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Sigma-minus法、Rate法與排除速率常數

科目:專技 - 藥劑學(包括生物藥劑學)|題數:9
Sigma-minus法、Rate法與排除速率常數
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建立於 2026年10月25日

學習重點 排除速率常數 k(或 K)是一階次排除的比例常數;在線性藥動學及生理條件不變時,不隨體內藥量、劑量或是否達穩定狀態而改變。 總排除包括代謝與排泄。若僅有肝代謝與腎原型排泄,則 k = km + ke,尿中原型藥最終回收分率為 ke/k。 同一給藥間隔內,排除相的兩個血中濃度可求得 k = ln(C1/C2)/(t2 − t1)。 Sigma-minus 法分析剩餘待排泄量,須知道尿中原型藥最終總排泄量;Rate 法分析各收集區間的排泄速率,不必收集至排泄完成。 兩法在一室、一階次條件下,半對數圖的斜率均反映總排除速率常數 k,不是單獨的腎排泄速率常數 ke。 核心觀念 一、排除速率與排除速率常數不同 一階次排除表示每單位時間排除體內藥物的固定比例。以 DB 表示體內藥量: 排除速率 = k × DB;dDB/dt = −k × DB。 與 DB 成正比的是排除速率,不是 k。k 的單位為時間的倒數,例如 h⁻¹;在線性條件下,藥量下降時,排除速率下降,但 k 維持不變。半衰期亦固定:t½ = 0.693/k。 一室線性藥物停止靜脈輸注後,血中濃度依 C = C停藥 × e^(−kt) 下降。達穩定狀態與尚未達穩定狀態時停藥,起始濃度可以不同,但k 相同,ln C 對時間的下降斜率也相同。 二、總排除常數與尿中回收分率 排除指原型藥因代謝或排泄而消失;吸收與分布不列入總排除。若題目限定只有肝代謝與腎原型排泄,且兩者皆為平行的一階次過程: k = km + ke km 為代謝速率常數,ke 為腎原型排泄速率常數。若另有其他排除途徑,則須一併納入總 k。 靜脈注射劑量為 D0 時,尿中原型藥累積排泄量為: Du(t) = D0 × (ke/k) × [1 − e^(−kt)] 時間足夠長時,Du∞ = D0 × ke/k。因此,最終尿中原型藥回收分率為 ke/k;僅有上述兩途徑時,代謝分率為 km/k。 例如半衰期 1 小時、km = 0.2 h⁻¹,則 k = 0.693 h⁻¹,ke = 0.493 h⁻¹。最終尿中原型藥回收率為 0.493/0.693 ≈ 71%,約為70%。經過 3 天即 72 個半衰期,可視為已幾乎完成排除;不代表全部劑量都以原型出現在尿中。 三、利用血中濃度計算 k 一室模式靜脈注射後,在沒有新增給藥且已處於排除相的時段: ln C = ln C0 − kt k = (ln C1 − ln C2)/(t2 − t1) 若使用常用對數,則 k = 2.303 × (log C1 − log C2)/(t2 − t1)。 2 小時與 4 小時濃度分別為 30、12 μg/mL:k = (3.40 − 2.48)/2 = 0.46 h⁻¹,最接近 0.5 h⁻¹。 同一劑給藥後 1 小時與 5 小時濃度分別為 8.2、4.0 mg/L:k = ln(8.2/4.0)/4 ≈ 0.18 h⁻¹。 多次給藥時,先前劑量的殘留藥物也依相同 k 排除。因此,只要兩次採血之間沒有再給藥,且均符合排除相條件,即可使用濃度比求 k,不必扣除給藥前谷濃度。時間分母用兩次採血的時間差。 四、Sigma-minus 法:剩餘待排泄量 Du(t) 是截至時間 t 的尿中原型藥累積排泄量;Du∞ 是最終尿中原型藥總排泄量。Sigma-minus 法以兩者相減,求得未來仍會由尿液排出的原型藥量: Du∞ − Du(t) = Du∞ × e^(−kt) log[Du∞ − Du(t)] = log Du∞ − kt/2.303。 此剩餘待排泄量不等於體內全部殘留藥量,因為體內藥物仍可能經代謝排除。以其對時間作半對數圖,若縱軸為 log,斜率為 −k/2.303;若用 ln,斜率為 −k。所得均為總 k。 須可靠取得 Du∞:通常需長時間完整收集尿液,使原型藥排泄近乎完成。 Du∞ 與累積排泄量的誤差會影響相減結果,尤其後期差值很小時,相對誤差可能很大,不能認為此法不易受實驗誤差影響。 已知靜脈劑量 D0 與 k,可由 ke = k × Du∞/D0 求腎排泄速率常數。 五、Rate 法:尿中排泄速率 一室、一階次條件下,瞬時尿中原型藥排泄速率為: dDu/dt = ke × D0 × e^(−kt) log(dDu/dt) = log(ke × D0) − kt/2.303。 實務上以每個收集區間的 ΔDu/Δt 近似排泄速率,對區間中點時間作半對數圖。收集區間應適當短,並記錄準確的起訖時間及完整區間尿量。 log 圖斜率為 −k/2.303,可求總 k。 瞬時速率理論式的 log 截距為 log(ke × D0);先取反對數,再除以 D0,可求 ke。區間平均速率的中點作圖屬近似處理。 不必取得 Du∞,也不必等到全部排泄完成;但採用的各收集區間仍須完整,不能任意漏收。 單一區間的量測誤差通常直接影響該區間速率;收集時間過長、排尿不完全或測定誤差,均可能降低準確性。 六、一階次與零階次的適用差異 比較項目Sigma-minus 法Rate 法 使用資料Du∞ − Du(t)ΔDu/Δt 是否需要最終總排泄量需要不需要 一階次半對數圖斜率反映總 k反映總 k 求 ke 的依據Du∞、D0 與 k速率截距與 D0 零階次的判讀不能套用上述半對數直線法求 k可觀察固定排泄速率,但不能套用一階次斜率公式 零階次是每單位時間排除固定藥量,其速率常數單位為藥量/時間。剩餘藥量呈線性下降,不是指數下降,所以 Sigma-minus 的一階次半對數關係不成立。若尿中排泄本身呈零階次,排泄速率可呈固定值;不能因此求得一階次的 k。 常考陷阱 「k 與體內藥量成正比」:錯在混淆常數與速率;成正比的是 k × DB。 「k = ka + ke」或「排除包含吸收、分布」:吸收與分布不屬於排除。 「達穩定狀態後停輸注,k 會改變」:在線性且條件相同時,兩種停藥時機的 k 相同。 「尿中剩餘待排泄量的斜率就是 ke」:斜率反映總 k,也不能直接當作清除率或分布體積。 「Rate 法要收尿至完全排出」或「Rate 法不能求 ke」:均錯;需要 Du∞ 的是 Sigma-minus 法。 「Sigma-minus 法不易受誤差影響」或「可直接用於零階次」:均不成立。 計算時重複乘 2.303:使用 ln 不乘;使用 log 才乘。尿中原型藥回收率用 ke/k,不是 km/k。 方法名稱混淆:用總排泄量減累積排泄量的是 Sigma-minus;用區間排泄速率的是 Rate。Loo-Riegelman 法用於二室模式的吸收分析。 記憶口訣 「總 k 代加排,吸收分布不進來。」 「Sigma 總減累,Rate 看速率;斜率求總 k,尿收看腎比。」 「ln 直接除時差,log 才乘二點三。」

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  1. 61.甲藥在體內的動態變化循一室模式及一階次排除,已知此藥的排除僅經肝代謝及腎原型排泄且半衰期為1小時,若經肝臟代謝的速率常...
  2. 54.下列有關尿液檢體資料處理之敘述何者正確? (A)使用Rate Method時,必須收集到藥物完全由尿中排出才可使用此方法(B)Sigma-Min...
  3. 57.某遵循一室模式線性藥動學藥品以靜脈輸注方式給與,分別在藥物血中濃度①達穩定狀態、②尚未達穩定狀 態時停止輸注,並觀察停藥...
  4. 50.此藥品之排除速率常數約為多少? (A)0.08 (B)0.18 (C)0.22 (D)0.38
  5. 62.以原型藥物在尿中排泄量及總排泄量之關係,計算藥物排除速率常數k的方法稱為: (A)excretion rate method (B)Loo-Riegelman m...
  6. 51.藥品R於體內為一室線性動力學模式,靜脈注射給藥後,於2小時與4小時其血中濃度分別為30.0 μg/mL與12.0 μg/mL ,藥品R之排除速...
  7. 58 靜脈注射藥物至病人體內,如果將尚未從尿液排除的藥物殘留量對時間在半對數紙上作圖,請問從斜率可以得知下列那一個藥動...
  8. 54 線性藥物動力學下藥物的排除速率常數包括下列何者? (A)吸收及排泄 (B)吸收及分布 (C)分布及代謝 (D)代謝及排泄