生物药剂学和药动学

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1、第一节生物药剂学概述一、生物药剂学生物药剂学(biopharmaceutics)是关于药物制剂或剂型用于生命有机体(或组织)的科学。是研究药物及其剂型在体内的吸收、分布、代谢与排泄过程，阐明药物剂型因素、机体生物因素与药物效应三者之间的相互关系的科学。(-)剂型因素1•药物的某些化学因素如同一药物的不同盐、酉旨、络合物或衍生物。2.药物的某些物理因素如粒子大小、晶型、晶癖、溶解度、溶出速度等。3.药物的剂型及用药方法。4•制剂处方中所用的辅料种类、性质和用量。5.处方中药物的配伍及相互作用。6.制剂的工艺过程、操作条件和贮存条件等。(二)生物因素主要包

2、括:1•种属差异2•性别差异3.年龄差异新生儿因葡萄糖醛酸结合酶不足，加之肾功能发育不全，服用氯霉素后的消除过程受到影响，血药浓度升高，易蓄积中毒而致“灰婴综合征”。又如肝脏对药物的生物转化功能随年龄增长而降低，老年人使用主要经肝脏代谢灭活的药物，如苯巴比妥、对乙酰氨基酚、保泰松、n弭朵美辛、氨茶碱、三环类抗抑郁药，血药浓度可能增高1倍；同时半衰期往往延长作用时间延长。4.不同生理病理状态导致的差异5.遗传因素(三)药物效应包括治疗效果、副作用和毒性，是药学学科与药学工作者关注的核心。二、药物体内过程吸收(absorption)是指药物从用药部位进入体

3、循环的过程。药物从体循环向各组织、器官或体液转运的过程称为分布(distribution)药物在吸收过程或进人体循环后，受肠道菌群或体内酶系统的作用，结构发生转变的过程称为代谢(metabolism)或生物转化(biotransformation)药物或其代谢产物排出体外的过程称排泄(excretion)。药物的吸收、分布和排泄过程统称为转运(transport),而分布、代谢和排泄过程称为处置(disposition),代谢与排泄过程称为消除(elimination)。三、生物药剂学的研究工作及其在新药开发中的应用(-)生物药剂学的研究工作①研究药物

4、的理化性质对药物体内转运行为的影响；②研究剂型、制剂处方和制剂工艺对药物体内过程的影响；③根据机体的生理功能设计缓控释制剂；④研究微粒给药系统在血液循环系统的命运；⑤研究新的给药途径与给药方法；⑥研究中药制剂的溶出度和生物利用度；⑦研究生物药剂学的试验方法。（二）生物药剂学在新药开发中的应用①新药的合成与筛选中，需要考虑药物在体内的转运和转化因素；②新药安全性评价中，药动学研究可以为毒性试验设计提供依据；③新药的制剂研究中，剂型设计的合理性需要用生物药剂学进行评价；④新药临床前和临床试验中，需要研究动物和人体的药动学行为；⑤新药上市后的变更，需要用生物

5、药剂学进行评估。第二节口服药物的吸收一、药物的膜转运与胃肠道吸收口服给药的胃肠道吸收是药物产生全身治疗作用的重要前提。（-）生物膜的结构与性质1•生物膜的组成生物膜主要由膜脂和膜蛋白借助非共价键结合而形成，在膜的表面含有少量糖脂和糖蛋白。膜脂主要包括磷脂、糖脂和胆固醇3种类型。调节双分子层的流动性，降低水溶性物质的渗透性。在生物膜内，蛋白质与类脂质（主要是磷脂）呈聚集状态，类脂质构成双分子层，双分子层中的分子具有流动性。膜中的蛋白质也可发生侧向扩散运动和旋转运动。膜的这种结构与物质转运关系密切。2.生物膜的性质（1）膜的流动性（2）膜的不对称性：细胞膜

6、内外两侧层面的组分和功能有明显的差异，称为膜的不对称性。糖脂、糖蛋白只分布于细胞膜的外表面。（3）膜的选择透过性：细胞膜具有选择性。膜上特异性表达的载体蛋白是某些选择性透过的载体。3.膜转运的途径药物的吸收过程就是膜转运的过程，转运的途径有两种。（1）跨细胞途径：是药物吸收的主要途径，是指一些脂溶性药物借助细胞膜的脂溶性、特殊转运机制的药物借助膜蛋白的作用、大分子或颗粒状物质借助特殊细胞的作用等穿过细胞膜的转运途径。（2）细胞间途径：又称细胞旁路途径，是指一些水溶性小分子物质通过细胞连接处的微孔而进行扩散的转运途径。（二）药物转运机制生物膜具有复杂的分

7、子结构和生理功能，因而药物的跨膜转运机制呈多样性。可分为三大类：被动转运（或称被动运输）、主动转运（或称主动运输）和膜动转运。1•被动转运系指不需要消耗能量，生物膜两侧的药物由高浓度侧向低浓度侧跨膜转运的过程。被动转运分为单纯扩散（又称被动扩散）和促进扩散（又称易化扩散）。（1）单纯扩散：系指药物仅在其浓度梯度的驱动下由高浓度侧向低浓度侧跨膜转运的过程。单纯扩散属于一级速率过程，符合Fick扩散定律。对于给定药物，药物单纯扩散透过膜转运的速率与胃肠道中的药物浓度呈线性关系。膜孔转运是指物质透过细胞间微孔按单纯扩散机制转运的过程。通道介导转运是指物质借助

8、细胞膜上的通道蛋白形成的亲水通道按单纯扩散机制转运的过程。通道蛋白是一类内在蛋白，不与被转运的