Биологический период полураспада

Время, необходимое лекарству для снижения его концентрации в плазме крови вдвое.

Динамика концентрации препарата в плазме в течение 96 часов после перорального приема каждые 24 часа (τ). Период полувсасывания 1 час, период полувыведения 12 часов.

Биологический период полувыведения ( период полувыведения , фармакологический период полураспада ) — это время, необходимое для снижения концентрации биологического вещества (например, лекарственного средства ) от его максимальной концентрации ( Cmax ) до половины Cmax в плазме крови _. . ^{[1] [2] [3] [4] [5]} Обозначается аббревиатурой . ^{[2] [4]} ${\displaystyle t_{\frac {1}{2}}}$

Это используется для измерения выведения из организма таких веществ, как метаболиты , лекарства и сигнальные молекулы . Обычно биологический период полувыведения относится к естественной детоксикации (очищению) организма посредством метаболизма в печени и выведения измеряемого вещества через почки и кишечник. Эта концепция используется, когда скорость удаления примерно экспоненциальна . ^[6]

В медицинском контексте период полураспада явно описывает время, необходимое для того, чтобы концентрация вещества в плазме крови уменьшилась вдвое ( период полураспада в плазме ) его устойчивого состояния при циркуляции в полноценной крови организма . Это измерение полезно в медицине, фармакологии и фармакокинетике , поскольку оно помогает определить, какое количество лекарства необходимо принять и как часто его нужно принимать, если постоянно требуется определенное среднее количество. Напротив, стабильность вещества в плазме описывается как стабильность плазмы. Это важно для обеспечения точного анализа лекарств в плазме и для открытия новых лекарств .

Взаимосвязь между биологическим периодом полураспада вещества и периодом полураспада в плазме может быть сложной в зависимости от рассматриваемого вещества из-за таких факторов, как накопление в тканях, связывание с белками , активные метаболиты и взаимодействия с рецепторами. ^[7]

Примеры

Вода

Биологический период полураспада воды в организме человека составляет от 7 до 14 дней. Это можно изменить поведением. Употребление большого количества алкоголя сокращает биологический период полураспада воды в организме. ^{[8] [9]} Его использовали для обеззараживания пациентов, подвергшихся внутреннему загрязнению тритиевой водой . В основе этого метода обеззараживания лежит увеличение скорости замены воды в организме новой.

Алкоголь

Выведение этанола (питьевого алкоголя) путем окисления алкогольдегидрогеназой в печени из организма человека ограничено. Следовательно, удаление больших концентраций алкоголя из крови может происходить по кинетике нулевого порядка . Кроме того, этапы ограничения скорости для одного вещества могут быть одинаковыми с другими веществами. Например, концентрацию алкоголя в крови можно использовать для изменения биохимии метанола и этиленгликоля . Таким образом, можно предотвратить окисление метанола до токсичного формальдегида и муравьиной кислоты в организме человека, дав соответствующее количество этанола человеку, который проглотил метанол. Метанол очень токсичен и вызывает слепоту и смерть. Таким же образом можно лечить человека, проглотившего этиленгликоль . Период полувыведения также зависит от субъективной скорости метаболизма рассматриваемого человека.

Распространенные рецептурные лекарства

Металлы

Биологический период полураспада цезия в организме человека составляет от одного до четырех месяцев. Это можно сократить, накормив человека берлинской лазурью . Берлинская лазурь в пищеварительной системе действует как твердый ионообменник , который поглощает цезий и высвобождает ионы калия .

Для некоторых веществ важно думать, что тело человека или животного состоит из нескольких частей, каждая из которых имеет свое собственное сродство к веществу, и каждая часть имеет разный биологический период полураспада ( физиологически обоснованное фармакокинетическое моделирование ). Попытки удалить вещество из всего организма могут привести к увеличению нагрузки, присутствующей в одной части организма. Например, если человеку, зараженному свинцом, дают ЭДТА в рамках хелатной терапии , то, хотя скорость, с которой свинец выводится из организма, увеличивается, свинец внутри организма имеет тенденцию перемещаться в мозг , где он может действовать. самый вред. ^[28]

• Биологический период полураспада полония в организме составляет от 30 до 50 дней.
• Биологический период полураспада цезия в организме составляет от одного до четырех месяцев.
• Ртуть (как метилртуть ) в организме имеет период полураспада около 65 дней.
• Период полураспада свинца в крови составляет 28–36 дней. ^{[29] [30]}
• Биологический период полураспада свинца в костях составляет около десяти лет.
• Биологический период полураспада кадмия в костях составляет около 30 лет.
• Биологический период полураспада плутония в костях составляет около 100 лет.
• Биологический период полураспада плутония в печени составляет около 40 лет.

Периферический период полураспада

Некоторые вещества могут иметь разный период полураспада в разных частях тела. Например, период полураспада окситоцина в крови при внутривенном введении обычно составляет около трех минут . Пептиды, вводимые периферически (например, внутривенно), такие как окситоцин, очень плохо проникают через гематоэнцефалический барьер , хотя очень небольшие количества (<1%), по-видимому, проникают в центральную нервную систему человека при введении этим путем. ^[31] В отличие от периферического введения, при интраназальном введении через назальный спрей окситоцин надежно проникает через гематоэнцефалический барьер и оказывает психоактивное действие на человека. ^{[32] [33]} Кроме того, в отличие от случая периферического введения, интраназальный окситоцин имеет центральную продолжительность действия от 2,25 часов до 4 часов. ^{[34] [35]} Вероятно, в связи с этим фактом было обнаружено, что концентрации эндогенного окситоцина в мозге в 1000 раз выше, чем периферические уровни. ^[31]

Уравнения скорости

Элиминация первого порядка

Полупериоды применяются к процессам, в которых скорость элиминации экспоненциальна. Если концентрация вещества в момент времени , ее зависимость от времени определяется выражением ${\displaystyle C(t)}$ ${\displaystyle t}$

${\displaystyle C(t)=C(0)e^{-kt}\,}$

где k – константа скорости реакции . Такая скорость распада возникает в результате реакции первого порядка , где скорость элиминирования пропорциональна количеству вещества: ^[39]

${\displaystyle {\frac {dC}{dt}}=-kC.}$

Период полураспада этого процесса составляет ^[39]

${\displaystyle t_{\frac {1}{2}}={\frac {\ln 2}{k}}.\,}$

Альтернативно, период полураспада определяется выражением

${\displaystyle t_{\frac {1}{2}}={\frac {\ln 2}{\lambda _{z}}}\,}$

где λ _z — наклон конечной фазы кривой время–концентрация вещества в полулогарифмическом масштабе. ^{[40] [41]}

Период полувыведения определяется клиренсом (CL) и объемом распределения (V _D ), а взаимосвязь описывается следующим уравнением:

${\displaystyle t_{\frac {1}{2}}={\frac {{\ln 2}\cdot {V_{D}}}{CL}}\,}$

В клинической практике это означает, что период полувыведения препарата в сыворотке крови достигает устойчивого состояния после начала, прекращения или изменения дозы в 4–5 раз дольше. Так, например, у дигоксина есть период полураспада (или t_1/2) 24–36 ч; это означает, что изменение дозы займет большую часть недели, чтобы получить полный эффект. По этой причине препараты с длительным периодом полувыведения (например, амиодарон , т._1/2около 58 дней) обычно начинают с ударной дозы для более быстрого достижения желаемого клинического эффекта.

Двухфазный период полураспада

Многие препараты следуют двухфазной кривой элиминации — сначала крутой наклон, затем пологий наклон:

КРУТАЯ (начальная) часть кривой —> начальное распределение препарата в организме.

МЕЛКАЯ часть кривой —> конечная экскреция лекарственного средства, которая зависит от высвобождения лекарственного средства из тканевых компартментов в кровь.

Более длительный период полураспада называется конечным периодом полураспада , а период полураспада наибольшего компонента называется доминирующим периодом полураспада. ^[39] Более подробное описание см. в разделе «Фармакокинетика § Многокамерные модели» .

Смотрите также

• Период полураспада , относящийся к общей математической концепции в физике или фармакологии.
• Эффективный период полураспада

Рекомендации

1. "Период полураспада устранения" . Фармакология за один семестр . Архивировано из оригинала 22 октября 2020 года . Проверено 20 февраля 2020 г.
2. «Определение периода полураспада (t1/2)» . СПИДинфо . 19 февраля 2020 г. Архивировано из оригинала 20 февраля 2020 г. . Проверено 20 февраля 2020 г.
3. Карри, Стивен Х. (1993). «ФАРМАКОКИНЕТИКА АНТИПСИХОТИЧЕСКИХ ПРЕПАРАТОВ». Антипсихотические препараты и их побочные эффекты . Эльзевир. стр. 127–144. дои : 10.1016/b978-0-12-079035-7.50015-4. ISBN 978-0-12-079035-7. Период полувыведения измеряет кинетику потери лекарственного средства из организма в целом после достижения всех равновесий распределения.
4. Дасгупта, Амитава; Красовски, Мэтью Д. (2020). «Фармакокинетика и терапевтический лекарственный мониторинг». Данные терапевтического лекарственного мониторинга . Эльзевир. стр. 1–17. дои : 10.1016/b978-0-12-815849-4.00001-3. ISBN 978-0-12-815849-4. S2CID  209258489. Период полувыведения лекарства — это время, необходимое для снижения концентрации в сыворотке крови на 50%. Зная период полувыведения препарата, можно оценить время, необходимое для его клиренса. Примерно 97% препарата выводится за 5 периодов полураспада, а ~99% выводится за 7 периодов полураспада.
5. Тутэн, Польша; Буске-Мелу, А. (2004). «Период полувыведения терминала плазмы» (PDF) . Журнал ветеринарной фармакологии и терапии . 27 (6): 427–439. дои : 10.1111/j.1365-2885.2004.00600.x. PMID  15601438. Архивировано из оригинала (PDF) 20 февраля 2020 года. После внутривенного введения конечный период полувыведения представляет собой время, необходимое для снижения концентрации в плазме/крови на 50% после достижения псевдоравновесия распределения; затем рассчитывается конечный период полувыведения, когда снижение концентрации лекарственного средства в плазме обусловлено только выведением лекарственного средства, и применим термин «период полувыведения». Следовательно, это не тот срок, который необходим для того, чтобы количество введенного препарата упало вдвое.
6. ИЮПАК , Сборник химической терминологии , 2-е изд. («Золотая книга») (1997). Исправленная онлайн-версия: (2006–) «Биологический период полураспада». дои :10.1351/goldbook.B00658
7. Лин В.В.; Карденас Д.Д. (2003). Медицина спинного мозга. Демос Медицинское Издательство, ООО. п. 251. ИСБН 1-888799-61-7.
8. Нордберг, Гуннар (2007). Справочник по токсикологии металлов . Амстердам: Эльзевир. п. 119. ИСБН 978-0-12-369413-3.
9. Силк, Кеннет Р.; Тайрер, Питер Дж. (2008). Кембриджский учебник эффективных методов лечения в психиатрии . Кембридж, Великобритания: Издательство Кембриджского университета. п. 295. ИСБН 978-0-521-84228-0.
10. Хаберфельд Х, изд. (2020). Австрия-Кодекс (на немецком языке). Вена: Österreichischer Apothekerverlag. Аденозин Бакстер 3 мг/мл Для инъекций.
11. Хаберфельд Х, изд. (2020). Австрия-Кодекс (на немецком языке). Вена: Österreichischer Apothekerverlag. Норадреналин Орфа 1 мг/мл Konzentrat zur Herstellung einer Infusionslösung.
12. Эрссон, Ганс; и другие. (зима 2002 г.). «Фармакокинетика оксалиплатина у человека». Медицинская онкология . 19 (4): 261–5. дои : 10.1385/МО: 19: 4: 261. PMID  12512920. S2CID  1068099. Архивировано из оригинала 28 сентября 2007 года . Проверено 28 марта 2007 г.
13. Монография Залеплона . По состоянию на 15 апреля 2021 г.
14. Монография по морфию . По состоянию на 15 апреля 2021 г.
15. Монография флуразепама . По состоянию на 15 апреля 2021 г.
16. «Дозирование Trexall, Otrexup (метотрексата), показания, взаимодействие, побочные эффекты и многое другое» . ссылка.medscape.com .
17. Манфредония, Джон (март 2005 г.). «Назначение метадона для снятия боли при уходе за пожилыми людьми». Журнал Американской остеопатической ассоциации . 105 (3 дополнения): С18-21. PMID  18154194. Архивировано из оригинала 20 мая 2007 года . Проверено 29 января 2007 г.
18. ^ МонографияДиазепама . По состоянию на 15 апреля 2021 г.
19. Хаберфельд Х, изд. (2020). Австрия-Кодекс (на немецком языке). Вена: Österreichischer Apothekerverlag. Эпилан Д 100 мг-таблетки.
20. Монография по бупренорфину . По состоянию на 15 апреля 2021 г.
21. «Руководство по назначению клонопина (клоназепама)» (PDF) . Genetech USA, Inc. Октябрь 2017 г. Проверено 20 января 2019 г.
22. Асири, Юсиф А.; Мостафа, Гамаль А.Е. (2010). «Донепезил». Профили лекарственных веществ, вспомогательных веществ и соответствующей методологии . Том. 35. Эльзевир. стр. 117–150. дои : 10.1016/s1871-5125(10)35003-5. ISBN 978-0-12-380884-4. ISSN  1871-5125. PMID  22469221. Концентрации донепезила в плазме снижаются, период полувыведения составляет примерно 70 часов. Пол, раса и история курения не оказывают клинически значимого влияния на концентрации донепезила в плазме [46–51].
23. Монография флуоксетина . По состоянию на 15 апреля 2021 г.
24. Хаберфельд Х, изд. (2020). Австрия-Кодекс (на немецком языке). Вена: Österreichischer Apothekerverlag. Седакорон 200 мг-таблетки.
25. «Таблетки Капрелса (вандетаниб) для перорального применения. Полная информация о назначении» (PDF) . Sanofi Genzyme, Кембридж, Массачусетс, декабрь 2016 г. Проверено 24 февраля 2020 г. .
26. Хаберфельд Х, изд. (2020). Австрия-Кодекс (на немецком языке). Вена: Österreichischer Apothekerverlag. Аводарт 0,5 мг Вейчкапсельн.
27. «Таблетки сиртуро (бедаквилина). Полная информация о назначении» (PDF) . Janssen Products, декабрь 2012 г. Проверено 24 февраля 2020 г. .
28. Николас С. Папаниколау; Элефтерия Г Хацидаки; Стаматис Беливанис; Джордж Н. Цанакакис; Аристидис М. Цацакис (2005). «Обновленная информация о токсичности свинца. Краткий обзор». Монитор медицинских наук . 11 (10): РА329-36. ПМИД  16192916.
29. Гриффин и др. 1975 г., как указано в ATSDR 2005 г.
30. Рабиновиц и др. 1976 г., как указано в ATSDR 2005 г.
31. Барибо, Даниэль А; Анагносту, Евдокия (2015). «Окситоцин и вазопрессин: связывание нейропептидов гипофиза и их рецепторов с социальными нейросхемами». Границы в неврологии . 9 : 335. дои : 10.3389/fnins.2015.00335 . ISSN  1662-453X. ПМЦ 4585313 . ПМИД  26441508. 
32. Маленка Р.К., Нестлер Э.Дж., Хайман С.Е. (2009). «Глава 7: Нейропептиды». В Сидоре А., Брауне Р.Ю. (ред.). Молекулярная нейрофармакология: фонд клинической неврологии (2-е изд.). Нью-Йорк: McGraw-Hill Medical. п. 195. ИСБН 9780071481274. Окситоцин может доставляться человеку через назальный спрей, после чего он преодолевает гематоэнцефалический барьер. ... В двойном слепом эксперименте спрей окситоцина повышал доверительное поведение по сравнению со спреем плацебо в денежной игре, где на кону стояли реальные деньги.
33. МакГрегор И.С., Каллаган П.Д., Хант Дж.Э. (май 2008 г.). «От ультрасоциального к антисоциальному: роль окситоцина в острых усиливающих эффектах и ​​долгосрочных неблагоприятных последствиях употребления наркотиков?». Британский журнал фармакологии . 154 (2): 358–68. дои : 10.1038/bjp.2008.132. ПМЦ 2442436 . PMID  18475254. Недавние исследования также подчеркивают замечательные анксиолитические и просоциальные эффекты интраназального введения ОТ у людей, включая повышение «доверия», снижение активации миндалины в отношении стимулов, вызывающих страх, улучшение распознавания социальных сигналов и усиление взгляда, направленного в области глаз других ( Кирш и др., 2005; Косфельд и др., 2005; Домес и др., 2006; 
34. Вейсман О, Загури-Шарон О, Фельдман Р (2012). «Интраназальное введение окситоцина отражается на слюне человека». Психонейроэндокринология . 37 (9): 1582–6. doi :10.1016/j.psyneuen.2012.02.014. PMID  22436536. S2CID  25253083.
35. Хаффмейер Р., Алинк Л.Р., Топс М., Гревен К.М., Лайт К.К., Бейкерманс-Краненбург М.Дж., Ийзендорн М.Х. (2012). «Уровни окситоцина в слюне остаются повышенными в течение более двух часов после интраназального введения окситоцина». Письма по нейроэндокринологии . 33 (1): 21–5. ПМИД  22467107.
36. Майлз Хакер; Уильям С. Мессер; Кеннет А. Бахманн (19 июня 2009 г.). Фармакология: принципы и практика. Академическая пресса. п. 205. ИСБН 978-0-08-091922-5.
37. Фраймойер, Адам (2019). «Фармакокинетические соображения у новорожденных». Инфекционные болезни и фармакология . стр. 123–139. дои : 10.1016/B978-0-323-54391-0.00011-4. ISBN 9780323543910. S2CID  57512164.
38. Чан, Патрик; Учизоно, Джеймс А. (2015). «Фармакокинетика и фармакодинамика анестетиков». Основы фармакологии для анестезии, обезболивания и интенсивной терапии . стр. 3–47. дои : 10.1007/978-1-4614-8948-1_1. ISBN 978-1-4614-8947-4.
39. Bonate, Питер Л.; Ховард, Дэнни Р. (2004). Дизайн и анализ клинического исследования . Арлингтон, Вирджиния: AAPS Press. стр. 237–239. ISBN 9780971176744.
40. Тутэн, Польша; Буске-Мелу, А. (2004). «Плазменный терминал полураспада». Журнал ветеринарной фармакологии и терапии . 27 (6): 427–439. дои : 10.1111/j.1365-2885.2004.00600.x. ISSN  0140-7783. ПМИД  15601438.
41. Ёнгил Квон (8 мая 2007 г.). Справочник по основной фармакокинетике, фармакодинамике и метаболизму лекарств для ученых-промышленников. Springer Science & Business Media. стр. 24–. ISBN 978-0-306-46820-9.