药代动力学是定量研究药物在生物体内吸收、分布、代谢和排泄规律，并运用数学原理和方法阐述药物浓度随时间变化的规律的一门学科。常规的药代动力学研究由于剂量、给药次数等方面与毒理学研究存在差异，研究结果难以用于解释药物毒性发生及其机制等方面的问题。为了解决这方面的问题，随着新药研究开发的需要，逐渐形成了将药代动力学和药物毒理学有机结合的交叉边缘学科——药物毒代动力学。

药代动力学( pharmacokinetics，PK)是应用动力学原理与数学方法定量研究药物在生物体内吸收( absorption)、分布( distribution)、代谢( metabolism)、排泄( excretion) (简称ADME)时间过程(即速度规律)的科学，即研究药物体内过程动态规律的一门学科。

药代动力学研究药效剂量下药物在体内的动态变化规律性，它与数学、化学动力学、药剂学、药理学、分析化学、计算机等学科都有着密切关系，其研究结果对指导优选给药方案，新药设计，改进药物剂型，提供高效、长效、低毒副作用的药物制剂，发挥着重要作用。

毒代动力学( toxicokinetics，TK)是由毒理学( toxicology)和动力学( kinetics)两个词组成的复合词，又称“毒物动力学”或“毒性动力学”。由于毒代动力学研究通常结合于毒性研究中，因此也称为“伴随毒代动力学( concomitant toxicokinetics)”。毒代动力学是应用药代动力学原理，探讨药物毒性发生和发展规律的一门交叉边缘学科。它运用药代动力学的原理和方法，定量地研究毒性剂量下药物在生物体内ADME的过程和特点，进而探讨药物毒性发生和发展的规律性，从而为毒物安全性评价提供科学依据。

毒代动力学描述药物的全身暴露及其与剂量水平和毒理研究的时间进程之间的关系。结合毒理研究中所获得的暴露与毒理学发现，从而对这些发现与临床安全性之间的关系做出评价。对非临床毒理研究中动物种属的选择以及治疗方案的选择给予一定的指导。结合毒理学的发现，为随后非临床毒理研究的试验设计提供信息。

毒代动力学研究能够为毒性试验的剂量设计，确定药物的实际暴露水平，解释出现毒性的原因以及将毒性资料从动物外推到人类等方面提供科学和定量的依据。毒代动力学研究的主要任务如下:

1.描述在动物上造成的全身暴露及其与毒性剂量和时程的关系。

2.了解药物大剂量和吸收率之间的关系及性别间的不同表现。

3.明确重复给药对药物代谢动力学的影响。

4.确定药物在体内蓄积的部位和蓄积程度，预测毒性作用的靶器官(组织)，通过对暴露、时间依赖性靶器官剂量与毒性作用关系的研究来阐明毒性作用机制。

5.确定是原药或是某种代谢产物引起毒性反应，进一步明确毒性反应种属差异之间的关系。

6.毒代动力学的给药情况与毒理学研究的实际情况相同或相似，故其结果有助于动物毒理学研究方案的设计(如动物种属、剂量选择和给药方案的设计)。

7.通过比较动物与人的全身暴露来解释毒理试验数据的价值，确定毒性研究剂量与临床剂量之间的关系，为临床安全用药提供依据。

8.指导设计新药，避免原药或代谢产物中出现毒性基团。

毒代动力学是在毒性试验条件下进行的研究，用于解释毒性试验，而不是描述药物的基本代谢动力学参数的特征;而药代动力学是在治疗剂量下研究体内药物浓度的经时过程和代谢变化规律，描述药物或代谢物的基本动力学参数和特征。

毒代动力学与药代动力学的重要区别在于给药剂量与次数，前者所用的剂量远高于药效剂量和临床拟用剂量，且为重复多次给药。与常规药物动力学相比，毒代动力学中所用高剂量水平会导致体内药物的溶解性、稳定性、吸收、消除、蛋白结合率及代谢等发生变化。因此，毒代动力学更着重于毒性研究本身条件下新药的动力学。

药代动力学和毒代动力学虽然在研究的目的和给药剂量、次数上存在着差异，但两者又是相互联系的。

药代动力学与毒代动力学研究的内容均为药物在体内吸收、分布、代谢、排泄随时间动态变化的研究。

药代动力学与毒代动力学的试验原理和分析方法是基本相同的，技术可以共享或相互借鉴。

已获取的药代动力学参数可以为毒代动力学和毒性试验给药方案的设计提供参考。药代动力学研究结果对毒代动力学试验设计有直接的参考价值。药物组织分布研究结果可为评价药物毒性靶器官提供依据。药物与血浆蛋白结合试验的结果也是估算血药浓度与毒性反应关系的依据，生物转化研究所提供的代谢产物资料有助于判断可能引起毒性反应的成分和毒代动力学研究应检测的成分。