第三章 药物动力学基本概念.new

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t1 / 2 ln 2 0.693 K K
K 视过程不同而不同,我们所说的生物半衰 期通常为消除半衰期。
2.消除半衰期
定义:某一药物在消除阶段,其药物量(或 血药浓度)降低一半所要的时间。 药物半衰期的改变,是在疾病状态下调整剂 量时的一个主要参考依据。
不同药物的生物半衰期相差很大 ,即使结构相似的 药物,其生物半衰期也可能有很大的差别,例如各 种磺胺药。同一药物在不同种族,甚至同一种族内 的生物半衰期也会不同。 但正常人的药物生物半衰期基本上相似的。生物半 衰期的长短,反映了体内消除器官(如肾、肝等) 对某药物消除能力的强弱。消除药物的器官功能正 常与否,直接影响到半衰期的长短。
• 2. 实验设计的基本要求同上。将每组血药 浓度-时间数据,依次拟合成合适的线性模 型,算得各个参数。若有一些或所有的药物 动力学参数明显的随剂量的大小而改变,则 可认为存在某种非线性是很有可能的。
• 3. 给鼠这样的动物做一次快速静脉推注, 测定在某些组织(如肝、肾、脾、心或脑) 和血浆中,不同剂量和不同时间的药物浓度。 如果是线性药物动力学,则以组织药物浓度 对相应的血浆中游离药物浓度作图,数据点 应显直线散布,且直线通过原点(在实验误 差范围内)。如果这种数据点明显的不呈直 线散布,则药物存在非线性组织结合。
• 零级动力学和米氏动力学属于非线性药物动 力学。
大多数药物的体内过程可用一级动力学即线 性动力学来描述;
少数药物遵循零级动力学或米氏动力学,即 非线性动力学。常将非线性系统简化为线性 系统予以运算。
本课所介绍的均为药物在生物体内的线性动 力学规律。
(二)线性、非线性药物动力学的识别
线性与非线性药物动力学若干特点的比较
• 药物动力学将药物的吸收过程称为“吸收 相”,吸收过程完成后则进入“吸收后相”。 • 根据血药浓度进行药物动力学分析时,“吸 收”常被理解为从给药部位抵达采血部位的 全过程,并认为只有药物吸收后进入的机体 部位,才能称作“体内”,而通常不把胃肠 道等消化吸收部位纳入体内部分。这与生理 解剖学有本质的不同。
• 肾功能正常与否,常以测定肌酐或菊糖来判 断; • 肝功能正常与否,常以测定溴酚磺酞来判断。 • 药物半衰期的改变,是在疾病状态下调整剂 量时的一个主要参考依据。
例 :苯唑青霉素的半衰期为0.5h,有30%的 剂量未变化地经尿消除,其余被生物转化 (代谢),问( 1 )生物转化的速率常数是 多少?( 2 )假定肾功能减半时,该药半衰 期是多少?
双黄连复方的方剂配伍—代谢关系?
• 通过采用LC/DAD/MSn 等技术比较了双黄 连复方和黄芩单味中黄芩苷在大鼠尿、粪和 胆汁中的代谢产物,鉴定了10 余种代谢产 物。 • 结果表明,药效成分黄芩苷代谢产物的种类 和数量随着复方配伍的变化而表现出显著差 异。 • 也有试验结果提示,与黄芩单味药不同,复 方制剂促进了黄芩苷的代谢。
四、排 泄
定义: 吸收进入体内的原形药物或代谢后 的产物,通过排泄器官或分泌器官排出体外 的过程称为排泄。
肾-尿 原形 药物 代谢物 分泌器官 排泄器官 胆汁-肠道粪便
肺脏-呼吸
皮肤汗腺 产妇乳汁
药物动力学将排泄看成与代谢一样,是药物 从体内消除的过程:
多数药物在常用剂量下:
肾 脏 排 泻 (三方面) 肾小球滤过 肾小管分泌 肾小管重吸收 一 级 速 率
第三节 一、速率常数
药物动力学参数
速率常数是描述药物体内转运和消除速率快慢 的药动学参数,速率常数越大,药物转运和消 除过程也越快。
速率常数用时间的倒数为单位,如h-1。
药物转运或消除速率与药物量的关系可用下 式表示 :
dX KX dt
n
dX/dt:药物转运或消除速率;X:药物量; K:转运或消除速率常数; n:级数
dC Vm C dt Km C
二、线性、非线性药物动力学及其识别 (一)线性、非线性药物动力学概念 线性系统:
• 一种变量X的改变可引起另一种变量 Y成比例 改变,X对Y作图可得一直线。 • 药物一级动力学即属于线性药物动力学。
非线性系统:
• 一种变量X的改变可引起另一种变量Y的不成 比例改变,X对Y作图不呈直线。
上述各概念之间的关系如下图:
吸收 分布 排泄
转运 消除
处置
代谢
第二节 药物转运的速率类型与线性、 非线性药物动力学
一、速率类型
药物进入体内后,体内药物量或血药浓度会 随着时间变化而变化,这种变化具有一定的 规律,即符合一定的速率类型。
药物体内转运通常有三种速率类型 :
1. 一级转运速率 药物在体内某部位的转运速率与 该部位的药量(或药物浓度)的一次方成正比。大 多数药物在临床常用剂量时,具有或近似具有一级 动力学过程。
单味与复方川芎中川芎嗪的吸收研究
• 川芎单煎液(3g/ ml) • 川芎丹参共煎液(2g/ ml ,川芎- 丹参= 4∶1) • 补阳还五汤(16g/ ml ,川芎- 当归- 赤芍- 地龙- 红 花- 桃仁= 1∶2∶40∶2∶1∶1∶1) • 四物汤(14g/ ml ,当归- 川芎- 白芍- 熟地= 3∶3∶4∶4) • 以上几组中川芎用量相等,均为3g。 • 研究结果表明川芎伍用丹参引起川芎嗪吸收减慢和 生物利用度降低;并且川芎伍用当归、白芍、熟地 及伍用当归、红花、桃仁等后都明显降低了川芎嗪 在大鼠体内的血药浓度,其都低于川芎丹参组。 • 方剂中君臣佐使已明显影响彼此在体内的吸收。
总消除速率常数:体内药物的总消除情况。
K为各个个别过程的消除速率常数之和:
K=Ke+Kb+Kbi+Klu+… 式中:Ke为经肾消除速率常数;Kb是生物转化 速率常数;Kbi为经胆汁消除速率常数;Klu为经肺 消除速率常数。 速率常数的加和性是一个很重要的特性。
二、生物半衰期(t1/2)
1. 定义 : 生物半衰期是指药物体内某过程完 成一半所需要的时间。
给 药 部 位
吸 收
血 液 循 环 系 统
胃肠道等消化 吸收部位
中药吸收的一些实验研究:
• 有效部位与有效成分比较 • 灌胃β-细辛醚后的吸收速率常数Ka明显大于石菖蒲 挥发油灌胃给药。 • 同时,其达峰时间T(peak) 、分布半衰期T1 /2α 和消除半衰期T1 /2β均远远小于石菖蒲挥发油灌胃 给药后的相应参数。由此可见,灌胃β-细辛醚后β细辛醚在体内吸收、分布和消除比灌胃石菖蒲挥发 油更为迅速。 • 推测是由于石菖蒲挥发油中的其他成分减缓了β-细 辛醚的吸收、分布和消除过程。 • 将二者的AUC作一比较,可发现石菖蒲挥发油灌胃给 药后的AUC明显大于灌胃β-细辛醚,可能是挥发油 中的其他成分对药物体内过程的影响。
项 目 线性药物动力学 非线性药物动力学
动力学方程 线性微分方程 非线性微分方程 药物浓度与剂量关系 正比例 不成正比例 AUC与剂量 正比例 一般不成正比例 t1/2与剂量的关系 常数,不依赖剂量 可依剂量关系而改变 生物利用度 依据剂量对应的面积计算 不宜按剂量对应的面 积计算
线性药物动力学最重要的特点:血药浓度 (体内药量)随时间呈指数衰减,二者关系 符合如下指数式:
C C0 e
Kt
X X 0e
Kt
X:t时间体内药量; X0:零时间体内药量(静脉注射则为给药剂量)
C C0 e Kt
上式两侧取对数得:
K lg C lg C 0 t 2.303
ln C ln C0 Kt
其中 C 对 t 作图为指数衰减曲线,但lg C 对 t 作图为一直线
第三章 中药药物动力学 基本概念
第一节 第二节 第三节 第四节 药物的体内过程 药物转运的速率类型与线性、非线 性药物动力学 药物动力学参数 药物动力学模型及其确定
第一节 药物的体内过程
一、吸收 定义: 药物由机体给药部位向血液大循环中 转运的过程称为吸收。当血管内给药时,药 物直接进入血液循环,不存在吸收。只有当 血管外给药时,由于药物进入血液循环需要 一定的通路及一定的时间,才存在吸收过程。
dX KX 1 dt
X:为药物量; dX/dt:药物变化量(转运速率); K:比例常数。
2. 零级转运速率 药物的转运速率不受药物 量(或药物浓度)的影响而始终保持恒定, 则称药物转运符合零级动力学过程,其速率 类型为零级转运速率。
dX KX 0 K dt
3. 米氏动力学速率类型 又称受酶活力限制 的速率类型,其主要特征是某部位药物转运 速率与该部位的药物量(或药物浓度)不成 比例。
(1)一种是药物吸收后立即遍布到机体各有关部位,立刻完成分 布,即没有分布阶段,直接进入分布后相,这时整个机体可看作 是一个各部位药物转运均处于动态平衡的“均一”体,这种药物 称为“单室模型”药物。


⑵另一类是药物在吸收后,很快地进入机体的某些部位,主 要是血流丰富的某些组织,如:肝、肾等,即刻达到平衡, 但较难进入另一些部位,主要是脂肪、骨髓等血流不充盈的 组织,需要一段时间后才能完成向这些部位的分布,这时就 可划为两个“隔室”。将血流瞬间分布的组织称为第一隔室, 即“中央室”,将那些分布慢的组织称为第二隔室,即“外 周室”,这种药物称为“双室模型”药物。 • 若第二隔室中又有一些组织、器官或细胞内药物的分布特别 慢,则还可以从第二隔室中分出第三隔室,这种药物称为 “三室模型”药物,依此类推。
三、代谢
定义:代谢(或生物转化)是指药物用于机 体后,在体内体液的pH、各种酶系统或肠道 菌丛的作用下,发生பைடு நூலகம்构改变的过程。
结构改变主要在肝脏进行,药动学仅研究其 速率特征,作为体内消除之主要途径之一。 在药物动力学中把代谢和排泄过程统称为 “消除”( elimination ),统一进行研究。
某些中药的体内分布规律与中医理论的印证 • 天花粉主含大分子量的天花粉蛋白,它能透 过胎盘屏障对胎盘滋养层细胞有变性、坏死 及阻断胎盘血循环的作用,导致胎儿死亡娩 出。这种对胎盘的选择性作用印证了《本草 纲目》等文献关于天花粉具有“治胞衣不下” 功效的论述。 • 3H-去甲斑蝥素小鼠体内药代动力学与组织 分布研究:去甲斑蝥素肾脏组织有较高分布, 可能与其泌尿系统刺激性毒副反应有关。
二、分 布
定义:分布是指药物吸收进入血液循环后,再由血液转运到
体内各器官、组织或体液的过程。
大部分药物的分布是可逆的,一旦药物在血液与机体各器官、 组织或体液间的分布达到了动态平衡,就认为分布过程完成, 药物从“分布相”进入“分布后相”。
从速率论的观点看,药物在体内的分布状况主要有两种类型:
在不同的转运或消除过程中,K具有不同的
意义,常见的速率常数如下 :
K a:吸收速率常数
K:总消除速率常数
K e:尿药排泄速率常数 K 0:零级滴注速率
K 12:在双室模型中,药物从中央室向周边室
转运的速率常数
K 21:在双室模型中,药物从周边室向中央室 转运的速率常数 K 10:在双室模型中,药物从中央室消除的一 级消除速率常数
• 有些分子量较小,沸点较低的药物可随肺呼气排出, 其排泄量随肺活量及吸入量而异。例如:蒜素,其 主要功能是治疗肺部感染,蒜素注射剂和栓剂给药 后,家兔呼吸气体具有蒜臭气味,说明呼吸道是本 品的主要排泄途径。 • 又如:给正常小鼠静脉注射14C-鱼腥草素,给药后 1h,2h、3h、和4h从呼吸道排出的放射性分别是 给予计量的27.3%、40%、56.4%和68.1%,从 肾脏经尿液排泄的放射性,在给药后24h是给予计 量的3%,48h是给予计量的4.5%。提示呼吸道是 鱼腥草素排泄的主要途径。
C
lgC
t
图 线性药物动力学的药-时曲线
t
• 在药物动力学研究中,判断线性与非线性问 题,主要依据是判断线性与非线性的重叠原 理(principle of superin position),如 出现重叠性则属于线性,否则属于非线性。
• .1. 若静注一种药物的若干个不同大小的剂 量(这些剂量应分布在合理的范围内),并 尽可能早地采取血样,分别获得血药浓度时间数据。然后将每个血药浓度值除以相应 的剂量或某个标准剂量,并将这些比值对时 间作图,若所得曲线明显不重叠,则可预计 存在某类非线性。也可对各个药-时曲线下 的面积AUC分别除以相应的剂量,若所得各 个比值明显不同(超出实验误差范围),则 可认为存在非线性。
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