Absorption und Bioverfügbarkeit

Absorption ist der Prozess, bei dem ein Arzneimittel von seiner Verabreichungsstelle in den systemischen Kreislauf gelangt, und Bioverfügbarkeit ist der Anteil einer verabreichten Dosis, der in unveränderter Form den systemischen Kreislauf erreicht. Bei einem Arzneimittel, das auf einem anderen Weg als intravenös verabreicht wird, ist die Bioverfügbarkeit unvollständig, und das Verständnis der Gründe dafür ist zentral für die Interpretation, wie eine Dosis zu einer Exposition wird.

Definition

Bioverfügbarkeit (F) ist die Geschwindigkeit und das Ausmaß, in dem der Wirkstoff absorbiert wird und am Wirkort verfügbar ist, konventionell gemessen als der Anteil einer extravasalen Dosis, der im Verhältnis zu einer intravenösen Dosis den systemischen Kreislauf erreicht, geschätzt aus der Fläche unter der Konzentrations-Zeit-Kurve.

Scope

Dieses Thema behandelt die Mechanismen und Barrieren der Arzneimittelabsorption, die Definition und Schätzung der Bioverfügbarkeit, den First-Pass-Effekt und die physikochemischen Determinanten, die durch Klassifizierungssysteme wie das Biopharmazeutische Klassifizierungssystem erfasst werden. Es handelt sich um einen Referenz- und Bildungsbeitrag, nicht um eine Anleitung zur Produktauswahl oder Dosierung.

Core questions

• Durch welche Mechanismen überwindet ein Arzneimittel absorbierende Membranen und gelangt in den Kreislauf?
• Was bestimmt den Anteil einer Dosis, der intakt den systemischen Kreislauf erreicht?
• Wie wird die Bioverfügbarkeit quantifiziert und zwischen Formulierungen verglichen?
• Wie beeinflussen Löslichkeit und Permeabilität die orale Absorption?

Key concepts

• Passive Diffusion und trägervermittelte Transporte
• Geschwindigkeit und Ausmaß der Absorption
• First-Pass- (präsystemischer) Metabolismus
• Fläche unter der Konzentrations-Zeit-Kurve (AUC)
• Absolute und relative Bioverfügbarkeit
• Löslichkeit und Permeabilität
• Bioäquivalenz

Key theories

Biopharmazeutisches Klassifizierungssystem (BCS)

Amidon und Kollegen schlugen vor, Arzneimittel nach wässriger Löslichkeit und intestinaler Permeabilität zu klassifizieren, um vorherzusagen, wann die In-vitro-Auflösung die In-vivo-Bioverfügbarkeit ersetzen kann, und um die geschwindigkeitsbestimmenden Schritte bei der oralen Absorption zu klären.

Mechanisms

Die meisten Arzneimittel werden über das gastrointestinale Epithel durch passive Diffusion der ungeladenen, lipidlöslichen Form absorbiert, ergänzt durch trägervermittelte Transporte für einige Verbindungen. Das Ausmaß, das den systemischen Kreislauf erreicht, hängt vom Anteil ab, der über die Darmwand absorbiert wird, und vom Anteil, der den präsystemischen (First-Pass-)Metabolismus in der Darmwand und Leber überlebt. Löslichkeit und Permeabilität bestimmen den geschwindigkeitsbestimmenden Schritt für orale Arzneimittel, wie im Biopharmazeutischen Klassifizierungssystem formalisiert; die Bioverfügbarkeit wird dann aus der Fläche unter der Konzentrations-Zeit-Kurve im Verhältnis zu einer intravenösen Referenz geschätzt.

Clinical relevance

Die Bioverfügbarkeit erklärt, warum dieselbe Dosis bei verschiedenen Verabreichungswegen oder Formulierungen unterschiedliche Expositionen hervorrufen kann, und liegt dem Konzept der Bioäquivalenz zugrunde, das beim Vergleich von Produkten verwendet wird. Dieser Eintrag erläutert diese Prinzipien zu Bildungszwecken und gibt keine Empfehlungen zur Produktauswahl oder Dosierung.

Evidence & guidelines

Regulierungsbehörden geben technische Leitlinien zu Bioverfügbarkeits- und Bioäquivalenzstudien sowie zu biopharmazeutisch basierten Biowaivern heraus; die zugrunde liegende Wissenschaft ist in Standardlehrbüchern der Pharmakokinetik zusammengefasst.

History

Das quantitative Konzept der Bioverfügbarkeit entwickelte sich parallel zur Erkenntnis, dass die Formulierung die Arzneimittelexposition beeinflussen kann. Das Biopharmazeutische Klassifizierungssystem, das 1995 von Amidon und Kollegen eingeführt wurde, gab dem Fachgebiet eine mechanistische Grundlage für die Beziehung zwischen In-vitro-Auflösung und In-vivo-Absorption und prägte das spätere regulatorische Denken zur Bioäquivalenz.

Key figures

• Gordon Amidon
• Hans Lennernäs
• Malcolm Rowland
• Thomas Tozer

Seminal works

• amidon-1995

Frequently asked questions

Warum wird die intravenöse Bioverfügbarkeit als 100 % angesehen?

Eine intravenöse Dosis gelangt direkt in den systemischen Kreislauf, ohne eine Absorptionsbarriere zu überwinden oder einem First-Pass-Metabolismus zu unterliegen, sodass per Definition die gesamte Dosis verfügbar ist; andere Verabreichungswege werden damit verglichen.

Was ist der First-Pass-Effekt?

Es ist der Metabolismus eines oral absorbierten Arzneimittels in der Darmwand und Leber, bevor es den systemischen Kreislauf erreicht, was die Bioverfügbarkeit für einige Arzneimittel erheblich reduzieren kann.