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嘉峪檢測(cè)網(wǎng) 2022-08-14 23:11
口服給藥是最常用、最方便、最安全的給藥途徑,口服藥品長(zhǎng)期占據(jù)臨床用藥的主導(dǎo)和主體地位。然而,口服藥物首先要被胃腸道吸收才能起效,這個(gè)過(guò)程非常復(fù)雜,會(huì)受到諸如藥物理化性質(zhì),藥物劑型類(lèi)型(例如片劑,膠囊,液體制劑等)以及胃腸道生理環(huán)境等因素的影響。藥物的理化性質(zhì)加之人體的生理解剖特征,共同決定口服藥物最終體內(nèi)的暴露量以及在靶點(diǎn)位置的藥物濃度,最終決定了藥效的發(fā)揮。圖1詳細(xì)的描述了藥物在體外給藥后在人體內(nèi)所要經(jīng)受的層層屏障。

圖1 藥物體外給藥后在到達(dá)靶點(diǎn)所需穿過(guò)的層層障礙
(來(lái)源于參考文獻(xiàn)1)
藥物口服給藥后,化合物首先進(jìn)入口腔。如果藥物在口腔停留,那么可能被口腔粘膜的毛細(xì)血管吸收,這樣也給口腔和舌下給藥提供了依據(jù)。當(dāng)然,藥物制劑更多經(jīng)過(guò)食道進(jìn)入胃腸道。本文我們想詳細(xì)談?wù)勊幬镂盏牡谝徽?,也是藥物吸收的第一道關(guān)卡——胃。
圖2 人體胃腸道(來(lái)源于參考文獻(xiàn)2)
1胃部解剖特點(diǎn)
人體的消化系統(tǒng)是由口腔到肛門(mén)的消化道構(gòu)成,如圖2所示,主要承擔(dān)分泌、消化和吸收的作用。而胃是消化系統(tǒng)最膨大的部位,開(kāi)口處稱(chēng)之為賁門(mén),出口處稱(chēng)之為幽門(mén),兩者之間包括胃體部和前庭部。胃壁由外向內(nèi)分為三層:粘膜-肌層-漿膜。粘膜收縮可見(jiàn)褶皺,在其表面有無(wú)數(shù)的凹陷,但是胃部沒(méi)有絨毛,故而其吸收表面積要小的多,因此胃對(duì)于藥物和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)吸收較差(胃表面積較小,大約1平方米),當(dāng)然也和藥物在胃部停留時(shí)間較短以及胃周?chē)髁枯^少有關(guān)。

圖3 人體胃部構(gòu)造(來(lái)源于參考文獻(xiàn)3)

被動(dòng)擴(kuò)散是大多數(shù)藥物吸收的主要方式,而被動(dòng)擴(kuò)散是藥物自發(fā)地由高濃度一側(cè)向低濃度一側(cè)擴(kuò)散,無(wú)需消耗能量,可以用Fick’s方程來(lái)描述。Fick’s方程中dQ/dt是擴(kuò)散速度,D是擴(kuò)散系數(shù),A膜表面積,K是藥物的分配系數(shù),h是膜厚度,CGI為胃腸道藥物濃度,Cp為血漿中藥物濃度。由于血漿中藥物快速的運(yùn)送到全身,濃度可以忽略不計(jì)。從上式可知,藥物吸收與藥物的親脂性,吸收膜的厚度,表面積以及藥物的溶解度有關(guān)。其實(shí)結(jié)合Fick’s方程,也就解釋了為什么胃部吸收表面積要小,停留時(shí)間較短以及胃周?chē)髁枯^少,藥物更多的在小腸吸收的原因。
2藥物在胃中理化性質(zhì)變化
人體口腹服用250ml水后,胃中的pH為1.2-7.4人胃中的余留液體的體積約為30ml。餐后狀態(tài)下,胃中的pH可增高至7,并在1.5h后逐步恢復(fù)至正常水平。
眾所周知,大多數(shù)藥物為弱酸或者弱堿性藥物,胃腸道pH的變化,會(huì)影響酸堿性藥物的解離型和未解離型的比例,進(jìn)而影響藥物的溶解性和滲透性,如圖3所示,對(duì)于一個(gè)pKa=5的弱酸性藥物,當(dāng)pH>5時(shí),即pH>pKa,藥物離子型形式的比例大于其非離子型形式,離子型形式的增多有助于藥物與水性介質(zhì)發(fā)生靜電相互作用,靜電相互作用一般要強(qiáng)于其他非共價(jià)相互作用力(常見(jiàn)為氫鍵作用力),進(jìn)而增加藥物的溶解度;但是離子型的增多,極性的增加,降低了其logP值,即親脂性降低。藥物要想吸收入血,需要跨膜,細(xì)胞膜在內(nèi)的生物膜為磷脂雙分子層,關(guān)于親脂性,通常非解離型(分子形式)化合物的脂溶性高于離子型。對(duì)于此酸性藥物,滲透性降低。當(dāng)pH<5時(shí),即pH<pKa,對(duì)于此酸性藥物,更多的分子形式存在,溶解度降低,滲透性增加。

圖3 pKa=5的酸性藥物溶解性和滲透性隨著pH變化而發(fā)生的變化
(來(lái)源于參考文獻(xiàn)4)
眾所周知,藥物只有溶解才能吸收,藥物吸收以后才能發(fā)揮作用。對(duì)于一個(gè)藥物來(lái)說(shuō),其理化性質(zhì)是不同的,這樣就會(huì)在胃腸道處于不同的狀態(tài),進(jìn)而影響其吸收的情況。
一般來(lái)說(shuō),酸性藥物在胃部的酸性環(huán)境更多的以分子形式存在,可能存在吸收。而對(duì)于堿性藥物在胃中幾乎是不存在吸收的。當(dāng)然,還要結(jié)合藥物的理化性質(zhì),胃腸道的解剖特征以及胃腸道的生理狀況,具體情況具體分析。

圖4 酸堿性藥物在胃腸道的解離與透膜行為(來(lái)源于參考文獻(xiàn)3)
3胃排空與藥物吸收
胃是一個(gè)囊狀器官,表面相對(duì)平滑。胃能吸收物質(zhì),但對(duì)于整個(gè)胃腸道吸收來(lái)說(shuō)胃的貢獻(xiàn)是有限的。近端小腸的吸收優(yōu)于胃和腸道其他任何部位。藥物從胃進(jìn)人小腸的速度是吸收的一個(gè)限速步驟。食物由胃進(jìn)入十二指腸的過(guò)程稱(chēng)之為胃排空。
在“普通口服固體制劑溶出度試驗(yàn)技術(shù)指導(dǎo)原則”中提到“在禁食狀態(tài)下,胃內(nèi)滯留(排空)T50%時(shí)間為15∼20分鐘。對(duì)于高溶解性-高滲透性(1類(lèi))及某些情況下的高溶解性-低滲透性(3類(lèi))藥物制劑,以0.1mol/L HCl為介質(zhì),在適當(dāng)?shù)娜艹龆仍囼?yàn)條件下,15 分鐘的溶出度大于85%時(shí),可認(rèn)為藥物制劑的生物利用度不受溶出行為的限制,即制劑的行為與溶液相似。在這種情況下,胃排空速度是藥物吸收的限速步驟。如果藥物制劑溶出比胃排空時(shí)間慢,建議在多種介質(zhì)中測(cè)定溶出曲線。”,可見(jiàn),胃排空的時(shí)間影響藥物制劑(尤其是速釋膠囊和片劑)在胃中的滯留時(shí)間,進(jìn)而影響藥物的吸收。
胃的運(yùn)動(dòng)很復(fù)雜,受神經(jīng)和激素調(diào)節(jié)。胃排空速率與節(jié)率性收縮有關(guān),禁食時(shí),大約每分鐘收縮3次,當(dāng)食物進(jìn)人胃時(shí)收縮頻率更小。進(jìn)食后,胃排空速率常常與胃內(nèi)容物的形態(tài)(固體或液體)和營(yíng)養(yǎng)組成有關(guān):固體食物一般在進(jìn)食20-40 min后開(kāi)始進(jìn)行胃排空,而液體的排空則沒(méi)有延遲,并且隨著液體營(yíng)養(yǎng)密度的增大,胃排空逐步減緩。攝入膳食纖維、脂肪、蛋白質(zhì)和低升糖指數(shù)食物亦可減緩胃排空。固體食物的胃排空與熱量有關(guān),兩者呈現(xiàn)反比的關(guān)系,即熱量越高,排空越慢。任何藥物或食物只有在胃消化成適宜的程度,才能夠進(jìn)人近端小腸,這個(gè)過(guò)程是一種保護(hù)機(jī)制,能避免小腸精巧的吸收表面受到損傷。液體食物能促進(jìn)胃排空,固體則延緩排空。促進(jìn)作用是由于激活胃壁上的牽張感受器而產(chǎn)生的。當(dāng)流體是水時(shí),抑制性感受器激活停止,加速胃內(nèi)容物的排空。
4總結(jié)
總之,上市藥物中口服藥物占據(jù)大多數(shù),而對(duì)于口服藥物來(lái)說(shuō),多經(jīng)過(guò)胃腸道進(jìn)行吸收。胃作為口服固體制劑崩解成小顆粒,小顆粒解聚,繼而溶出的主要發(fā)生場(chǎng)所。胃可能更多發(fā)揮消化的功能,但是胃的解剖學(xué)特征及其生理狀況,特別是胃排空,對(duì)于藥物的吸收發(fā)揮著舉足輕重的作用。藥物制劑的開(kāi)發(fā)涉及多學(xué)科的知識(shí)與理論,努力去健全生物藥劑學(xué)以及解剖生理在制劑開(kāi)發(fā)中的作用,知道此種藥物制劑的“來(lái)處”,明了其“去處”,才能更好的做出更加符合安全性,穩(wěn)定性,有效性及可生產(chǎn)性的制劑產(chǎn)品。
參考文獻(xiàn)
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來(lái)源:藥渡