Verteilung eines Arzneimittels (Pharmakokinetik)

WASSER UND SCHEINBARER VERTEILUNGSVOLUMEN

Das Wasser unseres Organismus ist in drei Kompartimente unterteilt. Jedes Kompartiment hat seinen eigenen Wasseranteil und genauer gesagt 4% für das Plasmakompartiment, 13% für das intrazelluläre und schließlich 41% für das extrazelluläre Kompartiment Volumina, die durch die Verwendung verschiedener Substanzen berechnet wurden, wodurch wir für jedes betrachtete Kompartiment einen genauen Volumenwert ermitteln konnten.

H2O PLASMATICA ≈ 3 L (berechnet mit Evans Blue (hoher PM und lipophiles Molekül)).
EXTRAZELLULÄRES H2O ≈ 11 L (berechnet mit Inulin).
INTRAZELLULÄRES H2O ≈ 28 L (berechnet mit deuteriertem Wasser (D2O) oder Harnstoff).

Das Gesamtvolumen des Körperwassers beträgt 42 LITER, repräsentiert durch die Summe aller drei Volumina der wässrigen Kompartimente des Organismus.
Um diese Volumina zu bestimmen, musste eine experimentelle Bestimmung durchgeführt werden, die aus einer intravenösen Injektion einer bekannten Menge einer Substanz (Inulin, Evansblau, Harnstoff oder D2O) bestand. Nach diesem ersten Schritt wird eine Blutprobe entnommen und das Volumen und die Plasmakonzentration der injizierten Substanzen berechnet.

Aus dem Verhältnis zwischen der verabreichten Dosis und der nach einer bestimmten Zeit gemessenen Plasmakonzentration ergibt sich das SCHEINENDE VOLUMEN DER VERTEILUNG. Das scheinbare Verteilungsvolumen (Vd) eines Arzneimittels ist das theoretische Volumen des Körperwassers, das erforderlich ist, um die im Organismus vorhandene Menge eines Arzneimittels aufzunehmen, vorausgesetzt, seine Konzentration ist überall gleich und gleich der Plasmakonzentration.

Dosis (mg) (Menge des im Körper vorhandenen Arzneimittels)
Vd(l) =

[Konz.] (mg / l) (Arzneimittelkonzentration im Plasma)

Auch in diesem Fall kann die Verteilung durch verschiedene Phänomene wie Bindung an Plasmaproteine, Akkumulation im Gewebe, Metabolisierung und Elimination beeinflusst werden. Aus der mathematischen Berechnung des Vd lässt sich ablesen, ob das Medikament homogen oder inhomogen verteilt ist. Wenn die Verteilung homogen ist, ist es möglich, eine sehr genaue Position des Arzneimittels zu bestimmen, daher ist der gefundene Zahlenwert eine Zahl, die gleich oder in den Werten der drei Kompartimente (3, 11 und 28) enthalten ist. Wenn Vd nahe 3 liegt, verbleibt das Medikament im Blut, wenn die Zahl nahe 11 liegt, verbleibt das Medikament im Blut und in der extrazellulären Flüssigkeit und schließlich, wenn die Zahl nahe 28 liegt, befindet sich das Medikament im Blut, in die extrazelluläre und intrazelluläre Flüssigkeit. Bei ungleichmäßiger Verteilung ist der Vd-Wert deutlich höher als 42 Liter, das Medikament ist also aus dem Blut verschwunden, es wurde nicht ausgeschieden, sondern in einem bestimmten Bereich des Organismus abgelagert.

Vd berechnet
(Liter)

Medikamente

Gewebekompartiment, in dem das Medikament verteilt wird

Heparin, Warfarin, Furosemid

Plasmaflüssigkeit, Gefäßsystem

10-20

Aspirin, Ampicillin, Gentamicin

Extrazelluläre Flüssigkeit (Plasmawasser und interstitielle Flüssigkeit)

20-40

Prednisolon, Amoxicillin

Gesamtkörperwasser (extra und intrazelluläre Flüssigkeiten)

Propranolol, Imipramin,

Akkumulation und Gewebebindung

Plasmakompartiment: Es gibt konzentrierte Medikamente mit hohem Molekulargewicht oder die an Plasmaproteine binden und die endotheliale Diskontinuitäten nicht passieren können.

Extrazelluläre Flüssigkeit: Es gibt konzentrierte Medikamente mit niedrigem Molekulargewicht und Hydrophilen, die die Zellmembranen nicht passieren können.

Gesamtkörperwasser: Dort konzentrieren sich hydrophobe niedermolekulare Medikamente.

Faktoren, die die Arzneimittelverteilung beeinflussen, sind:

Physiko-chemische Eigenschaften des Stoffes;
Kapillarpermeabilität;
Relevanzradius (Abstand zwischen einer Kapillare und der anderen);
Perfusionsrate.

Die Kapillarpermeabilität variiert je nach Körperregion, am wenigsten durchlässig sind die des Gehirns und der Blut-Hirn-Schranke, dann die durchlässigeren die der Leber, Milz und Niere.

Je kleiner der relevante Radius und je mehr Kapillaren vorhanden sind, desto stärker wird also das Gewebe besprüht.

Die Perfusionsrate ist in der Niere höher und im Fettgewebe langsamer. Da das Fettgewebe nicht durchblutet ist, wirkt dieses als Depot für das Medikament. Das Medikament wird aus zwei Gründen im Fettgewebe abgelagert: Der erste Grund betrifft die Vaskularisierung des Gewebes, der zweite Grund ist der ausgeprägte Fettlöslichkeit der Es sollte auch erwähnt werden, dass die fettlösliche Substanz in unserem Organismus zwei Arten der Verteilung durchmacht. Die erste Verteilung folgt den hämodynamischen Regeln mit einem Erreichen des Zielorgans, während die zweite eine definierte Umverteilung des Medikaments ist.Die Umverteilung des Medikaments hängt hauptsächlich von den Eigenschaften der Fettlöslichkeit ab, ist aber auch eine Hauptursache, die eine ungleichmäßige Verteilung des Arzneimittels, wodurch es sich im Fettgewebe anreichert.

Fassen wir die zuvor ausgedrückten Konzepte zusammen.

Um eine homogene Verteilung zu haben, muss ein Medikament Folgendes aufweisen:

Schwache Bindung zu Plasmaproteinen;
Niedrige PM;
Den richtigen Grad an Hydrophilie / Lipophilie haben;
Keine Affinität zu Geweben oder Zellen, die die Ablagerung verursachen.

Um eine ungleichmäßige Verteilung zu haben, muss ein Medikament bestimmte Eigenschaften aufweisen, wie zum Beispiel:

Hohe PM;
Wasserlöslichkeit;
Hohe Fettlöslichkeit (Akkumulation im Fettgewebe);
Starke Bindung mit Plasmaproteinen (schwierige Verteilung);
Starke chemische Affinitäten zu bestimmten Stellen des Organismus (zB Blei mit Knochen und Trisofundin, ein Hautantimykotikum mit Affinität zu den -SH-Gruppen des Keratins);
Affinität zu bestimmten Barrieren (BEE und Plazentaschranke).