Что такое терапевтический диапазон лекарственного средства

• при значительной межиндивидуальный вариации фармакокинетических параметров препарата, приводящей к существенным различиям в конкретных значениях стационарных концен граций в крови пациента (особенно важно внимательно относиться к фармакотерапии у детей, у которых имеются существенные различия в массе тела и скорости метаболизма: нельзя не учитывать и половые различия);
• при нелинейной кинетике препарата нет прямой зависимости междудозой препарата и концентрацией препарата в крови в пределах терапевтического уровня (например, в случае применения фенитоина);
• при очень узком терапевтическом коридоре (опасность получения нежелательных побочных и токсических проявлений);
• при специфическом контингенте пациентов (беременные и кормящие женщины, лица пожилого возраста, грудные дети и т.д.), у которых фармакокинетические параметры, а значит, и границы безопасного терапевтического коридора, значительно отличаются от обычных известных средних значений;
• при нарушениях функции почек, печени или ЖКТ, влияющих на фармакокинетические параметры;
• при политерапии, когда нельзя исключить взаимовлияния нескольких препаратов и трудно смоделировать процессы, приводящие к нормализации фармакокинетических параметров;
• при сомнении в регулярности приема препарата пациентом.

Существует довольно мною различных способов оптимизации фармакотерапии с помощью различного рода номограмм, различных графических методов и применением более современных методов, основанных на использовании современных фармакокинетических компьютерных программ, которым и следует, на наш взгляд, отдавать предпочтение в особо сложных случаях. Важно применение таких программ в случаях нелинейной кинетики препаратапри наличии минимального количества значений концентраций, когда еще не достигнуто стационарное распределение препарата в организме человека.Анализ лекарственных препаратов в биологических пробахОсновой для получения различных фармакокинетических параметров является определение концентраций лекарственного вещества в различных биологических жидкостях (кровь, моча, спинномозговая жидкость, амниотическая жидкость и др.) в определенные моменты времени после приема препарата. Выбор объекта исследования зависит от многих факторов. В первую очередь, он определяется доступностью исследуемого материала. Как правило, наиболее удобными объектами исследования являются кровь и моча. Исследования уровня концентраций лекарств в крови — наиболее распространенный фармакокинетическии подход для оптимизации фармакотерапии еще и потому, что фармакокинетические параметры, полученные в этом случае, можно коррелировать с данными биохимического анализа крови пациента. Существует большое число самых различных методов определения концентраций лекарств в биологических жидкостях: xроматографические, микробиологические, спектрофотометрические, полярографические, иммунологические (радиоиммунные, иммуноэнзимные), радиоизотопные и другге методы, основанные на различных физико-химических свойствах исследуемых материалов. Все вышеназванные методы достаточно хорошо описаны в мировой литературе и довольно широко применяются при проведении ТЛМ. Безусловно, каждый метод определения концентрации обладает определенными достоинствами и недостатками. Требования, предъявляемыми к методу в нескольких словах, следующие: чувствительность определения, экспрессность анализа, точность анализа, возможность работы с малым объемом биоматериала, стоимость анализа. Иммунологические методы, к безусловным достоинствам которых можно отнести относительную простоту и экспрессность проведения непосредственных измерений, занимают по праву одно из ведущих мест. Однако необходимо знать, что применение подобных методов сопряжено с определенными трудностями: необходимы специальная аппаратура и наборы, существующие далеко не для всех лекарственных средств, для которых ТЛМ остро необходим. Кроме этого, стоимость наборов достаточно высока и определение, даже разовое, обходится достаточно дорого. Далее, как правило, все наборы выпускаются различными зарубежными фирмами и, раз познав всю простоту и легкость решения проблемы, вы становитесь «заложником» фирмы-производителя. Применение микробиологических методов в нашей стране, как правило, ограничивается исследованием достаточно широкого диапазона антибиотических средств. Но, следует учитывать, что ни о какой экспрессности, чувствительности и точности при использовании данного метода речь идти не может. Применение таких методов, как полярографические, различные фотометрические методы при проведении ТЛМ нецелесообразно из-за высокой специфичности данных методов, недостаточно высокой чувствительности определения, связанной с целым рядом факторов и достаточно малой универсальностью применения. Гораздо более перспективно в существующих условиях использовать различные хроматографические методы анализа лекарств. Преимущества данных методов налицо — высокая чувствительность и точность определения, огромная универсальность применения (с помощью хроматографических методов возможно исследование более 95% всехлекарственных средств, используемых в современной фармакотерапии), достаточно большая экспрессность, возможность быстрого переключения с определения одного препарата на другой (при условии наличия метода определения), относительно невысокая стоимость анализа (заключающаяся в малых количествах используемых реактивов и прочих затратах). Конечно, при применении хроматографических методов необходимо иметь аппаратуру, которая имеет достаточно высокую стоимость и высококвалифицированных специалистов анализа. Однако при проведении массовых анализов эти затраты, как правило, довольно быстро окупаются. Когда-то выдающийся французский ученый XIX века Клод Бернар сказал: «Создание хорошего метода приносит иногда науке больше пользы, чем высокие теоретические соображения». Яркой иллюстрацией этой мысли является появление хроматографии. Рассмотрим основные принципы проведения хроматографического анализа. В 1903 г. русский ученый М.С. Цвет, изучая хлорофилл, должен был найти доказательства выдвинутого им предположения о сложности состава хлорофилла, который до этого считался индивидуальным веществом. В 1906 г. на собрании Московского общества естествоиспытателей М.С. Цвет сделал доклад о своей работе, в результате которой были выделены составляющие хлорофилл-компоненты. Одновременно М.С. Цвет изложил разработанный им новый метод разделения сложных веществ. Со времени открытия метода хроматографического анализа принципы, заложенные в основу этого метода разделения сложных смесей химических веществ, по сути не изменился. В основе его лежит принцип различия в сорбционной способности каждого химического вещества на том или ином сорбенте (веществе с большой адсорбционной емкостью). Продвигаемая носителем (элюентом) вдоль сорбента смесь веществ из-за разной величины адсорбционных свойств в одних и тех же условиях подвергается разделению (подобно разделению по температурам кипения, которое происходя при перегонке). При этом слой сорбента может находиться в виде тонкого слоя на пластинке, а продвигать смесь веществ может растворитель (или смесь растворителей) за счет капиллярных сил. В этом случае данный метод разделения будет называться тонкослойной хроматографией (ТСХ), сорбент может быть упакован в достаточно тонкую стеклянную или металлическую трубку, а анализируемая смесь продвигается вдоль колонки либо газом (газноситель) и тогда метод называется «газовая хроматография» (ГХ), либо потоком ра створителя (смесью растворителей), подаваемого в колонку под давлением (иногда довольно значительным) с помощью насоса — в этом случае мы имеем дело с жидкостной хроматографией (ВЭЖХ). Проведя хроматографическое разделение, необходимо обработать полученные данные, определить, что мы получили в результате анализа и в каком количестве, т.е. провести качественный и количественный анализы. Такие анализы проводятся обычно с помощью приборов, называемых детекторами, а запись полученного сигна ла осуществляется с помощью электронных интеграторов, самописцев или современных компьютерных программ в виде аналоговой формы электронного сигнала детектора. В результате мы получаем хроматограмму — картину разделения, где каждому разделенному веществу соответствует индивидуальный пик. Для проведения количественного определения полученные пики обсчитываются, калибруются и с помощью различных электронных устройств оператор получает полную количественную картину состава исследованного образца. Таким примерно образом проводится обычный хроматографический анализ многокомпонентных смесей. Для успешного решения задач количественного анализа хроматографическими методами необходимо проводить достаточно сложные процедуры подготовки проб для анализа. Вопросы подготовки проб, выбора метода анализа, разработки метода, количественной обработки полученных данных требуют серьезного отношения и использования профессионально подготовленных специалистов. Собственно весь процесс проведения любых фармакокинетических исследований предполагает использование специалистов самого различного уровня -врачей, биохимиков, химиков-аналитиков, математиков. От тщательности проведения каждого отдельного этапа зависит результат всей работы. Большинство фармакокинетических методов исследования базируется на изучении уровня концентрации того или иного препарата в крови пациента. При возникновении той или иной фармакокинетической задачи перед исследователем возникает вопрос: каким методом предстоит воспользоваться — ГЖХ, ТСХ, ВЭЖХ, ГХ-МС, иммунным, радиологическим, полярографическим или каким-либо другим. Большое внимание следует уделять вопросам подготовки и обработки биологических проб для анализа. От того, какой биологический объект будет изучаться, зависит как выбор метода анализа, так и способ его проведения. Оттого, каким методом предстоит воспользоваться, зависит многое, например способ подготовки проб для анализа. В основном процесс подготовки проб для анализа сводится к следующим процедурам: 1. Получение сыворотки крови. 2. Извлечение препарата в удобной для анализа форме (одно- или многократная экстракция препарата химическими растворителями или процесс осаждения белков тем или иным реагентом. В последнем случае необходимо помнить, что при осаждении белков сыворотки крови происходит разбавление образца, что влияет на чувствительность метода анализа). 3. Сохранение образца в виде сывороточных экстрактов, сыворотки крови, упаренных образцов в сухом виде и т.д. для последующего хроматографического анализа. Следует помнить, что при проведении фармакокинетических исследований некоторые препараты довольно быстро подвергаются биотрансформации (окислению, гидролизу и т.п.). Исходя из этого, каждый исследователь определяет минимальные и максимальные сроки проведения анализа. В процессе разработки метода следует также рассмотреть и исключить (или по возможности стандартизироиать> все возможные варианты потерь вещества при проведении основных и вспомогательных операций, чтобы избежать ошибок в анализе. Как же осуществляется выбор метода анализа лекарственного препарата? Очень часто этот выбор зависит от наличия той или иной аппаратуры в распоряжении исследователя. Требования, предъявляемые к выбранному методу анализа, можно сформулировать следующим образом. Методанализадолжен бытьдостаточно чувствительным для получения надежных результатов, воспроизводимым, дешевым и достаточно экспрессным. Процесс подготовки проб для анализа недолжен занимать много времени и должен быть достаточно простым и воспроизводимым. Выбранный методдолжен обладать большой производительностью. Примерно такие же процедуры необходимы при проведении газохроматографического анализа, с той лишь разницей, что при данном анализе практически исключена возможность анализа водосодержащих проб. Кроме того, при проведении подобного анализа возникает необходимость применения высокочистых сжатых газов (азот, гелий, водород и воздух), что соответственно удорожает весь анализ. Итак, мы знаем пути получения точных данных по уровню концентрации лекарственного препарата в той или иной биологической среде. Эти данные необходимо использовать при проведении фармакокинетических исследований в клинических условиях. Крайне важной областью применения этих данных и является терапевтический лекарственный мониторинг.Основные понятия фармакокинетикиИнтенсивность эффекта применяемого препарата находится в прямой зависимости с его концентрацией в месте действия. К сожалению, далеко не всегда возможно определение концентрации препарата в месте действия. Однако если принять предположение, что концентрация препарата в месте действия находится в зависимости от его уровня в каком-либо другом объекте, задача расчета достижения оптимальной концентрации препарата в месте действия представляется вполне достижимой. Описать все детали процесса распределения препарата в организме, во всех органах и тканях практически невозможно, или, по кранней мере, очень сложно. Однако это не всегда является необходимым. Во многих случаях бывает достаточно чисто формально представить организм в виде одной или более камер (компартментов), определить связи между этими камерами и составить материальный баланс. При этом появляется возможность составить достаточно упрощенные математические модели кинетики изучаемого препарата, в состав которых входит лишь ограниченное число измеряемых параметров. Такой упрощенный подход к математическому моделированию позволяет составлять довольно точные математические прогнозы получения желаемого уровня концентрации препарата в месте действия, основываясь на использовании хорошо разработанного математического аппарата и теории оптимизации. Такое моделирование называется камерным, или компартментным. При этом камера — это та часть организма, в которой препарат распределен равномерно. Для целей фармакокинетического анализа выбирается такое минимальное число камер, которое в данном случае необходимо для составления модели по имеющимся ограниченным опытным данным. Минимальным количеством камер, как это можно предположить, является единица. Математическая модель при этом будет однокамерной. При однокамерной модели предполагается некая фармакокинетическая однородность всех тканей, в которые проник препарат. Иными словами, предполагается, что сразу после введения препарата его концентрация в этой единственной камере становится равновесной и убывает по моноэкспоненциальному закону без видимой фазы распределения. В соответствии с законамилинейной кинетики скорость изменения количества препарата в этой единственной камере пропорциональна его количеству в камере. Для того чтобы перейти от количества препарата в камере к его концентрации, вводят коэффициент пропорциональности, который называют кажущийся объем распределения препарата (не эквивалентен физиологическому объему тканей камеры). Объем распределения препарата (Vd) является одним из наиболее важных фармакокинетических параметров и обычно рассчитывается на массу тела (л/кг). Величина объема распределения в рамках однокамерной модели при внутривенном введении равна такому условному объему жидкости, в котором нужно растворить всю попавшую в организм дозу препарата, чтобы получилась концентрация, равная начальной концентрации в крови (Сo). При различных способах введения препарата структура однокамерной модели может быть представлена двумя различными вариантами. Внутривенное введение или постоянная инфузия (рис. А) или постепенное введение препарата в камеру (рис. Б) из некоторого депо (при этом учитывается процесс абсорбции при внесосудистом введении). При поступлении препарата в системный кровоток из депо его концентрация постепенно возрастает, достигая максимального значения Сmax в момент времени Тmax и затем начинает убывать. Если считается, что процесс абсорбции имеет линейный характер (скорость процесса прямо пропорциональна количеству или концентрации препарата в системе), то скорость этого процесса характеризуется константой скоростью абсорбции k(abs) измеряемой в л/ч. В случае линейного процесса эту константу можно выразить через период полувсасывания Т1/2(abs) — время, за которое всасывается половина введенной дозы препарата: k(abs) = ln2 / Т1/2(abs) При внесосудистом введении лекарства не все количество препарата попадает в системный кровоток, поэтому в фармакокинетике пользуются термином биодоступность — F. Биодоступность характеризует ту часть введенной дозы препарата, которая достигает системного кровотока. Определяется биодоступность при сравнении площадей под кривой «концентрация — время» — AUC для исследуемого препарата и препарата сравнения: F = AUC(test) / AUC(standart) Биодоступность бывает относительная и абсолютная. Когда в качестве стандарта используют данные о внутривенном введении этого же препарата, а в качестве тестового препарата — данные о внесосудистом введении, то речь идет об абсолютной биодоступности. Если же используются данные о внесосудистом введении различных лекарственных форм одного и того же препарата, например изготовленных разными фирмами, то речь идет об оценке относительной биодоступности. При этом в качестве стандарта выбирается хорошо известный лекарственный препарат. В рамках однокамерной модели при внутривенном введении площадь под кривой «концентрация — время» выражается следующим образом: AUC = Co / K(el) Площадь под фармакокинетической кривой пропорциональна дозе препарата, попавшей в организм, обратно пропорциональна общему клиренсу препарата и связана с величиной объема распределения выражением: Vd = D / (K(el) * AUC) где D — однократная доза препарата, введенная внутривенно. Очень важно отметить, что параллельно с процессом абсорбции происходит процесс выведения препарата — элиминация. Элиминация препарата, как правило, складывается из двух процессов — биотрансформации (или метаболизма) и экскреции препарата. Метаболическое превращение препарата происходит главным образом в печени (за счет работы ферментов, которые гидролизуют, окисляют, восстанавливают, алкилируют, ацетилируют и т.п. лекарство). Часто продукт метаболической деятельности организма обладает большей активностью, чем введенное лекарство (новокаинамид, эналаприлат и др.). При линейном характере процесса выведения в рамках однокамерной модели элиминация препарата описывается моноэкспоненциальной зависимостью и характеризуется константой скоростью элиминации K(el) (л/ч). Этот параметр в общем виде представляет собой сумму скоростей выведения почечным и непочечным путями. Для однократного внутривенного введения дозы препарата D уменьшение концентрации препарата в единственной камере происходя в соответствии с уравнением: C(t) = (D / Vd) — exp(-K(el) * t) Для такой модели может использоваться и другой показатель, характеризующий процесс выведения препарата — период полуэлиминации, всем хорошо известный параматр Т1/2, который связан с константой скорости элиминации выражением: Т1/2 = 0,693 / K(el) Количественную оценку элиминируемого препарата дает клиренс (Сl) — объем крови, очищаемый от препарата в единицу времени (мл/ч или л/ч). Для препаратов, которые быстро распределяются и чье поведение может быть описано в рамках линейной модели, клиренс определяется выражением: Сl = Vd * K(el) При линейном характере процессов абсорбции и элиминации изменение концентрации препарата во времени после однократного внесосудистого приема описывается уравнением: C(t) = (K(abs) * F * D) / [Vd * (K(abs) — K(el))] — [exp(-K(el) * t) — exp(-K(abs) * t)] Таким образом, при определенных значениях биодоступности препарата (F) и получаемой пациентом дозы (D) форма фармакокинетической кривой определяется соотношением основных параметров кинетики — Vd, K(abs) и K(el) Если препарат вводится в постоянной дозе через фиксированные интервалы времени, меньшие, чем время элиминации препарата, то его концентрация в крови возрастает ступенчатым образом, а затем наступает период, когда в каждом интервале между приемом очередных доз препарата количество всасывающегося препарата равно количеству элиминируемого. Это состояние называется стационарным или Steady stale, а концентрация, достигнутая при этом, называется стационарной и обозначается Сss. При одной и той же скорости абсорбции чем длиннее период полуэлиминации или полувыведения препарата по отношению к интервалу дозирования, тем медленнее достигается стационарный уровень. Иными словами, чем больше T1/2 выведения препарата, тем больше времени потребуется для достижения стационарного уровня концентрации. На практике принято считать, что состояние равновесия достигается по прошествии 4-5 периодов полувыведения препарата. Для выбора оптимального интервала дозирования препарата очень важна информация о ширине терапевтического коридора (или о максимально допустимой амплитуде колебаний концентрации препарата в крови) и о временах полувыведения. Целью врача является удерживать концентрацию препарата в рамках этого коридора, подбирая оптимальные интервалы дозирования (т). Изменение концентрации препарата во времени при многократном введении одинаковых доз (D) через равные промежутки времени (т) в стационарном режиме описывается уравнением: Сss(t) = (K(abs) * F * D) / [Vd * (K(abs) — K(el))] * [exp(-K(el)t) / 1 — exp(K(el)т) — exp(-K(abs)t) / 1 — exp(K(abs)т)] В том случае, если определенную концентрацию в крови необходимо создать немедленно и затем поддерживать ее на этом уровне, дается нагрузочная доза препарата, а затем — поддерживающие. В тех случаях, когда с помощью простейших однокамерных моделей на основе экспериментально полученных данных не удается приемлемо описать процессы, применяются двухкамерные (и более) модели. При этом считается, что в первой камере происходит быстрое распределение препарата и затем более медленный обмен с другой (или другими) периферической камерой. В таких случаях так же, как и при однокамерных моделях, строятся дифференциальные уравнения материального баланса. Эти многокамерные модели с помощью таких уравнений могут описывать различные варианты введения препарата. Например, двухкамерная модель может быть схематично изображена в виде центральной и периферической камер, отличающихся скоростями взаимного проникновения препарата (Рис. В). При использовании таких моделей появляются дополнительные параметры — константы скоростей обмена между камерами (К(2,1) и К(1,2)). Теперь, зная фармакокинетические параметры, могут быть составлены уравнения для двух и более камер и соответственно построены фармакокинетические кривые для этих камер. При приеме препарата через определенные, равные между собой промежутки времени в крови вскоре появляется так называемый плато-эффект, т.е. устанавливается постоянный уровень препарата. Величину этого уровня можно оценить по приближенному уравнению:Ccp

Источник