Лекция № 1 Тема: Биофармация как наука и основа технологии лекарственных препаратов. Краткий исторический обзор развития План 1. Изучение биофармации как теоретической основы технологии лекарств в фармации. 2. Предпосылки возникновения биофармации. 3. Значение фундаментальных исследований основоположников биофармации. 4. Основные задачи и направления биофармации. 5. Перспективы развития биофармации. Возникновение биофармации было подготовлено всем путем постепенного развития фармации, медицины, химии и других наук. Именно на стыке нескольких отраслей знаний и берет свое начало биофармация. Появилась она после установления фактов терапевтической неэквивалентности лекарственных препаратов, т.е. лекарственные препараты одного соединения, но приготовленные различными фармацевтическими предприятиями, отличались терапевтической эффективностью. Это было обусловлено указанием причин: степенью измельчения лекарственных веществ, подбором вспомогательных веществ и различием технологических процессов, так называемых фармацевтических факторов. В специальной литературе термин «фармацевтические факторы» получил распространение, прежде всего, в связи с клиническим подтверждением экспериментальных данных о существовании зависимости между эффективностью лекарственных препаратов и методами их получения. Биофармация - наука, изучающая зависимость терапевтического действия лекарственных препаратов на организм от различных факторов (фармацевтических, биологических и др.) Несмотря на то, что понятие биофармации введен в 60 е года ХХ века много экспериментальных данных были полученные задолго в этого. Так, известны эмпирические наблюдения древних врачей, например Ибн - Сины (980-1037), о влияние добавок меда и некоторых растительных сред ств на уровень действия лекарственных веществ. В Х I Х веке зарубежные и отечественные ученые эксперимента льно установили зависимость скорости всасывания и эфф ективности лекарственной вещества от пути его введение; доказали влияние поверхностно активных веществ на процессы всасывания лекарств. Стала очевидной несостоятельность бывших методов оцен ки лекарственных препаратов, сводились в основном, в их товароведческой характеристики и стандартизации п о количественным содержанием действующих ингредиентов. Однако эти факты проходили незамеченные провизор, вследствие недостаточного научного обоснование. Биофармации как самостоятельное направление фармацевтической науки сложилось в начале 60-х годов XXвека. Толчком к возникновению биофармации послужили полученные в эксперименте на животных данные о значительном различии в биологической активности лекарственных препаратов в зависимости от применяемой технологии, вспомогательных веществ, физического состояния и прочее. При назначении в одной из клиник США таблеток одного лекарственного препарата, действующего специфически на процессы свертывания крови, приобретенного от двух различных фармацевтических фирм, содержащих одинаковые дозы, неожиданно было обнаружено, что таблетки одной фирмы оказались в 2 раза эффективнее таблеток от другой фирмы. Химическим анализом не обнаружено никаких отклонений в содержании лекарственного вещества в таблетках обеих фирм. Это был первый случай (получивший широкую огласку) точно установленной терапевтической неэквивалентности, неэквивалентность препаратов, содержащих одинаковые дозы одного и того же действующего вещества, но изготовленных разными производителями.Подобное явление обнаружено у многих антибиотиков (тетрациклина, левомицетина, эритромицина), стероидных гормонов, сульфаниламидные и др. Для специалистов, занимающихся производством и анализом лекарственных препаратов, это явление было неожиданным. Все препараты соответствовали требованием фармакопеи, и поэтому, в соответствии с обычной концепции, должны были быть полностью равноценными. Объяснение этому феномену терапевтической неэквивалентности дала новая отрасль фармации, медицины, биологии - биофармация, что знаменует рождение биологического этапа фармации. Биофармации можно определить как науку, и зучает биологическую действие лекарственных препаратов в зависимости от их физико химических свойств, лекарственной формы, технологии приготовления. Впервые основные положения биофармации с формулированы в работах Вагнера. Биофармации ни в которой степени НЕ подменяет собой фармакологию. Она НЕизучает механизм действия биологически а ктивной вещества, точки егоприменения. Биофармация как бы принимает от фармакологии лекарственныевещества с установленным спектро м действия, точками их применения. Но этабиологически активная вещество еще НЕ пр игодно для применения. А вотсоздавать лекарственный препарат в определ енной лекарственной форме, удобной для приема, хранения, транспортировки призвана фармация. Для этого лекарственные вещества измель чают, растворяют, смешивают. Оказывают им различной лекарственной ф ормы, используют разнообразные вспомогательные вещества, применяют многочисленные механические п риемы, машины, аппараты и т. д. При этом одни стороны биологической действи я могут бытьусиленные, другие ослабленные или вообще активностьпре парата сведена нет. Изучение этих изменений, процессов, факторов, влияют на терапевтическую эффекти вностьлекарственных препаратов и составляет, главное задачи биофармации. Основоположниками биофармации считаютс я американские ученые Леви и Вагнер, благодаря работам которых был принят с рок «Б иофармация», что используется в . большинства европейск их стран как эквивалент английского терм ина «Biofarmaceutics». Сам срок «Б иофармация» с появился впервые в научнойфармации США в 60 - х годах 20 го столетия и вскоре получилобщее междунаро дное признание. Основоположниками биофармации в СНГ и Украине являются профессора Я.И. Хаджай и Д.П. Сало Работами ученых Государственного научного центра лекарственных средств (ГНЦЛС, г. Харьков) и Национального фармацевтического университета (НФаУ, Харьков) создана школа по биофармации, которая заложила научный фундамент, необходимый для разработки эффективных и безвредных лекарственных средств в различных лекарственных формах с учетом фармацевтических факторов. К существенным научных достижений в области биофармации можно указать следующее: 1. Установлена связь между типом мазевой основы и эффективностью действия антисептиков, антибиотиков, биологически активных субстанций продуктов пчеловодства и других химиотерапевтических веществ. Это позволило разработать и внедрить в медицинскую практику СНГ мази «Левосин», «Левомиколь», «Диоксиколь» и многие другие Мазь Левомеколь Мазь Левосин 2. Установлена связь между распределением молекул лекарственных веществ, в частности, кортикостероидов в различных фазах дисперсных лекарственных форм в зависимости от структуры этих фаз и между высвобождением, биодоступностью, эффективностью действия и побочными эффектами лекарственных препаратов. Результаты этих исследований использованы при разработке мази и линимента Синафлан, мазей гидрокортизоловои и преднизолоновую, мази «Триакорт», аэрозоля «Кортонизоль», мазей «Тримистин», «Кортонитол» и др. Мазь Синафлан Мазь Триакорт Мазь Тримистин 3. Установлена связь между надмолекулярной структурой ассоциатов поверхностно-активных веществ (ПАВ), физико-химическими свойствами дисперсных систем, высвобождением, биодоступностью, активностью действия и проявлением токсических эффектов различных лекарственных веществ. Результаты исследований позволили целенаправленно управлять фармакологическими и токсикологическим свойствам лекарственных средств в различных лекарственных формах: мазях, пеналах, суппозиториях, гелях и др.. Это все легло в основу создания таких препаратов, как «Сульйодопирон», суппозиториев «Пропофен», «Поленфен», мазей «Липовит», «Пролидоксид» и др. Мазь Липовит Супозитории Поленфен Супозитории Пропофен 4. Установлена корреляция между сродством лекарственных и вспомогательных веществ к различным биомембран, структурой биомембран, биодоступность и эффективностью фармакологического действия лекарственных препаратов. 5. Исследованы закономерности фармакокинетического, фармако-и токсикодинамичнои взаимодействия лекарственных веществ в комбинированных препаратах, а также изучено влияние вспомогательных веществ и технологии таблетирования на высвобождение лекарственных веществ из таблеток и их биодоступность. Результаты исследований легли в основу создания группы комбинированных препаратов с парацетамолом, твердых лекарственных форм с продуктами пчеловодства (таблетки «Прополин», «Прополтин», «Фепрогит») и др. Таблетки Проалор Таблетки Прополин 6. Изучено влияние химической модификации лекарственных веществ с помощью аминокислот на их биодоступность и эффективность действия. Например, АЦЕЛИЗИН (отечественный растворимый аспирин) и его лекарственные формы внедрены в производство и медицинскую практику Так, в 1970 году состоялись 4 международных, 1 европейская, 1 всесоюзный симпозиум по биофармации. В 1990 году в Словакии состоялся VI Международный симпозиум по биофармации и фармакокинетике, в котором приняли участие более 200 делегаций. На нем рассматривался большой круг вопросов, связанных с созданием новых и совершенствованием существующих лекарственных препаратов. Из числа современных научных мероприятий следует отметить четвертый центральный Европейский симпозиум по фармацевтической технологии и биофармации, который состоялся в 2001 году в Австрии. Организация симпозиума была проведена институтом фармацевтической технологии и биофармации (г. Вена) в сотрудничестве с Европейским ассоциациями фармацевтических технологов.Главная цель симпозиума заключалась в том, чтобы промотивуваты тесное сращивание фармацевтической технологии, индустриальной аптеки (производства) и биофармации, образующих систему фармацевтических наук. Участниками симпозиума было отмечено, что в современных условиях все больше увеличивается значение научного сотрудничества среди академических, индустриальных и регулирующих учреждений фармацевтической отрасли. Все это говорит о серьезном научное направление, интерес к которому становится все более глубоким и все большее количество ученых участвует в биофармацевтических исследованиях. На сегодня биофармации удалось успешно решить ряд задач научной фармации и медицины и сделать существенное воздействие на дальнейшее развитие теории современного лекарствоведения. Факторы - одновременно действующей силы, состояния или другие условия, влияющие на конечный результат изучаемых процессов, данных или параметров. Эффективная вещество - биологически активная часть лекарственного препарата, который несет ответственность за терапевтический эффект. Эффективность - способность лекарственного вещества или лекарственного препарата достигать необходимого эффекта. Клинические факторы - факторы, возникающие в процессе фармакотерапии в клинических условиях (выбор схемы дозирования, время приема лекарственного препарата, побочные явления, взаимодействие одновременно или лекарственных веществ, вводимых последовательно, прикованность больного к кровати, физическая активность, серьезность заболевания, нарушения функций желудочно -кишечного тракта, печени, почек, сердечной деятельности и т.д.). Эквивалентность - соответствие количества лекарственного вещества (средства) или лекарственного препарата аналитической нормативной документации или идентичность эффекта исследуемого средства препарату сравнения. Фармацевтический эквивалент - это лекарственный препарат, содержащий одинаковое количество терапевтически аналогичной вещества в определенной лекарственной форме отвечающий требованиям, которые определяются технологическими нормами. Клинический эквивалент - эквивалент лекарственного препарата после применения одинаковых доз дает одинаковый терапевтический эффект, проверенный на каком-либо симптоме. Биоэквивалентность - эквивалент лекарственных препаратов, приготовленных различными производителями или тем же заводом, но разных серий, после введения которых в одинаковой лекарственной форме тем самым пациентам в одинаковых дозах, оказывается одинаковый биологический (терапевтический) эффект. Терапевтическая неэквивалентность - неравенство терапевтического действия тех же лекарственных препаратов в одинаковых дозах, приготовленных различными производителями или тем же заводом, но разных серий. Биодоступность - состояние, позволяющее врачебной веществе, введенной в организм, достичь места воздействия. Абсорбция (всасывание) - процесс перехода лекарственного вещества с места приема в кровоток. Метаболизм - комплексный процесс, в котором липоидныерастворенные молекулы лекарственного вещества в процессе биохимических реакций меняются каталитическими энзимами (оксидация, редукция, гидролиз, синтез) на метаболиты. Выделение (экскреция) - процесс, во время которого выводится лекарственное вещество (препарат) из системы кровообращения через почки в мочу, через желчь и слюну в кишки и кал, через кожу, молочные железы и потовые железы. Константа элиминации - константа скорости процесса, во время которого эффективная вещество устраняется из тела экскрецию или биотрансформативнимы процессами. Фармакокинетика - описание изменений во времени концентраций введенного лекарственного средства и его метаболитов в организме охватывает такие транспортные процессы действующего вещества и его метаболитов в организме, как всасывание, распределение, биотрасформации и элиминация. LADMER - Общий термин, характеризующий отдельные участки взаимодействия лекарственного средства с организмом (Liberation, Absorption, Distribution, Metabolism, Elimination, Response). В последнее время в фармацевтической науке появился новый фармакологический срок LADMER, характеризующий отдельные участки взаимодействия лекарственного средства с организмом, то есть включает биофармации, фармакокинетику и фармакодинамику. LADMER L Высвобождение А Всасывание D Распределен ие М Метаболизм Е Виведение R Эфект Основной задачей биофармации в современной технологии лекарств является максимальное повышение терапевтической эффективности лекарственных веществ и снижение до минимума возможного побочного их действия на организм. Согласно с этим в мировой ф армацевтической практике докли нические и клинические исслед ования при создании новых лек арственных препаратов включаю т биофармацевтический скринин г, связан с влиянием фармацевтич еских факторов на высвобожден ия, фармакокинетику и токсикодина мики лекарственных веществ Исходя из этого научные исследования биофармации развиваются в следующих направлениях: - Разработка экспериментально-теоретических основ биофармацевтического скрининга; - Изучение влияния фармацевтических и других переменных факторов на процессы высвобождения и всасывания лекарственных веществ из лекарственных форм; - Изучение фармакокинетики лекарственных препаратов для оптимизации соединения вспомогательных веществ и способов введения препаратов; - Изучение механизмов биофармацевтических происходящих при взаимодействии компонентов готовой лекарственной формы с белками и липидами мембран различных клеток; - Разработка высокочувствительных и избирательных методов анализа фармакологически активных субстанций в биологических жидкостях человека и животных; - Поиск новых модуляторов биодоступности; - Создание новых лекарственных форм с заданными биофармацевтических свойствами должны обеспечивать оптимальную биодоступность действующих веществ; - Изучение биоэквивалентности лекарственных препаратов. Тщательное исследование известных случаев терапевтической неэквивалентности лекарственных препаратов показало, что активность действующего вещества (лекарственного средства), его высвобождения из лекарственной формы и всасывания - находятся в тесной зависимости от фармацевтических факторов. Поэтому изучение фармацевтических факторов является обязательным с точки зрения биофармации ввиду их существенное влияние на динамику биодоступности лекарственных веществ, стабильность лекарственных препаратов в процессе хранения и многие другие показатели. Спасибо за внимание!