药物代谢动力学
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（1）肾脏排泄 • 肾小球滤过： • 肾小管分泌： • 肾小管重吸收： • 意义： （2）胆汁和粪便
肝肠循环 （3）其他途径
尿pH值对药物排泄的影响
苯巴比妥[弱酸性药] (狗)
50
40
清 除 率 30
(ml/min)
20
碱性尿 pH 7.8-8.0
苯丙胺 [弱碱性药] (人)
40
计 分 20 值
0
四种由不同药厂生产的相同剂量地高辛片剂的生物利用度
血2 浆 地 高 辛 浓 度1 (nmol/L)
0
1
2
百度文库
3
4
5
时间（h）
3. 表 观 分 布 容 积 （ apparent volume of distribution，Vd） 当血浆和组织内药物分布达到平衡 后，体内药物按此时的血浆药物浓度在 体内分布时所需体液容积。
单位：ngh/mL 反映药物体内总量
0
0
20
40
60
80
T达max峰时间（Tmax）
给药后达峰浓度的时间
100
120
时间（min）
三、药动学参数
2．时量曲线（time-concentration curve）
(1)峰浓度（peak concentration, Cmax） (2)达峰时间（peak time, Tmax） (3)曲线下面积（area under curve, AUC） (4) 半衰期（half life, t1/2）
2
精神反应 血浆药物浓度
mM 1
0
酸性尿
30
尿排泄量
10
pH<7
15
mmol/h
0
0
02468
0 12 34 5 67
排尿（ml/min）
时间（d）
酸性尿 （pH~5）
碱性尿 （pH~7）
血浆药物浓度
三、药物代谢动力学参数
1. 药物消除动力学
（1）一级消除动力学 （first-order elimination kinetics）
3．代谢（metabolism）
药物的转化（transformation）
（1）代谢部位和方式：
• phase I： • phase II：
（2）代谢酶
• AchE, MAO, COMT • 细胞色素P450单氧化酶系统（cytochrome P450,
CYP450）
• 酶诱导剂和酶抑制剂
4. 排泄（excretion）
需载体（carrier） 饱和性（saturation） 竞争性（competition） 耗能，逆浓度差。
二、药物的体内过程（ADME系统）
1. 吸收(absorption) （1）消化道给药 （2）非消化道给药
首关消除（first pass elimination）：
首关代谢（first pass metabolism）
[ H+ ] [ A ]
Ka =
[HA]
[ A ]
pKa = pH - log
[HA]
10 pH-pKa =
碱性药：pKa-pH
[ A ] [HA]
影响因素：
分子量、脂溶性、极性、解离度，pH
分 子 80
型
药
物 50 浓
度
(％) 20
碱性（B） 酸性（HA）
-3 -2 低pH
-1 0 1 pH-pKa
首关效应（first pass effect）
2. 分布（distribution）
（1）药物与血浆蛋白的结合率 • 结合型药物（bound drug） • 游离型药物（free drug） （2）体内屏障 • 血脑屏障（blood-brain
barrier） • 胎盘屏障（placental barrier） • 血眼屏障（blood-eye barrier） （3）其他
药物到达全身血循环内的相对量和速度。
绝对生物利用度
AUC血管外 F=
AUC静注
100%
相对生物利用度
不同制剂AUC比较 F = (AUC受试制剂 AUC标准制剂) × 100%
生物等效性（bioequivalence）
血
MEC
药
浓
度
C A B
时间
三种不同的生物利用度 A.吸收速度快、吸收量完全 B.吸收速度与A相同，但吸收量仅为A的50% C.吸收量完全，但吸收速度为A的50%
需4-5 half-life
Css-max < MTC
Css-min > MEC
t1/2意义
➢按一级动力学消除的药物，t1/2为一
常数，不受药物初始浓度和给药剂量 的影响。
➢可以根据t1/2确定给药间隔时间。
➢可以反映药物在体内的消除情况。
生物利用度（bioavailability）：F=A/D*100%
细胞膜
细胞内
药物通过细胞膜的方式
简单扩散（simple diffusion）
酸性药 (Acidic drug): HA H+ + A 碱性药 (Basic drug): BH+ H+ + B (分子型)
H+
HA
A-
H+ B
BH+
HA
A-
H+
B H+
BH+
pH和pKa决定药物分子解离多少
酸性药：
第二章 药物代谢动力学 Pharmacokinetics
作用部位 “受体”
结合
游离
组织库 结合
游离
结合
吸收
体循环 游离型药物
结合型药物
代谢物
排泄
生物转化
一、药物的跨膜转运（transmembrane transport）
1.被动转运（passive transport）
通过脂 通过水性 通过载 质扩散 信道扩散 体转运 细胞外
23 高pH
体液pH值对弱酸或弱碱性药物解离的影响
基本概念
• 离子障(ion trapping)：非离子型药物可以 自由通透细胞膜的脂质层，而离子型药 物被限制在膜的一侧，这种现象称为离 子障。
• pKa：弱酸或弱碱性药物解离50%时溶 液的pH值。
2.主动转运（active transport）
血浆药物浓度消除一半所需时间
药物消除半衰期和指数衰减曲线
40
血 浆
20
药
物
浓 度 10
斜率=-ke/2.303
5
t1/2
t1/2
t1/2
2.5
0
2
4
6
8
时间（小时）
多次给药
Constant repeated administration of drugs
稳态血药浓度 (Steady-state concentration) 多次给药旨在稳态血药浓度达有效浓度范围: MTC>Css>MEC
（2）零级消除动力学 （zero-order elimination kinetics）
时间
口服和静脉注射阿司匹林659mg后的时-量曲线
10
峰浓度（Cmax）
血8 浆 阿 司 匹6 林 浓 度4 (mg/L)
2
Cmax
一次给药后的最高浓度 此时吸收和消除达平衡
静脉注射
口服
AUC
曲线下面积（AUC）
肝肠循环 （3）其他途径
尿pH值对药物排泄的影响
苯巴比妥[弱酸性药] (狗)
50
40
清 除 率 30
(ml/min)
20
碱性尿 pH 7.8-8.0
苯丙胺 [弱碱性药] (人)
40
计 分 20 值
0
四种由不同药厂生产的相同剂量地高辛片剂的生物利用度
血2 浆 地 高 辛 浓 度1 (nmol/L)
0
1
2
百度文库
3
4
5
时间（h）
3. 表 观 分 布 容 积 （ apparent volume of distribution，Vd） 当血浆和组织内药物分布达到平衡 后，体内药物按此时的血浆药物浓度在 体内分布时所需体液容积。
单位：ngh/mL 反映药物体内总量
0
0
20
40
60
80
T达max峰时间（Tmax）
给药后达峰浓度的时间
100
120
时间（min）
三、药动学参数
2．时量曲线（time-concentration curve）
(1)峰浓度（peak concentration, Cmax） (2)达峰时间（peak time, Tmax） (3)曲线下面积（area under curve, AUC） (4) 半衰期（half life, t1/2）
2
精神反应 血浆药物浓度
mM 1
0
酸性尿
30
尿排泄量
10
pH<7
15
mmol/h
0
0
02468
0 12 34 5 67
排尿（ml/min）
时间（d）
酸性尿 （pH~5）
碱性尿 （pH~7）
血浆药物浓度
三、药物代谢动力学参数
1. 药物消除动力学
（1）一级消除动力学 （first-order elimination kinetics）
3．代谢（metabolism）
药物的转化（transformation）
（1）代谢部位和方式：
• phase I： • phase II：
（2）代谢酶
• AchE, MAO, COMT • 细胞色素P450单氧化酶系统（cytochrome P450,
CYP450）
• 酶诱导剂和酶抑制剂
4. 排泄（excretion）
需载体（carrier） 饱和性（saturation） 竞争性（competition） 耗能，逆浓度差。
二、药物的体内过程（ADME系统）
1. 吸收(absorption) （1）消化道给药 （2）非消化道给药
首关消除（first pass elimination）：
首关代谢（first pass metabolism）
[ H+ ] [ A ]
Ka =
[HA]
[ A ]
pKa = pH - log
[HA]
10 pH-pKa =
碱性药：pKa-pH
[ A ] [HA]
影响因素：
分子量、脂溶性、极性、解离度，pH
分 子 80
型
药
物 50 浓
度
(％) 20
碱性（B） 酸性（HA）
-3 -2 低pH
-1 0 1 pH-pKa
首关效应（first pass effect）
2. 分布（distribution）
（1）药物与血浆蛋白的结合率 • 结合型药物（bound drug） • 游离型药物（free drug） （2）体内屏障 • 血脑屏障（blood-brain
barrier） • 胎盘屏障（placental barrier） • 血眼屏障（blood-eye barrier） （3）其他
药物到达全身血循环内的相对量和速度。
绝对生物利用度
AUC血管外 F=
AUC静注
100%
相对生物利用度
不同制剂AUC比较 F = (AUC受试制剂 AUC标准制剂) × 100%
生物等效性（bioequivalence）
血
MEC
药
浓
度
C A B
时间
三种不同的生物利用度 A.吸收速度快、吸收量完全 B.吸收速度与A相同，但吸收量仅为A的50% C.吸收量完全，但吸收速度为A的50%
需4-5 half-life
Css-max < MTC
Css-min > MEC
t1/2意义
➢按一级动力学消除的药物，t1/2为一
常数，不受药物初始浓度和给药剂量 的影响。
➢可以根据t1/2确定给药间隔时间。
➢可以反映药物在体内的消除情况。
生物利用度（bioavailability）：F=A/D*100%
细胞膜
细胞内
药物通过细胞膜的方式
简单扩散（simple diffusion）
酸性药 (Acidic drug): HA H+ + A 碱性药 (Basic drug): BH+ H+ + B (分子型)
H+
HA
A-
H+ B
BH+
HA
A-
H+
B H+
BH+
pH和pKa决定药物分子解离多少
酸性药：
第二章 药物代谢动力学 Pharmacokinetics
作用部位 “受体”
结合
游离
组织库 结合
游离
结合
吸收
体循环 游离型药物
结合型药物
代谢物
排泄
生物转化
一、药物的跨膜转运（transmembrane transport）
1.被动转运（passive transport）
通过脂 通过水性 通过载 质扩散 信道扩散 体转运 细胞外
23 高pH
体液pH值对弱酸或弱碱性药物解离的影响
基本概念
• 离子障(ion trapping)：非离子型药物可以 自由通透细胞膜的脂质层，而离子型药 物被限制在膜的一侧，这种现象称为离 子障。
• pKa：弱酸或弱碱性药物解离50%时溶 液的pH值。
2.主动转运（active transport）
血浆药物浓度消除一半所需时间
药物消除半衰期和指数衰减曲线
40
血 浆
20
药
物
浓 度 10
斜率=-ke/2.303
5
t1/2
t1/2
t1/2
2.5
0
2
4
6
8
时间（小时）
多次给药
Constant repeated administration of drugs
稳态血药浓度 (Steady-state concentration) 多次给药旨在稳态血药浓度达有效浓度范围: MTC>Css>MEC
（2）零级消除动力学 （zero-order elimination kinetics）
时间
口服和静脉注射阿司匹林659mg后的时-量曲线
10
峰浓度（Cmax）
血8 浆 阿 司 匹6 林 浓 度4 (mg/L)
2
Cmax
一次给药后的最高浓度 此时吸收和消除达平衡
静脉注射
口服
AUC
曲线下面积（AUC）