**吸收是药物从给药部位进入体循环的过程。**为了使药物发挥药理作用,它必须首先以足以产生反应的浓度到达血流。药物穿过生物膜的机制多种多样,取决于药物的理化性质、生物膜的性质以及专门转运系统的存在。
被动扩散
药物吸收最常见的机制是被动扩散,其中药物分子沿着浓度梯度从高浓度区域移动到低浓度区域。该过程不需要能量,仅由膜上的浓度差驱动。大多数药物都是弱酸或弱碱,它们在给定 pH 值下的电离程度决定了它们穿过脂质膜的能力。未电离形式是脂溶性的,可以自由扩散,而电离形式是水溶性的并被捕获。这一原理包含在 pH 分配假说 中,该假说预测酸性药物在胃等酸性环境中吸收最佳,而碱性药物在小肠等碱性环境中吸收最佳。
被动扩散的速率遵循菲克定律,该定律指出该速率与药物的浓度梯度、表面积和渗透系数成正比。小肠具有广泛的绒毛和微绒毛,提供了巨大的吸收表面积,使其成为大多数口服药物的主要部位,无论其 pKa 值如何。
促进扩散和主动运输
有些药物需要易化扩散,这是一种载体介导的过程,不消耗能量,但允许以比单独被动扩散更快的速度沿浓度梯度向下移动。载体蛋白将药物结合在膜的一侧,并经历构象变化以在另一侧释放药物。这个过程是可饱和的和选择性的,这意味着只有具有适当分子结构的药物才能利用给定的载体。
主动转运的不同之处在于它逆着浓度梯度移动药物并且需要能量,通常以三磷酸腺苷的形式。这种机制对于结构上类似于内源性物质的药物尤其重要,例如使用大型中性氨基酸转运蛋白的左旋多巴。主动转运系统是可饱和的,可以被竞争性抑制,并表现出底物特异性。
胞吞作用和转胞吞作用
对于非常大的分子和大分子药物,内吞作用提供了穿过细胞膜的途径。细胞膜内陷以吞噬药物分子,形成内化到细胞内的囊泡。然后囊泡内容物可以在细胞内释放或运输穿过细胞并在另一侧释放,这一过程称为转胞吞作用。该机制与某些肽药物、疫苗和靶向药物递送系统(例如纳米颗粒)相关。
外排转运蛋白的作用
药物吸收的一个重要调节剂是外排转运蛋白P-糖蛋白,存在于肠上皮细胞的顶膜中。 P-糖蛋白主动将多种药物泵回肠腔,限制它们的吸收。这种转运蛋白也在血脑屏障上表达,它限制药物进入中枢神经系统。许多药物间相互作用是通过抑制或诱导 P-糖蛋白发生的,从而改变联合用药的生物利用度。
影响吸收的因素
除了膜转运机制之外,还有几个因素影响药物吸收。胃肠道 pH 值沿消化道变化并影响药物电离。胃排空速率决定药物到达小肠主要吸收部位的速度。胃中的食物会延迟胃排空、改变 pH 值或与药物发生物理结合,从而减少吸收。流向吸收部位的血流也很重要,因为它通过去除吸收的药物来维持浓度梯度。影响胃肠道运动或粘膜完整性的疾病状态可以显着改变吸收曲线。
了解这些机制对于预测药物行为、设计有效剂型以及预测可能损害治疗结果的相互作用至关重要。药物特性和生物转运系统之间的相互作用最终决定药物是否达到足够的全身暴露。