光药理学（photopharmacology）简介及研究概况

诸平

前文介绍了“用光打开和关闭药物 ”其中涉及到光药理学（photopharmacology），因为这是一门新学科，相关介绍甚少，本文就此进行简要介绍，仅供参考。

1 光药理学（photopharmacology）何时出现？

光药理学（photopharmacology）一词通过美国国立卫生研究院（NIH）的PubMed数据库检索，发现最早是在1980年P Meisel等人，在《药学》 (Die Pharmazie, ISSN P 0031-7144; E 0031-7144; H Index: 56)杂志发表的“何为光药理学，它能干什么？（What is photopharmacology, and what can it do?）”一文中出现。详见P Meisel, D Jährig, K Jährig. What is photopharmacology, and what can it do?. Die Pharmazie, 01 Jan 1980, 35(7): 377-388.

Die Pharmazie(其英文表示为The Pharmacy)是由法国制药协会(Govi-Verlag Pharmazautischer Verlag)出版的学术期刊月刊。该期刊包括原创论文、评论、书评和简讯。该杂志最初由出版商（Verlag）W.桑格尔博士（Dr. W. Saenger）于1946年至1972年在柏林以德语出版，现在在德国埃施伯恩（Eschborn）由德国艾艾科传媒有限公司（Avoxa - Mediengruppe Deutscher Apotheker GmbH）以德语和英语出版。

Die Pharmazie作为一种国际药学杂志（Die Pharmazie - An International Journal of Pharmaceutical Sciences），是制药科学领域的领先期刊。作为同行评议的科学期刊，Die Pharmazie定期在相关数据库（如Web of science、Journal Citation Reports等）中编入索引。该杂志对整个药学领域的投稿开放，包括药物化学、实验和临床药理学、药物分析、药剂学、药物生物学、临床药学等。

但是据Dimensions数据库检索结果，早在1926年David I. Macht等人就对光药理学有论述。详见David I. Macht. Photopharmacology. V: Influence of sun's rays on growth of yeast in sodium benzoate. 1926, Experimental Biology and Medicine - Article 

D. I. Macht, J. C. Krantz. Photopharmacology. IV. Effect of radiation on digitalis.1926, Experimental Biology and Medicine - Article

 David I. Macht, Justina H. Hill. Photopharmacology. VII: Effect of Ultra-violet Rays on Germicidal Properties of Mercurochrome.1926, Experimental Biology and Medicine - Article

 David I. Macht. Photopharmacology. VI: Influence of sun's rays on growth of yeast in some fluorescent solutions.1926, 23(8). Experimental Biology and Medicine . https://doi.org/10.3181/00379727-23-3097 

2 光药理学的目标与概念

光药理学（photopharmacology，Angew. Chem. Int. Ed. 2016, 55, 10978–10999; J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 2178–2191）是一种新兴的医疗方法，其中将光学开关结构导入药剂中，通过光来改变药物的形状和化学性质，导致不同的生物活性。旨在开发出副作用与毒性更小的药剂[1-3]。

光药理学的概念包括将光反应/光开关亚结构引入到已知药物的药效团中，或作为其附属物。对现有生物活性化合物的这些变化使该化合物具有光响应性。光化学诱导的结构变化影响光响应分子的生物活性，从而影响其药效学和药代动力学特性。适当调整光化学性质理想地导致药物作用的动态控制在有限的空间和时间。光药理学的目标是防止生物活性化合物在预期靶点之外的严重副作用和活性，从而大大优化/扩大治疗窗口。

光药理学利用光来控制传统药理学。光控制可以是外在的(外部光刺激)，也可以是内在的(来自身体内部的光，例如在作用部位的荧光激活)。关键因素是:目标选择，光传递，光响应单元(光开关)的选择和药物优化。其他定义可能包括使用生物相容性光可移除药物和一般光响应分子。然而，重要的是要提到不同的方法导致不同的控制水平。光开关具有在不同状态之间可逆切换的优点。因此，允许例如局部激活和失活。此外，进一步的时间失活可以通过适当选择活性和非活性异构体的热稳定性来控制。而且，在特殊情况下可以实现不同的模态选择活性，其中光开关的不同异构体显示对不同药理靶标的偏好。

药物疗法存在副作用、毒性以及耐受性等问题，这是由于药物作用的选择性差，以及无法在时间与空间上控制药物活性。如果药物结构可以通过光照射产生变形来打开/关闭活性，则可以在时间与空间上控制，从而使其产生不同的生物活性。这样有希望实现高精度治疗，毒性降低与耐药性减弱。同时，小分子化合物的使用也有助于推动光遗传学（optogenetics）的研究发展[4]

3 光药理学研究概况

3.1 研究成果前十国

德国和美国研究成果占世界总数的六成多。前五国（包括荷兰、西班牙以及法国）的研究成果占世界总数的90%多，详见表1所示。

表1 研究成果前十国

3.2 研究成果前十市

仍然以美国纽约市和德国慕尼黑为主要研究集中区，荷兰格罗宁根和西班牙巴塞罗那基本相当，还有德国基尔和法国巴黎，其余研究成果均在10篇以下。具体统计结果见表2。

表2研究成果集中区域

3.3 主题词分类前十名

以人类（Humans）最多，其次是动物（Animals）、光（Light）名列第三，其余均在50篇以下，具体统计结果见表3。

表3主题词分类前十名

 3.4 核心研究者前十名(全文中出现光药理学一词的相关文献)

 （仅仅在标题或摘要中出现光药理学一词的相关文献）