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吸收与生物利用度:进入体内

大多数药物是药丸,而一片药丸在到达血液之前必须闯过一系列惊人的障碍。了解什么控制吸收、为什么口服生物利用度很少达到 100%,以及化学家为提高它而调节的简单物理性质。

口服剂量的障碍赛道

吞下一片药片,分子在被算作"已吸收"之前要面对三道关卡。首先它必须在肠道含水内容物中溶解——没有溶解度,就没有吸收。然后它必须穿过肠壁这层脂质膜,这需要合适的渗透性。最后,来自肠道的血液直接流向肝脏,部分药物可能在到达全身循环之前就被摧毁——这就是首过效应

生物利用度的真正含义

生物利用度(常写作 F)是*所给剂量中以原型到达全身循环的比例*。根据定义,静脉注射(IV)剂量的 F =100%——它被直接注入血液。口服生物利用度是相对于该 IV 基准来衡量的,它是三个比例的乘积:被吸收的比例、挺过肠壁的比例,以及挺过肝脏首过代谢的比例。

F (oral)  =  f_abs  ×  f_gut  ×  f_hep

Example:
  f_abs  = 0.90   (90% dissolves and is taken up)
  f_gut  = 0.95   (5% destroyed in gut wall enzymes)
  f_hep  = 0.50   (half destroyed on first pass through liver)

  F = 0.90 × 0.95 × 0.50 = 0.43   ->  ~43% oral bioavailability

Even with near-perfect absorption, heavy first-pass
metabolism alone can cap F below 50%.
口服生物利用度是一连串比例的乘积——最薄弱的环节起主导作用。

通过设计调节吸收

数十年的数据给了我们著名的五规则:可口服吸收的药物*往往*分子量小于 500,氢键供体不超过 5 个、受体不超过 10 个,且亲脂性适中。这是一条经验准则而非定律——许多优秀药物都打破了它——但它抓住了一个既能溶解又能穿膜的分子背后的物理本质。在实验室里,化学家在给动物用药之前就用 Caco-2 细胞实验预测渗透性。