H4: Farmacokinetiek van het
Geneesmiddel
Basisbegrippen
Life cycle of drugs | 1ste bach 2025-2026
Universiteit Gent
Inleiding: Wat is Farmacokinetiek?
Farmacokinetiek bestudeert wat het lichaam doet met een geneesmiddel (GM): de wijze en
snelheid van opname, verspreiding, afbraak en uitscheiding. Dit staat in contrast met
farmacodynamiek, dat bestudeert wat het geneesmiddel met het lichaam doet (welk
therapeutisch effect het uitlokt).
Farmacokinetiek Farmacodynamiek
Wat doet het lichaam met het GM? Wat doet het GM met het lichaam?
Het ADME-model omvat de vier kernprocessen:
• Absorptie (A): opname van het GM vanuit de toedieningsplaats in het bloed
• Distributie (D): verspreiding van het GM in het lichaam
• Metabolisatie (M): chemische afbraak of biotransformatie van het GM
• Excretie (E): uitscheiding van het GM of zijn metabolieten
Eliminatie = metabolisatie + excretie
A. Absorptie
Absorptie is het transport van het geneesmiddel van de toedieningsplaats naar het bloed
(opname van de werkzame stof in het bloed).
Intraveneuze toediening: Het GM komt onmiddellijk in de bloedcirculatie terecht; er is geen
opnamefase nodig.
Niet-intraveneuze toediening: Het GM moet vanuit de toedieningsplaats naar de
bloedcirculatie. Membranen vormen een barriere en opname is noodzakelijk. Een tablet in
de maag moet het GM vrijstellen, dat daarna in oplossing gaat en pas dan geabsorbeerd
kan worden.
A.1 Transport doorheen membranen
1
, Transport kan op twee manieren verlopen:
• Transcellulair: doorheen de cel
• Paracellulair: tussen de cellen door (ultrafiltratie, voornamelijk voor kleine moleculen)
a. Passieve (niet-ionische) diffusie
Het GM beweegt spontaan van een hoge concentratie (donorzijde, bv. maagdarmkanaal)
naar een lage concentratie (acceptorzijde). Dit is het meest voorkomende
transportmechanisme.
De diffusiesnelheid wordt beschreven door de formule: dM/dt = (K . D . S / h) . (Cd - Ca)
Parameter Betekenis
S Oppervlak van het membraan: hoe groter, hoe meer diffusie mogelijk
K Verdelingscoefficient (K_O/W = C_lipofiel / C_hydrofiel): bepaalt de
affiniteit van het GM voor het membraan
D Diffusiecoefficient: kleinere moleculen diffunderen makkelijker dan
grotere
h Membraandikte
Cd - Ca Concentratiegradiënt: de drijvende kracht van diffusie
Strategieen om permeabiliteit te verbeteren (via structuurwijziging tijdens drug discovery):
• Ioniseerbare groepen omzetten naar niet-ioniseerbare groepen
• Lipofiliciteit verhogen
• Molecuulgrootte verkleinen
• Polaire groepen vervangen (isostere vervanging)
• Prodrug ontwerpen: een gemodificeerde versie toedienen die hydrofober is,
makkelijker door het membraan diffundeert, en na diffusie gesplitst wordt tot het
actieve GM
Prodrug-voorbeeld: Cefuroxime axetil (Zinnat, tablet) vs. cefuroxime (Zinacef, injectie). Bij
orale inname diffundeert het lipofielere axetil-ester door het darmmembraan; esterasen
klieven daarna de estergroep zodat het actieve cefuroxime vrijkomt. Bij IV-toediening is de
prodrug niet nodig.
Beschikbaar oppervlak
Absorptie vindt voornamelijk plaats ter hoogte van de dunne darm, die door drie structurele
aanpassingen een enorm oppervlak heeft:
• Kerckring-plooien: vergroot het oppervlak x3 (10.000 cm2)
• Villi (mucosa-uitstulpingen): vergroot het oppervlak x30 (100.000 cm2)
• Microvilli (borstelzoom): vergroot het oppervlak x600 (2.000.000 cm2)
2
Geneesmiddel
Basisbegrippen
Life cycle of drugs | 1ste bach 2025-2026
Universiteit Gent
Inleiding: Wat is Farmacokinetiek?
Farmacokinetiek bestudeert wat het lichaam doet met een geneesmiddel (GM): de wijze en
snelheid van opname, verspreiding, afbraak en uitscheiding. Dit staat in contrast met
farmacodynamiek, dat bestudeert wat het geneesmiddel met het lichaam doet (welk
therapeutisch effect het uitlokt).
Farmacokinetiek Farmacodynamiek
Wat doet het lichaam met het GM? Wat doet het GM met het lichaam?
Het ADME-model omvat de vier kernprocessen:
• Absorptie (A): opname van het GM vanuit de toedieningsplaats in het bloed
• Distributie (D): verspreiding van het GM in het lichaam
• Metabolisatie (M): chemische afbraak of biotransformatie van het GM
• Excretie (E): uitscheiding van het GM of zijn metabolieten
Eliminatie = metabolisatie + excretie
A. Absorptie
Absorptie is het transport van het geneesmiddel van de toedieningsplaats naar het bloed
(opname van de werkzame stof in het bloed).
Intraveneuze toediening: Het GM komt onmiddellijk in de bloedcirculatie terecht; er is geen
opnamefase nodig.
Niet-intraveneuze toediening: Het GM moet vanuit de toedieningsplaats naar de
bloedcirculatie. Membranen vormen een barriere en opname is noodzakelijk. Een tablet in
de maag moet het GM vrijstellen, dat daarna in oplossing gaat en pas dan geabsorbeerd
kan worden.
A.1 Transport doorheen membranen
1
, Transport kan op twee manieren verlopen:
• Transcellulair: doorheen de cel
• Paracellulair: tussen de cellen door (ultrafiltratie, voornamelijk voor kleine moleculen)
a. Passieve (niet-ionische) diffusie
Het GM beweegt spontaan van een hoge concentratie (donorzijde, bv. maagdarmkanaal)
naar een lage concentratie (acceptorzijde). Dit is het meest voorkomende
transportmechanisme.
De diffusiesnelheid wordt beschreven door de formule: dM/dt = (K . D . S / h) . (Cd - Ca)
Parameter Betekenis
S Oppervlak van het membraan: hoe groter, hoe meer diffusie mogelijk
K Verdelingscoefficient (K_O/W = C_lipofiel / C_hydrofiel): bepaalt de
affiniteit van het GM voor het membraan
D Diffusiecoefficient: kleinere moleculen diffunderen makkelijker dan
grotere
h Membraandikte
Cd - Ca Concentratiegradiënt: de drijvende kracht van diffusie
Strategieen om permeabiliteit te verbeteren (via structuurwijziging tijdens drug discovery):
• Ioniseerbare groepen omzetten naar niet-ioniseerbare groepen
• Lipofiliciteit verhogen
• Molecuulgrootte verkleinen
• Polaire groepen vervangen (isostere vervanging)
• Prodrug ontwerpen: een gemodificeerde versie toedienen die hydrofober is,
makkelijker door het membraan diffundeert, en na diffusie gesplitst wordt tot het
actieve GM
Prodrug-voorbeeld: Cefuroxime axetil (Zinnat, tablet) vs. cefuroxime (Zinacef, injectie). Bij
orale inname diffundeert het lipofielere axetil-ester door het darmmembraan; esterasen
klieven daarna de estergroep zodat het actieve cefuroxime vrijkomt. Bij IV-toediening is de
prodrug niet nodig.
Beschikbaar oppervlak
Absorptie vindt voornamelijk plaats ter hoogte van de dunne darm, die door drie structurele
aanpassingen een enorm oppervlak heeft:
• Kerckring-plooien: vergroot het oppervlak x3 (10.000 cm2)
• Villi (mucosa-uitstulpingen): vergroot het oppervlak x30 (100.000 cm2)
• Microvilli (borstelzoom): vergroot het oppervlak x600 (2.000.000 cm2)
2
