单室模型-静脉滴注
第八章 单室模型
表观分布容积(V)
V X 0 / C0
Drug with low Vd
Drug with high Vd
high tissue binding
血药浓度-时间曲线下面积AUC
AUC Cdt 0 C0e dt
kt
0
C0 k
X0 Vk
清除率(Cl)
dX kX dt kV Cl C C
药物应主要经肾排泄, 药物较多以原型经肾排泄,且此过程符
合一级动力学过程。
1.尿排泄速度与时间的关系(速度法)
原型药物从尿液中排泄
X Xu
ke
其中,X为t时间体内药物的量,Xu为t时间排泄于 尿中原型药物累积量。
速度方程:
dXu = keX dt
dXu -kt = ke· X0e dt
lgC
k 2.303
t
3、基本参数(k和C0)求解
作图法:
C
lgC
k 2.303
t
t
最小二乘法:
(线性回归法)
4、其它参数的求解
半衰期(t1/2)
C0 k 0.693 lg t1/ 2 lg C0 t1/ 2 2 2.303 k
t1/2的临床意义:
(1)是体内药量或血药浓度下降一半所需要 的时间,反映药物在机体贮留的时间。
得
Xu
ke X 0 kt Xu e k
上式两边取对数得
lg( X u
k Xu ) t lg X u 2.303
式中 ( X u X u ) 项为待排泄原型药物的量, 简称亏量。
负荷剂量单室模型静脉滴注名词解释
负荷剂量、单室模型和静脉滴注是临床药理学中常见的名词,它们在药物治疗中起着重要作用。
本文将针对这些名词进行解释,帮助读者更好地理解其在临床实践中的应用。
一、负荷剂量1. 概念:负荷剂量是指在开始用药时迅速达到稳态血药浓度所需的初始剂量。
它通常用于需要迅速产生治疗效果的药物,例如抗心律失常药物和抗抑郁药物等。
负荷剂量的目的是在短时间内快速地达到治疗药物的有效浓度,从而迅速产生治疗效果。
2. 应用:负荷剂量通常在疾病急性发作或需要迅速治疗的情况下使用。
临床医生会根据患者的情况和药物特性来确定负荷剂量的大小和使用方法。
3. 举例:比如对于一些心脏疾病患者,需要使用抗心律失常药物迅速控制心率和节律,此时可以采用负荷剂量的方式来快速达到治疗效果。
二、单室模型1. 概念:单室模型是临床药理学中用来描述药物在机体内分布和代谢的模型。
它假设机体是一个均匀的单一“室”,药物在此“室”内分布和代谢。
单室模型可以帮助医生和药师更好地理解药物在体内的动力学特性,从而优化用药方案。
2. 应用:单室模型在药物动力学研究和临床用药中具有重要作用。
它可以帮助研究人员预测药物在体内的浓度变化,指导用药方案的制定。
3. 举例:在临床实践中,单室模型常常用于药物动力学参数的估计和临床用药指导。
通过建立单室模型,可以更好地理解药物在体内的代谢和分布规律。
三、静脉滴注1. 概念:静脉滴注是一种将药物溶液以持续缓慢的速度通过静脉途径输入患者体内的方法。
静脉滴注可以精确控制药物在体内的浓度,从而达到治疗目的。
2. 应用:静脉滴注广泛应用于临床各科,特别是在重症监护室、手术室和急诊科等环境下。
它可以用于输入营养液、药物和液体等,以保证患者的生命体征稳定和治疗效果。
3. 举例:在手术室中,医生需要通过静脉滴注给予患者麻醉药,以维持其手术期间的麻醉状态。
在重症监护室中,医生需要通过静脉滴注给予患者营养支持和药物治疗,以保证患者的生命体征稳定。
负荷剂量、单室模型和静脉滴注是临床药理学中常见的术语,它们在临床实践中具有重要的意义。
单室模型
2
X
* 0
的计算:
(1)基本思想:静脉注射后体内血药浓
度立即达到稳态血药浓度。
(2)计算公式
X
* 0
CssV
3 给予负荷剂量后体内的C~t关系:
来源一:静脉注射 的浓度;
X
* 0
经过t时间后剩余
来源二:静脉滴注经过t时间后所产生的 浓度。
(二)达坪分数fss 1 概念:
2 计算:
(1)
fss 1 eKt
应用:可计算静脉滴注经过某一时间后体 内血药浓度达到坪浓度的百分数。
结论: 单室模型静脉滴注达坪分数与滴 注时间有关。
(2)
fss 1 e0.693n
f ss
1 (1)n 2
应用:可计算静脉滴注经过n个半衰期后 体内血药浓度达到稳态浓度的百分数。
dXu KeX dt
3 尿药排泄量与时间的关系
Xu KeX 0 (1 eKt ) K
4 尿药亏量与时间的关系
X时u达为尿t时药间排的泄累总积量药X量u,当t→∞则e-kt→0。此
X
u
KeX 0 K
X
uBiblioteka XuKeX 0 K
e Kt
(
X
u
X
u
)
称为待排泄原型药量,或尿药亏量。
(1)该两式表示单室模型单剂量静脉注射体
内药物浓度随时间变化的规律。
(2)药时曲线
(3)直线方程:
lg
X
Kt 2.303
lg
X0
K
或
药物动力学单室模型静滴给药的模拟实验设计及应用
[摘要]设计了药物动力学单室模型静滴给药的模拟实验,并通过实际应用对装置进行验证。
结果表明实验设计合理,理论值和实验值相符合。
所用仪器价格便宜,组装简单,便于学生操作。
通过实验学生可以更好地掌握静滴给药的原理和计算,教学效果良好。
[关键词]单室模型;静滴给药;模拟实验;消除速率常数;稳态血药浓度;达稳态分数[中图分类号]R452[文献标志码]A[文章编号]2096-0603(2021)20-0086-02药物动力学单室模型静滴给药的模拟实验设计及应用①张哲铭,赵凯悦,何朝星,常延超,王晓晖*,杜青(河北医科大学药学院,河北石家庄050017)药物动力学是应用动力学原理与数学处理方法,研究药物通过各种途径进入体内的吸收、分布、代谢和排泄过程中“量-时”变化规律的学科[1],是本科药学专业的重要课程,对于学生今后从事包括科研在内的药学相关工作,尤其是开展药物临床研究和治疗药物监测等,均具有十分重要的作用[2]。
药动学实验课难度大、学时长、花费高,因此选择实验项目时既要考虑开设项目的重要性,也要兼顾可行性及教学成本[3]。
本文设计了一个能够模拟单室模型静滴给药的实验,通过实际操作可以使学生更好地理解静滴给药后体内药量变化过程,掌握静滴给药的药动学理论和有关计算。
一、实验原理与装置静脉滴注(输液)是临床上常用的一种治疗方式,是将药液以恒定速率持续向静脉内给药。
在滴注时间内体内同时存在两个过程,即药量增加过程和药物消除过程,当药物停止滴注后,体内只存在消除过程。
单室模型静滴给药模拟实验的装置如图1所示:BCD EA药液水图1单室模型静滴给药模拟实验装置图图1中,抽滤瓶A 用于模拟单室模型(体循环)、蠕动泵B 和蠕动泵C 分别将水(模拟血液)和酚红溶液(模拟药液)以恒速泵入抽滤瓶,在磁力搅拌器的作用下,抽滤瓶中的转子将水和酚红溶液混合均匀。
随着水的不断加入,液体从与抽滤瓶侧口相连的T 型玻璃管流出,表示药物从体内排泄出去,T 型管的一端为肾排泄途径,另一端为非肾排泄途径。
单室模型静脉注射.
k e X 0 -kt e 即, X - X u k
u
k e X 0 -kt X - Xu e k
u
lg( X - X u )
u
ke X 0 k t lg 2.303 k
k t lg X u 2.303
尿药亏量与时间关系图
lg( X
u
- Xu)
待排泄药物 量,即亏量
X0 V C0
3. 血药浓度-时间曲线下面积(AUC) AUC =
0
Cdt = C0 · e
0
-kt
C0 dt = k
4. 体内总清除率(TBCl):机体在单位时间内能清除 掉多少体积的相当于流经血液的药物 。 dX / d t TBCl = C
kX ,即 TBCl = kV TBCl = C
)
• 当t→∞时,最终经肾排泄的原型药物总 量为: ke X 0 ke X 0 - k
Xu k (1 - e ) k
• X与t关系可用右图表示:
尿药累积曲线
ke X 0 X k
u
1
- kt
ke X 0 Xu (1 - e k
u
)
2
ke X 0 ke X 0 (1 - e -kt ) 2 减 1 得: X - X u k k
尿中点时刻。 • 作图时,实验数据点常会出现较大的散乱波动,说明这 种图线对于测定误差很敏感。
(二)尿排泄量与时间关系(亏量法)
dX u ke X dt
拉氏变换
SX u = ke X
ke X 0 解得:X u = S (S + k )
拉氏 变换表
ke X 0 Xu (1 - e k
第八章 单室模型
X u 代替 dX u t dt
2
• 具体实例见教科书 p176 (用速度法和亏量法求药 动学参数)。
第二节 静脉滴注
一、血药浓度
1、模型的建立
• 是以恒定速度向血管内给药的方式。单室模型以静 脉滴注方式进入体内,在滴注时间T之内,体内除有 消除过程外,同时存在一个恒速增加药量的过程, 当滴注完成后,体内才只有消除过程 • 因此这种模型包括两个过程:(1)药物以恒定速度 k0 进入体内;( 2 )体内药物以 k 即一级速度从体内 消除。其模型如下图:
静脉注射计算公式汇总:
C C0 e
lgC
kt
X=X0 e
lgC 0
V = X0 / C0
-kt
kt
2.303
t1/2 = 0.693/k
斜率(-k/2.303)和截距(lgC0)
• T (min) 2 5 10 15 20 • C(mg/100ml) 10.20 7.20 3.80 2.05 1.11 • ㏒C 1.0086 0.8570 0.5798 0.3118 0.0453
Clr keV
• 从(8-37)可得:
dX u Clr C dt
………………..(8-40)
• 从(8-40)可知,用尿药排泄速度对相应的集 尿间隔内中点时间tc的血药浓度C作图(前 有讲述),可得到一条直线,直线的斜率 即为肾清除率(见教科书p176)。
• 在实际工作中,用实验所测得的 ,对 集 ti ti 1 尿期中点时间tc( )的血药浓度作图。
lg( X u X u ) k t lg X u 2.303
…………..(8-36)
上式中, ( X u X u ) 项称为待排泄原型药物 量,或称为亏量。
第八章 单室模型-2静脉滴注
二、方程的确定 稳态后停滴: /kV(1 1. 稳态后停滴:C = K0/kV(1-e-kτ)e-kT = Csse-kT 即:LnC = lnCss – kT
/kV) (Css = K0/kV) (T停滴后的时间) (T停滴后的时间) 停滴后的时间
稳态前停滴: /kV(12. 稳态前停滴: C = K0/kV(1-e-kτ)e-kT /kV(1 即: LnC = lnK0/kV(1-e-kτ) – kT LnC = lnK0/kV(ekτ - 1) – kt
例4.已知某药体内最佳治疗浓度为 .已知某药体内最佳治疗浓度为13ug/ml,K = 0.1/h, , , V = 10L。请设计静脉给药的方案。 。请设计静脉给药的方案。 解:思路:设计给药方案实际上就是确定K 解:思路:设计给药方案实际上就是确定K0和XL 先确定K 最佳治疗浓度就是期望的Css, 先确定K0:最佳治疗浓度就是期望的Css, 因此:K0 = Cs sVK = 13×10×0.1 = 13 mg/h 13×10× 因此: 即按13 mg/h的恒定速度滴注 就能达到理想的治疗浓度。 即按13 mg/h的恒定速度滴注,就能达到理想的治疗浓度。 的恒定速度滴注, 但根据前述, =0.693/0.1=6.93h,若不给负荷剂量, 但根据前述,t1/2=0.693/0.1=6.93h,若不给负荷剂量,需 7个半衰期即49小时方能达到稳态。应给予负荷剂量: 个半衰期即49小时方能达到稳态。应给予负荷剂量: 49小时方能达到稳态 D = CssV = 13×10×1000 = 130000ug = 130mg 13×10× 因此方案应为:先静注130mg,再同时以13mg/h恒速静滴 因此方案应为:先静注130mg,再同时以13mg/h恒速静滴 至医生所期望的时间。 至医生所期望的时间。
药物动力学—单室模型之静脉注射
采用尿排泄数据求算动力学参数 的方法:
(一)速率法 (二)亏量法
(一)尿排泄速度与时间的关系
(速率法)
dX u dt
ke X
dX u dt
ke X 0ekt
上式两边取对数:
lg
dX u dt
k t 2.303
lg
ke
X
0
lg dX u dt
lg ke X 0
k 2.303
t
需要注意的问题:
设函数f (t)在t≥0时有定义,则用F(s)或 Lf (t) 表示拉氏变换式:
F s Lf t f (t )est dt 0
F(s) 或L f (t)称为f(t)的拉氏变换或象函数
f(t)称为F(s) 的拉氏逆变换或象原函数
拉氏变换的性质:
1.加和性: L f (t1) f (t2) L f (t1) L f (t2)
因为:f (t) X; f (0) X0;设L[X ] X
S X X0 k X
X X0 S k
表:拉普拉斯变换简表
象原函数 f(t)
1
eat
eat ebt
1 1 eat
a
象函数 F(s)
1
S
1 S a
(a b) (S a)(S b)
1 S(S a)
因此: dX kX dt
kf X0 - Vm(k -km)
km t 2.303
代谢物 药物
图:km<k 时,药物与药物代谢物的
血药浓度-时间半对数图
二、尿药排泄数据
在某些情况下,血药浓度测定比较困难:
1、药物本身缺乏精密度较高的含量测定方法; 2、某些剧毒或高效药物,用量太小或体内表观
单室模型静脉注射
④缺乏严密的医护条件,不便对用药对象迸行多次 采血。
此时,可以考虑采用尿药徘泄数据处理的动力学 分析方法。
药物从体内的排泄有两条途径
经肾排泄 肾外途径排泄
尿中药物的排泄不以恒速进行,而是与 血药浓度成正比地变化着的一级速度过 程。
Xu ke
X
knr
Xnr
①药物服用后,有较多原形药物从尿中排泄。 ②假定药物经肾排泄过程符合一级速度过程。
1、尿排泄速度与时间关系(速度法)
根据上述条件,若静脉注射某一单室模型药物,则原 形药物经肾排泄的速度过程,可表示为:
dX
u k X
dt
e
(2-12)
dX U
为原形药物经肾排泄速度
dt
Xu 为t 时间排泄于尿中原形药物累积量
3、血药浓度—时间曲线下面积(AUC)
由C
C kt
0 可得
AUC
0
Cdt
因为
C C • ekt 0
则:
AUC
0
C 0
•
e kt dt
C 0
0
e kt dt
C
X
因此 AUC
0
k
把C0
0
V 代入,
得
X (2-9)
AUC 0
kV
从上两式可以看出,AUC与k和V成反比. 当给药剂量、表观分布容积V和消除速度常 数数已知时,利用上式即可求出AUC。
k和C0的求算有两种方法: 1.做图法 2.线性回归方法
1、作图法
当静脉注射给药以后,测得不同时间ti的血药浓度
Ci(i=1,2.3,4…n),列表如下:
表2-1 不同时间的血药浓度
执业药师专业知识一单室模型静脉滴注给药
执业药师专业知识一考试重点:单室模型静脉滴注给药一:血药浓度与实践关系血药浓度与时间关系静脉滴注是以恒定速度向血管内给药的方式。
当滴注完成后,体内才只有消除过程。
体内过程的模型如图9-5所示。
仇一→囚」→图9-5 单室模型静脉滴注给药示意图在0"三t "三T时间内,体内药物量一方面以ko恒速增加,另一方面从体内消除,药物从体内的消除速度与当时体内药物量成正比,体内药物的变化速度是这两部分的代数和,用微分方程表示'为:兰主=kn-kXdt U X=于(I-e-kl式中,dX/dt为体内药物量的瞬时变化率,k,。
为零级静脉滴注速度,k为一级消除速度常数。
式 (9-21)、(9-22)即为单室模型静脉滴注给药,体内药量X或血药浓度C 与时间t的关系式。
二:稳态血药浓度静j泳滴注开始的一段时间内,血药浓度逐渐上升,然后趋近于恒定水平,此时的血药浓度值称为稳态血药浓度或1平浓度,用c"表示。
达到稳态血药浓度时,药物的消除速度等于药物的输入速度。
c=主L" kV (9-23)从式中可以看出,稳l态血药浓度与静滴速度 ko 成正比。
达坪分数j;,则为:kf (9-24)从式(9-24)可见,k越大,趋近于l越快,达到坪浓度越快,即药物的'112越短,到达坪浓度越快。
以t1l2的个数n来表示时间,则:11=- 3.321g (1-:{,,) (9-25)式中,11表示静脉滴注给药达到坪浓度某一分数所需tl/2的个数。
由此式即可求出任何药物达c"某一分数/"所需的时间(目[l半衰期的个数),见表9-5。
如达到巳s的90%需3.32个缸,达到C目的99%市6.64个仙。
三:负荷剂量在静脉滴注之初,血药浓度距稳态浓度的差距很大,药物的半衰期如大于 0.5 小时,则达稳态的95% ,就需要 2.16 小时以上。
为此,在滴注开始时,需要静注」个负荷剂量,使血药浓度迅速达到或接近乌,继之以静脉滴注来维持该浓度。
第08章 单室模型-第1节 静脉注射
(3)表面分布容积(V):
根据:药物按血浆药物浓度分布时的理论体液量 X0 算法: V C0 X0-静注剂量;C0-初始浓度
注意: C0不能直接得到,只能由拟合直线的截距
间接计算得出。
11
讨论:
V<体液总量,说明该药物分布在血液中;
V=体液总量,说明该药物在体液分布均匀;
V>体液总量,说明该药物多被机体的器官、组织所 摄取。
lg[(1 99%) C0 ] k t0.99 lg C0 2.303
C0 k lg t0.99 lg C0 100 2.303 C0 k lg t0.99 lg C0 100 2.303 0.693 除以 k 2.303 lg100 4.606 t0.99 k k
19
第四步:参数求算
a. 手工计算
(1)lgC0=2.176 C0=150 (ug/ml) (2)k=-2.303×(-0.1355)=0.312 (h-1)
(3)t1/2=0.693/k=2.22 (h-1)
(4)V=X0/C0=1050×1000/150=7000 (ml)=7 (L) (5)CL=kV=0.312×7=2.148 (L) (6)AUC=C0/k=150/0.312=480.7 (ug· h/ml) (7)lgC= -0.1355t+2.176= -0.1355×12+2.176=0.55 C=3.548 (ug/ml)
23
采用尿排泄数据求算药动学参数 前提: ①大部分药物以原形从尿中排泄;
可行
②药物经肾排泄过程符合一级动力学过程; (即,尿中原形药物产生的速度与体内当时的 药量成正比)
24
(一)尿排泄速度与时间的关系(速度法)
2单室模型-2009-静滴
负荷剂量,或首剂量:
xL= Css V
C = Css × e
−kt
+ Css(1− e ) = Css
−kt
习题 : 利多卡因有效治疗浓度 : 1.5~5 ug/ml t1/2 = 1.5h, V = 0.8 L/kg , BW = 70 kg 若静滴维持2ug/ml 治疗血浓,则 1. ko 应为多少? 应为多少? 2. 多少时间达到达稳分数为 多少时间达到达稳分数为90%和95%? 3. 首剂量应为多少? 4. 若静滴5h停滴,停滴后2h的血药浓度多大?
fss= 达坪分数
= C/Css = 1- e-kt t = n t1/2 fss = 1- e-kt =1- e-0.693n e-0.693n = 1 - fss -0.693n = ln (1-fss)
ln (1 − fss ) n= = −1.44 ln (1 − fss) − 0.693 2.303 log (1 − fss) n= − 0.693 = −3.32 log (1 − fss)
Constant infusion
Drug in solution in sterile saline Constant rate infusion pump Flexible plastic catheter inserted in a vein
静脉滴注 1. 模型建立
ko
X
kX
药物以恒定速度进入体内: zero order 药物以恒定速度进入体内 体内药物以一级速度消除: 1st order 体内药物以一级速度消除
C = C oe
-kt
ko - kT CT = (1 - e ) kv
单室模型、静脉注射给药
单室模型静脉注射给药
Intravenous injection of Single Compartment Model
单室模型 Single Compartment Model 是指药物进入体内以后,能够迅速地 分布到全身各组织、器官和体液中,能 立即完成转运间的动态平衡,成为动力 学上所谓的“均一状态”。此时,整个 机体可视为一个隔室,称为单室模型, 这类药物称为单室模型药物
根据实验实测数据,列表求出:
t; i
ti2 ;
Y i;
tiY i
代入上式,求a和b;再根据下式求k和C0。
k2.30b3
C0 log1a
4.求其他药动参数
(1)生物半衰期: 注意:
t1/ 2
0.693 k
药物的生物半衰期与消除速度常数成反
比。生物半衰期大小说明药物体内生物
转化的快慢。半衰期与药物的本身的特
率求k,通过截距求ke。
亏量法与尿药排泄速度法的特点:
第一、亏量法的优点: 亏量法作图时,对误差因素不甚敏感,
试验数据点比较规则,偏离直线不远, 易作图,求得的k值较尿药排泄速度 法准确。
亏量法与尿药排泄速度法的特点:
第二、亏量法的缺点:
亏量法作图时,需要求出总尿药量, 为准确估计总尿药量,收集尿样的时 间较长,约为7个t1/2,且整个集尿时 间不得丢掉任何一份尿样,对t1/2很长 的药物来说,采用该法比较困难,这 是亏量法应用上的局限性。
C x V
x x0e kt
CC0e k t
CC0e k t
lnCktlnC0
k loC g2.30t3loC g0
含义:单室模型、静脉注射给药、体内药 物浓度与时间的函数关系。K 为一级消除 速度常数;C0为初浓度。
单室模型
K=-斜率× 2.303
2 线性回归法
K lg C 2.303t lg C0 即方程可写成: Y=a+bt 方法:根据最小二乘法的原理对实验数 据作线性回归,可得一斜率为b、截距为 a的直线方程,从斜率可求出K,从截距 可求出V。
(1) (2)
(3) (4)
K=-2.303× b
的变化规律。
(2)药时曲线
三、基本计算 (一)已知t计算C;或已知C计算t. ( 二 ) 稳 态 血 药 浓 度 CSS(steady state
plasma concentration) 1 稳态的产生:
思考:静脉滴注为什么会产生稳态?
2 稳态血药浓度的计算
Css K0
KV
(1)应用:已知K0,可计算Css;或已知 Css,可计算K0.
1、已知t,计算C;或已知C,计算t。
2、简化计算:
C
C0
(
1 2
)n
n 3.32lg C0 C
四、参数提取:
(一)血药法:
1、工作方程:
lg
C
K 2.303
t
lg
C0
2、方法: lgC~t作图; 斜率 → K; 截距 → C0→ V
(二)尿药法 应用的前提条件; 尿药法的种类; 1、速度法: (1)工作方程
(1)该两式表示单室模型单剂量静脉注射体
内药物浓度随时间变化的规律。
(2)药时曲线
(3)直线方程:
lg
X
Kt 2.303
lg
X0
或
K lg C 2.303t lg C0
此两式为单室模型单剂量静脉注射的直线方程 (或工作方程)。
(三)基本计算 1 已知K、V、t,计算C; ※简化计算
2010单室模型-2
Single compartment model
药学院药剂学教研室
周四元
第二节 静脉滴注
一 血药浓度
1 模型的建立
k0
X
k
dX/dt=k0-kX
2 血药浓度与时间的关系 X = (k0/k)(1-e-kt) 两边同时除以表观 分布容积V得 C = [k0/(Vk)](1-e-kt)
3 稳态血药浓度Css
血 药 浓 度 C
时间 t
静脉滴注血药浓度-时间曲线
C = [k0/(Vk)](1-e-kt)
当t ∞时,e-kt
0 Css= k0/(Vk)
血 药 浓 度 C
Css1
K01>k02
Css2
静脉滴注血药浓度-时间曲线
时间 t
4 达稳态所需时间 达坪分数
C = [k0/(Vk)](1-e-kt) Css= k0/(Vk)
计算 药物静脉滴注达坪90%所需半衰期的个数
n = -3.32lg(1-fss) n = 3.32
表8-2 药物静脉滴注半衰期个数与达坪分数的关系
半衰期个数
1 2
达坪分数(Css%)
50.00 75.00
半衰期个数
4 5
达坪分数(Css%)
96.88 98.44
3 3.32
90.00 93.75
k0=CssVk k0=109.4(mg/h)
二 药物动力学参数的计算
1 稳态后停滴 静脉注射
C=C0e-kt
C0=Css=k0/(Vk)
C=k0e-kt’ /(Vk)
C=k0e-kt’ /(Vk)
取对数
lgC=-(k/2.303)t’+lgk0/(kV)
(药物代谢)复件 第三节单室模型静脉滴注
利用拉氏变换解得: C = k0 e-kt' kV
t’为滴注结 束后的时间
取对数,得:
lgC- k t'lgk0 2.303 kV
2. 稳态前停滴
dC
拉氏
= -kC dt
变换
停药时间
SC-k0 (1-e-k T)= kC kV
解得: C=k0 (1-e-k T) e-k't kV
取对数得:loC g k t'lokg 0(1-e-kT )
60.6mg/L 52.23mg/L
例题3
对某患者静脉滴注利多卡因,若要使稳态 血药浓度达到3ug/mL,应取k0值为多少? (已知t1/2=1.9h,V=100L)
109.4 mg/h
二、药动学参数计算
1. 稳态后停滴
当静脉滴注达到稳态水平时停止滴注,血药浓度 的变化速度可由微分方程表示为:
dC = -kC
1.92mg/L
例题6
安定治疗癫痫发作所需血药浓度为 0.5~2.5ug/ml,已知V=60L,t1/2=55h。今 对一患者,先静脉注射10mg,半小时以后 以每小时10mg速度滴注,试问2.5h是否达 到治疗所需要的浓度?
药浓度C用Css来表示:
C ss
k0 kV
• 达坪分数
fss
ห้องสมุดไป่ตู้
C Css
1ekt
例题1
某一单室模型药物,生物半衰期为5h,静 脉滴注达稳态血药浓度的95%,需要多少 时间?
例题2
某患者体重50kg,以每分钟20mg的速 度静脉滴注普鲁卡因,问稳态浓度是多少? 滴注经历10小时的血药浓度是多少? (已 知t1/2=3.5h,V=2L/kg)
静脉注射单室模型模拟实验(精)
实验结果
•ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ将血药浓度数据列于表1。 表1 血药浓度数据
取样时间 (分 ) 吸光度 浓度 校正浓度 10 20 30 40 50 60 70
实验结果
• 将尿排泄数据列于表2。 表2 尿排泄数据
取样时间(分) 体积数 吸光度 ⊿Xu 校正后的⊿Xu ⊿t tm 0~10 10~20 20~30 30~40 40~50 50~60 60~70
静脉注射 单室模型模拟实验
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实验目的
1.掌握单室模型摸拟的的实验方法 2.掌握用血药浓度数据计算药物动力学参数的方法
3.掌握用尿排泄数据计算药物动力学参数的方法
实验内容
单室模拟装置为带有两支管的三角烧瓶(相当于人体 体循环),当把药物(用酚红代替)注入烧瓶中后,用蠕动泵 将水以一定的流速注入烧瓶中,药物不断地从两支管中清 除,两支管理清除的药量可看到肾脏清除和非肾脏清除的 药量。
实验内容
1.操作 将纯水盛满三角瓶中,开动磁力搅拌器,以每分钟大约6~8 ml的流速将纯水注入三角瓶中,调试稳定后,用移液管吸取0.1 %的酚红供试液10ml加入三角瓶底部,并瞬间搅匀,此时间记 为0时刻,以后每隔10分钟自三角瓶内同一位置吸取2ml供试液 作为血药浓度测定用,同时定量收集不同时间段内由侧管流出 的试液作为尿排泄数据的测定。
实验内容
2. 定量方法 取2ml供试液,加0.2mol/L的NaOH液至10ml,在555nm处 测定酚红的吸光度,并求出浓度。如果吸光度超过,可在此10ml 基础之上,进一步稀释一定倍数,直至测定出该吸光度为止。 .酚红的含量测定采用百分吸光系数法:A=E%1cmCL,其中主药 酚红在555nm处的E%1cm为430。
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n 3.32lg(1 f ) SS
表 静脉滴注半衰期个数与达坪浓度分数的关系
半衰期个数 (n) 1 2 3 3.32 4
达坪浓度 (Css%)
50 75 87.5 90 93.75
半衰期个数 (n) 5 6 6.64 7 8
达坪浓度 (Css%)
96.88 98.44
99 99.22 99.61
• 2、稳态前停滴
假设停药时间为T,(2-2-8)式经拉氏变换将成
为:
逆变换
k SC 0 (1 ekT ) kC
kV
C
k 0
(1 e )e kT
kt
kV
(2-2-11)
• 上式中符号含义与式(2-2-9)相同,两边取对数 ,得:
lgC
k
t lg
k 0
(1 e kT )
2.303 kV
C (2)滴k注0 10h的 血12药00浓 3度.5: 60.6(mg / L) 60.0(g / ml )
SS 0.692/ t V 0.693100 1/ 2
C C (1 e ) 0.693n SS
60.6
(1
e 0.69310 3.5
)
52.23(g
/
ml
)
• 例六:对某患者静脉滴注利多卡因,已知
• 负荷剂量亦称为首剂量。计算方法如下: 根据 V=X0/C0,得:
X
所以,负荷剂量
V
O
C
SS
X C V
O
SS
• 静注负荷剂量后,接着以恒速静脉滴注,此时体 内药量的经时变化公式,为每一过程之和,可用 表示两个过程:静注过程及静滴过程之和来表示 ,于是
k
kt
O
kt
X X e k (1 e ) 以CssV取代X0及CssVO k取代k0,经整理得:
体内药物以k即一级速度从体内 消除
单室模型静脉滴注给药示意图 :
k
K0
X
• 因此,在0≤t ≤ T时间内,体内药物量X的变化 情况,一方面以k0恒速增加,一方面从体内消除, 药物从体内的消除速度与当时体内药物量的一次 方成正比,体内药物的变化速度应该是这两部分 的代数和,用微分方程表示为:
dX
• 例四:某一单室模型药物,生物半衰期为5h,静 脉滴注达到稳态血药浓度的95%,需要多少时间?
• 解: 因为
f 1 e kt SS
0.95 1 e kt
所以
kt ln 0.05
即达到稳态血药浓度的95%,需要21.6小时。
t 2.303lg 0.05 (2.303) lg 0.05 21.6(h)
k X 0 (1 e kt ) (2-2-2) 上式为单室模型k静脉滴注给药,体内药量X与时
间t的函数关系式。
以X=VC关系式代入,可得:
k
C
(1 e ) 0
kt
(2-2-3
kV
)
上式即为单室模型静脉滴注给药,体内血药浓 度C与时间t的函数关系式.
• 3、稳态血药浓度(Css)
从(2-2-3)式可见,在静脉滴注开始的一段时间 内,血药浓度逐渐上升,然后趋近于一个恒定水 平,此时的血药浓度值称为稳态血药浓度或称坪 浓度,用Css表示。在达到稳态皿药浓度的状态下 ,体内药物的消除速度等于药物的输入速度。
第二章 单室模型
一、血药浓度
1.模型的建立 静脉滴注亦称静脉输注。是以恒定速向血管内 给药的方式。单室模型药物以静脉滴往方式进人 体内,在滴注时间t之内.体内除有消除过程外, 同时存在一个恒速增加药量的过程,当滴注完成 后,体内才只有消除过程。
• 单室模型 静脉滴注模型
药物以恒定速度k0进入体内
0
三、负荷剂量
• 在静脉滴注之初,血药浓度距稳态浓度的差距很 大,药物的半衰期如大于0.5小时,则达稳态的95 %.就需要2.16小时以上。为此,在滴注开始时 ,需要静注一个负荷剂量(loading dose),使 血药浓度迅速达到或接近Css的“95%” 或 “99%”,继之以静脉滴注来维持该浓度。
f
C
k 0
(1 e kt )
kv
1 e kt
SS
C
SS
k 0
kv
• 从上式可以看出.k愈大,滴注时间愈长,趋
近于1愈快,即达到坪浓度愈快。换言之,药 物的半衰期愈短,到达坪浓度亦愈快。
• 以t1/2的个数n来表示时,达到坪浓度某一分数所 需要的n值,不论何种药物都是一样的,不论 t1/2 长短如何。例如,达到Css的90% 需3.3个 t1/2 , 达到Css的 95%需 4 .3个t1/2 。
• 解:根据题意
停止时血药浓度为:
k C 0 (1 ekt )
kV
30
(1 e ) 0.6938 3
所以,停滴后2h的血药0浓.94(g / ml )
C C
• e kt
10.94 e 0.6932 3
6.892(g / ml )
(2-2-12)
• 以停药后的血药浓度的对数对时间作图,可得到一 条直线(见下图)。
lgC
k
t lg
k 0
(1 e kT )
2.303 kV
• 从直线的斜率可求出K。若k0、k以及滴注后的稳 态血药浓度Css已知,则从直线的截距可求出表观 分布容积V。
• 例七:某药物生物半衰期为3.0h,表观分布容积 为10L,今以每小时30mg速度给某患者静脉滴注 ,8h即停止滴注,问停药后2h体内血药浓度是多 少?
kt 0.693nt 0.693n
t
1/ 2
(2-2-5
C
k 0
1/ 2
(1 ekt )
)
kV
k (1 e ) C (1 e ) 0
0.693n
0.693n
SS以t1/2的个数n来表示时,
vk 达到坪浓度某一分数所需
要的n值,不论何种药物都
C CSS
1 e0.693n
f是ss一样的,何不。论 t1/2长短如
k
0.693/ 5
• 例五:某患者体重50kg,以每分钟20mg的速度静脉 滴注普鲁卡因,问稳态血药浓度是多少?滴注经 过10小时的血药浓度是多少?
(已知t1/2=3.5h,V=2L/kg)
• 解:根据已知条件, k0=20*60=1200mg,V=50*2=100L,t1/2=3.5h 则:(1)稳态血药浓度:
t1/2=1.9h,V=100L,若要使稳态血药浓度达到 3μg/ml,应取k0值为多少?
• 解:根据式(2-2-4)
k C kv
0
SS
3 0.693100.000 1.9
109421(g / h) 109.4(mg / h)
二、药物动力学参数的计算
• 静脉滴注停止后,体内药物将按照自身的消除方
k kX (2-2-1)
dt
0
式中,dX/dt为体内药物量X的瞬时变化率; 为零级静脉滴注速度常数,以单位时间内的
药量来k表0 示;k为一级消除速度常数
2、血药浓度和时间关系 • 将(2-2-1)式经拉氏变换,得:
整理后得:
k SX 0 kX
S
k
X
0
S(S k)
• 应用拉氏变换表解上式,可得:
k SC 0 kC
kv
• 上式作拉氏变换,得:
C k e 0
kt (2-2-9)
kV
• 用拉氏逆变换
• 取对数
lgC
k
t lg
k 0
2.303 kV
(2-2-10)
式中,t`为滴注结束后的时间;C为达稳态停止
滴注给药后时间t`时的血药浓度; k0 即Css就相 kV
当于C0
• 根据(2-2-10)式,同样可以计算出药物动力学 参数k及V.即在停药后不同时间取血,测定血药浓 度,以LgC对t’作图,得到一直线(如下图)。其 斜率仍为-K/2.303,从而求得K值。从直线的截距 lg(K0/KV) ,可以求出V。
• 根据(2-2-3)式,当 t→∞时,e-kt→0,(1-
e-kt)→1,则式中的血药浓度C 用Css来表示。
k C 0
SS kv
(2-2-4)
稳态血药浓度 Css
• 4.达稳态所需时间(达坪分数fss与半衰期t1/2的关系)
静脉滴注给药时,达坪浓度以前的血药浓度C一直小于 Css,任何时间的C值可用Css某一分数来表示,即达 坪分数,以fss表示,则:
由此可见,按照静脉注射上述负荷剂量并同时静脉
X C V 滴药注量,是从 恒定0时不间变直的至。停止滴注SS的这段(时2间-2内-1,3)体内
• 例八:给某患者静脉注射某20mg,同时以20mg/h 速度静脉滴注该药,问经过4h体内血药浓度是多 少?
(已知V=50L,t1/2=40h)
• 例九:安定治疗癫痫发作所需血药浓度为 0.5~2.5μg/ml,已知V=60L,t1/2=55h。今对一患 者,先静脉注射10mg,半个小时后以每小时 10mg速度滴注,试问经2.5小时是否达到治疗所 需要的浓度?
式而消除,此时,血药浓度的变化情况相当于快
速静脉注射后血药浓度的变化。体内血药浓度经
时过程的方程式仍为
这种形式,但
其中的符号有所不同。现分述如下:
C C e kt 0
• 1.稳态后停滴 当静脉滴注达到稳态水平时停止滴注,血药浓 度的变化速度可由微分方程表示为:
dC kC (2-2-8)
dt