พารามิเตอร์ทางเภสัชจลนศาสตร์ (การกวาดล้างยา, ครึ่งชีวิต, ปริมาตรการกระจายยา)

พารามิเตอร์ทางเภสัชจลนศาสตร์คือปริมาณที่สรุปว่าร่างกายจัดการกับยาอย่างไร พารามิเตอร์พื้นฐานที่สุดสามประการคือ การกวาดล้างยา (clearance), ปริมาตรการกระจายยา (volume of distribution) และครึ่งชีวิตการกำจัดยา (elimination half-life) การกวาดล้างยาและปริมาตรการกระจายยาเป็นพารามิเตอร์ปฐมภูมิที่เป็นอิสระซึ่งอธิบายถึงความสามารถในการกำจัดยาและขอบเขตของการกระจายยา ส่วนครึ่งชีวิตเป็นพารามิเตอร์ที่ได้มาซึ่งเป็นผลมาจากสองพารามิเตอร์แรก

Definition

พารามิเตอร์ทางเภสัชจลนศาสตร์คือตัวเลขที่อธิบายการจัดการยา: การกวาดล้างยาคือปริมาตรของพลาสมาที่ถูกกำจัดยาออกไปต่อหน่วยเวลา; ปริมาตรการกระจายยาที่ปรากฏ (apparent volume of distribution) เชื่อมโยงปริมาณยาในร่างกายกับความเข้มข้นในพลาสมา; ครึ่งชีวิตการกำจัดยาคือเวลาที่ความเข้มข้นในพลาสมาลดลงเหลือครึ่งหนึ่ง

Scope

บทความนี้ให้คำจำกัดความของพารามิเตอร์ทางเภสัชจลนศาสตร์หลัก แยกแยะพารามิเตอร์ปฐมภูมิ (อิสระ) ออกจากพารามิเตอร์ที่ได้มา และอธิบายความสัมพันธ์ของพารามิเตอร์เหล่านี้กับเส้นโค้งความเข้มข้น-เวลา และมาตรวัดการสัมผัสยา เช่น พื้นที่ใต้เส้นโค้ง เป็นข้อมูลอ้างอิงเชิงแนวคิดและไม่ได้ให้การคำนวณขนาดยาสำหรับแต่ละบุคคล

Core questions

• การกวาดล้างยา, ปริมาตรการกระจายยา และครึ่งชีวิต แต่ละอย่างหมายถึงอะไร และมีความสัมพันธ์กันอย่างไร?
• เหตุใดการกวาดล้างยาและปริมาตรการกระจายยาจึงถือเป็นพารามิเตอร์ปฐมภูมิ และครึ่งชีวิตเป็นพารามิเตอร์ที่ได้มา?
• พารามิเตอร์เหล่านี้เชื่อมโยงกับโปรไฟล์ความเข้มข้น-เวลาและพื้นที่ใต้เส้นโค้งอย่างไร?
• ปัจจัยทางสรีรวิทยาใดที่ทำให้พารามิเตอร์เหล่านี้แตกต่างกันไปในแต่ละบุคคลและภายในบุคคลเดียวกัน?

Key concepts

• การกวาดล้างยา (พารามิเตอร์ปฐมภูมิ)
• ปริมาตรการกระจายยาที่ปรากฏ (พารามิเตอร์ปฐมภูมิ)
• ครึ่งชีวิตการกำจัดยา (พารามิเตอร์ที่ได้มา)
• ค่าคงที่อัตราการกำจัดยา
• พื้นที่ใต้เส้นโค้งความเข้มข้น-เวลา (AUC)
• ชีวปริมาณออกฤทธิ์
• อัตราส่วนการสกัด (extraction ratio) และการกวาดล้างยาที่จำกัดโดยการไหลเวียนของเลือดเทียบกับความสามารถในการกำจัดยา
• สภาวะคงที่และการสะสมยา

Key theories

แบบจำลองทางสรีรวิทยาของการกวาดล้างยาของตับ

แบบจำลอง well-stirred และ parallel-tube แสดงการกวาดล้างยาของอวัยวะในแง่ของการไหลเวียนของเลือดในอวัยวะ, สัดส่วนที่ไม่จับกับโปรตีน, และการกวาดล้างภายใน โดยแสดงให้เห็นว่าการไหลเวียนของเลือดจำกัดการกวาดล้างยาของยาที่ถูกสกัดสูง และความสามารถในการเผาผลาญภายในจำกัดการกวาดล้างยาของยาที่ถูกสกัดต่ำ

Mechanisms

การกวาดล้างยาวัดความสามารถของร่างกายในการกำจัดยา ซึ่งกำหนดเป็นปริมาตรของพลาสมาที่ถูกกำจัดยาออกไปอย่างถาวรต่อหน่วยเวลา; เป็นผลรวมของการมีส่วนร่วมจากอวัยวะที่กำจัดยาและเชื่อมโยงอัตราการให้ยากับความเข้มข้นที่สภาวะคงที่ ปริมาตรการกระจายยาที่ปรากฏเชื่อมโยงปริมาณยาทั้งหมดในร่างกายกับความเข้มข้นในพลาสมาที่วัดได้ และสะท้อนให้เห็นว่ายาแพร่กระจายเข้าสู่เนื้อเยื่อได้มากน้อยเพียงใด ครึ่งชีวิตการกำจัดยาไม่ได้เป็นอิสระ: มันจะเพิ่มขึ้นตามปริมาตรการกระจายยาและลดลงตามการกวาดล้างยา ดังนั้นการเปลี่ยนแปลงของครึ่งชีวิตอาจเกิดจากการเปลี่ยนแปลงของพารามิเตอร์พื้นฐานใดพารามิเตอร์หนึ่ง แบบจำลองการกวาดล้างทางสรีรวิทยาแสดงการกวาดล้างยาของอวัยวะผ่านการไหลเวียนของเลือด, สัดส่วนที่ไม่จับกับโปรตีน, และการกวาดล้างภายใน (intrinsic clearance) โดยแยกแยะยาที่การกำจัดถูกจำกัดโดยการไหลเวียนของเลือดในตับออกจากยาที่ถูกจำกัดโดยความสามารถของเอนไซม์ การสัมผัสยาเมื่อเวลาผ่านไปจะถูกบันทึกโดยพื้นที่ใต้เส้นโค้งความเข้มข้น-เวลา ซึ่งเมื่อรวมกับชีวปริมาณออกฤทธิ์ (bioavailability) จะเชื่อมโยงขนาดยากับการสัมผัสยาทั่วร่างกาย

Clinical relevance

พารามิเตอร์เหล่านี้เป็นคำศัพท์ที่ใช้อธิบายและเปรียบเทียบการสัมผัสยา และทำความเข้าใจว่าสรีรวิทยาและโรคภัยไข้เจ็บเปลี่ยนแปลงการจัดการยาอย่างไร ตัวอย่างเช่น อธิบายว่าเหตุใดการกวาดล้างยาที่ลดลงจึงเพิ่มความเข้มข้นที่สภาวะคงที่ บทความนี้เป็นข้อมูลอ้างอิงเชิงแนวคิดเกี่ยวกับพารามิเตอร์เอง และไม่ใช่คู่มือสำหรับการคำนวณขนาดยาสำหรับแต่ละบุคคล

Evidence & guidelines

แนวคิดการกวาดล้างยาและแบบจำลองทางสรีรวิทยาเป็นรากฐานสำคัญในเภสัชวิทยาคลินิกและถูกกำหนดไว้ในตำราเภสัชจลนศาสตร์มาตรฐาน; การทบทวนว่าพารามิเตอร์แตกต่างกันไปในประชากรอย่างไร เช่น ตามเพศ เป็นข้อมูลในการออกแบบและการตีความการศึกษาเภสัชจลนศาสตร์ในการพัฒนายา

History

เภสัชจลนศาสตร์ยุคแรกอธิบายความเข้มข้นในพลาสมาด้วยแบบจำลองแบบช่อง (compartmental models) และค่าคงที่อัตรา (rate constants) ซึ่งครึ่งชีวิตได้กลายเป็นสรุปที่โดดเด่น แนวคิดการกวาดล้างยาได้ปรับกรอบการจัดการยาในแง่สรีรวิทยาในช่วงทศวรรษ 1970: Wilkinson และ Shand เชื่อมโยงการกวาดล้างยาของตับกับการไหลเวียนของเลือด, การจับกับโปรตีน, และกิจกรรมภายใน (intrinsic activity) และ Pang และ Rowland ได้กำหนดแบบจำลอง well-stirred และ parallel-tube อย่างเป็นทางการ การเปลี่ยนแปลงนี้ทำให้การกวาดล้างยาและปริมาตรการกระจายยาเป็นพารามิเตอร์ปฐมภูมิที่เป็นอิสระ โดยครึ่งชีวิตได้รับการยอมรับว่าเป็นพารามิเตอร์ที่ได้มา

Debates

แบบจำลองใดที่อธิบายการกวาดล้างยาของตับได้ดีที่สุด?

แบบจำลอง well-stirred และ parallel-tube มีข้อสมมติฐานที่แตกต่างกันเกี่ยวกับความเข้มข้นของยาที่แตกต่างกันไปตามไซนูซอยด์ของตับ และอาจทำนายการกวาดล้างยาที่แตกต่างกันสำหรับยาที่ถูกสกัดสูง ดังนั้นการเลือกแบบจำลองจึงยังคงเป็นข้อพิจารณาทางระเบียบวิธีในการวิเคราะห์เภสัชจลนศาสตร์

Key figures

• Malcolm Rowland
• Thomas N. Tozer
• Grant R. Wilkinson
• K. Sandy Pang
• Leslie Z. Benet

Seminal works

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

Frequently asked questions

เหตุใดครึ่งชีวิตจึงถูกเรียกว่าพารามิเตอร์ที่ได้มา?

ครึ่งชีวิตขึ้นอยู่กับปริมาณพื้นฐานสองอย่าง — มันจะยาวขึ้นเมื่อปริมาตรการกระจายยาเพิ่มขึ้นและสั้นลงเมื่อการกวาดล้างยาเพิ่มขึ้น — ดังนั้นจึงคำนวณจากปริมาณเหล่านั้นแทนที่จะวัดอย่างอิสระ

การกวาดล้างยาวัดอะไรกันแน่?

การกวาดล้างยาคือปริมาตรของพลาสมาที่ยาถูกกำจัดออกไปอย่างสมบูรณ์และถาวรต่อหน่วยเวลา; มันแสดงถึงความสามารถโดยรวมของร่างกายในการกำจัดยาและเชื่อมโยงอัตราการให้ยากับความเข้มข้นที่สภาวะคงที่