血药浓度的动态变化及药代动力学参数

三、血药浓度的动态变化及药代动力学参数

药物在体内吸收、分布、代谢和排泄的过程是一个连续的、同时发生的动态过程,由此产生了血药浓度随时间的动态变化,表现为药物效应的显现与消失的过程。

(一)时量关系

量效关系已在药效学中详述,加入时间因素就引出时量关系和时效关系。药物效应与剂量成正比,时效关系常用血药浓度随时间变化的过程,即时量关系表示,它反映了血药浓度随时间变化的动态过程,是药物学研究的中心问题。

给药后测定不同时间的血药浓度,以时间为横坐标,血药浓度为纵坐标作图,即得时量曲线(也称药时曲线)。一次口服给药后的时量曲线如图1-2所示,可分为潜伏期:用药后至开始出现药效的时间;高峰期:指血药浓度最高,出现最大效应的时间;持续期:药物维持最小有效浓度或维持最基本疗效的时间,取决于吸收及消除速度;残留期:血药浓度已降至最小有效浓度以下,但尚未自体内完全消除,反应药物在体内形成储库,此期血药浓度虽不高,但反复给药易蓄积中毒。

图1-2 时量曲线

曲线的升段主要反映药物吸收的过程,吸收快的药物升段坡度陡;曲线的降段主要反映药物的消除过程,坡度反映消除的速度。曲线最高点为峰浓度(Cmax),此时吸收速度与消除速度相等。达到峰浓度的时间为达峰时间(tmax)。从一次口服给药后的时量曲线,可反映血药浓度及药理效应的动态变化过程。曲线下面积(AUC)是指时量曲线和横坐标围成区域的面积,是血药浓度(C)随时间(t)变化的积分值。AUC与吸收入体循环的药量成比例,反映进入体循环药物的相对量,是计算生物利用度的重要参数。

时量曲线实际上是药物吸收、分布、消除之间相互消长的反映。关于多次给药后的时量曲线及其特点,将在后面讨论。

药代动力学研究药物的体内过程及血药浓度随时间变化的规律。应用数学模型及时量曲线计算出药代动力学参数,从而量化地说明药物体内过程的动态规律,以指导临床制订和调整给药方案。

(二)生物利用度

生物利用度是指药物吸收进入体循环的速度和程度,用F表示。

式中,A为体内药物总量;D为用药剂量。反映生物利用的主要参数有AUC(反映药物吸收的程度)、Cmax、tpeak(反映药物吸收的速度)。

生物利用度可分为绝对生物利用度和相对生物利用度。通常将静脉注射药物的生物利用度作为100%,血管外途径给药(ev)时的AUC与静脉注射(iv)时的AUC的比值称为绝对生物利用度。同一给药途径下不同制剂的AUC的比值为相对生物利用度。

生物利用度是反映药物吸收的指标,可用于评价药物制剂的质量和生物等效性。相对生物利用度可用于评价不同剂型、不同药厂生产的相同剂型、同一药厂生产的同一品种的不同批号的吸收情况。绝对生物利用度可用于评价同一药物不同途径给药的吸收情况。

案例分析

在实际的临床用药过程中,往往会出现这种情况:不同厂家生产的同一种药品,剂型规格相同,但疗效却存在差异。

分析:

这是由不同厂家生产的同种药品的生物利用度不同造成的。在生产中,药物的制剂质量,如药物颗粒的大小、晶型、填充剂的紧密度、赋形剂的差异以及生产工艺的不同均可影响药物的生物利用度。制剂工艺的改变可加速或延长片剂的崩解与溶出的速率,也可影响生物利用度。例如,不同药厂生产的地高辛片,虽然每片主药含量相同,但血药浓度可差4~7倍,甚至同一药厂生产的不同批号的地高辛片也有这种现象。

(三)表观分布容积

表观分布容积是指药物吸收达到平衡或稳态时,按测得的血药浓度(C)推算体内药物总量(D)在理论上应占有的体液容积(单位L或L/kg),用Vd表示。Vd是一个理论值而非真实容积,但可反映药物在体内的分布情况。

每种药都有其固定的Vd值,Vd值大的药物主要分布在血管外,血药浓度较低;Vd值小的药物主要分布在血液,不能透过血管壁或有较高的血浆蛋白结合。

(四)半衰期

半衰期是指血浆药物浓度下降一半所需要的时间,用t1/2表示,是反映药物消除速度的指标。根据半衰期可确定适宜的给药间隔,可预计连续给药后达到稳态血药浓度的时间,也能估计停药后药物从体内完全消除的时间。每隔1个半衰期给药1次,约经5个半衰期达到稳态;一次用药,约5个半衰期体内药物基本消除,见表1-3。

表1-3 药物的半衰期与其在体内的蓄积量和排泄量的关系

(五)稳态浓度

临床治疗常需连续给药以维持有效血药浓度,从而维持疗效。等量多次给药时,血药浓度先呈锯齿状上升,继而趋于平稳,不会无限上升。

1.多次给药的药时曲线

多次恒量给药后的时量曲线如图1-3所示。

2.稳态浓度

恒速恒量(静脉滴注或以半衰期为间隔多次口服)给药,约经5个半衰期后,药物的消除速度与吸收速度相等,血药浓度处于稳定水平,此时的血药浓度称为稳态血浓度,又称坪值,用Css表示。临床治疗中,多数药物是通过重复给药来达到有效治疗浓度,并维持一定水平,即达到稳态浓度,也是多次给药后的峰值浓度,或连续给药后的最高血药浓度。

3.稳态浓度的影响因素及意义

图1-3 多次恒量给药后的时量曲线(虚线为首次加倍的时量曲线)

稳态浓度的高低与给药总量成正比,单位时间内恒量给药时,稳态浓度的高低取决于连续给药的剂量,剂量大则稳态浓度高。稳态浓度的波动幅度与给药间隔成正比,单位时间内用药总量不变,延长或缩短给药间隔,可加大或减少血药浓度的波动幅度,对达到稳态浓度的时间及浓度水平均无影响。达到稳态浓度的时间与t1/2成正比,与剂量、给药间隔以及给药途径无关。约经5个半衰期,血药浓度达到稳态浓度的95%以上。临床上,如需尽快达到稳态浓度,可在首次给药时采用负荷量,即静脉滴注时首次可用给用量的1.44倍静脉注射,口服药物时首次加倍,即可立即达到并维持稳态血药浓度,以后用维持量。

点滴积累

1.药物的体内过程包括吸收、分布、代谢及排泄,其中,吸收、分布、排泄又称为转运,代谢称为转化。药物的体内过程是机体对药物处置的过程,反映了血药浓度随时间变化的动态过程,也反映了药效的显现与消失的过程。

2.半衰期是指血药浓度下降一半所需的时间,反映药物在体内消除的速度。半衰期是确定给药间隔的重要参数,可预测给药后达到稳定浓度的时间,也可估计停药后药物从体内基本消除的时间。

3.稳态浓度是指恒速恒量给药,约经5个半衰期后,药物的消除速度与吸收速度相等,血药浓度处于稳定水平,此时的血药浓度称为稳态血药浓度,又称坪值。临床上,如需尽快达到稳态浓度,可在首次给药时采用负荷量,即静脉滴注时首次可用给药量的1.44倍静脉注射,口服药物时首次加倍,即可立即达到并维持稳态血药浓度。