药理学-药物代谢动力学
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离子障（ion trapping）：
分子 极性低，疏水，溶于脂，可通过膜 离子 极性高，亲水，不溶于脂，不通过
分子越多，通过膜的药物越多 分子越少，通过膜的药物越少
弱酸性药物
HA=H++A[H+][A-]
Ka = HA
pKa = pH -log [A-] [HA]
10pH-pKa =
[A-] [HA]
第一节 药物的跨膜转运
Drug Transport
第二章
一、药物通过细胞膜的方式：
滤过
简单扩散
载载体体转转运运
主动转运 易化扩散
H2O CO2 CO 乳酸 尿素
VitA 、巴比妥
葡萄糖 氨基酸、胆碱、Na
K、Cl、 Ca
简单扩散
滤过
载体转运
主动转运
易化扩散
1．简单扩散 (Simple diffusion, Passive diffusion)
脂溶性物质直接溶于膜的类脂相而通过
特点：
转运速度与药物脂溶度（Lipid solubility）
成正比 顺浓度差，不耗能。 转运速度与浓度差成正比 转运速度与药物解离度 (pKa) 有关
酸性药 (Acidic drug): HA H+ + A
碱性药 (Alkaline drug): BH+ H+ + B (分子型)
Pharmacologic Effect
Clinical Response
Toxicity
Efficacy
% of dose
用药后药物在体内量的变化曲线
100
Drug at absorption site
80
60
Metabolites
Drug in body
40
Excreted drug
20
1
Time
如：Glucose, Iron, 5-fluorouracil, calcium, lead
顺浓度梯度，不耗能
第二节
第二章
药物的体内过程
1．吸收 (Absorption)：从给药部位进 入全身循环 (1) 口服给药 (Oral ingestion)
吸收部位主要在小肠
停留时间长，经绒毛吸收面积大 毛细血管壁孔道大，血流丰富 pH5-8，对药物解离影响小
Definition
药物体内处置
(Disposition)
吸收 (Absorption) 分布 (Distribution) 代谢 (Metabolism) 排泄 (Excretion)
体内药物浓
度随时间变
化的动力学 规律
Pharmacokinetics Pharmacodynamics
Drug Administration
(3) 肌肉注射和皮下注射 (Intramuscular and subcutaneous injection)
被动扩散＋过滤，吸收快而全
毛细血管壁孔半径40Å，大多水溶 性药可滤过
(4) 呼吸道吸入给药 (Inhalation) 气体和挥发性药物（全麻药）直接进 入肺泡，吸收迅速 肺泡表面积大（100-200m2） 血流量大(肺毛细血管面积80 m2 )
离子型 非离子型
pH=pKa [HA]=[A-]
弱碱性药物
BH+=H++B [H+][B]
Ka = BH+ [B]
pKa = pH -log [BH+]
10pKa-pH = [BH+]
[B]
pH=pKa
[BH+]=[B]
色甘酸钠 (Cromolyn Sodium)：pKa＝2, 酸性
pH=7
pH=4
Fick扩散律 （Fick’s Law of Diffusion）
流量 (单位时间分子数) = 面积 胃肠道各部位的吸收面大小(m2)
通透系数 厚度
口腔 0.5-l .0
直肠 0.02
胃 0.1-0.2
小肠 100
大肠 0.04-0.07
GI tract factors affecting absorption
2. 滤过（Filtration）
水溶性小分子药物通过细胞膜的水 通道，受流体静压或渗透压的影响
肠黏膜上皮细胞及其它大多数细胞 膜孔道4～8Å（=1010m ），仅水、 尿素等小分子水溶性物质能通过， 分子量>100者即不能通过
肾小球毛细血管内皮孔道约40Å，除 蛋白质外，血浆中的溶质均能通过
3．主动转运 (Active transport)
需依赖细胞膜内特异性载体转运，
如 5-氟脲嘧啶、甲基多巴等
特点： 逆浓度梯度，耗能 特异性（选择性） 饱和性 竞争性
4．易化扩散 (Facilitated diffusion; Carrier-mediated diffusion)
需特异性载体
第二章
药物代谢动力学
Pharmacokinetics
Why do me need to know PK? Optimize drug therapy to obtain a
predictable response!
(1) Drug of choice (2) How much (3) How often (4) For how long
(5) 经皮给药 (Transdermal) 脂溶性药物可通过皮肤进入血液。 硝苯地平贴皮剂。
胃酸
stomach Acid
稀释
dilution
蠕动度
motility
消化酶
digestive enzymes
微生物群
microflora
首过消除 (First pass eliminaiton)
肠壁 门静脉
作用部位 检测部位
代谢 粪
代谢
吸收过程是药物从用药部位进入体内检测部位
(2) 静脉注射给药(Intravenous) 直接将药物注入血管，不涉及吸 收过程，作用快而强
Absorption
Drug in Tissues of Distribution
Drug Concentration in
Systemic Circulation
Drug Metabolism or Excreted
Distribution
Elimination
Drug Concentration at Site of Action
总量 A + H+HA
100001 105
1
HAH+ + A 总量
1
102 101
10pH-pKa =
[ A ] [HA]
= 107-2 = 105
10pH-pKa =
[ A ] [HA]
Biblioteka Baidu
= 104-2 = 102
问题
某人过量服用苯巴比妥（酸 性药）中毒，有何办法加速 脑内药物排至外周,并从尿 内排出？
分子 极性低，疏水，溶于脂，可通过膜 离子 极性高，亲水，不溶于脂，不通过
分子越多，通过膜的药物越多 分子越少，通过膜的药物越少
弱酸性药物
HA=H++A[H+][A-]
Ka = HA
pKa = pH -log [A-] [HA]
10pH-pKa =
[A-] [HA]
第一节 药物的跨膜转运
Drug Transport
第二章
一、药物通过细胞膜的方式：
滤过
简单扩散
载载体体转转运运
主动转运 易化扩散
H2O CO2 CO 乳酸 尿素
VitA 、巴比妥
葡萄糖 氨基酸、胆碱、Na
K、Cl、 Ca
简单扩散
滤过
载体转运
主动转运
易化扩散
1．简单扩散 (Simple diffusion, Passive diffusion)
脂溶性物质直接溶于膜的类脂相而通过
特点：
转运速度与药物脂溶度（Lipid solubility）
成正比 顺浓度差，不耗能。 转运速度与浓度差成正比 转运速度与药物解离度 (pKa) 有关
酸性药 (Acidic drug): HA H+ + A
碱性药 (Alkaline drug): BH+ H+ + B (分子型)
Pharmacologic Effect
Clinical Response
Toxicity
Efficacy
% of dose
用药后药物在体内量的变化曲线
100
Drug at absorption site
80
60
Metabolites
Drug in body
40
Excreted drug
20
1
Time
如：Glucose, Iron, 5-fluorouracil, calcium, lead
顺浓度梯度，不耗能
第二节
第二章
药物的体内过程
1．吸收 (Absorption)：从给药部位进 入全身循环 (1) 口服给药 (Oral ingestion)
吸收部位主要在小肠
停留时间长，经绒毛吸收面积大 毛细血管壁孔道大，血流丰富 pH5-8，对药物解离影响小
Definition
药物体内处置
(Disposition)
吸收 (Absorption) 分布 (Distribution) 代谢 (Metabolism) 排泄 (Excretion)
体内药物浓
度随时间变
化的动力学 规律
Pharmacokinetics Pharmacodynamics
Drug Administration
(3) 肌肉注射和皮下注射 (Intramuscular and subcutaneous injection)
被动扩散＋过滤，吸收快而全
毛细血管壁孔半径40Å，大多水溶 性药可滤过
(4) 呼吸道吸入给药 (Inhalation) 气体和挥发性药物（全麻药）直接进 入肺泡，吸收迅速 肺泡表面积大（100-200m2） 血流量大(肺毛细血管面积80 m2 )
离子型 非离子型
pH=pKa [HA]=[A-]
弱碱性药物
BH+=H++B [H+][B]
Ka = BH+ [B]
pKa = pH -log [BH+]
10pKa-pH = [BH+]
[B]
pH=pKa
[BH+]=[B]
色甘酸钠 (Cromolyn Sodium)：pKa＝2, 酸性
pH=7
pH=4
Fick扩散律 （Fick’s Law of Diffusion）
流量 (单位时间分子数) = 面积 胃肠道各部位的吸收面大小(m2)
通透系数 厚度
口腔 0.5-l .0
直肠 0.02
胃 0.1-0.2
小肠 100
大肠 0.04-0.07
GI tract factors affecting absorption
2. 滤过（Filtration）
水溶性小分子药物通过细胞膜的水 通道，受流体静压或渗透压的影响
肠黏膜上皮细胞及其它大多数细胞 膜孔道4～8Å（=1010m ），仅水、 尿素等小分子水溶性物质能通过， 分子量>100者即不能通过
肾小球毛细血管内皮孔道约40Å，除 蛋白质外，血浆中的溶质均能通过
3．主动转运 (Active transport)
需依赖细胞膜内特异性载体转运，
如 5-氟脲嘧啶、甲基多巴等
特点： 逆浓度梯度，耗能 特异性（选择性） 饱和性 竞争性
4．易化扩散 (Facilitated diffusion; Carrier-mediated diffusion)
需特异性载体
第二章
药物代谢动力学
Pharmacokinetics
Why do me need to know PK? Optimize drug therapy to obtain a
predictable response!
(1) Drug of choice (2) How much (3) How often (4) For how long
(5) 经皮给药 (Transdermal) 脂溶性药物可通过皮肤进入血液。 硝苯地平贴皮剂。
胃酸
stomach Acid
稀释
dilution
蠕动度
motility
消化酶
digestive enzymes
微生物群
microflora
首过消除 (First pass eliminaiton)
肠壁 门静脉
作用部位 检测部位
代谢 粪
代谢
吸收过程是药物从用药部位进入体内检测部位
(2) 静脉注射给药(Intravenous) 直接将药物注入血管，不涉及吸 收过程，作用快而强
Absorption
Drug in Tissues of Distribution
Drug Concentration in
Systemic Circulation
Drug Metabolism or Excreted
Distribution
Elimination
Drug Concentration at Site of Action
总量 A + H+HA
100001 105
1
HAH+ + A 总量
1
102 101
10pH-pKa =
[ A ] [HA]
= 107-2 = 105
10pH-pKa =
[ A ] [HA]
Biblioteka Baidu
= 104-2 = 102
问题
某人过量服用苯巴比妥（酸 性药）中毒，有何办法加速 脑内药物排至外周,并从尿 内排出？