Pharmakokinetik

Absorption
Theophyllin wird rasch und fast vollständig aus der Sodip-phylline Aquasol Lösung absorbiert. Maximale Konzentrationen werden etwa nach 1½ bis 2 Stunden erreicht. Die relative Bioverfügbarkeit liegt nahe bei 100%. Die gleichzeitige Einnahme von Nahrung kann die Absorptionsgeschwindigkeit des Wirkstoffes vermindern.

Distribution
Das Verteilungsvolumen beträgt 0,5 l/kg. Die optimalen Plasmakonzentrationen des Theophyllins liegen zwischen 8 und 20 mg/l.
Beim Erwachsenen beträgt die Bindung an die Serumproteine etwa 50% (beim Neugeborenen und beim Erwachsenen mit Niereninsuffizienz liegt sie um 40%). Blut, Extrazellulärflüssigkeit und Muskelgewebe stellen demzufolge den primären Verteilungsraum für Theophyllin dar. Die Verteilung erfolgt vom Blutkreislauf in alle Körperkompartimente, mit Ausnahme des Fettgewebes.
Aufgrund der physikalisch-chemischen Eigenschaften ist ein Übergang der Blut-Hirn-Schranke zu erwarten.
Mit dem vorangehen der Schwangerschaft, kann das Verteilungsvolumen vergrössert und die Bindung an Plasmaproteine, sowie die Clearance vermindert werden. Um unerwünschte Wirkungen zu vermeiden, kann eine Herabsetzung der Dosierung notwendig sein.

Metabolismus
Theophyllin wird in der Leber durch die microsomalen Enzyme (Cytochrom P450) zu über 90% metabolisiert. Die Elimination geschieht hauptsächlich über die Niere: 8% in unveränderter Form, etwa 40% als 3-Dimethylharnsäure, etwa 36% als 3-Methylxanthin und etwa 16% als 1-Methylharnsäure. 3-Methylxanthin besitzt noch ungefähr 20-50% der Theophillinaktivität. Die Biotransformation von Theophyllin weist grosse interindividuelle Unterschiede auf, was zu einer beträchtlichen Variabilität der Clearance, Plasmakonzentration und Eliminationshalbwertszeit führt. Die Clearance kann deshalb von 10 bis 40 ml/kg/h variieren.
Aus diesem Grund müssen Dosiserhöhungen sehr vorsichtig und langsam vorgenommen werden. Der Plasmaspiegel des Wirkstoffes muss regelmässig kontrolliert werden.

Elimination
Die Elimination von Theophyllin geschieht über Biotransformation in der Leber und renale Ausscheidung. Beim Erwachsenen werden etwa 8% des Wirkstoffes unverändert im Harn ausgeschieden. Im Gegensatz dazu wird beim Neugeborenen etwa 50% als unveränderter Form ausgeschieden und ein grosser Teil wird als Coffein ausgeschieden.
Die Faktoren die die Clearance des Theophyllins beeinflussen sind Alter, Körpergewicht, Ernährung, Tabakgewohnheiten, die gleichzeitige Einnahme anderer Medikamente wie auch Herz-, Lungen-, Leber- und Nieren-Erkrankungen.
Die Eliminationsgeschwindigkeit hängt zudem von der absorbierten Dosis ab, so dass bei hohen Plasmaspiegeln selbst geringfügige Erhöhungen der Dosis wegen einer reduzierten Clearance zu einer unproportionierten Erhöhung der Theophyllinkonzentration im Blut führen können.
Die Plasmahalbwertszeit des Theophyllins zeigt auch grosse Schwankungen. Beim asthmatischen, nicht rauchenden und sonst gesunden Erwachsenen beträgt die Halbwertszeit 7-11 Stunden, beim Raucher 4-5 Stunden und bei Kindern 3-4 Stunden. Bei Frühgeborenen und bei Patienten mit Lungenerkrankungen, Herzinsuffizienz oder Leberinsuffizienz kann sie über 24 Stunden betragen.
Beim gesunden Erwachsenen beträgt die Clearance etwa 0,65 ml/kg/min.

Kinetik in besonderen klinischen Situationen

Niereninsuffizienz
Nur etwa 8% des Theophyllins werden unverändert renal ausgeschieden. Bei leichter Niereninsuffizienz ist deshalb keine Dosisanpassung notwendig.

Leberinsuffizienz
Einschränkungen der Leberfunktion jeglicher Art haben einen erheblichen Einfluss auf die Elimination des Theophyllins.
Bei Patienten mit Leberzirrhose kann die Halbwertszeit bis zu 30 Stunden erreichen. Die Dosierung ist in diesen Fällen streng am klinischen und laborchemischen Befund zu orientieren.

Andere besondere Situationen
Bei Patienten mit Herzinsuffizienz, schwerem Sauerstoffmangel, Lungenentzündung, Virusinfektion (insbesondere Grippe, aber auch nach Grippeschutzimpfungen), sowie bei älteren Personen, ist die Ausscheidung von Theophyllin sehr oft verlangsamt.
Bei Rauchern kann die Halbwertszeit auf 3-4 Stunden verkürzt sein.