分布过程是如何进行的
药物在体内的分布直接取决于其跨越生物膜和组织血屏障的能力。分子物理化学性质在其中起主要作用:
- 脂溶性(溶于脂肪的能力)。脂溶性非极性化合物分布最广泛,能渗透至所有水相(细胞内液、细胞外液、跨细胞液)。
- 水溶性(溶于水)。
组织中屏障本身的结构和生化特征也会影响分布特性。
蓄积机制
在分布过程中,药物可能会发生滞留和积聚——即蓄积。从生化学角度来看,这是由于药物分子与细胞的蛋白质(proteinae)、磷脂和核蛋白发生可逆性结合。
“储库”的选择取决于物质的性质:
- 结缔组织——蓄积极性化合物。
- 脂肪组织(textus adiposus)——脂溶性物质的储库(例如全身麻醉药硫喷妥钠)。
- 靶器官——某些药物会浓集于特定器官中。例如,氯喹在肝脏(hepar)中蓄积,其浓度可达到血浆浓度的上千倍。
血浆蛋白结合
这是血管内的主要蓄积形式。药物通过氢键和范德华力与各种载体蛋白形成可逆复合物:
- 白蛋白——结合弱酸性药物(NSAIDs、磺胺类药物)。
- $\alpha_1$酸性糖蛋白——针对弱碱性药物。
- 特异性蛋白——皮质类固醇结合球蛋白(结合糖皮质激素)、运铁蛋白(结合铁剂——Ferrum)。
“药物-蛋白”复合物充当储库。复合物分子体积过大,无法穿过血管内皮到达靶细胞,因此结合型药物在药理学上是无活性的。只有游离分子才起作用。当血浆中游离药物浓度下降时,复合物解离,释放出新的药物分子。
临床意义:效应与毒性
蓄积会影响药物的药效学和药代动力学,从而导致各种临床情况。
治疗作用:选择性蓄积可能是有益的。碘(Iodum)浓集于甲状腺(glandula thyroidea)用于合成激素,氟(Fluorum)则蓄积于骨骼和牙齿中。
作用延长与后效应:储库中的物质缓慢释放入血,从而延长作用时间。例如,硫喷妥钠能迅速诱导麻醉(在脑内蓄积),随后重新分布至脂肪组织。其缓慢释放回血液会导致麻醉后嗜睡和中枢神经系统抑制。
毒性:四环素类药物与钙(Calcium)结合并在骨骼和牙齿中蓄积。这会导致胎儿发育期骨骼发育异常以及儿童牙齿损伤,因此孕妇及8岁以下儿童禁用。
药物相互作用:蛋白结合通常是非特异性的。如果同时给予两种竞争相同蛋白结合位点的药物,亲和力高的药物会置换另一种药物。这会导致游离(具有活性)被置换药物的比例急剧上升,从而引发中毒风险。例如,磺胺类药物(Sulfanilamida)可置换抗凝药华法林(Warfarinum),由于凝血功能下降,会成倍增加大出血的风险。
简述:主题相关问答
药物通过的主要组织血屏障有哪些?
文献中提及的主要组织血屏障包括内皮屏障和特殊屏障。
- 内皮屏障——外周组织血管壁;内皮细胞之间存在较大的间隙。
- 血脑屏障(barriera haematoencephalica)——脑血管屏障,由具有紧密连接的内皮细胞构成。
- 血胎盘屏障——分隔母体和胎儿血流的选择性转运系统。
- 血房水屏障——限制亲水性极性物质进入眼组织。
- 血睾屏障——限制亲水性极性物质进入性腺。
- 气血屏障——肺组织的屏障。
除了脂溶性和水溶性外,还有哪些分子的物理化学性质决定其跨越生物膜的通透性?
除了脂溶性和水溶性外,分子的大小和电离度也决定了其跨越生物膜的通透性。
- 电离度——决定跨膜通透能力,因为非离子型药物易于穿透膜,而离子型药物则较难。该指标取决于酸解离常数和介质pH值。
- 分子大小——大分子化合物和大分子复合物(例如药物与蛋白质的复合物)由于尺寸超过孔径,无法穿过细胞膜和细胞间隙。
课堂与考试常见问题
为什么与血浆蛋白结合的药物部分不产生药理作用?
药物与蛋白质的复合物是一个大分子,无法穿过内皮细胞间隙和细胞膜。因此,它无法到达受体并保持无活性状态。
蓄积如何影响药物的排泄(消除)?
“药物-蛋白”复合物无法进入肝细胞进行生物转化,也无法在肾小球中滤过。这会减慢代谢和排泄,从而延长药物作用。
在什么情况下,药物从蛋白结合中被置换不具有临床意义?
如果原药与蛋白结合率低于90%、置换过程缓慢(机体能够及时排出多余部分)或者组织能够积极摄取游离药物并发挥缓冲作用,这种置换则没有临床意义。
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