Біодоступність (БД, ) — це термін, яким позначають кількість лікарської речовини, що доходить до місця її дії в організмі людини (здатність препарату засвоюватися). Біодоступність є головним показником, що характеризує кількість втрат лікарського засобу, тобто чим вища біодоступність лікарської речовини, тим менше її втрат буде при засвоєнні і використанні організмом. Griffin, J.P. The Textbook of Pharmaceutical Medicine (6th Ed.). New Jersey: BMJ Books. ISBN 978-1-4051-8035-1 Вона використовується для опису частки введеної дози незміненого препарату, яка досягає системного кровообігу,Біологічна доступність // ФЕ що є однією з основних фармакокінетичних властивостей ліків. Коли препарат вводять внутрішньовенно, його біодоступність становить 100%.
Однак, коли ліки вводяться іншими шляхами (наприклад, перорально), його біодоступність зменшується (через неповне всмоктування та метаболізм першого проходження) або може відрізнятися від пацієнта до пацієнта (внаслідок варіацій між індивідами). Таким чином, математично біодоступність дорівнює співвідношенню порівняння площі під кривою концентрації лікарського засобу в плазмі та часу (AUC) для позасудинного препарату до AUC для внутрішньосудинного препарату. AUC використовується, оскільки AUC пропорційна дозі, яка потрапила в системний кровообіг. Біодоступність є одним із найважливіших інструментів у фармакокінетиці, оскільки біодоступність повинна враховуватися при підрахунку доз для шляхів введення.
Щоб забезпечити належне дозування препарату, який погано всмоктується, використовується нижнє значення діапазону відхилень для відображення реальної біодоступності та для розрахунку дози препарату, необхідної для того, хто приймає ліки, для досягнення системних концентрацій, подібних до внутрішньовенного препарату. Для дозування, не знаючи швидкості всмоктування приймаючого лікарський засіб, використовується нижнє значення діапазону відхилень, щоб забезпечити передбачувану ефективність, якщо тільки препарат не пов'язаний з вузьким терапевтичним вікном.
Визначення
У фармакології У фармакології — фармакокінетичний параметр, який вказує на частку лікарської речовини, що після введення певним шляхом (у дозі 100 %) досягає системного кровообігу в організмі.Shargel, L.; Yu, A.B. (1999). Applied biopharmaceutics & pharmacokinetics (4th ed.). New York: McGraw-Hill. ISBN 0-8385-0278-4 Позначається біодоступність літерою f (або, якщо демонструється у відсотках великою F). Наприклад, при внутрішньовенному введенні біодоступність лікарської речовини становитиме 100 %, при інших шляхах введення біодоступність нижча, тому майже завжди буде становити менше 100 %, інколи критично менша.
Концентрація лікарської речовини (або активного метаболіту) в крові та її терапевтична концентрація у місці дії можуть значно відрізнятися. Проте кількісна характеристика біодоступності для більшості ЛЗ може бути встановлена лише на основі їх концентрації в крові (або в сечі при екскреції), оскільки визначення цього показника безпосередньо в місці дії технічно, як правило, занадто складне або неможливе.
В дієтології
В науках, що пов'язані з оцінкою харчування, концепція біодоступності не має точного визначення та стандартизації, у порівнянні з фармакологією. Це пов'язано насамперед з фізіологічними особливостями кожної людини . Таким чином, біодоступність в дієтології визначається як пропроція харчової речовини, що надходить до організму та здатна бути засвоєною і доступною для подальшого використання або зберігання.
Як у фармакології, так і в галузі харчування біодоступність вимірюється шляхом обчислення площі під кривою (AUC) часового профілю концентрації лікарських засобів.
В екологічних науках Біодоступність - це міра, за допомогою якої різні речовини в навколишньому середовищі можуть потрапляти в живі організми. Зазвичай це обмежуючий фактор у виробництві сільськогосподарських культур (через обмеження розчинності або поглинання рослинних поживних речовин до колоїдів ґрунту) та у виведенні токсичних речовин з харчового ланцюга мікроорганізмами (внаслідок сорбції або розподілу речовин, що розкладаються, недоступні фази в навколишньому середовищі). Примітний приклад для сільського господарства - дефіцит фосфору в рослинах, спричинений опадами фосфату заліза та алюмінію при низькому рН ґрунту та осадження фосфатів кальцію при високому рН ґрунту. Токсичні матеріали в ґрунті, такі як свинець із фарби, можуть бути недоступні тваринам, які поглинають забруднений ґрунт шляхом надмірного надходження фосфорних добрив. Органічні забруднювачі, такі як розчинники або пестициди , можуть стати недоступними для мікроорганізмів і, таким чином, зберігатись у навколишньому середовищі, коли вони адсорбуються до мінералів ґрунту або поділяються на гідрофобні органічні речовини. Sims, Gerald K.; Cupples, Alison M. (1999). "Factors controlling degradation of pesticides in soil". Pesticide Science. 55 (5): 598–601. doi:10.1002/(SICI)1096-9063(199905)55:5<598::AID-PS962>3.0.CO;2-N.
Визначення біодоступності Біодоступність визначається шляхом порівняння рівнів лікарського засобу у плазмі після певного шляху введення (наприклад, пероральне введення) та рівнів лікарських засобів у плазмі крові, що досягаються в/в ін’єкцією, при якій весь засіб швидко потрапляє в кровообіг. При прийомі препарату перорально у плазмі з’являється лише частина введеної дози.
Побудувавши графік концентрації препарату в плазмі та часу, ми можемо виміряти площу під кривою (AUC). Ця крива відображає ступінь всмоктування препарату. Біодоступність препарату, що вводиться перорально, є відношенням площі, розрахованої для перорального прийому, порівняно з площею, розрахованою для внутрішньовенного введення.
Фактори, що впливають на біодоступність Різні фізіологічні фактори знижують доступність ліків до їх надходження в системний кровообіг. Незалежно від того, приймається лікарський засіб з їжею або без їжі, це також впливатиме на абсорбцію. Інші ліки, що приймаються одночасно, можуть змінити абсорбцію та метаболізм першого проходження, перистальтика кишечника змінює розчинення препарату та може вплинути на ступінь хімічної деградації препарату кишковою мікрофлорою. Захворювання, що впливають на метаболізм печінки або функції шлунково-кишкового тракту, також матимуть вплив. Головні фактори:
Шлях введення (ROA) та доза препарату Вони мають значний вплив як на швидкість, так і на ступінь біодоступності. Доза препарату опосередковано пропорційна його біодоступності. Для лікарського засобу з відносно низькою біодоступністю потрібна більша доза для порушення мінімального ефективного порогу концентрації. Кожен з різних способів введення має унікальну здатність сприяти певній концентрації лікарського засобу в плазмі протягом певного періоду часу. У багатьох випадках зміна шляху введення вимагає зміни дозування. Наприклад, пероральний препарат вимагає проходження через шлунково-кишкову систему (ШКТ), що змушує його всмоктуватися в кишечнику та метаболізму печінки першого проходження. Навпаки, передбачається, що внутрішньовенно введений препарат негайно доставляється до системного кровообігу. Для визначення адекватної дози не потрібно розглядати абсорбцію або метаболізм першого проходження.
Першопрохідний печінковий метаболізм Коли препарат всмоктується через шлунково-кишковий тракт, він потрапляє в портальний кровообіг перед тим, як потрапити в системний кровообіг. Якщо препарат швидко метаболізується печінкою, кількість незміненого препарату, який отримує доступ до системного кровообігу, зменшується. Багато ліків, таких як пропранолол або лідокаїн, зазнають значної біотрансформації під час одного проходження через печінку.
Розчинність препарату та ін. фізичні властивості Фізичні властивості препарату, такі як гідрофобність, рКа, розчинність впливають на біодоступність препаратів. Дуже гідрофільні ліки погано всмоктуються через їх неможливість проникнути через багаті ліпідами клітинні мембрани. Щоб лікарський засіб легко засвоювався, він повинен бути в основному гідрофобним, але при цьому мати деяку розчинність у водних розчинах. Це одна з причин, чому багато ліків є слабкими кислотами або слабкими основами. Є деякі ліки, які добре розчиняються в ліпідах, і вони транспортуються у водних розчинах організму на білках-носіях, таких як альбумін.
Хімічна нестабільність Деякі ліки, такі як пеніцилін G, нестійкі при рН шлункового вмісту. Інші, такі як інсулін, руйнуються в шлунково-кишковому тракті деградуючими ферментами. Природа лікарської форми: всмоктування препарату може змінюватися факторами, не пов’язаними з хімією препарату. Наприклад, розмір частинок, форма солі, поліморфізм кристалів, кишковорозчинні покриття та наявність допоміжних речовин (таких як сполучні та диспергуючі речовини) можуть впливати на легкість розчинення і, отже, змінювати швидкість поглинання.
Інші фактори
Деякі властивості препарату (негайне вивільнення, використовувані допоміжні речовини, способи виготовлення, модифіковане вивільнення - відстрочене вивільнення, подовжене вивільнення, пролонговане вивільнення тощо) Швидкість спорожнення шлунка Добові відмінності Взаємодія з іншими ліками / продуктами харчування: Взаємодія з наркотичними речовинами (наприклад, антацидами, алкоголем, нікотином) Взаємодія з іншими продуктами (наприклад, грейпфрутовим соком, помелом, журавлинним соком, овочами) Транспортери: субстрат транспортерів, що витікають (наприклад, P-глікопротеїн) Здоров’я шлунково-кишкового тракту Індукція / інгібування ферментів іншими ліками / продуктами харчування: Індукція ферментів (збільшення швидкості метаболізму), наприклад, фенітоїн індукує CYP1A2, CYP2C9, CYP2C19 та CYP3A4 Інгібування ферментів (зниження швидкості метаболізму), наприклад, грейпфрутовий сік пригнічує CYP3A → вищі концентрації ніфедипіну Індивідуальні зміни в метаболічних відмінностях Вік: як правило, ліки метаболізуються повільніше у новонароджених та геріатричних Фенотипові відмінності, ентерогепатичний кровообіг, дієта, стать Хворобливий стан (наприклад, печінкова недостатність, погана функція нирок)
Кожен із цих факторів може варіюватися від пацієнта до пацієнта (варіація між індивідами) і у одного і того ж пацієнта з часом (інтраіндивідуальна варіація). У клінічних випробуваннях варіація між індивідами є критичним виміром, що використовується для оцінки різниці біодоступності від пацієнта до пацієнта з метою забезпечення передбачуваного дозування.
Причини низької біодоступності Перорально введені препарати повинні проходити через стінку кишечника, а потім через портальний кровообіг до печінки; обидва вони є загальними місцями метаболізму першого проходження (метаболізм, який відбувається до того, як лікарський засіб досягає системного кровообігу). Таким чином, багато препаратів можуть метаболізуватися до досягнення адекватних концентрацій у плазмі крові. Низька біодоступність найчастіше зустрічається при пероральних лікарських формах погано розчинних у воді повільно всмоктуваних препаратів.
Недостатній час для всмоктування в шлунково-кишковому тракті є поширеною причиною низької біодоступності. Якщо препарат не розчиняється легко або не може проникнути через епітеліальну мембрану (наприклад, якщо він сильно іонізований і полярний), часу в місці всмоктування може бути недостатньо. У таких випадках біодоступність має тенденцію бути як сильно мінливою, так і стабільно низькою.
Вік, стать, фізична активність, генетичний фенотип, стрес, розлади (наприклад, ахлоргідрія, синдроми мальабсорбції) або попередні операції на ШКТ (наприклад, баріатрична хірургія) також можуть знижувати біодоступність препарату.