약리학은 어떤 순수한 상태의 화합물이 생체에 미치는 영향을 조사 연구하는 과학이다. 그런데 화합물이 생체 내에서 생리효과를 초래하기 위해서는 우선 그 물절이 체내에 들어가야 하고, 그 홉수된 화합물은 생체 내의 어떤 물질과 분자적 수준에서 화학적 내지는 물리적 결합을 형성하여야 한다. 이러한 결합은 일련의 생화학적 연쇄반옹을 유발하면서 증폭되어 결과적으로 우리가 관찰하는 생리효과를 발현한다.
일반적으로 체내에 홉수된 물질은 그대로 존재하는 것이 아니고, 체내의 복잡하고 다양한 생화학적 환경하에서 다양하게 대사되어 주로 대소변을 통하여 체외로 배출된다. 약은 주로 사용이 용이한 정 제 (tablet) 또는 캡슐 (capsule) 상태로 제조되는 데 불안정하여 복용이 불가 능 할 경우라든 지, 또 는 신속한 약효발현을 위해서는 주사제로 사용 한다.
약의 체내 흡수
흡수란 약물이 투여 부위에서 혈장으로 이동하는 과정을 말하며, 그 흡수 속도와 흡수 효율은 약물의 투여방법, 용해도 및 물리 화학적 성질에 따라 다르다. 용액상태의 약물은 경구투여 (oral administration) 후 곧 흡수되지만 정제나 캡슐은 흡수 전에 그 약물이 우선 위장 내에서 용해되어야 한다.
일반적으로 정제는 80 %의 희석제 (diluent)와 결착제 (binder), 그리고 약 10% 의 붕해제 (disintegrants; 정제의 붕괴와 그에 따른 용해를 돕는 물질)가 포함되어 있고, 실제 약리효과를 초래하는 유효성분(active component)은 불과 5~10%정도만 포함되어 있다. 일반적으로, 약은 조속한 홉수가 바람직하지만 때로는 장기적으로 지속적인 흡수를 요구하는 경우도 있다.
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Material |
Comments |
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Spray dried Dextrose |
Good compressibility and stability but absorbs moisture at high humidity . |
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Lactose |
Inert, tasteless but incompatible with primary amines. |
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Calcium lriphosphate |
Comparatively cheap insoluble diluent; stable but poor compressibility and some grades abrasive. Dissolves readily. |
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Sodium chloride |
Used for tablets which must be dissolved in water before administration. |
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Microcrystalline cellulose |
Used for direct compression fonnulations. |
많이 쓰이는 희석제
일반적으로 복용한 약물은 다수의 세공(細孔)을 소유한 지방성 막에서 단순 확산에 의해 흡수되는데, 비이온 화합물이 이온 화합물보다 더 효율적으로 흡수된다. 따라서, 염기성 약물은 산성인 위액에 의하여 이온화된 물질로 변하여 흡수 수가 불량해지는 반면에, salicylate 와 같은 산성 약물은 위 액에 의해서 비이온 물질로 변화됨으로써 흡수가 용이해진다. 약산성이나 약염기성 약물들은 위보다 더 알칼리성인 장 (pH 6.6-5.3) 에서 흡수가 양호하다.
경구투여에서 한가지 고려해야 할 것은 약물의 일차통과효과(first pass effect) 이다. 약물이 장에서 흡수되어 혈류(blood stream) 를 타고 체내 각처로 운반될때 처음으로 도달하는 기관이간 (liver) 인데, 이 기관은 체내에서 흡수되어 각처로 분산되기 전에 간장에서 대부분이 대사되어 체외로 배출되어 버림으로써 충분한 약효를 발휘하지 못하는 경우가 있는데 어러한 현상을 first pass effect 라고 한다. 그러므로 이런 물질들은 경구 투여제로서 적당하지 못하다.
위장에서 잘 흡수되지 않는 약물은 비경구적 투여 (parenteral administration) 방법에 의존하는데, 이러한 방법은 투여의 불편은 있어도 일반적으로 흡수속도가 빠르다. 그러나 페니실린 (penicillin) 제와 같이 현탁액이나 콜로이드(colloid) 제제는 수용액보다 서서히 홉수됨으로써 지속적인 치료효과를 얻을 수 있다.
비경구 투여의 방법으로 흔히 사용되는 것으로는 피하주사(subcutaneous injection), 근육내 주사(intramuscular injection), 정맥내 주사(intraveneous injection) 등의 방법이 있으며, 또 척추강내 주사(intrathecal injection) , 흡입 (inhalation), 점막적용 (application to mucous membrane)과 외용 (external application) 등이 있다.
피하주사에 의한 투여 약물은 경구투여시와 달리 간을 통과하지 않고 직접 모세혈관에서 홉수되므로 약물의 변화 및 손실이 적어서 경구투여의 1/2-3/4 의 용량으로 경구투여시와 동등한 효과를 얻을 수 있다. 근육내 주사는 지속적인 작용을 가져올 수 있고, 정맥내 주사는 신속한 약효발현과 약물의 대사에 의한 변화를 감소시킬 수 있 는 것 외에 약물의 혈중 농도를 정확하게 조정할 수 있는 장점이 있다. 따라서 경구 투여시의 용량의 1/3-1/10 의 양으로서 경구투여시와 동등한 효과를 얻을 수 있다.
혈장에 도달한 후 약물은 신속히(약 4 분 내에) 체내 각 조직으로 분배되는데, 이때 약물이 작용처 또는 작용부위에 도달하려면 여러 개의 막(membrane) 을 통과하여야 한다. 중추신경계에 작용하는 약물이 뇌에 도달하려면 혈액뇌관문(血液腦關門, blood brain barrier) 을 통과하여야 한다. 혈액뇌관문은 뇌를 보호하는 특별한 조직으로 구성된 일종의 막으로서 뇌로 들어가는 물질의 통과를 규제하여 뇌를 유독한 물질로부터 보호하는 역할을 한다.
혈액 중에 들어온 약물의 일부는 혈장단백질 , 그 중에서도 주로 알부민(albumin) 과 결합하 는 데, 이때 결합된 약물과 유리상태의 약물은 평형을 이루고 있어 비결합 상태의 약물이 배설되거나 대사되어 농도가 감소되면 결합 상태의 약물은 일부가 분해되어 유리 상태의 약물로 전환된다. 결합된 약물은 생체내 변화(biotransformation)를 경험하지 않기 때문에 이러한 평형을 통하여 약물의 생체내 반감기가 연장되기도 하지만 결합상태의 약물자체 는 약리효과를 발 휘하지 못한다. 또한, 어떤 약물은 세포와 결합을 하는 것도 있다.
따라서, 오직 투여한 약물의 일부만이 목표 조직 (target tissue) 이나 기관에 도달하여 작용부위와 물리 화학적 결합을 일으켜 생리효과를 유발하는데, 이때 목표 조직과 실제 약리효과를 나타내는 반응조직 (response tissue) 은 동일하지 않은 경우가 많다. 목표 조직에 도달하여 그 조직에 존재하는 작용부위, 즉 수용체와 물리 화학 적 결 합이 생화학적 반옹올 유 발하고 , 이것이 연속적으로 전파되어 증폭되면서 결과적으로 관찰되는 생리효과는 타조직에서 나타난다. 예를 들면 strychnine과 같은 경련제 (convulsant)의 목표조직은 중추신경계에 존재하지만, 경련의 발현은 횡문근 (striated muscle) 에서 나타난다.
약물이 일단 수용체와 작용하여 생리효과를 유발한 후에는 수용성 물질로 대사되어 체외로 배출된다. 일반적으로 수용성이 큰 약물일수록 배설이 용이하다. 지용성 약물은 홉수가 용이한 데 비하여 배설이 어려우므로 장시간 체내에 남아있어 지속적인 약효를 나타내 는 경향이 있다. 체내에 들어간 약은 대부분 대사되어 대사물(metabolites) 로서 체외로 배설되나 변화되지 않은 원상태로 배출되기도 한다. 대변으로 배설되는 것은 주로 미홉수의 약물이거나 담줍(bile) 에서 배출되는 대사물로서 장관 (intestinal tract) 에서 재흡수되지 못한 것들이다. 소변올 통하여 배설되는 약물이나 대사물은 주로 다음 세 과정에 의한다. 즉, 사구체 여과(glomerular filtration), 능동적 요세관 분비 (active tubular secretion) 와 선뇨세관에서의 수동적 재흡수 (passive tubular reabsorption) 이다 .
일반적으로 원하는 단 한 가지의 약리작용만을 나타내는 이상적인 약물은 없다. 즉, 모든 약물은 부작용이 있거나, 2종 이상의 생리효과를 유발한다 . 여기서 어느것이 주작용이고 어느 작용이 부작용이냐 하는 것은 사용 목적에 따라 다르다. 예를 들면, Methapyrilene 은 알레르기나 고초열(柏草熱, hay fever) 에 유효한 항히스타민제이나, 또한 진정 (sedation) 효과가 있어 수면제 로 사용되며, 국부마취 효과가 있어 가려움증을 막는 크림제 로도 사용 된다. Methapyrilene을 고초열 해소제로써 사용할 떄 그의 진정 효과는 부작용이 된다.
그러나 입의 침을 마르게 하고 시야를 흐리게 하는 효과는 분명히 이 약의 어느 용도에 있어서나 유해한 부작용이라 볼 수 있다. 또, 같은 약이라도 용량에 따라 그의 생리 효과가 현저하게 다를 수 있다 . 소량(2 정 , 0.6 gram) 의 아스피린은 진통효과와 해열작용이 있으나, 소염제로써 관절염 환자에게 사용하려면 4 ~ 6 정 (1.2~ 1.6 gram) 을 복용하여야 한다 . 그러나 10 정 이상을 일시에 취하면 오히려 두통이 오고 구기 (nausea) 를 일으키는 등 유해한 효과를 나타 낼 뿐만 아니라 생명에 도 위험이 있다.
약의 분류
약물의 분류방법에는 여러 가지가 있으나 약의 효능면에서 다음의 4 종으로 대분할 수 있다.
첫째로, 중추 신경계 약들인데 이 중에는 기분이나 신경활동(mental function)에 영향을 끼치는 항우울제 (antidepressants), 정신요법제 (antipsychotics), 불안 해소제 (anxiolytics) 등이 있으며, 간질 치료에 사용되는 항경련제 (anti-convulsant), 불면 치료에 사용되는 진정취면제 (sedative hypnotics), 통증 치료에 사용 되는 진통제 (analgesic) 와 Parkinson 질환에 사용되는 항파킨슨제 (anti-parkinsonian) 등이 이에 속한다.
둘째로는, 혈액순환과 같은 인체의 동적과정 (dynamic process) 에 영향을 주는 약들로서 여기에는 항부정맥제( antiarrhythmics), 항협심증제 (anttanginals), 그리고 혈관확장제와 같은 고혈압강하제 (antihypertensives) 와 항혈 전제 (antithrombctics) 등이 있는데, 이들의 약리작용은 모두 심장이나 혈액의 순환과 관련이 있다. 많은 종류의 알레르기질환의 치료제와 위장관(gastromtestinal) 질환 치료에 사용되는 약도 여기에 속한다.
셋째로, 화학요법제 (chemotherapeutics) 들로서 항생제 (antibiotics), 항암제(antineoplastics), 구충제 (antiParasitics), 항바이러스제(antivirals)와 항곰팡이제 (antifungals) 와 같은 것들이 여기에 속한다. 이들은 질병을 일으키는 병원체(기생충, 세균, 바이러스, 진균, 원충륨)에 선택적으로 작용하여 이의 생장, 번식을 억제하거나 사멸시켜 질병치료의 효과를 나타내느 약들이다.
마지막으로, 대사 질환(metabolic disease) 과 내분비 기능 (endocrine function)의 질환 등에 사용하는 약들로서, 이들은 위의 세 범주에 속하지 않는 여러 종류의 약들로서 , 염증(inflammation) , 루마티즘(rhumatoid arthritis), 당뇨병(diabetes), 지방질 대사의 장애, 중중동맥경화증(atherosclerosis) , 성 호르몬 및 펩티드 호르몬의 장애로 인한 질병치료제들을 들 수 있다.
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