02第2章药物代谢动力学
1.消化道内药物吸收
口服给药 影响药物经胃肠道吸收的因素 (1)药物方面 药物的理化性质(脂溶性、解离度、
分子量等)、剂型(包括药物粒径的大小、赋形剂 种类等)。 (2)机体方面 ①胃肠内pH ②胃排空速度和肠蠕动 ③胃肠内容物 ④首过效应 ⑤药物转运体
首过效应(first-pass effect)***
一、概述
➢ 药物代谢动力学的概念 是指应用数学原理和动力学模型来研究机体对
药物的处置(disposition)过程,即药物在体内 的吸收、分布、代谢和排泄过程以及体内药物浓度 随时间变化的规律,进而指导临床制定合理的给药 方案或对某些药物现象作出正确的解析。
体内过程
以数学模型与 公式定量描述
药物的体内过程(ADME)
2.药物的极性 极性药物易从胆汁排泄.
胆汁排泄与肝肠循环***
肝肠循环(hepatoenteral circulation)
药物 入血
肝脏
胆汁
粪排泄 小肠
十二指肠
肝肠循环的临床意义: 延长药物的作用时间。
前提:药物从胆汁的排出量多。
问题: 1.肝肠循环明显的药物,口服后其血药 浓度曲线特 征? 2.如何设计一个实验证实某药有肝肠循环?
第二章 药物代谢动力学 Pharmacokinetics
学习目标
1.掌握药动学、吸收、分布、代谢、排泄的概念; 掌握一级动力学、零级动力学的特点;掌握各药 动学参数的概念及其临床意义。
2.熟悉药物主动转运和被动转运的特点、熟悉血浆 蛋白结合的临床意义。
3.了解房室模型的概念及米—曼氏速率过程。
第一节 药物的体内过程
药物与血浆蛋白结合的临床意义
竞争血浆蛋白结合位点
置换作用
置换作用仅对蛋白结合率高的药物有临床意义 华法令蛋白结合率97%,游离型3% 用蛋白结合率99.8%的药物置换华法令,若置换出3% 华法令的抗凝作用则加倍 置换作用对蛋白结合率低的药物临床意义不大
• 器官血流量与膜的通透性
器官血流量 膜的通透性
外排性转运体 (efflux
transporter)胆管侧
Ⅰ相代谢 P~gp
Ⅱ相代谢
三、 药物的体内过程
(一) 吸 收
➢ 吸收的概念
药物由给药部位进入血液循环的过程称为吸 收(absorption)
不同给药途径吸收快慢依次为:气雾吸入>腹 腔注射>吸入给药>舌下给药>肌内注射>皮下注射> 口服>直肠给药>皮肤给药。
distribution metabolism
absorption
excretion
二、药物的跨膜转运及药物转运体
(一)药物的跨膜转运
药物的跨膜转运机制及其分类
(二)药物转运体
机体主要器官的转运体 (箭头表示转运体转运药物的方向,缩写代表
各种转运体)
摄取性转运体 (uptake transporter)血管侧
给药,直肠给药等。
萘洛尔、可乐定、利多卡因
等都有明显的首过效应
药物转运体
寡肽转运体Pept1
β-内酰胺抗 生素 ACEI
非肽类药物 伐昔洛韦
外排泵
抗肿瘤药物多 药耐药的原因
P~gp
2.消化道外的药物吸收
(1)注射给药 肌肉注射、皮下注射吸收速率取决与于药物性质、
分子量、血流量等。
(2)吸入给药 少部分脂溶性、挥发性药物(乙醚)经肺吸收,
药物与血浆蛋白结合
药物与血浆蛋白结合的特点***
1.结合机制为范德华力、氢键或离子键结合,结合为 疏松、可逆的,结合率因药而异。 2.游离型(free)药物和结合型(bound)药物处于动态 平衡。 3.只有游离型药物才能透过细胞膜。 4.只有游离型药物才有药理学活性。 5.有饱和现象。 6.有竞争性抑制现象(药物相互作用)。平衡透析法
(4)脑
脑内CYP含量是肝脏CYP的3%~10%
(5)皮肤
肝药酶的特性
➢选择性低,可催化多种药物; ➢变异性大,易受多种因素影响,如遗传、年龄、 营养状况、机体状态、疾病等的影响,个体差 异较大;
➢活性易受多种因素的影响,可能增强或减弱。
4.影响代谢的因素
(1)酶的诱导和抑制
概念:某些药物可使肝药酶的活性增强或减弱, 进而影响药物作用的疗效及与其他药物的相互作用。
Log C
算术
dC - kC dt
K/2.303
积分后
Ct C0ekt
t
t
多数药物属一级动力学过程,因多数药物按被动转
运的简单扩散进行转运。
(二)药物在体内的速率过程
1.一级动力学过程 (一级速率过程) 一级动力学过程的特点*** (1)单位时间内转运率不变,药物转运呈指数衰减。 (2)清除率,速率常数,分布容积, 半衰期恒定, 不因剂量而改变。 Log C (3)AUC与所给剂量成正比。
t
2.零级动力学(zero-order kinetics)过程(定量转 运过程)
概念:药物在体内以恒定的速率消除,即不论血浆药 物浓度高低,单位时间内消除的药物量不变,而单位 时间内消除的药物百分率随时间改变。
dC - KC0 K dt
Log C
算术
Ct C0 - Kt
t
t
2.零级动力学(zero-order kinetics)过程(定量转 运过程)
概念: 指某些药物首次通过肠壁或肝脏时被其中的酶代谢,
使进入体循环的有效药量减少的现象。 Cout
首关效应的特点:
代谢
Cin
首关效应的程度与肠黏膜及肝脏的酶活性成
正比,为剂量依赖性。 硝酸甘油、氯丙嗪、乙酰水
降低首关效应的方法: 杨酸、派醋甲酯、喷他佐辛、
改变给药途径,口腔 哌替啶、异丙肾上腺素、普
(2)还原型与一氧化碳结合形成黄色复合体,在450nm有 最大吸收峰。
(3)在肝微粒体内含量丰富。
(4)分子多态性(Polymorphism)。 自然界中同种生物群体某些特征存在两种以上不同类型的现象。
基因超家族细胞色素P450的表示法
根据基因编码的蛋白质氨基酸序列的相似程度分类: CYP3A4
基因家族 亚家族 酶个体(基因号码) 人肝脏中常见细胞色素P450的比例:
结合物:葡醛酸,硫酸,甘氨酸,谷氨酰胺,谷胱甘肽等。
3.药物代谢酶
肝内代谢
特点:专一性强,选择性高
催化酶 专一性酶: AChE,单胺氧化酶(MAO)
非专一性酶: 肝细胞的微粒体混合功能氧
化酶系统(肝药酶)
细胞色素P450(cytochrome P450, CYP)代谢酶
(1)性质 血红素铁蛋白质,分子量约50000。
CYP1B1 CYP2A6
CYP1A1/2
CYP2B6
Non-CYP
CYP2C8
enzymes
CYP2C9
CYP3A4/5/7
CYP2C19
CYP 2D6 CYP2E1
肝外代谢
(1)胃肠道 小肠上皮细胞的CYP3A4含量是肝脏 CYP3A4的50%
(2)肾脏 在肾脏可进行I,II相生物转化
(3)肺脏
3.其他途径
➢肠道排泄 ➢唾液排泄 ➢粪便排泄
➢肺排泄 ➢汗腺排泄 ➢泪液排泄
排泄途径
尿液
胆汁
粪便
肺脏
汗腺
乳汁
第二节 药物的速率过程
1.掌握房室模型的概念和药时曲线的意义 2.掌握各药代动力学参数的概念和临床意义 3.掌握一级动力学和零级动力学的概念和特点
一、药动学基本原理 (一) 房室模型
(三) 代谢(metabolism)
概念:在体内吸收、分布的同时,药物在药物代谢酶 的作用下进行化学结构的改变,成为代谢或生物转化。
1.代谢的意义 ①灭活(inactivation) 转化为活性低或无活性代谢 产物。 ②活化(activation) 转化为有活性代谢产物。 ③毒性 转化为有毒性代谢产物。 ④转向 将活性药物转化为其他活性物质。
1.一室模型
药物
k
机体
dC - kC 积分后 dt
Log C
C0 K/2.303
K:消除速率常数
t
Ct C0ekt
取对数
logCt=logC0 -
ke 2.303
t
2.二室模型
药物
Ke(k10) 中央室 k12 k21 周边室
中央室 血液、细胞外液、血流丰富的心、肝、肺, 脾、肾。
周边室 血流贫乏的肌肉、脂肪、皮肤等。 假定:药物仅从中央室消除。
与药物结合的血浆蛋白种类
1.白蛋白(albumin)
特点 (1)主要与酸性药物结合 (2)占血浆蛋白的55% (3)分子量69000
2.a1酸性糖蛋白(a1 acid glycoprotein, AGP)
主要与碱性药物结合,分子量44100。
3.脂蛋白(lipoprotein) 主要与脂溶性药物结合。
生理药动学模型 性质:建立在机体 的生理、生化、解 剖和药物热力学 性质基础上的一种 整体模型。
生理药物代谢动力学模型示意图 Q表示血流速率
(二)药物在体内的速率过程
概念:药物吸收进入血液循环后,分布、代谢和排泄 过程可使其血药浓度减退
1.一级动力学过程(一级速率过程)
概念:单位时间内药物量或浓度按恒定比例消除
特点: ➢有一定的特异性 ➢有种属差异性
药物
诱导
药物
抑制
原形药 药效减弱 代谢物 药效增强
原形药 药效增强
代谢物
(2)生理因素 1)年龄 新生儿,老年人肝药酶活性低,对药物反应敏感 2)性别 3)种族和个体差异 4)疾病
⑶药物因素
(四) 排泄(excretion)