Protamin terutama bekerja untuk menetralkan heparin, namun juga memiliki sifat antikoagulan. Protamin dapat memperpanjang waktu pembekuan (Activated Clotting Time / ACT) dan waktu protrombin (Prothrombin Time/ PT), serta berkontribusi terhadap potensi kelebihan perdarahan setelah operasi cardiopulmonary bypass.

Protamin dapat menghambat jalur ekstrinsik karena penurunan aktivitas faktor VII (FVII) dan faktor X (FX). Efek ini juga dimediasi melalui penghambatan spesifik aktivitas faktor V (FV) oleh trombin atau faktor Xa. Protamin sepenuhnya menetralkan aktivitas penghambat trombin dari Low Molecular Weight Heparin (LMWH), dan hanya menetralkan sebagian aktivitas anti faktor Xa (FXa). [2,4]

Farmakokinetik

Protamin sulfat yang diberikan secara intravena didistribusikan dengan cepat ke organ visera, dan sebagian besar diekskresikan melalui urin.

Absorpsi

Dalam 10 menit pemberian awal protamin sulfat pada individu normal, Area Under Curve (AUC) tampak cekung, yang bertentangan dengan asumsi farmakokinetik linier konvensional dimana kurva diprediksikan tampak cembung. Awitan kerja dilaporkan terjadi dalam 30-60 detik setelah pemberian protamin sulfat intravena. Pada individu normal, konsentrasi protamin mencapai kurang dari batas yang dapat dideteksi dalam 20 menit atau kurang. [5-7]

Distribusi

Dalam kelompok studi yang terdiri dari 26 orang pasien berusia antara 26-80 tahun dan menjalani operasi cardio-pulmonary bypass, volume distribusi protamin sulfat dilaporkan mencapai rerata 5,4 L.

Protamin sulfat yang diberikan secara intravena didistribusikan dengan cepat ke organ visera. Konsentrasi tertinggi per gram ditemukan pada organ ginjal, paru-paru, dan jantung. Meskipun kadar protamin dalam ketiga organ ini tinggi, jumlah protamin yang cukup besar tetap ada di sirkulasi darah dalam 1-3 menit yang dibutuhkan untuk membalikkan efek heparin dan menetap lama setelah efek hemodinamik terjadi. [7,8]

Data mengenai ikatan protamin dengan protein plasma tidak tersedia.

Metabolisme

Mekanisme metabolisme protamin sulfat belum diketahui pasti. Protamin sulfat merupakan campuran dari protein peptida sulfat yang dibuat dari sperma atau telur ikan salmon, sehingga diduga terdapat peranan katalisis protein melalui peptidase endogen dalam metabolismenya.

Waktu paruh protamin sulfat pada individu sehat tanpa heparin dalam tubuhnya mencapai rata-rata 7,4 menit. Untuk pasien yang menjalani operasi cardio-pulmonary bypass dengan menggunakan heparin, waktu paruh Protamin Sulfat mencapai rata-rata 4,5 menit. [6,7]

Eliminasi

Eliminasi protamin sulfat dari tubuh manusia didominasi oleh ginjal. Dalam kelompok studi yang terdiri dari 26 orang pasien berusia antara 26-80 tahun dan menjalani operasi cardio-pulmonary bypass, hasil bersihan (clearance) protamin sulfat mencapai 1,4 L/menit. [7,8]