फार्माकोकाइनेटिक मॉडलिंग और अर्ध-जीवन

फार्माकोकाइनेटिक मॉडलिंग गणितीय विवरणों के साथ दवा सांद्रता के समय-क्रम को दर्शाती है, जिसमें सरल कंपार्टमेंटल मॉडल से लेकर यांत्रिक शारीरिक रूप से आधारित (PBPK) मॉडल शामिल हैं। उन्मूलन अर्ध-जीवन - प्लाज्मा सांद्रता को आधा होने में लगने वाला समय - एक व्युत्पन्न पैरामीटर है जो यह बताता है कि कोई दवा शरीर से कितनी जल्दी निकलती है। मॉडलिंग और अर्ध-जीवन एक साथ फार्माकोकाइनेटिक डेटा को उन मापदंडों में संघनित करने की अनुमति देते हैं जो दवा के व्यवहार का वर्णन और भविष्यवाणी करते हैं।

Definition

फार्माकोकाइनेटिक मॉडलिंग दवा सांद्रता के समय-क्रम का गणितीय प्रतिनिधित्व है; उन्मूलन अर्ध-जीवन वह समय है जो टर्मिनल चरण के दौरान प्लाज्मा सांद्रता (या शरीर में दवा की मात्रा) को आधा होने में लगता है, जो क्लीयरेंस और वितरण की मात्रा से संबंधित है, जिसमें t-हाफ 0.693 गुना Vd को क्लीयरेंस से विभाजित करने के बराबर होता है।

Scope

यह विषय कंपार्टमेंटल और शारीरिक रूप से आधारित फार्माकोकाइनेटिक मॉडलिंग, क्लीयरेंस और वितरण की मात्रा से अर्ध-जीवन के अर्थ और व्युत्पत्ति, और जोखिम और संचय की भविष्यवाणी करने के लिए मॉडल के उपयोग को शामिल करता है। इसे एक मात्रात्मक और पद्धतिगत विषय के रूप में प्रस्तुत किया गया है और यह खुराक संबंधी सिफारिशें प्रदान नहीं करता है।

Core questions

• दवा सांद्रता के समय-क्रम का गणितीय रूप से वर्णन कैसे किया जा सकता है?
• क्लीयरेंस और वितरण की मात्रा से अर्ध-जीवन कैसे प्राप्त किया जाता है?
• कंपार्टमेंटल बनाम शारीरिक रूप से आधारित मॉडल कब उपयुक्त होते हैं?

Key concepts

• उन्मूलन अर्ध-जीवन
• प्रथम-क्रम (घातीय) उन्मूलन
• एक- और बहु-कंपार्टमेंट मॉडल
• टर्मिनल उन्मूलन चरण
• संचय और स्थिर अवस्था तक का समय
• शारीरिक रूप से आधारित फार्माकोकाइनेटिक (PBPK) मॉडल
• इन विट्रो-इन विवो एक्सट्रपलेशन (IVIVE)
• संबंध t-हाफ = 0.693 x Vd / CL

Key theories

कंपार्टमेंटल फार्माकोकाइनेटिक मॉडल

दवा का निपटान एक या एक से अधिक गतिज रूप से सजातीय कंपार्टमेंटों द्वारा दर्शाया जाता है जिसमें प्रथम-क्रम स्थानांतरण और उन्मूलन होता है, जिससे घातीय सांद्रता-समय वक्र प्राप्त होते हैं जिनसे अर्ध-जीवन और अन्य मापदंडों का अनुमान लगाया जाता है; इस अनुभवजन्य ढांचे को फार्माकोकाइनेटिक विश्लेषण के शास्त्रीय आधार के रूप में संहिताबद्ध किया गया था।

शारीरिक रूप से आधारित फार्माकोकाइनेटिक (PBPK) मॉडलिंग

PBPK मॉडल शरीर को रक्त प्रवाह से जुड़े शारीरिक कंपार्टमेंटों के रूप में दर्शाते हैं, जिन्हें अंग की मात्रा, परफ्यूजन और इन विट्रो दवा डेटा द्वारा पैरामीटराइज़ किया जाता है, जिससे निपटान की यांत्रिक भविष्यवाणी और आबादी और प्रजातियों में एक्सट्रपलेशन सक्षम होता है।

Mechanisms

जब उन्मूलन प्रथम-क्रम होता है, तो दवा की सांद्रता तेजी से घटती है, और इसे आधा होने में लगने वाला समय - अर्ध-जीवन - प्रारंभिक सांद्रता की परवाह किए बिना स्थिर रहता है। अर्ध-जीवन एक स्वतंत्र गुण नहीं है, बल्कि दो प्राथमिक मापदंडों का परिणाम है: यह वितरण की मात्रा बढ़ने पर लंबा होता है और क्लीयरेंस बढ़ने पर छोटा होता है, t-हाफ 0.693 गुना Vd को क्लीयरेंस से विभाजित करने के नियम का पालन करता है। कंपार्टमेंटल मॉडल इन मापदंडों का अनुमान लगाने के लिए ऐसे घातीय वक्रों को डेटा में फिट करते हैं, जबकि शारीरिक रूप से आधारित मॉडल अंग की मात्रा, रक्त प्रवाह, और चयापचय और बंधन के इन विट्रो माप से सांद्रता-समय प्रोफ़ाइल का निर्माण करते हैं, जिससे मानव डेटा मौजूद होने से पहले भविष्यवाणी की जा सकती है (जोन्स, 2009; रोस्टामी-होजेगन, 2007)। अर्ध-जीवन यह भी नियंत्रित करता है कि दवा कैसे जमा होती है: बार-बार खुराक देने पर स्थिर अवस्था तक पहुंचने के लिए मोटे तौर पर चार से पांच अर्ध-जीवन की आवश्यकता होती है। कई दवाओं में अनुभवजन्य पैरामीटर रेंज ऐसे मॉडलों को सूचित और मान्य करती हैं (ओबाच, 2008)।

Clinical relevance

अर्ध-जीवन वैचारिक रूप से इंगित करता है कि एक दवा कितने समय तक बनी रहती है, जोखिम बनाए रखने के लिए इसे कितनी बार देने की आवश्यकता हो सकती है, और संचय या धुलाई में कितना समय लगता है, जबकि मॉडल इन व्यवहारों की भविष्यवाणी का समर्थन करते हैं। यह प्रविष्टि संदर्भ स्तर पर मापदंडों और मॉडलिंग दृष्टिकोणों की व्याख्या करती है और खुराक अनुसूचियों या व्यक्तिगत सलाह का स्रोत नहीं है।

Evidence & guidelines

शारीरिक रूप से आधारित फार्माकोकाइनेटिक मॉडलिंग का उपयोग दवा विकास में तेजी से किया जा रहा है और नियामकों द्वारा दवा-दवा इंटरैक्शन और विशेष आबादी में जोखिम की भविष्यवाणियों का समर्थन करने के लिए स्वीकार किया जाता है, जब पर्याप्त रूप से सत्यापित किया जाता है (रोस्टामी-होजेगन, 2007; जोन्स, 2009)। मापे गए मानव फार्माकोकाइनेटिक मापदंडों के संकलन संदर्भ डेटा प्रदान करते हैं जिसके विरुद्ध क्लीयरेंस, मात्रा और अर्ध-जीवन की मॉडल भविष्यवाणियों का मूल्यांकन किया जाता है (ओबाच, 2008)।

History

कंपार्टमेंटल फार्माकोकाइनेटिक्स का विकास बीसवीं शताब्दी के दौरान दवा सांद्रता-समय डेटा के गणितीय विवरण के रूप में हुआ, जिसे गिबाल्डी और पेरियर (1982) और रोलैंड और टोज़र के ग्रंथों जैसे मोनोग्राफ में संहिताबद्ध किया गया। 2000 के दशक से, शारीरिक रूप से आधारित मॉडलिंग और इन विट्रो-इन विवो एक्सट्रपलेशन प्रीक्लिनिकल और इन विट्रो डेटा से मानव फार्माकोकाइनेटिक्स की भविष्यवाणी के लिए मुख्यधारा के उपकरण बन गए, मॉडलिंग को विवरण से संभावित भविष्यवाणी की ओर बढ़ाया (रोस्टामी-होजेगन, 2007; जोन्स, 2009)।

Key figures

• Milo Gibaldi
• Donald Perrier
• Malcolm Rowland
• Thomas Tozer
• Amin Rostami-Hodjegan
• Geoffrey Tucker

Seminal works

• gibaldi-perrier-1982
• rostami-hodjegan-2007
• jones-2009

Frequently asked questions

किसी दवा का अर्ध-जीवन क्या है?

उन्मूलन अर्ध-जीवन वह समय है जो टर्मिनल उन्मूलन चरण के दौरान प्लाज्मा में दवा की सांद्रता को आधा होने में लगता है। यह दर्शाता है कि शरीर कितनी जल्दी दवा को हटाता है और यह क्लीयरेंस और वितरण की मात्रा दोनों पर निर्भर करता है।

कंपार्टमेंटल और PBPK मॉडलिंग में क्या अंतर है?

कंपार्टमेंटल मॉडल अनुभवजन्य होते हैं: वे सांद्रता-समय डेटा में एक या एक से अधिक अमूर्त कंपार्टमेंटों को फिट करते हैं। शारीरिक रूप से आधारित (PBPK) मॉडल यांत्रिक होते हैं: वे रक्त प्रवाह से जुड़े वास्तविक अंगों का प्रतिनिधित्व करते हैं और दवा के निपटान की भविष्यवाणी करने के लिए शारीरिक और इन विट्रो डेटा का उपयोग करते हैं, जिसमें मानव डेटा उपलब्ध होने से पहले भी शामिल है।