第二章口服药物的吸收优秀课件
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第二章口服药物的吸收
Contents
1
药物的膜转运与胃肠道吸收
2
影响药物吸收的因素
3
口服药物吸收与制剂设计
4 口服药物吸收的研究方法与技术
第一节 药物的膜转运与胃肠道吸收
一、生物膜的结构与性质 二、药物转运机制 三、药物转运器 四、胃肠道的结构与功能
第一节 药物的膜转运与胃肠道吸收
膜转运（membrane transport）:物
一、生物膜的结构与性质
（一）生物膜结构
1.生物膜的概念
生物膜:细胞外表面的质膜与各种细胞器的
亚细胞膜的统称。它不仅把细胞内容物和细 胞周围环境分隔开来，也是细胞与外界进行 物质交换的门户。
2.生物膜的组成
细胞膜主要由膜脂、蛋白质和少量糖类组成。 膜脂主要包括磷脂、糖脂和胆固醇三种类型。
细胞膜的结构形态多种多样，取决于膜中物质分子 的排列形式。
是指一种物质的转运依赖第二种物质的同时 或后继进行的转运方式。它们依赖另一种物 质的电化学梯度所贮存的能量对物质进行主 动转运，而维持这种电化学势是钠钾泵或质 子泵。
分为同向协同与反向协同。 葡萄糖和氨基酸在小肠黏膜上皮的吸收、葡
萄糖和氨基酸在肾小管上皮被重吸收的过程 属于协同转运。
③主动转运的特点：
质通过生物膜（或细胞膜）的现象。是重要 的生命现象之一。 吸收主要发生在消化道（如胃、小肠、大肠、 直肠）、黏膜（如肺泡、口腔黏膜、鼻粘膜、 角膜）和皮肤等部位的上皮细胞膜。 胃肠道吸收是药物透过胃肠道上皮细胞后进 入血流，随体循环系统分布到各组织器官而 发挥疗效。口服给药的胃肠道吸收是产生药 物疗效的重要前提。
二、药物转运机制
转运机制 被动转运 载体媒介转运 膜动转运
转运形式
单纯扩散 膜孔转运 促进扩散 主动转运 胞饮作用 吞噬作用
（一）被动转运（passive transport）
1. 概念：是指存在于膜两侧的药物顺浓度梯度，
即从高浓度一侧向低浓度一侧扩散的过程。
2. 影响因素：药物透膜的运行方向和通量不仅
药物的肾排泄和药物进入肝脏服从此机制。
4. 被动转运的特点
（1）顺浓度梯度（高→低）； （2）不需载体，膜对药物无特殊选择性； （3）不消耗能量，扩散过程与细胞代谢无关，
不受细胞代谢抑制剂的影响； （4）不存在转运饱和现象和同类物竞争抑制现象。
（二）载体媒介转运（carrier-mediated transport）
ATP驱动泵
以ATP水解释放的能量为能源进行主动转运 的载体蛋白家族称为ATP驱动泵。目前研究 较多的是离子泵。
生物体内的一些必需物质如K+、Na+、I-、单 糖、氨基酸、水溶性维生素以及一些有机弱 酸、弱碱等弱电解质的离子型都是在机体 ATP驱动泵的作用下，以主动转运方式通过 生物膜的。
协同转运
绝大多数有机弱酸或有机弱碱药物在 消化道内的吸收都服从该机制。
（2）膜孔转运（membrane pore transport）
在胃肠道上皮细胞膜上有约0.4-0.8nm大小 的微孔，这些贯穿细胞膜且充满水的微孔是 水溶性小分子药物的吸收途径。
影响因素：小分子药物有利于通过，如水、 乙醇、尿素、糖类等；膜孔内含有带正电的 蛋白质或吸附有阳离子，因此阴离子药物易 于通过。
逆浓度梯度转运； 需要消耗机体能量，能量来源主要由细胞代谢产生的ATP
提高所转运离子的通透率。
通道蛋白：是横跨细胞膜的亲水性通道，允许适当
大小的离子顺浓度梯度通过。具有离子选择性，可分 为钠通道、钙通道、钾通道、氯通道等。
③促进扩散的特点：
顺浓度梯度；
不消耗能量；
速度比单纯扩散快、效率高；
在一定限度内转运速率同物质浓度成正比，如果 超过一定限度，浓度再增加，转运与不再增加， 因为膜上载体蛋白的结合位点已达饱和；
-药物借助其脂溶性或膜内蛋白的载体作用，穿过细胞而 被吸收的过程。 -脂溶性药物及一些经主动机制吸收药物的通道，是多数 药物吸收的主要途径。
2.细胞旁路通道转运（paracellular pathway）
-一些小分子物质经过细胞间连接处的微孔进入体循环的 过程。 -小分子水溶性药物可通过该通道转运吸收。
（二）生物膜性质
1.流动性
构成膜的脂质分子层是液态的，具有流动性； 膜蛋白质也可发生侧向扩散和旋转运动。
2.不对称性
膜的蛋白质、脂类及糖类物质分布不对称。
3.半透性
膜结构具有半透性，某些药物能够顺利通过， 另一些药物则不能通过。
（三）膜转运途径
1.细胞通道转运（transcellular pathway）
3.生物膜的结构
经典模型
✓1935年提出 ✓脂 质 双 分 子 构
成基本骨架， 脂质层两侧分 布膜蛋白 ✓带电荷的小孔 ✓特殊载体和酶
液态镶嵌 模型
✓ 1972年提出 ✓ 强调了膜的
流动性和不 对称性
晶格镶嵌 模型
✓ 1975年提出 ✓ 进一步解释
了膜的流动 性和完整性
上 皮 细 胞 膜 液 态 镶 嵌 模 型 示 意 图
结构类似物会产生竞争作用。
④研究表明，在小肠上皮细胞、脂肪细胞、血 脑屏障血液侧的细胞膜中，氨基酸、D-葡萄 糖、D-木糖、季胺盐类药物的转运属于促进 扩散。
（2）主动转运（active transport）
①概念：借助载体或酶促系统的作用，药物从 膜低浓度侧向高浓度侧的转运过程。
②分类 ATP驱动泵 协同转运
取决于膜两侧的浓度梯度、电位梯度和渗透压 梯度，也与膜对该药的屏障作用有关。药物的 渗透性决定了药物的吸收能力。
3. 分类：分为单纯扩散和膜孔转运两种形式。
（1）单纯扩散（simple diffusion）
概念：是指药物的跨膜转运受膜两侧 浓度差限制的过程。属于一级速率过 程。
Baidu Nhomakorabea解离型的脂溶性药物可溶于液态脂 质膜中，容易透过生物膜。
1. 概念：借助生物膜上的载体蛋白作用，使药物
透过生物膜而被吸收的过程。
2. 分类：分为促进扩散和主动转运两种形式。
（1）促进扩散（facilitated diffusion）
①概念：是指某些物质在细胞膜载体的帮助下， 由膜高浓度侧向低浓度侧扩散的过程，又称 易化扩散。
②载体蛋白的分类：
离子载体：是疏水性的小分子，可溶于双脂层，能
Contents
1
药物的膜转运与胃肠道吸收
2
影响药物吸收的因素
3
口服药物吸收与制剂设计
4 口服药物吸收的研究方法与技术
第一节 药物的膜转运与胃肠道吸收
一、生物膜的结构与性质 二、药物转运机制 三、药物转运器 四、胃肠道的结构与功能
第一节 药物的膜转运与胃肠道吸收
膜转运（membrane transport）:物
一、生物膜的结构与性质
（一）生物膜结构
1.生物膜的概念
生物膜:细胞外表面的质膜与各种细胞器的
亚细胞膜的统称。它不仅把细胞内容物和细 胞周围环境分隔开来，也是细胞与外界进行 物质交换的门户。
2.生物膜的组成
细胞膜主要由膜脂、蛋白质和少量糖类组成。 膜脂主要包括磷脂、糖脂和胆固醇三种类型。
细胞膜的结构形态多种多样，取决于膜中物质分子 的排列形式。
是指一种物质的转运依赖第二种物质的同时 或后继进行的转运方式。它们依赖另一种物 质的电化学梯度所贮存的能量对物质进行主 动转运，而维持这种电化学势是钠钾泵或质 子泵。
分为同向协同与反向协同。 葡萄糖和氨基酸在小肠黏膜上皮的吸收、葡
萄糖和氨基酸在肾小管上皮被重吸收的过程 属于协同转运。
③主动转运的特点：
质通过生物膜（或细胞膜）的现象。是重要 的生命现象之一。 吸收主要发生在消化道（如胃、小肠、大肠、 直肠）、黏膜（如肺泡、口腔黏膜、鼻粘膜、 角膜）和皮肤等部位的上皮细胞膜。 胃肠道吸收是药物透过胃肠道上皮细胞后进 入血流，随体循环系统分布到各组织器官而 发挥疗效。口服给药的胃肠道吸收是产生药 物疗效的重要前提。
二、药物转运机制
转运机制 被动转运 载体媒介转运 膜动转运
转运形式
单纯扩散 膜孔转运 促进扩散 主动转运 胞饮作用 吞噬作用
（一）被动转运（passive transport）
1. 概念：是指存在于膜两侧的药物顺浓度梯度，
即从高浓度一侧向低浓度一侧扩散的过程。
2. 影响因素：药物透膜的运行方向和通量不仅
药物的肾排泄和药物进入肝脏服从此机制。
4. 被动转运的特点
（1）顺浓度梯度（高→低）； （2）不需载体，膜对药物无特殊选择性； （3）不消耗能量，扩散过程与细胞代谢无关，
不受细胞代谢抑制剂的影响； （4）不存在转运饱和现象和同类物竞争抑制现象。
（二）载体媒介转运（carrier-mediated transport）
ATP驱动泵
以ATP水解释放的能量为能源进行主动转运 的载体蛋白家族称为ATP驱动泵。目前研究 较多的是离子泵。
生物体内的一些必需物质如K+、Na+、I-、单 糖、氨基酸、水溶性维生素以及一些有机弱 酸、弱碱等弱电解质的离子型都是在机体 ATP驱动泵的作用下，以主动转运方式通过 生物膜的。
协同转运
绝大多数有机弱酸或有机弱碱药物在 消化道内的吸收都服从该机制。
（2）膜孔转运（membrane pore transport）
在胃肠道上皮细胞膜上有约0.4-0.8nm大小 的微孔，这些贯穿细胞膜且充满水的微孔是 水溶性小分子药物的吸收途径。
影响因素：小分子药物有利于通过，如水、 乙醇、尿素、糖类等；膜孔内含有带正电的 蛋白质或吸附有阳离子，因此阴离子药物易 于通过。
逆浓度梯度转运； 需要消耗机体能量，能量来源主要由细胞代谢产生的ATP
提高所转运离子的通透率。
通道蛋白：是横跨细胞膜的亲水性通道，允许适当
大小的离子顺浓度梯度通过。具有离子选择性，可分 为钠通道、钙通道、钾通道、氯通道等。
③促进扩散的特点：
顺浓度梯度；
不消耗能量；
速度比单纯扩散快、效率高；
在一定限度内转运速率同物质浓度成正比，如果 超过一定限度，浓度再增加，转运与不再增加， 因为膜上载体蛋白的结合位点已达饱和；
-药物借助其脂溶性或膜内蛋白的载体作用，穿过细胞而 被吸收的过程。 -脂溶性药物及一些经主动机制吸收药物的通道，是多数 药物吸收的主要途径。
2.细胞旁路通道转运（paracellular pathway）
-一些小分子物质经过细胞间连接处的微孔进入体循环的 过程。 -小分子水溶性药物可通过该通道转运吸收。
（二）生物膜性质
1.流动性
构成膜的脂质分子层是液态的，具有流动性； 膜蛋白质也可发生侧向扩散和旋转运动。
2.不对称性
膜的蛋白质、脂类及糖类物质分布不对称。
3.半透性
膜结构具有半透性，某些药物能够顺利通过， 另一些药物则不能通过。
（三）膜转运途径
1.细胞通道转运（transcellular pathway）
3.生物膜的结构
经典模型
✓1935年提出 ✓脂 质 双 分 子 构
成基本骨架， 脂质层两侧分 布膜蛋白 ✓带电荷的小孔 ✓特殊载体和酶
液态镶嵌 模型
✓ 1972年提出 ✓ 强调了膜的
流动性和不 对称性
晶格镶嵌 模型
✓ 1975年提出 ✓ 进一步解释
了膜的流动 性和完整性
上 皮 细 胞 膜 液 态 镶 嵌 模 型 示 意 图
结构类似物会产生竞争作用。
④研究表明，在小肠上皮细胞、脂肪细胞、血 脑屏障血液侧的细胞膜中，氨基酸、D-葡萄 糖、D-木糖、季胺盐类药物的转运属于促进 扩散。
（2）主动转运（active transport）
①概念：借助载体或酶促系统的作用，药物从 膜低浓度侧向高浓度侧的转运过程。
②分类 ATP驱动泵 协同转运
取决于膜两侧的浓度梯度、电位梯度和渗透压 梯度，也与膜对该药的屏障作用有关。药物的 渗透性决定了药物的吸收能力。
3. 分类：分为单纯扩散和膜孔转运两种形式。
（1）单纯扩散（simple diffusion）
概念：是指药物的跨膜转运受膜两侧 浓度差限制的过程。属于一级速率过 程。
Baidu Nhomakorabea解离型的脂溶性药物可溶于液态脂 质膜中，容易透过生物膜。
1. 概念：借助生物膜上的载体蛋白作用，使药物
透过生物膜而被吸收的过程。
2. 分类：分为促进扩散和主动转运两种形式。
（1）促进扩散（facilitated diffusion）
①概念：是指某些物质在细胞膜载体的帮助下， 由膜高浓度侧向低浓度侧扩散的过程，又称 易化扩散。
②载体蛋白的分类：
离子载体：是疏水性的小分子，可溶于双脂层，能