临床治疗药物监测技术

1 治疗药物监测TDM：在临床药理学和现代分析化学的基础上发展的一门边缘学科；根本目的是促进临床安全有效用药，对那些安全范围窄、个体差异大或需要长期使用的药物，通过药物浓度监测和实时剂量调整，达到个体化用药和治疗的目的。 2 治疗药物监测的临床意义

①实现给药方向个体化；②缩短治疗时间，提高治疗成功率，降低治疗费用；③诊断和处理药物过量中毒；④提高患者用药依从性 3 血药浓度：用各种方式给药后原药及其代谢物在血浆或血清中的浓度。

4 影响血药浓度的因素：药剂、生理、病理、遗传、药物相互作用、环境、时间因素

5 治疗窗（therapeutic window）：有效血药浓度范围，最低有效药物浓度MEC和最低中毒浓度MTC之间的范围。

6 目标浓度：无绝对上下限，不是大量数据统计的结果；根据具体病情和药物治疗目标效应为具体病人设定的血药浓度目标值。 7 治疗药物监测的临床指症：①有效血药浓度范围狭窄；②同一剂量可能出现较大血药浓度差异的药物；③具有非线性药物动力学特性的药物；④肝、肾功能不全或衰竭的患者；⑤长期用药的患者依从性差；⑥药物中毒，中毒症状与剂量不足症状类似；⑦合并用药相互作用影响疗效；⑧药物动力学个体差异大，遗传造成药物代谢速率差异；⑨常规剂量下出现毒性反应，诊断和处理过量中毒以及为医疗事故提供法律依据；（10）血浆蛋白含量低时，测定血中游离药物浓度。

8 方法步骤：明确诊断——选择药物和给药间隔——制定初步给药方案——给药——（观察临床疗效；监测药物浓度）——调整给药方案。

——根据TDM临床指症确定需要进行TDM ——设立目标效应：希望达到的治疗效应

——设定目标浓度：病人病理生理状况、肝肾功能、以往用药反应 ——群体药物动力学参数选择：负荷剂量、维持量或试验剂量 ——测定样品确定：血液、尿液、唾液 ——给药后在事先设定时间点采集标本

——测定药物浓度或药物动力学参数：调整剂量 ——过程中关村药效、毒副作用、临床指标。

10 血药浓度测定方法：荧光偏振免疫法和高效液相色谱法

11 血药浓度测定结果解释：（1）实测值>预测值（结果分析--①按医嘱用药药量上升；②药物制剂生物利用度高；③蛋白结合率升高，游离药物减少；④分布容积比预计的小；⑤清除比预计慢）

（2）求算药动学参数：实测血药浓度Cp是否在有效范围内（在，小于，小于，在，在），临床疗效（有效，不佳，有效，无，不佳），与文献（一致，不，不，不，一致），处理意见（合适不修改；不合适修改监测；合适病情变化监测；设新参数监测；设新参数谨慎提供Cp密切观察）

（3）制定新的药动学参数：新药动学参数——实测值与预测值一致——长期使用要定期监测血药浓度，观察变化

12 给药方案设计：①获取个体药动学参数；②制定个体化用药方案（选择目标峰浓度和谷浓度；获得人群参数值【见笔记】） 13 生物样品：最常用为血浆plasma和血清serum

14 生物样品预处理目的：①药物从缀合物及其结合物种释放出来，测定药物总浓度；②生物样品介质组成复杂干扰多，药物组分微量-预处理以纯化、富集；③适应和符合测定方法的灵敏度；④防止分析仪器污染劣化，提高灵敏度、准确度、精密度和特异性 15 去蛋白方法①加入与水相混溶的有机溶剂；②加中性盐；③加强酸；④加含锌盐及铜盐的沉淀剂；⑤超滤法；⑥酶水解法；⑦加热法

16 液-液萃取法LLE原理：被测组分在不相容两种溶剂中分配系数差异，药物亲脂性，在有机溶剂中溶解度大，血样或尿样中含大多数内源性杂志亲水性，用有机溶剂萃取药物浓集为分析用样品。

17 固相萃取法SPE法原理：含有药物的生物样品溶液通过（用不同填料作为固定相）装入微型小柱，受到吸附、分配、离子交换作用，药物或杂志被保留在固定相上，用适当溶剂先洗脱杂质再洗脱药物。

18 缀合物：药物或其代谢产物与内源性物质结合的产物（葡萄糖醛酸苷缀合物和硫酸酯缀合物）（尿中药物多为缀合物） 19 溶剂解Solvolysis:缀合物课通过加入的溶剂在萃取过程中被分解。 20 化学衍生法：紫外、荧光、电化学、手性衍生化法。【P53】

21 衍生化的目的：提高对样品的检测灵敏度②改善样品混合物分离度；③适合进一步做结构鉴定（质谱、红外、核磁共振）

22 分析方法的建立：检测条件的筛选；分离条件的筛选（空白溶剂实验；空白生物基质试验；模拟生物样品试验；实际生物样品测试）

23 分析方法验证Validation的内容和限度要求

（1）特异性：specificity用以验证使用某一分析方法所测定的物质是被检测药物的原形或特定的活性代谢产物，生物样品中所含有的内源性物质或其他代谢产物及其他药物对样品中所测定药物无干扰。

（2）标准曲线standard curve与线性范围linear rang:生物样品所测定药物的浓度与相应（HPLC峰面积或峰高）的相关性（呈比例的程度），用回归分析方法所得的回归方程来评价。标准曲线的最高和最低你哦个毒的区间为线性范围

限度要求：①标准曲线应至少包括5个浓度（5~8个，不包括零点）；其中最高浓度应高于用药后生物体内药物的达峰浓度Cmax,最低浓度应为方法的LOQ，并低于Cmax的10%~5%（1/1-~1/20）②回归方程的截距应接近于零，若显著偏离零点，应确证其对方法的准确度无影响；③斜率应接近或大于一，保证灵敏度；④相关系数接近1，具有良好的相关性，要求伽马>=0.99（色谱法）或>=0.98（生物学方法）

（3）准确度：accuracy用该方法测得生物样品中待测药物的浓度与真实浓度的接近程度。相对回收率relative recoveryRR或相对误差relative errorRE表示。

85%~115%相对回收率，在LOQ附近的在80%~120%；或RE在+-15%，在LOQ附近的+-20%

（4）精密度precision：每一次测定结果与多次测定的平均值的偏离程度。该分析方法的可重复性。

理则限度为±15%

(2)若考察时间在1个工作日以上．则应与新制QC样品的在相同条件下的测定值比较

(3)若系生物样品的长期稳定性考察，可与在液态氮中保存的样品在相同条件下的测定值比较

(7)提取回收率(绝对回收率absolute recovery)：主要考察生物样品在制备过程中造成的待测药物的损失 限度要求：l、在药代动力学和生物利用度研究或临床治疗药物监测中，高、中、低3个浓度的待 测药物的提取回收率均应≥50％：且高、中浓度的RSD应≤15％，低浓度的RSD应≤20％。 2、内标法中使用的内标物质的提取回收率亦应≥50％(RSD≤15％)

(8)质量控制：在每批生物样品测定的同时应建立相应的标准曲线，并随行间隔(以一定间隔均匀穿插于实际生物样品分析的全过程，并用随行标准曲线计算)测定高、中、低至少3个浓度的QC样品。根据QC样品的测定结果，评判该分析批的数据是否可被接受或拒绝

限度要求： 1、每1分析批内，应随机穿插分析至少6个Qc样品a其甲至少有4个QC样品的测定结果的准确度在各自正常浓度的80％～120％的范围内，RsD应≤20％：允许有2个以下(但二者不得为同一浓度)超出各自正常浓度的±20％。

24均相酶免疫分析(homogeneous enzyme immunOaSsay(均相EIA属于竞争性结合分析·酶标抗原AgE同抗体(Ab)结合后，所形成的酶标抗原一抗体结合物Age-A版可使酶活性发生改变（增强或减弱)，且不需将游离的酶标药物(AGE)与结合的(AgE—Ab)酶标药物分开，就可以直接通过测定酶的活性的变化，求出样品含量的方法

25荧光偏振免疫分析法（fluorescence polarization immunoassay FPIA)

系统光源（卤钨灯）发出不同波长的光，具有随机的空间方向。经过滤光片后，只允许蓝光（481-4nm)通过．这部分蓝光再通过一令液晶偏振器．产生单一平面偏振荧光(蓝光485nm)。平面偏振荧光激发荧光并使之跃迁到激发态，激发态荧光素瞬间释放能量，发射出单一平面的偏振荧光(绿光525nm)偏振荧光的强弱程度与荧光分子的大小呈正相关，与其(受激发时)转动的速度呈反相关． 26 FPIA的优越性：(课本P126)

(L)FPIA避免固相标记过程中繁复多次洗涤步骤、易于实现自动化控制，方法操作简便、快速、成本低．结果可靠，其相对标准偏差较低；

(2)检测过程仅需样品、示踪剂和抗体的加入和混匀，数分钟孵育后即可测定荧光偏振光强度。测定速度快，有利于大批量样品的分析测试：

(3)荧光偏振不受内滤作用的影响，对于有颜色和浑浊的溶液仍能很好达到检测目的。

4安全环保，避免了污物不易处理的难题；

27 AxSYM全自动酶标记荧光免疫分析仪组成：样品中心、运行中心、供应中心、系统控制中心 28 高效液相色谱仪组成：输液、进样、色谱柱、检测、数据记录处理系统 目前常用检测器有：紫外LLV、荧光FD、电化学ECD、蒸发光散射检测器ELSD 29 高效液相色谱法HPLC常用色谱分离方法：液固吸附色谱法LSC、液液分配色谱法LLC、离子交换色谱法IC、凝胶排阻色谱法SEC【原理】

30 柱切换技术：能用来改变流动相走向及流动相系统，使洗脱液在特定时间内从预处理柱切换到分析柱上的技术【意义】 31 液相色谱-质谱联用仪LC-MS基本组成：HPLC装置、接口装置与离子源、质量分析器、真空系统、计算机处理系统【原理】

32高效毛细管电泳(High Performance Capiilary Eleczrophoresis．HPCE)又叫毛细管电泳(capillary elec~rophoresis，CE)，指以高压电场为驱动力，以毛细管为分离通道．依据样品中各组分之间淌度(电渗流的大小单位)和(或)分配行为上的差异而实现分离的一种液相分离技术。

33基本装置：高压直流电源、毛细管、检测嚣、两个供毛细管两端插入而又可和电源相连的缓冲液贮瓶

34原理： cE所用的石英毛细管柱，在pH>3时，石英毛细管壁上的硅羟基在水溶液中发生电离，产生的Sip负离子使毛细管壁内表面带负电，和溶液接触时相应的缓冲液带正电，形成了双电层。在高电压作用下，双电层中的水合阳离子引起流体整体地朝负极方向移动，该现象称为电渗流electo-oamotic EOF。粒子在电解质溶液中的迂移速度等于电泳和电渗流(EQF两种速度的矢量和。正离子的运动方向和电渗流一致，故最先流出；中性粒子的电泳速度为“零”，故其迂移速度相当于电渗流速度：负离子的运动方向和电渗流方向相反，但因电渗流速度一般都大于电泳流速度，故它将在中性粒子之后流出，各种粒子因迁移速度不同而实现分离。 35塞式流

36药物动力学参数及其惹义★

l半衰期(half life。ti／2)某种药物的浓度经过某种反应降低到初始时一半所消耗的时间。

2表观分布容积(apparent volume of distrlbution，Vd)反映药物分_布的广泛程度或药物与组织成分的结合程度。 意义：1、Vd的大小取决于药物的水溶1生或脂溶性程度、与血浆或组织结合。

2、低脂溶性、血浆蛋白结合率高、与组织结合低的药物Vd较小，如水杨酸、磺胺、青霉素及抗凝药：

3、高脂溶性、血浆蛋白结合率低、与组织结合多的药物Vd较大，如洋地黄、抗组胺药、氨茶碱、奎尼丁及三环类抗抑郁药等。 ．4、Vd接近0.1 L／kg说明药物兰要在血中，Vd>>l L／kg则说明该药有脏器浓集现象

3清除率(clearance·cl)表示单位时间内清除的物容积

只要k和Vd不发生变化，尽管体内药量随时间变化，C1仍是一定值。C1=Ke·vd Cl比半衰期更具有明确的生理学意义，不同人对同一药物的消除半衰期可有数倍之差，而Cl均相同。

4药一时曲线与曲线下面积(area under concentrati。n—time curye，AUC)

AUC：一时曲线下面积，指物从零时间至所有原形物全部消除这一段时间的-时曲线下总面积，反映物进入血循环的总量，时曲线下的面积代表一次用后的吸收总量，反映物的吸收程度。

5 生物利用度 bioavailability是药物吸收速度与程度的一种量度。 7.稳态血药浓度

(steady-state plasma-concentration，Css)

若以一定时间间隔，以相同的剂量多次给药，则在给药过程中血药浓度可逐次叠加，直至血药浓度维持一定水平或在一定水平内

上下波动，该范围即称为稳态浓度。 意 义

预测血药水平，制定最佳给药方案、剂量和给药频度，指导合理用药。 药物相互作用及浓度监测等。

设计新药、改进药物剂型、设计合理的给药方案。 治疗药物监测（TDM）

治疗药物监测（TDM）是通过各种现代测试手段，测定血药浓度，应用药代动力学原理调整给药方案，包括最适合的剂量、给药间隔及给药途径。

TDM是探讨病人体内血药浓度与疗效及毒性反应的关系。 TDM目的是提高临床用药的有效性与安全性。 TDM 的适应范围

1) 安全范围较窄的药物：即治疗指数低、毒性大的药物，如地高辛、氨茶碱、环孢霉素、氨基糖苷类抗生素、锂盐等。

2) 药动学呈非线性特征的药物：这类药物随剂量增大血药浓度可不成比例地猛增，并伴以消除半衰期明显延长，如苯妥英钠、普萘洛尔、乙酰水杨酸等。

3) 需长期使用的药物：这类药物因长期使用出现慢性中毒或血药浓度不够，常不易觉察，如抗癫痫药。 TDM 的适应范围

4) 患有肝、肾、心脏和胃肠道等脏器疾病的患者需随时调整给药方案。

5) 一些中毒症状与原疾病本身症状类似的药物：如苯妥英钠中毒引起的抽搐与癫痫发作不易区别。

6) 合并用药：由于药物的相互作用而引起药物的吸收、分布或代谢的改变，通过血药浓度的监测，可以有效地做出校正。 TDM 的分析方法

1. 色谱法：分光光度法、高效液相色谱法。

2. 免疫学方法：酶免疫法、荧光免疫法、化学发光免疫法、荧光偏振免疫法(FPIA) 。 3. 新方法：液质联用技术、高效毛细管电泳技术、微透析法等。 我国临床常用的TDM项目 监测药物举例

一、抗生素----万古霉素 1．药物概述

万古霉素是来自东方链霉菌或土壤丝菌属的糖肽类抗生素，具有独特的三重抗菌机制：抑制细菌细胞壁的蛋白质合成，改变细菌细胞膜的通透性，阻碍细菌RNA的合成。

一、抗生素----万古霉素 2．监测理由

肝移植后由于严重的手术创伤及大量免疫抑制剂的使用，极易发生严重感染。

万古霉素可用于肝移植后并发腹膜炎患者的治疗，它能很快缓解患者腹膜炎的临床症状，且无肝肾毒性表现。 由于合并用药后个体差异等原因，建议使用万古霉素时必须进行血药监测，并实行个体化给药方案。 一、抗生素 ----万古霉素 3．检测方法

(1) 高效液相色谱法(HPLC法) (2) 荧光偏振免疫法(FPIA) 二、抗癫痫药物----苯妥英 1.药物概述

苯妥英钠为白色粉末，无嗅，味苦，在空气中可渐渐吸收二氧化碳，形成苯妥英（DPH）。

DPH对神经元和心肌细胞膜等有稳定作用，可降低其兴奋性，能抑制癫痫患者脑部神经元高频异常放电，而对正常的低频放电无影响。 二、抗癫痫药物----苯妥英 1.药物概述

药理作用：

(1)抗癫痫作用：

本药对大脑皮层运动区有高度选择性的抑制作用，防止了异常放电的传播而抗癫痫。

近年来证明，本品也能增加脑中抑制性递质γ-氨基丁酸(GABA)的含量，与其抗癫痫作用亦有关。 二、抗癫痫药物----苯妥英 1.药物概述 药理作用：

(2) 治疗三叉神经痛和坐骨神经痛。

(3) 抗心律失常：对心房与心室的异位节律点有抑制作用，亦可加速房室的传导，降低心肌自律性。 (4) 降压作用：对轻症高血压患者的血压可降低。 二、抗癫痫药物----苯妥英 2．监测理由

1) 多次给药时，稳态血药浓度和剂量不成线性关系。

苯妥英主要在肝内代谢，大部分通过细胞色素P450代谢，主要的代谢产物为无活性的对羟基苯妥英。苯妥英在治疗血药浓度下已把代谢酶饱和，因此，消除依零级动力学，稍改变剂量，血药浓度即可发生很大的改变。

二、抗癫痫药物----苯妥英 2．监测理由

2) 消除率的个体差异大

苯妥英代谢受CYP2C9和CYP2C19基因，CYP2C19*2、CYP2C19*3和CYP2C9*3等位基因频率分别为31%、8%和6%。 二、抗癫痫药物----苯妥英 2．监测理由

2) 消除率的个体差异大

根据携带CYP2C19和CYP2C9突变等位基因的数量, 做基因分型： 强代谢者：CYP2C19*1/*1合并 CYP2C9*1/*1野生型纯合子 ； 中间代谢者：CYP2C19*1/*2或CYP2C19*1/*3杂合； 弱代谢者：CYP2C19*2/*2或CYP2C19*2/*3。

服用同等剂量苯妥英时，弱代谢者血药浓度比强代谢者高34%。 二、抗癫痫药物----苯妥英 2．监测理由

3) 容易发生有临床意义的药物相互作用，易受肝药酶诱导药和抑制药影响。 长期应用对乙酰氨基酚患者应用苯妥英钠片可增加肝脏中毒的危险，并且疗效降低。

为肝酶诱导剂，与皮质激素、洋地黄类（包括地高辛）、口服避孕药、环孢素、雌激素、左旋多巴、奎尼丁、土霉素或三环抗抑郁药合用时，可降低这些药物的效应。

与氯霉素、异烟肼、保泰松、磺胺类合用可能降低苯妥英钠片代谢使血药浓度增加，增加苯妥英钠片的毒性；与抗凝剂合用，开始增加抗凝效应，持续应用则降低。

与含镁、铝或碳酸钙等合用时可能降低苯妥英钠片的生物利用度，两者应相隔2~3小时服用。 二、抗癫痫药物----苯妥英 3．血药浓度及其监测

苯妥英钠的生物半衰期(t1/2)为25h，对于长期服药的病人，血药浓度已达稳态，可在下一次服药前抽血，作为谷浓度值进行监测； 对开始服药或调整剂量的患者一般5～7d后再抽血，以使血药浓度达稳态；

在紧急条件或特殊情况下，也可以采用非稳态浓度的标本，利用Baysian反馈法和Beal提出的非稳态下苯妥英钠浓度计算法进行浓度预测和剂量设计。

二、抗癫痫药物----苯妥英 3．血药浓度及其监测

苯妥英“治疗窗”为：血药浓度10～20mg／L。 毒性作用：

1）当血药浓度超出20mg／L时，出现眼球震颤；

2）当血药浓度到达30～40mg／L时可出现共济失调和精神淡漠； 3）当快速静脉推注时，制剂中的其他成分可引起心脏抑制。

二、抗癫痫药物----苯妥英 4．监测方法

(1) 紫外分光光度法

(2) 酶联免疫吸附法 (3) 毛细管区带电泳法 (4) 荧光偏振免疫法 三、抗癫痫药物----丙戊酸 1．药物概述

丙戊酸(valproicacid，VPA)，临床上常用其钠盐，即丙戊酸钠。

丙戊酸钠为一线抗癫痫药，主要用于单纯或复杂失神发作、肌阵挛发作、全身强直阵挛性发作(大发作)的治疗，有时对复杂部分性发作也有一定疗效。

虽然众多的注意力已集中到本品对抑制性神经递质γ氨基丁酸(GABA)的作用，但是本品的作用机制还有待进一步阐明。 三、抗癫痫药物----丙戊酸 2．监测理由

丙戊酸钠的药动学个体差异较大，使用剂量与血药浓度之间的相关性较差； 常规剂量给药时，有一半的患者其血药浓度测得值低于或超出通常的治疗范围； TDM是确保丙戊酸有效性和安全性的必要手段。 三、抗癫痫药物----丙戊酸 3．监测方法

(1) 高效液相色谱法(HPLC)

① 仪器和试剂：仪器：Waters高效液相色谱系统(包括510泵，996二极管阵列检测器，U6K进样阀，millenium-2010数据处理系统)；电子天平；旋涡混合器。试剂：丙戊酸对照品。Α-溴苯乙酮(CP级)；环己烷羧酸(AR级)；甲醇等其他试剂均为分析纯；水为三蒸水。

三、抗癫痫药物----丙戊酸 3．监测方法

(1) 高效液相色谱法(HPLC) ② 实验方法：

供试品配制：500mg／L丙戊酸储备液：精密称取丙戊酸对照品25mg加水溶解并定容至50ml即得； 内标液：精密称取环己烷羧酸12.8mg，加0.5mol／L氨水溶解并定容至100ml；

衍生化试剂：精密称取α-溴苯乙酮100mg，用乙腈溶解并定容至10ml。供试品配制后置4℃冰箱保存。 三、抗癫痫药物----丙戊酸 3．监测方法

(1) 高效液相色谱法(HPLC) ② 实验方法：

色谱条件：Nova-pakC18。色谱柱(3．9mm×l50mm)，粒径4µm；流动相：甲醇-水(78∶22)，流速：0.9ml／min；检测波长245µm；进样量15µl，温度25℃。

血清样品处理：取0.25ml血清样品，分别加入内标溶液和1mol／L硫酸各0.25ml。混匀，用4ml正戊烷涡旋振荡萃取5min后离心(4000r／min)5min，吸取上清液并加入三乙胺和衍生化试剂各20µl，置50～55℃水浴衍生化反应10min后氮气流吹干，用100µ1甲醇溶解后取15µl进样分析。

三、抗癫痫药物----丙戊酸 3．监测方法

(1) 高效液相色谱法(HPLC)

③ 标准曲线：分别取丙戊酸储备液适量用空白血清稀释成浓度分别为5、10、20、40、80、160和250mg／L的标准模拟含药血清，按“血清样品处理法”项下操作测定，以丙戊酸衍生物与内标的峰面积之比为Y，丙戊酸的浓度为X，进行回归分析，得回归方程Y＝0．3814X-0.4092，r＝0.9998，本法最低检出浓度为0.08mg／L(S／N≥3)。 三、抗癫痫药物----丙戊酸 3．监测方法

(1) 高效液相色谱法(HPLC)

④ 回收率：配制10、80、150mg／L的VPA标准模拟血清各5份，同“血清样品处理”项下操作测定。

⑤ 精密度与稳定性试验：在“回收率”项下的3种血药浓度水平上分别进行方法的精密度与稳定性考察。 三、抗癫痫药物----丙戊酸 3．监测方法

(2) 荧光偏振免疫法(FPIA)

用美国ABBOTT公司血药浓度检测仪TDx、AXSYM，以相应试剂盒检测。 三、抗癫痫药物----丙戊酸 3．监测方法

(3) 薄层色谱衍生法

用薄层色谱仪(日本岛津)完成。

三、抗癫痫药物----丙戊酸 3．监测方法

(4) 毛细管柱气相色谱法 (5) 散射免疫比浊抑制法

四、治疗慢性心功能不全药 ----地高辛 1．药物概述

地高辛(digoxin)属于中效强心苷类药，从毛花洋地黄叶中提取，是一类选择性地作用于心脏、增加心肌收缩力的药物。其具有正性肌力、负性频率、负性传导作用。

地高辛用于治疗心功能不全，心房颤动、心房扑动、室上性心动过速、减慢心室率和部分恢复窦性心律。

四、治疗慢性心功能不全药 ----地高辛 2．监测理由

地高辛治疗指数窄，用药个体差异大，容易发生过量中毒或剂量不足。

地高辛又是一种长期服用的药物，经常会出现与其他药物联合应用的现象，因此，其体内的血药浓度变化情况就更加复杂。

故必须在用药期间对地高辛血药浓度进行监测，并及时根据监测结果及临床症状调整剂量，以保证患者安全、有效地使用地高辛。

四、治疗慢性心功能不全药 ----地高辛 3．监测方法

(1) 荧光偏振免疫法

(2) 生物素-链霉亲和素免疫法 (3) 放射免疫法

(4) 化学发光酶免疫法

五、免疫抑制剂----环孢素 1．药物概述

环孢素又称环孢菌素或环孢霉素A（Cyclosporin A，CsA），是由真菌Tolypocladium inflatum培养液中分离到的中性环多肽混合物，由11个氨基酸组成。

通过抑制IL-2，封闭抗原介导的信号传导，从而抑制致敏T淋巴细胞的增殖和应答，因此CsA的主要作用在于抑制T细胞在排斥反应中的作用。

五、免疫抑制剂----环孢素 1．药物概述

临床上广泛用于肾、肝、胰腺、心、肺、角膜和骨髓移植等，以减轻或防止排异反应，也可用于治疗类风湿性关节炎、系统性红斑狼疮等自身免疫性疾病。 五、免疫抑制剂----环孢素 2．监测理由

由于环孢素的口服生物利用度和药代动力学在不同个体间的明显差异，以及个体对环孢素敏感性和耐受性的差异，因而在治疗中进行血药浓度监测，对于减少排异反应和毒性反应的发生，提高移植物的存活率和患者的生存率，具有重要的临床意义 。 五、免疫抑制剂----环孢素 3．环孢素的谷浓度监测

通常的血药浓度监测结果都是指多次用药达稳态后药物的谷浓度（C0）数值。

环孢素体内过程复杂，个体差异大，测定结果的影响因素多，临床使用中的主要困惑是难以确定一个类似“金标准”的、合适的“治疗窗”，尤其是在肾移植早期，环孢素用量不足，易引起急性排异，而用量过大，又易致中毒反应。 五、免疫抑制剂----环孢素 3．环孢素的谷浓度监测

环孢素的有效血药浓度(C0)都是由各移植中心根据文献报道的数据和环孢素监测实验室的实际，并结合患者的具体情况自行决定的。 环孢素血药浓度监测的频度，一般为自术后1周开始监测，3个月内，每周监测1～2次；3个月后，每月监测1次。

五、免疫抑制剂----环孢素 4．环孢素的峰浓度监测

与药物临床疗效及毒副作用最密切相关的药动学参数是药物浓度-时间曲线下面积（AUC）； 环孢素的峰浓度（给药后2小时的血药浓度，C2）与AUC的相关性却优于C0； 监测C2可以更加合理地估算达到最佳临床疗效所需要的环孢素剂量 。

五、免疫抑制剂----环孢素

4．环孢素的峰浓度监测 C2目标浓度一般控制在：

术后1个月内为1 300～1 500 μg/L； 2～3个月1 100～1 300 μg/L； 4～6个月1 000～1 200 μg/L。 五、免疫抑制剂----环孢素 5．环孢素药物基因组学

环孢素主要通过小肠和肝脏的CYP3A4和CYP3A5代谢，同时它也是药物转运体P-糖蛋白的底物，而P-糖蛋白则是多药耐药基因（MDR1）的产物。

因此，不同个体间CYP3A4、CYP3A5和MDR1的基因多态性，将导致服用相同剂量的环孢素在不同个体间产生血药浓度和药动学参数的巨大差异。

五、免疫抑制剂----环孢素 6．环孢素监测方法

用于环孢素血浓度测定的方法有HPLC法、RIA法、荧光偏振免疫法(FPIA)等。 虽然HPLC法特异性强，但对仪器性能和操作人员要求较高。

作为治疗药物监测常规工作，环孢素的血浓度测定多选用单克隆抗体FPIA法，所用分析仪器为美国Abbott公司的TDx和AxSYM，两者均使用相同的单克隆抗体 。 六、其他药物的治疗药物监测 1、抗生素----万古霉素

2、抗癫痫药物----苯妥英、丙戊酸

3、镇静、催眠药----苯巴比妥、咪达 4、抗精神病药----氯氮平 5、抗焦虑药----

6、治疗慢性心功能不全药----地高辛 7、抗哮喘药----茶碱 8、抗肿瘤药----甲氨蝶呤

9、免疫抑制剂----环孢素、他克莫司、麦考酚酸酯、 西罗莫司 一、群体药代动力学的基本概念

群体：是指根据研究目的所确定的研究对象的全体。由于群体中各受试对象的遗传、环境、营养以及个体特征的不同，药代动力学参数具有很大的个体间变异及个体自身变异。 一、群体药代动力学的基本概念

群体药代动力学(Population Pharmacokinetics，PPK)即药代动力学群体分析法。它是应用药代动力学基本原理结合统计学方法研究某一群体药代动力学参数的分布特征，即群体典型病人的药代动力学参数和群体中存在的变异性，这种变异性包括确定性变异和随机性变异。

一、群体药代动力学的基本概念

确定性变异：指年龄、体重、体表面积、性别、种族、肝肾等主要脏器功能、疾病状况，以及用药史、合并用药、吸烟和饮酒等对药物处置的影响，这些因素又称固定效应（fixed effects）。 一、群体药代动力学的基本概念

随机性变异：包括个体间和个体自身变异，指不同病人间、不同实验者、实验方法和病人自身随时间的变异，这些变异又称随机效应（random effects）。

一、群体药代动力学的基本概念

非线性混合效应模型（nonlinear mixed effect model）：确定性变异通过固定效应模型估算，随机性变异由统计学模型确定，将固定效应和随机效应统一考察，即为混合效应模型。 一、群体药代动力学的基本概念

NONMEM软件：由Sheiner 等编制成非线性混合效应模型，已成为药代动力学群体分析中重要工具。在临床上只要在一个给药间隔内，采集血样1～2次，总共2～4 次，就能利用NONMEM程序进行群体药代动力学研究。 但如此少量血样的稀疏数据（sparse data）很难用经典方法进行药代动力学分析。 二、群体药代动力学在临床的应用 （一）优化个体化给药方案

根据NONMEM 法估算的药代动力学群体参数以及新病例的临床常规数据如身高、体重、肾功能等，利用计算机初步推算个体化给药方案，并预测可能达到的血药浓度。然后根据实测血药浓度，对比修正个体药代动力学参数。 如此反馈修正，可快速，准确地获得个体药代动力学参数，制定合理的个体化给药方案。 二、群体药代动力学在临床的应用 （二）治疗药物监测

NONMEM法已用于治疗药物监测并估算其群体参数值。如抗癫痫药、茶碱、地高辛、利多卡因、华法林、环孢素、氨基苷类抗生素等。

例如：

二、群体药代动力学在临床的应用 （二）治疗药物监测

Grevel 等考察134例成年肾移植病人环孢素的群体药代动力学参数，收集1033对给药速率和平均稳态数据，用NONMEM法分析表明，米-曼氏动力学模型更适合环孢素的消除特点，而且肾移植后的前4个月中Ｋm值逐渐增加，Vmax则不变，且显示有较大的个体间变异，这些群体参数已用于口服环孢素的剂量调整。 二、群体药代动力学在临床的应用 （三）特殊病人群体分析

特殊群体包括老年人、新生儿、儿童、妇女以及肝肾功能障碍者。这些群体的药代动力学特征，对某些药物最适给药方案的设计与修订至关重要。

NONMEM法仅需采血2～4次，适用于开展这类群体的药代动力学研究。 二、群体药代动力学在临床的应用 （四）生物利用度研究

生物利用度研究可用经典的药代动力学方法，但用NONMEM法可出能处理稀疏数据的优点，并可提取较多信息。

NONMEM法具有经典法不具有的一些特点：可以比较单次及多次给药的个体变异；比较速释及控释制剂间的变异；直接根据血药浓度数据进行统计分析。

二、群体药代动力学在临床的应用 （五）药物相互作用研究

在同时或序贯应用两种或两种以上药物时，－种或几种药物影响了另一种或几种药物的体内过程，定量地研究这种药物相互作用的影响，对在临床上合理用药是很有意义的。 NONMEM法可对药物相互作用进行定量性研究。 二、群体药代动力学在临床的应用 （六）新药的临床评价

在新药I期临床试验中，目前所采用的药代动力学经典研究方法，存在着一定的局限性。（1）受试对象是健康志愿者，或病情较稳定的病人；（2）受试人数较少；（3）受试对象即使为病人，一般也少有并发症，且很少合并用药。 这种基本上属匀质群体的Ⅰ期临床试验受试对象, 与Ⅲ 、Ⅳ期中大量试验群体比较，存在较大的差别。 二、群体药代动力学在临床的应用 （六）新药的临床评价

因此采用NONMEM法开展上述群体的药代动力学研究，对设计与修正给药方案是很有意义的。 美国FDA已同意对婴儿及肿瘤病人等群体可采用NONMEM法进行新药临床药代动力学评价。 第二节 对映体的药动学-药效学研究 （自学）

第三节 遗传药理学与治疗药物监测 1. 遗传药理学

( phamacogenetics )

遗传药理学：研究因病人药物代谢酶、 转运体及受体的遗传缺陷， 导致不同病人在药物代谢酶活性、 药物转运体能力大小及药物受体敏感性等方面存在着种族性、 区域性差异的学科。 2 遗传药理学的兴起与发展

遗传药理学的兴起可以追溯到 2 0世纪 5 0年代 ， 科学家发现许多药物异常反应与遗传缺陷之间有密切关系。

近 2 0 年来，遗传药理学的发展极为迅速， 表现在细胞色素 P 4 5 0酶 超家族中一系列特异酶的分离纯化，其药物代谢的基因多态性不断为研究者发现与深入研究。从分子水平解释了单核苷多态性是产生药物代谢和反应个体差异的遗传基础。 3 遗传药理学的方法学 （1 ）表型分型

药物代谢酶多态性的表型分型 ( phenotyping ) 是通过检测个体的代谢能力来间接分析其基因变异。选择某些药物代谢酶的特定底物作为探针药物，给受试者口服之后收集一定时间的血样或尿液，采用 HPL C等手段分离测定血( 尿) 中原型药物和代谢物，计算原型药物/代谢物摩尔浓度 比值， 依据一定的分界点将受试者区分为慢代谢( PM) 、中代谢者( IM) 、快代谢者( EM) 和极快代谢者( UM) 。

3 遗传药理学的方法学 （2） 基因分型

基因分型(genotyping) 通过提取受试者 DNA而直接分析基因变异，可以快速、准确地诊断出有药物代谢或受体活性异常的个体，且结果终身不变。

目前常用的方法有聚合酶 链反应( PCR) 和性片断长度多态性分析( RFLP) 。 3 遗传药理学的方法学 （2） 基因分型

基因分型优点有：

直接测定个人的基因信息。

可以从黏膜刮片、头发和唾液中提取D N A，与表型分型比较其损伤性较小。 不受合并用药、激素水平和疾病状态的影响。 4 传统TDM与遗传药理学的比较

遗传药理学通过基因型测定， 可评价药物代谢酶、转运体、目标或受体蛋白的遗传多态性，从而阐述许多药物效应和不良反应的个体差异。

4 传统 T D M与遗传药理学的比较 （1） 监测时机的差别

传统 T D M 需要病人用药一段时间后才能抽血测定药物浓度 ，此时病人可能已经出现药效不佳或不良反应。

遗传药理学可以研发出某一类药物特定代谢酶的基因型测定试剂盒，在用药前就可了解病人的代谢能力，以便选择合适 的药物与剂量， 增加初始给药治疗的效果， 减少病人就诊次数所造成 的医疗费用，并做到病人用药“ 量体裁衣” 。 4 传统 TDM与遗传药理学的比较 （2 ）监测样本的差异

传统 TDM 中， 药物浓度的解释一般需要在稳态下采集血( 或者少数情况下唾液) 样本。为了使 TDM 结果准确可靠， 病人的依从性十分重要。

基因分型不仅可以利用血液，也可以用唾液、发根或黏膜刮片等样本，取样时既不需要达到稳态浓度 ，又不要求病人用药采样时的依从性。

4 传统 T D M与遗传药理学的比较 （3） 监测结果的差异

传统 T DM得到的药物浓度结果只反映某一时刻病人的药动学特征，因为环境因素和非遗传因素对药动学和药效学的影响可随用药过程的变化而改变。

一个人的基因型终身不变，遗传药理学信息具有改善病人药物治疗依从性的作用。同时，基因测定可避免病人使用既无效又昂贵的药物。

4 传统 T D M与遗传药理学的比较 （4） 监测预报的差别

传统的 TDM 只对可以测定浓度的单个药物提供预报信息，而遗传药理学可对多种药物( 如众多CYP2D6 底物) 提供预报性结果。 另外与传统 TDM 只能提供简单的描述性结果不同，遗传药理学测定可以得到某一病人为何需要较高或较低的给药剂量、或选用其他不同药物等机制性方面的信息。