115年:藥學三(第2次)

承上題【已知某抗生素之口服生體可用率為0.8,經口服該藥100 mg 後,體內血中濃度經時變化為Cp=45(e-0.17t-e-1.5t),該藥無flip-flop 現象,則其在體內之清除率為多少?(Cp:mg/L,t:hr)】,此抗生素之血中濃度曲線下總面積約為多少?

A14(mg.min)/mL
B14(mg.hr)/L
C235(mg.min)/mL
D235(mg.min)/L

詳細解析

本題觀念:

血中濃度曲線下面積(area under the concentration–time curve, AUC)代表藥物在體內的總暴露量,定義為血中濃度對時間從 0 積分到無限大。本題已直接給出口服後的濃度函數 Cp,因此只要逐項積分,再把 mg·hr/L 換成題目提供的 mg·min/mL 即可。這是一題藥物動力學的定積分與單位換算題,重點不在重新利用前題的劑量或生體可用率,而在辨認每個指數項的積分結果。

選項分析

  • A ✅ 14(mg·min)/mL:先算得 AUC 約 234.71 mg·hr/L;1 mg·hr/L = 60/1000 mg·min/mL = 0.06 mg·min/mL,所以約為 14.08 mg·min/mL,四捨五入為 14,單位與數值都正確。
  • B ❌ 14(mg·hr)/L:14 是完成時間與體積單位換算後的數值,若保留 mg·hr/L,應為約 235,而不是 14。
  • C ❌ 235(mg·min)/mL:235 是以 mg·hr/L 表示的原始計算結果;換成 mg·min/mL 後,數值必須乘以 0.06,不能仍寫成 235。
  • D ❌ 235(mg·min)/L:若只把 hr 改成 min,數值還應乘以 60;同時 L 改成 mL 又會引入除以 1000,兩者合併後才是乘以 0.06。235 與 mg·min/L 不相配。

答案解析

由題目給定

Cp = 45(e⁻⁰·¹⁷ᵗ − e⁻¹·⁵ᵗ)mg/L。

總 AUC 為:

AUC₀₋∞ = ∫₀∞ 45(e⁻⁰·¹⁷ᵗ − e⁻¹·⁵ᵗ)dt = 45(1/0.17 − 1/1.5)mg·hr/L = 45(5.88235 − 0.66667) ≈ 234.71 mg·hr/L。

因為 1 hr = 60 min,且 1 L = 1000 mL,所以

234.71 mg·hr/L × 60 min/hr × 1 L/1000 mL = 14.08 mg·min/mL ≈ 14 mg·min/mL。

因此應選 A。前題的口服劑量 100 mg 與生體可用率 0.8,在利用 AUC 反推清除率時會用到;本題既然已給出完整 Cp–t 函數,計算 AUC 不需再把這兩項代入。題目說明沒有 flip-flop 現象,有助於正確解讀藥物的吸收與消除參數,但不會改變上述直接積分的結果。

核心知識點

  • AUC 的基本單位是濃度 × 時間,例如 mg·hr/L 或 mg·min/mL。
  • 對任一 k > 0,∫₀∞ e⁻ᵏᵗ dt = 1/k;多指數濃度函數可逐項積分。
  • mg·hr/L 換成 mg·min/mL 時,換算因子為 60/1000 = 0.06;時間與體積不能只換其中一項。
  • 在線性藥物動力學下,AUC 常與 F×Dose/CL 相關;若已知口服生體可用率、劑量與清除率,可用來互相求解,但要先確認各量的單位一致。

參考資料

  1. Area under the curve (pharmacokinetics)
  2. Area under the curve
  3. Pharmacokinetics, NCBI Bookshelf