排泄（薬理学）

薬理学では、薬物の除去または排泄は、薬物が未変化の形（非結合分子）で、または代謝物として変化した形で生物から除去（つまり、除去され、排泄される）される多数のプロセスのいずれかであると理解されています。腎臓が主要な排泄器官ですが、肝臓、皮膚、肺、または唾液腺や涙腺などの腺構造など、他の臓器も存在します。これらの臓器または構造は、特定の経路を使用して薬物を体外に排出します。これらは、排泄経路と呼ばれます。

• 尿
• 涙
• 汗
• 唾液
• 呼吸
• 牛乳
• 糞便
• 胆汁

薬物は、中間代謝の産物と同じ手順とメカニズムに従って、糸球体濾過と能動尿細管分泌によって腎臓から排泄されます。したがって、糸球体で濾過される薬物は、受動尿細管再吸収のプロセスにもさらされます。糸球体濾過では、血漿中に存在するタンパク質に結合していない薬物または代謝物（遊離画分）のみが除去され、他の多くの種類の薬物（有機酸など）は能動的に分泌されます。近位尿細管と 遠位尿細管では、非イオン化酸と弱塩基が能動的および受動的に再吸収されます。尿細管液がアルカリ性になりすぎると、弱酸が排泄され、受動再吸収が減少します。弱塩基ではその逆が起こります。中毒治療では、この効果を利用して排泄を促進します。尿をアルカリ化して強制利尿を引き起こし、弱酸が再吸収されるのではなく排泄されるようにします。酸はイオン化されているため、血漿膜を通過して血流に戻ることができず、代わりに尿とともに排出されます。尿を酸性化することは、弱塩基性薬物に対しても同様の効果をもたらします。

他の場合には、薬剤は胆汁と結合して腸に入ります。腸内で薬剤は投与された量の吸収されなかった部分と結合して便とともに排出されるか、または新たな吸収過程を経て最終的に腎臓によって排出されることもあります。

他の排泄経路は、アルコールや麻酔ガスの呼吸器系など、非常に特殊な場合を除き、薬物の排泄においてそれほど重要ではありません。母乳の場合は特に重要です。新生児の肝臓と腎臓は比較的未発達で、薬物の毒性作用に非常に敏感です。このため、この状況を避けるために、女性が授乳している場合に薬物が女性の体から排泄される可能性があるかどうかを知ることが重要です。

薬物動態学は、薬物とその代謝物がさまざまな排泄器官によって排出される方法と速度を研究します。この排出は薬物の血漿濃度に比例します。これらのプロセスをモデル化するには、排泄に関連するいくつかの概念の実用的な定義が必要です。

血漿半減期または消失半減期とは、薬物の吸収量の 50% を生物から除去するのに必要な時間です。言い換えると、血漿濃度が最大レベルから半分に低下するのにかかる時間です。

動脈血（体内を循環する前）と静脈血（体の臓器を通過した後）の薬物の濃度の差は、体から排除または除去された薬物の量を表します。クリアランスは腎臓以外の臓器にも関係しますが、腎クリアランスまたは腎血漿クリアランスとほぼ同義です。したがって、クリアランスは単位時間あたりに薬物が完全に除去された血漿量として表され、単位時間あたりの体積単位で測定されます。クリアランスは、全体的な生物レベル（「全身クリアランス」）または臓器レベル（肝臓クリアランス、腎臓クリアランスなど）で決定できます。この概念を説明する式は次のとおりです。

${\displaystyle CL_{o}=Q\cdot {\frac {(C_{A}-C_{V})}{C_{A}}}}$

ここで、は臓器のクリアランス率、は動脈血中の薬物の血漿濃度、は静脈血中の薬物の血漿濃度、 は臓器の血流です。 ${\displaystyle CL_{o}}$${\displaystyle C_{A}}$${\displaystyle C_{V}}$${\displaystyle Q}$

各臓器には、作用様式に関連する独自のクリアランス条件があります。薬物が結合していない自由形態の場合にのみ濾過されるため、血漿タンパク質結合度、トランスポーターの飽和度（活性分泌は飽和できるトランスポータータンパク質に依存する）、または機能しているネフロンの数（したがって、腎不全などの要因が重要）などの要因によって、「腎クリアランス」率が決定されます。

「肝クリアランス」は能動的なプロセスであるため、機能する肝細胞の数など、生物の代謝を変化させる要因によって決定されます。これが、肝不全が臨床的に重要な 理由です。

定常状態または安定した濃度は、血漿への薬剤の供給が血漿からの排出速度と同じになったときに達成されます。長期治療において、投与間隔と各投与で供給される薬剤の量を決定するには、この濃度を計算する必要があります。

注目すべき他のパラメータには、薬物の生物学的利用能と見かけの分布容積が含まれます。

胆汁による排泄については、「分子構造の特性を用いた外来化合物の胆汁排泄の推定」を参照してください。2014 年、Sharifi M.、Ghafourian T. AAPS J. 16(1) 65–78。

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