“药物从进入体内到发挥作用”的整个过程,涉及的范围非常广,大方向上涉及到 药物制剂、代谢动力学、药效动力学三个方面。其核心是药物在人体中的“吸收、分布、代谢、消除”过程。主要和药物的剂型、给药途径、作用机制、代谢特性有关。下面按时间顺序一步一步讲。

吸收前:药物制剂进入人体(消化道、黏膜皮肤等),释放其主要成分(API)的过程。注意此时API还没有进入血液循环或靶器官,还未被吸收。所需时间主要是由药物的剂型特性决定。以最普遍的口服片剂[1]为例:片剂被吞服进入胃中,在胃酸环境下,干燥的固体药片分裂成较小的颗粒,这个过程称为“崩解”。随后,API从小颗粒中逐渐溶解出来进入消化液,称为“溶出”。随后消化液中的API才会被小肠等消化器官吸收进入血液循环。崩解和溶出的速率,是影响片剂在这一阶段所需时间最重要的指标。崩解过程一般较快,在几分钟内即可完成,而溶出速率则和药物本身的溶解度等理化性质有关。可以通过改变药物辅料、加工(如薄膜衣、糖衣等)等方法来延长或缩短崩解、溶出[2]的过程。

吸收:指API通过给药部位进入血液循环的过程,所需时间主要与给药途径有关。根据吸收速率的快慢,给药途径主要分为 静脉注射(无需吸收过程,直接进入循环) > 肺部吸入 > 腹腔注射 > 舌下 > 直肠 > 肌肉注射 > 皮下注射 > 口服 > 皮肤给药 。其中口服给药存在“首过效应”,即药物进入血液循环前,先从肝门静脉进入肝脏,经药酶两相代谢后才进入血液循环。这个过程会使部分API失活,但也有部分前药在通过肝脏代谢后转化为活性形式[3]。

药物吸收后进入“分布”过程,即从血流丰富的组织(心肝肾等)缓慢进入周边组织的过程[4]。当血药浓度或组织浓度达到“最低有效浓度”(MEC)后,可以简单的认为此时开始产生药效。

而实际上,真正产生药效需要药物的“受体”与药物结合,通过产生(或阻断)一系列生物信号,产生药理效应,即和药物的作用机制有关。少数非特异性药物,直接作用于各种理化因子发挥作用,作用机制一般简单且迅速,如渗透压调节剂(脱水药 甘露醇)、酸碱调节剂(抗胃酸药 氢氧化铝)、重金属络合剂等。而多数药物都是特异性药物,通过影响 酶活性(质子泵酶抑制剂 抗溃疡药 奥美拉唑)、细胞代谢(尿嘧啶类似物 抗癌药 氟尿嘧啶)、生物膜功能(钠通道阻滞剂 局麻药 利多卡因)、活性因子(DNA烷化剂 抗癌药 环磷酰胺)、受体功能(α/β受体激动剂 强心药 肾上腺素) 等多种方式,来产生药理作用。由于作用机制差别极大,发挥作用的时间也相差非常多。即便是同种类型的药物,也会由于理化性质(如脂溶性影响透膜能力)、与受体的结合能力(空间位阻、活性基团分布)等方面的差异影响起效时间和药效。

最后还要涉及到药物的代谢、消除过程,和问题关系不大就不说了。

// 补充 之前没仔细看问题(或者是改了),没看到后半句“会发挥多长时间”。会发挥多长时间,主要与药物的药物代谢动力学特性相关。为了简化模型,这里我们假设药物以有效形式直接被吸收,药物与受体及血浆白蛋白的结合解离瞬间完成,代谢后的产物不具有活性并且直接消除(当然这只是个理想的模型[5])。那么血药浓度随时间的变化规律就由吸收、消除这两组微分方程决定。吸收部分前面提到过,一般是二房室模型,下面重点说消除。药物刚被吸收时血药浓度比较高,这时由于肝肾的代谢能力有限,药物在单位时间内恒量消除[6]。随着药物逐渐消除,血药浓度下降,药物会在单位时间内以恒定比例消除[7]。这里会涉及一个常见的概念叫做半衰期[8],即血药浓度下降一半所需的时间。符合一级消除的药物的半衰期与浓度无关,而与药物的生化性质、患者的身体状况等有关。换句话说,半衰期的大小可以说明药物是长效还是短效。对于固定的药物 不同的患者,半衰期可以反应患者的肝肾功能(如功能不良,代谢功能差,半衰期会变长)。通过简单计算我们可以得知,对于单次给药,大约5个半衰期后,体内药物浓度会下降到原先的3%左右,基本被消除完全。而连续分次给药或静脉滴注,5个半衰期后会逐渐上升稳定血药浓度。由于这样的代谢特性,一般会针对不同的药物(同时也考虑患者因素)采取不同的给药方案以维持血药浓度在治疗窗以内:对于半衰期短的药物,分次给药的间隔缩短(如每天4、5次,或者住院病人长时间静脉滴注维持血药浓度)。半衰期长的药物可以有较长的给药间隔(如每天1次甚至几天1次,几个月一次[9])。对于老年患者或肝肾功能稍差的患者,可能也会降低频率。此外还有通过“首次剂量加倍”这样的方法来快速达到最低有效浓度。所以其实,药效会发挥多长时间 这个问题对患者来说并没有什么意义,因为绝大多数情况都是分次用药维持药效,待症状缓解、痊愈后再改变用药方案或停药。如果不是出于感兴趣,想了解一种药物,而只是患者想了解用药方法的话,这些东西其实没什么意义。

说这么多废话其实两句话就能概括就是:药和药不一样,没有统一的、简单的“起效时间”。只能针对特定的药物、制剂,查文献、查说明书。

// 补充作为患者,药品说明书上写的东西已经足够了,用药方案如果医生没有特别说明,只要参照说明书上也写的就好了。当然您要非得“我就只想知道xx药xx药到底什么时候起效,起码说个大概”,那需要列一个非常大的表,有不同药物、剂型、给药途径、剂量等等全都列出来,《中国药典》收录了四五千种药物,我想……这个大工程真的没什么必要也没什么意义。

[1]不同剂型经历的过程不同。如口服溶液不需要崩解溶出,而颗粒剂不需要崩解,只需等待溶出。一般的,口服制剂吸收前的过程由快到慢有 溶液剂 > 混悬剂 > 散剂 > 颗粒剂 > 胶囊剂 > 片剂 > 丸剂 。[2]溶出过程不是越快越好,对于某些刺激性药物我们可能会希望它进行缓慢释放,减少胃肠道刺激。一些制剂技术如包衣、微囊、包合、膜控释、微丸、渗透泵等可以解决这些问题(主要是缓控释)。[3]此外还有“肝肠循环”带来的药物重吸收效应。[4]即“二房室模型”,假定药物经吸收后立即均匀分布到“中央室”,再以一定速率缓慢分布到“周边室”,药物从中央室吸收、代谢、排泄的模型。适用于多数药物。[5]很多药物不完全符合这两点,很多药物在体内经过氧化、还原、水解、结合基团(两相代谢)才转化为有效形式,或是活性更强、更弱的形式。也就是说,未经代谢的药物、药物的代谢产物都可能具有活性。当然也有些药物直接就以原形排泄了(如部分磺胺类药物)。[6]零级反应动力学。速率方程 药物浓度-时间曲线为 是一个线性函数。对于不同的药物(反应条件),常数Ke不同。[7]一级反应动力学。速率方程 药物浓度-时间曲线为 是一个指数项为负数的指数函数。多数药物的清除过程是符合一级动力学的。一级和零级的图像如下图。

[8]半衰期是指血药浓度下降到当前值的一半所需的时间。由于一级动力学是恒比消除,半衰期便与血药浓度无关。例如半衰期是2小时的药物,当前血药浓度是100单位,2小时后会降低到50,再过2小时降低到25,再过2小时降低到12.5……(在这个例子中,1小时会降低到当前的70.7%左右(√0.5))[9]太长效也不好,虽然给药很方便但是很难做到停药即停效。当然也可以通过不同的给药途径或者通过缓控释剂型(前面都提到过)来延缓吸收过程。

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