114年:藥學三(第2次)

某抗生素藥品之藥動學遵循一室模式且無 flip-flop現象,經口服投與 500 mg後,其血中濃度變化為 Cp=25(e-0.4t-e-1.0t),(Cp:mg/L;t:h),分布體積為 15 L,此藥之 bioavailability 為多少?

A0.85
B0.65
C0.45
D0.25

詳細解析

本題觀念:

本題考查 藥物動力學 (Pharmacokinetics) 中的 口服給藥一室模式 (One-compartment model, oral administration) 及其相關參數計算。

核心概念包括:

  1. Bateman Equation (貝特曼方程式):描述血管外給藥(如口服)後的血中濃度變化。
  2. Flip-flop現象 (翻轉現象):當吸收速率常數 (kak_a) 小於排除速率常數 (kk) 時發生。題目明確指出「無 flip-flop」,表示 ka>kk_a > k
  3. 參數識別:從指數方程式 Cp=A(ektekat)C_p = A(e^{-k t} - e^{-k_a t}) 中識別 kkkak_a 與截距 AA,並利用這些參數計算生體可用率 (FF)。

選項分析

題目給定方程式: Cp=25(e0.4te1.0t)C_p = 25(e^{-0.4t} - e^{-1.0t}) 及參數:

  • 給藥劑量 (DD) = 500 mg
  • 分布體積 (VdV_d) = 15 L
  • 無 flip-flop 現象

步驟 1:識別速率常數 (kkkak_a)

  • 方程式中有兩個指數項:0.4t-0.4t1.0t-1.0t
  • 對應的速率常數分別為 0.4 與 1.0。
  • 在正常動力學(無 flip-flop)下,吸收速率通常快於排除速率,即 ka>kk_a > k
  • 因此,較大的數值為吸收速率常數 (ka=1.0 h1k_a = 1.0 \text{ h}^{-1}),較小的數值為排除速率常數 (k=0.4 h1k = 0.4 \text{ h}^{-1})。

步驟 2:利用截距公式計算 FF 口服一室模式的血中濃度公式為: Cp=FDkaVd(kak)(ektekat)C_p = \frac{F \cdot D \cdot k_a}{V_d (k_a - k)} (e^{-kt} - e^{-k_a t})

對照題目方程式 Cp=25(e0.4te1.0t)C_p = 25(e^{-0.4t} - e^{-1.0t}),可知係數(截距)項為 25。 即: FDkaVd(kak)=25\frac{F \cdot D \cdot k_a}{V_d (k_a - k)} = 25

步驟 3:代入數值求解 將已知數值代入上述等式:

  • D=500D = 500
  • ka=1.0k_a = 1.0
  • k=0.4k = 0.4
  • Vd=15V_d = 15

25=F×500×1.015×(1.00.4)25 = \frac{F \times 500 \times 1.0}{15 \times (1.0 - 0.4)} 25=500F15×0.625 = \frac{500 F}{15 \times 0.6} 25=500F925 = \frac{500 F}{9}

移項求解 FF225=500F225 = 500 F F=225500=45100=0.45F = \frac{225}{500} = \frac{45}{100} = 0.45

選項判斷

  • (A) 0.85:計算錯誤。
  • (B) 0.65:計算錯誤。
  • (C) 0.45:符合上述計算結果,為正確答案。
  • (D) 0.25:計算錯誤。

答案解析

正確答案為 (C) 0.45

本題關鍵在於正確判斷 kkkak_a,並熟練運用口服一室模式的截距公式。由於題目聲明無 flip-flop 現象,故 ka(1.0)>k(0.4)k_a (1.0) > k (0.4)。將此條件代入公式 Intercept=FDkaVd(kak)\text{Intercept} = \frac{F D k_a}{V_d(k_a - k)},即可精確算出 F=0.45F=0.45

核心知識點

考生應熟記以下藥動學公式與觀念,這是國考計算題的常考熱點:

  1. Bateman Equation 標準式Cp=FDkaVd(kak)(ektekat)C_p = \frac{F D k_a}{V_d (k_a - k)} (e^{-kt} - e^{-k_a t})
  2. 速率常數判斷
    • 一般情況 (ka>kk_a > k):末端相(Terminal phase)斜率由 kk 決定(較小的指數絕對值)。
    • Flip-flop (ka<kk_a < k):末端相斜率由 kak_a 決定(較小的指數絕對值),常發生於緩釋劑型或吸收極慢的藥物。
  3. Lag Time (延遲時間):若題目方程式為 Cp=A(ektekat)C_p = A(e^{-kt} - e^{-k_a t})t=0t=0Cp=0C_p=0,表示無 Lag time;若有 Lag time,方程式形式會有所不同(通常含 ttlagt - t_{lag})。
  4. 單位換算:計算時務必注意劑量 (DD)、體積 (VdV_d) 與濃度 (CpC_p) 的單位一致性(本題皆為 mg 與 L,無需換算)。

參考資料

  1. Shargel, L., & Yu, A. B. C. Applied Biopharmaceutics & Pharmacokinetics. 7th ed. Chapter 7: Oral Absorption.
  2. 114年第一次專門職業及技術人員高等考試藥師考試試題 (藥劑學與生物藥劑學).