药物动力学常见参数和相关计算方法
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房室模型
房室（compartment）
房室的划分是相对的
房室模型的客观性
房室模型的时间性
房室划分
单室模型
多室模型
房室模型的抽象性
开放式和封闭式模型
中央室 周边室
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3
房室模型
ka Vd ka ke V1 k12 k21 V2
k10
一室模型
二室模型
ka---吸收速率常数 ke,k10--消除速率常数 k12--1室到2室的k k21-----2室到1室的k Vd---表观分布容积 V1----1室的分布容积
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房室模型 C-T 曲线
一室 二室
一室
二室
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5
非房室(统计距)模型
不受房室数的限制,客观性强
AUC (Area Under Curve) 是梯形法计算的曲线下面积,与吸收量正比 MRT (Mean Residence Time) 是平均滞留时间. 与终末半衰期类似. VRT (Variance of Residence Time) 是滞留时间的方差 MAT (mean adsorption Time) 是平均吸收时间.与吸收半衰期类似.
其药代学特征是:静注的lnC-T曲线 开始血药浓度呈曲线下降,后来逐渐转成直线 其药代参数是: Vm 最大消除速率,反映限速时的消除速率 Km 米氏常数,反映曲线转变中点的血药浓度
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C-T曲线
线性 C-T图上恒 为曲线
ln C-T曲线
线性 lnC-T图上 恒为直线
非线性 C-T图上
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药代动力学参数
血药浓度-时间曲线下面积： （area under concentration-time curve, AUC） 它可由积分求得，最简便的计算方法是梯形法， 也可用样条函数法求得。 AUC0→t AUC0→∞ = AUC0→t+Ct/λZ AUC0→∞ 它是计算药物绝对生物利用度和相对生物利用 度的基础数值。
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10
四种AUC
AUC*
AUC*+
5
AUC
AUC+
0
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四种曲线下面积 AUC
Cp,Tp
AUC*+ AUC*
Cmax,Tmax
AUC
AUC+
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AUC的计算
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常见参数-表观分布容积
表观分布容积 （apparent volume of distribution, Vd）：
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模型的选择和拟合度问题
最小AIC (Akaike’s information criterion) 准则; F检验法
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7
消除动力学模型
消除动力学（eliminationkinetics）研究体内 药物浓度变化速率的规律，可用下列微分方 程表示： dC/dt＝－kCn • 一级消除动力学 • 零级消除动力学
非线性 lnC-T图上 曲线为主,低段趋直线
12
直线为主,低段趋曲线
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线性或非线性动力学的比较
线性 非线性
AUC
T1/2 Cmax 模型 动力学
C-T图 lnC-T图 药物
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与剂量呈直线关系 与剂量呈正比 基本不变 与剂量基本呈正比 房室模型 一级动力学 曲线 直线 多数药物
药物动力学
药物动力学，也称药代动力学或药物代谢动 力学，英文名为：pharmacokinetics，PK
吸收（absorption） 分布（distribution） 代谢（metabolism） 消除和排泄（elimination, excretion）
ADME
用数学表达式阐明药物的作用部位（方位）、 浓度（量）和时间三者之间的关系。
20
110 0 10
5 2.5
线性
00 11 2 2 3 3 4 4 5 5源自文库6 7 8 9 10 11 12 12 10
1.2511
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非线性消除动力学模型
某些药物的消除有限速因素, 当浓度很高时只能限速消除 不能按浓度比例消除,称为“非线性药代” 其模型方程是米氏方程: dC/dt = - Vm*C/(Km+C)
A= Vd· C Vd=Aiv/C0 Vd=A/(AUC· Ke)
VZ
或者
VZ/F VSS/F
VSS
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Vd 表观分布容积
C = D / Vd
Vd = D / C
Vd = 体内药量/血中浓度
动物体重10kg A药10mg iv,血浓 1mg/L, Vd=10L(1 L/kg) 药物全身分布 B药10mg iv,血浓10mg/L , Vd=1L(0.1 L/kg) 药物只在血中 C药10mg iv,血浓 0.1mg/L,Vd=100L(10 L/kg) 药物浓集到某脏器
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药物动力学
临床意义 保障用药的有效性和安全性 I期: 决定给药方案,用法,用量,间隔时间 证实速释,缓释,控释特征. II期: 肝功差,肾功差,老人,进食影响 III期: 种族,代谢物,对药酶的干扰
药动学模型 为了定量研究药物体内过程的速度规律 而建立的模拟数学模型。常用的有房室 模型和消除动力学模型。
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消除动力学模型
一级消除动力学 零级消除动力学
表达式
积分转化 最主要特点
dc/dt＝－kC
Ct＝C0 e-kt
dc/dt＝－k
Ct＝C0－kt
恒比消除
恒量消除
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11000 000 ln C
限速消除(20mg/L)/h
160 1100 00 150 80
非线 性
40
与剂量呈曲线关系 与剂量呈超比例增加 大剂量时,T1/2延长 与剂量呈超比例增加 米氏方程模型 非线性动力学 先零级,后一级 先直线后曲线 先曲线后直线 少数药物
13
药代动力学参数及其意义
吸收 AUC 反映吸收程度、Ka反映吸收速度 分布 Vd 是表观分布容积. Vd接近0.1 L/kg说明药物主要在血中 Vd>>1 L/kg则说明该药有脏器浓集现象 消除 包括排泄及代谢, ke,β是消除速率常数 t1/2,t1/2β,CL反映药物的消除速度. 尿排率 过大者,肾功能不佳时应注意减量或延时 过小者,提示代谢为主,肝功不佳时慎用 该药易出现药物相互干扰,联用时应注意 个体差异 AUC,Vd及t1/2的变异系数大于50%者, 临床用药时应注意剂量调控.
房室模型
房室（compartment）
房室的划分是相对的
房室模型的客观性
房室模型的时间性
房室划分
单室模型
多室模型
房室模型的抽象性
开放式和封闭式模型
中央室 周边室
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房室模型
ka Vd ka ke V1 k12 k21 V2
k10
一室模型
二室模型
ka---吸收速率常数 ke,k10--消除速率常数 k12--1室到2室的k k21-----2室到1室的k Vd---表观分布容积 V1----1室的分布容积
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房室模型 C-T 曲线
一室 二室
一室
二室
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非房室(统计距)模型
不受房室数的限制,客观性强
AUC (Area Under Curve) 是梯形法计算的曲线下面积,与吸收量正比 MRT (Mean Residence Time) 是平均滞留时间. 与终末半衰期类似. VRT (Variance of Residence Time) 是滞留时间的方差 MAT (mean adsorption Time) 是平均吸收时间.与吸收半衰期类似.
其药代学特征是:静注的lnC-T曲线 开始血药浓度呈曲线下降,后来逐渐转成直线 其药代参数是: Vm 最大消除速率,反映限速时的消除速率 Km 米氏常数,反映曲线转变中点的血药浓度
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C-T曲线
线性 C-T图上恒 为曲线
ln C-T曲线
线性 lnC-T图上 恒为直线
非线性 C-T图上
00:33:18 14
药代动力学参数
血药浓度-时间曲线下面积： （area under concentration-time curve, AUC） 它可由积分求得，最简便的计算方法是梯形法， 也可用样条函数法求得。 AUC0→t AUC0→∞ = AUC0→t+Ct/λZ AUC0→∞ 它是计算药物绝对生物利用度和相对生物利用 度的基础数值。
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四种AUC
AUC*
AUC*+
5
AUC
AUC+
0
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四种曲线下面积 AUC
Cp,Tp
AUC*+ AUC*
Cmax,Tmax
AUC
AUC+
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AUC的计算
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常见参数-表观分布容积
表观分布容积 （apparent volume of distribution, Vd）：
00:33:18 6
模型的选择和拟合度问题
最小AIC (Akaike’s information criterion) 准则; F检验法
00:33:18
7
消除动力学模型
消除动力学（eliminationkinetics）研究体内 药物浓度变化速率的规律，可用下列微分方 程表示： dC/dt＝－kCn • 一级消除动力学 • 零级消除动力学
非线性 lnC-T图上 曲线为主,低段趋直线
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直线为主,低段趋曲线
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线性或非线性动力学的比较
线性 非线性
AUC
T1/2 Cmax 模型 动力学
C-T图 lnC-T图 药物
00:33:18
与剂量呈直线关系 与剂量呈正比 基本不变 与剂量基本呈正比 房室模型 一级动力学 曲线 直线 多数药物
药物动力学
药物动力学，也称药代动力学或药物代谢动 力学，英文名为：pharmacokinetics，PK
吸收（absorption） 分布（distribution） 代谢（metabolism） 消除和排泄（elimination, excretion）
ADME
用数学表达式阐明药物的作用部位（方位）、 浓度（量）和时间三者之间的关系。
20
110 0 10
5 2.5
线性
00 11 2 2 3 3 4 4 5 5源自文库6 7 8 9 10 11 12 12 10
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非线性消除动力学模型
某些药物的消除有限速因素, 当浓度很高时只能限速消除 不能按浓度比例消除,称为“非线性药代” 其模型方程是米氏方程: dC/dt = - Vm*C/(Km+C)
A= Vd· C Vd=Aiv/C0 Vd=A/(AUC· Ke)
VZ
或者
VZ/F VSS/F
VSS
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Vd 表观分布容积
C = D / Vd
Vd = D / C
Vd = 体内药量/血中浓度
动物体重10kg A药10mg iv,血浓 1mg/L, Vd=10L(1 L/kg) 药物全身分布 B药10mg iv,血浓10mg/L , Vd=1L(0.1 L/kg) 药物只在血中 C药10mg iv,血浓 0.1mg/L,Vd=100L(10 L/kg) 药物浓集到某脏器
00:33:18 1
药物动力学
临床意义 保障用药的有效性和安全性 I期: 决定给药方案,用法,用量,间隔时间 证实速释,缓释,控释特征. II期: 肝功差,肾功差,老人,进食影响 III期: 种族,代谢物,对药酶的干扰
药动学模型 为了定量研究药物体内过程的速度规律 而建立的模拟数学模型。常用的有房室 模型和消除动力学模型。
00:33:18
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消除动力学模型
一级消除动力学 零级消除动力学
表达式
积分转化 最主要特点
dc/dt＝－kC
Ct＝C0 e-kt
dc/dt＝－k
Ct＝C0－kt
恒比消除
恒量消除
00:33:18
9
11000 000 ln C
限速消除(20mg/L)/h
160 1100 00 150 80
非线 性
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与剂量呈曲线关系 与剂量呈超比例增加 大剂量时,T1/2延长 与剂量呈超比例增加 米氏方程模型 非线性动力学 先零级,后一级 先直线后曲线 先曲线后直线 少数药物
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药代动力学参数及其意义
吸收 AUC 反映吸收程度、Ka反映吸收速度 分布 Vd 是表观分布容积. Vd接近0.1 L/kg说明药物主要在血中 Vd>>1 L/kg则说明该药有脏器浓集现象 消除 包括排泄及代谢, ke,β是消除速率常数 t1/2,t1/2β,CL反映药物的消除速度. 尿排率 过大者,肾功能不佳时应注意减量或延时 过小者,提示代谢为主,肝功不佳时慎用 该药易出现药物相互干扰,联用时应注意 个体差异 AUC,Vd及t1/2的变异系数大于50%者, 临床用药时应注意剂量调控.