2016年6月19日 星期日

【有機】萜類

萜(ㄊㄧㄝ,英文terpene)類分子,或者萜烯分子,是由異戊二烯分子所組合而成的有機分子。換個說法來說,,每個萜類分子,都可以看作是由數個異戊二烯所組成的分子,以及其衍生物。

基本上,我們發現植物跟一些真菌的體內,大量含有這一類有機分子。像是月桂烯(myrcene)、香葉草醇(geraniol)、檸檬烯(limonene)、薄荷醇(menthol),就是兩個異戊二烯單位所組成分子的衍生物。而像是樟腦(camphor)、大麻素(cannabinoids)等等,則是其他數目的異戊二烯單位所組成分子的衍生物。

可是生物體裡面,又是為什麼會有這個奇怪的規則呢?這部份跟一些生化機制的演化流程有關,如果真的要詳細解釋清楚,必須要從生化的角度細細分析,距離一般有機所討論的範圍稍遠,這邊僅僅簡略說明。因為生物體內的生化反應,常常會共用一些分子,像是許多人熟知的腺苷三磷酸 (ATP ),當腺嘌呤接上核糖變成腺苷,再接上三個磷酸根時,是體內許多耗能反應的重要能量來源。但是腺嘌呤本身也是DNA分子的一部分。

在植物上面,有一些分子,像是焦磷酸異戊烷(isopentenyl pyrophosphate 或 isopentenyl diphosphate,IPP),還有二甲基丙烯焦磷酸酯(dimethylallyl pyrophosphate 或 dimethylallyl diphosphate,DMAPP),是合成途徑中的一個中間分子。這些分子剛好都是異戊二烯的衍生物,自然而然的,將這些分子當作材料所組成的有機分子

從萜類分子的演變,我們可以看出生物體內的一些化學變化,並不是各自獨立的,而是有著神奇的共通性。

萜類的衍生物,例如萜類氧化後,或是碳骨架重排後的產物,我們通稱為類萜(terpenoid)。萜類和類萜也是許多植物和花朵精油的主要成分。

萜類根據其異戊二烯單位的個數,可以分成以下幾類。

半萜:由一個異戊二烯單位所構成。也就是異戊二烯本身。
類半萜:異戊二烯的衍生物,像是異戊二烯醇、異戊酸等等。
單萜:由兩個異戊二烯單位所構成,分子式C10H16。像是上面說的檸檬烯以及月桂烯。
類單萜:由兩個異戊二烯單位,所構成分子的衍生物。

另外有一些植物所產生,對人體非常重要的營養素,也是屬於萜類,像是維生素A。其中靈芝所含的三萜類(Triterpenoids,或稱靈芝酸),其藥理的活性正在被廣泛研究。



延伸閱讀

萜烯 (I)
萜烯 (II)


2016年6月8日 星期三

藥理學-藥物作用入門

大家好 今天我要說藥物是怎麼作用的故事
藥物的作用有4個層次
分子—> 細胞—>組織—>系統
藥物與受體、酵素、核酸、載體或是運輸分子結合(分子層次),引起細胞的生化作用以及遺傳因子轉移(細胞層次),使組織發電、收縮、分泌、代謝或增生等作用(組織層次),進而使系統改變(系統層次)
藥物與受體的作用分成三種
1,興奮/促進
      一般而言,在無促進劑下,受體大部分處在靜止狀態,若一藥物與受體結合後,使受體活化,產
     生細胞反應,則稱為「促進」,該藥物可視為該受體的「促進劑」
     依效力可分為「完全促進劑」和「部分促進劑」,一藥物與受體結合後必產生促進反應則稱為「完
     全促進劑」;一藥物與受體結合後,有些沒反應,有些有反應,則稱為「部分促進劑」
2,逆向作用
      意思就是使受體去活化,或是更穩定他的不活化結構,一樣依效力有分為「完全逆向作用劑」和 
  「部分逆向作用劑」
3,拮抗
與受體結合,不引發任何作用但阻絕其他促進劑與之結合
或是與受體其他部份結合而使active site構造改變,作用劑
無法與受體結合
可分為「競爭性」「非競爭性」(non-competitive) 和
「不競爭性」(uncompetitive)
競爭性: 拮抗劑與促進劑共同搶(競爭)受體位置
非競爭性:若沒促進劑與受體結合才與受體結合
不競爭性:即使促進劑與受體結合,拮抗劑仍舊可與受體
結合
另外還有「可逆」與「不可逆」
可逆指的是與受體結合後 一段時間會離開受體
不可逆是指與受體結合後 不會再離開受體
名詞解釋:
親和力affinity:藥物與受體結合的傾向
內因性活性intrinsic activity:單一 藥物-受體複合體引發反應
的能力
以內因性活性定義上述藥物作用,則為
完全促進劑為1
部分促進劑為0~1
拮抗劑 為0
完全逆向作用劑為-1
部分逆向作用劑為0~ -1
參考資料:Elsevier授權之Clive Page's Integrated
Pharmacology 2ed

藥事概論-藥物開發流程

大家好,今天我要說藥物開發的故事
一個新藥開發上市的流程,依序為下列步驟
1.新藥探索
2.臨床前試驗(動物試驗)
3.申請臨床試驗和臨床試驗審查(IND)
4.人體臨床試驗階段(共三期)
5.申請新藥上市和新藥查驗登記(NDA)
6.新藥上市和第四期臨床測試
(一)新藥探索
發現新化學物質 或是合成/萃取新化合物,並進行篩選
通常耗時1~5年 通過機率0.01~0.02%
(二)臨床前試驗(動物試驗)
進行動物生物活性試驗、劑量/劑型測試、藥理實驗、毒性
試驗和安全性試驗
須符合優良實驗室操作規範(GLP)和人體組織優良操作
規範(GTP)
通常耗時3~7年 耗費0.15~0.3億 通過機率0.1%
(三)申請進入人體臨床試驗
(IND,Investigation New Drug)
(四-1)人體臨床測試階段Phase I Study
對百名以內(20~100)的健康志願測試者進行安全性和
最高劑量忍受度確定
通常耗時1~2年 耗費0.3~0.4億 通過機率30%
(四-2)人體臨床測試階段Phase II Study
對數十到數百名(100~500)志願受試病患測試藥品
對目標疾病的有效性
通常耗時1~3年 耗費0.5~1.0億 通過機率60%
(四-3)人體臨床測試階段Phase III Study
對數百到數千(1000~5000)志願病患進行有效性和
長期安全性評估
通常耗時1~5年 耗費1~3.5億 通過機率70%
以上人體臨床測試須符合優良臨床試驗階段(GCP)和人體試驗委員會(IRB)
(五)向FDA申請新藥上市許可
(NDA,New Drug Application)
(六)列入新藥監視
(PMS,Post Marketing Surveillance)
參考資料:臺灣FDA,敝校藥事概論講義
延伸閱讀:http://pansci.asia/archives/38529

藥事概論-著名藥廠介紹

大家好 今天我要介紹幾家有名的藥廠(製造商)
(一)Novartis(諾華)
1996 Ciba-Geigy和Sandoz兩大集團合併而成
總部在瑞士巴塞爾(醫藥研發重鎮),在140個國家地區設有分部,員工總人數128000名
是世界醫療保健的leader,不斷研發出最新醫療技術和保健產品,以突破的科學方法和創新藥物,提升產品的準確度和效率。尤其是在心臟血管暨新陳代謝疾病、神經系統、癌症、器官移植和眼科。
主要在做西藥、視力保健、學名藥(不是命名中的學名)和疫苗與診斷等等
(二)Pfizer(瑞輝)
最早的Pfizer主要是生產化工產品,藥物也是他們的經營範圍
美國南北戰爭時給他了發展的機會,向北軍提供大量藥物,因此成為美國國內較大的化學品生產企業之一
南北戰爭後,主要產品是檸檬酸,直到弗萊明爵士發現青黴素,Pfizer介入抗生素生產,重心亦轉移到抗生素上
二戰時又給他發展的機會,因為他是當時唯一使用發酵技術生產青黴素的企業,產量大成本低,向美國軍方提供大量廉價的青黴素
1998年,家喻戶曉的「威而鋼」由該公司生產,據統計,每秒就有四粒威而鋼被患者服用
在商業上的成功,先後以930億美金收購Warner-Lambert藥廠、以600億美金收購Pharmacia、以股份加現金的方式(銀行貸款225億美金)收購Wyeth、2015以每股90美元,斥資170億美金收購Hospira Inc,成為美國最大的藥品生產企業(當然他也有賣掉一些部門)
(三)Roche(羅氏)
1896成立,總部在瑞士巴塞爾
其在抗腫瘤市場上有很大得成長,由於研發Herceptin、Mabthera、Avastin,使他在2000~2005間抗腫瘤藥物銷售額由19億美金增至83億美金,並佔據全球抗腫瘤藥市場的25%
一向以研究發展和開發新藥聞名,培育不少諾貝爾醫學家得主;每日投資在研究發展的經費超過新臺幣三億,1967於臺灣設立分公司
(四)Bayer(拜耳股份公司)
由商人Friedrich Bayer與顏料大師Johann Friedrich Weskott在今天德國的巴門(Barmen)創建了一家顏料公司──「Friedr. Bayer et comp.」
其很多的發明,包括阿司匹靈、海洛因、美沙酮、百浪多息、芥子毒氣、塔崩、環丙沙星、伐地那非、聚氨酯、聚碳酸酯、蘇拉明、巴拉松及殘殺威等(好可怕....)
曾在20世紀80年代中期向眾多亞洲國家和一些拉丁美洲國家銷售一批可能被愛滋病毒(HIV)感染的血友病藥品,致數百人患愛滋病,其中多人死亡。 遭到曝光的這舊藥是FactorVIII凝血劑,由Bayer下屬的Cutter生產。因藥是從1萬多名血液捐獻者提供的血庫中提取出,當時獻血者沒有進行愛滋病檢測。該種藥品初期在美國投放後,曾致數千人染上惡疾,其中很多人死亡,Bayer和其它三家生產該藥的廠商向血友病受害人賠償6億美元,平息官司,但沒有承認有失誤行為
(五)武田藥品工業
創立於1781,以研究為基礎的全球性藥品公司,日本最大的藥品公司
武田製藥與美國禮來公司因惡意隱瞞糖尿病用藥Acto可能導致膀胱癌的風險,而在2014年4月被美國路易斯安那州法院判決需支付60億美金的懲罰性賠償,而禮來公司作為經銷商則被罰以30億美元的巨額罰款,於2014年9月陪審團做出同法院判決的審議 
愛妥糖昔日是武田的暢銷藥品,年營收最高達45億美元。這起官司的和解金恐讓武田出現自1949年上市以來首度年度虧損,該公司預估損失幅度恐達1,450億日圓。
2014年7月,《Science》揭露武田製藥與東京大學等,有多項違規作假行為,包括誇大治療作用,隱瞞不良反應。派藥企雇員參加臨床試驗等,涉及藥物有抗高血壓藥Diovan及Blopress,以及抗白血病藥Tasigna等。目前由京都大學組成外部委員會進行調查
謝謝各位的細心閱讀

藥理學-藥物命名

大家好 今天我要說一個藥物命名的故事
藥物一定會有名字,這是大家都知道的,很不幸的是,任何一種藥物可以有很多名稱:化學名、學名和商品名
1.化學名
顧名思義,就是由IUPAC制定的化學物質命名規則,可以給予
藥物精確化學命名,但這系統性的命名非常複雜且難以記憶
比方說當你看到這一串名字的感覺:
N-(4-hydroxyphenyl)ethanamide
這個或許還好,再來看看這個
(2α,4α,5β,7β,10β,13α)-4,10-Bis(acetyloxy)-13-{[(2R,3S)-3-
(benzoylamino)-2-hydroxy-3-phenylpropanoyl]oxy}-1,7-
dihydroxy-9-oxo-5,20-epoxytax-11-en-2-yl benzoate
2.學名藥
為因應此狀況,我們對一藥物用較簡單但「稍」有一點規律
的命名法稱呼此藥物。當藥廠開發出醫藥,要提出其學名,
並經過適當的國家或國際委員會認可一個藥物只能有一個學
名,雖然學名不見得聽起來悅耳,但可從其字根或尾字看出
其治療用途或化學分類
但學名藥又會因不同的國家委員會而有不同的學名,雖然這
種事已經很少發生且逐漸統一化,比方說:
國際非專利藥品名稱(INN)(WHO的):Paracetamol
中國藥品通用名稱(CADN):對乙醯氨基酚
英國通用藥品名稱(BAN):Paracetamol
美國通用藥品名稱(USAN):Acetaminophen
(藥學系好煩wwww)
目前處方箋和科學期刊等等都一定要用學名,以減少混淆和
錯誤
3.商品名
眾所皆知,就是製造商爽取什麼就是什麼,就是他這個商品
的名字,通常商品名較吸引人又容易記憶,但能提供關於藥
物的資訊很少
繼第二點舉出的藥物,其商品名有:
撲熱息痛、百服寧、泰諾林Tylenol®,、必利通Panadol®、普
拿疼、Panamax®、Calpol®、Doliprane®、Tachipirina®
謝謝各位閱讀

藥理學-基本介紹

大家好 今天我要說一個科普故事 
藥理學“Pharmacology” ,源自古希臘字“pharmakon”,意思就是:藥物。是研究生物活性化學物在體內的作用和身體對化學物質反應的科學
藥理學包括藥效學,藥物動力學,藥物治療學,選擇性,選擇毒性,危險-效益比例,藥物流行病學,藥物經濟學,毒理學等等,讓我為一個一個簡單說明
1.藥效學Pharmacodynamics
敘述藥物質與量的作用,使用不同的劑量或濃度檢測藥物的作用並畫出一條劑量(濃度)-反應曲線,提供在哪一濃度是有效劑量的最低值,治療劑量的範圍,最大效應和效價(這名詞之後會解釋),來衡量這藥物的安全性和療效
2.藥物動力學Pharmacokinetics
根據藥物的性質,判斷身體如何吸收,分佈,代謝和排泄。其中,肝臟是最主要的藥物代謝場所,以口服藥物為例,常經消化系統消化吸收,由肝門靜脈進入肝臟並被代謝,這稱為「首渡效應」,常使藥物因此失去活性
3.藥物治療學Pharmacotherapeutics
研究藥物治療疾病,延緩疾病進展,減輕疾病症狀
很明顯的,為了能合理用藥,藥理知識是必要的,同時要有疾病治療和病理學知識 
4.選擇性Selectivity
藥物的選擇性與化學性質,給藥劑量和途徑,接受者的特殊條件等等,使藥物與某些受體或酵素的作用位有相似之處,而與之契合,並發生促進或拮抗作用
5.選擇毒性Selective toxicity
當藥物用於抗寄生蟲,抗真菌,抗癌等等時,主要目的是要殺死他們,且宿主和宿主環境維持相對無害,因此藥物的毒性選擇就很重要
6.危險-效益比例Risk-benefit ratio
大家都知道藥物有副作用,如何在副作用及治療疾病中做取捨為其重要目的。使用藥物時,藥物的使用效益應大於其危險性,這不單單是死亡危險性的評估,連每一藥劑的成本也是其應考量因素
7.藥物流行病學與藥物經濟學
Pharmacoepidemiology and Pharmacoeconomics
藥物流行學是個針對藥物對一群人的有效作用及副作用的研究,例如:某個社區廣泛使用抗生素對該社區流行肺癌的影響,抗高血壓藥物的使用對族群有中風危險性的影響
藥物經濟學則是考量花費的重要性,包括疾病得花費,藥物的零售價格
感謝大家閱讀,如有任何問題和意見都可以提出

2016年6月7日 星期二

【有機】00 - 大綱

有機化學是許多生理、生化反應的基礎。對有機化學有適當的理解,對於生理生化,乃至很多新聞的解讀,都是非常重要的基礎知識。

之後小編會撰寫一系列有機化學相關的文章,供社友作為參考。

依據Khan Academy的課程,共分成14大單元:


  • 形狀結構與鍵結
     簡介有機分子的形狀結構與鍵結。

  • 共振與酸鹼
     介紹有機分子的共振,以及酸鹼中和的變化。

  • 烷類、環烷與功能基
     介紹常見的烷類、環烷與其反應。以及常見的功能基。

  • 立體化學
     介紹掌性(chiral)概念,以及怎麼使用R/S系統區分有機分子。

  • 取代基與脫去反應
     介紹 Sn1、Sn2、E1、和E2反應,以及他們的產物。

  • 烯類、炔類、E/Z系統
     介紹烯類、炔類,以及其反應。還有與烯類密切相關的E/Z系統。

  • 醇類、醚類、環氧化物、硫化物
     介紹醇類與醚類,還有這兩種分子反應中很常見的環氧化物與硫化物

  • 共軛體系與週環反應
     介紹有機反應中很重要的Diels-Alder反應。

  • 芳香族分子
     介紹芳香性、苯與其衍生物、苯環穩定性、反應等。

  • 醛類與酮類
     介紹醛類與酮類、反應以及相關的重要分子(如醣類)

  • 有機酸與衍生物
     介紹有機酸、反應以及相關的重要分子(如脂肪酸)

  • α-碳化學
     介紹α-碳的定義,以及其化學反應。

  • 胺類
     介紹胺類、反應以及相關的重要分子(如生物鹼)

  • 光譜分析
     介紹如何用光譜分析出官能基、分子結構等資訊

希望各位社友滿意囉!

參考資料
有機化學(四版) / William Brown, Thomas Poon原著; 洪耀釧, 李得響, 李冠漢譯
有機化學天堂祕笈Ⅰ+Ⅱ 作者:克萊因