药物代谢动力学实验讲义

实验一药酶诱导剂及抑制剂对戊巴比妥钠催眠作用的影响【目的】以戊巴比妥钠催眠时间作为肝药酶体内活性指标，观察苯巴比妥及氯霉素对戊巴比妥钠催眠作用的影响，从而了解它们对肝药酶的诱导及抑制作用。【原理】苯巴比妥为肝药酶诱导剂，可诱导肝药酶活性，使戊巴比妥钠在肝微粒体的氧化代谢加速，药物浓度降低，表现为戊巴比妥钠药理作用减弱，即催眠潜伏期延长，睡眠持续时间缩短。而氯霉素则为肝药酶抑制剂，能抑制肝药酶活性，导致戊巴比妥钠药理作用增强，即催眠潜伏期缩短，睡眠持续时间延长。【动物】小白鼠8只，18〜22g【药品】生理盐水、0.75%苯巴比妥钠溶液、0.5%氯霉素溶液、0.5%戊巴比妥钠溶液【器材】天平、鼠笼、秒表、注射器1mlX4.5号针头X4【与步骤】一、药酶诱导剂对药物作用的影响1、取小鼠4只，随机分为甲、乙两组。甲组小鼠腹腔注射0.75%苯巴比妥钠溶液0.1ml/10g，乙组小鼠腹腔注射生理盐水0.1ml/10g，每天1次，共2天。2、于第三天，给各小鼠腹腔注射0.5%戊巴比妥钠溶液0.1ml/10g，观察给药后小鼠的反应。记录给药时间、翻正反射消失和恢复的时间，计算戊巴比妥钠催眠潜伏期及睡眠持续时间。二、药酶抑制剂对药物作用的影响1、取小鼠4只，随机分为甲、乙两组。甲组小鼠腹腔注射0.5%氯霉素溶液0.1ml/10g；乙组小鼠腹腔注射生理盐水0.1ml/10g。2、30分钟后，给各小鼠腹腔注射0.5%戊巴比妥钠溶液0.1ml/10g，观察给药后小鼠的反应。记录给药时间、翻正反射消失和恢复的时间，计算戊巴比妥钠催眠潜伏期及睡眠持续时间。【统计与处理】以全班结果（睡眠持续时间，分）作分组t检验，检验用药组与对照组有无显著性差异。（参见“数理统计在药理学实验中的应用”）【注意事项】1、催眠潜伏期为开始给药到动物翻正反射消失的间隔时间，睡眠持续时间为翻正反射消失至恢复的间隔时间。2、本实验过程中，室温不宜低于20C，否则戊巴比妥钠代谢减慢，使动物不易苏醒。3、氯霉素溶液有结晶析出时可在水浴中加热溶解。4、吸取氯霉素溶液的注射器应预先干燥，否则易结晶堵塞针头。【思考题】1、何谓肝药酶诱导剂与抑制剂？2、试从理论上解释苯巴比妥及氯霉素对戊巴比妥钠睡眠时间的影响。实验二家兔血浆中水杨酸钠浓度测定和药代动力学参数测定实验目的】以水杨酸钠为例了解血浆药物浓度随时间变化的时量关系。了解药代动力学参数的临床意义。【实验材料】动物：家兔1只，雌雄不限，体重（2.5+0.5）kgo器材：试管5支、离心管3支、试管架、小玻棒、10ml吸管、注射器（1ml、5ml、10ml）、手术器械、动脉插管、动脉夹、721分光光度计、离心机试剂和药品：25%氨基甲酸乙酯、10%及0.02%水杨酸钠溶液、10%三氯醋酸溶液、10%三氯化铁溶液。【实验步骤】实验准备：取离心管3支及试管5支，编号备用，麻醉（乌拉坦4ml/Kg）,1~3号离心管及4、5号试管中分别加入10%三氯醋酸7ml手术：颈动脉取血2ml,放入1号离心管给药：耳缘静脉注入10%水杨酸钠，150mg/Kg，取血（5,35min分别取血2ml放入2、3号离心管，4、5试管分别加入蒸馏水及0.02%水杨酸钠2ml）离心：2000r/分，5min，取上清液6ml，加入10%三氯化铁（12滴），比色（5min后，波长510nm），计算结果。【注意事项】注意颈总动脉插管术。2．取血时，要先用0.1%肝素润湿注射器和针头，取血后用肝素封管，避免血液凝固，每次取出血第1ml弃去不用，再吸取2ml置于离心管内。给药时间及给药后取血时间要记清。取上清夜时，要先将上清液倒入编号相对应的试管中，再吸取所需的ml数以免吸入沉淀影响比色，注意吸管要对号使用。5•计算Vd,CL时注意单位换算。【实验结果】管号光密度（X）水杨酸钠浓度（Y）g/100ml标准管（5号）X0.02给药后5min（2号）X1C1给药后35min（3号）X2C2计算：1、半衰期（t）:1/2K=y/xC=kx,C=kx(单位:g/100ml)1122t1/2=（单位：min）0.301(logCl—logC2)/At注:k为清除速率常数，y为0.02g/100m1,x为标准管即5号管的光密度值；C1,C2分别为给药后5、35分钟取血时的血药浓度；△t为两次取血的时间差。2、表观分布容积（Vd）：C=Cxlg-1（0.301xt/t）（单位：g/100ml）0111/2Vd=D/C（单位：L/Kg）00注：D为用药初始剂量（150mg/Kg）,t1为用药后到第一次取血的时间间隔03、清除率（CL）：CL=0.693/txVd（单位：ml/min.Kg）1/2实验三氨茶碱的血药浓度测定及药动学研究实验目的】掌握血清中氨茶碱血药浓度的紫外测定法，掌握血清中茶碱提取法，验证氨茶碱的动力学模型，掌握二房室动力学模型的参数计算方法。用有机溶剂将血清中的氨茶碱提出，用紫外测定法根据标准曲线测出氨茶碱浓度，用残差法运用计算机进行数据处理、曲线描绘及参数计算，从而验证氨茶碱动力学模型，使大家对药动学研究有一初步的了解。【实验原理】氨茶碱为临床常用平喘药，由茶碱与乙二胺缩合而成。在酸性条件下,可用有机溶剂从血清中提取出茶碱,再用碱液将茶碱从有机溶剂中提出。测量入274和入298处的吸光度（A274为茶碱和本底，即溶剂、血清的吸光度，A298为本底的吸光度），AA=A274-A298。房室模型是抽象的数学模型，它的划分与解剖学部位或生理学功能无关。药物转运速率相同或相近的部位可划分为同一房室。房室模型可以分为一室模型、二室模型、多室模型。大多数药物在体内的转运和分布符合二室模型。即药物静脉注射入血后，首先快速进入血流量大的组织，如心、肝、肾、肺、脑等，然后缓慢地向血流量小的组织，如脂肪组织、静止的肌肉组织等转移。实验材料】1、动物家兔1只，雌雄不限，体重（2.5+0.5）kg2、药品氨茶碱标准液3、试剂0.1mol/LHCl0.1mol/LNaOH异丙醇：氯仿抽提液（5:95）。4、仪器754型紫外分光光度计液体涡旋混和器数学坐标纸一张半对数坐标纸一张。【实验方法】动物实验部分1.1取健康家兔1只，称重，将家兔置于兔台。在家兔一耳缘注射部位去毛、热敷和消毒，待血管扩张后，以左手拇指与食指压住静脉耳根端，使静脉充盈，给药前用12号针头自耳静脉取血1-1.5ml，7号针头平行刺入静脉，抽动针管，见有回血即可推注。对其静脉注射氨茶碱15mg/kg。1.3另一耳用锐利刀片切割取血。分别在给氨茶碱后5、10、20、30、60、120、180、300、420min取血。1.4分离血清，各管均取血清0.5ml于15ml试管中，加0.1mol/L盐酸0.2ml、抽提液5ml，振摇混合，2500r/min离心10min。血药浓度测定（紫外分光光度法）2.1吸取下层氯仿液4ml置另一试管中，加入0.1mol/LNaOH溶液4ml，振摇混匀，2500r/min离心10min。吸取上层碱液，以0.1mol/LNaOH溶液4ml作参比，振摇混匀，2500r/min离心10min。测定其在入274和入298处的吸收度（A274和A298），计算AA。3制作茶碱标准曲线：取5支试管，依次加入茶碱标准液20、40、60、80、100pl，各加入0.1mol/LNaOH溶液4ml，终浓度依次为0.5、1.0、1.5、2.0、2.5pg/ml，测定各管的A274和A298，计算1。以茶碱浓度为横坐标，△为纵坐标描点绘图，用Excel软件求直线回归方程，即为茶碱标准曲线的直线方程（图示）。将测得血清样品的△A代入标准曲线的方程，求得相应的C,Cx10即为茶碱的血药浓度。以时间为横坐标，浓度对数为纵坐标，用CAPP软件描点做图，判断氨茶碱在体内代谢的房室模型。注意事项】紫外分光光度计使用前需预热30min并激发氢灯。振摇混匀药液时防止溅出并准确加样。样品离心前需配平。测量时若更换波长，必须重新调节0和100％。【讨论】氨茶碱的时量曲线呈几房室模型？为什么？为何要测两个波长下茶碱的吸光度并取其差值？3•试述药动学参数VI、Vd、tl/2a、tl/20、K10、K12、K21、Cl、AUC的含义。实验四体液pH对水杨酸钠排泄的影响【实验目的】1．学习尿液中水杨酸的检测方法，掌握体液pH对药物排泄的影响及其临床意义。2．熟悉大鼠代谢笼的使用，巩固大鼠的各种给药方法。【实验原理】水杨酸钠经肾脏排泄物为水杨酸，尿液pH对水杨酸排泄影响非常大，当尿液呈酸性时仅排泄5%而尿液呈碱性时则排泄大约85%。尿液中的水杨酸遇到三氯化铁后可生成紫色络合物，根据反应后溶液紫色深浅可以定性分析水杨酸钠排泄量的多少。【实验材料】动物大白鼠，雌雄不限，200〜300g。2．器材大白鼠代谢笼两个，天平一个，棉手套一只，大鼠灌胃器两个，5毫升注射器两个，6号针头两个，30ml量筒1个，50ml注射器2个。.药品5%碳酸氢钠溶液，15%氯化氨溶液，（单盲法配制并编号为A、B），2%水杨酸钠溶液，1%三氯化铁溶液，5%葡萄糖生理盐水，蒸馏水，苦味酸，1%速尿。【实验方法】1.取大白鼠两只称重并编号。给其中一只按0.5ml/100g灌胃A药液，给另一只以同样剂量灌胃B药液。30分钟后给两只大鼠灌胃5%葡萄糖生理盐水2ml/100g。30分钟后，分别给两只大鼠腹腔注射2%水杨酸钠溶液1ml/100g及1%速尿0.2ml/100g。收集各鼠30分钟尿液，将收集的尿液分别用蒸馏水稀释到30ml，加1%三氯化铁5ml，比较紫色深浅。【实验结果】表2-1体液pH值对水杨酸钠排泄的影响鼠号体重(g)药物尿液反应后颜色结果分析1A2B注意事项】1．实验步骤进行到4后，再将集尿笼插入代谢笼中，以免收集尿液前将集尿笼污染。实验用烧杯、量筒、注射器、集尿笼应清洗干净，否则影响反应pH,导致实验结果不准确。【思考题】药物的排泄途径有哪些？影响药物排泄的因素有哪些？体液pH还对药物的哪些体内过程有影响？有何临床意义？实验中给予碳酸氢钠、氯化氨、葡萄糖生理盐水、速尿等药物的目的各是什么？根据反应后溶液紫色深浅为什么可以定性分析水杨酸钠排泄量的多少？写出水杨酸与三氯化铁的反应式。实验五酚磺酞药代动力学参数的测定【实验目的】测定PSP在家兔体内药代动力学参数。【实验原理】酚磺酞（PhenolsulfonphthaleinPSP）,又名酚红。静脉注射后，不在体内代谢，主要经肾近曲小管分泌排泄，属于一室模型一级动力学消除。PSP在碱性环境中变为红色，可用可见分光光度计于波长560nm处进行定量测定。【实验材料】1、动物家兔1只，2.5〜3.0kg，雌雄不限2、药品0.6%PSP溶液、PSP标准溶液（0.5、1、2ymol/L）、3%戊巴比妥溶液、稀释液（0.9%NaCl29ml+1mol/LNaOH1ml）3、器材兔台、手术剪刀x2、止血钳x2、眼科镊子x2、注射器（5mlx1、2mlx1）、抗凝试管x5、试管架、离心机、分光光度计、比色杯（0.5mlx5）、加液器（1mlx1，250ylx1）、烧杯、酒精棉球、干棉球、绳x4、线【实验步骤】1、家兔称重，用3%戊巴比妥（1ml/kg）耳缘静脉麻醉，仰卧，固定于兔板上，切开颈部皮肤，暴露颈浅静脉，从其下缘穿一线，备取血时用。2、用1ml干燥注射器从颈浅静脉取血约1ml，然后由耳缘静脉注射0.6%PSP溶液，按0.4ml/kg给药，注射后分别在5、10、15、25分钟各取血约1ml，置于备好的抗凝试管内，离心（2000转/分）10分钟。3、PSP标准液的平均吸收系数K的测定：取PSP标准液0.5、1、2mol/L及蒸馏水各1.55ml，再各加入1mol/LNaOH0.05ml，于波长560nm处比色，测得吸收度（A），并计算出平均吸收系数（K）值。4、取血浆样品0.1ml,放入0.5cm的比色杯内，加入稀释液1.5ml摇匀（稀释了16倍），于560nm处比色，记录其吸收度。5、PSP血浆浓度计算：APSP血浆浓度（mg/L）=一x16x0.354x10K（PSP的分子量为354，比色时取血浆0.1ml，稀释了16倍）6、药代动力学参数计算：（1）计算5、10、15及25分钟时PSP的血浆浓度（Ct）（2）以时间（t）与血浆浓度（Ct）进行直线回归，求出a、b、r值（3）计算药代动力学参数：消除速率常数Ke（min-1），血浆半衰期t（min）,1/2表观分布容积Vd（L・kg-1），总清除率Cl（L・kg-1・min-1）计算公式如下：logCt=logCo-Ket2.303Vd=Ao(mg)Co(mg/L)x兔重(kg)（Ao为用药剂量,Co为初始浓度）0.693t=Ke2Cl=VdxKe【注意事项】1、本实验系定量实验,故每次采血或给药量一定要准确。每次取血样时均应用干净的取样器,以防止各样品之间浓度混杂。2、顺利地采集足够量的血样是保证本实验成功的关键,故应具备娴熟的采血技术