药物代谢反应的类
药物代谢的通常结果
药物代谢的通常结果药物代谢是指药物在机体内发生化学变化的过程。
药物代谢的通常结果可以分为四类：药物转化、药物激活、药物失活和药物毒性的削减。
首先，药物转化是指药物在代谢过程中发生结构变化，从而产生转化产物。
这种转化通常是通过一系列的化学反应来实现的。
药物转化可以分为两种主要类型：直接代谢和间接代谢。
直接代谢是指药物在体内发生结构变化的主要途径，药物直接被氧化、还原、水解、脱氨等反应作用改变其结构。
间接代谢是指在药物代谢过程中首先形成代谢中间产物，然后通过一系列反应最终转化成可排泄的产物。
药物转化可以使药物被机体更容易处理和排泄，也可以改变药物的活性、效果和毒性。
其次，药物激活是指在药物代谢过程中转化产物具有更高的药理活性。
有些药物在体内转化后会形成具有更强效作用的活性产物。
这种情况通常会发生在前药（prodrug）转化为活动生成药物，或者药物的代谢产物具有相对较强的药理活性。
药物激活的结果是增强药物的治疗效果。
第三，药物失活是指药物在体内代谢过程中转化产物具有较低或没有药理活性。
有些药物在体内代谢后会失去原有的药理活性，或者仅具有较弱的药理效果。
这种情况通常发生在药物的代谢产物成为无效或较弱效的代谢产物。
药物失活的结果是减弱或消除药物的治疗效果。
最后，药物毒性的削减是指药物在体内代谢转化过程中，药物的毒性产物被进一步代谢或转化为无毒或低毒的代谢产物。
有些药物在体内代谢后会形成具有毒性的代谢产物，这些代谢产物对机体组织或器官有损害作用。
药物毒性的削减是通过药物的代谢过程将毒性代谢产物转化为无毒或低毒的代谢产物，减少对机体的损害。
药物代谢的通常结果不仅仅取决于药物本身的性质，还受到个体因素、环境因素和其他药物的相互作用等多种因素的影响。
不同个体之间的药物代谢能力存在一定的差异，这会影响药物的疗效和毒性。
此外，环境因素如饮食、食物相互作用、肝功能状态等也可能对药物代谢产生影响。
同时，多药物联合使用会增加药物代谢的复杂性，可能引发药物相互作用，影响药物的代谢和疗效。
5_药物代谢-
如：磺胺类药物
5、甲基化
酚、胺、巯基化合物
甲基化
极性小、水溶性
五、多类型反应
六、首过效应与肝提取率
（一）首过效应（first pass effect）
药物在消化道和肝脏中发生的生物转化作用，使部分药 物被代谢，最终进入体循环的原形药物量减少的现象。
（二）肝提取率（extraction ratio, ER）
自消化道吸收的药物首先经过门脉系统进入肝，结果在 肝脏被药酶转化或与组织成分结合，或随胆汁排出，最 终导致药物明显减少。
CA CV ER CA
式中CA和CV分别代表进出肝脏的血中药物浓度。 ER是指药物通过肝脏从门脉血清除的分数，介于0~1之间。
（三）单胺氧化酶（MAO）
是机体内参与胺类物质代谢的主要酶类，其代 谢底物主要为单胺类物质。 MAO 分为两类， MAO-A 和 MAO-B 。在脑内， MAO-A 主要存在于肾上腺素能神经元内 ，而 MAO-B 主要存在于 5- 羟色胺能神经元和神经胶 质细胞中。
二、还原酶及其组织分布
决定药物失活和排泄的量
一、氧化反应
药物氧化的途径多种多样，包括： ——饱和烃、芳香烃氧化； ——O，S，N-脱烃； ——醇、醛类氧化等
一、氧化反应
CH3-CH2-CH2-R OH-CH2-CH2- CH2-R Ar-H Ar-OH R-CH-NH2 R-C=O R’ R’ R-S-R’ R-SH
口服时药理作用比静注时强2-5倍
（二）剂量
机体对药物的代谢能力主要取决于体内各种药 物代谢酶的活力和数量； 通常药物代谢速度与体内药量成正比，但会有 饱和现象，即代谢达到最大，不再随剂量增加 而增加。此时可导致体内血药浓度异常升高， 引起中毒反应。
第二章药物代谢
立体位阻对水解速度的影响
阿托品（Atropine）有较大位阻
–在体内约50%的剂量以原药形式随尿排泄–剩余部分也未进行酯水解代谢
取代基的电子效应对水解速度的影响
供电子取代基使酯的水解速率降低 吸电子基团可加速水解代谢的进行
酰胺水解反应的速度较酯慢 ������
������ 出 普鲁卡因 普鲁卡因 在体内可迅速水解 酰胺约60%药物以原型从尿中排
R'
CH2N
CH2R'''
R' R''
CH2 NH CH2
O HC R'''
CH2R''
R' R'''
CH2 NH CH2 ,
R'' R'''
CH2 NH CH2
O HC R'' ,
O HC R'
胺类化合N-脱烷基化和脱胺反应必须有α－H 对于叔胺和仲胺化合物，叔胺的脱烷基化反应
速度比仲胺快
2．N-氧化反应 一般来讲，叔胺和含氮芳杂环（吡啶） 较易代谢成稳定的N-氧化物。
前药
水解酶在体内广泛分布
水解反应是酯类药物代谢的重要的普遍途径
把含有羧基、醇（酚）羟基的药物，作成酯 –以改变药物的极性、稳定性等药代动力学性质 在体内通过酶水解，释放出原药发挥作用
前药：体外没有活性，到体内后经酶或化学作 用后发挥药效的药物
第一节
Ⅱ相代谢
药物或代谢产物在酶的作用下、极性基团与内 源性的小分子结合 –葡萄糖醛酸、硫酸盐、某些氨基酸，等 –以酯、酰胺或苷的方式 结合物大都有极好的水溶性 可通过肾脏经尿排出体外
第二章：药物的变质反应和代谢反应
（一）药物的异构化反应
1．光学异构化反应 ① 消旋异构化反应
举例：如肾上腺素的溶液由于pH过低或过高， 加热或室温放置过久等会加速其消旋化，使药 效降低(右旋体的效率仅为左旋体的1／15)。
② 差向异构化反应
举例：如四环素遇某些阴离子如磷酸根、枸橼 酸根、醋酸根可生成差向四环素，而失去活性。
（三）聚合反应
eg 1：如甲醛在贮存中易生成白色的 多聚甲醛沉淀。
eg2：如维生素K3光照后变为紫色， 是因为分解并聚合成双分子化合物而 引起的。
四、CO2对药物质量的影响
1、使弱酸强碱盐析出弱酸沉淀 2、改变药物的酸碱度 3、导致药物产生沉淀 4、引起固体药物变质
第二节 药物的体内代谢
> 酰胺
（三）影响药物水解的外界因 素
外因
防止药物水解的方法
1
水分
应尽量考虑制成固体药剂使用；干 燥处贮存
2 酸碱性
调节稳定pH值。
注射剂灭菌时，应考虑药物水溶液的
3
温度 稳定性而选择适当的温度，如流通蒸
汽灭菌30分钟；阴凉处或冷处贮存
4 金属离子
加入配合剂EDTA-Na
苹果,梨,香蕉等水果削皮（去皮）后,
不是，药物的水解速度受 诸多因素的影响
（三）影响药物水解的外界因 素
外因
防止药物水解的方法
1
水分
应尽量考虑制成固体药剂使用；干 燥处贮存
2 酸碱性
调节稳定pH值。
注射剂灭菌时，应考虑药物水溶液的
3
温度 稳定性而选择适当的温度，如流通蒸
汽灭菌30分钟；阴凉处或冷处贮存
4 金属离子
加入配合剂EDTA-Na
简述药物代谢反应的分类
简述药物代谢反应的分类
药物代谢反应的分类可以根据药物代谢途径或化学反应类型进行。
一种常见的分类方法是根据药物代谢途径。
根据此方法，药物代谢反应可以分为两类：
1. 相位 I 反应：相位 I 反应通常是氧化、还原或水解等“初步”反应，它们通过引入或暴露药物中的官能团，使药物变得更易于进一步代谢。
这些反应通常是由细胞色素P450酶和其他氧化酶介导的。
相位 I 反应可以将药物转化为活性代谢物，也可以将药物转化为无活性代谢物。
2. 相位 II 反应：相位 II 反应通常是与药物代谢物结合形成水溶性化合物，例如葡萄糖、硫酸化合物或甲酸酯等。
这些反应通常是由转移酶（例如葡萄糖转移酶、硫酸化酶等）介导的。
相位 II 反应通常使药物更易于排出体外，从而增加药物的溶解度和极性。
另一种分类方法是根据化学反应类型。
基于这个分类方法，药物代谢反应可以分为以下几类：
1. 氧化反应：药物中的官能团被氧化或还原。
2. 还原反应：药物中的官能团被还原。
3. 水解反应：药物中的酰基、糖基、脱氧酶等被水解。
4. 脱酰反应：药物中的酰基被去除。
5. 脱氨化反应：药物中的氨基团被去除。
6. 脱甲基化反应：药物中的甲基基团被去除。
需要注意的是，以上分类方法只是对药物代谢反应的常见分类，实际药物代谢可能会涉及多种反应类型的组合。
药物化学第3章
第三节 第Ⅰ相的生物转化 (Phase Ⅰ Biotransformation)
1
2
3
4
氧化作用
（Oxidation)
还原作用
(Reduction)
脱卤素反应
(Dehalogenati on）
பைடு நூலகம்水解作用
(Hydrolysis)
中国药科大学
一、氧化反应（Oxidations）
药物代谢中的氧化反应包括失去电子、氧化反 应、脱氢反应等，是在CYP-450酶系、单加氧 酶、过氧化物酶等酶的催化下进行的反应。
中国药科大学
四、水解酶
水解酶主要参与羧酸酯和酰胺类药物的水解代谢，这些非 特定的水解酶大多存在于血浆、肝、肾和肠中，因此大部 分酯和酰胺类药物在这些部位发生水解。然而哺乳类动物 的组织中也含有这些水解酶，使药物发生水解代谢。但是 药物在肝脏、消化道及血液中更易被水解。 酯水解酶包括酯酶、胆碱酯酶及许多丝氨酸内肽酯酶。其 他如芳磺酸酯酶、芳基磷酸二酯酶、β-葡萄糖苷酸酶、环 氧化物水解酶（epoxide hydrolase）等，它们和酯水解 酶的作用相似。 通常酰胺类化合物比酯类化合物稳定而难水解，水解速度 较慢，因此大部分酰胺类药物是以原型从尿中排出。
RH + NADPH + H
+
P450
+ O2
ROH + NADP+ + H2O
NADPH：烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸
中国药科大学
细胞色素P450催化羟基化反应
NADP+
Drug CYP eR-Ase CYP Fe+3 Drug
PC
Drug OH
药物代谢和药物作用的关系
药物代谢和药物作用的关系药物代谢和药物作用是药理学中的两个重要概念，它们之间存在着密切的关系。
药物代谢是指药物在体内被化学转化为其他物质的过程，而药物作用是指药物对机体产生的生理或药理效应。
本文将从药物代谢的类型、药物代谢与药物作用的关系、个体差异对药物代谢的影响等方面来探讨药物代谢和药物作用之间的关系。
一、药物代谢的类型药物代谢主要有两种类型：肝脏代谢和肠道代谢。
肝脏代谢是指药物通过肝脏中的代谢酶作用被转化成为其他物质，这个过程被称为肝脏首过代谢。
肠道代谢是指药物在肠道中通过肠道细菌等生物化学反应被分解为其他物质。
二、药物代谢与药物作用的关系药物代谢和药物作用之间是一种相互作用的关系。
药物首先需要被代谢成为有效成分才能够发挥药物作用。
例如，许多抗菌药物需要经过肝脏代谢后才能起到抗菌效果。
换句话说，药物代谢是药物作用的先决条件，药物作用是药物代谢的结果。
药物代谢还可以改变药物在体内的半衰期，进而影响药物作用。
半衰期是指体内药物浓度降低到原来的一半所需的时间。
药物代谢会影响药物在体内的浓度和清除速度，从而改变药物的半衰期。
药物半衰期越短，药物作用结束的时间就越早。
三、个体差异对药物代谢的影响由于人体内代谢酶的种类和数量有所不同，不同的人在药物代谢方面存在着个体差异。
有些人在代谢某些药物方面比其他人更快，这意味着他们需要更高的剂量才能够产生相同的药物效果。
相反，有些人在代谢某些药物方面较慢，他们需要较低的剂量才能产生相同的药物效果。
因此，针对不同的病人需要设计个性化的药物使用计划。
此外，年龄、性别、生理状态、饮食和一些药物的相互作用等因素也可能影响药物代谢。
年龄会影响机体内代谢酶数量和质量，使某些药物在老年人体内代谢速度变慢，从而需要降低药物剂量。
性别差异在部分药物代谢和药物作用中也起着重要作用。
一些生理状态，例如妊娠、哺乳期和肝肾功能受损等状态都会影响药物代谢和药物作用。
总的来说，药物代谢和药物作用是密切相关的。
药物代谢反应
02
药物代谢反应的过程
药物的吸收
01
02
03
04
药物吸收是指药物从给药部位 进入血液循环的过程，是药物
起效的第一步。
药物的吸收速度和程度受到药 物性质、给药方式、生理因素
等多种因素的影响。
口服是最常见的给药方式，但 药物在胃肠道的吸收会受到 pH值、胃肠蠕动等因素的影
响。
其他给药方式包括注射、吸入 、皮肤涂抹等，每种方式都有
体外研究方法
离体代谢研究
利用酶促反应体系或重组酶，模拟人体内的代谢过程，研究 药物在体外环境下的代谢途径和产物。
细胞模型
利用特定细胞系或原代细胞，研究药物在细胞内的代谢过程 ，了解药物对细胞的作用和影响。
计算化学方法
分子对接
通过计算机模拟药物与靶点之间的相 互作用，预测药物在体内的代谢过程 和产物。
药物代谢反应的酶系统
单胺氧化酶
单胺氧化酶是药物代谢反应中的一种 重要酶，能够催化单胺类物质的氧化 反应。
细胞色素P450酶系
细胞色素P450酶系是药物代谢反应 中最重要的一类酶，能够催化多种药 物的代谢反应。
水解酶
水解酶能够催化药物的酯、酰胺等结 构的断裂，从而进行水解代谢。
结合酶
结合酶能够催化药物与葡萄糖醛酸、 硫酸等物质结合，从而进行结合代谢。
饮食因素
饮食可以影响药物的吸收和代谢， 例如食物中的某些成分可以与药 物发生相互作用，影响药物的代
谢反应。
生活习惯
生活习惯如吸烟、饮酒、运动等 也会影响药物的代谢反应。
环境因素
如空气中的污染物、水质等环境 因素也可能对药物代谢产生影响。
04
药物代谢反应与药物疗 效
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R-S-R’ R-SH
R-CH-NH2 R-C=O
R’
R’
R-CH2-OH RCHO RCOOH
类型 偶氮还原 硝基还原 羰基还原 双键还原 二硫化物还原 S-氧化物还原
二、还原
反应式 R-N=N-R’ R-NH2 + R’-NH2 R-NO2 R-NO R-NH-OH R-NH2 R-CHO R-CH2-OH R-CH=CH-R’ R-CH2-CH2-R’ R-S-S-R’ R-SH ＋R’-SH R-SO-R’ R-S-R’
2、硫酸结合
形成硫酸酯，对药物代谢的重要性不如前者。
3、甘氨酸结合
羧酸＋甘氨酸 结合物
4、乙酰化
凡芳香胺、脂肪胺、肼或酰肼基的化合物均 可发生此反应。需乙酰化酶参与
5、甲基化
酚、胺、巯基化合物 甲基化 极性小、水溶性
三、水解
类型 酯水解 酰胺水解 酰肼水解 腈水解
反应式 R-COOR’ R-COOH + R’OH R-CONH2 RCOOH + NH3 RCONHNH2 RCOOH +NH2NH2 R-CN RCOOH + NH3
例子 普鲁卡因 水杨酰胺 异烟肼
四、结合反应
1、葡萄糖酸结合 哺乳类动物最重要的结合反应
药物代谢反应的类型
药物代谢反应通常分为两大类：
➢ 第一相反应 包括氧化、还原和水解反应
代谢
脂溶性药物
生成极性基团
➢ 第二相反应 即结合反应
极性基团＋体内内源性物质 结合物
一、氧化
药物氧化的途径多种多样，包括：饱
和烃、芳香烃氧化；O，S，N-脱烃；醇、
醛类氧化等
CH3-CH2-CH2-R OH-CH2-CH2- CH2-R Ar-H Ar-OH