[医学]药代动力学实验
药物动力学与药代动力学教学设计
03
强调知识整合
提供实验、调研等机会，让学生 在实践中发现问题、解决问题， 培养探索性学习能力。
引导学生将所学知识进行整合， 形成完整的知识体系，提高综合 运用能力。
案例分析法提高问题解决能力
精选典型案例
01
选择与药物动力学与药代动力学紧密相关的实际案例，让学生
进行分析、讨论。
培养学生分析能力
02
通过案例分析，引导学生学会分析问题、解决问题的方法，提
高分析问题的能力。
强化理论与实践结合
03
将理论知识与案例分析相结合，让学生在实践中加深对理论知
识的理解和应用。
互动式讨论促进知识深度理解
开展小组讨论
组织学生进行小组讨论，鼓励学生发表自己的观点和看法，促进 交流互动。
提问与解答环节
设置提问环节，让学生提出问题，教师或其他学生进行解答，增 强课堂互动性。
教学内容与方法
01
02
03
教学内容
药物动力学与药代动力学 的基本理论、药物在生物 体内的过程、药物代谢与 排泄、药物相互作用等。
教学方法
采用讲授、案例分析、实 验操作等多种教学方法相 结合，注重理论与实践相 结合。
教学手段
利用多媒体课件、教学视 频、实验设备等教学手段 辅助教学，提高教学效果 。
课程安排与评估
考虑患者个体差异
03
针对患者的年龄、性别、肝肾功能等因素，制定个体
化的给药方案。
个体化给药方案设计实践案例分享
案例一
针对某患者的具体情况，制定个 体化的抗生素给药方案，确保感 染得到有效控制并减少细菌耐药 性的产生。
案例二
为某心血管疾病患者制定个体化 的药物治疗方案，通过调整药物 种类和剂量，有效控制病情并降 低不良反应发生率。
药物代谢动力学研究的新方法与新技术
药物代谢动力学研究的新方法与新技术药物代谢动力学研究是医学领域的重要研究方向之一，其目的是深入了解药物在人体内的变化规律和代谢过程，为临床治疗提供依据。
传统的药物代谢动力学研究方法主要依靠药物浓度的测定和分析，但这种方法存在不少局限性，如药物浓度的采集难度大、数据分析复杂等问题。
近年来，随着科技水平的快速发展，药物代谢动力学研究领域也涌现出了一些新方法和新技术。
一、药物代谢动力学研究中的新方法1.1 代谢组学代谢组学是近年来兴起的一种研究方法，它将基因组学、蛋白质组学和代谢组学相结合，全面探究机体内代谢产物的组成和变化规律。
通过代谢组学的分析，可以更加全面、深入地了解药物代谢过程中所涉及的代谢途径、代谢产物的生成和消失规律等信息。
代谢组学技术不仅在药物代谢动力学研究中得到广泛应用，也在各种疾病的诊断和治疗中展示出极大的潜力。
1.2 精准医学精准医学是指通过对患者的基因、基因组、治疗记录和生活习惯等多个维度信息的系统分析，制定针对性的个体化治疗方案。
在药物代谢动力学研究中，精准医学可以为药物治疗提供更加精准的指导，减少不良反应和治疗失败的发生。
例如，个体化的药物代谢动力学研究可以在制定临床用药计划时非常有帮助，提高临床治疗的效果和安全性。
1.3 网络药理学网络药理学是一种以网络分析、系统生物学为基础的新兴研究领域，它将生物学、药学、信息学等学科相融合，对各种化合物与蛋白质、基因、代谢途径等之间的相互作用进行系统性研究和分析。
在药物代谢动力学研究中，网络药理学可以通过构建药物-靶点-代谢途径-药物相互作用等网络图，深入挖掘药物代谢动力学的相关信息，更好地理解药物的作用机制和代谢途径，为药物研发和药物临床治疗提供支持。
二、药物代谢动力学研究中的新技术2.1 体内成像技术体内成像技术是一种通过对人体进行无创成像，观察并分析机体内药物分布和代谢变化的新技术。
如今，各种高分辨率、高灵敏度的体内成像技术得到广泛应用，例如核磁共振成像（MRI）、正电子发射断层扫描（PET）、单光子发射计算机断层扫描（SPECT）等，这些技术可以帮助研究人员更加清晰、直观地了解药物在体内的分布和代谢规律。
药代动力学参数测定2012
在分光光度计520nm波长下，以2号管为对照管， 测定其余各管的光密度值。
方法一：由标准管的光密度值(Y)和浓度(X)求比值
K，即K=X／Y，再根据X=K· Y，求得其余各管的浓
度值，计算t1/2。 t1/2 = 0.301 (lgX1-lgX2)/Δt 方法二： 作血药浓度-时间曲线，算出药物的半衰 期。
水杨酸钠血浆浓度及半衰期的测定
厦门大学医学院基础医学部
2013年10月24日
【实验目的】
掌握用分光光度法测定水杨酸钠(sodium
salicylate)的血药浓度，并学会用公式计算
半衰期（half-life,t1/2）。
【实验原理】
半衰期的测定方法及意义
比色原理
【实验步骤和观察项目】
试管
10%三 氯醋酸 溶液
3.5ml 3.5ml
血
蒸馏水
10%三氯 化铁溶液
充分摇匀 离心5min 0.5ml 0.5ml 取上清液 3ml
OD值
血药
浓度
1号(标准） 2号(对照)
1.0ml 1.0ml
标准液 1.0ml 1.0ml
3号（5min)
4号 （10min) 5号 （20min）
3.5ml
3.5ml 3.5ml
1.0ml
1.0ml 1.0ml
1.0ml
1.0ml 1.0ml
0.5ml
0.5ml 0.5ml
6号 （40min）
7号 （60min）
3.5ml
3.5ml
1.0ml
1.0ml
1.0ml
1.0ml
0.5ml
0.5ml
【注意事项】
药代动力学研究方法的发展趋势
药代动力学研究方法的发展趋势药物治疗一直是医学领域的重要组成部分，药物的有效性及安全性也一直是药学界持续探索的方向。
随着科技的不断发展，药代动力学（Pharmacokinetics，PK）的研究方法也在不断地革新和完善。
本文将着重探讨药代动力学研究方法的发展趋势。
一、传统药代动力学研究方法以往，药物的药代动力学研究主要通过体外的方法进行，主要包括药物的化学分析、动力学参数的计算以及体内数据的评估等。
但这种方法不能模拟人体代谢的真实情况，误差较大。
同时，随着生物技术的快速发展，药物研究已经从基于药物分子平面的化学靶点转向了生物学上更广泛的作用机制。
为了更准确地获取药物的动力学数据，研究人员开始考虑如何使用生物实验动物进行药物代谢动力学研究。
二、生物实验动物的使用生物实验动物是指在药理学研究中使用的各种动物，如小鼠、大鼠、犬等。
这些动物可以通过检测其代谢产物，更准确地了解药物在体内的吸收、分布、代谢和排泄的过程。
传统的药代动力学研究通常采用非常规检测方法，例如收集动物的尿液、粪便或血液等，通过化学分析、药代动力学参数的计算以及数据评估等方法，来研究药物在动物体内的分布和排泄情况。
然而，这种方法的局限性非常大，主要原因是动物与人之间的代谢差异。
生物实验动物无法完全模拟人体的代谢情况，药物的代谢动力学参数及药效评价也将受到严重的影响。
三、体外模型的使用为了克服生物实验动物研究的局限性，研究人员也可以利用现代技术建立体外检测模型，来更加精准地了解药物在体内的代谢和排泄过程。
目前，已经发展出了不少的体外模型研究方法。
其中最具代表性的是体外肝脏模型（in vitro liver model），该模型主要通过收集动物或人体的肝脏组织，建立器官水平的模型，来使科学家更深入地了解药物在体内的代谢机制。
通过体外模型方法，研究人员还可以评估各种药物反应并研究各种药物的代谢机制，以获得更准确的动力学参数。
除些之外，研究人员也可以利用三维细胞培养体系，模拟药物在体内各种复杂的分布和代谢情况，从而更加准确地了解药效。
药代动力学参数的测定
教案（实验课用）磺胺肽在兔体内的药代动力学参数测定1.实验原理：多数药物在体内按一级动力学的规律消除，静脉注射给药后，测定不同时间的血浆药物浓度，并以血浆药物浓度的对数值为纵坐标，时间为横坐标，其时量关系常呈直线。
该直线的方程式为：t kC C t 303.2lg lg 0-=血药浓度的半衰期(t 1/2)： k t 693.02/1=(以h 或min 计)2.实验方法：1.家兔1只，称重，充分拨去耳缘静脉处被毛，剪去家兔左胸及剑突下被毛。
2.试管4只，按1、2、3、4的顺序编号，并各加入10%三氯醋酸3.5ml 。
3.用0.5%肝素钠溶液润湿注射器和长针头的内腔后，心脏穿刺取血2ml ，1号管(对照管)和2号管(标准管)各推入1ml ，摇匀静置。
4.由耳缘静脉缓慢注射10%水杨酸钠溶液2ml/kg 。
5.静注水杨酸钠后的0～10min 和30～60min 期间，从心脏或其他血管各取血1ml ，分别置于3号管(给药管1)和4号管(给药管2)，摇匀静置，记录取血的准确时间。
6.在2号管内加入0.02%水杨酸钠1ml ，其他3支管各加入蒸馏水1ml ，摇匀静置。
7.对4只管进行离心5min ，转速2500r/min ，然后从每一个管精确吸取上清液3ml ，分别置于另一组有相对应编号的试管中，每管各加入10%三氯化铁0.5ml ，摇匀后可显色。
8.在分光光度计520nm 波长下，以1号管为对照校零，然后测定其余各管的光密度值。
9.由标准管的光密度值（Y ）和浓度（X ）求比值K ，即K=X/Y ，再根据X=KY ，由Y1（0～10 min 给药管光密度值）和Y2（30～60min 给药管光密度值）求得X1和X2，然后代入公式求出t 1/2。
3.实验注意事项：1)本实验系定量比较，故每次抽取血样或试液的容量必须准确。
2)顺利地采集足够量的血液是保证实验成功的关键，应具备娴熟的取血技术。
3)如从家兔耳缘静脉取血，可使用二甲苯涂擦皮肤，充分扩张家兔耳血管4.实验 【实验结果】1.将测定数据及计算数据填入下表：试管号 光密度(Y)K 值 实测浓度(ug/ml)1号(对照管) 2号(标准管)3号(0～10min 给药管)4号(30～60min 给药管)2.根据公式计算t 1/2：2/1t=()t X X ∆-21lg lg 301.0式中X 1和X 2分别为两次的血药浓度值，△t 为两次取血的间隔时间。
临床药代动力学研究
临床药代动力学研究临床药代动力学研究是药理学中的一个重要分支，主要研究药物在人体内的吸收、分布、代谢和排泄（ADME）过程以及药物在体内的浓度与治疗效果之间的关系。
通过研究药物在人体内的动力学过程，可以为药物的合理使用和个体化治疗提供科学依据。
首先，临床药代动力学研究可以研究药物在人体内的吸收过程。
吸收是指药物从给药部位进入循环系统的过程。
通过研究药物的吸收速度和程度，可以确定最佳给药途径和剂量，以及药物的药效和毒性。
其次，临床药代动力学研究可以研究药物在人体内的分布过程。
分布是指药物在体内的分布情况，包括药物在组织和器官中的浓度分布和药物与蛋白质的结合情况。
通过研究药物的分布情况，可以确定药物的目标器官和组织，进一步指导药物的给药方案和个体化治疗。
再次，临床药代动力学研究可以研究药物在人体内的代谢过程。
代谢是指药物在体内发生化学变化的过程，一般在肝脏中进行。
药物的代谢会影响药物的活性、半衰期和副作用。
通过研究药物的代谢方式和代谢途径，可以预测药物的代谢速率和药物效应，从而指导药物的使用和个体化治疗。
最后，临床药代动力学研究可以研究药物在人体内的排泄过程。
排泄是指药物从体内排出的过程，主要通过肾脏进行。
药物的排泄速度和方式会影响药物的药代动力学参数和剂量调整。
通过研究药物的排泄途径和排泄速率，可以预测药物的蓄积情况和药效持续时间，从而指导药物的合理使用和个体化治疗。
总之，临床药代动力学研究是药理学中的重要分支，通过研究药物在人体内的吸收、分布、代谢和排泄过程，可以提供药物合理使用和个体化治疗的科学依据。
在临床实践中，临床药代动力学研究具有重要的意义，可以提高药物疗效，降低药物不良反应，促进个体化治疗的发展。
药代动力学实验指导2
药代动力学实验指导2实习指导生物药剂学与药物动力学实验实验一药物在体小肠吸收实验一、实验目的1．以磺胺嘧啶为模型药物，掌握大鼠在体肠道灌流法的基本操作和实验方法。
2．掌握药物肠道吸收的机理及吸收速度常数（k a）与吸收半衰期[t1/2(a)]的计算方法。
二、实验原理药物消化道吸收实验方法可分为体外法（in vitro）、在体法（in situ）和体内法（in v ivo）。
在体法由于不切断血管和神经，药物透过上皮细胞后即被血液运走，能避免胃内容物排出及消化道固有运动等生理影响，是一种较好的研究吸收的方法。
但本法一般只限于溶解状态药物，并有可能将其他因素引起药物浓度的变化误认为吸收。
消化道药物吸收的主要方式为被动扩散。
药物服用后，胃肠液中高浓度的药物向细胞内透过，又以相似的方式扩散转运到血液中。
这种形式的吸收不消耗能量，扩散的动力来源于膜两侧的浓度差。
药物转运的速度可用Fick's（注：最后一稿校，全书一致）扩散定律描述：式中，为扩散速度；D为扩散系数；A为扩散表面积；k为分配系数；h为膜厚度，C GI为胃肠道中药物浓度；C为血药浓度。
在某一药物给予某一个体的吸收过程中，其D、A、h、k均为定值，可用透过系数P来表示，即。
当药物口服后，吸收进入血液循环中的药物，随血液迅速地分布于全身。
故胃肠道中的药物浓度（C GI）远大于血中药物浓度（C），则上式可简化为：上式表明药物被动转运（简单扩散）透过细胞膜的速度与吸收部位药物浓度的一次方成正比，表明被动转运速度符合表观一级速度过程。
若以消化液中药量（X a）的变化速度（）表示透过速度，则：式中，k a为药物的表观一级吸收速度常数。
对上式积分后两边取对数：式中，X a为t时间消化液中药量；X0为零时间消化液中药量。
以lg X a对t作图可得一直线，由此直线斜率即可求出药物的吸收速度常数，并可计算吸收半衰期：本实验以磺胺嘧啶为模型药物，进行大鼠在体小肠吸收试验。
细胞药物代谢动力学研究
细胞药物代谢动力学研究随着现代医学药物的广泛应用，药物代谢动力学研究越来越受到关注。
细胞在代谢药物的过程中扮演着重要的角色，因此研究细胞药物代谢动力学有助于更好地理解药物在体内的代谢过程，有助于药物的设计和合理使用。
药物代谢的种类在体内，药物的代谢主要分为两类：先肝代谢和后肝代谢。
先肝代谢一般指药物在通过肠道吸收后进入门静脉后的代谢。
在门静脉系统里，药物经过肝脏的代谢酶代谢，一般来说，这些代谢酶会将药物转化成更易被肾脏排泄的代谢产物。
而后肝代谢主要指药物再次进入肝脏后的代谢。
这时，肝脏内的酶类会进一步将药物代谢为更水溶性的代谢产物，以便肾脏排出。
细胞药物代谢细胞是药物代谢过程中的关键因素之一。
药物在细胞中的代谢过程主要由细胞天然代谢酶和伴随代谢酶共同完成。
这些酶在细胞内的分布非常广泛，其对药物代谢的影响也非常显著。
其中包括细胞色素P450（CYP450）家族酶，作为一类重要的代谢酶，主要位于内质网上。
这些酶的作用是将药物转化为更易被肾脏排泄的代谢产物。
一般来说，药物结构的不同，会彻底改变其肝内代谢产物的组成。
因此，对不同药物的代谢方式进行深入研究，也是研究细胞药物代谢动力学的核心内容之一。
细胞药物代谢动力学研究方法细胞药物代谢动力学研究的方法主要包括以下几种：单细胞测量法：该方法主要通过测量单个细胞对药物的反应，从而研究药物在细胞内的代谢动力学过程。
批量细胞实验：通过将药物加入细胞培养物中，确定细胞中代谢酶活性的影响。
与体内实验对照法：通过将细胞培养物与体内试验样本进行对照，来提高试验的准确性。
这些方法不仅可以在实验室中进行，还可以应用于临床调查，有助于更好地了解药物在不同个体间代谢动力学上的差异。
细胞药物代谢动力学的研究意义细胞药物代谢动力学的研究对药物研发和治疗都有很大的意义。
首先，通过细胞药物代谢动力学的研究，可以更好地了解药物在体内的代谢情况，为药物的设计和开发提供有价值的参考。
其次，研究细胞药物代谢动力学还有助于我们更好地理解药物在不同人群身体内代谢的差异。
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• 减少死体积 • 防止填料的氧化
流动相脱气的方法
• 加热
– 简单，如同抽真空一起使用，其效果很好。但容易造成流动相组 成的变化
• 抽真空
– 同上，一般在溶剂抽滤的同时，也有脱气的效果
• 超声波
– 简单，但效果不理想。
• 通惰性气体（一般用氦气）
– 可保持连续脱气，多用于低压梯度
• 脱气机
液相色谱对流动相的要求
• 除色谱柱对流动相对的要求外，还有∶
– 与检测器匹配 – 脱气 – 避免卤素离子（不锈钢系统） – 溶剂的粘度 –
流动相的脱气
• 流动相脱气的目的
– 使色谱泵的输液准确
• 输液均匀准确，并且脉动减小 • 保留时间及色谱峰面积的重现性提高
– 提高检测的性能
• 防止气泡引起的尖峰 • 基线稳定，信噪比增加 • 溶剂的紫外吸收本底降低
静注加替沙星在家兔体内的药代动力学研究
HPLC原理与标准操作规程(SOP)
1.HPLC的组成 2.分配色谱的原理 3.色谱柱 4.流动相 5.定性与定量方法 6.样品的预处理 7.反相色谱分析方法的开发
High Performance Liquid Chromatography
HPLC 的组成
• Pump 泵 • Injector/Autosampler 进样器/自动进样器 • Column 色谱柱 • Detector 检测器 • Data System/Integrator 数据系统/积分仪表
Minutes
0.00 0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 4.00 4.50 5.00 5.50 6.00 6.50 7.00
Minutes
0.00 0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 4.00 4.50 5.00 5.50 6.00 6.50 7.00
外标法定量（二） • 实际色谱图
5,000
4,000
响应值 3,000 (峰面积)
2,000
1,000
0 0
0.30
0.30
0.30
0.25
0.25
0.25
0.20
0.20
0.20
0.15
0.15
0.15
0.10
0.10
0.10
0.05
0.05
0.05
0.00 0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 4.00 4.50 5.00 5.50 6.00 6.50 7.00
高效液相色谱系统
色谱泵 进样器
数据处理 检测器
色谱柱
高效液相色谱系统
SHIMADZU LCMS-2010EV LC-MS/MS Thermo TSQ Quantum Access
分配色谱的分离机理
分配色谱概述
• 反相色谱的主要类型，基于分子的极性分离 • 洗脱次序：一般为反相，即极性高的先被洗脱 • 常用的流动相：
M inutes
标准加入法举例 • 废水样品中五氯苯（PCP）的分析
PCP
4 ppm 3 ppm 2 ppm 1 ppm
常用的定量方法
• 峰面积百分比法
– 由于检测技术的影响，在液相色谱中不常用
• 外标法
– 在液相色谱中用的最多
• 内标法
– 准确，但是麻烦 – 在标准方法中用的最多
外标法定量 • 配制一系列已知浓度的标样
柱号 8082693.
键合相色谱柱
• 以硅胶为基质，通过化学键合方式把碳十八、碳 八、胺基等基团联在基质上，作为固定相。
• 优点∶
– 固定相稳定，不易流失 – 应用广泛，可使用多种溶剂 – 消除硅羟基的不良影响
• 缺点∶
– pH值不能小于3 – 同样填料，各种牌号色谱柱不尽相同
反相C18色谱柱的活化
药代动力学实验
神农尝百草
传说神农一生下来就是个 “水晶肚”，几乎是全透明的， 五脏六腑全都能看得见，还能 看得见吃进去的东西。那时候， 人们经常因乱吃东西而生病， 甚至丧命。神农为此决心尝遍 百草，能吃的放在身体左边的 袋子里，介绍给别人吃；不好 吃的就放在身体右边袋子里， 作药用。不能吃的就提醒人们 注意。
– 有机溶剂如甲醇、乙腈，水 – 应用添加剂，成为离子对、离子抑制方法
• 常用固定相：
– 碳十八、碳八、胺基等基团 – 反相色谱固定相多为键合相
对HPLC柱的了解
• 色谱柱分类 • 填料，含碳量，基质，粒径 • 色谱柱的应用 • 正相柱，反相柱，预处理柱 • 色谱柱的规格 • 岛津 Shimadzu VP-ODS; 150L×2.0; 5μm;
0.40
E th y lp a ra b e n
0.35
0.30
0.25
AU
0.20
0.15
U ra cil
Propylparaben
0.10
0.05
0.00 0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 4.00 4.50 5.00 5.50 6.00 6.50 7.00
• 步骤一： • 90%甲醇1mL/min流速冲洗30min • 步骤二： • 10%甲醇1mL/min流速冲洗30min • 步骤三： • 90%甲醇1mL/min流速冲洗60min
色谱柱的存放
• 存放前的处理
– 除去杂质、盐
• 合适的存放溶剂 • 避免色谱柱床的干枯 • 避免机械震动 • 防止细菌生长 • 注意存放的温度
药物代谢动力学
定量研究药物（包括外来化学物质）在生物体内吸收、分布、排泄和代谢（简 称体内过程）规律的一门学科。
• HPLC-UV ?
生物样品 常用测
定方法
•GC-MS ?
数据处理分析
•LC-MS/MS ?
3
实验安排
• 1.HPLC原理与标准操作规程(SOP) • 2.实验设计与动物实验 • 3.样品处理与方法开发 • 4.定性定量与分析测定 • 5.数据处理与药动学参数计算 • 6.实验报告
– 可保持连续脱气，多用于低压梯度
色谱峰定性
• 鉴别每个色谱峰
– 通过比较保留值(通常是保留时间)的方法，找 到各色谱峰所对应的组份
– 大多数情况下用比较保留时间来定性
即所谓：
保留时间相同，可能是同样的组份 保留时间不同，肯定不是同样的组份
用保留时间定性 • 用“标样”的保留值定出被测组份的位置
Minutes
标准曲线
50
100
150
200
250
样品浓度
内标法定量（一） • 配制一系列浓度的标