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跨膜转运是指各种物质通过生物膜(或细胞膜)的过程。药物的跨膜转运方式主要有三种：被动转运、载体媒介转运和膜动转运。其中，载体媒介转运需要借助生物膜上的转运蛋白的作用，使药物透过生物膜而被吸收。

转运体是存在许多组织生物膜上特殊的转运蛋白，系统介导药物跨膜转运。许多药物已被证明是转运体的底物或抑制剂，如多种抗肿瘤药、抗生素类、强心苷类、钙拮抗剂、HIV蛋白酶抑制剂、免疫抑制剂等药物的体内转运均涉及特异的或非特异的转运体。

如小肠上皮细胞的寡肽药物转运体(PEPT1)是介导药物吸收的摄取性转运体。PEPT1典型的底物为二肽、三肽类药物;如抗肿瘤药乌苯美司(二肽)。由于 β-内酰胺类抗生素、血管紧张素转化酶抑制剂(ACEI)、伐昔洛韦等药物有类似于二肽的化学结构;因此也是PEPT1的典型底物。头孢氨苄的化学结构类似苯丙氨酸-半胱氨酸-缬氨酸组成的三肽，为PEPT1的底物。

对于吸收较差的药物，可通过结构修饰的方法增加转运体对药物的转运，从而增加药物的吸收。

例如，将阿昔洛韦用L-缬氨酸酯化得到伐昔洛韦，通过PEPT1可使药物的吸收增加3——5倍，而D-缬氨酸不被PEPT1识别和转运。伐昔洛韦进入体内后经酶水解得到阿昔洛韦，再经磷酸化为三磷酸阿昔洛韦发挥抗病毒作用。

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