學習重點 分清總排除速率常數 k與腎排泄速率常數 ke:對數圖由斜率求 k,靜脈注射的速率法由截距與劑量求 ke。 掌握排泄速率法與 sigma-minus 法的作圖方式、採樣時間及尿液收集要求。 辨認口服給藥後尿中排泄速率的最大值、末端斜率與外推截距。 利用Du∞=ClR × AUC∞比較製劑,並在適用條件下由 AUC 比值求體內殘留比例。 核心觀念 一、先分清藥量、速率與常數 本單元以一室、線性、一級排除為主要模型。D0 為給藥劑量,Db 為當時體內藥量,Du 為截至時間 t 的尿中原型藥物累積量,Du∞ 為最終累積排泄量。 dDu/dt=ke × Db=ClR × Cp 尿中排泄速率與當時體內藥量、血中濃度成正比。ke 的單位為 h⁻¹;腎清除率 ClR 的單位為 L/h,兩者不可混用。若其他排除途徑以 km 表示,則k=ke+km;只有完全由腎臟以原型排除時,才有 k=ke。 ClR=ke × Vd;Cl=k × Vd。因此,排泄速率除以血中濃度得到腎清除率,不是體總清除率。 二、排泄速率法:斜率求 k,截距求 ke 單次靜脈快速注射後: dDu/dt=ke × D0 × e^(−kt)ln(dDu/dt)=ln(ke × D0)−kt 實際收集的是一段時間的尿液,先由尿中藥物濃度 × 尿液體積求該區間藥量 ΔDu,再算平均排泄速率 ΔDu/Δt。將其對數對區間中點時間 t*=(起始時間+終止時間)/2作圖,以近似該時刻的排泄速率。 自然對數 ln 作圖:斜率=−k。 常用對數 log 作圖:斜率=−k/2.303。 ln 圖的迴歸截距為 ln(ke × D0);log 圖則為 log(ke × D0)。 截距取反對數後才得到初始排泄速率 R0=ke × D0,故 ke=R0/D0。 半對數圖若縱軸以原始速率標示,讀到的外推截距即為 R0;若提供的是對數迴歸式,必須先還原,不能直接把對數截距除以劑量。 例如 D0=250 mg、R0=125 mg/h,則 ke=0.50 h⁻¹;若 km=0.19 h⁻¹,則k=0.69 h⁻¹。劑量若以 g 表示,須先換成 mg。 已知劑量時,速率法可由同一組資料求得 k、ke,進而求腎排泄分率fe=ke/k。單憑速率截距不能求清除率,還需要 Vd 或血中濃度資料。 三、口服給藥的速率圖 一室模式、一級吸收、無遲滯時間時: dDu/dt=[ke × F × ka × D0/(ka−k)] × [e^(−kt)−e^(−ka t)] F 為生體可用率,ka 為吸收速率常數。完全吸收不必然代表 F=1,仍須考慮首渡效應。 在一般ka>k的情況下,吸收項於末端可忽略,排除相 ln(dDu/dt) 對時間的斜率為 −k;外推直線截距取反對數後為ke × F × ka × D0/(ka−k),不含 Vd。這是末端直線的外推值,並非口服當下的實際排泄速率。 口服後尿中排泄速率隨體內藥量增加而上升,當吸收速率=總排除速率、體內藥量達最大時,尿中排泄速率也達最大。無遲滯且給藥前無藥物時,起始速率為零;時間趨近無限大時也趨近零。 若吸收比排除慢而發生翻轉動力學,末端斜率可能反映 ka,因此不可把「所有口服末端斜率都代表 k」當成無條件定律。 四、Sigma-minus 法:利用尚待排泄量 靜脈快速注射後: Du=Du∞ × [1−e^(−kt)]ln(Du∞−Du)=ln Du∞−kt Du∞−Du 是未來尚會由尿中排出的原型藥量,不等於全部體內殘留藥量;若另有代謝途徑,兩者尤其不可混為一談。 比較項目排泄速率法Sigma-minus 法 縱軸ln(ΔDu/Δt)ln(Du∞−Du) 橫軸收集區間中點時間累積量對應的時間點 自然對數圖斜率−k−k IV 截距取反對數ke × D0Du∞ 主要特色已知劑量可求 k、ke由尚待排泄量求 k 收集要求不必先確定 Du∞須可靠掌握最終累積量 資料特性區間速率較易波動累積資料通常較平滑 Sigma-minus 法須長時間收集至接近排泄完成。漏收會影響累積量與 Du∞,進而影響參數估計;排泄速率法也會受漏收或膀胱未排空影響,不能說完全不受影響。兩法各有優缺點,不能宣稱速率法可全面取代另一法。 單純利用 sigma-minus 斜率求 k,不必把 D0 代入作圖式;若另知 IV 劑量,也能由 ke=k × Du∞/D0 推算 ke。應分清「直接由速率法截距求 ke」與「結合其他已知量間接推算」。 五、尿中排泄量與 AUC 腎清除率固定時,對 dDu/dt=ClR × Cp 積分可得: Du(t)=ClR × AUC₀→tDu∞=ClR × AUC∞ 同一藥品在腎清除率相同時,不同製劑的最終尿中原型藥量依 AUC 排序。AUC 相等,即使 Cmax、tmax 不同,Du∞ 仍相等;例如 A、B 面積相等且大於 C,便有 A=B>C。 fe=ke/k=ClR/Cl=Du∞/(F × D0);口服時 Du∞=fe × F × D0,IV 時 F=1。只知道 k,無法單獨確定 Du∞。 單次 IV bolus、線性一室模型且無後續輸入時,累積總排除比例為 AUC₀→t/AUC∞,故: 體內殘留分率=1−AUC₀→t/AUC∞ 例如部分 AUC 為 5、總 AUC 為 25,已排除 20%,體內殘留80%。尿中原型藥物只占總排除的一部分,不能直接用尿中排泄百分比代替總排除百分比。口服吸收尚未完成時,也不能直接套用上述殘留公式。 常考陷阱 「斜率就是 ke」:通常錯。ln 圖斜率為 −k;ke 由 IV 速率截距還原後除以劑量求得。 「累積排泄量 Du 取對數即可求 k」:錯。應使用排泄速率或 Du∞−Du 的對數。 「截距代表最初藥量」:錯。速率圖截距還原後為 ke × D0,單位是藥量/時間。IV 時也有 k × Du∞=ke × D0,但 Du∞ 必須明確指最終總量。 「Sigma-minus 用中點時間、數據變異較大」:錯。中點時間屬速率法;累積資料通常較平滑。 「兩法的半對數直線公式適用零級排除」:錯。此處公式以一級排除為前提。 「尿排泄速率除以 Cp 是總清除率」:錯,得到的是 ClR。 「尿中最大累積量看最高血中濃度」:錯,腎清除率相同時應看 AUC。 方法混淆:Wagner-Nelson 常用於一室吸收分析,Loo-Riegelman 用於二室吸收分析,殘差法可解析吸收或指數成分;Michaelis-Menten 描述飽和動力學,Henderson-Hasselbalch 描述酸鹼解離,均不可直接當成尿液速率法的替代名稱。 記憶口訣 「速率配中點,截距還原除劑量。」 「兩法斜率負總 k,減法收齊待排量。」 「尿藥總量看面積,腎清乘上 AUC。」