Model Kompartemen

Model FarmakokinetikaModel Farmakokinetika

Agus PurwangganaAgus Purwanggana

Model FarmakokinetikModel Farmakokinetik

Model digunakan untuk menggambarkan dan Model digunakan untuk menggambarkan dan menginterpretasikan data yang diperoleh dari menginterpretasikan data yang diperoleh dari ekperimen.ekperimen.

Model di dalam farmakokinetika adalah struktur Model di dalam farmakokinetika adalah struktur hipotetik yang dapat digunakan untuk memberi hipotetik yang dapat digunakan untuk memberi gambaran nasib obat dalam tubuh, yang gambaran nasib obat dalam tubuh, yang diberikan dengan cara dan bentuk sediaan diberikan dengan cara dan bentuk sediaan tertentu.tertentu.

Dibuat dengan menggunakan data pengukuran Dibuat dengan menggunakan data pengukuran kadar obat dalam tubuhkadar obat dalam tubuh

Kegunaan Model FarmakokinetikaKegunaan Model Farmakokinetika

1.1. Estimasi kadar obat dalam plasma, jaringan dan urine pada Estimasi kadar obat dalam plasma, jaringan dan urine pada berbagai regimen dosis.berbagai regimen dosis.

2.2. Menghitung regimen dosis optimum untuk tiap penderita Menghitung regimen dosis optimum untuk tiap penderita secara individual.secara individual.

3.3. Menghubungkan konsentrasi obat dengan aktivitas Menghubungkan konsentrasi obat dengan aktivitas farmakologik dan toksikologik.farmakologik dan toksikologik.

4.4. Estimasi kemungkinan akumulasi obat dan atau metabolit.Estimasi kemungkinan akumulasi obat dan atau metabolit.

5.5. Menilai perbedaan kecepatan atau tingkat availabilitas antar Menilai perbedaan kecepatan atau tingkat availabilitas antar formulasi (bioekivalensi).formulasi (bioekivalensi).

6.6. Menggambarkan perubahan faal atau penyakit yang Menggambarkan perubahan faal atau penyakit yang mempengaruhi absorbsi, distribusi atau eliminasi obat.mempengaruhi absorbsi, distribusi atau eliminasi obat.

7.7. Menjelaskan interaksi obat.Menjelaskan interaksi obat.

Model KompartemenModel Kompartemen

Tubuh merupakan suatu susunan / sistem dari Tubuh merupakan suatu susunan / sistem dari kompartemen-kompartemen yang berhubungan kompartemen-kompartemen yang berhubungan secara timbal balik satu dengan lainnya.secara timbal balik satu dengan lainnya.

Model kompartemen tubuh merupakan model Model kompartemen tubuh merupakan model kompartemen terbuka.kompartemen terbuka.

Kegunaan:Kegunaan:1.1. Merumuskan persamaan differensial untuk menggambarkan Merumuskan persamaan differensial untuk menggambarkan

perubahan konsentrasi obat dalam masing-masing perubahan konsentrasi obat dalam masing-masing kompartemen.kompartemen.

2.2. Memberikan suatu gambaran nyata dari kecepatan proses.Memberikan suatu gambaran nyata dari kecepatan proses.3.3. Menunjukkan berapa banyak tetapan farmakokinetik yang Menunjukkan berapa banyak tetapan farmakokinetik yang

diperlukan untuk menggambarkan suatu proses secara diperlukan untuk menggambarkan suatu proses secara memadai.memadai.

Macam-macam Model KompartemenMacam-macam Model Kompartemen

1.1. Model MammillaryModel Mammillary Model terdiri atas satu atau lebih kompartemen perifer yang Model terdiri atas satu atau lebih kompartemen perifer yang

dihubungkan dengan kompartemen sentraldihubungkan dengan kompartemen sentral Paling umum digunakan dalam farmakokinetikaPaling umum digunakan dalam farmakokinetikaContoh:Contoh:a.a. Model kompartemen satu terbuka injeksi intravenaModel kompartemen satu terbuka injeksi intravenab.b. Model kompartemen satu terbuka ekstravaskularModel kompartemen satu terbuka ekstravaskularc.c. Model kompartemen dua terbuka injeksi intravenaModel kompartemen dua terbuka injeksi intravenad.d. Model kompartemen dua terbuka ekstravaskulerModel kompartemen dua terbuka ekstravaskuler

2.2. Model CaternaryModel Caternary Model terdiri atas kompartemen-kompartemen yang bergabung satu Model terdiri atas kompartemen-kompartemen yang bergabung satu

dengan yang lain menjadi deretan kompartemendengan yang lain menjadi deretan kompartemen

3.3. Model Fisiologik/Model Aliran darah/Model PerfusiModel Fisiologik/Model Aliran darah/Model Perfusi Model yang didasarkan atas data anatomi dan fisiologi yang diketahui.Model yang didasarkan atas data anatomi dan fisiologi yang diketahui.

Model MammillaryModel Mammillary Model yang terdiri atas satu atau lebih kompartemen Model yang terdiri atas satu atau lebih kompartemen

perifer yang dihubungkan dengan kompartemen sentralperifer yang dihubungkan dengan kompartemen sentral Paling umum digunakan dalam farmakokinetikaPaling umum digunakan dalam farmakokinetika

Contoh:Contoh:

ks ks

ks kp ks kp

iv kak k

iv k12

k21

k12

k21k k

Model Komp. Satu terbuka iv Model Komp. Satu terbuka ev

Model Komp. dua terbuka iv Model Komp. dua terbuka ev

Concept of Open One-Compartment ModelConcept of Open One-Compartment Model

Drug in Dosage Form

at AdministrationSite

Input outputBodyVolume

Concentration

Drug in UrineFeces, ExpiredAir, Sweat, Milk

Concept of Open Two-Compartment ModelConcept of Open Two-Compartment Model

Drug in Dosage Form

at AdministrationSite

Input outputCentral Compartment

VolumeConcentration

Drug in UrineFeces, ExpiredAir, Sweat, Milk

PeripheralCompartment

VolumeConcentration

DistributionRate Constant

Characteristic of the Open One-Compartement Model (1)Characteristic of the Open One-Compartement Model (1)

ApplicationApplication CharacteristicsCharacteristics ModelModel Blood Level vs. Blood Level vs. Time Curve Time Curve

IntravaskulerIntravaskuler No absorption, all No absorption, all injected drug is in injected drug is in system circulation, system circulation, rapid distribution of rapid distribution of drug between blood drug between blood stream and tissue; stream and tissue;

equilibrium (steady equilibrium (steady state) is instantly ob state) is instantly ob tained;tained;

fall of drug fall of drug concentration concentration depends on excretion depends on excretion and metabolismand metabolism

BODY

Vd C

kelD

NUMERIC TIME

LO

G C

ON

S.

D = Dose administeredVd = Volume of DistributionC = drug concentration in plasmaKel = elimination rate constant

Characteristic of the Open One-Compartement Model (2)Characteristic of the Open One-Compartement Model (2)


EkstravakulerEkstravakuler Absorption Absorption proceeding according proceeding according to drug liberation and to drug liberation and absorption absorption mechanism; at time 0 mechanism; at time 0 no drug is in systemic no drug is in systemic circulation; circulation;

as absorption as absorption proceeds drug proceeds drug concentration in concentration in systemic circulation systemic circulation increase to peak and increase to peak and then decreases then decreases according to according to elimination (excretion elimination (excretion and metabolism);and metabolism);

not necessarily all of not necessarily all of the administered drug the administered drug is absorbed.is absorbed.

BODY

Vd C

ka kelD.f

D = Dose administeredf = percent of drug absorbedka = absorption rate constantVd = Volume of DistributionC = drug concentration in plasmaKel = elimination rate constant

NUMERIC TIME

LO

G C

ON

S.

Characteristic of the Open Two-Compartement Model (1)Characteristic of the Open Two-Compartement Model (1)


IntravaskulerIntravaskuler No absorption, all No absorption, all injected drug is in the injected drug is in the systemic circulation, systemic circulation, slow distribution of slow distribution of drug between blood drug between blood stream and tissue;stream and tissue;

equilibrium (steady equilibrium (steady state) is obtained state) is obtained some later time after some later time after administration; administration;

steep fall of first part of steep fall of first part of blood level curve due blood level curve due to distribution; to distribution;

decline of second part decline of second part of blood level curve of blood level curve depends on back-depends on back-distribution of drug distribution of drug from tissue to blood, from tissue to blood, excretion and excretion and metabolism.metabolism.

Vc C

k13D

D = Dose administeredCC = Central CompartmentPC = peripheral CompartmentK12,k21= distribution rate constantK31 = elimination rate constant from central compartmentVc = Volume of central compartmentC = drug concentration in central compartmentΒ = overall elimination rate constant

CC

PC

k12 k21

NUMERIC TIME

LO

G C

ON

S.

β

Characteristic of the Open Two-Compartement Model (2)Characteristic of the Open Two-Compartement Model (2)


EkstravaskulerEkstravaskuler Absorption proceeding Absorption proceeding according to drug according to drug liberation mechanism;liberation mechanism;

at time 0 there is no at time 0 there is no drug in systemic drug in systemic circulation, as circulation, as absorption proceeds absorption proceeds drug concentration in drug concentration in systemic circulation systemic circulation rises to a peak, followed rises to a peak, followed by a steep fall due to by a steep fall due to slow distribution until slow distribution until equilibrium (steady equilibrium (steady state) is obtained; state) is obtained;

mono exponential mono exponential decline of curve decline of curve depends on back depends on back distribution of drug from distribution of drug from tissue to blood excretion tissue to blood excretion and metabolism.and metabolism.

Vc C

k13D.f

D = Dose administeredCC = Central CompartmentPC = peripheral Compartmentka = absorption rate constantK12,k21= distribution rate constantK31= elimination rate constant from central compartmentVc = Volume of central compartmentC = drug concentration in central compartmentΒ = overall elimination rate constant

CC

PC

k12 k21

NUMERIC TIME

LO

G C

ON

S.

βka

Summary of Compartment Models, Route of Administration and Summary of Compartment Models, Route of Administration and Blood, Serum or Plasma Concentration EquationsBlood, Serum or Plasma Concentration Equations

BLOOD LEVELBLOOD LEVEL

(on semi-log paper)(on semi-log paper)

ROUTE OF ROUTE OF ADMINISTRATIONADMINISTRATION

COMPARTMENT COMPARTMENT MODELMODEL

BLOOD LEVEL EQUATION (BLOOD LEVEL EQUATION (µg/ml)µg/ml)

IntravascularIntravascular

(intravenous, intra cardiac, (intravenous, intra cardiac, intra-arterial)intra-arterial)

Open oneOpen one Ct = Co . eCt = Co . e-k-kelel . T . T

Extra vascularExtra vascular(oral, per oral, rectal, (oral, per oral, rectal, intramuscular, subcutaneous, intramuscular, subcutaneous, intracutaneous)intracutaneous)

Open oneOpen one Ct = B Ct = B . . ee-k-kelel . t . t – A – A . . ee-k-kaa . t . t

IntravascularIntravascular

(intravenous, intra cardiac, (intravenous, intra cardiac, intra-arterial)intra-arterial)

Open twoOpen two Ct = B Ct = B . . ee--ββ . t . t + A + A . . ee--αα . t . t

Extra vascularExtra vascular(oral, per oral, rectal, (oral, per oral, rectal, intramuscular, subcutaneous, intramuscular, subcutaneous, intracutaneous)intracutaneous)

Open twoOpen two Ct = B Ct = B . . ee--ββ . t . t + A + A . . ee--αα . t . t - Co - Co . . ee-ka . t-ka . t

NUMERIC TIME

LO

G C

ON

S.

NUMERIC TIME

LO

G C

ON

S.

NUMERIC TIME

LO

G C

ON

S.

β

NUMERIC TIME

LO

G C

ON

S.

β

Model CaternaryModel Caternary

Model yang terdiri atas kompartemen-Model yang terdiri atas kompartemen-kompartemen yang bergabung satu dengan kompartemen yang bergabung satu dengan yang lain menjadi satu deretan kompartemen.yang lain menjadi satu deretan kompartemen.

1 32ka k12

k21

k23

k32

Model Fisiologik/Model aliran/ Model PerfusiModel Fisiologik/Model aliran/ Model Perfusi Model yang didasarkan atas data anatomi dan Model yang didasarkan atas data anatomi dan

fisiologis yang diketahuifisiologis yang diketahui

Jantung

Otot

RET

Ginjal

Hati

DarahVena Darah

Arteri

SET

Qc

Qmc

Qst

Qrt

Qr

Qh

ku

kh

Q = kecepatan perfusi darah ke jaringanSET = Slowly Equilibrating Tissue (Jaringan yang berkeseimbangan dengan

lambatRET = Rapidly Equilibrating Tissue

I N J E K S I I N T R A V E N A

KUIS MODEL KOMPARTEMEN (1)KUIS MODEL KOMPARTEMEN (1)Seorang penderita dengan berat badan 50 kg diberi obat Dexamethason dengan Seorang penderita dengan berat badan 50 kg diberi obat Dexamethason dengan dosis tunggal iv 50 mg. Kadar obat dalam plasma diukur dengan mengambil cuplikan dosis tunggal iv 50 mg. Kadar obat dalam plasma diukur dengan mengambil cuplikan darah pada berbagai interval waktu tertentu. Diperoleh data sebagai berikut:darah pada berbagai interval waktu tertentu. Diperoleh data sebagai berikut:

Analisalah data tersebut dan kemudian :Analisalah data tersebut dan kemudian :a.a. Ganbar data tersebut pada kertas grafik semilog, tentukan model kompartemen Ganbar data tersebut pada kertas grafik semilog, tentukan model kompartemen

dan tuliskan persamaan kinetika model kompartemen!dan tuliskan persamaan kinetika model kompartemen!b.b. Tentukan parameter farmakokinetika berikut:Tentukan parameter farmakokinetika berikut:

1). Waktu paruh (grafik dan rumus)1). Waktu paruh (grafik dan rumus)2). Kadar obat dalam plasma mula-mula (grafik dan perhitungan)2). Kadar obat dalam plasma mula-mula (grafik dan perhitungan)3). Volume distribusi obat3). Volume distribusi obat4). Kliren total obat4). Kliren total obat5). AUC (Trapezoid dan rumus)5). AUC (Trapezoid dan rumus)

c.c. Berapa kadar obat dalam darah setelah 10 jam?Berapa kadar obat dalam darah setelah 10 jam?d.d. Jika obat tidak efektif pada konsentrasi plasma 4 µg/ml. Berapa lama kerja Jika obat tidak efektif pada konsentrasi plasma 4 µg/ml. Berapa lama kerja

obat?obat?e.e. Berapa lama waktu yang diperlukan untuk mengeliminasi obat 90 % dari Berapa lama waktu yang diperlukan untuk mengeliminasi obat 90 % dari

tubuh?tubuh?

Waktu (jam)Waktu (jam) Kadar obat A (Kadar obat A (µµg/ml)g/ml)

0,250,25 9,169,16

0,500,50 8,398,39

1.001.00 7,057,05

2.002.00 4,974,97

4.004.00 2,472,47

6.006.00 1,241,24

8,008,00 0,620,62

Model Kompartemen

Documents

Transcript of Model Kompartemen