藥品以口服方式給與後，若遵循一室式藥動模式，且吸收與排除皆為 first-order，下列何種情況代表體內藥品是在濃度經時變化曲線的排除相？

本題觀念：

本題考查一室模式口服給藥 (One-compartment model, extravascular administration) 的藥物動力學曲線特性，特別是關於排除相 (Elimination phase) 的嚴格定義與動力學條件。

在口服給藥的血中濃度-時間曲線 (Cp-t curve) 中，體內藥量變化取決於吸收速率 ($Rate_{abs}$) 與排除速率 ($Rate_{el}$) 的淨平衡： $\frac{dX}{dt} = Rate_{abs} - Rate_{el}$

選項分析

• A. 當藥品的吸收速率趨近於零 (正確答案)

  • 定義：在藥動學中，「排除相」 (Elimination phase) 或稱「終末相」 (Terminal phase)，是指藥物吸收過程已經基本完成，藥物進入體內的速率遠小於排除速率，甚至可視為零 ($Rate_{abs} \approx 0$) 的階段。
  • 數學意義：根據 Bateman equation，$C_p = \frac{k_a F D}{V(k_a - k)}(e^{-kt} - e^{-k_a t})$。當時間 $t$ 足夠大時，$e^{-k_a t}$ 趨近於 0 (假設 $k_a > k$)，此時公式簡化為 $C_p \approx A \cdot e^{-kt}$。這表示此時曲線的下降完全由排除速率常數 ($k$) 決定，在半對數圖 (Semi-log plot) 上呈現直線。此階段成立的前提正是「吸收已結束」，即吸收速率趨近於零。

• B. 當藥品的吸收速率＞排除速率

  • 這是吸收相 (Absorption phase) 的特徵。在此階段，藥物進入體內的速率大於離開體內的速率，導致血中濃度持續上升，直到達到最高濃度 ($C_{max}$)。

• C. 當藥品的吸收速率＝排除速率

  • 這是最高血中濃度 ($C_{max}$) 或 峰值時間 ($t_{max}$) 的特徵。在此瞬間，進入與離開的速率相等，血中濃度達到頂點，淨變化率為零 ($\frac{dC}{dt} = 0$)。

• D. 當藥品的吸收速率＜排除速率

  • 這是藥物濃度下降階段 (Post-absorption phase) 的廣義特徵。只要過了 $t_{max}$，排除速率就會大於吸收速率。
  • 為什麼不選 D？ 雖然在排除相時確實 $Rate_{abs} < Rate_{el}$，但 D 選項涵蓋了剛過 $t_{max}$ 的混合階段 (Mixed phase)。在剛過最高點時，雖然濃度開始下降，但吸收可能仍在顯著進行中，此時曲線在半對數圖上尚未呈現直線，無法用來計算排除常數 $k$。嚴格定義的「排除相」是用於求算 $k$ 值的階段，必須滿足「吸收對濃度的影響可忽略」這一條件，即 $Rate_{abs} \approx 0$。因此 A 是比 D 更精確且符合藥動學定義的描述。

答案解析

正確答案為 (A)。

在藥物動力學分析 (如由殘數法 Method of Residuals 求算參數) 中，「排除相」特指曲線末端呈現線性下降的部分。此部分的動力學特性是吸收過程已結束，體內藥量的變化僅受排除作用控制。若僅是吸收速率小於排除速率 (選項 D)，可能仍處於吸收尚未完全停止的過渡期，無法單純代表排除相的動力學特徵。唯有當吸收速率趨近於零，血中濃度變化才完全反映排除速率常數 ($k$)。

核心知識點

考生應掌握以下口服吸收曲線的速率關係：

1. 吸收相 (Before $t_{max}$)：$\frac{dX}{dt} > 0 \Rightarrow$ 吸收速率 > 排除速率。
2. 峰值 ($t_{max}$)：$\frac{dX}{dt} = 0 \Rightarrow$ 吸收速率 = 排除速率。
3. 排除相 (Terminal Phase, $t \gg t_{max}$)：吸收已完成 $\Rightarrow$ 吸收速率 $\approx$ 0 (此時排除速率當然 > 0，故也滿足 D，但 A 是定義該相位的根本原因)。
4. 殘數法 (Feathering/Method of Residuals)：利用排除相求算 $k$ 的前提就是假設此時 $Rate_{abs} \to 0$。

參考資料

1. Shargel, L., & Yu, A. B. C. Applied Biopharmaceutics & Pharmacokinetics. Chapter: Pharmacokinetics of Oral Absorption. McGraw Hill. (指出在排除相時，吸收速率趨近於零，$dD_{GI}/dt = 0$)
2. JoVE. One-Compartment Open Model for Extravascular Administration. ("Upon complete drug absorption, its rate becomes zero, defining the elimination phase.")