Диссертация (1139727), страница 8
Текст из файла (страница 8)
Отношение дозы к растворимости определяют по формуле: максимальная доза (мг) / биофармацевтическая растворимость (мг/мл). Если значение D/S ≤ 250 мл, то ЛВхарактеризуется «высокой растворимостью» в соответствующем водном растворе [15]. Дозовое число имеет аналогичный смысл и показывает, какое количество ЛВ растворится в 250 мл водного раствора (т.е. 1 стакане воды, которым запивают ЛС для внутреннего применения при исследованиях биоэквивалентности) с рН 1,2 – 6,8 (1,0-7,5), учитывая его минимальную растворимость [164]. Данный показатель рассчитывают по формуле D0 = M0 / (V0 xCs,min),где M0 – максимальная доза ЛВ, V0 – 250 мл, Cs,min– минимальнаярастворимость ЛВ.
ЛВ имеет «высокую растворимость», если значение D0 <1 [163]. Важно отметить, что биофармацевтическая растворимость не является постоянной величиной для конкретного ЛВ, а зависит от максимальнойзарегистрированной дозировки (либо высшей разовой дозы) ЛС немедленного высвобождения системного действия [19].Следует понимать, что биофармацевтическая растворимость и классическая, фармакопейная растворимость являются разными понятиями. Фармакопейная растворимость означает примерное количество растворителя, способное растворить 1 г вещества при 20±2 оС и не отражает поведения ЛВ вфизиологических средах ЖКТ [165].
В связи с этим использование фармакопейной растворимости вместо биофармацевтической недопустимо, поскольку данные параметры могут существенно различаться. В качестве примера41можно привести субстанцию индапамида (растворимость по USP: практически нерастворим в воде [70]; максимальная дозировка в ЛФ немедленноговысвобождения, зарегистрированная в РФ - 2,5 мг [166]; D/S при рН 1,2:91,24; D/S при рН 4,5: 85,32; D/S при рН 6,8: 85,32 [167]).
Данные показывают, что индапамид обладает высокой биофармацевтической растворимостьюпри фармакопейной растворимости «практически нерастворим».Исследования по биофармацевтической растворимости ЛС активнопроводились под руководством проф. Раменской Г.В. Так, Ярушок Т.А. с соавт. был проведен анализ Перечня ЖНВПЛ [168,169] и Списка стратегическизначимых лекарственных средств [8]. Было установлено, что лишь для отдельных ЛС в литературе имеются достоверные данные по их биофармацевтической растворимости. Далее Ярушок Т.А. с соавт. был разработан типовой протокол определения биофармацевтической растворимости фармацевтических субстанций [170], использующий доступное оборудование (термостатируемый шейкер) и небольшие количества среды (до 2 мл) и ФС (менее0,2 г), а также установлены значения биофармацевтической растворимостиряда ЛС, включенных в программу «Фарма-2020», в том числе противоопухолевых [171-173], антипсихотических [174] и антиретровирусных [175].
В тоже время, коллективом автором были охвачены далеко не все ЛС из ПеречняЖНВПЛ и Списка стратегически значимых лекарственных средств, в связи сэтим данная работа должна быть продолжена.В литературе можно найти значения биофармацевтической растворимости ряда фармацевтических субстанций – в «монографиях по биовейверу»Международной фармацевтической федерации (fip.org/bcs) [176], в открытых(tsrlink.com, ddfint.org) [177,178] и коммерческих (SciFinder, GastroPlus)[179,180] базах данных, а также в публикациях зарубежных (M. Yazdanian ссоавт.) [158] и российских авторов (Т.А.
Ярушок с соавт.) [167-174]. Данные,представленные в базах PubChem [181], DrugBank [182] и аналогичных порастворимости носят неполный характер с точки зрения БКС: биофармацевтические свойства в них не детализованы (в частности, нет указаний кон-42кретных значений рН для оценки растворимости), что затрудняет их использование.Литературные данные по биофармацевтической растворимости могутслужить только для ее предварительной оценки перед проведением исследования, по крайней мере, для малорастворимых ЛС. Опубликованные литературные и экспериментальные данные могут различаться до 10 раз, напримердля пироксикама [158,160,183-185]. Кроме того, биофармацевтическая растворимость может завесить от полиморфизма, формы, размера кристаллов идругих их свойств, что может привести к ее различным значениям у различных поставщиков и даже серий фармацевтических субстанций [175,186-191].G.
Amidon и J. Sheng показали, что для оценки растворимости ЛС приустановлении класса БКС также возможно использовать так называемую«истинное растворение» (DIDR, согласно Ph.Eur. 2.9.29), которая показалахорошую корреляцию с биофармацевтической растворимостью для модельных малорастворимых ЛС [192].Таким образом, биофармацевтическая растворимость субстанций, будучи важнейшим фактором, определяющим подходы к разработке методиктеста «Растворение» должна определяться экспериментально, при этом опубликованные литературные данные, безусловно, должны приниматься во внимание.3.1.3.2. Кишечная проницаемостьПроницаемость действующего вещества через мембраны ЖКТ достоверно можно оценить методами in vivo – определением абсолютной биодоступности, исследованиями массо-баланса или методом кишечной перфузии[15,29,30]. Критерием «высокой проницаемости» ЛВ через мембраны ЖКТявляется высокая (ЕМА, ВОЗ, РФ - более 85%, FDA – более 90%) абсолютнаябиодоступность, либо высокий (относительно внутреннего стандарта – метопролола) коэффициент проницаемости Peff in vivo, определенный методом кишечной перфузии in vivo [15,20,29,30].
Подобные данные in vivo являютсянаиболее достоверными и надежными, однако такие исследования являются43достаточно трудоемкими и дорогостоящими, а также вовлекают в испытаниездоровых добровольцев, что вызывает дополнительные этические сложности.Поэтому на протяжении последних лет перед исследователями в области молекулярной фармации стояла задача разработать метод, позволяющей косвенно, но с достаточной степенью достоверности, надежности и воспроизводимости оценить кишечную проницаемость [19].Kasim с соавт. сделали предположение, что кишечная проницаемостьзависит от липофильности вещества – чем она выше, тем лучше ЛВ проникает через кишечные мембраны.
Это утверждение является вполне справедливым для ЛС, которые всасываются в системный кровоток путем пассивнойдиффузии (таких лекарственных средств более 90%) при внутреннем применении [193]. В качестве показателя липофильности они использовали коэффициент распределения в системе октанол-вода Log P (фактически, липидный бислой энтероцитов моделируется границей раздела фаз «октанолвода»), и сравнили его значение для 29 модельных ЛВ, для которых были известны достоверные данные по коэффициенту проницаемости Peffin vivo.Вобоих случаях в качестве стандартного вещества использовали метопролол(Log P = 1,72; Peff in vivo = 1,34 х 10-4 см/с). На первый взгляд корреляция можетпоказаться ненадежной - только для 19 веществ из 29 совпали данные попроницаемости in vivo, определенной методом кишечной перфузии и косвенно на основании показателей Log P и C Log P (то есть достоверность составила около 70%) [193].
Однако если не рассматривать ЛС, которые абсорбируются путем активного транспорта (например, аналоги нуклеотидов), а также ЛС, которые являются субстратами эфлюкс-транспортеров (гликопротеина Р) и подвергаются выбросу из клеток (очевидно, что такая простая модель,как система «октанол-вода» не сможет отразить такие сложные процессы),степень достоверности такой системы существенно увеличивается. Так, среди исследуемых субстанций, которые были некорректно классифицированына основании коэффициента распределения в работе Kasim с соавт., 7 абсорбировались путем активного транспорта (ложноотрицательные результаты) и442 являлись субстратами гликопротеина Р (ложноположительные результаты).Таким образом, из всего перечня исследуемых ЛВ 20 из 29 абсорбировалисьпутем простой диффузии, при этом для 19 из них проницаемость, определенная in silico, качественно совпала с таковой, определенной in vivo, то естьдостоверность описанного метода для подобных ЛВ составила 95% [193].Благодаря своей простоте (в настоящее время Log P для большинствамолекул возможно с высокой степенью достоверности рассчитать при помощи достаточно простых алгоритмов, которые используются, в том числе всвободном программном обеспечении [194]), метод прогнозирования проницаемости по коэффициенту распределения в системе октанол-вода нашелширочайшее применение в разработке лекарственных средств [195-197].
Так,именно на основании Log P разработаны и представлены наиболее полныеоткрытые базы данных по БКС [177,178]. Коэффициент распределения, рассчитанный при помощи программы BioLoom (компания Biobyte, США), называется C log PТМ (calculated log P) и является «золотым стандартом» дляпрогнозирования липофильности и проницаемости in silico [198].
Все современные программы, например, GastroPlusTM (компания SimulationsPlus,США) [180] и iDEATM (компания Lion Biosciences, Германия) моделирующиеповедение ЛС в ЖКТ, рассчитывают их проницаемость в первую очередь наосновании Log P (учитывая при этом, тем не менее, целый ряд других факторов, например, область абсорбции, гидродинамику сред ЖКТ и другие) [198201].Многие исследователи делали попытки моделировать кишечную проницаемость в испытаниях in vitro на монослое эпителиальных клеток.
Наиболее применимой для данной цели стала культура клеток карциномы толстогокишечника – Caco-2 (также используются другие культуры, напримерMDCK, HT29-MTX, TC-7) [202-210]. В то же время, значения коэффициентапроницаемости, полученные методами in vivo и in vitro, обычно различаютсяприблизительно на 2 порядка. Это связано с различными значениями показателя трансэпителиального электрического сопротивления (TEER), разным45содержанием кальция в межклеточном пространстве клеток кишечника иклеток Caco-2, неспособностью клеток Caco-2 вырабатывать слизь, котораясущественно влияет на всасывание; на монослое клеток Caco-2 невозможносмоделировать параклеточный транспорт, распространенный для некоторыхЛВ [204]. Кроме того, уровень экспрессии гликопротеина Р у клеток Сасо-2превышает таковой в толстом кишечнике приблизительно на порядок.