药动学软件与应用

1、药动学软件与应用房室模型、模型拟合、AUC计算，Cmax, Tmax等等这些名词对药学类专业的研究生 来说也许并不陌生，药动学作为药学类专业中与统计紧密相关的专业，其最基本的一项任务 就是用数学的方法描述药物在体内的代谢过程，这就促使药动学统计软件的诞生，利用这些 软件，你能快速分析复杂的体内药浓数据，获得一系列药动学参数，现在带领大家认识一些 常用的药动学数据处理软件。1、3P87/973P87/97(Practical Pharmacokinetic Program)药动学数据处理程序由中国药理学会数学专 业委员会于1987年编制，并于1997年对程序进行模块更新，定名为3P87/97。尽

2、管软件操 作为DOS界面，且需要3.5寸软驱的支持，但该程序在国内使用仍最为广泛，从诞生至今 20多年来，3P87/97为我国的药动学研究领域做出了极大的贡献，至今3P87/97仍然在为国 内大多数研究者服务。3P87/97编制严谨，算法考究，完全能胜任一般药动学数据的处理， 遗憾的是，如此优秀的程序在国际推广方面工作不够到位，致使国外专家对3P87/97还不够 熟悉。3P87/97可处理各种给药途径的药动学模型，给出详细的药动学参数及各种图表。其主 要功能包括：静脉推注、静脉滴注及非静脉给药下不同房室模型的药动学参数拟合；自 动输出房室数及权重系数判别标准，加权剩余平方和、相关系数、确定系数

3、、AIC、拟合优 度值、最大绝对误差、最大相对误差、游程检验等等，方便用户选择最优的房室模型；批 处理多剂量组药动学数据，简化使用者操作步骤；按照自定义房室模型、权重系数、叠代 方法、收敛精度等等计算药动学数据，便于药动学的科学研究和分析探讨;内置提供12种 药动学模型，包括一级速率消除的线性房室模型和Michaelis-Menten消除的一房室非线性 模型；生物等效性和生物利用度计算，提供双单侧t检验、方差分析结果；吸收动力学 参数计算，包括Wagner-Nelson法、Loo-Riegelman法以及反卷积法。作为药学类专业的研究生，尤其是药动学、药理学、药剂学专业的研究生，3P87/97

4、是 必须要掌握的程序，但遗憾的是国内药学类高校很少完整的开展药动学软件学习课程，多数 只是在药动学课程中一带而过，学生很难有机会接触软件的实际操作，但作为药学类专业的 研究生掌握3P87/97尤为必要，免得在面对辛苦得来的数据前束手无策。顺便提醒一下，随 着时代的发展3.5寸软驱已经逐渐被淘汰，但只要在Windows系统下虚拟一个软驱，同样 也可以使用3P87/97进行药动学数据分析。2、WinNonlinWinNonlin，美国Pharsight公司产品，国外使用最为广泛的药动学、药效学数据处理软 件，其Windows操作界面友好，数据处理功能非常强大。WinNonlin以其方便的数据输入

5、输出方式、优异的算法、精美的运行界面赢得了国外众多药动学研究者的青睐，在新药研究 和药动学数据分析方面，受到美国FDA的推荐。在功能特点上，WinNonlin几乎囊括了国内权威软件3P87/97的所有功能，并远远有所 超越，主要包括：常规药动学分析，多种模型的拟合，其模型库包含药学模型多达数十种， 全面丰富；非房室模型分析，根据多种可选的方法计算AUC等各种参数；自定义模型 方程解析药动学模型，拟合效率高，并支持微分方程直接求解拟合模型，这在所有药动学软 件中极为罕见，也是WinNonlin超越同类其他软件的优越之处;支持PK-PD联合模型分析； 生物等效性和生物利用度计算，与Excel等各式

6、数据直接可以进行导入导出；除包括常 见统计功能外，还包括与药动学相关的统计功能，如双交叉设计、双单侧t检验、置信区间 估计等等；多剂量用药时稳态血浓估计；交叉试验设计等等。可以说WinNonlin在经典 药动学上几乎是无所不能。由于Pharsight公司对WinNonlin软件的使用和销售有较为严格的管理，且软件价格昂 贵。因此其在国内并不普及，但作为药学类研究者，欲与国际同行交流，提升研究水平，挖 掘药动学信息，学习和掌握该软件非常必要。3、KineticaKinetica是国外著名药动学数据分析软件，Thermo Electron公司产品，Windows操作界 面，与Excel可以方便实现

7、数据交换，功能与WinNonlin相当。利用Kinetica可以方便的进行10多种常规药动学模型拟合、PK-PD分析、非房室模型 分析、尿药动力学数据处理、双交叉试验设计、结合动力学、吸收动力学估算等等。其运行 界面简洁，操作方便，每种模型下均有丰富的可选项进行参数设定，同时支持批量计算。 Kinetica最大的特色在于其强大的群体药动学数据分析功能，利用其内置的30多种群体药 动学模块，你可以方便的进行包括静脉推注、静脉滴注及非静脉给药的群体药动学数据处理。 Kinetica还包含了丰富的统计模块，包括均数比较、方差分析、正态性检验、线性回归等等。如果将WinNonlin比作药动学数据处理的

8、贵族的话，那么Kinetica则是一名平易近人的 将军，我们可以在其官方网站上下载到Kinetica的全功能试用版，享受药动学数据处理的美 妙过程，拥有国际一流的药动学数据处理方式，尽从Kinetica开始。作为普通的药学研究生， 如果你忍受不了 3P87/97繁琐的DOS操作，同时又享受不起WinNonlin的豪华配置，Kinetica 将是你最佳的选择。除了上述重点介绍的主流药动学处理程序外，国内外还有很多优秀的程序，下面仅仅选 择性的作一些介绍，有兴趣的读者可进行相关的学习。国内部分:1)DAS(Drug And Statistics)， 原3P87/97编写组成员孙瑞元前辈领队编制，与

9、微软Excel完全兼容，Windows平台运行， 操作方便，拟合效率高，统计功能强大，输出结果尤其适合国内新药申报研究要求；2)BAPP， 中国药科大学编制，Excel插件形式安装，针对新药申报指导原则要求，尤其适合临床研究 生物等效性和生物利用度计算；3)PKBP-N1，南京军区总医院编制，除进行常规药动学数 据分析外，尚包括溶出度试验数据处理，遗憾的是普及不够广泛；国外部分：1)TOPFIT， 类似于3P87/97的DOS操作界面，但支持鼠标操作，功能不再3P87/97话下；2)NONMEN， 群体药动学的权威；3)PKAnalyst，简便小巧的药动学数据处理软件，操作极其方便。国外 还有

10、很多药动学软件，有兴趣的读者可以参见 HYPERLINK /pkin/soft.html /pkin/soft.html.4、三分钟学会房室模型拟合药动学中房室模型拟合是最常涉及的数据处理方式，很多人一提到房室模型拟合只是想 到要用软件，至于如何进行拟合，如何设置相关参数，却知之甚少，下面我们花三分钟时间， 以口服给药10mg某药后测定血药浓度数据为例，利用Kinetica软件完整的教会读者如何进 行房室模型拟合。1)运行Kinetica，软件启动后选择Choose a New Analysis Type，点击【OK】，如下图所示， 在New Analysis对话框中选择Fitting选项卡，

11、由于是口服给药所以选择Macro Extravasular项目，点击【确定】；lev Analysis :Kacro Ezt ravascular. ktpGerLHr：ilFi ttingkb s or p t i onBindirig |C cnvolut i ijn_D e c onvolu t ionE nij-TTi 旦ILon CCiRip ：=： tm 住凯七：ilF rijula + ir-riUr iT ipsM:acr ciITnfnisi onI Micro 0 urderlnputMicro1WE也Micro LliirdtjFlrLputM i cr ciEKtrav

12、as.Mi cruIVTi olusTo add. rrnJ.11j1 e colurrnz siriiiJ-t：=LrLe ously ent e r cornm a delimi ted 口的口， (f cr ax：=jnp_H :Tig Ccmcpriti-ati on. DoCTti：k+ h N理 ArLalyEisMicroIVI n Fa si cmMulti DoseM ill t i Ecmt eNul ti M i celi Ek t raw as.Multi FilLcroIVT! oluE1ICA jlssist ：irLtr】I-Open with KeL眼消2）如下

13、图软件的左侧，在Dataset下的Plasma界面中输入时间和药浓数据；在Study下的 Study Variables中分别设置文件名称、时间单位、药量单位和体积单位；在Study下的All Variables中输入给药总量，注意此处的给药量为10mg，由于药量单位是以g，所以应输入 10000；闻 Kacro Extravascular 一 KinelicaFile Edi t Vi ew Insert Flu_tiat Dataset Populat ion Stati sties Tools令咛口艺耐据星i昏圈眇翼胃 S ffl B PPP M言耋Study Variables3)同样在软件的左侧，在Methods下的Methods中，Global Options下的拟合设置项下，分 别设置欲拟合的房室数、是否具有时滞、拟合权重登等，本例中我们选择2房室、无时滞、 权重为1，点击【OK】，最后点击【Dataset】菜单下的