Pharmakokinetik

Absorption
Nach einer intravenösen Bolusinjektion wird die maximale Wirkung nach 2-3 Min. erreicht. Nach intramuskulärer Applikation setzt die Wirkung nach 7-8 Min. ein und das analgetische Wirkungsmaximum wird nach ca. 20 Min. erreicht.
Distribution
Die Distribution von Fentanyl in die Gewebe erfolgt schnell und ist infolge seiner hohen Lipophilie ausgedehnt. Das Verteilungsvolumen im zentralen Kompartiment Vc beträgt 13 l, das totale Verteilungsvolumen im Steady state Vdss beträgt 339 l.
Die höchsten Konzentrationen werden in der Skelettmuskulatur und im Fettgewebe gefunden, wo Fentanyl aufgrund seiner hohen Affinität ein Depot bildet. Die Rückverteilung aus den peripheren Speichern erfolgt langsam.
Die beiden Verteilungsphasen weisen sehr kurze Halbwertszeiten auf: t½π = ca. 1 Min., t½α= 18 Min. Bei pH 7,4 beträgt der gebundene Anteil im Blut ca. 84%, davon verteilt sich gut die Hälfte auf die Plasmaproteine, der Rest auf die Blutzellen.
Bei tieferen pH-Werten steigt die freie Wirkstoffkonzentration, bei höheren pH-Werten nimmt sie ab. Angaben über erforderliche Plasmaspiegel für eine analgetische Wirkung schwanken in Abhängigkeit von Begleitmedikation, Art des Eingriffs und individuellen Unterschieden zwischen 1 und 25 ng/ml.
Die Blut-Hirn-Schranke wird leicht passiert, so dass die Liquorkonzentration der freien Fentanylkonzentration im Plasma entspricht.
Metabolismus
Fentanyl unterliegt einer intensiven Biotransformation in der Leber durch CYP3A4. Der Hauptmetabolit ist Norfentanyl. Die Clearance beträgt 574 ml/Min. Die ersten Metaboliten können bereits wenige Minuten nach einer i.v. Verabreichung nachgewiesen werden. Die Hauptabbauwege sind N-Desalkylierung und oxidative Hydroxylierung. Die Metaboliten zeigen keine oder nur sehr geringe pharmakologische Aktivität.
Elimination
Die terminale Eliminationshalbwertszeit t½β beträgt 475 Min. Ca. 75% einer verabreichten i.v.-Dosis werden im Urin ausgeschieden, hauptsächlich als Metaboliten mit weniger als 10% unverändertem Anteil.
Kinetik spezieller Patientengruppen
Leberfunktionsstörungen
Bei Patienten mit verminderter hepatischer Perfusion oder mit ausgeprägter Leberinsuffizienz kann die Fentanyl-Clearance vermindert und dadurch die Elimination verzögert sein.
Nierenfunktionsstörungen
Bei Patienten mit Niereninsuffizienz sind bisher keine Fälle mit verzögerter Elimination bekannt.
Aus den Daten einer Studie, in der Patienten bei einer Nierentransplantation Fentanyl intravenös verabreicht worden ist, geht hervor, dass die Clearance von Fentanyl bei dieser Patientengruppe möglicherweise reduziert ist. Wenn Patienten mit beeinträchtigter Nierenfunktion Fentanyl erhalten, sollten sie sorgfältig auf Anzeichen einer Fentanyl-Toxizität beobachtet werden. Die Dosis ist ggf. zu reduzieren (siehe «Dosierung/Anwendung»).
Kinder und Jugendliche
Die Plasmaproteinbindung von Fentanyl bei Neugeborenen beträgt etwa 62% und ist damit niedriger als bei Erwachsenen. Die Clearance und das Verteilungsvolumen sind bei Säuglingen und Kindern erhöht. Dadurch kann sich der Bedarf an Fentanyl gegebenenfalls erhöhen.
Erwachsene Patienten mit Verbrennungen
Ein Anstieg der Clearance auf bis zu 44% und ein erhöhtes Verteilungsvolumen bewirken eine Verringerung der Plasmakonzentration von Fentanyl. Dadurch kann sich der Fentanyl-Dosisbedarf unter Umständen erhöhen.
Übergewichtige Patienten
Bei höherem Körpergewicht steigt die Clearance von Fentanyl. Bei Patienten mit einem BMI >30 erhöht sich die Clearance von Fentanyl um etwa 10% je 10 kg fettfreie Körpermasse.