药物代谢动力学模型课件
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✓药物转运程指数衰减，单位时间内转运的百分比 不变，即等比转运，但单位时间内药物的转运量 随时间而下降。
✓半衰期恒定，与剂量或药物浓度无关。
✓血药浓度对时间曲线下面积与所给予的单一剂量 成正比。
✓停药后经过5个半衰期基本消除完。
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7
• Give 100 mg of a drug • 1 half-life ………….. 50 • 2 half-lives………… 25 • 3 half-lives …….….. 12.5 • 4 half-lives ………… 6.25 • 5 half-lives ………… 3.125 • 6 half-lives …………. 1.56
开放性一室模型（open one compartment model）
开放性二室模型（open two compartment model）
三室模型
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2
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3
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4
消除速率过程
• 按照药物转运速度与药量或浓度之间的关系可分 为
• 一级动力学过程（first-order kinetic process）
临床药物代谢动学 Clinic pharmacokinetics
药物代谢动力学模型1
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1
房室模型
• 房室（compartment）的概念
房室是一个假想的空间，体内某些部位只要药物转运的速率相同 就可以归为一个房室。
• 药动学房室模型
按照药物在体内转运速率的差异，以实验数据和理论计算而设置 的数学模型。
• 相对生物利用度 同一给药途径下不同制剂之间比较。
• 若体内药量相同，而血药浓度高，则Vd小 （主要分布在血浆中）
• 若体内药量相同，而血药浓度低，则Vd大 （主要分布在组织中）
• Vd是假想容积，不代表生理容积，但可看出药物与组织结合程度。
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15
60kg正常人，体液总量36L(占体重的60%) ， 其中血液3.0L(占体重的5%)， 细胞内液24L(占体重的40%)， 细胞外液12L(占体重的20%)
0.875 0.938 0.75
0.969 0.985
T1/2
1
2
3
4
5
6
注：D=1
时间
等量（D）等间学隔习交（流τP）PT给药，给药间隔为一个半衰期。
9
零级动力学过程
• 药物自某房室或某部位的转运速率与该房室或该 部位的药量或浓度的零次方成正比。
dC dt
= –K
Cቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ= C0 – Kt
转运速度与剂量或浓度无关，按恒量转运，即等量转运。 但单位时间转运的百分比是可变的。
dC dt
=
–
Vm C Km
当药物浓度明显高于Km时，即C »Km时
dC dt
=
– Vm
零级动力学和米-曼速率过程又称非线性动力学过程。该 过程半衰期等参数随剂量改变，又称剂量依赖性速率过程。
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11
主要的药动学参数
• 消除速率常数（K） • 一室模型中药物消除速率为
dX dt
= –KX
若Vd<3L，说明只分布在血管中，如酚红 若Vd≤36L，说明分布在体液中 若Vd≥100L，说明与组织特殊结合
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16
生物利用度 bioavailability, F
• 指药物吸收进入血液循环的程度和速度。通常药 物的吸收程度用AUC表示，吸收速度用Cmax或者 Tmax表示。
• 绝对生物利用度 血管外给药的AUC与静脉注射时的AUC进行比较。
t1/2 =
0.693 Ke
A药t1/2约2小时，给予100mg后，经过10小时，体内残留药
量是多少？
B药Ke为0.693h-1，早上8点静脉注射给药后，早上11点时 测得血药浓度是10ng/ml，问早上8点时血药浓度大约是多 少？
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13
表观分布容积 apparent volume of distribution, Vd
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5
一级动力学过程
• 药物在房室或某部位的转运速率（dC/dt）与该 房室或该部位的药量或浓度的一次方成正比。
dC dt
= –KC
C = C0e–kt
logC=logC0–K/2.303t
AUC=C0/K
0.693
t1/2 = Ke
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6
一级动力学的特点 （剂量非依赖性速率过程）
半衰期不恒定，剂量加大，半衰期可超比例延长。
血药浓度对时间曲线下面积与剂量不成正比，剂量增加， 面积可以超比例增加。
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10
米-曼速率过程
• 是一级动力学和零级动力学互相移行的过程。在
高浓度的时是零级动力学过程，在低浓度时是一
级动力学过程。dC dt
=
– Vm C Km + C
当药物浓度明显低于Km时，即C «Km时
• 如果消除速率K = 0.5h-1，就意味着每小时机体可以消除体内当时 药量的50%。
• 药物的代谢包括肝脏的生物转化和肾脏的排泄，因此 K = Ke + Kb Ke和Kb代表肾排泄和肝代谢的消除速率常数。
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12
半衰期（half-life, t1/2）
• 通常是指血浆消除半衰期，是血浆药物浓度降低 一半所需的时间。是体内药物消除快慢的重要参 数。在一级消除动力学过程里，半衰期与消除速 率常数（Ke）的关系是：
• 当停止用药时间达到5个药物的t1/2时，药物的血
浓度
（或体存量）仅余原来学习的交流P3PT%，可认为已基本全部
8
血2 浆 浓 度1
稳态血浆浓度 (steady state plasma concentration Css)
D 1.5
D 1.75
D 1.875
D
D
D
1.938 1.969
1 0.5
• 定义：体内药物总量D按血浆药物浓度C推算时所 需的体液的总容积。
Vd = D C
50kg成年女性静脉注射地高辛100mg后，血浆药物浓度为 1.0ng/ml，求地高辛的表观分布容积。
70kg病人静脉单次注射氨茶碱320mg后血浆药物浓度为 8.0mg /L,求氨茶碱的Vd。
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14
假定机体有一个房室组成，给药可立即均匀分布 在全身体液和组织，并以一定速率从该室消除。 药-时曲线呈单指数衰减。
• 零级动力学过程（zero-order kinetic process）
假定机体由中央室和周边室组成。药物首先迅速 均匀分布于中央室，而后才到达周边室。假定药 物仅从中央室消除。药-时曲线呈单指数衰减。
✓半衰期恒定，与剂量或药物浓度无关。
✓血药浓度对时间曲线下面积与所给予的单一剂量 成正比。
✓停药后经过5个半衰期基本消除完。
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• Give 100 mg of a drug • 1 half-life ………….. 50 • 2 half-lives………… 25 • 3 half-lives …….….. 12.5 • 4 half-lives ………… 6.25 • 5 half-lives ………… 3.125 • 6 half-lives …………. 1.56
开放性一室模型（open one compartment model）
开放性二室模型（open two compartment model）
三室模型
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消除速率过程
• 按照药物转运速度与药量或浓度之间的关系可分 为
• 一级动力学过程（first-order kinetic process）
临床药物代谢动学 Clinic pharmacokinetics
药物代谢动力学模型1
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1
房室模型
• 房室（compartment）的概念
房室是一个假想的空间，体内某些部位只要药物转运的速率相同 就可以归为一个房室。
• 药动学房室模型
按照药物在体内转运速率的差异，以实验数据和理论计算而设置 的数学模型。
• 相对生物利用度 同一给药途径下不同制剂之间比较。
• 若体内药量相同，而血药浓度高，则Vd小 （主要分布在血浆中）
• 若体内药量相同，而血药浓度低，则Vd大 （主要分布在组织中）
• Vd是假想容积，不代表生理容积，但可看出药物与组织结合程度。
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60kg正常人，体液总量36L(占体重的60%) ， 其中血液3.0L(占体重的5%)， 细胞内液24L(占体重的40%)， 细胞外液12L(占体重的20%)
0.875 0.938 0.75
0.969 0.985
T1/2
1
2
3
4
5
6
注：D=1
时间
等量（D）等间学隔习交（流τP）PT给药，给药间隔为一个半衰期。
9
零级动力学过程
• 药物自某房室或某部位的转运速率与该房室或该 部位的药量或浓度的零次方成正比。
dC dt
= –K
Cቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ= C0 – Kt
转运速度与剂量或浓度无关，按恒量转运，即等量转运。 但单位时间转运的百分比是可变的。
dC dt
=
–
Vm C Km
当药物浓度明显高于Km时，即C »Km时
dC dt
=
– Vm
零级动力学和米-曼速率过程又称非线性动力学过程。该 过程半衰期等参数随剂量改变，又称剂量依赖性速率过程。
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11
主要的药动学参数
• 消除速率常数（K） • 一室模型中药物消除速率为
dX dt
= –KX
若Vd<3L，说明只分布在血管中，如酚红 若Vd≤36L，说明分布在体液中 若Vd≥100L，说明与组织特殊结合
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生物利用度 bioavailability, F
• 指药物吸收进入血液循环的程度和速度。通常药 物的吸收程度用AUC表示，吸收速度用Cmax或者 Tmax表示。
• 绝对生物利用度 血管外给药的AUC与静脉注射时的AUC进行比较。
t1/2 =
0.693 Ke
A药t1/2约2小时，给予100mg后，经过10小时，体内残留药
量是多少？
B药Ke为0.693h-1，早上8点静脉注射给药后，早上11点时 测得血药浓度是10ng/ml，问早上8点时血药浓度大约是多 少？
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表观分布容积 apparent volume of distribution, Vd
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一级动力学过程
• 药物在房室或某部位的转运速率（dC/dt）与该 房室或该部位的药量或浓度的一次方成正比。
dC dt
= –KC
C = C0e–kt
logC=logC0–K/2.303t
AUC=C0/K
0.693
t1/2 = Ke
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6
一级动力学的特点 （剂量非依赖性速率过程）
半衰期不恒定，剂量加大，半衰期可超比例延长。
血药浓度对时间曲线下面积与剂量不成正比，剂量增加， 面积可以超比例增加。
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米-曼速率过程
• 是一级动力学和零级动力学互相移行的过程。在
高浓度的时是零级动力学过程，在低浓度时是一
级动力学过程。dC dt
=
– Vm C Km + C
当药物浓度明显低于Km时，即C «Km时
• 如果消除速率K = 0.5h-1，就意味着每小时机体可以消除体内当时 药量的50%。
• 药物的代谢包括肝脏的生物转化和肾脏的排泄，因此 K = Ke + Kb Ke和Kb代表肾排泄和肝代谢的消除速率常数。
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12
半衰期（half-life, t1/2）
• 通常是指血浆消除半衰期，是血浆药物浓度降低 一半所需的时间。是体内药物消除快慢的重要参 数。在一级消除动力学过程里，半衰期与消除速 率常数（Ke）的关系是：
• 当停止用药时间达到5个药物的t1/2时，药物的血
浓度
（或体存量）仅余原来学习的交流P3PT%，可认为已基本全部
8
血2 浆 浓 度1
稳态血浆浓度 (steady state plasma concentration Css)
D 1.5
D 1.75
D 1.875
D
D
D
1.938 1.969
1 0.5
• 定义：体内药物总量D按血浆药物浓度C推算时所 需的体液的总容积。
Vd = D C
50kg成年女性静脉注射地高辛100mg后，血浆药物浓度为 1.0ng/ml，求地高辛的表观分布容积。
70kg病人静脉单次注射氨茶碱320mg后血浆药物浓度为 8.0mg /L,求氨茶碱的Vd。
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14
假定机体有一个房室组成，给药可立即均匀分布 在全身体液和组织，并以一定速率从该室消除。 药-时曲线呈单指数衰减。
• 零级动力学过程（zero-order kinetic process）
假定机体由中央室和周边室组成。药物首先迅速 均匀分布于中央室，而后才到达周边室。假定药 物仅从中央室消除。药-时曲线呈单指数衰减。