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药物消除动力学
来源:医学全在线 更新:2007/12/3 字体:

  从生理学看,体液被分为血浆、细胞间液及细胞内液几个部分。为了说明药动学基本概念及规律现假定机体为一个整体,体液存在于单一空间,药物分布瞬时达到平衡(一室模型)。问题虽然被简单化,但所得理论公式不失为临床应用提供了基本规律。按此假设条件,药物在体内随时间变化可用下列基本通式表达:dC/dt=kCn。C为血药浓度,常用血浆药物浓度。k为常数,t为时间。由于C为单位血浆容积中的药量(A),故C也可用A代替:dA/dt=kCn,式中n=0时为零级动力学(zero-order kinetics),n=1时为一级动力学(first-order kinetics),药物吸收时C(或A)为正值,消除时C(或A)为负值。在临床应用中药物消除动力学公式比较常用,故以此为例如以推导和说明。

  一、零级消除动力学

  当n=0时,-dC/dt=KC0=K(为了和一级动力学中消除速率常数区别,用K代k),将上式积分得:

  Ct=C0- Kt,C0为初始血药浓度,Ct为t时的血药浓度,以C为纵座标、t为横座标作图呈直线(图3-6),斜率为K,当Ct/C0=1/2时,即体内血浆浓度下降一半(或体内药量减少一半)时,t为药物消除半衰期(half-life time, t1/2)。

  按公式1/2C0=C0-Kt1/2

  可见按零级动力学消除的药物血浆半衰期随C0下降而缩短,不是固定数值。零级动力学公式与酶学中的Michaelis-Menten公式相似:,式中S为酶的底物,Vmax为最大催化速度,Km为米氏常数。当[S]>>Km时,Km可略去不计,ds/dt=Vmax,即酶以其最大速度催化。零级动力学公式与此一致,说明当体内药物过多时,机体只能以最大能力将体内药物消除。消除速度与C0高低无关,因此是恒速消除。例如饮酒过量时,一般常人只能以每小时10ml乙醇恒速消除。当血药浓度下降至最大消除能力以下时,则按一级动力学消除。

图3-6 药物在体内消除过程的时量曲线
体内药物过多,超过机体最大消除能力(虚线)时为零级动力学恒速消除
体内药物降至虚线以下时为一级动力学恒比消除。插图纵坐标为对数标尺

  二、一级消除动力学

  当n=1时,-dC/dt=keC1=keC,式中k用ke表示消除速率常数 (elimination rate constant)。将上式积分得

  可见按一级动力学消除的药物半衰期与C高低无关,是恒定值。体内药物按瞬时血药浓度(或体内药量)以恒定的百分比消除,单位时间内实际消除的药量随时间递减。消除速率常数(ke)的单位是h-1,它不表示单位时间内消除的实际药量,而是体内药物瞬时消除的百分率。例如ke=0.5h-1不是说每小时消除50%(如果t1/2=1小时则表示每小时消除50%)。按t1/2=0.693/ke计算t1/2=1.39h,即需1.39h后才消除50%。再按    计算,1小时后体内尚存60.7%。绝大多数药物都按一级动力学消除。这些药物在体内经过t时后尚存

  当n=5时,At≈3%A0,即经过5个t1/2后体内药物已基本消除干净。与此相似,如果每隔一个t1/2给药一次(A0),则体内药量(或血药浓度)逐渐累积,经过5个t1/2后,消除速度与给药速度相等,达到稳态(steady state):医.学 全在.线,提供www.med126.com

  当n=5时,At≈97%A0。这一时间,即5个t1/2不因给药剂量多少而改变。具体数值见表3-2。

 

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