第17章药物在体内的转运和代谢转化.
第17章药物在体内的转运和代谢转化

葡萄糖醛酸转移酶不能催化逆反应。
* 催化酶: 葡萄糖醛酸基转移酶
(UDP-glucuronyl transferases, UGT)
举例:
苯酚
+ UDPGA
OH
UGT
HOOC
HC H
C OH
OH C H
O O
C H
H C
OH
苯 -β-葡萄糖醛酸苷
+ UDP
一般来说,酚羟基比醇羟基易于葡萄糖醛酸结合。
肝的生物转化作用≠解毒作用(detoxification)
4. 药物代谢的研究方法:
药物代谢和一般正常代谢的研究方法类似。
临床观察 动物整体实验 (血,尿,胆汁、组织、粪便) 动物离体实验 (组织切片、匀浆、细胞微粒体或
离心上清液,在适当条件下与药物 保温,)
分离和鉴定代谢转化产物。
代谢产物分离、分析技术:
2. 硫酸盐结合
含硫氨基酸分解可产生硫酸根,半胱氨酸是主要来源
SO42- + ATP
AMP - SO3- (腺苷-5`-磷酸硫酸)
+ ATP
3 ' -PO3H2—AMP—SO3(3'-磷酸腺苷-5'-磷酸硫酸,PAPS)
腺嘌呤 HO
O CH2 O P O
OH
OPO3H2
SO3- PAPS的结构
PAPS带有活性硫酸根, 是体内硫酸基的供体
氧化反应 还原反应 水解反应 结合反应
药物代谢第一相反应(非结合反应) 药物代谢第二相反应(结合反应)
生物转化反应的特点
➢转化反应的连续性: 一种物质在体内的转化往往同时 或先后发生多种反应,产生多种产物。 ➢反应类型的多样性: 同一种或同一类物质在体内也可 进行多种不同反应。 ➢解毒与致毒的双重性: 一种物质经过一定的转化后, 其毒性可能减弱(解毒), 也可能增强(致毒)。
药物的代谢转化

药物经过体内代谢转化,一般来说水溶性增加,但也有 例外。磺胺的乙酰化,水溶性反而降低,易患尿道结石。
两种药物合用常引起药效的降低或毒副作用增加。 一种药物长期服用常产生耐受性。 药物代谢有种族、个体、年龄、性别、病理、营养及 给药途径的差异。
目录
本章小结
• 掌握药物代谢转化的概念、部位
目录
(四)生物转化的第二相反应: 结合反应(Conjugation)
结合对象:
凡含有羟基、羧基或氨基的药物、毒物或激素 等均可发生结合反应。
结合物:
葡糖醛酸、硫酸、乙酰基、谷胱甘肽、甲基、
甘氨酸等物质或基团。
意义:结合反应一般是使药物毒性或活性降低和极 性增加而易于排出。所以它是真正的解毒反应。
(体内)
普鲁卡因
脂酶
失活,作用时间短
水解
普鲁卡因胺
作用时间延长
目录
3. 合成生理活性前体物 有些生理活性物在体内易代谢破坏,可 以人工合成其前体物,在未代谢转化之前不
易排出,但在体内可以代谢成为活性物质,
使其作用延长。脂化丙 Nhomakorabea睾酮(前体物)
(体内)
缓慢水解
睾 酮
(C17上羟基)
睾 酮
发挥作用
目录
4. 其它 可通过化学合成改变结构,使原活性强而 有效的化合物降低活性(也即解毒) 可通过配伍药物发现药物新的作用 + 环磷酰胺
HOR HOCOR HHNR HSR
葡萄糖醛酸 转移酶
(微粒体) 专一性低
UDPGA
COOH O H H H OH H O OH H OH
+ UDP OR OCOR HNR SR
许多药物如吗啡、可待因、樟脑、大黄蒽醌衍生物、类固醇 (甾族化合物)、甲状腺素、胆红素等在体内可与葡萄糖醛酸 结合。 葡萄糖醛酸结合物都是水溶性的,因分子中引进了极性糖分 子,而且在生理pH条件下,羧基可以解离。所以葡萄糖醛酸结 合几乎都是活性降低,水溶性增加,易从尿和胆汁排出。
药物代谢与体内转换机制

药物代谢与体内转换机制药物代谢和体内转换是指一个药物在人体内的代谢和转化,并且这个过程会影响药物的功效及毒副作用。
药物代谢过程通常包括三个主要的步骤:吸收、分布和排泄。
在其中,代谢是最重要的一步,因为药物的代谢机制使其在人体内分解,从而影响药物的谷浓度及持续时间。
药物代谢通常发生在肝脏内,这是因为肝脏是人体最大的代谢器官。
药物进入肝脏后,经过一系列化学反应,最终被分解成无毒物质、次级代谢物或者被排泄出体外。
药物代谢在体内完成的过程通常可由肝脏和代谢酶协同完成。
代谢酶是一类酶,存在于肝细胞中,并参与药物代谢的过程中。
代谢酶可分为两类:相位一代谢和相位二代谢。
相位一代谢通常是将药物分解成更加活跃的代谢物,有很多药物都是通过这种代谢方式实现可溶性的转变,然后被从体内排泄出去,这是药物代谢的第一步。
相位一代谢酶主要包括细胞色素P450酶系列。
细胞色素P450酶系列主要负责氧化反应,其中的CYP3A4酶是现今最重要的代谢酶之一,它能够代谢大多数口服药物。
若药物在经过相位一代谢后仍为活跃进则需要进行相位二代谢。
相位二代谢通常是将相位一代谢产生的代谢物转移到毒性较低的水溶性物质,以便于被肾脏排泄。
相位二代谢酶的种类比较多,但主要包括乙酰化、甲基化、硫酸化、葡萄糖苷化、甘氨酸胺化等,这些转化过程可以增加药物的溶解度,使其排泄转化为液态。
相位二代谢可提高药物的极性,从而增加药物在体内的水溶性,增加药物在肾脏中的分泌。
除了肝脏以外,其他器官如小肠、肾、肺和皮肤等也可以完成药物代谢的过程,这就是所谓的外围药物代谢。
外围药物代谢通常发生在治疗的早期阶段,并且小肠的代谢酶较少。
在药物代谢中,基本方程式为:药物+代谢酶→代谢产物而产生的代谢产物可以使药物失去治疗作用或者增加药物的效果,并对人体产生副作用。
因此在药物的治疗中,药物的代谢而导致变化是一个非常重要的因素。
同时,药物代谢的速率及表现力会受到人体生理学因素、疾病、环境因素、基因等因素的影响,因此药物治疗的个体差异和不良反应及其发生机制需要进一步研究。
药物在体内的过程和药代PPT课件

3. 药物在排泄器官的高浓度可用于治疗该器
官的疾病,但有时药物也可导致排泄器官的
损害。
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主要排泄器官:
1. 肾:药物经肾排泄的方式有:1)药物经肾小球滤过后,经 肾小管排出,属被动转运。改变管腔液的pH,可改变药物的排 泄;2)药物经近曲小管或远曲小管分泌到肾小管排出,属主动 转运,转运能力有限,有竞争性抑制。
指药物吸收达平衡或稳态时,按照血药浓度 (C)推算体内药物总量(A)在理论上应占有的 体液容积,以L或 L/kg表示
* Vd = A(体内药物总量,mg) C(血药浓度, mg/L)
FD C
23
(五)药物自血浆的消除、消除动力学和消除速率常数: 消除(elimination):指进入血液循环的药物由于分布、代谢和 排泄,使血药浓度衰减的过程。 消除速率常数(elimination rate constant, k):表示单位时间 内药物被消除的百分速率数。
13
*
(四)生物转化(biotransformation)也称药物的转化 (transformation)
*药物转化的结果:1) 活化;2)灭活;
3)代谢产物保持母药活性,但强度改变
*药物转化的步骤:1)在酶促下进行氧化、还原或水解反应;
2)结合。
*药物转化酶:1)专一性酶;2)非专一性酶—肝微粒体混合
药物在体内的过程和 药代动力学
Pharmacokinetics
1
**药物在体内的过程:是机体对药物处置(disposition)的过程,可 概括为吸收、分布、排泄(转运)和代谢(转化)。
*药动学主要研究血药浓度随时间变化的规律,即研究药物在体
内转运和转化的速度,并以数学公式和图解表示之。
第十七章药物在体内的转运和代谢转化

(1)醛酮还原酶:主存在于胞液
还原产物:醇
如:三氯乙醛(催眠药物)还原为三氯乙醇
CCl3CHO
CCl3CH2OH
2H
(2)偶氮或硝基化合物还原酶:存在(cúnzài)于线粒体
还原产物:相应胺类
供氢体:NADH、NADPH
共六十五页
硝基化合物多见于食品防腐剂、工业试剂等。偶氮化合 物常见于食品色素、化妆品、纺织与印刷(yìnshuā)工业等。 有些可能是前致癌物。
第二相反应 结合 反应 (jiéhé)
* 有些物质经过第一相反应即可顺利排出体外。
* 物质即使经过第一相反应后,极性改变仍不 大,必须与某些极性更强的物 质结合, 即第二相反应,才最终排出。
共六十五页
(一)药物代谢第一相反应 1、氧化(yǎnghuà)反应类型、酶系和作用机制(最多见)
(1) 微粒体药物氧化酶系: 又称微粒体依赖P450的加单氧酶系或羟化酶,
上腺素能药物,如5-羟色胺、儿茶酚胺、酪胺
等都可以被此酶作用。
共六十五页
(3)醇及醛氧化酶
存在(cúnzài)部位:胞质和线粒体中 催化(cuī huà)的反应
醇脱氢酶催化醇类氧化成醛。
醛脱氢酶催化醛类生成酸。
共六十五页
共六十五页
肝微粒体乙醇(yǐ chún)氧化系统
(microsomal ethanol oxidizing system, MEOS)
还原反应
硝基/偶氮还原酶类
肝细胞微粒体
水解反应
多种水解酶系 肝细胞线粒体或胞液
第二相反应(结合反应)
共六十五页
生物转化(shēnɡ wù zhuǎn huà)的反应类型(掌握)
反应类型
酶类
药物在体内的转运与代谢转化

① N-脱烃基是将仲胺或叔胺脱烃基生成 伯胺和醛。
② O-脱烃基是将醚或酯类脱烃基生成酚 和醛。
③ S-脱烃基是将硫烃基转化为巯基和醛。
二、 药物代谢转化的类型和酶系
(1)微粒体药物氧化酶系: 3)脱氨基:主要作用于不被胺氧化酶作 用的胺类物质。 R2CHNH[2 O]R2C(OH)NH2 -NH3 R2C=O -H2O R2C=NH[O]R2CNOH+H2OR2CO -NH2OH 4)S-氧化:如:氯丙嗪的氧化。
3. 药物代谢酶: (1)催化药物在体内代谢转化的酶系称为药物代谢酶。 (2)细胞定位:主要在肝细胞微粒体,其次是细胞可溶性部分,
也有少数是在线粒体进行。
一、 药物代谢转化
4. 药物代谢的研究方法 药物代谢和一般正常代谢的研究方法类似。
临床观察 动物整体实验 (血,尿,胆汁、组织、粪便) 动物离体实验 (组织切片、匀浆、细胞微粒体或离心
二、 药物代谢转化的类型和酶系
(1)微粒体药物氧化酶系:
5)N-氧化和羟化:如三甲胺的N-氧化和苯胺、非那西汀、 2-乙酰 氨基芴的N-羟化。
[O]
C6H5NH2
C6H5NHOH
6)脱硫代氧:如有机磷杀虫药对硫磷在体内 转化为毒性更强的对氧磷。
二、 药物代谢转化的类型和酶系
(2)微粒体药物氧化酶作用机制 ①催化上述药物氧化反应的酶系存在于肝细胞光滑型内质网 (微粒体),称为药物氧化酶系。其特点是:
反应类型: 第一相反应:氧化、还原、水解(增加亲水性)
第二相反应:结合反应(增强水溶性)
第一相反应
第二相反应
RH
ROH
R-O-CH3
R-O-SO3H R-O-GA
二、 药物代谢转化的类型和酶系
生物化学课件 17.药物在体内的转运和代谢转化

没食子酚抑制O-转甲基酶,肾上腺素灭活抑制。 非竞争性抑制剂SKF525A抑制药代酶,延长药物作用时间。
二、其他因素对药物代谢的影响
种族差异:不同动物代谢不同 个体差异: 性别差异:
动物实验显示雌性对药物感受性大于雄性 年龄差异:胎儿新生儿老人对药物敏感 肝脏功能正常为正常药物代谢的保证 营养状态亦是
注意药物配伍禁忌 药物可刺激另一药物的代谢,也可刺激本身的代谢(耐药性)
有些药物对某些药物代谢促进;对另一药物代谢有抑制作用(保泰 松对氨基比林和洋地黄甙代谢促进作用,对甲丁脲和苯妥英钠代谢有 抑制作用)
(二)药物代谢的抑制剂 竞争性和非竞争性抑制
1.药物抑制另外药物的代谢转化
氯霉素等抑制肝药酶,加强其他合用的药物毒性等。
用时间。
4.其他 化学合成改变结构,降低原药物的毒性(活性
不变)
六、对某些发病机制的解释 化学致癌
七、为临床合理用Βιβλιοθήκη 提供依据 如肝代谢的药物,不口服,而经注射入体内;
药物注意之间的配伍效应。
4.药物代谢研究方法
临床观察、动物整体和离体实验 药物分析则用多种方法(层析、电泳、质谱、荧光 分析、同位素技术等等)
一种药物在体内可进行多种代谢转化(氧化、 还原、水解、结合代谢),因此一种药物在体内有 多种代谢产物,分离鉴定复杂。
三、药物代谢转化类型和酶系
药物代谢转化:(主要是脂溶性药物) 非结合反应(第一相反应):
结合反应(第二相反应)
多种结合剂参与的结合反应
第二节 影响药物代谢转化的因素
一、药物相互作用
(一)药物加速另外药物的代谢转化- 药物代谢的诱导剂
多为脂溶性,非专一性。各类药物均有。 促使药物代谢增强,由于刺激诱导酶的生成。 治疗上苯巴比妥防止胆红素血症: 原理:苯巴比妥诱导肝葡萄糖醛酸转移酶生成。促进胆红素 和葡萄糖醛酸结合而易排出体外。 诱导酶意义:加强药物的代谢转化
药物化学基础--药物的代谢与生物转化 ppt课件

PPT课件
1
主要内容
19:46
• 第1节 药物的变质反应 • 一、药物的水解反应 • 二、药物的自动氧化反应 • 三、药物的其他变质反应 • 四、二氧化碳对药物质量的影响
• 第2节 药物的生物转化 • 一、生物转化与药物活性 • 二、生物转化反应的类型
PPT课件
氨、含卤素有机化合物。 以盐类、酯类、酰胺类和苷类较为常见。
PPT课件
7
19:46
(一)药物的水解过程
1.盐类药物的水解
易水解盐 类药物
强酸弱碱盐:多为生物碱的硫酸盐 或盐酸盐,如硫酸阿托品、硫酸连 霉素、盐酸普鲁卡因等。在碱性条
件下水解析出游离生物碱。
强碱弱酸盐:有机酸的钠盐或钾盐, 如磺胺嘧啶钠、苯唑西林钠、苯巴 比妥钠、青霉素钾等。在酸性条件
PPT课件
12
19:46
④其它类型药物的水解 苷类药物如洋地黄毒苷、硫酸链霉素、卡那
霉索及碘苷等均易水解,水解产物为苷无和糖 含酰肼构的异烟肼、含磺酰脲结构的甲苯磺
丁脲、含活泼卤素结构的环磷酰胺、含肟类结 构的磺解磷定、含腙类结构的利福霉素、含多 糖结构的阿米卡星以及含多肽结构的胰岛素等, 均可在一定条件下发生水解反应。
下水解析出有机酸
PPT课件
8
19:46
2.酯类药物的水解
(1)无机酸酯:硝酸甘油、氢化可的松磷 酸钠 (2)脂肪酸脂:阿托品、阿司匹林 (3)芳香酸酯:普鲁卡因、贝诺酯 (4)内酯:毛果芸香碱、红霉素
PPT课件
9
3.酰胺类药物的水解
(1)酰胺:尼可刹米 (2)内酰胺:β-内酰胺类抗生素 (3)酰脲:巴比妥类、苯妥英钠 (4)酰肼:异烟肼 (5)磷酰胺:环磷酰胺
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溶性和极性,从而易于从胆汁或尿液中排出。
肝的生物转化作用≠解毒作用(detoxification)
4. 药物代谢的研究方法:
药物代谢和一般正常代谢的研究方法类似。 临床观察 动物整体实验 (血,尿,胆汁、组织、粪便) 动物离体实验 (组织切片、匀浆、细胞微粒体或 离心上清液,在适当条件下与药物 保温,)
3)脱氨基 这种脱氨基与氨基酸氧化酶或胺氧化酶的脱 氨基方式不同,它主要作用于不被胺氧化酶作用 的胺类。
[O]
CH2
CH NH2
CH2
[
CH2 CO CH2
CH2
C(OH) NH2
CH2
]
-NH3
另:
4)S-氧化 5)N-氧化和羟化
6)脱硫代氧
(2)微粒体药物氧化酶作用机制 微粒体依赖P450的加单氧酶系:其中最重要的
RNHCH3
[O]
RNHCH2 OH
RNH2 + HCHO
O-脱烃基: 是将醚或酯类脱烃基生成酚和醛
CH3CONH OC2H5 [ O] [CH3CONH
OC2CH2OH ]
非那西丁
-CH3CHO
CH3CONH
OH
S-脱烃基: 是将硫烃基转化为巯基和醛
R-S-CH3
[ O]
RSCH2 OH
RSH + HCHO
进行多种不同反应。
解毒与致毒的双重性: 一种物质经过一定的转化后,
其毒性可能减弱(解毒), 也可能增强(致毒)。
(一)药物代谢第一相反应(非结合反应)
1. 氧化反应类型、酶系和作用机制
氧化反应——最多见的生物转化反应 (1)微粒体药物氧化酶系催化的反应类型
有下列几种:
1)羟化
2)脱烃基
3)脱氨基 4)S-氧化
分离和鉴定代谢转化产物。
代谢产物分离、分析技术:
层析法
气相色谱
高效液相色谱 毛细管电泳 磁共振 质谱
气相色谱-质谱联用 荧光分析
放射性核素技术等
三、药物代谢转化的类型和酶系
人 体
生 理 pH
药物
小分子药物 极性化合物
(少数)
完全呈电 离状态
肾
排出
药物
(大多数)
非极性化合物 + 血浆蛋白 (脂溶性药物)
依赖P450的加单氧酶
(3)其它氧化酶系
1)单胺氧化酶 存在于线粒体,是催化胺类氧化为醛及氨, 但芳香环上氨基则不被作用。
血
( 静 注 ) ( 肌 肉 、 皮 下 注 射 )
液Hale Waihona Puke 肾(( 散液 剂剂 ))
组织
( 透 皮 )
尿 中 排 泄
二、药物代谢转化概述
1. 药物代谢转化的概念: 药物的代谢转化,又称为药物的生物转化,
它是指体内正常不应有的外来有机化合物包括
药物或毒物在体内进行的代谢转化。 转化 毒性 变小或不变或变大 药理活性变小或不变或变大 水溶性变大 或变小
5)N-氧化和羟化
6)脱硫代氧
1)羟化
可分为芳香族环上和侧链烃基的羟化, 以及脂肪族烃链的羟化。
H OH O H
[ O]
苯
酚
[ O]
CH2CONH
CH2CONH
OH
乙酰苯胺
乙酰氨基酚
[ O]
CH3 CH3 OH
甲基胆蒽
致癌物
2)脱烃基
可分为N-脱烃基、O-脱烃基、S-脱烃基
N-脱烃基: 是将仲胺或叔胺脱烃基生成伯胺和醛
药物
易于排泄
药物 不经转化
以原形药直接排出
生物转化的概念
definition of biotransformation
机体对内、外源性的非营养物质进行代谢转 变,使其水溶性提高,极性增强,易于通过胆汁 或尿液排出体外的过程称为生物转化
(biotransformation)。
The process of the chemical alteration of some nonnutritive substances by metabolic reaction in vivo.
是依赖P450的加单氧酶(monooxygenase) 成:Cyt P450,NADPH+H+,
NADPH-细胞色素 P450还原酶 催化的基本反应: RH+O2+NADPH+H+ ROH+NADP++H2O 存在部位:微粒体内(滑面内质网)
组
※
基本特点:能直接激活氧分子,其中一个
氧原子加入底物分子中,另一氧原子被还原为 水,故又称为混合功能氧化酶。
第十七章
药物在体内的转运 和代谢转化
第一节 药物代谢转化的类型 和酶系
一、药物的体内过程:
药物在体内的吸收、分布、代谢及排泄过
程的动态变化。
生物转化
消除
药物
吸收
分布
代谢
排泄
药物转运
代
谢
作用部位
崩解-分散-溶解
( 片 剂 ) ( 胶 囊 剂 ) ( 颗 粒 剂 )
肝
( 栓 剂 ) 粪 中 排 泄 ( 口 含 片 ) ( 吸 入 )
外源性:如食品添加剂、药物、毒物等
2. 药物代谢转化的部位: the main site of biotransformation 肝是生物转化的主要器官; 肾、肺、胃、肠粘膜和胎盘也有一定生
物转化功能 。
Liver is the main organ for biotransformation, lung、kidney、gastrointestinal tract and skin have the function of biotransformation to some extent.
不电离or 部分电离
生物转化
生物转化反应的主要类型
氧化反应
药物代谢第一相反应(非结合反应)
还原反应 水解反应
结合反应
药物代谢第二相反应(结合反应)
生物转化反应的特点
转化反应的连续性: 一种物质在体内的转化往往同时 或先后发生多种反应,产生多种产物。
反应类型的多样性: 同一种或同一类物质在体内也可
3. 药物代谢酶:
是指催化药物在体内代谢转化的酶系。 细胞定位:
主要是在肝细胞微粒体
其次是在细胞的可溶性部分
少数是在线粒体进行
生物转化的意义
生物转化可对体内的大部分非营养物质进行代 谢转化,使其生物学活性降低或丧失 ( 灭活 ) , 或使有毒物质的毒性减低或消除(解毒)。 通过生物转化作用可增加这些非营养物质的水
生物转化的对象 objects of biotransformation
非营养物质: 既不作为构建组织细胞 的成分,又不作为能源物质。
非营养物质
nonnutritive substances
内源性:如激素、神经递质、胺类等 endogenetic:hormones、amines etc. extraneous:drugs、toxicant etc.