读书笔记：什么是药物？

人的生命从诞生那刻起，就与药物息息相关，世界上的药物千千万，那什么是药物呢？带着这个问题，让我们先来看一个例子：2014年在尼日利亚等西非地区爆发了埃博拉病毒，截止2014年12月17日，西非地区累计出现埃博拉病毒确诊疑似和可能感染病例19031例，死亡7373人。埃博拉病毒是一种十分罕见的引起人类和灵长类动物产生出血热的烈性传染性丝代病毒，致死率极高，患者重要脏器衰竭，体内体外到处出血，就像僵尸一样，十分恐怖。1976年，在扎伊尔的埃博拉河地区首次爆发，由此而得名。

埃博拉病毒能引起人类免疫系统的过激反应，由于传染性极强，医护人员的防护措施要求非常严格，要求穿两层防护衣，戴双层手套，双层口罩，再加面罩。2014年，有一位西非卫生部官员和援非中国医疗队一起去医院看望病人，由于天气炎热不舒服，他就揭开面罩，用手在戴口罩的鼻子上揉了揉，结果不幸感染病毒而亡。那有没有药物可以起死回生呢？2014年8月21日，美国埃默里大学医院举行新闻发布会，在利比亚感染埃博拉病毒回美治疗的两名美国医生肯特和南希，经一种尚在临床实验的药物，zMapp的治疗，痊愈出院。这种药物的后续研究正在进行之中。2019年，埃博拉病毒再次在刚果民主共和国爆发，而我国已于2017年10月研制出首个重组埃博拉病毒病疫苗，可用于预防，康希诺生物公司也由此成为港股第一“疫苗股”由此可见，药物就是用于预防、诊断和治疗疾病、有目的地调节人的生理机能的物质。这些神奇的药物分子被人类发现过后，经过工厂的制造生产，来到医院药房，从而进入到人类的身体当中治疗各种疾病。

在人类的历史上，青霉素的发现具有划时代的意义。1928年9月15日，英国细菌学家弗莱明度假回来，发现培养葡萄球菌的培养皿的盖子没有盖好，被不知哪里飘来的一株青霉菌给污染了产生了明显的抑菌圈，后来研究发现是青霉菌生长所分泌的青霉素，杀死了周围的细菌。

1939年，英国人弗洛里和钱恩提纯得到青毒素G，并将其开发成药物大规模生产，在二战中拯救了成千上万受伤士兵的生命。1945年，弗莱明、弗洛里和钱恩共同获得诺贝尔生理学或医学奖。

这就是青霉素G的分子结构式，它由母核，6-APA，以及一条苄基酰胺侧链所组成。它的核心就是母核当中的β-内酰胺环，β-内酰胺环一旦破裂，青霉素就将失效。

细菌与人类的细胞相比，在细胞膜外多了一层由肽聚糖组成的细胞壁，青霉素的作用机理就是让肽聚糖不能交织成网状结构，破坏细菌细胞壁的生成，最后大量水分渗入细菌体内，水淹七军，使细菌肿胀破裂死亡。

但是，青霉素有三大缺点，第一，不耐酸，不能口服，胃酸会破坏β-内酰胺环；第二，不耐酶长期使用细菌会产生β-内酰胺酶来破坏β-内酰胺环，产生耐药性；第三，抗菌谱窄，对革兰氏阴性菌作用效果较差。

细菌通过革兰氏梁色法可分为两大类，被染成紫色的称为革兰氏阳性菌，染成红色的称为革兰氏阴性菌。革兰氏阳性菌细胞壁较厚，肽聚糖层丰富，多达15-50层，而革兰氏阴性菌肽聚糖层较薄，但外面多了层由脂多糖和脂蛋白组成的外膜，青霉素很难穿透这层外膜。

但是人类是最聪明的，想到了各种方法对青霉素加以改造。在支链上增加吸电子基团，β-内酰胺环就会对酸稳定，可制成口服制剂；引入具有空间位阻的大体积集团，就可以把β-内酰胺酶档在一边，不让它靠近β-内酰胺环，得到耐酶的抗生素；在支链上面引入极性亲水性基团，就可以穿透脂多糖这层盔甲，对革兰氏阴性菌起效，这就是如今广为使用的广谱口服抗生素阿莫西林，阿莫西林在青霉素的苯环上引入了吸电子基团羟基，在他的侧链上引入了亲水性极性基团氨基，因此阿莫西林可以耐酸口服，并且对革兰氏阳性菌、阴性菌均能发挥作用，但是，由于没有大体积基团，长期使用阿莫西林仍会产生耐药性。

因此，药物的分子结构决定了它的药效，决定了它的药性，药物的分子结构就是它的物质基础由此看来，药物就是把分子送入人体的一门艺术。