第章外源性化学物质的体内过程
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第2章外源性化学物质的体内过程
? 外源性化学物质与机体接触后在体内经历吸收、分 布、生物转化和排泄四个基本过程。
? 其中吸收、分布和排泄是原物质在体内生物膜的一 侧转向另一侧的过程，合称 跨膜转运 （生物转运， biaotranspotation ）；生物转化和排泄是使进入 体内原物质减少的过程，合称 消除 （elimination ）。
? 有害外源性化学物质的体内过程影响其对机体的毒 性作用。
? 研究毒物体内过程的学科称为 毒物代谢动力学 （毒 动学，toxicokinetics ）。
第2章 外源性化学物质的体内过程
? 1 生物转运（transport） ? 2 吸收（absorption） ? 3 分布（distribution） ? 4 生物转化（见第3章） ? 5 排泄（excretion） ? 6 毒物动力学（toxicokinetics）
2 吸收
? 2.1 概念：吸收指外源性化学物质从接触部 位进入血液循环的过程。
? 吸收的量和速度直接影响活性物作用的强度 和时间。
? 2.2 吸收途径 ? 2.3 影响吸收的因素
2.2 吸收途径
? ①消化道：口腔粘膜→血液； 胃肠粘膜→肝脏→血液； 直肠、肛门粘膜→血液。
? ②呼吸道： ? ③皮肤： ? ④注射部位： ? ⑤生殖道粘膜：
Handerson-Hasselbalch 公式说明
? ⑴、pKa为弱酸、弱碱性物质溶液在 50％解离时溶 液的 pH值。
? ⑵、体液的 pH或物质的 pKa以算术值增减时， 解离 型与非解离型物质浓度比值以指数的形式变化。故 体液 pH的微小变化会明显影响物质的转运速度及平 衡时膜两侧的毒物浓度。如用碱化血液和尿液的办 法来解救弱酸性毒物中毒，就是利用该原理降低细 胞内的毒物浓度和促进毒物的排泄。
Handerson-Hasselbalch 公式
? 以弱酸性物质为例 ：
HA
H ? ? A?
ຫໍສະໝຸດ BaiduKa
?
[H ? ][A? [HA]
]
pKa ? pH ? log [A? ] [HA]
pH ? pKa ? log [A? ] [HA]
[ 10( pH ? pKa) ? A? ] [HA]
当pH=pKa时，[A- ]=[HA]
? ⑶、弱酸性物质在生物膜碱侧（ pH高侧），易解离， 不易向酸侧（ pH低侧）转运。否则相反。
? ⑷、转运达到平衡时，弱酸性物质在膜碱侧的浓度 较高。否则相反。
1.1.2 滤过
? 滤过（水溶扩散，aqueous diffusion,膜孔 扩散）:指物质经膜水溶性孔道的被动扩散。 如水、乙醇、尿素、甘油等的转运。
血浆 中与血浆蛋白结合的量与血浆中总量之比。 ? 3.2.3 与血浆蛋白结合后活性的变化 ? 3.2.4 与血浆蛋白结合的意义
3.2.1 特点
? ①特异性： 化合物只能与其特异性血浆蛋白结合。 多数化合物与血浆白蛋白结合。
transport ） ? 1.2 主动转运 （positive transport ）
1.1 被动转运
? 被动转运 ：指毒物借生物膜两侧的浓度差或电势差 由膜浓度高的一侧向浓度低的一侧转运的一类跨膜 转运方式。
? 其特点有： ①只由膜浓度高侧向浓度低侧转运；② 不耗能；③转运速率与膜两侧的浓度或电势差成正 比。转运形式有：
1 生物转运
? 生物膜是细胞膜、细胞器膜和细胞间质膜的总称。 ? 其基本结构由脂质双层和镶嵌的蛋白质及少量的糖
组成的流动性膜结构。 ? 生物膜的功能包括：隔离、屏障功能；作为重要生
化反应和生命现象的场所；内外物质的交换。 ? 1.1 被动转运 （passive transport, down hill
? 转运速率符合 Fick定律：R=K·A(c1－c2)/d ? R—扩散速率 ? K—扩散常数 ? A---膜面积 ? (c1－c2)---膜两侧浓度差 ? d—膜厚度
影响转运的因素
? 转运速率除与膜两侧的物质浓度有关外，还
取决于体液的pH、物质本身的脂溶性和极性。
? 可用Handerson-Hasselbalch公式来解释。
2.3 影响吸收的因素
? ①化学物质的理化因素（ MW，pKa，形状等）；
? ②化学物质的剂型； ? ③化学物质浸入机体的途径； ? ④化学物质接触机体局部的生理生化环境（血流量、
组织的机能状态、 体液的pH等）；
? ⑤首过效应（首过消除，第一关卡效应）：指饮食 进入胃肠道后，化学物质吸收进入血液循环之前， 被胃肠粘膜细胞及肝细胞分解，使进入血液循环的 量减少。
? 1.1.1 简单扩散 (simple diffusion) ? 1.1.2 滤过（filtration ） ? 1.1.3 易化扩散 （facilitated diffusiion ）
1.1.1 简单扩散
? 简单扩散 (脂溶扩散 ,lipid diffusion) ：指物质借 其脂溶性穿过脂质生物膜的被动转运过程。它是最 重要的转运形式。
? 其转运速率受物质的水溶性、分子大小的影 响。
1.1.３ 易化扩散
? 易化扩散（载体扩散）：指在特殊载体的帮 助下进行的被动转运。
? 是被动载体转运，具有速率高、受载体功能 影响和具有竞争抑制现象。
? 如葡萄糖、氨基酸等的转运。
1.2 主动转运
? 主动转运 ：指在膜的帮助下所进行的耗能转运。 ? 特点：①耗能;②可由低浓度一侧向高浓度一侧转
3 分布
? 3.1 概念：分布指化合物随血液转运到各组 织器官的过程。它影响靶器官的生物效应和 毒性。
? 3.2 化学物质与血浆蛋白的结合 ? 3.3 影响分布的因素
3.2 化学物质与血浆蛋白的结合
? 化学物质与血浆蛋白的结合是体内过程的中间环节。 ? 3.2.1 特点 ? 3.2.2 结合率：血浆蛋白结合率是指 某一化合物在
运;③转运速率亦取决于细胞膜的功能。 ? 2.1 膜泵转运 ： 在膜载体 (泵)的帮助下进行的主
动转运。 ? 2.2 出胞（胞吐）、入胞（胞饮）作用 ：指依细胞
膜的变形及断裂运动进行的跨膜转运。是大分子及 颗粒物质的转运方式。
载体转运r1的特点r2
? ①特异性； ? ②可逆性； ? ③饱和性； ? ④竞争抑制现象。
? 外源性化学物质与机体接触后在体内经历吸收、分 布、生物转化和排泄四个基本过程。
? 其中吸收、分布和排泄是原物质在体内生物膜的一 侧转向另一侧的过程，合称 跨膜转运 （生物转运， biaotranspotation ）；生物转化和排泄是使进入 体内原物质减少的过程，合称 消除 （elimination ）。
? 有害外源性化学物质的体内过程影响其对机体的毒 性作用。
? 研究毒物体内过程的学科称为 毒物代谢动力学 （毒 动学，toxicokinetics ）。
第2章 外源性化学物质的体内过程
? 1 生物转运（transport） ? 2 吸收（absorption） ? 3 分布（distribution） ? 4 生物转化（见第3章） ? 5 排泄（excretion） ? 6 毒物动力学（toxicokinetics）
2 吸收
? 2.1 概念：吸收指外源性化学物质从接触部 位进入血液循环的过程。
? 吸收的量和速度直接影响活性物作用的强度 和时间。
? 2.2 吸收途径 ? 2.3 影响吸收的因素
2.2 吸收途径
? ①消化道：口腔粘膜→血液； 胃肠粘膜→肝脏→血液； 直肠、肛门粘膜→血液。
? ②呼吸道： ? ③皮肤： ? ④注射部位： ? ⑤生殖道粘膜：
Handerson-Hasselbalch 公式说明
? ⑴、pKa为弱酸、弱碱性物质溶液在 50％解离时溶 液的 pH值。
? ⑵、体液的 pH或物质的 pKa以算术值增减时， 解离 型与非解离型物质浓度比值以指数的形式变化。故 体液 pH的微小变化会明显影响物质的转运速度及平 衡时膜两侧的毒物浓度。如用碱化血液和尿液的办 法来解救弱酸性毒物中毒，就是利用该原理降低细 胞内的毒物浓度和促进毒物的排泄。
Handerson-Hasselbalch 公式
? 以弱酸性物质为例 ：
HA
H ? ? A?
ຫໍສະໝຸດ BaiduKa
?
[H ? ][A? [HA]
]
pKa ? pH ? log [A? ] [HA]
pH ? pKa ? log [A? ] [HA]
[ 10( pH ? pKa) ? A? ] [HA]
当pH=pKa时，[A- ]=[HA]
? ⑶、弱酸性物质在生物膜碱侧（ pH高侧），易解离， 不易向酸侧（ pH低侧）转运。否则相反。
? ⑷、转运达到平衡时，弱酸性物质在膜碱侧的浓度 较高。否则相反。
1.1.2 滤过
? 滤过（水溶扩散，aqueous diffusion,膜孔 扩散）:指物质经膜水溶性孔道的被动扩散。 如水、乙醇、尿素、甘油等的转运。
血浆 中与血浆蛋白结合的量与血浆中总量之比。 ? 3.2.3 与血浆蛋白结合后活性的变化 ? 3.2.4 与血浆蛋白结合的意义
3.2.1 特点
? ①特异性： 化合物只能与其特异性血浆蛋白结合。 多数化合物与血浆白蛋白结合。
transport ） ? 1.2 主动转运 （positive transport ）
1.1 被动转运
? 被动转运 ：指毒物借生物膜两侧的浓度差或电势差 由膜浓度高的一侧向浓度低的一侧转运的一类跨膜 转运方式。
? 其特点有： ①只由膜浓度高侧向浓度低侧转运；② 不耗能；③转运速率与膜两侧的浓度或电势差成正 比。转运形式有：
1 生物转运
? 生物膜是细胞膜、细胞器膜和细胞间质膜的总称。 ? 其基本结构由脂质双层和镶嵌的蛋白质及少量的糖
组成的流动性膜结构。 ? 生物膜的功能包括：隔离、屏障功能；作为重要生
化反应和生命现象的场所；内外物质的交换。 ? 1.1 被动转运 （passive transport, down hill
? 转运速率符合 Fick定律：R=K·A(c1－c2)/d ? R—扩散速率 ? K—扩散常数 ? A---膜面积 ? (c1－c2)---膜两侧浓度差 ? d—膜厚度
影响转运的因素
? 转运速率除与膜两侧的物质浓度有关外，还
取决于体液的pH、物质本身的脂溶性和极性。
? 可用Handerson-Hasselbalch公式来解释。
2.3 影响吸收的因素
? ①化学物质的理化因素（ MW，pKa，形状等）；
? ②化学物质的剂型； ? ③化学物质浸入机体的途径； ? ④化学物质接触机体局部的生理生化环境（血流量、
组织的机能状态、 体液的pH等）；
? ⑤首过效应（首过消除，第一关卡效应）：指饮食 进入胃肠道后，化学物质吸收进入血液循环之前， 被胃肠粘膜细胞及肝细胞分解，使进入血液循环的 量减少。
? 1.1.1 简单扩散 (simple diffusion) ? 1.1.2 滤过（filtration ） ? 1.1.3 易化扩散 （facilitated diffusiion ）
1.1.1 简单扩散
? 简单扩散 (脂溶扩散 ,lipid diffusion) ：指物质借 其脂溶性穿过脂质生物膜的被动转运过程。它是最 重要的转运形式。
? 其转运速率受物质的水溶性、分子大小的影 响。
1.1.３ 易化扩散
? 易化扩散（载体扩散）：指在特殊载体的帮 助下进行的被动转运。
? 是被动载体转运，具有速率高、受载体功能 影响和具有竞争抑制现象。
? 如葡萄糖、氨基酸等的转运。
1.2 主动转运
? 主动转运 ：指在膜的帮助下所进行的耗能转运。 ? 特点：①耗能;②可由低浓度一侧向高浓度一侧转
3 分布
? 3.1 概念：分布指化合物随血液转运到各组 织器官的过程。它影响靶器官的生物效应和 毒性。
? 3.2 化学物质与血浆蛋白的结合 ? 3.3 影响分布的因素
3.2 化学物质与血浆蛋白的结合
? 化学物质与血浆蛋白的结合是体内过程的中间环节。 ? 3.2.1 特点 ? 3.2.2 结合率：血浆蛋白结合率是指 某一化合物在
运;③转运速率亦取决于细胞膜的功能。 ? 2.1 膜泵转运 ： 在膜载体 (泵)的帮助下进行的主
动转运。 ? 2.2 出胞（胞吐）、入胞（胞饮）作用 ：指依细胞
膜的变形及断裂运动进行的跨膜转运。是大分子及 颗粒物质的转运方式。
载体转运r1的特点r2
? ①特异性； ? ②可逆性； ? ③饱和性； ? ④竞争抑制现象。