三、药代动力学的研究方法

药代动力学（pharmacokinetics）简称药动学，是应用动力学（kinetics）原理与数学处理方法，研究药物体内过程动态变化规律的一门学科。该学科致力于研究和建立机体内不同部位药物浓度与时间之间的函数关系，阐明药物在体内量变的规律，为新药、新剂型、新型递药系统的研发，以及药物的临床合理应用提供科学依据。

中药药动学是在中医药理论指导下研究中药在体内动态变化的过程和规律，并将研究结果用数学方程和相关药动学参数来表达，以阐明药物在体内的吸收、分布、代谢和排泄过程，具有整体、综合、动态和定量的特点。由于中药化学成分复杂、活性成分不明确、血药浓度低、单个活性成分的药动学参数难以完整表达中药的整体性体内过程特征，使其药动学的研究相对复杂，因而要想全面阐明中药药动学的规律难度很大。

当前中药药动学研究方法主要分为两大类：一类是针对有效成分明确、可定量分析方法测定的中药，即血药浓度法；另一类是针对成分复杂、有效成分不明或缺乏微量定量检测方法的中药及其制剂，主要以生物效应法为研究手段，包括药理效应法、药物累积法和微生物法等检测方法。

1.血药浓度法　作为经典的药动学研究方法，血药浓度法能够认知药理作用强度的变化规律，探讨药物的分布、生物利用度、生物转化和排泄途径等药动学研究的关键问题。血药浓度法是在测定给药后一定时间内，血、尿或其他体液、组织中的药物有效成分原型或代谢物浓度，并根据药物浓度-时间的曲线和数据，使用3P87/3P97、DAS、WinNonlin等相关软件确定药动学模型，计算药动学参数，包括t1/2（消除半衰期）、V（表观分布容积）、AUC（血药浓度-时间曲线下面积）、CL（清除率）、Cmax（峰浓度）和tmax（达峰时间）等，以反映药物体内过程的规律。另外，提供统计矩参数，如MRT（平均滞留时间）、AUC0→t和AUC0→∞等，对于描述药物药代动力学特征也是有意义的。

因药物在体内会发生生物转化，在血浆或血清中药物的浓度低，干扰因素多，测定结果的差异大，因此采样点的确定对药动学研究结果有重大影响。若采样点过少或选择不当，得到的血药浓度-时间曲线可能与药物在体内的真实情况有较大差异。为获得给药后的一个完整的血药浓度-时间曲线，采样时间点的设计应兼顾药物的吸收相、平衡相（峰浓度附近）和消除相。一般在吸收相至少需要设计2～3个采样点；对于吸收快的血管外给药的药物，应尽量避免第一个点是峰浓度（Cmax）；在Cmax附近至少需要3个采样点；消除相需要4～6个采样点。整个采样时间至少应持续3～5个半衰期，或持续到血药浓度为Cmax的1/10～1/20。建议进行充分的预试验，以确定最佳采样点。

中药产生的效应具有多成分、多靶点效应的特点，通过各有效成分相同或不同的作用机制，产生协同或拮抗的最终疗效。仅仅以单一成分在体内的药代动力学特征来说明中药的药代动力学过程及体内药物效应具有很大的片面性。有学者提出了“中药多组分整合药代动力学”的概念，其认为根据血药浓度-时间曲线下面积（AUC）值自定义各组分血药浓度权重系数，运用数学模型进行多成分整合，从而整合血药浓度-时间曲线获得中药整体药动学参数。中药整合药代动力学的模型建立可获得能够最大限度表征复方整体行为的药代动力学参数，从而表征中药整体的处置规律。但这个方法所得的参数与整体药效关联度不够，只用于反映药物成分在体内的存留特征。这种方法适用于结构类似、药代动力学特征相似的有效部位研究，而对于结构类型差异较大、药代特征差异较大的混合物，整合参数只具有数学意义，而且整合后AUC和Cmax会低于各成分原始值，在安全性研究时，对药代研究结果要谨慎对待。

本课题组采用UPLC-MS/MS技术，测定了微透析样品中3-O-咖啡酰基奎宁酸等3个指标成分的血药浓度，研究测定了水荭花中原儿茶酸、山柰素-鼠李糖苷、檞皮苷的血药浓度。该实验方法特异、快速、准确灵敏，适用于药动学研究，并获得了相应房室模型信息及生物利用度参数。

2.生物效应法　生物效应法是研究中药药动学的常用方法，是针对成分尚不明确的中药及其复方，根据药效或毒性反应来进行药动学研究，测定其浓度-效应曲线和浓度-时间曲线，并通过计算药效或毒性成分的药动学参数，来真实反映药物体内的整体作用。该方法体现了中药的整体观思想，对评价中药的内在质量和指导临床用药更具有现实意义。生物效应法主要有药理效应法、药物累积法、微生物指标法，但存在重现性、可比性较差，无法阐明脏器分布、代谢途径等局限性。

药理效应法是根据中药的功能、主治和药理作用，选择灵敏度高、重复性好的药效指标，测定给药后不同时间点的药理效应，以此研究其在体内的药代动力学过程。就大多数药物而言，其药理效应与血药浓度之间呈平行关系，故应先选择适当的药理效应作为观测指标。由于某些药理指标能定量、可逆地反映药物在体内的动态变化，通过量-效关系和时-效关系转换为时-量关系，即可求出药动学参数。但因中药化学成分复杂，并具有多靶点、多效应的特点，仅采用单一药理效应作为指标并不能代表中药整体的药代动力学特征；且由于生物的差异性，以及所选药效指标的不同，所测得的药代动力学参数差异较大。

药物累积法，又称为毒理效应法，此法是将药代动力学多点测定的原理与动物累积死亡率测定药物蓄积性的方法相结合，按不同时间间隔对多组动物重复给药，求出不同时间点生存百分率的动态变化，以此计算药代动力学参数。这实际上也是将体存量、时间和毒效进行三维转换而测定时-量关系。此法观察指标明确、实验操作简便，但也存在一定局限性。以动物死亡率为指标，体内药代动力学过程不一定与药效平行，给药剂量、给药途径及观察指标并不等同于临床给药。此法比较适用于毒性较大的中药及其复方制剂，或是药理效应和毒理效应是同一组分的中药的药代动力学研究。

微生物指标法，又称为琼脂扩散法，是根据抗菌药物在含有实验菌株的琼脂平板中扩散，对细菌产生抑菌环。在一定浓度范围内，其抑菌环直径大小与药物浓度呈线性关系，从而可以推算出生物样品的浓度，并计算药代动力学参数。此法操作简单易行、指标明确、重复性好，但特异性不高。如存在抗菌活性的代谢物、机体内外抗菌效应作用机制的差异、细菌选择的得当与否等在一定程度上都会影响药代动力学参数的准确性。另外，中药干扰因素较多，体内有效成分浓度很难达到抑菌浓度，并且容易产生交叉感染，故此法仅适用于有抗菌活性的中药及其复方制剂。