Właściwości farmakokinetyczne
Magnez siarczan

Właściwości farmakokinetyczne magnezu siarczanu

Przybliżona ilość magnezu w 1 g magnezu siarczanu siedmiowodnego wynosi 4,1 mmol (co odpowiada 98,6 mg lub 8,1 mEq). Magnesium sulfate Kalceks w stężeniu 200 mg/ml jest stosowany jako roztwór do wstrzykiwań lub do infuzji o pH 5,5-7,0 i osmolalności 875-925 mOsmol/kg.¹

Wchłanianie magnezu siarczanu

Wchłanianie magnezu siarczanu zależy od drogi podania, przy czym różne schematy dawkowania wykazują odmienne profile farmakokinetyczne.²

Podanie domięśniowe

W schemacie Pritcharda (dawka nasycająca 4 g dożylnie i 10 g domięśniowo, oraz dawka podtrzymująca 5 g domięśniowo co 4 godziny), po podaniu dawki nasycającej stężenie magnezu w surowicy gwałtownie wzrasta od wartości wyjściowej do co najmniej dwukrotnie wyższej w ciągu 30 minut. Następnie obserwuje się niewielki spadek stężenia po 1 godzinie, ale względnie stały poziom utrzymuje się do 12 godzin od wstrzyknięcia podtrzymującego. Maksymalne stężenie w surowicy osiągane jest po 1,5 godziny od rozpoczęcia leczenia. Wahania stężenia są znacznie większe przy tym schemacie niż przy ciągłym schemacie dożylnym.³

W schemacie z dawką nasycającą 10 g dożylnie i dawką podtrzymującą 5 g domięśniowo co 4 godziny, średnie stężenia magnezu w surowicy po 1, 2 i 4 godzinach wynoszą odpowiednio 1,36, 1,56 i 1,48 mmol/l. Inne badanie wykazało stan równowagi dynamicznej przy wartości 1,83 mmol/l.⁴

Przy zastosowaniu tylko dawki nasycającej 3 g dożylnie i 10 g domięśniowo (łącznie 13 g), w jednym badaniu wykazano wyjściowe stężenie magnezu w surowicy wynoszące 2,10 mmol/l, które wzrosło do 2,25 i 2,30 mmol/l odpowiednio po 1 i 2 godzinach po leczeniu. Inne badanie wykazało stan równowagi dynamicznej przy stężeniu 1,83 mmol/l.⁵

Podanie podskórne

Dostępne jest tylko jedno badanie przeprowadzone u ludzi, porównujące farmakokinetykę ciągłego wlewu podskórnego (0,3 mmol/h magnezu siarczanu) z krótką infuzją dożylną. Wykazano, że w początkowej fazie leczenia nie było różnicy w szybkości wchłaniania między podskórnym i dożylnym wlewem magnezu siarczanu.⁶

Dystrybucja magnezu siarczanu

Magnez jest dystrybuowany w przybliżeniu po równo do kości i tkanek miękkich, przy czym mniej niż 1% znajduje się w kompartmencie krwi. Stężenia magnezu wewnątrzkomórkowe utrzymują się na stałym poziomie 17-20 mmol/l, mimo szybkiego przemieszczania przez błony komórkowe za pośrednictwem wielu nośników i kanałów. Zaobserwowano, że stężenia wewnątrzkomórkowe magnezu zmniejszają się liniowo wraz z wiekiem, bez równoległych zmian stężenia w osoczu.⁷

Całkowita zawartość magnezu w organizmie zdrowej osoby dorosłej wynosi około 20-28 g. Około 99% magnezu znajduje się wewnątrz komórek, z czego:⁸

• Około 60% znajduje się w kościach – część jest silnie związana z apatytem (o ograniczonej mobilności), a część jest luźno adsorbowana na powierzchni kryształów mineralnych, co umożliwia łatwą zmianę stężenia w odpowiedzi na zmiany w diecie⁹
• Około 25% magnezu znajduje się w mięśniach, gdzie prawdopodobnie jest magazynowany przez mitochondria¹⁰

W osoczu krwi około 20-33% magnezu wiąże się z białkami, a pozostałe około 80% pozostaje niezwiązane. Istotne jest, że tylko zjonizowany magnez jest fizjologicznie aktywny.¹¹

Analiza przedziałowa z wykorzystaniem stabilnych izotopów wykazała istnienie co najmniej dwóch głównych kompartmentów pozaosoczowych:¹²

• Pierwszy kompartment obejmuje 80% szybko wymienialnej puli, z szybkością wymiany 48 mg/godz.
• Drugi kompartment charakteryzuje się szybkością wymiany 179 mg/godz.

Suma tych szybko wymienialnych kompartmentów stanowi około 25% całkowitych zasobów magnezu w organizmie.¹³

Najważniejszym układem transportowym magnezu do tkanek wydaje się być receptor przejściowego potencjału melastatyny 7 (ang. transient receptor potential melastatin 7, TRPM7).¹⁴

Metabolizm magnezu siarczanu

Magnez siarczan nie podlega procesom metabolicznym w organizmie.¹⁵

Eliminacja magnezu siarczanu

Nerki odgrywają kluczową rolę w homeostazie magnezu i utrzymywaniu jego stężeń w surowicy. Około 80% magnezu w surowicy jest ultrafiltrowane przez kłębuszki nerkowe, jednak tylko około 3% frakcji filtrowanej pojawia się w moczu, dzięki skutecznemu wchłanianiu zwrotnemu, które zachodzi głównie (60-70%) w grubym ramieniu wstępującym pętli Henlego.¹⁶

Głównymi czynnikami zwiększającymi wydalanie magnezu z moczem są:¹⁷

• zwiększone wydalanie sodu z moczem
• obciążenie osmotyczne
• kwasica metaboliczna

Czynnikami zmniejszającymi wydalanie magnezu są:¹⁸

• zasadowica metaboliczna
• hormon przytarczyc (PTH)
• prawdopodobnie kalcytonina

Pozostała część wchłaniania zwrotnego magnezu zachodzi w dystalnym kanaliku krętym, poprzez aktywny mechanizm transkomórkowy, który ostatecznie kontroluje ilość wydalaną z moczem.¹⁹

Utrata magnezu z kałem jest bardzo ograniczona. Endogennymi drogami eliminacji wchłoniętego magnezu przez przewód pokarmowy są soki żółciowe, trzustkowe i jelitowe oraz komórki jelitowe; część tych endogennych strat może zostać ponownie wchłonięta. Przy użyciu stabilnych izotopów określono, że endogenne wydalanie z kałem wynosiło:²⁰

• 49 ± 11 mg/dobę u sześciu zdrowych mężczyzn w wieku 26-41 lat
• około 15 mg/dobę (0,1-0,9 mg/kg masy ciała/dobę) u chłopców i dziewcząt w wieku od 9 do 14 lat
• 4,7 do 21,7 mg/dobę u pięciu dziewcząt w wieku 12-14 lat

Na poziom wydalania magnezu z kałem nie miało wpływu spożycie wapnia.²¹

Straty magnezu z potem są niewielkie i wynoszą 1-5 mg/dobę, przy dziennej objętości potu wynoszącej około 0,5 l/dobę. Straty magnezu w wyniku miesiączki u kobiet są znikome.²²

Właściwości farmakokinetyczne w szczególnych grupach pacjentów

Dzieci i młodzież

Farmakokinetyka magnezu siarczanu podawanego dożylnie była badana u dzieci w wieku 2-14 lat. Analiza kowariancji wykazała, że tylko masa ciała jest istotnym predyktorem stężenia magnezu u dzieci. Szacowane parametry wskazują, że magnez wykazuje krótki okres półtrwania w surowicy, wynoszący 2,7 godziny. Brak jest danych farmakokinetycznych dotyczących podania domięśniowego oraz podskórnego u dzieci.²³

Pacjenci w podeszłym wieku

Nie przeprowadzono specyficznych badań farmakokinetycznych magnezu siarczanu podawanego pozajelitowo (dożylnie, domięśniowo lub podskórnie) u osób w podeszłym wieku.²⁴

Pacjenci z zaburzeniami czynności wątroby

Chorobom wątroby często towarzyszy hipoalbuminemia, która sama może wpływać na poziom całkowitego stężenia magnezu w surowicy. Stosunek zjonizowanego do całkowitego magnezu w surowicy jest odwrotnie proporcjonalny do zawartości albumin w surowicy. Badania wykazały, że u pacjentów z najniższą zawartością albumin w surowicy większa część magnezu występuje w surowicy w wolnej, aktywnej biologicznie postaci, takiej jak magnez zjonizowany. U pacjentów z hepatopatią alkoholową średnie stężenia zarówno całkowitego, jak i zjonizowanego magnezu były niższe niż wartości prawidłowe.²⁵

Pacjenci z zaburzeniami czynności nerek

Przy zaburzeniach czynności nerek może wystąpić nagromadzenie magnezu w organizmie z powodu zmniejszonego wydalania.²⁶