第十八章 药物动力学在临床药学中的应用ppt课件

1、第十八章药物动力学在临床药学中的应用,临床药学发展的背景,近10年来，药学界处于“知识爆炸”的局面，据统计，19511976年这25年间，国外正式上市的原料药有3400种之多。在我国，经常流通于市场的药物制剂大约为2万种。 一般说，多数医生只熟悉本科用药。然而，从世界上已上市的原料药来看，仅心血管药有80余种之多，事实上，一种疾病往往需要多种药物联合使用才能秦效，而患者又常常同时患有几种疾病。 一个医生只熟悉本科药物是不能适应临床治疗需要的。,药物知识了解不足,大部分临床医师对新药的使用知识来源于药物手册或药品说明书，而药物手册实际上是药品说明书的汇总。 因此造成医疗事故和药源性疾病的事时有发

2、生。,我国药源性疾病与日剧增,如过敏反应发生率在上升，这与抗生素特别是青霉素的广泛使用有关。过敏性休克在50年代很少见，而至70年代，则已成为临床上相当常见的危象。 有人在上海14所医院里抽查509份病历，其中有116份存在药物配伍禁忌或用药不当。由此引起的药物反应竟达114起之多！ 广州市调查3020份病历，用药不合理占19.6%； 长沙市两个市级医院311例死亡病例中，有15例与用药不合理有关。 城市如此，农村尤甚。北京某县级医院92例死亡病例中，与用药不合理有关的有16例。,由此，临床药学便应运而生了，成为联系药学和临床之间的一座桥梁。,临床药学的工作,鼓励药师进入临床，促进医药结合，积

3、极参与合理用药，制定个体化给药方案，当好医生参谋，为减少药物不良反应积累临床资料和经验，为临床提供用药咨询，以指导合理用药。 另外，还开展临床用药监测，研究生物体液、血药浓度及毒性的相互关系，以取得最佳给药方案。,临床药学专业介绍,主要学习药学及临床医学的基础知识及实践技能，掌握承担临床药学技术工作，参与临床药物治疗方案的设计与实践、实施合理用药的基础知识及技能。,主要课程,大学英语、高等数学、数理统计、物理学、基础化学、分析化学、有机化学、生物化学与分子生物学、微生物学。 天然药物化学、药物化学、药物分析、人体解剖生理学、药理学、药剂学、药物代谢动力学。 药物毒理学、病理生理学、诊断学、内科

4、学、外科学、妇科学、儿科学、临床见习、临床药理学、临床药物治疗。,第一节临床给药方案设计,一、给药方案设计,应用药物动力学进行给药方案设计必须与临床效果评价和临床监测相结合。,基本要求：使血药浓度保持在治疗窗之内。,药物治疗的成功与否依赖于给药方案的设计。,一、临床最佳给药方案,个体化给药（治疗指数窄，非线性药物动力学药物等）,最佳给药方案：即安全、有效、经济。,并非所有药物都需要给药方案个体化。,二、制定给药方案步骤,将设计的方案应用于病人，观察疗效和反应，进行剂量调整，最终获得最佳给药方案。,根据治疗目的和药物的性质，选择最佳给药途经和药物剂型。,根据药物治疗指数和半衰期，确定最佳给药间隔

5、（）。,根据有效血药浓度范围，计算最适给药剂量（负荷剂量X0*和维持剂量X0 ）。,第二节 给药方案设计的方法,一、根据半衰期确定给药方案,药物的半衰期在临床给药方案的设计中具有重要的指导意义，特别是仅知道半衰期而不能得到其他任何参数时，则可根据半衰期来制定给药方案。,药物半衰期的长短： 超快速处置类药物：8h,给药间隔：t1/2,1.中速处置类药物（48h）给药方案：,首剂量：X0*2X0,2.快速处置类药物,治疗窗宽：如青霉素 可适当加大给药剂量、延长给药间隔。但必须保证给药间隔末的血药浓度仍能保持有效血药浓度水平。,治疗窗窄：采用静脉滴注方法(如利多卡因, 1.55ug/ml ）。,3.

6、慢速处置类药物,给药间隔小于半衰期、多次分量给药,以减小血药波动。,给药间隔等于半衰期，则可能引起血药浓度波动。,二、根据平均稳态血药浓度制定给药方案,根据以下公式：,单室模型,根据以下公式：,二室模型,例：某药F为0.9，t1/2为1h，V为0.26L/kg。 求： 1.若患者每6h给药一次，剂量为7.5mg/kg，求平均 稳态血药浓度。 2.若保持平均稳态血药浓度4.5ug/ml，每6小时给药一次，求给药剂量X0. 3.若给药剂量X0为500mg，体重为70kg的患者，要维持平均稳态血药浓度4ug/ml,求给药周期。,2、多剂量静脉推注给药方案的设计,求：,所以可根据药物的治疗指数和半衰期

7、计算给药间隔。,三、根据Cmaxss和Cminss制定给药方案,求X0：,3、多剂口服一室模型,(p249,10-56式）,(p250,10-59式）,两式相除得：,所以，如已知稳态达峰时间与k，即可求得使血药浓度维持在Cmaxss和Cminss之间所必须的给药时间间隔。,4、静脉滴注给药方案设计,（1）静脉滴注,根据所希望的稳态血药浓度可求出滴注速度k0,一室,二室,（2）静脉注射与静脉滴注同时进行,首剂量,滴注速度,从而可求出首剂量X0*，滴注速度k0。,四、非线性药物动力学给药方案的设计,具有非线性药物动力学特征的药物当多次给药达到稳态 时，给药速率等于药物消除的速度。,给药速率,达稳态

8、时药物消除速度,静脉滴注给药,多剂量静脉注射给药,多剂量血管外给药,例题 一位体重80kg的男性癫痫患者，每日给予苯妥英钠300mg治疗，稳态血药浓度8mg/L,癫痫症状不能控制，当剂量增加到每日350mg，稳态血药浓度20mg/L,此时出现了中枢神经系统副作用。 计算： 1.计算该患者的Vm和Km。 2.如如欲达到稳态浓度15mg/L，应如何调整剂量。,第二节 治疗药物监测与给药方案的个体化,一、治疗药物监测（TDM）,是以药物动力学理论为指导，利用现代分析技术和电子计算机，测定患者血液或者其他体液中药物浓度，指导个体化用药方案的制定和调整，保证药物治疗的有效性和安全性。,目的是实现给药方案

9、的个体化，提高疗效，减少不良反应。,将临床用药从传统的经验模式提高到比较科学的水平。,一、分析技术,由于药物在体内的含量甚微，现代分析技术的发展是开展TDM的先决条件。,常用的方法：HPLC、LC-MS。,下列情况需进行治疗药物监测,治疗指数窄的药物：如强心甙类,个体间血药浓度差异大的药物：如三环类抗抑郁药,在治疗剂量范围内，有非线性药物动力学特征：如苯妥英钠。,肝肾心功能损害的病人。,治疗作用与毒性反应难以区分。,合并用药，药物间可能发生相互作用。,药物过量中毒的诊断,评价患者用药的依从性，医疗差错或事故鉴定的依据,如：某癫痫患者，连续服用苯妥英钠，仍不能控制癫痫症状，经测定，其血药浓度达到

10、40ug/ml，而其有效浓度范围为1020ug/ml，所以，其已经中毒。,第四节 患者给药方案调整,肾功能减退患者的给药方案调整 肝功能减退患者的给药方案调整,一、肾病患者对药物处置的影响,吸收和生物利用度,慢性尿毒症患者常出现胃肠功能紊乱(恶心，呕吐和腹泻）和胃肠壁水肿等，药物吸收减少，生物利用度降低。,分布,慢性尿毒症患者常伴发低白蛋白血症，血浆蛋白结合率受到影响。,慢性尿毒症患者常伴发全身水肿，药物分布受到影响。,代谢,肾脏也是机体重要的代谢器官(如代谢蛋白质）。,肾功能不全可能代偿性增加肝代谢。,排泄,肾功能不全药物排泄往往减慢。,总体来说，肾功能不全时，药物的半衰期延长。,肾功能损害

11、程度的评估,肌酐是小分子物质，可通过肾小球滤过，在肾小管内很少吸收，每日体内产生的肌酐，几乎全部随尿排出。,肾在单位时间内，把若干毫升血浆中的肌酐全部清除出去，称为肌酐清除率（CLcr）。,肌酐清除率，可反映肾小球滤过功能和粗略，故为测定肾损害的定量试验。为目前临床常用的较好的肾功能试验之一。,临床上常用血清肌酐浓度（Serum creatinine concentration，Scr）、患者年龄、体重和性别来估算肌酐清除率。,对于女性，采用男性肌酐清除率的85%。,肌酐清除率的计算,肾功能损害程度与肌酐清除率、血清肌酐浓度的关系,二、肾功能减退患者的给药方案调整,常用的调整方法 剂量不变，给

12、药间隔延长。 给药间隔不变，剂量降低。 同时延长给药间隔和降低剂量。,1.根据肌酐清除率（CLcr）调整给药方案,案例,患者，男，55岁，体重70kg，尿毒症，维持血液透析时间2年，近期因并发严重肺部感染，应用常规头孢他啶抗感染，治疗5天后，患者出现精神症状，检测患者血肌酐为300umol/L。推测可能是患者因肾功能衰竭不能排泄常用量的头孢他啶，导致药物蓄积而诱发精神症状。 问： 肾功能不全患者怎样调整头孢他啶给药方案？,分析本案例,病人肾功能损害,头孢他啶90%经肾排泄,头孢他啶排泄障碍，引起中枢神经系统症状。,所以需对头孢他啶剂量进行调整。,根据血清肌酐浓度估算肌酐清除率,头孢他啶肌酐清除

13、率与给药间隔的关系,头孢美唑钠肾功能损害患者给药方案的调整,实际工作中常根据药物手册或药品说明书所提供的根据肌酐清除率调整给药剂量表进行调整。,2.根据药物清除率（CL）和消除速率常数（k）设计给药方案,临床治疗时，希望肾功能减退患者和肾功能正常患者的平均稳态血药浓度相同，则,若肾功能减退与F和V无关，则,若给药间隔不变，则,所以，可根据肾功能减退后的k（r）调整给药剂量。,若给药剂量不变，则,所以，可根据肾功能减退后的k（r）调整给药间隔。,若给药间隔不变，则,所以，可根据肾功能减退后的k（r）调整给药剂量。,若给药剂量不变，则,所以，可根据肾功能减退后的CL调整给药间隔。,以清除率进行计算

14、,2.Wagner法,肌酐清除率与肾功能减退患者消除速率常数成线性关系，其基本公式为：,其中，k（r)为患者的消除速率常数，a为非肾消除速率常数，b为比例常数，,案例,患者，男，53岁，体重65kg，因革兰氏阴性菌感染住院治疗,实验室检查血清肌酐浓度Scr为70umol/L。入院后接受常规剂量的抗菌药物治疗，即头孢曲松2g，每日一次，庆大霉素80mg，每日3次，静滴。 住院后第六天，尿量不断减少，第8天为700ml/d，Scr 220umol/L，尿常规检查：大量白细胞，红细胞管型，可见刷状缘细胞和细颗粒管型，渗透压下降。测庆大霉素Cmax为15mg/dl，Cmin为8mg/dl，表观分布容积

15、0.26L/kg。根据病史和实验室检查，诊断为急性肾功能衰竭。,分析本案例,庆大霉素给药一段时间后，肾功能下降（庆大霉素有肾毒性所致）。 同时，庆大霉素99%以原形经肾排出。,所以，应对其调整剂量,方法一：调整剂量,方法二：调整给药间隔,3.根据原形药物的肾排泄分数进行剂量调整,已知药物的肾排泄分数，采用该方法。 G因子计算公式,3.GiustiHayton法(已知药物的肾排泄分数),假设肾功能减退患者的肾清除速率常数与正常人的肾清除速率常数之比等于肾功能减退患者的肌酐清除率和正常人的肌酐清除率之比。,则,因为,所以,两边除以正常人的消除速率常数k，得,令,fe为药物以原形从肾排泄分数。,为药

16、物由非肾途径清除的分数。,则上式可变为,可由肾功能减退患者的肾排泄分数和肌酐清除率计算，调整剂量。,具体方法：,该法适用条件：缺乏该药物药动学参数。,4、Ritschel一点法,1.给予患者一个试验剂量,2.在消除相取一个血样，测定血药浓（Cx）度和血清肌酐浓度（Scr）,3.以血清肌酐浓度（ Scr ）换算出患者肌酐清除率CLcr,4.以患者肌酐清除率换算出患者消除速率常数K（r）,5.根据患者血药浓（Cx）和消除速率常数K（r）估算Cminss,对于多剂量口服给药，稳态最小血药浓度Cminss为,由于单剂量口服给药，血药浓度与时间关系为,整理上式得,得稳态一点法计算稳态最小血药浓度公式,注

17、意：其中K为患者药物消除速率常数K（r），可用以下方式得到。,用血清肌酐浓度（Cs）换算出患者肌酐清除率(CLcr)公式为：,男性患者,女性患者,用CLcr求算K（r）公式为,其中，S值，男性患者为零，女性患者为12，F为原形药物从尿中排泄分数，CLcr为正常人肌酐清除率（120ml/min)， CLcr（r)是由Cs计算得到的肌酐清除率。,5、重复一点法,步骤： 给予第一个实验剂量，在消除相的某一个时间点t1取一个血液样本，测定血药浓度C1.,求出患者消除速率常数,求出消除速率常数后，再计算稳态最小血药浓度调整剂量,给予第二个相同的实验剂量，相隔同样的时间t2,再取一个血样，测定血药浓度C2

18、.,三、肾功能减退患者的临床用药原则,避免使用肾毒性药物，如氨基糖苷类。 避免使用肾排泄率高的药物，尽量使用以肝为主要消除途径的药物。 注意药物的肾排泄率。一般肾排泄率低于30%的药物，无需调整给药方案。,二、肝功能改变患者的给药方案调整,1.肝功能改变对药物动力学的影响,代谢方面，肝功能不全时药物代谢酶P450活性降低，肝血流量降低。,分布方面，肝功能不全时，血浆蛋白浓度降低，导致药 物血浆蛋白结合率降低。,排泄方面，肝功能不全时胆汁郁积，影响药物胆汁排泄。,总体上讲，肝功能损害后，药物代谢受到影响，半衰期延长。,所以，肝功能不全患者的药物剂量进行调整是很有必要的，尤其是主要通过肝脏生物转化

19、。,2.肝功能改变患者剂量调整,由于肝脏清除药物的途径和，不同类型的肝病对药物代谢的影响也有明显差异，因此目前缺乏合理的肝功能指标来估计肝脏疾病对药物肝清除率的影响，使患者的剂量调整异常困难。,尽量避免使用肝损害药物。,尽量避免使用主要通过肝消除的药物。,主要经肾脏消除的药物，无需调整剂量。,应注意以下几点：,第五节 特殊人群的药物动力学,一、老年人药物动力学的变化,（一）吸收 胃壁细胞功能减退，胃酸缺乏和胃pH升高。 胃排空速率减慢。 胃肠运动减慢，吸收面积较少。 心输出量减少，造成胃血流量和肝血流量降低（降低4050%）。,总体来讲，老年人体内药物的生物利用度可能降低。,（二）分布 机体组

20、成成分变化：水分较年轻人下降10%左右，脂肪组织增加，肌肉组织减少。 血浆蛋白浓度下降1520%，药物表观分布容积增加，作用增强。 如：吗啡对老年人镇痛效果较好。 老年人体液总容量减少，剂量应相应减少。,（三）代谢 肝脏变化：功能性肝细胞数量减少，肝重量减轻，肝微粒体酶活性降低，肝血流量减少。 结果：药物代谢缓慢，半衰期延长。,因此，老年人应用须经肝代谢的药物（如氯霉素、利福平、普萘洛尔等），应考虑代谢减慢造成的血药浓度偏高，不良反应的发生。,（四）排泄 肾脏变化：肾功能降低，心输出量降低，肾血流量减少。 结果：药物消除缓慢，半衰期延长。,（一）胎儿 胎儿各器官处于发育完善阶段 吸收：大多数药

21、物可经胎盘转运到胎儿体内。,二、妊娠期药物动力学的变化,胎盘,脐静脉血,肝脏,全身,分布： 体内水分高，脂肪含量低。 血浆蛋白含量低 血脑屏障功能差。,代谢： 代谢能力低（如缺乏葡萄糖醛酸酶）。 代谢产物极性大，很难通过胎盘屏障排泄，故药物易在胎儿体内蓄积，如沙利度胺。,排泄 肾排泄功能显著低于成年人，易在体内蓄积。,（二）母体药物动力学 吸收： 肠蠕动能力下降（下降3050%），胃排空时间延长，胃酸分泌减少，影响药物的吸收。 孕妇常伴恶心、呕吐等,总体来讲，孕妇对药物的吸收变慢，达峰时间延长,分布： 妊娠期血容量增加（ 增加3550%），药物分布容积增加，血药浓度下降。 妊娠激素将血浆蛋白结

22、合位点占据，都造成药物血浆蛋白结合率降低，药效增强。,代谢 孕激素增加，易引起胆汁淤积，药物胆汁排泄和肝脏代谢减慢。,排泄：由于心搏出量增加，心输出量增加（增加3040%），肾血流量增加，肾排泄加快。,孕期用药注意原则,1.孕妇不要随便使用非处方药，一切用药都应在医生指导下进行； 2.应选择对胚胎、胎儿危害小的药物； 3.应按照最少有效剂量、最短有效疗程使用，避免盲目大剂量、长时间使用，避免联合用药； 4.尽量避免在妊娠早期用药； 5.用药前应详细阅读药物说明书，尽量不用“孕产妇慎用”和“孕产妇禁忌”的药； 6.应使用多年广泛应用于孕妇的药物，尽量避免使用尚难确定对胚胎、胎儿、新生儿有无不良影响的药物，仅有理论上评价的药物慎用；,三、小儿药物动力学,吸收： 胃肠处于发育阶段，胃酸分泌少，胃肠道蠕动不稳定，依从性差，不宜采用口服；肌肉组织少，一般不宜皮下或肌肉注射。,一般指婴幼儿，不包括儿童。,所以，新生儿以静脉给药最常用。,分布： 体液含量大（主要存在于细胞外液），水溶性药物难以进入细胞发挥作用； 脂肪含量低。 血浆蛋白含量少，游离