第二章 药物代谢动力学(2012药学)

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第2章 药物代谢动力学

第2章  药物代谢动力学

药量---时间关系
血药浓度 A(给药量)可代替C

n=1:一级动力学

n=0:零级动力学
正值:表示吸收动力学 负值:表示消除动力学
一级消除动力学(first-order elimination kinetics
----体内药量以恒定的百分率进行消除(恒比消除() 掌握)
一级消除动力学特点
----线性动力学(掌握)
pH=7
pH=4
总量 A + H+HA
100001 105
1
HAH+ + A 总量
1
102 101
10pH-pKa =
[ A ] [HA]
= 107-2 = 105
10pH-pKa =
[ A ] [HA]
= 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?
F、Vd、 T1/2、 CL
(掌握) 简单扩散
(掌握)
首关消除 药酶诱导/抑制 尿液PH对药物排泄影响
(掌握)
一级消除动力学 零级消除动力学
Css 、F、Vd、 T1/2、 CL
被动转运 药物跨膜转运方式
滤过 水溶性扩散
简单扩散 脂溶性扩散

易化扩散
体 扩
主动转运





1.滤过(Filtration) --水溶性扩散(了解)
3.易化扩散 (Facilitated diffusion; Carrier-mediated diffusion) (了解

▲有载体协助的顺差转运,有饱和、竟争现象。

第2章 药物代谢动力学

第2章 药物代谢动力学
药物代谢动力学研究内容
1、药物的体内过程:吸收、分布、代谢、排泄 四个基本过程
2、药物在体内随时间变化规律:数学原理和方法 定量描述
☆代谢与排泄统称消除(elimination) ☆吸收、分布、排泄统称转运(transportion) ☆代谢又称转化(transformation)
结合部位 受体
二、负荷量(load dose,DL) 定义:使血药浓度尽快达到目标血药浓度的首次
用药量。
静脉滴注: 负荷量=靶浓度(Cp)·Vss/F=Css · Vss/F = F · Dm/ CL ·τ × Vss/F = Dm/Ke ·τ=RA/Ke=1.44 t ½ RA
分次恒速给药: Ass=Dm+Ass e-ket,移项 Ass=Dm/(1- e-ket)
各药都有固定的pka。药物的pka与药物本身属于弱酸或弱碱无关,弱
酸性药pka可>7,如弱酸性药苯巴比妥pka=7.4.弱碱也一样。
弱碱性药
[BH]/B= 10pka-PH
离子障(ion-trapping)非离子型药物可以自由穿透细胞
膜,而离子型的药物被限制在膜的一侧,这种相象称
主动转运与被动转运
药物代谢(生物转化)
生物转化:药物作为外源性物质进入体内,机体 动用各种机制使药物发生结构改变。 代谢结果: 1、理化特性:极性↑、水溶性↑ 2、药理活性:减弱或消失(失活)、活性↑
毒性可能↑(生物转化≠解毒) 代谢部位:肝脏最主要、胃肠道、肺、
皮肤、肾等
药物代谢(生物转化)
三、代谢步骤: I相反应:氧化、还原、水解(生成或引入
• 恒定值
零级动力学消除
• dc/dt=-k0 (n=0) • ct=c0-k0t (y=a+bx) • 当ct =1/2c0,, t为 t ½ • t ½=0.5c0/ k0 • 变量

药学专业知识一_药理学 第二章 药物代谢动力学_2012年版

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A:解离多,再吸收多,排泄慢
B:解离多,再吸收少,排泄快
C:解离多,再吸收多,排泄快
D:解离少,再吸收少,排泄快
E:解离少,再吸收多,排泄慢
答案:B
2、药物与血浆蛋白结合的特点正确的是 A:是不可逆的
B:加速药物在体内的分布
C:是疏松可逆的
D:促进药物排泄
E:无饱和性和置换现象
答案:C
3、大多数药物经代谢转化
A:极性增加
B:极性减小
C:药理活性减弱或消失
D:药理活性增强
E:药理活性基本不变
答案:A,C。

药理学第二章药物代谢动力学PPT课件

药理学第二章药物代谢动力学PPT课件

半衰期(T1/2)
总结词
描述药物在体内消除一半所需时间的参数。
详细描述
半衰期是药物在体内消除一半所需的时间,它是药物代谢动力学的重要参数之一。T1/2值越短,药物 消除越快。药物的消除途径、代谢速率和排泄速率等因素都会影响T1/2值。
清除率(Cl)
总结词
描述肾脏清除药物的能力的参数。
详细描述
清除率是指肾脏清除药物的能力,它是药物代谢动力学的重要参 数之一。Cl值越大,肾脏清除药物的能力越强。药物的排泄速率 、尿液pH值和尿液流量等因素都会影响Cl值。
二室模型

总结词
二室模型考虑了药物在体内分布的不均 匀性,将身体分为中央室和周边室两个 部分。
VS
详细描述
二室模型将身体分为中央室和周边室两个 部分,中央室包括血液和主要的脏器,周 边室包括其他组织。该模型适用于药物在 体内分布不均匀,且在中央室和周边室的 转运速率不同的情况。
微生物模型
总结词
微生物模型是用于描述药物在微生物中的代谢和消除过程的模型,常用于药物制剂的微 生物学质量控制。
05
药物代谢动力学的实际应用
个体化给药方案设计
根据患者的年龄、体重、性别、生理状态等因素,制定个性化的给药方案,确保 药物在体内达到最佳的治疗效果。
通过监测患者的药物代谢情况,调整给药剂量和频率,以实现最佳的治疗效果并 减少不良反应。
新药研发与评价
药物代谢动力学是新药研发的重要环 节,用于评估药物的吸收、分布、代 谢和排泄等特性。
疾病状态
疾病状态可以影响药物的吸收、分布、代谢和排泄,导致药 物代谢动力学参数的变化。
肝肾功能不全的患者对药物的代谢和排泄能力较弱,需要调 整药物剂量。

第二章 药物代谢动力学

第二章 药物代谢动力学

t1/2 = 0.5 C0 / k
由于血药浓度过高超出机体消除能力极限,而以
最大速率自体内消除。 特点t1/2 随血药浓度高低变化。
二、一级消除动力学(first-order elimination kinetics,恒比消除)单位时间内消除恒定比 例的药量。
dC dt = -keC
Ct = C0e-ket lnCt =lnC0 -ket
lgCt = lgC0 – ket/2.303 t= lgC0 / Ct ×2.303 / ke
当 Ct = 1/2C0时 t1/2 =lg2 ×2.303 / ke =0.693/ke
特点: t1/2 是一个恒定值,不随血药浓度变化, 说明机体消除能力有余,大多数药物按恒比 消除。
三、混合消除动力学(米-曼氏速率过程)
2.肾小管分泌:有些药物在近曲小管由载体主 动转运入肾小管,有两个分泌通道:酸性 和碱性。经同一载体分泌的药物可竞争转 运载体而发生竞争性抑制。
(二)消化道排泄
1. 胆汁排泄:被分泌到 胆汁内的药物及代谢 物经胆道及胆总管进 入肠腔,部分药物可 再经小肠上皮细胞吸 收经肝脏进入血液, 这种肝、胆汁、小肠 间的循环称——肝肠 循环( enterohepatic cycle)
首关效应:
首关消除(first pass elimination)
药物在通过肠粘膜和肝 脏时,因经过灭活代谢 而进入体循环的药量减 少现象。又称首关代谢 或首关效应或第一关卡 效应。
舌下含服:脂溶性药物按简单扩散的方式从
舌下静脉或口腔粘摸吸收,面积虽小,但吸 收速度较快且不经过首关消除,适用于高效 能的药物。
dc = Vmax·C
dt
Km+C

第二章 药物代谢动力学

第二章 药物代谢动力学

A
14
当药物pKa不变时,改变溶液的pH,可 明显影响药物的解离度,从而影响药物 的跨膜转运。
归纳:弱酸性药物在酸性环境中,解离 少,吸收多,排泄少;而在碱性环境中, 解离多,吸收少,排泄多。
A
15
归纳为:“酸酸少易,酸碱多难”。
解释为:“酸酸少易”-弱酸性药物在 酸性体液中解离少,容易透过细胞膜; “酸碱多难”- 弱酸性药物在碱性体液 中解离多,则很难透过细胞膜。
C.机械门控通道——受膜两侧的机械力学因 素变化来控制开闭的通道。
A
22
电 压 门 控 通 道
A
23
化学门控通道
(配体门控通道)
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
A
24
机 械 门 控 通 道
A
25
2、主动转运(active transport):
药物从低浓度一侧跨膜向高浓度一 侧的转运,又称逆流转运、上山运动。
主动转运的特点: (1)药物逆浓度差转运 (2)耗能 (3)需要载体 (4)有饱和现象及竞争性抑制
从细胞内转运到胞外,即胞吐。
A
33
A
34
A
35
受体介导入胞则是通过被转运物质与膜 受体特异结合,二者一同凹入细胞内, 再分离,细胞膜与受体均可以重复使用。 通过这种方式入胞的物质很多,包括胰 岛素及一些多肽类激素、内皮生长因子、 神经生长因子、低密度脂蛋白颗粒、结 合了铁离子的运铁蛋白、结合了维生素 的运输蛋白质、抗体及一些细菌等。它 与一般的入胞比较,速度快,特异性高。
A
38
二、药物的吸收及给药途径
药物的吸收:药物自给药部位进入血液循 环的过程。 静脉注射和静脉滴注直接进入血液,没有 吸收过程。 吸收速率和程度受药物的理化性质、剂型、 吸收部位的血流量、给药途径等因素影响。

药理学第2章 药物代谢药动学

药理学第2章 药物代谢药动学
又称曲线下面积,是指由坐标横轴与时间-药物浓度 曲线围成的面积。它代表一段时间内,血液中的药 物的相对累积量,也是研究药物制剂的一个重要指 标。
(三)生物利用度(F)
生物利用度是指血管外给药时,药物吸收进入血液 循环的相对数量。生物利用度也是评价药物制剂质 量的一个十分重要的指标。通常用吸收百分率表示。
二、药物消除类型
1.一级消除动力学又称恒比消除,即单位时间内, 药物总是按血药浓度的恒定比例进行消除,其消除 速率总是与血药浓度成正比。大多数药物的消除都 属于一级动力学消除。而且药物吸收、分布中的被 动转运,也是按照一级动力学方式进行的。
特点: 1.单位时间内实际消除的药量于血中药物浓度成正比,消 除量不恒定。 2.药物消除半衰期恒定,t1/2=0.693/ke,消除速率不变。 3.为曲线消除,纵坐标取对数为线性消除。 4.大多数药物。
(三)其他途径:通过唾液、乳汁、汗液、泪液等 排泄。乳汁pH略低于血浆,碱性药物(吗啡、阿 托品)可较多自乳汁排泄,应注意。
第六节
药物代谢动力学的基本概念
一、时间-药物浓度曲线
定义:以药物浓度(C)为纵坐标,以时间(t)为横 坐标绘出曲线图,称为时间-药物浓度曲线,简称时浓 曲线或时量曲线。
三个时程: 潜伏期 持续期 残效期 2个水平: 中毒及有效 2个点: 起效和峰值
相对F 是评价厂家产品质量的重要标准之一。一 般药典上都规定药厂生产的制剂,生物利用度的差距 不应超过±10%。
生物利用度的意义: ①从机体方面而言,剂量、剂型甚至制剂都完全相 同的药物,因为在不同生理或病理条件下应用,也 可引起生物利用度的改变如空腹和饱食后给药,或 肝、肾功能不全时给药,均可因生物利用度的改变, 而使时间-药物浓度曲线发生改变。 ②从制剂方面而言,剂量和剂型相同的药物,如果 厂家的制剂工艺不同,甚至同一药厂生产的同一制 剂的药物,仅因批号不同,都可以使药物的晶型、 颗粒大小或其他物理特性,以及药物的生产质量控 制等发生改变,从而影响药物的崩解和溶解度,使 药物的生物利用度发生明显的改变。

药理学 第2章 药物代谢动力学

药理学 第2章 药物代谢动力学
是少数药物消除形式
等量等间隔多次给药血中积累药物总药量
t1/2数
给药后的
经过半衰期药量
1
100% A0
50% A0
2
150% A0
75% A0
3
175% A0
87.5% A0
4
187.5% A0
93.8% A0
5
193.8% A0
96.9% A0
6
196.9% A0
98.4% A0
7
198.4% A0
99.2% A0
常用药动学参数
1.. 血浆半衰期:
Half-life (in Conc.-Time Curve)
是临床用药间隔的依据
Half-Life The amount of time required to rid the body of half of the initial concentration of the drug.
三、药物的分布:
影响药物分布的因素: 1.药物与血浆蛋白结合; 2.局部器官的血流量; 3.体液pH; 4.组织亲和力; 5.体内屏障,包括血脑屏障和胎盘屏障。
血浆蛋白结合(Plasma protein binding)
D+P
DPc
可逆性(Reversible equilibrium) 可饱和性(Saturable)
血脑屏障
(Blood-brain barrier, BBB)
由毛细血管 壁和N胶质细 胞构成
Blood Brain Barrier
四、生物转化 (transformation / metabolism)
又称为药物代谢,是药物在体内发生的 化学变化,药物经转化后成为极性高的 水溶性代谢物而利于排出体外。
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首过消除
药物在吸收进入体循环前,在经过肝、肠壁及肺时, 部分被代谢或排泄,使进入体循环的有效药量减少的 现象 。 Liver vein pass through liver before
reaching circulation undergo metabolism by liver Question 首过消除的意义?
Summary ---- 体液的pH影响药物的吸收、分布及排泄
酸吸收主要在酸性环境,碱吸收主要在碱性环境 酸更易在碱性中排泄,碱更易在酸性中排泄
⑷意义 酸化或碱化尿液,减少重吸收,增加排泄, 用于解救中毒。 如弱酸性药苯巴比妥中毒的解救;弱碱性药物美加 明的解救。 Question 1.什么样的药物容易排出至偏酸性的乳汁中? 2.尿液是酸性的,要减少酸性药物的重吸收,如何处理? 3.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?
弱碱类药物在体内的解离
BH H B [H ][B] Ka [BH ] [B] pKa pH log [BH ] [BH ] pKa pH log [B] [BH ] log pKa pH [B] [BH ] 解离型 即 10pKa -pH [B] 分子型
Free drug
α-酸性糖蛋白 DP
bound drug
+弱碱性D
① D与P结合的特点 可逆性(结合) 差异性(结合率) 暂时失去药理活性(结合型药物不能通过生物膜) 非特异性、饱和性及竞争性(臵换)
②临床意义 For example
A .华法令(99%) +保泰松(98% ) 结合率下降1%时, 其药物效应在理论上 前者可被后者臵换 可增加100% 游离华法令浓度明显增高 B .磺胺药+胆红素(内源性) 后者可被前者臵换 血液中胆红素明显升高 新生儿 核黄疸症 出血
Is there a first pass effect? ②舌下( sublingual (SL) = under tongue ) Onset rapid absorbed directly into blood.
特点 ◎无首过代谢 ◎吸收面积小,吸收量有限
③直肠 特点 存在部分首过代谢
⑵消化道外给药 ①经皮肤吸收----局部作用 ②经注射部位吸收---全身作用
Cell membrane
[ A ]
药物总量
(分子型+离子型)
101
A + H+HA
105 pH=7
1
10pH-pKa = = = 105 107-2
[
A ]
100001
[HA]
膜两侧不同pH状态,弱碱性药物运转达平衡 时膜两侧浓度比较: 例:某碱性药物 pKa=7.4
pH=5.4
BH+ B+ H+
[BH+]
药物总量
102
1
10pKa-pH = = 107.4-5.4 = 102
Cell membrane
[B]
(分子型+离子型)
101
BH+ B+ H+
104 1 pH=3.4
10pKa-pH = = 107.4-3.4 = 104
[BH+] [B]
10001
跨膜转运的规律 弱酸性药物在酸性环境中解离少,分子态多,易通 过生物膜,到碱性侧;弱碱性药物则相反。 由于膜两侧pH不同,当分布达平衡时膜两侧的药量 会有相当大的差异。
四. 生物转化或代谢(biotransformation/ metabolism) 药物在体内多种药物代谢酶(尤其肝药酶)作用 下,化学结构发生改变的过程。
㈠代谢的方式与步骤 ⑴Ⅰ相反应 氧化、还原、水解(多产生无活性的代谢产物) ⑵Ⅱ相反应:结合(增加代谢产物的极性,利于排泄) ⑶转归 ①作用减弱或消失(绝大数药物) ②作用增强,某些药物必须经代谢后才能发挥作用(少数) ③毒性增加(如乙酰氨基酚过量,极少数) ④亲脂→亲水(极性增加)
㈡细胞屏障 A. 血脑屏障(Blood Brain Barrier)
①通透性<一般毛细血管,药物不易透过→自我保护 ②炎症可增加其通透性 → 有利于药物透过。 ③急性高血压或静脉注射高渗溶液可降低BBB功能
B .胎盘屏障 (placental barrier ) 对药物的通透性与一般毛细血管无区别
作用↑作用时间延长 肾毒性↑ 高尿酸血症 痛风
Question:肾小管的主动分泌对临床用药有何影响?
根据Handerson-Hasselbalch公式
弱酸类药物在体内的解离
HA H A [H ][A ] Ka [HA] [A ] pKa pH log [HA] [A ] log pH pKa [HA] [A ] 解离型 即 10pH pKa [HA] 分子型
㈡代谢的部位及其催化酶: 1.部位 主要部位:肝 肝外部位:intestines, kidneys, brain 等 2.代谢所需酶 混合功能氧化酶系统(肝微粒体 细胞色素-P450酶系) 专一性酶 如ChE, MAO等 非专一性酶——肝药酶 特点:特异性低 活性有限 个体差异大 易受药物的诱导和抑制
水溶扩散(滤过) 脂溶扩散 脂溶性分子 水溶性分子
主动转运/易化扩散 载体转运
水性通道
载体
★细胞膜内外两侧存在电位差(膜电位)
+
+
+
+ + +
H+ HA A-
+ +
+
+ + + + +
+
★绝大数药物是弱酸性或弱碱性 且不同体液环境pH不同。
因此,药物在体液 中均有不同程度的 解离,带有不同程 度的电荷
㈡药物转运体 是药物载体的一种,根据转运机制的不同, 转运体分二种: ⑴摄取性转运体---如小肠的寡肽转运体(PEPT1) ⑵外排性转运体---如P-糖蛋白(P-gp) 联合用药时,转运体可能是药物相互作用的靶点
二、 药物的吸收及给药途径
㈠吸收(absorption) 药物从用药部位进入血循环的过程。 ㈡影响药物吸收的因素 ⒈药物理化性质 ①脂溶性②解离度③分子量 ⒉给药途径(★) 不同给药途径的吸收速度 气雾吸入>腹腔注射>舌下给药>肌肉注射> 皮下注射>口服>直肠给药>皮肤给药
HA OH- H++A-
blood vessel
nephric tubule
question: 酸性药物中毒如何处理?为什么?
㈣器官组织的血流量 首先向血流丰富的器官分布; 再分布(redistribution)是指个别药物可首先向 血流量大的器官分布,然后再向血流量少、但脂溶性 更强的组织转移的现象 ㈤药物与组织的亲和力 亲和力强,药物分布多,药物浓度高。 ㈥药物转运体 如转运体对止泻药洛哌丁胺的影响 中枢P-gp外排作用,使单用的洛哌丁胺不易进入中枢 奎尼丁---抑制P-gp的外排作用 奎尼丁+洛哌丁胺,洛哌丁胺不能外排,则可进入中枢
Question 酶的诱导或抑制其意义表现在 哪些方面?
五、药物的排泄(excretion)Question 原形药物和代谢产物分别 1、肾脏排泄 药物排泄的主要器官 经肾排泄有什么意义? ⑴肾小球滤过 转运形式——被动转运 排泄物---------原型药物和代谢产物
⑵肾小管(近曲小管)主动分泌
Question:药物在体内分子态或离子态的多少取决于什么? H+ B OH BH+
H+ + OH- HA A-
HA
A-
B H+
BH+
H+
药物在体内解离多少,主要取决于: ①体液的pH;②药物本身的酸碱度(以pKa表示)
影响简单扩散主要因素?? ◎膜两侧浓度差
◎药物的脂溶性 ◎药物的解离度 取决于药物的pKa和体液的pH值 ◎药物所处环境的pH值 Question 1.药物pKa 怎样计算? 2.细胞内外两侧pH值不同,药物转运达平衡时,细少(如慢性肾炎、肝硬 化)或变质(如尿毒症)时,也可因与药 物结合的血浆蛋白下降,而发生药物作用增强 和中毒事件
意义: 药物与血浆蛋白的结合,对预测药物的作用、 毒性及药物间的相互作用,调整药物剂量和合理 用药具有重要意义
尤其是血浆蛋白结合率高、消除慢、治疗指
数低、分布容积小的药物
胃肠道各部位吸收面 积(m2) 口腔 0.5-l .0 直肠 0.02 ⑴消化道给药 胃 0.1-0.2 小肠 100 ①口服 大肠 0.04-0.07 特点:A . 最常用(方便;适中pH;吸收面大等)
B. 主要吸收部位:小肠
C. 存在首关消除/首关代谢/首过效应 (first pass elimination/first pass metabolism /First Pass Effect)
一般来讲,药物的pKa 是固定的,药物在体液 中解离的多少取决于?
[离子型 pka-pH =———— 10
]
[分子型]
膜两侧不同pH状态,弱酸药物运转达平衡 时,膜两侧浓度比较: 色甘酸钠 (Cromolyn Sodium):pKa=2
pH=4
HAH+ + A
1
102
10pH-pKa = [HA] 4-2 = 10 = 102
转 运 形 式
①特异性转运机制 有竞争否? ②非特异性转运机制
分泌葡萄糖和氨基酸
分泌 阳离子(碱性药物离子) 阴离子(酸性药物离子)
对于经非特异性转运机制转动的药物:如果经同一机 制分泌,因竞争转运载体发生竞争性抑制
丙磺舒+青霉素 排泄减慢 丙磺舒+头孢噻啶 排泄减慢 噻嗪类+尿酸 排泄减慢 青霉素 作用增强 作用时间延长
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