《临床药代动力学基本概念hu2011》由会员分享，可在线阅读，更多相关《临床药代动力学基本概念hu2011（48页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第三章 临床药物动力学与给药方案温州医学院 胡国新第一节 临床药物动力学 （clinical pharmacokinetics） 是研究药物及其代谢物在人体内吸收、分布、代谢和 排泄过程的一门科学 药物的体内过程是随时间变化的动态过程 。是用数学的方法定量描述药物体内动态过程的学科。 一、临床药物动力学的主要概念及意义（一）速率过程(rate process)与速率常数(rate constant) 1. 一级动力学过程（first order kinetics)2. 零级动力学过程（zero order kinetics）3. 米氏方程与动力学过程1、一级动力学过程（first order
2、kinetics)药物的吸收、分布和消除是以被动扩散的方式跨膜转运的，转 运速率与生物膜两侧的浓度差成正比,生物膜两侧的浓度差越大 ，转运速率越快 .微分方程：dC/dt-KCn ：一级速率常数，单位：h-1 一级消除微分式: dC/dt -eC (n=1) 将上式积分 ： Ct=C0 e-k t 取自然对数 ： InCt=InC0-ket 换成常用对数 ： LogCt=logC0-（ke t/2.303）式中e表示消除速率常数 dc/dtclnCtt-ke1.消除速率与血药浓度成正比， ke为消除速率常数。2.浓度与时间呈指数关系，浓度的对数与时间呈直线关系。lnC1=lnC0-ket1;
3、lnC2=lnC0-ket2lnC1 lnC2= ke(t2 t1)lnC1/C2= ke(t2 t1)3.恒比消除：同样的时间间隔里消除同样的比例。4.半衰期恒定，不随初浓度而改变。一级动力学药-时曲线药-时曲线 对数药-时曲线CTlogCT1级消除动力学体内消除与累积n ( t1/2 )体内剩余量消除总量多次给药累积150%50%50%225%75%75%312.5%87.5%87.5%4 6.25%93.8%93.8%53.125%96.9%96.9%61.56%98.4%98.4%70.78%99.2%99.2%2、零级动力学过程（zero order kinetics） 药物的吸收、
4、分布和消除都是以主动转运的方式跨膜转运 的，此时药物的转运速率与生物膜两侧的浓度差无关； dC/dt-KCn C0=1其微分式为：-dC/dt=K积分得： Ct=C0-Kt , 药物消除半衰期 (half-life time, t1/2)。t1/2=0.5C0/可见 ：按零级动力学消除的药物，血浆半衰期随C0 降低 而缩短，不是固定值。 零级速率消除的特点1.单位时间内消除的药量是常数（与浓 度的零次方成正比，即消除速率与药 量或浓度无关）C2=C0-Kt2,C1=C0-Kt1 C2-C1=-K(t2-t1) 同样的时间间隔里消除同样 量的药物。2.血药浓度与 时间呈直线关 系。3. 恒量消除
5、4.半衰期不恒定，可随给药剂量或浓度而变化零级动力学药-时曲线药-时曲线药-时半对数曲线CTlogCT3.Michaelis-Menten 动力学dC VmC = dt KmC 当 C Km时， Km 可忽略不计，dC/dt=Vmax dC/dt=K例：酒当 KmC时， C 可忽略不计，dC VmC = dt KmdC/dt=KCMichaelis-Menten动力学过程曲线的零级动力学部分曲线的一级动力学部分一级动力学logCT低浓度高浓度（二）血药浓度-时间曲线下面积(AUC) 以血浆药物浓度(简称血药浓度)为纵坐标,时间为横坐标, 绘出 的曲线称为血药浓度-时间曲线(药-时曲线)。坐标轴
6、和药-时曲线之间所围成的面积称为血药浓度-时间曲线 下面积（ area under the curve) 代表被吸收入血的总药量 是药物生物利用度的主要决定因素 计算AUC0-的梯形法 1.将AUC划分成若干个小梯形 2.计算和相加每一个梯形面积 3.再加上 Cn/Ke ，（Cn：最末一次检测的血浆药物浓度，Ke： 消除速率常数）。计算公式：AUC=n（Ci-1Ci）（tit i-1）/2Cn/e 4. AUC0-t ：不加上Cn/Ke CTt1 t2 t3 t4 t5 t6 tnc1c2c3c4c5c6 cn计算AUC的其它方法：积分法求积仪称量法AUC=A/+B/ 程序法三、房室模型(co
7、mpartment model) 模拟分析药物在体内转运的动态规律的较常用模型将身体视为一个系统，系统内部按动力学特点分为若干室 (compartment) 这些组成模型的基本单位是从实际数据中归纳出来的，代 表着从动力学上把机体区分为几个药物“储存库”只要体内某些部位接受药物及消除药物的速率常数相似， 不管其解剖位置与生理功能如何，都可归纳为一个单位， 即一个室 室的划分* 按动力学特点分为若干室。 * 只要体内某些部位接受药物及消除药物 的速率常数相似，而不管这些部位的解 剖位置与生理功能如何，都可归纳为一 个单位，即一个室。 * 与器官、组织的血流量，膜的通透性，药 物与组织的亲和力等因
8、素密切相关。 封闭系统与开放系统封闭系统：药物进入机体后，仅在各个室间运转，不再从 机体排出和代谢转化者，称为“封闭系统”。开放系统：药物以不同速度，不同途径不可逆的从机体排 泄或转化着，称为开放系统。1、一室模型 最简单的药物代谢动力学模型 假设静脉给药后，药物立即均匀地分布在可到达的体液 与组织中机体组织内药量与血浆内药物分子瞬时取得平衡 实际上这种情况比较少 DKa DDDDkel一房室模型示意图一房室模型药时曲线（静脉给药）CTlogCT一房室模型的药时曲线（血管外给药 ）logCT2、二室模型 静注时药时半对数曲线由二段不同的直线构成的。包括中央室和周边室中央室 : 药物首先进入的区
9、域，如血液、组织液和血流丰富的 组织。 周边室 : 指一般血液供应较少，药物不易进入的组织 。二室模型中央室周边室DD1DKaKel或k10k12k21D2返回二房室模型药时曲线静脉给药血管外给药 logCTlogCTV1V2V3KaK12K21K13K31K10三室模型V1V2V3K21K12K13K31K10Ka非房室摸型AUCCmaxTmaxT1/2四、表观分布容积(apparent volume of distribution,Vd) 药物进入机体后，以不同浓度分布于各组织 进行药代动力学计算时，可设想药物是均匀分布各组 织和体液，且其浓度与血液中浓度相同在这种假想条 件下药物分布所需
10、要的容积称为表观分布容积（Vd）代表给药剂量或体内药物总量与血浆药物浓度相互间 的一个比例常数 Vd=Dt/Ct (单位: L/kg) Vd的生理意义及应用 估算血容量及体液量 反映药物分布的广泛性与组织结合的程度 根据药物分布容积调整剂量 Vd的生理意义及应用 估算血容量及体液量：例如 ：依文氏蓝算得总的血容量。安替比林其分布容积应是体重的60/100。 反映药物分布的广泛性与组织结合的程度 酸性药物,如青霉素、磺胺等,或因脂溶性小,或因与血浆蛋白结 合力高,不易进入组织,其Vd值常较小, 约为0.150.3L/kg;碱性药物如苯丙胺、山茛菪碱等易被组织所摄取,血中浓度较 低,Vd值常超过体
11、液总量(0.6L/kg) 。地高辛的Vd达600L(10L/kg)，在“深部”组织大量储存。药物具有大的分布容积,排出就慢,其毒性比Vd小的药物大。 根据药物分布容积调整剂量同一剂量分布容积不同而有不同的血药浓度,分布容积与体 表面积成正比,故用体表面积计算剂量最为合理,对小儿用药和某 些药物(如抗癌药物)尤为必要。五、半衰期 (half-life time, t1/2 , t0.5 , t50%) 生物半衰期(biologic half-life) :药物效应下降一 半所需的时间 血浆半衰期(plasma half-life) : 药物的血浆浓度 下降一半所需的时间药代动力学的计算,一般是指
12、血浆半衰期 消除半衰期 : 消除相血浆药物浓度降低一半的时间, 可以表示药物 在体内消除(包括尿排出、代谢或其他途径的消除)消除半衰期的计算：t1/2=0.693/Kel Kel 为一室模型的消除速率常数t1/2=0.693/ 为二室模型的消除速率常数六、总清除率(clearance,CL) 单位时间内药物被从中清除的体液的容积 一室模型 : CL= D/AUC CL= KVd二室模型 : CL=K10V1 肾清除率: CLr=UV/C 尿内药物浓度尿量血药浓度肾排出率=尿内药物浓度尿量清除率和被清除药量图解 时间(min)清除率(min-1)单位时间内被清除药量(mg)0110ml10C=1
13、mg/ml100ml 90mg1210ml9C=0.9mg/ml2310ml8.1100ml 72.9mgC=0.81mg/ml3410ml7.29C=0.729mg/ml100ml 100mg100ml 81mg七、稳态血浆浓度(steady state plasma concentration Css) 给药间隔为一个半衰期经过4个半衰期后，血药浓度水平基本达到稳态水平的 93.75%6个半衰期后,达到稳态水平的98.4%,可认为基本达到 稳态水平(steady state)。 口服药物的稳态浓度血浆浓度时间T1/212345612DDDDDD注：D=110.51.50.751.750.8
14、751.8750.9381.9380.9691.9690.985八、 累积系数Rc药物达稳态的平均血药浓度（C ）与一次给药后的平 均血药浓度（C1）之比值称为积累系数 RC= C /C1=1/(1-e-k) 累积系数Rc Rc= Cssmax /C1max=1/(1- e-ke)= 小，Rc大；t1/2长，Rc大 可见:小（频繁给药）或t1/2长， 易累积中毒 /t1/22，Rc小（累积不明显 ） 11-0.5/t1/2/t1/2Rc 100 50 10 5 1.01 .02 .05 .1 .2 .5 1 2 5 九、负荷剂量(loading dose) 凡使首次给药达到稳态水平的剂量称为
15、负荷量负荷量X*=X0（1/1-e-K) =维持量积累系数给药方案(= t1/2)：首剂1有效量，用半有效量维持十、 生物利用度(biovailability) 指药物吸收进血液循环的相对量或吸收程度是生物药剂学(biopharmaceutics)的一项重要参 数是评价药物制剂质量的重要指标是选择给药途径重要依据之一 绝对生物利用度(F) =口服AUC/静注AUC 相对生物利用度= 受试品的AUC/ 参比品的 AUC 生物利用度还应包括药物吸收速率,对一次给药 见效的药物, 吸收速率更为重要（见图 ）吸收量相同的三种制剂的药-时曲线最小中毒浓度最小有效浓度ABC时间血浆浓度一级药动学部分参数间的关系式 A D
