方法评价及课件

第十一章 各种方法评价及 PK-PD结合模型,第一节 对中药体内药物浓度法的评价 第二节 对中药生物效应法的评价 第三节 药物累积法与血药浓度法的相 关性研究 第四节 中药药动学和药效学结合模型,第一节 体内药物浓度法,一、优点 较精确、严谨，理论成熟。 适用于中药有效成分；组成较简单、成分明 确的有效部位。 二、缺点 难以全面反应中药（提取物）在体内的动态 过程。原因如下：,原因： 1.中药物质基础复杂，某一成分不能表征该中药的体内过程。 2.共存成分影响指标性成分的动力学过程。（如例11-1） 3.某些药效由制备过程或代谢过程而产生，失真。,大黄素甲醚 大黄素 抗菌活性增强 山栀子： 京尼平苷 水解苷元 经过门静脉到达 肝脏 + 葡萄糖醛酸 排泄入胆汁 利胆,代谢,利胆作用?,第二节 对中药生物效应法 的评价,药理效应法 生物效应法 毒理效应法(药物累积法),优点： 体现整体性（中药及中药方剂配伍 ），符合中医药基本理论 对临床合理用药有较大的指导价值 缺点： 由于生物差异，测定误差较大 药动学参数具有表观性,药理效应法 优点：与药物的临床疗效具有一致性 缺点： 难于找到灵敏、准确的药理指标 同一中药选择不同的药理效应指标所得参数 不一致，亦有不能全面代表该药特点的问题,药物累积法 优点： 测定指标为动物的死亡率，只要能使动物急性死亡的中药都可用本法，无特异性，特别适用于成分不明确或或无合适的药理效应指标的中药。,缺点： 给药剂量（致死量） 给药途径（腹腔注射） 与中医临床用药有 观察指标（死亡率） 较大差距 毒理效应可能与药理效应不平行 有些中药的毒性较小，测不出死亡率,例 地龙提取液抗凝效量与毒量药动 学参数的估测,按 此例用药理效应法和药物累积法对同一中药展开药动学研究，结果表明两种方法的药动学参数有较大不同，从而说明对于成分复杂，尚无化学定量方法的中药，其药动学研究应该包括上述两种方法。,药理效应法 有效成分 解决有效性 毒理效应法 毒性成分 解决安全性 地龙 抗凝效量 有效性 毒量 安全性,1.方法（略） 2.讨论 结果表明地龙抗凝成分属二室模型，相的t1/2 仅4.1min，说明它由血液向外周组织分布速率很快，提示可能是一种小分子物质。 总分布容积较大，K12远大于K21，V1远小于V2，表明该成分在体内分布较广泛。 相t1/2约140min，消除并不快，这与它分布较广和K21较小相吻合。,地龙的LD50高达40.7g/kg，表明毒性很低。 其毒性成分属于一窒模型，消除速率较快，t1/2约0.5h。 由于毒性成分t1/2仅为抗凝成分相t1/2的22.3%，故为维持足够药效，采用多次或连续给药,一般不易造成毒性反应。 地龙液作为抗凝药，其安全性很高。,第三节 药物累积法与血药浓度 法的相关性研究,一、血药浓度法与药物体存量的相关性 将青藤碱血药浓度与风痛宁体存量数据进行相 关分析，回归方程如下： Y = 11.845X - 137.23 r = 0.9983 Y：体存量 风痛宁片（清藤碱制剂）t:5-50min X：血药浓度 清藤碱 t:10-80min,二、参数的比较分析(均为一室模型） 1.表观分布容积V 2.清除率 CL 3.AUCB 累计法 小鼠体内风痛宁风痛宁中含 青藤碱29.85% AUCb 血药法 小鼠体内青藤碱 AUCB=AUCb/29.85%=13689mg/L·min,第四节 中药药动学和药效学 结合模型,根据上述讨论提出：能否找到一种方法将 血药浓度法（PK） 结合起来 药理效应法（PD）,药物动力学（Pharmacokinetics，PK）和药效动力学（Pharmacodynamics，PD）是两门相邻学科，两者结合起来研究的模型称之为药物动力学与药效动力学结合模型（PK-PD模型），用于研究药物按照时间、浓度和效应三相同步进行的动力学行为。,PK-PD模型定义： 时间 浓度 三相同步引进的动力学行为 效应,药物按,传统的结合模型认为药物效应作用于中央室或外周室，即直接与血药浓度有关。 Galcazzi等观察到静注普鲁卡因胺对心电图的QT时间间隔变化出现效应的时间滞后于血药浓度， 说明药理作用强度跟中央室或外周室的浓度是不同步的。,药物在使用单次剂量后，同时测定血浆浓度和效应，以时间为横坐标可以描成二条曲线： 浓度时间曲线 效应时间曲线 发现最大药效的到达，在血药浓度的峰值后，即药效与浓度存在着一定的滞后。 见下图：,当将效应浓度点按时间顺序联结时，并没有得到S形曲线，而得到一反时钟方向的所谓滞后环。 这主要是由于观察到的血浆浓度并不是效应部位浓度， 血浆浓度与效应部位的浓度存在一定的滞后，使直接拟合血药浓度与效应成为因难。,1979年Sheiner等提出作用于效应室的PK-PD模型， 其模式图见下图。,模式图 K1e：转运常数 Ke0：常数消除,1,2,E,K10 K12,K21,K1e,Ke0,D,在传统的线性房室模型中建立效应室，它和中央室结合，药物按一级过程的转运常数K1e进入效应室，并以Ke0常数消除。效应室中药量产生的效应具有Hill方程的性质。 比如静注后，二房室模型的中央室和效应室药物浓度的函数方程及其表示效应的Hill方程（即S型最大效应模型）是很常用的，分别为：,S型最大效应模型 有些药物的浓度-效应关系不能通过单纯的 Emax模型来描述，也不呈双曲线，而呈S形，或在EC50以上浓度的效应上升较预期的为慢，此时，Emax模型的方程式中附加一个参数S，如下式：,S形公式首先由Hill提出，故也名Hill方程。当用对数值单位时，上式成为直线，斜率为N。 Emax与S形Emax模型适于描述很多药物在体内的浓度和效应间的关系。例如对通过阻滞受体而产生作用的-肾上腺素阻滞剂或非去极化神经肌肉阻滞剂可用其式来描述。,N：曲线的陡度，影响曲线的斜度，N值不同，可引起曲线形状的变化，N可能没有药理意义，其结果也可能非整数。 当N1时，可以双曲线描述。(即Emax模型) 当N1时，成为S形曲线，中间部分较陡。 当N1时，低浓度时曲线较陡，但离开EC50 后，其曲线较平坦，效应接近Emax很慢。,从图3-4中还可看出，当药效范围50Emax时，浓度一药效关系接近于线性关系。 例如抗心律失常药双异丙砒胺、奎尼丁等的延长QT间期即属于这一类。,药动学和药效学结合模型,先对浓度-时间数据进行模型拟合，求出药物动力学参数； 再将效应-时间数据进行模型拟合，推算出药效动力学参数： Emax:最大效应 S: Hill系数 EC50:达到最大效应50%时的药物浓度 Ke0: 效应室药量消除速率常数 这些参数对药物和体内结合部位结合性质作出了定量的描述。,该方法根据药动学和药效学结合模型的理论，分别拟合曲线后，求出药动学和药效学参数，绘制时间-浓度-效应（t-C-E）三维图。由图11-7可以直接看出: 时间-浓度平面图中随时间变化着浓度， 又以在浓度和时间交叉点上相应高度的药物效应，描述效应如何随浓度变化。,临床给药后，血药浓度的时间数据测定后同时要测量效应。步骤为： 根据不同给药途径作血药-时间曲线求出药动学参数。 根据药物转运性质和作用部位结合性质不同选择合适模型，求出效应动力学参数。 在微机上打印出三维图像。,实例 关附甲素在犬体内的药动学- 药效学结合模型分析,按 本例采用药动学-药效学结合模型综合分析关附甲素的浓度-时间-效应三者之间的关系。 关附甲素的药理效应滞后于血药浓度，尽管在取血的同时测量效应，也不能将效应与血药浓度直接联系起来，必须借助于Sheiner的效应室PK-PD模型。 实验结果也表明：该药物的效应室动力学仅在后消除相才与血液中的动力学完全平行。,1. 仪器与药品 Shimazu GC-9A气相色谱仪，C-R 3A积分仪，毛细管柱：CBP-16m×0.33mm×0.5m，XDH-3B心电图机； 关附甲素原料药由本校关附甲素课题组提供，实验所用试剂均为分析纯。,2. 方法 2.1 色谱条件：柱温210290；汽化室温度290；检测室温度290；检测器为FID；载气为高纯氮气；柱前化0.25kg/cm2；分流进样，分流比1:50。 2.2 样品处理：取狗血浆1ml，精密加入内标安定200g，加10%三氯醋酸1ml，混匀、离心、取上清液，加NaHCO3-Na2CO3饱和溶液（pH=10）1ml，甲酸乙酯3ml，混旋离心，取有机层挥干，残渣加乙酸乙酯300l，醋酐300l，110下反应1h，进样前挥干，加入乙酸乙酯200l溶解样品后进样，进样量1l。,2.3 血药浓度测定及效应观察指标 清醒狗3只，在1%普鲁卡因局麻下，做股静脉插管手术，从前肢静脉推注（32mg/0.7ml·min-1）关附甲素150mg/kg，分别于给药后2，5，10，15，30，45，90，120，180min从股静脉取血约3ml，置肝素化试管中，离心分离血浆，每次取血后补充适量的生理盐水，用上述气相色谱法测定血药浓度。 取血同时描记心电图，从心电图上求算出给药前及给药后5个心动周期的平均QTc，再计算QTc延长百分率，以此为效应指标。,2.4 数据分析：血药浓度-时间数据用PKBP-N1程序进行拟合，可得药动学参数；效应-时间数据用PKPD-CPU程序进行拟合，可得药效学参数。 犬静注（iv）关附甲素后血药浓度呈双指数衰减，按二房室模型拟合较好。由于关附甲素的效应滞后于血浓，不能将血浓与效应直接联系起来，而应采用图11-11所示的PK-PD 结合模型，通过效应室将血药浓度和效应相联系。,表11-9 静注关附甲素后血浆药物浓度的动力学参数 动 物 参 数 1 2 3 ±s (min-1) 0.234 0.081 0.182 0.166±0.078 (min-1) 0.010 0.032 0.021 0.021±0.011 t1/2(min) 2.96 8.52 3.81 5.10±2.99 t1/2(min) 71.4 21.77 33.13 41.98±25.80 K10(min-1) 0.040 0.020 0.045 0.035±0.013 K12(min-1) 0.170 0.039 0.074 0.094±0.068 K21(min-1) 0.024 0.130 0.084 0.079±0.053 Vc(L/kg) 0.27 0.68 0.36 0.44±0.22,表11-10 静注关附甲素后PK-PD模型的药效动力学参数 动 物 参 数 1 2 3 ±s Ke0(min-1) 0.150 0.075 0.066 0.097±0.046 EC50(ug/ml) 0.67 2.48 1.34 1.50±0.92 Emax 1.1