药物代谢动力学
药物代谢动力学
第三章药物代谢动力学学习目标：1.掌握药物的体内过程（吸收、分布、代谢、排泄）、首关消除（首关效应）、酶诱导剂和酶抑制剂、恒比消除和恒量消除、半衰期、稳态血药浓度、生物利用度等概念。
2.熟悉表观分布容积概念。
3.了解其他内容。
基础知识一、药物的跨膜转运：（一）被动转运：简单扩散、滤过、易化扩散。
（二）主动转运。
二、药物的体内过程：吸收、分布、生物转化和排泄。
（一）吸收 : 药物从给药部位进入血液循环的过程。
给药的途径：1.口服给药：首关消除（首关效应、首关代谢、第一关卡效应）：口服药物在从胃肠道进入肠壁细胞和门静脉系统首次通过肝脏时被部分代谢灭活，使进入体循环的有效药量减少的现象。
2.舌下给药：3.直肠给药：4.皮下注射及肌内注射：5.静脉注射和静脉点滴：6.吸入给药：7.皮肤、粘膜给药：（二）分布：药物吸收后从血液循环到达机体各个部位和组织的过程。
影响吸收的因素：血浆蛋白结合率、局部器官血流量、药物与组织的亲和力、体液PH值、体内屏障（血脑屏障、胎盘屏障、血眼屏障）。
（三）生物转化（代谢）：进入机体内的药物发生的化学结构变化的过程。
生物转化的主要器官是肝脏。
1.生物转化的意义：灭活和活化。
2.生物转化的方式：i相反应：氧化、还原和水解反应，n相反应：结合反应。
3.药物生物转化酶系：（ 1）微粒体酶（ 2）非微粒体酶4.酶诱导与酶抑制（ 1）酶诱导：酶活性增强。
药酶诱导剂凡能使肝药酶活性增强或合成增多的药物。
（ 2）酶抑制：酶活性降低。
药酶抑制剂凡能使肝药酶活性降低或合成减少的药物。
（四）排泄：药物原型及其代谢产物经排泄器官或分泌器官排出体外的过程。
排泄的主要器官是肾脏。
1.肾排泄：肾小球滤过、肾小管分泌、肾小球重吸收。
2.胆汁排泄：肝肠循环（肠肝循环）：药物随胆汁流入肠腔内重新被吸收入血。
3.乳汁排泄：4.其它：唾液、汗腺等。
三、药物代谢动力学的一些概念：（一）药物消除动力学：1. 恒比消除（一级消除动力学）：单位时间内消除恒定比例的药物。
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
时
n=1：一级动力学
间
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
载
易化扩散
体 扩
主动转运
膜
散
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。
第二章 药物代谢动力学
4）D类（危险）：临床有资料表明对胎儿有危害 ，但治疗孕妇疾病的疗效肯定，又无代替药物 ，权衡利弊后再应用。如抗惊厥药苯妥英钠，链 霉素等。 5）X类（高度危险）：证实对胎儿有危害，禁用
第二章
选药原则： 有A不选B类，X绝对禁选；选AB不选CD， 无药替代才选CD.
三、代谢（生物转化）
定义： 药物 代谢产物
1.4－3.4
=
[ A- ]
[HA]
= 10 -2 =1/100
血浆中：10 7.4－3.4 =
[ A- ]
[HA]
= 10 4 = 10000/1
酸酸少易；酸碱多难
第二章
• 某弱酸性药物的pKa是3.4，该药物在血浆（ 血浆pH=7.4）中的解离百分率约为（ ） • A．1% • B．10% • C．90% • D．99% • E．99. 99%
二、影响药物通过细胞膜的因素
第二章
（二）药物的浓度差、膜通透性、面积厚度
（三）血流量——影响膜两侧药物浓度差 （四）细胞膜转运蛋白的量和功能
分子量小，脂溶性高，解离度小的药物易转运
第二节 药物的体内过程
一、吸收：
定义：给药部位 影响因素 血液循环
第二章
1. 给药途径 2. 理化性质
3. 吸收环境
dC/dt = － keC
恒量消除 零级消除动力学 (Zero order elimination kinetics) 非线性动力学消除 n=0 dC/dt = － ke
第二章
血 药 浓 度 半 对 数 血 药 浓 度
零级 一级
零级
一级
时间
时间
浓度越大，消除速度越快 浓度越小，消除速度越慢
一、一级消除动力学
药物代谢动力学
还原
某些药物可被还原为更具活性的代谢物或其前体 。例如，某些硝基芳香族化合物可被还原为胺类 化合物。
结合
结合是药物代谢的最后一步，涉及药物与内源性 物质的结合，如葡萄糖醛酸、硫酸等。结合后的 药物通常更易排泄。
药物代谢的研究方法
体外实验
通过使用动物或人体组织离体实 验来研究药物代谢，如肝切片、 肝微粒体等。
02
药物吸收
药物吸收的机制
80%
被动扩散
药物通过细胞膜的被动转运进入 细胞，扩散速度与药物浓度差和 细胞膜通透性有关。
100%
主动转运
药物通过细胞膜的主动转运进入 细胞，需要载体蛋白的参与，具 有选择性。
80%
胞饮和胞吐作用
大分子药物或颗粒可通过细胞膜 的内吞或外排作用进入细胞。
影响药物吸收的因素
体内实验
通过给动物或人体注射药物，观 察其代谢过程和排泄情况，以了 解药物的代谢动力学特征。
计算模型
利用数学模型和计算机模拟技术， 对药物在体内的吸收、分布、代 谢和排泄过程进行模拟和预测。
04
药物排泄
药物排泄的途径与机制
1 2
肾脏排泄
药物通过肾小球滤过和肾小管排泄，以原形或代 谢产物的形式随尿液排出体外。
之比值。它反映了药物在体内的代谢和排泄能力。
计算方法02ຫໍສະໝຸດ Cl = (剂量 / Vd) / (峰浓度 - 谷浓度)
影响因素
03
Cl受多种因素影响，如肝肾功能、年龄等。
半衰期
定义
半衰期（t1/2）是指血药浓度下降一半所需的 时间。它反映了药物在体内的消除速度。
计算方法
t1/2 = 0.693 / Cl
药物剂型设计
药物代谢动力学概念
药物代谢动力学概念
药物代谢动力学是指药物在体内被代谢的过程，包括药物分子的转化、消除和降解等过程。
药物代谢的速度和途径取决于许多因素，如药物的物理化学性质、剂量、给药方式、个体差异、环境因素等。
药物代谢动力学可以用一些参数和模型描述和评价。
常用的参数包括药物的清除率、半衰期、生物利用度等。
药物清除率是指单位时间内体内药物的消除量，可以反映药物代谢的速度。
药物的半衰期是指药物在体内消除一半所需要的时间，可以反映药物的停留时间。
生物利用度是指经口给药后进入循环系统的药物与静脉给药下，进入循环系统绝对生物利用度的比值，可以反映药物在肠道和肝脏的代谢情况。
药物代谢动力学涉及许多代谢途径，包括氧化、还原、水解、酰基化、硫酸化、葡萄糖醛酸化等。
药物代谢通常发生在肝脏，药物经过肝脏的代谢可以增加药物的溶解度、降低药物的毒性、促进药物的排泄等。
此外，药物代谢还可以受到药物相互作用、遗传因素、疾病状态等的影响。
了解药物代谢动力学对于合理用药和预测药物效果、副作用等具有重要意义。
通过了解药物的代谢规律，可以选择适当的给药途径和剂量，提高疗效，减少不良反应。
药物代谢动力学
药物代谢动力学药物代谢是指身体对药物的吸收、分布、代谢和排泄等过程的总称。
药物在体内的效力和毒性与其代谢过程密切相关。
药物代谢动力学主要研究这些过程的速率、途径和影响因素。
药物吸收和分布药物的吸收和分布是药物代谢的第一步。
药物进入体内，首先会通过口腔、胃肠道或皮肤等方式吸收。
其中，胃肠道是主要吸收途径。
吸收过程一般分为被动扩散、主动转运和被动扭曲等方式。
药物吸收后，会随着血液循环分布到整个身体，但不同药物的分布具有明显差异。
一般来说，与血浆蛋白结合能力低的药物可以更容易地通过血液-脑脊液屏障和胎盘，进入神经组织和胎儿体内。
药物代谢和药物成分药物代谢是安全和有效用药的必要操作。
药物代谢通常指药物在体内发生的化学变化。
在药物代谢过程中，药物会被转化成一些代谢产物。
药物代谢可以分为两类，即生物转化和体内消除。
药物生物转化包括氧化、还原、羟化、脱甲基化、脱乙基化和酰化等反应。
其中，最常见的是药物氧化反应，通过这种反应，药物可以被细胞内的细胞色素P450酶代谢成水溶性代谢产物。
药物体内消除相当于垃圾清理。
药物体内消除是从体内排出药物及其代谢产物的过程。
主要包括肝脏和肾脏的代谢和排泄。
肝脏扮演了药物代谢的主要角色。
药物通过肝脏进行生物转化，并由肾脏或胆汁排出体外。
其中，药物代谢产物很少有活性，从而减轻了药物对身体的毒性。
药物代谢动力学的影响因素药物在体内的吸收、分布、代谢和排泄等过程具有种种影响因素。
考虑到这些因素有助于了解药物代谢动力学。
下面列举了一些主要影响因素：1.个体差异。
个体差异是最常见的影响因素之一，每个人的生理和代谢过程都有可能不同，这也导致了药物的代谢动力学不同。
例如，儿童和老年人的药理学反应与成人不同。
2. 用药途径。
不同的用药途径和方式会对药物吸收和分布产生明显不同的影响。
3.生物利用度。
生物利用度指药物的口服剂量吸收的百分比。
这个值对于药物的效果和毒性有很大的影响。
4.药物代谢速率。
药物代谢速率指药物体内代谢的速度。
药物代谢动力学
药物代谢动力学药物代谢动力学是研究药物在体内的代谢和排泄过程的一门学科，它是药物学中非常重要的一个分支，它可以帮助我们更好地理解药物在人体内的行为，从而更好地使用药物，防止药物的不良反应，并为药物的开发提供理论依据。
药物代谢动力学的主要研究对象是药物在体内的代谢和排泄。
药物有很多来源，它们可以从食物、空气、水、药物等各种渠道进入我们的体内。
因此，药物代谢动力学的研究内容非常广泛和复杂。
药物在体内的代谢和排泄的过程对于药物的疗效、毒性和安全性具有重要的影响。
药物的代谢过程包括三个主要的步骤：吸收、分布和消除。
吸收是指药物吸收到人体内的过程。
分布是指药物在体内经过血液和其他液态组织的输送，从而分布到各个组织和器官的过程。
消除是指药物经过代谢和排泄等过程被从人体内清除的过程。
药物的代谢和排泄主要是由肝脏和肾脏来完成的。
肝脏是人体内最重要的代谢器官，它可以通过氧化、还原和水解等化学反应将药物代谢成不同的代谢产物。
这些代谢产物可能是无活性或具有活性，有时它们可能具有比药物本身更强的效力或毒性。
肾脏则通过尿液排泄药物及它们的代谢产物。
药物代谢的动力学过程是非常复杂的，与许多因素有关。
这些因素包括药物本身的性质、剂量、给药途径、进入通道、药物的代谢酶和其他因素。
药物的代谢动力学不仅对于药物产生了很大的影响，而且对于药物的不良反应也产生了很大的影响。
药物代谢动力学也为药物的开发提供了很好的理论基础。
药物的代谢动力学研究可以帮助药物研发人员更好地理解药物在人体内的行为，从而更好地设计药物，并提高药物疗效和安全性。
不仅如此，药物代谢动力学还有助于药物的个体化治疗，即根据患者个体的代谢剖面来调整药物的剂量和给药方式，以达到更好的临床效果和更少的不良反应。
总之，药物代谢动力学是药物学中重要的一个领域，它研究药物在体内的代谢和排泄过程，对药物的临床治疗和药物的研发都具有重要的作用。
药物代谢动力学的研究不仅有助于我们更好地使用药物，而且有助于我们更好地理解人体的代谢过程。
药物代谢动力学
36
人类细胞色素P450家族
目前已证实的人CYP家族:
CYP 1-5, 7, 8, 11, 17, 19, 21, 24, 26, 27, 39, 46, 51
功能:
CYP 1, 2A, 2B, 2C, 2D, 2E, 3 外来物代谢 CYP 2G1, 7, 8B1, 11, 17, 19, 21, 27A1, 46, 51 内源性类固醇 激素的代谢 CYP 2J2, 4, 5, 8A1 脂肪酸代谢
8
解离性和离子障 (ion trapping)现象
解离性是指水溶性药物在溶液中溶解后 可生成离子型或非离子型。非离子型药物疏 水而亲脂，易通过细胞膜，容易吸收。 离子型分子带有正电荷或负电荷不易跨 膜转运，被限制在膜的一侧，形成离子障(ion trapping)现象。 临床应用的药物多属于弱酸性或弱碱性 药物，它们在不同pH值的溶液中的解离状态 不同。
P.O 门静脉入肝脏 如硝酸甘油不宜口服 药物浓度
首过效应愈强，药物被代谢越多，其血药 浓度也愈低，药效会受到明显的影响。
19
药物的首过效应
药物口服后,经胃肠道到达肝脏,一部分药物将在代 谢酶作用下被代谢
20
① ②
舌下给药（sublingual） 直肠给药（per rectum） 注射给药 静注(intravenous injection,iv) 静滴(intravenous infusion)
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四、药物代谢
指药物进入机体后，在体内各种酶以及 体液环境作用下，可发生一系列生化反应， 导致药物化学结构发生转变的过程，又称生 物转化（biotransformation）。 药物发生转化的器官主要是肝脏，此外 肠黏膜、肾、肺、体液和血液等组织的酶参 与某些递质和药物的转化或灭活作用。
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第三章 药物代谢动力学
二、药物的分布
概念：药物从血液循环向组织器官转运 的过程称为药物的分布（distribution）。 特点：分布不均匀 不同步
主动转运的药物集中在特定器官
砷-头发 肝脏 碘-甲状腺
第三章 药物代谢动力学
二、药物的分布
影响药物分布的因素 ：
1.药物的理化性质和体液的pH值
分子量、脂溶性 弱酸性药在细胞外解离多，不易进入细胞内，弱碱性药易 进入细胞内。
第三章 药物代谢动力学
二、药物的分布
影响药物分布的因素 ：
2.药物与血浆蛋白结合 结合是可逆的；结合型和游离型动态平衡 暂时失去了药理活性；药物不被代谢，暂时储存起来 分子大限制其转运； 药物之间竞争抑制 饱和现象 增加药量后离子形药物增多
EG：临床需要同时使用蛋白结合率高的药物药注意剂量
第三章 药物代谢动力学
二、药物的分布
影响药物分布的因素 ：
3.药物与组织的亲和力 4.组织、器官血流量 5.体内特殊屏障
血-脑脊液屏障 脂溶性高、非解离型、分子量小
胎盘屏障
通透性大
血眼屏障
第三章 药物代谢动力学
三、药物的代谢
(一)概念 ：药物在体内经过某些酶的作用，使
其化学结构发生改变被称为药物的生物转化 （biotransformation）或药物的代谢 （matabolism）。
药物代谢的主要器官是：肝脏。
第三章 药物代谢动力学
三、药物的代谢
(二)药物代谢的方式
Ⅰ相反应 药物的氧化、还原、水解反应，大部分药
物失去活性；少部分活性增强，形成毒性代谢产物。
Ⅱ相反应 结合反应，药物及代谢产物在酶的作用下，
与内源性物质结合成无活性、极性高的代谢产物排泄出 体外。
第三章 药物代谢动力学
第三章 药物代谢动力学
药物的 体内过程
?吸收 Absorption ?分布 Distribution ?转化 Metabolism ?排泄 Excretion
第三章 药物代谢动力学
一、药物的吸收
概念：药物从给药部位进入血液循环的过程
称为吸收（ absorption ）。
特点：大多数被动转运 吸收快—显效快 吸收多—效果好
首过消除
(First pass eliminaiton)
上腔静脉
药物经肝静脉 入全身循环
肠壁 门静脉
作用部位 检测部位
药物经肝门静 脉入肝脏
小肠吸收药物
代谢 粪
代谢
第三章 药物代谢动力学
（一）吸收部位及特点
2．舌下给药 ：舌下黏膜血流丰富，但吸收面积
较小，适用于 脂溶性较高，用量较小的药物。此法吸 收迅速，给药方便，且可避免首过消除。 EG：硝酸甘油
影响因素： 分子量：小 —易通过 脂溶性：大 —易通过 解离度：小离度对药物跨膜转运的影响
弱酸性药物在pH值低的酸性环境如胃液中，解离度小，极 性小，脂溶性大，易通过生物膜。
故：弱酸性药物在胃液中易吸收。中毒时可用弱碱性溶液 洗胃，可使胃内残留弱酸性药物不易继续吸收；尿液碱化可使 肾小管中的弱酸性药物不易被重吸收，促进排泄。
第三章 药物代谢动力学
(pharmacokinetics)
第三章 药物代谢动力学
学习目标
●掌握首过消除、药酶诱导剂、药酶抑制剂、常用 量、治疗量、半衰期 的概念及在临床用药护理中的 意义。
●理解肠肝循环、量效关系、肝药酶的概念及在临 床用药护理中的意义。
●了解生物利用度、时量关系和时效关系的概念。
5．皮肤、黏膜和肺泡的吸收 EG：腰痛贴 硝酸甘油透皮贴防夜间心绞痛 安乃近滴鼻治疗小儿高热 麻醉乙醚
第三章 药物代谢动力学
6.静脉注射或者静脉滴注 无吸收过程，药物准确迅速，立即起效
常用部位手背、足背、头皮
第三章 药物代谢动力学
肌内注射和皮下注射
第三章 药物代谢动力学
给药途径与吸收速率 静滴>吸入>舌下、直肠>肌内>皮下>口服>皮肤
第三章 药物代谢动力学
? 药物代谢动力学： ? 研究机体对药物的处置过程及血药浓度随时间而
变化的规律科学。包括机体对药物的吸收、分布、生 物转化和排泄等过程。
第三章 药物代谢动力学
第一节 药物的跨膜转运 第二节 药物的体内过程
第三节 药物代谢动力学的一些基本概 念和参数
第三章 药物代谢动力学 第一节 药物的跨膜转运
弱碱性药物与弱酸性药物相反
第三章 药物代谢动力学
二、主动转运（ active transport ）
概念：是指药物分子能逆着生物膜两侧的浓度梯度，从低浓 度一侧向高浓度一侧转运。
特点：需要载体（或酶）、耗能量、有饱和现象和竞争性抑 制现象。
EG：Na+ 转细胞外、K+ 转细胞内 碘进入甲状腺泡
第三章 药物代谢动力学 第二节 药物的体内过程
(三)生物转化的酶
大多数药物的生物转化在肝中进行。 1.特异性酶 eg 胆碱酯酶水解乙酰胆碱。 2.非特异性酶:主要指肝脏微粒体混合功能酶系统，此酶系 统可转化数百种化合物，是促进药物转化的主要酶系统，又称 其为肝药酶。 特点：选择性差
活性低，单位时间内代谢底物较少 个体差异性大 酶诱导剂 ：可被某些药物诱生而增加活性 酶抑制剂 ：可被某些药物抑制而降低活性
第三章 药物代谢动力学
一、被动转运（ passive transport ） 概念：是指药物分子顺着生物膜两侧的浓度差，从高
浓度侧向低浓度侧扩散转运，又称 顺梯度转运 。 特点：不需消耗能量、不需要载体、各药之间无抑制，
饱和现象转运速度与膜两侧的浓度差成正比。
大部分药物的吸收、分布、代谢方式
第三章 药物代谢动力学
3．直肠给药： 药物经肛门灌肠或使用栓剂置入 直肠或结肠，由直肠或结肠黏膜吸收，起效快，也可 避开首过消除。 小儿常用
第三章 药物代谢动力学
4．皮下或肌肉组织的吸收 与局部组织血流量和药物制剂有关。
皮下：水溶性强， 1-2ml 刺激性药物禁用 肌肉： 1-5ml
水溶液、油溶液、混悬液
第三章 药物代谢动力学
影响因素： 1理化性质：脂溶性、酸碱性、分子量 2给药途径—药物剂型
3吸收环境:毛细血管
第三章 药物代谢动力学
（一）吸收部位及特点
1 ．口服给药 ：这是最常用的给药方法。吸收部 位主要在小肠（ PH4.8-8.2）。
首过消除： 由胃肠道吸收的药物，经门静脉进入 肝脏，有些药物首次通过肝脏时即被转化灭活，使进 入体循环的药量减少，药效降低，这种现象称为首过 消除。