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1、第十八章治疗药物浓度监测,KEY POINTS,Therapeutic drug monitoring is by measuring the level of some drugs as a way to determine the most effective dose or to avoid toxicity.Most drugs do not need to be monitored this way because doctor can use another test(like blood pressure,temperature,or glucose)to tell if the
2、 dose is right.The drugs that are monitored have some special features:most of them work best over a small range below this range,the drug is not effective and the patient begins having symptoms again;above this range,the drug has bad or toxic side effects.,Major Objectives,掌握治疗药物监测的定义；药物在体内代谢的过程；血药
3、浓度的影响因素；TDM的临床应用；治疗药物监测的临床应用。熟悉房室模型及消除动力学模型；TDM的药效学与药动学。重点TDM的定义、性质；药物在体内的基本过程及对血药浓度的影响。TDM常用标本种类，取样时间确定原则及常用预处理方法。难点房室模型及消除动力学模型，表观分布容积的概念及意义。TDM的临床应用及根据TDM结果调整剂量的方法.,Brief Contents,第一节 概论第二节 药物代谢动力学基础及有关参数的应用第三节 治疗药物浓度监测的依据与临床应用第四节 治疗药物监测标本及预处理第五节 药物浓度测定常用技术评价第六节 进行浓度监测的主要药物,治疗药物监测（therapeuticdrug
4、monitoring，TDM）是自本世纪60年代起，在临床药理学、药代动力学和临床化学基础上，结合现代分析检测技术，形成和发展的一门应用性边缘学科。,第一节 概论,一、药物的体内过程 二、血药浓度与药物效应,一、药物的体内过程 l.生物膜对药物的转运(1)主动转运(2)被动转运 2.吸收 3.分布 4.生物转化 5.排泄 二、血药浓度与药物效应,生物膜对药物的转运:药物的体内过程包括吸收（血管内给药除外）、分布、生物转化和排泄四过程。在这些过程中涉及细胞膜、细胞内器膜等生物膜对药物的转运。从基本结构上讲，生物膜均是由镶嵌有蛋白质的双层流动态类脂质分子构成，其间有直径约0.6nm的小孔。生物膜对
5、药物的转运方式根据是否耗能，分主动转运和被动转运两类。,主动转运指生物膜可通过其间镶嵌的某些特异性载体蛋白，消耗能量转运某些药物。主动转运的最大特点是可逆浓度差进行，并在经同一载体转运的药物间存在竞争性抑制。在药物转运上，主动转运仅限于极少数本身即为内源性活性物质，或与内源性物质有极相近结构的药物。,被动转运包括所有不消耗能量，仅能顺浓度差进行的跨膜转运。被动转运包括扩散、滤过和易化扩散三种。由于不能耗能，被动转运均不能逆浓度差进行。除易化扩散外，亦不存在竞争性抑制。,吸收 是指药物从给药部位进入体循环的过程。血管内给药不存在吸收。血管外注射给药时，药物主要通过毛细血管内皮细胞间隙，以滤过方式
6、迅速进入血液。其吸收速度主要受注射部位血管丰富程度和药物分子大小影响。口服药物的吸收大多通过胃、肠道粘膜以被动扩散方式进行。,分布（distribution）是药物随血液循环输送至各器官、组织，并通过转运进入细胞间液、细胞及细胞器内的过程。药物在体内的分布可达到动态平衡，但往往并不是均匀（浓度相等）的。只有分布到靶器官、组织或细胞的药物，才能产生药理效应。而以被动转运方式分布的药物，其靶位浓度与血药浓度往往是成比例的。,生物转化（biotransformation）是机体对药物进行的化学转化、代谢。不能简单地将生物转化视为药理活性的灭活。事实上，有些药物必须经生物转化才生成具药理活性的代谢物。
7、生物转化总的结果是使药物极性升高，有利排泄。药物的生物转化主要在肝细胞微粒体混合功能氧化酶（肝药酶）的催化下进行。,排泄（excretion）是药物及其代谢物排出体外的过程。消除（elimination）药物的生物转化和排泄的统称。药物排泄的主要途径为经肾脏随尿排出。,血药浓度与药物效应无论是药物的治疗作用还是不良反应，从本质上说，都是通过药物和靶位上的受体等大分子物质间的相互作用而产生的。这种相互作用符合质量作用定律，因此，药物效应是否出现及其强弱，取决于靶位的药物浓度。血液中的药物在药物体内过程中起着中心枢纽作用，除直接在靶位局部用药外，到达上述脏器的药物均是从血液分布而至。绝大多数药物，
8、特别是以被动转运方式分布的药物，其血药浓度与靶位药物浓度的比值则是恒定的。换言之，即药物效应与血药浓度间存在着相关性。,第二节 药物代谢动力学基础及有关参数的应用,一、药物代谢动力学模型 二、单室模型一级消除动力学 三、多剂重复用药的消除动力学 四、非线性动力学消除,一、药物代谢动力学模型药物在体内的过程一般包括吸收、分布、生物转化和排泄。为了定量地研究药物通过上述过程的变化，首先要建立起研究模型。人们用数学方法模拟药物在体内吸收、分布和消除的速度过程而建立起来的数学模型称为药物动力学模型。常用的有隔室模型、非线性药物动力学模型、生理药物动力学模型、药理药物动力学模型和统计矩模型等。最常用的是
9、隔室模型和消除动力学模型。,二、单室模型一级消除动力学（一）单剂静脉注射（二）恒速静脉滴注（三）血管外单剂用药（四）多次用药。,三、多剂重复用药的消除动力学（一）多剂量函数及多剂用药的药-时关系表达式（二）负荷剂量（D）,四、非线性动力学消除产生非线性动力学消除的主要原因，是体内药物浓度超过了生物转化酶系的最大催化能力，故可用描述酶促反应动力学的米氏方程表达非线性动力学消除的速率。,第三节 治疗药物浓度监测的依据与临床应用,一、治疗药物浓度监测依据二、治疗药物浓度监测的临床应用,一、治疗药物浓度监测依据出于经济上的考虑，并非所有治疗药物均要进行TDM。一般认为，对存在下列药效学、药动学或其他原
10、因，并且其治疗作用、毒性反应呈血药浓度依赖性，而治疗血药浓度范围和中毒水平已确定的药物，并且存在下列药剂学或药动力学原因的，应考虑进行TDM。,（一）药效学原因安全范围狭窄，治疗指数低一些药物的治疗浓度范围和最小中毒浓度十分接近.以控制疾病发作或复发为目的的用药 不同治疗目的需不同血药浓度 药物过量 少数药物毒性反应表现和该药用以治疗的病症难以区分时，必须依赖于血药浓度检测帮助确诊,（二）药动学原因治疗血药浓度范围内存在消除动力学方式转换首过消除强及生物利用度差异大的药物存在影响药物体内过程的病理情况需长期用药及可能产生药动学相互作用的联合用药 5.当药物治疗无效或未达预期疗效时，通过TDM可
11、排除病人是否未按医嘱用药，或服用了假冒伪劣药品，或对该药产生耐受性所致。,二、治疗药物浓度监测的临床应用有效监督临床用药，制定合理的给药方案，确定最佳的治疗剂量，以提高疗效和减少不良反应。研究与确定常用剂量情况下，不产生疗效或出现意外中毒反应的原因。协助诊断和处理药物中毒。包括明确诊断，筛选出中毒药物；判断中毒程度并为制定治疗方案提供依据；同时可进药物过量时的临床药理学研究。确定患者是否按照医嘱服药，提高用药依从性。,第四节 治疗药物监测标本及预处理,治疗药物监测标本：血清、血浆 唾液 尿液、CSF,血清、血浆-在药物的体内过程中，血浆中的药物（血药）起了中央枢纽的作用，因此有关药动学的资料几
12、乎均是通过对血药的研究获取的。另一方面，绝大多数药物在达到分布平衡后，虽然不是均匀分布，但血药浓度和靶位药物浓度成比例，故也和效应间存在量效依存关系。血液是TDM工作中最常使用的标本。许多药物的对比研究证实血浆和血清中的浓度相等。为避免抗凝剂与药物间可能发生的化学反应及对测定过程的干扰，TDM工作中通常以血清为检测标本。,唾液-1.唾液可无损伤地采集，为病人乐意接受。2.以反映靶位药物浓度较总血药浓度更适合。(1)由于血浆中未与蛋白质结合的游离药物，尤其是 高脂溶性的游离药物，以被动扩散的方式进入唾液。(2)唾液中蛋白量甚少，并且为粘蛋白、淀粉酶、免疫 球蛋白等不与药物结合的蛋白质，因此唾液中
13、的药 物几乎均以游离态存在，并和血浆中游离药物浓度 关系密切。,3.唾液pH的波动将导致与稳定的血浆pH间的差值变动，从 而改变药物在两种体液间产生不稳定的解离度和分配比。4.唾液分泌量及成分受机体功能状态影响，若处于高分泌状态，将产生大量稀薄唾液，一些扩散慢的药物将难以和血药达分布平衡。,尿液、CSF-1.随着尿液生成过程中的浓缩，尿药浓度逐渐升高，大多远远高出血药浓度，因此易于测定。2.尿液pH改变对其中的药物解离度的影响所致被动 扩散重吸收的变化。3.尿液pH随饮食成份、水电解质和酸碱平衡状态的 改变而变化，可有较唾液pH更大的波动。4.对用作治疗泌尿道感染的药物，及可产生肾小管损害的药
14、物，检测尿药浓度则有其特殊意义。,取样时间 1.监测、调整用药方案时：稳态浓度后取样 2.急性药物中毒时：立即取样 3.治疗效果观察时：根据临床需要,样品预处理 1.去蛋白：沉淀离心法 色谱法 超滤法 超速离心法 2.提取 液-液提取 液固提取 3.化学衍生物化学反应 光谱法发光基团 色谱法显色基团,去蛋白-TDM常用的血清（浆）、唾液或尿液等都或多或少地含有蛋白质，并对多种测定方法构成干扰，还可造成仪器污染、损害。,优点：最为简便快捷，并且结合提取的要求，选用合适的酸、碱和有机溶剂，与提取同步进行，故最常选用。缺点：由于药物和血浆蛋白的结合，大多是通过离子键、氢键、VanderWaals引力
15、等较弱的作用力形成。当使蛋白质变性沉淀时，这种结合也同时被破坏，释放出药物，若需要单独测定游离药物浓度时，不能采用此法。本法温和但较繁杂、耗时，或需要昂贵仪器，难以在临床常规检测中推广应用。,液-液提取和液-固提取-为了尽可能选择性地浓缩待测组分，以提高检测的灵敏度，并改善检测方法的特异性，减少干扰，除免疫化学法外，TDM使用的多数检测方法均需进行提取。,液-液提取-由于大多数药物都是有机化合物，并有不少为弱酸、弱碱。它们在pH不同的溶液中，将发生程度不等的解离。因此，应选用对待测物溶解度高、与所用标本不相混溶也不发生乳化的有机溶剂，并根据待测物的酸碱性和pKa，酸化或碱化样本，使待测物尽可能
16、多地以脂溶性高的分子态存在，从而主要分配到有机溶剂中。,液-固提取-又称固相柱提取，是近年发展的一种提取方法。可根据待测物的理化性质选用一合适的常压短色谱柱，TDM中常用疏水性填料柱。待标本（多经去蛋白处理）通过该柱后，以适当强度的溶剂洗脱，选择性收集含待测组分的洗脱液部分，即可达到较理想的提取目的。也可用强度不同的溶剂分次洗脱，仅收集洗脱待测组分。本法虽比液-液提取繁琐，但回收率及提取特异性均高是其优点。,第五节 药物浓度测定常用技术评价,一、光谱法二、色谱法：HPLC三、免疫化学法,一、光谱法 用光谱法和色谱法检测药物时，可根据待测物的化学结构和检测方法的要求，通过化学衍生化反应，特异性地
17、引入显色（可见光分光法）、发光（紫外、荧光、磷光）基团，提高检测的灵敏度和特异性。,多数药物或代谢物本身在紫外光区即存在吸收峰，一些药物或代谢物受激发后，本身即可发射荧光；而另外一些药物还可通过特异的显色反应用分光法检测。缺点：存在灵敏度低、特异性差的缺点，特别是易受代谢物干扰。优点：但光谱法操作简便，所需仪器一般临床实验室都具备，检测成本低，便于推广。对治疗血药浓度水平较高，经适当方法改良光谱法能满足临床需要的药物测定。,二、色谱法：HPLC色谱法又称层析法。系通过层析作用，使样品中理化性质不同的组分得以分离，若再配以适当的检测器，则可同时完成定性、定量工作。特异性高，可同时检测同一样本中的
18、不同组分，是色谱法的共同优点，这在TDM中尤有意义。,薄层色谱法（TLC）-灵敏度及重复性仍低于其他色谱法，除用于毒物的检测外，在TDM工作中较少应用。气相色谱法（GC）高效液相色谱法（HPLC）GC和HPLC这类先进可靠的检测方法的应用，促进了TDM的形成和发展。特别是HPLC已成为TDM的重要检测技术，并常用作评估其他方法的参考方法。但两法所用仪器都昂贵尚难普及。,三、免疫化学法：不少药物都是半抗原或抗原，所以可引起过敏反应。若能制备这些药物相应的特异性抗体，即可根据抗原-抗体反应的特异性，应用免疫化学法检测这些药物。,优点：免疫化学法灵敏度极高，大多可达ng甚至pg检测水平，可满足所有药物TDM的要求；该法所需标本量少，一般均不需预处理，操作简便，并可制成商品化试剂盒；还可利用一般生化、荧光自动分析仪进行自动化操作。缺点：TDM中免疫法存在的主要问题是，特异性易受干扰。,第六节 进行浓度监测的主要药物,一、强心甙类 二、抗癫病药 三、环孢素A 四、茶碱 五、治疗情感性精神障碍药 六、抗心律失常药 七、氨基甙类抗生素,THE END,2006-01,
