治疗药物监测方法

❶ 名词解释临床最佳给药方案

临床给药方案设计
一 、 给药方案（dosage regiman)的定义：
为达到合理用药而为治疗提供药物剂量和给药间隔的一种计划表。
临床最佳给药方案
二 、基本要求：保证血药浓度在治疗窗（MEC~MTC）之内。

三 、设计给药方案应考虑的因素
1 药物的药效学性质；
2 药物的药动学性质；
3 患者的生理及病理因素；
4 其它：如合并用药，病人依从性，某些外源性物质（如烟，酒）等。

四 、给药方案制定的一般步骤
1 确定期望的血药浓度
（1）查阅文献： MEC ，MTC
（2）临床观察最佳疗效值：Ceff
2 确定必要的参数
（1）文献参数
（2）个体参数
3 确定模型；尽可能简化
4 计算
（1）给药间隔
（2）给药剂量
第二节 治疗药物监测与个体化给药

一、血药浓度与药理作用
（一）大多数药物的血药浓度可以作为反映药效的—个客观指标。
如地高辛其有效血药浓度0.8~1．7ng/ml，超过1．7ng／ml时则可出现心率失常的毒性反应，安全范围比较窄。

例如：保泰松在兔与人的抗炎作用中，有效剂量各为300mg/kg及5～10mg/kg,相差达几十倍，但有效血药浓度都在100～150ug/ml之间。

又如：苯妥英钠在大部分患者抗惊厥和抗心率失常的有效血药浓度在10～20ug/ml之间，随着血药浓度的升高，毒性反应增大；在血药浓度达20～30 ug/ml时出现眼球震颤；达30～40ug/ml时出现运动失调；超过40ug/ml即可出现精神异常。

水杨酸在不同的的血药浓度下，可表现出不同的药理作用。当血药浓度为
50 ～100ug/ml 镇痛作用
＞250ug/ml 抗风湿作用
350～400ug/ml 抗炎作用

（二） 影响血药浓度的因素
1 生理因素(Physiological Factors)
（1）年龄(age)
（2）性别(male or female)
（3）种族(民族)；
（4）肥胖(fat)；
（5）遗传(heritage)：机体的血浆蛋白水平及药物代谢酶的差异等。

2 病理因素(Pathological Factors)
肝功能损害(hepatic injury)
肾功能损害(renal injury)
心脏疾患(heart disease)
胃肠疾患(gastric disease)

3 药物因素(Drug Factors)
制剂因素(preparation factor)
药物相互作用(drug interaction)
影响的结果(The Result）
不同病人接受相同的常规剂量后，有的病人达不到疗效，也有的病人已出现了毒性反应（即产生了个体差异）。
长期以来医生们一直希望能实现给药方案个体化，这一愿望可以通过TDM帮助实现。TDM越来越多的改变着按常规剂量给药的传统做法。

二、治疗药物监测（Therapeutic Drug Monitoring，TDM)的基本理论
（一）TDM的定义 ：TDM是以药动学和药效学基础理论为指导，借助先进的分析技术与电子计算机手段，通过测定患者的血液或其它体液中的药物浓度，探讨临床用药过程中人体对药物的体内过程的影响。
（二）TDM的核心：给药方案个体化。
（三）TDM的目的：提高疗效及避免发生毒副反应，达到最佳治疗效果。

（四） TDM的两个重要组成部分：
1 临床药理学：理论基础
2 血药浓度分析技术：建立准确，精密，灵敏的血药浓度或其他体液浓度的测定方法， 这是治疗药物监测的前提。

常用的方法有
(1) 高效液相色谱法（ HPLC法）：
优点：
可测定大部分药品， 且干扰小，还可测定代谢物。
在新药研究中又不需要免疫试剂盒，价格相对便宜。
缺点：

(2) 荧光偏振免疫法(FPLA）：有专用设备即TDX快速血药浓度测定仪。
TDx的优缺点：
快速方便
微量准确
费用昂贵，使用受限
(3) 酶免疫(EMIA)法等。
其中以高效液相色增法与荧光偏振免疫法为常用。
总结 进行TDM的必要条件
1 血药浓度与药效关系密切的药物；（平行关系）
2 有效治疗浓度范围已经确定的药物。
3 TDM实验室的建立；
4 专业人员；
三、 需进行TDM的药物
1 治疗指数低、毒性反应强的药物；
2 具有非线性动力学特性的药物；
3 药物的毒性反应与疾病的症状难以区分的药物；
4 用于防治—些慢性疾病发作的药物。
5 个体差异大，具有遗传种族差异的药物。
6 有效血药浓度随治疗目的不同的药物。

4 确定合并用药的原则；
5 医疗事故的鉴定依据。

四 、 哪些情况下需要进行TDM
1．治疗如果失败会带来严重后果时；
2．病人的肝肾功能损伤时；
3．在个别情况下确定病人是否按医嘱服药；
4．提供治疗上的医学法律依据。
5. 合并用药。

五、 TDM在给药方案个体化中的应用
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六、 TDM的意义
1 指导临床安全有效用药
下表列出6例患者庆大霉素血药浓度监测结果，测定方法是用TDX仪，6份血样同次操作。
Cmax是在给药后1小时测定，而Cmin是下次给药前测定，结果如下：
表 六例患者庆大霉素血药浓度监测结果

庆大霉素有效血药浓度为11~8mg/L，要求Cmax<12mg/L，Cmin〈2mg/L。
第1例系停药后1天测得，故未能检出，第六例Cmax为6.5mg/L，但Cmin却高达4.8mg/L,这将会带来严重毒副反应，其原因是两次给药间隔时间太短，故立即进行调整，避免了严重不良后果。

2 临床诊断的辅助手段
在治疗过程中，有时病人症状增多，是病情加重还是药物中毒需诊断清楚，否则带来严重的效果。
病例：某癫痫病人．连续服用苯妥英钠，发作仍不能控制，出现共济失调、醉汉状步态、双手有意向性震颤、视力模糊、语言不清、牙龈增生明显等诸多症状，此时是继续服用苯妥英钠还是苯妥英钠中毒，需迅速作出决择。

经采血用TDx荧光偏振免疫分析监测．患者苯妥英钠血药浓度>40mg/L．正常治疗范围应为10～20mg/L，故患者确系苯妥英钠中毒。
于是停服苯妥英钠，后症状缓解，3d后测定血药浓度6.4mg/L，未再发生癫痫。这说明在用药过程中进行监测是非常必要的。

3 药物急性过量中毒的诊断
TDM能及时准确对中毒物进行定性与定量监测，有针对性地采取救治措施，提高救治的成功率。

病例报道：某医院有一患者吞服大量安眠药．但具体药名不详，患者意识不清，听诊两肺无呼吸音，双瞳放大，立即采取救治措施，入院时即采血用HPLC法以多种安眠药为外标进行定性定量分析，速可眠呈阳性反应，血药浓度高达34mg／L，进行血透析，再次采取血进行HPLC监测，速可眠血浓下降至11.5mg/L．患者自主呼吸恢复，次日神志恢复，经支持疗法，四日后痊愈出院。

临床给药方案设计
一 、 给药方案（dosage regiman)的定义：
为达到合理用药而为治疗提供药物剂量和给药间隔的一种计划表。
临床最佳给药方案
二 、基本要求：保证血药浓度在治疗窗（MEC~MTC）之内。

三 、设计给药方案应考虑的因素
1 药物的药效学性质；
2 药物的药动学性质；
3 患者的生理及病理因素；
4 其它：如合并用药，病人依从性，某些外源性物质（如烟，酒）等。

四 、给药方案制定的一般步骤
1 确定期望的血药浓度
（1）查阅文献： MEC ，MTC
（2）临床观察最佳疗效值：Ceff
2 确定必要的参数
（1）文献参数
（2）个体参数
3 确定模型；尽可能简化
4 计算
（1）给药间隔
（2）给药剂量
第二节 治疗药物监测与个体化给药

一、血药浓度与药理作用
（一）大多数药物的血药浓度可以作为反映药效的—个客观指标。
如地高辛其有效血药浓度0.8~1．7ng/ml，超过1．7ng／ml时则可出现心率失常的毒性反应，安全范围比较窄。

例如：保泰松在兔与人的抗炎作用中，有效剂量各为300mg/kg及5～10mg/kg,相差达几十倍，但有效血药浓度都在100～150ug/ml之间。

又如：苯妥英钠在大部分患者抗惊厥和抗心率失常的有效血药浓度在10～20ug/ml之间，随着血药浓度的升高，毒性反应增大；在血药浓度达20～30 ug/ml时出现眼球震颤；达30～40ug/ml时出现运动失调；超过40ug/ml即可出现精神异常。

水杨酸在不同的的血药浓度下，可表现出不同的药理作用。当血药浓度为
50 ～100ug/ml 镇痛作用
＞250ug/ml 抗风湿作用
350～400ug/ml 抗炎作用

（二） 影响血药浓度的因素
1 生理因素(Physiological Factors)
（1）年龄(age)
（2）性别(male or female)
（3）种族(民族)；
（4）肥胖(fat)；
（5）遗传(heritage)：机体的血浆蛋白水平及药物代谢酶的差异等。

2 病理因素(Pathological Factors)
肝功能损害(hepatic injury)
肾功能损害(renal injury)
心脏疾患(heart disease)
胃肠疾患(gastric disease)

3 药物因素(Drug Factors)
制剂因素(preparation factor)
药物相互作用(drug interaction)
影响的结果(The Result）
不同病人接受相同的常规剂量后，有的病人达不到疗效，也有的病人已出现了毒性反应（即产生了个体差异）。
长期以来医生们一直希望能实现给药方案个体化，这一愿望可以通过TDM帮助实现。TDM越来越多的改变着按常规剂量给药的传统做法。

二、治疗药物监测（Therapeutic Drug Monitoring，TDM)的基本理论
（一）TDM的定义 ：TDM是以药动学和药效学基础理论为指导，借助先进的分析技术与电子计算机手段，通过测定患者的血液或其它体液中的药物浓度，探讨临床用药过程中人体对药物的体内过程的影响。
（二）TDM的核心：给药方案个体化。
（三）TDM的目的：提高疗效及避免发生毒副反应，达到最佳治疗效果。

（四） TDM的两个重要组成部分：
1 临床药理学：理论基础
2 血药浓度分析技术：建立准确，精密，灵敏的血药浓度或其他体液浓度的测定方法， 这是治疗药物监测的前提。

常用的方法有
(1) 高效液相色谱法（ HPLC法）：
优点：
可测定大部分药品， 且干扰小，还可测定代谢物。
在新药研究中又不需要免疫试剂盒，价格相对便宜。
缺点：

(2) 荧光偏振免疫法(FPLA）：有专用设备即TDX快速血药浓度测定仪。
TDx的优缺点：
快速方便
微量准确
费用昂贵，使用受限
(3) 酶免疫(EMIA)法等。
其中以高效液相色增法与荧光偏振免疫法为常用。
总结 进行TDM的必要条件
1 血药浓度与药效关系密切的药物；（平行关系）
2 有效治疗浓度范围已经确定的药物。
3 TDM实验室的建立；
4 专业人员；
三、 需进行TDM的药物
1 治疗指数低、毒性反应强的药物；
2 具有非线性动力学特性的药物；
3 药物的毒性反应与疾病的症状难以区分的药物；
4 用于防治—些慢性疾病发作的药物。
5 个体差异大，具有遗传种族差异的药物。
6 有效血药浓度随治疗目的不同的药物。

4 确定合并用药的原则；
5 医疗事故的鉴定依据。

四 、 哪些情况下需要进行TDM
1．治疗如果失败会带来严重后果时；
2．病人的肝肾功能损伤时；
3．在个别情况下确定病人是否按医嘱服药；
4．提供治疗上的医学法律依据。
5. 合并用药。

五、 TDM在给药方案个体化中的应用
Page 291 1~9

六、 TDM的意义
1 指导临床安全有效用药
下表列出6例患者庆大霉素血药浓度监测结果，测定方法是用TDX仪，6份血样同次操作。
Cmax是在给药后1小时测定，而Cmin是下次给药前测定，结果如下：
表 六例患者庆大霉素血药浓度监测结果

庆大霉素有效血药浓度为11~8mg/L，要求Cmax<12mg/L，Cmin〈2mg/L。
第1例系停药后1天测得，故未能检出，第六例Cmax为6.5mg/L，但Cmin却高达4.8mg/L,这将会带来严重毒副反应，其原因是两次给药间隔时间太短，故立即进行调整，避免了严重不良后果。

2 临床诊断的辅助手段
在治疗过程中，有时病人症状增多，是病情加重还是药物中毒需诊断清楚，否则带来严重的效果。
病例：某癫痫病人．连续服用苯妥英钠，发作仍不能控制，出现共济失调、醉汉状步态、双手有意向性震颤、视力模糊、语言不清、牙龈增生明显等诸多症状，此时是继续服用苯妥英钠还是苯妥英钠中毒，需迅速作出决择。

经采血用TDx荧光偏振免疫分析监测．患者苯妥英钠血药浓度>40mg/L．正常治疗范围应为10～20mg/L，故患者确系苯妥英钠中毒。
于是停服苯妥英钠，后症状缓解，3d后测定血药浓度6.4mg/L，未再发生癫痫。这说明在用药过程中进行监测是非常必要的。

3 药物急性过量中毒的诊断
TDM能及时准确对中毒物进行定性与定量监测，有针对性地采取救治措施，提高救治的成功率。

病例报道：某医院有一患者吞服大量安眠药．但具体药名不详，患者意识不清，听诊两肺无呼吸音，双瞳放大，立即采取救治措施，入院时即采血用HPLC法以多种安眠药为外标进行定性定量分析，速可眠呈阳性反应，血药浓度高达34mg／L，进行血透析，再次采取血进行HPLC监测，速可眠血浓下降至11.5mg/L．患者自主呼吸恢复，次日神志恢复，经支持疗法，四日后痊愈出院。

❷ 体内药物分析的样品处理

体内样品的预处理方法的选择需要综合考虑多种因素，包括体内样品的种类、被测药物的性质和浓度、以及所采用的测定方法等三方面。
如血浆或血清需除蛋白，使药物从蛋白结合物中释出；尿液样品则常采用酸或酶水解使药物从缀合物中释出；唾液样品主要采用离心去除黏蛋白沉淀。
被测定药物的结构、性质、存在形式与浓度范围等，均直接影响到样品前处理方法的选择与应用。例如，药物的酸碱性（pKa）与溶解性影响到药物的萃取分离条件的选择，药物的极性、稳定性、官能团性质和光谱特性影响到其色谱测定条件的优化选择。不同药物在样品中的浓度相差悬殊，浓度大的样品对前处理要求稍低，浓度越低则样品前处理要求越高。
体内样品前处理的方法以及分离纯化的程度，均取决于测定要求和所采用的测定方法。测定方法的耐受污染程度和抗干扰能力越强、专属性越好、灵敏度越高，则对前处理的要求越低。通常，免疫测定法由于具有较高的灵敏度和抗干扰能力，体内样品只需经离心分离即可直接用于测定。而高效液相色谱和色谱-质谱联用等方法，为防止蛋白质等在色谱柱上沉积、内源性干扰、或基质效应影响，色谱分析前均需对体内样品进行去除蛋白、溶剂萃取、甚至制备衍生物等前处理。
1.去除蛋白质法
在测定血样及组织匀浆等样品中的药物时，首先应去除蛋白质。去除蛋白质既可使蛋白结合型的药物释放出来以便测定药物的总浓度，又可避免进一步的溶剂萃取过程中乳化的形成，并可消除内源性干扰，同时保护仪器性能（如保护HPLC柱不被蛋白污染），延长使用寿命。去除蛋白质常用的方法包括蛋白沉淀法和蛋白分解法。
2.缀合物水解法
药物在体内经二相代谢可以形成葡糖醛酸苷或硫酸酯缀合物，并经尿液或胆汁排泄。为了准确测定体内样品中药物的含量，首先需将缀合物水解释放出缀合的药物或其代谢物后，再进行进一步的处理测定。常用的缀合物水解方法包括酸水解和酶水解。
酸水解通常使用无机酸，如盐酸或磷酸溶液等。酸的浓度、水解时间和温度等条件，应根据具体药物进行优化确定。酸水解的优点是简便、快速，但是专属性较差，并需注意避免药物的进-步降解。对于遇酸及受热不稳定的药物，可采用酶水解法。
酶水解法常用葡糖醛酸苷酶或硫酸酯酶，或二者的混合物。酶解时应当注意控制反应的pH、酶试剂用量、孵育温度、酶解时间，并在厌氧条件下进行。尿液样本进行酶解时，需要首先隐蔽会抑制酶活力的阳离子。
虽然酶水解法存在水解时间长、酶试剂带人的黏液蛋白可能导致乳化及色谱柱污染等缺点，但酶水解法具有较高的选择性，很少使被测药物或共存物发生降解，所以常被优先选用。
3.分离纯化与浓集法
对于浓度较高的样品，或检测方法具有足够灵敏度时，体内样品在经去除蛋白质或缀合物水解等前处理步骤后即可直接用于测定。但当药物浓度较低或分析方法的特异性或灵敏度不够高时，体内样品需进行分离、纯化与浓集处理，或在去除蛋白质或缀合物水解的基础上进一步进行处理。
萃取法是应用最多的分离、纯化方法。萃取的目的是为了从大量共存的内源性物质中分离出所需要的微量组分一药物及其代谢物，并通过溶剂的蒸发使样品得到浓集，残留物采用适宜的溶剂复溶后再进行分析测定。萃取法包括液-液萃取法和液-固萃取法。
4.化学衍生化法
治疗药物监测的体内样品色谱分析时，可根据待测物的化学结构和检测方法的要求，通过化学衍生化方法，特异性地引入功能基团后再进行分析。通常对药物分子中含有活泼H的极性基团，如含-COOH、-0H、-NH2、-NH-和-SH等，进行化学衍生化。化学衍生化的目的包括：改变待测药物的色谱行为；增强药物的稳定性；改善（手性拆分）分离能力；提高检测灵敏度等。
GC分析中常对待测物进行硅烷化（silylation）、酰化（acylation）、烷基化（alkylation）或酯化（esterification）等。硅烷化应用最广泛。硅烷化试剂有：三甲基氯硅烷（TMCS）、双-三甲基硅烷乙酰胺（BSA）、双-三甲基硅烷三氟乙酰胺（BSTFA）、三甲基硅烷咪唑（TMTS）等。酰化试剂有：乙酸酐、丙酸酐、五氟苯甲酸酐等。烷基化及酯化试剂有：五氟碘乙烷、重氮甲烷、对溴苄基溴、三氟化硼-甲醇等。
化学衍生化HPLC分析包括柱前和柱后衍生化两种方法。柱前衍生化分析中，衍生化胺、氨基酸和氨基醇类化合物的试剂有：丹酰氯、荧光胺、9-芴甲氧羰酰氯、邻苯二醛等；衍生化羰基化合物的试剂有：2，4-二硝基苯肼、丹酰肼等；衍生化羧酸常用的试剂为2，4'-二溴苯乙酮；衍生化醇类化合物常用的试剂为3，5-二硝基苯甲酰氯、五氟苯甲酰氯等。
由于柱前衍生化法是在分离前使药物与衍生化试剂反应。故与药物具有相同官能团的干扰物质也同样会生成衍生物，并有可能妨碍药物的检测。如果干扰物质含量高时，甚至会影响待测成分的衍生化效率。因此，应尽可能将样品进行分离纯化后再衍生化。
柱后衍生化是药物经色谱分离后在流出液中进行衍生化，以形成对检测器具有高灵敏度响应的衍生物，从而提高检测灵敏度。如氨基酸分析仪中的柱后茚三酮衍生化。
具有光学异构体的药物，由于R（-）与S（+）构型的不同，使之具有不同的药效和药动学特性。因此，异构体的分离检测十分重要。光学异构体的分离可采用不对称试剂衍生化，使其生成非对映异构体衍生物，再进行色谱分离测定。常用的不对称衍生化试剂有：（-）-1-（9-芴基）乙基氧甲酰氯、（+）-樟脑磺酰氯、2，3，4，6-四-O-苯甲酰-β-D-葡萄吡喃糖基异硫氰酸酯、（R）-（+）-1-（1-萘基）乙胺等。