執(zhí)業(yè)藥師藥理學知識點:藥物的跨膜轉(zhuǎn)運
藥物的吸收、分布和排泄都涉及跨膜轉(zhuǎn)運。生物膜是細胞膜和細胞內(nèi)各種細胞器膜的總稱。生物膜的結(jié)構為流動的脂質(zhì)雙分子層,鑲嵌有蛋白質(zhì),呈流動鑲嵌模型。一些脂溶性的藥物,借助膜兩側(cè)的濃度差,由一側(cè)向另一側(cè)轉(zhuǎn)運;蛋白質(zhì)為物質(zhì)轉(zhuǎn)運的載體(通道)、酶、受體等,擔負著物質(zhì)轉(zhuǎn)運和信息傳遞;此外,生物膜中還存在一些孔道,使一些小分子化合物如水、尿素通過。
藥物從生物膜的一側(cè)轉(zhuǎn)運到膜的另一側(cè),稱為藥物的跨膜轉(zhuǎn)運。根據(jù)耗能與否,分為被動轉(zhuǎn)運(passive transport)和主動轉(zhuǎn)運(active transport)。
(一)被動轉(zhuǎn)運
1.簡單擴散藥物利用生物膜的脂溶性,進行順濃度差的跨膜轉(zhuǎn)運。這種轉(zhuǎn)運不消耗能量,其轉(zhuǎn)運速率與藥物濃度差、油水分布參數(shù)成正比。這種轉(zhuǎn)運的特點是:順濃度梯度轉(zhuǎn)運,對藥物無選擇性,對藥物通過量無飽和現(xiàn)象,無競爭抑制等。藥物的脂溶性大小往往取決于離子化程度。大多數(shù)藥物為有機酸或有機堿等,只有非離子化的藥物才能跨膜轉(zhuǎn)運。膜兩側(cè)pH值的大小和藥物的pKa決定藥物的離子化程度,決定藥物的轉(zhuǎn)運方向。
有機弱酸或有機弱堿性藥物,通過生物膜的速度取決于藥物的pKa、周圍環(huán)境pH及解離型與非解離型的比例。三者的關系
2.孔道轉(zhuǎn)運生物膜上有水通道和蛋白分子通道,包括水和一些蛋白質(zhì)等,經(jīng)過通道進行轉(zhuǎn)運。分子量小,直徑小于膜孔的水溶性藥物借助膜兩側(cè)的流體靜壓和滲透壓差,通過細胞膜親水通道,進行物質(zhì)轉(zhuǎn)運,如水、乙醇、尿素等。
(二)載體轉(zhuǎn)運
載體轉(zhuǎn)運(carrier transport)是指藥物與細胞膜上的載體結(jié)合后,才能轉(zhuǎn)運到膜的另一側(cè)的跨膜轉(zhuǎn)、運。包括主動轉(zhuǎn)運和易化擴散。
(1)主動轉(zhuǎn)運(active transport) 藥物不依賴于膜兩側(cè)的濃度差的跨膜轉(zhuǎn)運,藥物由濃度低的一側(cè)向高的一側(cè)轉(zhuǎn)運,成為逆濃度轉(zhuǎn)運。此種轉(zhuǎn)運依賴機體提供能量和載體的轉(zhuǎn)運系統(tǒng),進行物質(zhì)轉(zhuǎn)運。其特點是:需要載體,對藥物有選擇性;這種轉(zhuǎn)運要消耗能量;載體轉(zhuǎn)運能力是一定的,當載體轉(zhuǎn)運能力達到最大時有飽和現(xiàn)象;不同藥物被同一載體同時轉(zhuǎn)運,存在著競爭性抑制。在腸、腎小管、脈絡叢等上皮細胞上都有主動轉(zhuǎn)運過程。如在腎小管存在對有機酸(如13一內(nèi)酰胺類抗生素)、有機堿(如嗎啡)等特殊的轉(zhuǎn)運機制;在脈絡叢和腦毛細血管內(nèi)皮細胞也存在主動轉(zhuǎn)運機制,如有機酸轉(zhuǎn)運系統(tǒng)、P一糖蛋白轉(zhuǎn)運機制。
(2)易化擴散(facilitated diffusion) 易化擴散是借助于膜內(nèi)特殊載體(通透酶)的一種轉(zhuǎn)運方式,又稱載體轉(zhuǎn)運。載體可被飽和,存在類似物間競爭性,但不需要能量。例如葡萄糖進入紅細胞,甲氨蝶呤進入白細胞,膽堿進入神經(jīng)末梢等。
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