药代动力学计算公式
药代动力学auc
药代动力学auc药代动力学，简称PK，是药物研究中的一个重要的分支，它是指通过观察药物在体内被细胞、组织和细胞共同吸收、分布、代谢和排出的过程，以及这些过程对药物疗效和安全性的影响，从而更好地理解药物的作用机制，并确定最佳的临床用药方案，为患者获得最佳的药物疗效和最小的不良反应提供参考的学科。
AUC是药代动力学中的一个重要指标，它是指药物在体内的有效浓度（即药物在组织中的细胞摄取量）与时间曲线。
AUC是用来表示药物在体内有效暴露水平的重要指标，是药物疗效和安全性的重要参数。
1、药代动力学AUC的概念及特征AUC是药代动力学中的一个重要指标，代表药物在体内有效暴露水平。
AUC是由数值构成的参数，它可以作为一个定量的指标，可以描述药物在体内的有效暴露量，从而更好地了解药物的药动学特性和安全性。
AUC的值可以用来反映药物在体内的血浆浓度和影响疗效的因素，包括药物的吸收特性、分布和清除特性。
2、药代动力学AUC的计算方法AUC的计算可以通过两种不同的方法完成：测量法和模拟法。
（1）测量法：测量法主要是指将体内血浆药物浓度（C）和时间（t）作为输入参数，用公式C×t来计算AUC。
（2）模拟法：模拟法主要是指根据药物的特性，构建药物动力学模型来估算AUC，例如基于两室模型的模拟法，即用一组参数对药物的动力学行为进行模拟，从而估算AUC。
3、药代动力学AUC的临床意义AUC是一个重要的药物疗效和安全性测量指标，它能够反映药物在体内的有效程度，可以根据AUC值来确定药物的药动学特性和安全性，从而为临床使用提供参考。
AUC值能够评估药物的药代动力学性质，从而研究不同药物的个体差异以及患者的最佳剂量和用药间隔，以及药物的安全性评价，帮助医师采用最佳临床用药方案，让患者获得最佳的药物疗效。
结论药代动力学AUC反映药物在体内的有效暴露水平，是药物疗效和安全性重要的参数，有助于选择最佳的用药方案，以求获得最佳的治疗效果。
临床药理学03-2第三章临床药代动力学与给药方案
CV e0.693 / t1 / 2t d
CVd 2t / t1/ 2
例1：某镇痛药t1/2=2h，Vd=100L，血浓低于 0.1mg/L时痛觉恢复，为保持手术后6h不痛，求 给药剂量D？
方法1
C0=?
D C 0Vd CtektVd C V e t d 0.693/t1/ 2t CtVd 2t / t1/ 2
log C0 = log 100 +0.231*6/2.303 = 2.60 C0 = 398.11μ g/l 代入 所以 D = C0 Vd = 398.11×100 = 39.8≈40 mg
口服 C FDka (ekt ekat ) Vd (ka k)
D
CVd (ka k) Fka (ekt e kat
解：将Css =1.44 μg/l， Vd=6 × 50=300L ， k=0.693/40 ，τ=24h代入公式得：
D CssVdkτ F
D= 1.44×300×0.693/40×24）/0.8=224.5 μg
≈0.25mg
临床每日维持量0.25mg
例 5 ： 普 鲁 卡 因 酰 胺 胶 囊 F=0.85, Vd=2.0L/kg。
第三章 临床药代动力学与给药方案
温州医科大学药理教研室 周红宇
第二节 临床给药方案设计与调整
一、给药方案设计
（一）单剂量给药方案
镇痛药，催眠药，肌松药，诊断用药等通常一次性给 药，剂量如何计算？？？
根据药动学参数和有效浓度求剂量，公式如下：
静注
C
C0ekt
D Vd
ekt
D CVd ekt
K =Knr + Kr K ：药物一级消除速率常数 Knr：非肾消除速率常数 Kr：肾消除速率常数 肾功能改变后， Knr保持不变：
药物代谢动力学公式计算总结
Harvard-MIT 卫生科学与技术部HST.151: 药理学原理授课教师: Carl Rosow 博士药物代谢动力学公式计算总结下列公式来自Steven Shafer博士的药理学讲义，对药物代谢动力学有关概念进行了总结和描述。
1.一室模型注射用药时体内药量变化（降低）的速率（公式为一级消除动力学）2.瞬时药物浓度C(t)，其中C0为0时刻时的药物浓度3.半衰期t½，为血浆药物浓度下降一半所需的时间4.根据半衰期可以得到速率常数K5.药物浓度定义为药物剂量与体积的比值，其中X为剂量，V为体积6.一次静脉注射给药中药物的浓度以下式表示，其中X0/V为起始药物浓度7.如果一室模型中药物总清除率以Cl T表示，则药物清除速率可以下式计算8.将第7项和第8项的公式合并为将半衰期的公式带入，可得到更为有意义的公式从公式中可以得到。
当清除率（Cl T）增加，k值增加，半衰期降低；容积（V）增大，k值降低，半衰期增加。
9.如果药物以k0的速率滴注，则达到平衡是药物的浓度以下式表示，其中Css表示稳态浓度10.稳态浓度Css可以通过滴注速率和清除率计算11.半衰期为给药后浓度下降一半所需的时间，同样也可理解为静脉滴注达到稳态浓度的50%时的时间。
一次用药，药物浓度降至起始浓度的25%、13%、6%和3%时分别需经历2、3、4、5个半衰期；恒速静脉滴注，药物浓度达到稳态浓度的45%、88%、94%和97%时分别需经历2、3、4、5个半衰期。
应用这些公式有何意义？1.如果知道注射剂量和药物浓度，则可以计算药物分布体积2.如果知道注射剂量X0、药物分布体积V和速率常数k，则可以计算出任意时刻的药物浓度3.如果知道两个时间点t1和t2，以及相应的浓度C1和C2，则可以计算出速率常数k4.如欲求清除率（一室模型），可以根据速率常数k和分布体积V求得，但若是多室模型，即速率常数k值有多个，或者k和V不知，则可按照以下公式，其中AUC为药时曲线下的面积5.根据欲达到的靶浓度（C target）可以求得出负荷剂量（X loading）6.欲维持靶浓度（C target）恒定，则需要恒速静脉滴注药物，滴注的速度与药物消除的速度相同。
药代动力学主要参数意义及计算
应用：UC常用 于药物的剂量调 整、药物相互作 用研究以及新药 开发过程中的药 代动力学评价。
04
药代动力学参数在药物研发中的应用
药物吸收阶段的预测
预测药物在体内的吸收速率 评估药物在特定组织中的分布情况 预测药物在不同生理条件下的吸收程度 指导药物制剂的改进和优化
药物分布阶段的预测
预测药物在组织中的浓度 分布
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开发新型药物代谢动力学模型满 足个性化治疗需求
加强国际合作与交流共同推动药 物代谢动力学领域的发展
感谢观看
汇报人：
参数计算方法：药代动力学参数的计算方法有多种包括非房室模型和房室 模型等需要据具体研究情况和数据选择合适的计算方法。
药代动力学参数的分类
吸收参数：描述 药物从给药部位 进入血液循环的 速度和程度
分布参数：描述 药物在体内的分 布情况包括组织 分布和细胞内分 布
代谢参数：描述 药物在体内代谢 的情况包括代谢 速率和代谢产物 的性质
表观分布容积（Vd）
定义：指药物 在体内分布达 到平衡后按测 得的浓度计算 药物应占有的
体液容积
计算方法： Vd=给药量/血
药浓度
意义：反映药 物在体内分布 的 广 泛 程 度 Vd 越大药物在体
内分布越广
影响因素：药 物的脂溶性、 组织亲和力、 血浆蛋白结合
率等
清除率（Cl）
定义：清除率是指 单位时间内从体内 清除的药物量与血 浆药物浓度之间的 比值
利用药代动力学 参数制定个性化 的给药方案
通过药代动力学 研究优化给药方 案以提高疗效和 降低不良反应
根据患者的生理 和病理情况调整 给药方案以确保 药物的有效性和 安全性
药理学-药物代谢动力学
排 泄途径
（一）肾脏排泄 （二）胆汁排泄 由胆汁排入十二指肠的药物可由
小肠上皮吸收，并经肝脏重新进入全身循环，这 种小肠、肝脏、胆汁间的循环称为肠肝循环 （enterohepatic circulation）。 （三）乳汁排泄 哺乳期慎用药物 （四）其他途径排泄
第三节 药物代谢动力学
• 一、时量关系
从胃肠道吸收 口服（per os）： (1) 从胃吸收 (2) 从小肠吸收 (3) 从直肠吸收
影响药物从消化道内吸收的主要因素
1. 物理化学因素 2. 生物学因素 (1) 胃肠pH (2) 胃排空速度和肠蠕动 (3) 胃肠食物及其他内容物
3. 首关效应 （first-pass effect），又称 首关消除或首关代谢，它是指某些药 物首次通过肠壁或经门静脉进入肝脏 时被其中的酶所代谢致使进入体循环 药量减少的一种现象。
生物转化的差异性及其影响因素
1. 遗传因素 遗传多态性所致差异 2. 环境因素 (1) 酶的诱导：苯巴比妥是酶诱导剂。 (2) 酶的抑制：红霉素是酶抑制剂。 3. 生理因素与营养状态
种属差异、种族差异和个体差异 4. 病理因素
排 泄（excretion）
---是指体内药物或其代谢物排出体外 的过程，它与生物转化统称为药物消 除（elimination）。
分布
• 分布（distribution）是指吸收入血的药 物随血流转运至组织器官的过程
• 药物的分布速率主要取决于药物的理化性 质、各器官组织的血流量与对药物的通透 性以及药物在组织与血浆的分配比。
药物在血液中的分布
1. 与血细胞结合 2. 与 血 浆 蛋 白 结 合 成 为 结 合 型 药 物
1. 体液pH 2. 器官血流量与膜的通透性 3. 组织细胞结合 4. 体内屏障 (1) 血脑屏障 （blood-brain barrier） (2) 胎盘屏障（placental barrier） 注：所有药物都可进入胎盘循环，只是滞后
药物代谢动力学知识
Pharmacokinetics药代动力学简称药动学，是研究机体对药物的处应用动力学原理与数学模型，定量地描述与概述服给药等）进入机体后，机体对药物的吸收、分布、代谢和排泄过程的“量时”变化或“血药浓度经时吸收disribution）、代谢:ADME药物的体内过程直接影响到药物在其作用部位的浓度和有效浓度维持的时间，从而决定药物作用效果的基础，是临床制定给药方案的依据。
Bound组织器官分布A 消除¾特点：不需载体，无饱和性各药间无竞争性抑制现象 跨膜转运(passive transport)和载体转运被动转运包括:滤过（filtration）简单扩散（simple diffusion)滤过（filtration）：亲水性的膜孔，4埃-40埃，水溶性药物借流体静压或渗透压通过亲简单扩散：绝大多数药物按此方式通过生物膜。
又称脂溶扩散（lipid diffusion)，主要与药物的脂溶性与解离度有关。
非极性、解离度小或脂溶性强的药物容易通过。
大部分药物属于有机弱酸或有机弱碱，解离度影响他们的脂溶性。
pKa：弱酸弱碱类药物在50%解离时的溶液的pH 值。
¾体液对弱碱类药物被动转运的影响¾膜两侧不同状态，弱酸弱碱类药物被动运转达平衡时，膜两侧浓度比较：药物总量¾在膜两侧处于不同状态时，弱酸性药物被动运转达平衡时，膜两侧浓度比的计算方法主动转运特点：可逆浓度差转运有竞争性抑制现象（例：丙磺舒与青霉素）易化扩散(facilited diffusion)特点：不需要能量，有饱和性（例：葡萄糖进入红细胞、维生素B12通过胃粘膜）。
主要影响药物通过细胞膜的因素代谢metabolism排泄excretion吸收：药物从用药部位向血液循环中转运的过程血管内给药途径无吸收过程，血管外给药途径有吸收过程。
¾药物的理化性质：极性、解离度、脂溶性¾给药途径：消化道给药（口腔、胃、直肠）；消化道外给药途径（肌内，皮下，肺等）首关效应口服给药1、口腔吸收：舌下under tongue 起效快，绝大部分药物直接进入体循环.避免首关效应：脂溶性高的药物硝酸甘油：3、小肠及直肠吸收per rectum儿童、呕吐、昏迷时采用；50%不经过肝脏；不规则、不完全、对黏膜有刺激作用。
药代动力学
第三节 药物消除动力学从生理学看，体液被分为血浆、细胞间液及细胞内液几个部分。
为了说明药动学基本概念及规律现假定机体为一个整体，体液存在于单一空间，药物分布瞬时达到平衡（一室模型）。
问题虽然被简单化，但所得理论公式不失为临床应用提供了基本规律。
按此假设条件，药物在体内随时间变化可用下列基本通式表达：dC/dt=kC n 。
C 为血药浓度，常用血浆药物浓度。
k 为常数，t 为时间。
由于C 为单位血浆容积中的药量（A ），故C 也可用A 代替：dA/dt=kC n ，式中n=0时为零级动力学(zero-order kinetics),n=1时为一级动力学(first-order kinetics)，药物吸收时C （或A ）为正值，消除时C （或A ）为负值。
在临床应用中药物消除动力学公式比较常用，故以此为例如以推导和说明。
一、零级消除动力学当n=0时，-dC/dt=KC 0=K （为了和一级动力学中消除速率常数区别，用K 代k ）,将上式积分得:C t =C 0- K t ,C 0为初始血药浓度，C t 为t 时的血药浓度，以C 为纵座标、t 为横座标作图呈直线（图3-6），斜率为K ，当C t /C 0=1/2时，即体内血浆浓度下降一半（或体内药量减少一半）时，t 为药物消除半衰期(half-life time, t 1/2)。
按公式1/2C 0=C 0-Kt 1/2可见按零级动力学消除的药物血浆半衰期随C 0下降而缩短，不是固定数值。
零级动力学公式与酶学中的Michaelis-Menten 公式相似：，式中S 为酶的底物，V max 为最大催化速度，K m 为米氏常数。
当[S]>>K m 时，K m 可略去不计，ds/dt=V max ，即酶以其最大速度催化。
零级动力学公式与此一致，说明当体内药物过多时，机体只能以最大能力将体内药物消除。
消除速度与C 0高低无关，因此是恒速消除。
例如饮酒过量时，一般常人只能以每小时10ml 乙醇恒速消除。
以下与药物分布主要相关的药代动力学参数
药物分布是药代动力学中非常重要的一个环节，它决定了药物在体内的分布及其浓度的变化规律。
而与药物分布主要相关的药代动力学参数包括体积分布（Vd）和蛋白结合率。
1. 体积分布（Vd）：体积分布是指药物在体内各组织和器官中的分布情况。
它反映了药物在体内分布的广泛程度，体积分布越大，说明药物在体内分布越广泛。
体积分布的计算公式为药物总量（D）与血浆中的药物浓度（C）的比值，即Vd = D / C。
体积分布的大小受药物性质和体内组织结构的影响，例如脂溶性较强的药物通常具有较大的体积分布，而亲水性较强的药物则具有较小的体积分布。
2. 蛋白结合率：许多药物在体内会与血浆中的蛋白结合形成复合物，只有游离态的药物才能发挥药理作用。
蛋白结合率反映了药物在体内的分布和代谢状况。
通常情况下，蛋白结合率越高，说明药物在体内的循环时间越长，对药物的代谢和排泄也会产生影响。
在实际应用中，了解药物的体积分布和蛋白结合率有助于合理用药和避免药物不良反应。
对于体积分布较大的药物，需要更加谨慎地控制用药剂量，避免药物在体内过度分布造成不良影响；对于蛋白结合率较高的药物，则需要考虑其在体内的代谢速度，以确保药物能够充分发挥作用。
在临床上，药物分布的研究需要综合考虑药物的理化性质、生物利用度和代谢途径等因素，以便更好地理解药物在体内的行为规律。
药物分布对于药物的疗效和安全性也具有重要影响，因此在临床实践中需要重视对药物分布的监测和评估，以确保患者能够获得最佳的治疗效果。
对于药物分布主要相关的药代动力学参数，深入理解和研究不仅有助于提高药物治疗的效果，还可以为药物的研发和临床应用提供重要的参考依据。
在未来的研究和实践中，需要更加重视药物分布的影响因素和规律，以促进药物疗效的最大化和药物安全性的保障。
药物分布的研究和监测在临床实践中具有重要的意义。
了解药物的体积分布和蛋白结合率可以帮助医生制定更加科学合理的用药方案，以达到最佳的治疗效果。
药物分布的特点也对药物的代谢和排泄产生影响，因此在临床应用中需要重视对药物在体内的行为规律的监测和评估。
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Harvard-MIT 卫生科学与技术部
HST.151: 药理学原理
授课教师: Carl Rosow 博士
药物代谢动力学公式计算总结
下列公式来自Steven Shafer博士的药理学讲义，对药物代谢动力学有关概念进行了总结和描述。
1.一室模型注射用药时体内药量变化（降低）的速率（公式为一级消除动力学）
2.瞬时药物浓度C(t)，其中C0为0时刻时的药物浓度
3.半衰期t½，为血浆药物浓度下降一半所需的时间
4.根据半衰期可以得到速率常数K
5.药物浓度定义为药物剂量与体积的比值，其中X为剂量，V为体积
6.一次静脉注射给药中药物的浓度以下式表示，其中X0/V为起始药物浓度
7.如果一室模型中药物总清除率以Cl T表示，则药物清除速率可以下式计算
8.将第7项和第8项的公式合并为
将半衰期的公式带入，可得到更为有意义的公式
从公式中可以得到。
当清除率（Cl T）增加，k值增加，半衰期降低；容积（V）增大，k值降低，半衰期增加。
9.如果药物以k0的速率滴注，则达到平衡是药物的浓度以下式表示，其中Css表示稳态
浓度
10.稳态浓度Css可以通过滴注速率和清除率计算
11.半衰期为给药后浓度下降一半所需的时间，同样也可理解为静脉滴注达到稳态浓度的
50%时的时间。
一次用药，药物浓度降至起始浓度的25%、13%、6%和3%时分别需经历2、3、4、5个半衰期；恒速静脉滴注，药物浓度达到稳态浓度的45%、88%、94%和97%时分别需经历2、3、4、5个半衰期。
应用这些公式有何意义？
1.如果知道注射剂量和药物浓度，则可以计算药物分布体积
2.如果知道注射剂量X0、药物分布体积V和速率常数k，则可以计算出任意时刻的药物浓
度
3.如果知道两个时间点t1和t2，以及相应的浓度C1和C2，则可以计算出速率常数k
4.如欲求清除率（一室模型），可以根据速率常数k和分布体积V求得，但若是多室模型，
即速率常数k值有多个，或者k和V不知，则可按照以下公式，其中AUC为药时曲线下的面积
5.根据欲达到的靶浓度（C target）可以求得出负荷剂量（X loading）
6.欲维持靶浓度（C target）恒定，则需要恒速静脉滴注药物，滴注的速度与药物消除的速
度相同。
如果首次给药为C target (V)，消除的药物为C target (Cl T)，则药物的维持剂量X maintenance为
练习（Shafer博士）
为了更能清楚地解释基本概念，Rosow博士特意确认我可以给Joe（Rosow博士的一位朋友）计算用药剂量。
我不认识Joe，但我知道Carl正在对Joe用一种新的药物cephprololopam，这是一种抗生素但有β阻断作用和抗焦虑活性。
z Cephprololopam的清除率是 0.2 liters/min.
z分布容积是 20 liters.
z治疗浓度是2μg/ml.
1.药物的半衰期是多少?
答：可以用以下公式计算
2.药物的初始剂量是多少?
答：可以用以下公式计算
3.为了维持药物的治疗浓度，需要的持续输注速度是多少?
答：可以用以下公式计算
4.如果口服药物每天1次，以维持治疗浓度2μ g /ml，假设是完全吸收，应口服多少?
答：可以用以下公式计算
5.如果不考虑吸收过程所用时间，多次口服后，需要多少时间可以达到稳态血药浓度？
答：如果Joe一直按照首次给用的剂量服用，需要4-5个半衰期即276-345分达到稳态血药浓度。