114年:藥學三(第2次)

承上題【某靜脈輸注藥品在一病人體內動態遵循線性一室模式且完全由肝臟排除,其 total blood clearance 為80L/hr,分布體積為 200 L,且血中蛋白質結合率為 90%,臨床建議之療效藥品血中濃度為 15 mg/L,亦即未結合藥品血中濃度為 1.5 mg/L 。當藥品之血中蛋白質結合率變為 80%時,若欲維持相同之未結合藥品血中濃度,則輸注速率( mg/hr)何者最適當?】,血中蛋白質結合率仍為 90%,當肝中酵素受到誘導使藥品之固有清除率( intrinsic clearance )增加2倍時,若欲維持相同之未結合藥品血中濃度,則下列輸注速率( mg/hr)何者最適當?

A150
B300
C600
D1,200

詳細解析

本題觀念:

本題主要測驗 肝排除藥物 (Hepatic Elimination) 的藥物動力學觀念,特別是區分 高萃取率藥品 (High Extraction Ratio Drugs)低萃取率藥品 (Low Extraction Ratio Drugs) 在生理參數改變時(如酵素誘導、血中蛋白結合率改變)對清除率及給藥速率的影響。

選項分析

1. 判斷藥物之萃取率 (Extraction Ratio, E):

  • 已知該藥物完全由肝臟排除,其 Total blood clearance (CltotalCl_{total}) 為 80 L/hr80 \text{ L/hr}
  • 一般成人的肝臟血流量 (QHQ_H) 約為 1.351.5 L/min1.35 \sim 1.5 \text{ L/min},即約 8190 L/hr81 \sim 90 \text{ L/hr}
  • 肝臟清除率公式:ClH=QH×ECl_H = Q_H \times E
  • Cltotal=80 L/hrCl_{total} = 80 \text{ L/hr} 極接近肝臟血流量 (QHQ_H),可推斷此藥物之肝萃取率 (EE) 接近 1.0 (或至少 >0.8>0.8),屬於 高萃取率藥品 (High Extraction Ratio Drug)
  • 對於高萃取率藥品,其清除率主要受限於血流量 (Flow-limited),即 ClHQHCl_H \approx Q_H

2. 分析酵素誘導 (Enzyme Induction) 的影響:

  • 題目情境:血中蛋白質結合率回復為 90% (即 fu=0.1f_u = 0.1),但肝中酵素受到誘導,使 固有清除率 (ClintCl_{int}) 增加 2 倍
  • 對於 高萃取率藥品 (靜脈輸注),清除率的近似公式為: CltotalQHCl_{total} \approx Q_H
  • 由於清除率受限於肝臟血流量 (QHQ_H),即使肝臟酵素活性 (ClintCl_{int}) 大幅增加(酵素誘導),肝臟能清除的藥物量仍受限於有多少血液流經肝臟。因此,ClintCl_{int} 的增加對 CltotalCl_{total} 的影響極微,可視為 CltotalCl_{total} 幾乎不變,仍維持約 80 L/hr80 \text{ L/hr}

3. 計算最適當之輸注速率 (Infusion Rate, R0R_0):

  • 目標:維持相同的 未結合藥品血中濃度 (Cu,ssC_{u,ss})1.5 mg/L1.5 \text{ mg/L}
  • 已知血中蛋白質結合率為 90%,即未結合分率 fu=0.1f_u = 0.1
  • 目標總血中濃度 (CssC_{ss}) 計算: Css=Cu,ssfu=1.5 mg/L0.1=15 mg/LC_{ss} = \frac{C_{u,ss}}{f_u} = \frac{1.5 \text{ mg/L}}{0.1} = 15 \text{ mg/L}
  • 輸注速率公式: R0=Css×CltotalR_0 = C_{ss} \times Cl_{total}
  • 代入數值: R0=15 mg/L×80 L/hr=1,200 mg/hrR_0 = 15 \text{ mg/L} \times 80 \text{ L/hr} = 1,200 \text{ mg/hr}
  • 由於 CltotalCl_{total} 在高萃取率藥物中受 ClintCl_{int} 影響極小,故速率應維持不變。

選項檢視:

  • (A) 150:錯誤。
  • (B) 300:錯誤。
  • (C) 600:這是前一題(當結合率變為 80% 時)的可能答案,但不符合本題情境。
  • (D) 1,200:正確。計算結果吻合。

答案解析

本題藥物之清除率 (80 L/hr80 \text{ L/hr}) 接近肝血流量,屬於 高萃取率藥品 (High Extraction Ratio Drug)。對於此類藥品進行靜脈輸注時,其總清除率 (ClCl) 近似於肝血流量 (QHQ_H),且對固有清除率 (ClintCl_{int}) 的改變 不敏感 (Insensitive)

當肝酵素受到誘導使 ClintCl_{int} 增加時,由於 ClCl 仍受限於血流量 (QHQ_H),因此 ClCl 幾乎維持不變 (約 80 L/hr80 \text{ L/hr})。 題目要求維持未結合濃度 1.5 mg/L1.5 \text{ mg/L} (在 fu=0.1f_u=0.1 下,對應總濃度 15 mg/L15 \text{ mg/L})。 所需輸注速率 R0=Css×Cl=15×80=1,200 mg/hrR_0 = C_{ss} \times Cl = 15 \times 80 = 1,200 \text{ mg/hr}

故最適當的輸注速率為 1,200 mg/hr

核心知識點

考生應熟記 肝排除藥物 (Hepatic Elimination) 的分類與參數影響:

  1. 高萃取率藥品 (High E > 0.7)

    • 限制因子:血流量 (Flow-limited)。
    • 清除率 (ClHCl_H)QH\approx Q_H (肝血流量)。
    • 影響因素ClHCl_H 會隨 QHQ_H 改變;對 fuf_u (蛋白結合率) 及 ClintCl_{int} (酵素活性) 改變 不敏感
    • 口服生體可用率 (FF):受 fuf_uClintCl_{int} 影響顯著 (F=1EHF = \frac{1}{E_H})。
  2. 低萃取率藥品 (Low E < 0.3)

    • 限制因子:酵素能力 (Capacity-limited)。
    • 清除率 (ClHCl_H)fu×Clint\approx f_u \times Cl_{int}
    • 影響因素ClHCl_H 會隨 fuf_uClintCl_{int} (酵素誘導/抑制) 等比例改變;對 QHQ_H 改變 不敏感

口訣記憶:

  • High E (IV):看血流 (QQ)。酵素動、蛋白動,Cl 都不動。
  • Low E (IV):看能力 (fu,Clintf_u, Cl_{int})。酵素動、蛋白動,Cl 跟著動。

參考資料

  1. Shargel, L., & Yu, A. B. C. (2016). Applied Biopharmaceutics & Pharmacokinetics, 7th Edition. Chapter 11: Hepatic Elimination of Drugs.
  2. 114年第1次專技高考藥師考試試題 (2025). 藥劑學與生物藥劑學, 題號 72-73 (題組).