<<
>>

ADME/PK — СКРИНИНГОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

Наиболее узким местом фармакокинетического (ADME/PK) анализа является точное определение содержания препарата в соответствующих частях организма экспериментальных животных. Ошибка, которая возникает на этом этапе перечеркивает все дальнейшие размышления экспериментатора, даже в случае использования им лучшей математической обработки полученных результатов.

Точное и быстрое определение концентрации лекарств в плазме крови всегда было сдерживающим фактором развития HTS в этой отрасли. Что касается аналитических методов, которые были созданы для качественного и количественного определения одного препарата или группы родственных соединений, например 1,4-бенздиазепинов, то наиболее успешно применяемым в экспериментальной фармакологии является радиоизотопный метод [93, 616]. Однако, он относится к трудоемким и затратным, поскольку требует наличия меченого радиоизотопом препарата, синтез которого всегда проблематичен даже в хорошо оснащенных химических лабораториях. Поэтому особое развитие получили в настоящее время различные модификации метода флуоресцентного [617] и хроматографического [618] анализов.

Рассматривая пути усовершенствования хроматографических методов анализа лекарств и их метаболитов в биологических жидкостях, следует отметить, что они касаются практически всех пяти этапов [591]:

1) введение соответствующей дозы препарата и получение (изолирование) биологического материала, содержащего образец;

2) калибровка аналитического метода;

3) подготовка образцов для анализа;

4) количественный анализ;

5) обработка информации и заключение.

Благодаря созданию новых хроматографических приборов и усовершенствованию подготовки образцов началось развитие высокопродуктивных технологий. С целью более точного измерения препаратов и их метаболитов в среде, содержащей биологический материал, аналитические методы калибруют, путем добавления известных концентраций испытуемых веществ. Такие образцы, анализируют вещества соответственно протоколу, разработанному для экспериментальной процедуры.

При создании соответствующих технологий наиболее уязвимыми считаются процедуры, направленные на очистку образцов от коэкстрактивных веществ биологического происхождения. Они необходимы для того, чтобы свести к минимуму возможность загрязнения аналитической аппаратуры и надежной идентификации метаболитов.

При хроматографическом анализе используют в большей степени матричную очистку образца, которая достигается путем экстрагирования соединения на жидкостной или твердой фазах. Сокращение времени и увеличение количества анализов стало возможным благодаря методу прямого (без очистки) введения образцов. В этом случае имеет место взаимодействие лекарства со стационарной фазой с последующим его (вымыванием) растворением и анализом.

Значительный шаг вперед в создании высокопродуктивных технологий был сделан в связи с развитием в конце прошлого века жидкостной хроматографии высокого давления (HPLC) в комбинации с ультрафиолетовым детектором или масс-спектрометром (MS).

Параллельно были начаты работы по конструированию и использованию робототехники в серийном анализе. Составлены специальные программы, дающие роботам возможность выполнять несложные физические операции на отдельных этапах общего анализа [618]. Несмотря на некоторое увеличение продуктивности труда, возникли другие проолемы, которые ограничивали их использование:

1) большинство таких методов были ненадежными и часто требовали ремонта, с последующей калибровкой;

2) в лучшем случае, методы были полуавтоматизированными;

3) регуляция операций во время работы хроматографа, соединенного с тандемом масс-спектрометров (LC-MS/MS) уменьшала интенсивность выполнения анализов.

Наиболее удачными оказались биоаналитические системы, которые были созданы на базе платформ с соответствующими форматами микротитровальной платы. Более того, замена в форматах пробирок и трубок на соответствующие платы сделала возможным использование автоматических технологий [619].

В настоящее время внедрены новые подходы, в которых используются LC/MS с твердофазными экстракционными формами с 96-ячеистыми платами. На подготовку 96 образцов требуется не более двух часов.

Еще большее распространение получили твердофазные экстракционные системы, оборудованные дисковыми технологиями [620]. Для них специально уменьшена плотность адсорбирующего слоя, что делает возможным элюцию образца в объеме необходимом для непосредственного хроматографического анализа.

Последние модели биоаналитических приборов позволяют экспериментатору без предварительных специальных обработок плазмы крови непосредственно вводить ее в хроматограф. Одна из таких систем [621] состоит из небольших картриджей (внутренним диаметром 10 мм), заполненных особым полимером или кремниевыми частицами. Образцы плазмы вводятся непосредственно в систему, из которой коэкстрактивные вещества удаляются методом элюции. Благодаря неламинарному потоку воздуха в подвижной фазе эндогенные соединения в ней не задерживаются и необходимый образец анализируется в течение 1,5 мин.

Несмотря на то, что биоаналитическая аппаратура все время совершенствуется приходится констатировать тот факт, что человеческий фактор в ее эксплуатации играет значительную роль. Не исключена возможность, что в недалеком будущем фармакокинетические процессы будут изучаться с помощью систем, включающих полностью автоматизированные процедуры, начиная с получения биологического материала, подготовки для качественного и количественного анализов, и его определения.

Значительное внимание при этом должно уделяться системам лабораторно-информационного управления, которые в свою очередь необходимо объединить с необходимыми для оператора хемоинформационными структурами.

Высокая производительность фармакокинетических исследований достигается также с помощью внедрения новых технологий подготовки образцов и экспериментального оборудования. Тем не менее, это не единственный путь, поскольку существует много возможностей увеличить интенсивность проведения анализов манипулируя биообъектами. Как правило, такие подходы рассчитаны на получение одного какого-либо показателя, например всасывания.

Существуют, по крайней мере, два методических подхода, направленных на увеличение количества анализов в серийных опытах определения биодоступности.

Во-первых, различные образцы в идентичных исследованиях могут быть объединены и одновременно введены в организм экспериментальных животных. В этом случае различные химические соединения в идентичных экспериментах представляют собой односерийный образец.

Наиболее успешными в таких случаях зарекомендовали себя так называемые дозированные кассеты (cassette dosing). Они были использованы в доклинических исследованиях антагонистов а-адренорецепторов [622]. Кассеты содержали от 5 до 30 образцов биологически активных веществ сходной структуры. Одновременно в кассету помещался образец — сравнение (стандарт) с хорошо изученными показателями биодоступности. Его необходимость диктуется возможным взаимодействием отдельных веществ, составляющих кассету, между собой. Введение кассет возможно пероральным и внутривенным путем. Обработка плазмы крови животных является общепринятой процедурой, а анализ осуществляется сочетанием методов LC-MS/MS.

В опытах по изучению антагонистов GP НЬ/Ша рецепторов были использованы кассеты, содержащие 40 и более образцов. Аналогичный методический прием был успешно применен в изучении взаимосвязи структура веществ—фармакокинетические свойства [623].

Метод имеет и своих критиков, сомневающихся в реальности полученных результатов, так как они считают что в экспериментах in vivo в случае дозированных кассет не удается избежать взаимодействия «вещество—вещество».

К другим вариантам массового скрининга биодоступности соединений относится метод, в котором объединяются плазмы крови нескольких животных, содержащие определенное вещество. В этом случае взаимодействие «вещество—вещество» в плазме животных отсутствует, поскольку одно животное получает одно вещество. Все остальные компоненты AUC (Глава 6) сохранены. Представленный метод дает возможность анализировать до 200 соединений различного терапевтического направления одновременно. Он с успехом используется при экспериментальном определении биоэквивалентности.

Биофармацевтический контроль высвобождения субстанции с лекарственной формы (Глава 5) и фармакокинетический анализ у людей (добровольцев) стал возможным благодаря инженерному искусству конструирования специальных капсул. С их помощью оператор имеет возможность одновременно определить месторасположение капсулы в желудочно-кишечном тракте и концентрацию освободившейся субстанции, а также время за которое осуществляется этот процесс. Детально большинство капсульных систем, которые используются в биофармацевтических и фармакокинетических исследованиях представлено в обзорной статье [624]. Исходя из ее содержания, можно заключить, что большинство таких капсульных систем построены по одному принципу и отличаются одна от другой конструкцией системы дистанционного измерительного прибора:

— высокочастотная капсула (Battele-Institute V, Frankfurt- am-Main);

— гастроцелевая телеметрическая капсула (bastrotarget, Tonawanda);

— телеметрическая капсула (INSERM V61, Strasbourg Cedex);

— Intelisite (Innovative Devices).

Каждый из представленных методов имеет свои преимущества, но им свойственны и недостатки. Несмотря на то, что большинство из перечисленных капсул могут быть использованы повторно, а в некоторых случаях и несколько раз к высокопродуктивным их отнести нельзя.

К инвазийным методам определения процессов всасывания лекарств in vitro относятся:

— вывернутые и канюлированные мешочки;

— кишечные сегменты;

— мукозные полоски;

— изолированные энтероциты;

— мембранные везикулы.

Эти методы являются основой в опытах по выяснению механизма всасывания.

В последнее время особый размах приобрели опыты с применением культуры тканей. Особенно широко используются монослойные клетки Сасо-2, источником которых служат аденокарцинома человека или Мадин-Дарби клеток почек собак (MDCK). Считается, что более прогностическим методом, в случае перенесения данных биодоступности, полученных в эксперименте на животных, на организм человека служат Сасо-2 клетки. В тоже время, MDCK культивируются значительно удобнее и им характернее большая скорость деления. Поэтому они используются для массового скрининга биодоступности веществ.

В целом, в основу определения биодоступности на культурах тканей положено понятие РаРР (величина, отвечающая скорости, с которой исследуемое вещество перемещается с апикальной к базальной части монослоя). Значение РаРР, и соответствующие показатели, полученные в экспериментах на целостном организме в большинстве случаев совпадают. В то же время, наблюдаются и некоторые расхождения. Однако, если сравнению подлежат величины биодоступности различных соединений в аналогичных условиях, т. е. в массовом скрининге, то такие результаты правомочны, поскольку — относительны.

12.2.2.

<< | >>
Источник: Головенко М. Я.. Фізико-хімічна фармакологія: Монографія. — Одеса: Астропринт,2004. —720 с.. 2004
Помощь с написанием учебных работ

Еще по теме ADME/PK — СКРИНИНГОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ:

  1. ВЫСОКОПРОДУКТИВНЫЕ СКРИНИНГОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
  2. ФАРМАКО-ТОКСИКОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ADME
  3. 2.2. Роль оценок клинико‑экономической эффективности медицинских технологий в принятии решений о внедрении новых технологий[6]. 2.2.1. Понятие оценки медицинских технологий
  4. 2.2. Роль оценок клинико-экономической эффективности медицинских технологий в принятии решений о внедрении новых технологий
  5. Краснюк И.И.. Фармацевтическая технология: Технология лекарственных форм: Учебник для студ. сред. проф. учеб, заведений / И. И. Краснюк, Г. В. Михайлова, Е.Т. Чижова; Под ред. И. И. Краснюка и Г. В. Михайловой. — М.: Издательский центр«Академия»,2004. — 464 с., 2004
  6. Технология лекарственных форм как наука. Значение лекарственного лечения. Задачи технологии лекарственных форм
  7. 3.3. Практика принятия решений региональными органами управления здравоохранением о внедрении новых технологий. 3.3.1. Метод эмпирического изучения практики принятия решений о внедрении новых медицинских технологий
  8. ТЕХНОЛОГИЯ ФИТОПРЕПАРАТОВ
  9. Технологии рабочих потоков
  10. Глава 4 Методики и технология кольпоскопии
  11. 2.2.3. Организации, занимающиеся оценкой медицинских технологий
  12. 2.2.2. Основные принципы оценки медицинских технологий
  13. Глава 6 ОПЕРАЦИИ ДОЗИРОВАНИЯ В ТЕХНОЛОГИИ ЛЕКАРСТВЕННЫХ ФОРМ
  14. Вспомогательные репродуктивные технологии
  15. Глава 2 Роль государства во внедрении новых медицинских технологий: зарубежный опыт
  16. Глава 2 Роль государства во внедрении новых медицинских технологий: зарубежный опыт
  17. Технология изготовления