药代动力学专题知识.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,药代动力学专题知识讲座,一、药物浓度时间曲线（药时曲线）,药峰,浓度,最低中毒浓度,最低有效浓度,代谢排泄过程,达峰时间,潜伏期,持续期,残留期,时间,血,药,浓,度,安全范围,吸收分布过程,第1节 房室模型,二、房室模型理论,（一）开放式一室模型,X,t,=X,0,e,-kt,积分后,取对数,K：消除速率常数,1.静脉注射给药,2血管外途径给药的药物代谢动力学,解上述微分方程，得到给药后的血药浓度时间曲线：,存在一滞后时间（lag time,t,0,）,3静脉滴注药物代谢动力学,假定静脉滴注给药速率为k,0,得到体内药量的速率方程,血药浓度-时间曲线方程,解方程,当时间t 趋于无穷大时,定义任意时间血药浓度与稳态浓度比为f,ss,即：,从而可以计算血药浓度达到稳态浓度的某一分数f,ss,所需要的时间长短。,假定该时间相当于nt,1/2,，由3-19式得到：,静脉滴注给药存在下列特征：,1)按恒速滴注给药，血药浓度随时间递增，当时间趋无穷大时，血药浓度达稳态。,对于同一药物，稳态浓度大小取决于滴注速率。,2),达到稳态某一分数所需要的时间长短取决于半衰期,，而与滴注速率无关。当时间相当于3.32t,1/2,时，血药浓度相当于稳态浓度的90%，当时间相当于6.64t,1/2,时，血药浓度相当于稳态浓度的99%。,3)已知期望血药浓度，可以确定静脉滴注速率k,0,（二）开放式二室模型,中央室,Ke(k,10,),药物,周边室,k,12,k,21,中央室,血液、细胞外液、血流丰富的心、肝、肺，脾、肾,周边室,血流贫乏的肌肉、脂肪、皮肤等,假定：药物仅从中央室消除,B,A,a,b,分布相(,a相）,消除相（,b相）,t,logC,C,t,=A,e,-,a,t,+B,e,-,b,t,中央室,Xc，Vc,Ke(k,10,),药物,周边室Xp。Vp,k,12,k,21,dXc,dt,=-(k,12,+k,10,)Xc+k,21,Xp,dXp,dt,=k,12,Xc-k,21,Xp,经拉普拉斯转换,计算药代动力学参数的程序,PCNONLIN,3P87,3P97,PK-BP-NI等,实测值,残差法,第2节 统计矩理论为基础的非房室模型,概述,是以概率论和数理统计学中的统计矩方法为理论基础，对数据进行解析一种方法。,统计矩(Statistical Moment)的概念：,统计矩的特征参数*,1.零阶矩,AUC,反映体内药物量,2.一阶矩,MRT(mean residence time),平均驻留时间,反映速度的参数,3.二阶矩,方差(variance of mean residence time，VRT),反映MRT的差异,统计矩的优点：,不依赖动力学模型,用统计矩的条件：,药物的体内过程属线性动力学,各阶统计矩的计算,1.零阶矩,2.一阶矩,3.二阶矩,误差大、结果不肯定、应用价值小，故不用,用统计矩计算药代动力学参数,一、清除率,是指单位时间内多少表观分布容积内的药物被清除掉。,对于血管外途径给药，则：,二、MRT与半衰期关系,1.i.v.给药,2.血管外给药,MAT：平均吸收时间,MAT1/Ka,3.短时间静脉滴注给药,T为滴注时间,三、稳态表观分布容积,V,ss,可在药物单剂量,静注后,通过清除率与平均驻留时间积进行计算,非房室模型和房室模型的优缺点比较,统计矩的优点：,1.不依赖动力学模型，只要求药物的,体内过程属线性动力学,2.解决了不能用房室模型拟合的问题,3.可取代房室模型分析,统计矩的缺点：,不能提供血药浓度-时间曲线的细节，只能提供总体参数。,第3节,生理药物代谢动力学模型,一、生理药物代谢动力学模型的基础,性质：,建立在机体的生理、,生化、解剖和药物热力学,性质基础上的一种整体模型,二、药物在组织中的命运,药量变化速率=进入速率-输出速率-消除速率+合成速率,血流灌注速率限制性模型(perfusion-rate limited),药物进入组织中的速率主要受组织血流灌注速率的控制,膜限制模型(membrane limited),毛细血管膜的通透性成为药物进入组织的主要限制因素。如脑、睾丸等,基于生理特性的组织房室模型,肝清除率(Hepatic clearance,CL,H,),概念：在单位时间内肝脏清除药物的总量与当时血浆药物浓度的比值。,CL,H,=,Q,H,(C,in,-C,out,),C,in,C,in,C,out,E,H,E,H,=,C,in,-C,out,C,in,=,Q,H,E,H,Q,H,：,肝血流量,C,in,：肝入口处血药浓度,C,out,：肝出口处血药浓度,E,H,：肝摄取比,F,H,=1-E,H,F,H,:肝生物利用度,C,in,=C,out,E,H=,0,C,out,=0,E,H=,1,CL,H=,0,CL,H=,Q,H,CL,H,E,H,0.5,高肝摄取药物,E,H,Q,时，根据,式1，,CL,H,Q,即药物的肝清除率与肝血流量相等。,符合这种条件的药物被称为肝血流限速药物（flowlimited drug）,或高摄取（high extraction)药物，如利多卡因,当,f,u,CL,int,Q,时，根据,式1，,CL,H,f,u,CL,int,符合这种条件的药物被称为肝代谢活性限速药物（capacitylimited drug）,或低摄取（low extraction)药物，,如华法林,式1,肝血流对肝清除率的影响,（实线代表正常时，虚线代表肝血流量减少时。,假设肝固有清除率不变。）,利多卡因,华法林,高摄取,低摄取,生理学、解剖学参数如组织大小,血流灌注速率和肾小球滤过率,生化参数如酶活性参数（V,max,K,m,）,药物热力学性质如脂溶性,电离性等,药物与机体相互作用性质,如膜通透性、药物与血浆蛋白结合率以及药物与组织亲和力等。,三、生理药物代谢动力学参数,组织/血浆中药物浓度比,K,p,测定,1）稳态给药方法,非消除性组织,消除性组织,2）面积法,非消除性组织,消除性组织,药物的清除率,体外肝微粒体酶促反应求算酶活性参数（,V,max,i,，,K,m，i,）,四、种属间药物代谢的比例扩大 （动物种属间比放）,目的：,通过实验由一种动物或多种动物中获得的药代动力学数据预测未经实验动物（特别是人）的体内过程,种属间比放（species scaling）,方法：,1，体形变异法（,异速增大方程）,2，生理学药代动力学模型,一、体形变异法,变异增大方程（异速增大方程，,allometric expression）,多种生理学参数与体重满足变异增大方程,F(B),a,B,b,F(B)：有关解剖生理学参数,B：体重,a,：体形变异系数,b,：体形变异指数,常数,药物间的主要差别在于,a,多数组织重量的,b,约等于1,与机体功能有关的,b,在0.65-0.8之间（GFR，耗氧量等）,lg F(B)对lgB做直线回归,斜率为,b,帕尼培南（碳青霉烯类抗生素）,内,在,清,除,率,氨替比林和苯妥英肝内在清除率和体重的关系,氨替比林,苯妥英,注意点：,1,异速增大方程对多数药物适用，但也有预测值与实测值相差大的药物，此时用校正法校正。,几种校正法,1、最大寿命强度,（maximum lifespan potential，MLP）,2，脑重量（brain weight，BW）,3，体表面积（body surface area,BSA),MLPCL=aW,b,MLP=185.4(BW),0.635,W,-0.225,BWCL=aW,b,CLaBSA,b,BSAKW,2/3,K:体形系数,2,异速增大方程具有经验性,借助于经验来考虑体积、时间和动力学参数之间的关系,3,异速增大方程对预测解剖和重量功能的参数结果较理想,但不能预测蛋白结合及代谢转化过程的参数,如预测安替比林的清除率仅为其他外展数据的1/7,预测方法,前提条件,1，每个种属的PK均为一级动力学过程,2，蛋白结合率相似,3，有关浓度为线性,4，消除过程为物理性,5，有足够的数据回归,至少4种动物,将70kg体重代入方程预测人,二、生理模型法,前提条件,假定药物的组织和血浆药物浓度的比（Kp）等在动物间是不变的,在动物中建立药物在组织房室中的速率方程，将有关人体的生理、生化参数代入方程求解,第四节 药物代谢动力学-药效动力学联合模型,概述,图,3-13.药物代谢动力学与药效动力学结合研究示意图,PK,PD,PK-PD,优点:,该能够预报最大效应的20%80%之间的药效强度,缺点：,不能预报药物的基础效应和最大效应,一、药效学模型,二血药浓度-效应曲线的类型,1血药浓度效应的同步变化,图3-15.血药浓度/效应-时间形曲线（a）,和效应-浓度关系（b）,效应室就在血液室,2药物效应滞后血药浓度变化,图,3-16.效应滞后血药浓度变化,如地高辛,心肌,6h,平衡,血药浓度低时呈现最大效应,药物效应滞后血药浓度的原因：,1）存在一种效应室，药物从中央室到效应室需要时间。,2）形成活性代谢物的活性强于原药,而检测的仍然是原药；,3)存在手性代谢的立体选择性，而检测的是消旋体；（Met消旋体，（+）Met消除快，（-）Met比例大，药效滞后）,4）效应为间接的,存在时间差。,3药物效应超前于血药浓度变化,如果按时间顺序进行浓度-效应一对一作图，得到曲线呈顺时针滞后环（clockwise-hysteresis）,造成这种现象的原因,1）快速耐受性(受体的下向调节或非活性产物增多）,2）形成抑制代谢物,3）立体选择性代谢仍然用消旋体表示。,