即药物被吸收进入机体到最后被机体排出的全部历程,包括吸收、分布、代谢和排泄等过程。其中吸收、分布和排泄属物理变化称为转运。代谢属于化学变化亦称转化。机体对药物作用的过程,表现为体内药物浓度随时间变化的规律。药物动力学是研究药物体内过程规律,特别是研究血药浓度随时间而变化的规律。 药物从给药部位进入血液循环的过程称为吸收。影响吸收的因素主要有:
1、给药途径:吸收速度:吸入>舌下>肌注>皮下>直肠>口服>皮肤。
2、药物性质:
(1)脂溶性:脂溶性越大,吸收越快;
(2)水溶性:易溶于水的药物易吸收;
(3)离解度:不解离部分脂溶性较大,易吸收;而解离部分,由于带有极性,脂溶性低,难以吸收。。
口服药物被吸收进入体循环的比率,即给药量与吸收量的比率称为生物利用度(或生物可用度)。 药物吸收后从血液循环到达机体各个器官和组织的过程称为分布。
影响药物分布的主要因素有:
1、药物的性质:脂溶性大分布到组织器官的速度快。
2、药物与组织的亲和力:有些药物对某些组织器官有特殊的亲和力。药物对组织器官的亲和力与疗效及不良反应有关。
3、药物与血浆蛋白(主要是白蛋白)结合率:结合率大小与疗效有关。结合后:
(1)无活性;
(2)不易透过毛细血管壁,影响分布和作用;
(3)结合型药物分子量大,不易从肾小球滤过,也不受生物转化的影响;因此在体内的作用时间也延长。
4、血流量大小:脑、心肝、肾等组织器官血管丰富,血流量大,药物浓度较高,有利于发挥作用,也易引起这些组织器官损害。
5、特殊屏障:血脑屏障是血液与脑组织之间的屏障,极性小而脂溶性大的药物较易通过,对极性大而脂溶性小的药物则难以通过。
代谢(metabolism,或生物转化biotransformation)
药物作为外源性物质在体内经酶或其它作用使药物的化学结构发生改变,这一过程称为代谢(或生物转化)。
药物代谢的主要器官是肝脏。也可发生在血浆、肾、肺、肠及胎盘。
1、药物代谢(转化)酶:
(1)肝微粒体药酶:药物在体内主要靠肝细胞微粒体的药酶。其中最主要的是混合功能氧化酶系,其由三部分组成:血红蛋白类,包括细胞色素P-450及细胞色素b5;黄素蛋白类,包括还原型辅酶Ⅱ-细胞色素C还原酶(或称还原型辅酶Ⅱ-细胞色素P-450还原酶)及还原型辅酶I-细胞色素b5还原酶,是电子传递的载体;脂类,主要是磷脂酰胆碱,功能尚不清楚。此三部分***同构成电子传递体系,使用使药物氧化,三者缺一,药物代谢就不能完成。
(2)细胞浆酶系:包括醇脱氢酶、醛氧化酶、黄嘌呤氧化酶等。一些药物经微粒体药酶氧化生成醇或醛后,再继续由醇脱氢酶和醛氧化酶代谢。
(3)线粒体酶:包括单胺氧化酶、脂环族芳香化酶等。单胺氧化酶能使各种内源性单胺类(多巴胺、肾上腺素、去甲肾上腺素、5-羟色胺等)和外源性的胺类(乳酪或酵母中的酪胺等)氧化脱氨生成醛,再进一步氧化灭活。
(4)血浆酶系:包括单胺氧化酶、儿茶酚胺氧位甲基转移酶、酰胺酶及假胆碱酯酶等。前二者可氧化血浆中内源性或外源性单胺类物质。
(5)肠道菌丛酶系:能将某些营养物质变为胺类、羧酸或烃类等有毒物质,肠道菌大量繁殖,产胺过多,可能诱发严重肝功不良者的昏迷,故临床上口服新霉素的目的是杀灭肠道菌丛减少胺类生成,从而减轻肝昏迷。
2、代谢(转化)类型:可分两类。第一类包括氧化、还原及水解过程;第二类为结合过程,第一类转化产物再经与体内某些代谢物结合,产物一般水溶性加大,利于排泄。
(1)第一阶段反应(第一类型):氧化、还原及水解等。氧化,如醇氧化、醛氧化、单胺氧化、氧化脱氢及N-氧化等;还原,如硝基还原成氨基(-NH2)。
(2)第二阶段反应(第二类型):即结合反应,使药失效,随尿排出。含羟基、羧基、胺基的化合物与葡萄糖醛酸结合成酯、醚、酰胺化合物;硫酸可与酚类药物及酚性类固醇结合成硫酸酯;N-甲转移酶使伯胺、肿胺及叔胺甲基化,以S-腺苷甲硫氨酸作为甲基供应体;磺胺类及芳香族氨基等在乙酰辅酶A参与下乙酰化。
3、药物代谢的意义:
(1)解毒,绝大多数药物通过代谢后失去药理活性,称为解毒。肝药酶活性低时,应用主要在肝灭活的药物时要特别慎重。
(2)活化,少数药物经代谢变化后效力反而增强,称为活化。
4、药酶的诱导剂和抑制剂:某些药物可促进药酶对其的降解,又可促进其它药物的药酶的降解作用,长期服用可产生耐受性。有些药物能抑制药酶的活性,从而延缓药物的降解,长期应用可产生积蓄中毒。 排泄是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。
主要通过肾脏。此外还有肺、胆汁、乳汁、唾液腺、支气管腺、汗腺、肠道等。
1、肾脏排泄
包括肾小球滤过和肾小管分泌。肾小球滤孔约600Å,分子量<65000均可通过。肾小管排泌是主动转运过程,需要载体,肾小管上皮细胞具有两类转运系统(两种载体):有机酸转运系统,转运有机酸药物;有机碱转运系统,转运有机碱药物。有饱和现象,对同一转运系统有竞争性抑制。肾小管上皮细胞膜也具类脂结构,药物可通过脂溶扩散从肾小管重吸收回到血液中去,肾小管重吸收的主要是未离解的脂溶性药物,改变尿液pH可影响药物的离解度,能显著影响弱酸性或弱碱性药物在肾小管的重吸收;相反,增加弱酸性药物的离解度,可减少其在肾小管的重吸收,加速其排泄率。故弱酸性药物中毒时,宜用碳酸氢钠碱化尿液,加速毒物排出。肾功能不全者慎用或禁用主要经肾排泄的药物。
2、从胆汁排泄的药物,
除需具有一定的化学结构外,分子量要超过300才可以。分子量超过5000的大分子或蛋白质很难从胆汁排出。药物从肝细胞向胆汁的转运是主动转运过程,需有载体,有饱和现象。肝细胞至少有三个转运系统:有机酸类转运、有机碱类转运和中性化合物转运。属同一转运系统的药物,有竞争性抑制。药物由胆汁排入十二指肠后,有些从粪便排出,有些可被肠上皮细胞吸收入血液,形成“肝-肠循环”。
3、某些药物可从乳汁排泄,可能引起乳儿中毒。4、某些挥发性药物可从肺排泄。5、有些药物可从支气管排泄。6、有些可从汗腺排泄。