Probe Konzentration pro ml Probe in ng/ml
4 Berechnung der effektiven und irrelevanten Plasma- und Urinkonzentration
Zur Berechnung einer effektiven Konzentration von Romifidin im Plasma (EPC) haben TOUTAIN und LASSOURD (2002) mit Hilfe von PK/PD-Modellen folgende Gleichungen aufgestellt:
F entspricht dabei der Bioverfügbarkeit. Da diese bei intravenöser Applikation des Arzneistoffes einen Wert von 1 annimmt (TOUTAIN u. LASSOURD, 2002), kann die oben aufgeführte Formel vereinfacht werden:
Eine irrelevante Plasmakonzentration (IPC) kann nun durch Einsatz der errechneten effektiven Konzentration im Plasma unter Einbeziehung eines Sicherheitsfaktors (SF) berechnet werden.
Der Sicherheitsfaktor dient beispielsweise dazu, interindividuelle Variabilitäten auszugleichen. TOUTAIN und LASSOURD (2002) schlagen den Wert 500 als allgemeinen Sicherheitsfaktor vor. Über nachfolgende Formel wird die IPC berechnet:
SF IPC= EPC
Zur Berechnung der irrelevanten Urinkonzentration (IUC) sehen TOUTAIN und LASSOURD (2002) folgende Formel vor:
Rss
IPC
IUC= •
Rss = Konzentrationsverhältnis Plasma zu Urin im Steady State
Die Berechnung der Rss erfolgt nach einer weiteren Gleichung entsprechend dem Dosierungsintervall (beispielsweise 12 Stunden):
Man erhält die durchschnittliche Urinkonzentration durch Addition der ermittelten Konzentrationen von Romifidin innerhalb des Dosierungsintervalls (zum Beispiel 12 Stunden) und anschließende Division durch die Anzahl der addierten Konzentrationen.
Zur Ermittlung der durchschnittlichen Plasmakonzentration (CPlasmaØ) im Dosierungsintervall werden die maximale Plasmakonzentration (Cmax) sowie die Hybridkonstante der Eliminationsphase (k2) mittels nachfolgender Formel verknüpft:
CPlasmaØ Nachweisgrenze (LOD) erfolgt in Abhängigkeit von k2 nach der Gleichung (KIETZMANN, 1983):
Anstelle der Verwendung der Nachweisgrenze zur Ermittlung der Ausscheidungszeit kann auch die Quantifizierungsgrenze eingesetzt werden.
Eine ähnliche Formel kann zur Berechnung der Zeit bis zum Erreichen der irrelevanten Plasmakonzentration (tA(IPC)) eingesetzt werden (KIETZMANN, 1983):
tA(IPC)
Anhand eines Beispiels soll im nachfolgenden der Einsatz der oben aufgeführten Formeln dargestellt werden. Die zur Berechnung herangezogenen Daten (Pferd 4) sind der sich anschließenden Tabelle (Tabelle 20) zu entnehmen. Die Standarddosis beträgt 0,07 mg/ml Romifidin pro kg Körpergewicht. Da Romifidin als Sedativum im Allgemeinen nur einmalig injiziert wird, fehlen von der Herstellerfirma Angaben zu Dosierungsintervallen.
Exemplarisch ist für die Berechnungen ein Intervall für die Verabreichung von 12 Stunden festgelegt worden. Aufgrund der intravenösen Verabreichung entspricht der Wert der Bioverfügbarkeit (F) 1 und fällt demnach bei den Berechnungen nicht ins Gewicht.
Der Sicherheitsfaktor wurde zur Berechnung von TOUTAIN und LASSOURD (2002) auf den Wert 500 festgelegt, so dass die IPC nach folgender Gleichung ermittelt wird:
500
Tabelle 20 zeigt die in die oben aufgeführten Formeln eingesetzten Werte von Pferd 4 im Überblick.
Tab. 20: Übersicht über die in der Beispielrechnung verwendeten Parameter (Pferd 4)
Parameter Einheit Wert
Standarddosis mg/ml 0,07
Plasma Clearance ml/min*kg 18,8
SF 500
durchschnittl.Urinkonz. ng/ml 188
durchschnittl. Plasmakonz. ng/ml 26,7
Cmax ng/ml 222
Nach dieser Beispielrechnung beträgt die effektive Plasmakonzentration für Pferd 4 bei einem Dosierungsintervall von 12 Stunden 5,2 ng Romifidin/ml Plasma. Diese Konzentration liegt bereits unter dem LOD von 8 ng/ml. Die berechnete IPC für dieses Beispiel beträgt 0,0103 ng/ml und die IUC liegt bei 0,073 ng/ml Urin. Somit ist auch die IUC für Pferd 4 den Berechnungen nach erst unterhalb der Quantifizierungs- und Nachweisgrenze erreicht.
TOUTAIN und LASSOURD (2002) schlagen für Wirkstoffe, die einer einmaligen Dosierung unterliegen, vor, als Dosierungsintervall den Zeitpunkt näherungsweise zu bestimmen, an dem
der Wirkstoff seine Wirkung verloren hat. Diese Bestimmung stellte sich allerdings in dieser Arbeit als schwierig heraus, da in der eigenen Studie die Wirkdauer, gemessen an den verschiedenen Parametern, unterschiedlich lang beeinträchtigt war. Auch geben andere Studien keine allgemeine Wirkdauer für Romifidin an (POULSEN NAUTRUP, 1988;
MOENS et al., 2003).
Um näherungsweise Anhaltspunkte zu formulieren wurden die Berechnungen der EPC, IPC und IUC für verschieden Dosierungsintervalle (2, 6, und 12 Stunden post applicationem) bestimmt und die Ergebnisse im Mittel in den nachfolgend aufgeführten Tabellen 21 bis 23 dargestellt. Da nur geringe Abweichungen beim Vergleich der Berechnungen mit oder ohne Ausreißer (Pferd 9) auftraten, wurde die Ermittlung der effektiven Plasma- sowie der irrelevanten Plasma- und Urinkonzentration anhand der pharmakokinetischen Daten von allen Pferden vorgenommen. Die Werte der Pferde im Einzelnen befinden sich im Anhang.
Tab. 21: Ergebnisse der Berechnungen von EPC, IPC und IUC von allen Pferden im Mittel nach einem Dosierungsintervall von 2 Stunden
Parameter Konz. [ng/ml] Standardabweichung
EPC (2h) 24,3 7,7
IPC (2h) 0,05 0,015
IUC (2h) 0,24 0,17
Tab. 22: Ergebnisse der Berechnungen von EPC, IPC und IUC von allen Pferden im Mittel nach einem Dosierungsintervall von 6 Stunden
Parameter Konz. [ng/ml] Standardabweichung
EPC (6h) 8,1 2,57
IPC (6h) 0,02 0,01
IUC (6h) 0,2 0,14
Tab. 23: Ergebnisse der Berechnungen von EPC, IPC und IUC von allen Pferden im Mittel nach einem Dosierungsintervall von 12 Stunden
Parameter Konz. [ng/ml] Standardabweichung
EPC (12h) 4,05 1,3
IPC (12h) 0,01 0,003
IUC (12h) 0,13 0,12
Mit Hilfe der gewonnenen Daten können weitere pharmakokinetischen Daten zur Beschreibung des Ausscheidungsverhaltens von Romifidin ermittelt werden. Dazu gehört beispielsweise die Berechnung der Ausscheidungszeiten (tA(LOD)) bis zum Erreichen der Nachweisgrenze (LOD) sowie der Zeit bis zum Erreichen der irrelevanten Plasmakonzentration (tA(IPC)) anhand der Formeln nach KIETZMANN (1983). Die nachfolgend aufgeführte Tabelle 24 zeigt die ermittelten Ausscheidungszeiten für mehrere Dosierungsintervalle (2, 6 und 12 Stunden) bis zum Erreichen der Nachweisgrenze sowie die Zeiten bis zum Erreichen der IPC nach dem jeweiligen Dosierungsintervall.
Tab. 24: Ausscheidungszeit bis zum Erreichen des LOD und Zeit bis zum Erreichen der IPC nach verschiedenen Dosierungsintervallen
Dosierungsintervall in h tA(LOD) tA(IPC)
2 3,53 ± 1,6 9,04 ± 3,6
6 3,53 ± 1,6 10,23 ± 4,1
12 3,53 ± 1,6 10,98 ± 4,4
V. Diskussion
Ziel der vorliegenden Arbeit war es, mittels einer geeigneten Analysemethode pharmakokinetische Untersuchungen mit Romifidin an Pferden durchzuführen. Zunächst wurde eine geeignete Analysemethode zum Einsatz auf einem High Pressure Liquid Chromatographen mit Anschluss zu einem Tandem-Massenspektrometer erarbeitet und validiert. Neben der Gewinnung von Plasma- und Urinproben galt es pharmakodynamische Daten wie Herz- und Atemfrequenz und die Sedationstiefe zu erfassen. Anschließend wurden die analysierten Ergebnisse in Plasma und Urin mit Hilfe von pharmakokinetischen und pharmakodynamischen Modellen quantitativ verknüpft. Durch das Einbringen der pharmakokinetischen Parameter in das PK/PD-Modell von TOUTAIN und LASSOURD (2002) wurden für Romifidin Plasma- und Urinkonzentrationen ermittelt, bei denen eine relevante pharmakologische Wirkung dieser Substanz auf den Organismus ausgeschlossen werden kann.