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結構生物化學/藥物靶向

來自華夏公益教科書

藥物靶向

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為了將藥物遞送至所需的目的地,靶向是藥物遞送中的一個重要主題。配體是一種與生物分子形成複合物以用於生物學目的的物質。在藥物遞送靶向中,通常使用三種配體。抗體和/或抗體片段、肽和適體。根據靶向情況,使用不同型別的配體。

藥物靶向的原因及其後果

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藥物靶向可以定義為將藥物遞送至目標器官或系統的途徑和效率。雖然這似乎是一個簡單的過程(只需吃掉它或將其注入血液中即可?),但實際上要解決的障礙如此之多,以至於製藥公司需要數年時間才能開發出一款藥物。這些挑戰包括藥物是否真的到達目標器官,以及藥物是否以真正有益的顯著量到達器官。眾所周知,如果藥物被吃掉,它最終會進入血液併到達身體的各個部位。通常不知道的是,藥物是否在身體中過於稀釋而無法發揮作用,以及這些藥物到達非目標器官的後果。

藥物濃度可能稀釋到沒有效果的程度,這可能與製藥公司試圖找出該藥物的劑量有關。在測試藥物時,科學家必須找出可以給予多少藥物才能產生顯著效果,同時還要測試增加劑量是否會增加副作用。為了確定藥物劑量,必須在這兩者之間取得平衡。一些變數將包括患者的體重、年齡、血藥濃度、腎臟和肝臟的健康狀況以及患者正在服用的其他藥物。所有這些因素都將在確定向患者給予多少藥物方面發揮作用。如果患者的肝臟健康,則很有可能在藥物到達血流之前會被大量破壞。如果患者的血容量低,則不需要給予大量的藥物,因為它不會被稀釋。患者正在服用的其他藥物可能會發生化學反應,從而導致嚴重的副作用。另一個需要考慮的因素是藥物的化學重量和性質。如果藥物的分子量大,則不需要給予大量的藥物。

主要的是,製藥公司更關心的是,如果一種用於腎臟的藥物最終出現在肺部附近,或者類似於這種情況,會發生什麼。這被稱為副作用。通常,透過觀察細胞膜表面的碳水化合物鏈來發現特定器官的細胞具有哪些受體,從而解決這個問題。開發一種適合大多數這些受體(一種廣泛且結構常見的藥物)的藥物將增加副作用的可能性。因此,開發一種儘可能特異性地結合細胞受體的藥物以減少副作用至關重要。發現副作用並最大限度地減少這些副作用是讓藥物透過考試測試並進入藥店貨架的重要組成部分。(5)

針對不同水平的抗菌藥物

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在細胞膜水平

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兩種在細胞膜水平上靶向有害微生物的藥物包括多粘菌素和制黴菌素。多粘菌素干擾細菌細胞膜,因此細菌不能作為滲透屏障發揮作用。多粘菌素和制黴菌素之間的功能區別在於,制黴菌素干擾真菌和酵母的細胞膜,而多粘菌素破壞細菌細胞膜。制黴菌素會與麥角固醇結合,麥角固醇是真菌細胞膜中的一種必需成分,這會導致細胞膜中斷,並表現為膜中出現孔洞。

根據其靶點對抗菌藥物進行其他分組

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在DNA水平

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氟喹諾酮類或環丙沙星透過阻止 DNA 複製所需的酶(即 DNA 旋轉酶)解旋來抑制核酸(如 DNA 或 RNA)的合成。結果,沒有 DNA 複製。氟喹諾酮類是廣譜且極其有效的,因此可用於治療難以治療的細菌,例如引起炭疽病的炭疽芽孢桿菌和銅綠假單胞菌。另一種靶向 DNA 水平的抗菌藥物是利福平,它用於治療結核病,透過抑制原核生物 RNA 聚合酶,從而阻止轉錄,因此沒有 mRNA 的產生。細菌在沒有這些必需蛋白的情況下無法生存。

在蛋白質合成水平

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利奈唑胺或左氧氟沙星破壞蛋白質合成的起始,因此用於治療耐甲氧西林金黃色葡萄球菌 (MRSA) 和耐萬古黴素腸球菌 (VRE),這兩種是最難治療的病原體。其他在蛋白質合成水平上起作用的抗菌劑包括鏈黴素、慶大黴素、四環素和紅黴素。

參考文獻

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"抗體片段化。" 抗體片段化。無名氏,無日期。網頁。2012 年 10 月 28 日。<http://www.piercenet.com/browse.cfm?fldID=4E03B016-5056-8A76-4ECA-982DA6CAAC8A>.

"Creative Biolabs。" Creative Biolabs。無名氏,無日期。網頁。2012 年 10 月 28 日。<http://www.creative-biolabs.com/phagedisplay1.htm>.

Tortora, Gerard J.,Berdell R. Funke 和 Christine L. Case。微生物學:導論第 10 版。波士頓:本傑明·卡明斯,2010 年。印刷。| 第 20 章 | 第 600 頁}

5. 設計醫學,美國衛生與公眾服務部,NIH 出版物,2006 年 7 月重印

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