Основные положения биофармацевтического анализа

 

 

Министерство здравоохранения ПМР

Министерство просвещения ПМР

НУОВППО «Тираспольский межрегиональный Университет»

Медицинский факультет

Кафедра «Фармация»

Специальность: 060108.65  «Фармация»

 

ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА

 

                                                                                      Студентки V курса

                                                               

 

Тема:

«ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ БИОФАРМАЦЕВТИЧЕСКОГО АНАЛИЗА»

 

 

Дата представления ___________________

Заведующий кафедрой_________________

Дата защиты__________________________ 
Оценка_______________________________

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тирасполь 2014 г

 

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………………….3

ГЛАВА I. Основные положения биофармацевтического анализа……….5

1.1.Предмет и задачи биофармацевтического анализа…………………………5

1.2.Способы установления биологической доступности  лекарственных средств……………………………………………………………………………..8

1.3.Основные фармакокинетические параметры и способы их расчета……..11

1.4.Влияние различных факторов, на фармакокинетические параметры …...15

1.5.Метаболизм и его  роль в механизме действия  лекарственных веществ…25

ГЛАВА II. Методы, используемые в биофармацевтическом анализе…..29

2.1.Хроматографические методы  анализа……………………………………...31

2.2.Фотометрические методы  анализа………………………………………….36

2.3.Методы, основанные на использовании магнитного поля………………..39

2.4.Люминисцентные методы  анализа. Флуориметрия……………………….40

ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………………………...46

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ…………………………………………………….48

                                         
ВВЕДЕНИЕ

   Последние  три  десятилетия  связаны  с  возникновением  и  бурным развитием биофармации – науки, изучающей действие лекарств в организме в зависимости от физических, химических, биологических и других свойств ингредиентов,  а  также  лекарственной  формы,  в  виде  которой  вводится вещество.

Выделение  биофармации  в  самостоятельную  отрасль  науки  следует отнести  к  концу  50-х  –  началу  60-х  годов  XX  века,  когда  было  обращено внимание на зависимость фармакологической активности от таких факторов, как  степень  измельчения  и  явление  полиморфизма,  а  также  от технологических  процессов  получения  лекарств.  Возникло  своеобразное противоречие  между  существовавшими  нормами  оценки  качества  и фактическим действием лекарств. Последние по результатам аналитического контроля соответствовали в одинаковой степени требованиям фармакопеи, но различались  по  фармакологическому  эффекту.  Так  возникло  понятие  о терапевтической неэквивалентности лекарств. Оно означает, что одни и те же  лекарственные  формы,  содержащие  одинаковые  количества лекарственного вещества, но изготовленные разными способами, производят неодинаковый  терапевтический  эффект. Установить причину  такого  явления можно  только  проведением  биофармацевтических  и  фармакокинетических исследований.  Они  включают  выяснение  влияния  различных биофармацевтических  факторов  на  терапевтическую  эффективность лекарств;  изучение  биологической  доступности  лекарств  и  разработку методов  ее  определения;  создание  способов  определения  лекарственных веществ и их метаболитов в биологических жидкостях.

Изучение  механизма  качественных  и  количественных  изменений лекарственных  веществ  в  органах  и  биологических  жидкостях  организма входит в задачу фармакокинетики.

Основным фармакокинетическим параметром является  продолжительность достижения и сохранение максимального уровня концентрации лекарственного вещества в крови, а также скорость и характер ее снижения.

Это обусловлено наличием корреляции между терапевтическим эффектом и длительностью циркуляции лекарственного вещества в плазме крови.

Проведение фармакокинетических исследований возможно только на основе  применения  современных  методов,  позволяющих  проследить процесс  всасывания  и  распределения  лекарственного  вещества  в  органах  и тканях.

Целью работы, является обобщение и систематизирование полученного ранее материала  с целью более глубокого и четкого понимания данного вопроса, а так же теоретическое обоснование создания новых лекарственных препаратов и совершенствование имеющихся с учетом повышения их терапевтического эффекта и уменьшения побочного действия на организм.

Задачи:

1.Теоретическое изучение основных задач и особенностей биофармацевтического анализа;

2. Рассмотреть основные фармакокинетические параметры и изучить основные факторы влияния на них

3. Изучить этапы метаболизма лекарственных веществ в организме человека

4. Рассмотреть методы  анализа лекарственных веществ, используемых для анализа биологических  жидкостей

 

 

 

 

 

 

 

ГЛАВА I. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ БИОФАРМАЦЕВТИЧЕСКОГО АНАЛИЗА

1. . Предмет и задачи биофармацевтического анализа

Биофармацевтический анализ–раздел клинической фармации, биофармации и клинической фармакокинетики. Основоположником метода в России является доктор фармацевтических наук, заслуженный деятель науки РФ, профессор В.Г.Беликов, им предложен и сам термин «биофармацевтический анализ».

Биофармацевтический анализ используется в следующих случаях:

• при исследовании фармакокинетики нового препарата или новой лекарственной формы;
• в клинико-фармакологических исследованиях (для расчета оптимальных схем дозирования, проведения терапевтического мониторинга);
• в судебно-медицинских и клинико-токсикологических исследованиях (для определения препарата, вызвавшего отравление, и для контроля за детоксикационными мероприятиями).

Основной задачей биофармацевтического анализа является разработка способов выделения, очистки, идентификации и количественного определения ЛВ и их метаболитов в таких биологических жидкостях, как моча, слюна, кровь, плазма или сыворотка крови и др. с целью фармакокинетической оптимизации процессов фармакотерапии.

Цели биофармацевтического анализа:

• Определение концентрации лекарственных веществ и их метаболитов в биологических жидкостях организма человека;
• Изучение фармакокинетики лекарственных средств;
• Изучение биологической доступности лекарственных средств;
• Изучение биотрансформации лекарственных средств;
• Установление диапазона минимального  терапевтического и токсического уровней препаратов в организме;
• Выявление зависимости фармакокинетических параметров и концентрации лекарственного вещества от состояния  организма человека;
• Расчет индивидуальных схем дозирования лекарственных средств на основе их количественного определения в биожидкостях.

   Фармакокинетические исследования проводятся специалистами в области аналитической химии, провизорами, биологами, но результаты таких исследований могут быть очень полезны для врачей. На основании данных о фармакокинетике того или иного препарата определяют дозы, оптимальный путь введения, режим дозирования и продолжительность лечения. Знания основных принципов фармакокинетики особенно нужны в случаях, когда неясны причины неэффективного лечения или плохой переносимости препарата, при лечении больных с заболеваниями печени и почек, при одновременном применении нескольких лекарственных средств. Фармакокинетические исследования необходимы при разработке новых препаратов, новых лекарственных форм, а также при экспериментальных и клинических испытаниях лекарственных средств.

Составные части фармакокинетических процессов - всасывание, распределение, биотрансформация и выведение.

   Особенно важно определять в биологических жидкостях концентрацию ЛВ, когда они наряду с терапевтическим эффектом проявляют токсичность. Необходимо также контролировать содержание ЛВ в биологических жидкостях больных, страдающих желудочно-кишечными заболеваниями и заболеваниями печени и почек. При таких заболеваниях изменяются процессы всасывания, нарушаются метаболические процессы, замедляется выведение ЛВ из организма.

  Биологические жидкости - очень сложные объекты для выполнения анализа. Они представляют собой многокомпонентные смеси, включающие большое число неорганических и органических соединений различной химической структуры: микроэлементы, аминокислоты, полипептиды, белки, ферменты и др. Их концентрация колеблется от 10 мг/мл до нескольких нанограммов. Даже в такой относительно простой физиологической жидкости, как моча, идентифицировано несколько сотен органических соединений. Всякий биологический объект - очень динамичная система. Ее состояние и химический состав зависят от индивидуальных особенностей организма, воздействия факторов внешней среды (состав пищи, физическая и психическая нагрузка и т.д.). Все это еще в большей степени усложняет выполнение биофармацевтического анализа, так как на фоне столь большого количества сложных по химическому строению органических веществ нужно определять нередко очень малые концентрации лекарственных веществ. Вводимые в биологические жидкости лекарственные вещества в процессе биологической трансформации образуют метаболиты, количество которых нередко исчисляется несколькими десятками. Выделение этих веществ из сложных смесей, разделение на индивидуальные компоненты и установление химического состава - задача необычайно трудная.

Таким образом, можно выделить следующие особенности биофармацевтического анализа:

1. Объекты анализа представляют собой многокомпонентные смеси веществ, сходных по химическому строению, поэтому можно использовать только высокоселективные методы анализа.

2. В пробах  находятся малые количества определяемых  веществ, поэтому метод анализа  должен быть высокочувствительным.

3. Лекарственные  вещества могут быть связаны  в биологической пробе с белками, гормонами и другими компонентами пробы, что затрудняет их определение.

4. Условия подготовки  пробы зависят от вида биожидкости.

Помимо теоретического значения, которое имеют исследования в области биофармацевтического анализа для изучения вновь создаваемых лекарственных веществ, несомненна и практическая роль этой отрасли знаний.

Следовательно, биофармацевтический анализ представляет собой своеобразный инструмент, необходимый для проведения не только биофармацевтических, но и фармакокинетических исследований. [6]

 

1.2. Способы установления  биологической доступности  лекарственных  средств

Терапевтический эффект лекарственных препаратов  зависит от того, какая часть введенного лекарственного вещества попадет в системный кровоток и затем будет доставлена в те ткани или органы, в которых осуществляется его специфическое действие. Этот показатель характеризует биологическую доступность.

Биологическая доступность (БД)- это степень всасывания лекарственного вещества из места введения в системный кровоток и скорость, с которой этот процесс происходит.

  Биодоступность  лекарственных  средств изучают путем сравнительного  исследования изменений концентраций  лекарственных веществ в плазме  крови или в моче после введения  испытуемой и стандартной лекарственной  формы. На процесс биодоступности оказывают влияние различные  биофармацевтические факторы, в частности лекарственная форма, пути ее введения, индивидуальные особенности организма человека, физиологическое и патологическое состояние желудочно-кишечного тракта, сердечнососудистой системы, печени, почек и др.  При внутривенном введении биологическая доступность равна 100%, при всех других способах применения - всегда ниже 100%. Это вызвано тем, что, прежде чем попасть в кровоток, лекарственное вещество должно пройти целый ряд биологических мембран клеток слизистой желудка, печени, мышц и т.д.

В клинической практике уже давно отмечено, что препараты, содержащие одни и те же лекарственные вещества, но выпускаемые различными фармацевтическими фирмами, существенно различаются как по терапевтической эффективности, так и по частоте возникновения и выраженности побочных эффектов. В большинстве случаев различия в терапевтической эффективности препаратов, содержащих одни и те же активные вещества, обусловлены изменением их биодоступности — количества лекарственного вещества, которое попадает в системный кровоток, и скорости, с которой этот процесс происходит. В связи с этим возникло новое понятие — биоэквивалентность. Лекарственные препараты называют биоэквивалентными в тех случаях, когда они обеспечивают одинаковую концентрацию действующего вещества в крови и тканях организма. [12,25]

   Биоэквивалентность устанавливают по таким трем параметрам, как максимум концентрации лекарственных веществ в крови, время достижения максимальной концентрации и площадь под кривой изменения концентрации лекарственных веществ в плазме или сыворотке крови, измеренная во времени. Нередки случаи, когда аналогичные лекарственные вещества биологически неэквивалентны, так как имеют различную биодоступность. Поэтому при оценке биоэквивалентности следует учитывать важнейшие параметры биодоступности лекарственных веществ. Биологическую доступность лекарственных средств можно установить тремя различными путями: методами in vitro с помощью приборов; методами in vivo на животных или у здоровых людей-добровольцев. Установление биологической доступности методами in vitro основано на корреляционной зависимости между скоростью всасывания и скоростью растворения лекарственных веществ. Поэтому для растворимых веществ метод определения скорости растворения служит основным методом определения эффективности высвобождения лекарственных веществ из лекарственной формы. [10]