当您服用阿司匹林治疗头痛时，阿司匹林如何知道到达您的头部并减轻疼痛？
简而言之，事实并非如此：分子无法在体内运输自身，并且它们无法控制它们最终的目的地。
但研究人员可以对药物分子进行化学修饰，以确保它们与我们想要的地方牢固结合，而与我们不需要的地方弱结合。
药品不仅仅含有直接影响身体的活性药物。药物还包括“非活性成分”，即增强稳定性、吸收性、风味和其他对药物发挥作用至关重要的品质的分子。
例如，您吞下的阿司匹林还含有既可以防止药片在运输过程中破裂又可以帮助其在体内分解的成分。
作为一个制药科学家,我一直在学习药物输送过去30年。也就是说，开发方法和设计非药物成分，帮助药物到达体内需要的地方。
为了更好地理解不同药物设计背后的思维过程，让我们跟踪药物从首次进入体内到最终到达的地方。
药物如何在体内被吸收
当您吞下药片时，它首先会在您的胃和肠中溶解，然后药物分子才会溶解。吸收到你的血液中。一旦进入血液，它就可以在全身循环，进入不同的器官和组织。
药物分子通过以下方式影响身体与不同受体结合可以触发特定反应的细胞。
尽管药物被设计为针对特定受体以产生所需的效果，但不可能阻止它们继续在血液中循环并与非目标位点结合，从而可能导致不良副作用。
血液中循环的药物分子也会随着时间的推移而降解，最终通过尿液排出体外。一个典型的例子是，您吃芦笋后尿液可能会发出浓烈的气味，因为您的肾脏清除的速度很快芦笋酸。相似地，多种维生素通常含有核黄素，或B2，它会导致尿液在清除后变成亮黄色。
由于药物分子穿过肠壁的效率取决于药物的化学性质，因此您吞下的一些药物永远不会被吸收，而是会从粪便中排出。
由于并非所有药物都被吸收，这就是为什么某些药物（例如用于治疗高血压和过敏的药物）会被吸收。反复拍摄替换被消除的药物分子并维持血液中足够高的药物水平以维持其对身体的作用。
将药品送到正确的地方
与药丸和片剂相比，将药物进入血液的更有效方法是将其直接注射到静脉中。这样，所有药物都会在全身循环并避免在胃中降解。
许多静脉注射的药物是“生物制品”或“生物技术药物，”其中包括源自其他生物体的物质。
其中最常见的是一种类型药物称为单克隆抗体，结合并杀死肿瘤细胞的蛋白质。这些药物被直接注射到静脉中，因为您的胃无法区分消化治疗性蛋白质和消化芝士汉堡中的蛋白质之间的区别。
在其他情况下，药物需要非常高的浓度才能有效，例如抗生素治疗严重感染，只能通过输注来输送。
虽然增加药物浓度有助于确保足够的分子结合到正确的位点以产生治疗效果，但它也会增加与非目标位点的结合和副作用的风险。
在正确位置获得高药物浓度的一种方法是将药物涂抹在需要的地方，例如将药膏擦在皮疹上或使用过敏眼药水。虽然一些药物分子最终会被吸收到血液中，但它们会被吸收。足够稀释到达其他部位的药物量非常低，不太可能引起副作用。
同样，吸入器将药物直接输送到肺部，避免影响身体的其他部位。
患者依从性
最后，所有药物设计的一个关键方面是让患者在正确的时间服用正确的剂量的药物。
由于记住每天多次服用药物对许多人来说很困难，因此研究人员尝试设计药物配方，以便他们需要每天仅服用一次或更少。
同样，药丸、吸入器或鼻喷雾剂比输液更方便，输液需要前往诊所让训练有素的临床医生将其注射到您的手臂中。
用药越不麻烦、越便宜，患者在需要时服药的可能性就越大。
然而，有时输注或注射是施用某些药物的唯一有效方式。
即使所有的科学足以充分了解一种疾病以开发出有效的药物，但通常还是要由患者来让一切按设计发挥作用。
汤姆·安乔多基，药学教授，科罗拉多大学安舒茨医学院。
