Фармакокинетика местных лекарств: диффузия

Фармакокинетика - краткий обзор:

- Лекарственные составы, наносимые местно на поверхность кожи, мигрируют в соответствии с градиентом концентрации.

- Лекарство или лекарственная форма могут воздействовать на кожный барьер и приводить к зависящим от времени изменениям барьерной функции.

- Отмечаются значительные региональные вариации в барьерных свойствах кожи.

- Лекарственные формы отличаются по физико-химическим характеристикам, что влияет на кинетику высвобождения и/или абсорбцию, а также начало, длительность и степень биологического ответа.

- Роговой слой является основным структурным компонентом кожи, который ограничивает чрескожную абсорбцию лекарственного препарата.

- На биодоступность лекарственных соединений в определенных структурных компонентах кожи влияют диффузия в пределах жизнеспособной ткани, а также метаболизм и резорбция.

- Метаболическая активность является главным моментом в композиции пролекарства и может влиять на биодоступность посредством дерматологических и трансдермальных лекарственных форм.

Фармакокинетика местных лекарственных аппликаций описывает изменения концентрации лекарственного вещества с течением времени после нанесения местного препарата на поверхность кожи, его последующее прохождение через кожный барьер в подлежащие слои кожи, а также распределение в системное кровообращение. Данная тема продолжает привлекать внимание исследователей и клиницистов по причине ее значимости для дерматологической терапии, а также возможности местного применения современных системных препаратов, не подходящих для перорального приема, таких как пептиды или белки. Однако эта тема достаточно сложна, несмотря на прогресс в понимании основных факторов, влияющих на проникновение лекарственного препарата в кожу и его диффузию в коже.

Основная трудность точного описания процесса чрескожной абсорбции препаратов связана с размерами структурных компонентов кожи. Наносимые кремы или мази обычно проникают на толщину, не превышающую 10 мкм. Толщина рогового слоя также составляет примерно 10 мкм, в то время как жизнеспособный эпидермис, дерма и в еще большей степени системный структурный компонент представляют собой большую емкость, в которой абсорбированные лекарства подвергаются разбавлению до уровней, которые практически невозможно определить любыми методами, кроме самых чувствительных. Определение зависящих от времени изменений концентрации лекарственного вещества в отдельных структурах кожи представляет собой сложнейшую техническую задачу. После местного применения лекарственной формы некоторые параметры могут влиять на процесс таких изменений.

Фармакокинетика местных лекарств: диффузия

а) Законы диффузии. Применяемые на поверхность кожи местные препараты мигрируют в соответствии с градиентом концентрации согласно подробно описанным законам, управляющим диффузией растворяемых веществ в растворах и/или их проникновением через мембраны. Подробное обсуждение соответствующих уравнений читатель найдет в нескольких обстоятельных обзорах.

б) Законы Фика. Диффузия незаряженных веществ через мембрану или любой гомогенный барьер отражена в первом и втором законах Фика. Первый закон:

J = -D(ΔC/Δδ

гласит, что поток неизменного во времени вещества (J = моль/см в секунду) на единицу длины пути (d, см) пропорционален градиенту концентрации (DC) и коэффициенту диффузии (D, см2/сек). Знак минус указывает, что нетто-поток идет в направлении более низкой концентрации. Это уравнение применяется к опосредуемым диффузией процессам в стационарных изотропных растворах. Второй закон Фика описывает процессы диффузии при изменяющихся во времени градиентах концентрации. Следует отметить, что диффузия является очень эффективным механизмом транспортировки на очень короткие расстояния. Соотношение между временем (Dt), необходимым для миграции молекулы вдоль длины пути (х), и ее коэффициентом диффузии определяется следующим уравнением:

Δt = x2/2D.

Например, коэффициент диффузии для воды в водном растворе составляет: 2,5 х 10-5 см2/сек, то есть молекула воды будет мигрировать на расстояние 10 мкм (эквивалент толщины рогового слоя) за 0,4 миллисекунды. Однако поскольку диффузия зависит от квадрата расстояния, более длинные дистанции покрываются неэффективно; путь длиной 100 мкм занял бы 40 миллисекунд.

- Рекомендуем далее ознакомиться со статьей "Фармакокинетика местных лекарств: трехкомпонентная модель"

Редактор: Искандер Милевски. Дата публикации: 13.8.2019

Ваши замечания и вопросы: