Токсикокинетика (часто сокращенно «ТК») — это описание как скорости поступления химического вещества в организм, так и того, что происходит с выведением и метаболизмом соединения после того, как оно попало в организм.
Это приложение фармакокинетики для определения связи между системным воздействием соединения и его токсичностью . Оно используется в основном для установления связей между воздействиями в токсикологических экспериментах на животных и соответствующими воздействиями на людей. Однако его также можно использовать в оценках экологического риска для определения потенциальных эффектов выброса химических веществ в окружающую среду. Для количественной оценки токсических эффектов токсикокинетику можно объединить с токсикодинамикой. Такие токсикокинетико-токсикодинамические (TKTD) модели используются в экотоксикологии (см. ecotoxmodels веб-сайт о математических моделях в экотоксикологии).
Аналогичным образом, физиологические токсикокинетические модели представляют собой физиологические фармакокинетические модели , разработанные для описания и прогнозирования поведения токсичного вещества в организме животного; например, в какие части (отделения) организма может проникнуть химическое вещество (например, жир, печень, селезенка и т. д.), а также ожидается ли, что химическое вещество будет метаболизироваться или выводиться из организма и с какой скоростью.
Существует четыре потенциальных процесса взаимодействия химического вещества с животным: абсорбция , распределение, метаболизм и экскреция (ADME). Абсорбция описывает поступление химического вещества в организм и может происходить через воздух, воду, пищу или почву. Как только химическое вещество попадает в организм, оно может распространяться в другие области организма посредством диффузии или других биологических процессов. На этом этапе химическое вещество может подвергаться метаболизму и биотрансформироваться в другие химические вещества ( метаболиты ). Эти метаболиты могут быть менее или более токсичными, чем исходное соединение. После того, как происходит эта потенциальная биотрансформация , метаболиты могут покинуть организм, трансформироваться в другие соединения или продолжать храниться в отсеках организма.
Хорошо спланированное токсикокинетическое исследование может включать несколько различных стратегий и зависит от научного вопроса, на который необходимо ответить. Контролируемые острые и повторные токсикокинетические исследования на животных полезны для определения биологической стойкости химического вещества, периода полураспада в тканях и во всем организме , а также его потенциала к биоаккумуляции. Токсикокинетические профили могут меняться с увеличением продолжительности воздействия или дозы. Воздействие на окружающую среду в реальном мире обычно происходит в виде низкоуровневых смесей, таких как воздух, вода, пища или табачные изделия. Эффекты смеси могут отличаться от индивидуальных токсикокинетических профилей химических веществ из-за химических взаимодействий, синергических или конкурентных процессов. По другим причинам не менее важно охарактеризовать токсикокинетику отдельных химических компонентов, обнаруженных в смесях, поскольку информация о поведении или судьбе отдельного химического вещества может помочь объяснить исследования биомониторинга окружающей среды, человека и дикой природы. [1]