治疗药物浓度监测

第十八章治疗药物浓度监测 药物是治疗疾病的主要手段之一 任何药物都不会在体内创造一新的生理 生化过程 而是通过调整疾病过程中失调的内源性活性物质量或生理生化过程 杀灭抑制病原体等 达到治疗作用 显然 药物作用靶位浓度不足或过量 势必导致药物治疗的无效或产生新的不良作用 甚可导致药源性疾病的产生 乃至危及生命 因此 如何根据每个病人的具体情况 制定有效而安全的个体化药物治疗方案 长期以来一直是困扰临床医生的一个难题 虽然试图通过按体重 体表面积 不同年龄等方法 计算调整用药剂量 但由于影响药物体内过程的因素众多 具体病人情况千差万别 因此仍未能很好地解决这一问题 本世纪60年代末药代动力学的发展成熟 使人们得以用简练的数学公式表达药物在体内随时间的量变规律 而60年代末和70年代初 相继报告了普鲁卡因胺和地高辛药物效应与血药浓度的关系 形成了以血药浓度为客观依据 调整剂量指导临床用药的设想 治疗药物监测 therapeuticdrugmonitoring TDM 指在药动学理论的指导下 通过测定血液或其他体液中的药物浓度 获取有关药动学参数 指导临床合理用药方案的制定和调整 药物中毒的诊断和治疗 以提高药物的疗效和安全性 近年来 世界卫生组织 WHO 及我国卫生部药物不良反应监测中心的统计资料均显示 因用药不当而致死者远远高于同期死于各种传染病的人数 而用药不当死亡者中 大多是剂量不当所致 可以说随着医疗技术整体水平的提高 在TDM的指导下制定和调整个体化的合理用药方案 是药物治疗学发展的必然趋势 另一方面 也应看到TDM工作的开展 使历来主要为诊断服务的临床化学实验室工作 开辟了积极参与临床药物治疗的广阔新领域 随着科学技术的发展 各种高灵敏度 特异性的检测方法的引入 使仅微量存在的药物检测得以进行 另一方面 越来越多的药物的有效血药浓度范围及中毒浓度也相继确定 以血药浓度为客观依据 运用药代动力学理论指导制定合理用药方案的优越性 日益为广大临床医生接受和采用 从而促进了TDM的发展 目前 TDM在欧美等发达国家 已成为临床化学实验室的主要常规工作之一 国内一些有条件的医院也从80年代起 逐步开展了这一工作 内容安排 1 概述2 治疗药物监测标本及预处理3 药物浓度测定常用技术及评价4 进行药物浓度监测的主要药物5 TDM的临床意义 第一节概述 一 TDM的主要任务是通过灵敏可靠的方法 检测病人血液或其它体液中的药物浓度 获取有关药动学参数 应用药代动力学理论 指导临床合理用药方案的制定和调整 以及药物中毒的诊断和治疗 以保证药物治疗的有效性和安全性 二 血药浓度与药理作用 药物的治疗作用或不良反应 都是通过药物和靶位受体间的相互作用而产生 当药物在体内达到分布平衡后 虽然血液和靶位的药物浓度往往并不相等 但血药浓度与药物效应间存在相关性 故检测相对易采集的血药浓度 替代心 脑 肾等难以取样的靶位药物浓度 药物体内过程与血液中的药物的关系 无论是药物的治疗作用还是不良反应 从本质上说 都是通过药物和靶位上的受体等大分子物质间的相互作用而产生的 这种相互作用符合质量作用定律 因此 药物效应是否出现及其强弱 取决于靶位的药物浓度 血液中的药物在药物体内过程中起着中心枢纽作用 除直接在靶位局部用药外 到达上述脏器的药物均是从血液分布而至 药物在体内达分布平衡时 虽然血液和靶位的药物浓度往往并不相等 但对绝大多数药物 特别是以被动转运方式分布的药物 其血药浓度与靶位药物浓度的比值则是恒定的 换言之 即药物效应与血药浓度间存在着相关性 根据血药浓度与药效的关系 可将血药浓度划分为三个范围 无效范围 治疗范围与中毒范围 血浆药物浓度与药效的关系 治疗范围 中毒范围 无效范围 最大耐受浓度 最小有效浓度 三 治疗药物监测与给药方案个体化 1 需进行血药浓度监测 1 治疗指数低 安全范围窄 毒性反应强的药物 2 个体差异大 3 有其他脏器疾患 4 需长期服用 需进行TDM的药物 2 不必进行血药浓度监测 1 有客观而简便的观察药物作用的指标 2 有效血药浓度范围大 毒性小 3 短期服用 3 给药方案个体化的实施 1 临床病人个体药动学参数的测定临床上个体给药方案的设计与调整 有赖于预知病者的一些药动学参数 为求取这些参数 必须测定血药浓度 2 给药方案设计根据血药浓度 药代动力学公式及动力学参数调整临床用药方式 用量 授药速度等 第三节治疗药物监测标本及预处理一 常用标本及收集 1 血清 浆 在药物的体内过程中 血浆中的药物 血药 起了中央枢纽的作用 可视做药物体内变化的一面镜子 因此有关药动学的资料几乎均是通过对血药的研究获取的 另一方面 绝大多数药物在达到分布平衡后 虽然不是均匀分布 但血药浓度和靶位药物浓度成比例 故也和效应间存在量效依存关系 现已建立了不少药物的治疗血药浓度范围及中毒水平的群体资料 并且血液也易于采集 由于以上原因 血液是TDM工作中最常使用的标本 以血液为TDM标本时 测定血浆或血清中的药物均可 因为药物不和血浆纤维蛋白结合 许多药物的对比研究也证实了血浆和血清中的浓度相等 为避免抗凝剂与药物间可能发生的化学反应及对测定过程的干扰 TDM工作中通常以血清为检测标本 2 唾液优点 无损伤采集 病人乐意接受 唾液药物浓度与血浆中游离药物浓度相关性高 缺点 pH波动较大 约6 2 7 6 唾液分泌量及成分受机体功能状态和多种药物影响 唾液药物浓度与药物效应间关系的资料极少 唾液标本的收集 在自然分泌状态下进行 3 尿液 1 随着尿液生成过程中的浓缩 尿药浓度逐渐升高 大多远远高出血药浓度 因此易于测定2 尿液pH改变对其中的药物解离度的影响所致被动扩散重吸收的变化3 尿液pH随饮食成分 水电解质和酸碱平衡状态的改变而变化 可有较唾液pH更大的波动4 对用作治疗泌尿道感染的药物 及可产生肾小管损害的药物 检测尿药浓度则有其特殊意义 二 取样时间 在药动学理论 公式和参数的指导下 根据进行TDM的目的 按以下原则确定 1 监测 调整用药方案应在达到稳态浓度后再取样 2 急性药物中毒的诊断应立即取样测定3 治疗效果监测根据临床需要确定取样时间 监测抢救效果 三 样品预处理 目的 不破坏待测定成分的前提下 浓缩纯化待测组分 以减少干扰 提高检测灵敏度 特异性 并降低对仪器的污染和损害 预处理 去蛋白 提取和化学衍生物化学反应 1 去蛋白 沉淀离心法优点 最为简便快捷 并且结合提取的要求 选用合适的酸 碱和有机溶剂 与提取同步进行 故最常选用缺点 由于药物和血浆蛋白的结合 大多是通过离子键 氢键等较弱的作用力形成 当使蛋白质变性沉淀时 这种结合也同时被破坏 释放出药物 若需要单独测定游离药物浓度时 不能采用此法 2 提取 为了尽可能选择性地浓缩待测组分 以提高检测的灵敏度 并改善检测方法的特异性 减少干扰 除免疫化学法外 TDM使用的多数检测方法均需进行提取 提取方法有液 液提取和液 固提取两种 液 液提取 原理 由于大多数药物都是有机化合物 并有不少为弱酸 弱碱 它们在pH不同的溶液中 将发生程度不等的解离 因此 应选用对待测物溶解度高 与所用标本不相混溶也不发生乳化的有机溶剂 并根据待测物的酸碱性和pKa 酸化或碱化样本 使待测物尽可能多地以脂溶性高的分子态存在 从而主要分配到有机溶剂中 这类方法由于样本和提取介质均为液相 故称液 液提取 液 固提取又称固相柱提取 是近年发展的一种提取方法 可根据待测物的理化性质选用一合适的常压短色谱柱 TDM中常用疏水性填料柱 待标本 多经去蛋白处理 通过该柱后 以适当强度的溶剂洗脱 选择性收集含待测组分的洗脱液部分 即可达到较理想的提取目的 也可用强度不同的溶剂分次洗脱 仅收集洗脱待测组分 此类提取柱已有数种商品化生产 可供选用 本法虽比液 液提取繁琐 但回收率及提取特异性均高是其优点 化学衍生物化学反应 用光谱法和色谱法检测药物时 可根据待测物的化学结构和检测方法的要求 通过化学衍生化反应 特异性地引入显色 可见光分光法 发光 紫外 荧光 磷光 基团 提高检测的灵敏度和特异性 多数药物或代谢物本身在紫外光区即存在吸收峰 一些药物或代谢物受激发后 本身即可发射荧光 而另外一些药物还可通过特异的显色反应用分光法检测缺点 存在灵敏度低 特异性差的缺点 特别是易受代谢物干扰 优点 光谱法操作简便 所需仪器一般临床实验室都具备 检测成本低 便于推广 对治疗血药浓度水平较高 经适当方法改良光谱法能满足临床需要的药物 现阶段仍不失为一可采用的方法 第四节药物浓度测定常用技术及评价 一 光谱法 原理 多数药物或代谢物本身即存在紫外光区吸收峰 一些药物及代谢物受激发后 亦可发射荧光 一些药物还可通过特异的显色反应用可见光分光法测定 优点 检测成本低 易于推广 缺点 灵敏度低 特异性差 易受光谱学特性相同或相近的代谢物和内源性物质的干扰 应用 用于对血药浓度水平较高 安全范围不是特别狭窄的药物的监测 如阿司匹林 对乙酰氨基酚 氨茶碱 苯妥因钠等 二 色谱法 气相色谱法 gaschromatograph GC 和高效液相色谱法 highperformanceliquidchromatography HPLC 在TDM中得到广泛应用 HPLC和GC相比 不需对检测组分高温气化 一般都不必进行衍生物化学预处理 而且HPLC的固定相 层析柱 种类较多 流动相的组成和比例更是千变万化 二者适当组合 可对绝大多数有机化合物药物进行分离测定 因此 HPLC为TDM的推荐方法 并常用作评估其他方法的参考方法 GC 质谱 MC 和HPLC MC联机检测 更使这类分析方法性能极大提高 三 免疫化学方法 优点 灵敏度高 可达ng甚至pg水平 所需标本量少 一般不需对样品进行预处理 操作简便 已有可供现在临床实验室较普及的多种自动化分析仪使用的各种商品化药物检测试剂盒 存在的主要问题 特异性易受干扰 常出现检测结果假性偏高 TDM使用的免疫学方法 放射免疫法 荧光免疫法 发光免疫法 酶免疫法 免疫磁珠法 免疫比浊法等 四 其他技术 1 毛细管电泳技术 capillaryelectrophoresis CE 分离效率和灵敏度高 几乎不消耗溶剂 并且通过改变缓冲液 检测器及其他电泳条件 应用范围更广 因此 CE近年来在TDM中得到较广泛的应用 2 离子选择性电极已有专供检测锂盐用的锂离子选择性电极及仪器 能在床旁1分钟内即完成测定 血药浓度测定仪器 仪器 美国雅培公司IMX全自动快速免疫分析系统和TDX分析仪 进行药物浓度监测的主要药物一 强心甙类 目前临床使用的强心甙类有毒毛花甙K 去乙酰毛花甙 西地兰 地高辛 洋地黄毒甙等 其中前两者因起效快 消除也快 作用维持时间短 仅有注射剂供急症短期使用 一般不需进行TDM 洋地黄毒甙则因起效慢 消除也慢 一旦中毒很难解救 临床少用 在需长期使用强心甙时 一般均选地高辛 二 抗癫痫药 抗癫痫药是一类通过不同作用机制 控制和预防癫痫发作的药物 由于该类药物大多安全范围窄 又需预防性长期使用 应进行TDM 抗癫痫药包括苯妥因钠 苯巴比妥 扑米酮 卡马西平 乙琥胺 丙戊酸钠等 其中苯妥因钠为癫痫常见的大发作首选药 并且存在非线性动力学消除 三 环孢素A 环孢素A为高脂溶性肽类大分子药物 可通过对免疫应答过程多环节的作用 选择性抑制辅助性T淋巴细胞 TH 的增殖及功能 产生免疫调节作用 用于器官移植后的抗排斥反应 及多种自身免疫性疾病的治疗 该药虽较其他免疫抑制剂毒性作用少 但仍存在肝 肾损害 震颤 高血压等毒性反应 环孢素A的治疗作用 毒