药物作用的构效、时效和量效关系
(一)构效关系
药物的化学结构与其效应的关系称为构效关系。药物作用的特异性取决于化学反应的专一性,后者取决于药物的化学结构,包括基本骨架、活性基团、侧链长短、立体构型、旋光性、手型等。多数药物的左旋体药理活性较强,而右旋体较弱或全无。但也有少数药物的右旋体作用强,如右旋糖酐、氯化筒箭毒碱等。同类药物往往有相同的基本骨架,若其他结构稍有变化,便可有强度上或性质上(后者如同一受体的激动剂和阻滞剂)的改变。但也有部分药物的作用与其结构关系不大,如吸入麻醉药。
了解药物的构效关系不仅有助于理解药物的作用机制,对寻找和合成新药也有指导意义。
(二)时效关系
药物效应与时间的关系称为时效关系。药物效应常随着时间变化而变化。从给药到开始出现效应的一段时间称为潜伏期,主要反映药物的吸收、分布过程和起效的快慢。静脉注射时无吸收过程,但可能有潜伏期。根据潜伏期可将药物分成(超)速效、中效、慢效药。从开始起效到效应消失称为持续期,反映了药物作用维持时间的长短。根据持续期可将药物分为(超)短效药、中效药、长效药。
机体“生物钟”对药物效应有明显影响,由此产生一门分支学科——时辰药理学。时辰药理学是研究药物与机体生物节律相互关系的科学,是时间生物学与药理学的交叉学科。生物节律对药物的药动学、药效学均有影响,药物也可影响生物节律。我国学者研究发现,7:00给人前臂注射利多卡因作用维持20分钟,13:00注射维持52分钟,23:00注射维持25分钟。镇痛药曲马多对小鼠的急性病死率、镇痛作用及药动学均存在昼夜节律性。
了解时辰药理学对制订合理的治疗方案、选择最佳给药时机、发挥最大疗效和减少不良反应均有重要意义。
(三)量效关系
药物的剂量(浓度)与其效应的关系称为量效关系。不同的药物有不同的量效关系,量效曲线也多种多样。但一般说来,在一定的范围内,药物效应随剂量的增大而增强(但并非成正比)。若剂量继续增大到一定限度,效应可不再增强甚至减弱,而不良反应往往加重,因此,不能为提高疗效而任意加大剂量。
(四)药物的效能和效价强度
药物(不受剂量限制)产生最大效应的能力称为效能。全麻药的效能通常指它所能达到的最大麻醉深度。例如,乙醚、氟烷等挥发性全麻药,如果给予足够高的浓度,均能使患者的麻醉达到三期四级,甚至延髓麻痹而死亡,故都是高效能全麻药。而氧化亚氮即使吸入浓度高达80%,也只能引起浅麻醉,再加大浓度则势必引起缺氧,甚至吸入100%氧化亚氮(临床上不允许)也不能产生深麻醉。如造成死亡,也是由缺氧引起的,而非麻醉太深之故。因此,氧化亚氮是低效能全麻药。又如东莨菪碱,即使与氯丙嗪、哌替啶合用,也只能引起浅麻醉,加大东莨菪碱剂量,不仅不能加深麻醉,反会引起患者兴奋,如烦躁、谵妄、肌肉紧张、抽搐等。因此,氧化亚氮和东莨菪碱的全麻效能均低。吗啡对锐痛有效,而阿司匹林肠溶片等解热镇痛药仅对钝痛有效,无论使用多大剂量,也不能明显缓解锐痛和内脏绞痛,故吗啡的镇痛效能高而阿司匹林肠溶片的镇痛效能低。
达到某一效应所需要的剂量或浓度称为药物的效价强度。达到此效应所需要的剂量或浓度越小,则效价强度越大。效价强度与效能既有联系又有区别。如不说明是效能还是效价强度,仅说某药比另一药作用强若干倍,容易引起误解。如不造成使用不便,效能高低往往比效价强度大小更有意义。