Fyzikálně-chemické základy farmakokinetiky

Vstřebávání, distribuci i eliminaci léčiva velkou měrou ovlivňují právě jeho fyzikálně-chemické vlastnosti. Jedná se zejména o následující vlastnosti:

Obsah 1 Rozpustnost ve vodě a v tucích 2 Acidobazické vlastnosti 3 Molekulová hmotnost a tvar molekuly 4 Vazba na bílkoviny

upravit Rozpustnost ve vodě a v tucích

Látky hydrofilní se dobře vstřebávají v GIT, obvykle se příliš neváží na plazmatické bílkoviny a vylučují se většinou ledvinami. Naopak látky lipofilní se špatně vstřebávají v GIT, ale dobře kůží nebo sliznicemi. Obvykle se více váží na bílkoviny, k exkreci musí být zvýšena jejich hydrofilita metabolizací.

upravit Acidobazické vlastnosti

Většina léčiv jsou slabé báze nebo kyseliny, vyskytují se tedy v ionizované i neionizované formě. Protože membránami lépe pronikají neionizované (lipofilní) látky, je vstřebávání, exkrece i přestup mezi kompartmenty závislý na pH. Například v kyselém pH žaludku budou slabé kyseliny více v neionizované formě a tím bude umožněno jejich snažší vstřebání již v žaludku. Na stejném principu lze acidifikací (okyselením) moči zvýšit ionozovaný podíl bazických látek v moči, tím snížit jejich zpětnou resorpci a tedy zvýšit exkreci.

Podíl ionizované frakce slabé kyseliny popisuje Hendersonova-Hasselbalchova rovnice:

upravit Molekulová hmotnost a tvar molekuly

Čím menší a lehčí je molekula, tím snáze difunduje. Rozměry a tvar molekuly jsou rozhodující i pro prostup nespecifickými póry, např. při glomerulární filtraci.

upravit Vazba na bílkoviny

Vazba na bílkoviny se týká zejména lipofilních látek, ale vázat se mohou i např. molekuly s vhodným elektrickým nábojem. Vazba bývá reverzibilní. Problém je v tom, že farmakologicky účinná je pouze volná frakce. Za kritických okolností může být množství dostupných vazebných míst snížené a účinek léčiva nečekaně vzroste.

Pokud je vazba léčiva L na proteiny P reverzibilní, lze vyjádřit disociační konstantu K_D vratné reakce léčiva a proteinů:

Pro praktické potřeby je výhodnější operovat s volnou frakcí léčiva f_U, kterou lze vyjádřit následujícím způsobem:

N je počet vazebných míst na jedné molekule bílkoviny.