一、藥效學(xué)研究的內(nèi)容
新藥的藥效學(xué)研究主要指對其藥理作用的觀測和作用機(jī)理的探討。內(nèi)容包括：
(一)觀測生理機(jī)能的改變。如新藥對中樞神經(jīng)系統(tǒng)產(chǎn)生興奮還是抑制;對心肌收縮力或胃腸道運(yùn)動是加強(qiáng)還是減弱;對血管或支氣管是擴(kuò)張還是收縮等。
(二)測定生化指標(biāo)的變化，如血糖、電解質(zhì);生理活性物質(zhì)，如血管緊張素、前列腺素、環(huán)磷苷濃度的改變等。
(三)觀測組織形態(tài)學(xué)變化，如血細(xì)胞大小、甲狀腺大小、腎上腺皮質(zhì)萎縮等。
二、藥效學(xué)研究的目的
主要達(dá)到二個目的：一是確定藥物的治療作用，二是確定藥物的一般藥理作用。為新藥臨床試驗(yàn)提供可靠依據(jù)。
三、基礎(chǔ)藥效學(xué)研究方法
藥效學(xué)研究方法很多，概括講可分綜合和分析法。所謂綜合法是指在整體動物身上進(jìn)行，是在若干其它因素綜合參與下考察藥物作用，根據(jù)實(shí)驗(yàn)動物情況不同，可分為正常動物法和實(shí)驗(yàn)治療法。所謂分析方法是采用離體臟器，例如離體腸管、離體心臟、血管、子宮及離體神經(jīng)肌肉制備等，單一地考察藥物對某一部分的作用。深入研究還包括細(xì)胞水平、分子水平的分析研究。
(一)整體動物實(shí)驗(yàn)一般應(yīng)用小鼠、大鼠、兔、貓、猴、狗，根據(jù)不同情況可用正常動物、麻醉動物、病理模型動物。
1.觀察藥物對動物行為影響，是研究中樞神經(jīng)系統(tǒng)藥物作用的基本方法之一。最常用正常動物。如將動物的行為分級，對用藥組和對照組動物進(jìn)行細(xì)心觀察，并按分級法打分，求出平均數(shù)，進(jìn)行顯著性測驗(yàn)，從而可判定新藥是中樞抑制作用還是中樞興奮作用。用轉(zhuǎn)棒法觀察動物的協(xié)調(diào)運(yùn)動，是測定新藥對中樞神經(jīng)系統(tǒng)抑制作用和對骨骼肌松弛張作用的最簡單而經(jīng)典的方法。觀察藥物對記憶力和影響，以及測定藥物的依賴性實(shí)驗(yàn)都是用正常動物。
2.觀測藥物對疾病的療效，則常用病理模型動物。
(1)研究抗精神病藥：常用去水嗎啡造成大白鼠舔、嗅、咬等定向行為，從而觀測新藥的安定作用。
(2)研究抗驚厥藥物時：常用電驚厥法，化學(xué)物質(zhì)引起的驚厥法，如戊四唑、苦味毒等造成動物驚厥模型，從而觀測藥物的抗驚厥作用。
(3)研究鎮(zhèn)痛藥物時：常用熱刺激法，如小白鼠熱板法，電刺激小白鼠尾部法以及化學(xué)刺激法，如用酒石酸銻鉀腹腔注射造成扭體反應(yīng)，從而觀測鎮(zhèn)痛藥的作用。
(4)研究抗炎藥物：用定量的致炎劑如雞蛋清、右旋糖酐
(10)研究抗腫瘤病藥：動物移植腫瘤，用來評價研究腫瘤藥，是目前發(fā)現(xiàn)腫瘤藥最多的途徑。
(11)研究抗微生物藥：將致病微生物接種小白鼠、計(jì)數(shù)死亡數(shù)，是抗微生物藥實(shí)驗(yàn)室評價的常用方法。
3.用整體動物實(shí)驗(yàn)時，常用麻醉動物，但應(yīng)注意麻醉深度的控制和麻醉藥物的選擇。如在研究評價鎮(zhèn)咳藥物時，麻醉過深則明顯抑制咳嗽反射，從而影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。在研究藥物對子宮影響時，最好不用乙醚和氯仿，而選用戊巴比妥鈉。因前者對子宮有明顯抑制，而后者只要劑量適當(dāng)，不影響子宮活動。
(二)離體器官實(shí)驗(yàn)常用的離體器官有心臟、血管、腸段、子宮及神經(jīng)肌肉標(biāo)本，用離體標(biāo)本可比較直觀地觀測藥物的作用。不同的動物標(biāo)本用于測定不同類的藥物作用。
1.離體蛙心和兔心是觀測藥物對心臟活動(包括心率、輸出量、收縮力等)的影響最常用的標(biāo)本;貓、兔、豚鼠和狗乳頭肌標(biāo)本制備比較簡單，在適宜條件下，可較長時間保持良好的實(shí)驗(yàn)狀態(tài)，是觀測藥物對心肌基本生理特性(如收縮性、興奮性、自律性)的影響較好的實(shí)驗(yàn)標(biāo)本。
2.兔主動脈條對α受體興奮藥十分敏感，是測定作用于α-受體藥作用的一個理想標(biāo)本。已被廣泛用來鑒定和分析似交感藥和其對抗藥的作用。
3.豚鼠回腸自發(fā)活動較少，描記時有穩(wěn)定的基線，可用來測定似膽堿藥的劑量一反應(yīng)曲線。而兔空腸具有規(guī)則律收縮活動，可觀測擬腎上腺素藥和抗腎上腺素藥，似膽堿藥和膽堿藥對活動的影響。
4.未孕兔子宮對α-受體興奮藥十分敏感，可用于鑒定α-受體興奮藥或阻斷藥。豚鼠離體氣管片主要含β-受體，廣泛用于鑒定和分析作用于β-受體的藥物的作用。
5.蛙坐骨神經(jīng)腓腸肌標(biāo)本，小雞頸半棘肌，大白鼠膈神經(jīng)標(biāo)本常用來評價作用于骨胳肌的藥物。
6.在離體器官法中，不同動物的不同器官都要求最適宜的營養(yǎng)環(huán)境，因此各種動物的人工生理溶液成份和配制都有區(qū)別。在離體器官研究中應(yīng)特別引起重視。
(1)滲透壓：要等滲，但不同動物對同一物質(zhì)的等滲濃度要求不同。如生理鹽水溶液，冷血動物用0.6~0.75%;溫血動物用0.8%~0.9%。
(2)各種離子：溶液中含有一定比例的不同電解質(zhì)離子職Na+、K+、Ca2+、Mg2+、H+、OH等是維持組織器官功能所必須。組織器官不同，對生理溶液中離子的成份和濃度要求亦不同。
(3)pH影響：人工生理鹽水中pH一般要求在所中性，對于哺乳動物心臟冠狀動脈，酸性生理深夜可使平滑肌松馳;堿性則可使節(jié)律加快，振幅縮小。
(4)其它條件：葡萄糖提供組織活動所需能量，臨用時再加入，以防變質(zhì);有的離體器官需要氧氣，如離體子宮、離體兔心、乳頭肌等。而離體腸管通以空氣就可以了。
(三)細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)細(xì)胞培養(yǎng)是在細(xì)胞水平甚至細(xì)胞水平研究藥物作用并分析作用機(jī)理的實(shí)驗(yàn)方法。
1.抗腫瘤藥物的體外研究，就是利用細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)，根據(jù)不同原理測定藥物抗腫瘤作用。在美藍(lán)試管法中，就是根據(jù)癌細(xì)胞含有氫酶，該酶可使代謝底物脫氫使美藍(lán)還原變?yōu)闊o色這一原理，將腫瘤細(xì)胞懸液與受試藥物混合，加放美孵育。如美藍(lán)不退色，即初步判定該藥具有抗癌作用。
2.近年來發(fā)展起來的免疫藥理學(xué)研究方法也是在細(xì)胞水平觀察免疫功能改變。如小白鼠腹腔區(qū)噬細(xì)胞吞噬雞紅細(xì)胞實(shí)驗(yàn)及玫瑰花結(jié)試驗(yàn)，可用于初步評價免疫增強(qiáng)劑或免疫抑制劑。
3.在抗生素作用機(jī)理研究中，利用透射式電子顯微鏡對金葡萄超薄片進(jìn)行觀察，可以看到青霉素類抗生素使其細(xì)胞形態(tài)的改變，還可看到氨基糖甙類抗生素使肺炎桿菌核糖體數(shù)目減少，這些都是在亞細(xì)胞水平對藥物作用機(jī)理的探索。
(四)生化實(shí)驗(yàn)方法
隨著藥理科學(xué)的不斷深入，藥理研究手段逐漸由生理轉(zhuǎn)變?yōu)樯蛎笇W(xué)手段為主了。成為分子藥理學(xué)的主要內(nèi)容。
1.用離體脂肪組織研究作用于β-受體的藥物(脂肪組織存在β-受體)，如果藥物對β-受體有興奮作用，則引起游離脂肪酸釋放增加。予先加入β-受體阻斷劑，則可使游離脂肪酸釋放量明顯減少，甚至完全阻斷。因此通過測定游離脂肪酸含量，可評價作用于β-受體的藥物。
2.抗過敏藥物研究，先腹腔注射抗原致敏，24小時后注射受試藥物，再次注射抗原攻擊，然后處死動物，收集腹腔液并離心，用熒光分光光度法測定組織胺含量，從而評價受試藥物抗變態(tài)反應(yīng)的作用。
3.利用蛋白激酶與一定量氚標(biāo)記的cAMP結(jié)合，而內(nèi)源性cAMP可競爭置換出氚標(biāo)記的cAMP，再通過微孔濾膜把結(jié)合的和游離的氚標(biāo)記的cAMP分開，再用液體閃爍計(jì)數(shù)器測定放射性，從而可換算成體內(nèi)cAMP含量，可分析鑒定作用于β-受體藥物作用機(jī)理。
4.將配基(如藥物)用放射性同位素標(biāo)記，應(yīng)用放射自顯影枝術(shù)，可研究受體的分布和數(shù)量。
總之，這些技術(shù)和新方法的應(yīng)用，使藥理學(xué)的研究達(dá)到嶄新的境界。
作用機(jī)理的研究是對一個藥物最本質(zhì)的研究，但由于機(jī)體的復(fù)雜性，使之耗時、費(fèi)功、致使大部分藥物在分子水平的作用尚不清楚。然而，盡管一個藥物作用機(jī)理還不清楚，只能在臨床上有適應(yīng)證而毒副反應(yīng)小，就可以使用，并在使用過程中再進(jìn)行深入的研究。不少藥物，通過基礎(chǔ)研究一臨床應(yīng)用一基礎(chǔ)研究的途徑，有僅加深了對藥物作用本質(zhì)的了解，還發(fā)現(xiàn)了新的用途，即所謂的老藥新用。
四、新藥基礎(chǔ)藥效學(xué)研究程序
(一)觀察新藥的特定藥理作用所謂特定藥理作用是指新藥的主要治療作用。包括：1.體外研究如新藥對離體離器官的作用;在試管內(nèi)研究新藥對致病微生物的作用;骯腫瘤藥物體外篩選等。共同特點(diǎn)是方法簡便，敏感性高，比體內(nèi)法用藥量少，結(jié)果判斷更直接，不需消耗大量動物。
2.體內(nèi)研究
(1)用正常動物：如觀測新藥對行為的影響。
(2)制作動物病理模型：如心律失常動物模型;高血壓動物模型;腫瘤及感染動物模型等。
(3)觀測新藥的療效：包括癥狀改善及計(jì)量指標(biāo)(如血壓、呼吸深度、心電圖等)和計(jì)數(shù)指標(biāo)(如心率、血細(xì)胞計(jì)數(shù)、死亡率等)。
(二)觀測一般藥理作用所謂一般藥理作用，是指新藥機(jī)體主要器官系統(tǒng)理作用(包括離體和主體)和藥物的相互作用。包括：
1.對神經(jīng)系統(tǒng)的作用如對中樞神經(jīng)系統(tǒng)表現(xiàn)為興奮還是抑制。
2.心血管系統(tǒng)如心率、血壓、心輸出量、心電圖等。
3.呼吸系統(tǒng)如呼吸次數(shù)和深度以及對呼吸道平滑肌的作用。
4.消化系統(tǒng)胃腸刺激作用，張力變化、大便次數(shù)及形態(tài)。
5.造血系統(tǒng)紅、白細(xì)胞計(jì)數(shù)、白細(xì)胞分類、血小板數(shù)及藥蛋白數(shù)量等。
6.肝臟功能包括SGOT和SGPT測定。
7.腎臟功能肌酐清除率。
8.藥物相互作用協(xié)同和拮抗作用。
9.其它藥理作用動物活動力，行為變化等。
五、用動物實(shí)驗(yàn)評價新藥的要點(diǎn)
(一)動物選擇是否得當(dāng)，直接關(guān)系著實(shí)驗(yàn)的成功和質(zhì)量高低一般應(yīng)選擇某一功能高度發(fā)達(dá)或敏感性較高的動物，如大鼠不能;鴿、狗、貓的嘔吐反應(yīng)敏感，常用來評價引起催吐和鎮(zhèn)吐的藥物的作用，而鼠類和兔則不能;家兔對冷損傷易發(fā)生，狗則不能;豚鼠對銅離子及汞離子的急性毒性很敏感，而大鼠小鼠則較耐受;因此有人說，在評價動物選擇是否得當(dāng)時，主要看是否用“專家”式動物。
根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康�，選擇好“專家”式動物之后，還應(yīng)注意動物的性別、年齡和純種。如大鼠腹腔注射八甲基焦磷酸胺，此藥經(jīng)肝藥酶轉(zhuǎn)化成毒物，新生鼠無藥酶活性，所以不死;藥酶活動性隨年齡增高，但雌鼠藥酶活動性低于雄鼠，故到100天雌鼠僅死亡20%，而雄鼠全死。
動物純種亦很重要，有人報告6個試驗(yàn)室測定同一藥物的LD50結(jié)果很不一致，后發(fā)現(xiàn)動物種系是一個重要因素，改為一農(nóng)場繁殖的純處動物后，結(jié)果變?yōu)橐恢隆?/P>
(二)動物分組是否隨機(jī)隨機(jī)分組是動物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和臨床觀察的一個重要原則。其目的是使一切干擾實(shí)驗(yàn)的因素分配到各組時只受純機(jī)遇的抽樣誤差的影響。而不受實(shí)驗(yàn)者主觀因素的影響。在動物實(shí)驗(yàn)時，因?yàn)橐淮慰傻玫阶銐虻膭游�，所以常用隨機(jī)數(shù)目表法分組。只有隨機(jī)化的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)才能進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理。否則實(shí)驗(yàn)結(jié)果不可靠，統(tǒng)計(jì)學(xué)處理無意義。
(三)觀測指標(biāo)是否客觀新藥的療效水平、必須靠客觀指標(biāo)反應(yīng)出來，如生理、生化的化驗(yàn)指標(biāo)，病理切片，X線檢查等。為使客觀指標(biāo)更精確，儀器應(yīng)盡量先進(jìn)，靈敏感度高，每次藥品應(yīng)用同一批號，溫度和濕度都應(yīng)行到適當(dāng)控制。
(四)對照組設(shè)立是否妥當(dāng)對照組非常重要。用生理鹽水代替實(shí)驗(yàn)新藥稱陰性對照或空白對照;用已知發(fā)展開藥或叫工具藥代替實(shí)驗(yàn)新藥者稱為陽性對照或標(biāo)準(zhǔn)對照。對照組應(yīng)在同時地同樣條件下進(jìn)行，否則失去意義。實(shí)驗(yàn)組和對照組動物數(shù)應(yīng)相等，輕視對照或使用少量動物作對照不妥當(dāng)?shù)摹?/P>
(五)報告資料是否完善新藥的特定治療作用和其它藥理作用(包括毒副作用)都應(yīng)如實(shí)、全面地寫入報告，特別是毒副作用反應(yīng)不得有意刪節(jié)或隱瞞。為穩(wěn)妥可靠，就盡量采用兩種動物和兩種藥理指標(biāo)進(jìn)行評價。
六、臨床藥效學(xué)
(一)概念藥物和機(jī)體間可產(chǎn)生影響。臨床使用的藥物對機(jī)體所產(chǎn)生的作用，屬臨床藥效學(xué)范疇。機(jī)體對藥物的作用屬藥代動力學(xué)范疇。
(二)臨床藥效學(xué)的研究內(nèi)容
1.藥物對機(jī)體產(chǎn)生的作用。
2.藥物對病原體產(chǎn)生的作用。
3.藥物對組織器官的作用。
4.藥物作用于機(jī)體的位點(diǎn)“受體”(Receptor)現(xiàn)已確知，所謂受體是位于細(xì)胞膜或細(xì)胞內(nèi)的一種蛋白質(zhì)，能同體內(nèi)神經(jīng)傳導(dǎo)介質(zhì)、激素及其它內(nèi)源性活性物質(zhì)或藥物相結(jié)合，從而引起一系列生化反應(yīng)，產(chǎn)生生物效應(yīng)。受體具有高度特異性。
(1)受體的種類：①膽堿能受體;②腎上腺素能受體;③多區(qū)胺受體;④組織胺受體;⑤各種激素受體;⑥阿片受體。
(2)受體激動劑：藥物與受體結(jié)合后產(chǎn)生興奮作用。
(3)受體阻斷劑：藥物與受體結(jié)合后產(chǎn)生功能抑制。
5.藥物不良反應(yīng)。
(三)臨床藥效學(xué)研究目的為臨床篩選療效高、毒性小的藥物，避免毒副作用，達(dá)到安全、合理用藥的目的。
(四)臨床藥效學(xué)與基礎(chǔ)藥效學(xué)的異同兩者研究的內(nèi)容和目的的基本相同，前者是對已提供臨床使用的藥物進(jìn)行再評價、后者則用于新藥的研究。研究的對象也不同，前者是使用藥物的病人，而后者則是供藥物研究的動物。
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