112 公務人員升官等薦任 藥事 藥理學與藥物化學 考古題詳解
第 一 題25 分
(一) 鎮定安眠劑-Benzodiazepine(BZD)和 Barbiturates 在藥理機制上有何差別?(20 分)
(二) BZD 過量的解毒劑為何?(5 分)
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核心觀念
本題考的是兩類鎮定安眠劑對 GABA<sub>A</sub> 受體-氯離子通道複合體的調節方式。兩者都能增強 GABA 的抑制作用,但作用位點及對氯離子通道開啟的影響不同。
GABA<sub>A</sub> 受體是配體門控氯離子通道。GABA 與受體結合後,氯離子通道開啟,使氯離子進入神經元,造成膜電位超極化,降低神經元興奮性。
解題方法
比較兩類藥物時,掌握三個關鍵:作用位點、與 GABA 的關係、改變通道開啟的方式。BZD 是 GABA 的正向異位調節劑,須有 GABA 才能發揮作用;Barbiturates 也增強 GABA<sub>A</sub> 受體作用,但在高劑量下可直接開啟氯離子通道,因而較容易造成嚴重中樞神經抑制。
| 比較項目 | Benzodiazepines(BZD) | Barbiturates |
|---|---|---|
| 結合位點 | GABA<sub>A</sub> 受體的 BZD 異位結合位點,與 GABA 位點不同 | GABA<sub>A</sub> 受體上的 barbiturate 結合位點,與 BZD 位點不同 |
| 對 GABA 的關係 | 正向異位調節 GABA 的作用;須有 GABA 存在才會增強通道開啟 | 增強 GABA 作用;高劑量時可不依賴 GABA,直接開啟氯離子通道 |
第 二 題15 分
Proton pump inhibitors-Omeprazole,為何需要空腹服用?其活化機制為何?
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核心觀念
本題考 omeprazole(奧美拉唑)作為質子幫浦抑制劑(PPI)的服藥時機與前驅藥活化機制。題圖所示為 omeprazole 的結構,並列出其單一對映異構物 esomeprazole;兩者都屬 PPI。Omeprazole 本身是前驅藥,需在胃壁細胞分泌小管的酸性環境中轉變為活性型,才能抑制胃酸分泌的最後步驟。
解題方法
回答分成「為何餐前空腹服用」與「如何活化並抑制胃酸」兩部分:
- **空腹、餐前服用:**Omeprazole 通常製成腸溶劑型,以避免藥物在胃腔酸性環境中遭破壞。餐前服用可讓藥物先被吸收;接著進食會刺激壁細胞,使更多 H⁺/K⁺-ATPase 移至分泌小管並開始作用,增加活化藥物接觸作用標的的機會。因此一般建議於餐前約 30–60 分鐘服用。食物也可能延遲藥物吸收,影響藥物與餐後活化幫浦的時間配合。
第 三 題20 分
抗組織胺-抗過敏劑,第一代如 diphenhydramine 與第二代-Fexofenadine(Allegra)在藥理機制上有何差別?
🖼️【此處有附圖,請對照原卷】
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核心觀念
本題比較第一代與第二代 H₁ 抗組織胺藥的作用方式與中樞副作用。兩者都作用於 H₁ 受體;更精確地說,都是 H₁ 受體反向致效劑,可穩定受體的非活化狀態,降低受體訊號,減少組織胺引起的過敏反應。
差別主要在藥物能否進入中樞神經系統,以及對其他受體的作用:
- 第一代 diphenhydramine 脂溶性較高,容易穿越血腦障壁;除 H₁ 受體作用外,也有較明顯的抗蕈毒鹼作用。
- 第二代 fexofenadine 較不易進入中樞,主要在周邊組織作用,對 H₁ 受體選擇性較高,鎮靜與抗蕈毒鹼副作用較少。
解題方法
作答時可從「共同的受體作用」切入,再比較「中樞穿透性」與「非選擇性副作用」:
- 先指出兩者都抑制 H₁ 受體訊號,降低鼻癢、打噴嚏、流鼻水及蕁麻疹等症狀。
- 再比較藥物分布:diphenhydramine 易進入中樞,fexofenadine 中樞穿透有限。
- 最後連結臨床表現:第一代較易嗜睡、影響警覺與認知,也較可能出現口乾、便祕、視力模糊或尿滯留等抗蕈毒鹼副作用;第二代通常較少發生這些作用。
藥物比較
第 四 題20 分
Anti-COVID drug Remdesivir 其藥理機制為何?請問它的給藥方式及於體內的活化過程為何?
🖼️【此處有附圖,請對照原卷】
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核心觀念
本題考 Remdesivir(瑞德西韋)的抗病毒機制、給藥途徑,以及前驅藥在細胞內轉變成活性代謝物的流程。圖中的 Remdesivir 結構含有磷醯胺酸酯(phosphoramidate)前驅藥基團;這種設計可遮蔽帶電的磷酸基,促進藥物進入細胞,再於細胞內逐步活化。
解題方法
依「給藥途徑 → 細胞內活化 → 活性代謝物作用」說明,即可完整回答題目:
- **給藥方式:**Remdesivir 以靜脈輸注給藥。
- **細胞內活化:**Remdesivir 是核苷酸前驅藥,進入細胞後,先由羧酸酯酶及組織蛋白酶 A 等酵素水解其前驅藥基團,再經後續酵素反應形成單磷酸核苷類中間物;細胞激酶接續將其磷酸化為二磷酸,再形成具活性的三磷酸代謝物 GS-443902。
- **抗病毒作用:**活性三磷酸代謝物模仿 ATP,與 ATP 競爭並被 SARS-CoV-2 RNA 依賴性 RNA 聚合酶(RdRp)掺入新生病毒 RNA,抑制病毒 RNA 合成,造成延遲性鏈終止。
可用流程表示:
第 五 題20 分
請說明 Mechanism-based inhibitors 用於藥物設計的目的,並以 beta-lactamase inhibitor-Sulbactam 為例來說明。
🖼️【此處有附圖,請對照原卷】
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核心觀念
Mechanism-based inhibitor(機制型抑制劑,又稱 suicide inhibitor)是模仿酵素受質的分子:它先進入酵素活性部位,再經酵素催化轉變成具反應性的中間體,進而形成穩定的酵素-抑制劑複合物,使酵素活性大幅下降或失活。藥物設計的目的,是利用標的酵素的受質辨識與催化機制,讓抑制作用集中發生在標的酵素,而不是靠一個高度活潑、容易與許多蛋白質非專一性反應的基團來抑制。
常用的概念反應式為:
其中 是酵素與抑制劑的結合複合物, 是共價酰化中間體, 則代表經後續轉變而形成的較穩定抑制狀態。藥理設計可用 描述初始結合,用 描述酵素使抑制劑活化並造成失活的速率。
解題方法:以 Sulbactam 說明
題目附圖中的 Sulbactam 具有 β-lactam 環及 penicillanic acid sulfone 骨架。作答時抓住「受質類似物進入活性部位 → 酵素催化開環 → 形成酰化酵素及後續抑制中間體」這條機制即可。
- **辨識與結合:**Sulbactam 模仿 β-lactam 類受質,被 β-lactamase 活性部位辨識並結合。
- **酵素催化開環:**以具活性位點絲胺酸的 β-lactamase 為例,Ser70 的羥基進攻 Sulbactam β-lactam 環的羰基,造成 β-lactam 環開裂,形成共價的酰化酵素中間體。