第四章 经典房室模型理论.ppt

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1、第四章经典房室模型理论第一节房室模型及其基本原理定义：房室模型是根据药物在体内转运速率将机体划分为若干个房室(compartments)进而研究药物在体内的变化规律。前提：1.房室间的转运速度为一级动力学；2.各房室为相对均匀的系统。优点：1.可以较合理的解释药物体内处置的特点；2.便于数学建模和运算。缺点：1.无法与具体的组织、器官相联系；2.房室的划分具有抽象性和主观随意性。第一节房室模型的概念从速度论角度出发：一房室模型二房室模型药物的体内过程房室模型的动力学特征在这里不妨回顾一下化学反应动力学是如何将各种反应速度进行分类的。若反应

2、速度与反应物的量(或浓度)成正比,则称为一级反应,用数学式表达为:dx──=-kx1=-kxdt上式中x为反应物的量,dx/dt表示反应速度,k为速度常数,负号表示反应朝反应物量减少的方向进行。零级与二级反应若反应速度不受反应物量的影响而始终恒定,则称为零级反应,用数学式表达为:dx──=-kx0=-kdt若反应速度与反应物的量的二次方成正比,则称为二级反应,用数学式表达为:dx──=-kx2dtk为N级反应的速度常数。二.拉普拉斯变换(Laplacetransform)拉氏变换拉氏逆变换f(t)────→L〔f(t)〕─→F(s)───

3、─→L-1〔F(s)〕原函数象函数象原函数其定义为:将原函数乘以e-st,然后从0→∞积分即得象函数。几种常见函数的拉氏变换:1.常数A的拉氏变换L〔A〕=∫Ae-stdt=∫-A/Sde-st=-A/Se-st│=0-(-A/S)=A/S2.指数函数e-at的拉氏变换L(e-at)=∫e-ate-stdt=∫e-(a+s)tdt=-1/(s+a)e-(a+s)tdt┃=0-〔-1/(s+a)〕=1/(s+a)导数与和的拉氏变换3.导数函数df(t)/dt的拉氏变换L〔df(t)/dt〕=∫df(t)/dte-stdt=∫e-stdf(t

4、)=e-stf(t)┃0∞-∫f(t)de-st=0-f(0)-∫-se-stf(t)dt=SX-f(0)4.和的拉氏变换L〔f1(t)+f2(t)〕=L〔f1(t)〕+L〔f2(t)〕三.房室模型的判别与选择1.残差平方和法Re=Ci为实测浓度，为拟合浓度，Re→0最好2.拟合度法：r2→1最好3.AIC法：AIC=NlnRe+2P关于房室模型拟合中的权重问题1Wi=12Wi=1/Ci3Wi=1/Ci2四药动学参数的生理及临床意义1tmax与Cmax二者是反映药物吸收快慢的两个重要指标，常被用于制剂的质量评价，药物经血管外给药吸收后的血

5、药浓度最大值称药峰浓度（Cmax），达到Cmax所需时间为浓度达峰时间tmax。2表观分布容积Vd是指药物在体内达到运态平衡时体内药量与血药浓度之比，其本身并不代表真实的容积，只反映药物在体内分布的广窄的程度Vd=X0/C3消除速率常数和消除半衰期是指药物从体内消除速率的一个重要指标。t1/2=0.693/k4药-时曲线下面积AUC为血药浓度-时间曲线下面积，可用梯形面积法进行估算，它是评价药物吸收程度的一个指标，曲线上至少要有十个点，修正面积占总面积的15%以内。5生物利用度指药物经血管外给药后药物的吸收进入血液循环的速度和程度的一种量

6、度，是评价制剂吸收程度的重要指标。绝对生物利用度F=相对生物利用度F=6清除率Cl是指单位时间内机体能将少毫升体液中的药物被清除掉，是反映药物从体内消除的另一个重要指标Cl=k·Vd一房室模型是一种最简单的房室模型,将整个机体描述为动力学上均一的单元(homogeneousunit),其动力学特征如下:1.药物进入体内后迅速在体内各组织达到动态平衡2.达到动态平衡后各组织部位的药量不等3.药物在体内按一级过程消除4.logc-t呈直线关系logct第二节一房室模型药物经快速静注(bolus),药物在体内迅速达到动态平衡,此时把整个机体看作

7、一房室模型,其模型如下:X0k图1.一房室模型静脉注射示意图一室模型静脉注射X公式推导半衰期的计算二、静脉滴注给药动力学由模型经拉氏变换：整理得C=s()静注滴注血药浓度与时间的关系图2.静注滴注血药浓度与时间的关系图3.Css与k0的关系动力学特征①血药浓度随时间而增加，当t→∞，e－kt→0血药浓度达到稳态，稳态血药浓度为Css=K0/VK②从上式可看出，稳态与水平高低取决于滴注速度k0，Css与k0成正比关系③达到坪水平所需要的时间取决于药物药物的t1/2，而与滴注速率无关，当t=3.32t1/2时，C=0.9Css；当t=0.64

8、t1/2时，C=0.99Css，即经3.32t1/2时即可达到坪水平的90%，经6.64t1/2时血浓即可达到坪水平的99%。④期望稳态水平确定后，滴注速率可确定，k0=CssVk，k0变大，