藥物分布-生物藥劑學(xué)

1、藥物分布,藥物分布,是指藥物從給藥部位吸收入血后，由血液循環(huán)運送到體內(nèi)各臟器組織中的過程。研究分布的意義在于：理想制劑及給藥方法，應(yīng)使藥物選擇性的送入欲發(fā)揮作用的靶器官內(nèi)，在必要的時間內(nèi)保持一定的血液濃度，然后迅速排出體外，保證高度安全性，有效性。分布與療效密切相關(guān)，同時也與藥物在組織中的蓄積和副作用等安全性問題有關(guān)。,主要內(nèi)容,1、藥物向組織內(nèi)分布 2、藥物在淋巴管系統(tǒng)的轉(zhuǎn)運 3、藥物向腦內(nèi)分布 4、藥物向胎兒轉(zhuǎn)運,藥

2、物向組織內(nèi)分布,在血液中不與紅細(xì)胞、血漿蛋白等的血液成分相結(jié)合的藥物，即非結(jié)合的藥物通過毛細(xì)管壁向組織細(xì)胞外液分布，然后透過組織細(xì)胞膜向細(xì)胞內(nèi)分布。,表觀分布容積,是將全血或血漿中的藥物濃度與體內(nèi)藥量聯(lián)系起來的比例常數(shù)，是藥動學(xué)的一個重要參數(shù)。表觀分布容積不是指體內(nèi)含藥物的真實容積，也沒有生理學(xué)意義，但表觀分布容積與藥物的蛋白質(zhì)結(jié)合及藥物在組織中分布密切相關(guān)，可以用來評價體內(nèi)藥物分布的程度。,人真實體液的組成,人的體液是由細(xì)胞內(nèi)液、細(xì)

3、胞間液和血漿三部分組成的。體重60kg的成人約有總體液36L,其中血漿約2.5L,細(xì)胞間液約8L,細(xì)胞內(nèi)液約25L。,表觀分布容積與真實分布容積相當(dāng),有些物質(zhì)由于基本上不 與血漿蛋白或組織相結(jié)合，故表觀分布容積與真實分布容積相當(dāng)。伊文思藍(lán)或吲哚花青綠等高分子物質(zhì)靜注給藥后基本上僅分布在血漿中，故可用它們來估算血漿容積。溴或氯等離子能很快分布到細(xì) 胞外液但很難通過細(xì)胞膜，故可用它們來估算細(xì)胞外液。重水或安替比林等物質(zhì)能很快分布到整

4、個體液，可估算總體液容積。,表觀分布容積與真實分布容積不相當(dāng),組織中藥物濃度比血液中藥物濃度低，則V將比實際分布容積小。水溶性藥物或血漿蛋白結(jié)合率高的藥物，例如水楊酸、青霉素、磺胺等有機酸類藥物，主要存在于血液中，不易進入細(xì)胞內(nèi)或脂肪組織中，故V較小。組織中藥物濃度高于血液中藥物濃度，則V將比實際分布容積大。脂溶性的藥物易被細(xì)胞或組織攝取，血藥濃度較低，可是V值常超過體液總量，如地高辛的表觀分布容積為600L。,影響組織分布的因素,供

5、給組織的血流量組織細(xì)胞膜的透過性 組織細(xì)胞外液和組織細(xì)胞內(nèi)液ph差異 藥物與組織細(xì)胞內(nèi)成分的結(jié)合藥物與血漿蛋白的結(jié)合 藥物的累積,供給組織的血流量,吸收的藥物向組織分布是通過血液循環(huán)進行的，組織血流量決定藥物向組織轉(zhuǎn)運速度。,人體各組織的血流量,從表看出腎，副腎、甲狀腺，肝，腦，心血流量大，分布快 皮膚，肌肉，脂肪等血流量小，分布慢。,組織細(xì)胞膜的透過性,藥物從循環(huán)系統(tǒng)向組織轉(zhuǎn)移，必須先從毛細(xì)血管中滲出，毛細(xì)血管壁具有微孔

6、的類脂質(zhì)屏障，管壁很薄，未與血漿蛋白結(jié)合的游離型及分子量在200-800的小分子藥物很容易透過。隨藥物分子量的增加，膜孔透過性變小，當(dāng)分子半徑增大至3nm時，其透過變得極慢。,一些水溶性物質(zhì)對毛細(xì)血管的透過性,組織細(xì)胞外液和組織細(xì)胞內(nèi)液ph差異,組織外液的pH與血漿pH（7.4）相同。 組織內(nèi)液pH因組織不同，各不相同。由于細(xì)胞內(nèi)，外液存在pH差異，非結(jié)合型藥物濃度在血液內(nèi)和組織細(xì)胞內(nèi)是不同的。故在各組織中濃度不同。,腦、心、骨

7、骼肌、紅細(xì)胞、肝臟、胃壁細(xì)胞pH.,藥物與組織細(xì)胞內(nèi)成分的結(jié)合,藥物分子與某組織內(nèi)成分有特殊親和性，使該組織中藥物濃度很高。在體內(nèi)與藥物結(jié)合的物質(zhì)，除血漿蛋白外，其它組織細(xì)胞內(nèi)存在的蛋白、脂肪、DNA、酶以及粘多糖類高分子物質(zhì)亦能與藥物發(fā)生非特異性結(jié)合。這種結(jié)合的原理與血漿蛋白結(jié)合的原理相同。結(jié)合是可逆的，藥物在組織與血液中保持動態(tài)平衡。但結(jié)合物不易滲出，故組織濃度高于血漿濃度。,藥物與血漿蛋白的結(jié)合,血液分紅細(xì)胞與血漿兩部分，血液

8、中存在藥物，對藥物分布，排泄起作用的部分仍為血漿中藥物。 藥物進入血液后，一部分與血漿蛋白結(jié)合成結(jié)合型。一部分是非結(jié)合型的游離狀態(tài)—游離態(tài)。游離態(tài)藥物可以自由的向血管外擴散，滲入到組織中。所以藥物轉(zhuǎn)運到組織決定于血漿中游離型藥物的濃度。藥物與血漿蛋白結(jié)合是一種可逆結(jié)合過程，血漿中藥物的游離型和結(jié)合型之間保持著動態(tài)平衡關(guān)系，藥物與血漿蛋白的結(jié)合也是藥物的一種儲存形式。,磺胺嘧啶的蛋白結(jié)合率較低，腦脊液中的濃度較高，所以在治療流行

9、性腦 膜炎時常首選磺胺嘧啶,藥物于血漿蛋白的結(jié)合有飽和性競爭性。當(dāng)同時使用兩種藥物，其中一種血漿蛋白結(jié)合率高。置換出另種藥物，使藥物分布發(fā)生變化，甚至出現(xiàn)毒副作用。,影響蛋白結(jié)合的因素,藥物的理化性質(zhì)、給藥劑量、藥物與蛋白的親合力及藥物相互作用。動物種屬差別性別差別（水楊酸血漿蛋白結(jié)合率女性高于男性)生理和病理狀態(tài)（年齡、病變。如肝、腎功能不全時，血漿內(nèi)蛋白含量低，某些藥游離的增加，出現(xiàn)毒副作用。）,藥物的蓄積,當(dāng)藥物對組織有特殊

10、的親和性時，該組織往往就起了一種貯存的作用。此時?？吹剿幬飶慕M織解離進入血液的速度要比進入組織的速度慢。這樣當(dāng)連續(xù)用藥時，能引起組織中藥物濃度逐漸上升的趨勢，這種現(xiàn)象稱為蓄積。 藥物長時間滯留組織內(nèi)的蓄積現(xiàn)象未必都是好事，由于蓄積過多而產(chǎn)生毒副作用，往往并不是所期望的。,蓄積的機制,主動轉(zhuǎn)運吞噬作用組織結(jié)合細(xì)胞內(nèi)代謝細(xì)胞介質(zhì)的ph變化,藥物在淋巴管系統(tǒng)的轉(zhuǎn)運,體循環(huán)包括血液循環(huán)和淋巴循環(huán)。 淋巴循環(huán)慢，但有意義。 1

11、、治療免疫方面的疾病，炎癥，癌轉(zhuǎn)移等藥物。 2、可以避免肝臟的首過作用。,淋巴循環(huán)與淋巴管的構(gòu)造,毛細(xì)淋巴管管壁的結(jié)構(gòu)與毛細(xì)血管基本類似，但通透性更高毛細(xì)淋巴管為一端封閉的小管，組織液過量時即進入淋巴管成為淋巴液。全身淋巴管匯成兩條總淋巴管（胸導(dǎo)管及右淋巴導(dǎo)管）,藥物向淋巴系統(tǒng)轉(zhuǎn)運的途徑隨給藥方法的不同而異,藥物血管內(nèi)給藥時，藥物需經(jīng)組織間隙液擴散進入淋巴毛細(xì)管在淋巴管內(nèi)給藥則藥物全部進入淋巴系統(tǒng)在組織間隙給藥，則藥物分別向血

12、管和淋巴管轉(zhuǎn)運而消化道、鼻粘膜或皮膚給藥后，藥物透過給藥部位的上皮細(xì)胞后，也分別進入血液和淋巴系統(tǒng),1、毛細(xì)血管2、毛細(xì)淋巴管3、組織間隙4、管腔吸收,藥物向淋巴轉(zhuǎn)動過程,藥物 從血管向淋巴管轉(zhuǎn)運 藥物從組織間隙向淋巴系統(tǒng)轉(zhuǎn)運 藥物從管腔及皮膚向淋巴管轉(zhuǎn)運,從血管向淋巴管轉(zhuǎn)運影響因素,毛細(xì)血管的通透性透過部位藥物性質(zhì)血漿蛋白結(jié)合率毛細(xì)管的血壓、組織液的靜壓、血漿和組織液的膠體滲透壓,血液中的藥物要進入淋巴系統(tǒng)必須通過毛細(xì)血

13、管壁和毛細(xì)淋巴管，毛細(xì)血管孔徑較小，通透性差，故成為主要屏障，為透過的限制因素毛細(xì)血管.淋巴管通透性，肝>肺 >腸>腳。相應(yīng)的淋巴液中藥物濃度高。藥物從血液向淋巴的轉(zhuǎn)運幾乎都是被動擴散的過程，故淋巴液中的藥物濃度不會高于血藥濃度。,藥物從組織間隙向淋巴系統(tǒng)轉(zhuǎn)運,當(dāng)進行組織間隙給藥時，如肌注、皮下、臟器注射，腫瘤注射，藥物可進入血液也可進入淋巴液，,決定轉(zhuǎn)運途徑的因素,分子量的大小及管壁的透過性 分

14、子量5000—淋巴（蛇毒、白喉類毒素、右旋糖酐和蛋白質(zhì)，隨分子量增加，向淋巴系統(tǒng)的趨向性也在增加。,分子量大小與吸收途徑的關(guān)系,增加淋巴指向性的方法,⑴可增加分子量 ⑵可溶于油中 ⑶微球、W/O型乳劑、脂質(zhì)體、毫微球,從管腔及皮膚向淋巴管轉(zhuǎn)運,藥物從各種管腔（如消化道、直腸、口腔、鼻腔）和皮膚給藥時，藥物必須通過粘膜上皮細(xì)胞或扁平上皮細(xì)胞、或角質(zhì)層等屏障之后，才能進入組織間隙，進入血或淋巴系統(tǒng)由于吸收屏障的限制，淋巴轉(zhuǎn)運困難水

15、溶性藥物或大分子藥物不能或只能部分通過吸收屏障,影響藥物在淋巴系統(tǒng)轉(zhuǎn)運的因素,1、脂溶性藥物碳鏈長短。 脂溶性藥，碳鏈>10的脂肪酸，VA、膽固醇等往往轉(zhuǎn)運到淋巴系統(tǒng)（依賴于與乳糜微粒的親和性）。2水溶性藥物分子量大 大分子量具有淋巴管指向性，但難透過，加入吸收促進劑可增加大分子藥吸收。,脂肪的吸收過程,長鏈脂肪水解成脂肪酸各單酸甘油酯，再與脂蛋白、膽固醇及磷脂質(zhì)等組合形成乳糜微滴釋放出細(xì)胞外，進入淋巴。中短鏈無

16、。,藥物向腦內(nèi)分布,藥物注射后，可迅速進入全身各組織，但向腦轉(zhuǎn)運少。這說明血液與腦組織之間存在著某種屏障——血腦屏障。這種屏障有利于保護中樞神經(jīng)系統(tǒng)，使他具有更加穩(wěn)定的環(huán)境。藥物要進入腦必須通過血腦屏障。,中樞神經(jīng)系統(tǒng)及其體液,可分為血液、腦脊液及腦組織腦脊液由各個腦室內(nèi)脈絡(luò)叢分泌和濾出而產(chǎn)生腦脊液中蛋白質(zhì)含量比血漿少得多，其它成分差別不大，pH值比血漿低0.1.,影響血腦屏障中藥物轉(zhuǎn)運的因素,①與血液成分的相互作用。②局部腦血流

17、量。③血腦屏障固有的轉(zhuǎn)運能力。④腦細(xì)胞與藥物的結(jié)合。,與血液成分的相互作用,血漿蛋白結(jié)合率低，游離藥物多，則透過大弱堿性藥物較弱酸性藥物容易向腦脊液轉(zhuǎn)運脂溶性高易向腦轉(zhuǎn)運,局部腦血流量,當(dāng)血液中藥物向腦內(nèi)的轉(zhuǎn)運的表觀單向清除率與腦血流量相當(dāng)時，攝入速率受腦血流量影響極大，血流量增加轉(zhuǎn)運增加,血腦屏障固有的轉(zhuǎn)運能力,脈絡(luò)叢對不透過血腦屏障的物質(zhì)有通透性。腦室上皮對鐵蛋白等高分子物質(zhì)顯示出良好的通透性。,脈絡(luò)叢,脈絡(luò)叢是存在于兩

18、側(cè)腦室、第三腦室、第四腦室內(nèi)的竇狀突出物，是產(chǎn)生腦脊液的部位，該組織由一層上皮細(xì)胞與血管豐富的疏松組織組成。該部位的透過性是有選擇的，稱之為血液腦脊液屏障許多藥物是通過脈絡(luò)叢從腦脊液排入血液內(nèi)的：無機離子碘、硫代硫酸鹽、水楊酸、甲氨蝶呤、苯海拉明、利多卡因、Vc、核黃素等。,從腦脊液向腦內(nèi)分布的物質(zhì)有三種類型,1、菊糖、蔗糖或其它細(xì)胞外液標(biāo)記的代表物質(zhì)，這些物質(zhì)不通過血腦屏障，而是通過細(xì)胞外液分布于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)上。（甲氨蝶呤、甲泛葡胺）

19、2、通過血腦屏障很慢，而在細(xì)胞外液至腦細(xì)胞的轉(zhuǎn)運中很快的藥物（鉀、肌酐、羥基尿素）3、以水、尿素為代表，快速透過血腦屏障并被腦細(xì)胞攝取，從上皮到腦非常短的距離擴散，不被神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)完全排除。,腦細(xì)胞與藥物的結(jié)合,根據(jù)結(jié)合 的種類分為特異性結(jié)合和非特異性結(jié)合；前者是藥物與神經(jīng)傳導(dǎo)物質(zhì)的受體結(jié)合，后者是藥物與酸性磷脂間的相互作用,血細(xì)胞內(nèi)分布,進入血液的藥物，除了與血漿蛋白結(jié)合或通過血管壁向其電腦組織轉(zhuǎn)運外，有時也能轉(zhuǎn)運至血細(xì)胞內(nèi)。紅細(xì)胞

20、組成及特征：紅細(xì)胞以血紅蛋白為主，還有糖類、蛋白質(zhì)、類脂、多糖、核酸、酶及電解質(zhì)。紅細(xì)胞膜主要由蛋白質(zhì)和類脂組成，幾乎沒有多糖和核酸。,藥物的紅細(xì)胞 轉(zhuǎn)運,紅細(xì)胞常用作生物膜的物質(zhì)轉(zhuǎn)運模型，它存在被動擴散、促進擴散及主動轉(zhuǎn)運等三種機制體外藥物的紅細(xì)胞轉(zhuǎn)運（將紅細(xì)胞 懸于藥物的介質(zhì)中，測藥物濃度的變化。）體內(nèi)藥物的紅細(xì)胞轉(zhuǎn)運（直接測定紅細(xì)胞內(nèi)藥物濃度）,藥物向胎兒轉(zhuǎn)運,藥物從母體向胎兒的轉(zhuǎn)運受胎盤的屏障作用。研究藥物向胎內(nèi)轉(zhuǎn)運，對于

21、了解母體與胎兒營養(yǎng)交換，防止藥物等對胎兒致畸形等，十分重要意義。大部分藥，被動擴散。葡萄糖等可按促進擴散。一些金屬離子，內(nèi)源性物質(zhì)——主動轉(zhuǎn)運。,胎盤結(jié)構(gòu)及藥物轉(zhuǎn)運,胎盤 由母體和胎兒雙方組織構(gòu)成的，由絨毛膜（胎兒部分）、絨毛間隙和基蛻膜（母體部分）構(gòu)成。進入母藥物必須穿過胎盤和胎膜，才能影響胎兒。,藥物通過胎盤轉(zhuǎn)運,影響胎盤轉(zhuǎn)運的因素,①pka>4.3，pka<8.5藥易通過。②脂溶性大易通過。③分子量小于60

22、0易通過。④給藥劑量大，濃度高，易通過。⑤隨著妊娠時間延長，通透性增加。⑥一些疾病使胎盤屏障功能降低。,藥物在胎兒體內(nèi)的分布,胎兒與母體中藥物分布是不同的 胎兒體內(nèi)各部分的藥物分布同樣也有差異。 這與藥物的蛋白結(jié)合率、胎盤膜的透過性，以及胎兒體內(nèi)組織屏障的成熟程度有關(guān)。,脂肪組織分布,成人的脂肪組織占體重的10％-30％，女性較男性高。脂肪組織內(nèi)的藥物分布，影響體內(nèi)其它組織內(nèi)藥物的分布和作用，有些毒藥通過脂肪組織中