拮抗药摩尔浓度的负对数值PHARMACOLOGY Q P LIPHARMACOLOGY Q P LI非竞争性拮抗使激动药亲和力及内在活使激动药亲和力及内在活性均降低；使激动药量效性均降低；使激动药量效曲线右移，最大效应压

26、低曲线右移，最大效应压低与受体结合牢固，分解慢与受体结合牢固，分解慢或不可逆；或不可逆；或改变受体构型；或改变受体构型；或从不同环节影响受体的或从不同环节影响受体的效应效应减活指数减活指数pA2PHARMACOLOGY Q P LIPHARMACOLOGY Q P LIPHARMACOLOGY Q P LIPHARMACOLOGY Q P LI 根据受体占领学说，药物和受体的相互作用遵根据受体占领学说，药物和受体的相互作用遵从质量作用定律从质量作用定律DR+DREKDDDRR达到平衡时，解离常数达到平衡时，解离常数KD为：为：=K1K2=受体与药物反应动力学受体与药物反应动力学PHARMACO

27、LOGY Q P LIPHARMACOLOGY Q P LI设受体总数为设受体总数为RT，则，则RT=R+DR，代入上式，代入上式KD+DKDKD+D DRDDRRTD(RT-DR)整理得：整理得：=DR=AR=E,则则RT=EmaxRTDEEmax=Pharmacology Q P LIPharmacology Q P LI KD反映反映 D与与R的的亲和力亲和力，令，令pD2=-logKD pD2值：产生值：产生50%最大效应时的激动剂的摩尔最大效应时的激动剂的摩尔 浓度的负对数（浓度的负对数（EC50的负对数）的负对数）其其大小与亲和力的高低呈正变关系大小与亲和力的高低呈正变关系E EE

28、maxDRRTKD+DD=当当D=0 时，时，E=0；当当DKD时，时，趋近于趋近于100%，E=Emax当当 =50%时，即时，即EC50时，时，KD=DDRRTDRRTPHARMACOLOGY Q P LIPHARMACOLOGY Q P LIComparison of drugs affinity and intrinsic activity in dose-response curves.For fig.(A):drugs affinity:XYZ,and intrinsic activity：X=Y=Z.For fig.(B):drugs affinity:A=B=C,and int

29、rinsic activity：ABC.PHARMACOLOGY Q P LIPHARMACOLOGY Q P LI药物亲和力相等时，内在活性决定其效能的高低药物内在活性相等时，亲和力决定其效价的大小PHARMACOLOGY Q P LIPHARMACOLOGY Q P LI受体类型门控离子通道受体 (N、GABA）G-蛋白偶联受体（、M、DA）具酪氨酸激酶活性的受体（IGF、PDGF）细胞内受体（T4、GCS）PHARMACOLOGY Q P LIPHARMACOLOGY Q P LIPHARMACOLOGY Q P LIPHARMACOLOGY Q P LIPHARMACOLOGY Q P

30、 LIPHARMACOLOGY Q P LIPHARMACOLOGY Q P LIPHARMACOLOGY Q P LIPHARMACOLOGY Q P LIPHARMACOLOGY Q P LI第二信使环磷腺苷（cAMP）环磷鸟苷（cGMP）肌醇磷脂（phosphatidylinositol）二酰基甘油（DAG）4,5-三磷酸肌醇(IP3)钙离子(Ca2+i)花生四烯酸/白三烯系统 (AA/LTS)一氧化氮(NO)、一氧化碳（CO）PHARMACOLOGY Q P LIPHARMACOLOGY Q P LIReceptors and their signal transduction pat

31、hway during the cell biological responses.Receptors and their signal transduction pathway during the cell biological responses.Extracellular signals,or first messengers,produce biological responses in a cell through a Extracellular signals,or first messengers,produce biological responses in a cell t

32、hrough a series of intracellular events.Many of them activate their second(and third)messengersseries of intracellular events.Many of them activate their second(and third)messengers pathways resulting in the different enzymes activations.Cell nuclear hormone receptor pathways resulting in the differ

33、ent enzymes activations.Cell nuclear hormone receptor regulates the expression of genes to produce their effectsregulates the expression of genes to produce their effectsPHARMACOLOGY Q P LIPHARMACOLOGY Q P LI受体的调节脱敏（desensitization）与耐受性（tolerance)特异性脱敏 非特异性脱敏增敏（hypersensitization）上调（up-regulation）下调

34、（down-regulation)PHARMACOLOGY Q P LIPHARMACOLOGY Q P LI二态、三态模型二态、三态模型与作用于受体的药物分类与作用于受体的药物分类R*RR*激动药反向激动药部分激动药拮抗药R R*R*R*R*依据药物与下述受体受体亲和力大小！激动药:LLLR*RLR*LRR*LR*LPHARMACOLOGY Q P LIPHARMACOLOGY Q P LI要点回顾：1.药物的基本作用及作用的两重性2.药物的常见不良反应及各自特点3.量反应与质反应量效曲线的特点及意义4.效能、效价强度、ED50和治疗指数的意义5.如何用亲和力及内在活性区分激动药、拮 抗药、部分激动药6.竞争性拮抗药与非竞争性拮抗药的特点