PK PD软件介绍

PKPharmacokinetic /PD

药动学计算中常采用的数学模型有：1 房室模型，包括线性和非线性房室模型；2 非房室模型（统计矩法）；3 生理模型

国内外大多数药动学应用程序均采用加权非线性最小二乘法进行曲线拟合，以计算出精确、合理的药动学参数。线性药动学参数的计算方法主要有：Simplex法，高斯·牛顿迭代法，改良的高斯·牛顿迭代法如Marquardt法及Hartley法等。 药学模型：1 线性模型；2 对数模型；3 Sigmoid模型（Hill’s 方程） PK-PD结合模型: 当药理指标能够被量化，药理作用与血药浓度相关时，可以用这个模型同时研究药物在体内的PK，PD及PK与PD二者关系，将计算出的PK参数直接代人相应的PD模型中，从而同时得到药效学参数。 一 国外常见的PK/PD应用程序

1 NONLIN系列PK/PD程序：NONLIN，PCNONLIN，WINNONLIN PCNONLIN是目前国际上应用最广的PK/PD程序，可用于所有非线性数学模型的计算处理，包括19种线性房室模型、4种非线性房室模型、3种非房室模型及8种药学模型；在计算方法上，有Simplex、Hartley及Levenberg等3种加权非线性最小二乘法，以进行曲线拟合及参数的计算；还有数学模拟功能，在不同的给药剂量和模型参数条件下模拟药物在体内的变化过程，预测剂量改变后的药-时曲线，另还可以优化采样时间，协助进行实验设计。

WINNONLIN 是在PCNONLIN 的计算方法和模型库的基础上开发的，有WINNONLIN Standard 和WINNONLIN Pro等多个版本，增加了非房室模型的种类和PK-PD结合模型，还增加了从尿药数据推算PK参数的非房室分析功能，WINNONLIN Pro 还可以对数据进行方差分析，从而可以用于生物利用度和生物等效性的计算。WINNONLIN 同样支持使用者自行修改、添加模型程序，并进行运算。

WinNonlin （Pharsight公司）功能：（1）常规药动学分析，多种模型的拟合，其模型库包括含药学模型多达数十种，全面丰富；（2）非房室模型分析，根据多种可选的方法计算AUC等各种参数；（3）自定义模型方程解析药动学模型，拟合效率高，并支持微分方程直接求解拟合模型，这在所有药动学软件中极为罕见，也是WinNonlin超越同类其他软件的优越之处；（4）支持PK-PD联合模型分析；

（5）生物等效性和生物利用度计算，与Excel等各式数据直接可以进行导入导出；（6）除包括常见统计功能外，还包括与药动学相关的统计功能，如双叉设计、双单侧t检验、置信区间估计等等；（7）多剂量用药时稳态血浓估计；（8）交叉试验设计等等。 2 Kinetica

常规药动学模型拟合、PK-PD分析、非房室模型分析、尿药动力学数据处理、双交叉试验设计、结合动力学、吸收动力学估算等等，有30多种群体药动学模块包括静脉推注、静脉滴注及非静脉给药的群体药动学数据处理，还有丰富的统计模块包括均数比较、方差分析、正态性检验、线性回归等等。 3 ADAPT

曲线拟合方法：最小二乘法，加权最小乘法，最大似然法，贝叶斯法 ADAPT Ⅱ 的模型库拥有37种不同类型的模型，其中PK模型16种、PK-PD结合模型8种，另外还有13种特殊模型。

ADAPT Ⅱ 的PK 模型与其他常见程序的PK模型有所不同，例如ADAPT Ⅱ将一室药动学模型分为1COMPK(以速率常数为初值的一室模型)、1COMPCL（以清除率为初值的一室模型）、1LAGK（以速率常数为初值的有滞后时间的一室模型）、1LAGCL（以清除率为初值id有滞后时间的一室模型）等四种，每一种末模型都可以使用于静脉给药、血管外给药等不同给药方式。ADAPT Ⅱ还具有二室非线性模型、一室积累尿药数据模型和原形药-代谢物模型。ADAPT Ⅱ把13种应个别用户的要求所编写的以及其他研究人员提供的特殊模型收入到模型库之中，包括一肌酐清除率和体重为共变量的二室静脉输注模型、离体器官模型、受体-配体结合模型以及谷氨酸NMDA受体的动力学模型等。

ADAPT Ⅱ 的功能主要内容：1 计算PK/PD参数；2 对个体和群体动力学参数进行模型；3 帮助实验者进行采血时间的设计，优化实验方案和个体化给药方案，并可进行蒙特卡罗运算。

4 其他PK/PD程序 TOPFIT， NONMEN（群体药动学的权威），PKAnalyst，RSTIR与STELLA（适用于学生的教学），DIFFEQ，MKMODEL(PD模型)，NPEM2（临床药动学研究），SAS 5 NONMEN

二 国内常见的PK/PD应用程序

1 2P87/97 功能包括：（1）静脉推注、静脉滴注及非静脉给药下不同房室模型的药动学参数拟合；（2）自动输出房室数及权重系数判别标准，加权剩余平方和、相关系数、确定系数、AIC、拟合优度值、最大绝对误差、最大相对误差、游程检验等等，方便用户选择最优的房室模型；（3）批处理多剂量组药动学数据，简化使用者操作步骤；（4）按照自定义房室模型、权重系数、迭代方法、收敛精度等等计算药动学数据，便于药动学的科学研究和分析探讨；（5）内置提供12种药动学模型，包括一级速率消除的线性房室模型和Michaelis-Menten消除的一房室非线性模型；（6）生物等效性和生物利用度计算，提供双单侧t检验、方差分析结果；（7）吸收动力学参数计算，包括Wagner-Nelson法、Loo-Riegelman法以及反卷积法。

2 DAS（Drug And Statistics）适合国内新药申报研究要求 3 BAPP 适合临床研究生物等效性和生物利用度计算 4 PKBP-N1

NCA: Noncompartmental Analysis 非房室模型分析 CA: Compartmental Analysis 房室模型分析

DMPK部门

化合物药代动力学特性分析仪DME/tox （AKME/tox）

4、三分钟学会房室模型拟合

药动学中房室模型拟合是最常涉及的数据处理方式，很多人一提到房室模型拟合只是想到要用软件，至于如何进行拟合，如何设置相关参数，却知之甚少，下面我们花三分钟时间，以口服给药10mg某药后测定血药浓度数据为例，利用Kinetica软件完整的教会读者如何进行房室模型拟合。

1）运行Kinetica，软件启动后选择Choose a New Analysis Type，点击【OK】,如下图所示，在New Analysis对话框中选择Fitting选项卡，由于是口服给药所

以选择Macro Extravasular项目，点击【确定】；

2）如下图软件的左侧，在Dataset下的Plasma界面中输入时间和药浓数据；在Study下的Study Variables中分别设置文件名称、时间单位、药量单位和体积单位；在Study下的All Variables中输入给药总量，注意此处的给药量为10mg，由于药量单位是μg，所以应输入10000；

3）同样在软件的左侧，在Methods下的Methods中，Global Options下的拟合设置项下，分别设置欲拟合的房室数、是否具有时滞、拟合权重登等，本例中我们选择2房室、无时滞、权重为1，点击【OK】，最后点击【Dataset】菜单下的

【Calculate One】，完成拟合；

4）拟合结果查看，在界面的左侧可以查看到所有的结果：在Study下的All Variables列出了所有的拟合参数结果，Dataset下的Plasma中列出了预测药浓，Dataset下的Dataset Info中列出了AIC, SC等拟合优度数据，Gallery下则显示出拟合效果图，此时可以在Y轴上右键选择查看T-C图或者Ｔ-log(C)图，并可以直接应用到你的论文中。

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