第三章 藥物的蛋白結(jié)合(多媒體)

第三章藥物的蛋白結(jié)合Drug-ProteinBinding一、概述含義：血液通常分為紅細(xì)胞和血漿兩部分狹義的概念：血漿中含有6～8％的蛋白質(zhì)，其構(gòu)成如下：清（白）蛋白(分子量最小，69000。占血漿總蛋白量的50～60％，藥物蛋白結(jié)合以此為主),球蛋白,纖維蛋白元,α－酸性糖蛋白,脂蛋白廣義的概念：藥物與血漿蛋白、組織蛋白、其它大分子（如黑素和DNA）形成的藥物－大分子復(fù)合物特點(diǎn)：是可逆或不可逆的過程（1）不可逆過程：一般是化學(xué)反應(yīng)的結(jié)果，藥物通過共價(jià)鍵與蛋白大分子牢固結(jié)合，這種結(jié)合可以解釋藥物的毒性，化學(xué)致癌的毒性持久，而活性化學(xué)中間體的毒理反應(yīng)則時(shí)間較短，例如，大劑量撲熱息痛的肝中毒，是由于其生成了中間代謝物，它的活性很強(qiáng)，極易和肝蛋白相互作用。（2）可逆過程：對(duì)大多數(shù)藥物而言。這種可逆藥物蛋白結(jié)合是由于藥物以較弱的化學(xué)鍵（氫鍵or范德華力）和蛋白結(jié)合，組成蛋白鏈的AA有－OH、－COOH、或其它基團(tuán)，可和藥物發(fā)生可逆的相互作用。３蛋白結(jié)合藥物的特點(diǎn)：不易通過細(xì)胞膜，所以分布受到限制，相反游離或未結(jié)合藥物能通過膜，因此有治療活性。無藥理活性，不能發(fā)揮治療作用，活性受限制4.研究蛋白結(jié)合的方法通常用純化的蛋白（如清蛋白即白蛋白）進(jìn)行體外研究，以此評(píng)價(jià)藥物蛋白結(jié)合主要有平衡透析和超過濾的方法5.影響藥物蛋白結(jié)合的因素藥物a.藥物的理化性質(zhì)b.體內(nèi)藥物總濃度蛋白ａ．用于藥物蛋白結(jié)合的蛋白數(shù)量ｂ．合成蛋白的質(zhì)量或理化性質(zhì)藥物與蛋白間的親和力，包括結(jié)合常數(shù)的大小藥物相互作用

ａ．其他物質(zhì)在蛋白結(jié)合部位與藥物的競爭ｂ．其他藥物使蛋白發(fā)生變化，從而改變藥物和蛋白的親和力。例如，阿斯匹林可使清蛋白上的賴氨酸乙?；；颊卟±砩頎顩r

例如，腎患者和肝患者的藥物蛋白結(jié)合可能減少。年齡差異，新生嬰兒蛋白濃度低。二．血漿中藥物蛋白結(jié)合與分布

及消除的關(guān)系血漿中藥物可以和蛋白可逆結(jié)合，也有部分游離穿過細(xì)胞膜，分布到各種組織（包括腎和肝等與藥物消除有關(guān)的組織）。腎主動(dòng)分泌是一個(gè)載體傳遞系統(tǒng)，與血漿蛋白相比，載體系統(tǒng)和游離藥物分子有更大的親和力，所以，主動(dòng)腎排泄不管藥物是否和蛋白結(jié)合，都能迅速將藥物排出。如果藥物被取代后離開血漿蛋白，游離藥物可分布于組織并和有關(guān)受體相互作用產(chǎn)生藥效，游離藥物也可被清除。三.藥物蛋白結(jié)合對(duì)表觀分布

容積的影響表觀分布容積（Vd,apparentvolumeofdistribution）是指藥物在體內(nèi)充分分布的假設(shè)前提下，體內(nèi)全部藥物按血中同樣濃度溶解時(shí)所需要的體液總體積。Vd與藥物的蛋白結(jié)合及藥物在組織中的分布密切相關(guān)，可用來評(píng)價(jià)體內(nèi)藥物分布的程度?？偡植既莘e是指體內(nèi)藥物所分布的所有容積的總和，就解剖學(xué)意義而言，藥物分布于血液容積（血管內(nèi)）和組織容積（血管外）之中。表觀分布容積受藥物血漿蛋白結(jié)合分?jǐn)?shù)的影響，游離藥物分?jǐn)?shù)的增加將導(dǎo)致表觀分布容積的增加。它們有如下關(guān)系：V=VB+(fB/fT)VT（1.1）上式中，V：總分布容積；VB：血液表觀分布容積；fB：血液中游離藥物分?jǐn)?shù)；VT：組織表觀分布容積；fT：組織中游離藥物分?jǐn)?shù)。

例題：

血液表觀分布容積等于體重的8%，對(duì)于70Kg受試者則為5.6L，組織表觀分布容積等于36.4L。由于血液蛋白結(jié)合,藥物突然游離，其結(jié)合率從97%降為95%。試計(jì)算藥物總分布容積的變化。假設(shè)組織游離藥物濃度等于開始時(shí)血液游離藥物濃度。對(duì)于高度血漿蛋白結(jié)合的藥物，游離藥物的微小變化會(huì)引起總分布容積的顯著變化。對(duì)于血漿蛋白結(jié)合不高的藥物，有游離藥濃度的小量增加所引起的總分布容積的增加在臨床通常是不重要的。四.蛋白結(jié)合的動(dòng)力學(xué)可逆藥物-蛋白結(jié)合的動(dòng)力學(xué)可用質(zhì)量作用定律表達(dá)如下：蛋白+藥物≒藥物-蛋白復(fù)合物〔P〕+〔D〕≒〔PD〕(1.2)根據(jù)方程1.2和質(zhì)量作用定律，結(jié)合常數(shù)Ka可表示為產(chǎn)物摩爾濃度之比。Ka=[PD]/[P][D](1.3)藥物蛋白形成復(fù)合物的程度由結(jié)合常數(shù)Ka決定。Ka大小反映藥物蛋白結(jié)合的程度。與蛋白牢固結(jié)合的藥物有很大的Ka值，并且絕大部分以藥物-蛋白復(fù)合物存在，對(duì)于這樣的藥物，要得到適當(dāng)?shù)挠坞x藥物治療濃度，需要很大的劑量。由于清蛋白是血漿藥物蛋白結(jié)合的主要蛋白，因而體外研究大多利用清蛋白作為標(biāo)準(zhǔn)蛋白的來源。為研究藥物的結(jié)合行為，定義可測定的量r如下：r=結(jié)合藥物的mol數(shù)／總蛋白mol數(shù)=[PD]/[PD]+[D]（1.4）根據(jù)方程1.3，[PD]=Ka[P][D]；代入方程1.4得:r=Ka[P][D]/Ka[P][D]+[P](1.5)上述方程描述了最簡單的情況，即1moldrug與1molPr結(jié)合成1:1complex。這種情況假定藥物分子只有一個(gè)獨(dú)立的結(jié)合部位，如果每個(gè)Pr分子有n個(gè)相同的獨(dú)立結(jié)合部位，則上式變?yōu)椋簉=nKa[D]/1+Ka[D](1.6)與藥物分子相比，Pr分子相當(dāng)大，可有一個(gè)以上藥物結(jié)合類型，此時(shí)，藥物以它自己的結(jié)合常數(shù)獨(dú)立結(jié)合于每一結(jié)合部位，則1.6可用下式表示：

r=n1Ka1[D]/1+Ka1[D]+n2Ka2[D]/1+Ka2[D]+…（１.7)

上式中，下標(biāo)數(shù)字表示不同類型的結(jié)合部位，K表示結(jié)合常數(shù)；n表示每個(gè)清蛋白分子的結(jié)合部位數(shù)目

五結(jié)合常數(shù)和結(jié)合部位數(shù)目的求法1.體外法（倒數(shù)法）將1.6方程倒置可得如下方程：1/r=1+Ka[D]/nKa[D]1/r=1/nKa[D]+1/n（1.8）1/r對(duì)1/[D]的圖象叫做雙倒數(shù)圖，在y軸上的截距為1/n，斜率為1/nKa?！鄰慕鼐嗫芍猲,然后從斜率可求得Ka。1體內(nèi)法：常用藥物結(jié)合百分?jǐn)?shù)表示血漿中藥物蛋白結(jié)合的程度。可用實(shí)驗(yàn)方法測定藥物結(jié)合分?jǐn)?shù):

β=結(jié)合藥物濃度/血漿中總藥濃度即：β=[D]B