Биодоступность лекарственных средств и её влияние на эффективность терапии

Биодоступность лекарственных средств является фундаментальным понятием в фармакологии, которое определяет, какая часть принятой дозы препарата попадает в системный кровоток в неизмененном виде и становится доступной для оказания терапевтического эффекта. От этого параметра напрямую зависит успех лечения: даже самый современный и дорогой препарат окажется бесполезным, если его биодоступность (БД) окажется низкой. Понимание факторов, влияющих на этот процесс, позволяет врачам назначать более эффективную терапию, а пациентам — правильно принимать лекарства для достижения максимального результата.

Что такое биодоступность и почему это важно

Биодоступность представляет собой количественный показатель, отражающий скорость и степень поступления активного вещества препарата в общий кровоток. Этот параметр критически важен, поскольку именно количество лекарства, достигшее места своего действия, определяет силу фармакологического эффекта. Если биодоступность низкая, терапевтическая концентрация в крови может не достигнуться, и лечение окажется неэффективным. И наоборот, слишком высокая биодоступность может привести к передозировке и токсическим реакциям, особенно при переходе с одной лекарственной формы на другую.

Например, при внутривенном введении биодоступность считается абсолютной и принимается за 100%, поскольку препарат сразу и полностью попадает в кровь. Для пероральных форм (таблеток, капсул) этот показатель всегда ниже, так как лекарству предстоит пройти через желудочно-кишечный тракт, где оно может частично разрушиться под действием кислоты и ферментов, а также не полностью всосаться через стенку кишечника. Фармацевтические компании тщательно изучают биодоступность каждого нового препарата, чтобы рассчитать эффективную и безопасную дозу для пациентов.

Ключевые факторы, влияющие на биодоступность препаратов

На биодоступность лекарственного средства влияет комплекс факторов, связанных как со свойствами самого препарата, так и с физиологией конкретного человека. Знание этих факторов помогает понять, почему одно и то же лекарство может по-разному действовать на разных людей.

К физико-химическим свойствам препарата относятся его растворимость в воде и жирах, химическая стабильность и размер частиц. Лекарства, плохо растворимые в воде, часто имеют низкую биодоступность, так как они хуже всасываются в кишечнике. Форма выпуска также играет ключевую роль: обычные таблетки, капсулы, жевательные формы, суппозитории, пластыри и инъекционные растворы имеют принципиально разные профили всасывания. Производители используют специальные технологии (микронизацию, липосомы, специальные соли) для улучшения растворимости и, следовательно, биодоступности действующего вещества.

Со стороны организма на процесс влияют:

• Состояние желудочно-кишечного тракта: кислотность желудочного сока, моторика, состояние слизистой оболочки, наличие воспалительных заболеваний.
• Кровоснабжение кишечника и печени.
• Работа ферментных систем печени, которые метаболизируют лекарства при первом прохождении через нее.
• Индивидуальные генетические особенности, определяющие активность ферментов.
• Возраст, пол и масса тела пациента.

Важным внешним фактором является взаимодействие с пищей и другими лекарствами. Некоторые препараты категорически нельзя принимать с грейпфрутовым соком, который блокирует работу печеночных ферментов и может многократно увеличить биодоступность, приведя к отравлению. Другие, наоборот, требуют приема вместе с пищей для лучшего усвоения.

Пути введения лекарств и их биодоступность

Выбор пути введения лекарства является одним из главных инструментов управления его биодоступностью. Каждый метод имеет свои преимущества, недостатки и процент всасывания.

Следующая таблица наглядно демонстрирует различия между основными путями введения:

Эффект первого прохождения и его роль

Эффект первого прохождения, или пресистемный метаболизм, — это ключевое явление, значительно снижающее биодоступность многих препаратов при пероральном приеме. Когда лекарство всасывается через стенку кишечника, оно по воротной вене направляется прямо в печень, где мощные ферментные системы (в первую очередь, цитохром P450) могут частично или полностью его разрушить. Только после этого неизмененный остаток препарата попадает в общий кровоток.

Именно из-за эффекта первого прохождения дозы одних и тех же лекарств в таблетках и уколах могут сильно различаться. Например, нитроглицерин имеет настолько высокий печеночный метаболизм, что его практически бессмысленно принимать в виде таблеток для проглатывания. Для него используются сублингвальные формы, которые всасываются через слизистую рта прямо в кровь, минуя печень. Фармацевты при разработке новых лекарств всегда учитывают этот эффект, увеличивая дозу для пероральных форм или создавая специальные защищенные формулы.

Как можно повысить биодоступность лекарства

Повышение биодоступности — одна из главных задач фармацевтической технологии. Существует несколько научно обоснованных подходов, которые используются при производстве лекарств.

Создание пролекарств — это метод, при котором активное вещество поступает в организм в неактивной форме. Под действием метаболических процессов в печени или крови оно превращается в терапевтическую форму. Это позволяет миновать разрушение в ЖКТ и повысить общую доступность. Другой распространенный метод — использование ингибиторов ферментов. В одну таблетку добавляют вещество, которое временно блокирует работу печеночных ферментов, позволяя основному препарату беспрепятственно попасть в системный кровоток.

Нанотехнологии и микроинкапсулирование позволяют "упаковать" лекарство в микроскопические капсулы или липосомы, которые защищают его от агрессивной среды желудка и обеспечивают адресную доставку — доставку в нужное место. Измельчение частиц действующего вещества до микронных размеров (микронизация) резко увеличивает площадь поверхности для растворения и всасывания, что также ведет к росту биодоступности.

Для пациента главный способ повлиять на биодоступность — это строго следовать инструкции по применению. Критически важно соблюдать рекомендации по приему относительно пищи: «до», «во время» или «после» еды. Жирная пища может значительно увеличить всасывание одних препаратов и практически полностью заблокировать усвоение других. Запивать таблетки следует только чистой водой, так как чай, кофе, молоко и особенно грейпфрутовый сок могут вступать в непредсказуемые взаимодействия.

Биоэквивалентность и генерические препараты

Понятие биоэквивалентности напрямую вытекает из понятия биодоступности и является краеугольным камнем при регистрации генерических препаратов (дженериков). Два препарата считаются биоэквивалентными, если они содержат одно и то же активное вещество в одинаковой дозе и с одинаковой скоростью и степенью всасывания, то есть имеют сопоставимую биодоступность.

Производители дженериков должны доказать, что их продукт биоэквивалентен оригинальному препарату. Это делается с помощью специальных исследований, где группе добровольцев поочередно назначают оригинальное и генерическое средство, а затем замеряют концентрацию действующего вещества в крови с течением времени. Если кривые «концентрация-время» являются статистически сопоставимыми, препараты считаются взаимозаменяемыми. Однако небольшие различия в вспомогательных веществах и технологиях производства могут иногда приводить к незначительным отличиям в эффективности или переносимости у отдельных пациентов.

Индивидуальные особенности и биодоступность

Одной из причин, почему один и тот же препарат в одинаковой дозе помогает одному человеку и не действует на другого, являются индивидуальные особенности, влияющие на биодоступность. С возрастом снижается кислотность желудочного сока, замедляется моторика кишечника и уменьшается кровоток в печени, что может изменять всасывание и метаболизм лекарств. Именно поэтому пожилым людям часто требуются коррекции доз.

Наличие хронических заболеваний, особенно печени (гепатит, цирроз) и почек, кардинально меняет фармакокинетику препаратов. При печеночной недостаточности резко снижается метаболизм при первом прохождении, что может вести к резкому и опасному повышению концентрации в крови препаратов, которые обычно им экстенсивно метаболизируются. Генетический полиморфизм ферментов печени (например, цитохрома CYP2C9 или CYP2D6) также определяет, будет ли человек быстро или медленно метаболизировать определенные лекарства, что напрямую сказывается на их биодоступности и конечном эффекте.

Список литературы

1. Кукес В.Г. Клиническая фармакология: учебник. — М.: ГЭОТАР-Медиа, 2017. — 1040 с.
2. Машковский М.Д. Лекарственные средства: в 2 т. — 16-е изд. — М.: Новая Волна, 2012.
3. Белоусов Ю.Б., Моисеев В.С., Лепахин В.К. Клиническая фармакология и фармакотерапия: руководство. — 3-е изд. — М.: Универсум Паблишинг, 2010.
4. Харкевич Д.А. Фармакология: учебник. — 12-е изд. — М.: ГЭОТАР-Медиа, 2017. — 760 с.
5. WHO Expert Committee on Specifications for Pharmaceutical Preparations. WHO Technical Report Series, No. 1033, 2021.
6. European Medicines Agency. Guideline on the investigation of bioequivalence. CPMP/EWP/QWP/1401/98 Rev. 1, 2010.
7. Федеральные клинические рекомендации по рациональному использованию лекарственных средств. Министерство здравоохранения Российской Федерации, 2022.