7_药物动力学概述-4版

ka：一级吸收速率常数； k： 一级总消除速率常数； ku：尿药排泄速率常数； k12：二室模型中，药物从中央室向周边室转运的一级速率常数； k21：二室模型中，药物从周边室向中央室转运的一级速率常数； k10：二室模型中，药物从中央室消除的一级消除速率常数； k0：零级滴注（或输入）速率常数； kr：缓控释制剂中释放速率常数； kb：生物转化速率常数。 α、β分别表示分布相和消除相的混杂参数。
dX kX n dt
dX/dt：药物转运速率 X ：药物量 k ：转运速率常数 负号：药物量随时间推移而减小 n ：级数
（一）一级速度过程(first order processes)
1. 概念
药物在体内某部位的转运速度与该部位的药物量 或血药浓度的一次方成正比。
dX kX dt
dX/dt：药物转运速度 X ： t 时刻药物量 线性速度过程 k ：一级速度常数 负号：药物量随时间推移而减小
第二节 药物动力学的研究内容 及与相关学科的关系
一、药物动力学的研究内容
1. 创建理论模型；
2. 模型的实验验证与参数求算；
3. 指导新药筛选：药物结构-药动学-药效学； 4. 指导制剂研究与质量评价； 5. 指导临床用药。
二、药物动力学与相关学科的关系
药物动力学与药物化学 药物动力学与药理学 药物动力学与临床药学

（二） 生理药动学模型
（physiological pharmacokinetic models）
（三） 药动学和药效学结合模型
（pharmacokinetic-pharmacodynamic models，PK-PD model）
二、药物体内转运的速率过程
一级速度过程 零级速度过程 非线性速度过程
分布，以致药物能很快在血液与各组织脏器之 间达到动态平衡，即动力学上的“均一状态”， 此时，可将整个机体视为一个隔室，依此建立 的药动学模型称为单室模型，这类药物为单室 模型药物。
一个“隔室”
迅速分布 是否意味着身体 各组织在任何时 刻的药物浓度都 一样
单室模型静脉注射示意图
给药
机体为 单隔室
X0
（3）客观性（以科学的实验数据为依据，具有客 观的物质基础)
4. 隔室模型的相关概念
（1）开放室与封闭室
开放室（传动室）：既有药物“来”（可来自 体外或体内其他隔室）又有药物“去”（可从 本隔室消除，也可转运入其他隔室）的隔室。 封闭室（收集室）：只有药物“来”，没有药 物“去”的隔室。如尿室、粪室等。
第七章 药物动力学概述
哈尔滨医科大学药学院 药剂学教研室
※ 药物动力学概念 药物动力学发展简况 药物动力学的研究内容 药物动力学与相关学科的关系 ∆药物动力学模型 药物体内转运的速率过程 ※药物动力学参数

第一节 药物动力学的概念 及其发展概况
※ 一、药物动力学概念
药物动力学(pharmacokinetics)是应用动力学（kinetics） 原理与数学处理方法 , 研究药物通过各种途径给药后在 体内的吸收（ absorption ）、分布（ distribution ）、代 谢（ metabolism ）、排泄（ excretion ）过程（即 ADME 过程）的量变规律的学科，致力于用数学表达式阐明不 同部位药物浓度（数量）与时间之间的关系。
Xc：中央室药量， Vc：中央室表观分布容积； Xp：周边室药量， Vp：周边室表观分布容积；
k12：药物从中央室向周边室转运的一级速率常数；
k21：药物从周边室向中央室转运的一级速率常数； k10：药物从中央室消除的一级速率常数
3. 隔室模型的划分
（1）相对性（与实验条件，数据处理能力有关）
（2）抽象性（不具生理解剖学意义）

速率常数具有加和性。 总消除情况包括经肾排泄、胆汁排泄、生物转化以 及从体内消除的一切其他可能的途径。
k = ke + kb + kbi + klu + …....
肾排泄 速率常数 生物转化 速率常数 胆汁排泄 速率常数 肺消除 速率常数
（二）生物半衰期
(biological half life，t1/2)
（四）清除率 (clearance，CL)

清除率是单位时间从体内消除的含药血浆体积 或单位时间从体内消除的药物表观分布容积。 又 称 为 体 内 总 清 除 率 (total body clearance, TBCL) dX
kX d t CL kV C C


CL是表示从血液或血浆中清除药物的速率或效 率的药动学参数，单位：“体积/时间”。 CL也具有加和性。 CL= CLh+ CLr
dX/dt：药物转运速率 X ：药物量 k ：转运速率常数 负号：药物量随时间推移而减小 n ：级数
n=1
dX kX n dt
dX kX dt
k：一级速率常数， 单位：“时间”的倒数， 如min-1， h-1
n=0

dX k dt
k：零级速率常数，
单位：“浓度/时间”

常见的速率常数：
• 1980年，M Rowland和T Tozer首先合著了《临 床药物动力学（ clinical pharmacokinetics ）》。
二、药物动力学发展简况
• 群体药物动力学（population pharmacokinetics， Pop PK） • 时辰药物动力学(chronopharmacokinetics)； • 生物技术药物动力学 • 手性药物动力学
中央室
血流比较丰富、膜通透性较 好、药物易于灌注、药物分 布迅速达到与血液平衡的组 织，如心、肝、肺、肾等。
血流不太丰富、药物转运速 周边室 度较慢、药物分布达到与血 （外室） 液平衡时间较长的部分，如 脂肪、肌肉等。
给药
中央室
消除
可逆、一级
周边室
双室模型静脉注射给药示意图
X0
中央室 Xc k10 k12 k21 周边室 Xp

三、药物动力学参数
速率常数 生物半衰期 表观分布容积
清除率
（一）速率常数(rate constant，k)


速率常数是描述速度过程重要的动力学参数，其大 小可以定量地比较药物转运速度的快慢。 一定量的药物，从一个部位转运到另一个部位，转 运速率与转运的药物量的关系：
dX n kX dt
2. 特点
① 半衰期与剂量无关；
② 一次给药的血药浓度-时间曲线下面积与 剂量成正比； ③ 一次给药情况下，尿排泄量与剂量成正比。
（二）零级速度过程(zero order processes)
1. 概念
药物的转运速度在任何时间都是恒定的，与药物量 或浓度无关。
dX k dt
dX/dt：药物的转运速度 k ：零级速度常数


生物半衰期是指药物在体内的量或血药浓度通 过各种途径消除一半所需要的时间。 生物半衰期是衡量一种药物从体内消除快慢的 指标。
对线性动力学特征的药物而言， t1/2 是特征参 数，不因药物剂型或给药方法而改变。 同一药物用于不同个体时，由于生理与病理情 况不同，t1/2可能发生变化。


（三）表观分布容积
负号 ：药物量随时间推移而减小
2. 特点
① 生物半衰期随剂量的增加而延长；
② 消除时间取决于剂量的大小。
（三）非线性速度过程(nonlinear processes)

药物的半衰期与剂量有关、血药浓度 - 时间曲线下 面积与剂量不成正比时，其速度过程被称为非线 性速度过程。 此 时 ，药 物 体内 动 态变 化 过程 可 以用 MichaelisMenten 方程描述，因而也称 Michaelis-Menten 型 速度过程或米氏动力学过程。
所谓“隔室”，不是解剖学上分隔体液的隔室， 而是按药物分布速度以数学方法划分的药动学 概念。 机体 体内过程 隔室的组合 各隔室间药物量的变化过程

单室模型 √
隔室模型
二室模型 √ 多室模型
1. 单室模型
(single compartment model)
某些药物进入体内后，能迅速向各个组织器官
药物动力学与药剂学
药物动力学与生物药剂学
药物动力学与分析化学和数学
第三节 药物动力学的基本模型 与基本参数
一、药物动力学模型
隔室模型 生理药动学模型
药动学和药效学结合模型
（一） 隔室模型
（compartment model）

隔室模型又称房室模型，是将身体视为一个系 统，系统内部按动力学特点分为若干室。
X
k
消除（一级速度过程）
X0 ：静脉注射的给药剂量
X ：t 时刻体内药物量
k ：一级消除速率常数
2. 双室模型
(two compartment model)Байду номын сангаас

药物进入体内后，能很快进入机体的某些部位， 但对另一些部位，需要一段时间才能完成分布， 从速度论的观点将机体划分为药物分布均匀程 度不同的两个独立系统,即二室模型。
(apparent volume of distribution，V)

表观分布容积是体内药量与血药浓度相互关系 的一个比例常数，可以设想为体内的药物按血 浆浓度分布时，所需要体液的理论容积。
X V C
体内药物量 血药浓度
V的单位：L 或 L/kg



V 是药物的特征参数，表示药物的分布特性。 对于某一具体药物来说，V是个确定的值。 V 不具有直接的生理意义，在多数情况下不涉 及真正的容积，因而是“表观”的。 一般水溶性或极性大的药物，不易进入细胞内 或脂肪组织中，血药浓度较高，表观分布容积 较小；亲脂性药物在血液中浓度较低，表观分 布容积通常较大，往往超过体液总体积。