„Rate der Plasma-Entfernung eines Medikaments durch ein Ausscheidungsorgan, geteilt durch die Rate, mit der es diesem Organ zugeführt wird“
Beschreibung
Das Extraktionsverhältnis eines Ausscheidungsorgans (z. B. der Leber oder der Nieren) kann als Maß für die relative Effizienz des Organs beim Durchlaufen des Kreislaufs angesehen werden.z.B. die Leber oder die Nieren) kann als Maß für die relative Effizienz des Organs bei der Eliminierung der Droge aus dem Körperkreislauf während eines einzigen Durchgangs durch das Organ angesehen werden. Das Extraktionsverhältnis kann zwischen 0 und 1 liegen. Ein Extraktionsverhältnis nahe 0 zeigt an, dass der größte Teil der Droge während eines einzigen Durchgangs durch das Organ der Elimination entgeht. Ein Extraktionsverhältnis nahe 1 zeigt an, dass der größte Teil der Droge während eines einzigen Durchgangs durch das Organ eliminiert wird.
Die Organ-Clearance (hauptsächlich die hepatische oder die renale Clearance) kann durch den Blutfluss im Organ, die Proteinbindung und die intrinsische Fähigkeit des Organs, die Droge zu eliminieren, beeinflusst werden. Das Ausmaß dieses Einflusses hängt vom Extraktionsverhältnis der Droge ab:
1) Variation des Organdurchflusses:
a) für Drogen mit niedrigem Extraktionsverhältnis (<0,3): die venöse Drogenkonzentration ist praktisch identisch mit der arteriellen Konzentration und die Organ-Clearance wird kaum durch Blutflussvariationen beeinflusst.
b) für Drogen mit hohem Extraktionsverhältnis (>0.7): Änderungen des Blutflusses führen zu entsprechenden Änderungen der Clearance, z.B. erhöht ein Anstieg des Blutflusses in den Organen die Menge der dem Organ zugeführten und von ihm ausgeschiedenen Droge.
2) Variation der Plasmaproteinbindung:
a) für Drogen mit niedrigem Extraktionsverhältnis: nur die ungebundene Droge durchdringt die Membranen und steht für die Elimination zur Verfügung. Eine Erhöhung der ungebundenen Fraktion erhöht somit proportional die Clearance. Daher bleibt die Konzentration des ungebundenen Arzneimittels konstant und es ist keine Anpassung des Dosierungsschemas erforderlich.
b) bei Arzneimitteln mit hohem Extraktionsverhältnis: Das Organ ist in der Lage, das gesamte ihm dargebotene Arzneimittel zu entfernen, unabhängig von der Plasmabindung. Daher bleibt die Clearance konstant, auch wenn der Anteil des ungebundenen Arzneimittels zunimmt, und die ungebundene Konzentration steigt an, was zu Toxizität führen kann.
3) Schwankungen in der Fähigkeit des Organs, das Arzneimittel zu eliminieren:
a) bei Arzneimitteln mit niedrigem Extraktionsverhältnis: Eine geringfügige Änderung dieser Fähigkeit wirkt sich auf die Organclearance aus.
b) bei Arzneimitteln mit hohem Extraktionsverhältnis: Diese Fähigkeit ist so hoch, dass diese Veränderung die Clearance kaum beeinflusst, die hauptsächlich durch den Blutfluss des Organs begrenzt wird.
Klinische Implikationen
Wenn ein Arzneimittel hauptsächlich durch die Leber oder die Niere eliminiert wird, ist es wichtig, das Extraktionsverhältnis des Arzneimittels durch dieses Organ zu kennen, um beurteilen zu können, welche Bedingungen, die das Organ betreffen, die Clearance verändern und um das Dosierungsschema weiter anzupassen.
Verwandte Begriffe
Intrinsische Clearance (CLint): theoretische, uneingeschränkte maximale Clearance des ungebundenen Arzneimittels durch ein Ausscheidungsorgan, wenn keine Beschränkungen des Blutflusses oder der Plasmaproteinbindung vorliegen. Dieser Begriff bezieht sich auf die Funktionsreserve des Organs. Die CLint kann in vitro mit Hilfe der Enzymkinetik bestimmt werden.
Tabelle Pharmakokinetik
Bewertung
Das Extraktionsverhältnis kann mit Hilfe der folgenden Formel bewertet werden, die die Ausscheidungsrate des Arzneimittels zu seiner Präsentationsrate an das Ausscheidungsorgan in Beziehung setzt. Dies erfordert die Entnahme von arteriellem und venösem Blut am Organausfluss.
$$E = {\color{pink}{C_A}-\color{RoyalBlue}{C_V} \über \color{pink}{C_A}}$$
Angenommen, es findet eine sofortige und vollständige Vermischung des Arzneimittels mit dem Organgewebe statt, so kann die folgende Gleichung verwendet werden, wobei CLint und fub, die in vitro erhalten wurden, und der in vivo gemessene Blutfluss durch das Organ integriert werden:
$$E = {\color{pink}{fub} *\color{RoyalBlue}{CLint} \over Q +(\color{pink}{fub} * \color{RoyalBlue}{CLint})}$$
E = Extraktionsverhältnis
CA = arterielle Arzneimittelkonzentration
CV = venöse Wirkstoffkonzentration
fub = Anteil des ungebundenen Wirkstoffs
Q = Blutfluss zum Organ
CLint = intrinsische Clearance