药物代谢动力学2

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第2章 药物代谢动力学

第2章  药物代谢动力学

药量---时间关系
血药浓度 A(给药量)可代替C

n=1:一级动力学

n=0:零级动力学
正值:表示吸收动力学 负值:表示消除动力学
一级消除动力学(first-order elimination kinetics
----体内药量以恒定的百分率进行消除(恒比消除() 掌握)
一级消除动力学特点
----线性动力学(掌握)
pH=7
pH=4
总量 A + H+HA
100001 105
1
HAH+ + A 总量
1
102 101
10pH-pKa =
[ A ] [HA]
= 107-2 = 105
10pH-pKa =
[ A ] [HA]
= 104-2 = 102
问题
某人过量服用苯巴比妥(酸 性药)中毒,有何办法加速 脑内药物排至外周,并从尿 内排出?
F、Vd、 T1/2、 CL
(掌握) 简单扩散
(掌握)
首关消除 药酶诱导/抑制 尿液PH对药物排泄影响
(掌握)
一级消除动力学 零级消除动力学
Css 、F、Vd、 T1/2、 CL
被动转运 药物跨膜转运方式
滤过 水溶性扩散
简单扩散 脂溶性扩散

易化扩散
体 扩
主动转运





1.滤过(Filtration) --水溶性扩散(了解)
3.易化扩散 (Facilitated diffusion; Carrier-mediated diffusion) (了解

▲有载体协助的顺差转运,有饱和、竟争现象。

第二章 药物代谢动力学

第二章 药物代谢动力学

4)D类(危险):临床有资料表明对胎儿有危害 ,但治疗孕妇疾病的疗效肯定,又无代替药物 ,权衡利弊后再应用。如抗惊厥药苯妥英钠,链 霉素等。 5)X类(高度危险):证实对胎儿有危害,禁用
第二章
选药原则: 有A不选B类,X绝对禁选;选AB不选CD, 无药替代才选CD.
三、代谢(生物转化)
定义: 药物 代谢产物
1.4-3.4
=
[ A- ]
[HA]
= 10 -2 =1/100
血浆中:10 7.4-3.4 =
[ A- ]
[HA]
= 10 4 = 10000/1
酸酸少易;酸碱多难
第二章
• 某弱酸性药物的pKa是3.4,该药物在血浆( 血浆pH=7.4)中的解离百分率约为( ) • A.1% • B.10% • C.90% • D.99% • E.99. 99%
二、影响药物通过细胞膜的因素
第二章
(二)药物的浓度差、膜通透性、面积厚度
(三)血流量——影响膜两侧药物浓度差 (四)细胞膜转运蛋白的量和功能
分子量小,脂溶性高,解离度小的药物易转运
第二节 药物的体内过程
一、吸收:
定义:给药部位 影响因素 血液循环
第二章
1. 给药途径 2. 理化性质
3. 吸收环境
dC/dt = - keC
恒量消除 零级消除动力学 (Zero order elimination kinetics) 非线性动力学消除 n=0 dC/dt = - ke
第二章
血 药 浓 度 半 对 数 血 药 浓 度
零级 一级
零级
一级
时间
时间
浓度越大,消除速度越快 浓度越小,消除速度越慢
一、一级消除动力学

第2章 药物代谢动力学

第2章 药物代谢动力学
药物代谢动力学研究内容
1、药物的体内过程:吸收、分布、代谢、排泄 四个基本过程
2、药物在体内随时间变化规律:数学原理和方法 定量描述
☆代谢与排泄统称消除(elimination) ☆吸收、分布、排泄统称转运(transportion) ☆代谢又称转化(transformation)
结合部位 受体
二、负荷量(load dose,DL) 定义:使血药浓度尽快达到目标血药浓度的首次
用药量。
静脉滴注: 负荷量=靶浓度(Cp)·Vss/F=Css · Vss/F = F · Dm/ CL ·τ × Vss/F = Dm/Ke ·τ=RA/Ke=1.44 t ½ RA
分次恒速给药: Ass=Dm+Ass e-ket,移项 Ass=Dm/(1- e-ket)
各药都有固定的pka。药物的pka与药物本身属于弱酸或弱碱无关,弱
酸性药pka可>7,如弱酸性药苯巴比妥pka=7.4.弱碱也一样。
弱碱性药
[BH]/B= 10pka-PH
离子障(ion-trapping)非离子型药物可以自由穿透细胞
膜,而离子型的药物被限制在膜的一侧,这种相象称
主动转运与被动转运
药物代谢(生物转化)
生物转化:药物作为外源性物质进入体内,机体 动用各种机制使药物发生结构改变。 代谢结果: 1、理化特性:极性↑、水溶性↑ 2、药理活性:减弱或消失(失活)、活性↑
毒性可能↑(生物转化≠解毒) 代谢部位:肝脏最主要、胃肠道、肺、
皮肤、肾等
药物代谢(生物转化)
三、代谢步骤: I相反应:氧化、还原、水解(生成或引入
• 恒定值
零级动力学消除
• dc/dt=-k0 (n=0) • ct=c0-k0t (y=a+bx) • 当ct =1/2c0,, t为 t ½ • t ½=0.5c0/ k0 • 变量

第2章-药物代谢动力学(2)演示教学

第2章-药物代谢动力学(2)演示教学
经任何途径给予一定量药物后到达全 身血液循环内的药物的百分率称生物利用 度。
F=A/D×100% 用药量(D)、体循环的药物总量(A)
●Cmax的高低和Tmax的长短,反映 药物吸收程度的大小和吸收速度的快慢
● 给药剂量可影响药-时曲线的形态
12
二、多次给药的稳态血浆浓度
13
按一级动力学消除的药物,临床采用 多次给药时,体内药物总量随给药次数逐 渐增加,药物经4-5个t1/2可分别达到稳态 浓度的94%和97% 。
体内消除药量和进入体内药量相等、 体内药量不再增加→ Css
logCt = –ket/2.303+logC0
根据 斜率=– ke/2.303求出ke, 根据回归方程求出该直线的截距
即为 logC0
3
二.零级动力学(zero order kinetics)
4
零级速率消除的特点: 1、属零级速率消除的药物、每单位 时间内(不论血浆浓度高低)消除恒定的 量 t1/2随血药浓度增加而延长
8
1、药-时曲线下面积(AUC) ● AUC0-∞则是药物从零时至原形药
物全部消除时的药-时曲线下总面积 按下式推算 AUC0→∞=A/α+B/β
9
10
梯形面积法 求AUC0t
11
2、 药-时曲线意义
●药-时曲线上升段的斜率:吸收快 时,斜率大;吸收慢时,斜率小
●降段的坡度:消除快的药物,下降 坡度大;消除慢的药物,则较平坦
如肝清除率(CLH)、肾清除率(CLR) 临床意义: 医生可跟据肝或肾功能适当调 整剂量。
27
三、表观分布容积(apparent volume of distribution,Vd)
(Vd)Vd是指静脉注射一定量(A)药物, 待分布平衡后,按此时的血浆浓度在体内 分布时所需体液容积。

2-药物毒物的代谢动力学

2-药物毒物的代谢动力学
药物毒理学
第二章 药物/毒物的代谢动力学
第一节 药物/毒物的吸收、分布、生物转化与排泄
药物 [接触]
皮肤 肺
[吸收]
[接触]
消化道
[代谢]

血液循环
[分布]
白蛋白结合型
游离型
[排泄]

肾 肺 分泌腺
胆汁
[排泄]
尿
呼气 乳汁、汗
药物在体内的动态过程
靶器官 (损害) 器官组织 (贮存)
2
生物膜和生物转运
成人的体表面积约1.8平方米
毒物通过皮肤吸收的途径
1.单纯扩散 (大部分亲脂性毒物) 2.毛发区的毛囊吸收 3.汗腺管吸收 4.经破损皮肤部位吸收
不同部位皮肤对毒物的通透性不同: 阴囊>腹部>额部>手掌>足底
12
二、分布 distribution
药物从被吸收后,随血液或淋巴液分散到全身各组织器官的过程称为分布。 药物在机体内各部位的分布并不均匀,其分布程度取决于器官组织中血流大 小、从毛细血管扩散进入特定组织细胞的速率,但起决定作用的是药物对组 织的亲和力。
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(一)经典动力学模型 Classical toxicokinetics
基本概念:
动力学的房室(compartment)概念是抽象的数学概念,其划分 取决于毒物在体内的转运及/或转化速率。 一房室模型 (one compartment model) 二房室模型 (two compartment model) 中央室 (central compartment) 周边室 (peripheral compartment)
例外:治疗帕金森氏症的药物左旋多巴、人工甜味剂 天冬酰苯丙氨酸甲酯可分别经苯丙氨酸和天冬氨酸的 转运载体被吸收。

第2章 药物代谢动力学

第2章 药物代谢动力学
过5个t1/2,药物在体内可达到稳态浓度。
药物按半衰期给药的消除量和累积量关系表
半衰期 数 1 2 3 4 5 6 7 8 一次用药
消除药量 % 体存药量 %
连续恒速恒量给药
消除药量% 累积药量 %
50 75 87.5 93.75 96.87 98.44 99.22 99.7
50 25 12.5 6.25 3.13 1.56 0.78 0.3
C为药物浓度、﹣表示药物浓度下降)。是绝
大多数药物的消除方式。
(二)零级速率(恒量消除) 单位时间内体内药物浓度按恒定的量消
除。药物消除(转运)的速率与血药浓度的零
次方成正比,dC/dt=﹣KC0,是体内药量 超过机体消除能力极限时的消除方式。极个 别药用量大时以此消除。
一级动力学
零级动力学
一级与零级消除比较
当pH=pKa时,[HA]=[A-]
当pH=pKa时,[B]=[BH+]
因此,pKa是指弱酸性或弱碱性药物
在50%解离时溶液的pH值。各药均有其 特有的、固定的pKa。
当pH与pKa的差值以数学值增减时,
解离型药物与非解离型药物的浓度差异 比值相应以指数值变化。
弱酸性药物:pKa=3.4
pH-pKa 1.4-3.4 1 在胃 =10 = 100 =10 液: [HA]
血管外单次用药的时间-药物浓度曲线图
最小中毒浓度 血 药 浓 最小有效浓度 度 高峰时间 安 全 范 围
高峰浓度
待 期 伏 潜潜 伏 期
时间(t)
持续期
残留期
二、药物消除速率类型
(一)一级速率(恒比消除)
单位时间体内药物按恒定比例消除。
药物消除(转运)的速率与血药浓度的一次 方成正比,用数学公式 dC/dt=﹣KeC1 表示 ( dC/dt 为消除速率、 Ke 为消除速率常数、

第二章 药物代谢动力学

第二章 药物代谢动力学

t1/2 = 0.5 C0 / k
由于血药浓度过高超出机体消除能力极限,而以
最大速率自体内消除。 特点t1/2 随血药浓度高低变化。
二、一级消除动力学(first-order elimination kinetics,恒比消除)单位时间内消除恒定比 例的药量。
dC dt = -keC
Ct = C0e-ket lnCt =lnC0 -ket
lgCt = lgC0 – ket/2.303 t= lgC0 / Ct ×2.303 / ke
当 Ct = 1/2C0时 t1/2 =lg2 ×2.303 / ke =0.693/ke
特点: t1/2 是一个恒定值,不随血药浓度变化, 说明机体消除能力有余,大多数药物按恒比 消除。
三、混合消除动力学(米-曼氏速率过程)
2.肾小管分泌:有些药物在近曲小管由载体主 动转运入肾小管,有两个分泌通道:酸性 和碱性。经同一载体分泌的药物可竞争转 运载体而发生竞争性抑制。
(二)消化道排泄
1. 胆汁排泄:被分泌到 胆汁内的药物及代谢 物经胆道及胆总管进 入肠腔,部分药物可 再经小肠上皮细胞吸 收经肝脏进入血液, 这种肝、胆汁、小肠 间的循环称——肝肠 循环( enterohepatic cycle)
首关效应:
首关消除(first pass elimination)
药物在通过肠粘膜和肝 脏时,因经过灭活代谢 而进入体循环的药量减 少现象。又称首关代谢 或首关效应或第一关卡 效应。
舌下含服:脂溶性药物按简单扩散的方式从
舌下静脉或口腔粘摸吸收,面积虽小,但吸 收速度较快且不经过首关消除,适用于高效 能的药物。
dc = Vmax·C
dt
Km+C

药理学第二章药物代谢动力学

药理学第二章药物代谢动力学
• ATP:Na+:K+=1:3:2
当细胞内[Na+]升高或细胞外[K+]升高时,钠泵被激活。 分解ATP供能,将Na+泵出细胞,同时将K+泵入细胞.
(2)继发性主动转运(secondary active transport):又称二次性主动转运。即不直 接利用分解ATP产生的能量,而是与原发性主 动转运中的转运离子相耦合,间接利用细胞内 代谢产生的能量来进行转运。这种转运使物质 跨膜转运的最普遍方式。
三、代谢(生物转化, metabolism, biotransformation)
指药物在体内发生的化学结构改变。转 化后的大多数药物药物活性降低或失去 药理活性,极性增加,易于排泄。
部位:主要在肝脏,
其它如胃肠、肺、皮肤、肾。
代谢主要由细胞色素P450单氧化酶系(简 称“肝药酶”)催化。
药物氧化代谢 (Oxidation) 细胞色素P450单氧化酶系(CYP)
需特异性载体。
如体内葡萄糖和一些离子(Na+、K+、 Ca2+等)的吸收。
顺浓度梯度,不耗能,不能逆浓度梯度 转运。
2、主动转运(active transport):
药物从低浓度一侧跨膜向高浓度一 侧的转运,又称逆流转运、上山运动。
主动转运的特点: (1)药物逆浓度差转运 (2)耗能 (3)需要载体 (4)有饱和现象及竞争性抑制
药物跨膜转运速度符合Fick定律
通透量(分子数/min) =(C1-C2)× 膜面积×通透系数
膜厚度
C1-C2 为药物浓度差,通透系数即 药物分子的脂溶度
(二)药物转运体
药物转运体(transporter)是跨膜转运蛋白,是 药物载体的一种。转运体可分为:
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CL是一个恒定值(单位用L·h-1)
CL是肝脏、肾和其它器官清除药物的 总和。 故也称血浆清除
(单位ml.min·kg-1或L·kg-1·h-1 )。
26
计算公式:CL=A /AUC0-∞ ( 或CL=Vd·Ke
或0.693·Vd/t1/2 或 CL=FD/AUC)
如计算出的是某一器官在每单位时间内能 将多少容积血浆中的药物清除,则称为该器官 清楚率,
2、零级动力学其微分方程式为: dC/dt= -k0
积分方程式: Ct= –k0t+C0
5
三、混合消除
先以零级消除,再以一级消除
例如饮酒(苯妥英、水杨酸)过量 时,一般常人只能以每小时10ml乙醇恒速 消除。当血药浓度下降至最大消除能力以 下时,则按一级动力学消除。
6
按Michaelis-Menten方程式表述:
t1/2 =0.5×C0/κ0
零级动力学的血浆消除t1/2和血浆初始浓度 成正比,即给药剂量大时t1/2延长。
④反映药物消除快慢和间接反映肝肾功能 ,调整给药剂量
24
给药速度>消除速度→体内药物蓄积
25
二、清除率(CL)
指单位时间内,从体内清除表观分布 容积的部分,即每分钟有多少毫升血浆中 所含药量被机体清除,
dC Vmax C
dt
Km C
式中C为药物浓度,Vmax为最大消除速率 ,Km为米氏常数。
当Km>>C 时,C 可略去不计 此时 dc/dt= -VmaxC/Km,
即 Vmax/Km =ke 当C>>Km时, Km可略去不计
此时 dc/dt=-Vmax
7
第五节 体内药物的药量-时间关系
第四节 药物消除动力学 一、一级消除动力学 (first-order kinetics)
1
特点: 1、属一级速率消除的药物,每 单位时间内消除的百分比不变,
t1/2不变
2、血浆衰减规律的微分方程: dC/dt = -keC
3、多数药物都按此规律消除 4、C的指数是1故又称一级动力 消除
2
dC/dt = -keC
经任何途径给予一定量药物后到达全 身血液循环内的药物的百分率称生物利用 度。
如肝清除率(CLH)、肾清除率(CLR) 临床意义: 医生可跟据肝或肾功能适当调 整剂量。
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三、表观分布容积(apparent volume of distribution,Vd)
(Vd)Vd是指静脉注射一定量(A)药物, 待分布平衡后,按此时的血浆浓度在体内 分布时所需体液容积。
计算公式:Vd=A/C0
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计算公式:logCt = logC0 – ke/2.303 × t t = logC0 / Ct × 2.303/ke
因t1/2 时的 Ct = 1/2 C0 ( t 是半衰期,t1/2)
t1/2 = log2×2.303/ke = 0.301×2.303/ke = 0.693/ke
t1/2 = 0.693/Ke Ke = 0.693/t1/2
一、单次给药的药-时曲线下面积
8
1、药-时曲线下面积(AUC) ● AUC0-∞则是药物从零时至原形药
物全部消除时的药-时曲线下总面积 按下式推算 AUC0→∞=A/α+B/β
9
10
梯形面积法 求AUC0t
11
2、 药-时曲线意义
●药-时曲线上升段的斜率:吸收快 时,斜率大;吸收慢时,斜率小
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临床意义:
①根据t1/2确定给药时间,一般等于或 接近该药的t1/2 。
若毒性小可加大剂量、给药间隔可长 于t1/2 。 毒性大、治疗指数小的可采用静脉 滴注。
②估算达Css时间和停药后药物从体 内基本消除时间。
21
22
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③零级动力学消除的药物半衰期的计算:
Ct=-κ0t+C0
当Ct/C0 =1/2时,此时t为消除半衰期,
将上式积分得
Ct = C0e-ket
上式以常用对数表示:
logCt = –ket/2.303+logC0
根据 斜率=– ke/2.303求出ke, 根据回归方程求出该直线的截距
即为 logC0
3
二.零级动力学(zero order kinetics)
4
零级速率消除的特点: 1、属零级速率消除的药物、每单位 时间内(不论血浆浓度高低)消除恒定的 量 t1/2随血药浓度增加而延长
体内消除药量和进入体内药量相等、 体内药量不再增加→ Css
药物达Css的时间仅决定于药物的 t1/2
14
口服间歇给药,根据D F τ(给药间 隔时间)可计算Css
计算公式:Css=F﹒D/CL﹒τ
达到稳态的时间
Nτ -3.32t1/2log(1 - fss )
fss是稳态浓度的分数
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按速率消除药物消除量及累积量与t1/2间的关系
剩 余 率
16
17
第六节 药物代谢动力学重要参数 一、消除半衰期(half life,t1/2) t1/2 :是血浆药物浓度下降一半所需 的时间。 按一级动力学消除的药物t1/2是恒定 值。与C高低无关。t1/2长短仅取决于ke 值 的大小。
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血药浓 度的对 数值与 时间作 图,可 得一条 下行直 线(指 数衰减)
②根据Vd估计药物的分布范围。血药 浓度越高,Vd越小;反之,Vd越大
Vd=5L±时药物主要分布在血浆; Vd=10-20L药物分布在全身体液; Vd>40L药物分布在全身组织器官; Vd>100L药物集中分布在特定组织、 器官或大范围(骨、脂肪); ③分析体内药物排泄、蓄积情况。
30
四、 生物利用度(bioavailability F)
28
影响因素:
1、年龄、性别、疾病 如正常人给地高辛0.5mg时其血浆浓度 为0.78ng/ml,Vd为64L。 心衰病人如同样的0.5mg地高辛在70kg 中年 体内产生1ng/m1的血浆浓度和500L 的分布容积。
2、血浆蛋白结合率 3、组织蛋白的结合量
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临床意义:
①根据药物Vd,计算产生期望的血浆浓度 所需的给药量。
●降段的坡度:消除快的药物,下降 坡度大;消除慢的药物,则较平坦
●Cmax的高低和Tmax的长短,反映 药物吸收程度的大小和吸收速度的快慢
● 给药剂量可影响药-时曲线的形态
12
二、多次给药的稳态血浆浓度
13
按一级动力学消除的药物,临床采用 多次给药时,体内药物总量随给药次数逐 渐增加,药物经4-5个t1/2可பைடு நூலகம்别达到稳态 浓度的94%和97% 。
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