薬物動態

薬物動態 血中濃度を決める因子② 全身クリアランス [★★]

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今回は血中濃度を決めている因子の2つ目で、全身クリアランスについて説明します。

<参考書籍>
緒方宏泰 編著 第4版 臨床薬物動態学 薬物治療の適正化のために(丸善出版)
(この書籍はまた後に紹介します)

前回説明しましたが、血中濃度を直接的に決めている因子というのは2つしかなく、「分布容積(Vd)」と「全身クリアランス(CLtot)」です。
(こちらも前回記載しましたが、因子が2つのみであるのは静脈内投与の場合です。経口投与ではこれにバイオアベイラビリティ(F)が加わるため、一番シンプルに考えられる静脈内投与により検討されるのが好ましいです)

分布容積は投与直後の血中濃度を決める因子であり、
投与量(D) = 分布容積(Vd)×血中濃度(C)の関係から、
投与直後の血中濃度C=D/Vd
となりました。
投与量Dは100mgのように、あらかじめ決める一定量であるため、投与直後の血中濃度は分布容積(Vd)で決まる、ということでした。

今回はその後の話で、投与してから時間の経過とともに薬がなくなっていく(血中濃度が減少していく)ところの話となります。

薬は肝臓で一部代謝され、残りは未変化体として尿や糞として出ていき、なくなっていきます。
(尿として薬が出ていく際には腎臓が機能している)
このなくなる量ですが、血中濃度が大きければ大きいほど、一定時間あたりのなくなる量が多くなることが分かっています。
「一定時間あたりのなくなる量」は「薬物消失速度」と呼ばれており(速度なので、一定時間あたりの量)、この「薬物消失速度」は血中濃度に比例することから、以下の式が成り立ちます。

薬物消失速度=[比例定数]×血中濃度(C)

この[比例定数]が「全身クリアランス(CLtot)」として定義されており、
薬物消失速度=全身クリアランス(CLtot)×血中濃度(C)
となります。

分布容積同様、全身クリアランス(CLtot)も薬によって決まる因子であり、この値が大きい薬ほど、体内からなくなる速度が速い、ということとなります。

ここで、全身クリアランス(CLtot)の違いにより血中濃度(C)の推移(グラフ)がどう変化するかについてみていきたいのですが、上の式を変形して、
血中濃度(C)=薬物消失速度/全身クリアランス(CLtot)
としても、「薬物消失速度」が特定の値として表現できないため、一定値である投与量(D)を用いた形に変換する必要がでてきます。

まず、「薬物消失速度」から考えてみます。
速度というのはある一定時間あたりの量なので、これを時間で累積すると全体量になります。
「薬物消失速度」を一定の時間で累積すると、一定時間における「薬物消失量」となります。
投与時点から薬物がなくなるまでの時間における「薬物消失量」は投与量全体ですので、投与量(D)(一定値)となります。

次に血中濃度(C)の時間累積について考えます。
こちらは、血中濃度のグラフの各時点の血中濃度を足し合わせていきます。
そうすると血中濃度曲線の面積となるので、血中濃度(C)の時間累積はAUCということになります。

ここで先の式に戻ります。
薬物消失速度=全身クリアランス(CLtot)×血中濃度(C)
この式の左辺の「薬物消失速度」を時間累積すると「投与量(D)」となりました。
この式の右辺の「血中濃度(C)」を時間累積すると「AUC」となりました。
よって上記式は以下のように変換できます。

薬物消失量(=投与量(D))=全身クリアランス(CLtot)×AUC

これを変形すると、
AUC=投与量(D)/全身クリアランス(CLtot)
となるので、血中濃度推移グラフのAUCは全身クリアランス(CLtot)で決まることとなります。(Dは一定値ですので)
つまり、全身クリアランス(CLtot)が大きいほどAUCの面積が小さくなり、全身クリアランス(CLtot)が小さいほどAUCの面積が大きくなります。

前回の話も含めて整理します。
●投与直後の血中濃度は分布容積(Vd)で決まります。
投与量(D) = 分布容積(Vd)×血中濃度(C)の関係から、
投与直後の血中濃度C=D/Vd

●血中濃度推移の面積は全身クリアランス(CLtot)で決まります。
薬物消失量(=投与量(D)))=全身クリアランス(CLtot)×AUCの関係から、
AUC=D/CLtot

このように、投与直後の血中濃度は分布容積(Vd)のみによって決まり、血中濃度推移グラフのAUCは全身クリアランス(CLtot)のみで決まってきます。
これで血中濃度推移がどのように決まるかが見えてきましたね。

クリアランスについては1回で完結させたかったのですが、ちょっと話が困惑しそうですので、残りは次回に回します。
それでは。

<参考書籍>
緒方宏泰 編著 第4版 臨床薬物動態学 薬物治療の適正化のために(丸善出版)
(この書籍はまた後に紹介します)

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