第02章 藥物代謝動力學

機體對藥物的作用

—藥代學

Pharmacokinetics

武漢工程大學化藥學院郭舉第2章第二章藥物代謝動力學

(pharmacokinetics)

Absorption–takenintothebodyDistribution–movedintotissuesMetabolized–changedsocanbeexcreted(biotransformation),butnotall.Excreted–removedfromthebodyRelationshiptoA.D.M.E.DISTRIBUTION第一節(jié)藥物的體內過程跨膜轉運吸收分布生物轉化排泄第一節(jié)藥物的跨膜轉運

(transmembranetransport)簡單擴散simplediffusion又稱為下山轉運，即藥物從濃度高的一側向濃度低的一側擴散（如Va，巴比妥類等脂溶性藥物）特點：不消耗能量不需載體不受飽和限速與競爭性抑制的影響受藥物分子大小、脂溶性、極性等因素的影響。當細胞膜兩側藥物濃度達到平衡狀態(tài)時就停止轉運。被動轉運

不需要載體無飽和性無競爭性簡單擴散順濃度差轉運不消耗能量易化擴散facilitateddiffusion兼有主動轉運（如需載體，有飽和性、競爭抑制現象）和被動轉運（如順濃度梯度，不耗能）的特點。如葡萄糖進入紅細胞，甲氨蝶呤進入白細胞，維生素B12從腸道吸收。被動轉運需要載體飽和性競爭性易化擴散順濃度差轉運不消耗能量主動轉運

activetransport又稱上山轉運，即逆濃度梯度轉運（從低濃度向高濃度側轉運）。轉運過程：藥物分子和載體在膜一側結合→形成復合物→轉運到膜的對側→復合物解離→釋放出藥物→載體再返回→重新結合藥物。（Na-K離子泵）特點：需載體、耗能飽和性選擇性競爭抑制現象需要載體飽和性競爭性主動轉運消耗能量逆濃度差轉運膜動運動1．胞飲：胞飲又稱吞飲或入胞。某些液態(tài)蛋白質或大分子物質，可通過生物膜的內陷形成小胞吞噬而進人細胞內。2．胞吐：胞吐又稱胞裂外排或出胞。定義：藥物自用藥部位進入血液循環(huán)的過程意義：藥物作用的快慢與其吸收速度相關二、藥物的吸收及給藥途徑Ⅰ.藥物吸收的影響因素●藥品的理化性質：

脂溶性，解離度，分子量。●吸收環(huán)境：胃的排空、腸蠕動的快慢、胃內容物的多少等。●藥物的劑型因素：

溶液劑，乳劑，混懸劑，散劑，膠囊劑，片劑等。給藥途徑口服、吸入、局部用藥、舌下給藥、注射給藥（靜脈、肌肉、皮下等）口服最常用優(yōu)點：給藥方便，大多數藥物吸收良好缺點：1.很多因素可影響胃腸道對藥物的吸收：如胃腸蠕動度、胃內容物、胃腸道pH、藥物理化性質等2.有“首關消除”—“首過效應”(first-passeffect)(first-passelimination)首關消除

(firstpasselimination)定義：藥物在胃腸道吸收后，通過門靜脈進入肝臟，部分藥物被肝臟代謝，使進入體循環(huán)的有效藥量明顯減少影響：首關消除高有效藥量少要達到治療濃度，必須加大用藥劑量代謝產物增多毒性可能增大避免方法：舌下給藥、直腸給藥FirstPassElimination–VeryImportant

注射給藥與口服相比，其優(yōu)點為：適用于在胃腸中易破壞或不易吸收的藥物適用于首關消除明顯的藥物使藥物的效應發(fā)生更快靜脈注射：直接入血、作用發(fā)揮快，但也最危險適用于急癥或搶救危重病人肌肉注射：吸收好，是最常采用的注射途徑適用于不能口服的或急重癥病人休克時不宜用，局部刺激性強的藥物或強烈的血管收縮藥禁用皮下注射：吸收較肌內注射慢，但吸收均勻，藥效較持久僅適合水溶液劑，不適合刺激性藥物或油制劑三.藥物的分布及藥物與血漿蛋白結合定義：藥物通過血液循環(huán)向全身各部輸送的過程。影響因素：血漿蛋白結合、與組織蛋白的親和力、體液的pH、局部血流量、特殊細胞屏障（血腦(blood-brainbarrier)、胎盤(placentalbarrier)）藥物與血漿蛋白結合

D

D+P

DP

[D][P]

[DP]

=KDKD結合后的特點該結合為可逆性的暫時失去藥理活性，是藥物在血液中的一種暫時儲存形式影響藥物在體內的分布和轉運速度以及作用強度和消除速率延長藥物作用時間兩種結合率高的藥物可能競爭與同一蛋白結合而發(fā)生置換現象，增加血中游離型藥物濃度，毒性可增加，如：保泰松+雙香豆素→出血不止磺胺類置換體內膽紅素，使新生兒產生核黃疸只有血漿蛋白結合率高、分布容積小、消除慢以及治療指數低的藥物才有臨床意義局部器官血流量與再分布肝、腎、腦，心：血流量多再分布：(redistribution）如iv硫賁妥鈉先到血量多、類脂質高的腦，迅速麻醉（起效快）后到血量少的脂肪組織，迅速清醒（維持時間短）藥物與組織細胞結合的親和力藥物對某些組織細胞成分具有特殊的親和力碘甲狀腺鈣骨骼氯喹肝臨床意義：藥物選擇性藥物儲存方式之一產生毒性反應體液pH與藥物pKa

胞內pH=7,胞外pH=7.4弱酸性藥在胞外稍高，弱堿性藥胞內稍多弱酸性藥中毒時，堿化血液，藥物從腦→血，再經腎排出弱堿性藥中毒時，酸化血液，藥物從腦→血，再經腎排出細胞膜屏障血腦屏障

(blood-brainbarrier，BBB)

分子量大、極性高、與血漿蛋白結合的藥物不易通過BBB

新生兒、腦膜炎癥時BBB通透性增加胎盤屏障

(placenta)

幾乎所有藥物都可通過胎盤屏障，孕婦用藥需謹慎。Blood-BrainBarrier周細胞神經細胞星狀細胞內皮30絨毛膜羊膜血眼屏障

(blood-eyebarrier)吸收入血的藥物在房水、晶狀體、玻璃體等組織中的濃度遠低于血液作用于眼的藥物多以局部應用為好四.藥物的代謝（metabolism）定義：機體使藥物發(fā)生化學結構的改變。作用：是體內藥物消除的重要途徑代謝后一般作用降低或消失，但也有作用和毒性增強的Biotransformation(Metabolism)代謝部位：最主要的是肝，其次是小腸，腎，肺等。代謝步驟：第I相：經氧化、還原、水解反應，使多數藥物滅活。第II相：經結合反應，使藥物極性增加，易被腎臟排泄。代謝的催化酶

肝藥酶（非專一性酶）

（細胞色素P450單氧化酶系）是生物轉化的主要酶選擇性低、活性有限、個體差異大易受藥物誘導或抑制（誘導劑、抑制劑）肝藥酶的誘導肝藥酶被誘導酶活性藥物代謝速率藥理作用和毒性反應或肝藥酶的抑制抑制肝藥酶的活性藥物代謝減慢藥理作用或毒性反應臨床上常用的肝藥酶代謝底物及其誘導劑和抑制劑（見P22表2-1）

代謝的意義：●由活性藥物轉化為無活性的代謝物，稱滅活。●由無活性或活性較低的藥物變?yōu)橛谢钚曰蚧钚詮姷乃幬?，稱活化?！褡兂捎卸拘缘拇x產物?！衲承┧苄愿叩乃幬?在體內也可不轉化,以原形排泄。五.藥物的消除(excretion)定義：藥物原形或其代謝產物通過排泄器官或分泌器官排出體外的轉運過程

途徑：尿液、糞便、肺部氣體呼出、汗液、乳汁

1.腎消除1)腎小球濾過——

受血漿蛋白結合率影響2)腎小管分泌——

受主動轉運及競爭性抑制的影響。如丙磺舒抑制青霉素分泌3)腎小管重吸收——

受尿液的

pH值影響改變尿液pH對藥物排泄影響弱酸性藥物在堿性尿液中解離多，重吸收↓，排泄↑弱堿性藥物在酸性尿液中解離多，重吸收↓，排泄↑2.膽汁排泄

某些藥物經肝臟轉化為極性較高的代謝產物后向膽管分泌。這些藥物自膽汁排泄不僅百分比很大，且在膽道內的濃度也很高。從膽汁排出多的抗菌藥物如利福平、四環(huán)素、紅霉素有利于膽道系統(tǒng)感染的治療。藥物的肝腸循環(huán)：自膽汁排進十二指腸的藥物有的直接從糞便排出，但多數結合型藥物在腸道中經水解后再吸收入肝臟重新進入體循環(huán)，使藥物的作用明顯延長。藥物可經乳汁排泄，這種排泄屬被動擴散轉運。由于乳汁偏酸，堿性藥物如嗎啡、奎寧等較易進入乳腺管內，達到比血漿高數倍的濃度。藥物自乳汁分泌會影響嬰兒。

其他乳腺排泄、唾液、淚水或汗液排泄等第二節(jié)藥物的速率過程

一、藥動學基本原理

1、藥動學模型（房室模型compartmentmodel）定義:房室模型僅是便于進行藥動學分析的一個概念。是假設人體作為一系統(tǒng)，內分成若干房室。把機體內所有接受或消除藥物的速率相同（或相近）的部分劃入同一房室，而不受解剖位置和生理功能的限制。藥物進人體內可分布于房室中，由于分布速率的快慢，可把該系統(tǒng)分為一室和二室開放型模型等。單室模型

（singlecompartmentmodel)某些藥物進入體內后，能夠迅速均勻分布到全身各組織，器官和體液，然后被代謝或排泄消除該模型把整個機體看作藥物轉運動態(tài)平衡的一個隔室藥物吸收后血漿中藥物濃度的變化，基本上只受消除速度常數的支配46雙室模型

（twocompartmentmodel)藥物進入體內后，首先快速進入機體的某些部位，然后通過一段時間進一步分布到其它組織故將機體劃分為藥物分布速度不同的兩個獨立系統(tǒng)中央室——血流豐富，能瞬時分布的組織器官，如心，肝，脾，肺，腎等周邊室——血液分布少，血流緩慢的組織器官，如骨骼，脂肪，肌肉等482、藥物消除速率過程藥物消除動力學公式dC/dt=-keCnn=0:零級動力學

n=1:一級動力學一級消除動力學

（first-ordereliminationkinetics）

-dc/dt=keC1(或-dA/dt=keA1)

積分得：Ct=Coe-ketInCt=InCo-ket或lgCt=lgCo-ket/2.303Y=a+bxt1/2=[InCo-In(Co/2)]/ke=0.693/ke一級動力學特點消除速度（單位時間消除藥量）與當時藥量（濃度）一次方成正比定比消除

C-t為指數衰減曲線，logC-t為直線t1/2恒定多數藥治療量以一級速率消除（簡單擴散，消除能力有余）零級動力學

(zero-ordereliminationkinetics）-dc/dt=koCo=koCt=Co-kotY=a+bx特點：1.消除速度與藥濃度無關

2.定量消除

3.C-t為直線

4.t1/2依賴劑量

任何藥過大劑量均可呈零級消除（機體消除能力不足）二、藥動學的基本參數

藥-時曲線：血藥濃度隨時間而變化1、血藥濃度-時間曲線下面積AUC，（areaunderthecurve）定義：指c-t曲線下面積，與劑量有關單位：濃度×時間，如：mg.h.L-1意義：表示藥物吸收入血循環(huán)的重要指標，測定生物利用度

2.求參數，如CL和F

CL=F×D/AUC2、消除半衰期（halflife,t1/2

）血藥濃度下降一半所需時間一級動力學：t1/2=0.693/ket1/2恒定不變，不受藥物初始濃度和給藥量的影響。零級動力學：t1/2與藥物初始濃度成正比t1/2意義反映藥物消除快慢，t1/2長，消除慢t1/2

與藥物消除和重復用藥關系為：一次用藥后經5個t1/2體內藥量基本消除。每隔1個t1/2用藥一次，則經5個t1/2血藥濃度達穩(wěn)態(tài)水平3、表現分布容積Vd

（apparentVolumeofdistribution）給一定量（A）藥物經分布平衡后按測得血漿藥物濃度計算所需的體液總溶積（表觀數值）。Vd=A/C0單位：容積或容積/公斤臨床意義1．表明藥物分布廣窄程度Vd小，C0大，進入組織少，分布窄Vd大，C0小，進入組織多，分布廣Vd=3L血漿容積，Vd=3～40L向組織分布Vd=40L分布全身，Vd>40L組織大量分布2．給藥方案：劑量與Vd成正比，給藥間隔時間與Vd成反比4、生物利用度（bioavailability）血管外給藥時，制劑中藥物被吸收進入體循環(huán)的程度（相對量）和速度生物利用度的程度:

絕對生物利用度F＝Ａ／Ｄ×100%

(吸收率)

AUC血