學習重點 掌握一階排除公式,能互換半衰期、排除速率常數、體內藥量與血中濃度。 以半衰期個數判斷殘留與已排除分率,並區分總排除量、尿中原型藥量及代謝量。 理解固定最低有效濃度下,劑量加倍會使療效持續時間增加一個半衰期。 透析前後分段計算;由濃度曲線求清除率,再連結恆速輸注的穩定狀態濃度。 核心觀念 一、一階排除的基本公式與單位 一階排除是指排除速率與當時體內藥量成正比,每單位時間排除固定比例,並非固定藥量。一室模式、分布體積固定且靜脈快速注射時,可使用下列關係: 體內藥量:X(t) = X0 × e^(−kt)。 血中濃度:C(t) = C0 × e^(−kt);C0 = Dose/V。 藥量與濃度:X = C × V;分布體積 V = X/C。 半衰期:t1/2 = 0.693/k;清除率:CL = k × V。 已知前後藥量:k = ln(X0/Xt)/t;濃度比亦可代入。 k 的單位是時間的倒數,例如 h^(−1);CL 的單位是 L/h;V 的單位是 L。若 V 以 L/kg、劑量以 mg/kg 表示,均須先乘體重。濃度換算記住:1 mg/L = 1 μg/mL = 1000 ng/mL。 項目意義或單位 一階排除速率常數 k1/time,與濃度單位無關 藥量排除速率 kXamount/time,隨體內藥量下降而減少 濃度下降速率 kCconc/time,隨濃度下降而減少 零階濃度速率式中的常數conc/time,每單位時間下降固定濃度 二階濃度速率式中的常數1/(conc × time) 二、半衰期與殘留、排除計算 先算 n = 經過時間/半衰期,再求殘留分率 = (1/2)^n;已排除分率 = 1 − (1/2)^n。要求藥量時,再乘起始藥量。 半衰期個數殘留分率已排除分率 11/2=50%1/2=50% 21/4=25%3/4=75% 31/8=12.5%7/8=87.5% 41/16=6.25%15/16=93.75% 例如半衰期為 6 小時,經 24 小時已排除 93.75%;半衰期為 8 小時,經 24 小時已排除 87.5%。反推時,若 24 小時排除 75%,就是剩下 25%,經過兩個半衰期,因此半衰期為 12 小時。 求濃度時,先算總分布體積。例如 V = 0.6 L/kg × 70 kg = 42 L,注射 600 mg 後 C0 = 14.29 mg/L;k = 0.1155 h^(−1),相當於半衰期 6 小時,24 小時後 C = 14.29/16 ≈ 0.89 mg/L。 求體內藥量不一定需要 V。例如總劑量為 4 mg/kg × 70 kg = 280 mg,若指定時間的殘留分率為 0.1,則體內藥量為 28 mg。 求分布體積須使用測量當時的體內藥量。以 500 mg 給藥、半衰期 6 小時為例,若依題設簡化為藥物已完全進入體循環並進行排除,6 小時後剩 250 mg,濃度為 12.5 μg/mL,則 V = 250/12.5 = 20 L。一般口服資料仍須考慮吸收與生體可用率,不能一律直接套用注射公式。 三、最低有效濃度與療效持續時間 在單次靜脈快速注射、一室模式,且以血中濃度高於最低有效濃度(MEC)作為有效判準時,療效持續至濃度降到 MEC: 作用期 td = ln(C0/MEC)/k。 若 C0 已低於 MEC,便沒有濃度高於 MEC 的作用期間,不可把公式所得負值當成作用期。 例如 520 mg 給予 65 kg 病人,V = 0.4 × 65 = 26 L,C0 = 20 mg/L。MEC 為 5 μg/mL,即 5 mg/L;由 20 降至 5 需兩個半衰期,半衰期為 6 小時時,作用期即為 12 小時。 在線性藥動學、V、k 與 MEC 不變,且兩劑量均達有效濃度的條件下: 作用期增加量 = ln(D2/D1)/k = t1/2 × log2(D2/D1)。 劑量加倍:作用期增加一個半衰期;增加為四倍:增加兩個半衰期。 半衰期 3 小時、原作用期 6 小時,劑量加倍後為 9 小時。 兩倍劑量使作用期由 6 小時變成 10 小時,兩者差值 4 小時就是半衰期。 四、透析前後的分段排除 透析前後的排除能力不同,須先求透析開始時的藥量或濃度,再接續計算透析期間的變化。若透析提供額外清除率: 透析期間總 CL = 病人自身 CL + 透析 CL;各段 k = 該段總 CL/V。 例如 V = 30 L、注射 120 mg,起始濃度為 4 mg/L。自身 CL = 0.2 L/h,經 24 小時後才加入 CL = 2.0 L/h 的透析,持續 4 小時,則最終濃度: C = 4 × e^[−(0.2/30)×24] × e^[−(2.2/30)×4] ≈ 2.54 mg/L,即 2.54 μg/mL。 若直接給各段半衰期,可用倍數法。例如起始 1000 mg,先以半衰期 16 小時經過 48 小時,剩 125 mg;再以透析期間半衰期 4 小時經過 8 小時,剩 31.25 mg。透析這段時間的總排除量為 125 − 31.25 = 93.75 mg,約 93.7 mg。 這個差值包含該期間所有排除途徑,不能直接認定全由透析器移除。若另問透析器本身移除量,且清除率固定,須將該段總排除量乘以 CL透析/CL總。 五、腎排泄分率與代謝速率常數 平行的一階排除途徑可相加:k = ke + km + 其他途徑速率常數。原型藥腎排泄分率 fe = ke/k;代謝分率 fm = km/k,因此 km = fm × k。 例如注射 500 mg,28 小時後剩 4 mg,總 k = ln(500/4)/28 ≈ 0.173 h^(−1)。若 30% 經肝代謝,則 km = 0.30 × 0.173 ≈ 0.052 h^(−1)。 在吸收已完成、可用起始體內藥量 X0 描述排除,且 fe 固定時,累積尿中原型藥量為: Xu(t) = fe × X0 × [1 − e^(−kt)]。 例如依完全吸收的簡化條件,以 250 mg 作起始藥量,半衰期 4 小時,12 小時已排除 7/8;其中 60% 為尿中原型藥,故累積量為 250 × 7/8 × 0.60 = 131.25 mg,約 130 mg。250 × 0.60 = 150 mg 是最終累積量,並非 12 小時的量。 六、濃度曲線與恆速輸注 由靜脈快速注射的濃度曲線求 CL,可先讀出 C0,算 V = Dose/C0,再以兩時間點求 k = ln(C1/C2)/(t2 − t1),最後求 CL = kV。若圖上能直接讀出濃度減半所需時間,也可先求半衰期。另有 CL = Dose/AUC。 半對數圖須辨認縱軸:ln C 對時間的斜率為 −k;log10 C 對時間的斜率為 −k/2.303。 恆速靜脈輸注達穩定狀態時,輸入速率等於排除速率,故Css = R0/CL。將圖求得的 CL 代入即可;R0 用 mg/h、CL 用 L/h,所得 Css 為 mg/L。 常考陷阱 把剩下當成排除:三個半衰期剩 1/8、排除 7/8;四個半衰期剩 1/16、排除 15/16。 把劑量倍數直接乘作用期:作用期與劑量呈對數關係;兩倍劑量只增加一個半衰期。 把總 k 當成 km:由體內殘留量算出的是總 k,求代謝途徑仍須乘代謝分率。 把總排除量當成尿中原型藥量:須再乘 fe;有限時間也不能省略已排除分率。 透析全程套同一參數:透析前後分段,若已給透析期間總半衰期,就直接使用,不再重複加入清除效果。 混淆速率與速率常數:一階 k 為 1/time,排除速率才是 amount/time。 輸注公式分母寫成 k 或 V:穩定狀態應使用 CL,並核對單位。 記憶口訣 「先算剩下,再用一減;求量最後乘起始。」 「劑量翻倍,作用多一半衰。」 「透析分段,清除相加;途徑分量,乘上分率。」