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蛋白质结合和分布

**蛋白质结合是指药物与血浆蛋白(主要是白蛋白和α-1-酸性糖蛋白)的可逆结合。**只有药物的未结合或游离部分才具有药理活性,因为只有游离药物才能穿过细胞膜到达目标受体,进行代谢并排出体外。结合部分充当循环库,在消除时释放游离药物,保持平衡并延长药物在体内的存在时间。

白蛋白和 Alpha-1-酸性糖蛋白

白蛋白 是最丰富的血浆蛋白,由肝脏合成,浓度约为每升 35 至 50 克。白蛋白主要结合酸性药物,如华法林、苯妥英、水杨酸盐和许多非甾体抗炎药。它具有多个具有不同亲和力的结合位点,并且结合通常具有中等到高亲和力,但结合能力有限。白蛋白分子可能会发生构象变化,从而影响其结合特性,并且在肝病、肾病综合征和营养不良时其浓度可能会降低。

α-1-酸性糖蛋白 (AAG),也称为类粘蛋白,是一种急性期反应物,其浓度在炎症、感染、恶性肿瘤和应激过程中增加。 AAG 主要结合碱性药物,如利多卡因、普萘洛尔、奎尼丁和许多抗抑郁药。由于 AAG 浓度在疾病状态下会升高,因此在急性疾病期间碱性药物的游离部分可能会减少,从而可能改变其药理反应。

结合亲和力和容量

蛋白质结合的程度取决于药物对蛋白质的亲和力以及结合位点的容量。具有高亲和力和有利结合位点浓度的药物将与蛋白质高度结合,这意味着总药物浓度的不到 10% 是游离的。据说此类药物被限制性清除,因为只有游离部分可用于肾小球滤过。高度蛋白质结合的药物也往往具有较小的分布体积,因为结合的药物被限制在血浆室中。

药物可以竞争蛋白质上的相同结合位点,导致置换相互作用。当高度结合的药物与对同一结合位点具有更高亲和力的另一种药物共同给药时,被置换的药物会暂时增加其游离部分。如果被取代的药物具有狭窄的治疗指数,如丙戊酸取代苯妥英的情况,这可能具有临床意义。然而,游离药物浓度的增加也使得更多的药物可被清除,因此最终达到新的稳态,通常具有相同的游离浓度但总浓度较低。

对分布体积的影响

表观分布容积 (Vd) 受蛋白质结合的影响,因为结合的药物很大程度上局限于血浆空间。与蛋白质高度结合的药物将具有较小的 Vd,通常接近约 3 L 的血浆体积。相反,与组织蛋白质广泛结合的药物将具有较大的 Vd,即使它也与血浆蛋白质高度结合。组织与血浆的分配系数体现了这种平衡。

蛋白质结合的变化可以改变 Vd 和消除半衰期。在低白蛋白血症中,白蛋白结合药物的游离部分增加,这会随着更多药物从血浆中分布而增加 Vd。临床意义取决于药物通常是否高度结合以及是否具有狭窄的治疗窗。

临床意义

蛋白质结合的临床相关性取决于几个因素。对于蛋白质结合率低于 90% 的药物,结合的变化通常不会产生有临床意义的效果,因为游离部分即使加倍,仍然相对较小。然而,对于高度结合的药物,结合的微小变化可以显着改变游离浓度。治疗药物监测中总药物浓度的解释必须考虑蛋白质结合状态。白蛋白低的患者可能具有低于治疗的总苯妥英浓度,但游离苯妥英浓度正常,如果仅测量总水平,则会导致不适当的剂量递增。

了解蛋白质结合有助于临床医生预测药物相互作用,解释药物浓度测量结果,并调整因疾病或生理状态而导致蛋白质水平改变的患者的治疗。