类似“是药三分毒”这样的说法,大家都不会陌生。但一般认为,“药”是有益于健康的东西,而“毒”则正好相反,是有害健康的。那为什么还会这样说呢?其实,“毒”可以表现出“药”的一面,而“药”也能表现出令人恐惧的“毒”的一面。现在,就让我们一起来探索毒和药之间不可思议的关系吧!
为什么药物肯定会有副作用?
毒物可以用作药物,反过来,药物也可能成为毒物。药物所具有的一些对身体有害的作用,即“副作用”,可以说是药物本身携带的“毒”。为什么会产生副作用呢?原因大致有两点,即“剂量”和“选择性”。
首先,让我们来看看由“剂量”引起的副作用吧。
这里以糖尿病为例。它是一种疾病,患者的血糖值长期保持在较高状态,可能伴有神经障碍、肾衰竭、失明等情况。治疗糖尿病,需要使用“胰岛素”。胰岛素是胰脏分泌的激素,可使血糖值下降。因此,给病人使用合适剂量的胰岛素,可令其血糖值恢复到正常水平。
但是,如果误给病人使用了超量的胰岛素,就会使血糖值下降过多,导致低血糖。这会使人神志不清,严重时病人可能会昏迷,并最终死亡。
像这样过量使用药物,就会使药物有“毒”的那一面显现出来。
与毒物有半数致死量一样,药物也有一个被称为半数有效量的值(ED50:Effective Dose 50%)。ED50是指能对50%的受药人群有疗效的给药量。这时再加大药物剂量的话,会产生副作用,再继续提高,可致人死亡。
如果某种药物ED50与LD50的数值之间相差很大的话,那么就算给药过量,也很难产生副作用。而如果某种药品这一差值较小的话,那就需要注意给药量了。差值较小说明给药量稍稍弄错一点儿,就有可能引发副作用,严重的情况下可能致死。
对预料之外的蛋白质发生作用而引起的副作用
产生副作用的原因之二是“选择性”。钠离子通道只允许钠离子通过,与之类似,蛋白质也具有识别特定对象的功能,就好像钥匙和钥匙孔之间的关系。
蛋白质就像钥匙孔,只有与这个钥匙孔配套的物质才能和这种蛋白质起反应。就算其他物质想要附着在蛋白质上,也会因为形状不吻合而无法起反应。
在现实中,钥匙和钥匙孔可以完美契合,形状稍有差别的钥匙是打不开锁的。但对蛋白质的选择性来说,就远没有那么“精准”了。实际上,人体内的蛋白质差不多有10万种之多。蛋白质种类如此丰富,要制造出某种物质“仅能与其中一种蛋白质惟一结合”就变得极端困难,因此,制造出的物质或多或少都有可能会与别的蛋白质结合。
阿司匹林引起胃部不适的原因是?
服用止痛剂阿司匹林时,它的副作用“胃部不适”,想来不少人都有体会吧。产生这种副作用的原因,也与“选择性”有关。
通过抑制“环加氧酶”(COX)的作用,阿司匹林可以起到抗炎、止痛的效果。COX主要有COX-1和COX-2两类,它们的作用不同:COX-1与胃、肾脏的机能调节有关,而COX-2则与炎症相关。
因此,抑制COX-2的活动就可以抗炎了。但是,阿司匹林不仅会阻碍COX-2,同时也会妨碍COX-1的作用。于是,当COX-1所具有的保护胃黏膜的作用被阿司匹林抑制后,就会产生胃部不适的感觉。目前,科学家正在开发可以选择性阻碍COX-2的药物。
关于药品的副作用,专家的观点是这样的:“截至目前的研究表明,每种药物平均可作用于5~6条信息通路。也就是说,药品除了会产生人们所期待的药效外,还有可能出现一些我们不希望发生的作用,可能表现为服药后的副作用。目前,研究者正在通过全面搜罗并解析体内信息传递途径的方式,研究毒性、药效通过怎样的方式起效。这一研究的成果可用于开发副作用更小的药品。”
毒物是药物最重要的“种子”
如上所述,毒物和药物都具有两面性。因此,可以将毒物作为药物“种子”使用。目前,以毒物为基础研制新药的研究正在进行,下面介绍一下法国一个研究团队的最新成果。
在非洲有一种叫做“黑曼巴蛇”的毒蛇。这种蛇的蛇毒是一种极为烈性的神经毒素,半数致死量为0.185mg/kg,成年人被它咬上一口就能致死。这种蛇毒可阻碍大脑下达收缩和放松肌肉的指令,因此中毒后会出现手脚麻痹、呼吸困难的症状,不到10分钟,全身就会麻木,某些情况下会致人死亡。这也是蛇毒中起效最快的一种。
在对这种蛇毒进行深入分析后发现,它的成分里含有一种物质,具有镇痛作用,被研究小组命名为“Mambalgin”。
目前,缓解晚期癌症患者的剧烈疼痛,一般使用麻醉药品吗啡。Mambalgin的镇痛效果与吗啡相差无几,而且副作用更小(吗啡的副作用包括恶心、抑制呼吸等)、产生药物成瘾的危险性也较低。
在正式变成药品之前,人们还需对Mambalgin进行进一步的研究。它与现在所知所有的镇痛类药物都完全不同,属于一种崭新的镇痛药。这一研究成果,发表在了2012年10月25日出版的《自然》杂志上。
动植物所含的毒素,很有可能以这种方式与重要的医药开发研究产生密切的联系。今后,以毒物为基础,研制新药的工作还将继续进行。
很难出现副作用的药物和需要注意给药量的药物
可对50%的受药者产生疗效的给药量被称为ED50,如果继续加大剂量,药物的毒性就会越来越明显。可使50%受药者中毒的剂量被称为半数中毒量(TD50:Toxic Dose 50%),继续加大药物剂量,则会致死。致死剂量,与毒物一样使用LD50这个值来估算。药物A的三根曲线之间的幅度很宽,因此剂量稍微加大一些、体内药物浓度相应稍微高一些,也基本不会产生副作用。而三根曲线之间幅度很窄的药物B,剂量稍微加大一点、体内药物浓度稍微提高一点,就会产生副作用,因此需要注意给药量。
不要过于恐惧,也不要过于无畏
我们的生活空间里充满了毒物。比如秋天我们可能捡到的银杏,就含有一种叫做“4-O-甲基吡哆醇”的物质,过量摄入这种物质后可能会产生痉挛。过去,也有过量食用银杏果致人死亡的案例。
那么,我们应该怎样与身边的化学物质和平共处呢?专家认为,“没有对身体只有好处而没坏处的东西。在老鼠身上进行的试验表明,被认为对身体有好处的茶里所含有的咖啡因,同样也有致死量,其LD50为130mg/kg。因此,要了解各种物质的合适用量,不要过于恐惧,也不应完全无畏。”
(本文发表于《科学世界》2013年第7期)
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