【临床背景】
药物代谢动力学(pharmacokinetic)简称药动学,主要研究机体对药物的作用过程及其动态变化规律,不仅探讨药物在体内吸收、分布、转化、代谢和排泄的特点(即影响因素),而且运用数学方法力求定量的阐明机体内药物浓度随时间变化的规律,求出药物的药代动力学参数如半衰期、分布容积、生物利用度、吸收速率常数、消除速率常数,为临床用药方案的制定、用药剂量的调控、治疗效果和不良反应的检测等提供理论依据,有利于进一步发挥药物的防治作用,尽量减少和避免不良反应。
当药物经各种途径进入机体后,药物在体内的变化过程可以用药物-时间曲线(drug-time curve)来表示,即以时间为横坐标,以血药浓度为纵坐标绘制曲线。单次口服后时量曲线,曲线的升段反映药物的吸收和分布过程,坡度反映该过程的速度。坡度陡,则吸收快速和分布慢,曲线的峰值反映给药后所达到的最高血药浓度。曲线的降段反映药物的消除速度,坡度陡消除快。
药物分布于各器官、组织的特点各不相同,为便于分析,可将分布特点相同,且药物浓度同步增减的器官、组织简化为一个或就几个“房室”,这种数学分析模式称为房室模式(compartment model)。一室模型:将机体看作一个房室,给药后药物可立即均匀地分布在整个房室,并以一定速度从该室消除。二室模型:将机体看作两个房室即中央室与周边室,并有两种转运速率,药物进入体内几乎立即分布到中央室,然后缓慢地分布到周边室。中央室包括血液与能瞬时取得平衡的组织,如心、肝、肾、脑、腺体、肌肉等组织及细胞外液,周边室包括血流灌注贫乏的难以瞬时取得平衡的组织,如骨、脂肪、皮肤等。
【分析与思考】
1.何为药物代谢动力学?研究内容及意义?
2.药代动力学房室模型有哪些?意义如何?
3.什么是药物消除半衰期?有何临床意义?
4.一次给药的药-时曲线下所覆盖的面积有何意义?
5.口服给药与静脉给药相比药-时曲线有何不同?
6.如何获得某种药物一次静脉给药后的药-时曲线下覆盖的面积?
【实验动物】
兔(体重约2kg~3kg)
【实验器材和药品】
试管(10ml),离心管(10ml),刻度吸管(1ml、2ml、5ml),注射器(1ml、2ml、5ml),移液吸管,普通剪刀与手术刀,弯血管钳,坐标纸,粗天平,分光光度计,离心机,计算器,兔手术台,纱布,滤纸,三氯化铁,三氯醋酸,10%水杨酸钠,0.04%水杨酸标准液,1%盐酸普鲁卡因等。
【实验设计】
请根据以上讨论内容,利用给定的实验对象及实验用品,设计实验绘制一次静脉给予家兔水杨酸钠溶液后的药-时曲线。
【参考实验方案】
【实验步骤和观察项目】
1.分光光度计测定全血水杨酸钠浓度
(1)取离心管11支,编为0~10号。每管加入三氯化铁和三氯醋酸液2ml,9号管再加0.04%水杨酸标准液0.6ml。10号管另加蒸馏水0.6ml。取兔1只称体重,将其于仰卧位固定在兔手术台上,于兔颈部皮下注射1%盐酸普鲁卡因溶液1ml~2ml。待兔局部麻醉后,分离一侧颈外静脉,并在其下方横穿一根细线,供采血时固定静脉用。
(2)用0.1U/L肝素(溶液为0.9%氯化钠注射液)润湿的1ml注射器采集该侧颈外静脉血0.6ml加入0号管中,用干棉球轻压针孔处以防止出血。从已分离出的颈外静脉的对侧耳缘静脉注射10%水杨酸钠溶液2ml/kg。准确记录给药完毕时间。在给药完毕后的第1min,3min,5min,10min,20min,50min,80min和110min从颈外静脉分别采血0.6ml,依次加入1~8号管中(每次采血后要洗净注射器,并以0.1U/L肝素润湿备用)。
(3)用小玻棒搅拌0~8号管各1min,分别加入蒸馏水5ml再搅拌1min,以3000r/min离心10min,用移液吸管各取上清液6ml备用。9号和10号两管各加蒸馏水5ml,摇匀待用。
(4)在分光光度计上用波长为510nm,光径为25px比色皿,以蒸馏水调零,测0~10号光密度d0~d10。各测试管水杨酸钠光密度与水杨酸钠浓度按下列公式计算:
标准管水杨酸钠光密度D9=d9-d10
测定管水杨酸钠光密度Dn=dn-d0
测定管水杨酸钠浓度cn(mg/L)=Dn/D9 ×400
2.绘出药-时曲线 按测得的血中水杨酸钠浓度取对数,以对数值为纵坐标,对应时间为横坐标作点图,或直接以浓度对数值与时间在半对数纸上作图。结果可见首段对数血药浓度下降很快(分布相或α相),后段下降缓慢(消除相或β相),则呈直线关系符合二室模型。
【注意事项】
1.采血量要准确。
2.以开始采血时间作为血样本时间,若未能按时采血,则以实际时间参数计算。
3.注射水杨酸钠溶液时动物会有挣扎,注意固定兔头。注射要一次成功,否则影响结果。

