109 高普考高考三級 藥事 藥理學與藥物化學 考古題詳解
第 一 題4 分
試述下列藥理學名詞之意涵:
(一) Potency
(二) Synergism
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核心觀念
本題考藥理學中兩個基本名詞:**效價(potency)**用來比較藥物達到指定效應所需的劑量或濃度;**協同作用(synergism)**則描述兩種藥物合用後的效應,是否超過各自單用效應的相加預期。
解題方法
(一)Potency(效價)
效價是藥物產生特定程度效應所需的劑量或濃度,通常由劑量—反應曲線判斷。對能產生相同效應的藥物而言,所需劑量越低,效價越高;在對數劑量—反應曲線上,曲線越向左,通常表示效價越高。
常以產生最大效應一半所需的濃度 表示效價: 越低,效價越高。須與**效能(efficacy)**區分:效價比較達到特定效應所需的劑量或濃度;效能比較藥物能產生的最大效應。效價較高不等於最大效應較大。
(二)Synergism(協同作用)
協同作用是兩種藥物合用後,產生的效應大於依兩藥單用效應所預期的相加結果,亦稱超相加作用。判定時應比較同一效應尺度與相同條件下的單用及合用結果;
第 二 題8 分
請問下列藥物中毒之解毒劑為何?並說明之。
(一) Theophylline
(二) Cyanide
(三) blockers
(四) Acetaminophen
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核心觀念
本題考各種藥物或毒物的中毒處置,以及解毒劑如何針對毒性機轉發揮作用。作答時需區分「特異性解毒劑」與「促進藥物清除的治療」:例如茶鹼中毒沒有特異性解毒劑,但可用多劑量活性碳促進清除。
解題方法與各小題解析
(一)Theophylline(茶鹼)
茶鹼中毒沒有特異性解毒劑。處置重點是支持療法與加速清除;口服多劑量活性碳可吸附腸道中的茶鹼,並促進藥物由血液移入腸腔排出,稱為腸胃道透析。嚴重中毒時可考慮血液透析等體外移除方式。作答時須避免把活性碳稱為特異性解毒劑。 茶鹼藥品標示
(二)Cyanide(氰化物)
首選解毒劑為羥鈷胺(hydroxocobalamin)。它直接與氰離子結合,形成毒性低的氰鈷胺(cyanocobalamin),再由尿液排出。硫代硫酸鈉(sodium thiosulfate)也可作為解毒劑,藉由提供硫基質,促進氰離子轉成較低毒性的硫氰酸鹽(thiocyanate)排出。傳統治療也曾使用亞硝酸鈉誘導形成高鐵血紅素,使其結合氰離子;但羥鈷胺可直接結合氰離子,且不會造成高鐵血紅素血症,為常見優先選擇。 歐洲藥品管理局:Cyanokit 美國心臟協會中毒處置指引
(三)β blockers(β 受體阻斷劑)
傳統考試常考的解毒劑為升糖素(glucagon)。升糖素可在心肌透過自己的受體活化腺苷酸環化酶,增加細胞內 cAMP,繞過被 β 阻斷的受體路徑,改善心肌收縮力與心跳速率。
第 三 題20 分
試述下列各藥物之作用機轉及其臨床主要用途:
(一) Azithromycin
(二) Canagliflozin
(三) Rosuvastatin
(四) Osimertinib
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核心觀念
本題考查四類常見藥物的「藥物分類—作用標的—生理效應—臨床用途」連結:
- Azithromycin:巨環類抗生素,抑制細菌蛋白質合成。
- Canagliflozin:鈉-葡萄糖共同轉運蛋白 2(SGLT2)抑制劑,促進尿糖排出。
- Rosuvastatin:HMG-CoA 還原酶抑制劑,降低膽固醇合成與 LDL-C。
- Osimertinib:第三代 EGFR 酪胺酸激酶抑制劑,針對特定 EGFR 突變型非小細胞肺癌。
題目是問答題,沒有選項,也沒有需要代入數值的計算;作答時應對每一藥物分別交代作用機轉及主要用途。
解題方法
依照「分類 → 作用標的與機轉 → 臨床主要用途」逐項作答。機轉應寫到具體標的與下游結果,避免只寫「抗菌」、「降血糖」或「抗癌」等藥效結論。
各藥物詳解
(一)Azithromycin
藥物分類與作用機轉: Azithromycin 為巨環類抗生素,屬於 azalide 類。它可與細菌核糖體 50S 次單位的 23S rRNA 結合,抑制蛋白質合成,並干擾肽鏈延長及核糖體移動,使細菌無法正常製造蛋白質。臨床抗菌效果通常以抑菌作用為主,實際效果會受細菌種類、藥物濃度及感染部位影響。
臨床主要用途: 用於對其具感受性的細菌感染,例如部分呼吸道感染、社區型肺炎、皮膚軟組織感染,以及披衣菌感染等。其抗菌範圍涵蓋部分革蘭氏陽性菌、革蘭氏陰性菌及非典型病原體;但對抗藥菌的療效有限,須依感染病原與抗藥性選藥。
(二)Canagliflozin
藥物分類與作用機轉: Canagliflozin 為口服 SGLT2 抑制劑。腎臟近端腎小管的 SGLT2 負責再吸收多數濾過的葡萄糖。抑制 SGLT2 後,腎臟對葡萄糖的再吸收減少、尿糖排出增加,因而降低血糖;此機轉不直接依賴胰島素分泌或作用。
臨床主要用途: 主要用於第二型糖尿病成人的血糖控制,可與飲食、運動及其他降糖藥物併用。透過尿糖排出增加,也可能帶來體重及血壓下降;在適當病人中,亦可用於降低特定心血管或腎臟事件風險。答題時應以「抑制腎臟葡萄糖再吸收、增加尿糖排出」作為核心機轉。
(三)Rosuvastatin
藥物分類與作用機轉: Rosuvastatin 為 statin 類降血脂藥,是 HMG-CoA 還原酶的選擇性競爭性抑制劑。HMG-CoA 還原酶催化 HMG-CoA 形成 mevalonate,為肝臟膽固醇合成的重要限速步驟。
第 四 題12 分
試述下列抗病毒藥物之作用機轉及其臨床主要用途:
(一) Oseltamivir
(二) Ribavirin
(三) Acyclovir
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核心觀念
本題考查三種作用標的不同的抗病毒藥物:Oseltamivir 抑制流感病毒釋出、Ribavirin 為廣效核苷類似物、Acyclovir 抑制疱疹病毒 DNA 合成。作答時依序交代「藥物活化或作用標的 → 對病毒複製的影響 → 主要臨床用途」,即可完整呈現藥理機轉與臨床定位。
解題方法
先將藥物與病毒複製週期連結:流感病毒需靠 neuraminidase 釋出新生病毒;Ribavirin 進入細胞後經磷酸化,可干擾病毒 RNA 的合成與功能;Acyclovir 則須先由疱疹病毒 thymidine kinase 活化,再抑制病毒 DNA polymerase。依此說明各藥物的用途,並避免把 Ribavirin 說成單一酵素標的藥物。
各藥物作用機轉與臨床用途
(一)Oseltamivir
**作用機轉:**Oseltamivir 是口服前驅藥,經酯酶代謝為活性代謝物 oseltamivir carboxylate。它競爭性抑制流感病毒 neuraminidase,阻止病毒表面神經胺酸(sialic acid)被切除,使新生病毒不易自受感染細胞釋出,也減少病毒在呼吸道黏膜擴散。主要作用於 A 型與 B 型流感病毒。
**主要臨床用途:**治療 A、B 型流感,及流感暴露後或流行期間的預防。治療通常越早開始越能發揮效益,臨床上以症狀發作後 48 小時內開始為佳;重症或住院患者仍可依臨床狀況評估使用。
(二)Ribavirin
**作用機轉:**Ribavirin 是鳥嘌呤核苷類似物,進入細胞後經宿主細胞激酶磷酸化成活性代謝物。其抗病毒作用與病毒種類及感染情境有關,機轉包括抑制 inosine monophosphate dehydrogenase、降低細胞內 GTP;干擾病毒 RNA 依賴性 RNA polymerase;以及增加病毒 RNA 突變,降低病毒複製能力。整體而言屬多重機轉的廣效抗病毒藥,而非只抑制單一病毒酵素。
**主要臨床用途:**可用於特定病毒感染的合併治療,例如與其他抗病毒藥物合併治療慢性 C 型肝炎;吸入劑型曾用於嚴重呼吸道融合病毒(RSV)感染的特定病人。
第 五 題6 分
Hydroxychloroquine 曾是新冠肺炎(COVID-19)潛在治療之熱門藥物,但由於其嚴重副作用勝過療效,FDA 已於本年六月撤銷緊急使用授權。試述該藥之作用機轉、用途及其副作用。
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核心觀念
Hydroxychloroquine(羥氯奎寧,HCQ)是 4-胺基喹啉類抗瘧藥,也是具有免疫調節作用的藥物。本題主要考查它如何抑制瘧原蟲、如何用於自體免疫疾病,以及長期或高劑量使用時的重要毒性。
題幹所稱 FDA 撤銷的是 COVID-19 緊急使用授權(EUA),並非撤銷 HCQ 原有的核准適應症。FDA 於 2020 年 6 月 15 日撤銷該 EUA,理由是當時的證據顯示,對 EUA 所涵蓋的 COVID-19 患者,已無合理依據認為 HCQ 可能有效,且其已知或潛在風險超過效益。FDA 撤銷 EUA 公告
解題方法
按藥物分類作答最清楚:先寫抗瘧機轉,再補免疫調節機轉;用途分成抗瘧與自體免疫疾病;副作用則以視網膜毒性與心臟毒性為重點,並補充常見及其他重要不良反應。COVID-19 可交代其曾受研究及 EUA 的歷史背景,但不能列為確立有效的常規用途。
作用機轉
抗瘧作用:抑制瘧原蟲利用血紅素。 瘧原蟲在紅血球內分解血紅素以取得胺基酸,過程中會產生有毒的游離血基質(heme)。正常情況下,瘧原蟲將血基質聚合成較無毒的瘧色素(hemozoin)。HCQ 可在瘧原蟲食物液泡中累積,干擾血基質聚合,使有毒血基質增加,進而傷害瘧原蟲。此藥主要作用於紅血球期的瘧原蟲;抗藥性與感染地區會影響臨床選藥。
免疫調節作用:影響抗原處理與先天免疫訊號。 HCQ 為弱鹼性藥物,能在溶酶體、內體等酸性胞器中累積並提高其 pH,干擾抗原處理與呈現,也可抑制 Toll-like receptor 7、9(TLR7、TLR9)相關訊號。這些作用可降低自體免疫反應,因此有助於治療系統性紅斑狼瘡與類風濕性關節炎。
用途
- 瘧疾:用於對氯奎寧敏感地區所感染的瘧疾;有氯奎寧抗藥性的地區,不能因 HCQ 同屬抗瘧藥就推定其仍適用,應依感染地區與瘧原蟲種類選擇治療。
- 自體免疫疾病:用於系統性紅斑狼瘡、盤狀紅斑性狼瘡及類風濕性關節炎。
第 六 題24 分
試述下列各藥物之作用機轉,並畫出其活性型(active form)之結構式。
(每小題 4 分,共 24 分)
(一) 🖼️【此處有附圖,請對照原卷】
(二) 🖼️【此處有附圖,請對照原卷】
(三) 🖼️【此處有附圖,請對照原卷】
(四) 🖼️【此處有附圖,請對照原卷】
(五) 🖼️【此處有附圖,請對照原卷】
(六) 🖼️【此處有附圖,請對照原卷】
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核心觀念
本題先依結構辨認藥物,再判斷藥物是直接以原型發揮作用,或需經代謝轉成活性物。前驅藥的活性型通常是受體或酵素的直接作用物;原型藥本身有活性的藥物,則畫原型結構即可。部分藥物也有具藥理活性的代謝物,作答時可一併標明。
解題方法
先找各結構的辨識基團:氯苄基與含硫稠環、氯苯基哌嗪與三唑並吡啶酮、硝酸酯、苯並硫氮雜䓬酮、三苯基乙烯,以及三氟甲基苯氧基。辨認藥物後,再連結其作用標的及生體轉化方式。
各小題作答
(一)Ticlopidine(噻氯匹定)
作用機轉: Ticlopidine 是前驅藥,經肝臟 CYP 酵素代謝產生活性含巰基代謝物。活性代謝物與血小板 P2Y₁₂ ADP 受體形成不可逆作用,抑制 ADP 所誘發的血小板活化與聚集。
活性型結構: 畫出 ticlopidine 的氯苄基含硫稠環骨架,並標示其經氧化、開環後形成的含游離巰基(–SH)活性代謝物。作答重點是活性型為開環含硫代謝物,而非原型 ticlopidine。
(二)Trazodone(曲唑酮)
作用機轉: Trazodone 是 serotonin antagonist and reuptake inhibitor(SARI):拮抗 5-HT₂A 受體,並抑制 serotonin transporter(SERT),減少 serotonin 再回收;此外也有 α₁ 腎上腺素受體及 H₁ 受體拮抗作用。
活性型結構: 原圖所示的 trazodone 原型結構即為活性型,其辨識骨架為「氯苯基哌嗪—丙基鏈—三唑並吡啶酮」。其代謝物 m-chlorophenylpiperazine(mCPP)也具血清素受體活性,但不取代原型藥作為本題主要活性型的作答。
(三)Nitroglycerin(硝化甘油,glyceryl trinitrate)
作用機轉: 硝酸酯經生體轉化釋出一氧化氮(NO),活化血管平滑肌的可溶性 guanylyl cyclase,使細胞內 cGMP 增加、平滑肌舒張。靜脈舒張可降低回心血量與心臟前負荷,並改善心肌缺血。
活性型結構: 主要活性物為一氧化氮:
原型硝化甘油則為甘油三個羥基均形成硝酸酯的結構:
(四)Diltiazem(地爾硫䓬)
作用機轉: Diltiazem 是非二氫吡啶類鈣離子通道阻斷劑,阻斷心肌及血管平滑肌的 L 型電壓依賴性鈣通道,降低心肌收縮力與房室結傳導,並使血管舒張。
第 七 題13 分
Salmeterol 之結構式如下:
🖼️【此處有附圖,請對照原卷】
(一) 試述 salmeterol 之作用機轉及主要臨床用途。(6 分)
(二) 及 分別為何種取代基?(4 分)
(三) 說明其具有長效性之原因。(3 分)
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核心觀念
本題考查 長效型 β₂ 腎上腺素受體促效劑(LABA)salmeterol 的受體作用、臨床用途,以及結構與長效性的關聯。圖中 、 分別對應芳香環上的羥甲基取代基,以及側鏈上的羥基。
解題方法
先由藥理分類判斷:salmeterol 選擇性活化支氣管平滑肌的 β₂ 受體,促進平滑肌舒張;再從結構辨認具親脂性的長側鏈,說明它如何延長受體作用時間。
(一)作用機轉及主要臨床用途
Salmeterol 是選擇性 β₂ 受體促效劑。活化 β₂ 受體後,經由 蛋白刺激腺苷酸環化酶,使細胞內 cAMP 上升,進而活化蛋白激酶 A、抑制平滑肌收縮相關機制,使支氣管平滑肌舒張,達到支氣管擴張效果。
主要用於氣喘的長期控制與預防,以及慢性阻塞性肺病(COPD)的支氣管擴張治療。其起效與持續時間適合維持治療,不適合作為急性氣喘發作時的急救藥;氣喘治療中通常須與吸入型類固醇併用。
(二) 及 取代基
- :羥甲基()
- :羥基()
第 八 題13 分
Cyclooxygenase-1(COX-1)之結構如下:
🖼️【此處有附圖,請對照原卷】
(一) 相對於 COX-1 在 active site 第 434 及第 523 位置的 isoleucine,COX-2 於相同位置為何種氨基酸?(4 分)
(二) Aspirin 會對 COX-1 產生不可逆的乙醯化反應,說明乙醯化反應會發生在那一個氨基酸?(4 分)
(三) Celecoxib 之結構如下:
🖼️【此處有附圖,請對照原卷】
根據 COX-1 及 COX-2 active site 的結構,說明為什麼 celecoxib 選擇性的抑制 COX-2?(5 分)
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核心觀念
本題考查 COX-1 與 COX-2 活性位的胺基酸差異,以及這些差異如何影響 aspirin 的共價修飾與 celecoxib 的選擇性。判斷重點是:COX-2 在活性位附近的胺基酸較小,形成 COX-1 較狹窄、受阻的側袋,使 celecoxib 的磺醯胺基能選擇性結合 COX-2。
解題方法
先依題圖辨認 COX-1 標示的胺基酸位置,再對照 COX-2 的對應位置;接著辨認 aspirin 乙醯化的羥基所在胺基酸。最後將 celecoxib 的磺醯胺基結構,與 COX-2 較大的側袋相連結,說明其選擇性來源。
分題作答
(一)第 434 與第 523 位胺基酸
COX-1 的第 434 與第 523 位均為 isoleucine(異白胺酸);COX-2 在相同位置則均為 valine(纈胺酸)。
(二)Aspirin 乙醯化的位置
Aspirin 會不可逆乙醯化 COX-1 的 Ser530(第 530 位絲胺酸),反應發生於其側鏈羥基,造成酵素活性受到抑制。
(三)Celecoxib 選擇性抑制 COX-2 的原因