生物化学课件 第17章：药物在体内的转运和代谢转化
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药物在体内的转运与代谢转化
① N-脱烃基是将仲胺或叔胺脱烃基生成 伯胺和醛。
② O-脱烃基是将醚或酯类脱烃基生成酚 和醛。
③ S-脱烃基是将硫烃基转化为巯基和醛。
二、 药物代谢转化的类型和酶系
（1）微粒体药物氧化酶系： 3）脱氨基：主要作用于不被胺氧化酶作 用的胺类物质。 R2CHNH［2 O］R2C（OH）NH2 -NH3 R2C=O -H2O R2C=NH［O］R2CNOH+H2OR2CO -NH2OH 4）S-氧化：如：氯丙嗪的氧化。
3. 药物代谢酶： （1）催化药物在体内代谢转化的酶系称为药物代谢酶。 （2）细胞定位：主要在肝细胞微粒体，其次是细胞可溶性部分，
也有少数是在线粒体进行。
一、 药物代谢转化
4. 药物代谢的研究方法 药物代谢和一般正常代谢的研究方法类似。
临床观察 动物整体实验 （血，尿，胆汁、组织、粪便） 动物离体实验 （组织切片、匀浆、细胞微粒体或离心
二、 药物代谢转化的类型和酶系
（1）微粒体药物氧化酶系：
5）N-氧化和羟化：如三甲胺的N-氧化和苯胺、非那西汀、 2-乙酰 氨基芴的N-羟化。
［O］
C6H5NH2
C6H5NHOH
6）脱硫代氧：如有机磷杀虫药对硫磷在体内 转化为毒性更强的对氧磷。
二、 药物代谢转化的类型和酶系
（2）微粒体药物氧化酶作用机制 ①催化上述药物氧化反应的酶系存在于肝细胞光滑型内质网 （微粒体），称为药物氧化酶系。其特点是：
反应类型： 第一相反应：氧化、还原、水解（增加亲水性）
第二相反应：结合反应（增强水溶性）
第一相反应
第二相反应
RH
ROH
R-O-CH3
R-O-SO3H R-O-GA
二、 药物代谢转化的类型和酶系
生物化学课件 17.药物在体内的转运和代谢转化
2.非药用化合物抑制药物的代谢
没食子酚抑制O-转甲基酶，肾上腺素灭活抑制。 非竞争性抑制剂SKF525A抑制药代酶，延长药物作用时间。
二、其他因素对药物代谢的影响
种族差异：不同动物代谢不同 个体差异： 性别差异：
动物实验显示雌性对药物感受性大于雄性 年龄差异：胎儿新生儿老人对药物敏感 肝脏功能正常为正常药物代谢的保证 营养状态亦是
注意药物配伍禁忌 药物可刺激另一药物的代谢，也可刺激本身的代谢（耐药性）
有些药物对某些药物代谢促进；对另一药物代谢有抑制作用（保泰 松对氨基比林和洋地黄甙代谢促进作用，对甲丁脲和苯妥英钠代谢有 抑制作用）
（二）药物代谢的抑制剂 竞争性和非竞争性抑制
1.药物抑制另外药物的代谢转化
氯霉素等抑制肝药酶，加强其他合用的药物毒性等。
用时间。
4.其他 化学合成改变结构，降低原药物的毒性（活性
不变）
六、对某些发病机制的解释 化学致癌
七、为临床合理用Βιβλιοθήκη 提供依据 如肝代谢的药物，不口服，而经注射入体内；
药物注意之间的配伍效应。
4.药物代谢研究方法
临床观察、动物整体和离体实验 药物分析则用多种方法（层析、电泳、质谱、荧光 分析、同位素技术等等）
一种药物在体内可进行多种代谢转化（氧化、 还原、水解、结合代谢），因此一种药物在体内有 多种代谢产物，分离鉴定复杂。
三、药物代谢转化类型和酶系
药物代谢转化：（主要是脂溶性药物） 非结合反应（第一相反应）:
结合反应（第二相反应）
多种结合剂参与的结合反应
第二节 影响药物代谢转化的因素
一、药物相互作用
（一）药物加速另外药物的代谢转化－ 药物代谢的诱导剂
多为脂溶性，非专一性。各类药物均有。 促使药物代谢增强，由于刺激诱导酶的生成。 治疗上苯巴比妥防止胆红素血症： 原理：苯巴比妥诱导肝葡萄糖醛酸转移酶生成。促进胆红素 和葡萄糖醛酸结合而易排出体外。 诱导酶意义：加强药物的代谢转化
没食子酚抑制O-转甲基酶，肾上腺素灭活抑制。 非竞争性抑制剂SKF525A抑制药代酶，延长药物作用时间。
二、其他因素对药物代谢的影响
种族差异：不同动物代谢不同 个体差异： 性别差异：
动物实验显示雌性对药物感受性大于雄性 年龄差异：胎儿新生儿老人对药物敏感 肝脏功能正常为正常药物代谢的保证 营养状态亦是
注意药物配伍禁忌 药物可刺激另一药物的代谢，也可刺激本身的代谢（耐药性）
有些药物对某些药物代谢促进；对另一药物代谢有抑制作用（保泰 松对氨基比林和洋地黄甙代谢促进作用，对甲丁脲和苯妥英钠代谢有 抑制作用）
（二）药物代谢的抑制剂 竞争性和非竞争性抑制
1.药物抑制另外药物的代谢转化
氯霉素等抑制肝药酶，加强其他合用的药物毒性等。
用时间。
4.其他 化学合成改变结构，降低原药物的毒性（活性
不变）
六、对某些发病机制的解释 化学致癌
七、为临床合理用Βιβλιοθήκη 提供依据 如肝代谢的药物，不口服，而经注射入体内；
药物注意之间的配伍效应。
4.药物代谢研究方法
临床观察、动物整体和离体实验 药物分析则用多种方法（层析、电泳、质谱、荧光 分析、同位素技术等等）
一种药物在体内可进行多种代谢转化（氧化、 还原、水解、结合代谢），因此一种药物在体内有 多种代谢产物，分离鉴定复杂。
三、药物代谢转化类型和酶系
药物代谢转化：（主要是脂溶性药物） 非结合反应（第一相反应）:
结合反应（第二相反应）
多种结合剂参与的结合反应
第二节 影响药物代谢转化的因素
一、药物相互作用
（一）药物加速另外药物的代谢转化－ 药物代谢的诱导剂
多为脂溶性，非专一性。各类药物均有。 促使药物代谢增强，由于刺激诱导酶的生成。 治疗上苯巴比妥防止胆红素血症： 原理：苯巴比妥诱导肝葡萄糖醛酸转移酶生成。促进胆红素 和葡萄糖醛酸结合而易排出体外。 诱导酶意义：加强药物的代谢转化
药物化学课件生物转化药物代谢.ppt
CH2
CYP450 CH CH2
CYP 450 CC
和sp2碳原子相邻碳原子的氧化
CH3 O
N
CH3 O
N
OH
Cl
N
Cl
N
▪其他碳原子的氧化
与杂原子相连的碳原子易氧化，先生成羟 基化合物，再氧化成羰基
含N化合物的氧化
H N CH
H N CH
N CH
N CH
OH N CH
O NH
胺类化合物的氧化代谢
第一章(三）生物转化(药物代谢)
药物代谢： 在酶的作用下，将药物转变成极性分
子，再通过人体的正常系统排出体外。 第Ⅰ相生物转化（PhaseⅠ） 第Ⅱ相生物转化（PhaseⅡ） 总结果：
使药物或代谢物从极性小的物质变为 极性大的物质，从水溶性小的物质变为 水溶性大的物质而易于排泄。
药物代谢的酶
（Enzyme for drug metabolism）
细胞色素P450酶系（CYP450） 还原酶系 过氧化物酶和其他的单加氧酶 水解酶
第Ⅰ相生物转化 （PhaseⅠBiotransformation）
氧化反应：失去电子、氧化和脱氢反应 还原反应 脱卤素反应：氧化脱卤素和还原脱卤素 水解反应
O OH
ph
OO 华法林
葡萄糖醛酸的轭合反应
COOH
O
OH
O
O
OH O P O P O OH OH OH
O NH
NO O
OH OH 尿苷二磷酸葡萄糖醛酸
硫酸酯化轭合反应
NH2
N
N
O
O
N
N O
HO S O P O
O
OH
H
H2O 3PO O H
CYP450 CH CH2
CYP 450 CC
和sp2碳原子相邻碳原子的氧化
CH3 O
N
CH3 O
N
OH
Cl
N
Cl
N
▪其他碳原子的氧化
与杂原子相连的碳原子易氧化，先生成羟 基化合物，再氧化成羰基
含N化合物的氧化
H N CH
H N CH
N CH
N CH
OH N CH
O NH
胺类化合物的氧化代谢
第一章(三）生物转化(药物代谢)
药物代谢： 在酶的作用下，将药物转变成极性分
子，再通过人体的正常系统排出体外。 第Ⅰ相生物转化（PhaseⅠ） 第Ⅱ相生物转化（PhaseⅡ） 总结果：
使药物或代谢物从极性小的物质变为 极性大的物质，从水溶性小的物质变为 水溶性大的物质而易于排泄。
药物代谢的酶
（Enzyme for drug metabolism）
细胞色素P450酶系（CYP450） 还原酶系 过氧化物酶和其他的单加氧酶 水解酶
第Ⅰ相生物转化 （PhaseⅠBiotransformation）
氧化反应：失去电子、氧化和脱氢反应 还原反应 脱卤素反应：氧化脱卤素和还原脱卤素 水解反应
O OH
ph
OO 华法林
葡萄糖醛酸的轭合反应
COOH
O
OH
O
O
OH O P O P O OH OH OH
O NH
NO O
OH OH 尿苷二磷酸葡萄糖醛酸
硫酸酯化轭合反应
NH2
N
N
O
O
N
N O
HO S O P O
O
OH
H
H2O 3PO O H
药物代谢课件课件
还原反应
水解反应
第21页，幻灯片共36页
一、氧化反应（Oxidation）
在药物的环系结构或脂链结构的碳上形成羟基或羧基，在氮、氧、硫
原子上脱烃基或形成氮氧化物、硫氧化物。
第22页，幻灯片共36页
1.芳香环的氧化
OH
H
N
O
对位羟基化
C
H2
β受体阻断剂
OH
HO
H
N
O
CH3
C
H2
CH3
第23页，幻灯片共36页
例3
N
S
H
N
H
N
N
HN
CN
西咪替丁
N
HN
S
O
H
N
H
N
N
CN
第33页，幻灯片共36页
4.杂原子（S,N）的氧化
第34页，幻灯片共36页
5.脱氧化
如苯丙胺被氧化（脱氨基）成苯丙酮。
[O]
O
NH2
苯丙胺
苯丙酮
第35页，幻灯片共36页
+
NH3Βιβλιοθήκη 第36页，幻灯片共36页未被完全抑制。反应的结果：使分子中引入或转化成某些极性较大的官能
团，如羟基、羧基、氨基和巯基等。
Ⅱ相(phaseⅡ)反应
是指药物或由第一阶段反应生成的初级代谢物与体内物质的结合反应。结
合反应，使所有的药物完全失活，增加水溶性，变得易于排泄。
第20页，幻灯片共36页
官能团化反应(Ⅰ相代谢反应)
氧化反应
担。
第10页，幻灯片共36页
肝中重要的药物代谢酶
细胞色素P450酶
NADPH辅酶
环氧化物水合酶
水解反应
第21页，幻灯片共36页
一、氧化反应（Oxidation）
在药物的环系结构或脂链结构的碳上形成羟基或羧基，在氮、氧、硫
原子上脱烃基或形成氮氧化物、硫氧化物。
第22页，幻灯片共36页
1.芳香环的氧化
OH
H
N
O
对位羟基化
C
H2
β受体阻断剂
OH
HO
H
N
O
CH3
C
H2
CH3
第23页，幻灯片共36页
例3
N
S
H
N
H
N
N
HN
CN
西咪替丁
N
HN
S
O
H
N
H
N
N
CN
第33页，幻灯片共36页
4.杂原子（S,N）的氧化
第34页，幻灯片共36页
5.脱氧化
如苯丙胺被氧化（脱氨基）成苯丙酮。
[O]
O
NH2
苯丙胺
苯丙酮
第35页，幻灯片共36页
+
NH3Βιβλιοθήκη 第36页，幻灯片共36页未被完全抑制。反应的结果：使分子中引入或转化成某些极性较大的官能
团，如羟基、羧基、氨基和巯基等。
Ⅱ相(phaseⅡ)反应
是指药物或由第一阶段反应生成的初级代谢物与体内物质的结合反应。结
合反应，使所有的药物完全失活，增加水溶性，变得易于排泄。
第20页，幻灯片共36页
官能团化反应(Ⅰ相代谢反应)
氧化反应
担。
第10页，幻灯片共36页
肝中重要的药物代谢酶
细胞色素P450酶
NADPH辅酶
环氧化物水合酶
药物在体内的转运和代谢转化.ppt
5、肝在激素代谢中的作用
激素的灭活 (inactivation of hormone) 激素主要在肝中转化，降解或
失去活性的过程称为激素的灭活。
* 主要方式：生物转化
二、肝脏疾患时可能出现的临床现 象及其产生原因
第二节
药物代谢转化作用
一、药物代谢转化的概念
生物转化是指非营养物质在体内，经过氧化、 还原、水解和结合反应，使脂溶性较强的物 质获得极性基团，增加水溶性，而易随胆汁 排出体外的过程。
H3COC N
SO2NH2
氨 苯 磺 胺
乙 酰 氨 苯 磺 胺
4、与谷胱甘肽结合反应
H
O H
谷 胱 甘 肽 S-转 移 酶
+ GSH
HSG OH H
环氧萘
S-二氢萘醇谷胱甘肽
5、甘氨酸结合反应
胆酸 ＋ 甘氨酸
甘氨胆酸
6、甲基化反应
S-腺苷同型半胱氨酸
CONH2 SAM
CONH2
N
甲基转移酶
+
N
CH3
内源：激素、胆色素、胺等 非营养性物质
外源：药物、毒物、食品添加剂等
药物的代谢转化即药物的生物转化 进行部位：肝（主要）、肠等
酶促反应类型的特点
多样性：氧化、还原、水解、结合 连续性：两相反应
第一相：氧化、还原、水解 第二相：结合
产物特性（结果、作用、意义）
极性加强 双重性：失活与激活
空腹状态 肝糖原分解↑
饥饿状态 以糖异生为主 ※脂肪动员↑→酮体合成↑ →节省葡萄糖
2、肝在脂类代谢中的作用
作用：在脂类的消化、吸收、合成、分 解与运输均具有重要作用。
回顾：肝内进行的脂类代谢主要有哪些？
药学-第17章-药物在体内的转运及代谢变化PPT课件
-
32
3．生物转化中最常见的一种结合物是：
A. 乙酰基
B．甲基
C．谷胱甘肽 D．葡萄糖醛酸
E．硫酸
4．在生物转化中活性硫酸供体是：
A． H2S04 C．半胱氨酸
B．胱氨酸 D. 牛磺酸
E． 3′-磷酸腺苷-5′-磷酸硫酸
(PAPS)
-
33
5、参与生物转化的氧化反应的最重要 的酶是： A．胺氧化酶 B．加单氧酶 C、加双氧酶 D. 醇脱氢酶 E．水解酶
1. 药物吸收 2. 药物分布 3. 药物消除
-
38
五、对寻找新药的意义 1. 低效转化为高效 2. 短效转化为长效 3. 合成生理活性前体物 4. 其他
六、对某些发病机制的解释 七、为合理用药提供依据
-
39
第十七章 药物在体内的转运和代谢变化
-
1
第一节 药物代谢转化的类型和酶系
一、药物体内过程
药物在体内的吸收、分布、代谢及排泄过 程的动态变化，称为药物的体内过程。
药物在体内吸收、分布及排泄过程称为药物转运 （trans-portation of drug） 药物的代谢变化过程称为生物转化
（biotransformation） 药物的代谢和排泄合称为消除（elimination）
-
27
5、谷胱甘肽结合： 卤代化合物和环氧化合物+ GSH
胞液谷胱甘肽S-转移酶
含GSH的结合产物 6、甘氨酸结合：
含羧基的外来化合物+甘氨酸
线粒体酰基转移酶
甘氨酸结合物
-
28
N 异烟肼
乙酰辅酶A
4. 谷胱甘肽结合反应
N 乙酰异烟肼
辅酶A
环氧萘
药物在体内的过程和药代课件
• 4）增加剂量并不能缩短达到Css的时间。
•药物在体内的过程和药代
•30
药动学的基本概念
2. 零级消除动力学(zero order kinetics)：其特点为血浆中的药物在单位 时间内按恒量消除，其消除速率与血药 浓度无关。多为药量过大，超过机体最 大消除能力所致。其特点如下：
1）某些药物剂量过大，机体对其 消除能力有限，体内药物浓度以最大速 率衰减。其时量曲线以普通坐标表示时 为直线，当改为对数坐标时为内凹曲线；
4. 某些疾病、老年血浆蛋白含量降低，血中自由
型药物增加。
•药物在体内的过程和药代
•11
药物的体内过程
（三）分布(distribution):
影响药物在体内分布的因素：
1. 药物的理化性质；
2. 体液的pH和药物的解离度；
3. 细胞膜屏障：血脑屏障(blood brain barrier)和胎盘屏障(placental barrier)。
• 药物转化酶：1）专一性酶；2）非专一 性酶—肝微粒体混合功能氧化酶。
•药物在体内的过程和药代
•13
药物的体内过程
• 肝微粒体混合功能氧化酶系统：又称肝药酶， 包括微粒体中的多种酶，加上辅酶II （NADPH)形成一个氧化还原酶系统，参与药 物的生物转化。
• 细胞色素P-450(cytochrome P-450)：是主要的 氧化酶，它与 CO结合后吸收光谱主峰在 450nm处，故名。
• 肝药酶诱导剂：诱导肝药酶，使其 活性增强，如巴比妥类、苯妥英钠 等。
• 肝药酶抑制剂：抑制肝药酶，使其 活性降低，如异烟肼、保泰松等。
•药物在体内的过程和药代
•16
药物的体内过程
（五）排泄(excretion)：
•药物在体内的过程和药代
•30
药动学的基本概念
2. 零级消除动力学(zero order kinetics)：其特点为血浆中的药物在单位 时间内按恒量消除，其消除速率与血药 浓度无关。多为药量过大，超过机体最 大消除能力所致。其特点如下：
1）某些药物剂量过大，机体对其 消除能力有限，体内药物浓度以最大速 率衰减。其时量曲线以普通坐标表示时 为直线，当改为对数坐标时为内凹曲线；
4. 某些疾病、老年血浆蛋白含量降低，血中自由
型药物增加。
•药物在体内的过程和药代
•11
药物的体内过程
（三）分布(distribution):
影响药物在体内分布的因素：
1. 药物的理化性质；
2. 体液的pH和药物的解离度；
3. 细胞膜屏障：血脑屏障(blood brain barrier)和胎盘屏障(placental barrier)。
• 药物转化酶：1）专一性酶；2）非专一 性酶—肝微粒体混合功能氧化酶。
•药物在体内的过程和药代
•13
药物的体内过程
• 肝微粒体混合功能氧化酶系统：又称肝药酶， 包括微粒体中的多种酶，加上辅酶II （NADPH)形成一个氧化还原酶系统，参与药 物的生物转化。
• 细胞色素P-450(cytochrome P-450)：是主要的 氧化酶，它与 CO结合后吸收光谱主峰在 450nm处，故名。
• 肝药酶诱导剂：诱导肝药酶，使其 活性增强，如巴比妥类、苯妥英钠 等。
• 肝药酶抑制剂：抑制肝药酶，使其 活性降低，如异烟肼、保泰松等。
•药物在体内的过程和药代
•16
药物的体内过程
（五）排泄(excretion)：
生物化学课件第十七章药物在体内的转运和代谢转化
• 硫酸供体
– 3´－磷酸腺苷5´－磷酸硫酸( PAPS)
• 催化酶
– 硫酸转移酶 (sulfate transferase )
O
O
PAPS PAP
HO
HO3SO
雌酮
雌酮硫酸酯
•
3、酰基化反响
OCNH 2NH
OCNHNH3COCH
N
异烟肼
+CH3CO~CoA
乙酰辅酶A
+ HS-CoA
N
乙酰异烟肼
RH
+
NADPH
+
H+
+
加单氧酶〔羟化酶〕
O2
ROH
+
NADP+
+
H2O
A、芳香环的羟化 苯羟化生成苯酚 乙酰苯胺羟化生成乙酰氨基酚或邻羟基乙酰苯胺 水杨酸胺羟化生成龙胆酰胺
邻羟基乙酰苯胺
有许多化学致癌物质在进入体内生物转化以前没有致癌作 用，但经生物转化后有了很强的致癌作用
多芳香烃：3、4-苯并吡、甲基胆蒽、黄曲霉毒素等加单 氧形成环氧化物有很强的致癌作用
六、对某些发病机制的解释
α-乙酰氨基芴的致癌原理也有类似作用
七、为合理用药提供依据
2)脱烃基 包括N-脱烃基、O-脱烃基、S-脱烃基
A、N-脱烃基 仲胺或者叔胺脱去羟化 6〕脱硫代氧
〔2〕微粒体药物氧化酶作用机制：
催化上述药物氧化反响的酶系存在于肝细胞光滑 型内质网〔微粒体〕，称为药物氧化酶系，它与 正常代谢物在细胞线粒体进行的生物氧化不同， 需要复原剂NADPH和分子氧。反响中的一个氧原 子被复原为水。另一个氧原子参加到底物分子中， 所以也称为混合功能氧化酶。
第十七章 药物在体内的转运和代谢转化
O
＋PAPS
HO
硫酸转移酶
HO3SO
+PAP
雌酮硫酸酯
雌酮
3.乙酰化反应
OCNHNH 2
乙酰基转移酶
OCNHNHCOCH
3
+ CH3CO N
~ CoA
N
+ HS-CoA
异烟肼
乙酰辅酶A
乙酰异烟肼
辅酶A
水溶性降低，在酸性环境中易结晶，因此在给病人磺胺类药物 时给一定量的碳酸氢钠（小苏打）酸化尿液，防止磺胺结晶。
3、药物代谢酶：
指催化药物在体内代谢转化的酶系。
细胞内的分布：微粒体（主要）、胞液、线粒体
定位不同酶系不同
4、药物代谢的研究方法：
临床观察、动物整体实验、离体实验等
通过血、尿、粪便、胆汁、组织、细胞、匀浆液等，
分离并鉴定代谢转化产物。
一种药物在体内可进行多种代谢转化、形成多种代谢
产物，其分离鉴定是十分复杂的。
生物转化的反应类型（掌握）
反应类型 第一相反应 酶类 部位 肝细胞微粒体 肝细胞线粒体
加单氧酶系
氧化反应 还原反应 水解反应 第二相反应(结合反应) 单胺氧化酶系
脱氢酶系
硝基/偶氮还原酶类 多种水解酶系 葡萄糖醛酸转移酶 硫酸转移酶 乙酰转移酶 甲基转移酶 酰基转移酶 谷胱甘肽S-转移酶
肝细胞线粒体或胞液
抑制药物代谢酶活性，可以延长药物作用时间，也
可促使药物的活性或毒性增加
1. 药物抑制另外药物的代谢转化 痛风症的治疗机制
使6-巯基嘌呤、硫嘌呤 代谢减慢，毒性增加
活性抑制
鸟嘌呤
黄嘌呤 黄嘌呤氧化酶
尿酸
次黄嘌呤
别嘌呤醇
2. 非药用化合物抑制药物的代谢
＋PAPS
HO
硫酸转移酶
HO3SO
+PAP
雌酮硫酸酯
雌酮
3.乙酰化反应
OCNHNH 2
乙酰基转移酶
OCNHNHCOCH
3
+ CH3CO N
~ CoA
N
+ HS-CoA
异烟肼
乙酰辅酶A
乙酰异烟肼
辅酶A
水溶性降低，在酸性环境中易结晶，因此在给病人磺胺类药物 时给一定量的碳酸氢钠（小苏打）酸化尿液，防止磺胺结晶。
3、药物代谢酶：
指催化药物在体内代谢转化的酶系。
细胞内的分布：微粒体（主要）、胞液、线粒体
定位不同酶系不同
4、药物代谢的研究方法：
临床观察、动物整体实验、离体实验等
通过血、尿、粪便、胆汁、组织、细胞、匀浆液等，
分离并鉴定代谢转化产物。
一种药物在体内可进行多种代谢转化、形成多种代谢
产物，其分离鉴定是十分复杂的。
生物转化的反应类型（掌握）
反应类型 第一相反应 酶类 部位 肝细胞微粒体 肝细胞线粒体
加单氧酶系
氧化反应 还原反应 水解反应 第二相反应(结合反应) 单胺氧化酶系
脱氢酶系
硝基/偶氮还原酶类 多种水解酶系 葡萄糖醛酸转移酶 硫酸转移酶 乙酰转移酶 甲基转移酶 酰基转移酶 谷胱甘肽S-转移酶
肝细胞线粒体或胞液
抑制药物代谢酶活性，可以延长药物作用时间，也
可促使药物的活性或毒性增加
1. 药物抑制另外药物的代谢转化 痛风症的治疗机制
使6-巯基嘌呤、硫嘌呤 代谢减慢，毒性增加
活性抑制
鸟嘌呤
黄嘌呤 黄嘌呤氧化酶
尿酸
次黄嘌呤
别嘌呤醇
2. 非药用化合物抑制药物的代谢
药物在体内的转运跟代谢转化资料文档
水解反应
•多种水解酶类
结合反应
结合对象：凡含有羟基、羧基或氨基的 药物、毒物或激素均可发生结合反应
结合剂：葡萄糖醛酸、硫酸、谷胱甘肽、 甘氨酸、乙酰基、甲基等物质或基团
1. 葡萄糖醛酸结合反应——最多见的结 合反应
葡萄糖醛酸基的直接供体 尿苷二磷酸葡萄糖醛酸 (UDPGA)
2NAD+
（二）药物代谢抑制剂
药物抑制另外药物的代谢转化 非药用化合物抑制药物的代谢 药物代谢抑制剂具有重要的药理意义，它
可以增强药物的药理作用。
二、其他因素对药物代谢的影响
影响因素：年龄、性别、疾病、营养状况、 诱导物、抑制物等
新生儿易发生氯霉素中毒（葡萄糖醛酸转移酶 少）；老年人的药物代谢转化能力下降，用药 需要谨慎。
能直接激活氧分子，其中一个氧原子加入底物 分子中，另一氧原子被还原为水，故又称为混 合功能氧化酶。
细胞色素P450
产物：羟化物或环氧化物 举例：
NH 2
HO
NH 2
多环芳烃的生物转化过程
非酶促反应 分子重排
多芳香烃
加单氧酶系 加氧
环氧化物 （致癌物）
O
水化酶 水化
谷胱甘肽-S-环氧化物 转移酶
空腹状态 肝糖原分解↑
饥饿状态 以糖异生为主 ※脂肪动员↑→酮体合成↑ →节省葡萄糖
2、肝在脂类代谢中的作用
作用：在脂类的消化、吸收、合成、分 解与运输均具有重要作用。
回顾：肝内进行的脂类代谢主要有哪些？
脂肪酸的氧化、脂肪酸的合成、酮体的生成、 胆固醇的合成与转变、脂蛋白与载脂蛋白的 合成、脂蛋白的降解
2NADH + 2H+
药物在体内的转运和代谢转化
特殊人群的用药指导
对于儿童、老年人、孕妇和身体虚弱的人来说，药物在体内的转运和代谢转化可 能有所不同，研究这些特点有助于制定更合理的用药方案。
新药研发的指导
药物作用机制的阐明
了解药物在体内的转运和代谢转化过程，有助于阐明药物的 作用机制，为新药的研发提供理论支持。
新药筛选和评价
通过研究药物在体内的代谢转化，可以筛选和评价潜在的新 药，提高新药研发的成功率和效率。
05
药物转运和代谢转化的研究意义
药物疗效的预测和优化
预测药物疗效
了解药物在体内的转运和代谢转化过程，有助于预测药物的疗效，从而为临床 用药提供科学依据。
优化药物剂量
通过研究药物在体内的代谢转化，可以优化药物的剂量，提高药物的疗效并减 少不良反应的发生。
个体化用药的指导
个体差异的考虑
不同个体在药物转运和代谢转化方面存在差异，研究这些差异有助于指导个体化 用药，提高治疗效果。
药物的电离度
药物的电离度影响其在体内的溶解度和转运，弱酸 性或弱碱性药物在适当pH值下更容易透过细胞膜。
机体因素
80%
生理状态
机体生理状态如年龄、性别、健 康状况等对药物在体内的转运和 代谢转化有显著影响。
100%
酶的活性
机体内的酶对药物的代谢转化起 着关键作用，酶的活性差异影响 药物在体内的代谢速度和程度。
药物分子中的氢原子在 酶的作通常发生在肝 脏内，由肝细胞内的酶 催化完成。
某些药物经过氧化代谢 后会产生有毒的代谢产 物，对人体造成损害。
药物的还原代谢
01
02
03
04
还原代谢是指药物在体内通过 还原反应进行代谢的过程。
还原代谢是指药物在体内通过 还原反应进行代谢的过程。
对于儿童、老年人、孕妇和身体虚弱的人来说，药物在体内的转运和代谢转化可 能有所不同，研究这些特点有助于制定更合理的用药方案。
新药研发的指导
药物作用机制的阐明
了解药物在体内的转运和代谢转化过程，有助于阐明药物的 作用机制，为新药的研发提供理论支持。
新药筛选和评价
通过研究药物在体内的代谢转化，可以筛选和评价潜在的新 药，提高新药研发的成功率和效率。
05
药物转运和代谢转化的研究意义
药物疗效的预测和优化
预测药物疗效
了解药物在体内的转运和代谢转化过程，有助于预测药物的疗效，从而为临床 用药提供科学依据。
优化药物剂量
通过研究药物在体内的代谢转化，可以优化药物的剂量，提高药物的疗效并减 少不良反应的发生。
个体化用药的指导
个体差异的考虑
不同个体在药物转运和代谢转化方面存在差异，研究这些差异有助于指导个体化 用药，提高治疗效果。
药物的电离度
药物的电离度影响其在体内的溶解度和转运，弱酸 性或弱碱性药物在适当pH值下更容易透过细胞膜。
机体因素
80%
生理状态
机体生理状态如年龄、性别、健 康状况等对药物在体内的转运和 代谢转化有显著影响。
100%
酶的活性
机体内的酶对药物的代谢转化起 着关键作用，酶的活性差异影响 药物在体内的代谢速度和程度。
药物分子中的氢原子在 酶的作通常发生在肝 脏内，由肝细胞内的酶 催化完成。
某些药物经过氧化代谢 后会产生有毒的代谢产 物，对人体造成损害。
药物的还原代谢
01
02
03
04
还原代谢是指药物在体内通过 还原反应进行代谢的过程。
还原代谢是指药物在体内通过 还原反应进行代谢的过程。
药物化学课件生物转化(药物代谢)PPT课件
药物的吸收方式有被动扩散和主 动转运两种方式，其中被动扩散 是最常见的吸收方式。
药物的吸收速率和程度受到药物 性质、给药途径、生理因素等多 种因素的影响。
药物的分布
药物分布是指药物在体内
1
的分布过程，是药物在靶
部位达到有效浓度的前提。
4
一些药物在体内的分布具 有选择性，例如某些药物 可以透过血脑屏障进入脑 组织。
重要性
药物化学是药物研发和医学领域的基础学科，对于新药发现、药物设计和治疗策略具有 至研究药物的化学结构与活性之间 的关系，设计并合成具有特定活 性或作用机制的新药。
药物评价与安全性
评估药物的疗效、安全性和药代 动力学特性，确保药物在临床应 用中的安全有效性。
近代药物化学的兴起
随着有机化学和生理学的快速发展， 人们开始系统地研究药物的化学结构 和活性之间的关系。
Part
02
药物代谢的生物转化过程
药物的吸收
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 的前提。
口服给药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。
药物代谢与生物转化
研究药物在体内的代谢过程，包 括药物的吸收、分布、代谢和排 泄等。
药物作用机制
研究药物如何与生物靶点相互作 用，产生治疗作用或副作用的机 制。
药物化学的发展历程
古代药物学
现代药物化学
人类在古代就开始使用天然药物来治 疗疾病，如草药、动物和矿物等。
随着分子生物学、计算机科学和基因 组学等学科的发展，药物化学的研究 领域不断拓展和深化。
药物化学课件生物转 化(药物代谢)ppt课件
• 药物化学概述 • 药物代谢的生物转化过程 • 药物代谢酶和代谢产物 • 药物代谢与药效学关系 • 药物代谢的研究方法和技术 • 药物代谢的研究意义和应用前景
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2、硫酸结合反应
• 硫酸供体
– 3´－磷酸腺苷5´－磷酸硫酸( PAPS)
• 催化酶
– 硫酸转移酶 (sulfate transferase )
O
O
PAPS PAP
HO
HO3SO
雌酮
雌酮硫酸酯
•
3、酰基化反应
OCNHNH 2
O CNHNHCOCH 3
N
异烟肼
+ CH3CO ~ CoA
乙酰辅酶A
3、药物代谢酶 催化药物在体内的代谢转化的酶系称为药 物代谢酶
4、药物代谢的研究方法
临床观察、动物整体实验、离体实 验等
三、药物代谢转化的类型和酶系
药物代谢转化的特点 (1)解毒（失活）与致毒（激活）二重性 有的药物经生物转化活性、毒性降低，有的药物经生物 转化活性、毒性反而增强，如多芳香烃类：3、4-苯并吡、 甲基胆蒽、黄曲霉毒素等经加单氧氧化反应生成环氧化物， 具有强烈的致癌作用
5 4
1
2 NADPH细胞色素P450还原酶
3
4
6
8
2H
+
7
e Cytb5 2e FP2
2e NADH+H+
NADH-Cytb5还原酶系
1）羟化
包括芳香环的羟化、芳香环侧链的羟化、脂肪烃链的羟化
羟化是加单氧反应，加单氧酶（羟化酶）催化将 氧分子的一个氧加到底物上一般形成羟基，另一 个氧与还原性辅酶Ⅱ（NADPH+H+）提供的氢结 合生成水。
羟化酶
醇脱氢酶
醛脱氢酶
R-CH3
R-CH2OH
R-CHO
R-COOH
巴比妥酸衍生物5位碳上的侧链烃基的羟化 大黄酚和甲苯磺丁脲的甲基羟化生成羟甲基,羟甲 基进一步氧化成醛基，后者进一步氧化成羧基,中间产 物醛不已分离 醇氧化成醛和醛进一步氧化成羧酸在胞液由一般的 醇脱氢酶和醛脱氢酶催化下进行，脱下的氢由NAD+接受
多环芳烃的生物转化过程
多芳香烃
加单氧酶系 加氧
环氧化物 （致癌物）
非酶促反应 分子重排
O
水化酶 水化
谷胱甘肽-S-环氧化物 转移酶
GSH
OH
葡糖醛酸或硫酸结合物
H OH H OH
二氢二醇衍生物
SG OH
谷胱甘肽结合物
B、侧链的羟化或脂肪烃的羟化
芳香环侧链或者脂肪烃羟化生成醇，醇进一步氧化成 醛，醛进一步氧化成羧酸，一般是在胞液中醇脱氢酶和醛 脱氢酶催化下进行，以NAD+为辅酶
– 女性的转化能力一般高于男性。 – 长期服用某一药物会出现耐药性。
第三节药物代谢转化的意义
一、清除外来异物 二、改变药物活性或毒性
三、对体内活性物质的灭活
四、阐明药物不良反应的原因 1. 药物吸收 2. 药物分布 3. 药物消除
五、对寻找新药的意义 1. 低效转化为高效 2. 短效转化为长效 3. 合成生理活性前体物 4. 其他
•
•
（3）其他氧化酶系
1）线粒体单胺氧化酶系统（monoamine oxidase, MAO）：
• 存在部位：线粒体内
• 催化的反应：催化胺类氧化脱氨基生成相 应的醛
RCH2NH2+O2+H2O2
RCHO+NH3+H2O
2） 醇脱氢酶及醛脱氢酶系
• 存在部位：胞液中 • 催化的反应：
– 醇脱氢酶(alcohol dehydrogenase, ADH)催化醇类 氧化成醛。
谷 S-转胱移甘S酶肽-二氢萘醇谷H胱甘SG肽OHH
甘氨酸结合反应 胆酸 ＋ 甘氨酸
甘氨胆酸
与甘氨酸结合
6. 硫氰化物的生成
CN-在体内接受含硫氨基酸代谢产物S2O3的硫转 化为CNS-。
第二节影响药物代谢转化的因素
一、药物相互作用
（一）药物加速另外药物的代谢转化——药 物代谢的诱导剂
• 药物代谢诱导剂多数是脂溶性化合物，并且是非 专一性的。如巴比妥， 3-甲基胆蒽
RH
+
NADPH
+
H+
+
加单氧酶（羟化酶）
O2
ROH
+
NADP+
+
H2O
A、芳香环的羟化 苯羟化生成苯酚 乙酰苯胺羟化生成乙酰氨基酚或邻羟基乙酰苯胺 水杨酸胺羟化生成龙胆酰胺
邻羟基乙酰苯胺
有许多化学致癌物质在进入体内生物转化以前没有致癌作 用，但经生物转化后有了很强的致癌作用
多芳香烃：3、4-苯并吡、甲基胆蒽、黄曲霉毒素等加单 氧形成环氧化物有很强的致癌作用
2)脱烃基 包括N-脱烃基、O-脱烃基、S-脱烃基
A、N-脱烃基 仲胺或者叔胺脱去烃基生成伯胺 和醛
3）脱氨基
4）S-氧化 5）N-氧化和羟化 6）脱硫代氧
（2）微粒体药物氧化酶作用机制：
催化上述药物氧化反应的酶系存在于肝细胞光滑 型内质网（微粒体），称为药物氧化酶系，它与 正常代谢物在细胞线粒体进行的生物氧化不同， 需要还原剂NADPH和分子氧。反应中的一个氧原 子被还原为水。另一个氧原子加入到底物分子中， 所以也称为混合功能氧化酶。
2. 非药用化合物抑制药物的代谢
• 药物代谢抑制剂具有重要的药理意义，它可以增强药物 的药理作用。
非竟争性抑制剂，作用微粒 体药物代谢酶系
二、其他因素对药物代谢的影响
• 影响因素：物种、年龄、性别、疾病、营 养状况、诱导物、抑制物等
– 新生儿易发生氯霉素中毒（葡萄糖醛酸转移酶 少）；老年人的药物代谢转化能力下降，用药 需要谨慎。
六、对某些发病机制的解释
α-乙酰氨基芴的致癌原理也有类似作用
七、为合理用药提供依据
乙醇
乙醛
（不产生ATP，消耗NADPH ）
吸收的乙醇90％－98％在肝代谢，大 量饮酒加重肝脏负担。
长期饮酒，乙醇诱导MEOS，造成肝内 能量、NADPH的耗竭，肝损伤。
•
• 硝基还原酶类 (nitroreductase) • 偶氮还原酶类 (azoreductase) • 还原产物：相应胺类
生物转化的主要目的是增加极性，以便增加水溶性，减少 其重吸收，有利于从肾脏或肝脏排出，但也有个别物质经 生物转化后水溶性反而降低，脂溶性增强 如磺胺类药物经乙酰化反应后水溶性降低，在酸性环境中 易结晶，因此在给病人磺胺类药物时给一定量的碳酸氢钠 （小苏打）酸化尿液，防止磺胺结晶
(2)反应的多样性：氧化、还原、水解、结合 (3)反应的连续性：两相反应
-N-N-
NH2 +
苯胺
NH2 苯胺
3.水解反应 •位置：肝细胞微粒体及胞液 •酶类：酯酶、酰胺酶 •反应结果：
脂类、酰胺类及糖苷类化合物
水解反应
水解产物（生物活性丧失或减弱）
结合反应
结合产物→排出体外
H3COCO
COOH 水解 HO 酯酶
COOH
+ CH3—COOH
乙酰水杨酸
水杨酸
乙酸
（二）药物代谢第二相反应（结合反应）
第三篇 药学生化
第十七章 药物在体内的转运和代谢转化
第一节 药物代谢转化的类型和酶系
一、药物体内过程 药物在体内的吸收、分布、代谢及排泄过程的 动态变化，称为药物的体内过程 药物转运 药物在体内吸收、分布及排泄过程称为药物转 运（trans-portation of drug） 生物转化 药物在体内代谢变化过程称为生物转化 （biotransformation） 药物消除 药物的代谢和排泄合称为消除（elimination）
药物、毒物或激素 （含羟基、羧基、氨基等功能基团）
肝细胞 结合某种物质
结合物 （功能基团遮盖，增强其极性，生物学活
性丧失，溶解度增强）
结合的物质
葡萄糖醛酸 硫酸
谷胱甘肽 甘氨酸 乙酰基 甲基
催化酶
葡糖醛酸基转移酶 硫酸转移酶
谷胱甘肽S-转移酶 酰基转移酶 乙酰转移酶 转甲基酶
供体
UDPGA PAPS 谷胱甘肽 甘氨酸 乙酰辅酶A SAM,甲硫氨酸等
2、还原反应 （1）醛酮还原酶 能催化酮基或醛基还原为醇。
例：三氯乙酸还原为三氯 乙醇，需要NADPH 或NADH
（2）偶氮或硝基化合物还原酶
需要NADH或NADPH,属黄素蛋白酶
NO2
NO
+NADPH
+2H
-H2O
-2H
NHOH
NH2
+2H
-H2O
硝基苯 亚硝基苯 羟氨基苯
（苯胲）
苯胺
-N=N偶氮苯
二、药物代谢转化概述 1、药物代谢转化的概念 药物的代谢转化又名药物的生物转化，药物及 其他非营养物质在体内代谢转化的过程,多数药物 经转化成为毒性或药理活性较小、水溶性较大而易 于排泄的物质 2、药物代谢转化的部位 药物代谢转化主要是在肝进行的,有些药物在肾 脏、肺脏或小肠粘膜上皮细胞等肝外组织进行
1、葡萄糖醛酸结合反应：最多见的结合反应 • 葡糖醛酸基转移酶催化； • 利用UDPGA提供葡糖醛酸基； • 含醇、酚、硫酚、胺及羧基等的化合
物形成葡糖醛酸结合物。
• 葡萄糖醛酸基的直接供体
– 尿苷二磷酸葡萄糖醛酸 (UDPGA)
2NAD+
2NADH + 2H+
UDPG脱氢酶
尿苷二磷酸葡萄糖醛酸
存在部位：微粒体内(光面内质网) 组成：Cyt P450，NADPH+H+，NADPH-细胞色
素 P450还原酶 催化的基本反应
RH+O2+NADPH+H+ ROH+NADP++H2O
基本特点
能直接激活氧分子，其中一个氧原子加入底物分 子中，另一氧原子被还原为水，故又称为混合 功能氧化酶。