第三节机体对药物的作用-药动学 药物体内过程示意图 作用部位 (受体) 组织存储 结合 游离 游离 结合 血浆 吸收 游离型药物 扭 结合型药物 代谢物 生物转化
第三节 机体对药物的作用-药动学 药物体内过程示意图 作用部位 (受体) 结合 游离 组织存储 游离 结合 吸 收 血浆 游离型药物 结合型药物 代谢物 排 泄 生物转化
生物膜的组成和功能 )生物膜的组成 生物膜是细胞膜和细胞器膜的统称,是细胞的重要组成 成分,包括核膜、线粒体膜、内质网膜和溶酶体膜等。 关于细胞膜的结构,Singer和Nicolson在1972年提出 了液态镶嵌模型的学说:大部分由不连续的、具液态特性的 双分子脂层组成,小部分由蛋白质或脂蛋白组成,并镶嵌在 脂质的基架中。膜成分中的蛋白质具有重要的生物学意义, ①表在性蛋白具有吞噬、胞饮作用;②内在性蛋白,贯穿整 个脂膜,组成生物膜的受体、酶、载体、离子通道等
一、生物膜的组成和功能 (一)生物膜的组成 生物膜是细胞膜和细胞器膜的统称,是细胞的重要组成 成分,包括核膜、线粒体膜、内质网膜和溶酶体膜等。 关于细胞膜的结构,Singer和Nicolson在1972年提出 了液态镶嵌模型的学说:大部分由不连续的、具液态特性的 双分子脂层组成,小部分由蛋白质或脂蛋白组成,并镶嵌在 脂质的基架中。膜成分中的蛋白质具有重要的生物学意义, ①表在性蛋白具有吞噬、胞饮作用;②内在性蛋白,贯穿整 个脂膜,组成生物膜的受体、酶、载体、离子通道等
药物的转运方式 1被动转运:又称顺流转运,包括简单扩散和滤过。大部 分药物通过简单扩散转运。 2主动转运:饱和性、竞争性、选择性。 3易化扩散:又称促进扩散,需载体介导。也有饱和性和竞 争性。但易化扩散是顺浓度梯度转运,不需消耗能量,区别于主 动转运。如氨基酸、葡萄糖进入红细胞、VB12从肠道吸收等。 4胞饮/吞噬作用:大分子量(>900)的药物进入细胞或 穿过组织屏障时,如蛋白质、破伤风毒素、肉毒梭菌毒素、抗原 脂溶性维生素等。 5离子对转运:高度解离的化合物如磺胺类和某些季铵盐化 合物等,在胃肠道与某些内源性化合物结合,如与有机阴离子粘 蛋白结合,形成中性离子对复合物,既有亲脂性,又有水溶性, 可通过被动扩散穿过脂质膜。这种方式称为离子对转运
(二)药物的转运方式 1 被动转运:又称顺流转运,包括简单扩散和滤过。大部 分药物通过简单扩散转运。 2 主动转运:饱和性、竞争性、选择性。 3 易化扩散:又称促进扩散,需载体介导。也有饱和性和竞 争性。但易化扩散是顺浓度梯度转运,不需消耗能量,区别于主 动转运。如氨基酸、葡萄糖进入红细胞、VB12从肠道吸收等。 4 胞饮/吞噬作用:大分子量(>900)的药物进入细胞或 穿过组织屏障时,如蛋白质、破伤风毒素、肉毒梭菌毒素、抗原、 脂溶性维生素等。 5 离子对转运:高度解离的化合物如磺胺类和某些季铵盐化 合物等,在胃肠道与某些内源性化合物结合,如与有机阴离子粘 蛋白结合,形成中性离子对复合物,既有亲脂性,又有水溶性, 可通过被动扩散穿过脂质膜。这种方式称为离子对转运
二、药物的体内过程 (一)吸收(absorption) 「1玀念:指药物从用药部位进入血液循环的过程。 除静脉注射给药是直接进入血液循环外,其他给药途径都要经 过吸收过程。 一般的给药方法都要经过细胞膜的转运。大多数药物均属异 物,吸收的方式多是被动转运,以简单扩散居多,只有少数生理 的营养代谢物质或类似物,如某些嘧啶或单糖,是通过机体内的 载体转运而吸收的。 首过效应(first pass effect):内服药物从胃肠道吸收,经 门静脉系统进入肝脏,在肝药酶和胃肠道上皮酶的联合作用下进 行首次代谢,使进入全身循环的药量减少的现象称为首过效应, 也称首过消除(first pass elimination)或第一关卡效应。不 同药物的首过效应强度不同,首过效应强的药物河使生物利用度 明显降低,若治疗全身性疾病,则不宜内服给药
二、药物的体内过程 (一)吸收(absorption) 1 概念:指药物从用药部位进入血液循环的过程。 除静脉注射给药是直接进入血液循环外,其他给药途径都要经 过吸收过程。 一般的给药方法都要经过细胞膜的转运。大多数药物均属异 物,吸收的方式多是被动转运,以简单扩散居多,只有少数生理 的营养代谢物质或类似物,如某些嘧啶或单糖,是通过机体内的 载体转运而吸收的。 首过效应(first pass effect):内服药物从胃肠道吸收,经 门静脉系统进入肝脏,在肝药酶和胃肠道上皮酶的联合作用下进 行首次代谢,使进入全身循环的药量减少的现象称为首过效应, 也称首过消除(first pass elimination)或第一关卡效应。不 同药物的首过效应强度不同,首过效应强的药物可使生物利用度 明显降低,若治疗全身性疾病,则不宜内服给药
3影吸收的因素 给药途径、剂型、药物的理化性质对药物吸收过程 都有明显的影响。 ①给药途径相同时,不同剂型的吸收速度不同:如注射 剂中,水针>油针>混悬液>胶体溶液>固体; ②合并用药:促进或延缓药物的吸收,根据用药目的而 选择,如局麻时使用延缓剂,普鲁卡因+0.1N0.2o肾上 腺素,使血管收缩; ③给药途径:静注>吸入>直肠>肌注>皮下注射>黏 膜>皮肤
3 影响吸收的因素 给药途径、剂型、药物的理化性质对药物吸收过程 都有明显的影响。 ① 给药途径相同时,不同剂型的吸收速度不同:如注射 剂中,水针>油针>混悬液>胶体溶液>固体; ② 合并用药:促进或延缓药物的吸收,根据用药目的而 选择,如局麻时使用延缓剂,普鲁卡因+0.1~0.2%肾上 腺素,使血管收缩; ③ 给药途径:静注>吸入>直肠>肌注>皮下注射>黏 膜>皮肤
分布 1定义:分布是指药物从全身循环转运到各器官、组织的过程。 大多数药物在动物体内的分布是不均匀的,且处于动态平衡 状态,各组织、器官的浓度与血浆浓度一般均呈平行关系。如碘 主要分布于甲状腺。了解药物的分布特性,对指导临床用药有 定的意义。 2影响药物分布的因素: 了①与血浆蛋白结合,是决定药物在体内分布的重要因素之一。 药物与血浆蛋白的结合是可逆的,药物在血浆中以两 种形式存在,即游离型和结合型,且处于动态平衡,当游离型药 物被分布代谢,结合型药物转化为游离型;结合后的药物分子量 增大,限制了它的分布,也影响其从体内的消除结合率高的药物 半衰期长,消除缓慢。 ②体内屏障。血脑屏障能组织水溶性化合物如青霉素的通透, 而对脂溶性的物质如硫喷妥钠、SD等则可通透;但炎症可改变 其通透性,如脑膜炎时药物容易进入。胎盘屏障是将母体与胎儿 血液隔开的屏障,某些药物能到达胎儿体内,有引起胎儿中毒或 畸形的危险,故孕畜用药要慎重
(二)分布 1 定义:分布是指药物从全身循环转运到各器官、组织的过程。 大多数药物在动物体内的分布是不均匀的,且处于动态平衡 状态,各组织、器官的浓度与血浆浓度一般均呈平行关系。如碘 主要分布于甲状腺。了解药物的分布特性,对指导临床用药有一 定的意义。 2 影响药物分布的因素: ① 与血浆蛋白结合,是决定药物在体内分布的重要因素之一。 药物与血浆蛋白的结合是可逆的,药物在血浆中以两 种形式存在,即游离型和结合型,且处于动态平衡,当游离型药 物被分布代谢,结合型药物转化为游离型;结合后的药物分子量 增大,限制了它的分布,也影响其从体内的消除结合率高的药物, 半衰期长,消除缓慢。 ② 体内屏障。血脑屏障能组织水溶性化合物如青霉素的通透, 而对脂溶性的物质如硫喷妥钠、SD等则可通透;但炎症可改变 其通透性,如脑膜炎时药物容易进入。胎盘屏障是将母体与胎儿 血液隔开的屏障,某些药物能到达胎儿体内,有引起胎儿中毒或 畸形的危险,故孕畜用药要慎重
③ 体液的pH和药物的理化性质。在生理情况下,细 胞内液pH约7.0,细胞外液约7.4,弱酸性药物在较 碱的细胞外液中解离较多,易自细胞内向细胞外转运; 弱碱性药物则相反,容易进入细胞内。 了④血液和组织间的浓度梯度(因为药物分布主要以被动扩散方 式进行): 了⑤局部组织的血流量。血流量大的器官浓度也较大,如肝、肾、 肺等; 了⑥药物对组织的亲和力。药物对组织的选择性分布往往是 药物对某些细胞成分具有特殊亲和力并发生结合的结果。如碘 在甲状腺的浓度可比其它组织约高达一万倍。汞、砷、锑等也 多沉积在肝、肾等内脏组织细胞中,因此在汞、砷或锑等药物 中毒时,这些器官往往首先受到损害
③ 体液的pH和药物的理化性质。在生理情况下,细 胞内液pH约7.0,细胞外液约7.4,弱酸性药物在较 碱的细胞外液中解离较多,易自细胞内向细胞外转运; 弱碱性药物则相反,容易进入细胞内。 ④ 血液和组织间的浓度梯度(因为药物分布主要以被动扩散方 式进行); ⑤ 局部组织的血流量。血流量大的器官浓度也较大,如肝、肾、 肺等; ⑥ 药物对组织的亲和力。药物对组织的选择性分布往往是 药物对某些细胞成分具有特殊亲和力并发生结合的结果。如碘 在甲状腺的浓度可比其它组织约高达一万倍。汞、砷、锑等也 多沉积在肝、肾等内脏组织细胞中,因此在汞、砷或锑等药物 中毒时,这些器官往往首先受到损害
生物转化 1定义:药物在体内经化学变化生成更有利于排泄的代谢产物的 过程,称为生物转化。也称为代谢。 2转化的方式:第一步包括氧化、还原、水解反应,第二步为结 合反应。在各种酶的催化下完成的,参与生物转化的酶主要是肝 脏的微粒体药物代谢酶系,简称药酶。 ·3转化的结果:①大多数药物药理活性降低或消失—灭活;② 部分药物经第一步转化后的产物才具有活性(百浪多息)或作用 加强(水合氯醛)—代谢活化;③少数药物经第一步转化后, 使毒性增强,甚至产生“三致”作用和细胞坏死等作用—生物 毒性作用(致死性合成),如苯并芘本身无毒,转化生成的环氧 化物则有很强的致癌作用。 4转化的部位:主要是肝脏,另外血浆、肾、肺、脑、皮肤、胃 肠黏膜、胃肠道的微生物等也能进行部分药物的生物转化。 5转化的意义:不同药物在体内的生物转化过程不尽相同,有些 药物不经过转化而以原形内排出,生物转化可保护机体免除药物 的蓄积而产生中毒现象
(三)生物转化 1 定义:药物在体内经化学变化生成更有利于排泄的代谢产物的 过程,称为生物转化。也称为代谢。 2 转化的方式:第一步包括氧化、还原、水解反应,第二步为结 合反应。在各种酶的催化下完成的,参与生物转化的酶主要是肝 脏的微粒体药物代谢酶系,简称药酶。 3 转化的结果:①大多数药物药理活性降低或消失——灭活;② 部分药物经第一步转化后的产物才具有活性(百浪多息)或作用 加强(水合氯醛)——代谢活化;③少数药物经第一步转化后, 使毒性增强,甚至产生“三致”作用和细胞坏死等作用——生物 毒性作用(致死性合成),如苯并芘本身无毒,转化生成的环氧 化物则有很强的致癌作用。 4 转化的部位:主要是肝脏,另外血浆、肾、肺、脑、皮肤、胃 肠黏膜、胃肠道的微生物等也能进行部分药物的生物转化。 5 转化的意义:不同药物在体内的生物转化过程不尽相同,有些 药物不经过转化而以原形内排出,生物转化可保护机体免除药物 的蓄积而产生中毒现象
四)排泄 (1定义:药物的代谢产物或原型通过各种途径从体内排 出的过程。 ·2排泄途径:大多数药物通过生物转化和排泄两个过程 从体内消除,但极性药物和低脂溶性的化合物主要是从 排泄消除;少数药物则主要以原形排泄,如青霉素、氧 氟沙星等。 ·3排泄器官:肾脏是最重要的排泄器官,另外某些药物 也主要由胆汁排出;此外,乳腺、肺、唾液、汗腺也可 排泄少部分药物。 了思考题:在肝脏或肾脏有疾患的时,应如何调整 给药方案?为什么?
(四)排泄 1 定义:药物的代谢产物或原型通过各种途径从体内排 出的过程。 2 排泄途径:大多数药物通过生物转化和排泄两个过程 从体内消除,但极性药物和低脂溶性的化合物主要是从 排泄消除;少数药物则主要以原形排泄,如青霉素、氧 氟沙星等。 3 排泄器官:肾脏是最重要的排泄器官,另外某些药物 也主要由胆汁排出;此外,乳腺、肺、唾液、汗腺也可 排泄少部分药物。 思考题:在肝脏或肾脏有疾患的时,应如何调整 给药方案?为什么?
三、药动学的基本概念 了1血药浓度:指血浆中的药物浓度。血药浓度随时间的变化,可 反映作用部位的浓度变化,及药物在体内吸收、分布、转化、排 泄的总的变化规律。因血样的采集比较容易,对机体的损伤小, 所以常用血药浓度来研究药物在体内的变化规律。 另外,可通过血药浓度的测定,间接预测组药浓度,为残留 研究和休药期的确定提供理论依据。 (2消除半衰凯half-life time):是指体内药物浓度或药量下降 一半所需的时间,又称血浆半衰期、生物半衰期,简称半衰期, 用t1/2B或t1/2Ke表示。 半衰期与剂量无关。是药动学的重要参数,是反映药物从体 内消除快慢的一种指标,有重要的实际意义,为了保持血中的有 效药物浓度,半衰期是指定给药间隔时间的重要依据,也是预测 连续多次给药时体内药物达到稳态浓度和停药后从休内消除时间 的主要参数
三、药动学的基本概念 1 血药浓度:指血浆中的药物浓度。血药浓度随时间的变化,可 反映作用部位的浓度变化,及药物在体内吸收、分布、转化、排 泄的总的变化规律。因血样的采集比较容易,对机体的损伤小, 所以常用血药浓度来研究药物在体内的变化规律。 另外,可通过血药浓度的测定,间接预测组药浓度,为残留 研究和休药期的确定提供理论依据。 2 消除半衰期(half-life time):是指体内药物浓度或药量下降 一半所需的时间,又称血浆半衰期、生物半衰期,简称半衰期, 用t1/2β或t1/2Ke表示。 半衰期与剂量无关。是药动学的重要参数,是反映药物从体 内消除快慢的一种指标,有重要的实际意义,为了保持血中的有 效药物浓度,半衰期是指定给药间隔时间的重要依据,也是预测 连续多次给药时体内药物达到稳态浓度和停药后从体内消除时间 的主要参数