消除速率常数计算器
将半衰期换算为一级消除速率常数,k = ln(2) / 半衰期。一个教科书模型,不构成医疗或剂量建议。
药代动力学模型
计算器输入项
药代动力学模型: 这是一个数学与实验室参考工具。它不进行诊断、治疗或剂量推荐,也不构成医疗建议。
消除速率常数计算器把一个半衰期换算成速率常数 k,也就是每一种一级指数模型里都会出现的那个量。二者描述的是同一条衰减;k 只是把速率写成指数形式,而不是写成减半次数的形式。
一旦手里有了 k,这一族里其他每一个关于时间与量的关系都从一个指数式推出。这个换算值得做,因为文献里引用的常常是半衰期,而实际计算用 k 往往更顺手。
半衰期与速率常数是同一句话的两种写法
半衰期与速率常数并不是关于某种物质的两条事实,而是同一条曲线的两种写法,在两者之间移动是定义而不是测量。如果该量按 e 的负 k t 次方下降,那么令 t 等于半衰期,就迫使那个指数等于二分之一,两边取对数就得到 k 乘以半衰期等于二取自然对数。推导过程没有用到任何物质的任何性质。0.6931 不是关于该物质的什么东西,而是用减半而不是用指数来度量衰减所付出的固定代价。
两种形式没有哪一种更基础,所以恰好握着哪一种并不重要。真正经不起草率转换的是单位。同一个半衰期写成小时,与同一个半衰期写成分钟,会生成相差六十倍的速率常数,两者都对,却互相不可比。所以当一个速率常数是从表里抄来时,先把它读成一个伪装的半衰期,并且在动手做任何别的事情之前把时间单位定下来。这个常数背后的模型, 一级消除与半衰期算术指南 里有更长的展开。
一个比例常数,而不是一个速率
算出来的结果是一个比例常数,而不是「每小时的量」。任何时刻的瞬时流失速率都是 k 乘以当前存在的量,所以存在的量越小,每小时的流失就越少。正是这一个特征让衰减成为指数式而不是线性,也正因如此,日常交谈里速率常数与速率常被互换。以 mg/小时报出的数字会随体系而变;而无论存在的量是多少都固定不变的「每小时」数字,才是 k。
这个常数也只有相对于某个明确说出的模型和某个明确说出的房室才有意义。它说的是一个假定的池通过一条假定的途径损失物质有多快。装着同一种物质的两个房室并不共用一个速率常数,而真实曲线通常呈现的早期快速下降与晚期缓慢下降,恰恰说明单个数字至多是对整体形状的近似。这是模型的限制而不是算术的限制。 最初的半衰期页面 把同一个常数放进了一个更大的计算里,在那里这些遗漏更容易看见。
输入的单位会一路传进后面每一个数字
核对自己没有算出来的速率常数
最省事的核验是一次往返。取本页返回的 k,把它送回 由速率常数求半衰期计算器 ,你开始时的那个数字应当原样回来。差异超过舍入误差的结果指向的是单位错误而不是公式,因为公式里没有任何可以被设错的参数。
如果某个来源给出两个速率常数,或者给出一个速率常数和一个与之不符的半衰期,那不是舍入产生的假象。它说明物质通过不止一条途径离开,每一条都有自己的常数。两个独立的一级流失同时起作用时速率相加,而 有效半衰期计算器 完成的正是这个合并。本站不携带任何特定物质的实测速率常数,也不携带其实测半衰期,这个空缺是有意留出的,而不是疏漏:一个看起来合理的平均值会以某种下游永远无法揭示的方式出错。实测数值属于带标注的来源,不属于计算器。
本计算器的工作原理
半衰期是该量降到一半所需的时间。指数模型是带指数写成的,所以两者之间的关系是一个自然对数。
0.693 是二取自然对数,它之所以出现在这里,是因为减半正是二取自然对数所度量的东西。全部推导就是这些。
公式
-
k = ln(2) / t-half = 0.6931 / t-half
- k
- 消除速率常数,单位是时间的倒数
- t-half
- 半衰期,使用同一个时间单位
k 的单位是时间单位的倒数。以小时给出的半衰期,得到的是每小时的 k。
完整算例
半衰期为 24 小时时的速率常数
仅为算例。所选数字是为了便于核对运算过程,并不代表剂量、方案或任何建议。
已知
- 半衰期
- 24 hours
- 取二取自然对数
- 代入
- ln(2)
- 结果
- 0.6931
- 除以半衰期
- 代入
- 0.6931 / 24
- 结果
- 0.02888 per hour
这说明了什么
速率常数为每小时 0.02888。这里值得做一次量纲分析:0.6931 无量纲,而 24 的单位是小时,所以答案的单位必须是每小时。如果算出来的结果带着小时,那就是某处写反了。
理解各项输入
- 半衰期
- 半衰期,以小时计。
- 注意: 半衰期必须用小时来填,才能得到每小时的 k。如果你手上的数字是天或者分钟,先换算,否则得到的 k 会差上那个倍数,而后面每一个计算都跟着一起错。
理解各项输出
- 消除速率常数 (k)
- 每小时的消除速率常数。把它送进一级消除计算器,或送进由速率常数求半衰期计算器,就可以走反方向。
单位说明
- k
- 速率常数,单位是时间的倒数。它是一个比例常数,不是可以直接观测的速率。
- ln(2)
- 二取自然对数,0.6931。它是无量纲的,也是减半与指数之间的桥。
常见错误
- 把以天给出的半衰期填进一个要求小时的计算器。这是最常见的错误,得到的 k 会差二十四倍。
- 把 k 读成「量的变化速率」。它是一个速率常数:量按与自身成正比的速率下降,所以速率本身是 k 乘以该量。
- 指望用一个 k 描述一种真实物质。有两条消除途径的物质就有两个速率常数,而有效半衰期计算器把它们合并起来。
重要局限
- 假定一级消除,也就是速率与当前存在的量成正比。饱和的情形,也就是消除受容量限制的那种情形,完全没有进入模型。
- 这是一个单室的一级模型。它假定只有一个均质的池,全部的量都立即可用,并且消除与当前存在的量成正比。真实的药代动力学涉及吸收、向组织的分布、蛋白结合、多条速率并不相同的消除途径,以及本身可能仍然有活性的代谢物。这里没有任何内容描述某种物质在人体内的行为。
- 为某种真实物质引用的半衰期,通常指的是该物质在真实体系中的数值,而向组织的分布正是这个数字所度量的内容之一。本计算器只是把这个数字换算一下。
常见问题
What does the elimination rate constant calculator compute?
It converts a half-life value into the corresponding first-order elimination rate constant k, using k = ln(2) / half-life.
How do I use the elimination rate constant calculator?
Enter a half-life value in whatever time unit you are working in. The calculator returns k in the reciprocal of that same time unit.
What is k used for on the elimination rate constant calculator?
k is the rate constant in the exponential decay equation A(t) = A0 x e^(-kt) used throughout this site's pharmacokinetic model calculators, so once you have k for a given half-life you can plug it into the first-order elimination calculator directly.
What is the underlying model behind the elimination rate constant calculator?
A one-compartment, first-order, exponential, elimination model, the textbook approximation used across all ten pharmacokinetic calculators on this site.
What units does the elimination rate constant calculator return?
k has units of inverse time, matching whatever time unit you entered for the half-life, for example if half-life is in hours, k is in hours^-1.
What happens with a zero or negative half-life on the elimination rate constant calculator?
It is rejected as invalid; a half-life must be a positive number since a substance cannot have a zero or negative half-life.
Is the elimination rate constant calculator a medical or dosing tool?
No. This is a mathematical model for educational purposes only. It computes arithmetic on numbers you supply and does not represent medical advice, a dosing recommendation, or a prediction about any specific substance’s real behaviour in a body.
Is the elimination rate constant calculator free to use?
Yes. The k from half life calculator runs entirely in your browser.