生物利用度是指制剂中药物被吸收进入人体循环的速度与程度。生物利用度是反映所给药物进入人体循环的药量比例,它描述口服药物由胃肠道吸收,及经过肝脏而到达体循环血液中的药量占口服剂量的百分比。包括生物利用程度与生物利用速度。

生物利用度的定义与分类生物利用度是指制剂中药物被吸收进入人体循环的速度与程度。生物利用度是反映所给药物进入人体循环的药量比例,它描述口服药物由胃肠道吸收,及经过肝脏而到达体循环血液中的药量占口服剂量的百分比。包括生物利用程度与生物利用速度。1

①生物利用的程度(EBA)系指试验制剂与参比制剂吸收药物总量的比值,用以衡量药物吸收程度的大小。可用两者的血药浓度-时间曲线下的面积(AUC)之比来求算。

②生物利用的速度(RBA)反映了口服后血药浓度峰值的出现时间及幅度。主要决定于药物制剂的因素,如片剂或胶囊剂等固体剂型的溶出速率快,药物颗粒表面迅速溶出而扩散到肠黏膜,则血药浓度的峰值出现早,峰值的绝对值亦大。通常用血药浓度达峰时间或用吸收速度常数来衡量药物吸收的快慢。

生物利用度分为绝对生物利用度与相对生物利用度。绝对生物利用度是药物吸收进入体循环的量与给药剂量的比值,实际工作中以血管外给药制剂与静脉注射的药-时曲线下面积(AUC)的比值;相对生物利用度是同一种药物不同制剂之间比较吸收程度与速度而得到的生物利用度。二者的计算公式分别为:(脚注T与R分别代表受试制剂与参比制剂,iv表示静脉注射给药,D表示给药剂量)。

绝对生物利用度=(AUCT×Div)/(AUCiv×DT)×100%

相对生物利用度=(AUCT×DR)/(AUCR×DT)×100%

生物利用度的提出与发展生物利用度这一概念在1945年就已被oser提出,60年代后由于发现一些药物制剂符合当时的药典规定,化学成分相同、含量相等,但用于动物和人体时,血药浓度和吸收速率不一样而屡次发生药剂生物利用度问题而出现严重的医疗事故,才被人们充分认识和承认,如1968年澳大利亚生产的苯妥英钠片剂,病人服用疗效一致很好。后来,有人将处方中的辅料CaSO4改为乳糖,其他未变,结果临床应用时连续发生中毒事件,引起人们特别注意。经研究发现,将处方中的CaSO4改为乳糖以后,压制的片剂体外释放和体内吸收都大大提高,使血药浓度超过了最低中毒浓度,因此发生中毒事件,因此对其研究也日渐被人们重视。

生物利用度的体外研究一般口服药物的溶出度研究为其控制指标,如1970年的《美国药典》(USP)就规定了一些制剂需做体外溶出试验,作为控制生物利用度的指标,在以后的各国药典中越来越多收载的制剂需做体外溶出试验,《中国药典》自1975年版(二部)附录记录了片剂、胶囊剂和固体剂型的溶出度测定方法,1995年版已有半数以上的片剂及胶囊剂需做溶出度测定。

生物利用度体内研究通常是以血浆药物浓度-时间曲线(C-t曲线)下面积(AUC)和用药后所能达到的最高血药浓度(峰浓度,峰值、Cmax)以及到达最高血药浓度的时间(达峰时间tmax)来表示。2

影响生物利用度的因素影响口服药物生物利用度的因素很多,例如:

①化合物的理化特性:立体化学结构(包括手性)、进入细胞膜的比例、分子量、分子体积、pKa、溶解度、渗透性、亲水亲脂性、化合物稳定性、分配系数、剂型特性(如崩解时限、溶出速率)及一些工艺条件等。

②胃肠道环境和解剖生理状态:胃肠道内液体的作用(肠pH值、胆汁的影响、淋巴液流量等),药物在胃肠道内的转运情况(小肠上皮细胞中各种特异性转运系统和多药耐药性(MDR)、p-糖蛋白等),吸收部位的表面积与局部血流,药物代谢的影响,肠道菌株等。

③其他因素:病理状态、基因差异、个体差异、种族差异、药物相互作用、药物与饮食、营养的相互作用等。3

提高药物生物利用度的方法口服药物生物利用度低下的原因大致可归纳为3种:药物溶解度和溶出速率较少;药物的胃肠道黏膜渗透性较差以及药物在体内快速消除。基于药物的溶解度和溶出速率较少导致口服药物生物利用度低下的改进方法主要围绕在增加药物的表面积、提高药物的溶解度或两种手段联合应用等方法上,如传统的成盐、增加增溶剂、助溶剂等方法。除此之外,通过改变难溶性药物的分子结构,选用合适的载体和制剂技术改善其理化性质,提高其与胃肠道黏膜的亲和性和透过性等,也是改善其口服生物利用度的有效途径,如近代发展起来的超微粉碎技术、固体分散技术、分子包合技术和乳化技术等。基于药物胃肠道黏膜渗透性较差导致口服药物生物利用度低下的改进方法主要围绕在使用吸收促进剂及延长药物在胃肠道的滞留时间等方法上,如选择表面活性剂,制成胃滞留制剂等,一些在胃肠道特定部位主动吸收的药物尚可制成定位释药制剂。由于药物的消除大多都与药物的浓度成正比,因此减慢药物的释放,使血药浓度维持在相对较低的浓度可以减慢药物的消除速度,故对体内快速消除的药物,制成缓控释制剂可能可以提高生物利用度。此外,其中一些方法,如微乳技术可能兼有增加药物的表面积、提高药物的溶解度,促进药物的吸收等多种作用,但微乳技需要使用大量的对人胃肠道黏膜有损伤作用的表面活性剂,限制了微乳技术的广泛使用。3

本词条内容贡献者为:

郭亮 - 副教授 - 中国海洋大学