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嘉峪檢測網(wǎng) 2021-11-15 22:28
影響固體口服藥物體內(nèi)吸收的因素有很多,這些因素主要可分為三大類。
第一類是藥物自身的理化性質(zhì),包括溶解度、胃腸道滲透性、pKa(解離常數(shù))、親脂性、穩(wěn)定性、表面積以及粒徑等。
第二類為生理因素,包括胃腸道的pH、胃排空時間、小腸轉(zhuǎn)運時間、膽鹽影響以及吸收機制等因素。
第三類為制劑因素,如膠囊、片劑、混懸液、溶液等。

圖1 影響藥物吸收的因素
一、藥物自身理化因素
(1)親脂性
親脂性是開發(fā)候選藥物劑型時必須考慮的因素,因為藥物分子必須具有合適的親脂性才能穿過包括腸上皮細胞在內(nèi)的大多數(shù)細胞膜的脂質(zhì)雙分子層。因此,一般認為親脂性藥物分子具有良好的可吸收性。

圖2 細胞膜結(jié)構(gòu)及透過方式
通常,我們可以通過在油/水兩相系統(tǒng)(一般為正辛醇/水)中測定油水分配系數(shù),推測藥物分子的親脂性。
對于弱酸或弱堿性藥物,還必須考慮藥物呈非解離型以及解離型的pH范圍?;趐H-分配理論,中性分子可以通過被動擴散途徑跨過細胞膜,因而更易吸收。
雖然普遍認為親脂性藥物分子易于吸收,但這并不意味著親脂性越強吸收越好。
藥物分子在跨腸上皮細胞膜吸收時,首先要進入頂端細胞膜,然后穿過細胞質(zhì),再從基底外側(cè)膜出來。如果一個化合物親脂性極強,那么可能由于與頂端膜的結(jié)合力太高而無法進入水溶性細胞質(zhì)區(qū)域,也就無法從基底外側(cè)膜釋放出來,再進入水溶性黏膜固有層。
(2)分子大小
分子大小對藥物在胃腸道的被動擴散吸收有顯著影響。這是因為細胞膜具有排列整齊、緊密的脂質(zhì)雙分子層結(jié)構(gòu),對于大分子來說,濃度差產(chǎn)生的勢能不足以破壞雙分子層結(jié)構(gòu),導致大分子不能插入到細胞膜中,然后穿過細胞被吸收。
因此,分子大小以及分子表面積是限制藥物被動擴散吸收的主要因素。
增加藥物顆粒的表面積可以提高藥物的溶出速率,我們可以減小藥物粒度以增加可用于溶解的有效表面積,還可以通過使用表面活性劑降低介質(zhì)表面張力來實現(xiàn)。
但是由于提高體內(nèi)藥物溶出速率所需的表面活性劑可能對藥物安全性有影響,因此通常不用于產(chǎn)品處方中。
(3)電荷
電荷對藥物被動擴散吸收的影響是顯而易見的。通常,如果藥物通過被動擴散途徑吸收,不帶電分子比帶電分子的滲透性更高。但對于通過載體媒介轉(zhuǎn)運途徑吸收的藥物而言,電荷的影響更為復雜。
有些轉(zhuǎn)運蛋白只能轉(zhuǎn)運中性底物,有的只能轉(zhuǎn)運帶正電荷的底物,還有一些則只能轉(zhuǎn)運帶負電荷的底物。
(4)溶解度
藥物吸收的第一個要求就是需要藥物溶解,只有在溶液中,化合物才可通過胃腸膜,所以溶解度一直被認為是吸收過程中的一個限制因素。
溶解度和腸道滲透性是影響口服藥物吸收速度的主要理化因素。此外,這兩個因素還與許多其他影響因素密切相關(guān)(如親脂性、親水性、分子大小、極性、表面積等),從而影響藥物吸收。因此,明確溶解度與藥物吸收的關(guān)系,對于藥物開發(fā)至關(guān)重要。
弱酸性藥物在溶劑pH相對較高時,溶解較快,而在溶劑pH較低時溶解較慢,弱堿性藥物與弱酸性藥物相反。
當溶劑pH值等于藥物pKa時,弱酸性藥物和弱堿性藥物的溶解性最低。
(5)溶出度
當通過口服途徑給藥時,藥物在胃腸道中的釋放主要取決于制劑的組成。
在藥物穿過胃腸道膜之前,制劑必須先崩解并溶解,只有溶解后藥物才能被吸收,所以藥物的溶解度是一個影響藥物吸收的至關(guān)重要的因素。
溶出度會影響藥物溶解后可以達到的濃度,進而影響藥物的吸收。藥物的溶出度可以通過調(diào)整藥用輔料的組成以及制劑工藝進行調(diào)節(jié)。
二、生物因素
(1)膽鹽
膽鹽可以提高藥物的溶解速率或溶解度,以改善水溶性差的藥物的生物利用度。膽鹽還可以通過膠束增溶來增加藥物溶解度。
(2)胃排空及胃腸道轉(zhuǎn)運時間
胃排空和胃腸轉(zhuǎn)運時間是影響藥物吸收的重要參數(shù)。胃排空速率是影響口服藥物血藥濃度的重要因素,腸道轉(zhuǎn)運率也對藥物吸收有重要影響,因為它決定了藥物在吸收部位的停留時間,而某些藥物在體內(nèi)不同位置是存在較大的吸收差異的。
口服給藥后,胃腸道通過蠕動使藥物不斷向前推進,因此藥物不會在一個吸收位置停留很長時間。藥物在胃腸道內(nèi)的運行時間取決于其理化性質(zhì)、藥理活性、劑型和各種生理因素。
腸道的推進運動決定蠕動速率,進而決定藥物在腸道中的滯留時間。顯然,腸道蠕動速率越快,藥物的滯留時間越短,因而推動藥物前進所需的時間也越短。
餐后胃部膨脹,可以反射性地引起蠕動加快,導致胃腸道運動和分泌作用增強。
腸道的混合運動是由腸道的節(jié)律性分節(jié)收縮運動引起的,它能將腸道的某個特定區(qū)域分隔成若干段,外表與鏈狀香腸相似。這種混合運動能使腸道內(nèi)容物不斷分開又不斷混合,增加藥物與吸收黏膜的接觸面積和藥物的溶出速率,進而提高藥物的吸收率。
藥物的物理性質(zhì),如液態(tài)或固態(tài)、固體粒徑大小等,對腸道運行時間影響不大。
食物能改變胃排空速率而影響吸收,但對腸道運行的影響更為復雜,最終既可能促進藥物的吸收,也可能延緩或減少藥物的吸收,甚或不影響藥物的吸收。
此外,性別一般不會影響藥物在腸道中的運行時間,但素食者比非素食者的腸道運行時間更長。
另一方面,藥物在結(jié)腸中的運行時間較長,更易受到各種因素的影響,如劑型、食物、飲食習慣和疾病等。
(3)肝代謝
肝臟是藥物代謝的主要器官,因此肝臟清除率對口服藥物的吸收具有較大的影響。
(4)胃腸道代謝
前文中我們也介紹過,胃腸道中也具有一些代謝反應(如腸肝循環(huán)、腸外排機制等),影響著藥物的吸收。
胃液中的主要酶類是胃蛋白酶。胃蛋白酶和胰蛋白酶能在胃腸道中降解大多數(shù)蛋白質(zhì)和肽類藥物。其他結(jié)構(gòu)類似營養(yǎng)物質(zhì)的藥物,如核苷類和脂肪酸類藥物,對這些降解酶也較敏感。
脂肪酶也會影響藥物從含油脂性成分劑型中的釋放。酯類藥物在胃腸道中易水解。
此外,結(jié)腸分布有豐富的菌群,所分泌的酶類有助于設計結(jié)腸靶向給藥。

圖3 胃腸道及肝臟代謝
(5)pH
胃腸道的pH值變化很大,正常人在禁食狀態(tài)下,胃液通常是強酸性的,pH為1~3.5。進食后,根據(jù)食物的組成情況,胃液的pH會升高,通常餐后胃中的pH為3~7。根據(jù)進食的多少,一般2~3小時內(nèi)胃中的pH會回到禁食狀態(tài)下的較低值。
因此,只有當就餐時服藥或餐后立即服藥時,才會趕上胃中 pH值較高的情況,從而影響藥物的化學穩(wěn)定性、溶岀度或吸收。
如果藥物是一種弱電解質(zhì),pH值會影響藥物在胃腸道的化學穩(wěn)定性、溶岀速率或吸收情況。
胃腸道內(nèi)存在pH依賴性的水解反應,會引起藥物發(fā)生化學降解反應,這些不穩(wěn)定性因素會導致藥物的生物利用度降低。
(6)食物
食物對口服藥物吸收及生物利用度的影響極其復雜。
食物攝入后引起的生理變化主要為胃排空速度減慢和胃內(nèi)酸堿度升高,進食和禁食狀態(tài)下胃腸道的酸堿度差異會影響弱酸性和堿性藥物的溶解和吸收。
飯后胃pH值的升高可能會增強弱酸在胃中的溶解,但會抑制弱堿的溶解。此外,食物抑制胃排空的速度,導致藥物在胃中滯留時間延長,所以可能會增加藥物在進入小腸之前溶解的比例,而小腸一般是藥物吸收的主要部位。
胃內(nèi)pH值升高可提高對酸不穩(wěn)定藥物的穩(wěn)定性及生物利用度,如青霉素、紅霉素和地高辛等。此外,pH值的變化會影響一些制劑的溶出度,例如一些用于依賴于酸堿度的片劑的包衣材料。
食物中所含的氨基酸、脂肪酸和其它一些營養(yǎng)物質(zhì)也會改變腸道的pH和藥物的溶解度。
食物主要通過以下形式影響藥物的吸收:
①延長胃排空時間;
②促進膽汁分泌;
③改變胃腸道pH值;
④增加內(nèi)臟血流量;
⑤改變藥物在腸道的代謝;
⑥食物與藥物發(fā)生物理或化學相互作用。
(7)疾病
疾病可以造成生理功能的混亂而影響口服藥物的吸收。疾病引起的胃腸道 pH值改變會干擾藥物吸收。胃酸缺乏、腹瀉、甲狀腺功能不足、肝腎功能不全等疾病都會影響藥物在消化道的吸收。
三、制劑因素
藥物的劑型因素對口服藥物的吸收有很大的影響。同一種藥物制成不同的劑型,產(chǎn)生的藥效也會不一樣。如最早制成片劑的消炎痛,由于其吸收差,需很大劑量才能顯現(xiàn)療效,導致胃腸刺激大、副作用多,而后改制成膠囊,藥物吸收明顯增加,此時用較小劑量就能達到滿意的療效,副作用隨之減小。
可見不同的口服劑型,其吸收的速度和程度都有很大差別。
通常吸收程度由高到低的劑型是:溶液劑 >混懸劑 >散劑 > 膠囊劑 > 片劑>包衣片劑。
口服藥物雖吸收慢且不規(guī)則,但因具有方便,安全,病人易于接受等優(yōu)點,是目前最為常見的一種給藥方式。
口服藥物,尤其是口服生物利用度較低的藥物,研究其影響吸收的因素,對于改善藥物的吸收率,提高藥物的臨床效果有著重大意義。

來源:銘研醫(yī)藥