การกระจายยาและปริมาตรการกระจายยา

การกระจายยาคือการเคลื่อนที่แบบผันกลับของยาจากกระแสเลือดเข้าสู่เนื้อเยื่อของร่างกายหลังจากการดูดซึม ขอบเขตของการกระจายสรุปได้ด้วยปริมาตรการกระจายยา (Vd) ซึ่งเป็นค่าคงที่สัดส่วนที่เชื่อมโยงปริมาณยาทั้งหมดในร่างกายเข้ากับความเข้มข้นของยาในพลาสมา การกระจายและ Vd เป็นแนวคิดทางเภสัชจลนศาสตร์หลักที่ขึ้นอยู่กับการจับของยากับโปรตีนในพลาสมาและเนื้อเยื่อ รวมถึงคุณสมบัติทางเคมีกายภาพของยาด้วย

Definition

ปริมาตรการกระจายยาคือปริมาตรที่ปรากฏ (เชิงทฤษฎี) ที่จำเป็นในการบรรจุปริมาณยาทั้งหมดในร่างกายที่ความเข้มข้นเดียวกันกับที่วัดได้ในพลาสมา โดยจะบ่งบอกถึงขอบเขตที่ยากระจายออกจากพลาสมาเข้าสู่เนื้อเยื่อ

Scope

หัวข้อนี้ครอบคลุมถึงวิธีการที่ยาแบ่งตัวระหว่างเลือดและเนื้อเยื่อ บทบาทของการจับกับโปรตีนในพลาสมาและเนื้อเยื่อ รวมถึงความหมาย การคำนวณ และการตีความของปริมาตรการกระจายยาที่ปรากฏ หัวข้อนี้ถูกนำเสนอในฐานะหัวข้อทางเภสัชจลนศาสตร์และเคมีกายภาพ และไม่ได้ให้คำแนะนำในการให้ยา

Core questions

• อะไรเป็นตัวกำหนดว่ายาจะกระจายจากเลือดเข้าสู่เนื้อเยื่อได้กว้างเพียงใด?
• ปริมาตรการกระจายยาที่ปรากฏถูกนิยามและตีความอย่างไร?
• การจับกับโปรตีนในพลาสมาและการชอบไขมันมีผลต่อการกระจายยาอย่างไร?

Key concepts

• ปริมาตรการกระจายยาที่ปรากฏ (Vd)
• การจับกับโปรตีนในพลาสมา
• การจับกับเนื้อเยื่อ
• ส่วนของยาอิสระ (ไม่จับกับโปรตีน)
• การชอบไขมันและการแบ่งตัวเข้าสู่เนื้อเยื่อ
• ช่องว่างของน้ำทั้งหมดในร่างกาย
• ความสัมพันธ์กับขนาดยาเริ่มต้น (Vd x ความเข้มข้นเป้าหมาย)

Mechanisms

หลังจากเข้าสู่กระแสเลือด ยาจะกระจายเข้าสู่เนื้อเยื่อในขอบเขตที่กำหนดโดยความสามารถในการออกจากพลาสมาและจับกับส่วนอื่น ๆ ยาที่จับกับโปรตีนในพลาสมาสูง เช่น อัลบูมิน มักจะคงอยู่ในระบบไหลเวียนโลหิตและมีปริมาตรการกระจายยาต่ำ ในขณะที่ยาที่ชอบไขมัน (lipophilic) ซึ่งกระจายตัวเข้าสู่เนื้อเยื่ออย่างกว้างขวางหรือจับกับส่วนประกอบของเนื้อเยื่อ จะมีปริมาตรการกระจายยาที่ปรากฏขนาดใหญ่ บางครั้งใหญ่มาก ซึ่งอาจเกินปริมาณน้ำทั้งหมดในร่างกายได้ เนื่องจาก Vd คำนวณจากความเข้มข้นรวมในพลาสมา จึงเป็นปริมาตรที่ปรากฏมากกว่าปริมาตรทางกายภาพ มีเพียงส่วนที่ไม่จับกับโปรตีน (อิสระ) เท่านั้นที่สามารถกระจายตัว ถูกเมแทบอไลซ์ และออกฤทธิ์ได้ ในบรรดายาหลายร้อยชนิด ปริมาตรการกระจายยาครอบคลุมหลายอันดับความแตกต่างกัน ซึ่งสะท้อนถึงความหลากหลายของการจับและการแบ่งตัว (Obach, 2008; Rowland & Tozer, 2011)

Clinical relevance

ปริมาตรการกระจายยาเชื่อมโยงแนวคิดของปริมาณยาในร่างกายเข้ากับความเข้มข้นของยาในพลาสมาที่สามารถวัดได้ และเมื่อรวมกับการกำจัดยา จะช่วยอธิบายครึ่งชีวิตของยาได้ นอกจากนี้ยังเป็นพารามิเตอร์ที่เชื่อมโยงกับขนาดยาเริ่มต้น (loading dose) บทความนี้อธิบายแนวคิดและปัจจัยกำหนด และไม่ใช่แหล่งข้อมูลสำหรับคำแนะนำในการให้ยาหรือคำแนะนำเฉพาะบุคคล

Evidence & guidelines

ตำราพารามิเตอร์เภสัชจลนศาสตร์ในมนุษย์ได้บันทึกช่วงกว้างของปริมาตรการกระจายยาที่พบในยาที่วางตลาด และเชื่อมโยงกับคุณสมบัติทางเคมีกายภาพและการจับกับโปรตีน ซึ่งให้ความคาดหวังอ้างอิงสำหรับการจำแนกลักษณะของยาที่กำลังพัฒนา (Obach, 2008) ตำราเภสัชจลนศาสตร์มาตรฐานได้กำหนดนิยามและความสัมพันธ์ระหว่าง Vd, การกำจัดยา และครึ่งชีวิตอย่างเป็นทางการ (Rowland & Tozer, 2011; Gibaldi & Perrier, 1982)

History

ปริมาตรการกระจายยาเกิดขึ้นจากการสร้างแบบจำลองแบบช่อง (compartmental modelling) ของความเข้มข้นยา ซึ่งได้รับการกำหนดอย่างเป็นทางการในเภสัชจลนศาสตร์ช่วงกลางศตวรรษที่ 20 และถูกรวบรวมไว้ในตำราต่างๆ เช่น Gibaldi และ Perrier (1982) การตระหนักว่า Vd เป็นพารามิเตอร์ที่ปรากฏซึ่งควบคุมโดยการจับกับพลาสมาและเนื้อเยื่อยังคงเป็นหัวใจสำคัญ และมีการรวบรวมข้อมูลเชิงประจักษ์ขนาดใหญ่ตั้งแต่นั้นมาเพื่อทำแผนที่ช่วงและสหสัมพันธ์ทางเคมีกายภาพทั่วทั้งภูมิทัศน์ของยา (Obach, 2008)

Key figures

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

Seminal works

• gibaldi-perrier-1982
• obach-2008

Frequently asked questions

ปริมาตรการกระจายยาคืออะไร?

เป็นปริมาตรที่ปรากฏซึ่งเชื่อมโยงปริมาณยาทั้งหมดในร่างกายเข้ากับความเข้มข้นที่วัดได้ในพลาสมา ค่าที่น้อยบ่งชี้ว่ายาส่วนใหญ่อยู่ในเลือด (มักเกิดจากการจับกับโปรตีนในพลาสมา) ในขณะที่ค่าที่มากบ่งชี้ถึงการกระจายตัวอย่างกว้างขวางเข้าสู่เนื้อเยื่อ

เหตุใดปริมาตรการกระจายยาจึงอาจมีค่ามากกว่าปริมาตรจริงของร่างกาย?

เนื่องจากเป็นพารามิเตอร์ที่คำนวณได้ (ปรากฏ) ไม่ใช่พื้นที่ทางกายภาพ เมื่อยาแบ่งตัวเข้าสู่เนื้อเยื่ออย่างมาก จะมีปริมาณยาเหลืออยู่ในพลาสมาน้อยมาก ดังนั้นปริมาตรที่คำนวณได้ที่จำเป็นในการอธิบายปริมาณยาทั้งหมดจึงอาจเกินปริมาณน้ำทั้งหมดในร่างกายได้มาก