第03章药物代谢动力学课件2.ppt
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- 03 药物 代谢 动力学 课件
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1、 第第 三三 章章 药药 物物 代代 谢谢 动动 力力 学学 (pharmacokinetics)药药 理理 学学 教教 研研 室室 吴尚魁吴尚魁 3029101 教学目标教学目标1.掌握药动学的概念,被动转运和主动转运有掌握药动学的概念,被动转运和主动转运有 何不同?药物的吸收、首关消除及药物与血何不同?药物的吸收、首关消除及药物与血 浆蛋白结合的特点。浆蛋白结合的特点。2.熟悉肝药酶的诱导和抑制,生物利用度,血熟悉肝药酶的诱导和抑制,生物利用度,血 浆半衰期,稳态血药浓度,一级消除动力学浆半衰期,稳态血药浓度,一级消除动力学 肝肠循环。肝肠循环。3.了解零级消除动力学,弱酸性或弱碱性药物了
2、解零级消除动力学,弱酸性或弱碱性药物 在不同酸碱环境中解离度的变化及对细胞膜在不同酸碱环境中解离度的变化及对细胞膜 通透性的关系,淸除率与肝肾功能的关系。通透性的关系,淸除率与肝肾功能的关系。第一节第一节 药物的跨膜转运药物的跨膜转运一、细胞膜的结构与药物转运一、细胞膜的结构与药物转运二、药物的跨膜转运(被动转运和主动转运)二、药物的跨膜转运(被动转运和主动转运)1.非载体转运(被动转运)非载体转运(被动转运)特点特点(1)顺浓度梯度转运)顺浓度梯度转运 药物从浓度高的一侧向低的一药物从浓度高的一侧向低的一 侧转运,转运速度与膜两侧药侧转运,转运速度与膜两侧药 物的物的浓度差、脂溶性浓度差、脂
3、溶性成正比。成正比。(2)转运过程中不需要载体,不消转运过程中不需要载体,不消 耗能量。耗能量。转运方式:转运方式:简单扩散(脂溶扩散)简单扩散(脂溶扩散)影响扩散的因素:影响扩散的因素:分子大小、细胞膜面积、脂溶分子大小、细胞膜面积、脂溶 性、解离度等。性、解离度等。脂溶性:脂溶性:解离度:解离度:多数药物是弱酸性或弱碱性,在多数药物是弱酸性或弱碱性,在 体液中以体液中以解离型解离型和和非解离型非解离型存在。存在。非非 解离型是脂溶性,易透过细胞膜解离型是脂溶性,易透过细胞膜;解;解 离型则相反。考虑扩散速度必须了解离型则相反。考虑扩散速度必须了解 药物解离型和非解离型的浓度比。药物解离型和
4、非解离型的浓度比。弱酸性药物在酸性环境中弱酸性药物在酸性环境中解离度小解离度小,非解离型,非解离型多,是否易透过细胞膜多,是否易透过细胞膜?在碱性环境中在碱性环境中解离度大解离度大,是否易透过细胞膜是否易透过细胞膜?同理同理弱碱性药物在碱性环境中弱碱性药物在碱性环境中易透过细胞膜;易透过细胞膜;在酸性环境中不易透过细胞膜。在酸性环境中不易透过细胞膜。例例1 阿斯匹林(弱酸性)过量中毒,为了加速排泄阿斯匹林(弱酸性)过量中毒,为了加速排泄 是碱化尿液或酸化尿液是碱化尿液或酸化尿液?例例2 苯巴比妥(弱酸性)中毒,为了加速排泄应采苯巴比妥(弱酸性)中毒,为了加速排泄应采 取什么措施取什么措施?弱酸
5、性药物弱酸性药物HAH+A-Ka =H+A-HApKa =pH-lg A-HApH-pKa =lg A-HA10pH-pKa=A-HA已知已知pH =-lg H+弱碱性药物弱碱性药物pKa-pH =lg BH+B由以上可见,当由以上可见,当pH等于等于pKa时,则时,则 HA 等于等于 A-,B 等于等于 BH+,即,即pKa是弱酸性或弱碱性药物在是弱酸性或弱碱性药物在50%解离时溶液的解离时溶液的pH值。值。每个药物有固定的每个药物有固定的pKa,当,当pH微小的变化,可显著微小的变化,可显著影响药物解离度,影响药物转运。影响药物解离度,影响药物转运。例如:一个药物例如:一个药物 pKa 是
6、是 3.4 在胃中在胃中 pH 是是 1.4根据公式根据公式10pH-pKa=A-HA得出得出10-2,等于,等于 该药在体液(该药在体液(pH为为7.4)中,由公式得出)中,由公式得出104,该药在细胞外液分布多或是细胞内液分布多?该药在细胞外液分布多或是细胞内液分布多?为什么?为什么?1100该药在胃中能否吸收?该药在胃中能否吸收?2.载体转运(主动转运和易化扩散)载体转运(主动转运和易化扩散)主动转运主动转运 (1)逆浓度差转运逆浓度差转运 (2)消耗能量,需要载体。)消耗能量,需要载体。(3)同一载体同时转运两种化合物,)同一载体同时转运两种化合物,药物之间可发生竞争性抑制。药物之间可
7、发生竞争性抑制。如丙磺舒与青霉素。如丙磺舒与青霉素。易化扩散:易化扩散:第二节第二节 药物的体内过程药物的体内过程 一、吸收一、吸收(absorption)药物自用药部位进入血液循环的过程药物自用药部位进入血液循环的过程 (一)消化道吸收(一)消化道吸收 1.口服口服 (1)药物的溶解度和溶解速度药物的溶解度和溶解速度 (2)胃排空和肠蠕动胃排空和肠蠕动 (3)胃肠道内食物及其他内容物胃肠道内食物及其他内容物 (4)胃酸胃酸2.首关效应首关效应(first pass effect)概念:概念:某些药物在首次通过肠壁和肝脏时经灭活某些药物在首次通过肠壁和肝脏时经灭活 代谢,使进入体循环的药量减少
8、。代谢,使进入体循环的药量减少。意义:意义:首关消除与药物疗效关系首关消除与药物疗效关系?(1)舌下给药:药物经口腔黏膜吸收不经过门)舌下给药:药物经口腔黏膜吸收不经过门 静脉,可避免首关消除。静脉,可避免首关消除。硝酸甘油硝酸甘油 治疗心绞痛采用舌下给药治疗心绞痛采用舌下给药 (2)异丙肾上腺素喷雾吸收)异丙肾上腺素喷雾吸收3.直肠给药直肠给药(二)(二)消化道外吸收消化道外吸收 1.皮下注射和肌肉注射皮下注射和肌肉注射 影响吸收因素有药物的水溶性和注影响吸收因素有药物的水溶性和注 射部位的血容量,所以在外周循环射部位的血容量,所以在外周循环 衰竭时皮下吸收速度极其缓慢,所衰竭时皮下吸收速度
9、极其缓慢,所 以在休克时最好静脉给药。以在休克时最好静脉给药。静脉注射叫不叫吸收?静脉注射叫不叫吸收?2.呼吸道吸收呼吸道吸收 3.皮肤黏膜吸收皮肤黏膜吸收 二、分布二、分布(distribution)概念和意义概念和意义 影响药物分布的因素影响药物分布的因素 2.结合型药物暂时失去药理作用,只有结合型药物暂时失去药理作用,只有 游离型药物才能发挥作用。游离型药物才能发挥作用。3.结合型药物不易透过细胞膜,转运受结合型药物不易透过细胞膜,转运受 限,可延长药物在体内存留时间。限,可延长药物在体内存留时间。(一)(一)药物与血浆蛋白结合药物与血浆蛋白结合 1.结合是可逆的结合是可逆的 结合型药物
10、结合型药物游离型药物游离型药物意义意义 1.药物与血浆蛋白结合有一定限量,如达到药物与血浆蛋白结合有一定限量,如达到 饱和后再增加剂量,药物作用饱和后再增加剂量,药物作用?2.两种蛋白结合率高的药物,可发生置换现两种蛋白结合率高的药物,可发生置换现 象,对药物作用有什么影响象,对药物作用有什么影响?如:双香豆素(抗凝血药)与保太松合用如:双香豆素(抗凝血药)与保太松合用3.低蛋白血症病人,药物血药浓度有无变化低蛋白血症病人,药物血药浓度有无变化?用药时应注意什么用药时应注意什么?(二)(二)组织器官血流量组织器官血流量(三)三)组织结合组织结合(四)(四)血脑屏障血脑屏障 例如:例如:流脑首选
11、磺胺嘧啶(流脑首选磺胺嘧啶(SD)(五)(五)胎盘屏障胎盘屏障 实际上起不到屏障作用,因与一般毛实际上起不到屏障作用,因与一般毛 细血管无显著差别,特别注意药物对细血管无显著差别,特别注意药物对 胎儿的影响。胎儿的影响。(六)(六)体液体液pH和解离度和解离度(细胞内(细胞内pH 7.0,外为,外为7.4)1.弱酸性药物:细胞内外分布一样么弱酸性药物:细胞内外分布一样么?为什为什 么么?如果血液如果血液pH上升,弱酸性药物细胞内外上升,弱酸性药物细胞内外 分布有什么变化分布有什么变化?2.弱碱性药物与弱酸性药物相反。弱碱性药物与弱酸性药物相反。3.临床意义临床意义:苯巴比妥中毒应如何处理苯巴比
12、妥中毒应如何处理?(1)碱化血液:)碱化血液:提高血液提高血液pH,使细胞外液,使细胞外液 苯巴比妥解离增多,促使细胞内苯巴比苯巴比妥解离增多,促使细胞内苯巴比 妥向细胞外转移,减轻中毒。妥向细胞外转移,减轻中毒。(2)碱化尿液)碱化尿液:加速毒物排泄:加速毒物排泄?(二)(二)药物代谢后活性的改变药物代谢后活性的改变 1.多数药物在氧化、还原、水解后灭活;结合后多数药物在氧化、还原、水解后灭活;结合后 的药物活性降低或灭活。的药物活性降低或灭活。2.少数药物由无活性变为有活性少数药物由无活性变为有活性 泼尼松泼尼松 泼尼松龙泼尼松龙 3.有活性变为有活性药物。有活性变为有活性药物。非那西丁非
13、那西丁 对乙酰氨基酚对乙酰氨基酚 4.形成有毒物质形成有毒物质 三、代谢三、代谢(一)(一)转化步骤:氧化、还原、水解、结合。转化步骤:氧化、还原、水解、结合。(三)(三)肝药酶肝药酶 药物转化主要经肝微粒体药物代谢酶,药物转化主要经肝微粒体药物代谢酶,其中其中肝微粒体细胞色素肝微粒体细胞色素P-450酶系统酶系统是是 主要酶系统,简称肝药酶。主要酶系统,简称肝药酶。1.特点特点 (1)专一性低)专一性低 (2)易受某些药物影响(诱导和抑制)易受某些药物影响(诱导和抑制)2.肝药酶的诱导和抑制肝药酶的诱导和抑制 (1)酶的诱导)酶的诱导 某些药物可提高肝药酶的活性,增强自身或某些药物可提高肝药
14、酶的活性,增强自身或 其它药物的代谢。其它药物的代谢。苯巴比妥:可加速双香豆素代谢。苯巴比妥:可加速双香豆素代谢。苯巴比妥,保太松,利福平可促进自身代谢。苯巴比妥,保太松,利福平可促进自身代谢。某些某些药物药物肝药酶肝药酶活性活性其他药物其他药物作用作用?(2)酶的抑制)酶的抑制 有些药物可抑制肝药酶的活性,使其它药有些药物可抑制肝药酶的活性,使其它药 物代谢减慢,作用增强。物代谢减慢,作用增强。某男,某男,23岁,患癫痫大发作十余年岁,患癫痫大发作十余年.(四)肝功能与药物代谢(四)肝功能与药物代谢甲鼠甲鼠乙鼠(肝损害)乙鼠(肝损害)甲鼠和甲鼠和乙鼠腹腔注射硫喷妥钠(催眠量),乙鼠腹腔注射硫
15、喷妥钠(催眠量),哪只先睡哪只先睡?哪只先醒哪只先醒?注意:注意:药物对肝脏的毒害作用药物对肝脏的毒害作用 四、四、排泄排泄 肾脏是药物排泄的主要器官。另外还有胆汁排肾脏是药物排泄的主要器官。另外还有胆汁排泄、乳汁排泄、汗腺排泄、肺排泄等。泄、乳汁排泄、汗腺排泄、肺排泄等。(一)(一)肾脏排泄肾脏排泄 1.肾小球滤过肾小球滤过 2.肾小管分泌肾小管分泌 有些药物通过肾小管分泌排泄,肾小管有两个有些药物通过肾小管分泌排泄,肾小管有两个 通道,一是弱酸类通道,二是弱碱类通道。通道,一是弱酸类通道,二是弱碱类通道。肾小管分泌是主动转运,如青霉素和丙磺舒。肾小管分泌是主动转运,如青霉素和丙磺舒。3.肾
16、小管重吸收肾小管重吸收 4.尿液尿液pH变化对药物排泄的影响变化对药物排泄的影响 (1)酸化尿液酸化尿液 (2)碱化尿液碱化尿液 (3)指导用药:指导用药:A.加速毒物排泄加速毒物排泄 B.增强疗效增强疗效(二)(二)胆汁排泄胆汁排泄 肝肠循环:肝肠循环:有些药物经胆汁排入肠腔可部分有些药物经胆汁排入肠腔可部分 经小肠上皮细胞吸收经肝脏进入血液循经小肠上皮细胞吸收经肝脏进入血液循 环,这种肝脏、胆汁、小肠间的循环。环,这种肝脏、胆汁、小肠间的循环。(三)(三)乳汁排泄及其它排泄途径乳汁排泄及其它排泄途径 皮肤、唾液、泪腺、呼吸道、大便等排泄。皮肤、唾液、泪腺、呼吸道、大便等排泄。二、二、一级动
17、力学消除一级动力学消除 单位时间内消除的药量与血药浓度成正比,血单位时间内消除的药量与血药浓度成正比,血药浓度高,单位时间内消除的药物多;血药浓度低,药浓度高,单位时间内消除的药物多;血药浓度低,单位时间内消除的药物少。即单位时间内消除的药单位时间内消除的药物少。即单位时间内消除的药物百分率不变,所以又叫恒比消除。物百分率不变,所以又叫恒比消除。dc dt=kec dc为血药浓度为血药浓度 dt为时间为时间 ke为消除速率常数为消除速率常数 第三节第三节 药动学的一些基本概念药动学的一些基本概念 一、消除一、消除?一级动力学消除的特点一级动力学消除的特点 1.每一个药物有特定的每一个药物有特定
18、的Ke,单位时间内,单位时间内 按某一恒定比值消除(恒比消除)。按某一恒定比值消除(恒比消除)。2.血浆半衰期恒定,每一药物有特定的血浆半衰期恒定,每一药物有特定的 t1/2。3.一次给药后经过一次给药后经过5 t1/2,体内药物消除,体内药物消除 达达96.9%,认为已基本消除完。,认为已基本消除完。4.连续重复给药,经过连续重复给药,经过 5 t1/2后,消除速后,消除速 度与给药速度相等,血药浓度达到稳态度与给药速度相等,血药浓度达到稳态 血药浓度。血药浓度。三、三、零级动力学零级动力学概念:概念:单位时间内消除的药量相等,又称单位时间内消除的药量相等,又称 恒量消除。恒量消除。意义:意
19、义:多数情况下是用药量过大,超过体多数情况下是用药量过大,超过体 内最大消除能力。如饮酒过量。内最大消除能力。如饮酒过量。特点:特点:1.恒量消除。恒量消除。2.t1/2 不恒定。不恒定。3.停药后药物从体内消除的时间依停药后药物从体内消除的时间依 原血药浓度而定。原血药浓度而定。四、稳态血药浓度四、稳态血药浓度1.概念:概念:连续恒速静滴或重复给药,经过连续恒速静滴或重复给药,经过5 t1/2,药物消除的量与进入体内的量相等,药物消除的量与进入体内的量相等,血药浓度相对稳定在一定水平。血药浓度相对稳定在一定水平。(1)影响坪值高低的因素)影响坪值高低的因素 与每日给药总量有关,因此调整每日给
20、药总与每日给药总量有关,因此调整每日给药总 量可改变稳态血药浓度的高低量可改变稳态血药浓度的高低(2)影响稳态血药浓度波动的因素)影响稳态血药浓度波动的因素 与给药间隔时间有关,缩短间隔时间和延与给药间隔时间有关,缩短间隔时间和延 长给药间隔,对稳态血药浓度有什么影响长给药间隔,对稳态血药浓度有什么影响?2.影响稳态血药浓度的因素影响稳态血药浓度的因素 五、消除半衰期五、消除半衰期概念:概念:血药浓度下降一半所需要的时间。用血药浓度下降一半所需要的时间。用t1/2 表示。表示。t1/2=0.693 keKe 为消除速率常数为消除速率常数Ke =Iogc1 -logc2 t(t2 -t1)2.3
21、03 临床意义临床意义 (1)根据半衰期,可确定某些药物的给药次)根据半衰期,可确定某些药物的给药次 数,以维持有效血药浓度。数,以维持有效血药浓度。SD:t1/2为为1213h,每日,每日二二次给药即可。次给药即可。(2)根据半衰期,可估计连续给药后达到稳态血)根据半衰期,可估计连续给药后达到稳态血 药浓度的时间。药浓度的时间。t1/2 达稳态血药浓度百分数(达稳态血药浓度百分数(0%)1 50 2 75 3 87.5 4 93.8 5 96.9 6.64 99 连续给药经连续给药经5 t1/2,血药浓度达稳态血药浓度的血药浓度达稳态血药浓度的 96.9%,认为已基本达稳态水平。,认为已基本
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