吸収、分布、およびバイオアベイラビリティ

吸収とは、薬物が投与部位から全身循環に入る過程であり、分布とは、その後の血液と組織間の薬物の分配であり、バイオアベイラビリティとは、投与された用量のうち、未変化のまま循環に到達する割合である。これらの過程が一体となって、どれだけの薬物が作用可能になり、どのように体内に広がるかを決定する。

Definition

吸収とは、薬物が投与部位から全身循環へ移行することであり、分布とは、薬物が循環と組織の間を可逆的に移動することであり、バイオアベイラビリティとは、投与された用量（F）のうち、未変化の形で全身循環に到達する割合である。

Scope

このトピックでは、薬物動態の最初の2つのステップ（薬物を血液中に入れ、体内に広げること）と、吸収の完全性を定量化するパラメーターであるバイオアベイラビリティについて説明する。経口吸収、初回通過効果、組織分布とタンパク質結合を支配する要因、および生物薬剤学分類システムについて取り上げる。概念的かつ教育的な内容であり、投薬に関するガイダンスは含まれない。

Core questions

• 経口投与された用量のうち、吸収と初回通過代謝を生き残り、全身循環に到達する割合はどれくらいか？
• 吸収速度と程度を制限する物理化学的および生理学的要因は何か？
• 血漿タンパク質結合と組織親和性は薬物の分布をどのように形成するか？
• 静脈内参照に対する絶対的バイオアベイラビリティはどのように測定されるか？

Key concepts

• バイオアベイラビリティ (F)
• 初回通過（全身前）代謝
• 生物薬剤学分類システム (BCS)
• 溶解と溶解度
• 膜透過性
• 血漿タンパク質結合
• 組織分配
• 絶対的バイオアベイラビリティ対相対的バイオアベイラビリティ

Mechanisms

経口投与された薬物の場合、吸収には胃腸液中での溶解と腸上皮を介した透過が必要である。生物薬剤学分類システムは、吸収挙動を予測するために、薬物を溶解度と透過性によって分類している（Amidon et al., 1995）。腸から吸収された薬物は、全身血流に到達する前に門脈循環と肝臓を通過するため、全身前（初回通過）代謝によって利用可能になる割合が減少する可能性がある。バイオアベイラビリティは、血管外投与後の全身曝露と、利用可能性が定義上完全である静脈内投与後の全身曝露を比較することによって定量化される（Toutain & Bousquet-Mélou, 2004）。循環に入ると、薬物は血漿タンパク質への結合と組織への親和性に応じて分布し、これらが一体となって薬物が血漿からどれだけ広く離れるかを決定する。

Clinical relevance

バイオアベイラビリティと分布は、異なる経路による同じ用量が異なる曝露を生む理由や、一部の薬物が確実に吸収されるために製剤戦略を必要とする理由を説明する。この項目は、エビデンス評価と製剤科学の背景としてこれらの原則を記述するものであり、個々の患者に対する経路や用量を選択するための根拠ではない。

Evidence & guidelines

規制上の生物学的同等性評価はバイオアベイラビリティの比較に基づいており、生物薬剤学分類システム（Amidon et al., 1995）は、医薬品規制当局が使用するバイオウェイバーの枠組みを形成している。測定原理と絶対的および相対的バイオアベイラビリティの定義は、標準的な薬物動態学の教科書（Rowland & Tozer, 2011）および総説（Toutain & Bousquet-Mélou, 2004）に成文化されている。

History

吸収の定量的扱いは1970年代のより広範な薬物動態学的枠組みとともに成熟したが、決定的な進歩は1995年に生物薬剤学分類システムによってもたらされた。これは、経口投与薬物のin vitro溶解とin vivo吸収を溶解度と透過性を通じて結びつけ、吸収の予測と規制の方法を再構築した（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

経口薬がよく吸収されてもバイオアベイラビリティが低いのはなぜですか？

腸から吸収された薬物は、全身循環に到達する前に肝臓を通過し、そこで広範に代謝されることがあります。この初回通過効果は、腸管吸収が良好であっても、全身的に利用可能になる割合を大幅に減少させる可能性があります。

生物薬剤学分類システムは何を説明していますか？

これは、経口投与薬物をその水溶性と腸管透過性によって4つのクラスに分類し、溶解と透過性が吸収をどのように制限するかを予測するための枠組みを提供します。