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硝酸异山梨酯属于硝酸酯类抗心绞痛药，口服后可在体内代谢生成单硝酸异山梨酯，释放一氧化氮（NO），松弛血管平滑肌，使外周动脉和静脉扩张，对静脉扩张作用更强，扩张外周静脉，减少回心血量，减低心脏前负荷，扩张外周动脉，降低外周阻力，降低血压，减低心脏后负荷，扩张冠状动脉，增加冠脉血液灌注，减少心肌耗氧量，增加供氧量，在临床上主要用于冠心病的长期治疗、心肌梗死后持续心绞痛的治疗、预防心绞痛，并可与地高辛和（或）利尿剂联合治疗慢性充血性心力衰竭。
硝酸异山梨酯口服吸收完全，但肝脏首过效应明显，平均生物利用度大约只有25%，半衰期短，大约1小时，一次用药作用可持续2～4小时，硝酸异山梨酯口服、舌下含服均有效，口服给药主要用于预防心绞痛，可以长期服用，一次5～10mg（1～2片），每日2～3次，每日总量10～30mg（2～6片），由于具有较强的脂溶性，因此，餐后服用生物利用度更高，舌下含服，每次5mg（1片），5-10分钟可重复含服，避免肝脏首过效应，生物利用度高，起效快，作用时间短，可快速缓解心绞痛，适用于心绞痛的急救。
连续使用硝酸异山梨酯后血流动力学和抗心肌缺血效应迅速减弱甚至消失的现象称为硝酸酯类药物的耐药性，与用药剂量和用药时长有关，用药剂量越大、时间越长，越容易出现耐药，任何剂型的硝酸异山梨酯，如果使用方法不当，连续用药24小时后必然出现耐药，一旦出现耐药，不仅疗效减弱或消失，而且还可能损伤血管内皮功能，加重心绞痛，为避免发生耐药，可以采用偏心给药法，即用药时间偏在24小时中的12小时，保证10-12小时的无硝酸异山梨酯浓度期或低硝酸异山梨酯浓度期，用药方案为：每天服药三次，每次间隔5小时，如8:00、13:00、18:00，每天服药四次，每次间隔4小时，如8:00、12：00、16:00、20:00。无硝酸异山梨酯覆盖的时间段可加用美托洛尔等β受体阻滞剂或硝苯地平等钙通道阻滞剂预防心绞痛，一旦发生心绞痛，可以临时舌下含服硝酸甘油。
硝酸异山梨酯扩血管作用明显，用药初期可能会出现血管扩张性头痛，呈剂量依赖性，一般随服药时间延长可逐渐减轻或消失，无需停药，但头痛的减弱或消失并不意味着抗心绞痛作用的减弱。此外，使用西地那非等抗勃起功能障碍药后24h内不能服用硝酸异山梨酯，以免引起低血压。硝酸异山梨酯可降低心脏前负荷，减少左心室容量，加重左室流出道梗阻，因此，严重主动脉瓣狭窄或肥厚型梗阻性心肌病引起的心绞痛，不宜使用硝酸异山梨酯，以免引起心搏出量的进一步减少，增加发生晕厥的风险。