Excel软件在磺胺嘧啶钠药动学参数测定实验中的应用
2015-04-07安英徐博任旷王艳春
安英 徐博 任旷 王艳春
(吉林医药学院基础医学院,吉林 长春 132013)
Excel软件在磺胺嘧啶钠药动学参数测定实验中的应用
安英 徐博 任旷 王艳春
(吉林医药学院基础医学院,吉林 长春 132013)
药动学参数测定实验在医学机能学实验教学中已开展数年,以往自行制图并采用计算器计算,方法较为复杂。使用Excel软件计算磺胺嘧啶钠药动学参数,制图简便并且计算效率有很大提高,但目前尚无明确、统一及具体的使用和计算方法。本文以磺胺嘧啶钠药动学参数测定实验为例,详细介绍Excel软件在药动学参数测定实验中的使用和计算方法,为实验教学提供参考和帮助。
磺胺嘧啶钠;药动学;实验教学
医学机能学实验课程中已经开展的药动学参数测定实验,常需要对实验测得的血药浓度数据进行计算,得到药物在体内的半衰期、表观分布容积、清除率等药动学参数。利用经典残差法原理求解一次静脉给药后药动学方程,以血药浓度对数对时间做线性回归,依次求出药动学参数[1]。现以磺胺嘧啶钠为例,介绍Excel软件在药动学参数计算中的使用方法。
1 磺胺嘧啶钠药动学参数计算
实验通过给予家兔一定浓度的磺胺嘧啶钠,在不同的时间点测定血药浓度,通过计算得到药物在家兔体内的总经时方程,并通过公式计算得到各药动学参数。其中C0是指初始血药浓度;K21是指药物从周边室向中央室的转运速率常数;K10是指药物从中央室消除的速率常数;K12是指药物从中央室向周边室的转运速率常数;Vc是指中央室的表观分布容积;T1/2α是指分布相的半衰期;T1/2β是指消除相的半衰期,临床上用 T1/2β来确定给药间隔时间;CL是指清除率,是机体在单位时间内清除药物的血浆容积,也就是单位时间内有多少毫升血浆中所含药物被机体清除;AUC是指曲线下面积,反映药物进入体循环的相对量;Vd是指表观分布容积,当药物在体内分布达到动态平衡时体内药量与血药浓度的比值,反映药物在体内分布情况。
例如耳缘静脉一次性注射20%磺胺嘧啶钠1 mL/kg,测得注射后各时间点的磺胺嘧啶钠血药浓度数据(见表1)。打开Excel工作表,将数据输入 Excel表格中,A1输入 t(min),A2输入C(μg/mL),B1:I1输入不同时间点,B2:I2输入不同时间点对应磺胺嘧啶钠血药浓度(见图1)。
1.1 散点图制作
以各时间点的磺胺嘧啶钠血药浓度为纵坐标,时间为横坐标作散点图[2]。Excel软件中,点击菜单“插入”,选择“图表”,从中选择“XY散点图”,子图表类型中选择“散点图”,点击下一步,选择“数据区域”数据,点击完成(见图1)。此时得到时间为横坐标,浓度为纵坐标药-时曲线。鼠标点击数据(Y)值(纵坐标),右键点击选择“坐标轴格式”,选择刻度中的“对数刻度”,得到时间为横坐标浓度对数为纵坐标药-时曲线(见图2)。
表1 各时间磺胺嘧啶钠血药浓度结果
从图2中选出15 min时间点作为拐点(分布相和消除相分界点)。从拐点开始计算,后5个时间点(包括拐点),主要反映药物的消除过程;拐点前几个时间点(包括拐点)主要反映药物的分布过程。从图2中可以判定磺胺嘧啶钠是符合二室模型的特征性曲线(双指数曲线)。
1.2 残差法计算血药浓度方程
先利用直线回归法计算消除相方程,并算出外推线上相应时间点的浓度(外推浓度),并以分布相实测浓度值减去外推浓度值,即可得到残数浓度(Cr),再利用直线回归法求出回归方程。
图1 散点图的制作
1.2.1 消除相方程计算B值和β值以消除相各时间点为横坐标,对应磺胺嘧啶钠血药浓度对数值为纵坐标,做XY散点图,右键点击时间点选择“趋势线格式”,类型选择“线性”,选项勾选显示“公式”及显示“R平方值”(见图3)。得到直线方程(见图4)。
图2 药-时曲线
图3 时间为横坐标、浓度对数值为纵坐标散点图
图4 时间为横坐标、浓度对数值为纵坐标做线性回归
y=-0.008 4 x+ 2.554 4,
R2=0.993 3。相关系数 R2为0.993 3,说明在该测量范围内,时间与浓度对数值呈良好的线性关系。从方程得到直线的截距a为2.554 4,斜率b为-0.008 4,进而求出B值和β值(B=10a,β= -2.303×b)。
1.2.2 分布相方程计算A值和α值先根据消除相方程,计算出分布相各时间点外推浓度对数值,然后计算得出各时间点的外推浓度值。以实际测得的分布相各时间点血药浓度值减去相应的外推血药浓度值,计算出各时间点Cr,进一步计算出Cr的对数值(见表2)。以Cr对数值为纵坐标,分布相各时间点为横坐标,作XY散点图(见图5),得出方程(y=-0.164 8x+ 2.912 4)及相关系数(R2= 0.999 9),得到截距a值(2.912 4)和斜率b值(-0.164 8),再计算出 A值和α值(A= 10a,α= -2.303×b)。
表2 样品管浓度结果
图5 时间为横坐标、残数浓度对数为纵坐标做线性回归
根据磺胺嘧啶钠血药浓度方程
得到磺胺嘧啶钠在体内总经时方程:
1.3 参数计算
依据药动学公式计算磺胺嘧啶钠药动学各参数 C0、K21、K10、K12、Vc、T1/2α、T1/2β、CL、AUC、Vd。
2 结语
Excel软件操作简单,使用方便,数据分析工作直观,特别适合绘制曲线、计算检测数据等,在药动学方程和参数计算分析中,可使用Excel软件描绘药-时曲线,求出方程及相关系数,使得绘图和公式计算更为便利。但由于对Excel软件使用不熟悉,尤其对其在药动学公式和参数计算方面使用不熟悉,使得很多教师因无法掌握具体方法而放弃使用。因此有必要对Excel软件在药动学参数实验中的应用方法进行详细介绍,使得其能在药动学参数的实验教学中得到更广泛的推广和使用。
[1] 张继稳,裴小兵.残数法计算单室模型药物血管外多剂量给药的吸收和清除动力学参数[J].安徽医科大学学报,2004,39(1):34.
[2] 屠婕红.用Excel绘制标准曲线[J].数理医药学杂志,2004,17(4):367-368.
[3] 张新睿,郭凤伟,周晓燕,等.Excel在药学数据分析工作中的应用[J].现代生物医学进展,2013,13(3):536-540.
◆医药快讯◆
降糖药 Lixisenatide临床试验达首要复合终末指标
法国赛诺菲(Sanofi)公司于2015年6月6日宣布,其药物Lixisenatide(参考译名:利西拉来,商品名:Lyxumia)的一项临床试验(GetGoal Duo-2)达所有首要复合终末指标,该结果已于第75届美国糖尿病学会(ADA)科学年会上发布。
Lixisenatide为饮食胰高血糖素样肽-1(GLP-1)受体激动药,用于治疗2型糖尿病。GLP-1为自然产生的肽激素,进食数分钟内释放,可抑制胰α细胞分泌胰高血糖素并刺激胰β细胞分泌血糖依赖性胰岛素。
本项试验为随机、非盲试验,试验时长26周,试验旨在对比基础胰岛素疗法中加入 Lixisenatide、主餐时使用速效胰岛素方式(basal-plus)、三餐时分次注射速效胰岛素方式(basal-bolus)的作用。受试者为基础胰岛素控制不良的2型糖尿病患者。受试者随机分入Lixisenatide组(Lixisenatide+甘精胰岛素+/二甲双胍)、basal-plus组(1日1次谷赖胰岛素+/二甲双胍)或basal-bolus组(1日3次谷赖胰岛素+/二甲双胍)。试验的首要复合终末指标为糖化血红蛋白(HbA1c)和体质量变化。
试验结果显示,与basal-plus组相比,Lixisenatide组HbA1c平均差异为-0.05%,与basal-bolus组相比,平均差异为0.21%。Lixisenatide组在减少血糖上与basal-plus组、basal-bolus组相比非劣效,且在体质量变化上疗效优于basal-plus组,具有统计学意义。另外,Lixisenatide组低血糖发生率数值上低于basal-plus组,显著低于basal-bolus组。
试验中,Lixisenatide组恶心发生率更高,同时还有呕吐、腹泻的报道。
(来源:http://www.drugs.com)
Excel Software Application in the Experiment for Determination of Pharmacokinetic Parameters of Sulfadiazine Sodium
An Ying,Xu Bo,Ren Kuang,Wang Yanchun(School of Basic Medical Sciences of Jilin Medical College,Jilin Changchun 132013,China)
The experiments for determination of pharmacokinetic parameters have been performed in the experimental teaching of a medical function for several years.In the past drafting was made by oneself and calculated by computers therefore the process was complicated.When Excel software was used to calculate the pharmacokinetic parameters of sulfadiazine sodium,the drawing became simple and the computational efficiency was greatly improved.However up to now no definite and unified application and calculation methods were available.In this article,based on the experiment for determination of pharmacokinetic parameters of sulfadiazine sodium,a detail introduction of application and way of calculation using Excel software was made in the experimentfordetermination ofpharmacokinetic parameters, which provided a reference and help forthe experimental teaching.
Sulfadiazine Sodium;Pharmacokinetics;Experimental Teaching
10.3969/j.issn.1672-5433.2015.08.014
2015-04-22)
吉林省教育科学“十二五”规划基金资助项目(基金编号:GH13279)
安英,女,硕士,讲师。研究方向:心血管药理学。
王艳春,女,博士,教授。研究方向:心血管药理学。通讯作者E-mail:329383104@qq.com