Биодоступность лекарственных веществ при введении

Понятие о биодоступности лекарственных веществ

Главной характеристикой каждого пути введения является биодоступность — доля введенной внутрь дозы вещества, которая поступает в системный кровоток в активной форме.

Некоторые ЛС, несмотря на легкую всасываемость из ЖКТ, появляются в системном кровотоке в небольшом количестве. Это связано с высокой степенью их метаболизма при первом прохождении через печень. Иногда системного кровотока достигает лишь 10–20% от принятой дозы. Этот феномен получил название эффекта первого прохождения через печень или пресистемной элиминации. Если этот же препарат вводят внутривенно, то в системный кровоток попадает 100% (биодоступность препарата 100%) ЛС и его эффект выше.

Для суждения о биодоступности обычно сравнивают площадь под кривой (Area under curve или AUC) при данном пути введения к площади под кривой при внутривенном введении (рис. 1).

Проще она определяется как отношение концентрации вещества в крови после назначения внутрь к концентрации вещества в крови после внутривенного назначения.

Факторы, влияющие на биодоступность :

Доза лекарственного вещества.

Путь введения лекарственного вещества (при внутривенном пути введения биодоступность 100%).

Химическая структура (некоторые препараты разрушаются кислым содержимым желудка, поэтому перорально не назначаются, например, пенициллин, инсулин).

Состояние ЖКТ (ускоренная перистальтика нарушает всасывание, следовательно, биодоступность снижается).

Рис. 1. Площадь под кривой

Механизмы всасывания лекарственных веществ

Всасывание (абсорбция) — это перенос лекарственного вещества из места введения в системный кровоток. Естественно, что при энтеральном способе введения ЛС, высвобождающееся из лекарственной формы, через эпителиальные клетки ЖКТ попадает в кровь, а затем уже распределяется по организму. Однако и при парентеральных путях введения ЛС, чтобы попасть к месту реализации своего фармакологического эффекта, должно, как минимум, пройти через эндотелий сосудов, т. е. при любом способе введения для достижения органа-мишени препарату необходимо проникнуть через разнообразные биологические мембраны эпителиальных и (или) эндотелиальных клеток.

Мембрана представлена бислоем липидов (фосфолипидов), пронизанных белками. Каждый фосфолипид имеет 2 гидрофобных «хвостика», обращенных внутрь, и гидрофильную «головку».

Существует несколько вариантов прохождения лекарственного вещества через биологические мембраны:

Фильтрация через поры.

Пассивная диффузия — основной механизм всасывания лекарств. Перенос лекарственных веществ осуществляется через липидную мембрану по градиенту концентрации (из области большей концентрации в область меньшей концентрации). При этом размер молекул не столь существенен как при фильтрации (рис. 2).

Рис. 2. Пассивная диффузия

Факторы, влияющие на скорость пассивной диффузии :

Поверхность всасывания (основным местом всасывания большей части ЛС является проксимальная часть тонкого кишечника).

Кровоток в месте всасывания (в тонком кишечнике он больше, чем в желудке, поэтому и всасывание больше).

Время контакта ЛС с всасывательной поверхностью (при усиленной перистальтике кишечника всасывание ЛС уменьшается, при ослабленной — увеличивается).

Степень растворимости ЛС в липидах (так как мембрана содержит липиды, то лучше всасываются липофильные (неполярные) вещества).

Степень ионизации ЛС. Если ЛС при значениях рН, свойственных средам организма, находится главным образом в неионизированном виде, оно лучше растворимо в липидах и хорошо проникает через биологические мембраны. Если вещество ионизировано, оно плохо проникает через мембраны, но обладает лучшей водорастворимостью.

Жидкости организма в физиологических условиях имеют рН 7,3–7,4. Иной рН имеют содержимое желудка и кишечника, моча, воспаленные ткани и ткани в состоянии гипоксии. рН среды определяет степень ионизации молекул слабых кислот и слабых оснований (слабых оснований среди ЛС больше, чем слабых кислот) согласно формуле Гендерсона-Хассельбаха.

Для слабых кислот :

;

для слабых оснований :

.

Зная рН среды и рКа вещества (табличные данные) можно определить степень ионизации лекарства, а значит, и степень его всасывания из ЖКТ, реабсорбции или экскреции почками при разных значениях рН мочи.

Рассчитать всасываемость атропина (рКа 9,7) в желудке (рН 2,0). Атропин — это слабое основание.

;

;

.

Отсюда следует, что неионизированных форм атропина в кислой среде желудка значительно меньше, чем ионизированных (на 1 неионизированную форму приходится 10 7,7 ионизированных), а значит, в желудке он всасываться практически не будет.

Определить, будет ли фенобарбитал (рКа 7,4) реабсорбироваться в «кислой» моче (рН 6,4). Фенобарбитал — слабое основание.

;

;

.

Отсюда следует, что неионизированных молекул фенобарбитала в этих условиях в 10 раз меньше, чем ионизированных, следовательно, он будет плохо реабсорбироваться в «кислой» моче и хорошо выводиться.

При передозировке фенобарбитала подкисление мочи является одним из методов борьбы с интоксикацией.

Фильтрация осуществляется через поры, имеющиеся между клетками эпидермиса слизистой оболочки ЖКТ, роговицы, эндотелия капилляров и так далее (большинство капилляров мозга не имеет таких пор (рис. 3)). Эпителиальные клетки разделены очень узкими промежутками, через которые проходят только небольшие водорастворимые молекулы (мочевина, аспирин, некоторые ионы).

Рис. 3. Фильтрация

Активный транспорт — это транспорт ЛС против градиента концентрации. Для этого вида транспорта необходимы энергетические затраты и наличие специфической системы переноса (рис. 4). Механизмы активного транспорта высокоспецифичны, они сформировались в процессе эволюции организма и необходимы для реализации его физиологических потребностей. В силу этого ЛС, проникающие через клеточные мембраны посредством активного транспорта, близки по своей химической структуре к естественным для организма веществам (например, некоторые цитостатики — аналоги пуринов и пиримидинов).

Рис. 4. Активный транспорт

Пиноцитоз. Суть его состоит в том, что переносимое вещество контактирует с определенным участком поверхности мембраны и этот участок прогибается внутрь, края углубления смыкаются, образуется пузырек с транспортируемым веществом. Он отшнуровывается от внешней поверхности мембраны и переносится внутрь клетки (напоминает фагоцитоз микробов макрофагами). Лекарственные вещества, молекулярная масса которых превышает 1000, могут войти в клетку только с помощью пиноцитоза. Таким образом переносятся жирные кислоты, фрагменты белков, витамин В₁₂. Пиноцитоз играет незначительную роль во всасывании лекарств (рис. 5).

Рис. 5. Пиноцитоз

Перечисленные механизмы «работают», как правило, параллельно, но преобладающий вклад вносит обычно один из них. Какой именно — зависит от места введения и физико-химических свойств ЛС. Так, в ротовой полости и желудке, главным образом, реализуются пассивная диффузия, в меньшей степени — фильтрация. Другие механизмы практически не задействованы. В тонком кишечнике нет препятствий к реализации всех вышеуказанных механизмов всасывания. В толстом кишечнике и прямой кишке преобладают процессы пассивной диффузии и фильтрации. Они же являются основными механизмами всасывания ЛС через кожу.

Источник

Что такое биодоступность препаратов

• В клинической фармакологии этот термин является одной из характеристик действия медикаментозного препарата и наглядно поясняет, какой процент действующего вещества может быть усвоен;
• Применяется и к лекарственным средствам, но также и к продукции высокого качества категории БАД – витамины, микро- и макроэлементы, минералы, аминокислоты, смешанные составы и тд.;
• В описании нутриентов и любых БАДов под биодоступностью понимается объем вещества, который при употреблении абсорбирует и оказывает эффект;
• Биодоступность всегда определяется в ходе исследований препарата и является обязательной информацией в описании лекарственного вещества, а для нелекарственных средств – рекомендованной для описания.

ПОДРОБНО

Биодоступность нутриентов и лекарств

Что влияет на усваиваемость

Абсорбция комплексов bioniq – особенности

Биодоступность нутриентов и лекарств

Все вещества, необходимые для сохранения здоровья, можно разделить на две огромные группы:

• Лекарственные – все виды препаратов, что производится фармацевтической промышленностью, применяются для лечения, реабилитации, диагностики, профилактики и других медицинских действий. Для этой группы применяется термин «биодоступность»;
• Нелекарственные – это пищевые добавки, биологически активные вещества, которые используются как активная поддержка медикаментозной терапии или профилактика, регуляция пищевого рациона, программа здорового образа жизни. Это витамины, аминокислоты, минералы, комплексы нутриентов и пр. Эта категория оценивается по абсорбции – эквиваленту фармацевтической биодоступности.

Для фармакологии

Именно в отношении медикаментозных составов биодоступность – это величина, показывающая, сколько % от всего объёма действующего вещества достигает цели и оказывает лекарственное воздействие. Эта характеристика лекарственных средств значима в основном для пероральных препаратов (таблетки, капсулы, сиропы и т.д.). С момента поступления в желудок, где начинается усвоение препарата, и до всасывания через стенки кишечника некоторый объем лекарственного состава может разрушиться при контакте, например, с солями желчных кислот.

Биодоступность лекарственного средства определяется в ходе клинических исследований и указывается в описании к любому фармацевтическому препарату. Эта величина помогает врачу правильно рассчитать эффективную и безопасную дозировку, понять, какой объем вещества в среднем усвоится организмом.

В отличие от пероральных препаратов, инъекции, а особенно составы, поступающие через внутривенное вливание (капельницу), обладают максимальной усваиваемостью, буквально все 100%. Это объясняется тем, что такие лекарственные составы вводятся сразу в кровь и доставляются кровотоком к цели без потерь, минуя желудочно-кишечный тракт. Однако такой метод доставки лекарственного компонента обоснован в терапии заболеваний, когда организм борется с тяжелыми расстройствами, поражениями.

Для нутриентов

В этом случае под биодоступностью тоже понимается свойство препарата проникать в кровь, поступать вместе с ней в ткани, клетки – это и называется абсорбцией. Для средств, не являющихся лекарственными, – витаминов, энзимов, жирных кислот, минералов и др. – применяется именно эта характеристика, больше для сепарации пищевых добавок от лекарственных средств. По своей сути адсорбция также является биодоступностью.

Чтобы не растеряться с терминологией – так выглядит разница между адсорбцией (оседание и впитывание только поверхностью) и абсорбцией (проникновение вещества внутрь). Так к наружным препаратам применяется термин «адсорбция», а для всех нутриентов, которые принимаются перорально – абсорбция.

Что влияет на усваиваемость нутриентов

С биодоступностью не всегда стоит связывать только лишь качество нутриентов. Препятствием может стать нарушенный метаболизм белков, поскольку ни одна реакция в нашем организме не протекает без ферментов (белковые соединения). Они приоритетно важны для ускорения биохимических реакций, помощи в доставке соединений между молекулами. Любым препаратам, введенным в организм внесосудистым путём, приходится буквально «прорываться» через множество барьеров и даже иногда сталкиваться с опасностью преждевременного распада. В отношении составов, не являющихся лекарственными, учитывается несколько решающих факторов.

• Состояние желудочно-кишечного тракта

У пациентов, страдающих от заболеваний кишечника, печени, почек, временных или хронических, довольно часто обнаруживается дефицит витаминов обеих групп. Это накапливаемые жирорастворимые, которые всегда растворяются медленнее, и водорастворимые – всасываются быстрее, не накапливаются в организме.

• Взаимодействие компонентов и влияние других веществ

В этом случае существенную роль играют три типа реакций: фармацевтическая, фармакокинетическая и фармакодинамическая, то есть особенности изготовления, неправильное хранение и переработка нутриентов. Например, некорректно рассчитанные сочетания доз в мультикомплексах могут привести к конфликту между элементами. Конкурируют, например, кальций и железо, а витамин В12 может усилить действие витамина В1, что спровоцирует аллергическую реакцию. Однако при взвешенном сочетании объемов эти же элементы оказывают определенно конструктивное действие в организме.

Некоторые фармацевтические препараты также могут угнетать активность нутриентов: антибиотики снижают абсорбцию витаминов В1, В5 и К, гормоны и стероиды «мешают» кальцию, витамину В6, а популярное лекарственное средство Аспирин буквально вымывает из организма витамина С, В9 (фолиевая кислота) и цинк.

• Форма изготовления и дозировка препарата

Для пероральных нутриентов форма изготовления очень важна, от того, насколько верно выбран метод производства, зависит качество мультикомплекса. Гранулирование, микрокапсульные технологии, применение вспомогательных веществ, специальные виды прессования – всё это прямо влияет на то, в каком объёме, с какой скоростью компоненты будут высвобождаться в организме. С помощью формы лекарственного средства и пищевой добавки можно влиять на время распада компонентов.

Почему это важно?

Питательным веществам, растворяющимся уже в желудке, почти невозможно сохранить биологическую активность до момента попадания нутриентов через протоки в тонкий и только потом в толстый кишечник. Особенно форма препаратов важна для водорастворимых витаминов, поскольку их окончательная усваиваемость происходит именно в стенках толстого кишечника. Вероятность того, что компоненты «доживут» до цели не так уж высока.

Всё это определяет скорость и полноту всасывания нутриентов, влияет на динамику их абсорбции, время поддержания полезной концентрации в крови – то есть является биодоступностью состава.

Биодоступность комплексов bioniq – особенности

Подытожим. Чтобы комплекс нутриентов был действительно полезен и отвечал потребностям в каждом индивидуальном случае, необходимо придерживаться основных требований к препаратам:

• Корректное сочетание элементов в одном комплексе нутриентов;
• Форма изготовления, позволяющая сохранить максимальную эффективность;
• Биологическая индивидуальность.

Биодоступность нутриентов bioniq LIFE и bioniq BALANCE отличается в первую очередь персонализированностью формул – состав каждого комплекса «собирается» на основе данных в анализах крови. Сочетание, объем питательных элементов рассчитывается на индивидуальных данных каждого. Именно анализы крови позволяют узнать о текущем состоянии здоровья, наличии/нехватке различных элементов, рассчитать потребность в нутриентах и их сочетаемость в каждой персональной формуле. Так исключается метаболическая несовместимость, конфликты с имеющейся концентрацией витаминов и питательных соединений.

8 лет исследований, которые проводились силами специалистов bioniq, позволили прийти к решению с реализацией управляемой абсорбции компонентов в кишечнике, с их контролируемым распределением и высвобождением в течение длительного периода. Это означает, что формула принимаемых нутриентов bioniq работает на протяжении многих часов, постоянно обеспечивая организм питательными веществами по степени потребности.

Для препаратов группы нутриентов, имеющих природное происхождение, абсорбция строится на обращении к активному транспортному механизму. Это перенос молекул вещества через мембрану клетки, при использовании энергии метаболических процессов.

Механизм активного транспорта – система, позволяющая нутриентам всасываться и усваиваться быстрее, и не работает на лекарственных составах. Но именно в случае с питательными веществами скорость важна только в момент их доставки до места всасывания, то есть в кишечник. Для этого была выбрана форма гранул с прессованием: это позволяет добиться перехода частей препарата без значимых потерь. Перехода из желудка, где степень кислотности довольно большая, непосредственно в кишечник, чтобы там начать высвобождение питательных соединений.

Элементы формулы абсорбируются намного дольше, в течение 12 часов, такая эффективность была достигнута также гранулированием препаратов. Можно уверенно сказать, что активные вещества в составе любого из препаратов bioniq работают так, если бы это были натуральные фрукты, овощи. Биодоступность природной пищи в этом случае идентична комплексу нутриентов: фактически, весь состав формулы усваивается с той же эффективностью, что и растительная пища.

Подписка на рассылку

Мы будем вам отправлять дайджест один раз в неделю на почту

Источник