生物药剂学的研究内容生物药剂学概述
生物药剂学

23、单隔室模型:某些药物进入体内后迅速向全身组织器官分布,并达到动态分布平衡。此 时整个机体可视为一个隔室,以此建立的药动学模型称为单隔室模型。包括:
(1)静脉注射给药:
lgC = lgC 0− kt
2 .3 0 3
消除速率常数(k):k=-2.303×斜率(斜率的求算:作图法;2. 线性回归法。)
XC = X 0(α − k 21) e−αt + X 0(k21 − β ) e−β t
(3)血管外给药(X0:给药剂量;F :吸收率;Xa:吸收部位的药量;ka:一级吸收速率
常数;X:体内药量;k:一级消除速率常数。)
C = kaFX 0 (e−kt − e−kat )
V (ka − k)
消除速率常数(k): lg C
=
kaFX lg
V (ka −
0
k)
−
k 2.303
t
C
=
kaFX V (ka −
7、Handreson - Hasselbach 方程式:描述胃肠液中未解离型与解离型药物浓度之比是药物解 离 常 数 pKa 消 化 道 pH 的 函 数 , 其 中 弱 酸 性 药 物 : pKa – pH = lg (Cu /Ci) 弱碱性药物:pKa– pH = lg (Ci/ Cu)。式中 Cu,Ci 分别为未解离型和解离型药物的浓度。 8、影响溶出速度的因素:1、粒径大小 2、溶解度 3、粘度和温度 9、注射给药: (1)静脉注射:不存在吸收过程,作用迅速生物利用度高 上腔静脉-----下腔静脉------心------------肺(肺首过效应)-------全身作用部位 (2)肌内注射:注射部位常为臀部肌,药物起效比静脉注射稍慢 吸收过程:注射部位—结缔组织—毛细血管—血液循环 (3)皮下注射:吸收较肌内注射慢,需延长作用时间的药物采用皮下注射 (4)皮内注射:注射于真皮下,血管细小,吸收差,一般用作诊断与过敏试验 (5)动脉注射:不存在吸收过程和肺首过效应 (6)鞘内注射:注射部位:椎管内,可克服血脑屏障 (7)腹腔内注射:主要吸收途径:门静脉,多用于动物实验
生物药剂学

生物药剂学生物药剂学概述生物药剂学是药学中的一个重要分支,研究的是利用生物技术生产、开发和应用药物的原理和方法。
它结合了生物工程、制药学、分子生物学、生物技术等多个学科的知识,致力于生产高效、安全、低毒副作用的药物,为人类健康事业做出了巨大的贡献。
本文将围绕生物药剂学的定义、发展历程、应用领域以及未来发展进行探讨。
一、生物药剂学的定义与发展历程生物药剂学是药学的一个分支,主要研究生物技术制备药物和药物传递系统(药剂)的原理和方法。
它通过发掘和改造生物资源,利用生物合成和重组工程等技术,生产具有特殊药理和治疗效果的药物。
生物药剂学的起源可追溯到20世纪70年代,当时分子生物学和基因工程技术的快速发展为该领域的研究和应用提供了技术支持。
随着原创药物市场饱和和新的药物研发策略的提出,生物药剂学逐渐成为新药研发的热点领域。
现代生物药剂学的发展,可以分为三个阶段:第一阶段是70年代到80年代初,主要研究基因重组技术对药物生产的应用;第二阶段是80年代初到90年代,研究方向主要是生物技术在药物制剂和传递系统中的应用;第三阶段是90年代后至今,研究重点从基因重组技术扩展到基因表达调控以及药物输送系统等。
二、生物药剂学的应用领域1. 基因工程药物基因工程药物是指利用重组DNA技术生产的药物,包括重组蛋白药物、重组病毒疫苗和基因治疗等。
利用基因工程技术,生物药剂学研究人员可以将需要的基因导入细胞中,促使细胞表达出特定蛋白,从而产生具有治疗效果的药物。
2. 抗体药物抗体药物是现代生物制药的重要组成部分。
生物药剂学通过对抗体的结构和功能进行研究,探索抗体在治疗方面的潜力。
此外,利用重组技术和单克隆抗体等生物技术手段,生物药剂学还研发了一系列具有独特疗效和作用机制的抗体药物。
3. 微生物药物微生物药物是指利用微生物生产的药物,包括抗生素、酶制剂和免疫调节剂等。
利用生物药剂学方法,可以通过菌株筛选和发酵工艺优化,提高微生物药物的产量和纯度,为临床治疗提供高品质的药物。
生物药剂学

信阳职业技术学院 药剂教研室
过去,人们认为药物的疗效和副作用纯 粹是由药物的化学结构决定 20世纪60年代,澳大利亚报道抗癫痫药 苯妥英钠胶囊中毒事件,原因是生产厂 家将赋形剂从原来的硫酸钙改为乳糖, 药物的吸收增加,导致血药浓度过高引 起中毒。 人们开始重视生物药剂学的重要性。
第一节 生物药剂学概述
• 促进扩散:药物在载体的作用下,由高 浓度区转运到低浓度区 特点:
需要载体,有同类物竞争抑制现象和饱和现象 不需要能量,不受细胞代谢抑制剂的影响
• 主动转运:药物在载体和酶促系统的作 用下,由低浓度区到高浓度区的转运过 程。 特点:
• 逆浓度梯度转运
• 需要载体,有结构特异性,存在同类物竞争 现象和饱和现象 • 需要能量,受细胞代谢抑制剂的影响
V无生理学意义
• 影响分布的因素 • 血液循环及血管通透性 • 药物与血浆蛋白结合能力 • 血脑屏障与胎盘屏障 • 药物与组织的亲和力 • 药物相互作用对分布的影响
二、药物的代谢
• 概念 药物在体内发生化学结构的变化过程。 场所:肝脏、血浆、胃肠道等 作用:激活、灭活、增强活性、降低活性、产生 毒性代谢物 过程:
小肠的结构与药物的吸收
• 上皮细胞(epithelial cells)
• 小肠约长5~7m,直径约4cm。小肠黏膜表面有环 状皱壁,黏膜上有大量的绒毛和微绒毛,故有效 吸收面积极大,可达100m2。其中绒毛和微绒毛最 多的是十二指肠,向下逐渐减少。
• 小肠是药物吸收的主要部位,吸收以被动扩散为 主。由于小肠中(特别是十二指肠)存在着许多 特异性载体,所以小肠也是某些药物主动转运的 特异吸收部位(特别是十二指肠)。 • 肠液的pH约5-7,是弱碱性药物吸收的最佳环境
生物药剂学

生物药剂学生物药剂学是药学的一个重要分支学科。
生物药剂学研究的是利用生物制剂作为药物的特殊性质,包括生物来源、多样性、复杂性、不稳定性、高效性和高特异性,进一步研究生物药剂的制备、贮存和使用技术,以及药物的释放与传递机制等问题。
生物药剂学的研究成果对人类健康和经济发展具有重要意义。
一、生物药剂学的研究内容及意义生物药剂学的研究内容主要包括以下几个方面:1. 生物药剂的来源:生物药物的来源很广泛,包括从植物、动物、微生物等独特生物中提取的活性成分,如抗生素、植物活性成分、动物活性成分等。
2. 生物药剂的制备:生物药剂的制备是生物药剂学研究的重点,常用的制备方法包括发酵法、提取法、重组DNA技术等。
3. 生物药剂的贮存和使用技术:生物药剂的贮存和使用技术对于保证药物的有效性、安全性和稳定性至关重要,主要包括药品包装、储存条件、制剂配方等。
4. 药品的释放与传递机制:药品释放与传递机制是生物药剂学研究中的基础性问题,包括药物分子的药动学、药效学、生物利用度等方面的研究。
生物药剂学的研究意义在于:1. 增加生物药物的使用范围:生物药物因其来源广泛、结构多样而能满足医疗领域的多种需求,因此,生物药剂的研究有助于拓宽生物药物在医疗领域的使用范围,提高其医疗价值。
2. 保证生物药剂的有效性、安全性和稳定性:生物药剂技术的发展可以提高生物药物的配方设计和药品制剂质量控制,从而可保证生物药剂的有效性、安全性和稳定性。
3. 促进药物研究与开发进程:生物药剂学的研究可以发现新生物药物的作用机制和药物合成轨迹,为药物研究和开发提供新的思路和方法。
二、生物药剂的制备1. 发酵法的制备:生物药物的制备,尤其是复杂生物药物的制备,常用发酵法。
通过优化微生物菌株、培养基、发酵条件,掌握医药中所需的生物剂量的制备和高纯度提取。
2. 提取法的制备:提取法是另一种常见的生物药剂制备方法。
在这种方法中,生物源从动植物产物提取口粉或药效成分。
生物药剂学

上皮细胞膜液态镶嵌模型示意图
(二)生物膜性质
1.膜的流动性 具有流动性。 构成的脂质分子层是液态的,
2.膜结构的不对称性 膜的蛋白质、脂 类及糖类物质分布不对称。
3.膜结构的半透性
膜结构具有半透性, 某些药物能顺利通过,另一些药物则不能通过。
(三)膜转运途径
1.细胞通道转运 (transcellular pathway):
被动转运与载体媒介转运速率示意图
载体: 离子泵: Na-K-ATP Ca2+泵 I 2泵
药物溢出泵”(drug flux pump),P-糖蛋 白(P-glycoprotein): 可能量依赖性的将细胞内药物泵出到细胞外。 PepT1、 PepT2
二、药物转运机制
药物跨膜转运机制示意图
(一)被动转运
定义:被动转运(passive transport) 是指药物的膜转运 服从浓度梯度扩散原理,即从高浓度一侧向低浓度一侧扩散 的过程。
1.单纯扩散 单纯扩散是指药物的跨膜转运受膜两侧浓 度差限制过程。单纯扩散属于一级速率过程,服从Fick’s扩 散定律: dC/dt = -DAk(CGI - C)/h 当药物口服后,胃肠道中的浓度大于血中的药物浓度, P=DAk/h 。 则上式可简化为: dC/dt = PCGI
代 谢 产 物
三、生物药剂学的研究内容
1、研究药物的理化性质与体內转运的关系
溶解度、分配系数 -------------渗透速率
粒径、晶型、晶癖-------------溶出、释放
稳定性
-------------代谢
溶解度 好
不好 慢 溶出速率 快 不好
•筛选合适的盐 •筛选不同的晶型 •改善化合物结构 •微粉化 包合物 固体 分散体 无影响 相互作用 •增加脂溶性 •改善化合物结构 •加入P-糖蛋白抑制剂
(完整版)生物药剂学知识点

生物药剂学第一章生物药剂学概述1.生物药剂学(biopharmaceutics)是研究药物及其剂型在体内的吸收、分布、代与排泄过程,阐明药物的剂型因素、机体的生物因素与药物疗效之间的相互关系的科学。
2.药物的体内过程药物在体内转运和变化的基本过程包括吸收(Absorption)、分布(Distribution)、代谢(Metabolism)和排泄(Excretion),这一过程就称为药物的体内过程,也即ADME过程。
3.ADME过程Absorption:药物的吸收是指药物自给药部位进入体液循环的过程。
Distribution:药物进入体循环后向各组织、器官或者体液转运的过程称为分布;Metabolism:药物在吸收过程或进入体循环后,受肠道菌丛或体内酶系统的作用,结构发生转变的过程称为代谢或生物转化(biotransformation);Excretion:药物或其代谢产物排出体外的过程称为排泄。
其中吸收、分布、排泄等三个过程统称为药物转运(transport),而药物在体内依靠酶的作用发生化学变化成为新物质的过程称为转化或代谢(biotransformationor metabolism)。
两种变化往往结合进行,即药物在体内转运的同时发生转化。
药物的体内分布、代谢和排泄过程称为处置(disposition);代谢与排泄过程药物被清除,合称为消除(elimination)。
药物一经服用,则吸收即开始,一经吸收进入血液循环,则分布、代谢和排泄即开始。
4.生物药剂学研究的剂型因素①物的某些化学性质②药物的某些物理性质③制剂的剂型及用药方法④制剂处方组成⑤处方中药物的配伍及相互作用⑥制剂工艺过程、操作条件及贮存条件等。
5.生物药剂学研究的生物因素①种族差异如兔、鼠、猫、狗和人的差异,及同一生物如人的种族差异;②性别差异;③年龄差异;④遗传差异由遗传因素导致的个体差异;⑤生理与病理因素所引起的差异等。
6.生物药剂学的研究内容①研究药物的理化性质与体内转运的关系②研究剂型、制剂处方和制剂工艺对药物体内过程的影响③根据机体的生理功能设计控释制剂④研究微粒给药系统在血液循环中的命运⑤研究新的给药途径和给药方法⑥研究中药制剂的溶出度和生物利用度⑦研究生物药剂学的研究方法7.在新药开发中的作用①在新药的合成和筛选中,需要考虑体内的转运和转化因素②在新药的安全性评价中,药动学研究可以为毒性实验设计提供依据③在新药的制剂研究中,剂型设计的合理性需要生物药剂学研究进行评价④在新药临床前和临床试验中,需要进行动物或人体药动学研究第二章药物的口服吸收第一节药物的膜转运与胃肠道吸收一.生物膜的结构与性质物质通过生物膜(或细胞膜)的现象称为膜转运(membrane transport)口服药物的吸收再胃肠道粘膜的上皮细胞膜中进行。
生物药剂学

生物药剂学生物药剂学是一门重要的生物学分支学科,它研究生物制剂的生物学、制剂学、疗效学以及应用方面的问题。
生物制剂是以生物体或其组成部分为原料,用长时间培养、提取、纯化等方法制备的药品。
生物制剂不仅包括大分子药物,如重组蛋白、抗体等,也包括小分子化合物,如抗生素等。
生物药剂学一直是研究热点领域,具有广阔的应用前景。
随着生物科技的不断发展,生物制剂的种类和应用场合不断增加,如生物制剂用于治疗肿瘤、免疫缺陷病等已经得到广泛应用。
生物药剂学的研究内容包括:生物药品的生物学特征和生产工艺、药效学、剂型设计、质量控制、药代动力学和药效动力学等。
其中,生产工艺是生物制剂研究的重要组成部分,生产工艺的关键技术包括培养细胞的培养基、细胞种类、生产设备和控制条件等,这些都直接影响到药品的质量和效果。
生物制剂的药效学是指药物在体内的作用机理和效果。
其中,抗体药物是生物制剂的重要组成部分,它们通过干扰疾病是否起源于肿瘤,改变正常细胞和肿瘤细胞之间的通讯,从而达到治疗肿瘤的作用。
剂型设计是针对生物制剂的药物形态设计,涵盖了微量注射、口服、喷雾和膜系列剂型等,同时需要考虑到药物的自由基和药物稳定性等问题,所以剂型设计是生物制剂的重要组成部分。
质量控制是确保生物制剂质量稳定的一系列控制措施,它包括原料质量控制、生产环节控制、储存控制等,同时需要考虑到药品的微生物污染、电子混杂等问题。
药代动力学和药效动力学是指药物在人体内的动力学特征和作用效果,也是生物制剂的重要组成部分。
药代动力学探究药物在人体内的吸收、分布、代谢和排泄过程,了解药物的药物动力学特征,以便进行临床应用。
药效动力学是指药物作用的效应速度、持续时间和疗效水平,它是生物制剂治疗效果的关键。
总之,生物药剂学是一门综合性学科,它涉及了多个学科的知识,涵盖了药物生产、药效学、剂型设计、质量控制等多个方面,目标是实现药物的高效治疗,维护人类健康。
生物药剂学概述

生物药剂学概述一、生物药剂学的基本概念生物药剂学(biopharmaceutics)是关于药物制剂或剂型用于生命有机体(或组织)的科学。
是研究药物及其剂型在体内的吸收、分布、代谢与排泄过程,阐明药物剂型因素、机体生物因素与药物效应三者之间的相互关系的科学。
(一)剂型因素1.药物的某些化学因素如同一药物的不同盐、酯、络合物或衍生物。
2.药物的某些物理因素如粒子大小、晶型、晶癖、溶解度、溶出速度等。
3.药物的剂型及用药方法。
4.制剂处方中所用的辅料种类、性质和用量。
5.处方中药物的配伍及相互作用。
6.制剂的工艺过程、操作条件和贮存条件等。
(二)生物因素主要包括:1.种属差异2.性别差异3.年龄差异新生儿因葡萄糖醛酸结合酶不足,加之肾功能发育不全,服用氯霉素后的消除过程受到影响,血药浓度升高,易蓄积中毒而致“灰婴综合征”。
又如肝脏对药物的生物转化功能随年龄增长而降低,老年人使用主要经肝脏代谢灭活的药物,如苯巴比妥、对乙酰氨基酚、保泰松、吲哚美辛、氨茶碱、三环类抗抑郁药,血药浓度可能增高1倍;同时半衰期往往延长作用时间延长。
4.不同生理病理状态导致的差异5.遗传因素(三)药物效应包括治疗效果、副作用和毒性,是药学学科与药学工作者关注的核心。
二、药物体内过程吸收(absorption)是指药物从用药部位进入体循环的过程。
药物从体循环向各组织、器官或体液转运的过程称为分布(distribution)。
药物在吸收过程或进人体循环后,受肠道菌群或体内酶系统的作用,结构发生转变的过程称为代谢(metabolism)或生物转化(biotransformation)。
药物或其代谢产物排出体外的过程称排泄(excretion)。
药物的吸收、分布和排泄过程统称为转运(transport),而分布、代谢和排泄过程称为处置(disposition),代谢与排泄过程称为消除(elimination)。
三、生物药剂学的研究工作及其在新药开发中的应用(一)生物药剂学的研究工作①研究药物的理化性质对药物体内转运行为的影响;②研究剂型、制剂处方和制剂工艺对药物体内过程的影响;③根据机体的生理功能设计缓控释制剂;④研究微粒给药系统在血液循环系统的命运;⑤研究新的给药途径与给药方法;⑥研究中药制剂的溶出度和生物利用度;⑦研究生物药剂学的试验方法。
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吸收 (Absorption) :药物从用药部位进入体循环的过程。 分布 (Distribution) :药物进入人体循环后向各组织、器官 或者体液转运的过程。 代谢 (Metabolism) :药物在吸收过程或进入体循环后, 受 肠道菌丛或体内酶系统的作用, 结构发生转变的过程。(生物 转化) 排泄 (Excretion): 药物或其代谢产物排出体外的过程。 转运 (Transport) —— 药物的吸收、分布和排泄过程。 处置(Disposition) —— 分布、代谢和排泄过程。 消除 (Elimination) —— 代谢与排泄过程。
第一章 生物药剂学概述
一、生物药剂学的定义 二、药物的体内过程
三、生物药剂学的研究内容
四、生物药剂学的发展 五、生物药剂学与相关学科的关系
第一章 生物药剂学概述
一、生物药剂学的定义
生物药剂学 (Biopharmaceutics,Biopharmacy)
研究药物及其剂型在体内的吸收、分布、代 谢与排泄过程。 阐明药物的剂型因素,机体生物因素和药物 疗效之间相互关系的科学。
4. 研究微粒给药系统在血液循环中的趋向
第一章 生物药剂学概述
三、生物药剂学的研究内容
5.研究新的给药途径与给药方法
第一章 生物药剂学概述
三、生物药剂学的研究内容
6. 研究中药制剂的溶出度和生物利用度
马钱子片、牛黄清心丸、霍香正气丸、雷公藤 缓释片、伤湿止痛膏、水飞蓟素片、小活络丸、 前列宁片 —— 溶出度研究 牛黄解毒丸、复方丹参片、香砂六君子丸、 琥珀抱龙丸等 —— ADME-Tox研究 小活络丹、左金丸、穿心莲内醋片、三黄片、 银翘片、益肝灵片、复方丹参片、葛根黄酮滴 丸等 —— BA研究
***
第一章 生物药剂学概述
二、药物的体内过程
第一章 生物药剂学概述
二、药物的体内过程
口服 胃肠道 肝 胆
吸入
静注 腹腔 皮下
粘膜
皮肤
肺
门静脉血
血液和淋巴组织
细胞外液 脂肪
肾 粪便 尿
肺
分泌组织
器官
膀胱 肺泡
呼气 分泌物 软组织 脂肪
第一章 生物药剂学概述
三、生物药剂学的研究内容
1. 研究药物理化性质与体内转运的关系 改善难溶性药物溶出速率: 提高药物的吸 收 制成前体药物:以利于药物的吸收、分布、 代谢、排泄 粒径、晶型、晶癖:影响药物溶解度、溶 出速度,影响制剂的体内吸收
第一章 生物药剂学概述
三、生物药剂学的研究内容
1. 研究药物理化性质与体内转运的关系
溶解度
快 不好 慢
溶解度 P-糖蛋白底物
不稳定
筛选合适的盐 筛选不同的晶型 改善化合物结构 微粉化、包合物、固体分散体
无影响 相互作用
透过性
不好
增加脂溶性 改善化合物结构
胃中稳定性 代谢稳定性
肝代谢 代谢稳定
(二ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ药物的吸收预测
预测药物吸收的参数:药物在正辛醇和水中的分配系数 的对数值。
“The rule of five”: 化合物的理化参数满足下列任意两项时,在小肠中的吸收 差。 分子量大于500 氢键给体数大于5个 氢键受体数大于10个 计算得到的logP值大于5.0
第一章 生物药剂学概述
第一章 生物药剂学概述
三、生物药剂学的研究内容
7. 研究生物药剂学的研究方法
研究溶出速率测定方法
溶出度测定装置的改进, 溶出介质等条件
建立模拟体内吸收的体外模型
鼻腔给药、口腔粘膜给药、经皮给药
第一章 生物药剂学概述
四、生物药剂学的发展
(一)生物药剂学的分类系统
第一章 生物药剂学概述
四、生物药剂学的发展
***
第一章 生物药剂学概述
一、生物药剂学的定义
研究生物药剂学的目的
正确评价药剂质量。 设计合理的剂型、处方及生产工艺。 为临床合理用药提供科学依据。 使药物发挥最佳的治疗作用。
第一章 生物药剂学概述
一、生物药剂学的定义
剂型因素
药物的某些化学性质:化学形式(药物的不同盐、 酯、络合物或前体药物), 药物的化学稳定性等。 药物的某些物理性质:粒子大小、晶型、溶解度、 溶出速率等。 药物的剂型(片剂、注射剂 etc.)及用药方法。 制剂处方中所用的辅料的性质与用量。 处方中药物的配伍及相互作用。 制剂的工艺过程、操作条件及贮存条件等。
以处方保护药物 研究代谢药物
不稳定
生物利用度好
第一章 生物药剂学概述
三、生物药剂学的研究内容
2. 研究剂型、制剂处方和制剂工艺对药物体内 过程的影响
第一章 生物药剂学概述
三、生物药剂学的研究内容
3.根据机体的生理功能设计缓控释制剂
消化道pH值 药物转运时间 酶与细菌 胃内漂浮制剂 肠溶制剂 生物粘附制剂 结肠靶向制剂
第一章 生物药剂学概述
三、生物药剂学的研究内容
4. 研究微粒给药系统在血液循环中的趋向
微粒 微粒+修饰PEG
血液循环
血浆调理素吸附
血液循环
避免被血浆调理素吸附
加速 RES吞噬 被动靶向 靶器官 RES丰富组织 肝,脾
降低RES吞噬 主动靶向 选择性靶器官
第一章 生物药剂学概述
三、生物药剂学的研究内容
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第一章 生物药剂学概述
一、生物药剂学的定义
生物因素
种族差异:不同的生物种类, 不同的实验动物和 人的差异, 同一种生物在不同地理区域和生活条 件下形成的差异, 不同人种的差异。 性别差异:动物的雌雄和人的性别差异。 年龄差异:新生儿、婴儿、青壮年和老年人的生 理功能差异。 生理和病理条件的差异:生理因素如妊娠及各种 疾病引起的病理因素。 遗传因素:人体内参与药物代谢的各种酶的活性 个体差异。
四、生物药剂学的发展
(三)多肽及蛋白类药物非注射给药研究
传统给药方式:注射 缺点:生物半衰期短,需长期反复给药,病人顺应性 差。 非注射给药途径的新机型: 口服、非胃肠道粘膜(口腔、鼻、直肠、眼)、肺部、 透皮、皮下埋植。 缺陷:生物利用率较低 研究方向:考察影响药物吸收的因素与寻求促进的方 法,重点为提高生物膜透过性和抵抗酶降解两个方面。
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第一章 生物药剂学概述
一、生物药剂学的定义
药剂学
药物
给药剂型 药物制剂
无生理活性 添加物
制剂设计
代谢 吸收 生物体内
各部位 的分布
到达作 用部位
生物药剂学
排泄
(感受性)
投药 应用于人体
药理效果
医药品制剂的制备及人体的应用、产生药效的过程
第一章 生物药剂学概述
二、药物的体内过程
生物药剂学的基本概念