(完整版)生物药剂学知识点

生物药剂学第一章生物药剂学概述1.生物药剂学（biopharmaceutics）是研究药物及其剂型在体内的吸收、分布、代与排泄过程，阐明药物的剂型因素、机体的生物因素与药物疗效之间的相互关系的科学。

2.药物的体内过程药物在体内转运和变化的基本过程包括吸收(Absorption)、分布(Distribution)、代谢(Metabolism)和排泄(Excretion)，这一过程就称为药物的体内过程，也即ADME过程。

3.ADME过程Absorption：药物的吸收是指药物自给药部位进入体液循环的过程。

Distribution：药物进入体循环后向各组织、器官或者体液转运的过程称为分布；Metabolism：药物在吸收过程或进入体循环后，受肠道菌丛或体内酶系统的作用，结构发生转变的过程称为代谢或生物转化（biotransformation）；Excretion：药物或其代谢产物排出体外的过程称为排泄。

其中吸收、分布、排泄等三个过程统称为药物转运(transport)，而药物在体内依靠酶的作用发生化学变化成为新物质的过程称为转化或代谢(biotransformationor metabolism)。

两种变化往往结合进行，即药物在体内转运的同时发生转化。

药物的体内分布、代谢和排泄过程称为处置(disposition)；代谢与排泄过程药物被清除，合称为消除(elimination)。

药物一经服用，则吸收即开始，一经吸收进入血液循环，则分布、代谢和排泄即开始。

4.生物药剂学研究的剂型因素①物的某些化学性质②药物的某些物理性质③制剂的剂型及用药方法④制剂处方组成⑤处方中药物的配伍及相互作用⑥制剂工艺过程、操作条件及贮存条件等。

5.生物药剂学研究的生物因素①种族差异如兔、鼠、猫、狗和人的差异，及同一生物如人的种族差异；②性别差异；③年龄差异；④遗传差异由遗传因素导致的个体差异；⑤生理与病理因素所引起的差异等。

6.生物药剂学的研究内容①研究药物的理化性质与体内转运的关系②研究剂型、制剂处方和制剂工艺对药物体内过程的影响③根据机体的生理功能设计控释制剂④研究微粒给药系统在血液循环中的命运⑤研究新的给药途径和给药方法⑥研究中药制剂的溶出度和生物利用度⑦研究生物药剂学的研究方法7.在新药开发中的作用①在新药的合成和筛选中,需要考虑体内的转运和转化因素②在新药的安全性评价中,药动学研究可以为毒性实验设计提供依据③在新药的制剂研究中,剂型设计的合理性需要生物药剂学研究进行评价④在新药临床前和临床试验中,需要进行动物或人体药动学研究第二章药物的口服吸收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物质通过生物膜（或细胞膜）的现象称为膜转运（membrane transport）口服药物的吸收再胃肠道粘膜的上皮细胞膜中进行。

胃肠道吸收部位包括胃、小肠、大肠，其中以小肠吸收最为重要。

（一）生物膜的结构生物膜主要由膜脂、蛋白质和少量多糖等组成的复杂结构，具有半透膜特性。

膜脂主要包括磷脂、糖脂和胆固醇胆固醇的含量一般不超过膜脂的三分之一，其功能是提高膜质分子层的稳定性，调节双分子层流动性，降低水溶性物质的渗透性。

细胞膜的模型：1.细胞膜经典模型2.液态镶嵌模型3.晶格镶嵌模型（二）细胞膜的性质膜的主要特点：①膜的流动性②膜结构的不对称性③膜的半透性（三）膜转运途径①Transcellular pathway (细胞通道转运)：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。

此途径是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。

②Paracellular pathway(细胞旁路通道转运)：细胞旁路通道转运是指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．药物转运机制（一）被动转运被动转运（passive transport）是指存在于膜两侧的药物服从浓度梯度，即从高浓度一侧向低浓度一侧扩散的过程，分为单纯扩散和膜孔扩散。

单纯扩散（simple diffusion）是指药物的跨膜转运受膜两侧浓度差限制的过程。

膜孔转运（membrane pore transport）被动转运的特点：①从高浓度区（吸收部位）向低浓度区域（血液）顺浓度梯度转运，转运速度与膜两侧的浓度成正比。

②扩散过程不需要载体，也不需要能量，③膜对通过的物质无特殊性，不受共存的类似物的影响，即无饱和现象和竞争抑制现象，一般也无部位特异性。

药物大多数以这种方式吸收。

（二）载体媒介转运借助生物膜上的载体蛋白的作用，使药物透过生物膜而被吸收的过程称为载体媒介转运（carrier-mediated ransport），可分为促进扩散和主动转运两种形式1.促进扩散(facilitated diffusion) 促进扩散亦称易化扩散，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特点：①要载体；离子载体通道蛋②顺浓度梯度转运，由高浓度侧向低浓度侧扩散或转运；③有饱和现象，可被结构类似物质竞争性抑制；④不消耗能量；⑤转运速率大大超过被动扩如单糖类和氨基酸等高度极性物质转运为促进扩散。

2．主动转运（active transport）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称为主动转运主动转运有以下特点：①逆浓度梯度转运；②需要消耗机体能量，能量的来源主要由细胞代谢产生的ATP提供；③主动转运药物的吸收速度与载体的量和活性有关，可出现饱和现象；④可与结构类似的物质发生竞争现象；⑤受代谢抑制剂的影响，如抑制细胞代谢的二硝基苯氟化物等物质可以抑制主动转运；⑥需要载体参与，载体物质通常与药物有高度的选择性，如单糖、氨基酸、嘧啶及某些维生素都有本身独立的转运特性；⑦主动转运还有部位特异性，例如胆酸和维生素B2的主动转运只在小肠上段进行，维生素B12在回肠末端吸收。

生命必须物质往往以主动转运方式被吸收。

主动转运可分为ATP驱动泵和协同转运泵（1）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（ATP-powered pumps）。

是由镶嵌在脂质膜双分子层上的内在蛋白，通过ATP酶的分子构象变化实现对物质的逆浓度梯度转运，对细胞的生命活动具有重要意义。

目前研究较多的ATP驱动泵是离子泵，离子泵有多种，且专一性强。

不同的ATP酶转运不同的离子，转运Na+，K+的称为钠-钾泵，转运Ca+离子的称为钙泵。

主动转运是人体主要的物质转运形式之一，除钠-钾泵外，人体不同类型细胞膜或细胞内的膜性结构中还有其他物质或离子的主动转运系统。

它们是一类特殊的蛋白质，如肌细胞内的肌网膜上存在的“钙泵”蛋白质，甲状腺细胞上存在的“碘泵”蛋白质等。

（2）协同转运（cotransport）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。

根据物质转运方向与离子沿浓度梯度的转运方向相同与否，协同转运又可分为同向协同（symport）与反向协同（antiport）。

协同转运发生时需要两个重要的条件：①浓度梯度②载体亲和力的构象差异（三）膜动转运（membrane mobile transport）是指通过细胞膜的主动变形而将某些物质摄入细胞内（胞饮或吞噬）或从细胞内释放到细胞外（胞吐）的转运过程，包括物质向内摄入的入胞作用（endocytosis）和向外释放的出胞作用（exocytosis）摄取物质为溶解物或液体称为胞饮作用（pinocytosis）。

摄取物质为大分子或颗粒状物成为吞噬（phagocytosis）。

某些高分子物质，如蛋白质、多肽类、脂溶性维生素和重金属等，可按膜动转运方式吸收。

膜动转运对蛋白质和多肽的吸收非常重要，并且有一定的部位特异性，如蛋白质和脂肪颗粒在小肠下段的吸收最为明显。

三．药物转运器药物转运器，通常将具有特定转运功能的一类转运蛋白称为转运器（transporters），转运器中单个的转运蛋白称为转运体（transporter）。

按对药物的转运作用，转运器可分为两大类：一类是可转运底物进入细胞，增加细胞内底物浓度，称为药物内流转运器（drug inflax transporters）。

另一类是依赖ATP分解释放的能量，将底物逆向泵出细胞，降低底物在细胞内的浓度，称为药物外排转运器（drug effluxtransporters）。

（一）药物内流转运器1.核苷转运器（nudeoside transporters）核苷转运器分为非Na+依赖的平衡转运器(ENT)和Na+依赖的集中转运器(CNT)两类.ENT主要表达在细胞基底膜上,分布广泛,底物类别丰富.其介导的核苷转运是以促进扩散的方式进行的.CNT主要分布于小肠组织细胞,底物的特异性较强,在核苷类药物的小肠吸收过程中有重要作用.2.肽类转运器（PEPTs）主要分布于小肠、肺、肾等上皮细胞，主要生理功能是摄取消化道或体液内的小肽，在细胞内的寡肽酶的作用下降解成氨基酸对机体提供营养，或介导寡肽类的有效吸。