1、第三章 机体对药物的作用(药动学),主要研究机体对药物的处置过程,药物颗粒,胃肠道,肝,溶解,胆汁,粪便,吸收途径:胃肠,舌下,直肠,眼,鼻粘膜,肺泡,皮肤等。,作用部位,生物效应,代谢产物,排泄,代谢 (灭活,活化),(尿、胆汁等),(肾小管、肝肠循环),分布,体外,第一节 药物的体内过程,一,药物的跨膜转运 生物膜:细胞外表质膜和细胞内各种细胞器膜的总称。 (一) 被动转运 特点:(1) 由高浓度侧向低浓度侧转运(2)速度与膜两侧浓差成正比(3)不消耗ATP(4)无载体,1,简单扩散,指脂溶性药物可溶于膜脂质而通过细胞膜。 药物的油水分配系数越大越容易通过。 大多数药物的转运属于简单扩散。
2、R=D,A(C1-C2)/X D ,:扩散常数,R:扩散速率,A:膜面积, (C1-C2):浓度梯度,X:膜厚度,弱酸性药物,HA H+A- Ka =H+A- / HApKa=pH+HA / A- 当HA = A-时,pKa=pH pKa:是药物解离50%时,体液的pH值。,弱碱性药物,BH+ H+ B Ka=H+B / BH+pKa=pH+logBH+ / B 当BH+ = B时,pKa=pH pKa:是药物解离50%时,体液的pH值。,2,滤过(过滤),又称水溶扩散,是水溶性的药物,借助流体静压和渗透压转运到低压侧的过程。 (1)分子量100 (2)直径膜孔 (3)极性分子、O2、CO2等
3、气体可通过 (4)甘油难通过,葡萄糖不能通过,3,易化扩散,又称载体转运。 特点: (1)需要载体,既通透酶(permease) (2)不需要ATP (3)由高浓度侧向低浓度侧转运 (4)有饱和现象和竞争性抑制现象 例:葡萄糖 红细胞,胆碱 神经末梢,(二)主动转运,又称逆流转运。 特点: (1)需载体 (2)消耗ATP (3)由低浓度或低电位侧向高浓度或高电位侧转运 (4)有饱和现象和竞争性抑制现象,例:Na+-k+-ATP酶,Ca2+-Mg2+-ATP酶,(三)膜动转运(cytosis),指大分子转运伴随膜运动。 1,胞饮(pinocytosis):又称吞饮或入胞,指液态蛋白质或大分子物质
4、,可通过生物膜内陷形成吞噬小胞,进入细胞内。 2,胞吐(exocytosis):又称胞裂外排或出胞, 指液态大分子,可从细胞内转运到细胞外。 例:胞饮:垂体后叶素粉剂经鼻粘膜吸收胞吐:腺体分泌,递质释放,二、药物的吸收和影响因素,(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,小肠是消化道吸收的主要部位,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,2,注射部位的吸收,(1)
5、主要沿CT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,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)3-10m颗粒可达细支气管,2 m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。,(二)影响吸收的因素,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,首关效应有的药物口服后,经肠粘膜和肝代谢,使进入血液循环的药量减少,这种现象叫首关效应,3
6、,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。,三,药物的分布和影响因素,分布:指药物随血液循环转运到各个组织器官的过程。影响因素: 1,与血浆蛋白结合 结合形式的药物 不能跨膜转运;不能被代谢或排泄;暂时储存在血液中,无生物活性所以,结合率高,消除慢,维持时间长,2,局部器官血流量,药物可迅速分布到血流量大的组织器官,达到平衡。肝、肾、脑、心血流量顺次减小。 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,称为
7、重分布。 例:硫喷妥钠 脑 脂肪分布 分布效应,3,组织的亲和力,药物在与其亲和力高的组织分布较多。例:碘 甲状腺 钙 骨骼,汞、砷,肝、肾,4,体液的PH和药物的理化性质,细胞内pH7.0,细胞外pH7.4 弱酸性药易自细胞内向细胞外转运口服NaHCO3可使血液及尿液碱化,促进弱酸性药物(如巴比妥类药物)由组织向血液和尿液转运,促进排出,解救中毒。,5,体内屏障,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。毛细血管内皮间的紧密联结基底膜外有星形胶质细胞覆盖,血脑屏障示意图,蛛网膜下腔,硬脑膜窦,脉络丛,血管系统,软脑膜,硬脑膜,脑室,胎盘屏障,胎
8、盘将母亲与胎儿血液隔开,起屏障的作用。通透性与普通的生物膜无明显差别一般药物均可进入,脂溶性高易通过因有时间延搁,使药物进入的较少易通过胎盘且对胎儿有毒的药物,孕妇禁用,四,药物的代谢,指药物在体内发生的结构变化,大多数药物主要在肝脏代谢。(1)第一相:氧化、还原、水解。 (2)第二相(结合反应):与内源性结合剂(葡萄糖醛酸、甘氨酸)结合,或乙酰化、甲基化结合。,药物代谢的目的,1,使药理活性改变: 灭活:由活性药物转化为无活性的代谢物。 活化:由无活性或活性较低的药物转化为有活性或活性较高的代谢物。 2,使脂溶性药物转化成极性大或解离型,水溶性增加,利于经肾排出。药物转化的最终目的是促使药物
9、排出体外。,(二)肝微粒体酶系,是混合功能氧化酶系存在于肝细胞内质网上,可催化药物等外来性物质的代谢,主要的氧化酶系是细胞色素P-450。,肝微粒体酶系氧化药物的过程图,如下:,P-450-Fe2+药物,O2,P-450-Fe2+药物,O2,P-450-Fe3+药物,O2,P-450-Fe3+药物,P-450-Fe3+,P-450-Fe3+,P-450-Fe3+,P-450-Fe2+,e2,b5o,b5r,Fpbr,Fpbo,NADH,NAD,药物,药物,O22-,H2O,药物哦,哦,药物,药物,e2,e2,Fpar,Fpao,NADPH,NADP+,O2,2, 药物对肝微粒体酶系的影响,(1
10、)酶的诱导 指某些药物可使肝药酶合成加速或降解减慢。 如:苯巴比妥、水合氯醛、甲丙氨脂、苯妥英钠、利福平等。意义:可加速自身代谢和其他药物代谢。如:苯巴比妥可加速双香豆素代谢苯巴比妥预防新生儿脑核性黄胆,(2)酶的抑制,指某些药物可抑制肝药酶的活性。 如:氯霉素、对氨水杨酸、异烟肼、保泰松。意义:可减慢自身代谢和其他药物代谢。如:氯霉素可减慢苯妥英钠的代谢。,苯巴比妥加速双香豆素代谢,苯巴比妥,氯霉素抑制肝药酶,氯霉素,苯妥英钠,五,药物的排泄,药物及其代谢产物经不同途径排出体外的过程。 (一)肾排泄 肾是最重要的排泄器官。 1,肾小球滤过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
11、滤过。,2,肾小管的重吸收和分泌,(1)弱酸或弱碱性药物,在肾小管能以简单扩散的方式重吸收。碱化尿液促进弱酸性药排出。 (2)有些弱酸或弱碱性药物,以不同的非特异性载体从近曲小管分泌排泄。该载体特异性不高,两个弱酸(或弱碱性)药物,经同一载体分泌时,可发生竞争性抑制。如丙磺舒和青霉素。,(二)胆汁排泄,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,重新回到肝,形成肝肠循环。 2,有肝肠循环的药物(洋地黄)作用时间延长,中毒时可采用洗胃,导泻等方法,促进排泄。,(三)乳汁排泄,乳汁偏酸,有利于弱碱的排出。有乳汁排泄的药物,应考虑对乳儿的影响(四)其他 1,肠液,唾
12、液,泪液和汗液 2,呼吸道可排出挥发性药物和气体,第二节 药动学基本概念,一、血药浓度-时间曲线,三, 生物利用度,生物利用度:是药物制剂被机体吸收的速率和程度的一种量度。AUCpo/DpoAUCiv /DivAUCt/DtAUCr /Dr,100,绝对生物利用度=,100,相对生物利用度=,四,表观分布容积,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。描述药物分布的情况,表示药物在组织中的分布范围广不广。Vd 越大,血药浓度越低;Vd 越小,血药浓度越高。,五, 速率过程和有关参数,一级动力学:单位时间内消除恒定比例的药物。dC/dt=-kC,积分后得Ct
13、=C0e-kt,取自然对数得Ct - C0=-kt,转为常用对数后log C0 - log Ct=kt / 2.303当 Ct = C0时,则t =0.693 / K K:消除速率常数,C:血药浓度, t:消除半衰期(血药浓度下降一半所需要的时间),消除曲线和血浆半衰期,血浆消除半衰期(t):血药浓度下降一半所需要的时间.,2, 零级动力学,单位时间内消除等量的药物,也称恒量消除。消除量与血药浓度无关,是体内药量过大,超过机体最大消除能力所致。dC / dt = -k0t =C0 / 2 k0,3, 非线性动力学,以主动转运(胺泵)或以易化扩散(葡萄糖,甲氨蝶呤通透酶)方式转运的药物或降解受酶
14、活力限制的药物 呈饱和现象,过程复杂 低浓度时,呈一级动力学消除,高浓度时呈零级动力学消除。,非线性动力学,4,清除率,单位时间内,从体内清除表观分布容积的部分,即每分钟有多少毫升血中的药量被清除。肾清除率(CLr)和肝清除率(CLh)CL= CLr CLh其它,六, 房室模型,假设人体分为若干个房室,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。,七,多次用药和给药方案,稳态血浆浓度(Css)或坪浓度:给药量与消除量达到动态平衡时的血浆药物浓度。,图 多次静脉注射或静脉滴注后的时量曲线 a.静脉注射;b.静脉注射(D/t1/2);c.静脉注射(2D/t1/2);d.静脉注射首次量2D、后D/t1/2,1,等剂量等间隔多次给药Css的高低与每日总量成正比 波动幅度与每次用药量成正比 约4-5个t血药浓度达95%坪浓度,2,负荷量与维持量首次服用负荷量,使药浓迅速达坪浓度负荷量加倍可在一个半衰期达到坪浓度。,体内药量的时-量(效)关系,时量(效)关系曲线,时量(效)关系曲线,