Farmakokinetyka - Polski Serwis Naukowy

Farmakokinetyka jest dziedziną farmakologii opisującą zmiany stężenia leku lub jego metabolitów w ustroju, w czasie. Procesy, którymi zajmuje się farmakokinetyka dotyczą losów leku w ustroju i są opisywane w systemie LADME. Farmakokinetyka rozpatruje te procesy względem czasu.

Płaszczyzną interpretacji procesów farmakokinetycznych (ADME) są badania in situ, in vivo, in vitro oraz in silico. Na pełny opis farmakokinetyczny leku składa się zbiór parametrów, uwzględniających procesy fizjologiczne i fizykochemiczne, jakim ulega lek w biofazie na przestrzeni czasu, charakteryzujący go w sposób matematyczny i statystyczny.

Stała Michaelisa (Km) - jest to takie stężenie substratu, przy którym szybkość reakcji enzymatycznej jest równa połowie szybkości maksymalnej (Vmax) tej reakcji. Stała ta jest wyrażana w molach na dm3 i określa powinowactwo enzymu do substratu: im jest mniejsza, tym powinowactwo jest większe, natomiast duża wartość tej stałej mówi o małym powinowactwie enzymu do substratu.

Farmakodynamika - dział farmakologii zajmujący się mechanizmami działania leków i innych substancji chemicznych na organizm, strukturami wrażliwymi na te działania oraz efektami tego działania (działania pożądane i niepożądane).

Podstawowymi parametrami farmakokinetycznymi są:

stałe szybkości poszczególnych procesów (wchłaniania, eliminacji i innych)

objętość dystrybucji,

klirens,

biologiczny okres półtrwania (t0,5)

średnie czasy wchłaniania i przebywania leku w organizmie,

stężenie maksymalne i czas jego wystąpienia,

pole powierzchni pod krzywą zależności stężenia od czasu (AUC)

stała Michaelisa i wiele innych.

Znajomość farmakokinetyki pozwala na indywidualną farmakoterapię chorego (monitorowanie stężenia leku we krwi) połączoną z obserwacją stanu klinicznego chorego. Jest to istotne zwłaszcza w stosunku do leków o wąskim indeksie terapeutycznym, kiedy różnica między dawka leczniczą, a toksyczną jest niewielka. W takich przypadkach narzędzia farmakokinetyczne pozwalają, na podstawie kilku (2-3) pomiarów, obliczenie dawki, która będzie lecznicza, a jednocześnie nietoksyczna dla danego pacjenta.

Fluorescencja – jeden z rodzajów luminescencji – zjawiska emitowania światła przez wzbudzony atom lub cząsteczkę. Zjawisko uznaje się za fluorescencję, gdy po zaniku czynnika pobudzającego następuje szybki zanik emisji w czasie około 10−8 s. Gdy czas zaniku jest znacznie dłuższy, to zjawisko jest uznawane za fosforescencję.

In vitro (łac. w szkle) – termin stosowany przy opisywaniu badań biologicznych, oznacza procesy biologiczne przeprowadzane w warunkach laboratoryjnych, poza organizmem.

Narzędziami pozyskiwania danych do obliczeń farmakokinetycznych in vivo, in vitro oraz in situ są metody chemii analitycznej. Ponieważ materiał biologiczny (np. osocze, surowica, krew, mocz), w którym oznaczane jest stężenie leków (czy też metabolitów), jest matrycą złożoną, konieczne jest zastosowanie różnych metod przygotowania próbki. Do najpopularniejszych należą: denaturacja białek, ekstrakcja ciecz-ciecz, ekstrakcja do fazy stałej i różne kombinacje tych metod. Mimo wstępnego oczyszczenia próbki wyżej wymienionymi metodami, detekcja leku (metabolitu) musi być poprzedzona jego dalszym rozdzieleniem od substancji endogennych. Obecnie najczęściej stosowaną w tym celu techniką jest chromatografia cieczowa (HPLC; UPLC) z zastosowaniem różnego typu detektorów. Są to głównie detektory typu MS/MS (spektrometria mas), FL (detektor fluorescencyjny), EC (detektor elektrochemiczny), DAD (detektor światła UV do widzialnego). Stosowane są również metody rozdziału opierające się na chromatografii gazowej. Narzędziem analitycznym są również techniki immunochemiczne takie jak ELISA. Nie są jednak zalecanym narzędziem w analizie DMPK z uwagi na niską selektywność i specyficzność (przewodniki i dyrektywy FDA, EMEA). Narzędziami pozyskiwania danych do obliczeń farmakokinetycznych in silico są metody obliczeniowe z wykorzystaniem odpowiedniego oprogramowania np.: QSAR.

Indeks terapeutyczny (zakres, współczynnik terapeutyczny) - stosunek dawki leku wywołującej objawy toksyczne do dawki wywołującej efekt terapeutyczny.

Chromatografia gazowa to analityczna technika chromatograficzna, w której fazą nośną jest gaz (najczęściej hel, argon, coraz rzadziej wodór). Technika ta umożliwia procentowe ustalenie składu mieszanin związków chemicznych, w których występuje ich nawet kilkaset. Stosując klasyczną detekcję umożliwia przybliżoną identyfikację składników mieszaniny, pełną identyfikację z detektorem masowym.

Źródła:

Tadeusz W Hermann: Farmakokinetyka : teoria i praktyka. Warszawa: Wydawnictwo Lekarskie PZWL, 2002. ISBN 83-200-2578-8.

Tomasz Grabowski: Farmakokinetyka i Biofarmacja. Warszawa: T.Grabowski, 2000-2008. ISBN 978-83-925171-0-8.

Osobny artykuł: LADME.

Zobacz też

Farmakodynamika

Zapoznaj się z zastrzeżeniami dotyczącymi pojęć medycznych i pokrewnych w Wikipedii.

In silico - termin naukowy stosowany w biologii, informujący o tym, że wykonane czynności (badania) zostały przeprowadzone za pomocą komputera. Powstał przez analogię do określeń in vivo i in vitro. Pierwotnie dotyczył jedynie symulacji komputerowych. Typowym przykładem analiz in silico są analizy genomów za pomocą programów komputerowych. Badania tego typu są podstawową metodą badawczą w genomice.

Chromatografia cieczowa - rodzaj chemicznej techniki analitycznej - chromatografia, w której eluentem jest ciecz, zwykle jakiś rozpuszczalnik. Istotą każdej chromatografii cieczowej jest rozdział analizowanej mieszaniny na poszczególne związki chemiczne poprzez przepuszczanie roztworu tej mieszaniny przez stałe lub żelowe złoża, co w pewnym sensie przypomina filtrację. Na skutek oddziaływań międzycząsteczkowych między związkami tworzącymi mieszaninę a złożem jedne z nich przechodzą przez złoże szybciej a inne wolniej.