114年:藥學三(第2次)

某藥品以靜脈注射方式給藥,排除半衰期 2.5小時,在給與 600 mg的劑量後,經過幾小時,體內仍有 75 mg的藥品存留?

A2.5
B5.0
C7.5
D10

詳細解析

本題觀念

本題考查的是藥物動力學(Pharmacokinetics)中排除半衰期(Elimination Half-life, t1/2t_{1/2} 的定義與計算應用。

在藥物動力學中,若題目給定一個固定的半衰期數值,通常預設該藥物遵循一級動力學(First-order kinetics) 排除。這意味著藥物在單位時間內排除的「比例」是固定的,而半衰期即為體內藥物量(或濃度)下降至初始值一半所需的時間。

選項分析

我們要找出從初始劑量 600 mg 降至 75 mg 所需的時間。

  • (A) 2.5 小時: 經過 1 個半衰期(2.5 小時),體內藥量會變為:600 mg×50%=300 mg600 \text{ mg} \times 50\% = 300 \text{ mg}。 此數值遠高於目標的 75 mg,故此選項錯誤。

  • (B) 5.0 小時: 經過 2 個半衰期(2.5×2=5.02.5 \times 2 = 5.0 小時),體內藥量會從 300 mg 再減半:300 mg×50%=150 mg300 \text{ mg} \times 50\% = 150 \text{ mg}。 此數值仍高於 75 mg,故此選項錯誤。

  • (C) 7.5 小時: 經過 3 個半衰期(2.5×3=7.52.5 \times 3 = 7.5 小時),體內藥量會從 150 mg 再減半:150 mg×50%=75 mg150 \text{ mg} \times 50\% = 75 \text{ mg}。 此數值符合題目要求的殘留量,故此選項為正確答案。

  • (D) 10 小時: 經過 4 個半衰期(2.5×4=102.5 \times 4 = 10 小時),體內藥量會從 75 mg 再減半:75 mg×50%=37.5 mg75 \text{ mg} \times 50\% = 37.5 \text{ mg}。 此數值低於目標的 75 mg,故此選項錯誤。

答案解析

正確答案:(C)

解題方法一:半衰期推算法(直觀法) 半衰期 (t1/2t_{1/2}) 定義為藥物濃度或總量降低 50% 所需的時間。

  1. 初始劑量 (D0D_0):600 mg
  2. 經過第一個 t1/2t_{1/2} (2.5小時):剩餘量 600/2=300600 / 2 = 300 mg
  3. 經過第二個 t1/2t_{1/2} (總計5.0小時):剩餘量 300/2=150300 / 2 = 150 mg
  4. 經過第三個 t1/2t_{1/2} (總計7.5小時):剩餘量 150/2=75150 / 2 = 75 mg

目標殘留量為 75 mg,恰好經過了 3 個半衰期。 所需時間 = 3×2.5 hr=7.5 hr3 \times 2.5 \text{ hr} = 7.5 \text{ hr}

解題方法二:一級動力學公式法 利用殘留量公式: Dt=D0×(0.5)nD_t = D_0 \times (0.5)^n 其中 DtD_t 為殘留量,D0D_0 為初始劑量,nn 為經過的半衰期次數。

代入數值: 75=600×(0.5)n75 = 600 \times (0.5)^n 75600=(0.5)n\frac{75}{600} = (0.5)^n 0.125=(0.5)n0.125 = (0.5)^n 由於 0.125=18=(12)30.125 = \frac{1}{8} = (\frac{1}{2})^3,可得 n=3n = 3

總時間 t=n×t1/2=3×2.5=7.5t = n \times t_{1/2} = 3 \times 2.5 = 7.5 小時。

核心知識點

考生應熟記以下關於一級排除動力學的重點:

  1. 半衰期定義:藥物濃度下降一半所需時間,對於一級動力學藥物而言,半衰期是常數,不隨劑量或濃度改變。
  2. 殘留量速算表
    • 1 個 t1/2t_{1/2} \rightarrow 剩 50%
    • 2 個 t1/2t_{1/2} \rightarrow 剩 25%
    • 3 個 t1/2t_{1/2} \rightarrow 剩 12.5%
    • 4 個 t1/2t_{1/2} \rightarrow 剩 6.25%
    • 5 個 t1/2t_{1/2} \rightarrow 剩 3.125% (臨床通常視為排除乾淨)
  3. 計算公式
    • 消除速率常數 k=0.693t1/2k = \frac{0.693}{t_{1/2}}
    • 濃度公式 Ct=C0ektC_t = C_0 \cdot e^{-kt}

臨床重要性

了解半衰期對於臨床藥師至關重要,主要應用於:

  • 決定給藥間隔:通常給藥間隔會參考半衰期,以維持有效的血中濃度並避免蓄積毒性。
  • 估算藥物排除時間:如發生藥物過量或需停藥(例如手術前停用抗凝血劑),通常需經歷 4~5 個半衰期才能視為藥物已從體內基本清除(>95% 清除)。
  • 預測穩態濃度時間:連續給藥後,也約需 4~5 個半衰期才能達到穩定血藥濃度(Steady State)。

參考資料

  1. 藥物動力學- 維基百科
  2. First-Order Half-Life - Pharmacy 180
  3. 試題詳解 - 阿摩線上測驗 (114年第一次專技高考藥師)