第八章 多室模型
药物动力学的非房室模型分析
计算AUC, 实际上就是一个非房室药动学分析
（noncompartment analysis）方法。许多药品动
力学参数包含生物利用度、总体去除率、表观分
布容积、药品转变成某代谢物剂量份数、平均稳
态血药浓度都可用非房室模型分析法求出。
药物动力学的非房室模型分析
2/18
第一节 统计矩理论基础 统计矩(statistical moments)已广泛用于化工技术数 据解析, 1925年Oppenheimer就用统计矩解析人体内甲 状腺素代谢与分布。将统计矩理论首先系统应用到药 品动力学是Yamaoka及Cutler（1978）。Benet（1979） 描述了稳态条件下表观分布容积非房室模型分析方法。 1980年Riegelman与Collier应用统计矩理论分析了药品
tss=-3.32
t
1 2
lg(1-fss)
=-3.32×0.693MRTi.v.lg(1-fss)
=-2.3 MRTi.v.lg（1-fss）
（9.16）
药物动力学的非房室模型分析
12/18
第三节 实例计算 利用统计矩计算药品动力学参数时，确定 零阶矩曲线下面积（AUC）和一阶矩曲线下面
积最为关键。 例: 经过交叉试验设计给某一动物使用某种 药品，经不一样路径给药后，所得数据如表9-
2.02
直肠 5.0
栓剂 浓 度（μg/ml）
0 2.54 3.82 7.54 10.72 12.66 11.86 11.03 9.50 8.60 7.21 5.01 3.88
2.41
口服 6.5
水剂
0 25.00 30.00 35.60 35.00 28.80 24.15 18.05 14.99 12.37 10.84 7.24 5.25
生物药剂学与药物动力学考试复习资料
生物利用度：指剂型中的药物被吸收进入体循环的速度与程度。有相对生物利用度（ ）和绝对生物利用度（ ）。
绝对生物利用度：是药物吸收进入人体循环的量与给药剂量的比值，是以静脉给药制剂为参比制剂获得的药物吸收进入人体循环的相对量。
多剂量给药：指药物按一定的剂量、一定的给药间隔，经多次给药后才能达到并保持在一定的有效血药浓度范围内的给药方法。
平均稳态血药浓度：当多剂量给药达稳态后，在每个间隔时间内的C-t曲线下面积为一恒定值。将这一面积与间隔时间τ的商，称为平均稳态血药浓度。
负荷剂量：一般临床上常采取首次给药剂量加大的方法，实现快速达到有效治疗浓度的目的，以后药量仅给以维持剂量即可。这种首次给予的较大剂量称为负荷剂量或首剂量。
5.药物代谢反应：Ⅰ相反应——引入官能团（氧化、还原、水解）大多脂溶性药物代谢后生成极性基团，极性增大，脂溶性降低，利于排泄。
Ⅱ相反应——结合反应，药物的极性基团；Ⅰ相反应生成极性基团与机体自身成分结合（Ⅰ相反应生成物可能直接排泄出去，或经结合反应以结合物形式排泄）。㈠葡萄糖醛酸结合。二磷酸尿苷葡萄糖醛酸（UDPGA）㈡硫酸结合。磷酸腺苷-5-磷酸硫酸酯（PAPS）㈢氨基酸结合。㈣谷胱甘肽结合。㈤甲基结合。㈥乙酰化反应
第二章口服药物的吸收
1.药物的跨膜转运机制：（一）被动转运（单纯扩散、膜孔转运）；（二）载体媒介转运（促进扩散、主动转运）；（三）膜动转运（胞饮与吞噬、胞吐）
2.被动转运的特点：
(1)从高浓度侧向低浓度侧的顺浓度梯度转运；
(2)不需要载体，膜对药物无特殊选择性；
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。
专业基础课-《生物药剂学与药代动力学》课程教学大纲
《生物药剂学与药代动力学》课程教学大纲适用对象：药学专业学生（学分：2 ；学时： 36小时）一、课程的性质和任务：《生物药剂学与药物动力学》是研究药物及其制剂在生物体内的动态过程并应用数学分析手段来处理的一门课程。
主要内容包括药物在生物体内吸收、分布、代谢和排泄过程及其影响因素。
采用隔室模型、非线性动力学或统计矩分析药物体内过程，并将药物动力学参数应用于新药研发。
生物药剂学和药物动力学。
二者既相互独立又相互联系，生物药剂学是解析药物体内过程的机制的学科，而药物动力学是定量描述药物体内过程的学科。
本课程要求学生掌握影响药物体内吸收、分布、代谢和排泄四个过程的生理因素和剂型因素。
计算药物动力学参数的方法。
熟悉生物药剂学原理在制剂设计尤其是缓控释制剂中的应用。
了解药物的生物利用度和药物动力学在临床药学和新药研发中的应用。
教材选用刘建平主编《生物药剂学与药物动力学》（第5版），人民卫生出版社2016年出版。
二、教学内容和要求（含每章教学目的、基本教学内容和教学要求）：三、课程的重点和难点：1、各种药代动力学模型的定义,使用,和参数的计算。
2、不同的剂量和给药方案计算。
四、参考性教学时间安排：五、实践（实验）教学环节（含实验项目、实践内容）：六、教材和主要参考书：《Basic Pharmacokinetics》，Michael C. Makoid, Phillip J. Vuchetich，Umesh V. Banakar. The Virtual University Press刘建平.《生物药剂学与药物动力学》第5版。
北京：人民卫生出版社，2016七、其他说明：注：1、表格不够可自行添加。
2、范文可参见教务处主页上教学大纲一栏中土木系教学大纲。
生物药剂学与药物动力学计算题
第八章 单室模型例1给某患者静脉注射一单室模型药物，剂量 1050 mg ，测得不同时刻血药浓度数据如下：试求该药的 k ，t1/2，V ，CL ，AUC 以及 12 h 的血药浓度。
解：（1）作图法根据 ，以 lg C 对 t 作图，得一条直线（2）线性回归法采用最小二乘法将有关数据列表计算如下：0lg 303.2lg C t kC +-=计算得回归方程： 其他参数求算与作图法相同 例2某单室模型药物静注 20 mg ，其消除半衰期为 3.5 h ，表观分布容积为 50 L ，问消除该药物注射剂量的 95% 需要多少时间？10 h 时的血药浓度为多少？例3静注某单室模型药物 200 mg ，测得血药初浓度为 20 mg/ml ，6 h 后再次测定血药浓度为 12 mg/ml ，试求该药的消除半衰期？ 解：例4 某单室模型药物100mg 给患者静脉注射后，定时收集尿液，测得累积尿药排泄量X u 如下，试求该药的k ，t 1/2及k e 值。
t (h) 0 1.0 2.0 3.0 6.0 12.0 24.0 36.0 48.0 60.0 72.0 X u (mg)4.027.77 11.26 20.41 33.88 48.6355.0557.84 59.0659.58例6 某一单室模型药物，生物半衰期为 5 h ，静脉滴注达稳态血药浓度的 95%，需要多少时间？ 解：例5 某药物静脉注射 1000 mg 后，定时收集尿液，已知平均尿药排泄速度与中点时间的关系176.21355.0lg +-=t C u ∆X为 ，已知该药属单室模型，分布容积 30 L ，求该药的t 1/2，k e ，CL r以及 80 h 的累积尿药量。
解：例7 某患者体重 50 kg ，以每分钟 20 mg 的速度静脉滴注普鲁卡因，问稳态血药浓度是多少？滴注经历 10 h 的血药浓度是多少？（已知 t 1/2 = 3.5 h ，V = 2 L/kg ）解题思路及步骤：① 分析都给了哪些参数？ ② 求哪些参数，对应哪些公式？ ， ③ 哪些参数没有直接给出，需要求算，对应哪些公式？例8 对某患者静脉滴注利多卡因，已知 t 1/2 = 1.9 h ，V = 100 L ，若要使稳态血药浓度达到 3 mg/ml ，应取 k 0 值为多少？解题思路及步骤： ① 分析都给了哪些参数？② 求哪些参数，对应哪些公式？③ 哪些参数没有直接给出，需要求算，对应哪些公式？例9 某药物生物半衰期为 3.0 h ，表观分布容积为 10 L ，今以每小时 30 mg 速度给某患者静脉滴注，8 h 即停止滴注，问停药后 2 h 体内血药浓度是多少？解题思路及步骤：① 分析都给了哪些参数？② 求哪些参数，对应哪些公式？ C=C 0 + e -ktkV k C ss 0=)1(0kt e kV k C --=1/200.693L 100250h /mg 12006020t k V k ==⨯==⨯=）（）（kV k C ss 0=kVC k ss 0=1/20.693t k =③ 哪些参数没有直接给出，需要求算，对应哪些公式？例10 给患者静脉注射某药 20 mg ，同时以 20 mg/h 速度静脉滴注该药，问经过 4 h 体内血 药浓度多少？（已知V = 50 L ，t 1/2 = 40 h ） 解：例11 地西泮治疗癫痫发作所需血药浓度为 0.5-2.5 mg/ml ，已知 V = 60 L ，t 1/2 = 55 h 。
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n
Re R 2 (Ci Ci )2
i 1
AIC数值越小，表示模型拟合的效果越好。
2019-5-7
4
2.303
Cr A e t
lg C r t lgA 2 . 303
5/7/2019
第一节 静注
3、药动学参数
Ct＝0时Ake12t kB21ek t10
Ck100
Ak 21
B
k12 VC AkX210Bk10
C0 Xk021/VkC10
B
X0(k 21 ) VC( )
k 21 A B A B
1、模型的建立
dXa kaXa dt
dXC kaXa k 21 XP k12 XC k10 XC dt
dX P k 12 X C k 21 X P dt
5/7/2019
第三节 血管外给药
2、血药时间关系
C kaFX0(k21ka) ekat kaFX0(k21) et kaFX0(k21) et
VC(ka)( ka)
VC(ka )( )
VC(ka)()
N
a 吸收相
L
M
b 分布相
c 消除相
第三节 血管外给药
C N eka t L e t M e t ka ,
t充分大时, Nekat , Let 0
C' M e t
logC' t log M 2.303
作图，根据截距和斜率可求得和M
第四节 隔室模型的判别
1、作图法
作lgC-t图，对于静注给药如果是呈一条直线或基本上是直 线，说明是静注一室模型。如果明显不呈一条直线，说明 可能是二室模型或者是三室模型。
如果是血管外途径给药，同样作 lgC-t曲线图，在最大血药 浓度出现后即后吸收相或消除相，呈一直线关系，可初步 判定为一室模型，如果不是一条直线，说明可能是为二室 模型或三室模型。
B
X0(k 21 ) VC( )
C A e t B e t
5/7/2019
第一节 静注
3、药动学参数
，t充分大时
C A e t B e t
C Be t
2.303
lgC t lgB 2.303
5/7/2019
第一节 静注
3、药动学参数
Cr C B e t
C A e t B e t
AIC= NlnRe+2 P
其中，N是实验数据点数； P代表参数的数目 ,为
隔室数的2倍；Re是权重残差平方和，其 Re可定义
如下：
n
Re Wi (Ci Ci )2
i 1
2019-5-7
其中，Wi是权重系数，通常取实测值的倒数或取 实测值平方的倒数。数据在高浓度范围内的准确
度比低浓度大时，权重系数 Wi=1，此时的Re值和 残差平方和计算方法一样，即 Wi=1时
i 1
n
C
2 i
i 1
其中：γ2为模型确定系数； Ci为实测血药浓度；Ci 为通过 模型计算出的理论血药浓度。 γ2值大者为优。
2019-5-7
第四节 隔室模型的判别
4、AIC判别法
AIC是英文Akaike's Information Criterion 的简 称。在编制药物动力学计算机程序时，常用 AIC作 为选择线性药物动力学模型的指标。其定义为：
第三节 血管外给药
第一残数浓度
Cr1 C M e t N eka t L e t
ka t充分大时, ekat 0
Cr1 L e t
log Cr1 t log L 2.303
作图，根据截距和斜率 可求得和L
第三节 血管外给药
第二残数浓度
Cr 2 Cr1 L e t N eka t Cr 2 N eka t
5/7/2019
第一节 静注
2、血药时间关系
XC
X0( k21)
e
t
X0(k 21
)
e
t
XC VC C
C
X0( k 21) VC( )
e
t
X0(k 21 ) VC( )
e
t
5/7/2019
1
biopharmaceutics
第一节 静注
2、血药时间关系
A
X0( k 21) VC( )
2
biopharmaceutics
第二节 静滴
2、血药时间 关系(滴注停止后 )
t t'T
C
k0( k 21)(1 VC (
eT )
)
e
t
'
k0(k 21 )(1 VC (
eT )
)
e
t'
A
1
T eT
R
R
S
C R e t ' S e t '
B
T 1 eT
Sቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
第三节 血管外给药
biopharmaceutics
第八章 多室模型
单室模型是把机体当做一个均匀分布系统，即药物在 体内分布过程能在瞬间达到平衡状态。
然而大部分药物在体内的分布不是瞬间完成的。药物 进入血液后，可能在瞬间分布到肝、肾等血流灌注较丰富 的组织，并取得平衡，可把这群组织看作 中央室；对于血 流灌注不足组织如脂肪组织，骨组织等，药物在其中呈逐 渐分布的过程，必须经过一定的时间后才能达到分布平衡， 可把这群组织归属为 外周室。
第一节 静注
1、模型的建立
dXC k 21XP k12 XC k10 XC dt d X P k 12 X C k 21 X P dt
5/7/2019
第一节 静注
2、血药时间关系
XC
X0( k 21)
e t
X0(k 21
)
e
t
XP k12X0（e t e ）t
5/7/2019
第一节 静注
2、血药时间关系
分布相速 度常数
（k12 k 21 k10） (k12 k 21 k10)2 4k 21 k10 2
消除相速 度常数
（k12 k 21 k10） (k12 k 21 k10)2 4k 21 k10 2
5/7/2019
第一节 静注
2、血药时间关系
k12 k21 k10 k21k10
第二节 静滴
1、模型的建立
dXC k0 k 21XP k12 XC k10 XC dt d X P k 12 X C k 21 X P dt
5/7/2019
第二节 静滴
2、血药时间关系(滴注期间)
C
k0 (1 VCk10
k10
e t
k10
e t )
T
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Css k0 VCk10
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第四节 隔室模型的判别
2、残差平方和判断法
残差平方和定义为：
n
R 2 (Ci Ci)2
i 1
其中R2表示残差平方和； Ci为实测浓度；Ci 为
计算所得到的理论浓度。其值小者为优。
2019-5-7
第四节 隔室模型的判别
3、拟合度γ2法
n
n
Ci2 (Ci Ci)2
2 i1
log Cr 2 ka t log N 2.303
作图，根据截距和斜率 可求得ka和N
3
biopharmaceutics
第三节 血管外给药
模型参数的求法
k 21
L (ka ) M (ka ) L(ka ) M (ka )
k10 k 21
k12 k 21 k10