下列藥物中，何者最不易在胃中被吸收？

本題觀念：

本題考查的核心觀念是 pH 分配假說 (pH-partition hypothesis) 與 藥物解離度 (pKa) 對吸收的影響。

1. 吸收原則：藥物主要以「未解離態 (Unionized form)」通過生物膜吸收。未解離態親脂性高，易穿透細胞膜；解離態 (Ionized form) 極性大，不易吸收。
2. 胃部環境：胃液呈強酸性 (pH 約 1~3)。
   • 弱酸性藥物 (Weak Acids)：在酸性環境中 (pH < pKa)，主要以未解離態 (HA) 存在 $\rightarrow$ 易在胃中吸收。
   • 弱鹼性藥物 (Weak Bases)：在酸性環境中 (pH < pKa)，主要以解離態 ($BH^+$) 存在 $\rightarrow$ 不易在胃中吸收。

影像分析：

請先辨識圖片中的化學結構與藥物名稱：

• (A) Phenytoin：
  • 結構特徵：含有 Hydantoin 環 (Imide 結構)，具有兩個羰基夾一個氮原子 (-CO-NH-CO-)。
  • 酸鹼性：弱酸性 (pKa 約 8.3)。
• (B) Tolcapone：
  • 結構特徵：含有硝基 (Nitro group) 和兩個酚羥基 (Catechol 結構) 的 Benzophenone 衍生物。
  • 酸鹼性：弱酸性 (因酚羥基與拉電子基團影響，pKa 約 4.5)。
• (C) Selegiline：
  • 結構特徵：屬於苯乙胺衍生物，含有三級胺 (Tertiary amine) 與炔丙基 (Propargyl group)。
  • 酸鹼性：弱鹼性 (胺基為鹼性中心，pKa 約 7.5)。
• (D) Tropicamide：
  • 結構特徵：含有 Pyridine 環與醯胺結構。Pyridine 上的氮原子提供鹼性。
  • 酸鹼性：弱鹼性 (Pyridine 的 pKa 通常較低，約 5.2~5.3)。

選項分析：

題目詢問「何者最不易在胃中被吸收」，即尋找在酸性環境中解離度最高 (Ionization highest) 的藥物。

• 選項 (A) Phenytoin (弱酸)：

  • 在胃 (pH 1.5) 中，pH < pKa (8.3)。弱酸主要以 未解離態 存在。
  • 結論：理論上在胃中可吸收 (雖因溶解度低實際吸收有限，但在比較題中視為可吸收的一方)。

• 選項 (B) Tolcapone (弱酸)：

  • 在胃 (pH 1.5) 中，pH < pKa (4.5)。弱酸主要以 未解離態 存在。
  • 結論：在胃中吸收較好。

• 選項 (C) Selegiline (弱鹼)：

  • 在胃 (pH 1.5) 中，pH < pKa (7.5)。弱鹼會接受質子變成 解離態 ($BH^+$)。
  • 解離比例計算 (Henderson-Hasselbalch)： $\log(\frac{[BH^+]}{[B]}) = pKa - pH = 7.5 - 1.5 = 6.0$ $\frac{[BH^+]}{[B]} = 10^6$
  • 結論：幾乎 100% 解離，極性極大，極難吸收。

• 選項 (D) Tropicamide (弱鹼)：

  • 在胃 (pH 1.5) 中，pH < pKa (5.3)。弱鹼主要以 解離態 ($BH^+$) 存在。
  • 解離比例計算： $\log(\frac{[BH^+]}{[B]}) = pKa - pH = 5.3 - 1.5 = 3.8$ $\frac{[BH^+]}{[B]} = 10^{3.8}$
  • 結論：雖然也高度解離，但相比 Selegiline ($10^6$ 倍)，其解離程度較低 (Selegiline 的鹼性比 Tropicamide 強，故在酸中抓質子的傾向更強)。

答案解析：

1. 首先排除弱酸性藥物 (A) Phenytoin 和 (B) Tolcapone，因為它們在胃酸中不解離，有利於吸收。
2. 在剩下的弱鹼性藥物 (C) Selegiline 和 (D) Tropicamide 中進行比較。
3. Selegiline (pKa ~7.5) 的鹼性強於 Tropicamide (pKa ~5.3)。
4. 根據酸鹼化學原理，鹼性越強的藥物在酸性環境中被質子化 (解離) 的程度越高。
5. 由於 Selegiline 在胃中的解離比率 ($10^6:1$) 遠高於 Tropicamide ($10^{3.8}:1$)，未解離的分子型態最少，因此是最不易被吸收的藥物。

故正確答案為 (C) Selegiline。

核心知識點：

• 胃吸收口訣：酸酸易吸，鹼鹼易吸 (酸性藥在酸性環境易吸收，鹼性藥在鹼性環境易吸收)。
• 吸收比較：若問「最不易吸收」，找性質相反且 pKa 差異最大的選項 (即強鹼在強酸中最難吸收)。
• 結構辨識：
  • Phenytoin $\rightarrow$ Hydantoin $\rightarrow$ 酸性。
  • Tolcapone $\rightarrow$ Nitrocatechol $\rightarrow$ 酸性。
  • Selegiline $\rightarrow$ Aliphatic Amine $\rightarrow$ 鹼性 (pKa~7-9)。
  • Tropicamide $\rightarrow$ Pyridine $\rightarrow$ 鹼性 (pKa~5)。

參考資料

1. Foye's Principles of Medicinal Chemistry, Acid-Base Properties of Drugs.
2. Martin's Physical Pharmacy and Pharmaceutical Sciences, pH Partition Hypothesis.
3. PubChem Compound Summary: Selegiline (pKa ~7.5), Tropicamide (pKa ~5.3).