Схема определения биологической доступности включает пять последовательных этапов исследований.

Первым этапом в исследованиях при определении БД является введение лекарственного вещества в лекарственной форме,при изготовлении которой использовались различные фармацев­тические факторы. На данном этапе обязательным требованием являетсяравноценность усло­вий введения препарата всей группе испытуемых (одинаковая масса, пол животного, режим питания и содержания).

Второй этаписследований предусматривает последовательный забор проб биологических жид­костей организма в течение строго обусловленного периода вре­мени. На данном этапе исследований большое значение имеют время и частота забора проб. Общепринято проводить забор проб крови для определения концентрации препарата в течение време­ни, равного 5 периодам полусуществования вещества в организме. Пери­од полусуществования лекарственного средства в организме – время, в течение которого концентрация лекарственного вещества в плазме крови умень­шается на 50%.

Начало забора проб и частота зависит от вида лекарственной формы и пути введения. При внутривенном введении взятие проб крови начинают по истечении 5 минут после инъекции и далее, продолжают заборы проб крови через 10-15 минутные интервалы времени. В этом случае БД препарата является наиболее полной практически 100%. При других способах введения препаратов необходимо установление времени достижения пика концентра­ции. Для точного построения кривой фармакокинетики опреде­ление концентрации препарата в крови также должно прово­диться через небольшие промежутки времени.

Необходимо получить, по крайней мере, три значения до дос­тижения пика концентрации и 5-6 точек на нисходящей части фармакокинетической кривой после начала снижения концентрации лекарственного вещества в крови. Как правило, при однократном введении пре­парата достаточно 12-16 анализов крови за время эксперимента.

Метод определения БД по экскреции лекарственного веще­ства с мочой предусматривает выполнение ряда условий:

• выделение хотя бы части препарата в неизменном виде;

• полное и тщательное опорожнение мочевого пузыря при каж­дом заборе проб;

• строго обоснованная частота забора проб, чтобы точно отме­тить время задержки экскреции препарата и пик концентра­ции.

При однократном назначении лекарственного препарата время сбора мочи равняется 7-10 периодам биологического полусущecтвoвaния лекарственного средства в организме, т.к. именно за этот период успевает элиминировать из организма 99,9% введенного лекарственного вещества.

Недостатками метода определения БД на основании данных экскреции препарата с мочой является возможная потеря образца мочи и необходимость принятия испытуемыми большою коли­чества жидкости: 400 мл воды за 1-2 часа до начала эксперимента и по 200 мл воды каждый час в течение всех исследований.

В отдельных случаях для определения БД используютметод многократного назначения препарата. В данном случае необ­ходимо соблюдать следующие условия:

1. Определение БД проводится только после достижения ста­бильной концентрации препарата в крови, что наблюдается после приема 5-10 доз.

2. Обоснованные интервалы назначения препарата с учетом пе­риода его биологического полусуществования во избежание кумуляции.

3. Частота взятия проб для анализа должна обеспечивать четкую границу пиков концентрации.

4. Точное определение минимальной и максимальной во времени концентрации препарата.

Положительными сторонами метода многократного назна­чения препарата являются:

• сравнительно высокое содержание препарата в крови, что об­легчает проведение аналитических операций и повышает точ­ность определения;

• ограниченность числа взятия проб крови.

Вместе с тем, для правильного определения биологической доступности важное значение имеет физиологическое состояние пациента.

В отдельных случаях следует определять БД препарата у лиц с различными патологическими состояниями:

- с почечной недостаточностью, если лекарственные вещества выводятся через ночки;

- с печеночной, если лекарственные вещества подвергаются метаболизму и метаболиты являются фармакологически активными;

- с поражениями и дисфункциями желудочно-кишечного тракта и др.

Третьим этапом определения БД является определение и расчет концентрации препарата в биожидкости. Определение концентрации лекарст­венного вещества в пробе биожидкости осуществляют различ­ными химическими или физико-химическими методами. В расче­тах используют поправочные коэффициенты, т.к. в биожидкостях лекарственное вещество связано в комплексы с другими эндо­генными веществами организма, от которых в процессе анализа стараются избавиться.

На четвертом этапе полученные результаты эксперимента подвер­гают статистической обработке. Составляют таблицы получен­ных данных и строят графики, отображающие кинетику того или иного препарата в организме (Рис.1).

Пятый этап исследований включает анализ полученных показате­лей и обоснование выводов эксперимента.

Степень абсорбции препарата ивремя появления его в биожидкостях и характеризуютсясуммой следующих показате­лей:

1. Площадью под кривой на графике, регистрирующей транспорт лекарственного вещества в организме (AUC).

2. Максимальным пиком концентрации лекарственного вещества в биожидкости Сt.

3. Временем достижения максимальной пиковой концентрации (t).

Один из основных показателей – площадь на графике под кривой, отображающей кинетику диффузии. Площадь под фармакокинетической кривой AUC обозначает общее содержание лекарственного вещества в биожидкости мак­роорганизма за все время исследования, но не отражает скорости его поступления последовательно, не служит выражением биоло­гической или терапевтической эквивалентности.

 

Рис. 1. Гипотетические кривые, отражающие содержание лекарственного вещества в крови после назначения его в равных дозах в виде трех

идентичных пероральных лекарственных форм, различающихся методом изготовления [А.И. Тенцова, 1974 г.],

где МЭК – минимальная эффективная концентрация веществ в крови, МТК– минимальная токсическая концентрация веществ в крови;

CtI – «пик» концентрации веществ после назначения в I лекарствен­ной форме,

С t II – «пик» концентрации вещества после назначения во II лекарст­венной форме,

С t III – «пик» концентрации вещества после назначения в III лекарственной форме,

t I – время достижения «пика» концентрации после назначения в I лекарственной форме,

t II – время достижения «пика» концентрации после назначения пре­парата во II лекарственной форме,

t III – время достижения «пика» концентрации после назначения в III лекарственной форме;

I, II, III – кривые концентрации вещества, назначенного в I, II, III лекар­ственных формах соответственно.

 

На рис. 1 видно, что площади под кривой одного и того же лекарственного вещества, назначенного в виде различных пероральных лекарственных форм (AUC I, AUC II, AUC III) равны, однако при анализе фармакокинетических кривых отчетливо видна неэквивалентность лекарственных форм. Препарат II не обеспечивает минимальной эффективной концентрации, необходимой для лечебного действия. При назначении лекарственного препарата в форме I пре­вышена величина минимальной токсической концентрации и уровень терапевтических концентраций. Время достижения максимальной пиковой концентрации также варьирует в значительной сте­пени.

Наиболее трудным и ответственным при определении био­логической доступности является принятие решения о биологи­ческой эквивалентности лекарственных препаратов. Общепри­знанным считается, что препараты являются биоэквивалентными, если разница в БД не превышает 25%.

Закон Доста

Теоретической основой закона Доста является наличие про­порциональной связи между количеством лекарственного веще­ства, достигшим большого круга кровообращения и интегралом функции, описывающей временную зависимость концентрации лекарственного вещества в крови.

Следствие закона Доста гласит, что в тех случаях, когда полный анализ фармакокинетических параметров провести трудно, степень БД лекарственного средства может быть установлена по величине отношения площадей (AUC) под фармакокинетическими кривыми, полученными при введении лекарственного средства в изучаемой – R и стандартной – S лекар­ственных формах.

В данном случае определение степени БД проводят по следующей формуле

 

БД =

 

БД – степень биологической доступности;

AUCR – площадь под фармакокинетической кривой исследуемой лекарственной формы;

AUCS – площадь под фармакокинетической кривой стандартной лекарственной формы;

дозаR – доза лекарственного средства в исследуемой лекарственной форме;

доза S – доза лекарственного средства в стандартной лекарственной форме.

Первое слагаемое этой суммы может быть найдено плани­метрически, например, методом трапеции, предусматривающим аппроксимацию отдельных участков фармакокинетической кри­вой отрезками прямых. Для расчета площади под фармакокинетической кривой методом трапеции строят в прямоугольной сис­теме координат график зависимости изменения концентрации препарата в биологической жидкости от времени введения лекар­ственного средства. Площадь, образованную осями ординат, абс­цисс и полученной кривой фармакокинетики, разбивает на n-число прямолинейных трапеций, заменив каждую дугу кривой хордой, которая соединяет конечные точки участков прямой ли­нией (рис. 2).

Рис. 2.Разбивка фармакокинетической кривой на трапеции

[А.И. Тенцова, 1974 г.]

 

Расчет проводит по формуле

AUC – площадь под фармакокинетической кривой для времени от 0 до t„ час;

h – расстояние на оси абсцисс между сторонами отдельных тра­пеций;

Y0, Yn, Yn-1,– высота (по оси ординат) соответственно начальной, конечной и предпоследней сторон трапеции;

Y1, Y 2 – высота сторон отдельной трапеции.

 

Ctn – концентрация лекарственного вещества в последней пробе;

Kcl – константа скорости элиминации;

Ка – константа скорости всасывания.

Пример расчета биологической доступности

с использованием закона Доста

Расчет биологической доступности с использованием закона Доста можно проиллюстрировать экспериментально по сравнительной биофармацевтической оценке 10% мази стрептоцида и суппозиториев со стрептоцидом на полиэтиленоксидной основе. Опыт проводили на 2 группах кроликах: одной группе вводили свечи, второй – на освобожденный от шерсти участок кожи размером 5х5 см в нижней части спины наносили мазь из расчета 0,5 г/кг. Мазь втирали шпателем. Забор крови из ушной вены производили через 0,5; 1,0; 2 ча­са после нанесения мази или введения суппозитория. Количественное определение стрептоцида в крови проводили фотоколориметрическим методом после гемолиза и отделения белков. Результаты представлены в таблице 2 и на рис. 3.

Таблица 2