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二室開放模式與雙指數濃度

科目:專技 - 藥劑學(包括生物藥劑學)|題數:16
二室開放模式與雙指數濃度
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建立於 2026年10月25日

學習重點 掌握靜脈快速注射二室模式:Cp = Ae^(−αt) + Be^(−βt),α > β,初始濃度 C0 = A + B。 會用殘差法先解析終末相,再解析快相,判讀截距、斜率與半衰期。 能由 A、B、α、β 計算 k21、k10、k12、中央室體積、組織室體積、AUC 與清除率。 理解早期濃度下降包含分布與排除,終末相也受組織回流影響,不能將 β 直接當成 k10。 運用線性藥動學調整劑量,並區別靜脈注射二室雙指數式與口服吸收雙指數式。 核心觀念 一、二室開放模式與雙指數式 中央室代表血液及快速分布的組織,周邊室代表較慢分布的組織;兩室是動力學上的分組,不是兩個實際解剖空間。本單元採由中央室給藥、僅由中央室一階次排除的模式。k12 表示中央室流向周邊室,k21 表示周邊室回到中央室,k10 表示中央室排除。 Cp = Ae^(−αt) + Be^(−βt)。α、β 是由分布與排除共同決定的宏觀混合速率常數;α 較大,對應快相,β 較小,對應終末慢相。A、B 為各指數項外推至零時的濃度係數,單位與 Cp 相同;A 不一定大於 B。 靜脈快速注射後,C0 = A + B,也是此模式的最高血中濃度。快相並非只有分布,慢相也不是只有中央室排除;兩室之間仍有藥物交換。 二、曲線形狀與終末相判讀 作圖方式一室靜脈快速注射二室靜脈快速注射 一般線性座標指數下降曲線雙指數下降曲線 半對數座標一條直線前段較陡、後段逐漸接近直線的轉折曲線 前段濃度下降快,主要是中央室同時進行向周邊室的淨分布與排除,不是 k10 隨時間變小。後期快相項已可忽略時,Cp ≈ Be^(−βt)。此時兩室濃度可近似維持固定比例,但不是兩室濃度相等,也不是藥物停止交換。 是否已進入終末相,應看實測曲線是否貼近終末外推線、快相貢獻是否足夠小,不能只憑「給藥後兩小時」等固定時間判定。 三、殘差法與半衰期 先取後段近似直線的資料。若縱軸為 ln Cp,斜率為 −β;若為 log10 Cp,斜率為 −β/2.303。終末線外推至 t = 0,可讀得 B。 各早期實測濃度減去同時間的終末外推濃度:殘差 = Cp − Be^(−βt) = Ae^(−αt)。 將殘差取對數作圖,再求 α 與 A。因此解析順序為先 β、B,再 α、A。 A、B 是濃度係數;若讀的是對數座標上的數值截距,則分別是 ln A、ln B 或 log10 A、log10 B。不可把濃度係數與對數值混用。 分布相半衰期為 0.693/α,終末相半衰期為 0.693/β。讀圖應沿終末直線找濃度減半的時間差;若相隔 8 小時減半,終末半衰期就是 8 小時,不能改讀殘差線。 例如快相常數 1.90、慢相常數 0.22,殘差線零時濃度 50、終末外推線零時濃度 15,則 A = 50、α = 1.90、B = 15、β = 0.22,C0 = 65。 四、宏觀參數換算微觀常數 項目關係式 周邊室回中央室k21 = (Aβ + Bα)/(A + B) 中央室排除k10 = αβ/k21 中央室至周邊室k12 = α + β − k21 − k10 總和關係α + β = k12 + k21 + k10 乘積關係αβ = k21 × k10 各速率常數單位均為時間的倒數。一般具有雙向分布的此模式中,β < k10 < α,β 也小於 k21;不可將 β 直接代入中央室排除常數的位置。 以 Cp = 4e^(−8t) + e^(−0.2t) 為例:A = 4、B = 1、α = 8、β = 0.2。依序可得 k21 = 8.8/5 = 1.76,約 1.8 hr⁻¹;k10 = 1.6/1.76 ≈ 0.909 hr⁻¹;k12 = 8.2 − 1.76 − 0.909 ≈ 5.53,約 5.5 hr⁻¹。中間數值保留位數,最後再四捨五入。 五、體積、AUC 與清除率 參數公式 中央室體積 VpVp = D/(A + B) 組織室表觀體積 VtVt = Vp × k12/k21 穩態分布體積 VssVss = Vp + Vt = Vp(1 + k12/k21) 總曲線下面積AUC = A/α + B/β 總清除率CL = D/AUC = k10 × Vp 終末相分布體積 VβVβ = CL/β D 為靜脈注射劑量。注意 1 μg/mL = 1 mg/L,所以 mg 除以 mg/L 得到 L。若劑量 50 mg、C0 為 5 μg/mL,Vp = 10 L。 前述雙指數式若濃度為 mg/L、劑量為 40 mg,則 Vp = 40/5 = 8 L;Vt ≈ 8 × 5.531/1.76 = 25.1 L;AUC = 4/8 + 1/0.2 = 5.5 mg·hr/L。Vss 表示分布達穩態時,體內總藥量與中央室濃度的比值,不是實際組織容積。 六、線性劑量調整與恆速輸注 線性藥動學下,劑量改變時 A、B、各時間濃度及 AUC 同比例改變;α、β、各微觀常數、體積與清除率不變。若原始 C0 = 20 μg/mL,劑量加倍後最高濃度為 40 μg/mL。 例如 600 mg 時 Cp = 40e^(−1.386t) + 20e^(−0.173t),改為 300 mg 後,各係數減半。於 4 小時,Cp = 20e^(−5.544) + 10e^(−0.692) ≈ 5.1 mg/L,選擇最接近的 5 mg/L。 恆速輸注速率為 R 時,Css = R/CL。真正穩態時,各室藥量不再隨時間改變,輸入速率等於排除速率;接近穩態的後期速度主要受 β 控制。 靜脈速效劑量可寫為目標濃度乘以所採用的分布體積。用 Vp 計算對應給藥瞬間的中央室濃度;用 Vss 估算則考慮組織分布需求。單次快速注射不能同時讓兩室立即達穩態,也不能保證後續濃度恆定。 七、一室誤判與口服雙指數式 若把二室藥物早期因分布而快速下降的部分當作一室排除,會高估排除速率常數、低估半衰期。判斷關鍵是將分布造成的下降誤認為排除;不同取樣區段及擬合方式仍會影響估計結果。 一室、一次吸收與排除的口服式可寫成 C = K[e^(−kt) − e^(−ka t)]。無 flip-flop 時 ka > k,因此終末相由較小的 k 決定。若 C = 45[e^(−0.17t) − e^(−1.5t)],則 k = 0.17 hr⁻¹,半衰期 = 0.693/0.17 ≈ 4 小時。已知排除常數即可求半衰期,不需再乘除生體可用率。 常考陷阱 「二室在半對數紙上是兩段直線」:實測濃度為轉折曲線;解析後的終末線與殘差線才是直線。 「後期只剩排除,兩室不再交換」:錯。終末相仍受組織回流影響,β 不等於 k10。 「殘差法先求 α」:錯。先找終末相求 β,再扣除慢相求 α;實際斜率還須注意負號與對數底數。 「截距較高的一定是 A」:錯。應依快慢相及殘差法辨識,不能只比較高度。 「C0 = B、Vp = D/B」:錯。零時必須加上兩項,C0 = A + B。 「k21 分子為 Aα + Bβ」:錯。正確是交叉相乘 Aβ + Bα;組織體積則乘 k12/k21,不可倒置。 「口服雙指數一定是二室」:錯。口服吸收也可產生雙指數;應合併給藥途徑、加減號與模型假設判讀。 「劑量加倍,半衰期也加倍」:錯。線性模式中濃度加倍,速率常數與半衰期不變。 記憶口訣 「快 α、慢 β;殘差從尾剝。」 「21 交叉,10 乘除,12 用總和扣。」 「起點 A 加 B,中央劑量除;組織乘 12,再除 21。」

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  1. 62.某藥品經靜脈注射後,如圖示遵循二室開放模式並以一階次從中央室排除,其血中藥品濃度變化可表示為 =(t 為時間),下列敘述...
  2. 53.已知某抗生素之口服生體可用率為80%,無flip-flop現象。經口服100 mg後,體內血中濃度變化為C=45(e-0.17t- e-1.5t),依此抗生...
  3. 55.某藥物注射投與符合二室藥動模式,其吸收與排除皆依循一次動力特性。若以一室模式計算該藥口服投與之藥動參數時,最可能出現...
  4. 49.線性動力學二室模式藥物,經靜脈注射給藥後,其血中藥物濃度經時變化,呈現前段時間下降速度比後段時 間快的現象,造成此...
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  6. 60.將某藥品靜脈注射至體內後,經分析其血中濃度為  (:μg/mL;t:hr),則該藥品由組織室分布回中央室之速率常數為多...
  7. 54.靜脈注射某藥品50 mg後之血中濃度-時間關係圖如圖中實線所示(圖中虛線為利用殘差法解析之結果),則 中央室體積(Vp)為何...
  8. 57.快速靜脈注射單劑量40 mg,其Cp =4e-8t + 1e-0.2t,則輸移常數k 12(h-1)為: (A)4.5 (B)5.5 (C)6.5 (D)8.5...