Meia-vida biológica - Biological half-life
Meia-vida biológica (também conhecido como uma meia-vida de eliminação , meia-vida farmacológica ) de uma substância biológica tal como a medicação é o tempo que leva a partir da sua concentração máxima ( C max ) para metade da sua concentração máxima no plasma sanguíneo , e é denotado pela abreviatura .
Isso é usado para medir a remoção de coisas como metabólitos , drogas e moléculas de sinalização do corpo. Normalmente, a meia-vida biológica se refere à limpeza natural do corpo por meio da função do fígado e da excreção da substância medida pelos rins e intestinos. Este conceito é usado quando a taxa de remoção é aproximadamente exponencial .
Em um contexto médico, a meia-vida descreve explicitamente o tempo que leva para a concentração de uma substância no plasma sanguíneo reduzir pela metade ( meia-vida plasmática ) seu estado estacionário quando circula no sangue total de um organismo . Esta medição é útil em medicina, farmacologia e farmacocinética porque ajuda a determinar a quantidade de medicamento que precisa ser tomada e com que freqüência deve ser tomada se uma certa quantidade média for necessária constantemente. Em contraste, a estabilidade de uma substância no plasma é descrita como estabilidade do plasma. Isso é essencial para garantir uma análise precisa dos medicamentos no plasma e para a descoberta de medicamentos .
A relação entre as semi-vidas biológicas e plasmáticas de uma substância pode ser complexa dependendo da substância em questão, devido a fatores que incluem a acumulação nos tecidos ( ligação às proteínas ), metabolitos ativos e interações com recetores.
Exemplos
Água
A meia-vida biológica da água em um ser humano é de cerca de 7 a 14 dias . Pode ser alterado pelo comportamento. Beber grandes quantidades de álcool reduzirá a meia-vida biológica da água no corpo. Isso tem sido usado para descontaminar humanos que estão internamente contaminados com água tritiada ( trítio ). A base desse método de descontaminação (usado em Harwell ) é aumentar a taxa na qual a água no corpo é substituída por água nova.
Álcool
A remoção do etanol (consumo de álcool) através da oxidação pela álcool desidrogenase no fígado do corpo humano é limitada. Conseqüentemente, a remoção de uma grande concentração de álcool do sangue pode seguir uma cinética de ordem zero . Além disso, as etapas de limitação de taxa para uma substância podem estar em comum com outras substâncias. Por exemplo, a concentração de álcool no sangue pode ser usada para modificar a bioquímica do metanol e do etilenoglicol . Desta forma, a oxidação do metanol em formaldeído tóxico e ácido fórmico no corpo humano pode ser evitada dando-se uma quantidade apropriada de etanol a uma pessoa que ingeriu metanol. Observe que o metanol é muito tóxico e causa cegueira e morte. Uma pessoa que ingeriu etilenoglicol pode ser tratada da mesma maneira. A meia-vida também é relativa à taxa metabólica subjetiva do indivíduo em questão.
Medicamentos de prescrição comuns
Substância | Meia-vida biológica |
---|---|
Adenosina | Menos de 10 segundos (estimativa) |
Norepinefrina | 2 minutos |
Oxaliplatina | 14 minutos |
Zaleplon | 1 hora |
Morfina | 1,5–4,5 horas |
Flurazepam | 2,3 horas
Metabólito ativo ( N-desalquilflurazepam ): 47-100 horas |
Metotrexato | 3–10 horas (doses mais baixas),
8-15 horas (doses mais altas) |
Metadona | 15–72 horas
em casos raros, até 8 dias |
Diazepam | 20–50 horas
Metabólito ativo ( nordazepam ): 30–200 horas |
Fenitoína | 20-60 horas |
Buprenorfina | 28-35 horas |
Clonazepam | 30–40 horas |
Donepezil | 3 dias (70 horas) |
Fluoxetina | 4-6 dias (sob administração contínua)
Metabólito lipofílico ativo ( norfluoxetina ): 4-16 dias |
Amiodarona | 14-107 dias |
Vandetanib | 19 dias |
Dutasterida | 21-35 dias (sob administração contínua) |
Bedaquiline | 165 dias |
Metais
A meia-vida biológica do césio em humanos é de um a quatro meses. Isso pode ser encurtado alimentando a pessoa com azul da Prússia . O azul da Prússia no sistema digestivo atua como um trocador de íons sólido que absorve o césio enquanto libera íons de potássio .
Para algumas substâncias, é importante pensar no corpo humano ou animal como sendo composto de várias partes, cada uma com sua própria afinidade pela substância, e cada parte com uma meia-vida biológica diferente ( modelagem farmacocinética com base fisiológica ). As tentativas de remover uma substância de todo o organismo podem ter o efeito de aumentar a carga presente em uma parte do organismo. Por exemplo, se uma pessoa que está contaminada com chumbo recebe EDTA em uma terapia de quelação , então, enquanto a taxa de perda de chumbo do corpo aumenta, o chumbo dentro do corpo tende a se deslocar para o cérebro, onde pode fazer o maior dano.
- O polônio no corpo tem meia-vida biológica de cerca de 30 a 50 dias.
- O césio no corpo tem meia-vida biológica de cerca de um a quatro meses.
- O mercúrio (como metilmercúrio ) no corpo tem meia-vida de cerca de 65 dias.
- O chumbo no sangue tem meia-vida de 28 a 36 dias.
- O chumbo nos ossos tem meia-vida biológica de cerca de dez anos.
- O cádmio no osso tem meia-vida biológica de cerca de 30 anos.
- O plutônio no osso tem meia-vida biológica de cerca de 100 anos.
- O plutônio no fígado tem meia-vida biológica de cerca de 40 anos.
Meia-vida periférica
Algumas substâncias podem ter diferentes meias-vidas em diferentes partes do corpo. Por exemplo, a oxitocina tem meia-vida de cerca de três minutos no sangue, quando administrada por via intravenosa . Peptídeos administrados perifericamente (por exemplo, por via intravenosa) como a oxitocina atravessam muito mal a barreira hematoencefálica , embora quantidades muito pequenas (<1%) pareçam entrar no sistema nervoso central em humanos quando administradas por essa via. Em contraste com a administração periférica, quando administrada por via intranasal por meio de um spray nasal, a ocitocina atravessa de forma confiável a barreira hematoencefálica e exibe efeitos psicoativos em humanos. Além disso, também ao contrário do caso da administração periférica, a ocitocina intranasal tem uma duração central de pelo menos 2,25 horas e até 4 horas. Em relação provável a esse fato, as concentrações endógenas de oxitocina no cérebro são até 1000 vezes maiores do que os níveis periféricos.
Equações de taxa
Eliminação de primeira ordem
Tempo (t) | Porcentagem do valor inicial | Conclusão percentual |
---|---|---|
t½ | 50% | 50% |
t½ × 2 | 25% | 75% |
t½ × 3 | 12,5% | 87,5% |
t½ × 3,322 | 10,00% | 90,00% |
t½ × 4 | 6,25% | 93,75% |
t½ × 4,322 | 5,00% | 95,00% |
t½ × 5 | 3,125% | 96,875% |
t½ × 6 | 1,5625% | 98,4375% |
t½ × 7 | 0,781% | 99,219% |
t½ × 10 | 0,098% | 99,902% |
Meios tempos se aplicam a processos onde a taxa de eliminação é exponencial. Se for a concentração de uma substância no tempo , sua dependência do tempo é dada por
onde k é a constante da taxa de reação . Essa taxa de decaimento surge de uma reação de primeira ordem, onde a taxa de eliminação é proporcional à quantidade da substância:
A meia-vida para este processo é
Alternativamente, a meia-vida é dada por
onde λ z é a inclinação da fase terminal da curva de concentração de tempo para a substância em uma escala semilogarítmica.
A meia-vida é determinada pela depuração (CL) e volume de distribuição (V D ) e a relação é descrita pela seguinte equação:
Na prática clínica, isso significa que leva 4 a 5 vezes a meia-vida para que a concentração sérica de um medicamento alcance o estado estacionário após o início, interrupção ou alteração da dose da dosagem regular. Assim, por exemplo, a digoxina tem meia-vida (ou t ½ ) de 24–36 h; isso significa que uma mudança na dose levará quase uma semana para fazer efeito. Por esse motivo, os medicamentos com meia-vida longa (por exemplo, amiodarona , eliminação t ½ de cerca de 58 dias) geralmente são iniciados com uma dose de ataque para atingir o efeito clínico desejado mais rapidamente.
Meia-vida bifásica
Muitos medicamentos seguem uma curva de eliminação bifásica - primeiro uma encosta íngreme, depois uma encosta rasa:
- STEEP (inicial) parte da curva -> distribuição inicial do medicamento no corpo.
- Parte RASA da curva -> excreção final da droga, que depende da liberação da droga dos compartimentos do tecido para o sangue.
A meia-vida mais longa é chamada de meia-vida terminal e a meia-vida do maior componente é chamada de meia-vida dominante. Para uma descrição mais detalhada, consulte Farmacocinética § Modelos multicompartimentais .
Valores de amostra e equações
Característica | Descrição | Símbolo | Unidade | Fórmula | Valor de exemplo trabalhado |
---|---|---|---|---|---|
Dose | Quantidade de medicamento administrado. | Parâmetro de design | 500 mmol | ||
Intervalo de dosagem | Tempo entre as administrações das doses do medicamento. | Parâmetro de design | 24 h | ||
C max | A concentração plasmática máxima de um medicamento após a administração. | Medição direta | 60,9 mmol / L | ||
t max | Tempo para atingir C máx . | Medição direta | 3,9 h | ||
C min | O menor ( calha ) concentração que atinge uma droga antes da próxima dose seja administrada. | Medição direta | 27,7 mmol / L | ||
Volume de distribuição | O volume aparente em que um medicamento é distribuído (ou seja, o parâmetro que relaciona a concentração do medicamento no plasma à quantidade do medicamento no corpo). | 6,0 L | |||
Concentração | Quantidade de medicamento em um determinado volume de plasma . | 83,3 mmol / L | |||
Meia-vida de absorção | O tempo necessário para que 50% de uma determinada dose do medicamento seja absorvido pela circulação sistêmica. | 1,0 h | |||
Constante de taxa de absorção | A taxa na qual um medicamento entra no corpo por via oral e outras vias extravasculares. | 0,693 −1 | |||
Meia-vida de eliminação | O tempo necessário para que a concentração do medicamento atinja a metade de seu valor original. | 12 h | |||
Constante de taxa de eliminação | A taxa na qual uma droga é removida do corpo. | 0,0578 h -1 | |||
Taxa de infusão | Taxa de infusão necessária para equilibrar a eliminação. | 50 mmol / h | |||
Área sob a curva | O integrante da curva de concentração-tempo (ap uma dose ica ou em estado estacionário). | 1.320 mmol / L · h | |||
Liberação | O volume de plasma eliminado da droga por unidade de tempo. | 0,38 L / h | |||
Biodisponibilidade | A fração sistemicamente disponível de um medicamento. | Sem unidade | 0,8 | ||
Flutuação | Flutuação de vale máxima dentro de um intervalo de dosagem no estado estacionário. |
|
41,8% |
Veja também
- Meia-vida , pertencente ao conceito matemático geral em física ou farmacologia.
- Meia-vida efetiva