醫藥

制酸劑

制酸劑 (Antacids)
國立臺灣大學化學系學士生張育唐/國立台灣大學化學系陳藹然博士責任編輯

制酸劑(Antacids),又稱胃藥,用於中和人體分泌的胃酸,降低胃裡的酸度。

常見的制酸劑成分以含有鎂、鈣或鋁化合物為主,可分為弱鹼性碳酸鹽類和兩性的氫氧化物。碳酸鹽類如碳酸鈣(CaCO3)、碳酸鎂(MgCO3)、碳酸氫鈉(NaHCO3)、碳酸氫鉀(KHCO3)等;氫氧化物如氫氧化鎂(Mg(OH)2)、氫氧化鋁(Al(OH)3)等。制酸劑和胃產生多餘的鹽酸進行中和反應:

KHCO3(s) + HCl(aq) → KCl(aq) + H2O(l) + CO2(g)    方程式(一)

Mg(OH)2(s) + 2HCl(aq) → MgCl2(aq) + 2H2O(l)    方程式(二)

類固醇與藥劑(Steroids and the Pill)

類固醇與藥劑(Steroids and the Pill)
台北市立永春高級中學化學科蔡曉信老師 / 國立臺灣師範大學化學系葉名倉教授責任編輯

類固醇可在世界上有生命存在的任何角落中發現,從植物、蕈菌類一直到人類。在我們體內的類固醇具有主要的生命功能,常扮演荷爾蒙的角色。這些荷爾蒙在人體內是由膽固醇製成,膽固醇通常給人不好的印象,因為膽固醇過高通常會與心臟血管的疾病有關。在正常的平衡狀態下,這個脂質扮演重要的角色,如:組成薄膜結構和作為膽汁酸(Bile acids)的先趨物質。事實上人的腦部中有17%的固體物質是膽固醇。膽固醇的產生主要是細胞藉由甲基二羥戊酸路徑(Mevalonic acid pathway)將乙醯輔酶A(Acetyl coenzyme A)轉變而得。

雖然膽固醇具有自足獨立性(Self-sufficiency),但現代西方的飲食趨向膽固醇較多的方式,因此許多工業化國家的人們飽受高膽固醇之苦,它的過量會導致血管的傷害與增加致命心臟血管疾病的發生率。

紫杉醇(Taxol):抗癌藥(Anticancer drug)

紫杉醇(Taxol):抗癌藥(Anticancer drug)
台北市立永春高級中學化學科蔡曉信老師 / 國立臺灣師範大學化學系葉名倉教授責任編輯

癌症是個能讓人由內心害怕的字眼,因為它總是讓人立即聯想到嚴重的疾病與難免一死。因為通常人只要被診斷出癌症,他就必須面對長期的痛苦。癌症病人被迫須忍受治療期間的痛苦、產生的副作用及後續衍生的問題,只有少數的幸運兒能逃離癌症的魔掌。然而科學家們已努力提升對此病症的了解,包括引發及繁殖增生的原因,且已逐漸打開其隱藏的秘密,以期能進一步找到治癒的方法。本文以發展紫杉醇(Taxol)的過程中發生的一些驚奇的例子,讓人們知道科學家與臨床醫學教授們如何運用其智慧,並投入大量的資源,而得到若干突破,並帶給人們希望,以期在不久的將來癌症能變成不是絕症。

癌症是相當異類的疾病,它的特性是有不正常的細胞持續進行無法控制的增殖,這些不正常的細胞會攻擊瓦解正常細胞組織。剛開始是區域性發生然後漸漸擴及至全身。依目前的研究顯示,其外在因素為化學的、輻射及病毒等,內在因素有賀爾蒙、免疫系統與遺傳基因等,這些因素可能是單一發生或彼此結合而產生,目前尚無定論。

小分子藥物(Small molecule drugs):精神科藥物(Drugs for the mind)

小分子藥物(Small molecule drugs):精神科藥物(Drugs for the mind)
臺北市立永春高級中學化學科蔡曉信老師 / 國立臺灣師範大學化學系葉名倉教授責任編輯

不像其他類型的疾病,如感染與癌症等,精神上的疾病是特別難以診斷與治療,因為心理健康狀況的診斷與治療存在許多爭議,且與身體的其他器官相比,人類對大腦功能所知甚少,因為大腦是最脆弱且最敏感的組織,它的功能很難應用現有物理或化學的取樣及分析,所以特別難研究。

精神疾病通常牽涉到許多層面,如焦慮、人格異常或認知失調等,這些都很難以其他動物來模擬研究。但隨著某些藥物的發明,使得人類對此種疾病的治療能力增強,以下就是此類藥物的介紹。

1.巴比妥類藥物

為人類最早合成的鎮靜安眠藥,在此藥發明之前,治療精神失調只能使用鴉片或酒精。在1863年10月4日德國化學家Adolf von Baeyer最先製得此藥物,其後陸陸續續有許多類似藥物問市。到了1912年苯巴比妥藥物出現,它除了有鎮靜功效外,也具有抗癲癇的效果,它比早期的溴化鉀提供更好治療癲癇的方式,因此到目前為止仍在使用。

盤尼西林

盤尼西林 (Penicillin)
臺北市立永春高級中學化學科蔡曉信老師 / 國立臺灣師範大學化學系葉名倉教授責任編輯

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青黴菌(圖片來源:維基百科)

在巴斯德(Pasteur)之前的年代,人類對於死亡與疾病的起因,通常將其歸咎於形而上學的(metaphysical)因素。在西方世界裏通常將生病,尤其是傳染病視為是上帝的憤怒(the wrath of God),對犯罪的人們所做的懲罰。巴斯德所作的研究努力成為細菌引發疾病的理論(germ theory of diseases)。他主張傳染性的疾病是由微生物所引起的而非上帝的復仇(God’s vengeance)。

維生素(Vitamin)

維生素(Vitamin)
台北市立永春高級中學化學科蔡曉信老師 / 國立臺灣師範大學化學系葉名倉教授責任編輯

在1747年5月20日,Lind為英國HMS Salisbury快速船上的隨船醫師,他完成史上第一份臨床營養學的實驗記錄。在那個年代,偉大的大不列顛帝國是當時最強大的國家,它統治許多殖民地,並擁有強大的的航海艦隊。然而許多不列顛的船員深受壞血病之苦,壞血病使人牙齦腫脹甚至掉牙,身體會覺得疲倦且虛弱,手腳腫脹且容易受傷,若沒有適當治療會導致死亡。

事實上早在1498年葡萄牙人探險家Vasco da Gama航行到非洲南端開普敦的好望角(the Cape of Good Hope)時,船上一百六十名船員中就有一百人死於壞血病。Lind決定找出導致此病的原因,他認為可能在船員的飲食中缺乏”酸”(acid),因此他將船上生病的船員隔離,並餵予下列的食物處方:一夸脫的蘋果酒、稀釋的硫酸鹽特效藥(diluted elixir of vitriol)、兩匙的醋、半品脫的海水、大麥熬成的湯、混合的肉荳蔻(nutmeg)、大蒜、芥菜子(mustard seed)、沒藥膠(gum myrrh)、酒石(cream of tartar)或結合橘子與檸檬。船員在一週後可見到明顯的成效且漸漸康復。Lind和他的同事認為病人戲劇性的復原是柑橘類植物的酸性,因為萊姆被認為比較酸,因此萊姆汁用來取代橘子與檸檬成為船員每日的飲食。這個神奇的故事就是維生素C(抗壞血酸)的由來。

木糖醇

木糖醇 (Xylitol)
臺北市立內湖高級中學化學科李亦晴教師/國立臺灣師範大學化學系葉名倉教授責任編輯

CH2OH(CHOH)3CH2OH,分子量152.12,白色晶體,有吸潮性,無毒無臭,有甜味。熔點95 ℃,可溶於水。可由玉米芯的水解產物經加氫還原製成。用作軟化劑、濕潤劑、香化劑等有機合成,也可用於塗料工業製備深色漆、調和漆,醫藥、造紙、食料等,另外用於絕緣材料及高壓電纜料。

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