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。
药物的代谢动力学名词解释
药物的代谢动力学名词解释
药物的代谢动力学是研究药物在体内代谢过程的一门学科，涉及到一系列特定的名词和概念。
以下是一些常见的药物代谢动力学名词解释：
1. 代谢：药物代谢是指药物在体内发生的化学转化过程，通过代谢作用，药物可以被转化为活性代谢产物或无活性代谢产物，以及被清除出体外。
2. 代谢酶：代谢酶是参与药物代谢反应的酶类蛋白，负责催化药物分子的转化。
常见的代谢酶包括细胞色素P450酶（CYP450酶）和UDP-葡萄糖转移酶（UGT）等。
3. 代谢途径：代谢途径是药物在体内发生代谢反应的不同路径。
代谢途径可以是氧化、还原、水解、酯化、葡萄糖苷化等。
4. 代谢产物：代谢产物是药物代谢反应的终产物。
代谢产物可以是活性代谢产物，具有药理活性或毒性；也可以是无活性代谢产物，无药理作用或低药效。
5. 半衰期：药物的半衰期是指体内的半数药物浓度消失所需的时间。
半衰期可以反映药物在体内的代谢速率，通常用于衡量药物的清除速度和给药间隔。
6. 受体饱和：当药物在体内代谢酶的催化下发生代谢反应时，代谢酶可能会达到其最大催化能力。
当药物浓度超过代谢酶的饱和点时，药物的代谢速率将不再线性增加，而是逐渐趋于饱和。
这些名词和概念是药物代谢动力学中的重要内容，对于理解药物在体内的代谢过程和药物效应具有重要意义。
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
药物的药物代谢动力学与药效动力学研究
药物的药物代谢动力学与药效动力学研究药物代谢动力学（Pharmacokinetics，简称PK）和药效动力学（Pharmacodynamics，简称PD）是药物研究中的重要分支，用于评估药物在体内的代谢过程以及对生理系统产生的效应。
药物代谢动力学研究药物在体内的转化和消除过程，而药效动力学则关注药物与生理系统之间的相互作用。
一、药物代谢动力学药物代谢动力学是研究药物在生物体内的吸收、分布、代谢和排泄（ADME）过程的科学。
它对于理解药物在体内的行为和作用机制至关重要。
1. 药物吸收药物的吸收过程是指药物进入机体循环系统的过程。
吸收方式有经口、经肠道、经皮肤、经肺等多种途径。
药物的溶解性、脂溶性和分子大小等因素会影响其吸收速度和程度。
2. 药物分布药物分布过程是指药物通过血液循环系统进入不同组织和器官的过程。
药物在体内的分布受到血流动力学、药物亲和性和生物膜透过性等因素的影响。
3. 药物代谢药物代谢是指药物在体内经过化学反应转化成代谢产物的过程。
大部分药物在肝脏中发生代谢，药物代谢酶如细胞色素P450系统则起到关键作用。
药物代谢会影响药物的活性、毒性和药物与其他物质之间的相互作用。
4. 药物排泄药物排泄是指药物及其代谢产物通过肾脏、肝脏、肠道、肺等途径离开机体的过程。
主要排泄方式有尿液排泄、胆汁排泄、呼气排泄等。
二、药效动力学药效动力学研究药物与生理系统之间的相互作用，包括药物对受体的结合、信号传导和引起的生理反应等过程。
药效动力学研究可帮助我们理解药物的药理作用和临床应用。
1. 药物作用机制药物作用机制是指药物与受体相互作用引起药物效应的过程。
药物可以通过与受体结合、抑制或激活受体的信号通路等方式产生作用。
2. 药物剂量-效应关系药物剂量-效应关系研究药物剂量与生理效应之间的关系。
通过研究药物的剂量-效应曲线可以确定药物的剂量范围、给药频率以及最佳剂量等。
3. 药物相互作用药物相互作用是指两种或多种药物在体内同时存在时，彼此相互影响或改变对生理系统的作用的现象。
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)
30
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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
药理
药动学的基本概念与参数
3、生物利用度（Ｆ）：指药物被吸收入体 循环的相对量和速度， Ｆ＝Ａ／Ｄ×１００％ Ａ：进入体循环的药量，Ｄ：给药剂量 影响因素： ①药物制剂 ②首过消除。
药理
药动学的基本概念与参数
4、表观分布容积（Vd）：指静脉注射一定量 药物待分布平衡后，按测得的血药浓度计 算该药应占有的血浆容积。 V=5L 血浆的容量 Vd＝A(mg)/C(mg/L ） ) （血流丰富器官 意义：了解药物分布的广泛程度或组织中 V=10-20L 细胞外液容量 生物大分子结合程度。如 ,一定量的药物Vd V=40L 细胞内、外液容量 大时，血药浓度低，组织分布广； （全身体液） Vd小时， 血药浓度高，组织中药物少。 V>100L 集中分布于某一器官
药理
第三章 药物代谢动力学
pharmacokinetics
扬州环境资源职业技术学院
Department of Pharmacology
药物代谢动力学
吸收 absorption
药理
体 被动 内 分布 distribution 过 代谢 metabolism 转 化 程 （生物转化） 排泄 excretion
药理
在生理情况下，乳腺腺泡内的 PH 值约为 7.0 ，细胞外液的 pH值约为 7.4 ，因此哺乳妇能用弱碱性药物 吗啡吗？
7.4 （OH-）
吗啡
OH-
乳腺腺泡
7.0
药理
二、主动转运：指药物从浓度低的一侧向浓 度高的一侧转运的过程。（泵转运） 特点 1 .逆差、耗能---上山运动 2 .需载体转运(Carrier)
药理
pH值对弱酸（碱）性药物转运的影响。
pH值
解离度
脂溶性 水溶性 脂溶性高--易扩散 脂溶性低--难扩散
酸酸碱碱难解离 酸碱碱酸易解离
药理
在生理情况下，细胞内液的 PH 值 约为7.0，细胞外液的pH值约为7.4， 因此弱酸性药物在细胞外的分布浓 度较高，对吗？
7.4 （OH-）
+ H 7.0
3 .特异性 3 .饱和性 4 .竞争性抑制
药理
滤过 (水溶性)
简单扩散 (脂溶性)
离子
载体转运 载体转运
镶嵌蛋白
水相孔道
载体转运
滤过 简单扩散 离子通道 易化扩散
载体转运
药理
药物体内过程-----吸收
一、吸收 指药物从用药部位进入血液循环的过
1.
程。 胃肠道给药 ：口服 舌下给药 直肠给药 首关消除 指药物经过肠粘膜及肝脏时 被 部分灭活，使进入体循环 的药 量减少的现象。舌下给药 和直肠给药无首关消除。
药理
药理
药代学—药物体内过程:排泄
肾小管
H+
药物H+
体 外
脂溶性
巴比妥类 催眠药H+
血管
药理
药代学—药物体内过程:排泄
碳酸氢钠
肾小管 体 外
H+
巴比妥类 催眠药H+
血管
药理
药代学—药物体内过程:排泄
碳酸氢钠 肾小管
OH-
药物H+
体 外
脂溶性
巴比妥类 催眠药H+
血管
药理
药代学—药物体内过程:排泄
转 运 主动
药效
效应器官
组织贮存 游离 结合
各 种 药 给 物 药 途 径
细 胞 血 膜 液 游离型药物
分布 排泄 肾
吸收 结合型药物 代谢物
储库作用
肝
生物 转化
药理
水相孔道
表在蛋白
载体
膜外侧
疏水端 亲水端
嵌入蛋白
通道蛋白Βιβλιοθήκη 膜内侧药理药物的转运方式 一、被动转运：顺差、不耗能---下山运动 1 .滤过：小分子、水溶性物质通过 2 .简单扩散：小分子、脂溶性物质通过 影响药物简单扩散的主要因素有： 药物分子量的大小、 脂溶性高低和极性大小。 pH值高低
①灭活 大多数 ②减活 ③增活 形成活性代谢物， ④增毒 产生毒性代谢物。
药理
药物体内过程-----生物转化
药物在体内转化的两个步骤： 第一步： 氧化、水解、还原；大多数灭活 第二步：结合 几乎全灭活 肝药酶 肝脏微粒体细胞色素P-450酶系 统。能促进体内药物生物转化 特点 专一性低，活性有限，个体差异大 和活性可受药物影响。
药理
药物体内过程-----分布
③局部器官血流量： 再分布——药物从一种组织向另一 种组织转移的过程； ④药物与组织的亲和力：碘剂、氯喹 ⑤细胞屏障：血脑屏障、胎盘屏障和血眼屏 障
药理
药物体内过程-----生物转化
生物转化 指药物在体内发生化学结构的
改变。 生物转化与排泄统称为消除。 药物经生物转化后，其结局如下：
药理
药物体内过程-----吸收
口腔粘膜 胃粘膜 舌下 首过消除
胆管 肝肠循环
口 服
肠 粘 膜
直肠粘膜
肝
体 循 环
淋巴管 直肠粘膜
药理
药物体内过程-----吸收
肝脏代谢 心脏
体 循 环
肠粘膜代谢 小肠 首关消除示意图 药物
药理
药物体内过程-----分布
分布
药物从血液进入组织的过程。 影响药物在体内分布的因素： ①药物化学结构和理化性质：pH值 ②药物与血浆蛋白结合： 结合型 a.暂时失活（不能到血管外达到 作用部位），不能进行转运、 代谢和排泄，起储库作用 b.结合存在饱和性和竞争性抑制 现象；
药理
药物体内过程-----排泄
1、定义：药物及其代谢物被排出体外的过 程。 1）肾脏排泄：是大多数药物的主要排泄途径。
尿液pH值对药物排泄的影响：弱酸性药物在碱性尿 液中解离多，重吸收少，排泄快，而在酸性尿液中 解离少，重吸收多，排泄慢。弱碱性药物则相反。 意义：改变尿液pH值可以改变药物的排泄速度，用 于药物中毒的解毒或增强疗效。
潜伏期
持续期
残留期
t
药理
药动学的基本概念与参数
2、药物的消除与蓄积 零级动力学消除 （恒量［速］消除）：指 当体内药物过多时，机体以最大能力消除 药物（恒量［速］消除），血中药物消除 速度与血药浓度无关。其特点是①恒量消 除②t1/2不恒定③易蓄积中毒。 一级动力学消除（恒比消除）：指血浆药 物消除速度与血药浓度成正比。
2）胆汁排泄
肝肠循环：指自胆汁排进十二指肠的结合型药 物在肠中经水解后被再吸收的过程。
3）其它排泄途经：肺、乳汁、肠道和汗腺等。
再次产生作用
治疗作用 毒性作用
药理
肝脏
药物 药物 药物
体 外 药物肝肠循环示意图
药理
药动学的基本概念与参数
1、时量关系及时效关系示意图：
C
Tpeak
MTC
Cmax
MEC
药理
药动学的基本概念与参数
5、血浆半衰期（ half time t1/2 ）：指血药 浓度下降一半所需的时间。 6、坪值（Css）：恒速恒量给药时，经过５ 个t1/2，此时给药速率与消除速率相等血药 浓度可达稳态水平，即稳态浓度（Ｃss）。