Popisuje případ 25leté ženy (tělesná hmotnost 43 kg), která úmyslně požila 5,9 g kofeinu (obvyklá klinická dávka 0,2–0,9 g/den) jako pokus o sebevraždu a byla urgentně přijata do Kjótského zdravotního střediska. Pacientka, která měla v minulosti neurotickou depresi, mohla současně užívat lorazepam, quetiapin, risperidon a trazodon (dávky nejsou známy). Klinické laboratorní výsledky pro tento případ jsou uvedeny v tabulce. Pacientka poskytla písemný informovaný souhlas s účastí na této studii a s jejím zveřejněním. Etická komise Kjótského zdravotního střediska tuto studii schválila (18–018). Při příjezdu byl pacientův stav vědomí hodnocen podle Glasgowovy stupnice jako 3 (oční), 5 (verbální) a 6 (motorický) (E3V5M6) s dechovou frekvencí 16 dechů/min, tělesnou teplotou 36,6 °C, krevním tlakem 113/72 mmHg, srdeční frekvencí 83 bpm a prodloužením QT na elektrokardiogramu s QTc 491 ms. Laboratorní data ukázala hypokalemii, hyperglykemii a hyperlaktatacidémii. Pacientovi byla podána infuze roztoku bikarbonátu a chloridu draselného, ale nepodával se mu aktivní uhlí a nepodstoupil umělou dialýzu. Do 24 hodin po přijetí se stav vědomí pacienta zlepšil na E4V5M6 s redukovaným QTc < 430 ms. Pacient odmítl endoskopické vyšetření kvůli podezření na vřed jícnu v důsledku příjmu kofeinu; následně byl podán lansoprazol. Pacient byl propuštěn třetí den po hospitalizaci poté, co se abnormální životní funkce vrátily k normálu. Změřili jsme plazmatické koncentrace kofeinu a jeho primárního metabolitu paraxanthinu spolu s ostatními léky a také jsme vytvořili PBPK-modelované koncentrační profily kofeinu a jeho metabolitu pro současného pacienta po samostatném perorálním předávkování kofeinem (5,9 g); výsledky jsou zobrazeny na obr.. Zmrazené vzorky plazmy odebrané pacientovi po předávkování byly analyzovány z hlediska farmakokinetiky. Po deproteinizaci pomocí tří objemů methanolu byly kvantifikovány plazmatické koncentrace kofeinu a paraxanthinu pomocí kapilární plynové chromatografie s gradientovým programem následovaným tandemovou hmotnostní spektrometrií [] podle dříve popsaných metod [] s malými úpravami. Byl použit tandemový hmotnostní analyzátor API4000 (AB Sciex, Framingham, MA, USA) v režimu pozitivní ionizace s elektrosprayem a byl přímo připojen k systému Shimadzu LC-20 AD vybavenému oktadecylsilanovou (C18) kolonou (XBridge, 3,5 μm, 2,1 mm × 150 mm, Waters, Milford, MA, USA). Podmínky kapilární plynové chromatografie pro kofein a paraxanthine byly následující: rozpouštědlo A bylo 0,1% kyselina mravenčí ve vodě a rozpouštědlo B bylo 0,1% kyselina mravenčí v methanolu. Byl použit gradientový program s průtokem 0,20 ml/min: 0–1 min, držení při 5% B; 1,1–17 min, lineární gradient od 5% B do 100% B (v/v); 17,1–21 min, držení při 100% B; a 21,1–24 min, držení při 5% B. Teplota kolony byla udržována na 40 °C. Připravené vzorky (2,0 μL) byly injikovány pomocí automatického odběrového zařízení. Kofein a paraxanthine byly kvantifikovány pomocí přechodů m/z 195 → 138 a 181 → 124, přičemž 13C-kofein byl použit jako vnitřní standard (m/z 198 → 140). Za těchto podmínek byly hladiny kofeinu a paraxanthinu v plazmě měřitelné v koncentracích ≥10 ng/mL a detekovatelné v koncentracích ≥1,0 ng/mL. Inter- a intra-assay variability pro stanovení kofein a paraxanthinu byly v rozmezí 15% koeficientů variace. Autentický kofein a paraxanthine byly zakoupeny od společnosti Fujifilm Wako Pure Chemicals, Osaka, Japonsko, a 13C-kofein byl získán od společnosti Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA. Plazmatické koncentrace kvetiapinu, trazodonu a risperidonu, které byly požity současně s kofeinem, byly také stanoveny, jak bylo popsáno dříve [] Obrázek B ukazuje naměřené koncentrace kofeinu a jeho primárního metabolitu paraxanthinu v plazmě spolu s koncentracemi léku modelovanými pomocí PBPK, který byl v tomto případě podáván samostatně v jedné perorální dávce. Koncentrace kofeinu a paraxanthinu v plazmě byly 100 a 7,3 μg/mL, 81 a 9,9 μg/mL, 63 a 12 μg/mL a 21 a 14 μg/mL ve 12, 20, 30 a 56 hodinách po perorální dávce 5900 mg. Měření současně podávaných léků odhalilo hladinu kvetiapinu v plazmě 10 ng/mL 12 hodin po podání, s detekovatelnými (≥0.10 ng/mL) stopami za 20–56 hodin, pravděpodobně po přibližně normální dávce 25 mg kvetiapinu []. Byly také stanoveny hladiny trazodonu v plazmě 50 a 17 ng/mL za 12 a 20 hodin po podání, s detekovatelnými (≥0.10 ng/mL) stopami za 30 a 56 hodin, pravděpodobně po přibližně normální dávce 50 mg trazodonu [], jak bylo posouzeno naším předchozím simulátorem [, ]. Podobně byly v plazmě nalezeny detekovatelné stopy risperidonu (~ 0.10 ng/mL), ale koncentrace nemohla být stanovena (údaje nejsou uvedeny). Rychlý test moči pro detekci benzodiazepinů (Triage DOA, Sysmex, Kobe, Japonsko) v tomto případě vykazoval okrajově falešně pozitivní úroveň. Zprávy uvádějí také profily koncentrací kofeinu a paraxanthinu v plazmě, které byly získány pomocí PBPK modelování. Na základě hlášených koncentrací kofeinu v krvi zdravých dobrovolníků, kteří byli orálně léčeni normální terapeutickou dávkou [,, ] byl vytvořen zjednodušený PBPK model kofeinu, který se skládá ze střevního, jaterního, ledvinového a centrálního kompartmentu, jak bylo popsáno dříve [,, ] Hodnoty počátečních koncentrací absorbované frakce × střevní dostupnosti (F·F) a jaterní clearance (CLh) byly odhadnuty z eliminačních konstant v empirických jednodílných modelech. Konstanta absorpční rychlosti (ka), objem systémového oběhu (V1) a hodnoty jaterní vnitřní clearance (CLh,int) se standardními odchylkami (jako parametry pro PBPK modely) byly stanoveny pomocí analýzy nelineární regrese; tyto konečné parametry jsou uvedeny v tabulce. Výsledný systém diferenciálních rovnic byl vyřešen tak, aby byly získány koncentrace kofeinu a jeho metabolitu (označeného indexem m) pro pacienta s předávkováním v této studii: kde Xg, Ch, Cr a Cb jsou množství sloučeniny v kompartmentu střev a koncentrace v játrech, ledvinách a krevních substrátech. V a Vr jsou objemy jater (1,5 l) a ledvin (0,28 l) a Qh/Qr jsou rychlosti průtoku krve systémovou cirkulací do jaterních/ledvinových kompartmentů (96,6 l/h). Byla také provedena simulace úplného PBPK modelování kofeinu s fyzikálně-chemickými parametry specifickými pro kofein pomocí verze 20 simulátoru Simcyp (Certara UK, Simcyp Division, Sheffield, UK) podle nedávno popsaných modifikovaných populačních parametrů [].