Biyolojik yarı ömür - Biological half-life

Biyolojik yarı ömrü (aynı zamanda eliminasyon yarı ömrü , farmakolojik yarı ömrü a) biyolojik bir madde gibi bir ilaç bu maksimum konsantrasyona (aldığı zamanı maks içinde maksimum konsantrasyon yarısına) kan plazması ve kısaltması ile gösterilir .

Bu, metabolitler , ilaçlar ve sinyal molekülleri gibi şeylerin vücuttan uzaklaştırılmasını ölçmek için kullanılır . Tipik olarak biyolojik yarı ömür, karaciğerin işlevi ve ölçülen maddenin böbrekler ve bağırsaklar yoluyla atılması yoluyla vücudun doğal temizliğini ifade eder. Bu kavram, kaldırma oranı kabaca üstel olduğunda kullanılır .

Tıbbi bağlamda yarı ömür , bir organizmanın tam kanında dolaşırken bir maddenin kan plazma konsantrasyonunun kararlı durumunu yarıya indirmek için geçen süreyi ( plazma yarı ömrü ) açık bir şekilde tanımlar . Bu ölçüm tıpta, farmakolojide ve farmakokinetikte faydalıdır çünkü bir ilacın ne kadar alınması gerektiğini ve sürekli olarak belirli bir ortalama miktara ihtiyaç duyuluyorsa ne sıklıkta alınması gerektiğini belirlemeye yardımcı olur. Buna karşılık, bir maddenin plazmadaki kararlılığı , plazma kararlılığı olarak tanımlanır . Bu, plazmadaki ilaçların doğru analizini sağlamak ve ilaç keşfi için gereklidir .

Bir maddenin biyolojik ve plazma yarı ömürleri arasındaki ilişki, dokularda birikim ( protein bağlanması ), aktif metabolitler ve reseptör etkileşimleri gibi faktörler nedeniyle söz konusu maddeye bağlı olarak karmaşık olabilir .

Örnekler

Suçlu

Bir insanda suyun biyolojik yarı ömrü yaklaşık 7 ila 14 gündür . Davranışla değiştirilebilir. Çok miktarda alkol içmek vücuttaki suyun biyolojik yarı ömrünü azaltacaktır. Bu, dahili olarak trityumlu su ( trityum ) ile kontamine olmuş insanları dekontamine etmek için kullanılmıştır . Bu dekontaminasyon yönteminin ( Harwell'de kullanılan ) temeli , vücuttaki suyun yeni suyla değiştirilme hızını arttırmaktır.

Alkol

Uzaklaştırılması , etanol ile oksidasyon yoluyla (alkolün) alkol dehidrojenaz olarak karaciğer insan vücudundan sınırlıdır. Bu nedenle, büyük bir alkol konsantrasyonunun kandan uzaklaştırılması, sıfır dereceli kinetiği izleyebilir . Ayrıca bir madde için hız sınırlayıcı adımlar diğer maddelerle ortak olabilir. Örneğin, kandaki alkol konsantrasyonu metanol ve etilen glikolün biyokimyasını değiştirmek için kullanılabilir . Bu şekilde, metanol oksidasyonu toksik formaldehit ve formik asit , insan vücudunda uygun bir miktarının verilmesi ile önlenebilir etanol olan bir kişiye yutulur metanol. Metanolün çok zehirli olduğunu ve körlüğe ve ölüme neden olduğunu unutmayın . Etilen glikol almış bir kişi de aynı şekilde tedavi edilebilir. Yarı ömür, söz konusu bireyin subjektif metabolizma hızına da bağlıdır.

Yaygın reçeteli ilaçlar

Madde Biyolojik yarı ömür
adenosin 10 saniyeden az (tahmini)
norepinefrin 2 dakika
oksaliplatin 14 dakika
Zaleplon 1 saat
Morfin 1,5–4,5 saat
Flurazepam 2.3 saat

Aktif metabolit ( N-desalkilflurazepam ): 47-100 saat

metotreksat 3-10 saat (düşük dozlar),

8-15 saat (daha yüksek dozlar)

metadon 15-72 saat

8 güne kadar nadir durumlarda

diazepam 20-50 saat

Aktif metabolit ( nordazepam ): 30–200 saat

fenitoin 20-60 saat
buprenorfin 28–35 saat
klonazepam 30-40 saat
Donepezil 3 gün (70 saat)
fluoksetin 4-6 gün (sürekli uygulama altında)

Aktif lipofilik metabolit ( norfluoksetin ): 4-16 gün

amiodaron 14-107 gün
Vandetanib 19 gün
Dutasterid 21-35 gün (sürekli uygulama altında)
bedakuilin 165 gün

metaller

İnsanlarda sezyumun biyolojik yarı ömrü bir ile dört ay arasındadır. Kişiye prusya mavisi verilerek bu süre kısaltılabilir . Sindirim sistemindeki prusya mavisi, potasyum iyonlarını serbest bırakırken sezyumu emen katı bir iyon değiştirici görevi görür .

Bazı maddeler için, insan veya hayvan vücudunun, her biri madde için kendi afinitesine sahip ve her biri farklı bir biyolojik yarı ömre sahip ( fizyolojik temelli farmakokinetik modelleme ) birkaç parçadan oluştuğunu düşünmek önemlidir . Bir maddeyi tüm organizmadan uzaklaştırma girişimleri, organizmanın bir bölümünde mevcut olan yükü artırma etkisine sahip olabilir. Kurşun ile kirlenmiş olan bir kişinin verilir Örneğin, EDTA , bir de şelasyon tedavisi , ardından elektrot gövdesi kayıp edildiği hızı arttırılabilir ise, vücut içinde kurşun içine taşınmaya eğilimi beyin yapabileceği en zararı.

  • Vücuttaki polonyum , yaklaşık 30 ila 50 günlük biyolojik bir yarı ömre sahiptir.
  • Vücuttaki sezyumun biyolojik yarı ömrü yaklaşık bir ila dört aydır.
  • Vücuttaki cıva ( metilciva olarak ) yaklaşık 65 günlük bir yarı ömre sahiptir.
  • Kandaki kurşunun yarı ömrü 28-36 gündür.
  • Kurşun içinde kemik on yaklaşık yıllık bir biyolojik yarı ömre sahiptir.
  • Kemikteki kadmiyumun biyolojik yarı ömrü yaklaşık 30 yıldır.
  • Kemikteki plütonyumun biyolojik yarı ömrü yaklaşık 100 yıldır.
  • Karaciğerdeki plütonyumun biyolojik yarı ömrü yaklaşık 40 yıldır.

Periferik yarı ömür

Bazı maddelerin vücudun farklı bölgelerinde farklı yarı ömürleri olabilir. Örneğin oksitosinin , damardan verildiğinde kanda tipik olarak yaklaşık üç dakikalık bir yarı ömrü vardır . Oksitosin gibi periferik olarak uygulanan (örneğin intravenöz) peptitler kan-beyin bariyerini çok zayıf bir şekilde geçer, ancak bu yolla verildiğinde insanlarda çok küçük miktarların (< %1) merkezi sinir sistemine girdiği görülmektedir. Periferik uygulamanın aksine, bir burun spreyi yoluyla intranazal olarak uygulandığında oksitosin, kan-beyin bariyerini güvenilir bir şekilde geçer ve insanlarda psikoaktif etkiler gösterir . Ek olarak, periferik uygulama durumundan farklı olarak, intranazal oksitosinin merkezi süresi en az 2.25 saat ve en fazla 4 saattir. Muhtemelen bu gerçekle bağlantılı olarak, beyindeki endojen oksitosin konsantrasyonlarının, periferik seviyelerden 1000 kat daha yüksek olduğu bulunmuştur.

Hız denklemleri

Birinci dereceden eleme

Üstel bir bozulma sürecinin zaman çizelgesi
Zaman (t) İlk değerin yüzdesi Yüzde tamamlama
%50 %50
t½ × 2 %25 %75
t½ × 3 %12,5 %87.5
t½ × 3.322 %10,00 %90.00
t½ × 4 %6.25 %93.75
t½ × 4.322 %5.00 %95,00
t½ × 5 %3.125 %96.875
t½ × 6 1.5625 %98.4375
t½ × 7 %0.781 %99.219
t½ × 10 %0.098 %99.902

İlk yarılar, eleme oranının üstel olduğu süreçler için geçerlidir. Eğer bir zamanda bir maddenin konsantrasyonu , zamanı bağımlılığı verilir

burada k, bir reaksiyon hızı sabiti . Böyle bir bozunma hızı , eliminasyon hızının maddenin miktarıyla orantılı olduğu birinci dereceden bir reaksiyondan kaynaklanır :

Bu işlemin yarı ömrü

Alternatif olarak, yarı ömür şu şekilde verilir:

burada λ z , yarı logaritmik bir ölçekte madde için zaman-konsantrasyon eğrisinin son fazının eğimidir.

Yarı ömür, boşluk (CL) ve dağılım hacmi (V D ) ile belirlenir ve ilişki aşağıdaki denklemle tanımlanır:

Klinik uygulamada bu, bir ilacın serum konsantrasyonunun düzenli doz uygulaması başlatıldıktan, durdurulduktan veya doz değiştirildikten sonra kararlı duruma ulaşmasının yarı ömrünün 4 ila 5 katı kadar sürmesi anlamına gelir. Bu nedenle, örneğin, digoksinin yarı ömrü (veya t ½ ) 24-36 saattir; bu, dozdaki bir değişikliğin tam etki göstermesi için bir haftanın en iyi bölümünü alacağı anlamına gelir. Bu nedenle, yarı ömrü uzun olan ilaçlara (örneğin, amiodaron , eliminasyon yaklaşık 58 gün), istenen klinik etkilerine daha çabuk ulaşmak için genellikle bir yükleme dozu ile başlanır .

Bifazik yarı ömür

Birçok ilaç iki fazlı bir eliminasyon eğrisi izler - önce dik bir eğim, sonra sığ bir eğim:

STEEP (ilk) eğrinin parçası —> ilacın vücuttaki ilk dağılımı.
Eğrinin Sığ kısmı -> ilacın doku bölümlerinden kana salınmasına bağlı olan nihai ilaç atılımı.

Daha uzun olan yarı ömre son yarı ömür, en büyük bileşenin yarı ömrü ise baskın yarı ömür olarak adlandırılır . Daha ayrıntılı bir açıklama için bkz. Farmakokinetik § Çok bölmeli modeller .

Örnek değerler ve denklemler

Farmakokinetik metrikler
karakteristik Açıklama Sembol Birim formül Çalışılan örnek
değer
Doz Uygulanan ilaç miktarı. Tasarım parametresi 500 mmol
Doz aralığı İlaç dozu uygulamaları arasındaki süre. Tasarım parametresi 24 saat
C maks Bir ilacın uygulamadan sonra doruk plazma konsantrasyonu. Doğrudan ölçüm 60,9 mmol/L
t maksimum C max'a ulaşma zamanı . Doğrudan ölçüm 3,9 saat
dakika Düşük ( çukur sonraki doz verilmeden önce, bir ilaç ulaştığında uygulanması anlamına) konsantrasyonu. Doğrudan ölçüm 27,7 mmol/L
dağıtım hacmi Bir ilacın dağıldığı görünen hacim (yani, plazmadaki ilaç konsantrasyonu ile vücuttaki ilaç miktarı ile ilgili parametre). 6,0 litre
konsantrasyon Belirli bir plazma hacmindeki ilaç miktarı . 83,3 mmol/L
Absorpsiyon yarı ömrü Belirli bir ilaç dozunun %50'sinin sistemik dolaşıma emilmesi için gereken süre. 1.0 saat
Absorpsiyon hızı sabiti Bir ilacın vücuda ağızdan ve diğer damar dışı yollardan girme hızı. 0,693  -1
Eliminasyon yarı ömrü İlacın konsantrasyonunun orijinal değerinin yarısına ulaşması için gereken süre. 12 saat
Eliminasyon oranı sabiti Bir ilacın vücuttan atılma hızı. 0.0578 sa -1
infüzyon hızı Eliminasyonu dengelemek için gereken infüzyon hızı . 50 mmol/saat
Eğrinin altındaki alan Tamamlayıcı konsantrasyonu-zaman eğrisinin (tek bir dozdan sonra ve kalıcı halde). 1.320 mmol/L·s
Boşluk Birim zamanda ilaçtan temizlenen plazma hacmi. 0,38 L/saat
biyoyararlanım Bir ilacın sistemik olarak mevcut fraksiyonu. birimsiz 0,8
dalgalanma Kararlı durumda bir doz aralığında dalgalanma tepe noktası.
nerede
%41.8

Ayrıca bakınız

Referanslar