机能学科实验中心学生设计性实验
一、基本情况 项目名称 探究肾功能不全对经非肾脏途径排泄的药物代谢动力学的影响 姓 名 学 号 班 别 联系电话
课 题 组 成 员
指导老师 二、实验的目的、理论依据及原理
肾脏是药物代谢的重要器官， 大多数药物以原型或其代谢产物形式完全或部分随尿液经 肾脏排泄。当肾功能不全时，不仅影响药物代谢过程，而且直接影响药效。肾功能不全时， 对于排泄途径主要为经肾脏排泄的药物而言，其药物代谢动力学必然会发生改变；但对于排 泄途径主要为经非肾脏排泄的药物而言， 其药物代谢动力学是否会发生改变？本实验目的为 探究肾功能不全对经非肾脏途径排泄的药物代谢动力学的影响。 尽管药物在人体内的排泄途径很多，但是药物以原型通过肾脏排出体外，或通过肝脏代 谢的形式排出体外， 对于仅仅通过肾脏排泄机制消除的药物，肾功能不全可导致其药代动力 学性质的改变。肾功能不全以多种方式明显影响药物的吸收，蛋白结合，分布，代谢及排泄 过程。首先，肾功能不全时，肾小球滤过功能显著减退的直接结果是药物及其代谢产物的清 除降低；其次，肾功能不全不是独立的影响药物代谢的因素，尿毒症时通过改变血浆结合蛋 白（变质）或肝脏的代谢，也能改变药物的体内代谢过程。并且，因肾功能不全而出现的体 内毒素和代谢产物蓄积， 水电解质及酸碱平衡失调以及改变大分子蛋白或转运酶的活性而也 会导致药物代谢途径的改变。 对药物吸收的影响：肾功能不全主要引起药物吸收速率降低，吸收量减少，从而影响药 物达峰时间和浓度。慢性肾功能不全时，胃肠功能紊乱，植物神经病变，肝功能减退等可导 致药物吸收减少， 生物利用度降低， 以及肾功能不全时患者内环境的改变均可造成药物的蓄 积，吸收速度减慢。
对药物在体内分布的影响： 药物的体内分布主要依赖于药物的理化性质及其血浆蛋白的 结合率，肾功能衰竭可以改变药物的吸收，蛋白结合率以及代谢转化过程，加重药物毒副作 用。 肾功能不全可使药物的蛋白结合率发生改变，主要表现在可使酸性药物的蛋白结合率下 降，游离部分增加，而碱性药物不变；随着肾损害的进展，肾脏分泌的阳离子转运蛋白与阴 离子转运蛋白也下降， 而这些转运蛋白与许多药物在体内的分布有关，而且与药物的肾脏排 泄有关，药物代谢产物的蓄积可能干扰药物本身与蛋白结合，药物蛋白结合率的下降，可使 游离型药物增加，由于在体内只有游离型的药物才具有药理活性，肾功能衰竭时，随着药物 蛋白结合率的下降，可能只需
要较低的血药浓度，即可达到疗效。机制可能是由于表面结合 蛋白构象发生改变， 导致蛋白亲和力下降， 或者竞争小分子， 从而导致代谢产物累积。 此外， 肾功能不全时，体液 PH 值变化，低蛋白血症和分布容积改变，均可影响药物的体内分布。 对药物代谢的影响：一些研究发现，肾脏损伤对药代动力学的影响主要表现在对药物的 代谢和转运方面。慢性肾衰竭对药物代谢的影响主要经过主动转运方式消除（非肾消除）而 改变药物的药代动力学参数， 而非通过人们所认为的通过药物排泄途径影响药代动力学。肾 功能不全时， 肾小球滤过率下降引起药物及其代谢产物排泄减少导致蓄积，尿毒症毒素以及 继发的各种内环境紊乱也可干扰肝脏代谢酶功能，进而影响主要代谢途径在肝脏的药物代 谢，因而，各种药物的代谢过程，转化速率和途径都可受到不同程度的影响。 对药物排泄的影响：肾功能不全时肾小球滤过率发生改变，肾脏排泄速度减慢或清除率 降低，主要经肾脏排泄的药物以及活性代谢产物易在体内蓄积，进而导致半衰期延长，药物 的毒副作用发生率明显增高。随着慢性肾功能衰竭的发展，药物的肾脏代谢容量下降，肾功 能损害同样可以通过影响药物的代谢酶和运输的方式，导致非肾清除率的改变，引起非肾清 除率下降。因而，主要经非肾途径清除的药物，其排泄也会受到影响。 肾功能不全对药物代谢动力学的影响不是独立的肾脏因素， 而是以肾功能不全引起的一 系列其他脏器，组织，内环境的改变等多种方式明显影响药物的吸收，蛋白结合，分布，代 谢及排泄过程。 主题词：1. 2. 3.
三、实验动物、仪器、材料、试剂及其数量
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四、实验内容（方法、详细步骤、观察指标）
1、建模 于实验前一天，取两只家兔，称重，一只用 0.4%氯化汞以 0.8~1ml/kg 剂量皮下或肌肉注 射造成急性肾功能不全，为实验组；另一只皮下或肌肉注射等量的生理盐水作为对照兔。24 小时后，比 较氯化汞中毒家兔和正常家兔的一般状态、活动情况与尿量。 2、实验操作 对家兔进行单次给药的药动力学研究。实验分实验组与对照组，实验内容及测定和 观察项目均相同，实验后将两组结果进行对比、分析。 （1）给家兔单次口服药物 2mg，于服药后 1h，2h，3h，3.5h，4h，4.5h，5h，5.5h，6h，6.5h， 7h，7.5h，8h，9h，10h，12h，24h，48h，72h，120h，168h，192h 各抽取外周静脉血，测定血药浓度绘 制血药浓度-时间曲线，求出药代动力学相关参数。 3、测定血药浓度（反相高效液相色谱法） （1）测定阿立哌唑血药浓度 A、色谱条件 色谱柱采用 K romasil C18 柱(4.6 mm×25
0 mm,5μ m); 流动相为甲醇- 0.02mol/L 醋酸铵-三乙醇胺( 92:8:1, 氨水调 pH 9.9); 流量: 1.0mL/min; 柱温: 室温; 进样体积 20μ m; 检测波长: 254 nm B、标准液制备 精密称取 APP 20 mg, 用乙醇超声溶解并定容至 100mL, 得 200 mg/LAPP 标准品储备液。 取标准储备液 1mL, 用乙醇稀释至 10 mL, 得 20 ng/mL 标准液, 置- 10℃ 冰箱中储存。 C、样品处理 取血清 1.0 mL, 加入 4mo l/LNaOH 液 250μ L, 涡旋混合, 加入乙醚 3 mL、二氯甲烷 1mL, 涡旋混合, 3000 r/min 离心 5 m in, 取上清液 3mL, 在 50℃ 水浴以氮气流挥干。 残渣用 100 μ L 乙醇涡旋复溶, 进样 20 μ L。 （2）测定齐拉西酮血药浓度 A、色谱条件 色谱柱采用 K romasil C18 柱(4.6 mm×250 mm,5μ m); 流动相：甲醇-乙腈-40 mmol·L− 1 乙酸铵溶液(用乙酸调节 pH 值至 3.50±0.1) (100：100∶155)； 流速：1.0 mL·min− 1； 检测波长：254 nm。 柱温：室温； 进样体积：20 μ L。 B、标准液制备 精密称取 ZIP 对照品 100 mg，用甲醇超声溶解并定容至 200 mL，得 500mg/L 标准储 备液。精密量取储备液 2 mL，用甲醇定容至 100 mL，制成 10 mg/L 标准溶液，置 4 ℃ 冰箱中，备用。 C、样品处理 取血浆 1.0 mL，加入 1 mol/L 硼砂溶液 0.5 mL，漩涡混合 1 min，再精密加入乙 酸乙酯 5 mL，漩涡混合 10 min，以 3 000 r/min 离心 3 min。精密吸取上清液 4 mL，于 40 ℃水浴中氮气吹干，精密加入甲醇 100 μ L，漩涡复溶，进样 20 μ L。
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氧阿米替林，咖啡因，氟哌啶醇，茶碱，他克林，西咪替丁，环磷酰胺，卡 马 西 平，环 磷 酰 胺，地 西 泮 ，布 洛 芬 ，奈 普 生 ，奥 美 拉 唑 ，苯 妥 英 ，普 奈 洛 尔，甲 苯 磺 西 脲 ， 异喹胍，大多数β 受体拮抗剂，氧阿米替林，氯丙嗪，可待因，右美沙芬，恩卡尼，氟哌啶醇，去甲替 林，维拉帕米，对乙酰氨基酚，乙醇，氟烷，胺 碘 酮 ，卡 马 西 平，西 沙 必 利，可 卡 因 ，皮 质 醇 ，环 孢 素 ，氨 苯 砜 ，地 塞 米 松，地 尔 硫 草，红 霉 素，丙 米 嗪，利 多 卡 因，洛 伐他 汀，硝 苯 地 平，孕 酮，他 克 莫 司，他 莫 昔 芬，睾 丸 酮 ， 丙 戊 酸盐，维拉帕米，长春新碱，华法令
五、指导老师意见：(1) 研究项目的意义和可行性；(2) 特色及创新之处；(3) 实验方向的水平；
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