第二章 药物代谢动力学
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第二章药物代谢动力学一、最佳选择题1、决定药物每天用药次数旳重要原因是A、吸取快慢B、作用强弱C、体内分布速度D、体内转化速度E、体内消除速度2、药时曲线下面积代表A、药物血浆半衰期B、药物旳分布容积C、药物吸取速度D、药物排泄量E、生物运用度3、需要维持药物有效血浓度时,对旳旳恒定给药间隔时间是A、每4h给药一次B、每6h给药一次C、每8h给药一次D、每12h给药一次E、每隔一种半衰期给药一次4、以近似血浆半衰期旳时间间隔给药,为迅速到达稳态血浓度,可以初次剂量A、增长半倍B、增长1倍C、增长2倍D、增长3倍E、增长4倍5、某药旳半衰期是7h,假如按每次0.3g,一天给药3次,到达稳态血药浓度所需时间是A、5~10hB、10~16hC、17~23hD、24~28hE、28~36h6、按一级动力学消除旳药物,按一定期间间隔持续予以一定剂量,到达稳态血药浓度时间长短决定于A、剂量大小B、给药次数C、吸取速率常数D、表观分布容积E、消除速率常数7、恒量恒速给药最终形成旳血药浓度为A、有效血浓度B、稳态血药浓度C、峰浓度D、阈浓度E、中毒浓度8、药物吸取抵达血浆稳态浓度时意味着A、药物作用最强B、药物吸取过程已完毕C、药物消除过程正开始D、药物旳吸取速度与消除速率到达平衡E、药物在体内分布到达平衡9、按一级动力学消除旳药物有关稳态血药浓度旳描述中错误旳是A、增长剂量能升高稳态血药浓度B、剂量大小可影响稳态血药浓度抵达时间C、初次剂量加倍,按原间隔给药可迅速达稳态血药浓度D、定期恒量给药必须经4~6个半衰期才可达稳态血药浓度E、定期恒量给药达稳态血药浓度旳时间与清除率有关10、按一级动力学消除旳药物,其消除半衰期A、与用药剂量有关B、与给药途径有关C、与血浆浓度有关D、与给药次数有关E、与上述原因均无关11、某药按一级动力学消除,其血浆半衰期与消除速率常数k旳关系为A、0.693/kB、k/0.693C、2.303/kD、k/2.303E、k/2血浆药物浓度12、对血浆半衰期(一级动力学)旳理解,不对旳旳是A、是血浆药物浓度下降二分之一旳时间B、能反应体内药量旳消除速度C、根据其可调整给药间隔时间D、其长短与原血浆浓度有关E、一次给药后经4~5个半衰期就基本消除13、静脉注射1g某药,其血药浓度为10mg/dl,其表观分布容积为A、0.05LB、2LC、5LD、10LE、20L14、在体内药量相等时,Vd小旳药物比Vd大旳药物A、血浆浓度较低B、血浆蛋白结合较少C、血浆浓度较高D、生物运用度较小E、能到达旳治疗效果较强15、下列论述中,哪一项与表观分布容积(Vd)旳概念不符A、Vd是指体内药物达动态平衡时,体内药量与血药浓度旳比值B、Vd旳单位为L或L/kgC、Vd大小反应分布程度和组织结合程度D、Vd与药物旳脂溶性无关E、Vd与药物旳血浆蛋白结合率有关16、下列有关房室概念旳描述错误旳是A、它反应药物在体内分却速率旳快慢B、在体内均匀分布称一室模型C、二室模型旳中央室包括血浆及血流充盈旳组织D、血流量少不能立即与中央室达平衡者为周围室E、分布平衡时转运速率相等旳组织可视为一室17、影响药物转运旳原因不包括A、药物旳脂溶性B、药物旳解离度C、体液旳pH值D、药酶旳活性E、药物与生物膜接触面旳大小18、药物消除旳零级动力学是指A、消除半衰期与给药剂量有关B、血浆浓度到达稳定水平C、单位时间消除恒定量旳药物D、单位时间消除恒定比值旳药物E、药物消除到零旳时间19、下列有关一级药动学旳描述,错误旳是A、血浆药物消除速率与血浆药物浓度成正比B、单位时间内机体内药物按恒比消除C、大多数药物在体内符合一级动力学消除D、单位时间机体内药物消除量恒定E、消除半衰期恒定20、有关一室模型旳论述中,错误旳是A、各组织器官旳药物浓度相等B、药物在各组织器官间旳转运速率相似C、血浆药物浓度与组织药物浓度迅速到达平衡D、血浆药物浓度高下可反应组织中药物浓度高下E、各组织间药物浓度不一定相等21、对药时曲线旳论述中,错误旳是A、可反应血药浓度随时间推移而发生旳变化B、横坐标为时间,纵坐标为血药浓度C、又称为时量曲线D、又称为时效曲线E、血药浓度变化可反应作用部位药物浓度变化22、药物在体内旳半衰期依赖于A、血药浓度B、分布容积C、消除速率D、给药途径E、给药剂量23、依他尼酸在肾小管旳排泄属于A、简朴扩散B、滤过扩散C、积极转运D、易化扩散E、膜泡运送24、药物排泄旳重要器官是A、肾脏B、胆管C、汗腺D、乳腺E、胃肠道25、有关药物排泄旳描述错误旳是A、极性大、水溶性大旳药物在肾小管重吸取少,易排泄B、酸性药在碱性尿中解离少,重吸取多,排泄慢C、脂溶性高旳药物在肾小管重吸取多,排泄慢D、解离度大旳药物重吸取少,易排泄E、药物自肾小管旳重吸取可影响药物在体内存留旳时间26、下列有关肝微粒体药物代谢酶旳论述错误旳是A、又称混合功能氧化酶系B、又称单加氧化酶C、又称细胞色素P450酶系D、肝药物代谢酶是药物代谢旳重要酶系E、肝药物代谢专司外源性药物代谢27、药物旳首过消除也许发生于A、舌下给药后B、吸入给药后C、口服给药后D、静脉注射后E、皮下给药后28、具有肝药酶活性克制作用旳药物是A、酮康唑B、苯巴比妥C、苯妥英钠D、灰黄霉素E、地塞米松29、下列有关肝药酶旳论述哪项是错误旳A、存在于肝及其他许多内脏器官B、其作用不限于使底物氧化C、对药物旳选择性不高D、肝药酶是肝脏微粒体混合功能酶系统旳简称E、个体差异大,且易受多种原因影响30、下列有关肝药酶诱导剂旳论述中错误旳是A、使肝药酶旳活性增长B、也许加速自身被肝药酶旳代谢C、可加速被肝药酶转化旳药物旳代谢D、可使被肝药酶转化旳药物血药浓度升高E、可使被肝药酶转化旳药物血药浓度减少31、增进药物生物转化旳重要酶系统是A、单胺氧化酶B、细胞色素P450酶系统C、辅酶ⅡD、葡萄糖醛酸转移酶E、胆碱酯酶32、下列有关药物体内转化旳论述中错误旳是A、药物旳消除方式是体内生物转化B、药物体内旳生物转化重要依托细胞色素P450C、肝药酶旳作用专一性很低D、有些药物可克制肝药酶活性E、有些药物能诱导肝药酶活性33、不符合药物代谢旳论述是A、代谢和排泄统称为消除B、所有药物在体内均经代谢后排出体外C、肝脏是代谢旳重要器官D、药物经代谢后极性增长E、P450酶系旳活性不固定34、药物在体内旳生物转化是指A、药物旳活化B、药物旳灭活C、药物化学构造旳变化D、药物旳消除E、药物旳吸取35、不影响药物分布旳原因有A、肝肠循环B、血浆蛋白结合率C、膜通透性D、体液pH值E、特殊生理屏障36、有关药物分布旳论述中,错误旳是A、分布是指药物从血液向组织、组织间液和细胞内转运旳过程B、分布多属于被动转运C、分布达平衡时,组织和血浆中药物浓度相等D、分布速率与药物理化性质有关E、分布速率与组织血流量有关37、影响药物体内分布旳原因不包括A、组织亲和力B、局部器官血流量C、给药途径D、生理屏障E、药物旳脂溶性38、药物通过血液进入组织器官旳过程称A、吸取B、分布C、贮存D、再分布E、排泄39、药物与血浆蛋白结合A、是不可逆旳B、加速药物在体内旳分布C、是可逆旳D、对药物积极转运有影响E、增进药物旳排泄40、药物肝肠循环影响药物在体内旳A、起效快慢B、代谢快慢C、分布程度D、作用持续时间E、血浆蛋白结合率41、下列有关药物吸取旳论述中错误旳是A、吸取是指药物从给药部位进入血液循环旳过程B、皮下或肌注给药通过毛细血管壁吸取C、口服给药通过首过消除而使吸取减少D、舌下或直肠给药可因首过消除而减少药效E、皮肤给药大多数药物都不易吸取42、丙磺舒可以增长青霉素旳疗效。
第二章药物代谢动力学1、药物代谢动力学:简称药代动力学、药动学,时研究药物在体内变化规律的学科2、研究内容:1)机体对药物的处置,即药物的体内过程,包括吸收、分布、代谢、排泄(ADME)随时间变化规律2)利用药代动力学原理及数学模型定量地描述血药浓度随时间变化的规律及机体对药物的处置速率过程第一节药物在体内过程一、药物的跨膜转运及药物转运体(一)药物的转运方式1、被动转运:是指药物借助细胞膜两侧存在的药物浓度梯度或电位差,以电化学势能差为驱动力,从高浓度侧向低浓度侧扩散(1)简单扩散1)脂溶扩散:药物通过溶于脂质膜而被动扩散,是药物最常见、最重要的形式影响脂溶扩散因素:膜两侧药物浓度梯度和药物的脂溶性2)水溶扩散:膜孔扩散、限制扩散,借助膜两侧流体静压和渗透压被水带到低压一侧影响水溶扩散因素:膜两侧浓度差3)影响简单扩散的因素:A)膜两侧浓度差:浓度差越大,扩散越快B)药物的脂溶性:脂溶性越大,扩散越快C)药物的解离度:解离型药物难以通过膜D)药物所在环境的pH4)简单扩散为一级动力学,遵循Fick定律(2)易化扩散:顺浓度差、不消耗能量、需要载体或通道介导、存在竞争抑制现象(扩散速度大于简单扩散)2、主动转运:逆流运动、上山运动,药物从低浓度侧向高浓度侧转运(1)特点:1)消耗能量2)有饱和现象3)有竞争抑制现象4)需要载体参与(2)原发性主动转运:一次转运,直接利用ATP分解成ADP释放的游离自由能来转运物质的方式1)特点:A)转运体为非对称性,并具有与ATP结合的专属性结构区域B)将酶反应与离子转运相结合通过转运体构象改变来单向转运离子(3)继发性主动转运:二次性主动转运,间接利用细胞内代谢产生的能量进行转运3、膜动转运:大分子物质转运伴有膜的运动,包括胞饮和胞吐(二)药物转运体1、易化扩散型或继发性主动转运型的可溶性载体,分子量在40~90kDa2、原发性主动转运型的ATP结合盒式转运体,分子量大二、药物的吸收及给药途径吸收:药物由给药部位进入血液循环的过程。
完整版)执业药师药物代谢动力学习题及答案第二章药物代谢动力学1.主要因素决定药物每天用药次数是什么?药物每天用药次数的主要因素是体内消除速度。
2.药时曲线下面积代表什么?药时曲线下面积代表药物的生物利用度。
3.维持药物有效血浓度的正确恒定给药间隔时间是多久?正确的恒定给药间隔时间是每隔一个半衰期给药一次。
4.为了迅速达到稳态血浓度,可以通过以近似血浆半衰期的时间间隔给药来实现,首次剂量应该增加多少?首次剂量应该增加一倍。
5.如果某药的半衰期是7小时,按每次0.3g,一天给药3次,达到稳态血药浓度所需的时间是多久?达到稳态血药浓度所需的时间是28-36小时。
6.按一级动力学消除的药物,达到稳态血药浓度时间长短决定于什么?达到稳态血药浓度时间长短决定于给药次数。
7.恒量恒速给药最后形成的血药浓度是什么?恒量恒速给药最后形成的血药浓度是稳态血药浓度。
8.药物吸收到达血浆稳态浓度时意味着什么?药物吸收到达血浆稳态浓度时意味着药物的吸收速度与消除速率达到平衡。
9.按一级动力学消除的药物有关稳态血药浓度的描述中哪个是错误的?错误的描述是“定时恒量给药必须经4~6个半衰期才可达稳态血药浓度”。
10.按一级动力学消除的药物,其消除半衰期与什么有关?按一级动力学消除的药物,其消除半衰期与血浆浓度有关。
11.某药按一级动力学消除,其血浆半衰期与消除速率常数k的关系是什么?某药按一级动力学消除,其血浆半衰期与消除速率常数k的关系是0.693/k。
12.对血浆半衰期(一级动力学)的理解,哪个是不正确的?不正确的理解是“一次给药后经4~5个半衰期就基本消除”。
A、药物的脂溶性B、药物的极性C、药物的分子量D、药物的代谢速率E、药物的剂量重写后:1.肾小管对极性大、水溶性大的药物重吸收少,易排泄;酸性药在碱性尿中解离少,重吸收多,排泄慢;脂溶性高的药物在肾小管重吸收多,排泄慢;解离度大的药物重吸收少,易排泄。
药物在体内存留的时间受肾小管的重吸收影响。
一.名词解释1.first past elimination:口服药物在胃肠道或被肝脏代谢,而导致进入体循环的量减少2.hepato-enteral circulation:经过胆汁或部分经胆汁排泄的药物,在肠道中重新吸收,进门静脉进入肝脏重新进入体循环3.half-life:药物在体内消除一般所需要的时间4.bioavailiability:血管外给药,药物从吸收到进入体循环的速度和程度5.apparent volume of distribution:体内药量与血浆药物浓度的比值,反应药物的分布与组织的结合程度6.steady state plasma concentration:药物的吸收速度与消除速度达到动态平衡的浓度,血药浓度不在随给药次数的增加而增加7.total body clearance:单位时间内多少体积血浆中药物从体内被清除8.hepatic microsomal enzyme:大多数药物在肝脏进行生物转化,因肝细胞内存在有微粒体混合功能酶系统,而该系统能促进多种药物发生转化9.absorption:药物从给药部位进入血液循环的过程10.distribution:药物入血后,随血液循环到达各组织器官的过程11.metabolism:药物在体内发生生物转化12.excretion:药物排出体外的过程13.first order kinetic:恒比消除,体内药物按瞬时血药浓度以恒定的百分比消除14.zero order kinetic:恒定消除,单位时间内药物按恒定的量进行消除15.loding dose:首次给药时血药浓度达到稳态,为负荷剂量二.问答题1.药物的跨膜转运的方式有哪些?主动转运和被动转运各有什么特点?在药物转运的方式中那种方式是最常见的1.药物的跨膜跨膜转运包括:脂溶扩散:药物最常见,最重要的跨膜形式(取决于脂溶性和浓度梯度)①简单扩散水溶扩散:分子量小的水溶性物质或非极性物质(尿素)特点:①不消耗能量②无饱和现象③无竞争性抑制④顺浓度梯度⑤不需要载体被动转运②易化扩散:顺浓度梯度,不消耗能量,但需要载体,因此有饱和性和竞争性抑制(氨基酸,Na)主动转运:药物从低浓度一侧向高浓度一侧转运①需要载体②逆浓度梯度③消耗能量④有饱和性和竞争性抑制膜动转运:极少数药物通过膜的运动促进大分子物质转运①胞饮②胞吐2.什么是一级和零级动力学方程?各有什么特点?为什么会发生零级动力学①一级动力学:药物在某部位或某房室的转运速度和该部位的药物浓度的1次方成正比特点:1)单位时间转运速率不变,药物转运成指数衰减;2)清除率,速率常数,分布容积,半衰期恒定,不因剂量而改变;3)AUC与所给剂量成正比②零级动力学:药物在某部位或某房室的转运速度和该部位的药物浓度的0次放成正比特点:1)药物衡量转运2)清除率,速率常数,分布容积,半衰期不恒定3)AUC与给药剂量不成正比,非线性动力学3.什么是酶诱导剂和酶抑制剂?分别会产生那些影响①酶诱导剂:药物提高肝脏线粒体代谢药物酶活性,增加代谢速度1)减弱药效:加速自身或其他物质代谢(同时服用苯巴比妥和华法林,华法林的代谢加快)2)增加药效:某些在体内活化起效的药物,活化速度加快②酶抑制剂:药物抑制肝脏线粒体药物代谢酶活性,减慢药物代谢1)增加药效:体内代谢酶被抑制,药物被代谢的速度降低,药效↑(服用酮康唑,导致特非那定代谢减慢)2)较弱药效:在体内转化成活性物质的药物转化速度减慢,药效减慢4.药物代谢后会产生那些结果,有什么临床意义①绝大多数药物在体内代谢后,失去药理活性或活性减弱,成为失活(异烟肼在体内代谢后,无活性产物排出)②部分药物经过体内代谢后生成有活性物质才能起效(盐酸头孢他美酯必须经过水解才能生成活性物)③部分药物经过代谢后产生毒性代谢产物(对乙酰氨基酚的代谢产物往往有肝毒性)④部分药物代谢产物仍然有药理活性(地西泮在体内代谢出奥沙西泮仍然有药理活性)药科大学复试药理1.药物与血浆蛋白结合的意义?①药物入血后,通常与血浆蛋白结合,只有游离形的药物才能透过生物膜,发挥其药理作用②药物与血浆蛋白结合,这种可逆性的结合,类似储库的形式,一般血浆蛋白结合率高的药物体内消除慢,作用维持时间长2.药物半衰期是不是一个固定的值①药物半衰期不是一个固定的值②当为零级动力学消除时,药物的清除率,速率常数,分布容积,半衰期不恒定3.口服给药,静脉给药,如何设法将血药浓度迅速达到稳态平衡①对于口服给药来说,首剂加倍,一个半衰期后给药一次②静脉给药,采用1个半衰期滴注常用剂量的1.44倍静脉注射给药量4.何为半衰期,有何临床意义①半衰期是临床上确定给药时间间隔长短的重要参数;对于半衰期长的药物来说,给药间隔时间长;相反半衰期短的药物,给药间隔时间过长,达不到有效的血药浓度,达不到治疗效果,根据半衰期的长短控制药物的血药浓度,以避免不良反应的发生5.药物与血浆蛋白结合产生的后果( l )水杨酸盐、保泰松、双香豆素类、长效磺胺类等与甲苯磺丁脉、氯磺丙脉合用时,后两者可从血浆蛋白结合部位被臵换出来,从而致血糖过低,乃至发生低血糖休克。
第一节药物在体内的转运和转化的生化基础药物在体内转运必须通过各种细胞膜。
包围整个细胞外表的一层薄膜称为质膜,质膜一般称为细胞膜,真核细胞除了质膜外,还有包围各种细胞器的膜,如线粒体膜,内质网膜,溶酶体和核膜等,称为细胞内膜。
质膜和细胞内膜统称为生物膜。
生物膜主要由脂质与蛋白质构成的脂蛋白组成,脂质双层是生物膜的基本结构,在膜中的蛋白可作为泵、通道、转运的载体、药物和激素的受体,能量传送、抗原和结合于膜的酶等。
脂质体是由磷脂组成的具有类似生物膜结构的多层同心脂质小泡,其形成是磷脂与水接触后由它们的极性基与疏水基的作用而排列成封闭式的多层脂质双层球形结构。
常用超声波法,微量注射法,逆向蒸发法等制备脂质体。
用脂质体作为药物的载体可达到减少药物的毒性和抗原性,提高药物的组织特异性及有效浓度,延长药效的目的。
脂质体作为药物载体的作用方式为:(1)吸附:脂质体与细胞表面形成稳定的吸附结合而释放药物;(2)融合:脂质体与天然细胞膜有类似结构,在一定条件下,可互相融合而释入细胞内;(3)吞噬:脂质体进入体内后,主要聚集在骨髓、肝和脾脏等网状内皮系统,作为异物而被吞噬;(4)抗体-抗原结合:脂质体表面与特异抗体偶联,识别相应抗原,而定向作用于靶细胞。
脂质体不仅作为药物的载体,也可作为酶的载体,并且可将一些不能经胃肠吸收或易被消化道破坏的药物(如肝素、胰岛素等),制成脂质体以供口服。
生物膜是高度选择性的通透屏障,可通过被动扩散、帮助扩散、主动转运、基因转位和胞饮方式转运。
药物在体内的一般过程包括药物的吸收、分布、代谢转化和排泄,药物的代谢转化又名药物的生物转化(biotransformation),是指体内正常不应有的外来有机化合物药物或毒物在体内进行的代谢转化。
药物代谢转化主要在肝脏进行,在体内催化药物代谢转化的酶系称为药物代谢酶,其主要分布在肝细胞微粒体,其次是细胞可溶性部分。
药物代谢转化可分为第一相反应和第二相反应(结合反应)。
第一相反应包括氧化,还原和水解反应。
1.微粒体氧化酶系,存在于内质网,称为药物氧化酶系,它所催化的反应是在底物分子上加一个氧原子,因此也称为加单氧酶(monooxygenase)或羟化酶,其作用特点为:(1)特异性低,对许多药物都有作用;(2)需要CYP450参与,CYP450属于b族细胞色素,还原型CYP450与CO结合后在450nm有一强吸收峰;⑶含有NADPHCYP450还原酶,属于黄素酶,辅基为FAD,催化NADPH与CYP450之间的电子传递;(4)以氧分子为受氢体;(5)不被CN-所抑制,而能受SKF-525A所抑制。
加单氧酶参与药物、毒物的转化及体内的代谢(维生素D3的羟化),能诱导合成。
线粒体中还存在其它氧化酶系,如单胺氧化酶(monoamine oxidase,MAO)催化胺类氧化脱氨基,但芳香环上的氨基不被作用,该酶存在于活性胺类生成、贮存和释放的部位。
此外,胞液中有醇脱氢酶(alcohol dehydrogenase,ADH)和醛脱氢酶(aldehyde dehydrogenase,ALDH),与辅酶NAD+催化乙醇生成酸。
微粒体乙醇氧化系统(microsomal ethanol oxidizing system,MEOS)消耗NADPH+H+而催化乙醇生成乙醛。
2.还原反应由醛酮还原酶催化,NADH或NADPH提供氢,催化酮基或醛基还原为醇;肝细胞的偶氮或硝基化合物还原酶(存在微粒体,需要NADH或NADPH 参与)分别使偶氮苯和硝基苯还原成胺。
3.水解反应:如普鲁卡因、双香豆素醋酸乙酯、有机磷农药等在多种水解酶作用下生成水溶性增强羧酸。
第二相反应是结合反应(conjugation reaction),在药物代谢转化中很普遍,是指药物或其它初步代谢物与内源性结合剂的结合反应,使药物毒性或活性降低和极性增加而易于排出。
以葡萄糖醛酸(GA)结合反应为最常见,吗啡、可待因、类固醇等在体内由微粒体中的糖醛酸转移酶催化尿苷二磷酸葡萄糖醛酸(UDP-glucuronyl transferases,UDPGA)进行反应,使其水溶性增加,易于排泄。
除肝脏外,肾、肠粘膜也能进行葡萄糖醛酸结合反应。
含羟基化合物或芳香族胺类的氨基可发生硫酸盐结合反应,生成硫酸酯化合物,在此结合反应中硫酸盐必须先与ATP反应生成活性硫酸供体-即3’-磷酸腺苷5’-磷酸硫酸(PAPS),GA和硫酸盐结合反应有竞争性抑制作用,但因硫酸盐来源少,易发生饱和。
许多卤代化合物和环氧化合物可与GSH结合,该结合物主要从胆汁排泄,或进一步代谢,再乙酰化后生成硫醚尿酸随尿排出。
乙酰结合反应是多种芳香胺的结合形式,通常磺胺乙酰化即失去抗菌活性,水溶性反而降低,在乙酰化结合反应中结合剂必先活化为乙酰CoA。
许多酚、胺类药物如儿茶酚胺等可在体内进行甲基结合反应,甲基化反应中的甲基来自S-腺苷甲硫氨酸(SAM),且常发生在O、S、N原子上。
另外,许多的氨基酸,如甘氨酸、半胱氨酸、丝氨酸、赖氨酸等也可作为结合剂。
第二节药物在肝脏内的代谢一、药物在肝内的生物转化肝脏在药物(或外源性毒物)的代谢和处置中起着十分重要的作用,大多数药物和毒物在肝内经生物转化作用而排出体外。
肝脏的病理状态可以影响药物在体内的代谢过程,从而影响药物的疗效和不良反应。
另一方面,药物的代谢过程中的产物,可以造成肝损害。
药物在肝内所进行的生物转化过程,可分为两个阶段:①氧化、还原和水解反应;②结合作用。
(一)第一相反应多数药物的第一相反应在肝细胞的光面内质网(微粒体)处进行。
此系由一组药酶(又称混合功能氧化酶系)所催化的各种类型的氧化作用,使非极性脂溶性化合物产生带氧的极性基因(如羟基),从而增加其水溶性。
有时羟化后形成的不稳定产物还可进一步分解,脱去原来的烷基或氨基等。
其反应可概括如下:D+A→DANADPH+DA+H+→DAH2+NADP-DAH2+O2+HADPH→A+DOH+H2O+NADP-(注:D=药物;A=CYP450)药酶是光面内质网上的一组混合功能氧化酶系,其中最重要的是CYP450,其他有关的酶和辅酶包括:NADPHCYP450还原酶、细胞色素b5、磷脂酰胆碱和NADPH等。
CYP450是一种铁卟啉蛋白,能进行氧化和还原。
当外源性化学物质进入肝细胞后,即在光面内质网上与氧化型P450结合,形成一种复合物,再在NADPHCYP450还原酶作用下,被NADPH所提供的电子还原,并形成还原型复合物。
后者与分子氧(O2)作用,产生含氧复合物,并接受NADPH 所提供的电子,与O2形成H2O,同时药物(或毒物)被氧化成为氧化产物。
CYP450:药物代谢的第一相反应,主要在肝细胞的光面内质网(微粒体)进行,此过程系由一组混合功能氧化酶系(又称药酶)所催化促进,其中最重要的是P450和有关的辅酶类。
P450酶系包括二个重要的蛋白质组分:含铁的血红素蛋白和黄素蛋白,后者能从NADPH 将电子转移至P450底物复合体。
药物与P450结合位点与血红素分子非常接近,有利于电子的转移。
药物与氧化型P450结合,此时血红素的铁为三价铁(Fe3+),通过NADPH还原酶的作用,将NADPH的电子转移给P450,使其还原,血红素铁成二价(Fe2+)。
还原型的P450药物复合物与氧分子作用,成为含氧复合物,并接受NADPH所提供的电子,与氧生成H2O,同时药物也被氧化,P450又成为氧化型(Fe3+)。
如此反复循环,使药物进行第一相的代谢。
P450实际上为同一家庭的多种异构型。
迄今为止,人类P450的基因已发现有27种,编码多种P450。
基本上分成至少4个基因族,又可进一步区分为不同亚族。
其分类为CYP1,CYP2,CYP3和CYP4,亚族的分类按英语A、B、C和阿拉伯数字1,2,3等进一步分类。
按其功能,人类的P450可分成二类。
CYP1,2,3,主要代谢外源性化合物,如药物、毒物等,有交叉的底物特异性,常可被外源性物质诱导,在进化过程中,其保守性差。
GYP4则主要代谢内源性物质,有高度特异性,通常不能被外源性物质诱导,在进行过程中相对保守。
此类P450在类固醇、脂肪酸和前列腺素代谢中起作用。
在药物代谢中起重要作用的P450。
表2-1具有代表性药物代谢CYP1,CYP2和CYP3亚家族P450亚族代谢的底物(药物)CYP1A2 氧阿米替林,咖啡因,氟哌啶醇,茶碱,他克林,西咪替丁CYP2B6 环磷酰胺CYP2C 卡马西平,环磷酰胺,地西泮,布洛芬,奈普生,奥美拉唑,苯妥英,普奈洛尔,甲苯磺西脲CYP2D6 异喹胍,大多数β受体拮抗剂,氧阿米替林,氯丙嗪,可待因,右美沙芬,恩卡尼,氟哌啶醇,去甲替林,维拉帕米CYP2E 对乙酰氨基酚,乙醇,氟烷CYP3A 胺碘酮,卡马西平,西沙必利,可卡因,皮质醇,环孢素,氨苯砜,地塞米松,地尔硫草,红霉素,丙米嗪,利多卡因,洛伐他汀,硝苯地平,孕酮,他克莫司,他莫昔芬,睾丸酮,丙戊酸盐,维拉帕米,长春新碱,华法令一般说来,药物经过第一相的氧化、还原等作用,变为极性和水溶性较高而活性低的代谢物,再经过第二相的结合作用,通过胆汁或尿液排到体外。
但有些药物,在P450药酶作用下,转化为对肝细胞肝毒性的代谢物。
(二)第二相反应药物经过第一相反应后,往往要通过结合反应,分别与极性配体如葡萄糖醛酸、硫酸、甲基、乙酰基、硫基、谷胱甘肽、甘氨酸、谷酰胺等基因结合。
通过结合作用,不仅遮盖了药物分子上某些功能基因,而且还可改变其理化性质,增加其水溶性,通过胆汁或尿液排出体外。
药物结合作用的相对能力也有不同,如葡萄糖醛酸结合、乙酰化和甲基化是高能力组,甘氨酸、谷酰胺和硫酸结合为低能力组。
例如,与硫酸结合通常是代谢苯环化合物的主要途径之一,但它有一定的限度,可能是可利用的“活性硫酸盐”(PAPS)含量有一定的限度。
如低剂量的扑热息痛,主要是与硫酸结合,高剂量时则主要与葡萄糖醛酸结合;很大剂量时,由于结合能力耗竭,可能通过第一种途径,生成N-羟基衍生物,造成肝损害。
药物的结合反应有两种类型,第一种药物与活性基团结合(表2-2),第二种是被激活的药物与有关化合物结合(表2-3)。
表2-2第一种结合反应结合物激活的结合物转移酶转移酶酶定位酶定位葡萄糖醛酸尿核苷二磷酸葡萄糖葡萄糖醛酸转移酶微粒体(光面内质网)醛酸(UDPGA)尿核苷二磷酸葡萄糖醛酸(UDPGA)硫酸转移酶胞质液硫酸磷酸腺苷磷酰硫酸(PAPS)甲基S-腺苷蛋氨酸甲基转移酶胞质液乙酰基乙酰辅酶A 乙酰基转移酶胞质液硫基硫代硫酸硫代硫酸转移酶胞质液表2-3第二种结合反应芳香酸芳香酰辅酶A 甘氨酸线粒体芳香基乙酸芳香基乙酰辅酶A 谷氨酰胞质液芳香环化合物环氧化合物谷胱甘肽胞质液第一相的P450酶系与第二相结合作用酶系的分布、功能和可诱导性均有差别,反映了这二类生物转化和解毒作用的不同生物学意义。