Um Chemikalien zu untersuchen, muss eine Person viel darüber wissen, was bei einer Aufnahme (Einnahme in den Körper) betroffen ist. Da immer mehr Menschen über Zellbiologie und Biochemie Bescheid wissen, hat sich auch das Gebiet der Pharmakologie verändert. Es ist jetzt möglich, Chemikalien zu entwerfen, die bestimmte Dinge tun.
Eine Chemikalie kann unterschiedliche Eigenschaften haben. Die Pharmakokinetik beschreibt die Wirkung, die der Körper auf die Chemikalie haben wird, und die Pharmakodynamik beschreibt die Wirkung der Chemikalie auf den Körper (erwünscht oder toxisch).
Wenn ein Pharmakologe über die pharmakokinetischen Eigenschaften einer Chemikalie spricht, interessiert er sich für vier Dinge: ADME.
- Absorption - Wie wird das Medikament absorbiert (durch die Haut, den Darm, den Mund)?
- Verbreitung - Wie breitet es sich im Organismus aus?
- Stoffwechsel - Wird das Medikament im Körper chemisch umgewandelt, und in was. Sind diese neuen Substanzen aktiv? Könnten sie giftig sein?
- Ausscheidung - Wie wird der Organismus die Chemikalie los (über die Galle, den Urin, den Atem, die Haut)?
Medikamente sollen einen engen oder breiten therapeutischen Index haben. Dieser beschreibt das Verhältnis von erwünschter Wirkung zu toxischer Wirkung. Ein Medikament mit einem engen therapeutischen Index (nahe bei eins) tut nur dann das, was die Menschen von ihm erwarten, wenn die verabreichte Menge ausreicht, um den Organismus zu gefährden. Ein Medikament mit einem breiten therapeutischen Index (grösser als fünf) tut das, was Menschen wünschen, und gefährdet nicht notwendigerweise den Organismus. Medikamente mit einem engen Spielraum sind schwieriger zu dosieren und einer Person zu verabreichen und können eine therapeutische Arzneimittelüberwachung erfordern (Beispiele sind Warfarin, einige Antiepileptika, Aminoglykosid-Antibiotika). Die meisten Krebsmedikamente haben einen engen therapeutischen Spielraum; toxische Nebenwirkungen treten fast immer in Dosen auf, die zur Abtötung von Tumoren erforderlich sind.