Page 42

body volume ‐ 70 L  The volume of the body of a 70‐kg human is approximately 70 L.  This volume is not all water, but it  provides a comparison for the total body water value of 38 L.  OPTIONAL‐Please participate in the online discussion forum. 

Serum binding Background: Approximately 8 wt% of whole blood is protein dissolved in the fluid fraction.  Instructions: Read the passage below concerning the influence of blood proteins upon drugs.  Learning Goals: To understand the complicating factors of proteins and how they can affect the  behavior of drugs in the body.  Drugs are designed to target a specific protein in the body.  By binding that particular target, the  drug gives rise to a biological effect.  Just because a drug has a high affinity for one target does not  mean that it cannot bind to other proteins.  Proteins in the blood have a large effect on the drugs that bind them.  Because drugs are  transported by the blood, the blood proteins cannot be avoided by drugs.  Some of the blood  proteins have a very high concentration. Even if a drug has only a low affinity for a protein, if the  protein is present in a high enough concentration, the protein will bind a large fraction of the  drug.  The equilibrium below demonstrates this idea.  By Le Chatlier's principle, a higher  concentration of protein forces the reaction to shift to the left and form more protein‐drug complex  in order to reach equilibrium. 

The equilibrium expression below reinforces the concept.  A high protein concentration increases  the size of the numerator.  The value of KD is restored by shifting the equilibrium to the left.  This  shift raises the concentration of the protein‐drug complex (the denominator) while simultaneously  decreasing both the unbound protein and drug concentrations (the numerator). 

The interaction of a drug with proteins in the blood affects both how a drug is cleared from the  bloodstream as well as a drug's distribution.  A drug's clearance and distribution together determine  the half‐life of a drug.  Both concepts will be formally introduced in Chapter 7 ‐ Pharmacokinetics. 

MOOC Medicinal Chemistry  
Advertisement