Arzneimittelverteilung und Verteilungsvolumen

Die Arzneimittelverteilung ist die reversible Bewegung eines Arzneimittels aus dem Blutkreislauf in die Gewebe des Körpers nach der Resorption. Das Ausmaß der Verteilung wird durch das Verteilungsvolumen (Vd) zusammengefasst, eine Proportionalitätskonstante, die die Gesamtmenge des Arzneimittels im Körper mit seiner Konzentration im Plasma in Beziehung setzt. Verteilung und Vd sind zentrale pharmakokinetische Konzepte, die von der Bindung eines Arzneimittels an Plasmaproteine und Gewebe sowie von seinen physikochemischen Eigenschaften abhängen.

Definition

Das Verteilungsvolumen ist das scheinbare (theoretische) Volumen, das erforderlich wäre, um die Gesamtmenge des Arzneimittels im Körper bei der gleichen Konzentration wie die im Plasma gemessene zu enthalten; es charakterisiert das Ausmaß, in dem sich ein Arzneimittel aus dem Plasma in die Gewebe verteilt.

Scope

Dieses Thema behandelt, wie sich Arzneimittel zwischen Blut und Geweben verteilen, die Rolle der Plasmaprotein- und Gewebebindung sowie die Bedeutung, Berechnung und Interpretation des scheinbaren Verteilungsvolumens. Es wird als pharmakokinetisches und physikochemisches Thema dargestellt und bietet keine Dosierungsanleitung.

Core questions

• Was bestimmt, wie weit sich ein Arzneimittel aus dem Blut in die Gewebe verteilt?
• Wie wird das scheinbare Verteilungsvolumen definiert und interpretiert?
• Wie beeinflussen Plasmaproteinbindung und Lipophilie die Verteilung?

Key concepts

• Scheinbares Verteilungsvolumen (Vd)
• Plasmaproteinbindung
• Gewebebindung
• Freie (unbound) Arzneimittelfraktion
• Lipophilie und Gewebeverteilung
• Gesamtkörperwasserkompartimente
• Beziehung zur Initialdosis (Vd x Zielkonzentration)

Mechanisms

Nach dem Eintritt ins Blut verteilt sich ein Arzneimittel in die Gewebe, und zwar in einem Ausmaß, das durch seine Fähigkeit bestimmt wird, das Plasma zu verlassen und sich anderswo zu binden. Ein Arzneimittel, das stark an Plasmaproteine wie Albumin gebunden ist, neigt dazu, im Kreislauf zu verbleiben und hat ein geringes Verteilungsvolumen, während ein lipophiles Arzneimittel, das sich stark in Gewebe verteilt oder Gewebekomponenten bindet, ein großes, manchmal sehr großes, scheinbares Verteilungsvolumen aufweist, das das gesamte Körperwasser übersteigen kann. Da Vd aus der Gesamtplasmakonzentration berechnet wird, ist es ein scheinbares und kein physikalisches Volumen. Nur der ungebundene (freie) Anteil steht zur Verteilung, Metabolisierung und Wirkung zur Verfügung. Über Hunderte von Arzneimitteln erstreckt sich das Verteilungsvolumen über mehrere Größenordnungen, was diese Vielfalt des Bindungs- und Verteilungsverhaltens widerspiegelt (Obach, 2008; Rowland & Tozer, 2011).

Clinical relevance

Das Verteilungsvolumen verknüpft konzeptionell die Arzneimittelmenge im Körper mit seiner messbaren Plasmakonzentration und trägt zusammen mit der Clearance dazu bei, die Halbwertszeit eines Arzneimittels zu erklären. Es ist auch der Parameter, der konzeptionell mit einer Initialdosis (Loading Dose) verbunden ist. Dieser Eintrag erläutert das Konzept und seine Determinanten und ist keine Quelle für Dosierungsempfehlungen oder individuelle Ratschläge.

Evidence & guidelines

Kompendien menschlicher pharmakokinetischer Parameter dokumentieren die große Bandbreite der bei vermarkteten Arzneimitteln beobachteten Verteilungsvolumina und setzen diese in Beziehung zu physikochemischen und Bindungseigenschaften, wodurch Referenzerwartungen für die Charakterisierung von Kandidaten bereitgestellt werden (Obach, 2008). Standardlehrbücher der Pharmakokinetik formalisieren die Definitionen und die Beziehungen zwischen Vd, Clearance und Halbwertszeit (Rowland & Tozer, 2011; Gibaldi & Perrier, 1982).

History

Das Verteilungsvolumen entstand aus der Kompartimentmodellierung von Arzneimittelkonzentrationen, die in der Pharmakokinetik Mitte des 20. Jahrhunderts formalisiert und in Monographien wie Gibaldi und Perrier (1982) kodifiziert wurde. Die Erkenntnis, dass Vd ein scheinbarer Parameter ist, der durch Plasma- und Gewebebindung bestimmt wird, ist zentral geblieben, und große empirische Zusammenstellungen haben seitdem seine Bandbreite und physikochemischen Korrelate in der gesamten Arzneimittellandschaft kartiert (Obach, 2008).

Key figures

• Malcolm Rowland
• Thomas Tozer
• Milo Gibaldi
• R. Scott Obach

Seminal works

• gibaldi-perrier-1982
• obach-2008

Frequently asked questions

Was ist das Verteilungsvolumen?

Es ist ein scheinbares Volumen, das die Gesamtmenge des Arzneimittels im Körper mit der im Plasma gemessenen Konzentration in Beziehung setzt. Ein kleiner Wert deutet darauf hin, dass das Arzneimittel weitgehend im Blut verbleibt (oft aufgrund der Plasmaproteinbindung), während ein großer Wert auf eine extensive Verteilung in die Gewebe hindeutet.

Warum kann das Verteilungsvolumen größer sein als das tatsächliche Volumen des Körpers?

Weil es ein berechneter (scheinbarer) Parameter ist und kein physikalischer Raum. Wenn sich ein Arzneimittel stark in Gewebe verteilt, verbleibt sehr wenig im Plasma, sodass das berechnete Volumen, das zur Berücksichtigung der Gesamtmenge erforderlich ist, das gesamte Körperwasser weit übersteigen kann.