第二章--口服药物的吸收知识讲解
口服药物的吸收ppt课件

被动转运的特点是: ①药物从高浓度侧向低浓度侧的顺浓度梯度转运。 ②不需要载体,膜对药物无特殊选择性。 ③不消耗能量,扩散过程与细胞代谢无关,不受细 胞代谢抑制剂的影响。 ④不存在转运饱和现象和同类物竟争抑制现象。
2.细胞旁路通道转运 (paracellular pathway)
-是指一些小分子物质经过细胞间连接处的微孔进入体循环的 过程。 -小分子水溶性药物可通过该通道转运吸收。
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2.膜孔转运(membrane pore transport):药物通过含水 小孔转运的过程。
上皮细胞膜上有约0.4~0.8nm大小的微孔,这些贯穿细胞膜且充满水的 微孔是水溶性小分子药物的吸收通道。
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-Hendreson - Hasselbalch 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与消化道pH的函 数,
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。
第二章 口服药物吸收
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第一节 药物的膜转运与胃肠道吸收
• 膜转运(membrane transport): 物质 通过生物膜(或细胞膜)的现象。膜转运 是重要的生命现象之一 。
• 药物的吸收(absorption): 是指药物从 给药部位进入体循环的过程。Biblioteka 2019/12/272
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被动转运与载体媒介转运速率示意图
第二章口服药物的吸收PPT课件

载体媒介 促进扩散 有 转运
主动转运 有
不需要 需要
膜动转运 胞饮作用 无
需要
吞噬作用 无
需要
无
氨基酸、葡萄糖、
D-木糖、季铵盐类
无
K+、 Na+、I- 、单糖、
氨基酸、水溶性维生
素、有机酸、碱弱电
解质的离子型
有
蛋白质、多肽、脂溶
性维生素、甘油三
有
酯 、重金属等大分 子物质。
三GI.tSrtarcutcture and function of
利用度的方法?
§1 药物的膜转运与胃肠道吸收
一、生物膜的结构与性质
结构
液态脂质双分子 模型
有膜孔
组成: 膜脂 蛋白质 少量糖
小分子药物易通过 脂溶性药物易通过 载体、受体、酶
性质
1、流动性: 脂质分子层为液态
可变形
2、不对称性:蛋白质、脂类、糖类物质
分布不对称
外周蛋白:膜表面
内在蛋白:贯穿 70-80%
Chapter 2
口服药物的吸收
口服给药
特点: 1. 最安全、简便的给药途径 2. 吸收环境复杂
固体制剂吸收过程:
崩解 关注焦点:
溶出
溶于吸 收部位
胃肠粘膜
体循环
体液
影响生物利用度的因素
胃 肝脏
肠
消化道
血液循环
1、药物跨膜转运机制? 2、生理因素、剂型因素
对吸收的影响? 3、提高难溶性药物生物
--------
3、半透性:允许某些物质通过 脂溶性药物及小
膜转运途径
细胞通道 细胞旁路通道
1.细胞通道转运:跨膜 脂溶性药物、主动转运吸收的药物
第二章 第一节口服药物的吸收

第一节药物的膜转运与胃肠道吸收膜转运是重要的生命现象之一,药物在体内的吸收、分布、代谢和排泄的各种动态过程中,都与药物透过生物膜有关,因此全面系统地理解生物膜现象非常重要。
本节将重点讲述与药物在体内的动态变化相关联的细胞膜结构、药物透过细胞膜的转运机制等问题。
物质通过生物膜(或细胞膜)的现象称为膜转运(membrane transport)。
药物的吸收(absorption)是指药物从给药部位进入体循环的过程,口腔、胃、小肠、大肠、直肠、肺泡、皮肤、鼻黏膜和角膜等部位的上皮细胞膜中均可发生。
胃肠道吸收包括胃、小肠、大肠内的药物吸收,其中最为重要的是小肠吸收。
药物透过胃肠道上皮细胞进入血液循环,分布到各组织器官,发挥疗效。
细胞膜结构与功能、胃肠道的结构与功能、对研究和改善药物的吸收具有重要意义,是提高药物的临床疗效、设计和开发药物新制剂的理论基础。
一、生物膜的结构与性质细胞外表面的质膜与各种细胞器的亚细胞膜统称为细胞膜,细胞膜构成细胞的外壁。
细胞膜不仅防御外来物质任意进入细胞内,还可保证细胞内外各种各样的生化反应互不干扰及保证细胞内外化学物质的平衡。
它不仅把细胞内容物和细胞周围环境分隔开来,也是细胞与外界进行物质交换的门户。
体内药物的转运都要通过这种具有复杂分子结构与生理功能的生物膜。
(一)生物膜的结构与功能构成细胞膜的成分主要是蛋白质和膜脂,也有少量碳水化合物存在,通常是以糖蛋白和糖脂质的形式存在。
所有的细胞膜具有共同的基本性质,例如,带有电荷的极性物质几乎都不可能透过细胞膜,只有非极性的化合物可以透过细胞膜。
磷脂、糖脂质和胆固醇三种成分构成细胞膜膜脂,其功能是提高脂质分子层的稳定性,调节双分子层流动性,降低水溶性物质的渗透性。
细胞膜的厚度在5 nm~8 nm,蛋白质占较大的比例,细胞膜的结构、形态和功能多种多样,取决于膜中物质分子的类型(蛋白质和糖脂质)和排列形式。
20世纪70年代,提出了生物膜液态镶嵌模型(fluid mosaic model),如图2-1所示。
口服药吸收

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促进扩散体转运的各种特征——
对转运物质有结构特异性要求,可被结构类似物 竞争性抑制
通过细胞膜主动变形而将药物摄入细胞内或从细 胞内释放到细胞外的转运过程
细胞摄取物质的方式之一,与生物膜流动性有关 一些大分子物质如蛋白质,多肽,脂溶性维生素 通过此途径吸收对一般药物吸收意义不大
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胞饮和吞噬 pinocytosis and phagocytosis
摄取的物质为溶解物或液体称为胞饮作用
第二章 口服药物的吸收
Drug Absorption
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第一节
药物的膜转运与胃肠道吸收
2
吸收(absorption)
指药物从给药部位进入体循环的过程
除血管内给药(例如静脉注射给药)以外,非血 管内给药(如胃肠道给药、肌肉注射,透皮给药 等)都存在吸收过程 吸收是药物发挥治疗作用的先决条件,药物的吸 收过程决定药物进入体循环的速度与量
dC/dt=PCGI
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膜孔转运(pore transport)
系物质通过细胞膜上的微孔转运过程
胃肠道上皮细胞膜上有0.4~0.8nm大小的微 孔 水溶性小分子药物的吸收通道
膜孔内含有带正电荷的蛋白质或吸附有阳 离子,能排斥阳离子,有利于阴离子通过
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被动转运的特点
药物从浓度高侧向浓度低侧顺浓度梯度转运
有饱和现象,透过速度也符合米氏动力学方程
与主动转运不同之处—— 促进扩散不消耗能量, 而且是顺浓度梯度转运 载体转运的速率大大超过被动扩散
第二章第二节口服药物的吸收教材

第二节影响药物吸收的生理因素消化道的解剖学特征、生理学因素、解剖方面的物理化学特征等都可以对药物的吸收过程产生影响。
口服药物的吸收在胃肠道上皮细胞进行,胃肠道生理情况的变化对药物的吸收有着较大的影响,因此掌握和熟悉各种影响吸收的生理因素有助于药物的剂型设计和临床合理用药。
一、消化系统因素人的胃内pH在空腹时大约在1~3左右,进食后胃内pH可以上升至3~5,口服给与药物后也可导致胃内pH的变化,如口服抗胆碱药、胃酸分泌抑制剂及氢氧化镁等制酸剂可使胃内pH上升;小肠的pH在7.2~7.8之间,进食后对小肠内pH影响较小;十二指肠的pH在6左右。
消化系统pH的变化可对药物的稳定性、溶解度、溶解速度和解离度产生影响,进而影响药物的吸收。
(一)胃肠液的成分与性质正常人每日分泌胃液的量为1.5 L~2.5 L,其中主要成分为胃酸。
由于胃液的pH呈酸性,使弱酸性药物解离少,分子型比例高,脂溶性高,有利于药物的吸收;弱碱性药物在酸性环境下解离多,分子型比例小,脂溶性低,吸收少。
疾病、进食或药物可影响胃液的pH。
主动转运的药物是在特定部位受载体或酶系统作用下吸收,不受消化道pH 变化的影响。
因为胃液的表面张力较低,有利于湿润药物粒子及水化片剂的包衣层,促进体液渗透进入固体制剂。
小肠自身分泌液是一种弱碱性液体,pH约为7.6,成人每天分泌量约1 L~3 L。
小肠较高的pH环境有利于弱碱性药物的吸收。
胃蛋白酶、胰酶等可以消化食物,也能分解多肽及蛋白质物质,因此,多肽类和与蛋白质类药物口服后可因胃蛋白酶和胰酶的消化作用而分解失效。
胆汁中含有胆酸盐,是一种表面活性剂,能增加难溶性药物的溶解度,提高这类药物的吸收速度和程度。
胃肠道黏膜表面覆盖一层黏性多糖-蛋白质复合物(glycocalyx),具有保护黏膜的作用,有利于药物的吸附吸收;但是也有些药物可与其结合,从而影响药物的吸收。
在复合物表面还存在一层不流动水层(stagnant layer),是高脂溶性药物跨膜吸收的屏障,因此,在制剂中加入适量的表面活性剂可促进高脂溶性药物的吸收。
《口服药物的吸收》PPT课件

– 蛋白质 药物载体,与药物可逆性结合,转运 – 含水小孔 小分子水溶性物质
(三)膜转运途径
细胞通道转运:药物借助其 脂溶性或膜内蛋白的载体作 用,透过细胞而被吸收的过 程。(脂溶性药物、经主动 机制吸收的药物)
细胞旁路通道转运:一些小 分子物质经过细胞间连接处 的微孔进入体循环的过程。 (小分子水溶性药物)
Figure 2-3 Relationship between of absorption rate and drug concentration for a passive transport process anda carrier-mediated process
被动转运时药物浓度与转运速率呈线性关系,为一级速率 过程;载体媒介转运的速率随药物浓度的变化而增加直至饱 和,服从米氏方程(Michealis-Menten)。
第三节 影响药物吸收的物理化学因素
一、解离度与脂溶性
(一)解离度 对弱酸或弱碱性药物而言,由于受到胃肠道pH值的影响, 药物以未解离型和解离型两种形式存在,二者所占比例 由药物的解离常数pKa和吸收部位pH值所决定。 脂溶性较大的未解离型分子容易通过上皮细胞的类脂质 膜,而解离后的离子型不易通过,难以吸收。 pH-分配假说:胃肠道内已溶解药物的吸收受未解离型药 物的比例和未解离型药物脂溶性大小的影响。药物的吸 收取决于药物在胃肠道中的解离状态和油/水分配系数。
口服药物的吸收精选ppt

吸收部位药物浓度与主动及 被动吸收速率之间关系
在哺乳动物的细胞膜上普遍存在的离子泵,如钠-钾泵也称 Na+-K+-ATP酶。
• 其他生物泵:钙泵(也称 Ca2+-ATP酶),转运I的碘泵,转运H+的质子 泵等
单糖、氨基酸、水溶性维生素、K+、Na+、有机弱酸、 弱碱等离子型采用主动转运。
(三)膜动转运(pinocytosis)
膜蛋白可以介导水溶性小分子通过细胞膜,但它却不能转 运大分子,如蛋白质、多聚核苷酸等。这些大分子物质乃至 物质团块需要借助于细胞膜的“运动”,以出胞或入胞的方 式完成跨膜转运。
• 消化系统因素(掌握) • 循环系统因素(掌握) • 疾病因素(掌握)
一.消化系统因素
(一)胃肠液成分与性质
1.消化道各段不同的pH环境影响弱酸性和弱碱性药 物的吸收。
胃 pH为1.0左右,弱酸性药物 小肠 pH为5.0-7.0左右,弱碱性药物
大肠 pH为8.3-8.4 主动转运的药物的吸收不受消化道pH变化的影响。
易化扩散示意图
• 载体是一些贯穿脂质双层的整合蛋白。当它在溶质浓度高 的一侧与溶质结合后,即引起膜蛋白质的构象变化,把物 质转运到浓度低的另一侧,然后与物质分离。转运中载体 蛋白质并不消耗,可以反复使用。
• 许多重要的营养物质如葡萄糖、氨基酸、核苷酸等采用该 方式进行转运。
2 .主动转运(active transport)
第二章 口服药物的吸收
本章内容
第一节 药物的膜转运与胃肠道吸收 第二节 影响药物吸收的生理因素 第三节 影响药物吸收的物理化学因素 第四节 剂型因素对药物吸收的影响 第五节 口服药物吸收与制剂设计 第六节 口服药物吸收的评价方法
口服药物的吸收

吸收部位药物浓度与主动及 被动吸收速率之间关系
在哺乳动物的细胞膜上普遍存在的离子泵,如钠-钾泵也称 Na+-K+-ATP酶。
• 蠕动:使经过分节运动作用的食糜向前推进一步,到达一
个新肠段,再开始分节运动,可发生在小肠的任何部位,近 端蠕动速度大于远端。 • 粘膜与绒毛的运动:由粘膜肌层收缩造成,利于药物充分吸 收。
(四)食物的影响
改变胃排空速率和内容物pH值
1.延缓或减少药物的吸收
影响胃空速率,增加粘度,吸收水分,药物扩散速度减慢, 从而延缓或减少吸收。(如对乙酰氨基酚)
对弱酸性药物:
在胃液中,未解离型药物浓度所占比例较大,吸收较好。
对弱碱性药物:
在肠液中,未解离型药物浓度所占比例较大,吸收较好。
实际上,药物在小肠内的吸收比pH-分配假说 所预测值要高很多。解离型药物通过生物膜的含 水小孔进行吸收是其重要吸收途径。
2.脂溶性
• 脂溶性(油/水分配系数)大的未解离药 物才容易从生物膜吸收。
(二)生物膜的重要性质 半透性:脂溶性药物易通 过,脂溶性小的
药物不易通过 流动性:脂质双分子层可流动 不对称性:膜结构中蛋白质分布不对称
(三)膜转运途径
1.细胞通道转运: 多数药物吸收的主要途径 2.细胞旁路转运:水溶性小分子药物
二、药物的细胞膜转运机制(掌握)
• 被动转运(单纯扩散、膜孔转运) • 载体媒介转运(促进扩散、主动转运) • 膜动转运
伪足
吞噬
胞饮
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膜动转运 (membrane mobile transport)
• 是指通过细胞膜的主动变形将药物摄入细胞内 或从细胞内释放到细胞外的转运过程。
出胞作用:胰岛素的分泌 入胞作用:蛋白质、多肽类、脂溶性维生素、
甘油三酸酯等大分子物质
胞饮(pinocytosis) : 药物为溶解物或液体 吞噬 (phagocytosis):大分子或颗粒状物
循环
Intestinal Absorption
Apical
Paracellular Transcellular Metabolism Diffusion Diffusion A B
Efflux Transport
C A
D
Basolateral
二、药物转运机制
药物跨膜转运机制示意图
药 被动转运 :单纯扩散、膜孔转运 物 转 载体媒介转运:促进扩散、主动转运 运 机 膜动转运: 胞饮作用、吞噬作用 制
• 膜的功能是由蛋白与蛋白、蛋白与脂质、 脂质与脂质之间复杂的相互作用实现的。
▪ 1975年,Wallach
---晶格镶嵌模型
脂质运动呈小片的点状分布→解释了稳定性 在流动Βιβλιοθήκη 嵌模型的基础上,解释了膜的流动性和完
整性特征,进一步强调:生物膜中流动性脂质的 可逆性变化(液晶态 晶态)。这种变化区域呈 点状分布在膜上。相变表现为膜脂分子的一种协 同效益,即几十个以上的脂分子同时相变。
胞吐 胞吞
三、药物转运器
• 具有特定功能的一类转运蛋白 • 类型:
药物内流转运器:核苷类、氨基酸、葡萄糖、 肽类、维生素 药物外排转运器:P-糖蛋白、多药耐药相关 蛋白、乳腺癌耐药蛋白
P-糖蛋白(P-glycoprotein,P-gp): 药物溢出泵”(drug efflux pump)
广泛存在于人体各种组织中,可能量依赖 性的将细胞内药物泵出到细胞外。
▪ 1972年,Singer &Nicolson --- 生物膜液态镶嵌模型
• 主要特点:
• 强调了膜结构的不对称性和不均匀性。将 膜蛋白分为外在蛋白和内在蛋白,并且指 出蛋白质在脂双层中的分布是不对称和不 均匀的。
• 强调了膜结构的流动性。认为膜的结构成 分不是静止的,而是动态的,生物膜是流 动的脂质双分子层与镶嵌着的球蛋白按二 维排列组成。
下,由膜高浓侧向低浓侧扩散的过程。
2.主动转运 (active transport)
借助载体或酶促系统的作用,药物从膜低浓度侧向 高浓度侧的转运称为主动转运。
1.促进扩散(facilitated diffusion)
特征:
• 高浓度向低浓度区扩散,不耗能; • 促进扩散比单纯扩散转运速度快; • 需要载体参与,存在饱和现象和竞争抑制现象; • 存在结构、部位特异性。
药物类型:有机弱酸、弱碱药物
2. 膜孔转运 (0.4 ~ 0.8nm 含水微孔)
药物类型:水溶性小分子药物
载体媒介转运
(carrier-mediated transport)
• 定义:借助生物膜上载体蛋白的作用,使药物透过 生物膜而被吸收的过程称为载体媒介转运
1.促进扩散(facilitated diffusion) 又称为易化扩散,是指某些物质在细胞膜载体的帮助
药物类型: 一些非脂溶性物质或亲水性物质(季铵 盐类、氨基酸、单糖)
载体类型:离子载体、通道蛋白
2. 主动转运( active transport)
特征: - 逆浓度梯度转运; - 需要消耗机体能量,能量来源主要由细胞代
谢产生的ATP提供; - 需要载体参与,载体物质通常与药物有高度
的选择性; - 存在饱和现象和竞争抑制现象; - 存在结构、部位特异性(VB2,VB12); - 受代谢抑制剂的影响。
第二章--口服药物的吸收
➢ 生物膜的结构:
1)经典模型 1935年由Danielli与Davson提出 细胞膜经典模型(classical model)
2)液态镶嵌模型 1972年由Singer和Nicolson提 出生物膜液态镶嵌模型 (fluid mosaic model)
3)晶格镶嵌模型 1975年由Wallach提出晶格镶 嵌模型
▪ 1935年 , Danielli & Davson
--- 经典模型 (脂质双分子层结构) 细胞膜是由双层脂质分子及内外表面附着的 蛋白质所构成的。双层脂质分子的非极性端 相对,极性端向着膜的内外表面,在内外表 面各有一层蛋白质。
脂质双分子、带电荷的小孔、特殊载体和酶
这一模型缺少必要的细节,是对膜结构的一 个较粗浅的认识。
载体媒介转运速率符合米氏动力学方程 dC/dt=P CGI
dC Vm C dt Km C
被动转运与载体媒介转运速率示意图
主动转运类型 ATP驱动泵: 离子泵 :Na+、K+-泵、Ca2+泵、I2泵 药物类型:一些机体所必须的物质(单糖、氨
基酸、K+、Na+ 、I+、水溶性维生素)
协同转运:一种物质的依赖第二种物质的电化 学梯度所贮存的能量同时或后继进行主动转 运。(同向协同、反向协同)
➢ 生物膜性质
膜的流动性 流动性的大小与磷脂分子中脂肪酸链的长短 及不饱和程度密切相关.链越短,不饱和程度 越高,流动性越大.
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。
膜结构的半透性
➢ 膜转运途径
• 细胞通道转运 药物借助其脂溶性或载体透过细胞而被 吸收
• 细胞旁路通道转运 水溶性小分子药物经过细胞间微孔进入体
被动转运( passive transport )
★ 特征: • 高浓度区 生物膜 低浓度区; • 不需要载体;不消耗能量; • 膜对通过的物质无特殊选择性,即无
饱和现象和竞争抑制现象,一般也无 部位特异性; • 扩散过程与细胞代谢无关.
1. 单纯扩散
一级速度过程,服从Ficks扩散定律: dC/dt= -DAk(CGI-C)/h 药物口服后, CGI>> C,则 dC/dt=P CGI (P为透过系数)
许多亲脂性药物均是P-gp的底物: 阿霉素、紫杉醇、维拉帕米、 尼群地平、地高辛、地塞米松、 酮康唑、 环丙沙星、诺氟沙星、 氯丙嗪、黄体酮
三、胃肠道的结构与功能