【教学课件】选修课 药物与毒物动力学 1药物与毒物动力学part.ppt
《【教学课件】选修课 药物与毒物动力学 1药物与毒物动力学part.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《【教学课件】选修课 药物与毒物动力学 1药物与毒物动力学part.ppt(93页珍藏版)》请在三一办公上搜索。
1、药物与毒物动力学,重庆医科大学公共卫生学院卫生毒理教研室,第一节 药物与毒物动力学简介,一、药物与毒物,瑞士科学家paracelsus all substances are poisons there is none which is not a poison,The right dose diflerentiates a poison and a remedy.所有的物质都是毒物,没有一样没有毒,只有正确 的剂量才能使药物不成为毒物。,砷 剧毒药治疗癌症 海鲜,药物与毒物的区别药物与毒物可相互转化,二、药物与毒物动力学,(一)概念 药物动力学(pharmacokinetics)亦称药动学,系
2、应用动力学(kinetics)原理与数学模式,定量地描述与概括药物通过各种途径(如静脉注射,静脉滴注,口服给药等)进入体内的吸收(Absorption)分布(Distribution),代谢(Metabolism)和排泄(Elimination),即A过程的“量时”划化或“血药浓度经时”变化的动态规律的一门科学。,(二)化学物的体内过程,1.基本概念生物转运biotransprotation 外源化学物与机体接触、吸收、分布、代谢和排泄的过程称为外源化合物的生物转运吸收 由机体接触到入血液的过程称为吸收分布 通过血流分散到全身组织细胞中为分布,代谢 在组织细胞中,外源化学物经各种酶系的催化,发
3、生化学结构与物理性质的变化的这一过程称为代谢 生物转化 代谢转化过程是由酶催化的生物化学过程,称此过程为生物转化排泄 代谢产物和一部分未经代谢的母体化学物排除体外的过程为排泄清除 外源化学物的代谢过程和排泄过程合称清除,2.外源化学物的吸收,吸收途径经胃肠道经呼吸道 经皮肤皮下注射,静脉注射,肌肉注射和腹腔注射,经胃肠道吸收,胃肠道给药:口服、舌下给药、直肠给药首过消除指药物经过肠粘膜及肝脏时被部分灭活,使进入体循环的药量减少的现象。舌下给药和直肠给药无首过消除。,影响胃肠道吸收的因素,(1)外源化学物的性质一般说来,固体物质且在胃肠中溶解度较低者,吸收差;脂溶性物质较水溶性物质易被吸收;同一
4、种固体物质,分散度越大,与胃肠道上皮细胞接触面积越大,吸收越容易;解离状态的物质不能借助简单扩散透过胃肠粘膜而被吸收或吸收速度极慢。,(2)机体方面的影响,胃肠蠕动情况 蠕动较强,则外源化学物在胃肠内停留时间较短,吸收较少,反之,蠕动减弱,停留时间延长,有利于吸收。胃肠道充盈程度 胃肠内容物较多时,吸收减慢;反之,空腹或饥饿状态下容易吸收。,胃肠道酸碱度 化学物的解离程度除取决于物质本身的解离常数(pk)外,还与其所处介质的pH 有关。由于胃液的酸度较高(),弱有机酸类多以未解离的分子状态存在,所以在胃中易被吸收。小肠内酸碱度已趋向于弱碱性或中性(pH=6.6-7.6),弱有机碱类在小肠内主要
5、是非解离状态,也容易通过简单扩散而被吸收。但由于小肠粘膜的吸收面积很大,故既使是弱酸性药物在小肠内也有一定数量的吸收。,胃肠道同时存在的食物和外源化学物 同时存在的食物和外源化学物也可影响吸收过程。例如钙离子可降低镉和铅的吸收,而低钙膳食可增强铅和镉的毒性作用,也与铅镉的吸收增加有关。脂肪可使胃的排空速度降低,因此可延长外源化学物在胃中停留时间,促进吸收。,某些特殊生理状况 胃酸分泌随年龄增长而降低,可影响弱酸或弱碱性物质的吸收。,给药考虑的因素(从吸收角度),1.外源化合物的性质2.机体的因素“环境”方面的因素基因方面的因素药物基因组学毒物基因组学,药物基因组学,药物遗传学(Pharmaco
6、gentics)是研究遗传学多态性对药物反应(包括药物吸收、代谢、分布和排泄,药物安全性和耐受性,药物有效性)的影响的一门科学。药物基因组学(Pharmcogenomics)是在药物遗传学的基础上发展起来的、以功能基因组学与分子药理学为基础的一门科学,它应用基因组学来对药物反应的个体差异进行研究,从分子水平证明和阐述药物疗效以及药物作用的靶位、作用模式和毒副作用。,它从基因水平研究基因序列的多态性与药物效应多样性之间的关系,即:研究基因本身及其突变体对不同个体药物作用效应差异的影响,以此为平台开发药物,指导合理用药,提高用药的安全性和有效性,避免不良反应,减少药物治疗的费用和风险。,最典型的例
7、子如异烟肼治疗结核病患者的反应不一样,其差异是由于编码 乙酰转移酶(NAT1和NAT2)的基因差异所致。NAT2基因会造成“慢乙酰化”的表型,使药物的代谢缓慢,药物分子在体内停留的时间延长,以至发生肢端疼痛麻痹和虚弱等不良反应对-乙酰转移酶活性较高的“快乙酰化者”的患者,因能快速将异烟肼转化,则不发生这些毒副反应。,药物基因组学研究基因突变与药效关系,从基因入手设计药物治疗方案,在理论上可以达到根治而无不良反应的效果。在临床合理用药中弥补了只根据血药浓度进行个体化给药的不足,为以前无法解释的药效学现象找到了答案,为临床个体化用药开辟了一个新的途径。,临床用药进入个性化的时代,3.外源化学物的分
8、布-再分布,分布及再分布外源化学物被吸收后,首先向血流量大的器官分布,血液供应愈丰富的器官,外源化学物分布也愈多。但随着时间的延长,按照外源化学物与器官的亲合力大小,选择性的分布在某些器官,此为再分布过程。,在体内的存在方式,与血浆蛋白结合 在血浆蛋白中,白蛋白的分子比较大,占血浆蛋白含量的50%以上,可与多种类型的物质结合。非特异性可逆结合,结合型药物暂时失活(不能达到作用部位),结合型药物不能进行转运、代谢和排泄,结合存在饱和和竞争性抑制现象。溶解状态与血红蛋白结合,4.外源化合物体内代谢,外源化学物通过不同途径被吸收进入体内后,将发生一系列化学变化并形成一些分解产物或衍生物的过程。外源化
9、学物的生物转化过程分两相反应,第一相反应(Phasereaction)主要包括氧化(oxydation)、还原(reduction)和水解(hydrolysis),通常仅导致水溶性小量增加 第二相反应(phasereaction)主要为结合反应(conjugation),结合反应指化学物经第一相反应形成的中间代谢产物与某些内源化学物的中间代谢产物相互结合的反应过程。通常可引起外源化合物水溶性显著性增加,且加速排泄。,药物在体内转化的两个步骤:I相反应 II相反应药物代谢物结合物(氧化、水解、还原等)(结合)药物经生物转化后,其结局如下:灭活,形成活性代谢物,产生毒性代谢物。,生物转化酶生物转化
10、通常是酶促反应参与生物转化的酶极为复杂,这些酶主要存在内质网以及线粒体和胞液中。微粒体是内质网在细胞匀浆过程中形成的碎片部分,含有多种活性的酶系。,6.排泄,排泄是外源化学物及其代谢产物由机体向外转运的过程,是机体物质代谢过程中最后一个重要环节。排泄的主要途径肾脏,随尿排出;其次是经肝、胆通过消化道,随粪便排出;挥发性化学物还可经呼吸道,随呼出气排出。,1、肾排泄:是大多数药物的主要排泄途径。尿液pH值对药物排泄的影响:弱酸性药物在碱性尿液中解离多,重吸收少,排泄快,而在酸性尿液中解离少,重吸收多,排泄慢。弱碱性药物则相反。意义:改变尿液值可以改变药物的排泄速度,用于药物中毒的解毒或增强疗效。
11、,ADME过程复杂性定量研究具有必要性,(三)药动学历史,药物动力学是一门较年青的新兴药学与数学间的边缘科学;是近20年来才获得的迅速发展的药学新领域。国际上于1972年,由国际卫生科学研究中心(International Center for Advanced Study in Health Sciences)的Fogar发起在美国马里兰洲波兹大国立科学卫生研究院()召开了药理学与药物动力学国际会议,在这次具有历史性意义的会议上,第一次由这样的权威性机构正式确认药物动力学为一门独立学科。,1913年,Michaelis和Menten就提出了有关动力学方程 1919年,瑞士的Widmark利用
12、数学公式对药物有动态规律进行了科学分析 60年代,由于电子计算机的重大发展和分析化学和重大突破(它已使人们能从极少量的生物样液中定量测出痕量的药物和化学物质的浓度)以及许多科学家的远见卓识,使药物动力学有很大发展 70年代初,药物动力学才被国际上公认为独立学科。,70年代以来,药物动力学的研究,在理论上,实验方法上和实践应用上都有了飞速发展。近年来,人们已致力于发展一类生理学上逼真的药物动力学模型。这种细致的模型基本上是利用了人或其他动物的已知解剖学与生理学情报以及掺入的生理,解剖及生化测定数据。,原则上讲,这种细致的模型在某些方面优于经典的隔室模型。从观念上讲,生理学模型精确的表征了任何器官
13、或组织中药物浓度的经进过程,所以能更明晰地洞察药物在体内的分布状况;同时,由于生理学模型的诸参数均相当于诸如器官血流量及容积等真实的生理解剖学数值,故机体的生理或病理改变所引起的药物配置动力学的变化,有可能通过某些有关参数的变动来预估,但是,目前药物动力学的研究,距离完全把握药物在体内的每个器官的动向,从而任意能动地设计出在体内任何指定部位、指定时间、发挥指定作用的药物与制剂,还有相当大的距离。在我们面前,很多方面还是有待于不断认识的必然王国。,(四)药物动力学研究的内容及意义,1药物动力学在新药研制过程中的指导意义 回顾药物研究的过程,剖析某些类型药物的化学结构与药物体内过程之间的关系,不难
14、看出药物动力学对于指导药物设计的重要意义,在研制一种新药时,常常希望通过结构改造来达到所期待的要求,但是化学结构改变以后,可导致药物体内过程亦发生变化。因此,既要弄清疗效关系,亦必须掌握药物的理化性质与药物内过程之间的关系,药物的化学结构决定着药物的理化性质,不同结构的药物,其脂溶性,水溶性,酸碱性,解离度,受酶催化等生化学反应的难易程度都不同 因此,在新药设计中,不论是制备同型物还是前体药物,通过化学结构的改造,改变了化合物的理化性质,都可以使药物的动力学性质发生改变,如改变药物的脂溶性或水溶性,就可以改变药物的吸收速率和吸收量,肝脏的首过效应,以及药物的生物利用度;改变药物的选择性,就可以
15、改变药物在组织中的分布、结合、活化或失活;改变药物在体内的时间过程,就可以改变药物的消除,及排泄或代泄速率。从药物动力学角度来说,新药设计的目的,就是通过药物化学结构改造,设计出使体内过程符合临床需要的药物,以满足临床治疗的要求。,案例例如,邻氯苯甲异恶唑青霉素与双氯苯甲异噁唑青霉素的结构区别,只在氯原子的取代数量上。临床应用过程中发现,口服剂量相等的情况下,双氯苯甲异噁唑青霉素的血药浓度是邻氯苯甲噁唑青霉素的2倍,即高出1倍。双氯苯甲异噁唑青霉素较邻氯苯甲异噁唑青霉素吸收好?当平行比较口服与静脉注射后的血药浓度,发现静脉注射与口服相近所以不能从口服吸收差异来解释。,进行了药物动力学研究发现双
16、氯苯甲异恶唑青霉素的消除速度比邻氯苯甲异噁唑青霉素小的多。消除速度小,及表示药物在体内消除慢,因而药物在不断吸收过程中,双氯苯甲异青霉素噁唑青霉素可得到一个较高的血药浓度(高出1倍)。说明:双氯苯甲噁唑青霉素口服后所以血药浓度较邻氯苯甲异噁异唑青霉素高,并不是由于吸收好的原因,而是由于在体内消除慢的结果。因此:新药的改进需要药动学资料,对于研究新药进行结构改造工作来说具有重要的指导意义,因此,在设计新的化合物时,参考药物动力学参数,分析药物结构对参数的影响,发现什么基因会改变药物的吸收和处置的动力学过程,从中找出规律,再用以指导新化合物设计,就能发挥对新药设计的指导作用。,2.药物动力学在中草
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 教学课件 【教学课件】选修课 药物与毒物动力学 1药物与毒物动力学part 教学 课件 选修课 药物 毒物 动力学 part

链接地址:https://www.31ppt.com/p-5679343.html