2.2. Биологическая доступность

Способность лекарственного вещества оказывать лечебное воздействие является лишь его потенциаль­ным свойством, которое может значительно изменять­ся в зависимости от применения его в виде той или иной лекарственной формы. При использовании раз­личного исходного сырья, вспомогательных веществ, технологических операций, оборудования могут быть получены препараты, отвечающие требованиям фар­макопеи или нормативно-технической документации (НТД), содержащие одинаковое количество действую­щего вещества, но при этом имеющие разную скорость высвобождения лекарственного вещества из лекарст­венной формы и разную скорость и полноту всасыва­ния. Если не учитывать перечисленных факторов, то это может привести к тому, что на различных заводах и производственных сериях будут получены неэкви­валентные препараты. При назначении разных доз в организм больного будет поступать разное количе-

24

ство лекарственного вещества, т е. препараты окажут­ся терапевтически неадекватными.

Выявление терапевтической неадекватности препа­ратов обусловило изменение взглядов как на процесс изготовления, так и на оценку качества лекарствен­ных препаратов. Стало очевидным, что нельзя только на основании показателей, принятых в НТД, включая количественное содержание действующего вещества, получить полную информацию о возможном изменении его активности в лекарственной форме. Для этого не­обходимо знать, как ведет себя лекарственное веще­ство в условиях организма, т. е. знать его биологиче­скую доступность.

Биологическая доступность (БД) определяется до­лей всосавшегося в кровь лекарственного вещества от общего содержания его в соответствующей лекар ственной форме, скоростью его появления в кровенос­ном русле, продолжительностью нахождения его опре­деленной концентрации в организме Исследование биологической доступности дает ответы на вопросы какая часть дозы лекарственного вещества всосалась, как быстро происходило всасывание; как долго и в ка­кой концентрации лекарственное вещество находи­лось в организме.

В 1974 г. понятие биологической доступности было признано XVII ассамблеей Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ)

Существенной трудностью исследования БД явля­ется отсутствие надежных методов, которые позволя­ли бы на основании опытов in vitro или на животных определить БД препарата для человека. Исследования in vitro и на животных дают полезную информацию о БД лекарственных препаратов, по они имеют цен­ность лишь в том случае, если подтверждена корреля­ция результатов опытов с данными, полученными на людях. Поэтому отдается предпочтение исследованию БД на людях (добровольцы или больные в условиях клиники).

Существуют два основных метода определения БД. Первый метод — фармакокинетический — основан- на измерении изменения концентрации лекарственного ве­щества в плазме крови во времени или путем опре­деления общего количества лекарственного вещества или его метаболитов, выделившихся с мочой после введения одной или повторных доз.

25

Второй метод — фармакодинамический — основан на измерении фармакодинамических или биохимиче­ских реакций на лекарственное вещество или его ак­тивные метаболиты. Второй метод является более сложным, поэтому определение БД чаще проводится с помощью фармакокинетического метода.

Степень БД определяют в сравнении со стандарт­ной лекарственной формой, которая хорошо всасы­вается. При этом используют одинаковые дозы стан­дартной и исследуемой лекарственной формы. БД вы­ражается в процентах и может быть представлена в виде следующего уравнения:

БД = -|- 100,

где БД — количество всосавшегося лекарственного ве­щества после назначения: А — стандартной лекарст­венной формы, В — исследуемой формы.

Различают абсолютную и относительную БД. В ка­честве стандартной лекарственной формы при опре­делении абсолютной БД применяют раствор для внут­ривенного введения, что дает наиболее четкие резуль­таты, так как вся доза поступает в большой круг кро­вообращения.

На практике чаще приходится определять относи­тельную БД, когда стандартом является хорошо вса­сывающаяся пероральная лекарственная форма (на­пример, раствор). При фармакокинетическом методе определения БД производят последовательный забор проб биожидкостей (чаще всего кровь или мочу) в те­чение строго определенного времени и с помощью наи­более точных и чувствительных аналитических методов определяют в них концентрацию лекарственного ве­щества. На основании полученных данных (содержа­ние веществ или их метаболитов) строят графики, отражающие кинетику того или иного лекарственного вещества во врсени, и с помощью фармакокинети-ческих методов рассчитывают БД.

ВОЗ выделила группы лекарственных веществ, тре­бующих изучения БД. Они имеют крутую кривую за­висимости между дозой и реакцией вследствие плохой растворимости, своего пролонгированного действия или из-за того, что покрыты оболочкой. К их числу в первую очередь относятся стероидные гормоны, сер­дечные гликозиды, препараты гипогликемического дей-

26

ствия, противосудорожные, кумариновые антикоагу­лянты, некоторые антибиотики, химиотерапевтические препараты.

Сравнительная сложность определения БД на лю­дях, требующая в ряде случаев решения этических вопросов, побудила исследователей искать другие пути.

Исследования in vivo невозможны для массовой оценки качества препаратов в производственных ус­ловиях. Необходимы более простые, но точные методы in vitro, при которых используют способность лекар­ственных веществ растворяться и высвобождаться из лекарственной формы. При разработке этого теста (он получил название «теста растворения») исследо­ватели исходили из предположения, что всасывание большинства лекарственных веществ в желудочно-кишечном тракте происходит посредством диффузии ингредиентов через липофильные мембраны и с неко­торым приближением может быть выражено извест­ным уравнением Фика.

ds/dt= K{c_t-c₂),

где dc/dt — скорость диффузии, см/мин; К — констан та диффузии; С\ — концентрация с внешней стороны мембраны, мг/мл; с₂ — концентрация с внутренней стороны мембраны, мг/мл.

Скорость диффузии лекарственного вещества про­порциональна его концентрации в месте всасывания

В практике имеет место весьма частая, хотя и не обязательная, корреляция между скоростью раство­рения (высвобождения в растворяющую среду лекар­ственного вещества) и степенью его БД. Таким об­разом, растворение в первом приближении характери­зует БД препарата. Доступность, определяемую в опы­тах in vitro, ряд исследователей называют в отличие от биологической фармацевтической.

Впервые «тест растворения» введен в XVIII изда ние фармакопеи США — в 1970 г на 7 препаратов и в национальный формуляр — на 5 препаратов С это­го времени в США работы по изучению скорости раст­ворения интенсивно развивались, и уже в фармакопеях США последующих лет число препаратов, подверга­емых «тесту растворения», значительно возросло: в 1975 г. их было 20, 1981 г.— 71, 1983 г —203, а в

27

XXI издании (1985 г.) — 700. Этот тест введен в 1980 г в Британскую, в 1982 г. — Японскую, в 1978 г. — Европейскую фармакопею, в 1977 г. — Ком­пендиум медикаменторум стран СЭВ. В 1985 г. в на­шей стране утверждена временная фармакопейная статья («ВФС) «Растворение», она включена в общую статью «Таблетки» ГФ XI. Под растворением подра­зумевают количество действующего вещества, которое в стандартных условиях за определенное время долж­но перейти в раствор из твердой дозированной лекар­ственной формы.

Существует несколько методов определения ско­рости растворения, которые классифицируют исходя из объема среды, ее подвижности, значения рН и дру­гих физических показателей. Чаще всего их класси­фицируют по методам с естественной и принудитель­ной конвекцией растворяющей среды.

Многими фармакопеями мира, в том числе и нашей страны, принят для этой цели прибор типа «вращаю­щаяся корзинка», описание которого дано в главе «Таблетки». В настоящее время внедряются приборы, автоматизирующие процессы определения скорости растворения, а также позволяющие проводить иссле­дования препаратов в условиях, близких к условиям желудочно-кишечного тракта. Так, в приборе «Резо-мат -1» (ФРГ) высвобождение лекарственных веществ из лекарственной формы в раствор происходит в вод­ной фазе (при изменении значения рН от 1,2 до 7,8), которая находится в гидростатическом равновесии с липидным растворителем — хлороформом. Водная фа­за имитирует среду желудочно-кишечного тракта, ли-пидный растворитель — всасывание через липидные мембраны. Определение содержания лекарственного вещества в той и другой фазе характеризует процес­сы его высвобождения и всасывания.

Фирма «Сарториус» (ФРГ) выпускает установку, включающую две модели, которые позволяют изучать скорости растворения и всасывания твердых лекар­ственных форм. При определении растворения модели­руют условия функционирования желудочно-кишечно­го тракта. Для этого искусственный желудочный сок (рН 1,2), находящийся в камере растворения, через 30 мин превращают в искусственный кишечный сок (рН 6,5). Во время испытания камера вращается во­круг горизонтальной оси, имитируя перистальтические

28

движения желудка и кишечника. Через заданные про­межутки времени определенный объем содержимого автоматически проталкивается в коллектор для сбора фракций.

Модель всасывания состоит из диффузионной ка­меры с двумя отсеками, разделенными липидным барь­ером, представляющим мембранный фильтр. Имеют­ся два типа фильтров: для изучения всасывания из желудка и из кишечника. В один из отсеков помеща ется искусственный желудочный или кишечный сок, в другой — искусственная плазма. В ходе диффузии лекарственного вещества в искусственную плазму опре­деляют константу скорости диффузии, которая пропор­циональна константе скорости всасывания. Константу скорости диффузии лекарственного вещества через мембрану можно рассчитать по уравнению.

Vd =

dt

где Vd — скорость диффузии из искусственного желу­дочного или кишечного сока в искусственную плазму (обратная диффузия равна 0), см/мин; / — время, мин; М\ — количество растворенного вещества в же­лудочном или кишечном соке, мг/мл; Мг — количе­ство вещества в плазме, мг/мл; V — объем желудоч­ного или кишечного сока, мл; F — площадь мембра­ны, см²; Kd — константа скорости диффузии (мем­брана определенной толщины), см/мин.

Константа скорости диффузии может быть подсчи­тана как через уменьшение концентрации лекарствен­ного вещества в желудочном или кишечном соке, так и через изменение его концентрации в искусственной плазме.

Следует подчеркнуть, что любой метод и прибор ценны тогда, когда они дают результаты, коррелирую­щие с опытами in vivo. Исследования БД позволяют создавать терапевтически адекватные препараты, объ­ективно оценивать влияние фармацевтических факто­ров на их биологическую активность, предвидеть ки­нетику в организме и в конечном счете повысить те­рапевтическую эффективность.

Таким образом, в комплексе фармацевтических дисциплин биофармация занимает особое место бла­годаря не только новизне идей, но и главным обра­зом в связи со значением (для теории и практики со-

29

временной фармации и медицины) фактов, получен­ных в ходе биофармацевтического эксперимента. Но­вая биофармацевтическая концепция заполнила глу­бокий вакуум между клинической медициной и фар­мацией. За недолгий период своего существования биофармация обогатилась множеством открытий и за­няла прочное место в системе современного лекарство­ведения.

Контрольные вопросы

1. Дайте определение биофармации, охарактеризуйте основные на­ правления биофармацевтнческих исследований и укажите их значение для теории и практики фармации и медицины.

2. Назовите предпосылки возникновения биофармацевтнческого направления в фармации

3. Назовите фармацевтические факторы, оказывающие влияние на терапевтическую эффективность препаратов. Приведите примеры.

4. Какие фармацевтические факторы и почему представляют инте­ рес для врача?

5. Каковы причины возникновения терапевтической неадекватнос­ ти лекарственных препаратов?

6. Что такое биологическая доступность лекарственных препаратов и каковы методы ее определения?

7 В чем состоит трудность определения биологической доступности препаратов и каковы пути решения этой проблемы?

8. Дайте анализ методов и приборов определения фармацевтиче­ской доступности лекарственных препаратов.