소장에서의 약물흡수

소장흡수

경구로 섭취된 영양물질과 약물의 흡수는 주로 소장에서 이루어집니다. 사람의 소장은 길이 약 6~7m, 직경 약 4cm이기 때문에 장막의 표면적은 유효길이 2.5m의 속이 빈 관으로 계산하면 길이는 전체 장관의 4/5를 차지하고 있습니다. 소장은 점막, 점막하 조직, 외부근층, 장막으로 되어 있고 점막은 물질의 흡수에 중요한 역할을 합니다. 그러나 점막 측은 다수의 주름이 있고, 그 주름위에는 무수한 융모가 돌출되어 있어 점막 측 표면적은 장막측보다도 약 30배 큽니다. 소장이 수동 확산에 의한 흡수에 적합한 것은 흡수면적이 크기 때문입니다. 흡수면적은 십이지장에서 회장으로 감에 따라 점차 작아져 보통의 약물에서는 십이지장에서의 흡수량이 가장 큽니다. 소장은 분절운동 및 연동운동이라고 하는 고유운동을 하고 있습니다. 분절운동은 소장의 내용물을 소화액과 잘 혼합하고 장관벽과 잘 접촉하게 하는 역할을 하며, 연동운동은 내용물을 위에서 항문 쪽으로 이동시키는 역할을 하고 있습니다. 이러한 소장의 운동은 내용물의 이동속도에 영향을 주고 장내체류시간은 약물의 생체이용률에 관계하여 내용물의 흡수에 중대한 영향을 미칩니다. 연동은 소장상부가 소장하부에 비하여 강하고 빠르다고 알려져 있지만 이 운동은 식사 중에는 억제되고 식후에는 항진됩니다.

소장흡수기전-수동수송

소장에서의 흡수는 산성 약물이나 염기성 약물 모두 pH에 의존적으로 흡수됩니다. 그러나 소장에서는 단순확산에 의해 흡수되는 경우라도 pH-분배가설로부터 예상한 것보다 더 많이 흡수되는 등 pH-분배가설로만 온전히 설명할 수 없는 경우가 많습니다. 막표면 pH, 수성세공경로의 존재 등이 그 원인으로 고려될 수 있습니다. 세포막 표면의 pH의 생성 및 유지기전은 상세하게 알려져 있지 않지만 미세융모 표면의 산성 뮤코 다당류를 주성분으로 하는 점액질 글리코칼릭스가 관여되어 있다는 보고가 있습니다. 즉, 점액은 양성전해질이라고 생각되며 관강 내 pH가 낮은 경우는 양전하가 우세하여 pH 구배에 의한 관강 내로부터 막표면으로의 수소 확산을 억제합니다. 반대로 관강 내의 pH가 높으면 음전하로 되어 수소의 막표면으로부터 관강 내로의 확산을 억제합니다. 그 결과 막표면의 pH는 관강이 매우 높거나 낮은 pH를 나타내더라도 중성부근을 유지한다고 생각됩니다. 이와 같이 일반적으로 세포 표면은 관강 내보다 산성의 미세환경을 유지하고 있습니다.

막표면에는 충분히 교반 될 수 없는 층이 존재한다고 생각되며 이를 비교반수층(unstirred water layer) 또는 정체층(stagnant layer)이나 확산층(aqueous diffusionlayer)이라고도 부릅니다. 이 층의 두께는 전술한 미소전극에 의해 측정된 막표면의 pH를 보여주는 영역의 두께와 일치합니다. 또한 pH-분배가설에서는 비이온형 약물만이 지질막을 투과한다고 가정하고 있으나 최근에는 이온형 약물도 장관 점막의 수성영역을 통하여 흡수될 가능성이 있는 것을 알게 되었습니다.

소장흡수기전-담체수송

소장 쇄자연막(brush border membrane)은 관강 내액으로부터 아미노산, 작은 펩티드, 수용성 비타민, 담즙산, 지질과 같은 영양물질은 물론 여러 가지 전해질이나 물을 흡수함으로써 생명활동에 필요한 물질을 체내에 공급합니다. 따라서 brush border 막에는 이러한 용질들과 이온을 세포 내에 수송할 수 있는 담체가 갖추어져 있는데, 이것들이 동시에 독립적으로 또는 연결되어 작동하는 것이 이 막의 특징입니다. 경구 섭취된 단백질은 관강 내 및 brush border 막에서 아미노산이나 작은 펩티드로 소화되는데 이 중 di- 또는 tri- peptide는 dipeptide 수송계를 거쳐 상피세포 내로 흡수됩니다. 흡수된 펩티드는 세포 내의 aminopeptidase에 의해 아미노산으로 신속히 가수분해된 후, 측점막에 있는 아미노산 수송계에 의해 촉진확산으로 전신순환계로 흡수됩니다. 이 수송계는 아미노산 수송계와는 전혀 독립적인 수송계로 십이지장에서 회장에 이르기까지 소장 전역에 분포되어 있으며, di- 또는 tri- peptide에 대해서는 거의 같은 정도의 친화성을 보이고, tetra- 이상의 고분자 peptide는 인식하지 못합니다.

소장흡수기전-미세립자의 흡수기전

포유류의 소장에서는 polystryrene 나노입자나 탄소 입자와 같은 inert 한 물질은 물론 살아있는 박테리아나 바이러스까지도 흡수하여 혈중으로 이행시킵니다. 이 기전은 아직 명확하게 밝혀져있지는 않으나 주된 uptake 부위는 장의 림프성 조직(gut associated lymphoid tissue) 중의 하나인 follicle associated epithelium(작은 주머니가 붙어 있는 상피), 그중에서도 특히 antigen을 수송하는 M-cell이거나, 소장 상피세포를 경유하는 transcellular route 또는 상피세포 사이의 tight junction을 경유하는 paracellular route로 생각되고 있습니다. 미립자가 소장으로 uptake 되기 위해서는 소장 내에서 미립자의 안정성, 입자크기, 입자표면의 소수성과 전자, 렉틴이나 invasin과 같은 특정 리간드의 존재 등에 영향을 받을 수 있습니다.