药理学(第6版)3第三章 药物代谢动力学

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第三章 机体对药物的作用
------药物代谢动力学
第三章 机体对药物的作用---药动力学
主要研究药物在体内的吸收、 分布、代谢及排泄过程的动态变化 及体内药物浓度随时间变化的规律 (运用数学原理和方法研究药物在 体内的量变)。
第三章 机体对药物的作用---药动学
第一节 药物分子的跨膜转运
第二节 药物的吸收
压制,崩解和溶出的问题比片剂小, 因此吸收较好;加上胶囊剂不仅外 形美观,还可掩盖苦、臭味,保持 药物的稳定性不受光、热、潮气和 空气的影响。
4. 首关消除(首关效应):指口服给药后, 部分药物在胃肠道、肠黏膜和肝脏被代谢 灭活,使进入体循环的药量减少的现象。
5. 吸收环境(胃肠方面):
①蠕动功能;
②吸收表面积、血流量、病理状态等。 6. 其他:胃肠内pH,药物在胃肠中相互 作用、食物等对药物的影响。
二、直肠给药
经直肠给药仍避免不了首关消除。吸 收不如口服。唯一优点是防止药物对上消 因可经痔上静脉 化道的刺激性。 通路进入门静脉 三、舌下给药 到达肝脏。 由舌下静脉,不经肝脏而直接进入体 循环,适合经胃肠道吸收时易被破坏或有 明显首过消除的药物。如硝酸甘油、异丙 肾上腺素。
脑 组 织 毛 细 血 管 壁 的 结 构
2. 胎盘屏障:胎盘绒毛与子宫血窦间的屏障。几乎所 有药物都能穿过胎盘屏障进入胎儿,只是程度和快慢 不同。 绒毛毛细血管壁、绒毛间 质及绒毛表面的细胞层
第四节 代谢(生物转化)
定义:药物作为外源性活性物质在体 内发生化学结构的改变。
代谢的场所:肝脏、肠、肾、肺。
第五节 排泄
排泄是指药物及其代谢物被排出体 外的最终过程,肾脏是药物排泄的主 要器官。 排泄途径:肾脏是主要的排泄器官, 胆汁、乳腺、汗腺、唾液腺、泪腺也 可排泄。
一、经肾脏排泄
(1)肾小球滤过:绝大多数游离型药物和 其代谢产物均可滤过。血细胞、大分子物 质及结合型的药物不能滤过。
(2)肾小管被动重吸收:脂溶性高、
年龄:肝药酶的活性与含量在新生 儿期较低,药物的代谢较慢,半衰 期延长,稳态血药浓度升高,出生 数周后,药物的转化速率逐渐增快, 至儿童期代谢最快,且高于成人。 至老年,肝药酶活力减低,药物代 谢再度减慢。
疾病:肝脏疾病对药物代谢的影响 较大且较为复杂,一方面肝细胞的 损害降低了肝药酶的含量与活性, 造成器官对药物代谢的能力降低; 另一方面,肝病使血中白蛋白的含 量降低,血中的游离药物浓度增加, 经肝脏代谢的游离药物相应增加, 肾脏功能低下时,药物在体内的转 化速度和途径也可发生改变。
二、药物转化的酶系统
1、专一性酶:专一性强,主要催化 水溶性较大的药物。如AchE、MAO。 2、肝药酶(非专一性酶)
是混合功能氧化酶系统。主要存 在于肝细胞内质网上,可促进多种脂 溶性药物的转化,其中CYP450酶系统是 促进药物转化的主要酶系统。
特点: ●① 选择性低。能同时催化数百种脂溶 性药物的转化。 ●② 变异性大。易受遗传、年龄、疾病 等多种内在因素的影响,有明显的个体 差异。 ●③ 易受药物等外界因素的影响而出现 增强或减弱现象。
四、注射给药
特点是吸收迅速、完全。适用于在胃肠 道易被破坏或不易吸收的药物(青霉素G、 庆大霉素);也适用于肝中首过消除明显 的药物(硝酸甘油 )。 但有些药物注射后因为注射部位发生理 化性质改变,导致吸收障碍和注射部位的 不适或疼痛,吸收反而比口服的差(地西 泮、地高辛、苯妥英钠)。
五、吸入给药
pH 对弱酸或弱碱类药物的影响,可用数学 公式进行定量计算。 对弱酸性药物:
10pH-pKa =[解离型]/[非解离型] ①
10pH-pKa =[A-]/[HA] 对弱碱性药物: 10pKa-pH =[解离型药]/[非解离型] ② 10pKa-pH =[BH+]/[B]
当药物pKa不变时,改变溶液的pH,可明显影 响药物的解离度,从而影响药物的跨膜转运。
葡萄糖-6-磷酸脱氢酶或简称G6PD, 正常情况下存在于红细胞中保护细胞免 受毒物影响。大约10%的男性黑人和少 量女性黑人G6PD缺乏,治疗疟疾的药物, 如氯喹(chloroquine)、扑疟喹啉 (pamaquine)、伯氨喹啉(primaquine)及 阿司匹林、丙磺舒(probencid)和维生素K 可以破坏G6PD缺乏患者的血细胞,引起 溶血性贫血。
归纳:弱酸性药物在酸性环境 中,解离少,吸收多,排泄少; 而在碱性环境中,解离多,吸 收少,排泄多。
2、滤过扩散(膜孔或水溶扩散):指直 径小于膜孔的水溶性物质如尿素、水、 乙醇等,借助膜两侧的流体静压和渗透 压差被水携带到低压侧的过程。
3、易化扩散(facilitated diffusion)
易化扩散指顺浓度差的载体转运,故又称载体 转运,不耗能。如体内葡萄糖和一些离子(Na+ 、 K+ 、Ca2+ 等)的吸收,其转运的速度比脂溶扩散 要快。
特点:需要载体参与,故有饱和限速及竞 争抑制。
二、主动转运(active transport) 特点:(1)药物逆浓度差转运 (2)耗能 (3)需要载体 (4)有饱和限速及竞争性抑制 主动转运方式影响药物的排泄较大,与药 物的吸收关系不大。如青霉素从肾小管的主动 排泌等都属于这种转运类型。与丙磺舒合用时 ,可发生竞争性抑制。
由于血浆蛋白总量和结合能力有限,加 上结合的非特异性,出现两个问题:①当 药物结合达到饱和后,继续增加药量,游 离型药物浓度增加,出现药物作用或不良 反应增强; ②同时使用两种以上的药物时,相互竞争 与血浆蛋白结合,使其中某些药物游离型 增加,出现药物作用或不良反应增强。如 同时口服抗凝药双香豆素及解热镇痛药保 泰松时,前者可被后者置换。
非解离型的药物和代谢产物又可经肾小管 重吸收入血。若改变尿液pH 值,则可影 响药物的解离度。
(3) 肾小管主动分泌:少数药物是 经肾小管主动分泌排泄 。如丙磺舒可 抑制青霉素的主动分泌。 肾脏排泄药物的多少,与药物 和血浆蛋白结合率、尿液的pH 和肾血流量有关。
第三节 分布
定义:指吸收入血液的药物被转运至 组织器官的过程。 药物作用快慢和强弱取决药物分布进 入靶器官的速度和浓度,消除的快慢取决 药物分布进入代谢和排泄器官(肝脏、肾 脏)的速度。
影响药物分布的因素:
一、与血浆蛋白结合率
药物 + 蛋白质 复合物
无活性、贮存型、难进入组织
特点:
① 差异性。 ② 暂时失活和暂时贮存 血液中 。 ③ 可逆性。 ④ 饱和性及竞争性。
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当血液血浆蛋白过少(慢性肾炎、 肝硬化)或变质(尿毒症),使可与药 物结合的血浆蛋白下降,也容易发生药 物作用增强和中毒。
研究此规律,预测药物作用、毒性 及药物间相互作用,对调整剂量、合理 用药意义重大。
二、组织器官的血流量
吸收的药物通过循环迅速向全身组织输 送,首先向血流量大的器官分布,然后向血 流量小的组织转移的现象,称为再分布。
三、药物与组织的亲和力 某些药物对特殊组织有较高的亲和力,如 碘主要集中在甲状腺,钙主要沉积在骨骼中 ,汞,砷,锑等重金属在肝肾中分布较多。 分布多的地方不一定是发挥疗效的靶部位。
四、体液的pH和药物pKa 药物pKa和体液的pH决定药物分布重要 因素,一般弱碱性药物在细胞内(pH=7) 浓度较高,弱酸性药物在细胞外(pH=7.4)液 浓度较高。利用这一原理对药物中毒进行解 毒。
第三节 药物的分布
第四节 药物的代谢
第五节 药物的排泄
第六节 药动学的基本概念
药物要产生特有的效应,必须在 作用部位达到适当浓度。要达到适当 浓度,与药物剂量及药动学有密切相 关,它对药物的起效时间、效应强度、 持续时间有很大影响。
本章主要掌握药物吸收、分布、代 谢和排泄的基本规律,熟悉常用药动 学参数的意义。
特点:(1)药物顺浓度差转运 (2)不耗能 分类:简单扩散、滤过和易化扩散三种。
1、脂溶扩散(lipid diffusion) (简 单扩散):脂溶性药物可溶于脂质而通 过细胞膜。大多数药物是通过该方式转 运。 影响因素:①膜两侧浓度差:药物在脂 质膜的一侧浓度越高,扩散速度越快, 当膜两侧浓度相同时,扩散即停止。
小分子脂溶性、挥发性的药物 或气体经呼吸道直接由肺泡表面 吸收,产生全身作用的给药方式, 如吸入麻醉药(乙醚)等。
六、经皮吸收 仅脂溶性极强的有机溶剂和有机磷酸 酯类。皮肤单薄部位(耳后、胸前区、 臂内侧等)或有炎症病理改变的皮肤, 经皮吸收增加。 药物加入促皮吸收剂如氮酮等制成贴 皮剂或软膏,经皮给药后都可达到局部 或全身疗效。
一、药物转化的方式、步骤
第一步: 药物
氧化、还原、水解
代谢产物
第二步:药物或 代谢物
结合产物 (葡萄糖醛酸)(活性消失或降低、 水溶性增加易于排出)
结合
代谢的结果: 1、大多数药物灭活成为无活性的代谢产物;
((软药)灭活:药物经转化后活性降低或消失 的现象)
2、少数药物仍有药理活性;
((前药)活化:药物经转化后,由无活性或 活性较低的药物转变为有活性或活性强的药物, 称为活化。 ) 3、药物经代谢后水溶性和极性增加。
三、膜动转运
极少数药物还可通过膜动转运方 式转运,如胞饮和胞吐。
受体介导入胞则是通过被转运物质与膜 受体特异结合,二者一同凹入细胞内, 再分离,细胞膜与受体均可以重复使用。 通过这种方式入胞的物质很多,包括胰 岛素及一些多肽类激素、内皮生长因子、 神经生长因子、低密度脂蛋白颗粒、结 合了铁离子的运铁蛋白、结合了维生素 的运输蛋白质、抗体及一些细菌等。它 与一般的入胞比较,速度快,特异性高。
第一节 药物分子的跨膜转运
药物的药动学,首先必须跨越多层 生物膜,进行多次转运。
转运:药物吸收、分布、排泄的过程。
生物膜是由蛋白质和液态的脂质 双分子层(主要是磷脂)所组成。 由于生物膜的脂质性的特点,故只 有脂溶性大、极性小的药物较易通 过。
药物的跨膜转运方式,按其性质 不同可分为两大类:
一、被动转运(下山转运)
②药物的脂溶性:药物的脂溶性用油/ 水分配系数表示,分配系数越大,药物 扩散就越快。 注:油水分配系数是指当药物在油相 ( 非水相) 和水相达平衡时,药物在非水 相中的浓度和在水相中的浓度之比。
③药物的解离度 :非解离型药物因其脂 溶性大,才能溶入脂质膜中,易于通过 生物膜 。
④药物的pKa(解离常数的负对数)及所 在环境的pH。决定药物的解离度。
三、肝药酶的诱导剂和抑制剂
CYP450选择性低、变异性大、易受
药物的影响而出现增强或减弱现象。 药酶诱导药:凡能够增强药酶活性的 药物(巴比妥类、苯妥英钠、利福平 等)。合用时,使其他药效力下降,并 可产生耐受性,应增加其他药的剂量。
药酶抑制药:凡能够减弱药酶活 性的药物(氯霉素、对氨基水杨酸、 异烟肼、西咪替丁、保泰松等)。 合用时,使其他药效力增强,并可 产生中毒,应减少其他药的剂量。
第二节
吸收
定义:药物自给药部位进入血液
循环的过程。静脉注射和静脉滴 注直接进入血液,没有吸收过程。
一、口服给药 影响因素:
(一)药物方面
常用的给药途径: 消化道给药
1. 药物的理化性质:脂溶性、解 离度、分子量等。
2.药物剂型:如水剂、注射剂就较油剂、 混悬剂、固体剂、缓释制剂、控释制剂 吸收的快。 3.药物制剂:药物崩解度、添加剂、稳 定性等。如胶囊剂由于在制剂中很少
遗传因素:大量的研究表明,遗传因素决 定了某些肝药酶的种类、含量和活性,从 而影响了药物代谢的种类和速率, 是造成 个体差异的关键因素。 大约1500人中有1人血中假性胆碱酯酶活性 低,此酶能灭活琥珀胆碱(肌肉松弛剂),虽 然该酶缺乏不常见,但所引起的后果很严 重。若琥珀胆碱不能有效地灭活,会导致 肌肉麻痹甚至累及呼吸肌,这时就可能需 要人工呼吸。
口服碳酸氢钠可碱化血浆和尿液,既可促进 巴比妥类酸性药物由脑组织向血浆转运,也 可使肾小管的重吸收减少,加速药物随尿液 排出,这是抢救巴比妥类药物中毒的措施之 一。
五、细胞膜屏障
1. 血脑屏障(BBB):血管壁与神经胶质 细胞形成的血浆与脑细胞外液间的屏障和 由脉络膜丛形成的血浆与脑脊液间的屏障 。具有保护脑组织生理屏障作用。分子大 、极性高的药物不能通过,流脑时磺胺嘧 啶(SD)易通过 。
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