2.2.1药物跨膜转运
酸性药
Ka =
[ H+ ] [ A ] [HA]
碱性药
[ A ]
pKa = pH - log
[HA] [ A ]
= 10 pH-pKa
[HA]
pKa-pH
色甘酸钠(Cromolyn Sodium):pKa2,酸
性 pH=7
pH=4
总量 A + H+HA
100000 105
1
HAH+ + A 总量
1
(二)药物跨膜转运的方式
被动转运 passive transport
滤过 filtration 简单扩散 Simple diffusion 易化散 facilitated diffusion
主动转运 active transport
膜动转运 membrane moving transpor
入胞 endocytosis 出胞 exocytosis
• 逆浓度梯度,耗能 • 特异性(选择性) • 饱和性 • 竞争性
(二)药物跨膜转运的方式
2、药物active transport的生理意义: 1)保持细胞内、外Na+、K+ 不均衡分布-势能贮备 2)是细胞产生电信号的基础 3)为药物转运供能 4)提高药物的吸收程度 5)保证某些药物在特定组织器官中的高浓度分布
第二节 药代动力学的基础理论
一、药物的跨膜转运Drug Transport 二、药物的体内过程 三、数学模型 四、常用的药代动力学参数 五、血药浓度的经时过程
一、药物的跨膜转运Drug Transport
(一)膜的化学组成和分子结构 1、脂质双分子层为基架:膜具流动性 2、镶嵌蛋白质:α-螺旋或球形结构、构型 不同、功能不同 3、糖类在表面:与脂质或蛋白结合成糖脂、 糖蛋白,成为抗原
(二)药物跨膜转运的方式
2、主动转运 active transport:
• 低浓度 → 高浓度,特异性载体,消耗ATP, • 特异性载体:
Na+、K+-ATP酶(钠钾泵sodium-potassium pump)、
钙泵、胺泵、质子泵 • 适用于大多数药物
(二)药物跨膜转运的方式
2、主动转运 active transport: • 特点:
分子越多,通过膜的药物越多 分子越少,通过膜的药物越少
(二)药物跨膜转运的方式
(1)Simple diffusion的特点:
酸性药 (Acidic drug):
HA(分子型) H+ + A (解离型)
碱性药 (Alkaline drug):
H+ + B(分子型) BH+ (解离型)
pH和pKa决定药物分子解离多少
(二)药物跨膜转运的方式
滤过
简单扩散
载体转运
主动转运 易化扩散
(二)药物跨膜转运的方式
1、被动转运 passive transport • 高浓度 → 低浓度,不消耗ATP
(1)简单扩散 Simple diffusion • 脂溶性小分子直接溶于膜的类脂相而通过 • 微生素A、巴比妥类
• 扩散
通量:摩尔/cm2.秒 浓度差 膜通透性
(二)药物跨膜转运的方式
(1)Simple diffusion的特点: 转运速度与药物脂溶度(Lipid solubility)成正比 顺浓度差,不耗能 转运速度与浓度差成正比 转运速度与药物解离度(pKa)有关
(二)药物跨膜转运的方式
(1)Simple diffusion的特点: • 离子障(ion trapping): 分子 极性低,疏水,溶于脂,可通过膜 离子 极性高,亲水,不溶于脂,不通过
(二)药物跨膜转运的方式
3、膜动转运 membrane moving transpor 大分子药物出入细胞 (1)入胞endocytosis • 脑垂体后叶素粉剂 • 液体:吞饮 (2)出胞exocytosis • 腺体的分泌、 •递质的释放
练习题 • 名词解释 • Simple diffusion • facilitated diffusion • active transport • membrane moving transport
• 肠粘膜上皮细胞膜孔道4~8Å(=10-10 m ) • 水、尿素能通过,分子量>100 不能通过 • 受流体静压或渗透压的影响
(二)药物跨膜转运的方式 (2)filtration
肾小球毛细血管内皮孔道约40Å,
除
蛋白质外,血浆中的溶质均能通过
(二)药物跨膜转运的方式
(3)易化扩散 Facilitated diffusion, Carrier-mediated diffusion:
• 需特异性载体(转运蛋白),顺浓度差, • 水溶性小分子:
• Glucose、Iron、5-fluorouracil、calcium
(3)Facilitated diffusion
• 特点: 1、由高到低浓度扩散(离子扩散与电位差有关) 2、转运蛋白与转运药物间有选择性 3、转运蛋白有饱和性 4、转运蛋白的竞争性 5、转运蛋白的功能受环境因素的影响
102 100
[ A ] [HA]
=10pH-pKa = 107-2 = 105
[ A ] [HA]
=10pH-pKa = 104-2 = 102
问题
• 某人过量服用苯巴比妥(酸性药) 中毒,有何办法加速脑内药物排至外 周,并从尿内排出?
(二)药物跨膜转运的方式
(2)滤过 filtration • 水溶性的小分子药物通过细胞膜的水通道
• 问答题: • 药物跨膜转运方式有哪些? • 药物简单扩散的特点? • 药物易化扩散的特点? • 药物主动扩散的特点?