!4 毒物的处置与毒代动力学
毒代动力学的概念
毒代动力学的概念全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：毒代动力学是指毒物在体内的代谢和排泄过程，是研究毒物在生物体内的吸收、分布、代谢和排泄的科学。
毒代动力学的研究对于毒物的毒性评价、危害防护以及药物治疗等领域具有重要意义。
下面我们将详细介绍毒代动力学的概念及其相关内容。
毒代动力学主要包括以下几个方面：1. 毒物的吸收过程：毒物可以通过多种途径进入生物体内，如口服、吸入、皮肤接触等。
毒物在体内的吸收速度和程度取决于毒物的性质、剂量、给药途径等因素。
毒代动力学研究毒物的吸收过程有助于评估毒物的毒性和风险。
2. 毒物的分布过程：毒物在体内经过吸收后会在体内各个组织和器官中分布。
毒物的分布受到生物膜的通透性、血流速度、脂溶性等因素的影响。
毒代动力学研究毒物的分布过程有助于了解毒物在体内的分布规律和生物效应。
3. 毒物的代谢过程：毒物在体内经过代谢可以被转化为活性物质或产生毒性代谢产物。
毒物的代谢途径主要包括肝脏和其他组织中的代谢酶催化的生物转化反应。
毒代动力学研究毒物的代谢过程有助于评估毒物的代谢产物的毒性及毒物的排泄途径。
毒代动力学的研究方法主要包括动物实验、体外实验和数学模型等。
动物实验是研究毒物在生物体内代谢和排泄过程的主要手段，可以通过给动物不同途径和剂量的毒物并采集样本进行分析来研究毒代动力学的各个过程。
体外实验是通过体外细胞或组织培养系统来模拟毒物在体内的代谢和排泄过程，可以用于筛查毒物的代谢产物或评估毒物的代谢途径。
数学模型是通过建立数学方程来描述毒物在体内吸收、分布、代谢和排泄的动力学过程，可以预测毒物在体内的浓度变化及其对生物体的毒性影响。
第二篇示例：毒代动力学是一门研究有毒物质在生物体内代谢和解毒的过程的学科，也是毒物学的重要分支之一。
毒代动力学研究毒物在生物体内的吸收、分布、代谢和排泄等过程，以及这些过程如何影响毒物的毒性和危害。
了解毒代动力学可以帮助我们更好地理解毒物在生物体内的行为，有效评估毒物的危害程度，制定相应的预防和治疗措施。
毒物动力学
入体内可分布于房室中，由于分布速率的快慢，可分为
一室开放模型、二室开放模型或多室开放模型。
化学毒物内转运的速率过程分为一级、零级和非线性。
（一）基本概念
1、速率类型：按化学物在体内转运或转化的速率
不同分：
（1）一级速率过程（first order rate process）
（一）时量曲线
血浆毒物浓度随时间变化的动态过程，可用时量 关系来表示。
在染毒后不同时间采血样，测定血毒物浓度，以 血毒物浓度为纵坐标，时间为横坐标作图即为毒物浓
度时间曲线（concentration－time curve），简称时量
曲线 。
时量曲线可定量的分析毒物的体内动态变化。毒物的ADME过 程是同时进行的。时量曲线实际上是吸收、分布速率和消除速 率的代数值。
静注染毒的时量曲线一般无潜伏期。
血 毒 物 浓 度
一、经典毒物动力学
教材61页
基本理论：速率论和房室模型。
基本思想：外源化学物的血液或血浆浓度与其组织 中的浓度保持动态平衡，血浆浓度的变化可以反映 组织中的浓度变化。 研究的核心问题： 时间与毒物水平的关系——时 量曲线
房室模型（compartment model）是用来描述毒物在体
第三节 毒物动力学
（Toxicokinetics）
概述
1. 定义：毒物动力学是以速率论的观点出发，用数 学模型分析和研究外源化学物数量在生物转运和转 化过程中的动态变化规律。
教材61页
毒物动力学（toxicokinetics）是研究机体对化学毒物的作
用（ADME过程）和靶器官中化学毒物或其活性代谢物的 量。
概念：指毒物在机体内某一瞬间的变化速率与其 瞬间含量的一次方呈正比。
临床毒理学-4中毒的急救和治疗原则(2010年秋)讲解
泻药
山梨醇 10%硫酸镁 6%柠檬酸镁
1 g/kg 15 g 300 ml 500 ml/h，增 至2000 ml/h
1 g/kg 250 mg/kg至15 g 4 ml/kg至300 ml 20 ml/(kg· h)，增至 20 ml/(kg· h)，最大 500 ml/h
全肠道冲洗法
8
第四节 胃肠道排毒
15
第八节 孕妇患者的特殊处理
• 据报道，目前美国有超过1/3孕妇的胎儿在发 育的早期死亡，15%左右的孕妇发生自发流 产，大约3%的新生儿有各种发育缺陷 我国每年约有30万～40万先天缺陷的新生儿。
•
16
• 药物对胎儿的影响，在不同的发育阶段，亦有所不同。
孕初14周，尤其在孕初8周内，此时受精卵开始分化成胚胎， 如孕妇用药不当，即可干扰胎儿的细胞分化和组织形成，致 器官组织发育不能正常，形成畸形。 而在14周后，器官分化初步完成，造成畸形的可能就较少。 但此时若用药不当，仍可能使胎儿生长发育和功能发展受阻， 使胎盘功能不良，胎儿电解质紊乱、耳聋、失明、智力低下， 甚至死胎等。 在分娩期前用药，同样可对胎儿造成危害。有报道因临产前 过量应用安定，而分娩后出现新生儿窒息发作、Apgar评分低、 吸吮力减弱、体温不升的情况，应引起重视。
二、化学品污染患者的处理步骤 ㈣常见损害与处理原则 • 无表面损伤的污染 • 并发外伤 • 化学性灼伤 • 吸入性损伤 • 全身性作用 • 心理伤害
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第十节 危险化学品污染者的处理
二、化学品污染患者的处理步骤 ㈤救援人员特殊危险 • “救生员热病” • 外伤 • 意外污染 • 心理压力
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主要参考书籍和文献
临床毒理学
Clinical Toxicology
毒理学简答题精选全文
可编辑修改精选全文完整版毒理学简答题第一篇：毒理学简答题1.药物毒性临床前评价通常做哪些试验? 第一水平急性毒性试验：（1）致死的量效曲线和可能的器官损伤；（2）眼睛和皮肤刺激性试验；（3）致突变活性初筛。
第二水平长期毒性试验（第一阶段）（1）两种品系、35天染毒、毒性量效曲线，推荐临床使用途径；（2）器官毒性试验、死亡情况、体重变化、血液学、临床生化学、组织学检查；（3）致突变活性第二阶段筛选；（4）生殖毒性试验；（5）受试动物的药代动力学研究；（6）行为试验；（7）协同、增效、拮抗作用。
第三水平长期毒性试验（第二阶段）（1）动物长期毒性试验（半年以上）；（2）哺乳类动物致突变试验；（3）啮齿类动物2年致癌试验；（4）人类药代动力学试验；（5）人类临床试验；（6）短期和长期用药的流行病学资料。
四、简答题1.毒物是否产生毒性与下列因素有关？（1）药物固有的作用特征（2）到达靶器官的量和滞留时间（3）机体对药物的处置能力（4）机体靶器官对药物的易感性2.在那些情况下测定血浆或体液中代谢产物的浓度更重要？(1)当受试药物为前体药物而其代谢产物已知是活性药物时；(2)当药物可被转化为一种或多种具有药理或毒理活性代谢产物，且这些产物可导致明显的组织器官反应时；(3)受试药物在体内可被广泛生物转化时；五、论述题1.药物毒代动力学的研究目的?(1)通过给药剂量、药物体液浓度和毒性反应之间的关系,阐明引起试验动物全身申毒的量效关系和时效关系；(2)结合药物毒性研究中出现中毒症状与结果之间的关系，预测这些毒理学结果与临床用药安全性之间的关系提供资料；(3)明确重复用药对动力学特征的影响;(4)明确是原形药物还是某种特定代谢产物引起的毒性反应；(5)明确动物毒性剂量和临床剂量之间的关系，为临床安全用药提供依据。
2.毒代动力学研究实验设计包括哪些内容?（1）药物毒性效应的量化（2）采样时间点的调整（3）确定剂量水平以达到合适的中毒量（4）中毒程度的评估（5）毒性作用复杂因素探索（6）给药途径（7）代谢产物的测定（8）数据的统计评价（9）分析方法（10）报告1.论述肝损伤的评价过程中血液学试验并介绍指标的意义？（1）血清白蛋白（意义自己写）（2）凝血酶原时间（3）血清胆红素（4）染料廓清试验（5）药物廓清试验（6）血清肝脏酶测定三、简答题1.环孢素A的临床肾毒性表现在？（1）急性可逆性肾损伤；（2）急性血管损伤；（3）慢性肾间质纤维化药物引起呼吸系统毒性的机制并举例：吗啡：引起呼吸中枢抑制；箭毒生物碱：引起呼吸肌麻痹；呋喃妥因：介导的氧化损伤；多柔比星：细胞毒药物对肺泡的直接损害；胺碘酮：细胞内磷脂的沉积；紫杉醇：介导P物质的释放；环磷酰胺：致癌变作用。
毒代动力学名词解释
毒代动力学名词解释
嘿，你知道毒代动力学吗？这可真是个超级重要的概念呢！它就像
是一个神秘的密码，解锁着毒物在我们身体里的奇妙旅程。
比如说吧，就像我们去一个陌生的地方旅行，毒物进入身体就像是
我们踏上了这片陌生之地。
毒代动力学就是研究这个毒物在身体这个“大地图”里是怎么移动、怎么变化、怎么被处理的。
它包含了好多方面呢！吸收，毒物是怎么进入身体的，是像一阵风
嗖地一下就进来了，还是慢悠悠地晃进来？分布，毒物在身体各个部
位是怎么分配的呀，是不是有的地方多，有的地方少，就像分糖果一样？代谢，毒物在身体里会经历什么样的变化，是被改头换面了还是
被分解了掉了？还有排泄，毒物最终是怎么离开身体这个“大舞台”的，是大摇大摆地走出去，还是偷偷摸摸地溜走？
你想想看，要是我们不了解这些，那面对毒物该多迷茫啊！这可不
是开玩笑的，要是搞不清楚，那可能会给我们带来大麻烦呢！就好比
你不知道怎么在一个陌生城市里找到正确的路，那不就容易迷路甚至
遇到危险嘛！
毒代动力学对于药物研发也超级重要哦！研究人员得搞清楚药物在
身体里的动向，才能确保它能发挥作用，又不会带来太多副作用。
这
就好像是在指挥一场复杂的交响乐，每个音符都要恰到好处，才能奏
出美妙的乐章。
我觉得吧，毒代动力学真的是非常有意义的一个领域，它就像是一
个默默守护我们健康的卫士，虽然我们可能平时不太注意到它，但它
却一直在那里发挥着关键的作用！所以啊，我们真的应该好好了解它，重视它！。
化学品：毒物代谢动力学试验方法
化学品：毒物代谢动力学试验方法
有机化学品毒物代谢动力学试验是一种重要的实验方法，它利用实验室动物或其它受试物
作为模式，研究有机化学品毒物代谢的行为。
它将有机化学品毒物以不同浓度注入动物体内，随着时间推移，测定动物体内外毒物含量及其代谢产物含量，并计算出毒物在身体内
的处理效率。
毒物代谢动力学试验为进行对比安全性分析，研究特定的毒物的代谢行为，
以及其在多种大鼠模型同时进行比较，提供了科学的理论支持。
毒物代谢动力学试验一般包括表观动力学和取代动力学。
表观动力学利用动物模型，在实验期间测定毒物和其代谢产物的含量及其处理效率，得出毒物的表观动力学参数。
取代动力学是将动物的每个代谢产物及其活性的水平研究，从而得出毒物代谢的活性代谢产物，
从而分析毒物的毒性机理。
实施毒物代谢动力学试验的前提是准备充足的有关资料，研究有机化学品毒物的吸收、分布、代谢及排泄规律，由此可以确定实验所需的模型及其保存和执行实验的条件。
此外，还需要研究及评价毒物，以及准备足够的实验样品材料，并准备全面和高效的检测方法。
毒物代谢动力学试验是评价有机化学品毒物的生物效应，从毒性分析和结构活性，进行毒
物的行为估计，以及毒性评价的重要技术手段，本文称述了有机化学品毒物代谢动力学试验的基本原理及过程，以期给出有效的试验方法，为有机化学污染的预防和控制提供参考。
毒代动力学
药物经生物转化后，其结局如下：
①灭活、毒性降低极性增加 ③产生毒性代谢物
21
3. 生物转化酶的特点及种类：
专一性酶
如ChE, MAO等
非专一性酶（细胞色素 P450药物代谢酶系，CYP450） 生物转化主要在肝脏进行，因促进体内药物生物转化的酶 主要是肝脏微粒体氧化酶系统（又称肝药酶）也称为细胞 色素P-450氧化酶。其特点是:
32
第二节 毒代动力学 Toxicokinetics
在毒理学研究中根据产生毒性作用的剂量，定性和定 量地研究实验动物体内药物的吸收、分布、代谢和排泄随
时间的动态变化规律。毒代动力学研究所用的剂量远远高
于药效剂量和临床拟用剂量，并且为多次重复用药，其给
药情况和毒理学研究的实际情况相同或相似，所获结果对
34
（一）经典动力学模型 Classical Ttoxicokinetics 房室概念和房室模型：
动力学的房室(compartment)概念是抽象的数学概念，
其划分取决于毒物在体内的转运及/或转化速率。 一房室模型 (one compartment model) 二房室模型 (two compartment model) 中央室 (central compartment)
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肠肝循环（enterohepatic circulation)
指自胆汁排进十二指肠的结合型药物在肠中经水解后被 再吸收的过程。
Liver
Drug
31
经肺排泄
挥发性高的有机溶剂如乙醇等
经唾液、汗腺排泄
铅、砷等重金属和某些生物碱等
经乳汁、头发排泄
许多金属、毒品、有机氯农药等可从乳汁排泄而影响婴儿。某些 重金属可排泄到头发中。
毒物代谢动力学
多室模型考虑了毒物在体内分布和消除的复杂过程，将体内划分为多个室。
详细描述
多室模型中，毒物进入体内后，在不同的室之间进行扩散和消除。每个室的毒物浓度和消除速度都可能不同。该 模型适用于毒物在体内分布和消除过程非常复杂的情况，能够更准确地描述毒物在体内的代谢动力学过程。
06
毒物代谢动力学在药物设计和安全性
药物安全性评价中的应用
毒副作用研究
01
通过毒物代谢动力学研究，可以深入了解药物的毒副作用及其
发生机制，为药物安全性评价提供依据。
长期毒性研究
02
了解药物在体内的代谢和排泄过程，有助于评估药物的长期毒
性，为药物的长期使用提供安全保障。
致癌性研究
03
研究药物在体内的代谢过程与致癌性的关系，有助于发现潜在
THANKS
感谢观看Biblioteka 02毒物的吸收、分布和排泄
毒物的吸收
吸入
通过呼吸道吸入，如气体、蒸汽或气溶胶。
食入
通过消化道摄入，如食物、饮料或药物。
皮肤接触
通过皮肤吸收，如化学物质、农药或有毒液体。
注射
通过注射器直接进入血液。
毒物的分布
血液运输
毒物被吸收后，通过血液输送到全身各个器官和组织。
组织摄取
毒物被输送到各个器官和组织后，被细胞摄取并储存。
评价中的应用
药物设计和开发中的应用
药物代谢速率预测
毒物代谢动力学可以预测药物在 体内的代谢速率，有助于指导药 物的剂量选择和给药方案设计。
药物相互作用评估
了解药物之间的代谢相互作用， 有助于预测新药与其他药物联合 使用时的安全性。
药物结构优化
通过对药物代谢过程的研究，可 以对药物分子结构进行优化，以 提高药物的疗效和降低不良反应。
毒物代谢动力学(毒代动力学)指导原则毒性研究中全身
S3A人用药品注册技术要求国际协调会ICH三方协调指导原则毒物代谢动力学（毒代动力学）指导原则：毒性研究中全身暴露的评价现行ICH进程第四阶段1994年10月27日本指导原则由相应的ICH专家小组，根据ICH程序制定，并经各国管理部门协商，已进入第四阶段，被推荐给欧盟、日本和美国管理部门采用内容1前言2毒代动力学的目的和检测参数3一般原则3.1引言3.2对暴露水平的定量3.3采样时间点的确定3.4达到适当暴露浓度的给药剂量设置3.4.1低剂量3.4.2中剂量3.4.3高剂量3.5毒性研究中暴露评价的范围3.6对暴露水平解释中的复杂因素3.7给药途径3.8代谢产物的测定3.9数据的统计学处理3.10分析方法3.11报告4不同毒性试验中的毒代动力学4.1引言4.2单次给药毒性研究4.3重复给药毒性研究4.4遗传毒性研究4.5致癌性（致瘤性）研究4.5.1指标或剂量范围的研究4.5.2主研究4.6生殖毒性研究4.6.1引言4.6.2生育力研究4.6.3妊娠期和哺乳期研究5．附注6．参考文献（其他ICH指导原则）毒代动力学研究：毒性研究中全身暴露的评价1前言本指导原则所涉及的毒物代谢动力学（毒代动力学）仅与拟开发作为人用的药品有关。
毒代动力学是药代动力学在全身暴露评价中的延伸，为非临床毒性研究的有机组成部分，或为某一特殊设计的支持研究，以评估药物的系统暴露情况。
研究结果可用于阐明毒理学发现及其与临床安全性问题的相关性（文中其它术语的定义见注释1）1。
制定该指导原则是为了使人们理解毒代动力学的意义和应用，指导毒代动力学的试验设计。
本指导原则强调毒性试验需与毒代动力学相结合，这将有助于解释毒理学发现和制定合理的试验设计。
毒代动力学测定通常是结合于毒性研究中，故又被称为“伴随毒代动力学1”。
有时，模拟毒性试验的支持研究也可获得相应的毒代动力学数据。
毒代动力学试验的试验程序有助于获得受试动物多次重复给药的药代动力学数据。
毒物动力学
公式： dc/dt=-KeC dc/dt 为毒物浓度随时间的变化率 Ke 为速率常数 C 为体内毒物浓度
多数毒物在体内过程符合一级速率过程。
特点**：
❖ 毒物任何时间的消除速率与毒物该时间在体内的 量成正比。
❖ 血浆浓度的对数值对时间作图可得一直线。
❖ 毒物的半减期恒定，不因毒物本身数量、染毒途 径或方式而发生变化。
物或其活性代谢物与大分子（靶分子）的作用，及其所引 起的局部的或整体的毒性效应。
概述
教材34页
2. 目的：
①有助于毒理学研究的设计（如剂量和染毒途径）； ②通过对暴露、时间依赖性的靶器官剂量与毒作用关系研 究，解释毒作用机制； ③确定有关剂量、分布、代谢和消除的参数，用以进行对 人的危险性评价。
一、经典毒物动力学
速度的参数。（单位：min、hr、d ）
T1 2
0.693 ke
t1/2短，说明毒物消除迅速，不易蓄积中毒。
2. 曲线下面积（area under curve，AUC）
指时量曲线下覆盖的总面积，或指毒物从在血浆中出现至 完全消除为止这一过程内曲线下覆盖的总面积。是反应机体 消除能力大小的参数。
（单位为 mg ·L ·h-1 ）
按清除途径不同，可有肾清除率（CLr）、肝清除率（CLh）。 血浆清除率则是肾和肝清除率的总和。
CL＝Vd·Ke 或 CL＝D／AUC
6. 生物利用度（bioavailability，F）
又称生物有效度。是指毒物被机体吸收利用的程度。经 口生物利用度指经口染毒的AUC与该毒物静注后的AUC的 比值，以经口吸收百分率表示。
参数
缩写
公式
消除半减期
曲线下面积 area under curve
毒代动力学
毒物总量 （分子型+离子型
血浆 pH=7.4 胃液 pH=1.4
）
[HA] 1 [HA] 1
[A-] 100 [A-] 0.0001
101
1.0001
4
主Hale Waihona Puke 转运 (active transport)
特点： 逆浓度差转运 消耗能量 需载体，有饱和性 有竞争性抑制现象（例：丙磺舒与青霉素）
95mg – 5mg bound
14
与血浆蛋白结合率比较高的药物
> 95% bound
Thyroxine 甲状腺素 Warfarin 华法林 Diazepam 地西泮 Frusemide 呋塞米 Heparin 肝素 Imipramine 丙咪嗪
> 90% but < 95% bound
Glibenclamide 格列本脲 Phenytoin 苯妥英 Propranolol 普萘洛尔 Sodium Valproate 丙戊酸钠
药物（毒物）在人体内的分布情况
区域 血浆
总量的%
70kg人的体液（L）
给1g化合物后血浆浓度（mg/L）
4.5 20 55 ---
3 14 38 ---
333 71 26 0～25
总细胞外液 总体液 组织结合
（二）药物（毒物在组织中的储存）
1. 药物与血浆蛋白结合（Protein binding）
血脑屏障 Blood Brain Barrier
胎盘屏障 Placental barriers
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三、生物转化
Biotransformation
药物在机体内发生化学结构的改变过程，是药物 在体内消除的重要途径
毒物动力学名词解释
毒物动力学名词解释
毒物动力学是研究毒物在生物体内的吸收、分布、代谢和排泄过程的科学领域。
这一学科涉及了毒物在生物体内的行为和相互作用，对于毒物的毒性和剂量-效应关系的研究具有重要意义。
毒物动力学主要包括以下几个方面的内容：
1. 吸收，指毒物进入生物体内的过程，可以通过口服、吸入、皮肤接触等途径。
毒物的吸收速度和程度对于其毒性的表现和生物体的反应具有重要影响。
2. 分布，指毒物在生物体内的分布情况，包括其在血液、组织和器官中的分布情况。
毒物在不同组织中的分布情况会影响到其对生物体的毒性效应。
3. 代谢，指毒物在生物体内经过生物化学反应转化为代谢产物的过程。
代谢产物可能具有更高或更低的毒性，也可能会被进一步排泄出体外。
4. 排泄，指毒物从生物体内被排除的过程，可以通过肾脏、肝
脏、肠道、呼吸道等途径进行排泄。
排泄速度和途径会影响毒物在体内的停留时间和浓度。
毒物动力学的研究对于毒物的安全使用、急救处理、药物代谢和毒性评价等方面具有重要意义。
通过对毒物在生物体内的动力学过程进行深入研究，可以更好地理解毒物的毒性机制，为毒物中毒的诊断和治疗提供科学依据。
同时，毒物动力学也为药物代谢动力学和药物动力学等领域的研究提供了重要参考。
《药物毒理学 》教学大纲
药物毒理学药物毒理学是一门研究药物对生命有机体有害作用及其机制的科学。
药物毒理学研究是指导新药研究与开发，对药物的毒性进行危险性评估不可缺少的重要手段。
本门课程主要包括药物毒理学基础理论，药物的各种毒性作用和评价方法，以及药物非临床安全性评价的毒理学研究内容。
通过理论课教学，使学生掌握药物毒理学的基本概念、研究内容、药物毒性作用的机制和规律，为将来从事药物的实验研究和申报，以及安全性评价等工作打下基础。
本门课程共16学时，其中理论课16学时，暂未开设实验课。
一、课程说明课程编号：240107Z10课程名称（中/英文）：药物毒理学/Drug Toxicology课程类别：选修学时/学分：16/1先修课程：生物化学、生理学、病理生理学、免疫学、药理学适用专业：药学专业教材、教学参考书：楼宜嘉主编：《药物毒理学》（人民卫生出版社，北京，第4版）二、课程设置的目的意义药物毒理学是一门研究药物对生命有机体有害作用及其机制的科学。
药物毒理学研究是指导新药研究与开发，对药物的毒性进行危险性评估不可缺少的重要手段。
本门课程主要包括药物毒理学基础理论，药物的各种毒性作用和评价方法，以及药物非临床安全性评价的毒理学研究内容。
通过学习使学生了解药物毒理学的基本概念、研究内容，掌握外源化学物对生物体的毒性作用规律和化学性疾病的特点，了解毒理学在生理、生化、胚胎发育、遗传、疾病研究及新药开发研究中的应用，重在拓宽学生的视野，培养科研思维能力。
三、课程的基本要求通过该课程学习，使学生掌握药物毒理学的概念，药物毒理学研究的目的和意义，药物的毒性作用的类别；掌握毒物的吸收、分布、生物转化与排泄的概念及影响因素；掌握药物对全身各系统（心血管、呼吸、神经、内分泌，泌尿系统等）毒性作用特点及机制；掌握药物毒理学研究的基本方法及原则；这些理论知识对指导临床安全用药具有重要意义，也有助于培养学生的科研思维能力。
四、教学内容、重点难点及教学设计五、实践教学内容和基本要求本课程为选修课，暂不开设实验课。
环境毒理学-第三讲-毒物动力学
中央室和周边室在t时刻的转运过程:
dC1 ( K12 K10 )C1 K 21C2 dt
dC 2 K12 C1 K 21C2 dt
高丽丽 环境毒理学基础
三、两室模型
dC1 ( K12 K10 )C1 K 21C2 dt
dC 2 K12 C1 K 21C2 dt
– K越大，表明消除越快
高丽丽 环境毒理学基础
一、基本概念
半减期（T1/2) /消除半衰期/生物半衰期
– 指一种毒物从体内或血浆或某一脏器中含量(浓度)减 少一半所需要的时间
– 可表示毒物由机体消除的速度或机体对该毒物的消除 能力
– 与消除速度常数(K)成反比; T1/2=0.693/K – 高亲水性毒物，能迅速被代谢为水溶性化合物，生物 半减期短；生化转化缓慢或不易被代谢的亲脂性毒物， 生物半减期长。
浓度 c
8 6 4 2 0 0 5
y = 13.421e-0.1237x R2 = 0.9781
lgc
1.2 1 0.8 0.6 0.4 0.2
lgc = -0.0533t + 1.1256 R2 = 0.9792
10
15
20
25
0 0 5 10
时间 t
时间 t
15
20
25
解：
首先以lgc对t拟合，求得直线回归方程：
与毒物的分布、消除和室间转运有关（α大于β）。
高丽丽 环境毒理学基础
三、两室模型
设t时刻中央室毒物的浓度为C，则C1=CVd1，带入上 面求解方程式，得到：
C D( K 21 ) t D(k21 ) t e e Vd 1 ( ) Vd 1 ( )
毒性动力学
肾清除率(CIR)可描述尿排泄动力学，CIR是外源化学物的尿排泄速率除 以血浆浓度，即CIR =(kDa/dt)/c。一般用尿排泄速率对相应集尿期中间时 间点的血浆浓度作图，所得直线的斜率为CIR。
时量曲线的实质： 是吸收、分布速率和消除速率的代谢值。
6
毒物动力学
非静注染毒的时量曲线可分为三个期：潜伏期、持续期及残留期。 潜伏期 (latent period)是染毒后到开始出现毒作用的一段时间，主 要反映外源化学物的吸收和分布过程。静注染毒时一般无潜伏期。
峰时间(peak time)是指染毒后达到最高浓度的时间。 峰浓度(peak concentration)与外源化学物剂量成正比，峰浓度 超过最低有害浓度时，就出现毒作用。 持续期(persistent period)是指外源化学物维持有害浓度的时间，其 长短与外源化学物的吸收及消除速率有关。 残留期(residual period)是指体内外源化学物已降到有害浓度以下， 但尚未从体内完全消除。残留期的长短与消除速率有关。残留期长 反映外源化学物在体内储存，多次反复染毒易引起积蓄中毒。
由于该毒物动力学主要是剂量改变而导致出现毒物动力学参数 变化，因此，也将非线性毒物动力学称为剂量依赖性毒物动力学。 出现非线性毒物动力学的主要原因是：①外源化学物剂量较大；② 在吸收、分布、代谢和排泄过程中，有酶、载体以及转运系统的参 与。例如主动转运饱和，血浆蛋白结合位点饱和，高浓度时，代谢 酶系统的饱和；肾小管重吸收饱和等。
影响时量曲线的主要因素为：外源化学物的生物利用度、血浆 半减期、每次剂量、染毒间隔时间、外源化学物的表观分布容积和 每日染毒总量。
毒代动力学PPT
意义
承受张力和外形改变不至于破裂 即使破裂也可以自动融合而修复
integral protein
peripheral protein
生 物 膜 的 蛋 白 质
细胞膜糖类
糖类
寡糖 多糖
与脂质或 蛋白质结合
糖脂 糖蛋白
作用：
参与免疫功能
作为膜受体的“可识别”部分结合 激素、递质或其它信号分子
二、物质分子通过生物膜的方式
三、研究内容
(1)研究不同剂量单次染毒的毒物动力学，探讨大 剂量对药物吸收、分布及消除动力学的影响；
(2)研究反复Biblioteka 毒的毒物动力学，探讨动力学特征 可能发生的改变；
(3)在毒性试验过程中进行毒性血药浓度监测，确 证动物的实际暴露水平并测定可能存在的药物 蓄积；
(4)研究年龄对动力学的影响；
(5)研究不同种属动物在药物代谢和动力学方面的 差异，为解释可能出现的毒性反应以及毒性的 种属差异提供科学依据。
肾小球毛细血管内皮孔道约4nm，除蛋白质外，血浆中 的溶质均能通过。
3.易化扩散（Facilitated diffusion）
定义：非脂溶性物质或亲水性强的物质，在细胞
膜蛋白质的帮助下，从膜的高浓度侧向低 浓度侧转运的过程。
分类： a.载体易化扩散
（Facilitated diffusion via carrier）
转运速度与流体静压或渗透压成正比； 转运速度与水通道（water channel）水孔蛋
白（aquaporin,AQP）的数量成正比； 顺浓度差，不耗能。无饱和，无竞争性抑制； 有限制——分子的直径小于孔道的内径。
肠黏膜上皮细胞及其它大多数细胞膜孔道0.4~0.8 nm， 仅水、尿素等小分子水溶性物质能通过，分子量>100者 即不能通过。
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第二章毒物的处置与毒代动力学毒物代谢动力学（T o x i c o k i n e t i c s，T K）运用药代动力学的原理和方法，定量地研究毒性剂量下药物在动物体内的吸收、分布、代谢、排泄过程及其特点, 进而探讨药物毒性发生和发展规律性的一门学科。
毒代动力学有别于的药代动力学和毒理学是：①所用剂量远远高于临床所用剂量②多为重复多次给药③侧重点是阐明药物毒性发生和发展的动态变化规律性。
毒代动力学研究目的：1、阐述机体与药物（在毒性剂量条件下）接触的强度和时间与药物毒性发生发展的内在关系,明确引起毒性反应的量效关系和时效关系。
2、预测药物毒性作用的靶器官（组织），并解释中毒机制。
3、明确是原形药物还是某种特定产物引起的毒性反应，以及毒性反应种属间的差异的关系。
4、探索毒性反应种属之间的差异，明确动物毒性剂量与临床剂量之间的关系，为临床安全用药提供依据。
5、为临床前毒性研究的实验设计（如动物种属,试验剂量和用药方案的设计）提供依据。
第一节药物体内A D M E过程一、吸收(Absorption)1、常用给药途径：2、吸收速度顺序依次为：吸入>腹腔>舌下含服>直肠>肌注>皮下>口服>皮肤贴剂。
二、分布（distribution）概念：药物由血管到组织器官过程和结果。
对分布的影响因素:1、药物和蛋白的结合率2、体内屏障：血脑屏障、胎盘屏障、血眼屏障、其他屏障、生物屏障三、代谢 (Metabolism)又称代谢生物转化，指药物在体内多种药物代谢酶（尤其是肝药酶）作用下，其化学结构发生改变的过程。
药物经过生物转化后的四种结果：1、由活性药物转化成无活性的代谢物(灭活)：药物代谢最普通的方式。
2、由无活性药物转化成活性代谢物（活化）：如环磷酰胺转化后变成具有抗癌活性的醛磷酰胺。
3、由活性药物变成仍具活性的代谢物（活化）：如非那西丁转化后变成扑热西痛。
4、由无毒或毒性较小的药物变成毒性代谢物(增加毒性）：如异烟肼转化后毒性增强。
CCl4在肝细胞光面内质网的酶作用后才转化为具有强毒力的自由基CCl3·及Cl·，破坏细胞的膜性结构。
（四）排泄 (Excretion)药物和毒物以原形或代谢产物形式通过排泄或分泌器官排出体外的过程。
毒性剂量下药物代谢动力学的某些特点A.毒物在体内各部位分布是不均匀的有些毒物相对集中于某组织或器官中，例如铅、氟主要集中在骨质，苯则多分布于骨髓及类脂质。
B.药物发生毒性作用的靶组织或靶器官,并非一定是其分布浓度最高的组织。
如铅，90%在骨骼，却对中枢神经和外周神经、肾和造血系统有毒性。
C.毒物在特定组织积蓄贮存常见毒物积蓄部位：1、血浆蛋白作为贮存库：甲苯磺丁脲、华法林2、肝和肾作为贮存库：金属离子镉、铅，有机酸类3、脂肪组织作为贮存库：如硫喷妥、DDT4、骨骼组织作为贮存库：如四环素、氟喹诺酮类等第二节毒代动力学研究中常用的动力学模型和动力学参数一、经典毒代动力学模型1、“室”和“房室模型”的概念室又称房室，并不代表解剖学的部位或器官或生理学的功能单位，其含义是假设机体是由一个或多个室组成，外来化合物随时间变化在其中运动。
它的划分主要取决于药物在体内的转运速率。
●一室模型一室模型亦称单室模型，是将机体视为单一的室。
指当毒物吸收入血液循环后,立即均匀地分布于全身体液和各组织器官中。
只有少数药物（毒物）符合一室模型消除特征。
●二室模型二室模型是从动力学角度把机体设想为两部分,分别称为中央室和周边室。
药物首先分布到中央室，然后再向周边室分布，最后达到平衡（假平衡）。
中央室：一般包括血液及血流丰富的组织(如心、肝、肾、肺、脑、消化器官等。
周边室：一般指血流供应少、药物不易进入的组织(如肌肉、皮肤、脂肪、毛发等)。
2、动力学特征（1）一级动力学消除（First-order kinetics,恒比消除）：单位时间血药浓度按恒定比例降低。
多数药物以一级动力学消除。
主要特点：● t1/2恒定● AUC与所给予的单一剂量成正比●给药后经过5个t1/2后，体内药物基本清除●若将C-t数据在半对数纸上(lgC-t)绘图，可得一直线。
所以一级动力学又称线性动力学。
（2）零级动力学 (zero-order kinetics，恒量消除)单位时间恒定量消除。
药量过大，体内药物大量蓄积，超过机体消除能力，机体以最大能力进行恒量消除。
消除曲线呈直线。
酒精，药物，超剂量…主要特点：● t1/2不恒定：剂量越大则t1/2越长；变化。
● AUC与所给予的单一剂量不成比例，剂量增加,其面积可超比例的增加。
●若将C-t数据在半对数纸上绘图,可得一凸的曲线。
所以零级动力学又称非线性动力学。
⏹经典毒代动力学模型特点1、非线性动力学：当毒物浓度很高时，血-药浓度的变化相当于零级，为非线性动力学；当血-药浓度较低时转为线性动力学特征（一级）。
2、半衰期随剂量增加而增加。
3、AUC与给药剂量不呈比例关系。
二、生理毒代动力学模型（Physiological toxicokinetics)该模型以“生理学室”代替经典模型中的隔室，侧重描述药物（毒物）进出房室的速率常数，得出各个组织或器官的毒物浓度与时间的关系。
优点：✹可预测原形物或其活性代谢物在靶组织的剂量；✹可提供药物分布于不同组织、器官的时程；✹可预测改变生理参数对药物组织浓度的影响；✹相同模型可解决不同种属间不同动力学特征的问题,如将从动物得出的某药物的动力学特征外推至人；✹适应复杂的治疗方案。
缺点：需要较多的信息许多数学方程较难掌握许多参数在不同物种、品系或病理情况下很难定义。
三、毒代动力学评价常用参数1、半衰期（T1/2）：通常指血浆消除半衰期，即药物血浆浓度降低一半所需的时间。
一级动力学药物的T1/2计算公式为：t= 0.693/Ke1/21) 反映机体消除药物的能力与消除药物的快慢程度；2) 一次用药后经过5个t1/2后体内药物基本清除干净；3) 按t1/2的长短常将药物分为5类：超短效为t1/2≤1h，短效为1～4 h，中效为4～8 h，长效为8～24 h，超长效为>24 h；4) 肝肾功能不良者，药物的t1/2将相应延长，此时应依据病人肝肾功能调整用药剂量或给药间隔。
2、峰值浓度(peak concentration, C max)：即最高血药浓度3、达峰时间( peak time, T peak, 或t max)：指血浆中药物浓度达到最高峰的时间(单位min 或h)4、时-量曲线(C-t曲线)：以血药浓度为纵坐标、以时间为横坐标作图，即为时量曲线（C-t曲线）。
指血药浓度（C）随时间（t）的改变而发生变化的规律。
5、曲线下面积(AUC) 由时-量曲线与坐标横轴围成的面积称为曲线下面积(area under the curve，AUC)，它与药物吸收的总量成正比。
6、生物利用度（bioavailability）：是指药物经血管外 (extravascular, ev) 给药后能被吸收进入体循环的百分数。
反映药物吸收速度对药效的影响。
包括：a 绝对生物利用度b 相对生物利用毒7、血浆清除率(C L)血浆清除率(plasma clearance，CL) 是肝、肾和其他器官的药物清除率的总和，指单位时间内多少容积血浆的药物被清除干净。
8、消除速率常数（K e）单位时间内药物消除的百分速率称消除速率常数。
9、表观分布容积（apparent volume of distribution, Vd）：指体内药物均匀分布时，由血药浓度推算得到的药物占据的体液容积。
Vd 的大小和药物分布的广泛程度呈正比关系。
V d的意义：•反映药物分布到体内各部位的能力；•反映药物剂量与血药浓度的关系，用于药量计算。
第三节毒代动力学研究的实施一、毒代动力学实验总体要求①测定方法的建立和确证：要求建立专属性好、灵敏度高的血药浓度测定方法。
②给药途径和药物剂型临床前毒代动力学研究应尽可能采用与临床研究相同的给药途径和药物剂型,以便比较不同种属动物的全身暴露情况。
③试验组设计：应设高、中、低3个剂量组。
④动物的选择：尽可能与药效学和毒理学研究一致。
应该有适宜的动物数量。
⑤取样点的确定：给药前采血作为空白样品；给药后的一个完整的血药浓度-时间曲线，应包括药物的吸收相、平衡相和消除相，采样点的设计应兼顾到这三个时相。
每个时间点的数据要由3只以上的动物来提供。
一般在吸收相至少需要2个采样点，平衡相至少需要3个采样点,消除相至少需要6个点。
整个采样时间至少应持续到3-5个半衰期，或持续到血药浓度为Cmax 的1/10-1/20。
⑥测定物选择：测定目标物可以是原型药物也可以是活性代谢物。
⑦影响因素：注意动物性别、年龄、食物、环境温度、光照等的影响。
二、主要药代动力学参数的估算：将试验中测得的各受试动物的血药浓度-时间数据分别进行药代动力学参数的估算，求得受试物的主要药代动力学参数。
要提供的基本数据：⏹静脉注射给药：t1/2、Vd 、AUC 、CL⏹血管外给药：t1/2、Vd 、AUC、CL、Cmax、Tmax、Ka三、毒代动力学研究的内容1. 单剂量的毒代动力学研究2. 多剂量和长毒中的毒代动力学研究3. 组织分布的毒代动力学研究4. 生殖毒性的毒代动力学研究5. 遗传毒性的毒代动力学研究6. 致癌毒性的毒代动力学研究复习：1.药物毒代动力学概念。
2.药物毒代动力学研究目的有哪些？3. 毒性剂量下药物代谢动力学的特点？4. 药物(毒物)在组织中的储存部位有哪些？举例说明。
5.测定一个完整的血药浓度-时间曲线，怎么设计和进行？。