[약동학] 약동학 parameters

약물 투여 루트(2가지 기준)

1. Enteral vs Parenteral

 

- 소화관으로 넣는지 아닌지로 구분, 실제 약물을 적용할 때 편한 분류기준

 

● Enteral : 소화관으로 투여, Oral(입), Rectal(직장)

 

● Parenteral : 소화관이 아닌 곳으로 투여, Injection(정맥, 근육주사), Topical(피부), Respiratory(호흡기)

 

2. Intravascular vs Extravascular

 

- 혈관으로 즉시 투여와 혈관이 아닌 곳으로 투여, 흡수과정의 유무에 따라 나뉜다. 약동학 실험 시 사용하는 기준

 

● Intravascular - 정맥 또는 동맥으로 직접 약을 투여한다.

 

    - 흡수(Absorption)과정이 없다.

    

    - 즉시 효과가 나타난다. (onset : 효과가 나타나는 것을 의미)

 

    - 생명에 위독한 상황에서 즉시 효과를 보기 위해 사용된다. (extra보다)

 

    - 부작용 or 실수 발생시 제거하거나 대처하기 어렵다.

intravascular 투여 후 체내 약물 농도 그래프

 

● Extravascular - 혈관이 아닌 부위에 투여한다.

 

    - 흡수과정이 존재한다.

 

    - onset이 투여 부위, 약의 종류, 상태 등 조건에 따라 나타나는 시간이 다르다.

 

    - 일부는 onset에 도달하지 못하고(효과를 내지 못하고) 배출되기도 한다.

 

extravascular 투여 후 체내 약물 농도 그래프

MTC : 약물이 독성을 나타내는 최소 농도
MEC : 약물이 효과를 나타내는 최소 농도
Therapeutic range : MTC-MEC 사이로 약물을 치료로 이용할 수 있는 구간
onset : 약물의 농도가 Therapeutic range로 들어간 순간

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약동학 실험 모델

● 조건

 

1. ADME processes는 1차 반응을 따른다.

 

2. 약의 transfer는 passive diffusion에 의해 일어난다.

 

3. 혈중 농도, 소변에서의 농도 등은 proportional relationship을 따른다. (10투여 혈중농도 5이면 100 투여 시 50이 된다.)

 

-> 위 조건을 모두 만족하면 Linear pharmacokinetics를 따른다고 한다.

 

● Intravenous vs Oral

 

공통점 : 몸을 하나의 compartment로 본다.

 

차이점

 

Intravenous

 

- elimination phase만 존재한다.

 

- 투여 즉시 퍼진다.

 

- 혈중 농도가 하나의 지수에만 영향을 받는다.

$$C_{p} = (C_{p})_{0}e^{-Kt}$$

 

Oral

 

- Absorption, elimination phase가 존재한다.

 

- 혈중 농도가 2개의 지수에 영향을 받는다.

$$C_{p} = \frac{K_{a}(X_{a})_{t=0}}{V(K_{a}-K)}[e^{-Kt} - e^{-K_{a}t}]$$

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다양한 PK parameters

약물 투여 후 혈중 농도 곡선

● AUC : 약물 혈중 농도 곡선에서 아래 넓이

 

- 약동학에서 가장 중요한 parameter 중 하나이다.

 

- 생체이용률(Bioavailability), 청소율(CL), 체내 표류 시간(MRT) 등을 구할 때 사용된다.

 

● Volume of Distribution($V_{d}$) : 약이 몸에 퍼진 정도를 표현

 

- 약물과 조직 간 친화도를 나타내는 수치다.

 

- 실제 부피를 의미하지는 않는다. (몸의 부피보다 큰 값을 가질 수 있다.)

 

- Lipophylic drug : 높은 $V_{d}$를 갖고 Hydrophylic drug : 낮은 $V_{d}$를 갖는다.

 

● 반감기 $t_{1/2}$

 

- 최고 혈중 농도 값부터 절반으로 떨어질 때까지 걸리는 시간

 

● Elimination Rate Constant($K$)

 

- 반응 지수(줄어드는 반응)

 

● 청소율 $CL$

 

- 단위 시간당 제거되는 약물이 완전히 제거되는 혈액의 부피, 가상의 부피를 나타낸다.

 

- 신장에서 배출되는 양($CL_{R}$), 대사에 의해 제거되는 양($CL_{NR}$)으로 나뉜다.

 

$$\text{total }CL = CL_{R} + CL_{NR}$$

 

● 생체이용률 Bioavailability($F$)

 

- 일정량의 약물이 나타내는 생리학적 효과

 

- 혈관이 아닌 다른 경로로 투여했을 때 몸에 퍼지는 비율(혈관 투여와 비교한다.)

 

ex) 약물 100mg을 경구로 투여했을 때 60mg이 변하지 않고 몸으로 퍼진다면 0.6이 된다. (혈관으로 주입 시 100mg이 모두 퍼진다고 가정)

 

$$\text{Absorption }= \frac{D_{IV}\times AUC_{oral}}{D_{oral}\times AUC_{IV}} \times 100$$

 

- 다른 약과의 비교도 가능하다.(모두 경구 투여)

 

$$\text{Relative B.A. }= \frac{D_{Ref}\times AUC_{Test}}{D_{Test}\times AUC_{Ref}} \times 100$$

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약동학의 활용

1. 생체이용률의 측정 -> 용량을 결정한다.

 

2. 생리적, 병리학적 조건이 약물에 미치는 영향을 알 수 있다.

 

3. 투여량과 약리학적 반응의 상관관계

 

4. 약물 간 상호작용 평가

 

5. 임상 예측 -> 약동학 파라미터를 기준으로 환자 개개인별 맞춤 약물 치료를 가능하게 한다.