Azon gyógyszerek esetében, amelyeket a véren keresztül kell elosztani a szervezetben, a hatékonyság a vérplazmafehérjékhez való kötődésének mértékétől függhet . Minél kevésbé kötődik a gyógyszer, annál nagyobb a hatása. A fő vérfehérjék, amelyekhez a gyógyszerek kötődnek, az albuminok , lipoproteinek , glikoproteinek és globulinok (α, β, γ).
A gyógyszerek két formában találhatók meg a vérben: kötött és kötetlen formában. Egy adott gyógyszer plazmafehérjékhez való affinitásától függően a gyógyszer egy része átalakulhat plazmafehérjéhez kötött formává, míg a többi kötetlen marad. Ha a fehérjekötés reverzibilis, akkor a kötött és nem kötött formák kémiai egyensúlyban vannak a következőképpen:
Fehérjék + gyógyszerek ⇌ fehérje-gyógyszer komplex
A gyógyszer nem kötött része lesz a terápiás hatása. Ezenkívül ez a rész biotranszformációnak és/vagy eliminációnak is alávethető. Például az antikoaguláns warfarin "kötött része" 97%. Ez azt jelenti, hogy a szervezetbe beadott összes warfarin 97%-a vérfehérjékhez kötődik. A gyógyszer fennmaradó 3%-a (nem kötött része) aktív és visszavonható.
A fehérjekötés befolyásolhatja a gyógyszerek felezési idejét . A megkötött rész tartályként vagy depóként működik, amelyből a gyógyszer lassan szabad formában szabadul fel. Amíg a nem kötött rész metabolizálódik és/vagy kiválasztódik a szervezetből, a megkötött rész felszabadul az egyensúly fenntartása érdekében.
Mivel az albumin bázis, a savas és semleges készítmények először az albuminhoz kötődnek. Ha az albuminfrakció telítetté válik, akkor ez a gyógyszer lipoproteinekhez kötődik. A fő gyógyszerek a savas alfa-1-savas glikoproteinhez kötődnek. Ez azért fontos, mert különböző állapotok befolyásolhatják az albumin, az alfa-1-savas glikoprotein és a lipoproteinek plazmaszintjét.
Csak a gyógyszer nem kötött frakciói metabolizálódnak a májban és más szervekben. Minél többet jut át a gyógyszer szabad formába, annál jobban metabolizálódik. Amikor a szabad hatóanyag szintje változik, az eloszlási térfogat is változik, mivel a gyógyszer szabadon bejuthat a szövetekbe, ami a plazmakoncentráció szintjének csökkenéséhez vezet. A gyorsan biotranszformáló gyógyszerek esetében a clearance a máj véráramlásától függ. Azoknál a gyógyszereknél, amelyek lassan biotranszformálódnak, a gyógyszer nem kötött frakciójának szintjében bekövetkező változások közvetlenül befolyásolják annak kiürülését.
A meg nem kötött frakció mennyiségét számos tényező megváltoztathatja, mint például a gyógyszer koncentrációja a szervezetben, a plazmafehérjék mennyisége és minősége, valamint más, a plazmafehérjékhez nagyobb affinitású gyógyszerek jelenléte. A gyógyszer nagyobb koncentrációinak beadása a kötetlen frakció növekedését eredményezheti, mivel a plazmafehérjék telítődnek a gyógyszerrel, és a gyógyszerfelesleg nem kötődik. Ha a plazmafehérjék mennyisége csökken (fokozott katabolizmussal , cachexiával , alultápláltsággal , máj-, vesebetegségekkel), a nem kötött gyógyszer aránya nő. Ezenkívül a plazmafehérjék állapota befolyásolhatja a megkötődni képes gyógyszer mennyiségét.
Két gyógyszer egyidejű alkalmazása befolyásolhatja azok plazmafehérjékhez való kötődését. Tegyük fel például, hogy az A gyógyszer és a B gyógyszer képes kötődni fehérjékhez. Ha beadjuk az A gyógyszert, az meg fog kötődni a fehérjékhez. De ha bevezetjük a B gyógyszert is, akkor az kiszoríthatja az A hatóanyagot, és ezáltal növelheti a kötetlen frakcióját. Ez fokozhatja a gyógyszerek aktivitását, mivel csak a kötetlen frakciók lehetnek aktívak.
A fehérjekötő hatás a nagy affinitású (>95%) és alacsony terápiás indexű gyógyszerek esetében a legjelentősebb , mint például a warfarin. Az alacsony terápiás index azt jelzi, hogy a gyógyszer alkalmazása során nagy a toxikus hatás kockázata. Mivel a warfarin alacsony terápiás indexű antikoaguláns, vérzést okozhat, ha nem tartják fenn a megfelelő elérhetőségi szintet. Ha egy beteg warfarint szed egyidejűleg más gyógyszerekkel, amelyek kiszorítják a warfarint a plazmafehérjékből, például szulfonamidokkal , ez a vérzés kockázatának növekedéséhez vezethet.