약물의 원료 및 생체효과

1. 약물의 원료

신체 기능에 영향을 주기 위한 목적으로 체내에 섭취하는 화학물질을 약이라고 합니다. 초기에 이들 물질들은 우연히 자연에서 발견되었으며 식물은 인체에 사용되는 약물의 원료였습니다. 나무의 열매, 수피, 잎, 수지, 뿌리가 효과가 있다는 것이 발견되었고 오늘날에도 여전히 중요한 약물 원료입니다. 지구 및 토양의 광물도 약물로 사용됩니다. 철, 황, 칼륨, 은, 금 등은 약물을 제조할 때 사용하는 광물입니다. 과학 기술이 발전함에 따라 보다 정교한 약물 원료가 등장하였고 관련 연구의 도움으로 동물에서 나온 물질을 효과적인 약으로 사용되었습니다. 인체에서 부족한 물질이 동물의 선, 기관, 조직의 유사물로 대체되고 있습니다. 동물 원료라는 약물의 기원은 이제 인간 추출물까지 포함합니다. 시체의 뇌하수체는 성장 장애의 치료제를 개발하기 위해 사용됩니다. 마침내 화학자들은 인간이 사용하는 약물을 시판하기 위해 합성 원료를 사용합니다. 실험실에서의 인간의 기술과 화학에 대한 이해가 발전되면서 합성 원료도 진화하였습니다. 약물은 천연물보다는 인공물에서 생산되고 있습니다. 이러한 방법은 오늘날 주요 제약회사에 의해 가장 능동적으로 추구되는 약물의 원료입니다. 경쟁적인 연구는 현재 의료 문제에 대한 치료를 발견하기 위해 화학물질로 실험하는 큰 사업입니다. 많은 항생제들은 합성 또는 반합성인데 이는 감염에 대한 더 나은 치료를 위한 필요성을 충족시키는 연구자들의 결과입니다. 언젠간 암이나 인간 면역 결핍 바이러스에 대한 치료법이 실험실에서 개발된 합성 원료에서 발견될 것입니다. 1990년대에 임상시험용 의약품들은 HIV 감염/에이즈, 악성 종양, 알츠하이머병 등 생명을 위협하거나 심각한 상황에 대한 치료제 개발에 도움이 되었습니다.

2. 신체 내에서 약물의 처리

신체 내로 투여된 약물은 몇 가지 변화를 겪습니다. 생물학적 변화는 4가지 약물 처리로 구성됩니다. 첫째 흡수는 혈류로 들어갑니다. 둘째 분포는 혈류에서 조직 및 체액으로 이동합니다. 셋째 대사는 신체 내에서 물질이 겪는 물리적 및 화학적 변화를 말합니다. 넷째 배설은 약물 대상에서 생성된 노폐물을 신체에서 제거합니다. 물질이 얼마나 빨리 성공적으로 이들 4가지 과정으로 신체를 통과하는지에 대해 여러 변수가 관여합니다. 어떤 과정이 약물 작용과 효과가 방해되는 상황을 나열해 보면 흡수는 위, 구강, 소장, 직장의 점막, 근육과 피하 조직의 혈관 또는 진피층을 처리하며 부정확한 투여는 약물이 혈류 또는 작용 부위에 도달하기 전에 약물을 파괴합니다. 분포는 모세혈관과 세포막을 통한 순환 기계를 처리하며 손상된 혈류로 순환이 억제되면 약물이 조직에 달하지 못하게 됩니다. 대사는 간을 주요 처리하며 간염, 간경화, 간손상 등은 약물의 분해를 억제하여 대사 되지 않은 약물을 축적시킵니다. 배설은 신장, 한선, 폐, 장을 처리하며 신손상 또는 신부전은 약물 노폐물의 통과를 억제하여 신체 내 약물 축적을 초래합니다. 약물의 물리적 특성이 다양하므로 한 약물의 투여법은 다른 약물과 다릅니다. 사용량과 투여, 금기, 경고 등 각 약물에 동반되는 특정 투여법은 약물의 흡수, 분포, 대사, 배설을 촉진하기 위해 제공됩니다.

3. 흡수

약물의 물리적 특성에 따라 약물의 흡수 부위가 다양합니다. 첫째 pH, Aspirin이나 Tetracycline 등의 약산성 약물은 위 점 막을 통해 흡수가 잘 됩니다. 알칼리성 약물은 위를 통해 잘 흡수되지 않고 소장의 알칼리성 환경에서 쉽게 흡수됩니다. 항생제 Teracycline은 pH가 변하지 않는 공복에 투여되도록 합니다. 우유, 유제품, 제산제와 함께 투여된다면 충분히 흡수되지 않습니다. 시럽이나 용액 등 유아용 경구약은 수유 후에 잘 흡수되지 않습니다. 모유나 분유는 위의 산성도를 중화시킵니다. 따라서 약물이 유아에게 공복 시 투여된다면 흡수가 촉진됩니다. 둘째 지용성이 높은 물질은 위 점막을 통해 신속하고 쉽게 흡수됩니다. 알코올이나 알코올 함유 물질은 지용성입니다. 지용성 물질은 위장관을 통해 신속히 흡수됩니다. 지용성이 낮은 물질은 위나 장점막을 통해 잘 흡수되지 않고 위장관 이외의 수단으로 투여될 때 가장 잘 흡수됩니다. 한 가지 예외가 지용성이 낮아도 경구로 투여되는 약물 Neomycin입니다. 장관 수술 전 또는 세균성 설사 치료에 장관 내 세균 억제를 위해 투어 됩니다. 경구로 투여된 Neomycin은 흡수되지 않고 위장관을 통과하며 장관에 축적되고 축적된 항생제는 장관에서 세균을 죽이며 이는 바람직한 효과입니다. 셋째 위안의 음식의 존재입니다. 위 배출 시간은 느리게 하여 흡수를 늦추게 됩니다. 신속한 약물 효과가 요구된다면 공복 시 투여하여 흡수를 촉진합니다. 반면에 일부 약물은 공복 시 투여가 금기시됩니다. 위를 자극하는 약은 음식의 존재로 완충됩니다. 복용법은 오심이나 위궤양 등의 위장관계 부작용을 감소시키기 위해 식전 또는 식후 복용으로 지시될 수 있습니다.

4. 분포, 대사, 배설

분포는 혈류에서 조직이나 체액으로의 약물이동이 해당 약물의 특정 성질에 의해서도 영향을 받습니다. 약물의 지용성 막 투과능에 의해 작용 부위에 도달합니다. 일부 약물은 혈액-뇌-관문 또는 태반 관문을 통과하는 반면에 다른 약물은 통과하지 못합니다. 어떤 약물이 세포막을 통과해서 모유로 들어간다면 수유 시 사용이 금지됩니다. 일부 약물은 선택성 효능을 나타냅니다. 이 것은 어떤 약물이 특정 장기 또는 세포에 친화성을 보이는 것이 의미합니다. 예를 들어 Amphetamine은 뇌척수액 CSF에 선택적으로 효능 합니다. 불임치료제로 사용되는 인간 융모성 성선자극호르몬 hCG은 난소에 선택적으로 효능 합니다. 특성에 따라 어떤 약물은 더 느리게 반응합니다. 2가지 약물이 같은 종류로 분류되더라도 그중 한 약물이 더 신속하게 효과를 나타납니다. 대사는 약물이 간에서 변환되어 분해되고 수용성 부산물로 변합니다. 따라서 약물이 신장으로 쉽게 배설됩니다. 만일 간질환이 있을 경우 환자에게 약물의 독성 효과가 나타납니다. 비효율적인 간에 의해 약물이 적절히 분해되지 못하여 이런 경우가 발생합니다. 약물은 축적되고 간에 의해 변화되지 않고 배설되지 않습니다. 일부 약물은 대사 과정을 우회할 수 있습니다. 그 약물들은 거의 변하지 않고 신장까지 도달하며 나중에 소변에서 검출됩니다. 배설은 일부 약물이 폐, 발한, 변, 담즙, 모유 등으로 제거되지만 대부분 신장으로 배설됩니다. 약물이 반복 투여되기 전에 적절하게 배설되지 않으면 결국 축적 효과가 초래됩니다. 축적 효과는 반복된 투여된 약물이 체내 축적될 때 타나는 증가된 약물 효과입니다. 일잔적으로 축적효과는 위험하거나 유독하고 특히 노인에게 중요합니다.

5. 다른 변수들

많은 변수들이 신체에 의해 처리되는 약물의 속도와 효율에 영향을 줍니다. 약물 자체의 물리적 특성과 신체계 상황이 관여됩니다. 약물 작용과 효과에 영향을 주는 다른 변수들이 제시됩니다. 첫째 나이는 노인에서 대사 외 배설이 느려지므로 축적 효과에 주의해야 합니다. 아이들은 반응에 대한 낮은 역치와 신속히 그리고 때때로 예기치 않은 방식으로 반응하므로 번번이 평가되어야 합니다. 둘째 몸무게가 많이 나갈수록 더 많은 용량이 사용되어야 합니다. 그러나 약물에 대한 감수성이 다양하고 여러 약물 용량은 항상 환자 체중을 기초로 계산하게 됩니다. 셋째 성별입니다. 여성은 일부 약물에 대해 남성에 비해 다르게 반응합니다. 체중에 대한 지방의 비율이 다르고 호르몬 수치도 다릅니다. 임산부이거나 수유 중이라면 대부분의 약물이 사용 금지되거나 복용량이 조정되어야 합니다. 넷째 정신상태입니다. 복용하고 있는 약에 대해 대상자가 긍정적이라면 신체적 반응도 긍정적입니다. 이것을 위약 효과라고 합니다. 위약은 약과 유사한 비활성 물질이며 피검자들에게 약물 또는 위약이 투여되는 맹검 시험에 위약이 흔히 사용됩니다. 다섯째 약물 상호작용입니다. 상승작용, 증강작용, 길항작용, 바람직한 상승작용, 바람직하지 않은 상승작용, 바람직한 증강작용, 바람직하지 않은 증강작용, 바람직한 길항작용, 바람직하지 않은 길항작용이 있습니다. 여섯째 복용량입니다. 약물 작용 또는 유효성에서 다양한 속도를 초래하며 일반적으로 고동도의 초기 용량 투여 후에 저농도의 유지 용량을 투여합니다. 항생제의 경우 초기에 정제 또는 캡슐 2개를 복용하고 매 6시간마다 1개를 복용하도록 지시합니다. 항생제의 초기 투여용량이 항생제의 농도를 증가시켜 세균을 죽일 수 있는 것은 바람직합니다. 일곱째 투여경로입니다. 약물 작용의 속도에 대한 가장 중요한 인자입니다. 약물의 투여 경로는 여행의 경로에 비유될 수 있습니다. A 지점에서 B 지점으로의 여행을 계획할 경우 목적지까지 여러 경로가 있으며 시간, 가격, 안전, 경치 등에 대한 선호도에 따라 경로가 선택됩니다.