第二章外源化学物在体内的生物转运

图 2-2b 脂/水分配系数不同的两种化学物（A 为 1，B 为 10）经脂膜扩散
注：a 和 c 为脂膜内外的水相，b 为脂相。选择的时间点为膜外浓度是膜内浓度的 2 倍。 化学物 B 的扩散速度是 A 的 10 倍。
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简单扩散受外源化学物的电离(ionization)和解离(dissociation)状态的影响很大。有很多化学毒物为
0.5×10)。因此外源化学物 B 经膜扩散速率为 A 的 10 倍(图 2-2b)。
时，在膜脂相外侧和内侧的浓度差外源化学物 A 为 0.5(即 1×1～0.5×1)，而化学毒物 B 为 5(即 1×10～
有机酸：
pKa − pH = lg 非解离型HA/解离型A- ( )
根据 Henderson-Hasselbach 公式：
小，脂溶性大，容易跨膜扩散。非解离型的比例，取决于该化学毒物的解离常数 pKa 和体液的 pH。
弱有机酸或弱有机碱，在体液中可部分解离。解离型极性大，脂溶性小，难以扩散；而非解离型极性
第一节 生物转运
外源化学物的吸收、分布和排泄过程是通过生物膜构成的屏障的过程。生物膜(biomembrane)是细 胞膜(cell meinbrane，也称质膜)和细胞器膜(如核膜、线粒体膜、内质网 膜和溶酶体膜等)的总称。
图 2-1 生物膜结构示意图
一般将生物膜结构描述为流动镶嵌模型，如图 2-1 所示。生物膜主要由脂质和蛋白组成，生物膜 表面也含有少量的糖。生物膜的基本结构是连续排列的脂质分子双层，膜蛋白可以是结构蛋白、受体、 酶、载体和离子通道等。生物膜主要有三个功能： 隔离功能，包绕和分隔内环境； 是进行很多重 要生化反应和生命现象的场所； 内外环境物质交换的屏障。生物膜也是一些毒物的毒作用靶，膜毒 理学研究外源化学物对生物膜的毒作用及其机制。
第二章 外源化学物在体内的生物转运
机体对化学毒物的处置(disposition)可简单地分成相互有关的吸收、分布、代谢及排泄四个过程 (ADME 过程)。外源化学毒物经与机体接触部位进入体循环的过程为吸收；然后由体循环分散到全身 组织细胞中为分布；在组织细胞内经酶类催化发生化学结构与性质变化的过程称为转化 (biotransformation)或代谢转化；在代谢过程中可能形成新的衍生物以及分解产物，即代谢产物；最后 外源化学毒物及其代谢物通过排泄过程离开机体。化学毒物在体内的吸收、分布和排泄过程称为生物 转运(biotranspotation)。化学毒物的代谢和排泄合称为消除(elimination)。
比值。
pH。根据化学毒物的 pKa 和环境的 pH 之差可计算在达到动态平衡时，解离型和非解离型化学毒物的
当 pH=pKa 时，[HA]=[A-]或[BH+]=[B]，pKa 是弱酸性或弱碱性化学毒物的溶液在 50％解离时的
有机碱
Βιβλιοθήκη Baidu
pKa − pH = lg 非解离型 BA + /非解离型 A - ( )
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在靶器官内的化学毒物或其活性代谢物的浓度及持续时间，决定了机体的毒性效应的性质及其强 度。吸收、分布、代谢和排泄过程影响在靶器官中化学毒物的浓度和持续时间。
在机体对化学毒物的处置过程中，化学毒物在体内的浓度随时间变化的规律，可用数学方程或动 力学参数来描述；毒物动力学(toxicokinetics)的研究对象是机体对化学毒物的作用(ADME 过程)和靶器 官中化学毒物或其活性代谢物的量。而毒物效应动力学(toxicodynamics)的研究对象是涉及在靶器官内 化学毒物或其活性代谢物与大分子(靶分子)的作用，引起的局部的或整体的毒性效应。
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化学毒物对机体的毒性作用，一般取决于两个因素：一是化学毒物的固有毒性和接触量；二是化 学毒物或其活性代谢物到达作用部位的效率，而后者与化学毒物在体内的吸收、分布、代谢和排泄过 程有关。因此，研究化学毒物在体内的生物转运和生物转化过程，可为了解化学毒物在体内的转归、 生物学效应和毒作用机制提供可靠资料。
一、被动转运
被动转运(passive transport)包括简单扩散、滤过和易化扩散三种，见图 2-2a 示意图。
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