（圖源：scienceabc）

來源： 科學媒介中心

邱媛媛 編譯

頭痛時喫一片布洛芬，疼痛可能很快就會減輕；發燒時喫一片布洛芬，體溫很快就會下降。你有沒有想過，布洛芬如何知道你是頭痛、發燒，而不是其他病痛呢？

藥物似乎可以精確判斷我們的病痛，快速有效地減緩或治癒病痛。其實並非如此，藥物根本不“知道”自己該去哪裏。

part.1 藥物如何在體內發生作用？

膠囊、藥片或液體形式的藥物從口腔進入，經過咽喉，沿食管、胃到達小腸、大腸，經過的各部位都會對藥物有不同程度的吸收。一般來說，小腸較長且上面附有小腸絨毛，吸收功能較強，因此，小腸是藥物吸收的主要場所。

用於治療腹瀉或便祕的藥物，會在小腸中尋找目標受體，其他藥物會在尋找目標之前穿過腸道進入血液。有些藥物（如血液稀釋劑）的目標受體就在血液中，其他大多數藥物是隨血液到達身體其他部位（如肝臟）。

肝門靜脈是一條特殊的“高速公路”，將小腸吸收的藥物通過血液輸送到肝臟。藥物在肝臟進一步分解成各種藥物成分，並釋放回血液中。所有器官和組織都離不開血液運輸的營養物質，藥物會到人體的任何地方，但這並不意味着它會起作用。

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大多數藥物的化學物質只能附着在體內特定的蛋白質分子上，這些蛋白質分子被稱爲受體。在細胞表面和內部，有許多不同類型的受體，每種受體類型都有不同的形狀，功能就如同鎖一樣，用配套的鑰匙才能打開。

藥物在全身流通的過程中，遇到合適的受體就會結合，執行特定的功能。止痛藥執行的功能是切斷神經的疼痛信號；反流藥物會阻止胃酸分泌；抗抑鬱藥可以調整大腦中的化學物質；抗生素會殺死細菌。總之，藥物產生效果的方法有很多，首先要做的就是抓住目標受體。

part.2  副作用是怎麼產生的？

布洛芬可以減輕疼痛，也可以退燒。布洛芬與受體結合後，能夠抑制前列腺素和前列環素的合成，前列腺素和前列環素是能夠引發炎症和疼痛的化學物質。當布洛芬作用於炎症組織局部時，會通過對酶活性的抑制，減少前列腺素或其他遞質的合成，從而減少組織局部的神經傳導，緩解局部疼痛。

前列腺素本身會引起紅、腫、痛和發熱，當前列腺素減少後，也會起到降溫退燒的作用。只有當布洛芬與患處的相應酶結合時，藥物才能發揮作用，最終達到預期效果。如果藥物沒有與目標受體結合，就不會產生預期效果。

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藥物發生作用的機制並非萬無一失，藥物也可能與目標受體以外的受體結合，特別是與受體的形狀相似時。當藥物與錯誤的目標結合後，會引發一系列連鎖反應，這就是藥物的副作用。因此，我們必須按照規定劑量服用藥物。

如果服用劑量低於規定劑量，藥物可能無法與目標受體結合而發揮它的作用。相反，當服用量超過處方劑量時，藥物不僅僅與目標受體結合，還會引起意料之外的反應，即增加了副作用的發生概率。每種藥物都有較爲確定的副作用列表，如引起胃部不適、嗜睡、口乾等，這些都會在說明書上標明。

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對於化療藥物，副作用是不可避免的。化療藥物是專爲快速生長的癌細胞設計的。他們在消滅癌細胞的同時，也可能攻擊其他快速分裂的細胞（比如毛髮細胞），這就是爲什麼化療總會導致脫髮。

part.3  “智能藥物”的研發

爲了讓藥物更安全、有效，研究人員正致力於研發“智能藥物”，這種藥物可以精確地將藥物輸送到目標位置，或通過外界刺激來激活藥物的釋放。在理想情況下，藥物在靶點附近保持不活躍狀態，直到激活它們纔會發生作用。

由於藥物脫離目標受體後會被排出體外，患者需要定期服用藥物。通過控制藥物的激活，研究人員可以將藥物持續維持在體內所需的劑量水平，從而避免頻繁服藥。

近期的一項研究中，研究人員檢測到體內啓動藥物釋放的化學信號，形成一個完全自動化的藥物輸送系統，在正確的時間、在身體的任何地方，高效且特異性地輸送正確劑量。

另一項研究中，研究人員觀察了放置在皮膚、脊髓或大腦的微芯片，以精確地傳遞藥物。這種微芯片有一些裝入藥物（如化療或止痛藥物）的小孔，並用金箔蓋住小孔。施加一定的電壓溶解金箔蓋，藥物就被釋放了。

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也許在未來，我們服用的智能藥物就不會漫無目的地在血液中徘徊了，但比較現實的問題是，科學家能否讓“智能藥物”像傳統藥物一樣便宜呢。