การกำจัดและการชำระล้างยาออกจากร่างกาย

การกำจัดยาออกจากร่างกาย (Elimination) คือการที่ยาสูญหายไปจากร่างกายอย่างถาวร ซึ่งส่วนใหญ่เกิดขึ้นจากการเมแทบอลิซึม (การเปลี่ยนแปลงทางเคมี ส่วนใหญ่เกิดขึ้นในตับ) และการขับถ่าย (การกำจัดทางกายภาพ ส่วนใหญ่โดยไตและน้ำดี) ส่วนการชำระล้างยาออกจากร่างกาย (Clearance) คือการวัดเชิงปริมาณว่ากระบวนการนี้มีประสิทธิภาพเพียงใด โดยหมายถึงปริมาตรของพลาสมาที่ถูกกำจัดยาออกไปได้อย่างมีประสิทธิภาพต่อหน่วยเวลา และแนวคิดทั้งสองนี้ร่วมกันเป็นตัวกำหนดว่ายาจะคงอยู่ในร่างกายนานเท่าใด และความสัมพันธ์ระหว่างการได้รับยากับขนาดยาเป็นอย่างไร

Definition

การกำจัดยาออกจากร่างกาย (Elimination) คือการกำจัดยาที่ไม่เปลี่ยนแปลงและเมแทบอไลต์ออกจากร่างกายอย่างถาวรโดยกระบวนการเมแทบอลิซึมและการขับถ่าย ส่วนการชำระล้างยาออกจากร่างกาย (Clearance) คือค่าคงที่สัดส่วนที่เชื่อมโยงอัตราการกำจัดยากับความเข้มข้นของยาที่เป็นตัวขับเคลื่อนกระบวนการนั้น

Scope

เนื้อหาส่วนนี้จะแนะนำผู้อ่านให้รู้จักกับกระบวนการที่กำจัดยาออกจากร่างกายและพารามิเตอร์ที่ใช้อธิบายกระบวนการเหล่านั้น ได้แก่ การขับถ่ายทางไต การกำจัดทางตับ การขับถ่ายทางน้ำดี และแนวคิดที่เชื่อมโยงกันของการชำระล้างยาและครึ่งชีวิตของยา โดยถือว่าสิ่งเหล่านี้เป็นหัวข้อเภสัชจลนศาสตร์อ้างอิงและชี้ไปยังหัวข้อที่มีรายละเอียดมากขึ้นที่อยู่ภายใต้หัวข้อนี้ ซึ่งไม่ใช่แนวทางการให้ยาทางคลินิก

Sub-topics

• Biliary Excretion
• Clearance and Half-Life
• Hepatic Elimination
• Renal Excretion

Core questions

• ยาที่กำหนดถูกกำจัดออกจากร่างกายด้วยเส้นทางใดบ้าง (ไต ตับ น้ำดี) และเส้นทางใดเป็นหลัก?
• ค่าการชำระล้างยาถูกกำหนดอย่างไร และเกี่ยวข้องกับครึ่งชีวิตและปริมาตรการกระจายยาอย่างไร?
• ปัจจัยทางสรีรวิทยาของอวัยวะใดบ้าง (การไหลเวียนของเลือด การจับกับโปรตีน ความสามารถในการเมแทบอลิซึมและการขนส่งโดยธรรมชาติ) ที่เป็นตัวกำหนดค่าการชำระล้างยา?
• การเมแทบอลิซึมและการขนส่งแบบแอคทีฟรวมกันเพื่อกำหนดการกำจัดยาทั้งหมดได้อย่างไร?

Key concepts

• การชำระล้างยา
• ครึ่งชีวิตของการกำจัดยา
• เมแทบอลิซึมกับการขับถ่าย
• การขับถ่ายทางไต
• การกำจัดทางตับ
• การขับถ่ายทางน้ำดี
• อัตราการสกัด
• ตัวขนส่งผ่านเยื่อหุ้มเซลล์

Key theories

แบบจำลองทางสรีรวิทยา (การชำระล้างยา) ของการกำจัดยาโดยอวัยวะ

ค่าการชำระล้างยาโดยอวัยวะสามารถแสดงได้ว่าเป็นฟังก์ชันของการไหลเวียนของเลือดในอวัยวะ สัดส่วนของยาที่ไม่จับกับโปรตีน และค่าการชำระล้างยาโดยธรรมชาติของอวัยวะ ดังนั้นกรณีสุดขีดที่จำกัดด้วยการไหลเวียนและจำกัดด้วยความจุจึงปรากฏเป็นกรณีพิเศษของความสัมพันธ์ทางสรีรวิทยาหนึ่งเดียว

Mechanisms

ยาสามารถออกจากร่างกายได้สองเส้นทางหลัก การเมแทบอลิซึมจะเปลี่ยนโมเลกุลตั้งต้นให้เป็นผลิตภัณฑ์ที่มีขั้วมากขึ้น ซึ่งโดยทั่วไปแล้วจะออกฤทธิ์น้อยลงและขับถ่ายออกได้ง่ายขึ้น โดยตับเป็นอวัยวะหลักในการเมแทบอลิซึม ส่วนการขับถ่ายเป็นการกำจัดยาหรือเมแทบอไลต์ออกไปทางกายภาพ โดยส่วนใหญ่ผ่านการจัดการของไตเข้าสู่ปัสสาวะ และผ่านการหลั่งของตับเข้าสู่น้ำดี อวัยวะที่กำจัดยาแต่ละส่วนสามารถอธิบายได้ด้วยค่าการชำระล้างยา (Clearance) ซึ่งเป็นปริมาตรปรากฏของพลาสมาที่ถูกกำจัดออกไปอย่างสมบูรณ์ต่อหน่วยเวลา ซึ่งขึ้นอยู่กับการไหลเวียนของเลือดในอวัยวะนั้น สัดส่วนของยาที่ไม่จับกับโปรตีน และความสามารถโดยธรรมชาติในการเมแทบอไลซ์หรือขนส่งยา ตัวขนส่งผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ที่ไตและตับได้รับการยอมรับมากขึ้นว่าเป็นผู้ควบคุมกระบวนการเหล่านี้อย่างแข็งขัน ควบคู่ไปกับการแพร่แบบพาสซีฟและการเมแทบอลิซึมโดยเอนไซม์

Clinical relevance

การกำจัดและการชำระล้างยาออกจากร่างกายอธิบายว่าเหตุใดการได้รับยาจึงแตกต่างกันไปในแต่ละบุคคล และเหตุใดการทำงานของไตหรือตับที่บกพร่องจึงเปลี่ยนแปลงระยะเวลาที่ยาคงอยู่ในร่างกาย การทำความเข้าใจแนวคิดเหล่านี้เป็นพื้นฐานในการประเมินหลักฐานและการตีความการศึกษาทางเภสัชจลนศาสตร์ บทความนี้อธิบายกลไกและพารามิเตอร์สำหรับการอ้างอิงและการศึกษา และไม่ใช่พื้นฐานสำหรับการตัดสินใจให้ยาเฉพาะบุคคล

Evidence & guidelines

กรอบแนวคิดการชำระล้างยาทางสรีรวิทยาตั้งอยู่บนพื้นฐานของการวิเคราะห์การชำระล้างยาทางตับแบบคลาสสิกของ Wilkinson และ Shand และของ Pang และ Rowland และบทบาทของตัวขนส่งผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ในการกำจัดยาได้รับการสรุปในการทบทวนฉันทามติจาก International Transporter Consortium ตำราเภสัชจลนศาสตร์มาตรฐาน เช่น Rowland และ Tozer ได้สังเคราะห์สิ่งเหล่านี้ให้เป็นแนวคิดที่ใช้กันทั่วไปในสาขานี้

History

แนวคิดเชิงปริมาณของการชำระล้างยาพัฒนาขึ้นในช่วงทศวรรษ 1970 เมื่อ Wilkinson และ Shand ได้ปรับแนวคิดการกำจัดยาทางตับในเชิงสรีรวิทยาของการไหลเวียนของเลือด การจับกับโปรตีน และการชำระล้างยาโดยธรรมชาติ และ Pang และ Rowland ได้กำหนดแบบจำลอง 'well-stirred' และ 'parallel-tube' ที่แข่งขันกันอย่างเป็นทางการ ทศวรรษต่อมาได้เพิ่มชีววิทยาระดับโมเลกุลของเอนไซม์เมแทบอไลซ์ยาและตัวขนส่งผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ ซึ่งเป็นการปรับกรอบแนวคิดการกำจัดยาให้เป็นการรวมกันของการเมแทบอลิซึม การขับถ่าย และการขนส่งแบบแอคทีฟ

Key figures

• Malcolm Rowland
• Grant Wilkinson
• K. Sandy Pang
• Thomas Tozer

Seminal works

• wilkinson-shand-1975
• pang-rowland-1977
• rowland-tozer-2011

Frequently asked questions

ความแตกต่างระหว่างการกำจัดยาและการชำระล้างยาคืออะไร?

การกำจัดยา (Elimination) คือกระบวนการกำจัดยาออกจากร่างกายอย่างถาวรโดยการเมแทบอลิซึมและการขับถ่าย ส่วนการชำระล้างยา (Clearance) คือตัวเลขที่วัดประสิทธิภาพของการกำจัดนั้น โดยแสดงเป็นปริมาตรของพลาสมาที่ถูกกำจัดยาออกไปต่อหน่วยเวลา

อวัยวะใดที่กำจัดยาออกไปได้มากที่สุด?

ตับ (ผ่านการเมแทบอลิซึมและการหลั่งทางน้ำดี) และไต (ผ่านการขับถ่ายทางปัสสาวะ) เป็นอวัยวะหลักในการกำจัดยาสำหรับยาเกือบทุกชนิด โดยมีสัดส่วนการมีส่วนร่วมที่แตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับคุณสมบัติทางเคมีกายภาพของยา