兽医药理与毒理学总论
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膜受体、酶、载体和离子通道等
一、药物的跨膜转运(drug transport)
v 药物通过细胞膜的方式:
v Passive transport(被动转运) Ø Simple diffusion(简单扩散) Ø Filtration(滤过)
n Active transport(主动转运) n Facilitated diffusion(易化扩散) n Pinocytosis/phagocytosis(胞饮/吞噬作用) n Ion pair transport(离子对转运)
位于细胞浆或细胞核内,如甾类激素受体、二恶英受
四类受体的比较
(4)受体机制-受体的作用方式
v 结合: 共价或非共价方式 v 信号传导:配体结合受体并激活→受体构型改变→激活下游的蛋白质→
产生第二信使物质→信号级联反应→ 效应器。
v 受体的调节: v 脱敏:使用激动剂后,组织或细胞对激动剂的敏感性或反应性下降的现
(2)受体的特性:
v ①饱和性(saturability), 每个细胞的受体数量是一定的,因此配体 与受体的剂量反应曲线应具有饱和性;
v ②特异性(specificity)配体与特定的受体的结合是特异性的; v ③可逆性(reversibility)药物与受体结合后,解离的配体是配体原
形。
(3)受体类型
n 治疗窗(Therapeutic Window) Ø 产生治疗效应的药物浓度范围。介于最小有效浓度与最小中毒浓 度之间。适应多数动物,少数可有毒性或无效
v 剂量与效应关系:
v
药物在一定剂量范围内,其效应与靶部位的浓度成正比,靶部位的
浓度取决于药物的剂量,
源自文库
v
定量分析与阐明药物的剂量与效应之间的关系称为量效关系。
components ,有与配体结合和传递信息两种功能,
v 有配体结合部位和效应部位两个位点。
v Ligand (配体):
v
对受体具有选择结合能力的生物活性物质,有内源性配体,神经
递质如去甲肾上腺素, 激素等; 药物等是外源性的配体。
v 药物和受体结合方式: v ①离子键 v ②氢键 v ③范德瓦尔斯力 v ④共价键
v 5、继发反应: v 指继发于药物治疗作用之后的一种不良反应,如长期应用广
谱抗生素引起的两重感染。
二、药物的构-效与量-效关系
v (一)药物的构-效关系:
v
药物作用的特异性取决于
药物特异化学结构。
v 结构相似的化合物,能产 生相似或相反的反应。
v 主要机理:和同一受体或酶结 合;
v 去甲肾上腺素、肾上腺素为拟 肾上腺素药
v 这种反应与剂量无关,很难预知。
v
过敏原可能是药物本身,或其代谢产物,也可能是药物制剂中的杂
质。
v 4、后遗效应(after effect)
v
指停药后血浆药物浓度已降至阈浓度以下时残存的生物效
应。
v 如犬注射苯巴比妥 → 醒觉后行为与活动仍未恢复正常;
v 长期用糖皮质激素导致肾上腺皮质功能低下。
v 普萘洛尔为抗肾上腺素药
v
v
药物的构-效关系:
v
药物作用的特异性取决于药物特定的化学结构。
v
化学结构完全相同的药物,因光学异构体的不同,药理作用差异
很大。
v
多数药物的左旋体有药理活性,右旋体无活性,如左旋氯霉素、
左旋咪唑。
n 研究构-效关系的意义 Ø 了解药物的作用机理 Ø 寻找和合成新药
(二)药物量效关系
v 药物的跨膜转运 v 药物的体内过程 v 药动学的基本概念
生物膜的结构
生物膜
n 细胞膜和细胞器膜的统称,包括核 膜、线粒体膜、内质网膜和溶酶体 膜
液态镶嵌模型
n 液态特性的双分子脂质组成,厚度 约8nm,部分蛋白质或脂蛋白镶嵌 在脂质的基架中
膜的组成
n 表在性蛋白,具吞噬、胞饮作用 n 内在性蛋白,贯穿整个脂膜,组成
v 4、常用量:比阈剂量大,比极量小的剂量。
v 5、最小中毒量(minimum toxic dose):
v 刚引起轻度中毒的最低剂量,(TD)
v 6、致死量(lethal dose):引起动物死亡的最低剂量。 v 7、效价强度(potency):药物达到一定效应时所需要的剂量。 v 8、最大效能(maximum efficacy ):最大效应。 v 9、安全范围(safety range):ED95和TD0之间的范围。 v 10、半数致死量(LD50):引起半数动物死亡的剂量。
v 慢性毒性(chronic toxicity)
v
长期蓄积,多表现在肝、肾、骨髓等器官的损害。
v 特殊毒性(Special toxicity):“三致”作用
v 致畸、 致癌、 致突变
v 3、变态反应(allergy)
v
又称过敏反应,药物为外来异物,作为半抗原与机体血浆蛋白或组
织蛋白结合形成完全抗原,引起机体体液性或细胞性免疫反应。如抗生 素、磺胺等
v 11、半数有效量(ED50):引起半数动物阳性反应的剂量。 v 12、治疗指数(therapeutic index, TD): v LD50与ED50的比值(LD50/ED50)。比值越大安全性越大,反之越小。
治疗指 效数应
死亡
n 安全范围 (Safety range): Ø 最小有效量~最小中毒量; Ø 以LD1/ED99和LD5/ED95为指标判断
v (二)特异性药物作用机制:
v 非受体作用机制;与药物的化学结构有关 v 1、干扰或参与代谢过程:影响或抑制酶的活性而发挥作用。如新斯的
明的抑制AchE的活性而增强Ach的作用,碘磷定 。 v 2、影响生物膜的功能影响离子通道:如抗心律失常药利多卡因通过影
响Na+,Ca2+/k+的跨膜转运而发挥作用。 v 3、影响体内活性物质:解热镇痛药乙酰水杨酸钠通过抑制前列腺素合
研究Dose-response relationship意义
Ø 定量分析与阐明药物的剂量与效应之间的变化规律。 Ø 在一定的剂量范围内,药物的效应与靶部位的浓度成正比,靶部位的
浓度取决于药物的剂量或血中药物浓度。 Ø 阐明药物作用性质,确定安全有效剂量,制定给药方案。
v 量反应和质反应
v
药理效应的强弱可以用数字或数量分级表示,称量反应,如心率、
v 一、药物的基本作用
v
包括:药物作用的方式 、药物作用的选择性 、药物的治疗作用与
不良反应
v 二、药物的构-效关系和量-效关系 v 三、药物作用机理
一、药物的基本作用
v (一)药物作用的基本表现(药理效应) v 1、药物作用:药物对机体组织细胞的相互作用,表现
机体生理、生化功能的改变。
v 2、药理效应:药物作用引起的机体反应。 v 功能增强→ 兴奋, 机体活动增强 v 功能降低→ 抑制, 机体活动增强
v (二)药物作用的方式 v 1、局部作用(local action)与 v 吸收作用(absorptive action)(全身作用)(作用范围)
v 2、直接作用(原发作用)与间接作用(继发作用) v (直接作用):药物如洋地黄直接作用于心脏,加强心肌收缩力,改善全身血
液循环。 v (间接作用):洋地黄作用,肾血流量增加,尿量增多,水肿减轻。
v (三)药物作用的选择性(selectivety)
v
由药物与组织的亲和力、组织对药物代谢速率、组织中的受体分布决定。
v
药物的选择性是药物发生治疗作用的基础。
(四) 药物的治疗作用和不良反应 (therapeutic effects and adverse reactions)
v
治疗作用:药物作用于机体,对防治疾病有利的作用,即为治疗作用。
成发挥解热,镇痛、抗炎作用。 v 4、影响递质释放或激素分泌:如麻黄碱促进N末梢释放(NA) v 5、参与或干扰细胞代谢:磺胺药
(三)受体作用机制
v (1)受体(receptor) 能与特定的生物活性物质结合、并产生药理作用的
生物大分子物质。
v
可以是 proteins, enzymes, nucleic acids, and other cellular
v 1、G蛋白偶联受体 单一肽链,与G蛋白偶联,如神经递质受体、自体活 性物质受体、趋化因子受体等。
v
v 2、离子通道受体 配体门控离子通道,如氯离子通道受体
v 3、激酶受体 由单一肽链组成,配体结合受体启动细胞内级联蛋白 磷酸化反应,调节细胞内的信号转导。如胰岛素受体、细胞因子受体等
v 4、核内受体 体等
象。 v 增敏。受体激动剂的水平降低、或应用拮抗剂引起组织或细胞敏感性、
反应性上升的现象。
(5)受体学说-占领学说
v 药物与受体的相互作用是可逆的;
v
药物效应与被占领的受体数量成正比。
v
药物与受体结合产生效应必须具有亲和力和内在活性。
(6)受体学说-速率学说
v
药物的生物效应决定于药物与受体的结合速率和解离速率。
Definition
v 药动学:体内药物浓度随时间变化的动力学规律。
v 药物体内处置(disposition)
v 吸收(absorption) v 分布(distribution) v 代谢(metabolism) v 排泄(excretion)
机体对药物的作用—— pharmacokinetics
v 1、量效关系(dose-effect relationship)
v 药效随剂量/浓度增加而增加的规律性变化(一定范围)
v 2、最小有效量(阈剂量,minimum effective dose):
v
刚引起药理效应的剂量。(ED)
v 3、极量(maximum dose):
v 引起最大效应而不发生中毒的剂量。
1、被动转运 高浓度向低浓度一侧扩散 包括单纯扩散、滤过。
(1)简单扩散(passive diffusion)
v 药物在体内由高浓度向低浓度一侧扩散,当两侧浓度动 态平衡时,扩散中止,脂溶性物质直接溶于膜脂相而通过。
v 特点: v 转运速度与药物脂溶度成正比 v 顺浓度差,不耗能 v 转运速度与浓度差成正比 v 转运速度与药物解离度(pKa)有关
v 对因治疗 用药目的在于消除疾病的原发致病因子;
v
中医→治本
v 对症治疗 用药目的在于改善疾病临床症状。
v
中医→治标, 治标、治本 → 标本兼治
v
不良反应:与用药目的无关或对动物产生损害作用,称为不良反应 。
v
包括
v (1) 副作用: (2) 毒性反应:(3) 后遗效应:
v (4) 继发反应: (5) 变态反应(过敏反应):
第一章 总 论
v 第一节 v 第二节 v 第三节 v 第四节
药物对机体的作用—药效学 机体对药物的处置—药动学 影响药物作用的因素及合理用药
兽药管理
第一节 药物对机体的作用—药效学
v 目的要求:
v 1.掌握药物的基本作用及治疗效果。 v 1.掌握药物作用的量-效关系。 v 2.熟悉药物作用机制,了解构-效关系。 v 3.掌握药物与受体相互作用的概念,了解受体类型及第二信使。
血压、体温等。
v
在一定的药物浓度或剂量作用下,使单个患畜产生特殊的效应,以
有或无、阳性或阴性表示,称为质反应,也称全或无反应。例如死亡、
睡眠等。
三、药物作用机制
v (一)非特异性药物作用机制:
v
与药物的理化性质有关。
v 1、渗透压作用:如甘露醇的脱水作用。 v 2、脂溶作用:如全身麻醉药物对中枢神经系统的麻醉作用。 v 3、影响PH:如抗酸药中和胃酸。 v 4、络合作用:如二巯基丙醇络合汞,砷等重金属离子解毒。
v
激动剂迅速解离,拮抗剂较慢解离。
(7)受体学说-二态模型学说
v
受体存在两种状态:inactive state and active
state,(静息态和激活态)两种状态可以相互转换。
v 激动剂或拮抗剂使两者的平衡关系发生变化。
第二节 药物代谢动力学
(pharmacokinetics)
v Why do we need to know pk? v Optimize drug therapy to obtain a predictable response! v (1)drug of choice v (2)how much v (3)how often v (4)for how long
1、副反应(side reaction)
药物在治疗剂量时出现与治疗目的无关的作用。
2、毒性反应(toxic reaction, toxicity)指由于药物剂量过大,用药时间过长或机 体敏感性过高,使机体产生病理反应或有害反应。
v 急性毒性(acute toxicity),LD50
v
立即发生,主要表现为心血管、呼吸功能衰竭。
一、药物的跨膜转运(drug transport)
v 药物通过细胞膜的方式:
v Passive transport(被动转运) Ø Simple diffusion(简单扩散) Ø Filtration(滤过)
n Active transport(主动转运) n Facilitated diffusion(易化扩散) n Pinocytosis/phagocytosis(胞饮/吞噬作用) n Ion pair transport(离子对转运)
位于细胞浆或细胞核内,如甾类激素受体、二恶英受
四类受体的比较
(4)受体机制-受体的作用方式
v 结合: 共价或非共价方式 v 信号传导:配体结合受体并激活→受体构型改变→激活下游的蛋白质→
产生第二信使物质→信号级联反应→ 效应器。
v 受体的调节: v 脱敏:使用激动剂后,组织或细胞对激动剂的敏感性或反应性下降的现
(2)受体的特性:
v ①饱和性(saturability), 每个细胞的受体数量是一定的,因此配体 与受体的剂量反应曲线应具有饱和性;
v ②特异性(specificity)配体与特定的受体的结合是特异性的; v ③可逆性(reversibility)药物与受体结合后,解离的配体是配体原
形。
(3)受体类型
n 治疗窗(Therapeutic Window) Ø 产生治疗效应的药物浓度范围。介于最小有效浓度与最小中毒浓 度之间。适应多数动物,少数可有毒性或无效
v 剂量与效应关系:
v
药物在一定剂量范围内,其效应与靶部位的浓度成正比,靶部位的
浓度取决于药物的剂量,
源自文库
v
定量分析与阐明药物的剂量与效应之间的关系称为量效关系。
components ,有与配体结合和传递信息两种功能,
v 有配体结合部位和效应部位两个位点。
v Ligand (配体):
v
对受体具有选择结合能力的生物活性物质,有内源性配体,神经
递质如去甲肾上腺素, 激素等; 药物等是外源性的配体。
v 药物和受体结合方式: v ①离子键 v ②氢键 v ③范德瓦尔斯力 v ④共价键
v 5、继发反应: v 指继发于药物治疗作用之后的一种不良反应,如长期应用广
谱抗生素引起的两重感染。
二、药物的构-效与量-效关系
v (一)药物的构-效关系:
v
药物作用的特异性取决于
药物特异化学结构。
v 结构相似的化合物,能产 生相似或相反的反应。
v 主要机理:和同一受体或酶结 合;
v 去甲肾上腺素、肾上腺素为拟 肾上腺素药
v 这种反应与剂量无关,很难预知。
v
过敏原可能是药物本身,或其代谢产物,也可能是药物制剂中的杂
质。
v 4、后遗效应(after effect)
v
指停药后血浆药物浓度已降至阈浓度以下时残存的生物效
应。
v 如犬注射苯巴比妥 → 醒觉后行为与活动仍未恢复正常;
v 长期用糖皮质激素导致肾上腺皮质功能低下。
v 普萘洛尔为抗肾上腺素药
v
v
药物的构-效关系:
v
药物作用的特异性取决于药物特定的化学结构。
v
化学结构完全相同的药物,因光学异构体的不同,药理作用差异
很大。
v
多数药物的左旋体有药理活性,右旋体无活性,如左旋氯霉素、
左旋咪唑。
n 研究构-效关系的意义 Ø 了解药物的作用机理 Ø 寻找和合成新药
(二)药物量效关系
v 药物的跨膜转运 v 药物的体内过程 v 药动学的基本概念
生物膜的结构
生物膜
n 细胞膜和细胞器膜的统称,包括核 膜、线粒体膜、内质网膜和溶酶体 膜
液态镶嵌模型
n 液态特性的双分子脂质组成,厚度 约8nm,部分蛋白质或脂蛋白镶嵌 在脂质的基架中
膜的组成
n 表在性蛋白,具吞噬、胞饮作用 n 内在性蛋白,贯穿整个脂膜,组成
v 4、常用量:比阈剂量大,比极量小的剂量。
v 5、最小中毒量(minimum toxic dose):
v 刚引起轻度中毒的最低剂量,(TD)
v 6、致死量(lethal dose):引起动物死亡的最低剂量。 v 7、效价强度(potency):药物达到一定效应时所需要的剂量。 v 8、最大效能(maximum efficacy ):最大效应。 v 9、安全范围(safety range):ED95和TD0之间的范围。 v 10、半数致死量(LD50):引起半数动物死亡的剂量。
v 慢性毒性(chronic toxicity)
v
长期蓄积,多表现在肝、肾、骨髓等器官的损害。
v 特殊毒性(Special toxicity):“三致”作用
v 致畸、 致癌、 致突变
v 3、变态反应(allergy)
v
又称过敏反应,药物为外来异物,作为半抗原与机体血浆蛋白或组
织蛋白结合形成完全抗原,引起机体体液性或细胞性免疫反应。如抗生 素、磺胺等
v 11、半数有效量(ED50):引起半数动物阳性反应的剂量。 v 12、治疗指数(therapeutic index, TD): v LD50与ED50的比值(LD50/ED50)。比值越大安全性越大,反之越小。
治疗指 效数应
死亡
n 安全范围 (Safety range): Ø 最小有效量~最小中毒量; Ø 以LD1/ED99和LD5/ED95为指标判断
v (二)特异性药物作用机制:
v 非受体作用机制;与药物的化学结构有关 v 1、干扰或参与代谢过程:影响或抑制酶的活性而发挥作用。如新斯的
明的抑制AchE的活性而增强Ach的作用,碘磷定 。 v 2、影响生物膜的功能影响离子通道:如抗心律失常药利多卡因通过影
响Na+,Ca2+/k+的跨膜转运而发挥作用。 v 3、影响体内活性物质:解热镇痛药乙酰水杨酸钠通过抑制前列腺素合
研究Dose-response relationship意义
Ø 定量分析与阐明药物的剂量与效应之间的变化规律。 Ø 在一定的剂量范围内,药物的效应与靶部位的浓度成正比,靶部位的
浓度取决于药物的剂量或血中药物浓度。 Ø 阐明药物作用性质,确定安全有效剂量,制定给药方案。
v 量反应和质反应
v
药理效应的强弱可以用数字或数量分级表示,称量反应,如心率、
v 一、药物的基本作用
v
包括:药物作用的方式 、药物作用的选择性 、药物的治疗作用与
不良反应
v 二、药物的构-效关系和量-效关系 v 三、药物作用机理
一、药物的基本作用
v (一)药物作用的基本表现(药理效应) v 1、药物作用:药物对机体组织细胞的相互作用,表现
机体生理、生化功能的改变。
v 2、药理效应:药物作用引起的机体反应。 v 功能增强→ 兴奋, 机体活动增强 v 功能降低→ 抑制, 机体活动增强
v (二)药物作用的方式 v 1、局部作用(local action)与 v 吸收作用(absorptive action)(全身作用)(作用范围)
v 2、直接作用(原发作用)与间接作用(继发作用) v (直接作用):药物如洋地黄直接作用于心脏,加强心肌收缩力,改善全身血
液循环。 v (间接作用):洋地黄作用,肾血流量增加,尿量增多,水肿减轻。
v (三)药物作用的选择性(selectivety)
v
由药物与组织的亲和力、组织对药物代谢速率、组织中的受体分布决定。
v
药物的选择性是药物发生治疗作用的基础。
(四) 药物的治疗作用和不良反应 (therapeutic effects and adverse reactions)
v
治疗作用:药物作用于机体,对防治疾病有利的作用,即为治疗作用。
成发挥解热,镇痛、抗炎作用。 v 4、影响递质释放或激素分泌:如麻黄碱促进N末梢释放(NA) v 5、参与或干扰细胞代谢:磺胺药
(三)受体作用机制
v (1)受体(receptor) 能与特定的生物活性物质结合、并产生药理作用的
生物大分子物质。
v
可以是 proteins, enzymes, nucleic acids, and other cellular
v 1、G蛋白偶联受体 单一肽链,与G蛋白偶联,如神经递质受体、自体活 性物质受体、趋化因子受体等。
v
v 2、离子通道受体 配体门控离子通道,如氯离子通道受体
v 3、激酶受体 由单一肽链组成,配体结合受体启动细胞内级联蛋白 磷酸化反应,调节细胞内的信号转导。如胰岛素受体、细胞因子受体等
v 4、核内受体 体等
象。 v 增敏。受体激动剂的水平降低、或应用拮抗剂引起组织或细胞敏感性、
反应性上升的现象。
(5)受体学说-占领学说
v 药物与受体的相互作用是可逆的;
v
药物效应与被占领的受体数量成正比。
v
药物与受体结合产生效应必须具有亲和力和内在活性。
(6)受体学说-速率学说
v
药物的生物效应决定于药物与受体的结合速率和解离速率。
Definition
v 药动学:体内药物浓度随时间变化的动力学规律。
v 药物体内处置(disposition)
v 吸收(absorption) v 分布(distribution) v 代谢(metabolism) v 排泄(excretion)
机体对药物的作用—— pharmacokinetics
v 1、量效关系(dose-effect relationship)
v 药效随剂量/浓度增加而增加的规律性变化(一定范围)
v 2、最小有效量(阈剂量,minimum effective dose):
v
刚引起药理效应的剂量。(ED)
v 3、极量(maximum dose):
v 引起最大效应而不发生中毒的剂量。
1、被动转运 高浓度向低浓度一侧扩散 包括单纯扩散、滤过。
(1)简单扩散(passive diffusion)
v 药物在体内由高浓度向低浓度一侧扩散,当两侧浓度动 态平衡时,扩散中止,脂溶性物质直接溶于膜脂相而通过。
v 特点: v 转运速度与药物脂溶度成正比 v 顺浓度差,不耗能 v 转运速度与浓度差成正比 v 转运速度与药物解离度(pKa)有关
v 对因治疗 用药目的在于消除疾病的原发致病因子;
v
中医→治本
v 对症治疗 用药目的在于改善疾病临床症状。
v
中医→治标, 治标、治本 → 标本兼治
v
不良反应:与用药目的无关或对动物产生损害作用,称为不良反应 。
v
包括
v (1) 副作用: (2) 毒性反应:(3) 后遗效应:
v (4) 继发反应: (5) 变态反应(过敏反应):
第一章 总 论
v 第一节 v 第二节 v 第三节 v 第四节
药物对机体的作用—药效学 机体对药物的处置—药动学 影响药物作用的因素及合理用药
兽药管理
第一节 药物对机体的作用—药效学
v 目的要求:
v 1.掌握药物的基本作用及治疗效果。 v 1.掌握药物作用的量-效关系。 v 2.熟悉药物作用机制,了解构-效关系。 v 3.掌握药物与受体相互作用的概念,了解受体类型及第二信使。
血压、体温等。
v
在一定的药物浓度或剂量作用下,使单个患畜产生特殊的效应,以
有或无、阳性或阴性表示,称为质反应,也称全或无反应。例如死亡、
睡眠等。
三、药物作用机制
v (一)非特异性药物作用机制:
v
与药物的理化性质有关。
v 1、渗透压作用:如甘露醇的脱水作用。 v 2、脂溶作用:如全身麻醉药物对中枢神经系统的麻醉作用。 v 3、影响PH:如抗酸药中和胃酸。 v 4、络合作用:如二巯基丙醇络合汞,砷等重金属离子解毒。
v
激动剂迅速解离,拮抗剂较慢解离。
(7)受体学说-二态模型学说
v
受体存在两种状态:inactive state and active
state,(静息态和激活态)两种状态可以相互转换。
v 激动剂或拮抗剂使两者的平衡关系发生变化。
第二节 药物代谢动力学
(pharmacokinetics)
v Why do we need to know pk? v Optimize drug therapy to obtain a predictable response! v (1)drug of choice v (2)how much v (3)how often v (4)for how long
1、副反应(side reaction)
药物在治疗剂量时出现与治疗目的无关的作用。
2、毒性反应(toxic reaction, toxicity)指由于药物剂量过大,用药时间过长或机 体敏感性过高,使机体产生病理反应或有害反应。
v 急性毒性(acute toxicity),LD50
v
立即发生,主要表现为心血管、呼吸功能衰竭。