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二、药物代谢动力学
药理学第二章，将知识点进行了归纳整理，涵盖所有核心内容，非常方便大家学习。适用于考试复习、预习，提高学习效率。赶紧收藏一起学习吧！
编辑于2025-02-09 17:40:05
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药物代谢动力学
药物跨膜转运
概念
药物跨膜转运是药物分子在体内通过细胞膜的现象，细胞膜是药物在体内转运的基本屏障
药物跨膜转运方式
被动转运
载体转运
膜动转运
影响药物跨膜转运的因素
药物的解离度和体液的酸碱度
离子障
分子型（非解离型）药物疏水亲脂，易通过细胞膜
离子型药物极性高，不易通过细胞膜脂质层
药物解离程度影响因素
体液pH
改变体液pH可明显影响弱酸或弱碱性药物的解离程度
药物的解离程度在pH变化较大的体液内对药物跨膜转运的影响更为重要
苯巴比妥的清除在碱性尿内比在酸性尿内快7倍。抗高血压药美卡拉明为弱碱性，在酸性尿内的清除速率约为碱性尿的80倍
胃液pH1.5~7.0
尿液pH5.5~8.0
药物的解离常数（Ka）
解离常数的负对数值为pKa，表示药物的解离度，是指药物解离50%时所在体液的PH
各药都有固定的pKa,依据公式Henderson-Hasselbalch计算而得
药物浓度差以及细胞膜通透性,面积和厚度
Fick定律
通透量（单位时间分子数）=
血流量
原理
血流量的改变可以影响细胞膜两侧药物浓度差，从而影响药物的跨膜速率
表现
充足的血流和快速的血流速度有助于维持较大的浓度差，使药物跨膜速率增高
细胞膜转运体的数量和功能
数量影响因素
营养状况和蛋白质的摄入
功能影响因素
受基因型控制
例如多药耐药基因的多态性引起的不同基因型具有编码不同P糖蛋白的功能，会影响药物的跨膜转运
药物的体内过程
吸收
概念
吸收是指药物自给药部位进入血液循环的过程。血管给药途径均存在吸收过程。不同给药途径有不同的吸收过程和特点
途径
口服给药
吸收方式
简单扩散
主要部位
小肠
小肠内pH接近中性
黏膜吸收面广
缓慢蠕动增加药物与黏膜接触机会
影响胃肠道对药物吸收的因素
服药时饮水量
是否空腹
胃肠蠕动度
胃肠道pH
药物颗粒大小
药物与胃肠道内容物的理化性相互作用
钙与四环素形成不可溶的络合物引起吸收障碍
胃肠道分泌的酸和酶以及肠道内菌群的生化作用
一些青霉素类抗菌药应被胃酸迅速灭活而口服无效
多肽类激素如胰岛素，在肠内被水解而必须采用非胃肠道途径给药
首过消除
概念
从胃肠道吸收的药物，在到达全身血循环前被肠壁和肝脏部分代谢，从而使进入全身血循环内的有效药物量减少的现象，也称首过代谢或首过效应
影响
药物首过消除高时，机体可利用的有效药物量少，要达到治疗浓度，必须加大用药剂量，但因剂量加大，代谢产物也会明显增多，可能出现代谢产物的毒性反应
注意事项
应用首过消除高的药物，而决定采用大剂量口服时，应先了解其代谢产物的毒性作用和消除过程
避免方式
采用舌下及直肠下部给药，使药物不经过胃肠道和肝脏途径吸收，直接进入全身血液循环
注射给药
静脉注射
可使药物迅速而准确地进入全身血液循环，不存在吸收过程
肌内注射 皮下注射
药物吸收方式
主要经毛细血管以简单扩散和滤过方式吸收
吸收速率影响因素
注射部位血流量
肌肉组织的血流量比皮下组织丰富，药物肌内注射一般比皮下注射吸收快
药物剂型
水溶液吸收迅，油剂、混悬剂可在局部滞留，吸收慢，故作用持久
动脉注射
使用情况
为了使治疗药物靶向至特殊组织器官
注意事项
危险性大，一般较少使用
任何部位注射
局部麻醉
将局部麻醉药注入皮下或手术视野附近组织可产生浸润麻醉作用
注入外周神经干附近可产生区域麻醉作用
呼吸道给药
药物类型
吸入性麻醉药（挥发性液体或气体）
一些治疗性气体
容易气化的药物（如沙丁胺醇）
有的药物难溶于，一般溶剂水溶液又不稳定，如色甘酸钠，可制成直径为5微米的极微细粉末以特制的吸入剂气雾吸入
肺的首过消除
呼吸道吸入给药在药物到达作用部位或靶器官前，可在肺内排泄或代谢一部分药物
局部给药
目的
在皮肤、眼、鼻、咽喉和阴道等部位产生局部作用
类型
表面麻醉
直肠给药
直肠中、下段的毛细血管血液流入下痔静脉和中痔静脉，然后进入下腔静脉，不经过肝脏，可避免受过消除
若以栓剂塞入上段直肠，则吸收后进入上痔静脉进入门静脉系统，且上痔静脉和中置静脉间有广泛的侧支循环，因此直肠给药的剂量仅约58%可以绕过肝脏
经皮肤途径给药
目的：使某些药物血浆浓度维持较长时间
硝酸甘油软膏或缓释贴皮剂，硝苯地平贴皮剂，芬太尼贴剂等
舌下给药
很大程度上避免首过消除
舌下给药时经血流丰富的颊黏膜吸收，直接进入全身循环
如硝酸甘油
分布
概念
药物吸收后从血液循环到达机体各个器官和组织的过程
影响因素
组织器官血流量
规律
通常在血流量丰富的组织和器官，药物的分布速度快，而且转运数量较多；相反，则分布速度慢和转运量较小
血流量丰富的组织和器官
如脑、肝、肾、肺等
再分布
血浆蛋白结合率
原理
大多数药物在血浆中均可与血浆蛋白不同程度的结合而形成结合型药物，与游离型药物同时存在于血液中
结合性药物不能跨膜运输，是药物在血液中的一种暂时贮存形式
药物与血浆蛋白结合特点
弱酸性药物主要与清蛋白结合
弱碱性药物主要与α1酸性糖蛋白结合
脂溶性强的药物主要与脂蛋白结合
血浆蛋白结合率决定因素
游离性药物浓度、血浆蛋白量和药物与血浆蛋白的亲和力，即解离常数KD值的大小
临床意义
一般认为，只有血浆蛋白结合率高、分布容积小、消除慢以及治疗指数低的药物在临床上这种相互作用才有意义
药物与血浆蛋白结合的特异性低，与相同血浆蛋白结合的药物之间可发生竞争性置换的相互作用
华法林与保泰松合用时，结合型的华法林被置换出来，使血浆内游离华法林浓度明显增加，抗凝作用增强，可造成严重的出血，甚至危及生命
药物与内源性化合物也可在血浆蛋白结合部位发生竞争性置换作用
磺胺异噁唑可将胆红素从血浆蛋白结合部位上置换出来，因此新生儿使用该药可发生致死性核黄疸症
组织细胞结合
原因
药物与某些组织细胞成分具有特殊的亲和力，药物分布呈现一定的选择性
影响
多数情况下药物和组织的结合是药物在体内的一种贮存方式
如硫喷妥钠在分布到脂肪组织
部分药物与组织可发生不可逆结合而引起毒性反应
如四环素与钙形成络合物储存于骨骼及牙齿中，导致小儿骨骼生长抑制牙齿变黄或畸形
体液的pH和药物的解离度
生理状态
细胞内液pH为7.0,细胞外液pH为7.4
弱酸性药物在碱性的细胞外液中解离增多，因而细胞外液浓度高于细胞内液
弱碱性药物在校酸性的细胞外液中解离增多，因而细胞内液浓度高于细胞外液
升高血液pH
弱酸性药物由细胞内向细胞外转运
降低血液pH
弱酸性药物向细胞内转移
临床应用
口服碳酸氢钠碱化血液，可促进巴比妥类弱酸性药物由脑细胞向血浆转运
同时碱化尿液，可减少巴比妥类弱酸性药物在肾小管的重吸收，促进药物从尿中排出
体内屏障
血脑屏障
组成
血液与脑组织
血液与脑脊液
脑脊液与脑组织
结构特点
脑组织的毛细血管内皮细胞紧密相连，形成连续性无膜孔的毛细血管壁，且外表面几乎全被星形胶质细胞包围
影响
某些大分子、水溶性或解离型药物难以进入脑组织，只有脂溶性高的药物才能以简单扩散方式通过血脑屏障
病理状态
血脑屏障的通透性增大，一般不易进入中枢神经系统的大多数水溶性药物以及在血浆pH为7.4时能解离的抗菌药（透入脑脊液的量明显增多）
胎盘屏障
概念
胎盘绒毛与子宫血窦之间的屏障
影响
对药物的转运并无屏障作用，其对药物的通透性与一般的毛细血管无明显差别，几乎对所有的药物都能穿透胎盘进入胎儿体内
临床意义
孕妇用药应特别谨慎，禁用可引起畸胎或对胎儿有毒性的药物
血眼屏障
概念
血液与视网膜、房水、玻璃体之间的屏障
影响
影响药物在眼内的浓度，脂溶性药物及分子量小于100Da的水溶性药物易于通过
临床意义
全身给药时，药物在眼内难以达到有效浓度，可采取局部滴眼或周边给药，包括结膜下注射、球后注射及结膜囊给药等
代谢
概述
概念
指药物吸收后在体内经酶或其他作用发生一系列的化学反应，导致药物化学结构上的转变，又称生物转化
反映了机体对外来物质或者药物的处置能力
代谢器官
肝脏是最主要的药物代谢器官
胃肠道，肺，皮肤，肾脏等也可产生有意义的药物代谢作用
药物代谢的意义
大多数药物被灭活，药理作用降低或完全消失
少数药物被活化而产生药理作用或毒性
需经活化才产生药理效应的药物称为前药
可的松须在肝脏转化为氢化可的松而生效
药物的代谢产物与药物毒性作用有密切关系
药物代谢时相
Ⅰ相
反应通过氧化、还原、水解，在药物分子结构中引入或脱去功能基团（如—OH，—NH2，—SH）生成极性较高的代谢产物
Ⅱ相
结合反应，是药物分子的极性基团与内源性物质（如葡萄糖醛酸，硫酸，乙酸，甘氨酸等）经共价键结合，生成极性大，水溶性高的结合物而经尿液排泄
药物代谢酶
细胞色素P450单加氧酶系
含黄素单加氧酶系
环氧化物水解酶系
结合酶系
脱氢酶系
影响药物代谢的因素
遗传因素
药物代谢酶的个体差异
药物代谢酶的诱导与抑制
酶抑制剂
能使药物代谢酶活性降低、药物代谢减慢的药物
酶诱导剂
能使药物代谢酶活性增高、药物代谢加快的药物
自身诱导
概念
有些药物本身就是其所诱导的药物代谢酶的底物，因此在反复应用后，药物代谢酶的活性增高，药物自身代谢也加快
药物类型
苯巴比妥、格鲁米特、苯妥英钠、保泰松等
影响
药物产生耐受性
药物代谢酶诱导程度的影响因素
表型和基因型遗传多态性
野生型纯合子的可诱导性显著高于野生型杂合子，更高于突变型纯合子
肝血流的改变
病理因素引起
药物引起
苯巴比妥增加肝血流量
普萘洛尔和吲哚美辛降低肝血流量
其他因素
环境、昼夜节律、生理因素、病理因素等
排泄
概念
药物以原形或代谢产物的形式经不同途径排出体外的过程，是药物体内消除的重要组成部分
途径
肾脏排泄
肾小球滤过
滤过速度影响因素
受药物分子大小，血浆内药物浓度以及肾小球滤过率的影响
滤过药物类型
除与血浆蛋白结合的结合型药物，游离型药物及其代谢产物均可经肾小球滤过
肾小管分泌
分泌部位
肾脏近曲小管
分泌方式
主动转运
具体机制
特异性转运机制
分泌葡萄糖、氨基酸
非特异性转运机制
分泌有机阴离子（酸性药物离子）和有机阳离子（碱性药物离子）
影响因素
竞争性抑制
经同一机制分泌的药物可竞争转运体而发生竞争性抑制，通常分泌速度较慢的药物能更有效地抑制分泌速度较快的药物
丙磺舒与青霉素（同属于酸性药物），两药合用后青霉素血药浓度增高，疗效增强，可用于少数重症感染
噻嗪利尿药，水杨酸盐，保泰松等与尿酸竞争肾小管分泌机制，而引起高尿酸血症，诱发痛风
药物经肾小管分泌的速度不受血浆蛋白结合率的影响
肾小管重吸收
药物类型
非解离性的弱酸性药物和弱碱性药物
重吸收部位
肾脏远曲小管
重吸收方式
简单扩散
影响因素
受血液和尿液的pH以及药物pKa
pKa3.0~8.0的酸性药和pKa6.0~11.0的碱性药的排泄速度容易因为尿液H改变而受到明显影响
碱化尿液可使弱酸性药物（如苯巴比妥）的解离型增加，脂溶性减少，不易被肾小管重吸收
酸化尿液可分别使弱碱性药物（ 如苯丙胺）的解离型增加，脂溶性减少，不易被肾小管重吸收
消化道排泄
排泄方式
药物可通过胃肠道壁脂质膜自血浆内以简单扩散方式排入肠腔内
位于肠上皮细胞膜上的P糖蛋白也可直接将药物及其代谢产物从血液内分泌排入肠道
肠肝循环
概念
部分药物经肝脏转化形成极性较强的水溶性代谢产物，被分泌到胆汁内经由胆道及胆总管进入肠腔，然后随粪便排泄，经胆汁排入肠腔的药物部分可再经小肠上皮细胞吸收经肝脏进入血液循环，药物在肝脏、胆汁、小肠间的循环撑肠肝循环
影响
可延长药物的血浆半衰期和作用维持时间
临床应用
强心苷中毒时，口服考来烯胺可在肠内和强心苷形成络合物，中断强心苷的肠肝循环，加快其粪便排泄，为急救措施之一
其他途径的排泄
汗液
唾液
经唾液进入口腔的药吞咽后也可被再吸收
泪液
乳汁
酸度较血浆高，故碱性药物在乳汁内的浓度较血浆内浓度越高，酸性药物则相反
非电解质类（如乙醇，尿素）易进入乳汁达到与血浆相同浓度
肺
挥发性药物和吸入性麻醉药
房室模型
概述
引入意义
使复杂的生物系统简化，从而能定量的分析药物在体内的动态过程
整体概念
把机体看成是由若干个房室组成的一个完整的系统，是定量描述药物体内过程动态变化规律的药动学模型
分类
根据药物动力学特性可分为一室模型，二室模型和多室模型
一室模型
试用药物
药物吸收入体后迅速向各组织器官分布，并很快在血液与各组织脏器之间达到动态平衡，即药物在全身各组织部位的转运速率是相同或相似的
概念
将机体视为一个房室的模型
特点
机体各组织药物水平随血浆药物浓度的变化平行地发生变化
二室模型
试用药物
药物吸收进入体内后很快进入机体的某些部位，但在另一些部位，需要一段时间才能完成分布
概念
从速率论的观点，将机体划分为药物分布均匀程度不同的两个独立系统，即二室模型
中央室
一般将血流丰富以及药物分布能瞬时达到与血液平衡的部分划分为中央室
周边室
将血液供应较少，药物分布达到与血液平衡时间较长的部分
单次静脉后血浆药-时曲线呈双指数衰减
分布相（α相）
主要反应分布过程
此期血浆药物浓度迅速下降
消除相（β相）
主要反应分布过程
此期血浆药物浓度缓慢下降
多室模型
适用药物
在体内分布速率有多种水平的药物
概念
在二室模型的基础上，还有一部分组织、器官或细胞内药物的分布更慢，则可以从周边式中划分出第三房室，由此形成三室模型
房室划分依据
房室划分依据
以速率论的观点及依据药物在体内各组织或器官的转运速率而确定（不是机体实际存在的解剖学，生理学空间）
中央室
血管分布丰富，血液流速快，血流量大的组织器官
如血液、心脏、肝、脾、肺、肾等
周边室
血管分布相对较少，血液流速慢，血流量小的组织器官
如骨骼，脂肪，肌肉等
其他药代动力学计算模型
生理药动学模型
基于生理特征的模型，每一个器官或组织就是一个房室
药动-药效组合模型
将各自独立的药动模型和药效模型建立为统一的模型，以研究整体上的量-效关系，此模型比药动学模型更切合临床实际
统计矩模型
将药物通过机体的过程看作是一个随机过程，时-量曲线被看作是一种统计分布曲线，以曲线下面积来分析药物的体内变化过程，并计算药动学参数
药物消除动力学
药物的血药浓度-时间关系
药-时曲线
概念
一次给药后在不同时间测定血药浓度，描记血药浓度与时间关系的曲线
不同给药方式
静脉注射
急速下降的以分布为主的分布相
缓慢下降的以消除为主的消除相
口服给药
由迅速上升的以吸收为主的吸收相
缓慢下降的以消除为主的消除相
体内药物浓度随时间变化的微分方程
C为微分时间段内的初始体内药物浓度；t为时间；Ke为速率常数；n=1时为一级消除动力学；n等于零时为零级消除动力学；负号表示体内药物浓度随时间延长而降低
混合消除动力学
概念
在低浓度或低剂量是按一级消除动力学，消除达到一定高浓度或高剂量时，因消除能力饱和，单位时间内消除的药物量不再改变，按零级动力学消除
米-曼方程
Vmax为最大消除速率；Km为米-曼常数，是在50%最大消除速率时的药物浓度；C为药物浓度
药物举例
苯妥英纳、水杨酸、乙醇等
一级消除动力学/线性动力学
概念
体内药物按恒定比例消除，在单位时间内的消除量与血浆药物浓度成正比
药-时曲线
在常规坐标图上作图时呈曲线
在半对数坐标图上则为直线，呈指数衰减
公式
应用情况
大多数药物在体内按一级动力学消除
零级消除动力学/非线性动力学
概念
药物在体内以恒定的速率消除，即不论血浆药物浓度高低，单位时间内消除的药物量不变
药时曲线
在半对数坐标图上呈曲线
通常是因为药物在体内的消除能力达到饱和所致
计算公式
特点
体内药物消除速度与初始浓度无关
药物代谢动力学重要参数
峰浓度和达峰时间
血浆峰浓度（Cmax）
血管外途径给药时,药-时曲线的最高点
达峰时间(Tmax)
达到峰浓度的时间
曲线下面积（AUC ）
概念及意义
药-时曲线下所覆盖的面积称曲线下面积，大小反映药物吸收进入血液循环的相对量
AUCo→t
药物从零时间至t时，这一段时间的药-时曲线下面积
AUCo→∞
概念
药物从零时间至所有原形药物全部消除为止时的药-时曲线下总面积
计算
公式法
梯形面积法
总面积=各单位间隔时间内梯形面积之和
生物利用度（F）
概念
药物经血管外途径给药后吸收进入全身血液循环的相对量和速度
计算公式
A为体内药物总量，D为用药剂量
分类
绝对生物利用度
以血管外途径给药（如口服）的AUC和静脉注射的AUC进行比较，则可的得药物的绝对利用度
相对生物利用度
对同一血管外途径给药的某一种药物制剂的AUC与相同标准制剂的AUC进行比较，则可得相对生物利用度
判定两种药物制剂是否具有生物等效性的依据
影响生物等效性的因素
药物晶型、颗粒大小或药物的其他物理特性以及处方和生产质量控制情况，均可影响制剂的分解和溶解，从而改变药物的吸收速度和程度
临床意义
应重视不同药物制品的生物不等效性，特别是治疗指数低或量-效曲线陡的药物，如苯妥英钠，地高辛等
表观分布容积（Vd）
概念
当血浆和组织内药物分布达到平衡时，体内药物按血浆药物浓度在体内分布所需体夜容积（注：Vd并不是一个生理的容积空间，只是假定当药物在体内血浆药物浓度均匀分布（即一室模型）时所需容积）
计算公式
A为体内药物总量，Co为血浆和组织内药物达到平衡时的血浆药物浓度
消除速率常数（Ke）
概念
单位时间内消除药物的分数，反映体内各种途径消除药物的总和
特点
正常人Ke基本恒定，其数值大小只依赖于药物本身的理化性质和消除器官的功能，与药物剂型无关
消除半衰期（t1/2）
概念
血浆药物浓度下降一半所需要的时间，其长短可反映体内药物消除速度
计算
按一级动力学消除的药物
消除半衰期不受药物初始浓度和给药剂量的影响，仅取决于Ke值
按零级动力学消除的药物
消除半衰期和血浆药物初始浓度成正比，即给药剂量越大，消除半衰期越长
应用
确定给药间隔时间
通常给药间隔时间约为一个半衰期
半衰期过短的药物，毒性小时，可加大剂量并使给药间隔时间长半衰期
例如青霉素
估计连续给药后达到稳态血浆药物浓度的时间
按固定剂量、固定间隔时间给药，或恒速静脉滴注，约经四到五个清除半衰期，基本达到稳态血药浓度（一级动力学消除）
估测停药后药物从体内消除所需要的时间
经过约五个清除半衰期，药物可从体内基本消除（消除97%）（一级动力学消除）
清除率（CL）
积极消除器官在单位时间内消除药物的血浆容积，也就是单位时间内有多少体积血浆中所含药物被机体清除，体内肝脏、肾脏和其他所有消除器官消除药物的总和
计算
数值
一级消除动力学
单位时间内消除恒定比例的药物，因此清除率也是一个恒定值
零级消除动力学
当体内药物消除能力达到饱和时，每单位时间内消除的药物量恒定不变，因而清除率是可变的
药物剂量的设计和优化