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稳态、给药与设计 PK 特性

患者反复服药,而非只服一次。在反复给药下,浓度会爬升到一个称为稳态的平台。在这里,我们把给药方案、负荷剂量和代谢与分子设计联系起来——看化学家究竟如何雕琢一条 PK 特性曲线。

稳态:平台

按固定方案反复给药,每剂都增加药物,而消除则稳步移除它。起初,摄入快于清除,浓度不断累积。最终,进入的速率等于排出的速率,平均浓度不再上升——这个平台就是稳态。它才是长期给药的药物真正所处之地,因而是对疗效和安全都至关重要的水平。

如果需要快速达到稳态——比如治疗严重感染的抗生素——你可以先给一个较大的首剂,即负荷剂量,立即填满表观分布容积,然后切换到较小的维持剂量,仅仅补充清除所移除的部分。负荷剂量与 Vd 成比例;维持剂量与清除率成比例。

代谢是化学家争取半衰期之处

对大多数小分子而言,清除以肝脏代谢为主,尤其是细胞色素 P450酶。这些酶在药物最脆弱的位点——其代谢软点——将其氧化,加快消除、缩短半衰期。因此,改善代谢稳定性是化学家手中对 PK 特性最有力的杠杆之一。

  1. 封堵软点。 一旦微粒体实验揭示了 P450 在何处攻击,就把脆弱的 C–H 换成氟,或封住该位点使酶无法接近。这是对清除率直接、由结构主导的调节。
  2. 降低亲脂性。 P450 酶偏好油性底物,因此削减亲脂性常能减慢代谢——同时还有助于溶解度。这是经典的双赢。
  3. 使用[[prodrug|前药]]。 有时你刻意设计一个会被代谢的分子——掩蔽一个极性基团使其吸收良好,然后让酶在体内揭开活性药物。

把整幅图景拼起来

退一步看,这条链清晰可见。吸收生物利用度决定有多少药物进入;分布Vd)与清除率决定它如何扩散、多快离开;二者给出[[med-half-life|半衰期]],再结合剂量给出[[med-auc|AUC]]——总暴露量;反复给药累积至[[steady-state|稳态]],即患者实际经历的水平。而这条链上几乎每一环都可以被结构重塑。