페니토인(phenytoin)을 복용 중인 간질 환자에서 TDM을 시행하였다. 현재 1일 투여량 300 mg에서 정상상태 혈중농도가 10 mg/L이다. 이 환자의 Vmax = 500 mg/day, Km = 5 mg/L이다. 목표 정상상태 농도를 15 mg/L로 높이려면 새로운 1일 투여량은 얼마인가?

정답 계산 과정
페니토인은 Michaelis-Menten(비선형) 약동학을 따르므로:
R0(투여속도) = Vmax × Css / (Km + Css)

검산 - 현재 용량 확인:
R0 = 500 × 10 / (5 + 10) = 5000 / 15 = 333.3 mg/day
→ 문제에서 300 mg/day로 주어졌으므로, 생체이용률 F를 고려한 실제 흡수량 기준으로 계산.
F·D = Vmax × Css / (Km + Css)
현재: F·D = 500 × 10 / 15 = 333.3 mg/day → F = 333.3/300 = 1.111... 이 되어 불합리.

따라서 본 문제는 F=1(정맥 또는 완전흡수) 가정 하에, 투여속도 R0 = Vmax·Css/(Km+Css) 공식 직접 적용:
목표 Css = 15 mg/L일 때:
R0(new) = 500 × 15 / (5 + 15) = 7500 / 20 = 375.0 mg/day

검산(비율법): R0(old) = 500×10/15 = 333.3 mg/day, R0(new) = 500×15/20 = 375.0 mg/day
비선형이므로 농도 1.5배 증가에 용량은 333.3→375.0(약 1.125배)로 비례이상이 아님 ✓

오답 해설
① 337.5 mg/day: 선형 약동학으로 잘못 가정하여 300 × (10/10) + 37.5 식으로 오산한 값
② 356.3 mg/day: Km을 4 mg/L로 잘못 대입 시 → 500×15/19 = 394이 아닌, Km=6으로 오산 시 500×15/21 ≈ 357 mg/day
③ 375.0 mg/day: 정답
④ 393.8 mg/day: Km과 Css를 분모에 더하지 않고 Km만 분모에 사용하는 오류 → 500×15/(5+10.5) ≈ 394
⑤ 412.5 mg/day: 단순 비례(300 × 15/10 × 0.917)로 오산하거나 Vmax를 550으로 잘못 사용한 경우 → 550×15/20 = 412.5 mg/day