Absorption, Distribution und Bioverfügbarkeit

Absorption ist der Prozess, bei dem ein Medikament von seiner Verabreichungsstelle in den systemischen Kreislauf gelangt; Distribution ist seine anschließende Verteilung zwischen Blut und Geweben; und Bioverfügbarkeit ist der Anteil einer verabreichten Dosis, der unverändert den Kreislauf erreicht. Zusammen bestimmen diese Prozesse, wie viel Medikament zur Wirkung verfügbar wird und wie es sich im Körper verteilt.

Definition

Absorption ist die Übertragung eines Medikaments von seiner Verabreichungsstelle in den systemischen Kreislauf; Distribution ist die reversible Bewegung eines Medikaments zwischen dem Kreislauf und den Geweben; und Bioverfügbarkeit ist der Anteil (F) einer verabreichten Dosis, der in unveränderter Form den systemischen Kreislauf erreicht.

Scope

Dieses Thema behandelt die ersten beiden Schritte der Arzneimitteldisposition – die Aufnahme des Medikaments ins Blut und seine Verteilung im Körper – sowie den Parameter Bioverfügbarkeit, der die Vollständigkeit der Absorption quantifiziert. Es befasst sich mit der oralen Absorption, dem First-Pass-Effekt, Faktoren, die die Gewebeverteilung und Proteinbindung steuern, und dem Biopharmazeutischen Klassifizierungssystem. Es ist konzeptionell und lehrreich und gibt keine Dosierungsanleitung.

Core questions

• Welcher Anteil einer oralen Dosis überlebt die Absorption und den First-Pass-Metabolismus, um den systemischen Kreislauf zu erreichen?
• Welche physikochemischen und physiologischen Faktoren begrenzen die Absorptionsrate und das Ausmaß?
• Wie beeinflussen die Plasmaproteinbindung und die Gewebeaffinität die Verteilung eines Medikaments?
• Wie wird die absolute Bioverfügbarkeit im Vergleich zu einer intravenösen Referenz gemessen?

Key concepts

• Bioverfügbarkeit (F)
• First-Pass- (präsystemischer) Metabolismus
• Biopharmazeutisches Klassifizierungssystem (BCS)
• Auflösung und Löslichkeit
• Membranpermeabilität
• Plasmaproteinbindung
• Gewebeverteilung
• Absolute versus relative Bioverfügbarkeit

Mechanisms

Für ein oral verabreichtes Medikament erfordert die Absorption die Auflösung in gastrointestinalen Flüssigkeiten und die Permeation durch das Darmepithel; das Biopharmazeutische Klassifizierungssystem ordnet Medikamente nach ihrer Löslichkeit und Permeabilität, um das Absorptionsverhalten vorherzusagen (Amidon et al., 1995). Aus dem Darm absorbiertes Medikament passiert den Pfortaderkreislauf und die Leber, bevor es das systemische Blut erreicht, sodass der präsystemische (First-Pass-)Metabolismus den verfügbaren Anteil reduzieren kann. Die Bioverfügbarkeit wird quantifiziert, indem die systemische Exposition nach extravasaler Verabreichung mit der nach einer intravenösen Dosis verglichen wird, bei der die Verfügbarkeit definitionsgemäß vollständig ist (Toutain & Bousquet-Mélou, 2004). Einmal im Kreislauf, verteilt sich ein Medikament entsprechend seiner Bindung an Plasmaproteine und seiner Affinität zu Geweben, die zusammen bestimmen, wie weit es das Plasma verlässt.

Clinical relevance

Bioverfügbarkeit und Distribution erklären, warum dieselbe Dosis über verschiedene Wege unterschiedliche Expositionen hervorruft und warum einige Medikamente Formulierungsstrategien erfordern, um zuverlässig absorbiert zu werden. Dieser Eintrag beschreibt diese Prinzipien als Hintergrund für die Evidenzbewertung und die Formulierungswissenschaft; er ist keine Grundlage für die Auswahl von Wegen oder Dosen für einen einzelnen Patienten.

Evidence & guidelines

Die regulatorische Bioäquivalenzbewertung basiert auf Bioverfügbarkeitsvergleichen, und das Biopharmazeutische Klassifizierungssystem (Amidon et al., 1995) bildet die Grundlage für Biowaiver-Rahmenwerke, die von Arzneimittelbehörden verwendet werden. Die Messprinzipien und die Definition der absoluten und relativen Bioverfügbarkeit sind in Standardlehrbüchern der Pharmakokinetik (Rowland & Tozer, 2011) und Übersichtsartikeln (Toutain & Bousquet-Mélou, 2004) kodifiziert.

History

Die quantitative Behandlung der Absorption entwickelte sich parallel zum breiteren pharmakokinetischen Rahmen der 1970er Jahre, aber ein entscheidender Fortschritt erfolgte 1995 mit dem Biopharmazeutischen Klassifizierungssystem, das die In-vitro-Auflösung und die In-vivo-Absorption oral verabreichter Medikamente durch Löslichkeit und Permeabilität verknüpfte und die Art und Weise, wie Absorption vorhergesagt und reguliert wird, neu gestaltete (Amidon et al., 1995).

Key figures

• Gordon L. Amidon
• Hans Lennernäs
• Malcolm Rowland
• Pierre-Louis Toutain

Seminal works

• amidon-1995
• toutain-bioavail-2004

Frequently asked questions

Warum kann ein orales Medikament eine geringe Bioverfügbarkeit aufweisen, selbst wenn es gut resorbiert wird?

Aus dem Darm resorbiertes Medikament passiert die Leber, bevor es den systemischen Kreislauf erreicht, wo es extensiv metabolisiert werden kann. Dieser First-Pass-Effekt kann den systemisch verfügbaren Anteil stark reduzieren, selbst wenn die intestinale Absorption gut ist.

Was beschreibt das Biopharmazeutische Klassifizierungssystem?

Es klassifiziert oral verabreichte Medikamente nach ihrer wässrigen Löslichkeit und intestinalen Permeabilität in vier Klassen und bietet einen Rahmen, um vorherzusagen, wie Auflösung und Permeabilität die Absorption begrenzen.