药物代谢动力学.ppt
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药物代谢动力学PPT课件
Administration
immediately distributed evenly around the compartment …..
Stirrer
Excretion
Metabolism
and subjected to loss by metabolic deactivation and excretion.
dC/dt = －Kel
积分得: C = Co － Kel ·t，AUC为直线 方程。
C = 1/2Co时t1，/2 t= = t1/2: 0.5·Co/Kel
**零级消除的t1/2与剂量成正比，是剂量依 赖型半衰期。
*****
零级动力学过程：恒量消除 血药浓度～时间关系(AUC, C～t) ：直线 对数血药浓度～时间关系(logC～t): 曲线 半衰期(t1/2 = 0.5·Co/Kel)：不恒定，剂量
dC/dt =
dC/dt =
Vm·C
简化为：Vm·C Km + C
= Vm C
这时药物消除速率与药浓无关，为零级动力 学过程, 按最大速率消除。
不管初始剂量如何，体内血药浓度充 分降低后，消除总是符合一级动力学过程。
大多数药物以一级动力学消 除
一级动力学消除特点： 零级动力学消除特点：
1.恒比消除。
依赖 Alcohol，heparin，phenytoin，aspirin：
高浓度时遵循零级动力学消除。
图
消除 5单位/h 2.5单位/h
1.25单位/h
消除2.5单位/h 2.5单位/h 2.5单位/h
一级动力学: 恒比消除
back 图
零级动力学: 恒量消除
３、米氏动力学过程：
immediately distributed evenly around the compartment …..
Stirrer
Excretion
Metabolism
and subjected to loss by metabolic deactivation and excretion.
dC/dt = －Kel
积分得: C = Co － Kel ·t，AUC为直线 方程。
C = 1/2Co时t1，/2 t= = t1/2: 0.5·Co/Kel
**零级消除的t1/2与剂量成正比，是剂量依 赖型半衰期。
*****
零级动力学过程：恒量消除 血药浓度～时间关系(AUC, C～t) ：直线 对数血药浓度～时间关系(logC～t): 曲线 半衰期(t1/2 = 0.5·Co/Kel)：不恒定，剂量
dC/dt =
dC/dt =
Vm·C
简化为：Vm·C Km + C
= Vm C
这时药物消除速率与药浓无关，为零级动力 学过程, 按最大速率消除。
不管初始剂量如何，体内血药浓度充 分降低后，消除总是符合一级动力学过程。
大多数药物以一级动力学消 除
一级动力学消除特点： 零级动力学消除特点：
1.恒比消除。
依赖 Alcohol，heparin，phenytoin，aspirin：
高浓度时遵循零级动力学消除。
图
消除 5单位/h 2.5单位/h
1.25单位/h
消除2.5单位/h 2.5单位/h 2.5单位/h
一级动力学: 恒比消除
back 图
零级动力学: 恒量消除
３、米氏动力学过程：
抗菌药物的药物代谢动力学.课件
② 当40%-60%时间体内血药浓度超过了MIC时，药物的疗效达到最 佳。
❖ 代表药：β-内酰胺类、大环内酯类、磺胺类及林可霉素等。
❖ PK/PD评价指标：T＞MIC
第6页，共30页。
一、抗菌药物根据PK/PD特点分类
3、时间依赖性且后效应（PAE）较长的抗菌药物
❖ 由于PAE较长，给药间隔时间可以适当延长，也可通 过增加给药剂量来提高PK/PD。
❖ 体液和组织中的药物浓度又与血药浓度呈平行关系。 ➢ 因此，传统上对抗菌药物治疗的药效参数指标主要以MIC（最
低抑菌浓度）、MBC（最低杀菌浓度）等为指导。
第3页，共30页。
第一节 抗菌药物PK/PD与双向个体化给药
药物 人体
致病菌
❖ 双向个体化给药（dual individualization）就是将 药物的药代动力学和药效学参数整合起来进行给药 方案设计的方法。
第14页，共30页。
第三节 头孢菌素类的药物代谢动力学
头孢菌素类（cephalosporins）属于β-内酰胺类抗生素。 时间依赖性
PK/PD参数：T＞MIC
➢ 第一代：头孢唑啉、头孢氨苄 ➢ 第二代：头孢呋辛、头孢西丁 ➢ 第三代：头孢哌酮、头孢曲松、头孢他啶 ➢ 第四代：头孢吡肟
第15页，共30页。
【给药方案优化】
❖ 例：在对头孢唑啉对金黄色葡萄球菌感染的治疗中，当T＞MIC为 55%时（即高于MIC的时间占24小时疗程的55%时），可达到最 大细菌清除率。
❖ 为了获得较好的T ＞MIC，可增加给药次数，以增强临床疗 效。
❖ 注：半衰期长、PAE比较长的此类药物，如头孢曲松，半衰期8.5小 时，再12-24小时中，给药1次就能维持血药浓度，而且治疗效果也不 会降低。
❖ 代表药：β-内酰胺类、大环内酯类、磺胺类及林可霉素等。
❖ PK/PD评价指标：T＞MIC
第6页，共30页。
一、抗菌药物根据PK/PD特点分类
3、时间依赖性且后效应（PAE）较长的抗菌药物
❖ 由于PAE较长，给药间隔时间可以适当延长，也可通 过增加给药剂量来提高PK/PD。
❖ 体液和组织中的药物浓度又与血药浓度呈平行关系。 ➢ 因此，传统上对抗菌药物治疗的药效参数指标主要以MIC（最
低抑菌浓度）、MBC（最低杀菌浓度）等为指导。
第3页，共30页。
第一节 抗菌药物PK/PD与双向个体化给药
药物 人体
致病菌
❖ 双向个体化给药（dual individualization）就是将 药物的药代动力学和药效学参数整合起来进行给药 方案设计的方法。
第14页，共30页。
第三节 头孢菌素类的药物代谢动力学
头孢菌素类（cephalosporins）属于β-内酰胺类抗生素。 时间依赖性
PK/PD参数：T＞MIC
➢ 第一代：头孢唑啉、头孢氨苄 ➢ 第二代：头孢呋辛、头孢西丁 ➢ 第三代：头孢哌酮、头孢曲松、头孢他啶 ➢ 第四代：头孢吡肟
第15页，共30页。
【给药方案优化】
❖ 例：在对头孢唑啉对金黄色葡萄球菌感染的治疗中，当T＞MIC为 55%时（即高于MIC的时间占24小时疗程的55%时），可达到最 大细菌清除率。
❖ 为了获得较好的T ＞MIC，可增加给药次数，以增强临床疗 效。
❖ 注：半衰期长、PAE比较长的此类药物，如头孢曲松，半衰期8.5小 时，再12-24小时中，给药1次就能维持血药浓度，而且治疗效果也不 会降低。
药物代谢动力学学PPT课件
药物代谢的酶系统
药物代谢的类型与产物
氧化反应
通过加氧的方式将药物转化为极性更强的代谢物，易于排泄。例如，苯妥英钠在肝内氧化为苯妥英。
还原反应
通过加氢的方式将药物还原为更易排泄的形式。例如，硝苯地平在肝内还原为硝苯啶。
水解反应
通过加水的方式将药物分解为更易排泄的形式。例如，阿司匹林在肝内水解为水杨酸。
中药代谢动力学研究
THANKS
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半衰期计算公式
半衰期可以反映药物在体内的消除速度，对于制定给药方案和调整用药剂量具有重要的指导意义。同时，半衰期也是判断药物是否易于蓄积中毒的重要依据。
半衰期的意义
半衰期计算
07
CHAPTER
药物代谢动力学在临床上的应用
根据患者的生理、病理状况和药物代谢特征，制定个体化的给药方案，确保药物疗效和安全性。
药物代谢动力学学ppt课件
目录
药物代谢动力学概述 药物吸收 药物分布 药物代谢 药物排泄 药物代谢动力学参数计算 药物代谢动力学在临床上的应用
01
CHAPTER
药物代谢动力学概述
药物代谢动力学是研究药物在体内吸收、分布、代谢和排泄的学科，主要关注药物在体内的动态变化过程。
药物代谢动力学对于新药研发、临床合理用药、药物疗效和安全性评价等方面具有重要意义，是药理学和药物治疗学的重要基础。
清除率的意义
03
清除率可以反映机体对药物的代谢能力，是制定给药方案的重要依据。
清除率计算
1
2
3
表观分布容积是指药物在体内达到动态平衡时，体内药量与血浆药物浓度的比值，是反映药物在体内分布广度的指标。
表观分布容积定义
表观分布容积（Vd）= (总药量)/(血浆药物浓度)，其中总药量和血浆药物浓度可通过实验测定。
药物代谢动力学(第六章)非房室模型PPT课件
02
房室模型适用于药物分布较为局限、消除较快的情况，而非房室模型则更适用 于药物分布广泛、消除缓慢的情况。
03
非房室模型可以更准确地描述药物在体内的实际过程，因为它避免了房室模型 对药物分布的简化假设。
应用场景与优势
应用场景
非房室模型适用于研究那些在体内分布广泛、消除缓慢的药物，如某些抗生素、抗癌药 物等。它也适用于研究药物在特殊生理状态下的动力学行为，如新生儿、老年人、疾病
03
非房室模型的数学表达
微分方程与差分方程
微分方程
描述药物在体内的动态变化，通过建立药物浓度与时间的关系式来描述药物在体内的吸收、分布、代谢和排泄过 程。
差分方程
将时间离散化，通过建立药物浓度在不同时间点的关系式来描述药物在体内的动态变化。
模型的数值解法
离散化方法
将微分方程或差分方程进行离散化，将连续的时间变量转换为离散 的数值，通过迭代或直接计算求解模型。
03
02
分布容积
描述药物在体内的分布情况，反映 药物在体内的分布范围。
排泄速率常数
描述药物从体内排出的速率，反映 药物的排泄能力。
04
04
非房室模型在药常数（Ka）： 预测药物在体内的吸收速 度。
药物消除速率常数（Ke）： 预测药物在体内的消除速 度。
复杂药物制剂的模型建立
1 2 3
概述
复杂药物制剂如纳米药物、脂质体等具有特殊的 物理化学性质，其药物代谢动力学行为与传统药 物有所不同。
具体方法
针对复杂药物制剂的特点，需要建立特定的药物 代谢动力学模型，以准确描述其在体内的吸收、 分布、代谢和排泄过程。
发展趋势
随着新药研发中对药物制剂的要求越来越高，复 杂药物制剂的模型建立将成为研究热点。
药代动力学-PPT
斜率为
：体形变异指数 常数
药物间的主要差别在于
多数组织重量的约等于1
与机体功能有关的在0.65-0.8之间（GFR，耗氧量等）
帕尼培南（碳青霉烯类抗生素）
氨替比林
内 在 清 除 率
苯妥英
氨替比林和苯妥英肝内在清除率和体重的关系
注意点：
1,异速增大方程对多数药物适用，但也有预测值 与实测值相差大的药物，此时用校正法校正。
周边室 Xp。Vp
dXc dt =-(k12+k10)Xc+k21Xp dXp dt =k12Xc- k21Xp 经拉普拉斯转换
Ct=A e- t + B e- t
计算药代动力学参数的程序
PCNONLIN, 3P87, 3P97, PK-BP-NI等
k10k21 k21 k12 k10
4）效应为间接的, 存在时间差。
3．药物效应超前于血药浓度变化
如果按时间顺序进行浓度-效应一对一作图，得到曲线呈顺时 针滞后环（clockwise-hysteresis）
造成这种现象的原因
1）快速耐受性(受体的下向调节或非活性产物增多） 2）形成抑制代谢物 3）立体选择性代谢仍然用消旋体表示。
② 生化参数如酶活性参数（Vmax,Km）
③药物热力学性质如脂溶性, 电离性等
④药物与机体相互作用性质, 如膜通透 性、药物与血浆蛋白结合率以及药物与 组织亲和力等。
组织/血浆中药物浓度比Kp测定
1）稳态给药方法 非消除性组织
Kp
CT ,ss CA,ss
消除性组织 2）面积法
非消除性组织
Kp
CT ,ss C A,ss (1 E)
4，消除过程为物理性 5，有足够的数据回归
药物代谢动力学ppt课件精选全文完整版
• 主动转运(active transport) • 易化扩散(facilitated diffusion)
●胞裂外排（exocytosis）
药物代谢动力学
跨膜转运（Membrane Transfer）
simple diffusion
carrier-mediated
active
facilitated
1. 药物理化性质； 2. 给药途径； 3. 药物剂型； 4. 影响药物从消化道内吸收的主要因素；
药物代谢动力学
1. 药物理化性质：
●分子量； ●脂溶性； ●解离度；
问题：什么样的药物容易被吸收？
药物代谢动力学
2. 给药途径
●常见的给药方式：
静脉 、吸入 、舌下和直肠、肌内注射 、皮下注射 、 口服 、皮肤
药物代谢动力学
（二）吸入（呼吸道给药，inhalation）
�定义：经口鼻吸入的药物从肺泡吸收的给药方式； 肺泡上皮细胞能吸收5 µm左右微粒， 肺泡表面积大(达200m2) ，
●适用于挥发性药物和气体药物，如鼻炎喷雾剂 ；
药物代谢动力学
（三）局部用药
●完整的皮肤吸收能力差 ； �适用于脂溶性高的药或加促皮吸收的药剂，如皮康王、无极膏 。 �问题生活当中，还有哪些是局部给药？
药物代谢动力学
6）药物通过胞膜的速度受药物理化性质的影响；
�药物分子大小； �药物脂溶性； �药物解离状况；
分子量小、脂溶性高、极性小、非解离型的药物容易透过细胞膜。
药物代谢动力学
7）药物通过细胞膜的速度受环境pH的影响
� --------------离子障 ion-trapping �大多数药物为弱酸性或弱碱性；
�原则：药物解离程度脂溶性 跨膜转运 效应。
●胞裂外排（exocytosis）
药物代谢动力学
跨膜转运（Membrane Transfer）
simple diffusion
carrier-mediated
active
facilitated
1. 药物理化性质； 2. 给药途径； 3. 药物剂型； 4. 影响药物从消化道内吸收的主要因素；
药物代谢动力学
1. 药物理化性质：
●分子量； ●脂溶性； ●解离度；
问题：什么样的药物容易被吸收？
药物代谢动力学
2. 给药途径
●常见的给药方式：
静脉 、吸入 、舌下和直肠、肌内注射 、皮下注射 、 口服 、皮肤
药物代谢动力学
（二）吸入（呼吸道给药，inhalation）
�定义：经口鼻吸入的药物从肺泡吸收的给药方式； 肺泡上皮细胞能吸收5 µm左右微粒， 肺泡表面积大(达200m2) ，
●适用于挥发性药物和气体药物，如鼻炎喷雾剂 ；
药物代谢动力学
（三）局部用药
●完整的皮肤吸收能力差 ； �适用于脂溶性高的药或加促皮吸收的药剂，如皮康王、无极膏 。 �问题生活当中，还有哪些是局部给药？
药物代谢动力学
6）药物通过胞膜的速度受药物理化性质的影响；
�药物分子大小； �药物脂溶性； �药物解离状况；
分子量小、脂溶性高、极性小、非解离型的药物容易透过细胞膜。
药物代谢动力学
7）药物通过细胞膜的速度受环境pH的影响
� --------------离子障 ion-trapping �大多数药物为弱酸性或弱碱性；
�原则：药物解离程度脂溶性 跨膜转运 效应。
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binding and storage
target of drug
sites of action
liver or extrahepatic biotransformation
Distribution Absorption
sites of drug administration
free drug Metabolites
一、药物的转运
药物的转运方式 药物的吸收、分布和 排泄本质上是药物分子在体内跨过各部位生 物膜的转运（跨膜转运）。
The ADME processes of drugs usually involve their passage across biomembranes. The mechanisms through which drugs cross biomembranes include passive transport, active transport and others (e.g., facilitated diffusion, endocytosis, pinocytosis, and ion-pair transport, etc.).
diffusion according to a concentration gradient by virtue of the
drug’s solubility in the lipid bilayer. Only non-ionized molecules are lipid-soluble and can diffuse easily across the cell membranes. In contrast, the ionized molecules are usually unable to penetrate the lipid membrane because of their low lipid solubility. Therefore the cross-membrane transport and distribution of drugs that are weak organic acids or bases are usually determined by their pKa and the pH gradient across the membrane.
在此过程中，药物的吸收提高血药浓 度；药物的代谢和排泄降低血药浓度。
体内过程对药物起效时间、效应强度 和持续时间均有很大影响。通过研究药物 体内过程可以更好地了解药物在体内的变 化规律。
药物体内过程
药物体内过程包括药物的吸收 (absorption)、分布(distribution)、代谢 (metabolism)和排泄(excretion)，即ADME四 个基本过程。代谢和排泄都是药物在体内逐 渐消失的过程，统称为消除(elimination)。给 药一经吸收， ADME四个基本过程即持续、 同时发生，是决定血药浓度升降的因素。
第 3 章 药物代谢动力学 Chapter 3 Pharmacokinetics
中山大学中山医学院 颜光美 林明栋
药物代谢动力学 (pharmacokinetics)
Pharmacokinetics简称药动学，主要研究药 物的体内过程及体内药物浓度随时间变化的规 律。
前者主要以文字和图表定性地描述药物在 体内的变化过程；后者主要以数学模型与公式 定量地描述药物随时间改变的变化过程。
学习目标
通过学习掌握药动学的基本原理和方 法，结合对药效学和剂量（浓度）效应量 效关系的理解和应用，可以科学地计算和 调控达到效应所需的药物剂量（浓度）。 通过剂量调节体内药物浓度，达到满意的 治疗效应并控制浓度过高引起的中毒，提 高临床治疗效果。
第一节 药物的体内过程
药物的体内过程是指药物经过给药部 位进入直至排出机体的过程。
被动转运的作用力来源于膜两侧的药物的 浓度差势能，势能越大转运动力越大，也称 为顺浓度梯度转运或下山转运，大多数脂溶 性药物属于此种转运方式。
passive transport
In passive transport, drug molecules usually penetrate by simple
Байду номын сангаас
第 3 章 药物代谢动力学 Chapter 3 Pharmacokinetics
药物代谢动力学(pharmacokinetics)简称药 动学，主要研究药物的体内过程及体内药物浓 度随时间变化的规律。
前者主要以文字和图表定性地描述药物在 体内的变化过程；后者主要以数学模型与公式 定量地描述药物随时间改变的变化过程。
药物的转运方式主要有
1. 被动转运(passive transport) 2. 主动转运(active transport) 3. 其他转运方式。
被动转运
1．被动转运 指药物自生物膜浓度高的一 侧向浓度低的另一侧进行的跨膜转运。包括 简单扩散(simple diffusion)和滤过(filtration)。
Pharmacokinetics is concerned with the kinetic process of drug absorption, distribution, metabolism (biotransformation), and elimination (ADME).
tissues
systemic circulation binding drug
Metabolism Excretion
Fig.3-1 Schematic representation of the ADME process of a drug . Drug was absorbed from the sites of administration into the systemic circulation, in which they reversiblely bind to albumin or other proteins. The bound drug is inactive, therefore it is limited its systemic distribution, metabolisum and excretion. Only free drug is able to cross membrane to reach tissues, sites of drug action and be metabolized or excreted.
target of drug
sites of action
liver or extrahepatic biotransformation
Distribution Absorption
sites of drug administration
free drug Metabolites
一、药物的转运
药物的转运方式 药物的吸收、分布和 排泄本质上是药物分子在体内跨过各部位生 物膜的转运（跨膜转运）。
The ADME processes of drugs usually involve their passage across biomembranes. The mechanisms through which drugs cross biomembranes include passive transport, active transport and others (e.g., facilitated diffusion, endocytosis, pinocytosis, and ion-pair transport, etc.).
diffusion according to a concentration gradient by virtue of the
drug’s solubility in the lipid bilayer. Only non-ionized molecules are lipid-soluble and can diffuse easily across the cell membranes. In contrast, the ionized molecules are usually unable to penetrate the lipid membrane because of their low lipid solubility. Therefore the cross-membrane transport and distribution of drugs that are weak organic acids or bases are usually determined by their pKa and the pH gradient across the membrane.
在此过程中，药物的吸收提高血药浓 度；药物的代谢和排泄降低血药浓度。
体内过程对药物起效时间、效应强度 和持续时间均有很大影响。通过研究药物 体内过程可以更好地了解药物在体内的变 化规律。
药物体内过程
药物体内过程包括药物的吸收 (absorption)、分布(distribution)、代谢 (metabolism)和排泄(excretion)，即ADME四 个基本过程。代谢和排泄都是药物在体内逐 渐消失的过程，统称为消除(elimination)。给 药一经吸收， ADME四个基本过程即持续、 同时发生，是决定血药浓度升降的因素。
第 3 章 药物代谢动力学 Chapter 3 Pharmacokinetics
中山大学中山医学院 颜光美 林明栋
药物代谢动力学 (pharmacokinetics)
Pharmacokinetics简称药动学，主要研究药 物的体内过程及体内药物浓度随时间变化的规 律。
前者主要以文字和图表定性地描述药物在 体内的变化过程；后者主要以数学模型与公式 定量地描述药物随时间改变的变化过程。
学习目标
通过学习掌握药动学的基本原理和方 法，结合对药效学和剂量（浓度）效应量 效关系的理解和应用，可以科学地计算和 调控达到效应所需的药物剂量（浓度）。 通过剂量调节体内药物浓度，达到满意的 治疗效应并控制浓度过高引起的中毒，提 高临床治疗效果。
第一节 药物的体内过程
药物的体内过程是指药物经过给药部 位进入直至排出机体的过程。
被动转运的作用力来源于膜两侧的药物的 浓度差势能，势能越大转运动力越大，也称 为顺浓度梯度转运或下山转运，大多数脂溶 性药物属于此种转运方式。
passive transport
In passive transport, drug molecules usually penetrate by simple
Байду номын сангаас
第 3 章 药物代谢动力学 Chapter 3 Pharmacokinetics
药物代谢动力学(pharmacokinetics)简称药 动学，主要研究药物的体内过程及体内药物浓 度随时间变化的规律。
前者主要以文字和图表定性地描述药物在 体内的变化过程；后者主要以数学模型与公式 定量地描述药物随时间改变的变化过程。
药物的转运方式主要有
1. 被动转运(passive transport) 2. 主动转运(active transport) 3. 其他转运方式。
被动转运
1．被动转运 指药物自生物膜浓度高的一 侧向浓度低的另一侧进行的跨膜转运。包括 简单扩散(simple diffusion)和滤过(filtration)。
Pharmacokinetics is concerned with the kinetic process of drug absorption, distribution, metabolism (biotransformation), and elimination (ADME).
tissues
systemic circulation binding drug
Metabolism Excretion
Fig.3-1 Schematic representation of the ADME process of a drug . Drug was absorbed from the sites of administration into the systemic circulation, in which they reversiblely bind to albumin or other proteins. The bound drug is inactive, therefore it is limited its systemic distribution, metabolisum and excretion. Only free drug is able to cross membrane to reach tissues, sites of drug action and be metabolized or excreted.