PBPK模拟药物经眼鼻肺部给药后的体内行为
药物在体内的过程和药代
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一、药物的跨膜转运
（一）被动转运(passive transport)：又 称下山(down hill)转运，其特点为：药物 通过脂质或孔道从浓度高的一侧向浓度 低的一侧扩散、渗透，其转运速度与膜 两侧药物的浓度差成正比，浓度差越大， 越容易扩散。当膜两侧浓度达平衡时， 扩散即停止。被动转运不消耗能量，不 需载体，无饱和性（限速），无竞争性 抑制。
A（进入循环的药量） x 100% 生物利用度(F)= D（服药剂量）
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药动学的基本概念
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三、药动学的基本概念
（一）时量曲线(time-concentration curve)
C 吸收相 AUC
Cmax
中毒浓度 消除相 有效浓度
Tmax
t
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药动学的基本概念
（二）生物利用度(bioavailability)： 指不同剂型的药物被吸收进入体循环 的相对分量及速度，即药物的吸收速度。
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药物的体内过程
• 肝微粒体混合功能氧化酶系统：又称肝药酶， 包括微粒体中的多种酶，加上辅酶II （NADPH)形成一个氧化还原酶系统，参与药 物的生物转化。 • 细胞色素P-450(cytochrome P-450)：是主要的 氧化酶，它与 CO结合后吸收光谱主峰在 450nm处，故名。 • 人类P-450可分为4个家族，即CYP1~4，共有 20多种同功酶，每种同功酶均有自己特异的底 物和功能。 • CYP3 和CYP2C两大家族常与临床主要的药物 代谢有关。
药物的体内过程
（三）分布(distribution): 影响药物在体内分布的因素： 1. 药物的理化性质； 2. 体液的pH和药物的解离度； 3. 细胞膜屏障：血脑屏障(blood brain barrier)和胎盘屏障(placental barrier)。
药物代谢动力学
第一节
药物的转运
药物的转运（drug transport）是指药物在体内通过各种生物 膜的运动过程，也称药物的跨膜转运。 1.大多数药物是通过跨膜扩散（lipid diffusion，又称简单扩散， simple diffusion）的形式通过细胞膜的。此种形式的转运，药物 是从高浓度一侧向低浓度一侧移动，不需耗能，不需要载体， 无饱和性，也无竞争性拮抗现象。在这一过程中，药物的转 运一方面取决于转运膜的性质，面积，膜两侧的药物浓度梯 度，另一方面受药物本身性质的影响。其中，极性小，脂溶 性高的药物比较容易通过生物膜。由于药物多是弱酸性或弱 碱性的有机化合物，在溶液中以离子型和非离子型的形式存 在，离子型的药物极性大，脂溶性低，不易通过生物膜；非 离子型的药物极性小，脂溶性高，容易通过生物膜。因此， 改变药物的离子化程度可以影响药物的转运过程。
容易通过生物膜转运，而在酸性环境下，离子型
多，非离子型少，不易通过生物膜转运。
了解pH的变化对离子转运的影响在临床实践中有很重 要的意义。当一个主要以原形从肾脏排出的弱酸性药物中 毒时，为了减少药物在肾脏的重吸收，加快药物排泄，可 以采取碱化尿液的措施。 2 .一些机体代谢所必需的物质，如：糖类，氨基酸，维生 素，多种离子及少数化学结构与正常代谢物相似的物质， 如：甲基多巴，5-氟尿嘧啶等物，它们不能通过简单扩散的 方式被吸收。其吸收需要特定的载体。此吸收方式称为主 动转运。以主动转运形式吸收的药物，能逆浓度梯度或电 化学梯度转运，具有饱和性和竞争性拮抗现象，也需要耗 能。另有一些药物的吸收类似简单扩散，但需要载体协助， 特称为异化扩散（facilitated）。除了上面所述的几种转运 方式外，尚有滤过、胞饮等形式，但它们在药理学上的意 义不大（有些方式具有毒理学意义）。
生理药代动力学模型在临床合理用药中的应用
生理药代动力学（PKPD）模型在临床合理用药中的应用生理药代动力学（PKPD）模型是一种数学模型，用于描述药物在人体内的吸收、分布、代谢和排泄过程，以及药物效应与时间和剂量的关系。
在临床合理用药中，PKPD模型扮演着重要的角色，帮助医生和药师更好地了解药物的药效和药代动力学特性，从而为患者提供更个性化、更有效的治疗方案。
1. PKPD模型的基本原理PKPD模型基于对药物在体内的代谢动力学和药效动力学的定量描述，通过数学方程和模拟方法来模拟和预测药物在体内的行为。
PKPD模型通常包括生物利用度、分布容积、清除率等参数，可通过测定药物在体内的浓度-时间曲线和药效-时间曲线来建立。
2. PKPD模型在临床合理用药中的应用在临床合理用药中，PKPD模型可以帮助医生和药师做出以下决策：- 个体化给药方案：通过PKPD模型，可以根据患者的基因型、生理状况和病情特点，调整药物的剂量和给药间隔，以最大限度地发挥药物的疗效，同时减少药物的不良反应和中毒风险。
- 药物疗效预测：PKPD模型可以帮助预测药物的疗效持续时间、峰值效应和剂量-反应关系，从而指导医生调整治疗方案和监测疗效。
- 药物相互作用评估：PKPD模型可以模拟和预测药物之间的相互作用，包括药物的药代动力学相互作用和药效动力学相互作用，帮助医生了解不同药物联合应用的效果和安全性。
- 药物研发和审批：PKPD模型可以在新药研发和审批过程中，评估药物的药效和安全性，优化临床试验设计和药品标签说明，提高新药研发的效率和成功率。
3. 个人观点和理解在我看来，PKPD模型在临床合理用药中的应用，可以帮助医疗团队更全面、更系统地了解药物的药效和药代动力学特性，从而为患者提供更安全、更有效的治疗方案。
尤其是在个体化治疗和多药联合治疗方面，PKPD模型的应用将更加重要和必要。
未来，随着医学技术的进步和个体化医疗的普及，PKPD模型在临床合理用药中的作用和意义将会得到更多的认可和发展。
药物体内分布的过程
药物体内分布的过程
药物体内分布的过程是指药物在体内各组织和器官之间分布的过程。
这个过程通常包括以下几个步骤：
1. 吸收：药物首先进入体内，可以通过口服、注射、吸入等途径。
不同的途径和药物性质会影响吸收的速度和程度。
2. 分布：一旦药物进入循环系统，它会通过血液传送到各个组织和器官。
这个过程受到药物的脂溶性、离子状态、蛋白结合率等因素的影响。
药物会在各个组织和器官中以不同的浓度分布。
3. 代谢：在分布过程中，药物可能会被代谢为活性物质或者无活性的代谢产物。
大部分药物的代谢发生在肝脏，但也有一些药物在其他组织中代谢，如肺、肠道等。
4. 排泄：药物或其代谢产物通过肾脏、肝脏、肺、胆汁、乳汁、汗液等途径排出体外。
药物的排泄速度和途径也会影响药物的体内分布。
药物体内分布的过程受到多种因素的影响，如药物的理化性质、组织的血流情况、蛋白结合率、血脑屏障等。
合理地了解药物的体内分布过程对于药物疗效和安全性的评估和调节具有重要意义。
药理学第3章
血 药 浓 度
（C）
中毒浓度
（Cmax）
有效浓度
01Leabharlann 2（Tmax）3
4
5
6
7
8
9
时间（T）
潜伏期
持续期
残留期
二、药物消除速率
1.一级速率消除
dC
dt logCt =
ke
2.303
t + logC0
= KDS•
Ch Cl
X
dC
dt
=
ke C 积分
Ct C 0 e
－ket
半衰期（half-life,t1/2）
Vd= A(体内药物总量，mg)
C(血浆药物浓度，mg/L)
5.半衰期（half-life,t1/2）
血浆半衰期，即血浆药物浓度下降一半所需要的 时间。 一级动力学消除的药物 t1/2=0.693/ke 零级动力学消除的药物 t1/2 =0.5C0/ke
C0
血 药 浓 度
logC
血 药 浓 度
斜率=－
100%×(0.5)7=0.78%
98.4%
99.2%
6.清除率 (Clearance)
来自生理学肌酐清除率的概念 单位时间内多少容积血浆中的药物被清除， 反映肝肾功能 单位：L/h或ml/min
CL=CL肾脏＋CL肝脏＋CL其他
计算公式： CL = Vd·ke = A/AUC
五、多次给药
1.按照一级消除动力学的规律，连续给药5个t1/2血浆中药物 浓 度 达 到 稳 态 浓 度 （ steady-state concentration, CSS ）——坪值（plateau） 2.达到CSS时，给药速度与消除速度相等。
药代动力学 如何进行pk曲线解读
药代动力学的PK曲线解读是药物研究和临床应用中非常重要的一环。
PK曲线（Pharmacokinetic curve）是描述药物在体内各时间点的药物浓度随时间的变化规律，通过对PK曲线的解读，可以更好地理解药物在体内的代谢、吸收、分布和排泄等过程，从而为药物的合理使用提供依据。
在本文中，我将从详细解读PK曲线的过程、方法和意义出发，帮助读者更全面地认识药代动力学，理解PK曲线解读的重要性，并能够应用到实际的药物研究和临床实践中。
一、PK曲线解读的方法1. 描述PK曲线的基本特征在进行PK曲线解读时，首先需要了解PK曲线的基本特征，包括药物的吸收、分布、代谢和排泄等过程在体内的表现形式。
而后可以结合实际研究或临床数据，对比不同时间点的药物浓度，然后根据这些数据，进行PK曲线的解读和分析。
2. 利用面积法计算药物曲线下面积在进行PK曲线解读时，使用面积法计算药物曲线下面积是非常重要的一部分。
通过计算曲线下面积可以获得药物在体内的暴露程度，从而更好地评估药物的药效、毒性和剂量等问题，为临床应用和药物研究提供依据。
3. 使用模型分析PK曲线除了基本的描述和面积法计算之外，还可以结合数学模型和统计学方法，对PK曲线进行模型分析。
通过模型分析可以更好地理解药代动力学的特点和规律，为药物研究和临床应用提供更精确的数据和方法。
二、PK曲线解读的意义和应用1. 评估药物的吸收和分布通过PK曲线的解读，可以更好地评估药物在体内的吸收和分布情况。
了解药物在体内的吸收速度和程度，以及在不同组织或器官中的分布情况，对于药物的合理使用和疗效预测非常重要。
2. 掌握药物的代谢和排泄规律PK曲线的解读还可以帮助我们更好地掌握药物在体内的代谢和排泄规律。
了解药物的代谢途径、排泄速度和代谢产物等信息，可以为药物剂量的调整和药物的不良反应防范提供重要参考。
3. 优化药物的治疗方案和用药监测通过PK曲线的解读，可以帮助我们优化药物的治疗方案和用药监测。
药物化学第四章-药物代谢-1
(2) 胆汁排泄：有些药物在肝脏 与葡萄糖醛酸结合后、随胆汁 排到小肠后被水解酶水解为游 离药物，游离药物被重吸收， 这种肝脏、胆汁、小肠间的循 环称为肝肠循环。
肝
胆管 门静脉
肠道 (3) 乳汁排泄：由于乳汁略呈酸性又富含脂质， 所以脂溶性高的药物和弱碱性药物如吗啡、阿托 品等在乳汁中浓度高。 (4) 其他：肺 (吸入性药物主要排泄途径)
(1) 非载体转运(被动转运) 简单扩散(脂溶性扩散)
又称为下山转运，即药物从浓度高的一侧向浓度低的一侧扩 散。 脂溶性物质直接溶于膜的脂质层，顺浓度差通过细胞膜
特点
顺浓度差转运 不消耗能量 无需载体 无饱和性 无竞争性
简单扩散规律及临床意义
弱酸性药物在酸性体液中易于扩散 弱碱性药物在碱性体液中易于扩散 弱酸性药物在酸性侧 (细胞内pH=7.0)浓度低于碱性 侧(细胞外pH=7.4)
(1) 口服 口服给药最简便、安全和最常用，常用于门诊病人 吸收部位主要在小肠，胃吸收少，以简单扩散方式 吸收 易被胃酸或肠液破坏的药物不能口服，如青霉素、 胰岛素等
影响口服吸收的因素
药物的理化性质：溶解度和解离度 胃排空和肠蠕动 血流量 首过效应(第一次代谢)
首过效应
特点
需要载体，载体对药物有特异性和选择性 消耗能量 受载体转运药物的最大能力限制，有饱和现象 同一载体同时转运不同药物有竞争性抑制现象 当膜一侧药物转运完毕后，转运即停止
主动转运的特点
逆差转运
消耗能量
需要载体 饱和性 竞争性
(2) 载体转运
易化扩散
不耗能、顺浓度差的载体转运。
是分子量较小的水溶性、极性或非极性药物借助膜两侧的流 体静压和渗透压差通过膜孔，被水带到低压侧的过程。 小分子药物可直接通过生物膜的膜孔(水性通道）而扩散。
生物药剂学与药物动力学课程章节习题及答案
生物药剂学与药物动力学课程章节习题及答案课程学习进度与指导（*为重点章节）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.【习题】一、单项选择题1．以下关于生物药剂学的描述，正确的是A.剂型因素是指片剂、胶囊剂、丸剂和溶液剂等药物的不同剂型B.药物产品所产生的疗效主要与药物本身的化学结构有关C．药物效应包括药物的疗效、副作用和毒性D.改善难溶性药物的溶出速率主要是药剂学的研究内容2．以下关于生物药剂学的描述，错误的是A.生物药剂学与药理学和生物化学有密切关系，但研究重点不同B.药物动力学为生物药剂学提供了理论基础和研究手段C.由于生物体液中药物浓度通常为微量或痕量，需要选择灵敏度高，专属重现性好的分析手段和方法D．从药物生物利用度的高低就可判断药物制剂在体内是否有效二、多项选择题1．药物及剂型的体内过程是指A.吸收B.渗透C．分布 D.代谢E．排泄2．药物转运是指A.吸收B.渗透C．分布 D.代谢E．排泄3．药物处置是指A.吸收B．渗透C．分布 D.代谢E．排泄4．药物消除是指A.吸收B．渗透C．分布 D.代谢E．排泄三、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四、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。
【习题答案】一、单项选择题1.C 2.D二、多项选择题1．ACDE 2．ACE 3．CDE 4．DE三、名词解释1．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、机体的生物因素与药理效应三者之间相互关系的科学。