Drug Pharmacokinetics(PK) 실험

약동학은 약물이 체내에 들어와, 흡수, 분포, 대사, 배설 되는 과정을 연구하는 학문이다. 체내에서 약물에 반응하는 것. PK 실험은 약물의 효과를 평가하는데 필수적인 요소로, PK 실험의 개요를 살펴보려 한다.

1. 흡수 (Absorption) : 약물이 투여된 후 혈류로 들어가는 과정.

약물이 투여되고, 투여경로는 다양할 것 ( 경구, IV_정맥투여, 피하, 등)

1. 분포 (Distribution) : 혈류를 통해 약물이 신체의 여러조직으로 이동하는 과정.

약물이 체내에서 어떻게 퍼지고 특정 조직이나 기관에 얼마나 축적되는지 이해. 약물 분포 확인 방법 1) In Vivo 영상기술 - 방사성추적자(방사성 동위원소로 약물에 표지 후, 체내분포 촬영) PET, SPECT, MRI(자성을 띄는 약물 또는 조영제사용하여 약물의 분포를 영상으로 확인), 광학 이미징 (형광 또는 발광 표지를 사용하여 약물의 분포를 비침습적 시각화) 2) 조직분석 - 해부 및 조직 샘플링, 오토라디오그래프(Autoradiography, 방사성 동위원소로 표지된 약물의 분포를 조직 절편에서 확인)

3) 혈장 단백 결합 분석- 약물이 혈장 단백질과 결합하는 정도를 확인하여 약물의 분포 특성 평가, 초원심분리법, 투석법 사용 4) 약물 농도 분석- 혈액, 소변, 대변, 조직, LC-MS/MS, HPLC, GC-MS 등 사용

1. 대사 ( Metabolism) : 신체가 약물을 변형시키는 과정, 주로 간에서 일어남.

약물의 농도와 약물이 변형된 대사물의 농도를 확인하여 변형된 정도를 확인 약물 대사 확인 방법 1) In Vitro 실험 간 미세조직(microsomes), 간세포, 재조합 효소(특정 대사효소를 재조합하여 약물이 어떤 효소에 의해 대사되는지 확인 ) 2) In Vivo 실험 실험동물의 혈액, 소변, 대변 샘플을 채취하여 대사체 분석, 인간 임상 시험 (약물 투여 후 혈액과 배설물에서 대사체 분석)

분석방법 -LC-MS/MS, HPLC(High-performance Liquid Chromatography). NMR(Nuclear Magnetic Resonance), GC-MS 대사 과정의 확인절차 1)약물투여 2)샘플채취 3)샘플처리( 샘플을 적절하게 전처리하여 분석에 에적합한 형태로 만든다.) 4)분석 및 대사체 확인 5)대사 경로 규명 6)데이터해석 ( 대사체의 농도와 분포를 분석하여 약물의 대사 속도와 경로를 평가-약물의 체내동태 이해, 약물의 효능과 안전성 평가)

1. 배설 ( excretion) : 변형된 약물이 체외로 배출되는 과정, 주로 신장을 통해 일어남.

소변, 대변, 담즙, 호흡 을 통해 배설된 약물의 농도를 확인 실험방법 1.동물 모델 선정 - 1)실험동물(쥐, 개, 토끼, 원숭이, 등)을 선택 2)실험 대상 동물의 체중을 측정하여 용량설정 (mpk 사용, mg per kg) 2.약물투여 - 1) 경구(oral), 정맥주사(IV). 근육주사(IM), 피하주사 (SC) 등 다양한 경로로 약물 투여 *투여 경로에 따라 흡수와 생체이용률이 달라진다.

3.혈장 시료 채취 - 1) 일정 시간 간격으로 혈액 샘플을 채취한다. 2) 샘플링 시간은 보통 투여 후 몇 분에서 몇 시간, 며칠에 걸쳐 이루어 진다. 4.혈장 내 약물 농도 분석 LC-MS/MS(Liquid Chromatography-Mass Spectrometry)와 같은 고감도 분석 장비를 사용하여 혈장 내 약물 농도 측정

5. PK 파라미터 계산 (PK 용어)

1) Cmax - 최고 농도 2) Tmax - 최고 농도에 도달하는 시간 3) AUC (Area Under the Curve) - 시간에 따른 농도의 총합 4) T1/2 ( Half-life) - 약물 농도가 절반으로 줄어드는 시간 5) CL (clearance) - 약물이 신체에서 제거되는 속도 6) Vd ( Volume of Distribution) - 약물이 체내에 분포하는 정도

1. 데이터 분석 -측정된 농도 데ㅇㅣ터를 기반으로 약물의 흡수, 분포, 대사, 배설 과정을 모델링한다.

이를 통해 약물의 약동학적 특성을 파악하고, 용량 조절과 치료 계획에 활용한다. Miao Zhao, Alexander J. Lepak, David R. Andes, Animal models in the pharmacokinetic/pharmacodynamic evaluation of antimicrobial agents, Bioorganic & Medicinal Chemistry, Volume 24, Issue 24,

오늘은 여기까지.