107年:藥學三(第2次)

已知某藥在體內之排除可用 Michaelis-Menten 動力學敘述,其給藥速率 R(mg/day )與穩定狀態血中濃度Css (mg/L )間之關係如下圖,則 Vmax 為若干 mg/day ? 圖片

A600
B500
C400
D300

詳細解析

本題觀念:

本題考核非線性藥動學(nonlinear pharmacokinetics)中的 Michaelis-Menten 動力學,以及如何透過線性化圖形讀取 Vmax(最大排除速率)。重點在於辨識 Hanes-Woolf 線性轉換圖的斜率意義。

影像分析:

圖形為 Hanes-Woolf 線性轉換圖,橫軸為 Css/RC_{ss}/R(單位:day·L/mg),縱軸為 CssC_{ss}(單位:mg/L)。

  • 圖中可見兩個實測數據點,分別位於約 (0.011, 1)(0.011,\ 1)(0.018, 4.5)(0.018,\ 4.5) 附近
  • 最佳擬合直線向右上方延伸,斜率陡峭,向左延伸後與縱軸交於負值區域(y 截距 8\approx -8
  • 橫軸範圍約 0.006-0.0060.0240.024,縱軸範圍約 8-8+8+8

數學推導:

在穩定狀態下,Michaelis-Menten 方程式為: R=VmaxCssKM+CssR = \frac{V_{max} \cdot C_{ss}}{K_M + C_{ss}}

兩邊除以 VmaxV_{max} 後整理,令 x=Css/Rx = C_{ss}/RCssR=KMVmax+CssVmax\frac{C_{ss}}{R} = \frac{K_M}{V_{max}} + \frac{C_{ss}}{V_{max}}

移項得:

...(解析預覽)...