结构生物化学/药物靶向
为了将药物递送至所需的目的地,靶向是药物递送中的一个重要主题。配体是一种与生物分子形成复合物以用于生物学目的的物质。在药物递送靶向中,通常使用三种配体。抗体和/或抗体片段、肽和适体。根据靶向情况,使用不同类型的配体。
药物靶向可以定义为将药物递送至目标器官或系统的途径和效率。虽然这似乎是一个简单的过程(只需吃掉它或将其注入血液中即可?),但实际上要解决的障碍如此之多,以至于制药公司需要数年时间才能开发出一款药物。这些挑战包括药物是否真的到达目标器官,以及药物是否以真正有益的显著量到达器官。众所周知,如果药物被吃掉,它最终会进入血液并到达身体的各个部位。通常不知道的是,药物是否在身体中过于稀释而无法发挥作用,以及这些药物到达非目标器官的后果。
药物浓度可能稀释到没有效果的程度,这可能与制药公司试图找出该药物的剂量有关。在测试药物时,科学家必须找出可以给予多少药物才能产生显著效果,同时还要测试增加剂量是否会增加副作用。为了确定药物剂量,必须在这两者之间取得平衡。一些变量将包括患者的体重、年龄、血药浓度、肾脏和肝脏的健康状况以及患者正在服用的其他药物。所有这些因素都将在确定向患者给予多少药物方面发挥作用。如果患者的肝脏健康,则很有可能在药物到达血流之前会被大量破坏。如果患者的血容量低,则不需要给予大量的药物,因为它不会被稀释。患者正在服用的其他药物可能会发生化学反应,从而导致严重的副作用。另一个需要考虑的因素是药物的化学重量和性质。如果药物的分子量大,则不需要给予大量的药物。
主要的是,制药公司更关心的是,如果一种用于肾脏的药物最终出现在肺部附近,或者类似于这种情况,会发生什么。这被称为副作用。通常,通过观察细胞膜表面的碳水化合物链来发现特定器官的细胞具有哪些受体,从而解决这个问题。开发一种适合大多数这些受体(一种广泛且结构常见的药物)的药物将增加副作用的可能性。因此,开发一种尽可能特异性地结合细胞受体的药物以减少副作用至关重要。发现副作用并最大限度地减少这些副作用是让药物通过考试测试并进入药店货架的重要组成部分。(5)
两种在细胞膜水平上靶向有害微生物的药物包括多粘菌素和制霉菌素。多粘菌素干扰细菌细胞膜,因此细菌不能作为渗透屏障发挥作用。多粘菌素和制霉菌素之间的功能区别在于,制霉菌素干扰真菌和酵母的细胞膜,而多粘菌素破坏细菌细胞膜。制霉菌素会与麦角固醇结合,麦角固醇是真菌细胞膜中的一种必需成分,这会导致细胞膜中断,并表现为膜中出现孔洞。
氟喹诺酮类或环丙沙星通过阻止 DNA 复制所需的酶(即 DNA 旋转酶)解旋来抑制核酸(如 DNA 或 RNA)的合成。结果,没有 DNA 复制。氟喹诺酮类是广谱且极其有效的,因此可用于治疗难以治疗的细菌,例如引起炭疽病的炭疽芽孢杆菌和铜绿假单胞菌。另一种靶向 DNA 水平的抗菌药物是利福平,它用于治疗结核病,通过抑制原核生物 RNA 聚合酶,从而阻止转录,因此没有 mRNA 的产生。细菌在没有这些必需蛋白的情况下无法生存。
利奈唑胺或左氧氟沙星破坏蛋白质合成的起始,因此用于治疗耐甲氧西林金黄色葡萄球菌 (MRSA) 和耐万古霉素肠球菌 (VRE),这两种是最难治疗的病原体。其他在蛋白质合成水平上起作用的抗菌剂包括链霉素、庆大霉素、四环素和红霉素。
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