生物药剂学：研究药物及其剂型在体内的吸收、分布、代谢与排泄过程，阐明药物的剂型因素、机体的生物因素与药物效应三者之间相互关系的科学。

吸收（absorption）:药物从用药部位进入人体循环的过程。

分布（distribution）：药物从体循环向各组织、器官或体液转运的过程。

代谢（metabolism）或生物转化（biotransformation）：药物在吸收过程或进入体循环后，受肠道菌丛或体内酶系统的作用，结构发生转变的过程。

排泄（excretion）:药物及其代谢物排出体外的过程。

药物的吸收、分布和排泄过程统称为转运（transport）。

分布、代谢和排泄过程称为处置（disposition）代谢与排泄过程称为消除（elimination）生物药剂学研究影响剂型体内过程的因素，主要是剂型因素和生物因素。

剂型因素：1.药物的某些化学性质2.药物的某些物理性质3.药物的剂型及用药方法4.制剂处方中所用辅料的种类、性质和用量5.处方中药物的配伍及相互作用。

6.制剂的工艺过程、操作条件和贮存条件等。

生物药剂学分类系统（BCS）The rule of five：（当化合物的理化性质满足下列任意两相项时，就会呈现较差的吸收性质）分子量＞500Da、氢键供体数＞5、氢键受体数＞10、油水分配系数logP＞5细胞膜又称质膜除质膜外，真核细胞中还有构成各种细胞器的膜，成为细胞内膜。

细胞膜和细胞内膜统称为生物膜。

生物膜主要由膜脂和膜蛋白借助非共价键结合而形成。

膜脂主要包括磷脂、糖脂和胆固醇三种类型，功能是提高脂质分子层的稳定性，调节双分子层的流动性，降低水溶性物质的渗透性。

生物膜的性质：1.膜的流动性2.膜的不对称性3.膜的选择透过性膜转运途经：1.跨细胞途经：脂溶性药物借助细胞膜的脂溶性、或者特殊转运机制的药物借助膜蛋白（例如，转运体、通道蛋白、受体等）；药物吸收的主要途径2.细胞间途经：一些水溶性小分子物质通过细胞连接处微孔而进行扩散的转运途经药物的跨膜转运：1.被动转运：不需要消耗能量，生物膜两侧的药物由高浓度侧向低浓度侧（顺浓度梯度）转运的过程。

被动转运分为单纯扩散和促进扩散。

单纯扩散的主要途径是跨细胞脂质途经，小分子脂溶性药物可溶于液态脂质膜中，较易扩散透过细胞膜。

单纯扩散属于一级速率过程，服从fick’扩散定律dC/dt=(DAK/h)*(C G1-C)扩散速率=（扩散系数*扩散表面积*油水分配系数/膜厚度）*（胃肠道药物浓度-血药浓度）在某一药物与某一个体的吸收过程中，DAhk都为定值，可用渗透系数P来表示原式可转化为：dC/dt=PC G1膜孔转运：物质通过细胞间微孔按单纯扩散机制转运的过程。

通道介质转运：物质借助细胞膜上通道蛋白形成的亲水通道按单纯扩散机制转运的过程。

促进扩散：1.促进扩散速率快、效率高2.促进扩散有选择性3.促进扩散有饱和现象4.促进扩散有部位特异性5.促进扩散有竞争性抑制现象2.主动转运：需要消耗能量，生物膜两侧的药物借助载体蛋白的帮助由低浓度侧向高浓度侧（逆浓度梯度）转运的过程。

主动转运的特点：1.逆浓度梯度转运；2.需要消耗能量，能量来源是ATP水解；3. 载体参与，载体通常对药物结构具有特异性；4.转运速率及转运量与载体数量5.可发生竞争性抑制，结构类似物，结构类似物竞争载体结合位点，抑制药物的转运；受代谢抑制剂的影响，抑制细胞代谢的物质（如2-硝基苯酚、氟化物等）膜动转运：通过细胞膜的主动变形将物质摄入细胞内或从细胞内释放到细胞外的转运过程，入胞和出胞作用。

多药耐药相关蛋白（MRP）乳腺癌耐药蛋白（BCRP）小肠由十二指肠、空肠和回肠组成。

小肠液的pH为5~7.5，是弱碱性药物吸收的最佳环境。

小肠黏膜上分布有许多环状褶壁，并拥有大量指状突起的绒毛。

绒毛是小肠黏膜表面的基本组成部分。

每个柱状上皮细胞的顶端约有1700条微绒毛，是药物吸收过程进行的区域。

大肠是由盲肠、结肠和直肠组成影响药物吸收的因素：一、生理因素胃肠道黏膜还覆盖有粘液，黏液中含有大量水和多种大分子物质，如蛋白质、糖蛋白、黏多糖和血型物质等，其中糖蛋白是其主要成分。

黏液层的厚度大约200μm水分的吸收对药物的跨膜转运有促进作用，被称为溶媒牵引效应。

一些药物可影响肠道的运行速度而干扰其他药物的吸收。

如阿托品、丙胺太林等能减慢胃空速率与肠内容物的运行速率，从而增加一些药物的吸收；甲氧氯普胺可促进胃排空且增加肠运行速率，因减少了其他药物在消化道内的滞留时间而减少这些药物的吸收程度。

食物的影响：1.延缓或减少药物的吸收：食物除了改变胃空速率而影响吸收外，食物还能消耗胃肠内水分，使胃肠粘液减少，固体制剂的崩解、药物的溶出变慢，从而延缓药物的吸收。

2.促进药物的吸收：脂肪类食物具有促进胆汁分泌的作用，由于胆汁内的胆酸离子具有表面活性作用，可增加难溶性药物的溶解度而促进其吸收。

主要在十二指肠吸收的维生素B2柚汁抑制肠代谢被胃吸收的药物经胃冠状静脉。

胃网膜左静脉等进入肝门静脉。

*肝首过效应：经胃肠道给药的药物在尚未吸收进入血液循环前即在肝脏被代谢，而使得进入血液循环的原形药量减少的现象。

肠肝循环：经胆汁排入肠道的药物，在肠道中被重新吸收，经门静脉又返回肝脏的现象。

胃肠淋巴系统：药物从胃肠道向淋巴系统转运也是药物吸收的途经之一。

淋巴对大分子药物的吸收起重要的作用。

二.药物因素1.药物的理化性质包括药物的解离度、脂溶性、溶出速率、稳定性2.K0/w ：油/水分配系数PH分配假说：药物的吸收取决于吸收部位PH条件下未解离型药物的比例和油/水分配系数的假说。

胃肠道pH条件下，因弱酸性pKa较低故在胃中未解离型药物所占比例大，因弱碱性药物pKa 较高故在肠中未解离型药物所占比例大。

药物肠内吸收不符合PH分配假说，一般较高：1.吸收表面的微环境PH较低，一般5.3左右2.分子型和离子型药物的平衡转化3.有膜孔途经4.小肠吸收表面积大药物在胃肠道内经历崩解、分散、溶出过程才可通过上皮细胞膜吸收。

三、剂型与制剂因素口服剂型生物利用度高低的顺序为：溶液剂＞悬浮剂＞颗粒剂＞胶囊剂＞片剂＞包衣片口服给药后可能遭受肝首过代谢而导致药物生物利用度降低；口腔粘膜、舌下给药、吸入和直肠等给药方式，由于吸收的药物不经肝脏直接进入体循环，因为避免了肝首过效应。

崩解剂：片剂中加入崩解剂的主要目的是消除因黏合剂或由于加压而形成的结合力而使片剂崩解。

润滑剂增多，崩解速度下降加入表面活性剂使本来被动扩散难以吸收的药物，吸收增加PEG聚乙二醇包合作用：将药物分子包嵌于另一种物质分子的空穴结构内的制剂技术称为包合作用一般情况下，压力增大，片剂的孔隙率减小、硬度变大、比表面积变小，崩解时间延长，溶出速率变慢。

生物药剂学分类系统：根据药物体外溶解性和肠道渗透性的高低，对药物进行分类的一种科学。

BCS依据溶解性和渗透性将药物分为四类：①类为高溶解性/高渗透性药物：茶碱、地西泮、洛美沙星、阿托品、酮洛芬、利多卡因、硝苯地平、苯巴比妥、麻黄素、咖啡因、水杨酸②低溶解性/高渗透性药物:布洛芬、吲哚美辛、吡罗昔康、二氟尼柳③类为高溶解性/低渗透性药物：阿托品、青霉素类、四环素、阿莫西林④类为低溶解性/低渗透性药物：氯噻嗪、环丙沙星溶出数：反应药物从制剂中释放速度的函数，Dn值越小，药物溶出越慢较高的渗透性、较大的溶解度、较低的剂量、饮用较多量的水、较小的粒子以及延长药物在胃肠道的滞留时间等都可增加药物的吸收。

影响②类药物吸收的理化因素有药物的溶解度、晶型、溶媒化物、粒子大小等，为提高②类药物的生物利用度，通常采用以下方法：（1）制成可溶性盐类（2）选择合适的晶型和溶媒化物（3）加入适量表面活性剂（4）用亲水性包合材料制成包合物（5）增加药物的表面积（6）增加药物在胃肠道内的滞留时间（7）抑制外排转运及药物肠壁代谢③类药物的制剂设计影响该类药物透膜的主要因素有分子量、极性、特殊转运载体参与等，若要提高该类药物的吸收，可采用一下方法：（1）加入透膜吸收促进剂（2）制成前体药物（3）制成微粒给药系统（4）增加药物在胃肠道的滞留时间注射给药起效迅速，可避开胃肠道的影响，避免肝脏的首过效应，生物利用度高，药效可靠注射给药的方法有：静脉注射、动脉注射、皮内注射、皮下直射、肌内注射、关节腔内注射和脊髓腔注射等。

注射给药影响药物吸收的因素1.生理因素：肌内注射的药物吸收速率一般为上臂三角肌＞大腿外侧肌＞臂大肌2.药物的理化性质：分子量大的药物难以通过毛细血管的内皮细胞膜和毛细血管壁上的微孔，主要通过淋巴途经吸收3.制剂因素：注射剂中药物的释放速率按一下次序排列：水溶液＞水混悬液＞油溶液＞O/W 型乳液（水包油）＞W/O型乳剂大于油混悬液渗透压亦会影响血管外注射的药物吸收，当注射液呈显著低渗时，溶剂从注射部位向周围扩散，使药物浓度提高，增大了药物被动扩散速率；反之，当注射高渗注射液时，水流向注射部位，使药物浓度降低，扩散减慢。

由于油与组织液不相混溶，药物在注射部位形成贮库而延缓其吸收。

肺部给药又称吸入给药，主要是通过口腔吸入，经过咽喉进入呼吸道，到达呼吸道深处或肺部，起到局部作用或吸收后产生全身治疗作用。

肺部给药能够避免肝脏首过效应，因此肺部给药的生物利用度高。

肺部给药的剂型包括：气雾剂、喷雾剂和粉雾剂肺泡是血液与气体进行交换的部位，肺泡腔至毛细血管腔内的距离仅为1μm，是气体交换和药物吸收的良好场所。

肺部给药的药物吸入粒子在气道中的沉积主要受三方面因素的影响：吸入制剂的特性、肺通气参数和呼吸道生理构造。

药物粒子在气道中的沉积机制有：①惯性碰撞②沉降③扩散粒子的沉积效率受到呼吸道局部几何形状、粒子特性参数及气流特征的影响。

通过控制肺通气参数如增加吸入气体流速，可显著增加通过惯性碰撞在肺上部的沉积。

肺部给药影响药物吸收的因素1.生理因素：药物粒子进入呼吸系统的量与呼吸量成正比，与呼吸频率成反比。

呼吸道黏膜中存在巨噬细胞和多种代谢酶，巨噬细胞吞噬药物进入淋巴系统，代谢酶使药物代谢失去活性。

2.药物的理化性质：呼吸道上皮细胞为类脂质，药物从肺部吸收以被动扩散过程为主。

药物的脂溶性和油水分配系数影响药物的吸收。

水溶性化合物主要通过细胞旁路吸收，吸收较脂溶性药物慢。

由于肺泡壁很薄，细胞间存在较大的细孔，大分子药物可通过这些空隙被吸收，也可先被肺泡中的巨噬细胞吞噬进入淋巴系统，再进入血液循环。

3.制剂因素：粒径＜1μm的粒子不容易停留在呼吸道而随呼气排除，在1~3μm易沉积于细支气管和肺泡；3~5μm的粒子主要沉积在下呼吸道；2~10μm的粒子可以到达支气管和细支气管；粒径大于10μm的粒子基本沉积在上呼吸道并很快通过咳嗽、吞咽和纤毛运动而被排出。