临床药物代谢动力学
药物的代谢和药代动力学研究
药物的代谢和药代动力学研究药物是指任何一种可以治疗疾病、缓解症状或预防疾病的物质。
药物的作用机理是通过干预生命体的代谢过程，以达到治疗的目的。
当药物进入人体后，会通过口服、注射、吸入等方式被吸收到血液中，分布到不同的器官和组织中，然后被代谢成代谢产物并排出体外。
药物代谢和药代动力学研究是一项旨在探究这个过程的科学研究。
本文将介绍药物的代谢和药代动力学研究的相关内容。
一、药物代谢药物代谢是指药物在组织和细胞内转化成代谢产物的过程。
药物代谢的主要目的是将具有毒性或非活性的药物转化成活性代谢产物，或者是将药物转化成易排泄的代谢产物，以降低药物对身体的毒副作用和剂量。
在药物代谢过程中，绝大部分药物经过肝脏代谢酶CYP代谢，少数通过肺、肾等器官进行代谢和排泄。
药物代谢可分为两个阶段：第一阶段：氧化反应氧化反应指将药物转化为代谢产物的一种过程，其中药物的电子从它们的原子轨道中移动到代表氧的还原剂中。
氧化反应通常由三种酶介导：细胞质中的乙醛脱氢酶、线粒体中的甘油三磷酸脱氢酶和内质网中的CYP450酶。
在这个过程中，药物的代谢产物通常比原始药物更活性，也可能是更毒性的。
第二阶段：结合反应结合反应是将药物代谢产物与其他分子结合的过程。
这是一个非常重要的代谢阶段，因为它使药物代谢产物更易于排出体外。
结合反应通常由肝细胞中的运输蛋白介导，它们可以将代谢产物与特定的小分子，如葡萄糖、硫酸盐、甘氨酸和游离氨基酸结合。
结合产物通常比药物本身更容易被排出体外。
二、药代动力学药代动力学是指研究药物在人体内转化和清除的能力。
药物代动力学研究的主要内容包括药物的吸收、分布、代谢和排出。
药代动力学可以帮助药物研究者了解药物的活性、毒性、耐受性和药效。
在药物开发和治疗方面，药代动力学研究是非常重要的。
1. 药物吸收药物吸收是指药物从外部环境进入体内的过程。
口服是最常见的药物吸收方式，此外还有鼻吸、直肠给药、口腔给药等多种途径。
口服药物的吸收，主要发生在肠道上部，由于肠道壁上有大量的毛细血管，从而将药物快速吸收到血液中。
药物代谢动力学的研究进展及其临床应用
药物代谢动力学的研究进展及其临床应用药物代谢动力学是药物学中最为重要的研究方向之一，它研究的是药物在人体内的吸收、分布、代谢和排泄等过程，对于评价药物的安全性、疗效、副作用等方面有着重要的作用。
近年来，随着药物代谢动力学研究技术和方法的不断发展，该领域的研究不断取得新的进展，并得到了广泛的临床应用。
一、药物代谢动力学的研究进展1. 代谢途径的研究药物代谢途径是指药物在人体内经过氧化、还原、水解等多种化学反应途径，形成亲水性的代谢产物，从而转化为更易于排泄的分子结构。
近年来，对药物代谢途径的研究成为药物代谢动力学研究的热点之一。
目前，已经明确了大量药物的代谢途径，并分析了药物代谢的生化机理。
2. 代谢酶的研究药物代谢酶是指在人体内催化药物代谢反应的蛋白质，主要分为细胞色素P450酶、酯酶、醛脱氢酶等多种类型。
代表P450酶的CYP1A2、CYP2D6、CYP3A4、CYP2C9等多种酶类通过催化一系列反应，促使药物代谢产物的形成并在人体内释放。
3. 药物药效学的研究药物药效学是指研究药物在人体内的药效、药力学和药效学等方面的学科，是药物代谢动力学研究的重要组成部分。
近年来，随着对药物作用机理的不断深入研究，药物药效学研究已经成为药物代谢动力学研究领域中的重要分支之一。
二、药物代谢动力学的临床应用1. 药物治疗效果的评价药物代谢动力学研究可以评估药物在人体内的代谢过程和药效机制，为药物治疗效果的评价提供重要的参考依据。
基于药物代谢动力学的结论，可以制定合理的剂量方案和治疗方案，提高药物治疗的效果。
2. 药物副作用的评估药物代谢动力学研究不仅可以评估药物治疗的效果，也可以评估其副作用。
通过对药物在人体内的代谢途径和代谢产物的分析，可以评估药物的安全性和副作用，为临床用药提供重要的参考依据。
3. 药物个体化治疗药物代谢动力学研究的发展为药物个体化治疗提供了重要的技术支持。
基于药物代谢动力学研究的结论，可以根据患者的个体差异制定合理的治疗方案和剂量方案，有效降低药物的不良反应和副作用。
药物代谢动力学
第三章药物代谢动力学学习目标：1.掌握药物的体内过程（吸收、分布、代谢、排泄）、首关消除（首关效应）、酶诱导剂和酶抑制剂、恒比消除和恒量消除、半衰期、稳态血药浓度、生物利用度等概念。
2.熟悉表观分布容积概念。
3.了解其他内容。
基础知识一、药物的跨膜转运：（一）被动转运：简单扩散、滤过、易化扩散。
（二）主动转运。
二、药物的体内过程：吸收、分布、生物转化和排泄。
（一）吸收 : 药物从给药部位进入血液循环的过程。
给药的途径：1.口服给药：首关消除（首关效应、首关代谢、第一关卡效应）：口服药物在从胃肠道进入肠壁细胞和门静脉系统首次通过肝脏时被部分代谢灭活，使进入体循环的有效药量减少的现象。
2.舌下给药：3.直肠给药：4.皮下注射及肌内注射：5.静脉注射和静脉点滴：6.吸入给药：7.皮肤、粘膜给药：（二）分布：药物吸收后从血液循环到达机体各个部位和组织的过程。
影响吸收的因素：血浆蛋白结合率、局部器官血流量、药物与组织的亲和力、体液PH值、体内屏障（血脑屏障、胎盘屏障、血眼屏障）。
（三）生物转化（代谢）：进入机体内的药物发生的化学结构变化的过程。
生物转化的主要器官是肝脏。
1.生物转化的意义：灭活和活化。
2.生物转化的方式：i相反应：氧化、还原和水解反应，n相反应：结合反应。
3.药物生物转化酶系：（ 1）微粒体酶（ 2）非微粒体酶4.酶诱导与酶抑制（ 1）酶诱导：酶活性增强。
药酶诱导剂凡能使肝药酶活性增强或合成增多的药物。
（ 2）酶抑制：酶活性降低。
药酶抑制剂凡能使肝药酶活性降低或合成减少的药物。
（四）排泄：药物原型及其代谢产物经排泄器官或分泌器官排出体外的过程。
排泄的主要器官是肾脏。
1.肾排泄：肾小球滤过、肾小管分泌、肾小球重吸收。
2.胆汁排泄：肝肠循环（肠肝循环）：药物随胆汁流入肠腔内重新被吸收入血。
3.乳汁排泄：4.其它：唾液、汗腺等。
三、药物代谢动力学的一些概念：（一）药物消除动力学：1. 恒比消除（一级消除动力学）：单位时间内消除恒定比例的药物。
药物代谢动力学在临床药学中的应用研究
药物代谢动力学在临床药学中的应用研究引言药物代谢动力学是药物在体内被代谢和清除的过程，对于临床药学具有重要的意义。
药物代谢动力学研究可以帮助我们了解药物在体内的代谢途径、药效的产生机制，以及药物在不同人群中的药代动力学变化。
本文将探讨药物代谢动力学在临床药学中的应用研究。
一、药物代谢动力学的基本概念药物代谢是指药物在体内经过一系列化学反应转化成代谢产物的过程。
药物代谢动力学则是研究药物代谢的速度和机制。
药物代谢通常发生在肝脏，也可在肾脏、肠道和肺部等器官进行。
代谢反应主要包括氧化、还原、水解和甲基化等。
二、药物代谢动力学在药代动力学研究中的应用药代动力学研究是研究药物在体内的吸收、分布、代谢和排泄过程。
药物代谢动力学是药代动力学的一个重要组成部分，通过研究药物的代谢速度和途径，可以了解药物在体内的药效和毒性，指导药物的临床应用。
例如，药物代谢动力学可以帮助我们确定药物的剂量，避免药物在体内的蓄积和毒性，提高治疗效果。
三、药物代谢动力学在药物相互作用研究中的应用药物代谢动力学也可以帮助我们研究药物之间的相互作用。
药物相互作用是指一种药物影响另一种药物在体内的代谢和效果的情况。
通过研究药物的代谢途径和药物的药代动力学参数，可以预测药物之间是否存在相互作用，从而避免不良反应和提高治疗效果。
四、药物代谢动力学在个体化用药中的应用个体化用药是根据个体的基因型、表型和生活习惯等因素，为患者量身定制药物治疗方案。
药物代谢动力学可以帮助我们了解不同个体之间药物代谢的差异，指导个体化用药。
例如，一些基因多态性导致某些患者对某种药物的代谢速度较快或较慢，通过研究药物代谢动力学可以调整药物的剂量，减少不良反应。
五、结论药物代谢动力学在临床药学中具有重要的应用价值。
通过深入研究药物代谢动力学，可以更好地了解药物在体内的代谢特点，指导合理用药，提高治疗效果，降低不良反应。
在未来的研究中，我们应该进一步深入探讨药物代谢动力学的机制，提高个体化用药的水平，为临床药学的发展做出更大的贡献。
药物代谢动力学在临床用药中的应用
药物代谢动力学在临床用药中的应用随着药物研发和临床应用的不断深入，药物代谢动力学在临床用药中的应用逐渐成为研究的热点之一。
药物代谢动力学主要研究药物在人体内的代谢过程及其动力学特征，通过研究药物的代谢途径、代谢产物、代谢酶等参数，可以为临床用药提供科学依据，指导用药方案的制定，提高药物治疗效果，减少药物不良反应。
一、药物代谢动力学的基本概念药物代谢动力学是研究药物在体内代谢过程的一门科学，主要包括药物在体内的吸收、分布、代谢和排泄等过程。
其中，药物代谢是指药物经过生物体内代谢酶的作用，转化为代谢产物的过程。
药物的代谢通常发生在肝脏，也可以在肾脏、肠道等部位发生。
药物代谢动力学研究药物代谢的速度、代谢产物的结构、代谢途径、代谢酶的种类和活性等参数，可以为药物的药效学、毒理学、药代动力学等研究提供依据。
二、药物代谢动力学在临床用药中的应用1. 个体化用药药物代谢动力学研究表明，不同个体对同一种药物的代谢速度存在差异。
有些人代谢速度较快，药物在体内的清除速度较快，需要增加药物的剂量才能达到治疗效果；有些人代谢速度较慢，药物在体内的滞留时间较长，对药物的剂量要求较低。
因此，了解患者的药物代谢动力学特征，可以根据个体差异，选择最适合的药物剂量和用药方案，实现个体化用药，提高治疗效果。
2. 预测药物的药效和毒性药物代谢动力学研究可以揭示药物在体内的代谢途径和代谢产物，预测药物的药效和毒性。
通过研究药物的代谢途径和代谢产物的活性，可以了解药物的治疗效果和毒性发生的机制，指导用药方案的制定。
例如，一些药物经过代谢后产生的活性代谢产物可能具有毒性，药物代谢动力学研究可以提醒临床医生注意药物的毒副作用。
3. 药物相互作用药物代谢动力学研究还可以揭示药物之间的相互作用。
有些药物可能通过影响代谢酶的活性和代谢途径，影响其他药物的代谢，导致药物浓度的变化和药效的改变。
因此，在临床用药中，需要考虑药物之间的相互作用，避免药物不良反应的发生。
临床药物代谢动力学
◆ 胎儿和新生儿药物代谢 酶 活性很低，常规剂量就可出 现很强毒性。
◆老年人的药物代谢功能会 降低。
n 性别: CYP2C19活性，女性＞男 性
o 3.病理因素 ：肝炎患者药物代谢减慢
o 4.药物相互作用
o 酶诱导剂：苯巴比妥、其他巴比妥类药物、苯妥英钠 、卡马西平、利福平等 o 酶抑制剂：氯霉素、异烟肼、西咪替丁等，
结合率＜20%，与血浆蛋 白结合低
o弱酸性药物主要与白蛋白结 合（水杨酸钠80-90%）
o②弱碱性药物主要与α1酸性 糖蛋白或脂蛋白结合（如奎尼 丁80%）
o③许多内源性物质及维生素 等主要与球蛋白结合
（糖皮质激素-CBG 80%，10%结合白 蛋白）
o这种结合是可逆的，结合与解离 处于动态平衡。
血浆蛋白结合率 临床意义：
2）主要经胆汁排泄而非肾脏排泄的药物，当肾功能 不全时，可不必调整剂量 3）药物从胆汁排出量大时，有肝肠循环的药作用时 间延长
肝肠循环（hepatoenteral circulation） 由胆汁排入十二指肠的部分药物可再经肠 黏膜上皮细胞吸收，经门静脉到肝脏后重 新进入体循环。
如洋地黄毒苷
o 肝肠循环延迟药物排泄（半衰期延长 ），延长作用时间
影响药物分布的因素：
o血浆蛋白结合率： o器官血流量 o细胞膜屏障：
n 血脑屏障 n 胎盘屏障
o体液PH
n 细胞内液PH7.0，细胞外液7.4 n 弱酸性药在细胞外液浓度高，不易进入细胞内
o药物与组织亲和力 o药物转运体
血浆蛋白结合率
药物血浆蛋白结合率%= 【结合药物的浓度】/【 总浓度】
结合率＞90%，表示高度 结合；
老年人血浆蛋白含量减少
临床前药代动力学
转运 transportation
转化 transformation
消除 elimination
ADME
21
Drug at site of administration
1. Absorption (input)
Drug in plasma
2. Distribution
Drug in tissues
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➢肌内注射 ✓较安全 ✓有吸收过程，但吸收程度高，与静脉注射 相当 ✓容量一般为2~5ml ✓溶液、乳剂、混悬剂 ✓溶媒为水、复合溶媒 ✓以油为溶媒可以缓释
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➢皮下与皮内注射 ✓血流慢 ✓局麻药、长效胰岛素、植入剂、油混悬剂 ✓皮下注射容量1~2ml ✓皮内注射容量0.1~0.2ml ✓皮内注射药物难以进入体循环，一般用作 诊断与过敏试验
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➢剂型因素
✓口腔黏膜的渗透能力遵循pH分配学说，受脂溶性、解离度、 分子量的影响。
✓舌下给药制剂药物渗透能力强，吸收迅速，生物利用度高。 但易受唾液冲洗作用影响大。主要适用于溶出迅速、剂量小、 作用强的药物。如脂溶性药物，可以为片剂、喷雾剂等
✓颊膜吸收较舌下慢，药物停留时间短，生物粘附制剂可提高 滞留与吸收
剂
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溶液型注射剂
✓ 混合溶媒：注射后药物可能析出；
安定注射液，疗效不如口服好
✓ 严重偏离生理pH的溶媒： 在组织液的pH下可析出沉淀
✓ 渗透压：低渗→被动扩散速率↑； 高渗→被动扩散速率↓；
✓ 以油为溶媒：扩散慢而少，肌注形成贮库而缓慢吸收 ✓ 高分子附加剂：提高粘度，产生延效作用
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混悬型注射剂
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二、影响注射给药吸收的因素
（血管外注射）
影响药物扩散速度和注射部位血流的因素 ➢生理因素 ➢药物的理化性质 ➢剂型因素
临床执业医师备考：药物代谢动力学
临床执业医师备考：药物代谢动力学2017年临床执业医师备考：药物代谢动力学药物代谢动力学简称药代动学或药动学，主要是定量研究药物在生物体内的过程(吸收、分布、代谢和排泄)，并运用数学原理和方法阐述药物在机体内的动态规律的一门学科。
简介药物代谢动力学(pharmacokinetics)简称药代动学或药动学，主要是定量研究药物在生物体内的过程(吸收、分布、代谢和排泄)，并运用数学原理和方法阐述药物在机体内的动态规律的一门学科。
确定药物的给药剂量和间隔时间的依据，是该药在它的作用部位能否达到安全有效的浓度。
药物在作用部位的浓度受药物体内过程的影响而动态变化。
在创新药物研制过程中，药物代谢动力学研究与药效学研究、毒理学研究处于同等重要的地位，已成为药物临床前研究和临床研究的重要组成部分。
包括药物消除动力学一级消除动力学:单位时间内消除的药量与血浆药物浓度成正比，又叫恒比消除零级消除动力学：单位时间内体内药物按照恒定的量消除，又叫恒量消除药物代谢动力学的重要参数：1、药物清除半衰期(half life，t1/2)，是血浆药物浓度下降一半所需要的时间。
其长短可反映体内药物消除速度。
2、清除率(clearance，CL)，是机体清除器官在单位时间内清除药物的血浆容积，即单位时间内有多少体积的血浆中所含药物被机体清除。
使体内肝脏、肾脏和其他所有消除器官清除药物的总和。
3、表观分布容积(apparent volume of distribution，Vd)，是指当血浆和组织内药物分布达到平衡后，体内药物按此时的血浆药物浓度在体内分布时所需的体液容积。
4、生物利用度(bioavailability，F)，即药物经血管外途径给药后吸收进入全身血液循环药物的相对量。
可分为绝对生物利用度和相对生物利用度。
基本结构细胞膜和亚细胞膜(线粒体膜、微粒体、细胞核膜、小囊泡膜)总称为生物膜。
生物膜主要由蛋白质(60-75%)与不连续的脂质双分子层(25-40%，主要是磷脂)所组成。
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特点：①不需要载体 ②不消耗能量 ③转运时无饱和现象 ④不同药物同时转运时无竞争性抑制现象 ⑤当膜两侧浓度达到平衡时转运即保持在动态稳定水平
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精选课件
影响跨膜转运的药物理化性质：
（1）分子量 （2）溶解性 指药物具有的脂溶性和水溶性。 （3）解离性
离子障（ion trapping） 是指非离子型药物可以自由
载体对药物有特异的选择性，且转运能力 有饱和性。
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三、膜动转运
1.胞饮（pinocytosis） 2.胞吐（exocytosis）
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精选课件
2.2 药物的体内过程
药物从进入机体至离开机体，可分为四个
过程：
吸收（absorption）
转运
分布（distribution）
代谢（metabolism）
4
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2.1 药物的跨膜转运
消化道 皮肤 肺
间血 隙液
皮下 肌肉
5
细 胞 膜
精选课件
药物通过细胞膜的方式：
（一）简单扩散（simple diffusion） （二）滤过 （三）易化扩散（passive diffusion）
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精选课件
简单扩 散 膜孔滤过 载体转运 外 内
一、被动转运(passive transport)
亲脂
代谢
I相
II相
无活性
结合
活性或
结合 结合
排 泄
亲水
（四）细胞色素P450单氧化酶系
专一性酶
AChE COMT MAO
非专一性酶 肝脏微粒体混合功能酶系统，主要的酶为细胞色
素P-450（cytochrome P-450,CYP）
家族
亚家族
酶个体
CYP2
CYP2C
CYP2C19
在人类肝中与药物代谢有关的 P-450为CYP3和 CPY2C，约有1/3的药物是被CYP3A4所代on-CYP enzymes
CYP2B6 CYP2C8 CYP2C9
CYP3A4/5/7
CYP2C19 CYP 2D6 CYP2E1
[离子型] [非离子型]
10000 1
=
[离子型] [非离子型]
分 100
子
B
型
药
物
浓
度 50
（%）
20
-3 低pH
-2 -1
0
1
pH-pKa
HA
2
3
高pH
二、主动转运（active transport）
是药物以载体及需要能量的跨膜运动，不 依赖于膜两侧药物的浓度差，药物可以从低浓 度的一侧向高浓度的一侧跨膜转运。
药物在通过肠粘膜及肝脏时部分被 代谢灭活，而进入体循环的量减少。
16
精选课件
影响吸收的因素：
理化因素 分子量、脂溶性、解离度、药物pH。
胃肠血流量 溶解度及溶解速率
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精选课件
生物利用度(bioavailability, F)
指经过肝脏首关消除后能被吸收进入体循环的药物相对量 和速度。
公式为：
转化
排泄（excretion）
简称ADME系统
15
精选课件
一、吸收（absorption）
指药物自给药部位向血液循环中转运的过程。 途径：口服、舌下、直肠、吸入、皮肤、肌注、皮
下注射和静脉注射。 吸收速度：
吸入 舌下 直肠 肌注 皮下 口服 透皮
首关消除（first-pass elimination）
药学等效性（pharmaceutical equivalence） 治疗等效性（therapeutic epuivalence）
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精选课件
二、分布（distribution）
分布是药物自血液向组织、细胞间液和细胞内液 转运的过程。是药物自血浆消除的方式之一。 影响因素：
理化性质（药物的酸碱度及体液的pH） 与血浆蛋白结合 机体的各种屏障 血脑屏障（blood-brain-barrier）
pKa 即弱酸性或弱碱性药物在50% 解离时的溶液pH值。
例：丙磺舒的pKa=3.4
胃液pH=1.4
10pH-pKa=
[离子型] [非离子型]
101.4-3.4=
[离子型] [非离子型]
1 100
=
[离子型] [非离子型]
血液pH=7.4
10pHpKa=
[离子型] [非离子型]
107.4-3.4=
组织
代谢
药物作用部位
三、代谢（生物转化）
(一)药物的代谢作用 代谢是指药物在体内发生的化学变化
(二)药物代谢的步骤 Ⅰ相反应
氧化、还原、水解
Ⅱ相反应
结合
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精选课件
（三）转归
1.失活（inactivation） 2.活化（activation） 3.仍保持活性，强度改变
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精选课件
药物
药物 药物
穿透，离子型药物被限制在膜的一侧的现象。
9
精选课件
弱酸或弱碱药物的解离
Handerson-Hasselbalch公式
以弱酸药物为例
HA Ka
H+ + A-
[H+] [A-] Ka = [HA]
[A-] pKa = pH log [HA]
[A-] 10pH-pKa = [HA]
当pH = pKa时， [HA] = [A-]
胎盘屏障（placental barrier） 血眼屏障（blood-eye-barrier ）
亲和力
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精选课件
与血浆蛋白的结合
清蛋白、β-球蛋白、酸性白蛋白等。
游离型 （free drug）
结合型 （bound drug）
发挥药理作用 跨膜转运 代谢排泄
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暂时的贮库
精选课件
给
血液
药
部
位
游离型药物 血浆蛋白 结合型药物 结合物 代谢物
体内药物总量
F=
A D
×100%
AUC（血管外给药）
绝对生物利用度F = AUC（血管内给药） ×100%
相对生物利用度F’=
AUC（受试药） AUC（标准药）
×100%
给药量
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生物等效两性药（品含b相io同e量q的u同iv一a活le性n成c分e，）
有相同剂型，符合同样或可比较的质量
指实验标药准则品两认和制为参剂它比含们药相药同品学活在等性效相成同分的，试有验相同条剂件下， 以差相 异同 。剂量型 效给， 性药并 则，且认其临为活床两显药性示治成具疗分有等吸相效收同程安度全性和和速有度无
临床药理学
石 卓（shi-zhuo@） 吉林大学白求恩医学院药理学系
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精选课件
临床药物代谢动力 学
2
精选课件
药物效应动力学
（Pharmacodynamics）
药物代谢动力学
（Pharmacokinetics）
主要研究内容为两部分：
❖药物的体内过程（吸收、分布、代谢和排泄） ❖药物在体内随时间变化的速率过程