《兽医药理学》课程教学课件（PPT讲稿）02 药动学

药动学生物膜与药物转运一药物的吸收三、、药物的分布四、药物的生物转化五、药物的排泄六、药动学模型与基本参数

药动学 一、生物膜与药物转运 二、药物的吸收 三、药物的分布 四、药物的生物转化 五、药物的排泄 六、药动学模型与基本参数

药物代谢动力学（Pharmacokinetics）概念是应用动力学原理，研究药物在机体内的吸收、分布、代谢转化和排泄的动力学变化过程，并用数学公式描述药物（包括其代谢物）量在体内随时间变化规律的一门学科。目的意义提出合理给药方案（给药剂量、用药次数、间隔时间）预测药物消除、蓄积与残留规律指导研究和寻找新药

◼ 概念 是应用动力学原理，研究药物在机体内的吸收、分 布、代谢转化和排泄的动力学变化过程，并用数学 公式描述药物（包括其代谢物）量在体内随时间变 化规律的一门学科。 ◼ 目的意义 药物代谢动力学（Pharmacokinetics） ➢ 提出合理给药方案（给药剂量、用药次数、间隔时间） ➢ 预测药物消除、蓄积与残留规律 ➢ 指导研究和寻找新药

组织肝等靶器官Binding and storageBiotransformationSites ofactionDistributionMetabolisn..自由型药物ExcretionAbsorption代谢物给药部位结合型药物循环系统药物体内ADME过程

药物体内ADME过程

一、生物膜与药物转运生物膜的基本结构糖蛋白磷脂分子磷脂双分子层蛋白质分子

一、生物膜与药物转运 ◼ 生物膜的基本结构

药物转运的几种机制EXTRACELLULAR载体转运简单扩散主动转运滤过易化扩散INTRACELLULAR

◼ 药物转运的几种机制

被动转运（Passivetransport）药物借助浓度梯度自由能从生物膜浓度高的一侧向浓度低的一侧进行转运的过程。转运速度与膜两侧药物浓度差和药物脂溶性成正比，与药物分子量成反比。分为：1）滤过（Filtration）分子较小（分子量<100，直径<1mm）的水溶性、极性或非极性药物借助膜两侧的流体静压和渗透压差通过膜孔，被水带到低压侧的过程。如乙醇、尿素等从胃肠道吸收、药物从肾小球滤过。特点：受药物分子大小、膜两侧药物浓度差、渗透压差影响。2）简单扩散（Simplediffusion）脂溶性药物通过生物膜脂质双分子层从浓度高的一侧向浓度低的一侧扩散的过程。扩散速度取决于膜两侧药物浓度差和药物脂溶性。药物脂溶性好（油/水分配系数大）、膜两侧药物浓度高，则扩散速度快

◆被动转运（Passive transport） 药物借助浓度梯度自由能从生物膜浓度高的一侧向浓度低的 一侧进行转运的过程。转运速度与膜两侧药物浓度差和药物 脂溶性成正比，与药物分子量成反比。分为： 1）滤过（Filtration） 分子较小（分子量＜100，直径＜1mm）的水溶性、极性或非 极性药物借助膜两侧的流体静压和渗透压差通过膜孔，被水 带到低压侧的过程。如乙醇、尿素等从胃肠道吸收、药物从 肾小球滤过。特点：受药物分子大小、膜两侧药物浓度差、 渗透压差影响。 2）简单扩散（Simple diffusion） 脂溶性药物通过生物膜脂质双分子层从浓度高的一侧向浓度 低的一侧扩散的过程。扩散速度取决于膜两侧药物浓度差和 药物脂溶性。药物脂溶性好（油/水分配系数大）、膜两侧 药物浓度高，则扩散速度快

药物的跨膜转运与药物存在的内环境的pH和自身的解离特性pKa有关。这三者的关系可用Handerson-Hasselbach公式说明，式中Ka是解离常数，pKa是其负对数。弱酸性药物弱碱性药物HA-H++A-BH+-H++BCH+J(A-2(H+CB)Ka--KaCHAJBHCA(B]pKa-pH-logpKa pH-1og [BH+5CHA(A")(BH+pH-pKa =log HAjpKa—pH=log[B]即型1- ..10PH-pKsCHAJ【非离子型］CB1当pH=pKa时，(HAJ=A+J当 pH=pKa 时,[B]=[BH+]无论是弱酸还是弱碱性药物，pKa值均为50%解离时溶液的pH值各种药物的pKa值是固定不变的，其在体内的解离度就与药物所处环境的pH值有关。pH增加1个单位，则有91%的药物解离，增加2个单位，就有99%的药物解离，故内环境的pH值对药物的解离及扩散影响很大

药物的跨膜转运与药物存在的内环境的pH和自身的解离特性pKa有关。 这三者的关系可用Handerson-Hasselbach公式说明，式中Ka是解离常 数，pKa是其负对数。 ➢ 无论是弱酸还是弱碱性药物，pKa值均为50%解离时溶液的pH值。 ➢ 各种药物的pKa值是固定不变的，其在体内的解离度就与药物所处环境 的pH值有关。 ➢ pH增加1个单位，则有91%的药物解离，增加2个单位，就有99%的药物解 离，故内环境的pH值对药物的解离及扩散影响很大

酸性药（Acidicdrug）HAH++A碱性药（Alkalinedrug））BH+H++B（分子型）离子障（iontrapping）：分子极性低，疏水，溶于脂，可通过膜离子极性高，亲水，不溶于脂，不通过膜分子越多，通过膜的药物越多分子越少，通过膜的药物越少

主动转运（Activetransport）指药物与生物膜上的载体蛋白结合，借助ATP水解提供的能量，从低浓度一侧向高浓度一侧转运的过程。如细胞对K+、Na+、Ca2+离子的转运，青霉素在肾小管的主动排泌、碘元素进入甲状腺、嘧啶类、胆盐和某些维生素的吸收。特征：耗能、需载体、选择性、竞争性、饱和性。易化扩散（Facilitateddiffusion）指亲水性药物与生物膜上的载体蛋白结合，从高浓度一侧向低浓度一侧扩散的过程。如VB12从肠道吸收、胆碱进入胆碱能神经细胞、葡萄糖进入红细胞。特征：不耗能、需载体有选择性、竞争性和饱和性

◆ 主动转运（Active transport） ◆ 易化扩散（Facilitated diffusion） 指亲水性药物与生物膜上的载体蛋白结合，从高浓度一侧 向低浓度一侧扩散的过程。如VB12从肠道吸收、胆碱进入胆 碱能神经细胞、葡萄糖进入红细胞。特征：不耗能、需载体、 有选择性、竞争性和饱和性。 指药物与生物膜上的载体蛋白结合，借助ATP水解提供的能 量，从低浓度一侧向高浓度一侧转运的过程。如细胞对K + 、 Na+ 、Ca2+离子的转运，青霉素在肾小管的主动排泌、碘元素 进入甲状腺、嘧啶类、胆盐和某些维生素的吸收。特征：耗 能、需载体、选择性、竞争性、饱和性

胞饮和吞噬作用（Pinocytosisandendocytosis对药用高分子物质、蛋白质、脂溶性维生素（VAVp、V.）等，肠黏膜细胞通过膜内陷，形成小泡，将液体形式的物质（胞饮）或固体形式的物质（吞噬转运到淋巴管内。离子对转运（Ion-pairtransport）一些高度亲水性药物，在胃肠道与某些内源性化合物（有机阴离子粘蛋白）结合，形成中性离子对复合物，既有脂溶性又有水溶性，可通过被动扩散穿过脂质膜，如磺胺类和某些季铵盐化合物在肠道内的吸收

◆ 离子对转运（Ion-pair transport） ◆ 胞饮和吞噬作用（Pinocytosis and endocytosis） 对药用高分子物质、蛋白质、脂溶性维生素（VA、 VD、VE）等，肠黏膜细胞通过膜内陷，形成小泡，将 液体形式的物质（胞饮）或固体形式的物质（吞噬） 转运到淋巴管内。 一些高度亲水性药物，在胃肠道与某些内源性化 合物（有机阴离子粘蛋白）结合，形成中性离子对 复合物，既有脂溶性又有水溶性，可通过被动扩散 穿过脂质膜，如磺胺类和某些季铵盐化合物在肠道 内的吸收