藥物分布是指進(jìn)入循環(huán)的藥物從血液向組織、細(xì)胞間液和細(xì)胞內(nèi)的轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程。大部分藥物的轉(zhuǎn)運(yùn)屬于被動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)。藥物在血漿和組織液間的轉(zhuǎn)運(yùn)是雙向可逆的,當(dāng)分布達(dá)到平衡時(shí),組織和血漿中藥物濃度的比值恒定,這一比值為組織中藥物分配系數(shù)。但此時(shí)組織和血漿中藥物的濃度不一定相等。藥物向某組織的轉(zhuǎn)運(yùn)速度取決于藥物本身的理化性質(zhì)及該組織的血流量和膜通透性。影響藥物分布的主要因素為藥物的理化性質(zhì)、體液pH、血漿蛋白結(jié)合率和膜通透性等。
藥物進(jìn)入循環(huán)后,首先與血漿蛋白結(jié)合成為結(jié)合型藥物,未被結(jié)合的藥物則稱為游離型藥物。一般以血漿蛋白結(jié)合率來(lái)表示藥物與血漿蛋白結(jié)合的程度,即血中與蛋白結(jié)合的藥物占總藥量的百分?jǐn)?shù)。藥物與血漿蛋白的結(jié)合是可逆的,結(jié)合型藥物暫時(shí)失去藥理活性。由于結(jié)合型藥物分子體積增大而不易通過(guò)血管壁,因此暫時(shí)“儲(chǔ)存”于血液中,可見(jiàn)結(jié)合型藥物起著類似藥庫(kù)的作用。藥物進(jìn)入相應(yīng)組織后也與組織蛋白發(fā)生結(jié)合,也起到藥庫(kù)作用。此庫(kù)對(duì)于藥物作用及其維持時(shí)間長(zhǎng)短有重要意義,一般蛋白結(jié)合率高的藥物體內(nèi)消除慢,作用維持時(shí)間長(zhǎng)。體內(nèi)只有游離型藥物才能透過(guò)生物膜,進(jìn)入到相應(yīng)的組織或靶器官,產(chǎn)生效應(yīng)或進(jìn)行代謝與排泄。許多難溶于水的藥物,與血漿蛋白結(jié)合后,在血液中被轉(zhuǎn)運(yùn),結(jié)合型與游離型藥物快速達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡,游離型藥物不斷透過(guò)生物膜,血中游離型藥物濃度降低,結(jié)合型藥物隨時(shí)釋出游離型藥物。
通常酸性藥物與白蛋白結(jié)合,堿性藥物與α1-糖蛋白結(jié)合。這種結(jié)合大多是可逆的,只有極少數(shù)是共價(jià)結(jié)合(如烷化劑)。華法林、非甾體抗炎藥、磺胺類藥物主要與血漿白蛋白結(jié)合,三環(huán)類抗抑郁藥、氯丙嗪也與白蛋白結(jié)合;β-糖蛋白和α-酸性糖蛋白雖然量比白蛋白少很多,但在癌癥、關(guān)節(jié)炎、心肌梗死等疾病中可增高,能與奎寧結(jié)合。
藥物與血漿蛋白的結(jié)合率受到許多因素的影響。血漿中蛋白有一定的量,與藥物的結(jié)合有限,因此藥物與血漿蛋白結(jié)合具有飽和性,當(dāng)藥物濃度大于血漿蛋白結(jié)合能力時(shí)會(huì)導(dǎo)致血漿中游離型藥物急劇增加,引起毒性反應(yīng),在某些病理情況下,血漿蛋白過(guò)少(如肝硬化、慢性腎炎)或變質(zhì)(如尿毒癥)時(shí),藥物與血漿蛋白結(jié)合減少,也易發(fā)生毒性反應(yīng)。有些藥物在老年人中呈現(xiàn)較強(qiáng)的藥理效應(yīng),與老年人的血漿蛋白減少有關(guān)。某些藥物可在血漿蛋白結(jié)合部位上可發(fā)生競(jìng)爭(zhēng)排擠現(xiàn)象,若兩種藥物競(jìng)爭(zhēng)與同一蛋白結(jié)合時(shí)而發(fā)生置換現(xiàn)象,使游離型藥物濃度增加,可能導(dǎo)致中毒,如保泰松可將結(jié)合型的雙香豆素游離出來(lái),使血漿中游離型藥物濃度急劇增加,導(dǎo)致出血傾向。藥物也可能與內(nèi)源性代謝物競(jìng)爭(zhēng)與血漿蛋白結(jié)合,如磺胺藥置換膽紅素與血漿蛋白結(jié)合,可引起新生兒核黃疸癥。此外,注射白蛋白可與藥物結(jié)合而影響療效。
體液pH會(huì)對(duì)藥物在體內(nèi)分布和轉(zhuǎn)運(yùn)產(chǎn)生影響。在生理?xiàng)l件下,細(xì)胞內(nèi)液的pH約為7.0,細(xì)胞外液的pH約為7.4,弱堿性藥物在細(xì)胞外液解離型少,容易進(jìn)入細(xì)胞內(nèi),故細(xì)胞內(nèi)濃度略高,而弱酸性藥物則相反。根據(jù)這一原理,如用碳酸氫鈉堿化血液和尿液,可促進(jìn)弱酸性藥物巴比妥類由腦細(xì)胞向血漿中轉(zhuǎn)移和從尿排泄,這是重要的救治措施之一。
吸收的藥物經(jīng)過(guò)循環(huán)迅速向全身組織轉(zhuǎn)運(yùn),藥物先向血流量大的器官分布,后向血流量小的組織轉(zhuǎn)移,此稱為再分布現(xiàn)象。如硫噴妥先在血流量大的腦中發(fā)揮麻醉效應(yīng),然后向脂肪組織轉(zhuǎn)移,效應(yīng)消失。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后血藥濃度與組織中濃度趨向“穩(wěn)定”,分布達(dá)到“平衡”,但是各組織中藥物分布是不均勻的,血漿藥物濃度與組織中濃度也不相等。這主要是由于藥物與組織蛋白的親和力不同所致,所以這種“平衡”稱為假平衡現(xiàn)象,此時(shí)的血漿藥物濃度可以反映靶器官藥物結(jié)合量的多少。藥物在靶器官的濃度決定藥物效應(yīng)強(qiáng)弱,因此測(cè)定血藥濃度可以估算藥物效應(yīng)強(qiáng)度。
藥物在體內(nèi)的轉(zhuǎn)運(yùn)需要跨越各種生理屏障,體內(nèi)還存在兩種特殊的生理屏障,即血腦屏障和胎盤(pán)屏障,這些生理屏障會(huì)影響到藥物的轉(zhuǎn)運(yùn)。
(1)血腦屏障:腦雖是血流量較大的器官,但藥物在腦組織中的濃度一般較低,這是由于血腦屏障的存在。血腦屏障是血液-腦細(xì)胞、血液-腦脊液及腦脊液-腦細(xì)胞三種隔膜的總稱,能阻礙藥物穿透的主要是前二者。由于這些隔膜的細(xì)胞間比較致密,比一般的隔膜多一層膠質(zhì)細(xì)胞,因此外源性的藥物不易通過(guò)而形成一道保護(hù)大腦的生理屏障。只有分子量較小、脂溶性較高的藥物才有可能通過(guò)血腦屏障而進(jìn)入腦組織。新生兒的血腦屏障尚未發(fā)育完全,其中樞神經(jīng)易受藥物的影響。許多全身作用的藥物包括抗癌藥和某些抗生素(如氨基糖苷類),由于脂溶性差而不能透過(guò)血腦屏障。但在腦膜炎癥時(shí),局部血腦屏障通透性增加,磺胺嘧啶、青霉素等與血漿蛋白結(jié)合率低的藥物可進(jìn)入腦脊液,治療化膿性腦脊髓膜炎。
有些藥物、病理因素會(huì)影響藥物通透性。甘露醇、阿拉伯糖、尿素和蔗糖高滲溶液可顯著開(kāi)放血腦屏障,促進(jìn)藥物進(jìn)入腦內(nèi);中風(fēng)、驚厥、腦水腫等疾病會(huì)引起血腦屏障開(kāi)放;某些中樞神經(jīng)藥物或毒物會(huì)影響血腦屏障功能,如安非他明慢中毒、化學(xué)致驚劑、鋁和鋁離子等都可引起血腦屏障通透增加。
(2)胎盤(pán)屏障:指由胎盤(pán)將母體血液與胎兒血液隔開(kāi)的一種膜性結(jié)構(gòu)。在妊娠前三個(gè)月,胎盤(pán)還沒(méi)有完全形成,故無(wú)屏障可言。即使在妊娠中后期,其通透性與一般生物膜無(wú)明顯的差別,藥物非常容易進(jìn)入胎兒體內(nèi)。應(yīng)該注意某些藥物可能引起胎兒中毒或?qū)μ旱陌l(fā)育造成不良影響,甚至致畸。因此在妊娠期間禁用可通過(guò)此屏障對(duì)胎兒產(chǎn)生不良影響的藥物。
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