药代动力学的研究
药物动力学和药代动力学
药物动力学和药代动力学药物动力学和药代动力学是关于药物在体内的行为特征的两个重要方面。
药物动力学研究药物在体内的吸收、分布、代谢和排泄等过程，从而了解药物的作用和副作用。
药代动力学研究药物在体内的代谢过程，包括药物的生物转化、药物代谢酶的活性和酶的基因型等。
本文将对药物动力学和药代动力学进行更详细的介绍。
药物动力学是研究药物在体内的吸收、分布、代谢和排泄等过程，从而了解药物作用的过程和药物的作用效果、副作用，剂量等方面的科学。
药物动力学的研究的结果可以为药品的合理使用提供参考，尤其是在临床上提供特定药物的剂量和使用方式。
药物动力学主要涉及以下几个方面：吸收：药物在被人体摄入后，不同的口服给药形式、不同的肠胃环境和不同的药物性质会对药物在肠道内的溶解和吸收产生不同的影响。
药物在肠道内的吸收也与生物利用度有关，即药物在人体内真正发挥治疗作用的程度；分布：药物在血液系统中被输送到全身，血液流动不同部位的血流量会影响药物在全身其他部位的传输和分布。
一些处于生物膜内部的组织，例如脑组织等处于哪个情况的组织，因而导致药物达到那里的浓度不同，从而影响药物的生理效应和治疗效果；代谢：药物在体内的代谢是指在体内发生化学反应后形成新的物质。
药物在体内的代谢过程对药物活性影响很大。
药物代谢通常由肝脏的代谢酶完成，药物也可通过肾脏、肠道、肺脏等排泄器官排出人体外部；排泄：药物在体内的代谢产物及其它废物通过各种排泄路线从体内刷出。
药物在体内的代谢与排泄还会受到疾病状态、年龄、性别、饮食以及药物的剂量、给药路径等多种因素的影响。
药物生物利用度：药物在体内真正发挥治疗作用的程度就是生物利用度。
当人体摄入某种药品后，药物需经过口服吸收后才能转化为活性药物。
药物的生物利用度取决于药物的吸收和消化道的药效。
药物的生物利用度常常指代药物在体内有效浓度和药物总剂量之比，可以用来评价药物在体内发挥医疗或治疗效果的程度。
药物代谢动力学参数：药物代谢动力学参数是指反映药物代谢特点的参数。
药代动力学在新药研发中的应用
药代动力学在新药研发中的应用药代动力学是研究药物在体内代谢、吸收、分布和排泄过程的学科，其研究内容与临床药物治疗密切相关，是新药研发过程中的重要环节。
药代动力学研究可以为新药开发提供参考，了解药物在体内的代谢途径、药物作用时达到的药物浓度，从而为临床剂量确定、疗效评价、药物副作用监测等提供依据，是新药研发不可或缺的环节之一。
药物的药代动力学包括药物吸收、分布、代谢和排泄四个方面。
其中，药物吸收是指药物从给药部位进入体内并分布到血液循环系统的过程，而药物分布是指药物在体内的分布情况。
药物代谢是指药物在体内的代谢转化过程，包括药物代谢途径、药物代谢产物、代谢酶活性等。
药物排泄则是指药物从体内排出的过程，包括尿液、粪便等排泄方式。
药代动力学研究可以通过实验数据来了解这些过程的具体情况，为新药研发提供数据支持。
药代动力学在新药研发中的应用体现在以下几个方面：一、优化药物结构药代动力学研究可以通过分析药物代谢途径和药物代谢产物的结构来优化药物分子结构，从而提高药物活性、延长药物作用时间等。
例如，某些药物可能会产生代谢产物，而这些代谢产物可能会对人体造成不良影响。
药代动力学研究可以通过对代谢产物的分析来了解这些影响的具体情况，并通过调整药物结构来降低代谢产物的产生或减轻其影响。
二、确定药物剂量药代动力学研究也可以帮助确定药物的最佳剂量。
通过了解药物的吸收、分布、代谢和排泄过程，可以估算药物在体内的半衰期，从而指导合理的用药方案。
例如，在一些情况下，药物代谢过快可能会导致药物在体内的浓度不能维持在有效范围内，而药物代谢过慢可能会导致药物在体内的浓度过高，增加药物副作用的风险。
三、评价疗效和不良反应药代动力学研究通过血药浓度的监测，可以评价药物的疗效和不良反应。
在新药研发的早期阶段，药代动力学研究可以帮助评估药物的药效和耐受性，指导后续临床试验设计。
在新药上市后，药代动力学研究可以帮助监测药物在不同年龄、性别、疾病状态等人群中的药代动力学特征，进一步评估药物的安全性和有效性，并指导合理的临床用药。
新药药代动力学研究方法
新药、新制剂的生物利用度/生物等效性试验研究
* 生物利用度(Bioavailability,BA)是以药物浓度-时间曲线下面积 (AUC)为基础, 反映药物在体内的吸收程度和速度. •绝对生物利用度: F=AUCpo/AUCiv×100% •相对生物利用度: F=AUC(试验制剂)/AUC(参比制剂)×100%
1. 采用肝微粒体、肝细胞或肝灌流法研 究药物代谢途径和药酶. 2. P450酶系统及及亚型分析. 3. 整体动物试验. 4. 计算机模拟代谢物分析.
临床前（动物）药代动力学研究
目的：
1.探讨新药在动物体内的规律和特点。
2为新药研制和开发前景提供信息。 3为临床试验设计提供依据。
进行临床前药代动力学的基本要求
药物的血浆蛋白结合率试验
• 采用透析法, 超滤法等。
• 高, 中, 低三种药物浓度, 应接近体内浓度。 • 两种动物和人血浆。
A1998的蛋白结合率
浓度(ug/ml) 大鼠 人
6
8 10
66.04±9.8
75.83±2.8 77.94±3.73
97.54±1.78
93.15±8.32 97.93±1.94
新药早期(先导化物)研究:
1.有效性：选择作用。
2.安全性: *肝毒性。 *三致试验。 *Q-Tc不利影响-心脏毒性。 3.药代研究:
* 吸收试验- Coca-2细胞通透性试验或整体动物试验。
* P-糖蛋白转运- 药物吸收、分布和排泄相关。 * 药物代谢:
新药早期药代研究
试验动物选择
* 两种动物: 小鼠、大鼠或兔, beagle犬或猴等。 *口服药物试验不选用家兔。
药物效应动力学研究的主要内容
药物效应动力学研究的内容是药物对机体的作用及其作用机制药物效应动力学pharmacodynamics简称药效学，主要研究药物对机体的作用、作用规律及作用机制，其内容包括药物与作用靶位之间相互作用所引起的生物化学、生理学和形态学变化，医学|教育网搜集整理药物作用的全过程和分子机制。
药物效应动力学的研究为临床合理用药、避免药物不良反应和新药研究提供依据，也为促进生命科学发展发挥重要作用。
理学研究的主要内容包括药物效应动力学（pharmacodynamics）:简称药效学。
研究药物对机体的作用，包括药物的作用和效应、作用机制及临床应用等。
药物代谢动力学（pharmacokinetics）:简称药动学。
研究药物在机体的作用下所发生的变化及其规律，包括药物在体内的吸收、分布、代谢和排泄过程，特别是血药浓度随时间变化的规律、影响药物疗效的因素等。
药理学是基础医学与临床医学，医学与药学之间的桥梁学科。
在药理学科学的理论指导下进行临床实践，在实验研究的基础上丰富药理学理论。
药物的研究和应用除了要尊重科学规律，还要依照法律、法规和相关指导原则的规定，以保障人们的生命健康。
临床研究分为四期Ⅰ期临床试验是在20至30例正常成年志愿者身上进行的初步药理学及人体安全性试验，是新药人体试验的起始阶段，为后续研究提供科学依据。
Ⅱ期临床试验为随机双盲对照试验，观察病例不少于100例，主要是对新药的有效性、安全性做出初步评价，并推荐临床给药剂量。
Ⅲ期临床试验是在新药批准上市前、试生产期间，扩大的多中心临床试验，观察例数不少于300例，对新药的有效性和安全性进行社会考察；新药通过临床试验后，方能被批准生产、上市。
Ⅳ期临床试验是在药品上市后，在社会人群较大范围内继续进行的新药安全性和有效性评价，是在长期广泛使用的条件下考察疗效和不良反应，也称为售后调研。
该期对最终确定新药的临床价值有重要意义。
药物的作用机制主要探讨药物如何引起机体作用。
药物代谢动力学与药效学的研究进展
药物代谢动力学与药效学的研究进展药物代谢动力学和药效学是药物研究重要的两个方面，也是现代医学的基础。
本文将介绍药物代谢动力学和药效学的定义、研究进展、应用和未来发展方向。
一、药物代谢动力学的研究进展药物代谢动力学是研究药物在人体中的消除过程的学科，主要涉及药物吸收、分布、代谢和排泄等方面。
研究该领域的目的是为了了解药物的代谢动力学特征、优化药物治疗方案、降低药物治疗的毒副作用等。
随着现代分子生物学技术的发展，药物代谢动力学的研究也得到了极大的提高。
药物评价体系的建立，药物靶点、受体及其下游信号通路等分子生物学领域的发现，生物化学、分子细胞学等学科的发展，对药物代谢动力学研究都提供了技术和理论基础。
目前的药物代谢动力学研究主要包括以下几个方面：（一）药物代谢酶和药物的相互作用药物代谢酶是人体中参与药物代谢最为关键的蛋白质。
药物代谢酶与药物的相互作用，是研究药物代谢动力学的重点内容之一。
药物代谢酶包括细胞色素P450系列酶、甲氧基化酶、葡萄糖醛酸转移酶等。
近年来，通过生物信息学方法的开发，越来越多的酶与药物之间的相互作用得到了发现，为新药开发提供了技术支持。
（二）药物代谢酶与药物的药代动力学模型药物代谢酶与药物的药代动力学模型是研究药物代谢动力学最重要的模拟工具之一。
其中，基于药物代谢酶的药代动力学模型已经得到了广泛应用。
药物代谢酶的数量和活性可通过拟合药物剂量与体内药物浓度关系得到，进而用于研究药物的代谢及消除特性。
（三）药物代谢异常与个体化用药药物代谢异常是指由于药物代谢酶的基因缺陷或酶活性变化等导致的药物代谢变化。
药物代谢异常的个体化差异可引起药物的毒副作用和药效差异，严重时可能导致个体化用药失败。
因此，药物代谢异常的研究和检测工作已经启动，并逐步转化为临床诊断和治疗工作的一部分。
二、药效学的研究进展药效学是研究药物在人体内的产生效应的学科。
它涉及药物在生理机制、药理学、生化学、分子生物学等各方面的作用，主要用于评估药物对某一疾病的治疗作用和不良反应等。
药代动力学在新药研发中的作用
药物代谢与排泄的研究
药物代谢
研究药物在体内的代谢过程，包括酶促反应和非酶促反应，有助于了解药物在体内的转化和消除。
药物排泄
研究药物从体内排出的途径和机制，有助于了解药物的消除速率和途径。
药物疗效与安全性的评估
疗效评估
通过药代动力学研究，可以评估药物 在体内的浓度与疗效之间的关系，为 临床试验提供依据。
通过机器学习算法，可以对大规模的药代动力学数据集进行深入分析， 发现潜在的药物作用模式和规律，有助于预测新药的疗效和安全性。
人工智能技术还可以用于建立药物相互作用的预测模型，有助于评估新 药与其他药物联合使用的潜在风险和益处。
创新药物剂型的药代动力学研究
随着药物制剂技术的发展，越来越多的创新药物剂型被开发 出来，如纳米药物、脂质体、药械结合产品等。这些新型药 物剂型的药代动力学特性与传统剂型有所不同，需要进行深 入的研究。
药物反应差异
动物对药物的反应可能与人类不 同，这可能影响药物在动物模型 中的药代动力学表现。
药物代谢酶的差异
动物和人类在药物代谢酶的表达 和活性上可能存在差异，这可能 影响药物的代谢和排泄。
药物代谢与排泄的预测精度
预测模型的不确定性
目前的药物代谢与排泄预测模型可能存在不确 定性，导致预测精度有限。
预测药物安全性 通过药代动力学研究，可以了解 药物对机体的影响和潜在的副作 用，为药物安全性评估提供依据。
02
药代动力学在新药研发中 的应用
药物吸收与分布的预测
药物吸收
预测药物在体内的吸收速率、程度和 机制，有助于确定最佳给药途径和剂 量。
药物分布
研究药物在体内的分布特征，有助于 了解药物在靶组织中的浓度和作用。
药代动力学在新药研发中的重要性
药物代谢动力学的基础研究
药物代谢动力学的基础研究药物代谢动力学的基础研究药物必须在其作用部位达到一定的浓度时才能有特有的药理作用并产生相应的效应。
药物在作用部位的浓度每时每刻都因药物的吸收、分布、代谢和排泄的影响而不断变化。
药物代谢动力学研究药物吸收、分布、代谢和排泄过程，并运用数学原理和方法阐述药物在机体内的量变规律。
一药物分子的跨膜转运药物在体内被吸收、分布、代谢和排泄时都要通过各种细胞膜，有的是单层的，如小肠上皮细胞；有的是多层的，如皮肤。
尽管各种细胞结构不尽相同，但药物在体内转运的基本屏障都是细胞膜，因而，这一过程具有相似的特点。
（一）药物通过细胞膜的方式药物分子通过细胞膜的方式有滤过(水溶性扩散)、简单扩散(脂溶性扩散)和载体转运(包括主动转运和易化扩散)，图2—2。
1.滤过药物分子借助于流体静压或渗透压随体液通过细胞膜的水性信道(aqueous channel)由细胞膜的一侧到达另一侧称为滤过(filtration)，为被动转运(passive transport)方式。
体内大多数细胞，如结膜、肠道、泌尿道等上皮细胞膜的水性信道很小，直径仅约4～8×10-10m，只允许分子量小于100-150道尔顿的药物通过，如锂离子、甲醇、尿素等，而且只能是水溶性物质，可以是极性的，也可以是非极性的。
相反，大多数毛细血管上皮细胞间的孔隙较大，直径可达40×10-10m以上，分子量大到20000－30000道尔顿者也能通过，故绝大多数药物均可经毛细血管上皮细胞间的孔隙滤过。
但是，脑内除了垂体、松果体、正中隆起、极后区、脉络丛外，大部分毛细血管壁无孔隙，药物不能以滤过方式通过这些毛细血管而进入脑组织内。
虽然大多数无机离子小，足以通过细胞膜的水性信道，但它们通过细胞膜的过程是由跨膜电位差(如C1-)或主动转运机制(如Na+、K+)来控制的。
2.简单扩散绝大多数药物按此种方式通过生物膜。
非极性药物分子以其所具有的脂溶性溶解于细胞膜的脂质层，顺浓度差通过细胞膜称简单扩散(simple diffusion)，也是一种被动转运方式，故又称被动扩散(passive diffusion)。
药物在不同人群中的药代动力学差异研究
药物在不同人群中的药代动力学差异研究药物在人体内的吸收、分布、代谢和排泄等过程被统称为药代动力学。
然而，由于个体间的生理、生化和遗传差异，药物的药代动力学也会因此而产生变异。
因此研究药物在不同人群中的药代动力学差异，对于合理用药以及个体化治疗具有重要意义。
一、儿童人群儿童体内的吸收、分布、代谢和排泄等药代动力学参数与成人存在明显差异。
首先，在吸收方面，儿童的胃液酸度较低、胃排空较慢，导致药物吸收速度较慢。
其次，在血浆蛋白结合方面，儿童血浆蛋白结合率较低，影响了药物的分布。
此外，由于在儿童中药物代谢和排泄酶系统的发育尚不完善，药物的代谢和排泄能力较弱，使得药物在儿童体内的半衰期增加。
二、老年人群老年人由于机体老化和多种慢性疾病的共同影响，其药代动力学与成年人也有很大的差异。
老年人的肝脏和肾脏功能相对衰退，影响了药物的代谢和排泄。
此外，老年人的体液分布和脂溶性药物的血浆蛋白结合率增加，导致药物的分布范围较窄。
因此，在给予老年人药物治疗时，必须结合其药代动力学差异进行个体化的剂量调整。
三、孕妇人群孕妇由于妊娠期间的生理变化，导致了药物的药代动力学参数发生变化。
首先，孕妇的血浆容积和肾血流量增加，使药物分布范围增大。
其次，孕妇在肝脏中可能存在药物代谢酶活性的改变，从而影响药物代谢速度。
此外，由于孕妇肠道蠕动速度减慢，药物的吸收速度也会相应减慢。
因此，孕妇用药时需要注意个体化的剂量调整，以及对胎儿的不良影响评估。
四、肾功能不全患者肾功能不全患者由于肾脏代谢和排泄功能受损，对药物的药代动力学具有显著影响。
在肾功能不全患者中，药物排泄速率减慢，药物在体内的半衰期延长。
此外，肾功能不全还会引起药物的肾小管重吸收增加，进一步影响药物的排泄。
因此，对于肾功能不全患者，需根据肾小球滤过率调整药物的剂量和给药间隔。
综上所述，药物在不同人群中的药代动力学差异是需要关注的重要问题。
儿童、老年人、孕妇以及肾功能不全患者等特殊人群的药物治疗需要根据其药代动力学差异进行个体化的用药策略。
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药物代谢动力学的研究摘要：超高效液相色谱(UPLC)和PBPK模型在药物代谢动力学研究发挥的重要的作用。
UPLC是一种柱效高、发展前景好的液相色谱技术,是一种基于机制的数学模型；PBPK用于模拟化学物质在体内的分布代谢更方面对药物动力学的研究。
药物代谢动力学的更深研究在药物研发中起到了重要意义及作用。
关键词：药物代谢动力学 UPLC PBPK模型药物研发Abstract: the high performance liquid chromatography (UPLC) and PBPK model in the study of the pharmacokinetic play an important role. UPLC is a column efficiency high, the prospects of the development of good performance liquid chromatography, is based on a mathematical model of the mechanism; PBPK used for simulation of the chemical substances in the body of metabolic distributed more medicine dynamics research. The pharmacokinetic deeper in drug development research has important significance and role.Keywords: Pharmacokinetic UPLC PBPK model Drug development前言：动力学的基本理论和方法已经渗透到生物药剂学,药物治疗学,临床药理学及毒理学等多学科领域中。
药物代谢动力学是应用数学处理方法,定量描述药物及其他外源性物质在体内的动态变化规律,研究机体对药物吸收、分布、代谢和排泄等的处置以及所产生的药理学和毒理学意义;并且探讨药物代谢转化途径,确证代谢产物结构,研究代谢产物的药效或毒性;提供药物效应和毒性的靶器官,阐明药效或毒性的物质基础,弄清药物疗效和毒性与药物浓度的关系[1]。
1、药物动力学的研究进展1.1 群体药物动力学群体药物动力学是研究药物动力学群体参数的估算，药物动力学参数群体值不仅是临床用药所必需，而且有可能成为新药评价的一个必备参数。
药物动力学参数群体值的估算有两种方法，一种是传统的二步法，另一种是近年来发展的一步法。
后者亦名Nonmen程序法，它把药物动力学参数在患者身上的自身变异及患者间的变异全估算在内。
根据变异值的大小也可预估一些生理、病理因素对药物动力学参数的影响。
因而更具优越性，在个体化给药中，Nonmen常与Bayesian反馈法结合使用。
1.2 时辰药物动力学时辰药物动力学是指同一剂量在l天内不同时间给予时药物处置出现显著变异。
如多数脂溶性药物的吸收，清晨比傍晚吸收更佳，另外象单硝酸异山梨酯在清晨服用时所导致的体位性低血压最为明显，同时达峰时间也较其他时间给药为短。
一些疾病并非1天24小时机体均需要同等水平的药物，如心脏病患者在凌晨发病较多，若制成脉冲式给药，可产生预防作用；相反，如药物浓度始终维持在同一水平却容易带来耐药性，例如硝酸甘油和许多抗菌素类药物；再如只有当血浆中糖分较高时才需要较高的胰岛素。
人们开始研究能够自动感知血糖水平，以调节胰岛素释放速率的智能给药装置。
1.3 手性药物的药物动力学机体内存在“手性环境”。
药物在机体内部发生作用往往通过不同的立体构象，与受体等部位发生三维结合而产生作用。
药物分子在立体构象上的差异会对其效应的特征及强度产生显著影响。
有人发现头孢氨卡口服后只有D一型被吸收，且呈饱和性和竞争性，而L一型则抑制其吸收。
S(一)布洛芬的血中浓度较高，除代谢方面的原因之外，与R(+)型在肾脏有较高的立体选择性排泄也有关。
对普奈洛尔及华法林的药物动力学立体异构性研究表明，该两种药物在大鼠与人身上均表现出相反的立体选择性，药物动力学的参数变化反映了立体选择性综合作用的结果[2、4]。
2、UPLC在药物代谢研究中的应用2.1 UPLC的理论基础UPLC保持了HPLC的基本原理,其理论依据于范迪姆特( Van Deemter ) 经验方程：HETP=Adp+ B/v+ C(dp)2v式中,HETP为理论塔板高度,A为涡流扩散系数,dp为填料粒径,B为分子径向扩散系数,C为传质因子,v为流动相线速度。
由该方程可以得出结论:颗粒度越小柱效越高,每个颗粒度尺寸有自己的最佳柱效的流速,更小的颗粒度使最高柱效点向更高流速(线速度)方向移动,而且有更宽的线速度范围。
因此,降低颗粒度不但提高柱效,同时也提高速度。
随色谱柱中装填固定相粒度dp 的减小,色谱柱的理论塔板高度H 也越小,色谱柱的柱效越高,并可获得更宽的线速度范围,达到分离分析的高速、高效和高灵敏度。
UPLC采用了1-7µm颗粒度的色谱柱填料,增加了分析的通量、灵敏度及色谱峰容量,弥补传统HPLC 的不足。
2.2 UPLC在药物代谢研究中的应用建立适合进行生物样品测定的分析方法是进行药代动力学各项研究的前提。
药代动力学研究中生物样本的分析一般具有待测药物浓度低、取样量少、内源性杂质多、不易重复获得等特点,这就要求所采用的分析方法必须灵敏、专属、精确、可靠。
目前生物样本常用的分析方法有:(1)色谱法;(2)免疫学方法;(3)微生物学方法。
当今生物样本分析首选色谱法,如U PLC、超高效液相色谱-质谱联用技术(UPLC-MS/MS)等,这类方法应用最广,大约90%的药物测定都可以用色谱法来完成。
作为一种高灵敏度的检测手段UPLC-MS/MS在药代动力学中得到越来越广泛的应用。
UPLC 特点是采用小粒径填料,可耐超高压,可显著改善色谱峰的分离度和检测灵敏度,同时大大缩短分析周期,特别适用于生物样本中微量复杂混合物的分离和高通量研究。
UPLC与MS 联用时, 在离子源处相互竞争的化合物之间的离子抑制作用减弱,因而代谢产物的离子化率更高。
UPLC相比HPLC 具有更高的灵敏度,可以保证更低浓度的代谢产物被检出,帮助防止潜在的毒物继续停留在药物发现的进程中。
UPLC与质谱联用可以减少代谢物的共流出,并提供更多数据信息,因此成为复杂体系分离分析以及化合物结构鉴定的良好平台,并已经成功应用于药物代谢动力学的研究[3]。
3、生理药物代谢动力学模型（PBPK）3.1生理药物代谢动力学模型（PBPK）应用原理传统的药物代谢动力学模型称为房室模型，最初用于药物代谢的研究。
它将复杂的药物转运过程简化为简单的一室、二室或三室结构，无论是最终确定的模型结构还是所使用的参数都是来自于实验数据，通过血药浓度-时间曲线判断法、残差平方和或加权残差平方和判断法、AIC判断法等方法确定房室数，再进行主要药物代谢动力学参数的估算，进而得到最适合某种特定药物的房室模型。
因此，房室模型是“经验模型”或者说是“基于数据的模型”。
与房室模型相比，生理药物代谢动力学模型（physiologically based toxicokinetic model，PBPK 模型）生理药物代谢动力学模型是根据现有的人类或者其他动物的解剖和生理知识及其生物化学数据建立，通过数学方法模拟化学物质在体内的吸收、分布、代谢和排泄过程，进而实现剂量外推和种间外推的过程。
PBPK 模型将药物或者毒物的复杂的吸收、分布、代谢、排泄过程简化为以生理学事实为基础的房室结构。
模型中主要的结构是生物体组织（器官）、体液或者系统，其中的参数是基于解剖学和生理结构得到的。
从这一意义上来讲，PBPK 模型的结构已经不是基于特定的药物在体内的代谢过程，而是事先模拟建立的一种“机制模型”。
因此，PBPK 模型在模拟不同物质的吸收、分布、代谢、排泄方面有着更广阔的应用空间[5]。
(2)部分PBPK 模型，描述身体部分独立的器官（系统），如肠吸收模型、肝脏（代谢）模型。
由于肠吸收是一个复杂的过程，在药理学领域，有些学者认为将其简单作为一个房室不能准确描述其中发生的复杂过程，因此，将其单独建模。
但是在毒理学领域，一般不考虑复杂的肠吸收过程，而是将其作为一个黑箱处理，用一个房室代表。
在建立整体PBPK 模型时，需要依据哺乳动物一般的解剖学循环结构。
其中，最大的问题是选择哪些组织（器官）、体液、系统作为模型的组成部分。
在实际的建模过程中，主要包括以下几个部分：（1）核心组织（器官）、体液，包括血液、肝脏（主要代谢器官）、肾脏（主要排泄器官）等，几乎每一个PBPK 模型都会包括这些结构。
（2）与化学物质有关的组织，例如，其他消除该物质的组织（如肺和肠）；染毒位置如皮肤（接触）、肺（吸入）、肠（口服）；潜在可能发生反应的位置等。
（3）对于毒物平衡、储存有影响的组织，如骨、脂肪、肌肉等。
此外，为简化模型，还可以把一些组织分组，根据血液是否充分灌注，分为充分灌注组织和非充分灌注组织等；或者分为核心组织，快速和慢速平衡组织。
总之，要根据必要和简化的原则，并且根据具体的化学物质来选择模型的基本组成。
PBPK 模型的参数包括两类：(1)生理参数，与化学物质无关，基于生理结构和过程，其主要参数包括体重、组织体积、心输出量、组织灌注速率、分输出量、肺泡通气量。
(2)生化参数，基于物质在体内的动力学特性，其主要参数包括吸收速率、一级/二级速率常数、米氏常数、最大代谢速率、组织扩散系数、转运体活性参数。
这类参数由实验获得，包括体内实验与体外实验。
通过体内实验，即给实验动物通过不同途径给药，可以得到药时曲线与相应的参数等。
而通过体外实验，如在体外系统（新鲜离体干细胞、微粒体、细胞液）进行，得到的代谢常数经过调整可以应用于动物整体的体内环境。
而传统生理药物代谢动力学模型参数仅可以通过体内实验获得。
在确定了模型结构和模型参数之后，对每个房室列出物质守恒微分方程，即用流入该房室的动脉血中该物质的浓度和流出该房室的静脉血中的浓度之差乘以该室的血流量，再加上该房室中该物质的生成项和消除项，等于该房室内该物质的瞬时变化量。
因此，一个模型就简化为一个微分方程组，再利用计算软件求解。
常用计算软件包括ACSL、Berkeley Madonna、Matlab等，其中，Matlab在当前的PBPK 模型文献中应用最多，且已有文献论述其在PBPK 模型中应用的优越性。
模型建立之后，还需要根据目的对模型进行灵敏度分析以及检验模型结构是否需要简化等。
最后，要进行模型验证，即用与建模所用药物代谢动力学资料不同的另外一套数据来检验模型是否能够很好地预测同一物质在不同实验条件下的药物代谢动力学过程。