生物药剂学 第十三章 药物动力学在临床药学中的应用.pdf

第十三章第十三章药物动力学在临床药学中的药物动力学在临床药学中的应用应用山西医科大学药学院山西医科大学药学院张淑秋张淑秋Chapt 13Chapt 13临床给药方案设计临床给药方案设计与治疗药物监测与治疗药物监测主要内容主要内容给药方案的设计给药方案的设计治疗药物监测治疗药物监测(TDM)TDM)肾功能减退患者的给药方案设计肾功能减退患者的给药方案设计第一节第一节 给药方案设计给药方案设计一、给药方案设计一、给药方案设计(一)临床最佳给药方案给药方案设计目的给药方案设计目的合理用药合理用药-药物在靶部位达到最佳治疗浓药物在靶部位达到最佳治疗浓度，产生最佳治疗作用和最小的副作用。度，产生最佳治疗作用和最小的副作用。一、给药方案设计一、给药方案设计(一)临床最佳给药方案一、给药方案设计一、给药方案设计（二）决定给药方案的因素（二）决定给药方案的因素有效性和安全性有效性和安全性药物动力学因素药物动力学因素患者的生理状态患者的生理状态,临床状态临床状态,病理状态病理状态最后还要考虑给药剂型、给药途径、遗传差异、最后还要考虑给药剂型、给药途径、遗传差异、耐药性及药物相互作用、病人的顺从性及其它耐药性及药物相互作用、病人的顺从性及其它环境（如饮酒或吸烟）等因素环境（如饮酒或吸烟）等因素一、给药方案设计一、给药方案设计（三）制定给药方案的步骤（三）制定给药方案的步骤1 1根据治疗目的要求和药物性质，选择给药途径根据治疗目的要求和药物性质，选择给药途径和剂型。和剂型。2 2根据药物治疗指数和半衰期，估算血药浓度允根据药物治疗指数和半衰期，估算血药浓度允许波动的幅度，确定最佳给药间隔。许波动的幅度，确定最佳给药间隔。3 3根据有效治疗血药浓度范围，计算最适给药剂根据有效治疗血药浓度范围，计算最适给药剂量（包括负荷剂量和维持剂量）。量（包括负荷剂量和维持剂量）。4 4将前三步确定的试用方案用于病人，观察疗效将前三步确定的试用方案用于病人，观察疗效与反应，监测血药浓度，进行安全性和有效性评与反应，监测血药浓度，进行安全性和有效性评价与剂量调整，直至获得临床最佳给药方案。价与剂量调整，直至获得临床最佳给药方案。一、给药方案设计一、给药方案设计（四）给药方案制定原则（四）给药方案制定原则治疗窗宽、安全范围广的药物：将血药浓度维持在最低有效血浓之上，根据t1/2或 Css制定给药方案治疗指数小的药物：制定个体化给药方案在治疗剂量内表现非线性动力学特征的药物：制定个体化给药方案二、根据半衰期确定给药方案静注：静注：蓄积程度蓄积程度波动度波动度1R R k k 1 e eDF Cssmax CCssssmin t t1/21/2,血药浓度波动大血药浓度波动大 t t1/21/2，蓄积程度较大，蓄积程度较大二、根据半衰期确定给药方案二、根据半衰期确定给药方案对于中速处置类药物（对于中速处置类药物（t t1/21/2=48h=48h）首次给以负荷剂量的给药方案首次给以负荷剂量的给药方案（如某些抗生素及磺胺类药物）（如某些抗生素及磺胺类药物）=t=t1/21/2时时，X X0 0=2 X=2 X0 0:二、根据半衰期确定给药方案二、根据半衰期确定给药方案t t1/21/2很短的药物：很短的药物：若该药物治疗窗较宽，可采用适当加大给药剂量，若该药物治疗窗较宽，可采用适当加大给药剂量，适当延长给药间隔，但要使给药间隔末仍能保持有适当延长给药间隔，但要使给药间隔末仍能保持有效血药浓度水平，如青霉素效血药浓度水平，如青霉素G G钠临床给药方案钠临床给药方案若治疗窗较窄的药物，可采用静脉滴注给药方案。若治疗窗较窄的药物，可采用静脉滴注给药方案。k k0 0=C=Css sskVkV二、根据半衰期确定给药方案二、根据半衰期确定给药方案t t1/21/2较长的药物较长的药物:适当缩短给药间隔、多次分量给药方案适当缩短给药间隔、多次分量给药方案二、根据半衰期确定给药方案二、根据半衰期确定给药方案影响生物半衰期的因素：影响生物半衰期的因素：（1 1）剂量效应）剂量效应（2 2）尿液）尿液pHpH的影响的影响（3 3）个体差异）个体差异（4 4）年龄的影响）年龄的影响（5 5）药物相互作用的影响）药物相互作用的影响（6 6）生理及疾病因素的影响）生理及疾病因素的影响三、根据C Css ss制定给药方案ss ss 0 0CdtCdt FXFX0 0kVkV C C三、根据C Css ss制定给药方案已知普鲁卡因酰胺胶囊剂生物利用度已知普鲁卡因酰胺胶囊剂生物利用度F F为为85%85%，t t1/21/2为为3.5 h3.5 h，V V为为2.0L/kg2.0L/kg。(1)(1)若患者每若患者每4 h4 h给药给药1 1次，剂量为次，剂量为7.45 mg/kg7.45 mg/kg，求求C Css ss。（2 2）若保持）若保持C Css ss为为6 6 g/ml,g/ml,每每4 h4 h给药给药1 1次，给药次，给药剂量应为？剂量应为？（3 3）若口服剂量为）若口服剂量为500 mg,500 mg,体重为体重为70kg70kg的患者，的患者，要维持要维持C Css ss为为4 4 g/mlg/ml，求给药周期？，求给药周期？解（解（1 1）（2 2）X X0 0（3 3）C C 0.850.85 7.457.45ss ss0.6930.693 4(4(g/ml)g/ml)3.53.5 2 2 4 4 6 6 0.6930.6933.53.5 2 2 4 4 1 10.850.85 11.18(mg/kg)11.18(mg/kg)0.850.85 5005000.6930.693 3.833.83 4(h)4(h)3.53.5 2 2 4 4 7070四、根据治疗指数设计给药方案药物治疗指数：药物治疗指数：MTCMTCTITI MECMECss ssC Cmaxmax TITIss ssC Cminmin允许最大给药周期：允许最大给药周期：1.44t1 2lnTI若若TITI为为2 2，则给药周期，则给药周期 t t1/21/2，否则血药浓度可，否则血药浓度可能超出安全范围能超出安全范围五、非线性药物动力学给药方案设计五、非线性药物动力学给药方案设计V VmmC Css ssR R K Kmm C Css ssV VmmC Css ssV Vss ssFXFX0 0 K Kmm C Css ssV Vss ssR R为给药速率；为给药速率；C Css ss为稳态血药浓度为稳态血药浓度;静脉滴注给药静脉滴注给药:R R=k k0 0多剂量静脉注射给药多剂量静脉注射给药:多剂量血管外给药多剂量血管外给药:R R R R X X0 0 FXFX0 0 五、非线性药物动力学给药方案设计五、非线性药物动力学给药方案设计求求K Kmm和和V Vmm的方法的方法 R R 1 1 R R 2 2 V VmmC C1 1K Kmm C C1 1V VmmC C2 2K Kmm C C2 2五、非线性药物动力学给药方案设计五、非线性药物动力学给药方案设计一患者服用苯妥英，每天给药一患者服用苯妥英，每天给药150 mg150 mg的稳态血的稳态血药浓度为药浓度为8.6 mg/L8.6 mg/L，每天给药，每天给药300 mg300 mg达稳态后达稳态后的血药浓度为的血药浓度为25.1 mg/L25.1 mg/L。求该患者的苯妥英的。求该患者的苯妥英的K Kmm和和V Vmm值。如欲达到稳态血药浓度为值。如欲达到稳态血药浓度为11.311.3mg/Lmg/L时，每天应服用多大剂量时，每天应服用多大剂量?V VmmC C1 1 R R 1 1 K Kmm C C1 1 V V C Cmm2 2 R R 2 2 K Kmm C C2 2 五、非线性药物动力学给药方案设计五、非线性药物动力学给药方案设计R2 R1300150Km 27.3 mg/LR1R2150300Css1Css28.625.1R1(KmCss1)150(27.38.6)V 626 mg/dCss18.6m达到预期稳态浓度达到预期稳态浓度11.3 mg/L11.3 mg/L所需的日给药剂量所需的日给药剂量R R值为值为:V Css62611.3R 183.3 mg/dKmCss27.311.3m第二节第二节 治疗药物监测治疗药物监测(TDM)(TDM)按平均剂量给药：按平均剂量给药：个体差异个体差异；药物剂型给药途径及生物利用度药物剂型给药途径及生物利用度；疾病状况疾病状况；合并用药合并用药引起的药物相互作用等等引起的药物相互作用等等。治疗药物监测治疗药物监测(TDM)(TDM)有报道：有报道：4242例癫痫病人服用苯妥英钠，日例癫痫病人服用苯妥英钠，日剂量均为剂量均为300mg300mg，测得血清苯妥英钠浓，测得血清苯妥英钠浓度在有效范围内度在有效范围内(10(1020g20gm1)m1)的仅的仅1111例例(26.2(26.2)，低于，低于10g10gm1m1的的2323例例(54.8(54.8)，高于，高于20g20gmlml的的8 8 例例(19(19)，其中，其中有有3 3例超过例超过30g30gmlml。治疗药物监测治疗药物监测(TDM)(TDM)血药浓度与药理效应血药浓度与药理效应对大多药物而言，药理作用的强弱和持续时间，对大多药物而言，药理作用的强弱和持续时间，与药物的受体部位的浓度呈正比。与药物的受体部位的浓度呈正比。直接测定受体部位的浓度，目前尚无法做到。直接测定受体部位的浓度，目前尚无法做到。血液中的药物浓度与细胞外液及细胞内液的药血液中的药物浓度与细胞外液及细胞内液的药物浓度形成一个可逆的平衡。因此，血液中的物浓度形成一个可逆的平衡。因此，血液中的药物浓度间接反映了药物在受体部位的浓度，药物浓度间接反映了药物在受体部位的浓度，可反映药理作用的强弱。可反映药理作用的强弱。苯妥英钠：苯妥英钠：1020g/ml1020g/ml抗心率失常和抗惊厥有效血药浓度；抗心率失常和抗惊厥有效血药浓度；2030g/ml2030g/ml则出现眼球震颤；则出现眼球震颤；3040g/ml3040g/ml时出现运动失调；时出现运动失调；超过超过40g/ml40g/ml则出现精神失常。则出现精神失常。治疗药物监测治疗药物监测(TDM)(TDM)有效血药浓度范围：有效血药浓度范围：最低有效浓度最低有效浓度(minimum(minimum effecteffect concentrationconcentration，最低中毒浓度最低中毒浓度(minimum(minimum toxictoxic concentrationconcentration，MEC)MEC)MTC)MTC)治疗药物监测治疗药物监测(TDM)(TDM)临床最佳给药方案有效血药浓度范围是一个统计学结果，建立在有效血药浓度范围是一个统计学结果，建立在大量临床观察的基础之上，是对大部分人而言大量临床观察的基础之上，是对大部分人而言的有效且能很好耐受的范围，并不适用于每个的有效且能很好耐受的范围，并不适用于每个人的具体情况。人的具体情况。如，茶碱有效浓度范围是如，茶碱有效浓度范围是101020g20gmlml，而有，而有的老年患者的有效浓度仅为的老年患者的有效浓度仅为4g4gmlml，当其血，当其血浓度达到浓度达到10.710.7 ggmlml（一般人的（一般人的MEC)MEC)时，却时，却出现了茶碱中毒反应。出现了茶碱中毒反应。治疗药物监测治疗药物监测(TDM)(TDM)治治 疗疗 药药 物物 监监 测测（therapeutictherapeutic drugdrugmornitoringmornitoring，TDMTDM），是在药代动），是在药代动力学原理的指导下，应用现代分析技力学原理的指导下，应用现代分析技术，测定血液中或其他体液中药物浓术，测定血液中或其他体液中药物浓度，用于药物治疗的指导与评价。度，用于药物治疗的指导与评价。TDMTDM个体化给药个体化给药在哪些情况下，哪些药物需要在哪些情况下，哪些药物需要TDMTDM药物的有效血浓度范围狭窄；药物的有效血浓度范围狭窄；个体差异较大、有遗传多态性差异的药物；个体差异较大、有遗传多态性差异的药物；具有非线形药代动力学特征的药物，如苯妥具有非线形药代动力学特征的药物，如苯妥英钠、茶碱、水杨酸等；英钠、茶碱、水杨酸等；肝肾功能不全或衰竭的患者使用主要经肝代肝肾功能不全或衰竭的患者使用主要经肝代谢消除（茶碱等）或肾排泄（氨基甙类抗生素谢消除（茶碱等）或肾排泄（氨基甙类抗生素等）的药物时。以及胃肠道功能不良的患者口等）的药物时。以及胃肠道功能不良的患者口服某些药物时；服某些药物时；长期用药的患者，依从性差的患者；长期用药长期用药的患者，依从性差的患者；长期用药后产生耐药性；诱导（或抑制）肝药酶的活性而后产生耐药性；诱导（或抑制）肝药酶的活性而引起的药效降低（或升高）；以及原因不明的药引起的药效降低（或升高）；以及原因不明的药效变化；效变化；药物中毒；药物中毒；合并用药产生相互作用而影响疗效的；合并用药产生相互作用而影响疗效的；中毒症状与疾病本身易混淆的药物，如三环类中毒症状与疾病本身易混淆的药物，如三环类抗抑郁药，过量与抑郁加重相似；抗抑郁药，过量与抑郁加重相似；常规剂量下出现毒性反应，诊断和处理过量中常规剂量下出现毒性反应，诊断和处理过量中毒，以及医疗事故提供法律依据；毒，以及医疗事故提供法律依据；通常需要监测的药物通常需要监测的药物强心药：地高辛强心药：地高辛氨基糖苷类：庆大霉素，链霉素，丁胺卡那霉素，妥氨基糖苷类：庆大霉素，链霉素，丁胺卡那霉素，妥布霉素布霉素，卡那霉素，卡那霉素抗哮喘药：茶碱抗哮喘药：茶碱抗癫痫药：苯妥英，酰胺咪嗪，苯巴比妥，扑痫酮，抗癫痫药：苯妥英，酰胺咪嗪，苯巴比妥，扑痫酮，乙琥胺，丙戊酸乙琥胺，丙戊酸抗心律失常药：奎尼丁，普鲁卡因胺，普萘洛尔抗心律失常药：奎尼丁，普鲁卡因胺，普萘洛尔三环类抗抑郁药：阿米替林，丙咪嗪，去甲丙咪嗪三环类抗抑郁药：阿米替林，丙咪嗪，去甲丙咪嗪抗肿瘤药：甲氨蝶呤抗肿瘤药：甲氨蝶呤TDMTDM的实施的实施确定目标效应；确定目标效应；设定目标浓度；设定目标浓度；确定测定样品；确定测定样品；调整剂量或给药间隔。调整剂量或给药间隔。在此过程中应观察药效、毒副反应及其在此过程中应观察药效、毒副反应及其它临床指标。它临床指标。采血时间和方法采血时间和方法(1)(1)多剂量给药时，应在血药浓度达到稳态后采多剂量给药时，应在血药浓度达到稳态后采血。可在下一次给药前采取血样，所测浓度接近血。可在下一次给药前采取血样，所测浓度接近谷浓度，称谷浓度，称偏谷浓度偏谷浓度。(2)(2)用于设计给药方案时，必须按照各方法的不用于设计给药方案时，必须按照各方法的不同要求采血。同要求采血。(3)(3)当怀疑病人出现中毒反应或急救时，可以随当怀疑病人出现中毒反应或急救时，可以随时采血。时采血。血药浓度测定方法血药浓度测定方法高效液相色谱法，气相色谱法，荧光偏振免疫高效液相色谱法，气相色谱法，荧光偏振免疫法，放射免疫法等。法，放射免疫法等。荧光偏振免疫分析方法（荧光偏振免疫分析方法（fluorescencefluorescencepoliarization immunoassypoliarization immunoassy，FPIAFPIA）以抗原抗）以抗原抗体竞争结合反应为原理，通过测定荧光偏振度体竞争结合反应为原理，通过测定荧光偏振度的变化来确定药物浓度。在我国最普及，因为的变化来确定药物浓度。在我国最普及，因为其具有操作简单，分析快速，灵敏准确，一机其具有操作简单，分析快速，灵敏准确，一机可分析多种药物等优点。缺点是试剂盒昂贵，可分析多种药物等优点。缺点是试剂盒昂贵，测试费用高。测试费用高。在试剂盒内包括一定量的荧光素标记药物，即标记在试剂盒内包括一定量的荧光素标记药物，即标记抗原抗原(F-Ag)(F-Ag)，以及一定量的抗体，以及一定量的抗体(Ab)(Ab)。二者在试管。二者在试管内混合后将形成抗原抗体结合物内混合后将形成抗原抗体结合物(F-Ag-Ab)(F-Ag-Ab)，改变，改变标记抗原的荧光偏振度。偏振度的改变程度与标记抗原的荧光偏振度。偏振度的改变程度与F-F-Ag-AbAg-Ab的浓度呈正相关。如果试管内加有血样，其的浓度呈正相关。如果试管内加有血样，其中的药物中的药物(抗原抗原Ag)Ag)将会与标记抗原将会与标记抗原 F-AgF-Ag竞争抗体竞争抗体(Ab)(Ab)，生成，生成Ag-AbAg-Ab复合物，而使复合物，而使F-Ag-AbF-Ag-Ab的生成量的生成量减少。血药浓度越高，减少。血药浓度越高，Ag-AbAg-Ab越多，而越多，而F-Ag-AbF-Ag-Ab越越少，荧光偏振度的改变越小；亦即待测样品中药少，荧光偏振度的改变越小；亦即待测样品中药物浓度与其荧光偏振度成反比关系。这一关系即物浓度与其荧光偏振度成反比关系。这一关系即为定量测定血药浓度的基础。为定量测定血药浓度的基础。第三节肾功能减退患者的给药方案设计第三节肾功能减退患者的给药方案设计肾盂肾炎肾盂肾炎高血压高血压糖尿病糖尿病肾毒性药物肾毒性药物血容量减少血容量减少肾过敏原肾过敏原引起肾功能减退的常见原因：引起肾功能减退的常见原因：WagnerWagner法法k%=a +bClk%=a +bClcrcra a为非肾途经的消除速度常数为非肾途经的消除速度常数ClClcrcr为患者肌肝清除率；为患者肌肝清除率；b b 比例常数比例常数(可查表可查表)肌肝清除率表示肾功能的状态肌肝清除率表示肾功能的状态140-140-年龄年龄(岁岁)体重体重(kg)(kg)7272 血清肌酐浓度血清肌酐浓度(mg/dl)(mg/dl)0.550.55 身高身高(cm)(cm)ClClcrcr 血清肌酐浓度血清肌酐浓度(mg/dl)(mg/dl)成人：成人：ClClcrcr(男男)女性女性 90%90%或或85%85%儿童：儿童：RitschelRitschel一点法一点法给患者一试验剂量给患者一试验剂量(X X0 0试试)，在消除相，在消除相t tx x取血，取血，测得血药浓度测得血药浓度 C Cx x,同时测定血清肌酐浓度同时测定血清肌酐浓度 C Ccrcr,根根据据C Ccrcr求出患者求出患者k k。ClClcrcr患患k k患患 k k(1)1)F Fe e 11ClClcrcr正正 S S k k(其中其中ClClcrcr正正 120120mlml/min;min;女性女性S S 12)12)C Css ssminmin 试试X X0 0调调C Cx xe e kt ktx x k k 1 1 e ee ess ssC Cminmin 希望希望 X X0 0试试ss ssC Cminmin 试试RitschelRitschel重复一点法重复一点法给与病人两次试验剂量给与病人两次试验剂量(X X0 0试试)，每次给药在，每次给药在消除相的同一时间消除相的同一时间 t tx x采血采血,测定两次血样测定两次血样的浓度得的浓度得C C2 2和和C C1 1，求患者的，求患者的k k。再利用一。再利用一点法的方法求点法的方法求X X0 0调调。k k(r r)C C1 1lnlnC C2 2 C C1 1 RitschelRitschel重复一点法重复一点法C CC C2 21 1t t1 1t t2 2