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1、第三章 药物代谢动力学,3.1 药物的转运 3.2 药物的体内过程 3.3 药代动力学的一些基本概念,第三章 药物代谢动力学,药物在体内的过程是机体对药物的处置（disposition）过程。 从理论上，药物的处置又可以概括为药物的转运和药物的转化。 吸收、分布、排泄属于转运；代谢属于转化。,3.1 药物的转运,药物的跨膜转运（transmembrane transport）或药物的转运（transport） 药物的转运大致可以分为两种方式：被动转运和主动转运 3.1.1 被动转运 又称下山转运或顺梯度转运。 图3-2 药物转运的基本模式图 图3-3 溶液pH对弱酸性药物解离度的影响 图3-4
2、 常用的弱酸性药物和弱碱性药物及其pKa值，弱酸性药物的解离可随pH值的升高而增加；弱碱性药物的解离可随pH值的降低而增加 图3-5 弱酸性药物（pKa=3.4，左）或弱碱性药物（pKa=8.4，右） 在胃、血浆及尿液中的解离情况示意图,3.1 药物的转运（续）,3.1.2 主动转运 主动转运（active transport）,3.2 药物的体内过程,药物自进入机体至离开机体，可分为几个过程，即吸收（absorption）、分布（distribution）、代谢（metabolism）和排泄（excretion），又简称为ADME系统（图3-6）。 药物的体内过程主要包括： 药物从用药后进入
3、机体到离开机体可经历吸收、分布、代谢和排泄，并由此形成药物在体内的量随时间的推移而消长 药物的上述过程是由于它在体内的转运和转化而产生的 药物转运的本质是药物的跨膜运动；有主动和被动两种形式；常用的药物多属后者。 被动转运属于物理性扩散 影响被动转运的因素有药物的理化性质和体液的pH（通过药物的解离度而发生）,3.2.1 吸收,吸收是指药物从用药部位向血液循环中转运的过程。 给药途径与药物吸收的关系 各种给药途径在吸收方面均具有不同的特点。 图3-7 口服、舌下、直肠、吸入用药后与首过效应的关系示意图,3.2.2 与血浆蛋白结合,药物在血浆中或组织中可与蛋白质结合（binding）成结合型的药
4、物（bound drug），未被结合的药物称为自由型药物（free drug）。 药物与血浆蛋白结合的特点 疏松、可逆 影响转运、药理活性（暂时） 结合率因药而异 药物之间的竞争和排挤 药物相互作用方式之一，可影响药效强度,3.2.3 分布,分布是药物从血液向组织、细胞间液和细胞内液转运的过程。 机体的各种屏障，如血脑屏障（blood-brain-barrier）、胎盘屏障（placental barrier）等，它们可影响药物的分布。,3.2.4 药物的转化或代谢,药物在机体的影响下，可以发生化学结构的改变，即药物的转化（transformation）或称生物转化（biotransforma
5、tion），又称药物代谢（metabolism）。药物在体内的转化可分为两个步骤： 第一步骤为在酶的催化下进行氧化、还原或水解等。 第二步骤为与体内的某些物质（如葡萄糖醛酸、甘氨酸、硫酸等）结合或甲基化、乙酰化 。 表3-1 药物的第一步骤转化 药物转化有赖于酶的催化。体内有两类转化的催化酶：专一性酶和非专一性酶。专一性酶有乙酰胆碱酯酶、单胺氧化酶等，它们能分别转化乙酰胆碱和单胺类药物；非专一性酶为肝脏微粒体混合功能酶系统,3.2.4 药物的转化或代谢（续）,表3-2 可被P-450代谢的常用药物 酶系统对药物进行代谢的过程见图3-8。 表3-3 酶诱导剂及酶抑制剂及酶抑制与药物的相互影响举例
6、 细胞色素P-450（肝药酶）系统特点 成员：P-450，NADPH等 功能：氧化、还原药物 活性个体差异大 超家族 酶诱导剂、酶抑剂 药物相互作用方式之一,3.2.5 排泄,排泄是药物的原形或其代谢产物通过排泄器官或分泌器官排出体外的转运过程。 排泄是大多数药物自机体消除的重要方式。 一、药物从肾脏排泄的特点 药物从肾脏排泄的过程有：经肾小球滤过的药物经肾小管再吸收后，将剩下的药物排出，这属于被动转运；药物经近曲或远曲小管分泌到肾小管而排出。这属于主动转运（图3-9，3-10）。 二、药物从胆汁排泄的特点 某些药物经肝脏生物转化成为极性高的水溶性代谢物后，向胆管分泌。自胆汁排进十二指肠的结合
7、型药物在肠中经水解后再吸收，形成肝肠循环（hepatoenteral circulation）或肠肝循环（图3-11），并使药物作用明显延长。 三、药物从其他排泄途径排泄的特点,3.3 药物代谢动力学的一些基本概念,3.3.1 时量曲线 图3-12 时量曲线 3. 3 .2药物的转运速率及速率常数 一、被动转运 可用下列公式表达（参阅图3-13） 二、主动转运 常用米氏（Michaelis-Menten）方程式描述 图3-14 一级动力学（左）及零级动力学（右）的时量（消除）曲线,3.3.3 药物自血浆的消除、消除动力学及消除速率常数,用药后，进入血液循环的药物，由于分布、代谢和排泄过程可使血
8、药浓度衰减，这就是药物自血浆的消除（elimination）。 绝大多数药物的消除动力学均为一级消除动力学，即血浆中的药物浓度每隔一定时间降到原药物浓度的一定比例，又称定比消除。 药物的转化虽需酶参与且耗能，从理论上讲，其消除速率属零级动力学，即药物浓度每隔一定时间降低恒定数量，又称定量消除。 消除速率常数（k）是药物的重要药物代谢动力学参数之一。,3.3.4 半衰期,一般是指血浆半衰期（half-life，t1/2），即血浆药物浓度下降一半所需的时间 。 按一级动力学消除的药物的t1/2与消除速率 常数（k）的关系为 按零级动力学消除的药物其t1/2可随药物血浆浓度而有所改变，其t1/2与k
9、的关系为,3.3.5 房室概念和房室模型,图3-15 一室模型和二室模型示意图,3.3.6 表观分布容积,表观分布容积（apparent volume of distribution, Vd）是理论上或计算所得的表示药物应占有体液容积（以L或L/kg表示）,3.3.7 多次给药的时量曲线和稳态血药浓度,图3-16 多次给药时的时量曲线,图3-1 药物通过各种生物膜的转运而产生的吸收、分布和排泄,返回,图3-2 药物转运的基本模式图,返回,图3-3 溶液pH对弱酸性药物解离度的影响,返回,图3-4 常用的弱酸性药物和弱碱性药物及其pKa值，弱酸性药物的解离可随pH值的升高而增加；弱碱性药物的解离
10、可随pH值的降低而增加,返回,图3-5 弱酸性药物（pKa=3.4，左）或弱碱性药物（pKa=8.4，右） 在胃、血浆及尿液中的解离情况示意图,返回,返回 图3-6 药物的体内过程示意图,图3-7 口服、舌下、直肠、吸入用药后 与首过效应的关系示意图 返回,图3-8 肝脏微粒体混合功能酶系统的主要组成和对药物代谢示意图 药物与P-450（Fe3+）结合； P-450（Fe3+）被活化成P-450（Fe2+）； 与O2结合； 药物被氧化及P-450（Fe2+）失活 返回,图3-9 药物自肾脏排泄过程的示意图 返回,图3-10 药物自肾脏排泄情况的示意图 1、滤过；2、再吸收；3、分泌,返回,图3
11、-11 药物的肝肠循环示意图 返回,图3-12 时量曲线,返回,图3-13药物被动转运（扩散）的示意图 K：药物的脂/水分布系数；D：药物在脂质中的扩散速率常数；S：药物与膜的接触面积； X：膜的厚度； Ch：高浓度；C1：低浓度,返回,图3-14 一级动力学（左）及零级动力学（右）的时量（消除）曲线,返回,图3-15 一室模型和二室模型示意图,返回,图3-16 多次给药时的时量曲线 A、恒量恒速口服 B、不规则口服 C、不同给药间隔时间口服 给药；？未给药,返回,表3-1 药物的第一步骤转化,S S=O,返回,表3-2 可被P-450代谢的常用药物,返回,表3-3 酶诱导剂及酶抑制剂及酶抑制与药物的相互影响举例,返回,
