体外循环法模拟药动学单隔室模型的实验教学

第二军医大学药学院（200433）俞媛 邹豪 钟延强 鲁莹 陈琰 张翮

北京市药品监督管理局海淀分局（100097）毛正银

药物动力学（pharmacokinetics）也称药动学[1]，它作为一门用数学分析手段来处理药物在体内的动态过程的科学，具有重大的理论价值。

《生物药剂学与药物动力学》课程是药学本科专业学生的必修课，主要分为理论课教学和实验课教学两部分[2]。现阶段各院校药动学实验课程一般为测定动物给药后药物的血药浓度，计算药动学参数，通过实验基本掌握药动学研究方法。但也存在一定缺陷，如动物的实验例数有限，个体差异较大，不能很好地等同于实际或者科研工作中数据的完整性和重现性。

因此，我们以美国大学药学院的教学实验方法为参考，结合本校实验条件的实际情况，开展体外循环法模拟药动学实验[3]，在几年的实验教学中验证了这种模拟方法操作简单、直观、重现性好，便于学生理解课堂知识。

1 材料和仪器

磁力搅拌器、蠕动泵、玻璃模拟装置、紫外分光光度仪、高锰酸钾

2 原理和方法

2.1 单隔室模型模拟装置为带有两个出口的烧瓶，相当于体循环系统。用高锰酸钾液作为模型药物加人烧瓶中，用蠕动泵将水以恒定的流速注人烧瓶中，药物不断地从两支管中清除，两支管清除的药量可以看做肾脏清除和非肾脏清除的药量。

2.2 标准曲线的制备 精密称取高锰酸钾500mg，置200ml容量瓶内，加蒸馏水至刻度，配成2.5μg/ml的标准溶液，稀释定容配置系列浓度的溶液，紫外分光光度法525nm测定吸收度值A，绘制标准曲线。

2.3 将约500ml的蒸馏水倒入烧瓶中，开动磁力搅拌器，以20mL/min流速将水连续注入烧瓶中，同时以同样的流速将液体由另一支管泵出，使进入烧瓶中的水量同排出的量相等，用橡皮管与夹子控制其中一个支管的流速, 使得液体连续滴出，另一个支管间歇流出液体。电子分析天平称取50mg高锰酸钾，完全溶解后移入500mL大烧瓶中。按时间点2.5、7.5、12.5、17.5、25.5、27.5、32.5、37.5、45、55min，自烧瓶中吸取供试液5mL作为“血药样品”测定血药浓度。同时定量收集不同时间段内由一支管流出的试液作为“尿药样品”测定尿药浓度。“尿样”取样时间间隔：0-5、5-10、10-15、15-20、20-25、25-30、30-35、35-40、40-50、50-60min。

2.4 数据分析

若药物在体内分布符合单隔室模型特征，且按表观一级动力学从体内消除，根据测得血药浓度C以logC对时间t作图，得到：计算消除速度常数k，表观分布容积V，半衰期t1/2，清除速率CL，曲线下面积AUC等药动学参数。

假定药物经肾排泄过程符合一级速度过程，即尿中原形药物出现的速度与体内当时的药量成正比。一段有限时间内的平均速度ΔXu/Δt的对数对时间作图，得到计算一级肾排泄速度常数Ke等药动学参数。

3 结果和讨论

得到血药浓度-时间关系式：l n C=-0.0 5 4t+4.7 7 9，计算得到药动学参数：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等药动学参数。

得到平均尿药排泄速率-中点时间关系式：lnΔXu/Δt=-0.055tc+0.989，计算药动学参数：Ke=0.054/min，t1/2=12.6min

该方法模拟了静脉注射给药后的药物体内分布代谢过程，从学生实验的结果来看，重复性好，较好的拟合了药物在体内的单隔室模型特征，且按表观一级动力学从体内消除。操作简单，有利于学生更加直观的理解记忆，同时也为进一步的动物体内药物动力学实验做好基础，是一种可以施行的药学本科专业药物动力学实验。