Биофармацевтика и фармакокинетика

Биофармацевтика и фармакокинетика совместно описывают, как лекарственное средство попадает в организм, перемещается по нему и выводится из него, а также как это движение определяет концентрацию, доступную для проявления эффекта. Биофармацевтика изучает, как физико-химические свойства лекарственного средства и его лекарственной формы регулируют его высвобождение и абсорбцию, в то время как фармакокинетика количественно оценивает временной ход абсорбции, распределения, метаболизма и элиминации — процессы ADME.

Definition

Фармакокинетика — это изучение временного хода концентраций лекарственных средств и метаболитов в организме, включающее абсорбцию, распределение, метаболизм и экскрецию; биофармацевтика — это изучение того, как состав и физико-химические свойства лекарственного продукта влияют на его высвобождение, а также на скорость и степень его абсорбции.

Scope

Эта область ориентирует читателя на количественное изучение диспозиции лекарственных средств: как доза становится системной концентрацией, как эта концентрация изменяется со временем, и какие параметры (клиренс, объем распределения, период полувыведения, биодоступность) используются для ее суммирования. Она представляет составляющие темы — абсорбцию и проницаемость, распределение и связывание с белками, метаболизм, элиминацию и фармакокинетические параметры — как справочную карту, а не как руководство по дозированию.

Sub-topics

• Абсорбция и проницаемость лекарственных средств
• Распределение лекарственных средств и связывание с белками
• Элиминация и экскреция лекарственных средств
• Метаболизм и биотрансформация лекарственных средств
• Фармакокинетические параметры (клиренс, период полувыведения, объем распределения)

Core questions

• Как лекарственная форма, а также растворимость и проницаемость лекарственного средства определяют, сколько лекарственного средства достигает системного кровотока?
• Как абсорбция, распределение, метаболизм и элиминация совместно формируют профиль «концентрация-время»?
• Какие параметры — клиренс, объем распределения, период полувыведения, биодоступность — суммируют диспозицию лекарственного средства, и как они оцениваются?
• Как физиологические факторы и факторы лекарственной формы создают изменчивость воздействия между индивидуумами и внутри них?

Key concepts

• ADME (абсорбция, распределение, метаболизм, экскреция)
• Биодоступность и эффект первого прохождения
• Клиренс
• Объем распределения
• Период полувыведения
• Компартментное и физиологическое моделирование
• Линейная и нелинейная (насыщаемая) кинетика
• Профиль «концентрация-время» и площадь под кривой (AUC)

Key theories

Биофармацевтическая классификационная система (БКС)

Система, которая классифицирует лекарственные средства по водной растворимости и кишечной проницаемости на четыре класса, связывая растворение in vitro с абсорбцией in vivo и обеспечивая научную основу для прогнозирования пероральной биодоступности и для биовейверов.

Физиологический (клиренсный) подход к диспозиции лекарственных средств

Представление, которое выражает элиминацию в терминах кровотока органа, внутреннего клиренса и связывания с белками, а не как простую константу скорости, что позволяет явно рассуждать о физиологических детерминантах клиренса.

Mechanisms

После введения лекарственное средство должно высвободиться из своей лекарственной формы (биофармацевтический этап), раствориться и пересечь биологические мембраны, чтобы попасть в системный кровоток; доля, которая это делает, относительно внутривенной дозы, определяет его биодоступность. После абсорбции лекарственное средство распределяется в тканях в соответствии с его физико-химическими свойствами и связыванием с белками плазмы, что отражается в объеме распределения. Элиминация происходит путем метаболизма (главным образом печеночного) и экскреции (главным образом почечной), что суммируется клиренсом — объемом плазмы, очищаемым от лекарственного средства за единицу времени. Период полувыведения, производный параметр, следует из взаимосвязи между объемом распределения и клиренсом. Физиологический подход Уилкинсона и Шэнда выражает печеночную элиминацию в терминах кровотока, внутреннего клиренса и связывания, а БКС Амидона и коллег связывает растворимость и проницаемость лекарственного средства с этапом абсорбции.

Clinical relevance

Фармакокинетические рассуждения лежат в основе понимания и сравнения воздействия лекарственного средства между различными лекарственными формами и популяциями; они объясняют, почему биодоступность, клиренс и период полувыведения важны для продолжительности и величины воздействия лекарственного средства. Эта статья является концептуальным справочником по этим процессам и параметрам и описывает, как характеризуется диспозиция лекарственного средства, а не как выбирать или корректировать дозы для конкретного человека.

Evidence & guidelines

Эта область основывается на большом объеме первичных фармакокинетических исследований и на регуляторной науке: Биофармацевтическая классификационная система лежит в основе международных руководств по тестированию растворения и биовейверам, а стандартные тексты, такие как Роуленд и Тозер, а также Шаргель и Ю, кодифицируют параметры и модели, используемые на протяжении всей разработки лекарственных средств и в клинической фармакологии.

History

Количественная фармакокинетика появилась в середине двадцатого века из попыток описать концентрации лекарственных средств с помощью компартментных моделей и развивалась по мере того, как концепция клиренса придала диспозиции физиологическую основу в 1970-х годах. Биофармацевтика развивалась параллельно, поскольку наука о лекарственных формах признала, что лекарственная форма, а не только молекула, контролирует абсорбцию; Биофармацевтическая классификационная система 1995 года объединила растворимость, проницаемость и растворение в предсказательную основу, которая изменила как разработку лекарственных средств, так и регуляторную практику.

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

В чем разница между биофармацевтикой и фармакокинетикой?

Биофармацевтика изучает, как состав и физико-химические свойства лекарственного средства влияют на его высвобождение и абсорбцию, тогда как фармакокинетика количественно оценивает временной ход лекарственного средства в организме после его абсорбции — эти две области являются взаимодополняющими частями понимания воздействия лекарственного средства.

Что означают буквы в аббревиатуре ADME?

ADME означает абсорбцию, распределение, метаболизм и экскрецию — четыре процесса, которые совместно определяют, как концентрации лекарственного средства повышаются и понижаются со временем.