Площадь под кривой (фармакокинетика)

В области фармакокинетики площадь под кривой ( AUC ) представляет собой определенный интеграл концентрации . лекарственного средства в плазме крови как функцию времени (это можно сделать с помощью жидкостной хроматографии-масс-спектрометрии) ^{[ 1 ]}). На практике концентрация препарата измеряется в определенные дискретные моменты времени, а правило трапеций для оценки AUC используется . В фармакологии площадь под графиком концентрации лекарства в плазме в зависимости от времени после приема (так называемая «площадь под кривой» или AUC) дает представление о степени воздействия лекарства и скорости его выведения из организма. ^{[ 2 ]}

Интерпретация и полезность значений AUC

AUC (от нуля до бесконечности) представляет собой общее воздействие препарата во времени . AUC является полезным показателем при попытке определить, приводят ли два препарата одинаковой дозы (например, капсула и таблетка ) к одинаковому воздействию на ткани или плазму. Другое применение — терапевтический лекарственный мониторинг препаратов с узким терапевтическим индексом . Например, гентамицин — антибиотик , который может быть нефротоксичным ( повреждающим почки ) и ототоксичным (повреждающим слух); измерение гентамицина по концентрации в плазме пациента и расчет AUC используются для определения дозировки этого препарата. ^{[ 3 ]}

AUC становится полезной для определения средней концентрации за определенный интервал времени, AUC/t. Кроме того, AUC упоминается, когда речь идет об элиминации . Количество, выведенное из организма (масса) = клиренс (объем/время) * AUC (масса*время/объем). ^{[ нужна ссылка ]}^{[ 4 ]}

AUC и биодоступность

В фармакокинетике биологического биодоступность обычно относится к той части лекарственного средства, которая абсорбируется системно и, таким образом, доступна для оказания эффекта . Это часто измеряется путем количественного определения «AUC». Чтобы определить соответствующие AUC, графики зависимости концентрации в сыворотке от времени обычно собираются с использованием меченных C-14 препаратов и AMS ( ускоренная масс-спектрометрия ). ^{[ 5 ]}

Биодоступность может быть измерена с точки зрения «абсолютной биодоступности» или «относительной биодоступности».

Абсолютная биодоступность

Абсолютная биодоступность относится к биодоступности лекарственного средства при внесосудистом введении ( т.е. пероральная таблетка, суппозиторий , подкожно и т. д.) по сравнению с биодоступностью того же лекарственного средства, введенного внутривенно (ВВ). Это делается путем сравнения AUC лекарственной формы для невнутривенного введения с AUC препарата, вводимого внутривенно. Эту фракцию нормализуют путем умножения на соответствующую дозу каждой лекарственной формы. ^{[ 6 ]}

F_{\text{abs}}=\left({\frac {{\text{AUC}}_{\text{non-IV}}}{{\text{AUC}}_{\text{ IV}}}}\ \right)\times \left({\frac {{\text{Dose}}_{\text{ IV}}}{{\text{Dose}}_{\text{non-IV}}}}\ \right)

Относительная биодоступность

Относительная биодоступность сравнивает биодоступность двух разных лекарственных форм. Опять же, для проведения этого сравнения используются относительные AUC, а для нормализации расчетов используются относительные дозы.

F_{\text{rel}}=\left({\frac {{\text{AUC}}_{\text{dosageA}}}{{\text{AUC}}_{\text{dosageB}}}}\ \right)\times \left({\frac {{\text{Dose}}_{\text{B}}}{{\text{Dose}}_{\text{A}}}}\ \right)

Другие приложения

AUC изменения концентрации глюкозы после приема пищи используется для расчета гликемического индекса . ^{[ 7 ]}

Вариации

Методология

Использование правила трапеций при расчете AUC было известно в литературе не позднее 1975 г., в «Основах клинической фармакокинетики» Дж. Г. Вагнера . В статье 1977 года «классический» трапециевидный метод сравнивается с рядом методов, учитывающих типичную форму графика концентрации, обусловленную кинетикой первого порядка . ^{[ 8 ]}

Несмотря на вышеизложенное, статья Мэри М. Тай «Лечение диабета» 1994 года утверждает, что она независимо открыла правило трапеции. ^{[ 9 ]} В ответе Тай на более поздние письма редакторам она объяснила, что это правило было новым для ее коллег, которые полагались на подсчет по сетке. ^{[ 10 ]} Статья Тая обсуждалась как случай неудачной научной рецензии . ^{[ 11 ]}

Несмотря на количество математически превосходных схем численного интегрирования (например, описанных в Wagner & Ayres 1977 ), правило трапеций остается общепринятым для расчета AUC. Позже акцент на повышении точности расчета AUC сместился с улучшения метода на улучшение схемы отбора проб. Примером может служить алгоритм 2019 года , известный как OTTER: он выполняет аппроксимацию кривой суммы экспонент для входных данных, но использует его только для того, чтобы предложить лучшие времена выборки за счет поиска периодов с более сильным наклоном. ^{[ 12 ]}

Расширения

Площадь под кривой эффекта (AUEC) представляет собой интеграл действия лекарственного средства с течением времени, оцениваемый как заранее установленная функция концентрации. Было предложено использовать его вместо AUC при переводе дозы от животного к человеку, поскольку компьютерное моделирование показывает, что он лучше справляется с периодом полураспада и изменениями режима дозирования, чем AUC. Это пример модели ФК/ФД , которая сочетает в себе фармакокинетику и фармакодинамику . ^{[ 13 ]}

См. также

C _max (фармакология)
C _{среднее} (фармакология)
«Площадь под кривой» рабочей характеристики приемника

Ссылки

^ Маурер, Ханс Х. (2005). «Мультианалитные процедуры для скрининга и количественного определения лекарственных средств в крови, плазме или сыворотке с помощью жидкостной хроматографии - одноэтапной или тандемной масс-спектрометрии (ЖХ-МС или ЖХ-МС/МС), имеющих отношение к клинической и судебно-медицинской токсикологии». Клиническая биохимия . 38 (4). Эльзевир Б.В.: 310–318. doi : 10.1016/j.clinbiochem.2005.01.014 . ISSN 0009-9120 . ПМИД 15766732 .
^ Шефф, доктор медицинских наук; Алмон, РР; Дюбуа, округ Колумбия; Юско, WJ; Андрулакис, ИП (2011). «Оценка фармакологической области под кривой при переменных базовых показателях» . Фармацевтические исследования . 28 (5): 1081–1089. дои : 10.1007/s11095-010-0363-8 . ПМЦ 3152796 . ПМИД 21234658 .
^ Ходиамонт, Каспар Дж.; ван ден Брук, Аннемике К.; де Врум, Сюзанна Л.; Принс, Ян М.; Матот, Рон А.А.; ван Хест, Рейнир М. (2022). «Клиническая фармакокинетика гентамицина у различных групп пациентов и последствия оптимального дозирования при грамотрицательных инфекциях: обновленный обзор» . Клиническая фармакокинетика . 61 (8): 1075–1094. дои : 10.1007/s40262-022-01143-0 . ISSN 0312-5963 . ПМЦ 9349143 . ПМИД 35754071 .
^ «Полезные фармакокинетические уравнения» (PDF) . Университет Флориды .
^ Лаппин, Грэм; Роуленд, Малькольм; Гарнер, Р. Колин (2006). «Использование изотопов в определении абсолютной биодоступности лекарственных средств у человека» . Экспертное заключение по метаболизму и токсикологии лекарственных средств . 2 (3): 419–427. дои : 10.1517/17425255.2.3.419 . ПМИД 16863443 . S2CID 2383402 .
^ Шринивасан, В. Шрини (2001). [1] «Биодоступность питательных веществ: практический подход к демонстрации in vitro доступности питательных веществ в поливитаминно-минеральных комбинированных продуктах». Журнал питания 131 (4 приложения): 1349S–1350S.
^ Браунс Ф., Бьорк И., Фрейн К.Н. и др. (июнь 2005 г.). «Методология гликемического индекса» . Нутр Рес Преподобный . 18 (1): 145–71. дои : 10.1079/NRR2005100 . ПМИД 19079901 .
^ Вагнер, Дж.Г.; Эйрес, JW (октябрь 1977 г.). «Оценка биодоступности: методы оценки общей площади (AUC _0–∞ ) и общего количества выведенного вещества (A _e^∞) и важность схемы отбора проб крови и мочи при применении к дигоксину». Журнал фармакокинетики и биофармацевтики . 5 (5): 533–57. doi : /BF01061733 . hdl : 2027.42/45073 . PMID 925886. 10.1007 S2CID 2417073 8 .
^ Тай, ММ (февраль 1994 г.). «Математическая модель для определения общей площади толерантности к глюкозе и других метаболических кривых». Уход при диабете . 17 (2): 152–4. дои : 10.2337/diacare.17.2.152 . ПМИД 8137688 . S2CID 42761923 .
^ Монако, JH; Андерсон, Р.Л. (октябрь 1994 г.). «Формула Тая — это правило трапеций». Уход при диабете . 17 (10): 1224–5, ответ автора 1225-7. дои : 10.2337/diacare.17.10.1224 . ПМИД 7677819 . S2CID 27930861 .
^ Кнапп, Алекс (2011). «Судя по всему, исчисление было изобретено в 1994 году» . Форбс .
^ Хьюз, Дж. Х.; Аптон, Р.Н.; Рейтер, SE; Фелпс, Массачусетс; Фостер, DJR (ноябрь 2019 г.). «Оптимизация временных выборок для определения площади под кривой фармакокинетических данных с использованием некомпартментного анализа». Журнал фармации и фармакологии . 71 (11): 1635–1644. дои : 10.1111/jphp.13154 . ПМИД 31412422 .
^ Чен, К; Лавецци, С.М.; Явароне, Л. (август 2022 г.). «Площадь под кривой эффекта как фактор, определяющий эффективность противоинфекционных средств» . CPT: Фармакометрика и системная фармакология . 11 (8): 1029–1044. дои : 10.1002/psp4.12811 . ПМЦ 9381909 . ПМИД 35638366 .

[Maurer_2005_pp._310–318-1] Маурер, Ханс Х. (2005). «Мультианалитные процедуры для скрининга и количественного определения лекарственных средств в крови, плазме или сыворотке с помощью жидкостной хроматографии - одноэтапной или тандемной масс-спектрометрии (ЖХ-МС или ЖХ-МС/МС), имеющих отношение к клинической и судебно-медицинской токсикологии». Клиническая биохимия . 38 (4). Эльзевир Б.В.: 310–318. doi : 10.1016/j.clinbiochem.2005.01.014 . ISSN 0009-9120 . ПМИД 15766732 .

[2] Шефф, доктор медицинских наук; Алмон, РР; Дюбуа, округ Колумбия; Юско, WJ; Андрулакис, ИП (2011). «Оценка фармакологической области под кривой при переменных базовых показателях» . Фармацевтические исследования . 28 (5): 1081–1089. дои : 10.1007/s11095-010-0363-8 . ПМЦ 3152796 . ПМИД 21234658 .

[3] Ходиамонт, Каспар Дж.; ван ден Брук, Аннемике К.; де Врум, Сюзанна Л.; Принс, Ян М.; Матот, Рон А.А.; ван Хест, Рейнир М. (2022). «Клиническая фармакокинетика гентамицина у различных групп пациентов и последствия оптимального дозирования при грамотрицательных инфекциях: обновленный обзор» . Клиническая фармакокинетика . 61 (8): 1075–1094. дои : 10.1007/s40262-022-01143-0 . ISSN 0312-5963 . ПМЦ 9349143 . ПМИД 35754071 .

[4] «Полезные фармакокинетические уравнения» (PDF) . Университет Флориды .

[5] Лаппин, Грэм; Роуленд, Малькольм; Гарнер, Р. Колин (2006). «Использование изотопов в определении абсолютной биодоступности лекарственных средств у человека» . Экспертное заключение по метаболизму и токсикологии лекарственных средств . 2 (3): 419–427. дои : 10.1517/17425255.2.3.419 . ПМИД 16863443 . S2CID 2383402 .

[6] Шринивасан, В. Шрини (2001). [1] «Биодоступность питательных веществ: практический подход к демонстрации in vitro доступности питательных веществ в поливитаминно-минеральных комбинированных продуктах». Журнал питания 131 (4 приложения): 1349S–1350S.

[7] Браунс Ф., Бьорк И., Фрейн К.Н. и др. (июнь 2005 г.). «Методология гликемического индекса» . Нутр Рес Преподобный . 18 (1): 145–71. дои : 10.1079/NRR2005100 . ПМИД 19079901 .

[8] Вагнер, Дж.Г.; Эйрес, JW (октябрь 1977 г.). «Оценка биодоступности: методы оценки общей площади (AUC _0–∞ ) и общего количества выведенного вещества (A _e^∞) и важность схемы отбора проб крови и мочи при применении к дигоксину». Журнал фармакокинетики и биофармацевтики . 5 (5): 533–57. doi : /BF01061733 . hdl : 2027.42/45073 . PMID 925886. 10.1007 S2CID 2417073 8 .

[9] Тай, ММ (февраль 1994 г.). «Математическая модель для определения общей площади толерантности к глюкозе и других метаболических кривых». Уход при диабете . 17 (2): 152–4. дои : 10.2337/diacare.17.2.152 . ПМИД 8137688 . S2CID 42761923 .

[10] Монако, JH; Андерсон, Р.Л. (октябрь 1994 г.). «Формула Тая — это правило трапеций». Уход при диабете . 17 (10): 1224–5, ответ автора 1225-7. дои : 10.2337/diacare.17.10.1224 . ПМИД 7677819 . S2CID 27930861 .

[11] Кнапп, Алекс (2011). «Судя по всему, исчисление было изобретено в 1994 году» . Форбс .

[12] Хьюз, Дж. Х.; Аптон, Р.Н.; Рейтер, SE; Фелпс, Массачусетс; Фостер, DJR (ноябрь 2019 г.). «Оптимизация временных выборок для определения площади под кривой фармакокинетических данных с использованием некомпартментного анализа». Журнал фармации и фармакологии . 71 (11): 1635–1644. дои : 10.1111/jphp.13154 . ПМИД 31412422 .

[13] Чен, К; Лавецци, С.М.; Явароне, Л. (август 2022 г.). «Площадь под кривой эффекта как фактор, определяющий эффективность противоинфекционных средств» . CPT: Фармакометрика и системная фармакология . 11 (8): 1029–1044. дои : 10.1002/psp4.12811 . ПМЦ 9381909 . ПМИД 35638366 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]