第二章药物代谢动力学课件讲义.ppt
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- 第二 药物 代谢 动力学 课件 讲义
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1、研究内容:药物体内过程 机体对药物的处置 (disposition)吸收(absorption)分布(distribution)代谢(metabolism)排泄(excretion)体内药物浓度(血药浓度)动力学规律 药物的转运:药物的转运:药物在体内通过各种生物膜的运动药物转运的分类:药物转运的分类:1、被动转运:(1)滤过(水溶性扩散)滤过(水溶性扩散)(2 2)简单扩散(脂溶性扩散)简单扩散(脂溶性扩散)2、载体转运:(1)主动转运主动转运(2)易化扩散易化扩散过滤(膜孔扩散)过滤(膜孔扩散):是分子量较小的水溶性、极性或非极性药物借助膜两侧的流体静压和渗透压差通过膜孔,被水带到低压侧的
2、过程。被动转运被动转运简单扩散简单扩散 又称为下山转运,非极性药物分子以其具又称为下山转运,非极性药物分子以其具有的脂溶性溶解于细胞膜的脂质层顺浓度有的脂溶性溶解于细胞膜的脂质层顺浓度差通过细胞膜,即药物从浓度高的一侧向差通过细胞膜,即药物从浓度高的一侧向浓度低的一侧扩散。浓度低的一侧扩散。最常见、最重要。最常见、最重要。脂溶性大,但需具有一定的水溶性。脂溶性大,但需具有一定的水溶性。离子障:分子状态(非解离型)药物疏水而离子障:分子状态(非解离型)药物疏水而亲脂,易通过细胞膜;离子状态药物极性亲脂,易通过细胞膜;离子状态药物极性高,不易通过细胞膜的亲脂层。高,不易通过细胞膜的亲脂层。被动转运
3、被动转运 特点:特点:不消耗能量不需载体不消耗能量不需载体 不受饱和限速与竞争性抑制的影响不受饱和限速与竞争性抑制的影响 影响药物通透细胞膜的因素:影响药物通透细胞膜的因素:受膜面积和解离度及体液的受膜面积和解离度及体液的PHPH、膜两侧的浓、膜两侧的浓度差、脂溶性、细胞膜的厚度等因素的影响。度差、脂溶性、细胞膜的厚度等因素的影响。当细胞膜两侧药物浓度达到平衡状态时就停当细胞膜两侧药物浓度达到平衡状态时就停止转运。止转运。弱酸性药物在pH 偏低的一侧,解离度小,容易跨膜转运至另一侧;而弱碱性药物的情况正好与之相反,在pH 偏高的一侧,解离度小,容易跨膜转运至另一侧。问:阿司匹林急性中毒怎么办?
4、主动转运主动转运 又称上山转运上山转运,即逆浓度差的载体转运(从低浓度向高浓度侧转运)。转运过程:药物分子和载体在膜一侧结合形成复合物转运到膜的对侧复合物解离释放出药物载体再返回重新结合药物。特点特点:需载体、耗能饱和性选择性竞争抑制现象 载体转运载体转运 易化扩散易化扩散 兼有主动转运(如需载体,有饱和性、竞争抑制现象)和被动转运(如顺浓度梯度,不耗能)的特点。如葡萄糖进入红细胞,甲氨蝶呤进入白细胞,维生素B12从肠道吸收。载体转运载体转运药物的体内过程药物的体内过程一、吸收一、吸收(absorption)(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
5、程二、分布二、分布(distribution)(distribution)药物吸收后从血循环到达各个部位和组织的过程药物吸收后从血循环到达各个部位和组织的过程三、代谢(生物转化(三、代谢(生物转化(biotransformation;biotransformation;药物代谢药物代谢 drug metabolismdrug metabolism)药物作为异物进入体内后,机体要动员各种机制使药物作为异物进入体内后,机体要动员各种机制使药物发生化学结构的改变药物发生化学结构的改变四、排泄四、排泄(excretion)(excretion)药物的原形或其代谢产物通过排泄器官或分泌器官药物的原形或其
6、代谢产物通过排泄器官或分泌器官排出体外的转运过程。排出体外的转运过程。AbsorptionAbsorption药物吸收的影响因素:药物吸收的影响因素:药物的理化性质、剂型、制剂和给药途径等。药物的理化性质、剂型、制剂和给药途径等。其中其中给药途径给药途径对吸收的影响最为重要,给药途径对吸收的影响最为重要,给药途径不同,可直接影响到药物的吸收程度和速度。不同,可直接影响到药物的吸收程度和速度。不同的给药途径,药物吸收的快慢依次为:吸入不同的给药途径,药物吸收的快慢依次为:吸入 肌内注射肌内注射 皮下注射皮下注射 口服口服 直肠直肠 皮肤。皮肤。血管内直接给药(如静脉注射)因直接进入血液,血管内直
7、接给药(如静脉注射)因直接进入血液,无吸收过程无吸收过程。一、口服给药(一、口服给药(oral administrationoral administration,per osper os,p.o.p.o.)最常用的给药方式,其主要吸收部位为小肠,吸收最常用的给药方式,其主要吸收部位为小肠,吸收方式主要为脂溶扩散。影响药物口服吸收的因素很方式主要为脂溶扩散。影响药物口服吸收的因素很多(见表多(见表 3-13-1)首关消除(首关消除(first-pass eliminationfirst-pass elimination,首关效应,首关效应,first-pass effectfirst-pass
8、 effect)是指口服给药后,部分药物在胃肠道、肠黏膜和肝是指口服给药后,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。脏被代谢灭活,使进入体循环的药量减少的现象。舌下给药可避免首过消除舌下给药可避免首过消除 直肠给药仍避免不了首关消除。直肠给药仍避免不了首关消除。直肠内给药的优点仅在于可避免药物对上消化道直肠内给药的优点仅在于可避免药物对上消化道的刺激性。的刺激性。二、吸入给药(二、吸入给药(inhalation administrationinhalation administration)是是指一些气体及挥发性药物(如吸入麻醉药、亚硝指一些气体及挥发性药物(如
9、吸入麻醉药、亚硝酸异戌酯等)经过呼吸道直接进入肺泡,由肺泡表酸异戌酯等)经过呼吸道直接进入肺泡,由肺泡表面吸收,产生全身作用的给药方式。面吸收,产生全身作用的给药方式。其吸收是极其迅速的。其吸收是极其迅速的。三、局部给药三、局部给药经皮给药:经皮给药:是指将药物涂擦于皮肤表面,经完整是指将药物涂擦于皮肤表面,经完整皮肤吸收的给药方式。皮肤吸收的给药方式。四、舌下给药(四、舌下给药(sublingual administrationsublingual administration)无首关消除,特别适合口服给药时易于被破坏(如无首关消除,特别适合口服给药时易于被破坏(如异丙肾上腺素片等)或首关消
10、除明显(如硝酸甘油异丙肾上腺素片等)或首关消除明显(如硝酸甘油片等)的药物片等)的药物五、注射给药(五、注射给药(injection administrationinjection administration)最常用途径为皮下注射(最常用途径为皮下注射(subcutaneous injectionsubcutaneous injection)和肌内注射(和肌内注射(intramuscular injectionintramuscular injection)。)。注射后药物多可沿结缔组织迅速扩散,再经毛细血注射后药物多可沿结缔组织迅速扩散,再经毛细血管及淋巴管的内皮细胞间隙(管及淋巴管的内皮
11、细胞间隙(d d400nm400nm)迅速通过)迅速通过膜孔转运吸收进入体循环。膜孔转运吸收进入体循环。注射给药的注射给药的最大特点最大特点是吸收迅速、完全。另外,注是吸收迅速、完全。另外,注射给药也适用于在胃肠中易被破坏(如青霉素射给药也适用于在胃肠中易被破坏(如青霉素 G G 等),不易吸收(如庆大霉素等)和在肝脏中首关等),不易吸收(如庆大霉素等)和在肝脏中首关消除明显(如硝酸甘油片等)的药物。消除明显(如硝酸甘油片等)的药物。常见的给药途径常见的给药途径:胃肠道给药有:口服、直肠给药等。胃肠道外给药:舌下、有静脉、皮下、肌肉注射、吸入、皮肤给药等 吸收途径吸收途径 l静脉注射无吸收过程
12、。l皮下或肌肉注射给药只通过毛细血管壁即可被吸收。l口服给药先通过胃肠粘膜,大部分仍在肠中吸收,经过毛细血管,首先进入肝门静脉。口服给药后,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,进入体循环的药量减少的现象,称为首过消除首过消除。药物的体内过程药物的体内过程吸收吸收舌下、直肠给药由于接触面小,吸收少而不规则,但由于舌下不经过肝门静脉,无首过消除作用。但直肠但直肠给药仍给药仍避免不了避免不了首关消除首关消除吸入给药,经肺泡上皮吸收,其表面积很大,吸收挥发性药物或气体非常迅速。完好的皮肤除少数脂溶性极大的药物能
13、吸收,多数药物不易从此吸收。近年来有许多促皮吸收剂出现(如氮酮)与药物制成贴皮剂,以达到较持久疗效,如硝酸甘油贴皮剂。不同的给药途径,药物吸收的快慢依次为:吸入肌内注射皮下注射口服直肠皮肤。DistributionDistribution药物作用的快慢和强弱,主要取决于药物药物作用的快慢和强弱,主要取决于药物分布分布于于靶器官的速度和浓度;靶器官的速度和浓度;而药物消除的快慢,则主要取决于药物而药物消除的快慢,则主要取决于药物分布分布于代于代谢器官(肝脏)和排泄器官(肝脏、肾脏)的速度。谢器官(肝脏)和排泄器官(肝脏、肾脏)的速度。影响药物分布的因素很多,主要有以下几个方面:影响药物分布的因素
14、很多,主要有以下几个方面:一、与血浆蛋白结合率一、与血浆蛋白结合率药物与血浆蛋白结合有以下特点:药物与血浆蛋白结合有以下特点:差异性。不同药物结合率差异很大。差异性。不同药物结合率差异很大。暂时失活和暂时贮存。暂时失活和暂时贮存。不能再透出血管到达靶器官;也不能到达代谢和排不能再透出血管到达靶器官;也不能到达代谢和排泄器官被消除。泄器官被消除。可逆性。可逆性。饱和性及竞争性。饱和性及竞争性。药物与血浆蛋白的结合又是非特异性的,药物与血浆蛋白的结合又是非特异性的,二、器官血流量二、器官血流量再分布(再分布(redistributionredistribution)是指个别药物可是指个别药物可首先
15、向血流量大的器官分布,然后再向血流量少、首先向血流量大的器官分布,然后再向血流量少、但脂溶性更强的组织转移的现象。但脂溶性更强的组织转移的现象。三、组织细胞结合三、组织细胞结合局部器官的血流量及药物与某些组织器官的亲和力局部器官的血流量及药物与某些组织器官的亲和力(如碘制剂可集中分布于甲状腺组织中)等也都(如碘制剂可集中分布于甲状腺组织中)等也都会影响药物的分布。会影响药物的分布。四、体液的四、体液的 pHpH和药物的解离度和药物的解离度 体液的体液的 pH pH 也是决定药物分布的另一因素。例也是决定药物分布的另一因素。例如细胞内液如细胞内液 pHpH(7.07.0)略低于细胞外液()略低于
16、细胞外液(7.47.4),),所以一般弱碱性药物在细胞内浓度较高,而弱酸性所以一般弱碱性药物在细胞内浓度较高,而弱酸性药物则在细胞外液中浓度较高。药物则在细胞外液中浓度较高。五、细胞膜屏障五、细胞膜屏障药物在血液和器官组织之间转运时,可能会受到某药物在血液和器官组织之间转运时,可能会受到某些阻碍,称为屏障现象(些阻碍,称为屏障现象(barrierphenomenonbarrierphenomenon)。影)。影响药物分布的主要有两种屏障:响药物分布的主要有两种屏障:1 1血脑屏障(血脑屏障(blood-brain barrierblood-brain barrier,BBBBBB)(见(见图图
17、 3-63-6)脑屏障的通透性会明显增加,许多药物较)脑屏障的通透性会明显增加,许多药物较易透过血脑屏障进入脑组织中发挥药理作用或发生易透过血脑屏障进入脑组织中发挥药理作用或发生毒性反应。毒性反应。2 2胎盘屏障(胎盘屏障(placental barrierplacental barrier)通透性与一般通透性与一般毛细血管没有明显的区别,所以大多数药物都能穿毛细血管没有明显的区别,所以大多数药物都能穿过胎盘屏障进入胎儿体内,只是程度和快慢不同。过胎盘屏障进入胎儿体内,只是程度和快慢不同。故在妊娠期间,应持别注意某些药物进入胎儿循环故在妊娠期间,应持别注意某些药物进入胎儿循环的毒性作用和妊娠早
18、期的致畸作用。的毒性作用和妊娠早期的致畸作用。其他生理屏障还有其他生理屏障还有血眼屏障血眼屏障、血关节囊液屏障血关节囊液屏障等等biotransformationbiotransformation(一)药物代谢的作用(一)药物代谢的作用是体内消除的重要途径是体内消除的重要途径(二)体内代谢药物的主要器官是肝脏,其次是(二)体内代谢药物的主要器官是肝脏,其次是肠、肾、肺等组织。肠、肾、肺等组织。l(三)药物代谢步骤(三)药物代谢步骤l药物的转化过程一般分为两个时相进行:药物的转化过程一般分为两个时相进行:l第第时相时相是氧化(是氧化(oxidation)、还原)、还原(reduction)、水解
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