Pentru a studia substanțele chimice, o persoană trebuie să știe foarte multe despre ceea ce va fi afectat dacă este ingerat (absorbit în organism). Pe măsură ce tot mai mulți oameni cunosc biologia celulară și biochimia, domeniul farmacologiei s-a schimbat și el. Acum este posibil să se proiecteze substanțe chimice care să facă lucruri specifice.
Un produs chimic poate avea proprietăți diferite. Farmacocinetica descrie efectul pe care îl va avea organismul asupra produsului chimic, iar farmacodinamica descrie efectul produsului chimic asupra organismului (dorit sau toxic).
Atunci când un farmacolog vorbește despre proprietățile farmacocinetice ale unei substanțe chimice, acesta este interesat de patru lucruri: ADME.
- Absorbție - Cum este absorbit medicamentul (prin piele, intestin, gură)?
- Distribuție - Cum se răspândește în organism?
- Metabolism - Medicamentul este transformat chimic în interiorul organismului și în ce. Sunt aceste noi substanțe active? Ar putea fi toxice?
- Excreție - Cum scapă organismul de substanța chimică (prin bilă, urină, respirație, piele)?
Se spune că un medicament are un indice terapeutic îngust sau larg. Acesta descrie raportul dintre efectul dorit și efectul toxic. Un medicament cu un indice terapeutic îngust (apropiat de unu) face ceea ce oamenii doresc să facă doar atunci când cantitatea administrată este suficientă pentru a pune organismul în pericol. Un medicament cu un indice terapeutic larg (mai mare de cinci) face ceea ce oamenii doresc să facă și nu pune neapărat organismul în pericol. Medicamentele cu o marjă îngustă sunt mai dificil de dozat și de administrat unei persoane și pot necesita monitorizarea terapeutică a medicamentelor (exemple sunt warfarina, unele antiepileptice, antibioticele aminoglicozide). Majoritatea medicamentelor anticancerigene au o marjă terapeutică îngustă; efectele secundare toxice sunt aproape întotdeauna întâlnite la dozele necesare pentru a distruge tumorile.