Роль и организация фармакокинетических исследований

В настоящее время большое внимание уделяется проведению фармакокинетических (ФК) исследований  как  при  создании новых оригинальных лекарственных средств, так и при применении известных, так  называемых, генерических препаратов. Связано это, прежде всего, с тем, что только ФК  исследования могут ответить на вопрос: какая доля введенной дозы препарата всасывается из места введения и поступает в  системный кровоток  и,  соответственно, к  месту биологического действия? Для наиболее распространенного  энтерального пути  введения важно знать, насколько выражен «эффект первого прохождения» препарата через печень, т. е. какая  часть препарата подвергается биотрансформации,  а какая — попадает в системный кровоток в неизмененном виде. Поэтому необходимо определить основные пути метаболизма исследуемого соединения с идентификацией и дальнейшим  изучением фармакологической активности метаболитов. Выявление, так называемых, «активных» метаболитов является другой чрезвычайно важной задачей, т.к. они наряду с исходным веществом могут участвовать в проявлении конечного эффекта (ов). На основе «активного (ых)» метаболита (ов) может быть создан новый лекарственный препарат, обладающий таким же или измененным фармакологическим спектром действия, который может иметь преимущества перед исходным лекарственным веществом по основному и побочному (ым) эффектам. В основном сказанное касается ФК  исследований, направленных на создание новых фармакологических веществ. Структура этих исследований описана в «Методических указаниях по проведению доклинических исследований ФК   фармакологических веществ и  лекарственных средств» [1].

Еще один важный этап на пути продвижения лекарственного препарата в клиническую практику — выбор оптимального способа введения препарата, дающего преимущества по проявлению желаемой фармакологической активности при минимальной дозировке действующего вещества.  Эта задача решается  на основе изучения абсолютной и относительной биодоступности новых потенциальных лекарственных средств. Кроме того, изучение относительной биодоступности разрабатываемой лекарственной формы препарата способствует процессу  ее оптимизации на этапе технологических разработок.

Относительная биодоступность (скорость и  степень всасывания) является основной оценкой качества любого генерического препарата при  его сравнении c оригинальным препаратом или с другим аналогичным препаратом (например, выпускаемым другой фармацевтической фирмой-производителем), что лежит в основе проведения исследований биоэквивалентности генерических препаратов, поскольку фармацевтическая эквивалентность не гарантирует эквивалентности фармакокинетической [2]. Структура и регламент проведения подобного рода исследований изложены в соответствующих методических указаниях [3].

Важная роль принадлежит также исследованиям клинической фармакокинетики как новых фармакологических веществ (на этапе I фазы клинических испытаний),  так и  широко  применяемых в медицинской практике лекарственных  средств [4]. Что касается ФК исследований в рамках I фазы испытаний нового препарата, основной задачей является проверка и перенос данных, полученных при доклиническом изучении его фармакокинетики и биотрансформации не менее чем на двух видах экспериментальных животных.

При изучении клинической  ФК  известных лекарственных средств основная цель исследований  заключается в поиске ФК детерминант, ответственных за проявление их клинического действия. В отличие от ФК исследований I фазы, включающих ограниченное число пациентов или даже здоровых добровольцев, эти популяционные исследования обычно проводятся на III-IV фазах клинических  исследований и  включают большое число пациентов, получающих различные режимы дозирования. Популяционные ФК  исследования могут также использовать данные рутинного терапевтического лекарственного мониторинга, проводимого для оптимизации применения лекарственного  препарата путем контроля его концентраций в биоматериале. Таким образом, появляется возможность оценить реальную межиндивидуальную вариабельность  ФК  параметров, выявить подгруппы пациентов с резко отличающимися значениями ФК   параметров, найти ковариаты (пол, возраст, сопутствующие  заболевания, курение, факторы окружающей среды, взаимовлияние лекарственных препаратов и т. п.), значимо влияющие на индивидуальные значения ФК  параметров. Эта информация может служить отправной точкой для разработки оптимальных схем применения того или иного лекарственного средства в клинической практике и их последующей корректировки  по  данным терапевтического лекарственного мониторинга. Популяционные исследования важны и для оценки, так называемого, терапевтического диапазона концентраций лекарственного препарата (и/или его «активного» метаболита), в пределах которого наиболее вероятно проявляется желаемый терапевтический эффект с минимальной вероятностью побочного действия [5].

Таким образом, из вышесказанного следует  необходимость проведения ФК  исследований как на этапе создания нового фармакологического вещества и оптимизации его лекарственной формы, так и при разработке оптимальных, рациональных схем применения известных лекарственных средств, в особенности с низкими значениями терапевтических индексов.

ОРГАНИЗАЦИЯ ФАРМАКОКИНЕТИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ

Любое ФК  исследование состоит из двух главных этапов: биоаналитического метода и собственно расчетов ФК  параметров. В свою очередь биоаналитический метод включает в себя два компонента: а) подготовку образца — экстракция лекарственного  вещества и/или его метаболита  (ов) из биологической матрицы и б) детектирование соединения обычно после хроматографического отделения от других компонентов, присутствующих в биологическом экстракте.

Подготовка  образца к анализу преследует три основные цели: растворение анализируемого вещества в соответствующем растворителе, удаление максимально  возможного количества мешающих определению веществ и концентрирование анализируемого соединения. Пробоподготовку проводят с использованием  таких процедур, как осаждение белков, экстракция «жидкость-жидкость», твердофазная экстракция.

Вышеперечисленные процедуры определяют перечень требуемого оборудования, квалификацию и компетентность персонала лаборатории.

Прежде всего, фармакокинетическая лаборатория должна размещаться в помещениях, соответствующих санитарным нормам, предъявляемым к аналитическим, биохимическим и токсикологическим лабораториям. Во всяком случае, должны быть отдельные помещения для пробоподготовки, анализа проб, хранения реактивов, проведения расчетов и т. д.

Для выполнения поставленных задач может использоваться  любое аналитическое оборудование, позволяющее проводить адекватное детектирование анализируемого соединения, и  с помощью которого можно получить достоверные и воспроизводимые данные. С середины 1980-х годов наибольшее распространение в биоанализе лекарственных  веществ получила высокоэффективная жидкостная хроматография (ВЭЖХ). До этого методом выбора была газожидкостная хроматография (ГЖХ).  Причиной  для быстрого распространения ВЭЖХ послужило то обстоятельство, что  детектируется непосредственно анализируемое вещество в его исходном физико-химическом виде. В ГЖХ необходимо чтобы изучаемое соединение находилось в летучем состоянии, так как разделение проходит в газовой фазе и ключевым фактором для разделения служит различие между анализируемыми  веществами в их сродстве к газовой подвижной и жидкой стационарной фазам. Часто, для облегчения этого процесса, требуется дериватизация  исследуемого  соединения с образованием более летучей формы. Например, кислоты часто требуется химически модифицировать до образования летучих эфиров. Это требование часто приводит к созданию трудновыполнимых, многостадийных методик, вызывающих трудности у неопытного аналитика. Кроме того, для ГЖХ требуются высокие температуры, что ограничивает применение метода для термически нестабильных веществ.

С другой стороны, разделение  веществ в ВЭЖХ обычно проводится при  комнатной  или чуть выше температурах в жидкой фазе и, главными требованиями, предъявляемыми к исследуемому соединению, являются растворимость  вещества в подвижной фазе и сродство к твердой стационарной фазе. Относительная сила аффинитета анализируемых веществ к каждой из фаз и определяет разделяющую способность.

Другим фактором, определяющим распространение ВЭЖХ  в биоанализе, является тип  детектора, который  мог бы использоваться  для широко  круга веществ и был бы совместим с ВЭЖХ. Самым очевидным примером служит детектор, основанный на поглощении  ультрафиолетового  света веществами, имеющими в своей структуре хромофорные группы. Также большое распространение получили флуоресцентные и электрохимические детекторы. В последние годы большую популярность получили комплексы с масс-спектрометрическим детектором.

Не  следует забывать, что  в  некоторых случаях могут потребоваться специфические методы детектирования исследуемых соединений. Это микробиологические, иммунологические, радиоизотопные методы, полярография, капиллярный электрофорез и др.

Поскольку  диапазон концентраций  анализируемых веществ в биоматериале  колеблется  от 10-6  до 10-12 г и ниже, то к чистоте используемых реактивов и растворителей предъявляются особые требования. Так, растворители должны иметь квалификацию не ниже, чем «для хроматографии».

ФК исследования различаются и по количеству получаемой ФК  информации, соответственно  различные математические подходы и различные программные средства используются для ее  обработки. Этот вопрос подробно освещается в следующей статье: «Программное  обеспечение для анализа данных ФК/ФД исследований (И. Б. Бондарева).»