药物动力学常见参数和相关计算方法

药物动力学常见参数和相关计算方法1第1页，共28页，2023年，2月20日，星期二药物动力学，也称药代动力学或药物代谢动力学，英文名为：pharmacokinetics，PK吸收（absorption）分布（distribution）代谢（metabolism）消除和排泄（elimination,excretion）用数学表达式阐明药物的作用部位（方位）、浓度（量）和时间三者之间的关系。ADME药物动力学2023/4/172第2页，共28页，2023年，2月20日，星期二

临床意义

保障用药的有效性和安全性

I期:决定给药方案,用法,用量,间隔时间

证实速释,缓释,控释特征.

II期:肝功差,肾功差,老人,进食影响

III期:种族,代谢物,对药酶的干扰药物动力学药动学模型

为了定量研究药物体内过程的速度规律而建立的模拟数学模型。常用的有房室模型和消除动力学模型。2023/4/173第3页，共28页，2023年，2月20日，星期二房室模型房室（compartment）房室的划分是相对的房室模型的客观性房室模型的时间性房室模型的抽象性开放式和封闭式模型房室划分单室模型多室模型中央室周边室2023/4/174第4页，共28页，2023年，2月20日，星期二

一室模型二室模型

ka---吸收速率常数ke,k10--消除速率常数

k12--1室到2室的kk21-----2室到1室的k

Vd---表观分布容积V1----1室的分布容积kakeVdkak10k21k12V2V1房室模型2023/4/175第5页，共28页，2023年，2月20日，星期二C-T曲线一室二室一室二室房室模型2023/4/176第6页，共28页，2023年，2月20日，星期二不受房室数的限制,客观性强

AUC(AreaUnderCurve)

是梯形法计算的曲线下面积,与吸收量正比

MRT(MeanResidenceTime)

是平均滞留时间.与终末半衰期类似.

VRT(VarianceofResidenceTime)

是滞留时间的方差

MAT(meanadsorptionTime)

是平均吸收时间.与吸收半衰期类似.非房室(统计距)模型2023/4/177第7页，共28页，2023年，2月20日，星期二模型的选择和拟合度问题最小AIC(Akaike’sinformationcriterion)准则;F检验法2023/4/178第8页，共28页，2023年，2月20日，星期二消除动力学（eliminationkinetics）研究体内药物浓度变化速率的规律，可用下列微分方程表示：

dC/dt＝－kCn

消除动力学模型一级消除动力学零级消除动力学2023/4/179第9页，共28页，2023年，2月20日，星期二消除动力学模型一级消除动力学零级消除动力学表达式dc/dt＝－kCdc/dt＝－k积分转化Ct＝C0e-ktCt＝C0－kt

最主要特点恒比消除恒量消除2023/4/1710第10页，共28页，2023年，2月20日，星期二1501608040201052.51.25非线性线性

lnC限速消除(20mg/L)/h2023/4/1711第11页，共28页，2023年，2月20日，星期二

某些药物的消除有限速因素,当浓度很高时只能限速消除,不能按浓度比例消除,称为“非线性药代”

其模型方程是米氏方程:

dC/dt=-Vm*C/(Km+C)

其药代学特征是:静注的lnC-T曲线

开始血药浓度呈曲线下降,后来逐渐转成直线

其药代参数是:

Vm

最大消除速率,反映限速时的消除速率

Km

米氏常数,反映曲线转变中点的血药浓度非线性消除动力学模型2023/4/1712第12页，共28页，2023年，2月20日，星期二lnC-T曲线C-T曲线线性C-T图上恒为曲线线性lnC-T图上恒为直线非线性lnC-T图上曲线为主,低段趋直线非线性C-T图上直线为主,低段趋曲线2023/4/1713第13页，共28页，2023年，2月20日，星期二线性或非线性动力学的比较线性非线性

AUC与剂量呈直线关系与剂量呈曲线关系

与剂量呈正比与剂量呈超比例增加

T1/2

基本不变大剂量时,T1/2延长

Cmax与剂量基本呈正比与剂量呈超比例增加

模型房室模型米氏方程模型

动力学一级动力学非线性动力学

先零级,后一级

C-T图曲线先直线后曲线

lnC-T图直线先曲线后直线

药物多数药物少数药物2023/4/1714第14页，共28页，2023年，2月20日，星期二吸收

AUC反映吸收程度、Ka反映吸收速度

分布

Vd是表观分布容积.

Vd接近0.1L/kg说明药物主要在血中

Vd>>1L/kg则说明该药有脏器浓集现象

消除包括排泄及代谢,ke,β是消除速率常数

t1/2,t1/2β,CL反映药物的消除速度.

尿排率过大者,肾功能不佳时应注意减量或延时

过小者,提示代谢为主,肝功不佳时慎用

该药易出现药物相互干扰,联用时应注意

个体差异

AUC,Vd及t1/2的变异系数大于50%者,

临床用药时应注意剂量调控.药代动力学参数及其意义2023/4/1715第15页，共28页，2023年，2月20日，星期二血药浓度-时间曲线下面积：（areaunderconcentration-timecurve,AUC）它可由积分求得，最简便的计算方法是梯形法，也可用样条函数法求得。AUC0→tAUC0→∞=AUC0→t+Ct/λZ

AUC0→∞它是计算药物绝对生物利用度和相对生物利用度的基础数值。药代动力学参数2023/4/1716第16页，共28页，2023年，2月20日，星期二AUC*AUCAUC*+AUC+四种AUC2023/4/1717第17页，共28页，2023年，2月20日，星期二AUC*AUCAUC*+AUC+四种曲线下面积AUCCmax,TmaxCp,Tp2023/4/1718第18页，共28页，2023年，2月20日，星期二AUC的计算2023/4/1719第19页，共28页，2023年，2月20日，星期二表观分布容积（apparentvolumeofdistribution,Vd）：A=Vd·CVd=Aiv/C0Vd=A/(AUC·Ke)VZVSS或者VZ/FVSS/F常见参数-表观分布容积2023/4/1720第20页，共28页，2023年，2月20日，星期二

C=D/VdVd=D/CVd=体内药量/血中浓度

动物体重10kg

A药10mgiv,血浓1mg/L,Vd=10L(1L/kg)药物全身分布

B药10mgiv,血浓10mg/L,Vd=1L(0.1L/kg)药物只在血中

C药10mgiv,血浓0.1mg/L,Vd=100L(10L/kg)药物浓集到某脏器

实际上10kg动物不可能是1L或100L的容积,故称”表观分布容积”Vd表观分布容积2023/4/1721第21页，共28页，2023年，2月20日，星期二常见参数-生物半衰期生物半衰期（biologicalhalf-life,t1/2）：这个参数只是由测定血浆或血清浓度（表观血浆或血清）的衰变来求出。t1/2=0.693/Ke2023/4/1722第22页，共28页，2023年，2月20日，星期二

C-T曲线lnC-T曲线

一室(少见)二室(多数药物)三室(与内源物相近者)

决定用药间隔的半衰期:一室t1/2,二室t1/2β,三室t1/2γ

现主张统一用t1/2z终末半衰期2023/4/1723第23页，共28页，2023年，2月20日，星期二体内总清除率（totalbodyclearance,TBCL,Cl）：等于代谢清除率加肾清除率。TBCL=A/AUC常见参数-体内总清除率2023/4/1724第24页，共28页，2023年，2月20日，星期二F=(Div

AUCoral/DoralAUCiv)100%Fr=(Dstandard

AUCtest/DtestAUCstandard)100%A=Ke

VdAUC生物利用度（bioavailability,F)：常见参数-生物利用度2023/4/1725第25页，共28页，2023年，2月20日，星期二平均稳态血药浓度（averagesteadystateconcentration,Cav(ss))：Cav(ss)=AUC/tCav(ss)=F·D/(Ke

Vdt)常见参数-平均稳态血药浓度2023/4/1726第26页，