Zum Hauptinhalt springen
Peptide Calculator

Rechner fuer Eliminationsratenkonstante

Wandelt eine Halbwertszeit in eine Eliminationsratenkonstante erster Ordnung um, k = ln(2) / Halbwertszeit. Ein Lehrbuchmodell, keine medizinische Beratung oder Dosierungsempfehlung.

Pharmakokinetische Modelle

Eingaben des Rechners

Pharmakokinetische Modelle: Dies ist ein mathematisches und Labor-Referenzwerkzeug. Es stellt keine Diagnose, keine Behandlung und keine Dosierungsempfehlung dar und ist keine medizinische Beratung.

Der Rechner für die Eliminationsratenkonstante wandelt eine Halbwertszeit in die Ratenkonstante k um, die in jedem Exponentialmodell erster Ordnung auftaucht. Beide beschreiben denselben Zerfall; k ist nur die Rate in exponentieller Form statt in Halbierungen.

Sobald Sie k haben, folgt jede weitere Zeit- und Mengenbeziehung in dieser Familie aus einem einzigen Exponentialausdruck. Die Umrechnung lohnt sich, weil veröffentlichte Daten meist als Halbwertszeit angegeben werden, das Rechnen mit k aber oft leichter ist.

Warum eine Halbwertszeit und eine Ratenkonstante eine einzige Aussage sind

Eine Halbwertszeit und eine Ratenkonstante sind nicht zwei Tatsachen über einen Stoff. Sie sind zwei Schreibweisen derselben Kurve, und der Wechsel zwischen ihnen ist eine Definition und keine Messung. Fällt die Menge als Exponentialfunktion von minus k mal t, dann zwingt die Festlegung von t auf die Halbwertszeit diese Exponentialfunktion dazu, gleich ein Halb zu sein, und die Logarithmen beider Seiten ergeben k mal der Halbwertszeit gleich ln zwei. Dabei wird keine Eigenschaft eines Stoffes herangezogen. Die 0.6931 ist nichts an einem Stoff. Sie ist der feste Preis dafür, einen Zerfall in Halbierungen statt in Exponenten zu messen.

Keine der beiden Formen ist die grundlegendere, es ist also gleichgültig, welche Sie gerade im Kopf haben. Was einen unbedachten Wechsel nicht übersteht, ist die Einheit. Dieselbe Halbwertszeit in Stunden geschrieben und dieselbe Halbwertszeit in Minuten geschrieben ergeben Ratenkonstanten, die sich um den Faktor sechzig unterscheiden, beide richtig und keine mit der anderen vergleichbar. Wenn also eine Ratenkonstante aus einer Tabelle kommt, lesen Sie sie als eine Halbwertszeit in Verkleidung und klären Sie die Zeiteinheit, bevor Sie irgendetwas damit anfangen. Das Modell hinter der Konstante steht ausführlicher im Leitfaden zu Eliminator erster Ordnung und Halbwertszeitarithmetik .

Eine Proportionalitätskonstante und keine Rate

Das Ergebnis ist eine Proportionalitätskonstante und keine Menge pro Stunde. Die momentane Verlustrate ist zu jedem Zeitpunkt k mal die vorhandene Menge, der Verlust pro Stunde schrumpft also, wenn die Menge schrumpft. Diese eine Eigenschaft macht den Zerfall exponentiell statt linear, und sie ist der Grund, warum eine Ratenkonstante und eine Rate im Gespräch vertauscht werden. Eine in mg pro Stunde angegebene Zahl ändert sich mit dem System. Eine pro Stunde angegebene Zahl, die unabhängig von der vorhandenen Menge gleich bleibt, ist k.

Die Konstante ist außerdem nur bezüglich eines genannten Modells und eines genannten Kompartiments sinnvoll. Sie sagt, wie schnell ein angenommener Pool über einen angenommenen Weg Material verliert. Zwei Kompartimente mit demselben Stoff haben keine gemeinsame Ratenkonstante, und der schnelle frühe Abfall und der langsame späte Abfall, die eine reale Kurve meist zeigt, sind genau der Grund, warum eine einzelne Zahl bestenfalls eine Näherung der gesamten Form ist. Das ist eine Grenze des Modells und nicht der Arithmetik. Die ursprüngliche Halbwertszeit-Seite stellt dieselbe Konstante in eine größere Rechnung, in der diese Auslassungen leichter zu sehen sind.

Die Eingabeeinheit wirkt auf jede spätere Zahl durch

Weil alles Weitergehende in dieser Familie k mit einer Zeit multipliziert, wiegt die Einheit von k schwerer als die Einheit einer Menge es jemals tut. Geben Sie dem Rechner für Elimination erster Ordnung eine Ratenkonstante pro Minute und eine Zeit in Stunden, kommt der Exponent als große Zahl heraus, die dimensionslos sein müsste. Nichts meldet einen Fehler, weil Zahlen ihrer Einheiten nicht gewahr sind. Das Ergebnis ist schlicht um den Faktor sechzig falsch und sieht dabei völlig plausibel aus.

Die Abhilfe ist unspektakulär: Legen Sie die Zeiteinheit einmal fest, ganz oben in der Rechnung, und rechnen Sie um, bevor Sie irgendetwas teilen. Gibt eine Quelle Werte pro Minute an und Sie rechnen in Stunden, ist die Umrechnung eine Multiplikation mit sechzig. Der Zeiteinheiten-Rechner nimmt diese Umrechnung vor, und die weiter gefasste Gewohnheit, über eine ganze Kette von Peptidarithmetik hinweg eine Einheit beizubehalten, behandelt der Leitfaden zur Einheitenumrechnung bei Peptiden .

Eine Ratenkonstante prüfen, die Sie nicht selbst berechnet haben

Die billigste verfügbare Prüfung ist ein Hin- und Rückweg. Nehmen Sie das k, das diese Seite liefert, und schieben Sie es durch den Rechner für die Halbwertszeit aus der Ratenkonstante zurück, und die Zahl, mit der Sie angefangen haben, sollte wieder erscheinen. Ein Ergebnis, das sich um mehr als Rundung unterscheidet, deutet auf einen Einheitenfehler hin und nicht auf die Formel, denn die Formel hat keine einstellbaren Parameter, die man falsch setzen könnte.

Bietet eine Quelle zwei Ratenkonstanten oder eine Ratenkonstante und eine Halbwertszeit, die nicht übereinstimmen, ist das kein Rundungsartefakt. Es ist ein Zeichen dafür, dass Material über mehr als einen Weg abfließt, jeder mit seiner eigenen Konstante. Zwei unabhängige Verluste erster Ordnung wirken zusammen, indem sie ihre Raten addieren, und der Rechner für die effektive Halbwertszeit führt diese Kombination durch. Diese Website führt keine gemessene Ratenkonstante und keine gemessene Halbwertszeit für einen bestimmten Stoff, und diese Lücke ist Absicht und kein Versehen: Ein plausibel aussehender Mittelwert wäre auf eine Weise falsch, die nichts Weitergehendes aufdecken könnte. Gemessene Werte gehören in eine gekennzeichnete Quelle und nicht in einen Rechner.

Wie dieser Rechner funktioniert

Eine Halbwertszeit ist die Zeit, in der die Menge auf die Hälfte fällt. Das Exponentialmodell wird mit einem Exponenten geschrieben, die Beziehung ist also ein natürlicher Logarithmus.

Die Zahl 0.693 ist der natürliche Logarithmus von zwei, und sie steht hier, weil Halbieren genau das ist, was der natürliche Logarithmus von zwei misst. Das ist die gesamte Herleitung.

Die Formeln

  • k = ln(2) / t-half = 0.6931 / t-half

    k
    Eliminationsratenkonstante, in Einheiten der Kehrzeit
    t-half
    Halbwertszeit, in derselben Zeiteinheit

    Die Einheiten von k sind die Kehrwerte der Zeiteinheiten. Eine Halbwertszeit in Stunden ergibt k pro Stunde.

Durchgerechnetes Beispiel

Ratenkonstante für eine Halbwertszeit von 24 Stunden

Illustratives Beispiel. Die Zahlen sind so gewaehlt, dass die Rechnung leicht nachvollziehbar ist. Sie sind keine Dosis, kein Protokoll und keine Empfehlung.

Gegeben

Halbwertszeit
24 hours
  1. Den natürlichen Logarithmus von zwei bilden
    Einsetzen
    ln(2)
    Ergebnis
    0.6931
  2. Durch die Halbwertszeit teilen
    Einsetzen
    0.6931 / 24
    Ergebnis
    0.02888 per hour

Was das zeigt

Eine Ratenkonstante von 0.02888 pro Stunde. Eine Dimensionsanalyse lohnt sich hier: 0.6931 ist dimensionslos und 24 trägt die Einheit Stunden, die Antwort muss also die Einheit pro Stunde haben. Kam ein Ergebnis in Stunden heraus, ist etwas vertauscht.

Die Eingaben verstehen

Halbwertszeit
Die Halbwertszeit, in Stunden.
Aufpassen: Die Halbwertszeit muss in Stunden stehen, damit k pro Stunde herauskommt. Haben Sie eine Zahl in Tagen oder Minuten, rechnen Sie sie zuerst um, sonst liegt das k um genau diesen Faktor daneben und mit ihm jede folgende Rechnung.

Die Ergebnisse verstehen

Eliminationsratenkonstante (k)
Die Eliminationsratenkonstante pro Stunde. Geben Sie sie in den Rechner für Elimination erster Ordnung oder den Rechner für die Halbwertszeit aus der Ratenkonstante ein, um den Weg zurück zu gehen.

Einheiten erklaert

k
Ratenkonstante mit der Einheit Kehrzeit. Sie ist eine Proportionalitätskonstante und keine Rate, die man direkt beobachten könnte.
ln(2)
Der natürliche Logarithmus von zwei, 0.6931. Dimensionslos, und die Brücke zwischen Halbierungen und Exponenten.

Haeufige Fehler

  • Eine in Tagen angegebene Halbwertszeit in einen Rechner eingeben, der Stunden erwartet. Das ist der häufigste Fehler und erzeugt ein um den Faktor 24 falsches k.
  • k als Änderungsrate der Menge lesen. Es ist eine Ratenkonstante; die Menge nimmt mit einer Rate ab, die proportional zur Menge ist, die Rate selbst ist also k mal die Menge.
  • Erwarten, dass ein einzelnes k einen realen Stoff beschreibt. Ein Stoff mit zwei Eliminationswegen hat zwei Ratenkonstanten, und der Rechner für die effektive Halbwertszeit führt sie zusammen.

Wichtige Einschraenkungen

  • Es nimmt eine Elimination erster Ordnung an, also eine Rate, die proportional zur vorhandenen Menge ist. Sättigung, bei der die Elimination kapazitätsbegrenzt wird, ist überhaupt nicht modelliert.
  • Dies ist ein Ein-Kompartiment-Modell erster Ordnung. Es nimmt einen einzigen homogenen Pool an, die sofortige Verfügbarkeit der gesamten Menge und eine Elimination, die proportional zum Vorhandenen ist. Reale Pharmakokinetik bedeutet Absorption, Verteilung in Gewebe, Proteinbindung, mehrere Eliminationswege mit unterschiedlichen Raten und Metaboliten, die selbst wirksam sein können. Nichts hier beschreibt, wie sich ein Stoff in einem Menschen verhält.
  • Eine für einen realen Stoff angegebene Halbwertszeit bezieht sich meist auf diesen Stoff in einem realen System, in dem die Verteilung in Gewebe zu dem gehört, was die Zahl misst. Dieser Rechner rechnet nur die Zahl um.

Haeufig gestellte Fragen

What does the elimination rate constant calculator compute?

It converts a half-life value into the corresponding first-order elimination rate constant k, using k = ln(2) / half-life.

How do I use the elimination rate constant calculator?

Enter a half-life value in whatever time unit you are working in. The calculator returns k in the reciprocal of that same time unit.

What is k used for on the elimination rate constant calculator?

k is the rate constant in the exponential decay equation A(t) = A0 x e^(-kt) used throughout this site's pharmacokinetic model calculators, so once you have k for a given half-life you can plug it into the first-order elimination calculator directly.

What is the underlying model behind the elimination rate constant calculator?

A one-compartment, first-order, exponential, elimination model, the textbook approximation used across all ten pharmacokinetic calculators on this site.

What units does the elimination rate constant calculator return?

k has units of inverse time, matching whatever time unit you entered for the half-life, for example if half-life is in hours, k is in hours^-1.

What happens with a zero or negative half-life on the elimination rate constant calculator?

It is rejected as invalid; a half-life must be a positive number since a substance cannot have a zero or negative half-life.

Is the elimination rate constant calculator a medical or dosing tool?

No. This is a mathematical model for educational purposes only. It computes arithmetic on numbers you supply and does not represent medical advice, a dosing recommendation, or a prediction about any specific substance’s real behaviour in a body.

Is the elimination rate constant calculator free to use?

Yes. The k from half life calculator runs entirely in your browser.