بیوفارماسیوتیکس و فارماکوکینتیک

بیوفارماسیوتیکس و فارماکوکینتیک با هم چگونگی حرکت یک دارو به داخل، از طریق و خارج از بدن و اینکه چگونه این حرکت غلظت موجود برای ایجاد اثر را تعیین می‌کند، توصیف می‌کنند. بیوفارماسیوتیکس چگونگی تأثیر خواص فیزیکوشیمیایی یک دارو و شکل دوز آن بر آزادسازی و جذب آن را مطالعه می‌کند، در حالی که فارماکوکینتیک سیر زمانی جذب، توزیع، متابولیسم و حذف — فرآیندهای ADME — را کمی‌سازی می‌کند.

Definition

فارماکوکینتیک مطالعه سیر زمانی غلظت دارو و متابولیت‌ها در بدن است که شامل جذب، توزیع، متابولیسم و دفع می‌شود؛ بیوفارماسیوتیکس مطالعه چگونگی تأثیر فرمولاسیون و خواص فیزیکوشیمیایی یک محصول دارویی بر آزادسازی آن و سرعت و میزان جذب آن است.

Scope

این حوزه خواننده را با مطالعه کمی سرنوشت دارو آشنا می‌کند: چگونه یک دوز به یک غلظت سیستمیک تبدیل می‌شود، چگونه آن غلظت در طول زمان تغییر می‌کند، و پارامترهایی (کلیرانس، حجم توزیع، نیمه‌عمر، فراهمی زیستی) که برای خلاصه‌سازی آن استفاده می‌شوند. این حوزه موضوعات تشکیل‌دهنده — جذب و نفوذپذیری، توزیع و اتصال به پروتئین، متابولیسم، حذف، و پارامترهای فارماکوکینتیک — را به عنوان یک نقشه مرجع و نه به عنوان راهنمای دوزدهی، چارچوب‌بندی می‌کند.

Sub-topics

• جذب و نفوذپذیری دارو
• توزیع دارو و اتصال به پروتئین
• حذف و دفع دارو
• متابولیسم و بیوترانسفورماسیون داروها
• پارامترهای فارماکوکینتیک (کلیرانس، نیمه‌عمر، حجم توزیع)

Core questions

• چگونه شکل دوز و حلالیت و نفوذپذیری دارو تعیین می‌کند که چه مقدار دارو به گردش خون سیستمیک می‌رسد؟
• چگونه جذب، توزیع، متابولیسم و حذف به طور مشترک پروفایل غلظت-زمان را شکل می‌دهند؟
• کدام پارامترها — کلیرانس، حجم توزیع، نیمه‌عمر، فراهمی زیستی — سرنوشت دارو را خلاصه می‌کنند و چگونه تخمین زده می‌شوند؟
• چگونه عوامل فیزیولوژیکی و فرمولاسیون باعث ایجاد تغییرپذیری در مواجهه بین افراد و درون افراد می‌شوند؟

Key concepts

• ADME (جذب، توزیع، متابولیسم، دفع)
• فراهمی زیستی و اثر عبور اول
• کلیرانس
• حجم توزیع
• نیمه‌عمر حذف
• مدل‌سازی محفظه‌ای و فیزیولوژیکی
• کینتیک خطی در مقابل غیرخطی (اشباع‌پذیر)
• پروفایل غلظت-زمان و سطح زیر منحنی (AUC)

Key theories

سیستم طبقه‌بندی بیوفارماسیوتیکس (BCS)

چارچوبی که داروها را بر اساس حلالیت آبی و نفوذپذیری روده‌ای به چهار طبقه طبقه‌بندی می‌کند، انحلال آزمایشگاهی را به جذب درون‌تنی مرتبط می‌سازد و مبنای علمی برای پیش‌بینی فراهمی زیستی خوراکی و برای بیووایورها فراهم می‌کند.

رویکرد فیزیولوژیکی (کلیرانس) به سرنوشت دارو

دیدگاهی که حذف را بر حسب جریان خون اندام، کلیرانس ذاتی و اتصال به پروتئین بیان می‌کند، نه به عنوان یک ثابت سرعت ساده، که امکان استدلال صریح در مورد عوامل تعیین‌کننده فیزیولوژیکی کلیرانس را فراهم می‌آورد.

Mechanisms

پس از تجویز، یک دارو باید از شکل دوز خود آزاد شود (یک مرحله بیوفارماسیوتیک)، حل شود و از غشاهای بیولوژیکی عبور کند تا وارد گردش خون سیستمیک شود؛ کسری که این کار را انجام می‌دهد، نسبت به یک دوز وریدی، فراهمی زیستی آن را تعریف می‌کند. پس از جذب، دارو بر اساس خواص فیزیکوشیمیایی و اتصال به پروتئین‌های پلاسما در بافت‌ها توزیع می‌شود که توسط حجم توزیع ثبت می‌شود. حذف از طریق متابولیسم (عمدتاً کبدی) و دفع (عمدتاً کلیوی) انجام می‌شود که توسط کلیرانس — حجم پلاسمای پاک شده از دارو در واحد زمان — خلاصه می‌شود. نیمه‌عمر، یک پارامتر مشتق شده، از رابطه بین حجم توزیع و کلیرانس پیروی می‌کند. رویکرد فیزیولوژیکی ویلکینسون و شاند حذف کبدی را بر حسب جریان خون، کلیرانس ذاتی و اتصال بیان می‌کند، و BCS آمیدون و همکاران حلالیت و نفوذپذیری یک دارو را به مرحله جذب مرتبط می‌کند.

Clinical relevance

استدلال فارماکوکینتیک زیربنای چگونگی درک و مقایسه مواجهه با یک دارو در فرمولاسیون‌ها و جمعیت‌های مختلف است؛ این استدلال توضیح می‌دهد که چرا فراهمی زیستی، کلیرانس و نیمه‌عمر برای مدت و میزان مواجهه با دارو اهمیت دارند. این مدخل یک مرجع مفهومی برای آن فرآیندها و پارامترها است و چگونگی توصیف سرنوشت دارو را شرح می‌دهد، نه چگونگی انتخاب یا تنظیم دوزها برای هر فرد.

Evidence & guidelines

این حوزه بر پایه حجم زیادی از مطالعات فارماکوکینتیک اولیه و بر علم نظارتی استوار است: سیستم طبقه‌بندی بیوفارماسیوتیکس (Biopharmaceutics Classification System) راهنمایی‌های بین‌المللی در مورد آزمایش انحلال و بیووایورها را اطلاع‌رسانی می‌کند، و متون استاندارد مانند رولند و توزر (Rowland and Tozer) و شارگل و یو (Shargel and Yu) پارامترها و مدل‌های مورد استفاده در توسعه دارو و فارماکولوژی بالینی را تدوین می‌کنند.

History

فارماکوکینتیک کمی در اواسط قرن بیستم از تلاش‌ها برای توصیف غلظت‌های دارو با مدل‌های محفظه‌ای پدید آمد و با مفهوم کلیرانس که به سرنوشت دارو در دهه 1970 پایه فیزیولوژیکی داد، بالغ شد. بیوفارماسیوتیکس به موازات آن توسعه یافت زیرا علم فرمولاسیون تشخیص داد که شکل دوز، نه تنها مولکول، جذب را کنترل می‌کند؛ سیستم طبقه‌بندی بیوفارماسیوتیکس در سال 1995 حلالیت، نفوذپذیری و انحلال را در یک چارچوب پیش‌بینی‌کننده یکپارچه کرد که هم توسعه دارو و هم رویه نظارتی را تغییر شکل داد.

Key figures

• Gordon L. Amidon
• Malcolm Rowland
• Thomas N. Tozer
• Grant R. Wilkinson
• Leslie Z. Benet

Seminal works

• amidon-1995
• wilkinson-shand-1975
• rowland-tozer-2011

Frequently asked questions

تفاوت بین بیوفارماسیوتیکس و فارماکوکینتیک چیست؟

بیوفارماسیوتیکس چگونگی تأثیر فرمولاسیون و خواص فیزیکوشیمیایی یک دارو بر آزادسازی و جذب آن را مطالعه می‌کند، در حالی که فارماکوکینتیک سیر زمانی دارو در بدن را پس از جذب کمی‌سازی می‌کند — این دو بخش مکمل برای درک مواجهه با دارو هستند.

حروف ADME مخفف چه کلماتی هستند؟

ADME مخفف جذب (absorption)، توزیع (distribution)، متابولیسم (metabolism) و دفع (excretion) است — چهار فرآیندی که با هم تعیین می‌کنند که چگونه غلظت‌های دارو در طول زمان افزایش و کاهش می‌یابند.