Os medicamentos correspondem ao princípio da farmacologia, que visa o seu estudo e aplicação. Seja com objetivos terapêuticos, no controle de doenças ou para promover o alívio de sintomas, com fins preventivos, na vacinação, ou ainda, com finalidade de diagnóstico de doenças, utilizando de meios contrastes em exames clínicos, a farmacologia está presente em diversas áreas da saúde, agrupando diversos conceitos.
A droga é definida como qualquer substância química, que ao interagir com o organismo irá promover alterações em sua função, que podem repercutir em alterações fisiológicas ou comportamentais. Quando essas mudanças são benéficas ao indivíduo, irá se tratar de um fármaco ou um medicamento, contudo, se o resultado trouxer consequências ruins, prejudiciais, teremos então um composto tóxico. Apresentando uma estrutura química bem definida, o fármaco é relacionado ao próprio princípio-ativo, ou seja, aquele responsável pelo efeito terapêutico. Desta forma, é o fármaco que compõe o medicamento, que se apresenta como o produto farmacêutico obtido através da tecnologia farmacêutica. Contudo, cada medicamento possui uma dose adequada para exibir seu potencial farmacêutico e, dependendo dessa concentração, teremos diferentes tipos de efeitos no organismo humano ou animal. Definida como a quantidade de um fármaco que quando administrado no organismo será capaz de produzir um efeito farmacológico, a dose apresenta diferentes classificações. Portanto, um medicamento pode trazer tanto efeitos benéficos, esperados, que se referem aos resultados terapêuticos, como pode levar a efeitos indesejados, ditos efeitos adversos, ou ainda, a efeitos potencialmente tóxicos, dependendo da dose do medicamento em questão.
Diante do exposto, fica evidente a importância do estudo da relação dose-resposta ou dose-efeito dos medicamentos, que é realizada na etapa pré-clínica de fármacos pelas indústrias e laboratórios farmacêuticos, sempre que se deseja introduzir um novo medicamento no mercado. Através desses estudos, pode-se perceber que há uma relação quântica entre a dose administrada e a resposta farmacológica obtida, ou seja, na medida em que se aumenta a dose, há também um aumento na magnitude do efeito. Da mesma forma, existe uma relação de dose-resposta quântica na população em geral, onde se observa um aumento na porcentagem de indivíduos afetados à medida que se aumenta a dose do medicamento, ou seja, como o efeito é especificado como presente ou ausente em determinado indivíduo, irá se tratar de uma relação do tipo quântica. Através desse parâmetro de dose-resposta quântica que será determinado a dose letal média (DL50) de fármacos e de produtos químicos, correspondendo ao teste de avaliação da toxicidade de substâncias. Utilizando de animais experimentais, esses testes visam classificar compostos de acordo com a sua capacidade em causar efeitos letais ou tóxicos, conforme estabelecido pela legislação, sendo que os valores são calculados estatisticamente a partir dos dados obtidos. Quando uma determinada dose do fármaco é capaz de produzir efeito terapêutico em 50% dos animais experimentais, é denominada dose efetiva média (DE50), contudo, se a dose causar a morte de 50% da população num determinado período, se tem a dose letal (DL50) daquele fármaco. A relação entre a dose letal e a dose efetiva (DL50/DE50) determina o índice terapêutico (IT), utilizado para expressar o grau de segurança do medicamento. Quando o IT apresentar um valor de dose tóxica mediana (DT50) muito próximo ao valor da DE50, diz-se que esse medicamento apresenta um baixo IT, ou seja, a dose necessária para produzir o efeito terapêutico é muito próxima da dose que produz efeitos indesejados. Medicamentos que possuem valores de IT acima de 10 são considerados seguros, com elevada seletividade e especificidade, com reduzidas probabilidades de causarem efeitos adversos, porém, a maioria apresentam uma janela terapêutica estreita (IT<10), devendo ser administrados com cautela.
Através da DL50, as substâncias podem ser classificadas de acordo com seu potencial toxicológico, contudo, outros parâmetros devem ser avaliados para estabelecer a segurança de medicamentos, que podem causar malefícios, pondo em risco a vida da população e acarretando em problemas para a saúde pública.