生物药剂学与药物动力学 Biopharmaceutics and Pharmacokinetics

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1 生物药剂学与药物动力学 Biopharmaceutics and Pharmacokinetics
主讲教师：黄建耿

2 第21章 药动学概述 1.掌握药动学的概念和研究内容；
2.掌握药物体内转运的速率过程，掌握隔室模型、速率常数、半衰期、表观分布容积、清除率等的概念； 3.了解药动学的发展简况； 4.了解药动学与相关学科的关系。

3 21.1 概念及其发展概况 一、药动学概念 1.pharmacokinetics：应用动力学原理与数学处理方法，研究药 物通过各种途径（IV,INF,PO等）给药后在体内ADME过程的量变规 律的学科。 2.研究意义： 1）定量探讨药物结构与体内过程之间的关系，指导药物结构改造； 2）进行生物利用度研究，提供评价药物制剂体内质量指标； 3）根据药物治疗所需的有效血浓，选择X0，，制定最佳给药方案。

4 二、药动学的历史与发展概况 Michaelis和Menten提出具有饱和过程的动力学过程 Widmark和Tandbery提出开放式一室模型
T. Teorell提出二室模型 上世纪60年代计算机技术、分析检测手段迅速发展 1972 药动学正式确认为一门学科

5 One compartment (open) model
单室模型：体内药物瞬时在各部位达到平衡，即给药后血液中浓度和全身各组织器官部位浓度迅即达到平衡。

6 Two compartment model 二室模型：药物在某些部位的药物浓度和血液中的浓度迅速达平衡，而在另一些部位中的转运有一速率过程，但彼此近似，前者被归并为中央室，后者则归并成为外周室。 Two compartment model after distribution equilibrium Two compartment model before administration Two compartment model immediately after administration

7 21.2 药动学研究内容及与相关学科的关系 一、药动学研究内容 二、与相关学科的关系 基本任务： 理论上 实验中 应用上 设计与评价理想的
理论上 实验中 应用上 设计与评价理想的 药物、剂型、 制剂、给药方案 创建模型 求参数 进行模型嵌合 二、与相关学科的关系 药化、药剂与生物药剂学、药理、分析化学和数学、临床药理、临床药动学。

8 21.3 药动学的基本模型与基本参数 一、药动学模型（compartment model) 1 2 （一）隔室模型 定义：P182
隔室的划分与确定： 血液中药物 某些组织、 脏器中药物 1 2 隔室：当1和2相近时，药动学中把这些转运速度近似的单位。 一室模型（单室模型，single compartment model) 二室模型（双室模型，two-compartment model) 中央室、周边室（外室） 多室模型（multicompartment model) 三室模型：中央室、浅外室、深外室

9 （二）生理药动学模型 由一系列代表器官或组织的房室组成，根据身体的生理解剖特征、药物的分布部位、药物的消除部位、产生药理或毒理作用的部位和监测的组织和体液等划分，可反映各组织和器官的药物浓度与时间的关系。 （三）药动学药效学结合模型（PK-PD） 具有效应室的PK-PD模型用于描述血浆中药物动力学与药物作用部位药理效应的时间过程。

10 Or 二、药物体内转运的速率过程 1. 一级速率过程 特点： 1）t1/2与X0无关； 2）AUC与X0成正比；
1. 一级速率过程 Or 特点： 1）t1/2与X0无关； 2）AUC与X0成正比； 3）单剂量给药， 与X0成正比。

11 2. 零级速率过程 特点： t1/2随X0增加而延长，药物在体内消除的时间取决于 剂量 3. 非线性速率过程
特点： t1/2随X0增加而延长，药物在体内消除的时间取决于 剂量 3. 非线性速率过程 又称米氏动力学过程或受酶活力限制的速度过程

12 三、药动学参数 1.速率常数（rate constant） 表示转运速率的快慢，k↑转运↑; 单位：时间的倒数 如 min-1、h-1
具有加和性

13 2.生物半衰期（biological half life)
定义：药物在体内的药量或血药浓度通过各种途径消除一半所需 要的时间。 线性动力学： 个体化给药方案 正常人：一般认为， t1/2只与药物有关 患者（尤其是肝肾疾病）：t1/2可能发生变化 非线性动力学： t1/2随X0增加而延长

14 3.表观分布容积（apparent volume of distribution) 是体内药量与血药浓度间相互关系的比例常数，即体内药量按血药浓度分布时所需的体液总容积。 4.清除率(clearance,total body clearance) 机体的消除器官在单位时间内能清除掉相当于多少体积的流经血液中的药物or单位时间从体内清除的表观分布容积也具有加和性。

15 21.4 拉普拉斯变换方法（Method of Laplace transform)
求线性微分方程的简单方法 基本思想： f(t) L[f(t)] L-1[f(t)] 拉氏变换 拉氏逆变换 一、拉氏变换的定义：原函数f(t)的拉氏变换F(s)为 象函数 运算子

16 二、拉氏变换的性质 1.加和性： L[f1(t)+f2(t)]=L[f1(t)]+L[f2(t)]=F1(s)+F2(s) 2.常数的拉氏变换 L[A]=A/s 3.常数与原函数相乘的拉氏变换 L[A•f(t)]= A• L[f(t)]=A•F(s) 4.指数的拉氏变换 L[e-t]=1/(s+ ) 5.原函数导数的拉氏变换 L[df(t)/dt]=s•L[(f(t)]-f(0)=s•F(s)-f(0)

17 Thank You !