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第二章 药物代谢动力学. 牡丹江医学院 张会常 2004-8. 药动学概念 :. 研究药物的 ( 吸收 absorptiob) ( 分布 distribution) ( 转化 biotransformation) ( 排泄 excretion) 等体内过程及体内药物浓度随时间变化的规律.
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第二章 药物代谢动力学 牡丹江医学院 张会常 2004-8
药动学概念: 研究药物的 (吸收absorptiob) (分布distribution) (转化biotransformation) (排泄excretion) 等体内过程及体内药物浓度随时间变化的规律
第一节 药物跨膜转运 被动转运 一 二载体转运 简单扩散 (跨膜扩散) 滤过 (过滤) (水溶性扩散)
一,跨膜扩散(被动转运) 1、呈梯度转运高 低 2、不耗能 3、浓度相等时,扩散停止 4、无竞争抑制
影响被动转运的因素: 1、脂溶性,大易通过 2、分子量,小易通过 3、解离度,极性高、解离度大、脂溶 性小不易通过细胞膜(可改变) 4、离子障
弱酸性药物: H A H++A_ [H+][A_-] -lgKa=-lg [H+][A_] Ka [HA] = [HA] [A- ] pH = -lg pKa [HA] [A- ] 离子型 10pH-pKa 非离子型 = [HA ]
当 pH=pKa : [A-]=[HA]
[A- ] 10pH-pKa = [HA ] 当 PH-Pka=1, 10= 解离 90% 当 “ = 2 , 100=“ 99% 当 “ = 3 , 1000= ” 99. 9% 当 “ = 4 ,10000= ” 99.99% [A- ] [HA ]
结论:弱酸性药物,在酸性环境中,解离少,吸收多;在碱性环境中,解离多,吸收少。同理:弱碱性药物也相似。结论:弱酸性药物,在酸性环境中,解离少,吸收多;在碱性环境中,解离多,吸收少。同理:弱碱性药物也相似。 Pka<4 的弱碱 pka>7.5 的弱酸 药物,在胃肠道 PH范围基本都是非解离的。
主动转运 易化扩散 二、载体转运 1、需要载体 2、具有饱和限速性 3、具有竞争性抑制 4、使药物集中在某一器官或组织 而: • 逆梯度差转运,需耗能 主动转运 • 顺梯度差转运,不需耗能 易化扩散
药物转运小结: 载体转运 1 )主动转动,与药物的不均匀分布有关,如碘进入甲状腺、肾小管对青霉素的分泌、等。 2 )易化扩散,如葡萄糖,氨基酸,核苷酸,维生素 B12等营养物质的吸收。 1 、
2、被动转运 多数药物的吸收、分布排泄均通过此种方式。
第二节 药物的体内过程 吸收 (absorption) 分布(distribution) 转化(biotransformation) 排泄(excretion) 以及血药浓度随时间而变化的规律。
一、吸收 (absorption) 指药物从给药部位进入体循环的过程 给药途径: 一)胃肠道给药 1 )口服 (po) :主要部位在小肠,其面积大(长 6-7 米)血流大, PH 适中( 6.6 ),
适大多数弱酸和弱碱性药物的溶解和吸收(非解离状态,其脂溶性为解离型的一万倍)。胃面积小,故其吸收不如小肠多。 首关消除: 指药物吸收经肠和肝时部分被代谢,进入体循环的药量减少。也称第一关卡效应。
影响胃肠道吸收的因素: 如,胃肠的内容,蠕动,PH值,胃酸,药物溶解度… 2)舌下:吸收面积小,但无首过效应,适于脂溶性高的药物,作用快。
3 )直肠:吸收面小,无首过效应,药物作用慢、弱、久,适刺激性药物和昏迷、维持用药。 二)胃肠道外给药 1)注射:静脉,无吸收过程,作用快、强,适于重症;肌肉注射,药物吸收快,适于较重病人,但末梢循环不良者较差;
皮下,血流少,吸收较肌注慢,适维持用药。 2 )吸入,吸收面积大,血流丰富,适脂溶性高、易挥发的药。
3)局部用药:膜屏障作用强,多数药物不吸收,仅脂溶性高的药物可吸收,如硝酸甘油,吸收较慢,维持较久;又如有机磷酸酯类。但多数局部用药目的是非产生吸收作用。3)局部用药:膜屏障作用强,多数药物不吸收,仅脂溶性高的药物可吸收,如硝酸甘油,吸收较慢,维持较久;又如有机磷酸酯类。但多数局部用药目的是非产生吸收作用。
二、分布(distribution) • 大多为被动转运 • 药物的分布不均匀、不同步,如强心苷 • 如是主动转运,则药物集中在某一特定器官,如 氯喹、碘 药物分布的特点
影响药物在体内分布的因素 1.血浆蛋白结合率: 药物与血浆蛋白合的程度,即血中与蛋白结合的药物占总药量的百分数 药物与血浆蛋白结合的特点: 1)可逆性: D+PrDPr
2)暂时无效:结合后药理活性暂时消失,结合物分子变大,不能通过毛细管壁,暂时“储存”于血液中 3)竞争性:能与内源性代谢物竞争结合而发生置换,两个药物可能竞争与同一蛋白结合而发
生置换,如阿司匹林置换双香豆素, 磺胺置换胆红素。 4 4)具饱和性 5)结合特异性低:血浆蛋白结合点有限, 2.药物本身的理化性质:脂溶性、分子量等。
pH7.0 pH7.4 3. 组织血流量和药物与组织的亲和力 4.体液的pH值和药物的解离度 巴比妥 HA H++A- 脑cell HA 血液 中毒如何处理?
5.特殊屏障血脑屏障 (血- 脑障碍) 特殊性:脑组织毛细血管内皮细胞紧密,外层包有星形胶质细胞,只有脂溶性高的药物可通过。 胎盘屏障: 胎盘绒毛与母血的屏障。并无特殊性,,注意药物可通过胎盘血进入胎儿体内,影响胎儿血眼屏障: 药物不易进入眼内组织。
三、生物转化( biotransformation ) 药物在体内发生的化学结构上的变化 转化的结果: 1)失活:大多数经转化或代谢,药物的作用或药理活性下降或消失,转化为极性高的水溶性代谢物而利于排出体外,是药物从机体消除的方式之一。
2 )活化:无活性的前体物质,转化为有活性的物质,少数药物,如环磷酰胺,肝 醛磷酰胺,在肿瘤中转变为 磷酰胺氮芥而产生作用; 又如,可的松和强的松 肝 氢化考的松、强的松龙而产生作用;可待因部分 吗啡,甲抗平 他巴唑。
3 )代谢物及母体物均有活性:少数药物,如,地西泮 去甲羟基安定,保泰松 羟基保太松,阿司匹林 水扬酸盐。 4 )转化不完全是解毒:如非 西丁 对氨苯乙醚 引起高铁 血红蛋白症。
生物转化的部位 • 1 )主要在肝 2 )少数在胃肠、肾、肺… 生物转化的方式 1 相反应:氧化、还原、水解, 使多数药物灭活 2 相反应:结合,经 1 相后,药物的代谢产物与葡萄糖醛酸,
硫酸,甘氨酸 ,谷胱甘肽结合- 形成水溶性代谢物极性增大,利于排泄。 • 生物转化的主要酶系统 1.非专一性酶 1 )肝药酶:存在于肝细胞微粒体内质网中,是促使药物生物转化的主要酶系统。
肝药酶又称肝微粒体酶,由多种酶组成的氧化还原系统,是一种混合功能氧化酶,主要的氧化酶是细胞色素 P-450, 它所催化的反应是在作用物(药物)分子上加一个氧原子,故有称单加氧酶。
1)专一性差 2)个体差异大 3)酶活性有,单位时间内代谢底物的量少 4 )可被一些药物诱导。 药酶诱导剂:如,苯巴比妥(导眠能、安宁…)、苯妥英钠、保太松、氨基比林、 肝药酶的特点:
利福平、灰黄霉素、安体舒通、尼可刹米 诱导剂应用注意;连续应用诱导剂可产生药物耐受,也可使同时应用的药物灭活加速,产生交
… 叉耐受,如苯巴比妥与双香豆素合用时,因其增强药酶活性,而使后者抗凝减弱,当停用苯巴比妥时,双香豆素作用增强而可能导致出血。 。
药酶抑制剂:如,氯霉素、异烟肼、氯丙嗪、甲磺丁脲、氯磺丙脲、甲氢眯胍、药酶抑制剂:如,氯霉素、异烟肼、氯丙嗪、甲磺丁脲、氯磺丙脲、甲氢眯胍、 。 2、专一性酶(非微立体酶如,Ach- E 。单胺氧化酶、黄嘌呤氧化酶、醇或醛脱氢酶、乙酰转移酶…,主要反应在肝,也可在血浆, 其他组织。
四.排泄(excretion ) 药物及其代谢产物从排泄器官排出的过程 是药物作用彻底清除的过程,大多以被动转运方式排泄
排泄途径 1)肾脏排泄—最主要的排泄器官 1) 肾小球滤过:除蛋白结合药物,游离型和代谢产物均可被滤过而通过肾脏排泄,且蛋白结合率高的药物,排泄慢、作用时间长,反之,维持时间短。
2 )肾小管直接排泄(分泌)部位:近曲小管:主动、竞争分泌:如,分泌慢的丙磺舒,影响分泌快的青霉素的排泄,而增强后者药效。也影响对氨水扬酸排泄而增强后者毒性。又如,噻嗪类利尿药、阿司匹林,影响体内尿酸排泄而诱发痛风。。
3) 肾小管重吸收 部位:远曲小管。方式:被动。影响因素:脂溶性、非解离。受 PH ,肾功能影响。 节 调节PH 值: 1) 促进弱酸或弱硷性药物的排泄,达到解毒或防毒,如苯巴比妥、阿司匹林、对氨水扬酸、磺胺、呋喃妥因、双香豆素等有机酸中毒,
如阿托品、度冷丁、麻黄碱、等有机碱。 2 )碱化尿液,增强抗泌尿道感染疗效,如增强链霉素作用,也可适当减少其药量;使红霉素抗菌谱扩大,对革蓝阴性菌也有作用;也可增强氯霉素、多粘菌素、林肯霉素等作用;
3 )酸化尿液,可使下列药作用增强,如,四环素、头孢霉素 1 、 3 号、呋喃妥因、乌洛托品、氨苄西林、比嗪酰胺、等。 4 )增强其它药作用,如,碱性药增强氨茶碱、糖皮质激素、肝素。 5 )碱化尿液防止尿结晶,如磺胺嘧啶、磺胺甲基异恶唑、氨甲碟呤、丙磺舒、等。
6 )碱性药物减轻二性霉素肾毒性、和环磷酰胺、喜树碱、斑矛素的膀胱损害。 肾排泄意义: 某些药物以原形或活性代谢产物排泄,在泌尿系统浓度较高,可治疗泌尿系统感染,如链霉素,但这类药本身对肾又有毒性,肾功能低下时应调整剂量和给药间隔。
2.胃肠道排泄:胃肠道通过被动转运,或主动分泌,将药物排入胃肠,如,血中碱性(吗啡)药物浓度很高时,可排入胃中( PH 1.5-2.5),在此很少吸收,清洗胃内容可防止药物由胃到肠中再吸收。
胆汁排泄: 可形成肝肠循环(hepato- enteral ): 药物由胆汁排入小肠,部分药物可由肠再吸收回肝。 可治疗胆道感染,如红霉素、利福平、而洋地黄毒苷,可使其作用延长,又可用考来烯胺与其络合,而达到解毒。
3.其他排泄途径 乳腺:乳汁酸度较血液高,碱性药物易进入乳汁,应注意药物对晡乳儿的影响,如,母亲服用抗甲状腺药。 唾液腺:汗腺: 肺脏:挥发、性药物,如乙醇
第五节 药量—时间关系 高峰 中毒浓度 吸收分布过程 代谢排泄过程 起效
上节内容 药物的体内过程 首过效应 PH值对弱酸、弱减性药物转运的影响 药酶诱导剂、抑制剂
半衰期 (t ½) 浓度100/% 时间 T 1/2
第四节 药物消除动力学 一)一级消除动力学:指体内药物消除的量与血药浓度成正比,又称恒比消除。浓度时间关系式为:。 dC -keC = dt -ke t 积分: Ct=C0e
上式取自然对数: lnCt=lnC0+ lne lne=1 -ket 故 , =lnC0 - ket 换常用对数: lnC=2.303lgc 2.303 lgCt = 2.303 lgC0- ket