消除:代谢、排泄两条途径。
根据药物的消除速度和药量(浓度)关系,药物消除主要存在:
● 一级动力学消除(first-order kinetics)。
● 零级动力学消除(zero-kinetics)。
大多数药物在体内的转运和消除基本符合一级动力学消除。
1.一级动力学和零级动力学
在物质反应动力学过程中,物质反应速度与反应物量的关系,可用数学式表达:
dx/dt=-kx n
式中,k为速度常数,x为体内药量,dx/dt表示反应速度,负号表示反应朝反应物量减少的方向进医`学教育网搜集整理行,n表示反应级数。
如果n=1,上式可改写为:
dx/dt=-kx 1=-kx
此种反应称为一级反应,其特征为:反应速度与反应物量(或浓度)成正比。
如果n=0,上式又可改写为:
dx/dt=-kx 0=-k
此种反应则称为零级反应,其特征为:反应速度不受反应物量的影响。
2.线性消除(一级动力学消除)
是药物消除的主要类型。
特点:消除速度与药量(或浓度)成正比,药物按恒医`学教育网搜集整理比消除。
按一级动力学消除,体内药量变化率(单位时间内消除药量)与当时体内药量成正比。即:
dVC/dt=-kVC
式中,k为常数,V为表观分布容积,C为药物浓度。
对上式积分得:C=C 0e-kt 或lnC=lnC0-kt
C = 1/2C 0,t1/2 = 0.693/k。
一级速率过程有下列特点:
(1)药物转运或消除速率与当时药量或一次方成正比。
(2)血药浓度-时间曲线为指数曲线,lnC对t作图为直线。
(3)t1/2恒定,与剂量无关。
(4)一次给药的血药浓度-时间曲线医`学教育网搜集整理下面积(area under curve,AUC)与剂量成正比。
(5)一次给药,药物消除分数取决于t 1/2,约经5个t1/2时,药物基本消除完全;多次给药,约经5个t1/2血药浓度达稳态。
3.非线性消除(零级动力学消除)
特定药物消除机制变成饱和状态,或称饱和动力学(saturation kinetics)。如:乙醇、水杨酸、苯妥英钠、茶碱、苯海拉明、保泰松等。
特点:单位时间内,药物恒量消除。
通常用Michaelis-Menten方程描述非线性动力学,即:
dC/dt=V mC/(Km+C)
Vm最大消除速率
若药物浓度(C)比米氏常数(K m)低得多,即C远小于Km,上式改写为:dC/dt= VmC/Km,表现为线性消除特征。
若药物浓度超过K m时,即C远大于Km时,上式又可改写为:dC/dt=-Vm,药物消除速率达到恒定值,与药物浓度无关。表现为零级消除特征。
低浓度或低剂量时,按一级动力学消除。
高浓度或高剂量时,按零级动力学消除。
如乙醇,当血浆乙醇浓度高于0.05mg/ml时,按零医`学教育网搜集整理级消除,血药浓度与时间关系为一直线;当浓度低于0.05mg/ml时,则转为一级消除。
将上式积分得:C=C 0-Vmt,C对t作图为直线,药物浓度变化顺序为等差级数。
在零级消除过程中,t 1/2=C0/2 Vm。
t 1/2与当时体内药量或浓度成正比。开始血药浓医`学教育网搜集整理度高,t1/2较长;浓度下降,t1/2随之缩短,故零级动速率过程的半衰期为剂量依赖性。
消除速率 t1/2
一级动力学消除:浓度成正比 恒定
零级动力学消除:恒定值 剂量依赖性