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第1章 药理学总论学时(模型计算 一)
AUC = ∫ Cdt
0
∞
(4-18)
由于
C = C0 • e
− kt
18
则:
AUC = ∫ C 0 • e
0
∞
− kt
•dt
= C 0 ∫ e − kt •dt
0
∞
由此,
AUC =
C0 k
(4-19)
将(4-7)式代入上式,得:
X0 AUC = kV
(4-20)
19
从式(4 19)、(4 20)可以看出,AUC与 从式(4-19)、(4-20)可以看出,AUC与k 和 V成反比,当给药剂量X0,表观分布容积V和 成反比,当给药剂量X ,表观分布容积V 消除速率常数k已知时,利用上式即可求出AUC。 消除速率常数k已知时,利用上式即可求出AUC。 (4)清除率(CLB) )清除率(CL 前已述及,清除率是指单位时间内从体内 消除的药物表观分布容积数,表示机体从血液或 血浆中清除药物的速率或效率。
(4-13) (4-14)
14
4. 其他参数的求算
(1)半衰期(t1/2) )半衰期(t t1/2表示药物在体内通过各种途径消除 一半所需要的时间。当t= 一半所需要的时间。当t= t1/2时,C=C0/2, 时,C=C /2, 代入(4 代入(4-9)式,得:
C0 k lg =− t1 / 2 + lg C 0 2 2.303
t(h) 1.0 2.0 3.0 4.0 6.0 8.0 10.0
C(mg/mL) 109.78 80.35 58.81 43.04 23.05 12.35 6.61
试求该药的k,t1/2,Vd,CLB,AUC以及12h的血 药浓度。
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(1)图解法 根据公式(4 根据公式(4-9) ㏒C=﹣k/2.303﹢㏒C0 以血药 浓度的对数对时间作图,得直线(如图4 浓度的对数对时间作图,得直线(如图4-5所 示)。
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当t=0时,取直线的截距,得: t=0时,取直线的截距,得:
l gC0=2.176
故 因此:
C0=150(µg/mL)
lg C = 2.176 − 0.1355t
(1)
k = −2.303 × (−0.1355) = 0.312(h )
t1 = 0 . 693 k = 2 . 22 ( h )
12
在(4 )式中,设Y=lgC, 在(4-9)式中,设Y=lgC,a=lgC0, b=-k/2.303 b=则(4-9)式变为: Y= a + bt
(4-10)
上式为一直线方程,直线斜率为b,截距为a,其计 算公式分别为:
∑
b =
n
i =1
1 t iY i − n
∑
n
i =1
ti
31
所以回归方程为:
lg C = 2.176 − 0.1355t
以下参数等计算与图解法相同。 上述计算过程比较烦琐,目前普遍采用具有统 计处理功能的计算器或电子计算机,方便快捷。
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在药物动力学的数据处理中,线性回归法已得 到广泛采用。例如可用计算器,利用公式(4-8) 浓度取自然对数(lnC),对时间t直接进行回归。
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用数学式表示为:
− dX / dt CL B = C
将(4-6)式代入上式得:
(4-21)
kX CLB = C
将(4-1)式代入上式得:
(4-22)
CLB = kV
(4-23)
从上式可知,药物体内总清除是消除速率常数与 表观分布容积的乘积。式(4-23)是计算CLB的 21 重要公式。
此外,根据(4-20)式,整理可得:
C = C0 • e
− kt
(4-5)
6
其中:
X C= V
X0 C0 = V
(4-6)
(4-7)
C表示血液药(毒)物浓度,C0表示初始血液 表示血液药(毒)物浓度,C 药(毒)物浓度,V 药(毒)物浓度,V表示表观分布容积。
7
(4-5)式表示一室模型静脉注射给药后,体内药 物浓度随时间变化的指数函数表达式,血药浓度时间曲线如图4-3所示。
∑
n
∑
n
i =1
ti
2
1 − n
∑
n
i =1
ti
i =1 2
Yi
(4-11)
13
1 a = ∑ Yi − b∑ t i n i =1 i =1
n n
(4-12) 12)
式中:n表示测定血药浓度的次数。 根据(4-11)、(4-12)求出a和b后,按下式即可 求出k和C0。 k=-2.303 b C0=lg-1 a
35
回归结果如下: a = 2.9064,b = -0.3967, r = -0.9963 2.9064, 0.3967, 即: lnC0 = 2.9064,C0= e2.9064 = 18.291, 2.9064, 18.291, k = b = -0.3967 药-时曲线方程为: C = C0·e-kt = 18.291·e-0.3967t 18.291·
2
图4-1 一室模型静脉注射给药示意图
图4-1中,X0为静脉注射的给药剂量,X为时间t 中,X 为静脉注射的给药剂量,X为时间t 时体内药物量。一室模型静脉注射给药后,药物的 消除按下列一级速率进行。
3
dX dt
= − kX
(4-1)
式中:dX/dt表示体内药物的消除速率;k为一 级消除速率常数;负号表示体内药量X随时间t的推 移不断减少。
图4-3 一室模型静脉注射给药血药浓度-时间曲线
8
将(4-5)式两边取对数,得:
㏑C =﹣kt ﹢ ㏑C0 =﹣
或
(4-8)
k lg C = − t + lg C 0 2.303
(4-9)
9
公式(4 )、(4 )、(4 公式(4-5)、(4-8)、(4-9)为一室模型静 脉注射给药后,血药浓度经时过程的基本公式。
n 2 n
2
1 42.8057 − × 34 × 10.6223 7 = −0.1355 = 1 2 230 − × 34 7
30
n 1 n 1 a = ∑ Yi − b∑ t i = [10.6223 − (− 0.1355) × 34] = 2.176 n i =1 i =1 7
(4-15)
15
整理后,得:
t1/2=0.693/k
(4-16)
由上式可见,药物的半衰期与消除速率常数成 反比。除药物本身的特性外,半衰期尚与机体的 机能状态有关。生理及病理状况均能够影响药物 的半衰期,肝、肾功能不全者,可使药物的半衰 期延长。
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(2)表观分布容积(V) )表观分布容积(V 由(4 由(4-7)式得:
t c 0.08 0.5 1 2 3 4 6 8 10 18.4 14.26 12.77 8.83 5.85 3.62 1.49 0.63 0.43
34
已知该药在山羊体内的处置呈无吸收因素的 一室模型。试求药一室模型。试求药-时曲线方程以及主要药动学 参数。 利用公式(4 利用公式(4-8 )lnC=-kt + lnC0 ,直接 lnC=- 进行回归。 (1)对每组t,lnC依次利用计算器回归,求 )对每组t lnC依次利用计算器回归,求 药-时曲线方程。
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举例如下: 例2 山羊以70 mg/kg(SD)的剂量静脉注射 山羊以70 mg/kg(SD)的剂量静脉注射 磺胺嘧啶钠(SD-Na)注射液,分别于给药后 磺胺嘧啶钠(SD-Na)注射液,分别于给药后 0.08、0.5、 0.08、0.5、1、2、3、4、6、8、10 h采血,测 h采血,测 得血药浓度(SD)如下(时间t ,浓度C 得血药浓度(SD)如下(时间t为h,浓度C为 mg/dL)。 mg/dL)。
lg C = − k + lg C 0 2 . 303
图4-5血药浓度对数-时间曲线
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在直线上找两点求斜率,得: 斜率 = ㏒C2–㏒C1/t2﹣t1
= ㏒12.35﹣㏒58.81/8﹣3
lg 12.35 − lg 58.81 8−3
=
-0.1355
当t=0时,取直线的截距,得: l gC0=2.176
kV
=
X 0 AUC
(4-24)
将上式代入(4-23)式,得:
X0 CLB = AUC
物清除率CLB。
(4-25)
因此,利用(4-23)式或(4-25)式,均可求出药
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5. 应用举例 例1 给某患者静脉注射某药物,剂量为1050 给某患者静脉注射某药物,剂量为1050 mg,测得不同时间血药浓度数据如下。 mg,测得不同时间血药浓度数据如下。
四、动力学模型
一、一室模型 有些药(毒)物进入体内后,能够迅速地向 全身各组织器官分布,在各组织器官中很快达到 分布上的动态平衡。此时,可把整个机体视为一 个房室,即一室模型。
1
(一)无吸收因素的一室模型
1.模型的建立 1.模型的建立 在一室模型中,药(毒)物静脉注射给 药后,能很快随血液分布到机体各组织器 官中,药物体内过程基本上只有消除过程。 其体内过程的动力学模型如图4 其体内过程的动力学模型如图4-1所示。
tiYi
2.0405 3.8089 5.3083 6.5354 8.1760 8.7333 8.2020 29 42.8057
计算得:
b=
1 n n ∑ t iYi − n ∑ t i ∑ Yi i =1 i =1 i =1
n
1 ∑ ti − n ∑ ti i =1 i =1
V=X0/C0
(4-17) 4-17