第二章 外源化学物在体内的生物转运

1、一、外源化学物的体内动态一、外源化学物的体内动态qualitative research （定性研究定性研究）A、D、M、E及过程及过程quantitative research （定量研究定量研究） 用数学的方法研究体内外源化学物质用数学的方法研究体内外源化学物质浓度变化的规律，（毒动学参浓度变化的规律，（毒动学参parameterparameter） 毒动学毒动学biotransportation （生物转运）（生物转运） 外源化学物质外源化学物质 位置位置变化变化。 （A A、D D、E E、）、）biotransformation （生物转化）（生物转化） 外源化学物质外源化学物质 化

2、学结构化学结构变化变化。 （M M）体内体内体内体内一、外源化学物的体内动态一、外源化学物的体内动态Transmembrane substancessubstancestransporttransport ？外源外源化学物化学物接触接触 接触接触 排泄排泄吸收吸收再吸收再吸收代谢代谢吸收吸收分布分布排泄排泄图图3-1 外源化学物在体内的动态过程外源化学物在体内的动态过程二、生物膜和生物转运二、生物膜和生物转运（一）生物膜印象（一）生物膜印象脂质双分子层脂质双分子层（一）生物膜印象（一）生物膜印象组成组成脂质脂质糖糖蛋白质：结构蛋白、受体、酶、载体、蛋白质：结构蛋白、受体、酶、载体、 离子通道等

3、离子通道等结构结构：液态镶嵌模型：液态镶嵌模型功能功能隔离功能隔离功能生化反应和生命活动的场所生化反应和生命活动的场所内外环境物质交换的屏障内外环境物质交换的屏障（二）跨膜转运（二）跨膜转运跨膜转运跨膜转运主动转运主动转运( (active transportactive transport) )被动转运被动转运膜动转运膜动转运( (cytosiscytosis) )简单扩散简单扩散( (simple diffusionsimple diffusion) )易化扩散易化扩散( (facilitated diffusionfacilitated diffusion) )滤过滤过( (filtra

4、tionfiltration) )胞吞胞吞( (endocytosisendocytosis),),胞饮胞饮( (pinocytosispinocytosis) )胞吐胞吐( (exocytosisexocytosis) )1.1.被动转运（下山转运）被动转运（下山转运）特点：（特点：（1 1）顺浓度差转运）顺浓度差转运 （2 2）不耗能）不耗能？transmembrane transportation1 1）膜两侧化学物质浓度差）膜两侧化学物质浓度差2 2）通透性）通透性: : 脂溶性脂溶性/ /离子障离子障易跨膜易跨膜脂溶性脂溶性解离度小解离度小极性低极性低（1 1）简单扩散）简单扩散（l

5、ipid lipid diffusiondiffusion） （脂溶扩散）（脂溶扩散）：大大多数外源化学物质是通过该方式多数外源化学物质是通过该方式转运。转运。影响因素：影响因素：膜两侧浓度差：外源化学物膜两侧浓度差：外源化学物质在脂质膜的一侧浓度越高，扩散速度越质在脂质膜的一侧浓度越高，扩散速度越快，当膜两侧浓度相同时，扩散即停止。快，当膜两侧浓度相同时，扩散即停止。 Permeable amount（通透量）（通透量）（C1 C2）膜面积膜面积通透系数通透系数膜厚度膜厚度R=ADR=AD(C(C1 1-C-C2 2)/X)/X影响因素：影响因素： 外源化学物质的脂溶性：外源化学物质的脂溶性

6、：外源化学物质的脂溶性用脂水分配系数外源化学物质的脂溶性用脂水分配系数表示，分配系数越大，物质扩散就越快。表示，分配系数越大，物质扩散就越快。 影响因素：影响因素： 外源化学物质的外源化学物质的解离度解离度 ：非解离型外源化学物质因其脂溶性大，才非解离型外源化学物质因其脂溶性大，才能溶入脂质膜中，易于通过生物膜能溶入脂质膜中，易于通过生物膜 。外源化学物质的外源化学物质的p pKaKa及及所在环境的所在环境的pHpH。决定外源化学物质的解离度决定外源化学物质的解离度。K2(pK2)weak acid (弱酸弱酸)Handerson-Hasselbalch equation10 pH-pKa =

7、 A- / HAHA = H+ + A-Ka = H+ A- / HA（解离常数）（解离常数）pKa： Ka Ka 的负对数的负对数pH：H+浓度负对数浓度负对数weak base (弱碱弱碱) )-pKa-pH=logBH+/B10 pKa-pH=BH+/B例：某弱酸性物例：某弱酸性物 pKapKa=5.4=5.4分子型分子型 离子型离子型 药物药物总量总量 （分（分子型子型+离子型）离子型）（2 2）滤过扩散（膜孔或水溶扩散）滤过扩散（膜孔或水溶扩散）：指分子量小的水溶性物质如尿素、水、指分子量小的水溶性物质如尿素、水、乙醇等。受流体静压或渗透压的影响，乙醇等。受流体静压或渗透压的影响，通

8、过膜孔被动转运。通过膜孔被动转运。 归纳：归纳：弱酸性药物在酸性环境弱酸性药物在酸性环境中，解离少，吸收多，排泄少；中，解离少，吸收多，排泄少；而在碱性环境中，解离多，吸而在碱性环境中，解离多，吸收少，排泄多。收少，排泄多。当药物当药物p pKaKa不变时，改变溶液的不变时，改变溶液的pHpH，可明显影，可明显影响药物的解离度，从而影响药物的跨膜转运。响药物的解离度，从而影响药物的跨膜转运。 （3 3）易化扩散）易化扩散（facilitated diffusionfacilitated diffusion） 胞饮胞饮 （胞饮、入胞）（胞饮、入胞） 胞吐胞吐外源化学物质外源化学物质生物膜屏障生物

9、膜屏障 血液循环血液循环定义：定义：外源化学物质自接触部位通过生理外源化学物质自接触部位通过生理屏障进入血液循环的过程。屏障进入血液循环的过程。多数多数外源化学物质通过外源化学物质通过被动转运被动转运被吸收被吸收少数少数外源化学物质通过外源化学物质通过主动转运主动转运被吸收被吸收吸收途径不同，外源化学物质的吸收量吸收途径不同，外源化学物质的吸收量就不同。如：静脉注射和静脉滴注直接进就不同。如：静脉注射和静脉滴注直接进入血液，没有吸收过程。入血液，没有吸收过程。 脂溶性、脂溶性、解离度、分子量、解离度、分子量、pHpH等。等。 分布分布(distribution)(distribution)指外

10、源化学指外源化学物吸收进入血液或淋巴液后，随体物吸收进入血液或淋巴液后，随体循环分散到全身组织器官的过程。循环分散到全身组织器官的过程。 不同的外源化学物在体内各器官不同的外源化学物在体内各器官组织的组织的分布不均匀分布不均匀。 1.与血浆蛋白的结合与血浆蛋白的结合可逆性结合可逆性结合暂失活性暂失活性暂时贮存暂时贮存不能跨膜转运不能跨膜转运不易代谢排泄不易代谢排泄有竟争置换作用有竟争置换作用分子量增大分子量增大 蛋白结合率高的外源化学物质，在体内消除较蛋白结合率高的外源化学物质，在体内消除较慢，滞留时间较长慢，滞留时间较长 饱和性和竞争性饱和性和竞争性 外源化学物与血浆蛋白结合对机体的生物学意

11、外源化学物与血浆蛋白结合对机体的生物学意义义redistribution: 如如 铅铅 排泄途径：排泄途径：肾脏是主要的排泄器官，肾脏是主要的排泄器官，肝脏、肺、胃肠道、乳汁、汗腺、唾肝脏、肺、胃肠道、乳汁、汗腺、唾液腺、泪腺也可排泄。液腺、泪腺也可排泄。 一、肾脏排泄一、肾脏排泄-肾小管肾小管肾小球滤过肾小球滤过当尿中当尿中SS血液血液S极性低极性低脂溶性大脂溶性大重吸收重吸收排出体外排出体外极性高极性高脂溶性低脂溶性低苯巴比妥中毒苯巴比妥中毒尿液碱化尿液碱化减少重吸收减少重吸收二、经肝脏排泄二、经肝脏排泄 u肝肠循环：肝肠循环：某些外源化学物质经肝脏转化某些外源化学物质经肝脏转化后，并自胆汁排入小肠，被相应的水解酶后，并自胆汁排入小肠，被相应的水解酶转化成原型物质，被重吸收，称之。转化成原型物质，被重吸收，称之。u形成结合物，随胆汁混入粪便并被排出体形成结合物，随胆汁混入粪便并被排出体外外（