药物代谢动力学的研究
药物代谢动力学与药效学的研究
药物代谢动力学与药效学的研究药物代谢动力学和药效学是药理学的重要分支。
它们是研究药物在体内的转化过程、药效以及影响药效的因素的学科。
历史上，药物代谢动力学和药效学的研究主要借助于实验和临床试验。
随着科技水平的提高和分子生物学、基因工程、计算机技术等学科的发展，药物代谢动力学和药效学的研究也得到了极大的进展。
1. 药物代谢动力学的研究药物代谢动力学是研究药物在体内的代谢、变化和排泄过程的学科。
药物代谢动力学的研究内容包括药物在体内的吸收、分布、代谢和排泄四个过程。
药物代谢主要发生在肝脏，但也有一些药物在肾脏、肺、胃肠道和皮肤等组织器官中发生代谢。
药物代谢动力学的研究方法包括模拟实验、体外实验和动物实验。
模拟实验是利用计算机模拟药物在体内的代谢过程，可以提供药物代谢动力学的数学模型。
体外实验是利用体外器官模型和生物化学技术，研究药物在体外的代谢和药效。
动物实验是利用动物模型研究药物在体内的代谢和药效，以及影响药物代谢和药效的因素。
2. 药功学的研究药功学是研究药物的有效性、安全性、毒性及其作用机制的学科。
药物的有效性是指药物对疾病或症状的治疗效果。
药物的安全性是指药物使用时的副作用和不良反应。
药物的毒性是指药物导致的毒副作用和其对健康的危害。
药物的作用机制是指药物与生物体内的分子、细胞、组织、器官等之间的相互作用过程。
药功学的研究方法包括体内实验和体外实验。
体内实验是在动物体内或人体内研究药物的药效和毒性。
体外实验是利用体外试管实验和细胞培养实验等研究药物的作用机制，可以通过分子生物学技术分析药物与分子的相互作用过程。
3. 药物代谢与药效的相互关系药物代谢和药效是紧密相关的。
药物代谢的速度和方式会影响药物的药效和副作用。
药物的生物利用度、激活与不良反应，都与药物代谢密切相关。
药物代谢的研究可以为药物的研制和应用提供重要依据。
有些药物由于其代谢特点和作用机制，可制定个性化的用药方案。
例如某些药物只能在长时间内积累到有效浓度，如果短期内频繁地使用，可能起不到治疗作用。
药物代谢动力学的研究及药物设计中的应用
药物代谢动力学的研究及药物设计中的应用药物代谢动力学是研究药物在生物体内的代谢过程以及代谢产物形成速度和消除速度的一门学科。
它涉及到药物的吸收、分布、代谢和排泄等过程，对于药物的安全性和疗效评价具有重要意义。
药物代谢动力学的研究在药物设计中扮演着重要的角色，可以帮助科学家们理解药物的作用机制、优化药物疗效以及预测个体差异等。
药物代谢是指在生物体内发生的将药物转变为其他化合物的过程。
在体内，药物通过吸收进入循环系统，经过分布进入到各个组织器官，然后经过代谢和排泄被新陈代谢产物替代并最终被排出机体外。
药物的代谢可以通过两种途径进行，分别为相对安全和可逆的代谢和可逆代谢后的转化。
药物代谢的主要机制包括氧化、还原、水解和胺基酸化等。
药物代谢动力学研究的重点是了解药物在生物体内的消除速度、代谢速率以及影响代谢的因素。
消除速度是指在单位时间内从机体中清除药物的速率，通常用药物的清除率（Cl）来衡量。
代谢速率是指单位时间内药物被转化为代谢产物的速率，常用的指标是代谢酶的催化速率（Vmax）和药物浓度（C）。
药物的代谢速率可以通过体内实验和体外实验来测定。
药物代谢动力学的研究不仅可以揭示药物在生物体内的代谢途径和代谢产物，还可以帮助科学家们优化药物治疗策略、预测不良反应以及减少药物相互作用的风险。
首先，了解药物的代谢途径可以帮助科学家们理解药物的作用机制。
例如，对于某些药物来说，代谢过程中可能会产生具有活性的代谢产物，这些代谢产物可能比原药物更具活性或是更具毒性，从而影响了药物的疗效和安全性。
其次，药物代谢动力学的研究可以帮助科学家们在药物设计过程中优化药物的性质。
通过了解药物的代谢特点，科学家们可以合理设计药物的结构，以提高药物的药代动力学性能，增加药物在体内的稳定性，并减少药物被代谢的速率。
此外，药物代谢动力学的研究还可以帮助科学家们预测个体差异和药物相互作用。
不同个体之间的药物代谢能力可能存在差异，这些差异可能导致药物在不同个体中的药效和副作用表现不一致。
药物代谢动力学研究及应用前景
药物代谢动力学研究及应用前景一、引言药物代谢动力学研究及应用前景是现代药物学领域的重要研究方向之一。
药物代谢动力学主要研究药物在体内的吸收、分布、代谢和排泄过程，对药物作用机制和药效评价等方面具有重要意义。
本文将以此为切入点，探讨药物代谢动力学的研究方法、应用和未来前景。
二、药物代谢动力学研究方法1. 体内药代动力学研究体内药代动力学研究是药物代谢动力学研究的基础。
通过给予受试者不同剂量的药物，并对其体内药物浓度进行监测，可以获得药物在体内的代谢动力学参数，如最大浓度（Cmax）、达到最大浓度的时间（Tmax）、药物清除率（Cl）和生物利用度（F）等。
这些参数可以为临床上的个体化用药提供依据，避免药物的过度或不足使用。
2. 体外药代动力学研究体外药代动力学研究是研究药物在体外系统中的代谢过程。
常用的体外方法包括体外酶代谢和体外排泄实验。
体外酶代谢实验主要通过将药物与特定酶系统（如肝脏微粒体）共同处理，观察药物在体外的代谢速率和代谢产物；而体外排泄实验则通过模拟药物在肾脏、肝脏等器官的排泄过程，研究药物在排泄通道中的行为和特性。
三、药物代谢动力学的应用1. 药物安全性评价药物代谢动力学研究可以帮助评价药物的安全性。
在药物发现和开发过程中，了解药物在体内的代谢反应及其代谢产物的毒性特性，可以帮助药物研究人员预测和评估其潜在的安全风险。
2. 个体化用药药物代谢动力学研究可为临床用药提供个体化依据。
不同个体对于相同药物的代谢能力存在差异，研究药物在不同人群中的代谢动力学参数，有助于合理选择药物剂量和给药方案，提高药物的疗效和减少不良反应，实现个体化用药。
3. 新药研发药物代谢动力学研究在新药研发中起着重要作用。
通过研究药物的代谢途径、代谢酶以及相互作用等，可以为药物分子的结构修饰和筛选提供指导，优化药物性能，提高药物的代谢稳定性。
四、药物代谢动力学研究的挑战与前景1. 挑战药物代谢动力学研究面临着诸多挑战。
药物动力学与药物代谢研究
药物动力学与药物代谢研究药物动力学与药物代谢是药学领域中重要的研究方向，通过研究药物在体内的吸收、分布、代谢和排出等过程，可以更好地理解药物对机体产生的影响，从而指导药物的合理使用和剂量调整。
本文将对药物动力学与药物代谢的研究进行探讨。
一、药物动力学研究药物动力学研究主要关注药物在体内的吸收、分布和排泄这三个过程。
1. 药物吸收动力学研究药物吸收动力学研究着重于研究药物在体内的吸收速率和程度。
药物的吸收过程受多种因素影响，包括药物的性质、给药途径、剂型等。
研究者通过实验测定血药浓度与时间的关系，得出药物吸收的速率常数和吸收半衰期等参数，从而揭示药物吸收的特点。
2. 药物分布动力学研究药物分布动力学研究关注药物在体内的分布情况。
药物分布过程受到生理和药物因素的影响，如血流速度、血浆蛋白结合、组织亲和力等。
研究者通过实验测定不同组织或器官中的药物浓度，分析药物在体内的分布规律，为合理使用药物提供依据。
3. 药物排泄动力学研究药物排泄动力学研究关注药物在体内的排泄速率和途径。
药物的排泄主要通过肾脏和肝脏完成，其中肾脏排泄是主要的排泄途径。
研究者通过实验测定尿液或粪便中的药物浓度，并计算药物排泄的速率常数和排泄半衰期等参数，揭示药物从体内排泄的规律。
二、药物代谢研究药物代谢研究主要关注药物在体内的代谢途径和代谢产物。
1. 药物代谢途径研究药物代谢途径研究着重于研究药物在体内被酶系统代谢的途径。
药物代谢主要通过肝脏的细胞色素P450酶系统完成。
研究者通过实验测定药物代谢产物的结构和含量，确定药物的代谢途径和代谢产物，为了解药物活性和毒性提供依据。
2. 药物代谢产物研究药物代谢产物研究关注药物代谢的产物及其药理作用。
药物经过代谢常常会产生代谢物，这些代谢物有时会比原药物具有更强的药理活性，也有时可能会导致毒副作用。
研究者通过实验测定代谢产物的结构和活性，评估药物代谢的药理意义，为药物研发和临床应用提供指导。
药物代谢动力学研究
药物代谢动力学研究药物代谢动力学是药物学的一个重要分支，专门研究药物在人体内的代谢过程及其规律。
药物代谢动力学的研究对临床用药影响巨大，因为药物被代谢后，其在人体内的药效及不良反应都会发生变化。
本文将从药物代谢的基本概念、代谢途径、代谢速率及药物代谢与临床用药的关系等方面进行深入探讨。
一、药物代谢的基本概念药物代谢是指将药物在人体内的各种化学反应，包括药物的代谢消除和药物的生物转化。
药物代谢的主要目的是为了减少药物在体内的毒性及滞留时间，以便体内维持药物的稳态。
二、药物的代谢途径药物的代谢途径分为两类：主要代谢途径和副代谢途径。
1、主要代谢途径主要代谢途径包括肝脏微粒体氧化酶系统和肝细胞内零散的酶系。
肝脏微粒体氧化酶系统主要参与药物代谢的氧化反应，常见的细胞色素P450酶（CYP）就是其中的代表。
而肝细胞内零散的酶系则主要参与药物的酯化、酰胺化及甲基化等非氧化反应。
2、副代谢途径药物的副代谢途径少见，通常只在特殊情况下发生。
如菸草中的尼古丁经过肾上腺素N-甲基转移酶的介入，转化成尼古丁N-氧化物。
三、药物代谢速率药物代谢速率是指单位时间内药物被代谢掉的量。
通常情况下，药物代谢速率和药物血浆浓度成反比例关系。
药物代谢速率常用药代动力学模型表示，其中常见的是一级动力学（一阶动力学）和零级动力学（零阶动力学）。
1、一级动力学一级动力学指药物被代谢的速率与其在血浆中的浓度成正比。
药物的一级代谢通常符合此类代谢动力学模型，例如抗生素头孢菌素的代谢。
2、零级动力学零级动力学指药物被代谢的速率和药物的浓度无关。
药物一般在高浓度时才符合零级代谢，例如酒精的代谢。
四、药物代谢与临床用药的关系药物代谢动力学对于临床用药有着极其重要的影响。
药物在体内的代谢过程会影响其药效和不良反应的表现。
常见的影响药物代谢的因素包括遗传因素、同步用药、肝脏疾病等。
1、遗传因素药物排泄和代谢能力的多样性主要是由基因多态性引起的。
如细胞色素P450酶CYP2D6的基因多态性可影响茶碱和氯丙嗪等药物的代谢率。
药物代谢动力学研究及其应用
药物代谢动力学研究及其应用药物代谢动力学（Pharmacokinetics，PK）是指药物在机体内吸收、分布、代谢与排泄的过程，也是研究药物在机体内活动和作用的主要方法之一。
药物代谢动力学研究的主要目的是了解药物在体内的行为和转化规律，为药物治疗提供理论依据和指导。
PK的研究方法药物代谢动力学研究主要分为体内和体外两种方法。
体内方法是通过给予被试者一定剂量的药物，利用测定血药浓度、尿药浓度或口服后药物的排泄，来评价药物在体内的代谢动力学过程。
体外方法则是在外界环境下，使用底物与肝脏微粒体或单一酶来模拟体内的药物代谢情况。
两种方法均具有优缺点，并需根据不同药物和不同研究目的互相补充。
PK的参数和意义体内方法中，有两个经常被用来描述药物代谢动力学过程的指标，即药物的清除率（clearance，CL）和半衰期（half-life，t1/2）。
清除率是指单位时间内从血液中清除药物的量，反映药物的代谢效能。
半衰期是指药物在机体内的降解速率，也就是药物浓度下降到初始值的一半所需的时间，反映药物在体内的停留时间以及药物的排泄。
这两个指标与药物剂量有关，可以用于估算剂量与治疗效果之间的关系，评价药物治疗的合理性和安全性。
在PK的研究中，还有一个重要的参数是生物利用度（bioavailability，F），它是指口服药物进入循环系统后可利用的药物分数，通常也是用百分比来表达。
生物利用度与药物口服后的吸收速率、代谢与排泄速率都有关系。
了解生物利用度可以帮助选择更有效的药物给药途径，制定更合理的药物剂量方案，提高治疗效果。
PK在药物研究和药物治疗中的应用PK的研究在药物研究和药物治疗中有着广泛的应用，以下列举几个典型的例子。
1. 新药研发在新药研发中，通过PK研究可以了解药物在体内的行为和转化规律，推测药物的最佳给药途径和剂量方案，评估药物的安全性和有效性。
特别是在临床前试验阶段，PK研究对于筛选和优选新药具有关键作用。
药物代谢动力学研究
药物代谢动力学研究是制药学中的一项重要研究内容。
可以帮助我们了解药物在体内的代谢过程、药物在体内的分布和消失规律，进而更好地掌握药物临床应用的最佳方法。
一、药物代谢动力学概述药物代谢动力学是指药物在体内经过吸收、分布、代谢和排泄过程的速率和机制的研究。
药物代谢动力学的研究内容包括药物在体内的分布、消失和代谢产物的生成等方面。
它可以帮助我们了解药物在体内的代谢过程和规律，更好地掌握药物的疗效和安全性。
二、药物代谢途径药物在体内的代谢途径主要包括肝脏代谢和肾脏排泄两种方式。
（一）肝脏代谢肝脏代谢是指药物在体内经过代谢酶作用后产生代谢产物，然后经过肝细胞内的内质网转运和分泌后排泄体外的过程。
肝脏代谢是药物代谢的主要途径。
肝脏中参与药物代谢的酶主要包括细胞色素P450酶、丙酮酸脱羧酶、乙酰化酶等。
这些酶的活性对于药物在体内的代谢和临床应用都有重要的影响。
（二）肾脏排泄肾脏排泄是指药物在体内经过肾小球滤过、肾脏管道重吸收和分泌后通过尿液排泄的过程。
肾脏排泄是药物代谢的另一重要途径。
三、药物代谢动力学参数研究药物代谢动力学参数对于了解药物在体内的代谢和药效学方面的研究都有重要意义。
研究药物的代谢动力学参数包括药物的生物利用度、药动学方程、清除率和半衰期等。
这些参数都对药物在体内的代谢过程和规律有重要影响。
（一）生物利用度生物利用度是指口服药物经过胃肠道吸收后进入血液循环系统的药物浓度占口服药物剂量的比例。
它可以反映药物在口服后的利用情况。
（二）药动学方程药动学方程是指药物在体内浓度与时间之间的关系式。
药动学方程是研究药物代谢动力学的重要数学模型，对于了解药物在体内的药代动力学规律和临床应用具有重要意义。
（三）清除率清除率是指单位时间内从体内完全消除药物的数量，它是用来评估药物在体内代谢和消失的速度的指标。
清除率越高，则体内药物消失越快。
（四）半衰期半衰期是指药物在体内浓度下降到原来的一半所需的时间。
它是评价药物代谢和消失速率的常用指标，对于药物临床应用和规律的研究具有重要意义。
药物代谢动力学测定方法的研究及应用
药物代谢动力学测定方法的研究及应用一、引言药物代谢动力学研究是药理学和药物化学重要的研究领域之一，目的是探讨药物在体内的代谢过程以及代谢产物的生成、分布和排泄等情况。
药物代谢动力学测定方法的研究和应用是探究药物代谢的核心内容，本文将从多个角度进行阐述。
二、药物代谢动力学测定方法的研究（一）药物浓度测定方法药物浓度是药物代谢动力学研究的重要指标之一。
药物浓度测定方法主要包括高效液相色谱法（HPLC）、气相色谱法（GC）、液相质谱法（LC-MS/MS）等。
其中，HPLC法是最常用的一种方法，已经成为药物代谢动力学研究的规范方法之一。
（二）药物代谢酶的测定方法药物代谢酶是影响代谢过程的重要因素，其测定方法也是药物代谢动力学研究中的重要环节。
药物代谢酶的测定方法主要包括酶活力测定、酶蛋白的分离纯化、基因测序等。
其中，酶活力测定是最常用的一种方法。
（三）药物代谢动力学参数测定方法药物代谢动力学参数是反映药物代谢特性的重要指标，主要包括最大消除率（Vmax）、药物溶液的清除率（Cl）、生物利用度（F）等。
药物代谢动力学参数测定方法主要包括常规体外实验测定、体内药代动力学研究测定等。
其中，体内药代动力学研究测定是最常用的方法之一。
三、药物代谢动力学测定方法的应用（一）药物代谢特性的研究药物代谢动力学测定方法的应用可以揭示药物在体内的代谢特性，进而确定药物的剂量和用药方式，以提高疗效和减少不良反应。
例如，对于众多的心血管药物，通过药物代谢动力学研究，可以发现它们的代谢途径和代谢产物，以及药物的剂量和用药方式等，为临床应用提供了有力的指导。
（二）药物相互作用研究药物代谢动力学测定方法的应用还可以研究药物相互作用，为临床用药提供参考。
例如，在一些药物联用的情况下，药物可以相互影响，改变其代谢特性，从而导致药物的不良反应或者治疗效果下降。
因此，药物代谢动力学测定方法可以通过研究药物相互作用，提出针对性的药物联合治疗方案，以减少不良反应和提高治疗效果。
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药物代谢动力学的研究摘要：超高效液相色谱(UPLC)和PBPK模型在药物代谢动力学研究发挥的重要的作用。
UPLC是一种柱效高、发展前景好的液相色谱技术,是一种基于机制的数学模型；PBPK用于模拟化学物质在体内的分布代谢更方面对药物动力学的研究。
药物代谢动力学的更深研究在药物研发中起到了重要意义及作用。
关键词：药物代谢动力学 UPLC PBPK模型药物研发Abstract: the high performance liquid chromatography (UPLC) and PBPK model in the study of the pharmacokinetic play an important role. UPLC is a column efficiency high, the prospects of the development of good performance liquid chromatography, is based on a mathematical model of the mechanism; PBPK used for simulation of the chemical substances in the body of metabolic distributed more medicine dynamics research. The pharmacokinetic deeper in drug development research has important significance and role.Keywords: Pharmacokinetic UPLC PBPK model Drug development前言：动力学的基本理论和方法已经渗透到生物药剂学,药物治疗学,临床药理学及毒理学等多学科领域中。
药物代谢动力学是应用数学处理方法,定量描述药物及其他外源性物质在体内的动态变化规律,研究机体对药物吸收、分布、代谢和排泄等的处置以及所产生的药理学和毒理学意义;并且探讨药物代谢转化途径,确证代谢产物结构,研究代谢产物的药效或毒性;提供药物效应和毒性的靶器官,阐明药效或毒性的物质基础,弄清药物疗效和毒性与药物浓度的关系[1]。
1、药物动力学的研究进展1.1 群体药物动力学群体药物动力学是研究药物动力学群体参数的估算，药物动力学参数群体值不仅是临床用药所必需，而且有可能成为新药评价的一个必备参数。
药物动力学参数群体值的估算有两种方法，一种是传统的二步法，另一种是近年来发展的一步法。
后者亦名Nonmen程序法，它把药物动力学参数在患者身上的自身变异及患者间的变异全估算在内。
根据变异值的大小也可预估一些生理、病理因素对药物动力学参数的影响。
因而更具优越性，在个体化给药中，Nonmen常与Bayesian反馈法结合使用。
1.2 时辰药物动力学时辰药物动力学是指同一剂量在l天内不同时间给予时药物处置出现显著变异。
如多数脂溶性药物的吸收，清晨比傍晚吸收更佳，另外象单硝酸异山梨酯在清晨服用时所导致的体位性低血压最为明显，同时达峰时间也较其他时间给药为短。
一些疾病并非1天24小时机体均需要同等水平的药物，如心脏病患者在凌晨发病较多，若制成脉冲式给药，可产生预防作用；相反，如药物浓度始终维持在同一水平却容易带来耐药性，例如硝酸甘油和许多抗菌素类药物；再如只有当血浆中糖分较高时才需要较高的胰岛素。
人们开始研究能够自动感知血糖水平，以调节胰岛素释放速率的智能给药装置。
1.3 手性药物的药物动力学机体内存在“手性环境”。
药物在机体内部发生作用往往通过不同的立体构象，与受体等部位发生三维结合而产生作用。
药物分子在立体构象上的差异会对其效应的特征及强度产生显著影响。
有人发现头孢氨卡口服后只有D一型被吸收，且呈饱和性和竞争性，而L一型则抑制其吸收。
S(一)布洛芬的血中浓度较高，除代谢方面的原因之外，与R(+)型在肾脏有较高的立体选择性排泄也有关。
对普奈洛尔及华法林的药物动力学立体异构性研究表明，该两种药物在大鼠与人身上均表现出相反的立体选择性，药物动力学的参数变化反映了立体选择性综合作用的结果[2、4]。
2、UPLC在药物代谢研究中的应用2.1 UPLC的理论基础UPLC保持了HPLC的基本原理,其理论依据于范迪姆特( Van Deemter ) 经验方程：HETP=Adp+ B/v+ C(dp)2v式中,HETP为理论塔板高度,A为涡流扩散系数,dp为填料粒径,B为分子径向扩散系数,C为传质因子,v为流动相线速度。
由该方程可以得出结论:颗粒度越小柱效越高,每个颗粒度尺寸有自己的最佳柱效的流速,更小的颗粒度使最高柱效点向更高流速(线速度)方向移动,而且有更宽的线速度范围。
因此,降低颗粒度不但提高柱效,同时也提高速度。
随色谱柱中装填固定相粒度dp 的减小,色谱柱的理论塔板高度H 也越小,色谱柱的柱效越高,并可获得更宽的线速度范围,达到分离分析的高速、高效和高灵敏度。
UPLC采用了1-7µm颗粒度的色谱柱填料,增加了分析的通量、灵敏度及色谱峰容量,弥补传统HPLC 的不足。
2.2 UPLC在药物代谢研究中的应用建立适合进行生物样品测定的分析方法是进行药代动力学各项研究的前提。
药代动力学研究中生物样本的分析一般具有待测药物浓度低、取样量少、内源性杂质多、不易重复获得等特点,这就要求所采用的分析方法必须灵敏、专属、精确、可靠。
目前生物样本常用的分析方法有:(1)色谱法;(2)免疫学方法;(3)微生物学方法。
当今生物样本分析首选色谱法,如U PLC、超高效液相色谱-质谱联用技术(UPLC-MS/MS)等,这类方法应用最广,大约90%的药物测定都可以用色谱法来完成。
作为一种高灵敏度的检测手段UPLC-MS/MS在药代动力学中得到越来越广泛的应用。
UPLC 特点是采用小粒径填料,可耐超高压,可显著改善色谱峰的分离度和检测灵敏度,同时大大缩短分析周期,特别适用于生物样本中微量复杂混合物的分离和高通量研究。
UPLC与MS 联用时, 在离子源处相互竞争的化合物之间的离子抑制作用减弱,因而代谢产物的离子化率更高。
UPLC相比HPLC 具有更高的灵敏度,可以保证更低浓度的代谢产物被检出,帮助防止潜在的毒物继续停留在药物发现的进程中。
UPLC与质谱联用可以减少代谢物的共流出,并提供更多数据信息,因此成为复杂体系分离分析以及化合物结构鉴定的良好平台,并已经成功应用于药物代谢动力学的研究[3]。
3、生理药物代谢动力学模型（PBPK）3.1生理药物代谢动力学模型（PBPK）应用原理传统的药物代谢动力学模型称为房室模型，最初用于药物代谢的研究。
它将复杂的药物转运过程简化为简单的一室、二室或三室结构，无论是最终确定的模型结构还是所使用的参数都是来自于实验数据，通过血药浓度-时间曲线判断法、残差平方和或加权残差平方和判断法、AIC判断法等方法确定房室数，再进行主要药物代谢动力学参数的估算，进而得到最适合某种特定药物的房室模型。
因此，房室模型是“经验模型”或者说是“基于数据的模型”。
与房室模型相比，生理药物代谢动力学模型（physiologically based toxicokinetic model，PBPK 模型）生理药物代谢动力学模型是根据现有的人类或者其他动物的解剖和生理知识及其生物化学数据建立，通过数学方法模拟化学物质在体内的吸收、分布、代谢和排泄过程，进而实现剂量外推和种间外推的过程。
PBPK 模型将药物或者毒物的复杂的吸收、分布、代谢、排泄过程简化为以生理学事实为基础的房室结构。
模型中主要的结构是生物体组织（器官）、体液或者系统，其中的参数是基于解剖学和生理结构得到的。
从这一意义上来讲，PBPK 模型的结构已经不是基于特定的药物在体内的代谢过程，而是事先模拟建立的一种“机制模型”。
因此，PBPK 模型在模拟不同物质的吸收、分布、代谢、排泄方面有着更广阔的应用空间[5]。
(2)部分PBPK 模型，描述身体部分独立的器官（系统），如肠吸收模型、肝脏（代谢）模型。
由于肠吸收是一个复杂的过程，在药理学领域，有些学者认为将其简单作为一个房室不能准确描述其中发生的复杂过程，因此，将其单独建模。
但是在毒理学领域，一般不考虑复杂的肠吸收过程，而是将其作为一个黑箱处理，用一个房室代表。
在建立整体PBPK 模型时，需要依据哺乳动物一般的解剖学循环结构。
其中，最大的问题是选择哪些组织（器官）、体液、系统作为模型的组成部分。
在实际的建模过程中，主要包括以下几个部分：（1）核心组织（器官）、体液，包括血液、肝脏（主要代谢器官）、肾脏（主要排泄器官）等，几乎每一个PBPK 模型都会包括这些结构。
（2）与化学物质有关的组织，例如，其他消除该物质的组织（如肺和肠）；染毒位置如皮肤（接触）、肺（吸入）、肠（口服）；潜在可能发生反应的位置等。
（3）对于毒物平衡、储存有影响的组织，如骨、脂肪、肌肉等。
此外，为简化模型，还可以把一些组织分组，根据血液是否充分灌注，分为充分灌注组织和非充分灌注组织等；或者分为核心组织，快速和慢速平衡组织。
总之，要根据必要和简化的原则，并且根据具体的化学物质来选择模型的基本组成。
PBPK 模型的参数包括两类：(1)生理参数，与化学物质无关，基于生理结构和过程，其主要参数包括体重、组织体积、心输出量、组织灌注速率、分输出量、肺泡通气量。
(2)生化参数，基于物质在体内的动力学特性，其主要参数包括吸收速率、一级/二级速率常数、米氏常数、最大代谢速率、组织扩散系数、转运体活性参数。
这类参数由实验获得，包括体内实验与体外实验。
通过体内实验，即给实验动物通过不同途径给药，可以得到药时曲线与相应的参数等。
而通过体外实验，如在体外系统（新鲜离体干细胞、微粒体、细胞液）进行，得到的代谢常数经过调整可以应用于动物整体的体内环境。
而传统生理药物代谢动力学模型参数仅可以通过体内实验获得。
在确定了模型结构和模型参数之后，对每个房室列出物质守恒微分方程，即用流入该房室的动脉血中该物质的浓度和流出该房室的静脉血中的浓度之差乘以该室的血流量，再加上该房室中该物质的生成项和消除项，等于该房室内该物质的瞬时变化量。
因此，一个模型就简化为一个微分方程组，再利用计算软件求解。
常用计算软件包括ACSL、Berkeley Madonna、Matlab等，其中，Matlab在当前的PBPK 模型文献中应用最多，且已有文献论述其在PBPK 模型中应用的优越性。
模型建立之后，还需要根据目的对模型进行灵敏度分析以及检验模型结构是否需要简化等。
最后，要进行模型验证，即用与建模所用药物代谢动力学资料不同的另外一套数据来检验模型是否能够很好地预测同一物质在不同实验条件下的药物代谢动力学过程。