第二章药物代谢动力学
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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基本要求重点难点讲授学时内容提要1 基本要求[TOP]1.1 掌握膜两侧pH对药物跨膜转运的影响及其有关运算；掌握首过消除、生物利用度、表观分布容积的药理学意义和计算公式；掌握肝药酶的特性、肝药酶诱导剂、肝药酶抑制剂及其对药物作用的影响；掌握肾小管重吸收和肝肠循环的药理学意义及两者对药物作用的影响；掌握药物消除及消除速率的基本概念，熟悉典型的量效曲线、房室模型、多次定时定量重复给药的动力学及其计算；掌握药物的消除速率常数（K）、半衰期（t1/2）、消除率（Cl）、稳态血浓(Css)等的药理学意义及其表达公式。
1.2 熟悉药物的吸收、分布的概念及其影响因素；熟悉一级动力学消除及零级动力学消除和应用。
1.3 了解药物跨膜转运的主要形式和特点；了解药物体内生物转化（代谢）的概念及主要方式；了解药物排泄的概念和排泄的主要途径。
2 重点难点[TOP]2.1 重点1．药物的跨膜转运：被动转运和主动转运(重点阐明单纯扩散的理论和实际意义)。
2．吸收、分布、生物转化与排泄及其影响因素。
3．基本参数及概念：生物利用度、血药峰值浓度、血浆半衰期、•表观分布容积、清除率和房室概念。
肝药酶诱导剂及抑制剂,首过消除等基本概念。
4．药物消除动力学：零级动力学、一级动力学与药物半衰期(t1/2)•的理论与实际意义。
连续多次给药的血药浓度变化：经5个t1/2血药浓度达稳态坪值；首次负荷剂量。
2.2 难点1．药代动力学数据的意义和应用2．如何应用这些参数优化治疗方案和个体Wq21270;用药3 讲授学时[TOP]建议3学时4 内容提要[TOP]第一节第二节第三节第四节第五节第六节第七节药物代谢动力学第一节药物分子的跨膜转运[TOP]一、药物通过细胞膜的方式药物分子通过细胞膜的方式有滤过（水溶性扩散）、简单扩散（脂溶性扩散）和载体转运（包括主动转运和易化扩散）。
（一）滤过（filtration）（二）简单扩散（simple diffusion）绝大多数药物按此种方式通过生物膜。
药物代谢动力学
第二章药物代谢动力学药物代谢动力学（药动学）：指药物的体内过程，研究药物的吸收、分布、代谢和排泄，血药浓度随时间而变化的规律。
常用数学公式和图解表示。
第一节药物分子的跨膜转运药物的吸收、分布、排泄需要通过各种生物膜。
生物膜基本结构：液态脂质双分子结构脂溶性物质容易通过功能蛋白质（载体、酶、受体）膜孔转运小分子物质转运方式1．被动转运：不耗能，顺浓度差（高→低）转运。
（1）简单扩散：称脂溶性扩散，高浓度→低浓度，转运数度取决膜二侧浓度差、脂溶性、极性、分子量。
药物属弱酸、弱减性，以离子、非离子型存在，非离子型易转运，解离程度取决药物的pK a（解离常数的负对数）,并受pH的影响。
弱酸性药物:解离方程式HA ===H+ +A- Ka(解离常数) =〔H+〕〔A-〕/〔HA〕（两侧取负对数）-logKa = - log〔H+〕-- log〔A-〕/〔HA〕pKa = pH - log〔A-〕/〔HA〕（以指数表示）10 pH - pKa = A-(离子型)/HA（非离子型）当pH = pKa(100 = 1),解离型 = 非解离型既pKa = 药物解离一半时的pH值。
药物的pKa是不变的，pH的变化明显影响药物的解离。
苯巴比妥（弱酸性），pKa = 7.4,在胃中的吸收。
血浆(pH = 7.4) 胃粘膜胃液(pH = 1.4)HA HA‖‖A- A-+ +H++结论:弱酸性药物在酸性环境中，解离少，易吸收；″″″在碱性″，″多，难吸收；弱碱性药物在酸性环境中，解离多，难吸收；″″″在碱性″，″少，易吸收；2．主动转运：通过细胞膜上的载体，逆浓度差转运，耗能，可发生竞争性抑制（丙磺舒抑制青霉素的排泄）。
第二节药物的体内过程一、吸收吸收：药物经给药部位进入血循环。
1．胃肠道给药口服：经胃肠道粘膜，主要由小肠被动吸收。
（1）胃内pH = 0.9--1.5;小肠内5--8，多数药物都可吸收。
（2）小肠比胃吸收面积大；小肠血流丰富蠕动较快。
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。
2第二章 药物代谢动力学
三、代谢 （生物转化）
（biotrans formation）
药物在体内的化学结构的变化称为生物转化。
主要在肝进行，能将脂溶性药物转化为极性大、水溶性高 的代谢物而利于排出。生物转化与排泄统称为消除 （elimination)。 1、生物转化步骤： 第一步为氧化、还原或水解，通常使药物失效，但少数反 而活化，如环磷酰胺转化为醛磷酰胺才有抗癌作用。 第二步为结合，结合后的产物药理活性降低或消失，水溶 性增加易经肾排出。
2、肝药酶：是肝微粒体混合功能氧化酶系统的简 称，主要成分是细胞色素p-450酶系统，简称CYP （还原型CYP与一氧化碳结合时，在波长450nm 处有一最大吸收峰，故名）。参与许多生理代谢 物及数百种药物的转化。
特性：专一性低，易饱和，个体差异大，易受 药物的诱导或抑制。 肝药酶诱导剂 ：是指能诱导提高肝药酶活性的 药物，是药物产生耐受性的原因之一。 肝药酶抑制剂：是指能降低、抑制肝药酶活性 的药物，如氯霉素等与苯妥英钠的合用。
4、乳汁排泄：由于乳汁略呈酸性又富含脂质，所以脂溶性高 的药物和弱碱性药物如吗啡、阿托品等可自乳汁排泄。
5、其他途径排泄：肺、汗腺、唾液及泪液等，但量很少。
第三节
体内药量变化的时间过程
时效关系：药物效应随时间的推移而变化的关系。 时量关系：血药浓度随时间的推移而变化的关系。 峰值浓度（Cmax）：药物在体内达到的最大浓度。 达峰时间（Tpeak）：从给药时至峰值浓度的时间。
. 4-3.4 = [ A - ] = 104 = 10000/1 血浆中：107
[HA]
[A-] 占99.99%
[HA] 占0.01%
离子障 ：是指非离子型药物可以自由透过生物膜，而
离子型药物则被限制在膜的一侧的现象。
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。
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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二、药物作用的主要类型
（二）选择作用与普遍作用 （1）选择作用：药物对机体不同组织器官在
作用性质或强度上的差异。
（2）普遍作用：有些药物对其所接触的组织
器官都有类似作用。
三、药物作用的两重性
（一）防治作用 1、预防作用：用药的目的在于预防疾病的发生 2、对因治疗：在于消除原发致病因子，彻底治愈
疾病，又称治本；如抗生素杀灭病原体、解毒药消 除毒物等。
及药物等因素影响
（二）作用于受体药物的分类
药物作用于受体必须具备两个条件：
亲和力 效应力：又称为内在活性
根据效应不同，分为
激动药 阻断药
1、激动药
既有亲和力又有效应力的药物 （1）完全激动药：有较强亲和力和较强效应
力的药物。
（2）不分激动药：有较强亲和力，但效应力
较小的药物。单独存在时有较弱的激动受体的作 用与激动药合用可拮抗激动药的部分效应。
布到机体各个组织器官发生的作用。
二、药物作用的主要类型
（二）直接作用和间接作用
（1）直接作用或原发作用：药物在所分布的
组织器官直接产生的作用，如去甲肾上腺素升高血压、
广谱抗生素的抑菌或杀菌作用。
（2）间接作用或继发作用：由直接作用起的
药物作用，如去甲肾上腺素减慢心率、广谱抗生素导致
的“二重感染”。
截至１９６３年在世界 各地，如西德、美国、 荷兰和日本等国，由于 服用该药物而诞生了
１２ ０００多名这种形状 如海豹一样的可怜的婴 儿。
不良反应
（3）变态反应：
药物作为抗原或半抗原所引发的免疫反应， 又称过敏反应。
不良反应
药物变态反应的特点：
➢过敏体质容易发生。 ➢已过敏者其过敏性终生不消退。 ➢结构相似的药物有交叉反应。 ➢在治疗量或极少量时都可发生 ➢致敏物质可以是药物本身、药物的代谢物或药 物制剂中的其它物质
二、药物与受体的作用
（一）受体的概念及特性 受体： 存在于细胞膜、胞浆内、细胞核上的大分子 物质，能识别、结合特异性配体（药物、递 质、激素等），产生效应。
受体的特性
1、特异性——对配体识别能力强 2、灵敏性——对配体亲和力高 3、饱和性——数量有限，同类配体竞争 4、可逆行——与配体的复合物可解离 5、多样性——亚型、分布、各种调节 6、可调节性——受体数目、敏感性受生理、病理
2、阻断药
有较强亲和力，但无效应力。 （1)竞争性阻断药：能和激动药可逆性的竞争
同一受体，拮抗激动药的作用。
（2）非竞争性阻断药：与受体结合后是相对
不可逆的，从而导致受体构型改变和受体反应性 下降，使激动药难以与受体结合。
（三）受体调节
在生理、病理或药物等因素影响下，受体数目、
亲和力和效应力等方面发生改变称受体调节。 1、受体增敏：长期使用受体阻断药引起受体数
②身体依赖性：又称生理依赖性或成瘾性，是
长期使用依赖性药物时机体产生的一种适应状态， 必需有足量的药物维持才能使机体处于正常功能 状态，突然停药，可出现戒断综合征。
不良反应
8、停药反应：
长期应用某药，突然停用原有疾病症状迅速重现 或加剧的现象。
第二节 药物的效量/阈剂量 极量/最大有效量 最小中毒量 最小致死量
治疗指数：
药物半数致死量 （LD50)/半数有效 量（ED50）。
安全范围：
95%有效量（ED95) 与5%致死量（LD5) 之间的距离。
第三节 药物作用机制
一 、药物作用机制的类型 1、改变细胞内环境的理化性质： 2、影响细胞代谢： 3、影响酶的活性 4、影响物质转运 5、影响免疫 6、作用与受体
二、量效曲线
1、量效关系：药物剂量与效应之间的关系。 2、量效曲线：以药物剂量为横坐标，药物效应
为纵坐标作图可得到反应两者关系的曲线图。
二、量效曲线
量反应性量-效曲线 质反应性量效曲线
三、量效曲线的意义
效能：药物所产
生的最大效应
效价强度：简称
效价，引起等效反 应所需的剂量。
三、量效曲线的意义
不良反应
药物变态反应的临床表现：
➢常见表现有发热、皮疹、血管神经性水肿、哮喘 及血清病样反应。 ➢最严重表现是过敏性休克，且以青霉素常见。 ➢对于易致过敏的药物（如青霉素）或过敏体质的 病人，用药前应进行过敏试验
不良反应
4、后遗效应：停药后血药浓度降至阈浓度以下
时残存的药理效应。
5、继发反应：由药物的治疗作用所引起的不良
目增多，亲和力、效应力增强，受体对激动药的 敏感性和反应性增强。
2、受体脱敏：长期使用受体激动药
（四）受体类型
1、离子通道型受体 2、G蛋白耦联受体 3、酪氨酸激酶受体 4、甾体激素受体
（五）信号转导
将细胞外信息传递到细胞内的过程称为 信号转导。
第二章 药物效应动力学
学习目标：
1、掌握：药物基本作用、作用类型、不良反应类 型及其特点、受体激动药、受体阻断药。 2、熟悉：药物的量效关系 3、了解：药物作用机制
什么是药效学?
药效学
是研究药物对机体的作用规律及作用机 制的科学，是药理学的重要组成部份， 全称药物效应动力学。
第一节 药物作用的基本规律
3、对症治疗：在于改善疾病症状，又称治标
三、药物作用的两重性
（二）不良反应：
凡不符合用药目的或给病人带来病苦或危害的反
应。 分类：
副反应 毒性反应 变态反应 后遗效应 继发反应 特异质反应
依赖性 停药反应
不良反应
（1）副作用：药物在治疗剂量时出现的与治疗
目的无关的作用，又称副反应。
有以下特点：
➢药物本身固有 ➢轻、可预知 ➢可恢复 ➢治疗作用和副反应可相互转化
后果，又称治疗矛盾。
6、特异质反应：少数病人由于遗传异常，对某
些药物产生的异常反应。
不良反应
7、依赖性：
长期应用某些药物，机体对药物产生了依赖和需 求，从而迫切要求继续使用以避免停药引起的不 适。
不良反应
①精神依赖性：又称心理依赖性或习惯性，是
指用药后机体产生的一种愉快满足感，有连续用 药的欲望，停药有主观不适，但无客观体征，停 药对机体不产生严重危害。
一、药物的作用
（二）药物的基本作用 1、兴奋作用：凡能使机体生理功能和生化代谢
增强的作用
2、抑制作用：凡能使机体生理功能与生化代谢
减弱的作用 兴奋与抑制作用在一定条件下可相互转换
二、药物作用的主要类型
（一）局部作用和吸收作用 （1）局部作用：药物在吸收入血前，在用药部
位出现的作用。
（2）吸收作用或全身作用：药物吸收后，分
一、药物作用：兴奋作用、抑制作用
局部作用与吸收作用
二、主要类型： 直接作用与间接作用
选择作用与普遍作用
三、药物作用的两重性：不良反应类型及特点
一、药物的作用
（一）药物作用与药理效应 药物作用：药物对机体的初始作用。 药理效应：药物作用引起机体生理、生化功能
或形态的变化，是药物作用的结果，是机体对药 物反应的表现。
不良反应
（2）毒性反应：药物在用量过大、用药时间
过长产生的危害性反应。
①急性毒性：指一次或突然使用过量药物，立
即引起危及机体及其生命功能的严重反应。
②慢性毒性：指反复长时间用药引起的毒性反
应。如长期服用氯丙嗪造成肝损害。 ③致突变，致癌和致畸。
在怀孕一二个月之
间，服用了反应停的母 亲便生出这样的畸形儿。 这种婴儿手脚比正常人 短，甚至根本没有手脚。