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药 理 学. 第三章 药物代谢动力学. 白城医学高等专科学校药学系 药理教研室 彭国强. 白城医专药学系. 主要研究药物的体内过程及体内药物浓度随时间变化的规律 ( 运用数学原理和方法研究药物在体内的量变 ) 。 本章主要掌握药物吸收、分布、代谢和排泄的基本规律,熟悉常用药动学参数的意义。. 学习目标. 白城医专药学系. 第一节 药物的跨膜转运. 药物的药动学,首先必须跨越多层生物膜,进行多次转运。 转运: 药物吸收、分布、排泄的过程。
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药 理 学 第三章 药物代谢动力学 白城医学高等专科学校药学系 药理教研室 彭国强 白城医专药学系
主要研究药物的体内过程及体内药物浓度随时间变化的规律(运用数学原理和方法研究药物在体内的量变)。主要研究药物的体内过程及体内药物浓度随时间变化的规律(运用数学原理和方法研究药物在体内的量变)。 本章主要掌握药物吸收、分布、代谢和排泄的基本规律,熟悉常用药动学参数的意义。 学习目标 白城医专药学系
第一节 药物的跨膜转运 药物的药动学,首先必须跨越多层生物膜,进行多次转运。 转运:药物吸收、分布、排泄的过程。 生物膜:是由蛋白质和液态的脂质双分子层(主要是磷脂)所组成。由于生物膜的脂质性的特点,故只有脂溶性大、极性小的药物较易通过。 药物的跨膜转运方式,按性质不同可分为被动转运和主动转运两大类。 白城医专药学系
药物从高浓度一测向低浓度一测跨膜转运的形式。药物从高浓度一测向低浓度一测跨膜转运的形式。 特点: (1)药物顺浓度差转运 (2)不耗能 (3)不需要载体 (4)无饱和限速及竞争性抑制 分为简单扩散(脂溶扩散)、滤过扩散(膜空扩散)和易化扩散三种类型。 一、被动转运(下山转运) 白城医专药学系
1、脂溶扩散(简单扩散):大多数药物是通过该方式转运。影响因素:1、脂溶扩散(简单扩散):大多数药物是通过该方式转运。影响因素: ①膜两侧浓度差:浓度越高,扩散速度越快,当膜两侧浓度相同时,扩散即停止。 ②药物的脂溶性:脂溶性越高,药物扩散越快。 ③药物的解离度:药物的解离度越大,或者说药物的极性越大,药物扩散越慢。 ④药物的pKa及所在环境的pH:弱酸性药物,PH越高,药物解离越多,扩散越慢。 白城医专药学系
2、滤过扩散(膜孔或水溶扩散) 指分子量小的水溶性物质如尿素、水、乙醇等。受流体静压或渗透压的影响,通过膜孔被动转运。 3、易化扩散 易化扩散指顺浓度差的载体转运,不耗能。如体内葡萄糖和一些离子(Na+、K+、Ca2+等)的吸收,其转运的速度比脂溶扩散要快。 二.主动转运 指逆着浓度或电位差的载体转运。 白城医专药学系
特点: (1)药物逆浓度差转运 (2)消耗能量 (3)需要载体 (4)有饱和、限速和竞争现象。 主动转运方式与药物的吸收关系不大,影响药物的排泄较大。如青霉素从肾小管的主动分泌属于这种转运类型。与丙磺舒合用时,可发生竞争性抑制。 白城医专药学系
药物的跨膜转运 白城医专药学系
一、药物的吸收 吸收:指药物自用药部位进入血液循环的过程。 1、消化道吸收 (1)主要为被动吸收 (2)分子量越小,脂溶性越大,越易吸收 (3)非解离型,比解离型易吸收 胃PH值范围窄(0.9-1.5),吸收面积小,药物滞留时间短,弱酸性药物可吸收 第二节药物的体内过程 白城医专药学系
理由: (1)有绒毛,吸收面积大 (2)蠕动快 (3)血流量大 (4)pH范围广(4.8-8.2) (5)除简单扩散外,还有主动转运和易化扩散 小肠是消化道吸收的主要部位 白城医专药学系
除口服外,有些药物可经舌下或直肠给药,而通过口腔、直肠和结肠的黏膜吸收。除口服外,有些药物可经舌下或直肠给药,而通过口腔、直肠和结肠的黏膜吸收。 虽吸收面积小,但血流丰富,吸收也迅速,可避免首过效应。 首关效应:硝酸甘油(90%) 对于在肠道中易遭到破坏或在肝中被迅速代谢的药物如硝酸甘油、异丙肾上腺素可舌下给药。 白城医专药学系
(1)肌注和皮下注射主要沿结缔组织扩散,再经毛细血管和淋巴吸收(1)肌注和皮下注射主要沿结缔组织扩散,再经毛细血管和淋巴吸收 (2)常以简单扩散或滤过方式吸收 (3)肌注比皮下注射吸收快 (4)水溶液吸收快,油剂和混悬剂吸收慢 (5)休克时,宜静脉给药 2、注射部位的吸收 白城医专药学系
3、呼吸道吸收 (1)脂溶性小分子、挥发性药物或气体可从 肺胞吸收 (2)3-10μm颗粒可达细支气管,<2μm可进入肺胞,粒径过大可停留在支气管,粒径过小可随气体排出 4、皮肤和粘膜吸收 皮肤吸收能力差,粘膜比皮肤吸收能力强。 白城医专药学系
1、药物的理化性质 (1)水和脂肪都不溶的药难吸收 (2)硫酸钡不吸收,氯化钡易吸收 2、给药途径 吸入>肌肉注射>皮下注射>口服>直肠>皮肤 (二)影响吸收的因素 白城医专药学系
3、吸收环境 (1)胃的排空、肠蠕动的快慢 推进性蠕动过快影响吸收。 适宜的蠕动有利于药物与肠壁接触,利于吸收。 (2)胃肠内容物的多少和性质 内容物过多,影响药物与肠壁接触不利吸收。 油及脂肪可促进脂溶性药物吸收。 白城医专药学系
(3)PH值大小 弱酸性药物在碱性环境中,解离多,极性大,难吸收。弱碱性药物在碱性环境中,解离少,易吸收。 4、药物的剂型 白城医专药学系
分布:指药物随血液循环到达全身各个部位的过程。影响因素:分布:指药物随血液循环到达全身各个部位的过程。影响因素: 1 与血浆蛋白结合: 血浆蛋白结合率:与蛋白结合的药物占药物总量的百分数(表示药物与血浆蛋白结合的程度) ①不能跨膜转运 ②不能被代谢或排泄 ③暂时无生物活性 ④结合率高、起效慢、消除慢、维持时间长。 + 二、药物的分布和影响因素 白城医专药学系
药物血药浓度过高,血浆蛋白结合率达到饱和时,血浆内游离药物突然增多,可引起药效加强,甚至出现毒性反应。药物血药浓度过高,血浆蛋白结合率达到饱和时,血浆内游离药物突然增多,可引起药效加强,甚至出现毒性反应。 应用两种与血浆蛋白结合率很高的药物,应注意药物之间的相互作用。 磺胺→甲苯磺丁脲 (游离型药物↑) 注意事项 白城医专药学系
(1)一般来说,药物可迅速分布到血流量大的组织器官,达到平衡.(1)一般来说,药物可迅速分布到血流量大的组织器官,达到平衡. (2)重分布:药物首先分布到血流丰富的组织器官,然后再向分布容积大的组织转移,称之为重分布。 例:硫喷妥钠 脑 脂肪 分布 再分布 2、局部器官血流量 白城医专药学系
(1)药物在亲和力高的组织分布较多。 (2)例:①碘 甲状腺 ②钙 骨骼 3、组织的亲和力 ③ 汞、砷 肝、肾 白城医专药学系
(1)细胞内pH7.0,细胞外pH7.4 (2)弱酸性药主要分布在细胞外 (3)弱碱性药主要分布在细胞内 弱酸性药物在较碱的细胞外液解离增多,易自细胞内向细胞外转运。 弱酸性药苯巴比妥中毒时,用碳酸氢钠碱化血液和尿液加速自尿排泄。 4、体液的pH和药物的理化性质 pH 7.4 弱酸性 解离型 pH 7.0 弱碱性 pH 7.4 弱酸性 PH 7.0 弱碱性 非解离型 结论 白城医专药学系
(1) 血脑屏障:是位于血-脑,血-脑脊液,脑脊液-脑三者之间的屏障,它可限制某些物质进入脑组织。 组织学组成:①毛细血管内皮间的紧密联结 ②基底膜 ③星形胶质细胞 5、体内屏障 白城医专药学系
由胎盘将母亲与胎儿血液隔开的屏障。 (1)该屏障通透性与普通的生物膜几无差别 (2)一般药物均可进入。 (3)脂溶性高易通过,脂溶性低,不易通过。 (4)多因时间延长,药物进入的较少。 (5)可通过胎盘,又对胎儿有毒性的药物,孕妇应避免使用。 (2)胎盘屏障 白城医专药学系
药物的代谢:药物在体内发生化学变化,又称药物的转化。药物的代谢:药物在体内发生化学变化,又称药物的转化。 主要代谢场所:肝脏。其次是肠、肾、肺组织。 (一)药物代谢的意义、反应。 1 灭活: 2 活化: 3 脂溶性药物转化成极性大或解离型,利于经肾排出。(注:水溶性药物可不经转化直接经肾排出) 三、代谢 意义 白城医专药学系
第一相反应:氧化、还原、水解。 第二相反应:结合(与葡萄糖醛酸、硫酸、乙酰基、氨基酸、谷胱甘肽、甲基等) 1. 第一相反应: 为氧化、还原或水解. 白城医专药学系
即结合反应,是母药或代谢物与内源性物质如葡萄糖醛酸和甘氨酸结合。结合物一般极性增加,活性降低或灭活。使药失效,随尿排出。即结合反应,是母药或代谢物与内源性物质如葡萄糖醛酸和甘氨酸结合。结合物一般极性增加,活性降低或灭活。使药失效,随尿排出。 (二)药物代谢的酶 1、专一性酶:指能催化一些特定药物的一类酶。 例如胆碱酯酶,只能催化乙酰胆碱的水解反应。 单胺氧化酶,只能氧化儿茶酚胺类药物。 2. 第二相反应: 白城医专药学系
(2)肝微粒体药酶:又称非专一性酶,指能催化大多数药物的混合酶系。(2)肝微粒体药酶:又称非专一性酶,指能催化大多数药物的混合酶系。 此酶系存在于肝细胞内质网上,可催化药物等外来物质的代谢,主要的氧化酶系是细胞色素P-450,催化的主要反应是氧化反应。 ①选择性低②变异性大,受遗传、年龄、疾病等多种因素影响③该酶受药物等外界因素影响。 特点 白城医专药学系
(1)酶的诱导 有些药物可使肝药酶合成加速或降解减慢。 ①常见诱导剂:苯巴比妥、水合氯醛、甲丙氨脂、利福平等。 ②意义:可加速自身代谢和其他药物代谢。长期服用可产生耐受性。 ③例如:苯巴比妥,合并应用双香豆素时,则因肝药酶活性增强,加速了对双香豆素的灭活,从而使双香豆素作用减弱(或疗效降低). (三)药物对肝微粒体酶系的影响 白城医专药学系
酶的抑制:某些化学物质能抑制肝微粒体药物代谢酶的活性,减慢其他药物的代谢速率,使药物效应增强此现象称酶的抑制。酶的抑制:某些化学物质能抑制肝微粒体药物代谢酶的活性,减慢其他药物的代谢速率,使药物效应增强此现象称酶的抑制。 ①常见抑制剂:氯霉素、对氨水杨酸、异烟肼、保泰松。 ②意义:可减慢自身代谢和其他药物代谢。 长期应用可产生积蓄中毒。 ③例如:肝药酶抑制剂氯霉素与苯妥英钠合用,则因肝药酶活性降低,使苯妥英钠的代谢作用减弱,使苯妥英钠疗效增强或出现毒性反应。 (2)酶的抑制 白城医专药学系
药物及其代谢产物经不同途径排出体外。 机体的排泄的主要器官是肾脏,其次是胆道、肠道、唾液腺、乳腺、汗腺、肺等。 (一)肾排泄 肾是最重要的排泄器官,其排泄方式为: 1、肾小球滤过: (1)肾小球毛细血管膜孔较大,滤过压高,除结合型药物一般都能滤过。 (2)过滤速度与滤过率和分子大小有关。 四、药物的排泄 白城医专药学系
(1)葡萄糖和氨基酸可与钠离子同向转运入细胞,再以易化扩散的方式重吸收。脂溶性高、非解离型药物以脂溶性扩散的方式重吸收。(1)葡萄糖和氨基酸可与钠离子同向转运入细胞,再以易化扩散的方式重吸收。脂溶性高、非解离型药物以脂溶性扩散的方式重吸收。 (2)弱酸或弱碱性药物,在不同的PH环境中,解离度不同,所以重吸收也会发生改变。如弱酸性药物苯巴比妥中毒时,可以用碱化血液和尿液来减少苯巴比妥的重吸收,从而达到解毒的目的。 3、肾小管主动分泌 2、肾小管的重吸收 白城医专药学系
(1)药物重吸收:原形经肾脏排泄的药物在肾小管可被重吸收,使药物作用时间延长。(1)药物重吸收:原形经肾脏排泄的药物在肾小管可被重吸收,使药物作用时间延长。 重吸收程度受尿液pH影响,应用酸性药或碱性药,改变尿液的pH,可改变肾小管对药物的重吸收。 (2)尿液中药物浓度较高:对泌尿系统疾病有双重意义。 (3)竞争抑制现象:指酸碱性的药物主动分泌排泄竞争载体的现象。 肾排泄的特点 白城医专药学系
1 许多药物经肝排入胆汁,由胆汁流入肠腔,随粪便排出。有些药物可在肠腔重吸收,重新回到血液循环,形成肝肠循环。 2 有肝肠循环的药物作用时间延长,中毒时可采用洗胃,导泻等方法,促进排泄。 (二)胆汁排泄 白城医专药学系
1 属被动转运 2 乳汁偏酸,有利于弱碱的排出。 3 有乳汁排泄的药物,应考虑对乳儿的影响 由于乳汁偏酸,碱性药物如吗啡、奎宁等较易进入乳腺管内,达到比血浆高数倍的浓度。 (三)乳汁排泄 白城医专药学系
(四)其他 1 肠液,唾液,泪液和汗液。 2 呼吸道可排出挥发性药物和气体。 白城医专药学系
影响药物吸收的因素有哪些 影响药物分别的因素有哪些 首关消除、肝肠循环、灭活、活化、酶的诱导剂、酶的抑制剂的概念 总结
一、血药浓度-时间曲线 药物在体内的转运及转化形成了药物的体内过程,从而产生了药物在不同器官、组织、体液间的浓度变化,并且是一个随时间变化而变化的动态过程。 在给药后不同时间采血、测定血药浓度,以血药浓度为纵坐标,时间为横坐标可绘制血药浓度-时间曲线,可定量分析药物在体内的动态变化。 第三节 药动学基本概念 白城医专药学系
时量关系:以纵坐标为浓度,横坐标为药后时间,体内药量随时间变化的关系(时量关系),可绘制出一条曲线,称时量曲线。时量关系:以纵坐标为浓度,横坐标为药后时间,体内药量随时间变化的关系(时量关系),可绘制出一条曲线,称时量曲线。 时效关系:若纵坐标为效应,横坐标为药后时间,则用药后产生的药效随时间的变化的关系(时效关系)绘制出的曲线,称时效曲线。 白城医专药学系
血药浓度 时间 白城医专药学系
二、给药途径与药-时曲线 静脉 i.v. 肌注 i.m. 皮下 s.c. 口服 i.g. 白城医专药学系
三、药-时曲线下面积(AUC) 代表一次用药后的吸收总量,反映药物的吸收程度。 四、生物利用度(F) 非血管给药,实际进入循环的药量与给药总量的百分比,它是用于评价药物制剂质量、保证药品安全有效的重要参数。 F=A/D×100% A:进入体循环的药量,D:服药剂量 影响因素:①药物制剂 ②首过消除。 白城医专药学系
生物利用度分为: 相对生物利用度:在同一给药途径下,对不同制剂进行AUC比较: F(相对生物利用度)=AUC受试制剂/AUC标准制剂×100% 不同剂型对吸收的影响。 绝对生物利用度:将静脉注射和血管外途径给药时的AUC值进行比较: F(绝对生物利用度)= 口服后AUC/静脉注射后AUC×100% 不同给药途径对药物吸收的影响。 意义 意义 白城医专药学系
表观分布容积(Vd):是药物在体内分布达到动态平衡时,体内药量与血药浓度的比值。表观分布容积(Vd):是药物在体内分布达到动态平衡时,体内药量与血药浓度的比值。 Vd=D(mg/ kg)/C0(mg/L) D为快速静注药量, C0为0时血药浓度。 表观分布容积不代表药物在体内的真正容积,不具有生理学和解剖学意义。 药理意义:表观分布容积的大小可以反映药物在体内的分布情况,表示药物在组织中的分布范围、结合程度。 五、表观分布容积 白城医专药学系
(1)体液为0.6L/kg,细胞内液为0.33 L/ kg ,细胞外液为0.21 L/ kg 细胞内(0.3-0.4) L/ kg 细胞外(0.14-0.29) L/ kg 细胞内外0.6 L/ kg (2) Vd 越小,血药浓度越高;Vd 越大,血药浓度越低。 (3)弱酸性药物Vd小,弱碱性药物Vd大。 白城医专药学系
消除:指进入血液中的药物由于分布、代谢、排泄,导致血药浓度不断衰减的过程。消除:指进入血液中的药物由于分布、代谢、排泄,导致血药浓度不断衰减的过程。 1 一级动力学:又称恒比消除,是单位时间内药物按照恒定的比例进行消除,半衰期是定值。转运速率与膜两侧的浓度差成正比。大多数药物的消除方式。 2 零级动力学:又称恒量消除,单位时间内药物按照恒定的剂量进行消除。 恒比消除与恒量消除都是线性消除。 六、消除动力学 特点 白城医专药学系
七、半衰期及意义 半衰期(t1/2):是指血药浓度下降一半所需的时间。 确定给药间隔时间,确定给药次数。 预测达到稳态血药浓度的时间:4~5个半衰期 预测药物从体内消除所需要的时间:一次给药后4~5个半衰期 作为药物分类的依据。 半衰期长的药物可以首次加倍,经过1个半衰期即可达到稳态血药浓度。 意义 白城医专药学系
(1)指每分钟有多少毫升血中的药量被清除。单位为,ml·min-1·kg-1。(1)指每分钟有多少毫升血中的药量被清除。单位为,ml·min-1·kg-1。 (2)有肾清除率(CLr)和肝清除率(CLh)之分。 (3) CL= Vd·Ke或0、693 ·Vd/t½ (4)一个器官的清除率常小于该器官的血流量。 八、清除率(CL) 白城医专药学系
假设人体分为若干房室,药物进入机体后便分布在这些房室中。常用的有一室和二室模型。假设人体分为若干房室,药物进入机体后便分布在这些房室中。常用的有一室和二室模型。 1 一室模型是认为药物进入体内后,迅速均匀分布到全身体液和各器官中,达到动态平衡。 2 二室模型是认为药物进入体内后,先分布到中央室(如血液和心、肝、脑、肾等血液丰富的器官),再缓慢地分布到周边室。 九、房室模型 白城医专药学系
稳态血浆浓度(Css)或坪浓度: 既用药量与消除量达到平衡时的血浆药物浓度。 Css=FD/KVdτ=t½FD/0.693 Vdτ =1.433 t½FD/Vdτ 临床治疗中多数药物是通过重复给药来达到有效治疗浓度,并维持在一定水平。 十、稳态血药浓度 白城医专药学系
1 等量多次用药 ①高低与剂量成正比 ②波幅与给药剂量或每日用药总量成正比 ③约4-5个t½达95%坪浓度。 白城医专药学系