เภสัชจลนศาสตร์

เภสัชจลนศาสตร์คือการศึกษาเชิงปริมาณว่าร่างกายทำอะไรกับยาเมื่อเวลาผ่านไป: ยาถูกดูดซึม, กระจายไปยังเนื้อเยื่อ, เปลี่ยนแปลงทางชีวภาพ (metabolised) และถูกกำจัดออกจากร่างกายอย่างไร โดยจะอธิบายเส้นทางของความเข้มข้นของยาตามเวลาโดยใช้ชุดพารามิเตอร์จำนวนน้อย ได้แก่ ชีวปริมาณออกฤทธิ์ (bioavailability), ปริมาตรการกระจายยา (volume of distribution), การกำจัดยา (clearance) และครึ่งชีวิต (half-life) ซึ่งทั้งหมดนี้จะอธิบายว่าเหตุใดขนาดยาที่กำหนดจึงสร้างรูปแบบความเข้มข้นที่เฉพาะเจาะจง

Definition

เภสัชจลนศาสตร์เป็นสาขาหนึ่งของเภสัชวิทยาที่อธิบายอัตราและขอบเขตของการดูดซึมยา การกระจายยา การเปลี่ยนแปลงทางชีวภาพของยา และการขับถ่ายยา โดยแสดงการจัดการยาผ่านพารามิเตอร์ต่างๆ เช่น ชีวปริมาณออกฤทธิ์ ปริมาตรการกระจายยา การกำจัดยา และครึ่งชีวิต

Scope

เนื้อหาส่วนนี้จะนำผู้อ่านไปสู่กระบวนการคลาสสิกสี่ประการที่สรุปด้วยตัวย่อ ADME (การดูดซึม, การกระจาย, การเปลี่ยนแปลงทางชีวภาพ, การขับถ่าย) และพารามิเตอร์ที่ใช้ในการวัดปริมาณกระบวนการเหล่านี้ โดยจะกำหนดให้เภสัชจลนศาสตร์เป็นครึ่งหนึ่งของการจัดการยาในห่วงโซ่ขนาดยา-ความเข้มข้น-ผลกระทบ โดยปล่อยให้ความสัมพันธ์ระหว่างความเข้มข้น-ผลกระทบเป็นเรื่องของเภสัชพลนศาสตร์ การนำเสนอเป็นแนวคิดและการให้ความรู้ โดยไม่ได้ให้คำแนะนำเกี่ยวกับการให้ยาหรือการรักษาเฉพาะบุคคล

Sub-topics

• การดูดซึม การกระจายตัว และชีวปริมาณออกฤทธิ์
• การกำจัดยาและการกวาดล้างยา
• ครึ่งชีวิตและจลนพลศาสตร์สภาวะคงที่
• เมแทบอลิซึมและการเปลี่ยนแปลงทางชีวภาพ
• ปริมาตรการกระจายตัว

Core questions

• ยาที่ให้ไปปริมาณเท่าใดเข้าสู่ระบบไหลเวียนโลหิต และเร็วแค่ไหน?
• ยาแพร่กระจายไปได้กว้างเพียงใดเมื่อเทียบกับพลาสมา และนั่นหมายถึงอะไรเกี่ยวกับขนาดยาเริ่มต้น (loading dose)?
• ยาถูกกำจัดออกจากร่างกายด้วยเส้นทางใดและด้วยอัตราเท่าใด?
• พารามิเตอร์อิสระใดบ้าง (การกำจัดยา, ปริมาตร) ที่ควบคุมพารามิเตอร์ที่ได้มาคือครึ่งชีวิต?
• พารามิเตอร์เหล่านี้ร่วมกันกำหนดรูปแบบความเข้มข้น-เวลาหลังจากการให้ยาครั้งเดียวและการให้ยาซ้ำได้อย่างไร?

Key concepts

• ADME (การดูดซึม, การกระจาย, การเปลี่ยนแปลงทางชีวภาพ, การขับถ่าย)
• ชีวปริมาณออกฤทธิ์ (Bioavailability)
• ปริมาตรการกระจายยา (Volume of distribution)
• การกำจัดยา (Clearance)
• ครึ่งชีวิตของการกำจัดยา (Elimination half-life)
• จลนพลศาสตร์อันดับหนึ่ง (เชิงเส้น) เทียบกับอันดับศูนย์
• การสร้างแบบจำลองแบบแบ่งส่วน (Compartmental modelling)
• สภาวะคงที่และการสะสมยา

Mechanisms

เภสัชจลนศาสตร์ถือว่าร่างกายเป็นระบบที่มวลยาเคลื่อนที่ผ่านและถูกกำจัดออกไป การกำจัดยาและปริมาตรการกระจายยาเป็นพารามิเตอร์หลักสองตัวที่เป็นอิสระต่อกัน: การกำจัดยาแสดงถึงความสามารถโดยรวมของร่างกายในการกำจัดยาและเป็นพารามิเตอร์ที่ควบคุมการสัมผัสยาทั้งหมด ในขณะที่ปริมาตรการกระจายยาเชื่อมโยงปริมาณยาในร่างกายกับความเข้มข้นในพลาสมาที่วัดได้ ครึ่งชีวิตเป็นปริมาณที่ได้มาซึ่งขึ้นอยู่กับทั้งสองอย่าง — จะนานขึ้นเมื่อปริมาตรมีขนาดใหญ่หรือการกำจัดยามีค่าต่ำ ลำดับของกระบวนการ (อันดับหนึ่ง ซึ่งอัตราเป็นสัดส่วนกับความเข้มข้น เทียบกับอันดับศูนย์ ซึ่งอัตราคงที่) จะกำหนดว่าจลนพลศาสตร์เป็นเชิงเส้นและคาดการณ์ได้ในขนาดยาต่างๆ หรือไม่

Clinical relevance

พารามิเตอร์ทางเภสัชจลนศาสตร์เป็นพื้นฐานที่แพทย์และเภสัชกรใช้ในการให้เหตุผลเกี่ยวกับการสัมผัสยา เหตุผลในการติดตามระดับยาเพื่อการรักษา และเหตุใดความบกพร่องของไตหรือตับจึงเปลี่ยนแปลงการจัดการยา บทความนี้อธิบายกรอบแนวคิดที่การให้เหตุผลดังกล่าวตั้งอยู่; โดยจะอธิบายว่าการจัดการยาถูกสร้างแนวคิดอย่างไร และไม่ใช่แหล่งข้อมูลสำหรับคำแนะนำการให้ยาหรือการรักษาสำหรับบุคคลใดบุคคลหนึ่ง

Evidence & guidelines

กรอบแนวคิดที่สรุปไว้ในที่นี้ได้รับการประมวลผลในตำราเภสัชจลนศาสตร์ทางคลินิกมาตรฐาน (Rowland & Tozer) และในเอกสารพื้นฐานที่กำหนดการกำจัดยาและครึ่งชีวิตเป็นพารามิเตอร์หลักในการจัดระเบียบการจัดการยา (Rowland และคณะ, 1973; Toutain & Bousquet-Mélou, 2004) กรอบแนวคิดด้านชีวสมมูล (bioequivalence) และปฏิกิริยาระหว่างยาของหน่วยงานกำกับดูแลก็สร้างขึ้นบนพารามิเตอร์เหล่านี้เช่นกัน แม้ว่าเอกสารคำแนะนำเฉพาะจะได้รับการพิจารณาในระดับหัวข้อ

History

คำศัพท์เชิงแนวคิดของเภสัชจลนศาสตร์สมัยใหม่ได้รับการรวบรวมในช่วงต้นทศวรรษ 1970 เมื่อการกำจัดยาถูกกำหนดให้เป็นพารามิเตอร์หลักที่เชื่อมโยงขนาดยากับความเข้มข้นที่สภาวะคงที่ (Rowland, Benet & Graham, 1973) และเมื่อปัจจัยทางสรีรวิทยาที่กำหนดการกำจัดยาในตับ — การไหลเวียนของเลือดในอวัยวะและการกำจัดยาโดยธรรมชาติ — ได้รับการกำหนดอย่างเป็นทางการ (Wilkinson & Shand, 1975) งานอธิบายในภายหลังได้วางรากฐานใหม่ให้กับสาขาวิชานี้โดยการแยกแยะพารามิเตอร์หลัก (การกำจัดยา, ปริมาตร) ออกจากครึ่งชีวิตที่เป็นพารามิเตอร์ที่ได้มา

Key figures

• Malcolm Rowland
• Leslie Z. Benet
• Grant R. Wilkinson
• Pierre-Louis Toutain

Seminal works

• rowland-1973
• wilkinson-shand-1975
• toutain-clearance-2004

Frequently asked questions

เภสัชจลนศาสตร์และเภสัชพลนศาสตร์แตกต่างกันอย่างไร?

เภสัชจลนศาสตร์อธิบายว่าร่างกายทำอะไรกับยา (การดูดซึม, การกระจาย, การเปลี่ยนแปลงทางชีวภาพ, การขับถ่าย) ในขณะที่เภสัชพลนศาสตร์อธิบายว่ายาทำอะไรกับร่างกาย (ความสัมพันธ์ระหว่างความเข้มข้น-ผลกระทบ) ทั้งสองอย่างนี้เชื่อมโยงขนาดยากับผลกระทบ

พารามิเตอร์สองตัวใดที่ถือว่ามีความสำคัญที่สุดในเภสัชจลนศาสตร์?

การกำจัดยาและปริมาตรการกระจายยาเป็นพารามิเตอร์หลักสองตัวที่เป็นอิสระต่อกัน การกำจัดยาควบคุมการสัมผัสยาทั้งหมด และปริมาตรการกระจายยาเชื่อมโยงปริมาณยาทั้งหมดในร่างกายกับความเข้มข้นในพลาสมา; ครึ่งชีวิตเป็นค่าที่ได้มาจากทั้งสองอย่าง