體外循環法模擬藥動學單隔室模型的實驗教學

第二軍醫大學藥學院（200433）俞媛 鄒豪 鐘延強 魯瑩 陳琰 張翮

北京市藥品監督管理局海淀分局（100097）毛正銀

藥物動力學（pharmacokinetics）也稱藥動學[1]，它作為一門用數學分析手段來處理藥物在體內的動態過程的科學，具有重大的理論價值。

《生物藥劑學與藥物動力學》課程是藥學本科專業學生的必修課，主要分為理論課教學和實驗課教學兩部分[2]。現階段各院校藥動學實驗課程一般為測定動物給藥后藥物的血藥濃度，計算藥動學參數，通過實驗基本掌握藥動學研究方法。但也存在一定缺陷，如動物的實驗例數有限，個體差異較大，不能很好地等同于實際或者科研工作中數據的完整性和重現性。

因此，我們以美國大學藥學院的教學實驗方法為參考，結合本校實驗條件的實際情況，開展體外循環法模擬藥動學實驗[3]，在幾年的實驗教學中驗證了這種模擬方法操作簡單、直觀、重現性好，便于學生理解課堂知識。

1 材料和儀器

磁力攪拌器、蠕動泵、玻璃模擬裝置、紫外分光光度儀、高錳酸鉀

2 原理和方法

2.1 單隔室模型模擬裝置為帶有兩個出口的燒瓶，相當于體循環系統。用高錳酸鉀液作為模型藥物加人燒瓶中，用蠕動泵將水以恒定的流速注人燒瓶中，藥物不斷地從兩支管中清除，兩支管清除的藥量可以看做腎臟清除和非腎臟清除的藥量。

2.2 標準曲線的制備 精密稱取高錳酸鉀500mg，置200ml容量瓶內，加蒸餾水至刻度，配成2.5μg/ml的標準溶液，稀釋定容配置系列濃度的溶液，紫外分光光度法525nm測定吸收度值A，繪制標準曲線。

2.3 將約500ml的蒸餾水倒入燒瓶中，開動磁力攪拌器，以20mL/min流速將水連續注入燒瓶中，同時以同樣的流速將液體由另一支管泵出，使進入燒瓶中的水量同排出的量相等，用橡皮管與夾子控制其中一個支管的流速, 使得液體連續滴出，另一個支管間歇流出液體。電子分析天平稱取50mg高錳酸鉀，完全溶解后移入500mL大燒瓶中。按時間點2.5、7.5、12.5、17.5、25.5、27.5、32.5、37.5、45、55min，自燒瓶中吸取供試液5mL作為“血藥樣品”測定血藥濃度。同時定量收集不同時間段內由一支管流出的試液作為“尿藥樣品”測定尿藥濃度。“尿樣”取樣時間間隔：0-5、5-10、10-15、15-20、20-25、25-30、30-35、35-40、40-50、50-60min。

2.4 數據分析

若藥物在體內分布符合單隔室模型特征，且按表觀一級動力學從體內消除，根據測得血藥濃度C以logC對時間t作圖，得到：計算消除速度常數k，表觀分布容積V，半衰期t1/2，清除速率CL，曲線下面積AUC等藥動學參數。

假定藥物經腎排泄過程符合一級速度過程，即尿中原形藥物出現的速度與體內當時的藥量成正比。一段有限時間內的平均速度ΔXu/Δt的對數對時間作圖，得到計算一級腎排泄速度常數Ke等藥動學參數。

3 結果和討論

得到血藥濃度-時間關系式：l n C=-0.0 5 4t+4.7 7 9，計算得到藥動學參數：k=0.0 5 7/m i n，V=4 2 0.3 4 m L，t1/2=1 2.8 3 m i n，C L=2 2.6 9 m L/m i n，AUC=2.21mg/mL· min等藥動學參數。

得到平均尿藥排泄速率-中點時間關系式：lnΔXu/Δt=-0.055tc+0.989，計算藥動學參數：Ke=0.054/min，t1/2=12.6min

該方法模擬了靜脈注射給藥后的藥物體內分布代謝過程，從學生實驗的結果來看，重復性好，較好的擬合了藥物在體內的單隔室模型特征，且按表觀一級動力學從體內消除。操作簡單，有利于學生更加直觀的理解記憶，同時也為進一步的動物體內藥物動力學實驗做好基礎，是一種可以施行的藥學本科專業藥物動力學實驗。