二、一级消除动力学
当n=1时,-dC/dt=k[XB]e[/XB]C[SB]1[/SB]=k[XB]e[/XB]C,式中k用k[XB]e[/XB]表示消除速率常数 (elimination rate constant)。将上式积分得
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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(k[XB]e[/XB])的单位是h[SB]-1[/SB],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k[XB]e[/XB]=0.5h[SB]-1[/SB]不是说每小时消除50%(如果t[XB]1/2[/XB]=1小时则表示每小时消除50%)。按t[XB]1/2[/XB]=0.693/k[XB]e[/XB]计算t[XB]1/2[/XB]=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
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当n=5时,A[XB]t[/XB]≈3%A[XB]0[/XB],即经过5个t[XB]1/2[/XB]后体内药物已基本消除干净。与此相似,如果每隔一个t[XB]1/2[/XB]给药一次(A[XB]0[/XB]),则体内药量(或血药浓度)逐渐累积,经过5个t[XB]1/2[/XB]后,消除速度与给药速度相等,达到稳态(steady state):
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当n=5时,A[XB]t[/XB]≈97%A[XB]0[/XB]。这一时间,即5个t[XB]1/2[/XB]不因给药剂量多少而改变。具体数值见表3-2。
药物自体内消除的一个重要指标是血浆清除率(plasmaclearance,Cl),是肝肾等的药物消除率的总和,即单位时间内多少容积血浆中的药物被消除干净,单位用L·h[SB]-1[/SB](也有人用ml·min[SB]-1[/SB],和肌酐消除率一致)或按体重计算 L·kg[SB]-1[/SB]·h[SB]-1[/SB]。按定义,CL=RE/C[XB]p[/XB],RE是消除速率(rate of elimination),即单位时间内被机体消除的药量,C[XB]p[/XB]为当时的血浆药物浓度。由于RE非固定值也不易检测,故常用表观分布容积(apparent volume ofdistribution, Vd)计算。 Vd是指静脉注射一定量(A)药物待分布平衡后,按测得的血浆浓度计算该药应占有的血浆容积。事实上静注药物后未待分布平衡已有部分药物自尿排泄及(或)在肝转化而消除,故必需多次检测C[XB]p[/XB],作时量曲线图,将稳定下降的消除段向O时延升至和Y轴交点以求得理论上静注药量A在体内分布平衡时的血浆浓度C[XB]0[/XB],以此算出Vd=A/C[XB]0[/XB](图3-7)。按RE=k[XB]e[/XB]A,Cp=A/Vd,故Cl=k[XB]e[/XB]Vd。在一级动力学的药物中,Vd及Cl是两个独立的药动学指标,各有其固定的数值,互不影响,也不因剂量大小而改变其数值。Vd是表观数值,不是实际的体液间隔大小。除少数不能透出血管的大分子药物外,多数药物的Vd值均大于血浆容积。与组织亲和力大的脂溶性药物其Vd可能比实际体重的容积还大。Cl也不是药物的实际排泄量。它反映肝和(或)肾功能,在肝和(肾)功能不足时Cl值会下降,因为Cl是肝肾等消除能力的总和。肝清除率虽然难测,但有重要的理论意义。肝清除率小的药物,首关消除少,其口服生物利用度大,但易受肝功能,血浆蛋白结合力及肝药酶诱导或抑制药的影响。肝清除率大的药物,首关消除多,其口服生物利用度小。有些药物的肝清除率很高,接近肝血流量,称为灌流限制性清除,其肝清除率受肝血流量影响较大。药物以原形自肾消除的百分率比较容易测定。自肾排泄多的药物易受肾功能影响,自肾排泄少的药物易受肝功能影响。医生可以据此在肝或肾功能不足病人适当调整剂量。在零级动力学的药物中,RE以恒速消除,不随C[XB]p[/XB]下降而改变,故Cl 值不固定,与C[XB]p[/XB]成反比。
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图3-7 表观分布容积计算法
C[XB]0[/XB]是静注药量A在0时理论上的血药浓度
Cl值实际上常用静脉或肌肉注射药物A后测定C[XB]p[/XB],绘出时量曲线,算出AUC再按CL=A/AUC取得。因为AUC=C[XB]0[/XB]/k[XB]e[/XB],代入得
CL=k[XB]e[/XB]Vd=C[XB]0[/XB]Vd/AUC=A/AUC。