Токсикокинетика (часто сокращенно «ТК») — это описание скорости поступления химического вещества в организм и того, что происходит при выведении и метаболизме соединения после его попадания в организм.
Это применение фармакокинетики для определения взаимосвязи между системным воздействием соединения и его токсичностью . Он используется в первую очередь для установления взаимосвязи между воздействием в токсикологических экспериментах на животных и соответствующим воздействием на человека. Однако его также можно использовать при оценке экологических рисков, чтобы определить потенциальные последствия выброса химических веществ в окружающую среду. Для количественной оценки токсических эффектов токсикокинетику можно сочетать с токсикодинамикой. Такие токсикокинетико-токсикодинамические (ТКТД) модели используются в экотоксикологии (см. сайт ecotoxmodels, посвященный математическим моделям в экотоксикологии).
Аналогичным образом, физиологические токсикокинетические модели представляют собой физиологические фармакокинетические модели, разработанные для описания и прогнозирования поведения токсиканта в организме животного; например, в какие части (отделения) тела химическое вещество может проникнуть (например, в жир, печень, селезенку и т. д.), и ожидается ли, что химическое вещество будет метаболизироваться или выводиться из организма и с какой скоростью.
Для химического вещества, взаимодействующего с животным, существуют четыре потенциальных процесса: абсорбция , распределение, метаболизм и выведение (ADME). Абсорбция описывает попадание химического вещества в организм и может происходить через воздух, воду, пищу или почву. Попав в организм, химическое вещество может распространиться в другие части тела 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 произойдет эта потенциальная биотрансформация , метаболиты могут покинуть организм, трансформироваться в другие соединения или продолжать храниться в тканях 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 способности к биоаккумуляции. Токсикокинетические профили могут меняться с увеличением продолжительности воздействия или дозы. Воздействие на окружающую среду в реальном мире обычно происходит в виде смесей низкого уровня, например, из воздуха, воды, продуктов питания или табачных изделий. Эффекты смеси могут отличаться от индивидуальных химических токсикокинетических профилей из-за химических взаимодействий, синергических или конкурентных процессов. По другим причинам не менее важно охарактеризовать токсикокинетику отдельных химических компонентов, содержащихся в смесях, поскольку информация о поведении или судьбе отдельного химического вещества может помочь объяснить исследования биомониторинга окружающей среды, человека и дикой природы. [1]