第九章 多室模型
多室模型名词解释(一)
多室模型名词解释(一)多室模型名词解释什么是多室模型多室模型是一种用于描述系统内部组织结构和交互关系的模型。
它将一个系统划分为多个相互独立的“房间”或“室”，每个房间都有自己的功能和责任，并通过门户进行通信和交互。
多室模型可以帮助开发人员更好地理解系统的结构和内部逻辑，提高系统的可维护性和可扩展性。
主要名词解释以下是与多室模型相关的一些重要名词的解释和示例说明：1. 房间（Room）房间是系统中的一个功能模块或单元，每个房间都有自己的职责和功能。
房间之间通过门户进行通信和交互。
示例：在一个在线商城系统中，可以将用户管理、商品管理、订单管理等功能划分为不同的房间。
2. 门户（Gateway）门户是房间之间进行通信和交互的接口，它定义了房间之间可以进行的操作和数据传递方式。
示例：在一个客户关系管理系统中，可以定义一个名为“CustomerGateway”的门户，用于房间之间的用户信息传递和管理。
3. 通信（Communication）通信是房间之间进行信息传递和交流的过程。
通过门户，房间可以发送和接收消息，以实现各种功能和操作。
示例：在一个社交媒体平台中，用户房间可以通过消息门户向好友房间发送私信，实现用户之间的即时通信。
4. 调度器（Scheduler）调度器是多室模型中的一个组件，用于协调和控制房间之间的交互和执行顺序。
它可以根据规则和策略来安排房间的执行顺序和时间。
示例：在一个任务调度系统中，调度器可以根据任务的优先级和时间约束，安排各个任务房间的执行顺序和时间点。
总结多室模型是一种用于描述系统内部组织结构和交互关系的模型。
通过将系统划分为多个相互独立的房间，并通过门户进行通信和交互，我们可以更好地理解系统的结构和内部逻辑，提高系统的可维护性和可扩展性。
在多室模型中，房间、门户、通信和调度器等名词扮演着重要的角色，它们相互配合，共同构建出一个完整的系统。
多室模型
3. 基本参数α、β、A、B 的求算：
①求β 和B 一般α >>β，当t充分大时，Ae−αt→0，C = Ae −αt + Be−βt 可 简化为：C′= Be−βt，两边取对数，得：
根据斜率和截距可求得β 和B 。
②求α 和 A 将曲线前相各时间点代入直线方程, 求出外推浓度值C′， 以实测浓度C减去C′，得残数浓度Cr，Cr = C − C′= Ae−αt,， 两边取对数，得：
④血药浓度-时间曲线下面积AUC的求算
⑤总体清除率
五、隔室模型的判别
影响隔室判别的因素 ①给药途径； ②药物的吸收速度； ③采样点及采样周期的时间安排； ④血药浓度测定分析方法的灵敏度等。
1. 作图法
2. 参差平方和判据
若按一、二、三室模型分别计算得到 SUM，应选择其中SUM最小的那个模型
权重参差平方和判据(Wi=1, 1/C, 1/C2)
当药物的总表观分布容积(Vβ)、总消除速度常数(β)已 知后，可根据临床所要求的血药浓度(Css)，计算所需要的 静脉滴注速度(k0)。
总表观分布容积Vβ的求算：
3.停滴后血药浓度-时间关系式
停止滴注 后的时间
停止滴 注时间
T
二室模型恒速静脉滴注血药浓度Байду номын сангаас时间曲线
四、二室模型血管外给药
1. 模型的建立
三室模型：由中央室与两个周边室组成。 中央室一般为血流高灌注隔室，药物以很快的速度分布到 中央室； 以较慢的速度进入浅外室，浅外室为血流灌注较差的组织 或器官，又称组织隔室； 以更慢的速度进入深外室，深外室为血流灌注更差的组织 或器官，如骨髓、脂肪等，又称深部组织隔室，也包括与 药物结合牢固的组织。 药物消除一般也发生在中央室。
生物药剂与药物动力学(附习题及答案)
⏹课程内容与基本要求生物药剂学与药物动力学是药学专业的一门主要专业课，其中生物药剂学是研究药物及其剂型在体内的吸收、分布、代谢与排泄过程，阐明药物的剂型因素，机体生物因素和药物疗效之间相互关系的科学；药物动力学是应用动力学原理与数学处理方法，定量地描述药物通过各种途径进入体内的吸收、分布、代谢、排泄过程的量时变化或血药浓度经时变化动态规律的一门科学。
本课程教学目的是使学生了解生物药剂学与药物动力学对于新药、新剂型与新制剂的研究与开发及临床合理用药的重要理论和实践意义。
掌握生物药剂学与药物动力学的基本工作原理、基本计算方法和基本实验技能，培养学生分析问题与解决问题的能力，培养学生一定的动手能力，为毕业后从事新药研发和药学服务等专业工作打下必要的基础。
⏹课程学习进度与指导（*为重点章节）第九章多室模型 1 学习课件，理解多室模型特点和识别方法第十章* 多剂量给药 3 学习课件，重点掌握稳态血药浓度的计算第十一章非线性药物动力学 2 学习课件，重点理解特点，机制和识别方法第十二章统计矩分析 1 学习课件，掌握MRT含义及计算第十三章* 药物动力学在临床药学中的应用3 学习课件，重点掌握给药方法设计方法第十四章* 药物动力学在新药研究中的应用3 学习课件，重点掌握第一章生物药剂学概述一、学习目标掌握生物药剂学的定义，剂型因素与生物因素的含义。
熟悉生物药剂学的研究内容和进展，了解生物药剂学研究在新药开发中的作用。
二、学习内容生物药剂学的定义与研究内容；剂型因素与生物因素的含义。
三、本章重点、难点生物药剂学的概念；剂型因素与生物因素的含义。
四、建议学习策略通读教材后观看视频,并复习相关药剂药理知识帮助理解.五、习题一、名词解释1、生物药剂学（Biopharmacutics）2、吸收(absorption)3、分布(distribution)4、代谢 (metabolism) 5、排泄 (excretion) 6、转运 (transport) 7、处置 (disposition) 8、消除 (elimination) 二、简答题1．简述生物药剂学研究中的剂型因素。
生物药剂学与药物动力学(生物制药专业)-已修订
生物制药专业《生物药剂学与药物动力学》课程教学大纲课程名称：生物药剂学与药物动力学课程代码：05101902 课程类型：限制性专业课总学时：54 学分：3实验（训）学时：12 自主学习学时：4考核方式：分散一、课程教学目标生物药剂学是生物制药专业的一门主要专业课程。
它是研究药物及其剂型在体内的吸收、分布、代谢、排泄过程，阐明药物的剂型因素，机体生物因素和药物疗效间相互关系，并应用动力学原理与数学处理方法，定量描述药物在体内动态变化规律的学科。
它的基本目的是：对体内过程进行定量描述，正确评价药剂质量，设计合理剂型、处方及生产工艺，为临床合理用药提供科学依据，使药物发挥最佳治疗作用。
通过本课程的教与学，力求使理论与实际相结合，不仅培养学生具有生物药剂与药物动力学的基本理论、基本知识和基本技能，而且培养学生独立分析和解决问题的能力及严谨的科学作风。
为从事药学及临床药学工作，保证药品质量，合理用药，充分发挥药效，降低毒副反应，以及研究探讨新剂型和新制剂，更好地为卫生保健事业服务打下良好的基础。
二、教学内容与学时分配第一章绪论[目的要求]1.掌握生物药剂学的定义与研究内容；2.掌握剂型因素与生物因素的含义；3.熟悉药物的体内过程；4.了解生物药剂学研究在新药开发中的作用。
[教学内容]1.生物药剂学的定义；2.药物的体内过程；3.生物药剂学研究内容；4.生物药剂学的发展；5.生物药剂学与相关学科的关系。
[教学方法] 课堂讲授法[讲课时数] 3学时第二章口服药物的吸收[目的要求]1.了解生物膜的结构2.掌握药物通过生物膜的转运机制3.熟悉胃肠道的结构、功能4.掌握影响药物消化道吸收的生理因素、药物因素和剂型因素5.熟悉口服药物制剂作用快慢的主要原因[教学内容]1.药物的膜转运与胃肠道吸收2.影响药物吸收的生理因素3.影响药物吸收的物理化学因素4.剂型因素对药物吸收的影响5.口服药物吸收与制剂吸收与制剂设计[教学方法] 讲授法，实验[讲课时数] 15学时，课堂讲授学时9，实验学时6。
药代动力学离线作业
浙江大学远程教育学院《药代动力学》课程作业（必做）姓名：学号：年级：学习中心：—————————————————————————————第一章生物药剂学概述一、名词解释1．生物药剂学；2．剂型因素；3．生物因素；4．药物及剂型的体内过程二、问答题1．生物药剂学的研究工作主要涉及哪些内容？2．简述生物药剂学研究对于新药开发的作用。
第二章口服药物的吸收一、名词解释1．细胞通道转运；2．被动转运；3．溶出速率；4．载体媒介转运；5．促进扩散；6．ATP驱动泵；7．多药耐药；8．生物药剂学分类系统；9．药物外排转运器；10.多晶型二、问答题1．简述促进扩散的特点，并与被动转运比较两者的异同。
2．简述主动转运的分类及特点。
3．简述生物药剂学中讨论的生理因素对药物吸收的影响。
4．已知某药物普通口服固体剂型生物利用度只有5%，与食物同服生物利用度可提高近一倍。
试分析影响该药物口服生物利用度的因素可能有哪些，拟采用哪些方法改善之。
5.药物的溶出速率对吸收有何意义？影响其溶出速率的因素有哪些？6．影响Ⅱ型药物口服吸收的理化因素有哪些？如何改善该类药物的口服生物利用度？第三章非口服药物的吸收一、填空题1．药物经肌内注射有吸收过程，一般____药物通过毛细血管壁直接扩散，水溶性药物中分子量______的可以穿过毛细血管内皮细胞膜上的孔隙快速扩散进入毛细血管，分子量____的药物主要通过淋巴系统吸收。
2．体外评价药物经皮吸收速率可采用______或______扩散池。
3．为达到理想的肺部沉积效率，应控制药物粒子的大小，其空气动力学粒径范围一般为______.4．蛋白多肽药物经黏膜给药的部位主要包括______、______、______等。
5．影响离子导入的因素有______、______等。
6．药物溶液滴入结膜内主要通过______、______途径吸收。
二、问答题1．采用什么给药途径可避免肝首过效应？试结合各给药途径的生理学特点说明其避免首过效应的原理。
生物药剂学与药物动力学-第九章 多室模型
k12 k21 k10
k21k10
8
3.参数的计算 （1）基本参数的估算 必须先确定药物在中央室转运规律
根据C Aet Bet
以lg c t作图，得一条二项指数曲线
用残数法，当...t 时，Aet 0
C Bet ....取对数，lg C t lg B
2.303
斜率 2.303.......t1/2( )
1)
et
k0 (k21 )(eT ( )
1)
et
Xp
k0 (k10
)( k21)(1 eT ) et k21k10( )
k0 ( k10)( k21)(1 eT ) et k21k10( )
17
因为：C=Xc/Vc Cp=Xp/Vp
C k0 ( k21)(eT 1) et k0 (k21 )(eT 1) et
第九章 多室模型
江苏大学药学院药剂系 戈延茹
1
第九章 多室模型
要求： 1.掌握双室静脉注射给药血药浓度经时变化公式，
药物动力学参数的含义和计算方法。 2.熟悉双室非血管给药血药浓度经时变化公式，
药物动力学参数的含义和计算方法。 3.掌握隔室模型的判断方法。 4.了解双室静脉滴注血药浓度经时变化公式，药
物动力学参数的含义和计算方法。 研究前提：药物只从中央室消除，周边室可以看
作药物贮库。
2
第一节 双室静脉注射
一、血药浓度 1.模型建立
药物
快
K12
慢
中央室
周边室
心肝脾肾肺 K21 骨、肌肉、脂肪 K10
3
Xc中央室药量，Xp周边室药 量，K12中央室向周边室转运速度 常数；k21周边室向中央室转运速 度常数；k10中央室消除速度常数.
多室模型-药代动力学
15
t
根据图初步判断此药不是单室模型（因其不成 直线），故可能是二室或三室模型。
二、用残差平方和与加权残差平方和判断
n
残差平方和： SUM (Ci Cˆi )2 i 1 n
权重残差平方和： Re Wi (Ci Cˆi )2 i 1
Ci ：实测血药浓度值； Ci’：按某一模型计算出来的理论血药浓度值； Wi：权重系数，通常取实测值平方的倒数，如果 数据在高浓度的准确性比低浓度大，则Wi=1，Re 也就可以用SUM计算。
CL V
式中Vβ为二室模型总表观分布容积。而我们讨 论的模型只从中央室消除，所以总体清除率的 公式可以写成：
CL V k10Vc
又因为
k10
k21
A B
A B A B
AB
又因为
AUC A B
所以
CL k10 Vc
A B A B
X0 A B
▪ 以lgCr→t作图亦为一条直线即残数线,根据残数 线的斜率b2和截距a2分别可求出α和A以及分布相 的生物半衰期t1/2(α)。
b2 2.303
2.303b2
A lg 1 a2
t1/ 2( )
0.693
注意
此药物属几室模型？
一、作图判断 二、 用残差平方和与加权残差平方和判断 三、 用拟合度（r2）进行判断 四、 AIC 法 五、 F 检验
一、作图判断
lgC
lgC
lgC
8
6
4
2
将此直线外推至与纵轴相交，得截距（lgB）， 即可求出B。
lg B a1
B lg 1 a1
第九章 二室模型
A、B、α、β、t1/2(α)、 t1/2(β)、Vc、k21、k10、k12、AUC、 CL.
第二节 静脉滴注
模型的建立
k0
Central compartment
k21
k10
k12
Peripheral compartment
k0
K12 XC K 21 K10
XP
dXc k k21 Xp k12 Xc k10 Xc 0 dt
第一节 静脉注射
模型的建立
Dose k21
Central compartment
k12
Peripheral compartment
k10
K10 药物从中央室消除的一级速度常数 K12 药物从中央室向周边室转运的一级速度常数
模型参数
K21 药物从周边室向中央室转运的一级速度常数
X0
XC
K10
dXc dt
第三节
模型的建立
血管外给药
X0
The site of absorption
ka
Central compartment
k21
k12
Peripheral compartment
k10
dXa kaXa dt
dXc kaXa (k12 k10 ) Xc k21 Xp dt
dXp k12 Xc k21 Xp dt
2.模型参数 （1）k12、k21、k10
L (ka ) M (ka ) k21 L ka M ka
k10
k21
k12 k21 k10
Vc
ka FX0 (k21－ ) L Vc ka
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第九章多室模型
一．填空题
1．双室模型静脉注射血药浓度与时间的关系可表示为（）。
2．双室模型静脉注射的混杂参数有（）。
3．双室模型血管外给药与静脉注射给药相比，药物进入中央室前后的主要区别是（1）（2）。
4．双室模型血管外给药的体内过程可分为三个部分。
5．混杂参数与模型参数之间的关系为（）。
二．是非题
1．α和β分别代表分布相和消除相的特征。
（）
2．双室模型中k10、α、β、A、B等均称为混杂参数。
（）
3．AIC值愈大，则该模型拟合愈好。
（）
4．根据双室模型血管外给药血药浓度经时曲线可用残数法分解求出基本参数。
（）
5．Loo-Riegelman法是求双室模型的吸收速度常数的经典方法。
（）
三．计算题
1.静脉注射氨吡酮后由血药浓度数据获得该药的药动学方程如下：
C = 4.62 e-8.94t + 0.64-0.19t (C单位为μg/ml，t单位为h)
求：V C，k12，k21，k10，t1/2(β)及静脉注射后3小时的血药浓度。
2. 静脉注射100 mg某药后, 测得血药浓度数据如下:
求: α, β, A, B, k12，k21，k10，t1/2(β), CL, V, AUC。
3．已知茶碱的α = 6.36 h-1, β= 0.157 h-1，k10 = 0.46 h-1，k21= 2.16 h-1，V C = 0.1421 L /kg。
某60 kg体重受试者以656mg/(kg·h)速度静脉滴注, 计算滴注10h的血药浓度。
4．口服某双室模型药物500mg，设F=1，测得不同时间的血药浓度如下：
试求该药的β，M，α，L，k a，N等基本参数
5．已知某药物按单室模型处理，R e1 = 0.00402，自由度df1 = 5；按双室模型处理，R e2 = 0.000477, df2 = 3。
试判断该药物的模型。
四、名词解释
1. 二室模型
2. 三室模型
3. AIC判据
4. 混杂参数
五、问答题
1. 静脉注射给药后二室模型药物的血药浓度随时间下降有何特点？为什么？
2. 以静脉注射给药为例，简述残数法求算二室模型动力学参数的原理。
3.隔室模型的确定受哪些因素的影响？如何判断？
4.试述口服给药二室模型药物的血药浓度-时间曲线的特征？
[习题答案]
一、填空题
1. ;
2. α、β、A、B
3. (1) 有一个吸收过程 (2) 药物逐渐进入中央室；
4. 吸收相、分布相、消除相； 5 α+β= k12+ k21+ k10 , α·β= k21·k10
二、是非题
1. √，
2.×,
3.×.
4. √,
5. √
三、计算题
1. VC = 14.3 L, k12 = 6.52 h-1，k21 = 1.25 h-1，k10 = 1.36 h-1，t1/2(β)= 3.65h, C3 = 0.362 μg/ml；
2.α = 1.85 h-1，β= 0.2 h-1，A=47.06μg/ml,
B=15.08μg/ml, k12 = 0.815 h-1 k21 = 0.609 h-1，k10 = 0.608 h-1，t1/2(β)= 3.4h, CL=1.03L/h, V=4.89L, AUC=96.97(μg·h/ml)；3. 7.98μg/ml； 3. 7.98μg/ml； 4. β= 0.113 h-1，M = 6.1 μg/ml，α = 0.34 h-1，L = 3.4 μg/ml，ka= 1.16 h-1， N = -9.5(μg/ml)； 5. 该药物更符合双室模型。
四、名词解释
1. 二室模型：二室模型由中央室和周边室组成，中央室一般由血流丰富的组织、器官与血流组成，如心、肝、脾、肺、肾和血浆，药物在这些组织、器官和体液中的分布较快，能够迅速达到分布平衡；而周边室一般由血流贫乏、不易进行物质交换的组织、器官和体液等构成，如肌肉、骨骼、皮下脂肪等，药物在这些组织、器官和体液中的分布较慢，需要较长的时间才能达到分布平衡。
由于药物的消除主要发生在中央室，药物在中央室与周边室之间进行可逆的转运。
2. 三室模型：三室模型由中央室与两个周边室组成。
中央室一般为血流高灌注隔室，药物以很快的速度分布到中央室（第1室）；以较慢的速度进入浅外室（第2室），浅外室为血流灌注较差的组织或器官，又称组织隔室；以更慢的速度进入深外室（第3室），深外室为血流灌注更差的组织或器官，如骨髓、脂肪等，又称深部组织隔室，也包括那些与药物结合牢固的组织。
药物消除一般也发生在中央室。
3. AIC判据：AIC是由Akaike等所定义的一种判据（Akaike information criteria）。
AIC = N lnRe + 2P，该式中，N为实验数据的个数；Re为权重残差平方和；P是所设模型参数的个数，其值为模型隔室数的2倍AIC值愈小，则模型拟合愈好。
4. 混杂参数：通常将分布相混合一级速度常数a和消除相混合一级速度常数b 又称为混杂参数（hybrid parameters），分别代表两个指数项即分布相和消除相的特征，由模型参数（k12、k21、k10）构成。
五、问答题
1. 二室模型药物静脉注射给药后，血药浓度随时间先较快地下降，此为分布相，之后较慢地下降，此为消除相。
以血药浓度的对数对时间做图为由两条斜率不同的直线相交而成的二次曲线。
这是因为在给药后初期药物除了向体外消除，还有向周边室的分布，所以血药浓度在分布相下降较快；而在给药后末期，药物分布
基本完成，体内过程以消除为主，所以在消除相血药浓度下降较慢。
2. 以静脉注射给药为例，应用残数法原理求有关动力学参数的原理如下：
①以末端血药浓度-时间数据求B和b。
一般a>>b，当t充分大时，A·e-at→0，则
C = A · e-αt + B · e-bt可以简化为：C′ = B· e-bt；两边取对数，得：。
因此，lgC-t曲线的尾端直线段的斜率为，从斜率可求出b值，截距为lgB，可求出B。
②求曲线前相的残数浓度。
根据该直线方程，可以将此直线外推求出曲线前相（分布相）各对应时间点的外推浓度值C′，以对应时间点的实测浓度C减去外推浓度值C′，即得残数浓度Cr，Cr = C - C′ = A · e-αt。
③根据残数浓度求A和a。
对残数浓度取对数，并对时间做图又得到一直线，
，根据该残数直线的斜率和截距（lgA）即可求出a 和A。
3. 隔室数的确定主要取决于：①给药途径；②药物的吸收速度；③采样点及采样周期的时间安排；④血药浓度测定分析方法的灵敏度等因素。
模型的判别：采用以下判据综合判断。
①一般先以血药浓度的对数对时间作图作初步判断，如静脉注射给药后，lgC-t图形为一直线，则可能是单室模型；如不呈直线，则可能属于多室模型。
②选择残差平方和SUM与权重残差平方和Re最小的模型。
③选择拟合度（r2）较大的模型。
④选择AIC判据较小的模型。
⑤F 检验，若F计算值大于F界值，则说明模型2优于模型1。
4. 血药浓度-时间曲线图分为三个时相：①吸收相，给药后药物浓度持续上升，达到峰值浓度，在这一阶段，药物吸收为主要过程；②分布相，吸收至一定程度后，以药物从中央室向周边室的分布为主要过程，药物浓度下降较快；③消除相，吸收过程基本完成，中央室与周边室的分布趋于平衡，体内过程以消除为主，药物浓度逐渐地衰减。
六、计算题
1. 解：（1）已知该药物符合二室模型，A = 4.6 mg/L，B = 0.6 mg/L，a = 1.2
h-1，b = 0.05 h-1，因此
(h-1)
= 0.33 (h-1)
= 1.2 + 0.05 - 0.18 - 0.33 = 0.74 (h-1)
（2）当t = 5 时，C = 4.6 ′ e-αt + 0.6 ′ e-bt = 0.011 + 0.467 = 0.478 (mg/L)
2. 解：对血药浓度-时间数据进行处理，求算外推浓度和残数浓度如下：
（1）求a，b，A，B。
①利用8h~16 h血药浓度数据，以血药浓度对数对时间回归得末端直线方程为：lgC = 1.177 - 0.091t，根据斜率可求得b = 0.091′ 2.303 = 0.210 (h-1)，根据截距可求得B = 15.03 (mg/L)。
②求曲线前相外推浓度C′。
将0.25h~4.0 h各时间点代入上述直线方程，求得外推浓度C′如表中所示。
③求残数浓度Cr。
将0.25h~4.0 h各时间点的C减去相应的外推浓度C′，即得残数浓度Cr。
④利用0.25h~2.0 h残数血药浓度数据，以残数血药浓度对数对时间回归得残数直线方程为：lgCr = 1.671 - 0.800t，根据斜率可求得a = 0.800′ 2.303 = 1.842 (h-1)，根据截距可求得A = 46.88 (mg/L)。
（2）求k12，k21，k10，VC。
(h-1)
(h-1)
= 1.842 + 0.209 - 0.605 - 0.636 = 0.810 (h-1)。