약역학

약역학 토픽

약역학(PD)은 약물(특히 의약품)의 생화학 및 생리학적 영향에 대한 연구이다.그 영향에는 동물(사람 포함), 미생물 또는 유기체의 조합(예: 감염)에서 나타나는 영향이 포함될 수 있다.

약역학 및 약역동학은 약리학의 주요 분야이며, 그 자체가 생물과의 내인성 및 외인성 화학 물질 사이의 상호작용에 대한 연구에 관심이 있는 생물학의 주제이다.

특히, 약역학은 약물이 유기체에 어떻게 영향을 미치는지에 대한 연구인 반면, 약동학은 유기체가 어떻게 약물에 영향을 미치는지에 대한 연구이다.둘 다 함께 투여, 유익성 및 부작용에 영향을 미친다.(예를 들어, PK/PD 모델을 언급할 때) 약역학은 PD, 약역학은 PK로 약칭되기도 한다.

약역학에서는 용량-반응 관계, 즉 약물 농도와 ^[1]효과 사이의 관계에 특히 중점을 둔다.하나의 지배적인 예는 다음과 같은 약물-수용체 상호작용이다.

(\displaystyle {L + R <=> LR})

여기서 L, R, LR은 각각 리간드(약물), 수용체 및 리간드-수용체 복합체 농도를 나타낸다.이 방정식은 자유 에너지 지도와 같은 도구를 통해 수학적으로 연구될 수 있는 반응 역학의 단순화된 모델을 나타냅니다.

IUPAC 정의

약역학:세포 구성 요소와의 반응 및 결합을 포함한 생물 시스템에 대한 약리 작용 연구 및 이러한 ^[2]작용의 생화학 및 생리학적 결과.

신체에 미치는 영향

대부분의 약물은

동물의 정상적인 생리적/생리적 과정과 병리학적 과정을 유도(유발)하거나 억제(유발)하는
내 또는 외기생물과 미생물 유기체의 중요한 과정을 억제한다.

7가지 주요 약물 ^[3]작용이 있습니다.

직접 수용체 작용과 하류 효과를 통한 자극 작용
직접 수용체 작용과 다운스트림 효과를 통한 억제 작용(예: 역작용제)
(침묵의 길항약과 마찬가지로) 차단/중화 작용은 수용체를 결합하지만 활성화하지 않는다.
안정화 작용, 약물은 자극제 또는 억제제로 작용하지 않는 것으로 보인다(예: 일부 약물은 용량과 수용자에 따라 모두 오피오이드 의존성 개인의 부프레놀핀이나 정신분열증의 아리피프라졸과 같은 일반적인 수용체 활성화를 안정시킬 수 있는 수용체 활성을 가지고 있다).
물질을 교환/교환하거나 비축물을 형성하기 위해 축적하는(예를 들어 글리코겐 저장)
유리기를 소거하는 것과 같은 직접적인 유익한 화학 반응
유도된 독성 또는 치명적 손상(독성 또는 자극)을 통해 세포의 손상 또는 파괴를 초래할 수 있는 직접적인 유해 화학 반응

약리작용의 일부 분자 메커니즘

바람직한 액티비티

약물의 바람직한 활성은 주로 다음 중 하나의 성공적인 표적화에 기인한다.

세포막 파괴
다운스트림 효과와의 화학 반응
효소단백질과의 상호작용
구조단백질과의 상호작용
운반체 단백질과의 상호작용
이온 채널과의 상호작용
수용체에 대한 리간드 결합:
- 호르몬 수용체
- 신경조절기 수용체
- 신경전달물질수용체

전신마취는 한때 신경막을 교란시켜 Na 유입을⁺ 변화시키는 것으로 생각되었다.제산제와 킬레이트제는 체내에서 화학적으로 결합한다.효소-기질 결합은 주요 내인성 화학물질의 생산 또는 대사를 변화시키는 방법이며, 예를 들어 아스피린은 프로스타글란딘 합성효소(시클로옥시게나아제)를 불가역적으로 억제하여 염증 반응을 방지한다.통풍 치료제인 콜히틴은 구조 단백질 튜브린의 기능을 방해하고, 심부전에 여전히 사용되는 디지탈리스는 운반체 분자인 Na-K-ATPase 펌프의 활동을 억제한다.가장 광범위한 종류의 약물은 세포 효과를 결정하는 수용체에 결합하는 리간드 역할을 한다.약물 결합 시 수용체는 정상 작용(고니스트), 차단 작용(항고니스트), 또는 정상과는 반대 작용(역작용제)을 유도할 수 있다.

원칙적으로 약리학자는 원하는 수준의 반응을 위해 약물의 표적 혈장 농도를 목표로 한다.실제로, 이 목표에 영향을 미치는 많은 요인들이 있다.약동학적 인자는 피크 농도를 결정하며, 대사 분해와 배설물 클리어런스 때문에 절대 일관성으로 농도를 유지할 수 없다.대사나 약물 작용 자체를 변화시킬 유전적 요인이 존재할 수 있으며 환자의 즉각적인 상태 또한 표시된 용량에 영향을 미칠 수 있습니다.

바람직하지 않은 영향

약물의 바람직하지 않은 효과는 다음과 같다.

세포 돌연변이 확률 증가(암 유발 활성)
해로울 수 있는 여러 가지 동시 동작
상호작용(가법, 곱셈 또는 대사)
유발된 생리학적 손상 또는 비정상적인 만성 상태

치료창

치료 기간은 효과를 주는 양(유효 용량)과 원하는 양보다 더 많은 부작용을 주는 양 사이의 약물 양이다.예를 들어, 작은 제약 창구가 있는 의약품은 쉽게 효과를 잃거나 부작용을 일으키기 때문에 예를 들어 약물의 혈중 농도를 자주 측정하여 주의하고 통제해야 한다.

작업 기간

약물의 작용 기간은 특정 약물이 ^[4]효과가 있는 기간이다.작용 지속 시간은 혈장 반감기, 혈장과 표적 구획 사이의 평형 시간, 생물학적 ^[5]표적으로부터의 약물 오프 속도를 포함한 여러 매개변수의 함수이다.

수용체 결합 및 효과

수용체에 대한 리간드(약물)의 결합은 대규모 상태를 수많은 분자 과정의 속도와 관련짓는 질량 작용의 법칙에 의해 지배된다.형성 및 비형성 속도는 결합 수용체의 평형 농도를 결정하는 데 사용될 수 있다.평형 해리 상수는 다음과 같이 정의됩니다.

(\displaystyle {L + R <=> LR})

K_{d}=black {[L][R]}{[LR]}}}

여기서 L=Ligand, R=ligand, 대괄호 []는 농도를 나타냅니다.결합 수용체의 비율은

{p}_{LR}=secfrac {[LR]}{[R]+[LR]}}=paramfrac {1}{1+{\frac {K_{d}}{[L]}}}}}

${p}_{LR}$ 서 p ${p}_{LR}$ R ${p}_{LR}$ {\ $displaystyle {p}_{$ LR $}}$ 은 ${p}_{LR}$ 리간드에 의해 결합되는 수용체의 비율이다.

이 표현은 약물의 효과를 고려하는 한 가지 방법이며, 이 경우 반응은 결합된 수용체의 비율과 관련이 있다(Hill 방정식 참조).결합 수용체의 분율은 점유로 알려져 있다.점유와 약리학적 반응 사이의 관계는 보통 비선형이다.이것은 이른바 수용체 예비 현상을 설명한다. 즉, 점유율 50%를 생성하는 농도가 최대 반응의 50%를 생성하는 농도보다 일반적으로 높다.보다 정확하게는 수용체 예비력은 전체 수용체 집단의 극히 일부에 대한 자극이 특정 조직에서 달성할 수 있는 최대 효과를 명백하게 유도하는 현상을 말한다.

수용체 예비성의 가장 간단한 해석은 완전한 효과에 필요한 것보다 세포 표면에 과잉 수용체가 있다는 것을 나타내는 모델이라는 것이다.보다 정교한 접근방식을 취하면 수용체 예비력은 작용제의 반응 유도 용량(일부 수용체 모델에서는 내인성 효과 또는 내인성 활성이라고 함)과 대응하는 수용체의 신호 증폭 용량(및 그 하류 신호 경로)의 통합 척도이다.따라서 수용체 예비력의 존재(및 크기)는 작용제(효율성), 조직(신호 증폭 능력) 및 측정된 효과(신호 증폭을 유발하도록 활성화된 경로)에 따라 달라진다.수용체 예비성은 작용제의 고유 효능에 매우 민감하기 때문에 일반적으로 완전(^[6]^[7]^[8]고효율) 작용제에 대해서만 정의된다.

종종 반응은 log[L]의 함수로 결정되어 많은 농도 차수를 고려합니다.하지만, 집중 로그와 관련된 생물학적 또는 물리적 이론은 없습니다.그래프로 표시하기에 편리합니다.수용체의 50%는_d [L]=K일 때 결합되어 있다는 점에 유의한다.

표시된 그래프는 반로그 방식으로 표시된 두 가지 가상 수용체 작용제에 대한 반응도를 나타냅니다.왼쪽 방향의 곡선은 특정 반응에 낮은 농도가 필요하므로 높은 효력을 나타냅니다(잠재력 화살표는 증가 방향을 나타내지 않음).그 효과는 집중력의 함수로서 증가한다.

다세포 약역학

약리학의 개념은 다세포 약리역학(MCPD)을 포함하도록 확장되었습니다.MCPD는 일련의 약물과 역동적이고 다양한 다세포 조직 사이의 정적, 동적 특성과 관계에 대한 연구이다.체내 및 실리코에서 최소 다세포 시스템(mMCS)에 대한 약물의 작용에 대한 연구이다.Networked Multicell Pharmacodynamics(Net-MCPD; 네트워크 다세포 약리학)는 MCPD의 개념을 더욱 확장하여 세포 ^[9]내 상호작용하는 구성요소의 복합체의 일부로서 신호 전달 경로와 함께 규제 게놈 네트워크를 모델링한다.

독성역학

약동학과 약동학은 생태독물학 분야에서 독소역학 및 독소역학으로 불린다.여기서는 다양한 생물에 대한 독성 영향에 초점을 맞추고 있습니다.대응하는 모델을 독성역동학-독성역학 ^[10]모델이라고 한다.

「」를 참조해 주세요.

레퍼런스

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외부 링크

Vijay. (2003) 의약품 설계 및 개발을 위한 예측 소프트웨어.의약품 개발 및 규정 1(3), 159–168.
Werner, E. 실리코 다세포 시스템 생물학 및 최소 게놈, DDT vol 8, no 24, 페이지 1121–1127, 2003년 12월 (MCPD 및 Net-MCPD 개념 도입)
OU 약학대학, 약동학 및 약역학 리소스 데이비드 W. A. 본 박사
약동학과 약역학 입문

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