Kapitel 1: Pharmakokinetische Modelle 1

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Anton Busch
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1 VII Kapitel 1: Pharmakokinetische Modelle Einleitung Pharmakokinetische Modelle Kompartiment-Modell Statistisches Modell Physiologisches Modell Reaktionskinetik Reaktion 0. Ordnung Reaktion 1. Ordnung... 6 Kapitel 2: Mechanismen und Faktoren der Arzneistoffresorption Applikationsarten Mechanismen der Membranpassage Passive Diffusion Carriervermittelte passive Diffusion Aktiver Transport Konvektive Absorption Ionenpaarresorption Zytotische Mechanismen Anatomie und Physiologie der Applikationsorte Perorale Applikation Mundhöhle, Magen, Dünndarm, Dickdarm Rektale und vaginale Applikation Rektum, Vagina und Uterus Pulmonale Applikation Lunge Nasale Applikation Nase Transdermale Applikation Haut Parenterale Applikation Kapitel 3: Verteilung von Arzneistoffen im Körper Muster der Arzneistoffverteilung Faktoren der Verteilung von Arzneistoffen Durchblutung/Blutfluss Bindung an Plasmaproteine Physikochemische Eigenschaften von Arzneistoffen Kapitel 4: Elimination von Arzneistoffen Allgemeine Grundlagen Eliminationsrate Extrahierter Anteil Clearance... 29

2 VIII 4.5 Metabolisierung Phase-I-Reaktionen Phase-II-Reaktionen Enzymkinetik Renale Ausscheidung Kapitel 5: Ein-Kompartiment-Modell mit intravasaler Bolusinjektion Allgemeine Grundlagen Modellbetrachtung Mathematische Betrachtung Scheinbares Verteilungsvolumen Area Under Curve AUC Clearance Cl Wirkungsdauer Weitere Gleichungen für das Ein-Kompartiment-Modell mit i.v.-bolusinjektion Kapitel 6: Ein-Kompartiment-Modell mit intravenöser Dauerinfusion Allgemeine Grundlagen Modellbetrachtung Mathematische Betrachtung Zeitdauer bis zum Erreichen des Steady State Plasmaspiegel nach der Infusion Kombination aus intravenöser Bolusinjektion und Dauerinfusion Kombination aus schneller und langsamer Infusion Wirkungsdauer der Infusion Kapitel 7: Ein-Kompartiment-Modell mit extravasaler Applikation Allgemeine Grundlagen Modellbetrachtung Mathematische Betrachtung Menge des Arzneistoffes am Absorptionsort Menge des Arzneistoffes im Blutplasma Menge des eliminierten Arzneistoffes Die Bateman-Funktion Rechnen mit der Bateman-Funktion Wirkungsmaximum und fiktive Anfangskonzentration Residuenabschälmethode Wagner-Nelson-Methode... 58

3 IX 7.9 Wirkungsdauer der extravasal verabreichten Dosis Bioverfügbarkeit Definition Berechnung der absoluten Bioverfügbarkeit Berechnung der relativen Bioverfügbarkeit Berechnung weiterer pharmakokinetischer Parameter Area Under Curve - AUC Clearance und scheinbares Verteilungsvolumen Kapitel 8: Analyse von Harndaten Allgemeine Grundlagen Renale Elimination Metabolisierung und renale Elimination Ausscheidungsrate Rate Plot ARE-Plot (Amount Remaining to be Excreted) Harndaten bei intravenöser Dauerinfusion Harndaten bei extravasaler Applikation Berechnung der Bioverfügbarkeit aus Harndaten Berechnung der absoluten Bioverfügbarkeit Berechnung der relativen Bioverfügbarkeit Kapitel 9: Intravasale Mehrfachdosierung im Ein-Kompartiment-Modell Allgemeine Grundlagen Mathematische Betrachtung Zeit bis zum Erreichen des Steady-State-Plasmaspiegels Durchschnittliche Plasmakonzentration im Steady State Akkumulationsfaktor Initial- und Erhaltungsdosis Blutplasmaspiegel nach der letzten Dosierung Design eines Dosierungsplans Berechnung des Zielplasmaspiegels eines Wirkstoffes innerhalb der festgelegten therapeutischen Breite Berechnung auf der Grundlage des Steady-State-Maximums und Steady-State-Minimums eines Wirkstoffes innerhalb der therapeutischen Breite Kapitel 10: Extravasale Mehrfachdosierung im Ein-Kompartiment-Modell Allgemeine Grundlagen Mathematische Betrachtung Akkumulationsfaktor... 89

4 X 10.4 Initial- und Erhaltungsdosis Berechnung der relativen Bioverfügbarkeit Berechnung aus Plasmadaten Berechnung aus Harndaten Kapitel 11: Zwei-Kompartiment-Modell mit intravasaler Bolusinjektion Allgemeine Grundlagen Modellbetrachtung Mathematische Betrachtung Verteilungsvolumen im Zwei-Kompartiment-Modell Halbwertszeit im Zwei-Kompartiment-Modell Arzneistoffmenge im peripheren Kompartiment Rechnen im Zwei-Kompartiment-Modell Kapitel 12: Zwei-Kompartiment-Modell mit extravasaler Applikation Allgemeine Grundlagen Modellbetrachtung Mathematische Betrachtung Rechnen im Zwei-Kompartiment-Modell mit extravasaler Applikation Weitere Größen im Zwei-Kompartiment-Modell mit extravasaler Applikation Anfangskonzentration C 0 P Area Under Curve AUC Verteilungsvolumen Kapitel 13: Nichtlineare Pharmakokinetik Allgemeine Grundlagen Modellbetrachtung Mathematische Betrachtung Plasmakonzentration-Zeit-Kurve Bestimmung von V max und K M Lineweaver-Burk-Plot Hanes-Plot Eadie-Hofstee-Plot Direct Linear Plot Hill-Plot Kapitel 14: Statistische Modelle in der Pharmakokinetik Allgemeine Grundlagen Mean Residence Time

5 XI 14.3 Mean Input Time Berechnung weiterer pharmakokinetischer Parameter Clearance Scheinbares Verteilungsvolumen Lösungen zu den Übungsaufgaben 119 Literaturverzeichnis 140 Sachregister 141

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