第二章 药物转运及转运体
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药代动考参考资料参考资料第二章药物体内转运一、影响药物胃肠吸收的因素有哪些?1.药物和剂型2.胃肠排空作用:食物和药物影响3、首过效应4、肠上皮的外排机制:肠粘膜上皮上存在P糖蛋白等外排系统 5、疾病: 胃肠疾病,一般难预测6.药物相互作用:包括:改变肠腔PH,改变溶解度,形成复合物,吸附作用,影响胃肠活动,抑制前药活性,竞争同一载体二、简述常用的研究肠吸收的方法及特点。
1)整体动物实验法:能够很好地反映给药后药物的吸收过程,是目前最常用的研究药物吸收的实验方法。
但是存在以下缺点:(1)不能从细胞或分子水平上研究药物的吸收机制;(2)生物样本中的药物分析方法干扰较多,较难建立;(3)由于试验个体间的差异,导致试验结果差异较大;(4)整体动物或人体研究所需药量较大,周期较长。
这些缺点使整体动物模型和人体试验方法不适合应用于药物开发早期的快速筛选工作。
2)在体肠灌流法:本法能避免胃内容物和消化道固有生理活动对结果的影响。
3)离体肠外翻法:该法可根据需要研究不同肠段的药物吸收或分泌特性及其影响因素。
4)Caco-2细胞模型法:Caco-2细胞的结构和生化作用都类似于人小肠上皮细胞,并且含有与刷状缘上皮细胞相关的酶系。
应用Caco-2细胞模型研究药物吸收具有许多整体和离体模型所不具备的优点:(1) 由于Caco-2细胞易于培养且生命力强,细胞培养条件相对容易控制,能够简便、快速地获得大量有价值的信息;(2)Caco-2细胞来源是人结肠癌细胞,同源性好,可用来测定药物的细胞摄取及跨细胞膜转运;(3)存在于正常小肠上皮中的各种转运体、代谢酶等在Caco-2细胞中大都也有相同的表达,因此更接近药物在人体内吸收的实际环境,可用于测定药物在细胞内的代谢和转运机制;(4) 可同时研究药物对粘膜的毒性;(5) 试验结果的重现性比在体法好。
不足:1)酶和转运蛋白的表达不完整,此外来源,培养代数,培养时间对结果有影响;2)缺乏粘液层,需要时可与HT-29细胞共同培养。
第二章药物的结构与药物作用第一节药物理化性质与药物活性大纲要求一、药物的溶解度、分配系数和渗透性对药效的影响 1.药物的脂水分配系数及其影响因素2.药物溶解性、渗透性及生物药剂学分类3.药物活性与药物的脂水分配系数关系二、药物的酸碱性、解离度、pKa对药效的影响1.药物解离常数(pKa)、体液介质pH与药物在胃和肠道中的吸收关系2.药物的酸碱性、解离度与中枢作用◆药物需要一定的亲水性药物的转运扩散决定药物需要一定的亲水性。
◆药物需要一定的亲脂性药物在通过各种生物膜决定药物需要一定的亲脂性。
总结:药物的吸收、分布、排泄过程是水相和脂相间多次分配实现的,因此任何药物都应该具有一定的亲脂性和亲水性,换句话就是要有适当的脂水分配系数。
一、药物的溶解度、分配系数和渗透性对药效的影响(一)药物的脂水分配系数及其影响因素1.药物脂水分配系数:药物在生物非水相中物质的量浓度与在水相中物质的量浓度之比,用P来表示。
C org表示药物在生物非水相或正辛醇中的浓度C w表示药物在水中的浓度P值越大,脂溶性越大,常用其对数lgP来表示2.影响药物脂水分配系数的因素(1)引入极性较大的官能团,亲水性增大。
如:-OH、-COOH、-NH等(2)引入非极性官能团,亲脂性增大。
如:较大的烃基、卤素原子、脂环等(3)官能团形成氢键的能力和官能团的离子化程度较大时,药物的水溶性会增大。
(二)药物溶解性、渗透性及生物药剂学分类依据:药物溶解性和肠壁渗透性的不同组合1.第Ⅰ类是高水溶解性、高渗透性的两亲性分子药物,其体内吸收取决于胃排空速率,如普萘洛尔、依那普利、地尔硫(艹卓)等。
2.第Ⅱ类是低水溶解性、高渗透性的亲脂性分子药物,其体内吸收取决于溶解速率,如双氯芬酸、卡马西平、匹罗昔康等。
3.第Ⅲ类是高水溶解性、低渗透性的水溶性分子药物,其体内吸收受渗透效率影响,如雷尼替丁、纳多洛尔、阿替洛尔等。
4.第IV类是低水溶解性、低渗透性的疏水性分子药物,其体内吸收比较困难,如特非那定、酮洛芬、呋塞米等。
药物代谢动力学完整版第二章药物体内转运一、药物跨膜转运的方式及特点1. 被动扩散特点:①顺浓度梯度转运②无选择性③无饱和现象④无竞争性抑制作用⑤不需要能量2. 孔道转运特点:①主要为水和电解质的转运②转运速率与所处组织的血流速率及膜的性质有关3. 特殊转运包括:主动转运、载体转运、受体介导的转运特点:①逆浓度梯度转运②有选择性③有饱和现象④有竞争性抑制作用⑤常需要能量4. 其他转运方式包括:①易化扩散类似于主动转运,但不需要能量②胞饮主要转运大分子化合物二、胃肠道中影响药物吸收的因素有哪些①药物和剂型②胃肠排空作用③肠上皮的外排机制④首过效应⑤疾病⑥药物相互作用三、研究药物吸收的方法有哪些,各有何特点?1. 整体动物实验法能够很好地反映给药后药物的吸收过程,是目前最常用的研究药物吸收的实验方法。
缺点:①不能从细胞或分子水平上研究药物的吸收机制;②生物样本中的药物分析方法干扰较多,较难建立;③由于试验个体间的差异,导致试验结果差异较大;④整体动物或人体研究所需药量较大,周期较长。
2. 在体肠灌流法:本法能避免胃内容物和消化道固有生理活动对结果的影响。
3. 离体肠外翻法:该法可根据需要研究不同肠段的药物吸收或分泌特性及其影响因素。
4. Caco-2细胞模型法Caco-2细胞来源于人体结肠上皮癌细胞。
优点:①作为研究体外药物吸收的快速筛选模型;②在细胞水平上研究药物在小肠黏膜中的吸收、转运和代谢;③研究药物对肠黏膜的毒性;④由于Caco-2细胞来源于人,不存在种属的差异性。
缺点:①酶和转运蛋白的表达不完整;②来源、培养代数、培养时间对结果有影响;四、药物血浆蛋白结合率常用测定方法的原理及注意事项。
1. 平衡透析法原理:利用与血浆蛋白结合的药物不透过半透膜的特性进行测定的。
2. 超过滤法原理:与平衡透析法不同的是在血浆蛋白室一侧加压力或离心力,使游离药物快速通过滤膜进入另一隔室。
脑微血管的特性:①低水溶性物质的扩散通透性;②低导水性;③高反射系数;④高电阻性;⑤酶屏障肾脏排泄药物及其代谢物涉及三个过程:肾小球的滤过、肾小管主动分泌、肾小管重吸收。
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。
1.代谢分数fm:药物给药后代谢物的AUC和等mol的该代谢物投用后代谢物的AU C的比值。
第二章药物体内转运1. 药物肠跨膜转运机制:药物通过不搅动水层;药物通过肠上皮;药物透过细胞间隙;药物通过淋巴吸收。
2. 血浆蛋白:白蛋白、α1-糖蛋白、脂蛋白3. 被动转运的药物的膜扩散速度取决于:油/水分配系数4. 血脑屏障的特点:脂溶性药物易于透过、低导水性、高反射系数、高电阻性。
5. 肾脏排泄药物及其代谢物涉及三个过程:肾小球的滤过、肾小管主动分泌、肾小管重吸收。
6. 肝肠循环:某些药物,尤其是胆汁排泄分数高的药物,经胆汁排泄至十二指肠后,被重吸收。
一、药物跨膜转运的方式及特点1. 被动扩散特点:①顺浓度梯度转运②无选择性,与药物的油/水分配系数有关③无饱和现象④无竞争性抑制作用⑤不需要能量2. 孔道转运特点:①主要为水和电解质的转运②转运速率与所处组织及膜的性质有关3. 特殊转运包括:主动转运、载体转运、受体介导的转运特点:①逆浓度梯度转运②常需要能量③有饱和现象④有竞争性抑制作用⑤有选择性4. 其他转运方式包括:①易化扩散类似于主动转运,但不需要能量②胞饮主要转运大分子化合物二、影响药物吸收的因素有哪些①药物和剂型的影响②胃排空时间的影响③首过效应④肠上皮的外排⑤疾病⑥药物相互作用三、研究药物吸收的方法有哪些,各有何特点?1. 整体动物实验法能够很好地反映给药后药物的吸收过程,是目前最常用的研究药物吸收的实验方法。
缺点:①不能从细胞或分子水平上研究药物的吸收机制;②生物样本中的药物分析方法干扰较多,较难建立;③由于试验个体间的差异,导致试验结果差异较大;④整体动物或人体研究所需药量较大,周期较长。
2. 在体肠灌流法:本法能避免胃内容物和消化道固有生理活动对结果的影响。
1.代谢分数fm:药物给药后代谢物的AUC和等mol的该代谢物投用后代谢物的AUC的比值。
第二章药物体内转运1. 药物肠跨膜转运机制:药物通过不搅动水层;药物通过肠上皮;药物透过细胞间隙;药物通过淋巴吸收。
2. 血浆蛋白:白蛋白、α1-糖蛋白、脂蛋白3. 被动转运的药物的膜扩散速度取决于:油/水分配系数4. 血脑屏障的特点:脂溶性药物易于透过、低导水性、高反射系数、高电阻性。
5. 肾脏排泄药物及其代谢物涉及三个过程:肾小球的滤过、肾小管主动分泌、肾小管重吸收。
6. 肝肠循环:某些药物,尤其是胆汁排泄分数高的药物,经胆汁排泄至十二指肠后,被重吸收。
一、药物跨膜转运的方式及特点1. 被动扩散特点:①顺浓度梯度转运②无选择性,与药物的油/水分配系数有关③无饱和现象④无竞争性抑制作用⑤不需要能量2. 孔道转运特点:①主要为水和电解质的转运②转运速率与所处组织及膜的性质有关3. 特殊转运包括:主动转运、载体转运、受体介导的转运特点:①逆浓度梯度转运②常需要能量③有饱和现象④有竞争性抑制作用⑤有选择性4. 其他转运方式包括:①易化扩散类似于主动转运,但不需要能量②胞饮主要转运大分子化合物二、影响药物吸收的因素有哪些①药物和剂型的影响②胃排空时间的影响③首过效应④肠上皮的外排⑤疾病⑥药物相互作用三、研究药物吸收的方法有哪些,各有何特点?1. 整体动物实验法能够很好地反映给药后药物的吸收过程,是目前最常用的研究药物吸收的实验方法。
缺点:①不能从细胞或分子水平上研究药物的吸收机制;②生物样本中的药物分析方法干扰较多,较难建立;③由于试验个体间的差异,导致试验结果差异较大;④整体动物或人体研究所需药量较大,周期较长。
2. 在体肠灌流法:本法能避免胃内容物和消化道固有生理活动对结果的影响。
3. 离体肠外翻法:该法可根据需要研究不同肠段的药物吸收或分泌特性及其影响因素。
4. Caco-2细胞模型法Caco-2细胞的结构和生化作用都类似于人小肠上皮细胞,并且含有与刷状缘上皮细胞相关的酶系。