Farmakokinetika ( más görög φάρμακον - orvostudomány és κίνησις - mozgás) - a farmakológia egy része, amely a kémiai és biológiai folyamatok kinetikai mintázatait tanulmányozza, amelyek egy gyógyszerrel állati vagy emberi szervezetben fordulnak elő.
A farmakokinetikát nem szabad összetéveszteni a farmakodinamikával , amely szintén a farmakológiai tulajdonságokkal kapcsolatos. A farmakokinetika a gyógyszer szervezetben történő kémiai átalakulásának tudománya, míg a farmakodinamika a gyógyszer szervezetben történő hatásmechanizmusának tudománya. Más szóval, a farmakokinetika egyetlen gyógyszermolekula sorsa (a gyógyszermolekulák biokémiai átalakulása a szervezetben), a farmakodinamika pedig a szervezet sorsa e gyógyszer hatása után (hatásmechanizmus és hatások).
Főbb farmakokinetikai folyamatok: felszívódás, kiválasztódás (eltávolítás), eloszlás és metabolizmus .
A farmakokinetika alapjait a különböző országok különböző szakterületeinek tudósai alkották meg.
1913-ban L. Michaelis és M. Menten biokémikusok Victor Henri korai munkái alapján egy egyenletet javasoltak az enzimatikus folyamatok kinetikájára, amelyet a modern farmakokinetikában széles körben használnak a gyógyszerek metabolizmusának leírására .
E. Widmark, D. Tandberg (1924) és T. Theorell (1937) svéd fiziológusok differenciálegyenlet-rendszereket alkalmaztak a különböző gyógyszeradagolási módszerek elemzésekor.
W. Hamilton amerikai fiziológus és mások (1931) a statisztikai momentumok módszerét alkalmazták a farmakokinetikai paraméterek kísérleti adatokból történő becslésére.
A gyógyszer-anyagcsere alapjait X. Bray, W. Thorp és C. White angol biokémikusok fektették le (1951).
A farmakokinetika farmakoterápia optimalizálására való alkalmazásának gyakorlati szempontjait K. Lapp Franciaországban (1948-1956), A. van Gemert és munkatársai Dániában (1950), E. Kruger-Timmer (1960) dolgozta ki, és valójában farmakokinetika – Dost 1968) Németországban (utóbbi a "farmakokinetika" kifejezés szerzője).
A farmakokinetika kialakulása az 50-es évek elejéig. 20. század korlátozta a rendkívül érzékeny és szelektív módszerek hiánya a biológiai közegben lévő gyógyászati anyagok mikrokoncentrációinak elemzésére, valamint a kutatások elégtelen számítógépesítése . E problémák megoldásával a farmakokinetikát továbbfejlesztették. Oroszországban a farmakokinetika fejlődése a 60-as években kezdődött . és V. A. Filov, V. N. Szolovjov és V. P. Jakovlev nevéhez fűződik.
A farmakokinetika hozzájárul a farmakoterápia hatékonyságának és biztonságosságának problémájának megoldásához azáltal, hogy tanulmányozza a gyógyszerek terápiás, toxikus és mellékhatásainak függőségét a hatás helyén vagy a vizsgált biológiai környezetben (leggyakrabban a vérben) lévő koncentrációjuktól, és kiszámítja a gyógyszeres kezelés hatékonyságát. optimális adagolási rendek a gyógyszerek optimális koncentrációjának létrehozása és fenntartása érdekében.
A gyógyászati anyagok és anyagcseretermékeik mikrokoncentrációinak meghatározására kromatográfiát , spektrális , immunkémiai, radioizotópos és egyéb módszereket alkalmaznak.
Minden esetben, amikor a gyógyszert nem adják be az érrendszerbe , felszívódás útján bejut a véráramba ; szilárd forma esetén először az oldódás (felszabadulás) következik be, majd a gyógyszermolekulák a szisztémás keringésbe jutnak , leggyakrabban egyszerű diffúzióval az injekció helyéről, néha pedig aktív transzporttal . Az úgynevezett elnyújtott (retardált) adagolási formák a hatóanyag lassú, szabályozott bejutását a szervezetbe és biológiai hozzáférhetőségét biztosítják .
Lenyeléskor az alapvető gyógyászati anyagok ( aminok ) általában a vékonybélben szívódnak fel ( a nyelv alatti gyógyszerformák a szájüregből , a végbélből a végbélből szívódnak fel ), a semleges vagy savas természetű gyógyhatású anyagok már a gyomor .
A felszívódást a felszívódás sebessége és mértéke (ún. biohasznosulás) jellemzi. A felszívódás mértéke egy gyógyászati anyag mennyisége (százalékban vagy frakciókban), amely különböző adagolási módokkal a véráramba kerül. A felszívódás sebessége és mértéke az adagolási formától, valamint egyéb tényezőktől függ. Szájon át bevéve számos gyógyászati anyag a májenzimek (vagy gyomorsav) hatására felszívódása során metabolitokká alakul át , aminek következtében a gyógyászati anyagoknak csak egy része jut el a véráramba. A gyógyszer gyomor- bél traktusból való felszívódásának mértéke általában csökken, ha a gyógyszert étkezés után veszik be.
A szervezetben a gyógyszer a vér , az intercelluláris folyadék és a szövetsejtek között oszlik el . Az eloszlás a gyógyszermolekulák relatív affinitásától függ a vér és szöveti biomakromolekulákhoz . Egy gyógyászati anyag farmakológiai hatásának megvalósításához szükséges feltétel a célszövetekbe való behatolása; ellenkezőleg, egy gyógyászati anyag közömbös szövetekbe jutása csökkenti a hatékony koncentrációt , és nemkívánatos mellékhatásokhoz vezethet (például karcinogenezishez ).
Az eloszlás számszerűsítéséhez a gyógyszer dózisát elosztjuk a vérben ( plazmában , szérumban ) lévő kezdeti koncentrációval, extrapolálva a beadás időpontjára, vagy statisztikai momentumok módszerét alkalmazzuk. Megkapjuk az eloszlási térfogat feltételes értékét (az a folyadék térfogata, amelyben a dózist fel kell oldani, hogy a látszólagos kezdeti koncentrációval megegyező koncentrációt kapjunk). Egyes vízben oldódó gyógyszerek esetében az eloszlási térfogat értéke valódi értékeket vehet fel, amelyek megfelelnek a vér, az extracelluláris folyadék vagy a test teljes vizes fázisának térfogatának . A zsírban oldódó gyógyszerek esetében ezek a becslések 1-2 nagyságrenddel meghaladhatják a test tényleges térfogatát a hatóanyag zsír- és egyéb szövetek általi szelektív kumulációja miatt.
A gyógyászati anyagok vagy változatlan formában, vagy biokémiai átalakulásuk termékeiként ( metabolitokként ) ürülnek ki a szervezetből. Az anyagcsere során a leggyakoribb folyamatok az oxidáció , a redukció, a hidrolízis , valamint a glükuron-, kén- , ecetsav- , glutation-maradékokat tartalmazó vegyületek. A metabolitok általában polárisabbak és jobban oldódnak vízben, mint a kiindulási gyógyszer, így gyorsabban ürülnek ki a vizelettel . Az anyagcsere spontán módon lezajlik, de leggyakrabban enzimek (például citokrómok ) katalizálják , amelyek a máj , a vesék , a tüdő , a bőr , az agy és mások sejtmembránjaiban és sejtszervecskéiben lokalizálódnak; egyes enzimek a citoplazmában lokalizálódnak . A metabolikus átalakulások biológiai jelentősége a zsírban oldódó gyógyszerek előkészítése a szervezetből történő kiválasztásra.
A gyógyhatású anyagok a vizelettel , széklettel , izzadsággal , nyállal , tejjel és kilélegzett levegővel ürülnek ki a szervezetből . A kiválasztás a gyógyszernek a kiválasztó szervbe vérrel történő eljuttatásának sebességétől és a kiválasztórendszerek aktivitásától függ . A vízben oldódó gyógyszerek rendszerint a vesén keresztül ürülnek ki . Ezt a folyamatot három fő folyamat összege határozza meg: a glomeruláris (glomeruláris) filtráció, a tubuláris szekréció és a reabszorpció. A szűrési sebesség egyenesen arányos a plazma szabad gyógyszerkoncentrációjával ; a tubuláris szekréciót a nefron telíthető transzportrendszerei valósítják meg, és néhány szerves anionra , kationra és amfoter vegyületre jellemző; gyógyászati anyagok semleges formái újra felszívódhatnak. A 300-nál nagyobb molekulatömegű poláris gyógyszerek főként epével , majd széklettel ürülnek ki: a kiválasztási sebesség egyenesen arányos az epe áramlásával, valamint a gyógyszer vérben és epében lévő koncentrációinak arányával.
A fennmaradó felszabadulási utak kevésbé intenzívek, de a farmakokinetikai vizsgálatok során vizsgálhatók. Különösen a nyálban lévő gyógyszer-tartalmat elemzik gyakran, mivel sok gyógyszer esetében a nyál koncentrációja arányos a vérben lévő koncentrációjukkal, az anyatejben lévő gyógyszerek koncentrációját is vizsgálják , ami fontos a gyógyszer biztonságosságának értékeléséhez. szoptatás.