# 아래 표의 두 약물 P와 Q를 비교할 때, 두 약물의 소장 흡수 거동 차이를 올바르게 예측한 것은? 구분 | 약물 P | 약물 Q 분류 | 약산 | 약산 pKa | 4.0 | 7.0 logP | 2.0 | 2.0 소장 pH | 6.5 | 6.5

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> language: ko  
> subject: 물리화학적 특성과 흡수

## 문제

아래 표의 두 약물 P와 Q를 비교할 때, 두 약물의 소장 흡수 거동 차이를 올바르게 예측한 것은?

구분 | 약물 P | 약물 Q
분류 | 약산 | 약산
pKa | 4.0 | 7.0
logP | 2.0 | 2.0
소장 pH | 6.5 | 6.5

두 약물 모두 동일한 용량, 동일한 제형(즉시방출정)으로 투여되었으며, 소장에서 수동확산에 의해 흡수된다고 가정한다.

## 보기

1. 두 약물은 logP가 동일하므로 소장 흡수 속도와 생체이용률이 같다.
2. 약물 Q는 소장에서 비이온형 비율이 약물 P보다 높아 소장 흡수가 더 빠르다. **✔ 정답**
3. 약물 P는 소장에서 비이온형 비율이 낮아 약물 Q보다 흡수가 느리다.
4. 약물 Q는 소장 pH에서 거의 완전히 이온화되어 약물 P보다 흡수가 현저히 낮다.
5. 약물 P는 소장에서 비이온형 비율이 약물 Q보다 낮아 흡수 속도가 느리다.

**정답: 2**

## 해설

Henderson-Hasselbalch 식으로 계산하면, 소장 pH 6.5에서 약산의 비이온형 비율은 1/(1+10^(pH-pKa))이다. 약물 P(pKa 4.0): 비이온형 비율 = 1/(1+10^2.5) ≈ 0.3%, 약물 Q(pKa 7.0): 비이온형 비율 = 1/(1+10^(-0.5)) ≈ 76%이다. 따라서 약물 Q는 소장 pH에서 비이온형 비율이 훨씬 높아 수동확산에 의한 흡수가 약물 P보다 빠르고 생체이용률도 높다. logP가 동일해도 해리 상태가 막 투과성을 결정하는 핵심 요소이다.

## 심화 해설

핵심 해설
이 문제는 약산성 약물(Acidic drug)의 위장관 흡수에 있어 pH-분배 가설(pH-partition hypothesis)을 적용하는 전형적인 약제학 문제예요. 약물의 소장 흡수 속도는 단순히 분배계수(logP)만으로 결정되는 것이 아니라, 해당 환경의 pH에서 약물이 세포막을 통과할 수 있는 중성의 핵심! 비이온형(unionized form)으로 얼마나 존재하는지가 핵심이라는 것을 묻고 있어요.

**핵심 개념 분석 (Key Concept)**
약물의 막 투과성은 약물의 지질 용해도(lipophilicity, logP)와 이온화 정도(ionization)에 의해 결정됩니다. 약산성 약물은 주변 pH가 자신의 산 해리 상수(pKa)보다 높은 환경(염기성)에서 수소 이온(H+)을 내어주고 이온화됩니다. 따라서 소장의 pH 6.5 환경에서는 약산의 pKa가 높을수록(즉, 산으로서 약할수록) 비이온형 비율이 높아 흡수에 유리해요.

**정답 근거 (Answer Rationale)**
핵심! Henderson-Hasselbalch 식에 따르면, 약산의 비이온형 분율은 1 / (1 + 10^(pH - pKa))로 계산합니다.
- 약물 P (pKa 4.0): 비이온형 분율 ≈ 0.3% (거의 대부분 이온화).
- 약물 Q (pKa 7.0): 비이온형 분율 ≈ 76% (대부분 비이온화).
계산 결과, 약물 Q는 소장 pH에서 약물 P보다 약 250배 이상 높은 비이온형 분율을 보이므로, 동일한 logP를 가지더라도 생체막 투과 속도가 훨씬 빨라집니다. 따라서 약물 Q의 소장 흡수가 더 빠르다는 2번 보기가 정답이에요.

**오답 분석 (Distractor Analysis)**
혼동 주의! 1번 보기는 logP만 동일하면 흡수가 같다고 했지만, 이온화 차이를 무시했으므로 틀렸습니다.
3번과 5번 보기는 약물 P의 비이온형 비율이 낮아 흡수가 느리다는 점은 맞지만, "약물 Q보다 흡수가 느리다"는 사실을 2번과 중복 기술하면서 결정적으로 "약물 P의 비이온형 비율이 낮다"는 부분을 근거로 들었어요. 하지만 문제는 "두 약물의 소장 흡수 거동 차이를 올바르게 예측한 것"을 묻고 있으므로, 차이의 방향성(누가 더 빠른가)을 더 명확히 제시한 2번이 가장 적절한 답입니다.
4번 보기는 약물 Q가 거의 완전히 이온화된다고 했으나, 실제로는 76%가 비이온형이므로 명백한 오답이에요.

**연관 개념 정리 (Related Concepts)**

| 구분 | 약물 P (pKa 4.0) | 약물 Q (pKa 7.0) |
| --- | --- | --- |
| pH 6.5에서 이온형/비이온형 비율 | 이온형:비이온형 = 약 316:1 | 이온형:비이온형 = 약 1:3.2 |
| 흡수 예측 부위 | 위(stomach, pH 1-2)에서 주로 흡수 | 소장(intestine, pH 6-7)에서 주로 흡수 |
| 임상적 의미 | 제산제 병용 시 위 pH 상승으로 흡수율 변동 가능성 높음 | 음식물 섭취로 인한 소장 pH 변화에 흡수율이 상대적으로 덜 민감함 |

개념 정리: pH-분배 가설이란, 약물의 생체막 투과 속도가 약물의 비이온형 분율과 그 비이온형의 지질 용해도(logP)에 비례한다는 이론이에요. 약산은 pH > pKa 환경에서, 약염기는 pH < pKa 환경에서 주로 이온화됩니다.

한눈에 비교!: 혼동 주의! 약산(Acid)은 산성 환경에서 비이온화(흡수 잘 됨), 약염기(Base)는 염기성 환경에서 비이온화됩니다. 약산은 'A'cid가 'A'cidic 환경을 좋아한다고 암기하면 편해요.

약리기전 포인트: 수동 확산(Passive diffusion)은 농도 차이에 의해 에너지 소비 없이 일어나며, 세포막은 인지질 이중층이므로 중성이고 지용성인 약물만 통과할 수 있습니다.

암기 팁: 약산의 비이온형 분율 계산 시 'pKa가 높을수록 소장 흡수에 유리하다'라고 외워두세요. 예를 들어, 아스피린(pKa 3.5)보다 와파린(pKa 5.0)이 소장에서 더 잘 흡수되는 원리와 같아요.

국시 빈출 포인트: 약물의 pKa, logP, 주변 pH를 제시하고 흡수 부위를 예측하거나, 위장관 우회 수술 후 흡수율 변화를 묻는 문제가 자주 출제됩니다.

기출 변형 주의!: 동일한 개념을 약염기성 약물로 바꾸거나, "설사로 인해 장 통과 시간이 빨라졌을 때 두 약물의 흡수율 감소 정도를 비교하시오"와 같은 약물 동태학적 추론 문제로 확장될 수 있어요. 약물 P처럼 비이온형이 적어 흡수가 느린 약물이 통과 시간 단축에 더 취약합니다.

## 임상 시나리오

약국/임상 실무 가이드
**임상 시나리오 (Clinical Scenario)**
"만성 신부전 환자가 고인산혈증 치료를 위해 탄산칼슘(Calcium carbonate) 제제를 복용 중입니다. 이 환자가 감염으로 인해 시프로플록사신(Ciprofloxacin) 처방을 추가로 받았습니다. 시프로플록사신의 pKa는 약 6.0, 8.8(양쪽성 이온)이며 logP는 낮은 편입니다. 약사는 이 두 약물의 복용 시간 간격을 최소 2시간 이상 두도록 복약지도 했습니다. 왜 그럴까요?"

**복약지도 및 중재 전략 (Counseling & Intervention)**
이 경우는 pH-분배 가설과 약물 상호작용(Drug Interaction)이 결합된 복합 사례예요.
1. **처방 검수(DUR)**: 시프로플록사신(퀴놀론계 항생제)과 탄산칼슘(제산제/인 결합제)의 병용 처방을 확인합니다.
2. **문제 평가(Evaluation)**: 탄산칼슘은 위 내 pH를 일시적으로 상승시킬 뿐 아니라, 방출된 칼슘 이온(Ca2+)이 시프로플록사신과 불용성 킬레이트(Chelate) 복합체를 형성하여 흡수를 방해합니다. 여기에 더해, pH 상승으로 인해 시프로플록사신의 용해도 및 이온화 상태가 변하여 흡수율이 더욱 감소할 수 있어요. 이 문제에서 배운 것처럼, 주변 pH와 약물 pKa의 관계는 흡수에 결정적 영향을 미칩니다.
3. **복약지도(Counseling)**: 핵심! "이 두 약은 함께 복용하시면 항생제의 효과가 뚝 떨어져요. 반드시 시프로플록사신 복용 2시간 전이나 4~6시간 후에 탄산칼슘을 드세요."라고 명확한 시간 간격을 알려줍니다.

복약지도 프로토콜
위산 분비를 억제하는 프로톤 펌프 저해제(PPI)나 H2 수용체 길항제를 복용 중인 환자에게도 동일한 원리로 약산성 약물(예: 일부 항진균제)의 흡수율이 감소할 수 있음을 주지시키고, 복용 시점 조정 혹은 용량 조절 필요성을 의사와 상의하도록 안내합니다.

선배 약사의 한마디
"약물의 pKa와 logP 값은 단순한 숫자가 아니에요. 우리가 복약지도를 할 때 '왜 이 약은 공복에 먹어야 하는지', '왜 이 약물들은 함께 먹으면 안 되는지'를 설명할 수 있는 강력한 과학적 근거랍니다. 환자는 약사가 제시하는 명확한 '이유'를 들을 때 복약 순응도가 훨씬 높아져요. 약제학의 기본 원리가 임상에서 어떻게 빛을 발하는지 꼭 기억하세요!"

## 핵심 개념

- **pH-분배 가설** — 약물의 생체막 투과 속도는 약물의 비이온형 분율과 그 형태의 지질 용해도(logP)에 비례한다는 이론
- **비이온형(Unionized form)** — 전하를 띠지 않는 중성 형태의 약물 분자로, 세포막의 인지질 이중층을 수동 확산으로 통과할 수 있는 형태
- **pKa (산 해리 상수)** — 약물 분자가 50% 이온화되는 pH 값. 약산의 경우 pH가 pKa보다 높으면 주로 이온형으로, 낮으면 비이온형으로 존재
- **logP (분배계수)** — 옥탄올/물 시스템에서 약물의 상대적인 지질 용해도를 나타내는 지표. 값이 클수록 친유성이 높아 생체막 투과에 유리
- **Henderson-Hasselbalch 식** — 용액의 pH, 약물의 pKa, 이온형과 비이온형 분자의 농도 비율 사이의 관계를 나타내는 수식. 약산: pH = pKa + log([이온형]/[비이온형])

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