Pharmakokenetik

Auf jedem Medikament findet man Dosierungsvorschriften, doch auf welchen Daten beruhen diese Dosierungshinweise. Die Angaben im Beipackzettel der Medikamente beruhen auf den Erkenntnissen der Pharmakokenetik.

Man kann die Pharmakokenetik eines Wirkstoffs aus seiner Konzentration in Blut und Harn berechnen. In der Realität gestaltet sich dieser Vorgang sehr kompliziert, da man viele Faktoren beachten muss. Man muss das Wechselspiel von Aufnahme (Resorption) und Verteilung des Wirkstoffs im Körper beachten, sowie seine biologische Veränderung im Organismus (Metabolismus) und seine Ausscheidungsprodukte (Exkretion). Um pharmakinetische Erkenntnisse zu gewinnen misst man die Konzentration des Wirkstoffs im Blut und stellt es grafisch dar. Stellt man dabei fest, dass die Resorptionsgeschwindigkeit für das Präparat zu gering ist und somit die Mindestkonzentration für die Wirksamkeit nicht erreicht wird, so muss die Dosis des Wirkstoffs erhöht werden.

Ein wesentlicher Faktor für die Resorptionsgeschwindigkeit eines Medikaments ist die Art mit der der Wirkstoff dem Körper zugeführt wird. Wirkstoffe können über Schleimhäute in Mund, Magen und Darm aufgenommen werden oder direkt per Injektion in die Blutbahn überführt werden. Außerdem kann man auch einige Präparate über die Atemwege zu sich nehmen. Wird ein Wirkstoff direkt mit einer Spritze in die Blutlaufbahn eingebracht, kann vermieden werden, dass sich der Wirkstoff chemisch verändert. Dies ist beispielsweise beim Insulin nötig, da das Hormon bei oraler Aufnahme im Magen enzymatisch zersetzt würde.

Die Voraussetzung für die Resorption eines Stoffes ist die Diffusion des Wirkstoffs durch die Zellmembranen. Um diesen Vorgang zu erleichtern werden vielen Medikamenten Hilfsmittel zugesetzt, welche den Membrantransport  erleichtern. Derartige Helfer werden als Carrier bezeichnet, sie sind Trägerstoffe welche zum Teil auch vom Körper selber hergestellt werden. Sie stehen für die Vitamine B1, B2 und Vitamin C nur in begrenzten Mengen zur Verfügung, so dass eine Vitamin-Dosis über die resorbierbare Menge hinaus sinnlos ist.

Ein weitere wichtiger Faktor ist die Löslichkeit des Präparats. Die Substanz muss wasserlöslich sein, so dass eine Diffusion in die Zelle überhaupt möglich wird. Die Auflösungsgeschwindigkeit lässt sich durch die Korngröße des Medikaments steuern. Um längere Wirkungszeiten zu erzielen wurden Depot-Arzneimittel entwickelt, welche den Wirkstoff nach und nach freisetzen. Dies können beispielsweise für den Wirkstoff durchlässige Kunststoffmembranen sein.

Der pH-Wert spielt auch eine wichtige Rolle für die Resorption. So können beispielsweise schwache Säuren besser im Magen aufgenommen werden, da sie dort bei einem pH-Wert von 1-2 als neutrale Moleküle vorliegen. Sie sind somit nicht wie hydrophile Teilchen von einer Hydrathülle umgeben und können somit leichter durch die hydrophoben Körpermembranen gelangen. Schwache Basen werden im Gegensatz dazu nur sehr schlecht im Magen aufgenommen, da sie bei dem vorliegenden pH-Wert protoniert werden und dann als geladene Ionen mit einer Hydrat hülle umgeben sind. Basische Wirkstoffe lassen sich daher besser im Darm bei einem pH-Wert von 6-8 resorbieren.

Ein weitere wichtiger Faktor für die pharmakokinetik ist die Zusammensetzung der zugeführten Nahrung. Wird beispielsweise ein calciumhaltiges Milchprodukt im Zusammenhang mit Acetylsalicylsäure dem Körper zugeführt, so wird die Acetylsalicylsäure als Wirkstoff komplexiert und unbrauchbar.

Ein weiteres Untersuchungsfeld der Pharmakokinetik ist das Gehirn und die Placenta. Bevor ein Präparat auf den Markt kommt untersucht man, ob der Wirkstoff die natürliche Schranke von Gehirn, Placenta oder zur Muttermilch überschreiten kann. In diesem Zusammenhang hat das Präparat Contergan (ein früher häufig verwendetes Schlaf- und Beruhigungsmittel traurige Berühmtheit erlangt). Seine Einnahme während der Schwangerschaft führte zu tragischen Contergan-Missbildungen. Weltweit wurden etwa 10.000 Kinder mit Missbildungen geboren die auf Contergan zurückzuführen sind. Contergan hat jedoch keine negativen Auswirkungen auf den ausgewchsenen Organismus, so dass das Präparat heutzutage in einigen Entwicklungsländern zur Behandlung von Lepra eingesetzt wird.

 

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