การกำจัดยาออกจากร่างกายและครึ่งชีวิตของยา

การกำจัดยาออกจากร่างกาย (Clearance) และครึ่งชีวิตของยา (half-life) เป็นสองพารามิเตอร์ที่สรุปว่าร่างกายกำจัดยาออกไปอย่างไร การกำจัดยาออกจากร่างกายวัดประสิทธิภาพของการกำจัด — ปริมาตรของพลาสมาที่ถูกกำจัดยาออกไปต่อหน่วยเวลา — ในขณะที่ครึ่งชีวิตของยาวัดระยะเวลา — ใช้เวลานานเท่าใดความเข้มข้นจึงจะลดลงครึ่งหนึ่ง พารามิเตอร์ทั้งสองเชื่อมโยงกันผ่านปริมาตรการกระจายยา และการสับสนระหว่างสองสิ่งนี้เป็นสาเหตุทั่วไปของความผิดพลาด

Definition

การกำจัดยาออกจากร่างกาย (Clearance) คือปริมาตรของพลาสมาที่ถูกกำจัดยาออกไปอย่างถาวรต่อหน่วยเวลา; ครึ่งชีวิตของการกำจัดยา (elimination half-life) คือเวลาที่ต้องใช้เพื่อให้ความเข้มข้นของยาในพลาสมาลดลงครึ่งหนึ่งในช่วงการกำจัดยา ซึ่งกำหนดโดยการกำจัดยาออกจากร่างกายและปริมาตรการกระจายยาร่วมกัน

Scope

บทความนี้ให้คำจำกัดความของการกำจัดยาออกจากร่างกาย ครึ่งชีวิตของการกำจัดยา และค่าคงที่อัตราการกำจัดยา อธิบายความสัมพันธ์กับปริมาตรการกระจายยา และอธิบายว่าครึ่งชีวิตของยาควบคุมการสะสมยาและการเข้าสู่สภาวะคงที่อย่างไร บทความนี้ถือว่าพารามิเตอร์เหล่านี้เป็นพารามิเตอร์ทางเภสัชจลนศาสตร์สำหรับการอ้างอิงเท่านั้น ไม่ได้ให้ข้อมูลเกี่ยวกับสูตรการให้ยา

Core questions

• การกำจัดยาออกจากร่างกาย ปริมาตรการกระจายยา และครึ่งชีวิตของยามีความสัมพันธ์ทางคณิตศาสตร์กันอย่างไร?
• เหตุใดการกำจัดยาออกจากร่างกาย ไม่ใช่ครึ่งชีวิตของยา จึงเป็นตัวกำหนดหลักของการได้รับยาในสภาวะคงที่?
• ต้องใช้ครึ่งชีวิตของยากี่ครั้งจึงจะเข้าสู่สภาวะคงที่หรือกำจัดยาออกไป?
• ยาที่แตกต่างกันสองชนิดสามารถมีครึ่งชีวิตเท่ากันแต่มีการกำจัดยาออกจากร่างกายที่แตกต่างกันอย่างมากได้อย่างไร?

Key concepts

• การกำจัดยาออกจากร่างกาย
• ครึ่งชีวิตของการกำจัดยา
• ค่าคงที่อัตราการกำจัดยา
• ปริมาตรการกระจายยา
• การกำจัดยาแบบอันดับหนึ่ง
• สภาวะคงที่และการสะสมยา
• พื้นที่ใต้กราฟ

Mechanisms

ภายใต้การกำจัดยาแบบอันดับหนึ่ง (first-order elimination) อัตราที่ยาออกจากร่างกายเป็นสัดส่วนกับความเข้มข้นของยาในพลาสมา และการกำจัดยาออกจากร่างกายเป็นค่าคงที่สัดส่วน — ปริมาตรของพลาสมาที่ถูกกำจัดยาออกไปอย่างสมบูรณ์ต่อหน่วยเวลา ซึ่งรวมกันจากอวัยวะที่กำจัดยาทั้งหมด ครึ่งชีวิตของยาไม่ใช่คุณสมบัติที่เป็นอิสระ: มันถูกกำหนดโดยอัตราส่วนของปริมาตรการกระจายยาต่อการกำจัดยาออกจากร่างกาย ดังนั้นยาอาจมีครึ่งชีวิตที่ยาวนานได้ไม่ว่าจะด้วยเหตุผลที่ถูกกำจัดออกช้า (การกำจัดยาออกจากร่างกายต่ำ) หรือเพราะมีการกระจายตัวอย่างกว้างขวาง (ปริมาตรมาก) เนื่องจากการลดลงเป็นแบบเอ็กซ์โปเนนเชียล ยาประมาณครึ่งหนึ่งจะหายไปหลังจากครึ่งชีวิตหนึ่งครั้ง และส่วนใหญ่จะหายไปหลังจากประมาณสี่ถึงห้าครั้ง; หลักการทางคณิตศาสตร์เดียวกันนี้ควบคุมว่าการให้ยาในอัตราคงที่ใช้เวลานานเท่าใดจึงจะถึงสภาวะคงที่ ในทางตรงกันข้าม การได้รับยาโดยเฉลี่ยในสภาวะคงที่ขึ้นอยู่กับอัตราการให้ยาและการกำจัดยาออกจากร่างกาย ไม่ใช่ครึ่งชีวิตของยา

Clinical relevance

พารามิเตอร์เหล่านี้อธิบายว่าเหตุใดครึ่งชีวิตของยาจึงทำนายว่ายาจะคงอยู่ในร่างกายนานเท่าใดและต้องให้บ่อยแค่ไหนเพื่อรักษาระดับยา ในขณะที่การกำจัดยาออกจากร่างกายทำนายระดับยาที่การให้ยาที่กำหนดจะสร้างขึ้น หัวข้อนี้เป็นพื้นฐานในการตีความการศึกษาทางเภสัชจลนศาสตร์และการให้เหตุผลเกี่ยวกับช่วงเวลาการให้ยาในระดับแนวคิด; มันอธิบายพารามิเตอร์สำหรับการอ้างอิงและไม่ใช่คำแนะนำการให้ยาเฉพาะบุคคล

Evidence & guidelines

การกำจัดยาออกจากร่างกายและครึ่งชีวิตของยาเป็นแนวคิดพื้นฐานทางเภสัชจลนศาสตร์ที่ถูกกำหนดไว้ในตำรามาตรฐาน เช่น Rowland and Tozer และ Gibaldi and Perrier ซึ่งได้มาจากความสัมพันธ์กับปริมาตรการกระจายยาและสภาวะคงที่ การตีความทางสรีรวิทยาของการกำจัดยาออกจากร่างกายในฐานะคุณสมบัติระดับอวัยวะมีพื้นฐานมาจากการวิเคราะห์ของ Wilkinson and Shand และการปรับขนาดของพารามิเตอร์เหล่านี้ในสิ่งมีชีวิตต่างชนิดกันได้ถูกกล่าวถึงโดย Boxenbaum

History

การอธิบายการกระจายยาแบบแบ่งส่วน (compartmental description) ได้รับการจัดระบบในเภสัชจลนศาสตร์ช่วงกลางศตวรรษที่ 20 และรวมอยู่ในตำราของ Gibaldi and Perrier การกำหนดนิยามใหม่ของการกำจัดยาออกจากร่างกายในฐานะปริมาณทางสรีรวิทยาที่อิงตามอวัยวะในช่วงทศวรรษ 1970 ได้ชี้แจงว่าครึ่งชีวิตของยาเป็นพารามิเตอร์ที่ได้มามากกว่าพารามิเตอร์พื้นฐาน ซึ่งเป็นความแตกต่างที่ได้กำหนดแนวทางการสอนเภสัชจลนศาสตร์ตั้งแต่นั้นเป็นต้นมา

Key figures

• Malcolm Rowland
• Thomas Tozer
• Milo Gibaldi
• Grant Wilkinson

Seminal works

• wilkinson-shand-1975
• gibaldi-perrier-1982
• rowland-tozer-2011

Frequently asked questions

ครึ่งชีวิตของยาหรือการกำจัดยาออกจากร่างกาย เป็นมาตรวัดที่ดีกว่าในการบอกว่าร่างกายกำจัดยาออกไปอย่างไร?

การกำจัดยาออกจากร่างกายเป็นมาตรวัดพื้นฐานที่มีประสิทธิภาพมากกว่า; ครึ่งชีวิตของยาเป็นพารามิเตอร์ที่ได้มาซึ่งขึ้นอยู่กับปริมาตรการกระจายยาด้วย ดังนั้นยาที่มีการกำจัดยาออกจากร่างกายเท่ากันอาจมีครึ่งชีวิตที่แตกต่างกันได้

ต้องใช้ครึ่งชีวิตของยากี่ครั้งจึงจะถึงสภาวะคงที่?

ด้วยการให้ยาอย่างต่อเนื่อง ยาจะถึงความเข้มข้นในสภาวะคงที่ประมาณ 90 เปอร์เซ็นต์หลังจากประมาณสามถึงสี่ครึ่งชีวิต และโดยพื้นฐานแล้วจะอยู่ในสภาวะคงที่หลังจากประมาณห้าครึ่งชีวิต