章概述/1

節分子生物藥劑學的概念和特點1

一、分子生物藥劑學的概念1

二、分子生物藥劑學的特點1

第二節分子生物藥劑學的主要研究內容1

一、 藥物遞送繫統和內源性物質的相互作用1

二、藥物遞送繫統克服生物屏障的分子機制3

三、藥物遞送繫統的理化性質對其胞內動力學的影響5

四、體內不同流體力學特征對藥物遞送繫統的作用與影響5

第三節分子生物藥劑學的發展歷程及研究現狀7

一、分子生物藥劑學的發展歷史沿革7

二、重要研究成果7

三、研究現狀8

四、國內外科學家對分子生物藥劑學發展的研究貢獻9

第四節分子生物藥劑學和其他學科的關繫9

一、分子生物藥劑學與藥劑學的關繫9

二、分子生物藥劑學與分子生物學的關繫10

三、分子生物藥劑學與細胞生物學的關繫10

第五節分子生物藥劑學的發展前景與應用10

一、 分子生物藥劑學在藥物遞送中的應用10

二、分子生物藥劑學對藥學研究的推動作用10

三、 分子生物藥劑學的研究方法和趨勢11

參考文獻11



第二章藥物吸收的預測模型/13

節口服藥物的吸收13

一、藥物的吸收13

二、藥物吸收的影響因素15

三、口服藥物吸收的預測17

四、生物利用度的預測18

第二節滲透/吸收的研究方法19

一、藥物的物理化學參數和模型19

二、人工膜模型22

三、細胞模型24

四、在體模型26

五、離體模型27

第三節計算機模型預測口服吸收29

一、數據集和分子描述符29

二、口服吸收的計算機預測32

第四節基於胃腸道生理模型預測口服吸收34

一、擴散模型35

二、房室吸收和轉運（CAT）模型35

三、高級房室吸收和轉運（ACAT）模型36

四、胃腸道轉運和吸收（GITA）模型37

五、高級溶出、吸收和代謝（ADAM）模型37

參考文獻38



第三章藥物轉運體/40

節藥物轉運體的種類與性能40

一、外排轉運體40

二、內流轉運體46

第二節藥物轉運體的研究模型56

一、體外模型57

二、在體模型58

三、體內模型59

第三節藥物轉運體在新藥研發中的應用59

一、藥物分子設計60

二、藥物遞送策略60

三、藥物靶標應用61

參考文獻62



第四章藥物代謝酶的作用/66

節概述66

第二節藥物代謝途徑67

一、Ⅰ相代謝67

二、Ⅱ相代謝67

第三節胃腸道代謝69

一、腸道轉運體70

二、腸道代謝酶和轉運體在藥物處置中的偶聯70

三、腸道微生物群對藥物代謝的影響73

第四節影響藥物代謝的因素75

一、生理因素75

二、病理因素76

三、藥物因素77

四、飲食因素79

第五節藥物代謝與新藥研發79

一、藥物發現中的藥物代謝研究80

二、從代謝產物中發現新藥80

三、基於代謝的新藥設計80

四、藥物代謝與制劑設計81

參考文獻83



第五章藥物排洩的分子機制/84

節藥物的腎排洩及機制84

一、腎小球濾過及其分子機制84

二、腎小管的主動分泌過程及其分子機制86

三、腎小管重吸收及其機制88

四、腎清除率90

第二節藥物的膽汁排洩及機制91

一、藥物的膽汁排洩91

二、藥物膽汁排洩的分子機制91

第三節藥物的其他排洩途徑及機制93

一、藥物的唾液排洩93

二、藥物的乳汁排洩94

三、藥物的肺排洩94

四、藥物的汗腺和毛發排洩94

第四節以分子水平探究藥物排洩的影響因素95

一、生理因素95

二、藥物及其劑型的影響99

三、藥物相互作用對排洩的影響100

參考文獻102



第六章藥物相互作用的分子機理/104

節基於藥代動力學的藥物相互作用的分子機理105

一、主要通過影響吸收的藥物相互作用的分子機理106

二、主要通過影響分布的藥物相互作用的分子機理110

三、主要通過影響代謝的藥物相互作用的分子機理114

四、主要通過影響排洩的藥物相互作用的分子機理117

第二節基於藥效學的藥物相互作用的分子機理120

一、藥效學協同方面的藥物相互作用的分子機理120

二、藥效學拮抗方面的藥物相互作用的分子機理122

參考文獻126



第七章生物藥物體內過程及載體設計/128

節胞內過程及胞內遞送載體設計128

一、胞內過程128

二、胞內遞送載體的研究現狀與未來發展132

第二節淋巴轉運過程及載體設計132

一、淋巴管133

二、血管繫統133

三、細胞介導133

四、循環淋巴細胞135

五、淋巴結直接注射135

六、載體設計135

第三節血腦屏障轉運過程及載體設計136

一、透過血腦屏障的轉運機制137

二、納米藥物遞送繫統137

第四節肝髒代謝與轉運139

一、肝髒的結構和功能139

二、藥物與肝髒細胞相互作用140

三、肝膽清除過程141

四、防止肝膽清除的策略142

第五節胃腸道體內過程及載體設計144

一、胃腸道的結構和功能特點144

二、影響藥物在胃腸道吸收的因素145

三、載體設計145

參考文獻149



第八章藥物與制劑的循環轉運繫統/151

節藥物制劑尺寸及形態對循環轉運繫統的影響151

一、藥物制劑尺寸及形態對蛋白冠形成的影響151

二、藥物制劑尺寸及形態對細胞相互作用的影響153

三、藥物制劑尺寸及形態對跨越生理屏障的影響154

四、藥物制劑尺寸及形態對血液中流體行為的影響156

第二節藥物制劑表面性質對循環轉運繫統的影響157

一、藥物制劑表面性質對蛋白冠形成的影響157

二、藥物制劑表面性質對細胞相互作用的影響158

三、藥物制劑表面性質對跨越生理屏障的影響159

第三節藥物制劑力學性質對循環轉運繫統的影響161

一、藥物制劑力學性質對蛋白冠形成的影響161

二、藥物制劑力學性質對細胞相互作用的影響161

三、藥物制劑力學性質對跨越生理屏障的影響162

四、藥物制劑力學特征對血液中流體行為的影響163

參考文獻164



第九章制劑特性與細胞生物學行為/169

節現代制劑與藥物傳遞繫統概述169

第二節藥物的溶出、釋放和體內轉運170

第三節制劑特性與載體繫統170

第四節微粒給藥繫統與細胞相互作用171

一、微粒給藥繫統171

二、細胞相互作用177

第五節影響微粒吸收和轉運的因素179

一、粒徑180

二、表面電荷181

三、形狀182

四、機械強度183

五、降解/消化性184

六、表面工程化186

第六節微粒的體內命運187

參考文獻189



第十章藥物的胞內靶向與動力學研究/192

節細胞處置及動力學192

一、入胞途徑192

二、入胞的影響因素195

三、胞內轉運196

四、胞吐197

五、胞內動力學197

第二節細胞器靶向199

一、胞漿遞送200

二、 內體/溶酶體逃逸201

三、細胞核靶向202

四、線粒體靶向204

五、內質網靶向205

六、溶酶體靶向207

參考文獻208



第十一章分子生物藥劑學研究的新模型與新方法/211

節細胞培養模型的應用211

一、腸上皮細胞模型211

二、Caco2細胞模型212

三、呼吸道上皮細胞模型215

第二節生物物理實驗技術的應用216

第三節疏水離子對的應用216

第四節微透析技術的應用217

第五節人工神經網絡的應用219

一、生物利用度研究219

二、化合物構效關繫的研究219

參考文獻220

分子生物藥劑學是一門從分子與細胞水平研究劑型因素對藥物療效影響的新學科。它著重從分子和細胞水平解釋制劑特性和藥物體內處置過程，研究劑型因素對藥物作用的影響；重點闡述藥物、輔料、載體等劑型因素與內源性物質的相互作用等。其基本任務是從分子和細胞水平，研究藥物遞送繫統和機體相互作用的各種分子機制與途徑等，了解其體內過程，以促進新型藥物遞送繫統的應用與轉化。

作為全國高等教育藥學類規劃教材之一，基於“三基、五性、三特定”原則，立足於新學科建設，本書首先介紹了涉及活性藥物體內過程的基礎理論，如分子結構與消化道屏障的相互作用與預測、藥物與生物膜和體內大分子的相互作用；其次介紹藥物與給藥繫統在特定條件或特定場所的體內過程，主要包括復方藥物相互作用的分子機制、生物藥物體內過程、藥物與制劑在循環繫統的轉運、制劑特性對細胞生物學行為的影響以及藥物的胞內靶向與動力學研究等；後簡單介紹了分子生物藥劑學的研究手段與方法。本教材重點在於凸顯分子與細胞水平研究劑型因素對藥物作用的影響，以期滿足在藥物制劑及其相關領域中從事新藥研究、制劑開發和質量控制等方面工作的高級科學技術型與創新型人纔的培養需求。

本教材在編寫過程中得到了湖南大學、同濟大學、中國藥科大學、瀋陽藥科大學、暨南大學、南方醫科大學、煙臺大學、遼寧大學、浙大城市學院等院校多位專家學者的大力支持，在此表示感謝。

分子生物藥劑學是多學科融合發展的產物，其相關領域，如藥劑學、藥用材料學、分子成像與影像技術、細胞生物學等，正在飛速發展。作為此方向本教材，難免有不當之處，在此懇請有關專家學者和讀者提出寶貴建議或修改意見，以便進一步完善再版教材。



編者

2021年12月