Per studiare le sostanze chimiche, una persona ha bisogno di sapere molto su ciò che sarà colpito se viene ingerito (preso nel corpo). Poiché più persone conoscono la biologia cellulare e la biochimica, anche il campo della farmacologia è cambiato. Ora è possibile progettare sostanze chimiche che fanno cose specifiche.
Una sostanza chimica può avere diverse proprietà. La farmacocinetica descrive l'effetto che il corpo avrà sulla sostanza chimica, e la farmacodinamica descrive l'effetto della sostanza chimica sul corpo (desiderato o tossico).
Quando un farmacologo parla delle proprietà farmacocinetiche di una sostanza chimica, è interessato a quattro cose: ADME.
- Assorbimento - Come viene assorbito il farmaco (attraverso la pelle, l'intestino, la bocca)?
- Distribuzione - Come si diffonde nell'organismo?
- Metabolismo - Il farmaco viene convertito chimicamente nel corpo, e in cosa. Queste nuove sostanze sono attive? Potrebbero essere tossiche?
- Escrezione - Come si libera l'organismo della sostanza chimica (attraverso la bile, l'urina, il respiro, la pelle)?
Si dice che i farmaci hanno un indice terapeutico stretto o ampio. Questo descrive il rapporto tra l'effetto desiderato e l'effetto tossico. Un farmaco con un indice terapeutico stretto (vicino a uno) fa solo ciò che la gente vuole che faccia quando la quantità data è sufficiente a mettere l'organismo in pericolo. Un farmaco con un indice terapeutico ampio (maggiore di cinque) fa ciò che la gente vuole che faccia e non mette necessariamente l'organismo in pericolo. I farmaci con un margine stretto sono più difficili da dosare e dare a una persona, e possono richiedere il monitoraggio del farmaco terapeutico (esempi sono il warfarin, alcuni antiepilettici, antibiotici aminoglicosidi). La maggior parte dei farmaci antitumorali hanno un margine terapeutico stretto; gli effetti collaterali tossici si incontrano quasi sempre alle dosi necessarie per uccidere i tumori.