약동학이란
약의 성질을 시간에 대한 함수로 나타낸 학문
약의 흡수, 퍼짐, 대사, 배출 4가지에 대한 성질(ADME)을 나타낸다. 최근에는 독성까지 포함하기도 한다.
신약개발에 있어 가장 많이 실패하는 이유는 Biopharmaceutical Properties가 부족해서이다.
즉, 약동학의 ADME가 기준에 미치지 못해서이다. 신약개발에 있어 약동학이 중요한 이유가 된다.
1. Absorption : 약을 투여한 후 흡수가 되는 속도
2. Distribution : 흡수가 된 후 몸으로 퍼져나가는 정도
3. Metabolism : 간 등에서 약이 다른 구조로 변하는 속도
4. Excretion : 약이 몸에서 배출되는 속도
1. Absorption
- 약을 투여한 위치에서 약의 수치를 측정 가능한 부위(대부분 혈관)까지 나아가는 과정
- 대부분 위와 장에서 흡수가 이루어진다.
- IV, IM의 경우는 바로 혈관으로 약을 투여하기 때문에 흡수 과정이 없다.
● first-pass Metabolism
위에서 흡수되는 과정 또는 간에서 흡수된 약물이 대사과정을 거칠 수도 있다. 이 과정을 first-pass Metabolism이라고 한다
first-pass metabolism이 일어나지 않고 흡수되어 혈관으로 가는 약의 양을 측정한다.
● Enterohepatic Circulation
위 or 장에서 흡수된 약물이 간, 담낭을 거쳐 담즙과 함께 다시 장으로 배출되는 순환과정을 말한다.
일부 약물에서 일어나는 과정이다.
흡수에 영향을 미치는 Factor
- 대부분 Passive non-ionic diffusion에 의해 흡수가 일어난다. -> 이온을 띄지 않을수록 잘 흡수된다.
- 흡수에 영향을 미치는 transport가 존재한다.(p-Glycoprotein : 외부 물질을 흡수하면 다시 배출한다. 약물 흡수에 방해가 된다.)
- 위보다는 소장에서 더 많은 흡수가 일어난다.
- PH에 따라 산성 약물은 위(산성)에서 염기성 약물은 소장(염기성)에서 잘 흡수된다. (이온을 띄지 않으니까)
- 연동운동이 활발하지 않을 때 흡수가 잘 일어난다. -> 식후에 약을 먹는 이유 (공복에 연동운동이 더 빠르다.)
(but. 음식이 있으면 흡수에 방해를 받는 약도 존재한다. 이 경우 공복에 복용한다.)
2. Distribution
- 흡수된 약물이 조직에 얼마나 퍼져있는지를 볼륨으로 나타낸 값 (몸 전체 부피보다 클 수도 있다.)
- 값이 클수록 조직과 친화력이 높고 잘 퍼진다.
- 약이 hydrophilic/ lipophypilic 성질을 대변한다.
● volume of Distribution에 영향을 주는 요인
- 약의 세포막 투과성 -> lipophyilic 할수록 잘 퍼진다.
- tissue component와 얼마나 바인딩하는가? -> 조직과 잘 융합할수록 높다.
- blood components와 얼마나 바인딩하는가? -> 혈액 단백질과 결한 한다면 낮음 volume을 갖게 된다.
혈장에 있는 단백질과 약이 결합하면 혈관 밖으로 나가지 못한다.
혈장 단백질과 결합하지 않고 혈관을 나가 조식으로 가는 약을 free drug이라고 한다.
- 혈류량에 영향을 받는다. -> 잘 흐르면 잘 퍼진다.
- 대상의 부피 -> 큰 사람일수록 큰 값이 나온다.
● Acidic drug VS Basic drug
| Acidic drug | Basic drug | |
| plasma binding | High | Low |
| tissue concentration | Low | Hig |
3. Metabolism / Biotransformation
- 약이 효소에 의해 모양이 변하는 과정 -> 대부분의 약물은 효능이 사라진다.
- 점점 수용성이 증가하는 방향으로 진행된다.
- 크게 2가지 과정으로 나뉜다. -> Phase l, Phase ll (두 과정이 항상 모두 일어나는 것은 아니며 선택적으로 일어난다.)
● Phase l
- 간세포 microsome에서 일어난다.
- Functionalization 반응이 일어난다.
- 수용성이 조금 증가한다. (Phase ll에 비해)
- Oxidation, Reduction, Hydrolysis, Cyclization, Decyclization 등
▶ CYP Enzyme
- Phase l 과정에 관여하는 효소, 다양한 종류의 CYP가 존재한다.
● Phase ll
- cytosol에서 일어난다.
- Conjugation 반응이 일어난다.
- 수용성이 크게 증가한다. (Phase l에 비해)
- Glucoronide, Sulfate, Acetulation 등이 일어난다.
4. Excretion
- 약이 몸 밖으로 배출되어 나가는 과정
- 소변, 담즙, 유즙, 침, 눈물, 땀 등으로 배출되며 가장 주된 과정은 신장을 통한 소변 배출이다.
- 사구체를 통한 여과, 재분비, 재흡수 과정을 거쳐 배출되게 된다.
- 단백질과 결합해 부피가 커진 약은 배출되지 않는다.
● 영향을 미치는 요소
- plasma pritein binding
- Urine PH, flow rate
- Metabolism
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