第16章 藥物動力學(xué)
第一節(jié) 概述
一、藥物動力學(xué)的概念
藥物動力學(xué)(Pharmcokinetics)是研究藥物體內(nèi)藥量隨時間變化規(guī)律的科學(xué)。
藥物動力學(xué)對指導(dǎo)新藥設(shè)計,優(yōu)化給藥方案,改進(jìn)劑型,提供高效、速效(或緩釋)、低毒(或低副作用)的藥物制劑,已經(jīng)發(fā)揮了重大作用。
二、血藥濃度與藥理作用的關(guān)系
因為大多數(shù)藥物的血藥濃度與藥理效應(yīng)間呈平行關(guān)系,所以研究血藥濃度的變化規(guī)律對了解藥理作用強(qiáng)度的變化極為重要,這是藥物動力學(xué)研究的中心問題。
三、幾個重要的基本概念
(一)隔室模型
藥物的體內(nèi)過程一般包括吸收、分布、代謝(生物轉(zhuǎn)化)和排泄過程。為了定量地研究藥物在上述過程中的變化情況,用數(shù)學(xué)方法模擬藥物體內(nèi)過程而建立起來的數(shù)學(xué)模型,稱為藥物動力學(xué)模型。
藥物在體內(nèi)的轉(zhuǎn)運可看成是藥物在隔室間的轉(zhuǎn)運,這種理論稱為隔室模型理論。
隔室的概念比較抽象,無生理學(xué)和解剖學(xué)的意義。但隔室的劃分也不是隨意的,而是根據(jù)組織、器官、血液供應(yīng)多數(shù)和藥物分布轉(zhuǎn)運速度的快慢而確定的。
1.單隔室模型
即藥物進(jìn)入體循環(huán)后,迅速地分布于各個組織、器官和體液中,并立即達(dá)到分布上的動態(tài)平衡,成為動力學(xué)上的所謂“均一”狀態(tài),因而稱為單隔室模型或單室模型。
2.二隔室模型
二隔室模型是把機(jī)體看成藥物分布速度不同的兩個單元組成的體系,一個單元稱為中央室,另一個單元稱為周邊室。中央室是由血液和血流非常豐富的組織、器官等所組成,藥物在血液與這些組織間的分布聲速達(dá)到分布上的平衡;周邊室(外室)是由血液供應(yīng)不豐富的組織、器官等組成,體內(nèi)藥物向這些組織的分布較慢,需要較長時間才能達(dá)到分布上的平衡。
3. 多隔室模型 二隔室以上的模型叫多隔室模型,它把機(jī)體看成藥物分布速度不同的多個單元組成的體系。
(二)消除速度常數(shù)
消除是指體內(nèi)藥物不可逆失去的過程,它主要包括代謝和排泄。其速度與藥量之間的比便常數(shù)K稱為表觀一級消除速度常數(shù),簡稱消除速度常數(shù),其單位為時間的倒數(shù),K值大小可衡量藥物從體內(nèi)消除的快與慢。
藥物從體內(nèi)消除途徑有:肝臟代謝、腎臟排泄、膽汁排泄及肺部呼吸排泄等,所以藥物消除速度常數(shù)K等于各代謝和排泄過程的速度常數(shù)之和,即:
K=Kb+Ke+Kbi+Klu+……
消除速度常數(shù)具有加和性,所以可根據(jù)各個途徑的速度常數(shù)與K的比值,求得各個途徑消除藥物的分?jǐn)?shù)。
(三)生物半衰期
生物半衰期(Half-life time)簡稱半衰期,即體內(nèi)藥量或血藥濃度下降一半所需要的時間,以t1/2表示,單位為時間。藥物的生物半衰期與消除速度常數(shù)之間的關(guān)系為:
因此,t1/2也是衡量藥物消除速度快慢的重要參數(shù)之一。藥物的生物半衰期長,表示它在體內(nèi)消除慢、滯留時間長。
一般地說,正常人的藥物半衰期基本上相似,如果藥物的生物半衰期有改變,表明該個體的消除器官功能有變化。例如腎功能、肝功能低下的患者,其藥物的生物半衰期會明顯延長。測定藥物的生物半衰期,特別是確定多劑量給藥間隔以及肝腎器官病變時給藥方案調(diào)整都有較高的應(yīng)用價值。
根據(jù)半衰期的長短,一般可將藥物分為:t1/2<1小時,稱為極短半衰期藥物;t1/2在1~4小時,稱為短半衰期藥物;t1/2在4~8小時,稱為中等半衰期藥物;t1/2在8~24小時,稱為長半衰期藥物;t1/2>24小時,稱為極長半衰期藥物。
(四)清除率
整個機(jī)體(或機(jī)體內(nèi)某些消除器官、組織)的藥物消除率,是指機(jī)體(或機(jī)體內(nèi)某些消除器官、組織)在單位時間內(nèi)消除掉相當(dāng)于多少體積的流經(jīng)血液中的藥物。
Cl=(-dX-dt)/C=KV
從這個公式可知,機(jī)體(或消除器官)藥物的清除率是消除速度常數(shù)與分布容積的乘積,所以清除率Cl 這個參數(shù)綜合包括了速度與容積兩種要素。同時它又具有明確的生理學(xué)意義。
2. 單室模型靜脈注射給藥
一、血藥濃度法進(jìn)行藥物動力學(xué)分析
(一)藥物動力學(xué)議程的建立
靜脈注射給藥后,由于藥物的體內(nèi)過程只有消除,而消除過程是按一級速度過程進(jìn)行的,所以藥物消除速度與體內(nèi)藥量的一次方成正比。
dX/dt=-KX
將式16-4積分
X=X0e-Kt
logX=(-K/2.303)t +logX0
單室單劑量靜脈注射給藥后體內(nèi)藥量隨時間變化的關(guān)系式,
logC=(-K/2.303)t+logC0
由此可求得K值,再由式(16-2)求得生物半衰期(亦稱為消除半衰期)t1/2=0.693/K。
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