OBIECTIVELE ETAPEI

Obiectiv general:

"Analiza biofarmaceutica, farmacocinetica si statistica, elaborarea de noi modele"

Obiective particulare:

A. STUDII EXPERIMENTALE

V.1 Studii in vitro si clinice pe voluntari sanatosi

UMF-B: studii in vitro medicamente cu grupa amino in diferite forme farmaceutice: tablete, capsule, supozitoare (itraconazol, ketoconazol, fluconazol, ranitidina).

BP-RES: studii clinice pentru medicamente cu grupe amino, medicamente cu metaboliti activi

V.2 Formularea si evaluarea sistemelor farmaceutice de tip micro (microsfere, nanosfere, liposomi) ca vectori medicamentosi in experimente pe animale de laborator pentru adminsitrarea topica a NSAID

V.6 Separarea din plasma si dozarea LC/MS/MS a unor medicamente cu mai multi metaboliti

PHS: Separarea din plasma si dozarea LC/MS/MS a unor medicamente cu mai multi metaboliti (dezvoltare si validare metoda)

V.8 UB Studiul experimental si elaborarea modelelor privind cedarea "in vitro" din sisteme nanostructurate

B. Modelare si IVIV CORREL IR

V.3 Dezvoltarea unui soft pentru analiza statistica a corelarilor iviv

ISMMA: Dezvoltare soft pentru analiza statistica corelarilor iviv

V.4 Elaborarea de modele pentru corelarea iviv a medicamentelor cu cedare imediata.

V.7 Analiza corelarilor iviv

UMF-Cv: Corelari clasice pentru medicamente cu cedare imediata si modificata (corelari tip A, corelari tip B, corelari tip C, corelari calitative)

UMF-B: Evaluarea posibilitatilor de extrapolare a corelarilor pentru medicamente cu cedare prelungita la medicamente cu eliberare imediata

V.9 Elaborarea de modele pentru corelarea iviv a medicamentelor cu cedare imediata.

UMF-B: Analiza fenomenologica si definirea dependentelor functionale

ISMMA: Stabilirea ecuatiilor asociate modelelor

C. IVIV metaboliti activi

V.10 Elaborarea de modele empirice pentru corelarea iviv la metaboliti activi

UMF-B Elaborarea de modele empirice pentru corelarea iviv la metaboliti activi

V.11 Analiza fenomenologica a interactiunilor formulare-metabolism

UMF-Cv+UMF-B+ISMMA Analiza fenomenologica a interactiunilor formulare-metabolism

D. Diseminare (V.8, V.12)

REZUMATUL FAZEI

A. Studiile experimentale au continuat si in faza V practic la toti partenerii urmarindu-se obtinerea de date privind categorii speciale de medicamente , care prezinta dificultati majore in ceea ce priveste corelarile iviv si anume:

- formulari farmaceutice sub forma de nanosisteme , la laboratorul de chimie coloidala al Universitatii Bucuresti,

- medicamente cu metaboliti activi (diltiazem , desacetildiltiazem, spironolactona si canrenona) la unitatea de cercetare clinica a Biopharmacy & Pharmacol Res si la laboratorul bioanalitic al partenerului PharmaServ,

- medicamente cu solubilitati foarte diferite la pH-ul intestinal fata de pH-ul gastric, in cadrul UMF Bucuresti si UMF Craiova ( ketoconazol, itraconazol, fluconazol),

- formulari farmaceutice topice , experimente de farmacocinetica pe animal, la UMF Craiova ( indometacin, diclofenac).

B. O alta categorie majora de cercetari a constituit-o analiza si evaluarea fiziologica, fizicochimica si matematica a evolutiei in timp a unor fenomene de transfer de masa pentru :

- in modelarea proceselor de dizolvare in vitro,

- in modelarea farmacocineticii dupa administrarea orala la voluntari sanatosi.

Aceste modelari s-au impus in vederea extrapolarii corelarilor dizolvate in vitro - farmacocinetica in vivo prevazute de reglementarile oficiale ale pentru forme farmaceutice cu cedare modificata, la medicamente cu cedare imediata ( IR - "Immediate Release") . Problema principala in corelarea fenomenelor in vitro cu cele in vivo este aceea ca ele se desfasoara la scari de timp diferite: zeci de minute eliberarea din forma farmaceutica si ore - absorbtia. S-au testat in principal doua tipuri de legi de tip putere , in special legea radicalului a lui Higuchi si legi de tip empiric - inrudite cu distributia Weibul. Alegerea modelului final s-a facut in functie de teste statistice de comparare intre modele - Akaike, Imbimbo, Schwartz, Fisher etc.

In ceea ce priveste "dizolvarea" s-a impus o modelare deoarece normele de control a medicamentelor prevad o evaluare foarte sumara a cineticii de eliberare , orientata spre controlul reproductibilitatii intre sarje si nu o cinetica de cedare cu valoare predictiva asupra absorbtiei. S-a obtinut in principal rezultatul ca modelul Higuchi se aplica in principal dizolvarii rapide iar cel empiric este mai potrivit in cazul substantelor active mai putin solubile si cu o dizolvare lenta, eventual precedata de o intarziere (un time-lag).

Problema datelor insuficiente privind biodisponibilitatea initiala ( "early exposure") s-a rezolvat prin generare de date prin interpolare pe solutia modelelor compartimentale care au fitat datele experimentale pe intreaga curba a concentratiilor plasmatice. Faptul ca autoritatile nu accepta modelarea datelor se datoreaza neunicitatii solutiilor si instabilitatii algoritmilor de modelare. Aceste probleme de fitare se transforma automat in probleme de extrapolare. In ceea ce priveste insa interpolarea, in masura in care modelul ales indeplineste conditii de buna fitare in conditiile ajustarii unui numar cat mai mic de parametri ( verificabile cu criterii statistice dar si mai ales prin examinare cu ochiul liber de catre persoane cu experienta in domeniu) , ea reprezinta o solutie perfect acceptabila.

Un caz special al absorbtiei il constituie medicamentele a caror curba de concentratii plasmatice prezinta mai multe maxime. Se considera ca un astfel de fenomen, obtinut de exemplu de catre autori in toata familia oxicamilor ( piroxicam, tenoxicam, meloxicam etc) este datorat fie circulatiei enterohepatice fie absobtiei in mai multe locuri . O modelare de tip "time - delay" care subsumeaza din punct de vedere la rezultatului final cele doua cazuri. O lucrare privind modelarea acestor fenomene in cazul piroxicamului a fost acceptata spre publicare in "Basic and Clinical Pharmacology and Toxicology in Danemarca".

In ceea ce priveste corelarea in sine, o dificultate majora este reprezentata de faptul ca testarea dizolvarii distruge probele si testarea privind absorbtia in vivo se face pe alte probe. In plus, datorita variabilitatii biologice, se impune folosirea unor loturi de subiecti si medierea rezultatelor, pacatul fundamental al farmacocineticii fiziologice. Ca exemplu concret prezentam cazul corelarii iviv in cazul diltiazemului.

Probleme Diltiazem:

- in lipsa introducerii unui time-lag de circa 0.35 h , datele pana la 0.5 h de pe solutiile modelelor compartimentale sunt mai mari decat cele experimentale,

- introducerea unui time-lag de circa 0.33 h ( 20 minute) duce la o foarte buna fitare a datelor experimentale dar se pierd primele trei puncte ( altfel concentratii foarte mici ),

- in fapt diltiazemul este autorizat ca medicament cu cedare imediata, desi cedarea in vitro dureaza circa trei ore .

In conditiile acceptarii intarzierii de circa 20 minute a momentulului inceperii absorbtiei fata de momentul administrarii, corelarea de tip A , "fractie dizolvata in vitro - fractie absorbita" a fost foarte buna ( coeficient de corelatie mai mare de 0.97, in cele mai mule cazuri chiar mai mare de 0.99 ).

O alta problema, comuna pentru toate corelarile iviv este aceea ca in calculul fractiei de absorbtie in vivo trebuie introdusa constanta de eliminare. Intrucat s-au determinat circa 50 de curbe de concentratie plasmatica , s-a luat valoarea medie a constantelor obtinute prin modelare compartimentala ( 0.33 h-1) , valoare care este aproximativ egala cu valoarea data in literatura pentru eliminarea dupa administrare pe cale intravenoasa, dar care este mai mare decat cea obtinuta prin analiza non-compartimentala pe datele experimentale obtinute dupa administrarea orala).

C. Corelari privind metabolitii activi . O directie de extrapolare a corelarilor iviv care nu a mai fost citata in literatura de specialitate a constituit-o corelarile dizolvare medicament parinte - farmacocinetic metabolit, corelari care se impun in cazul medicamntelor cu metabolizare rapida si/sau extensiva, mai ales cand metabolitii sunt activi. Rezultatele in cazul diltiazemului si a metabolitului sau activ des-acetil diltiazem sunt incurajatoare.

Din punctul de vedere al industriei , interesul major ramane acela al exceptarii de la studiile in vivo sau cel putin o reducere a extinderii acestora. In acest context, o renuntare la dozarea metabolitilor activi sau o reducere a duratei experimentelor in vivo, permise de regula de legislatia americana, permise aparent ( dar niciodata aplicate) si de cea europeana ar reduce costurile de bani, de timp si de suferinta umana . Cercetarile au urmarit verificarea ipotezei americane ca metabolismul si farmacocinetica metabolitilor sunt mult mai putin sensibile la efectele de formulare farmaceutica, prin compararea intravariabilitatii farmacocineticii medicamentului parinte cu cea a metbolitilor sai activi. S-a obtinut rezultatul ca, in afara cazurilor cand concentratiile metabolitilor sunt foarte mici ( cand oricum nu se justifica evaluarea farmacocineticii) si apar surse de variabilitate din partea bioanalitica, ipoteza americana a fost in general verificata.

D. Diseminare. Au fost publicate in 2008 in Editura Universitara "Carol Davila" .

C. Mircioiu, D. Miron, F. Radulescu, C. Ghiciuc, I. Mircioiu: Elemente de biofarmacie si farmacocinetica, vol. I, FUNDAMENTE, Bucuresti, 2008

C. Mircioiu, D. Miron, F. Radulescu, C. Ghiciuc, I. Mircioiu: Elemente de biofarmacie si farmacocinetica, vol. II, EVALUARI COMPARATIVE SI CORELARI

S-au pregatit 6 lucrari pentru

"7^th Balkanic Meeting on Xenobiotic Toxicity and Metabolism" Novi-Sad 3-6 iunie 2008

"Congresul Natinal de Toxicologie si Farmacologie" , Sibiu, 11-14 iunie 2008.

INTERNAL STANDARD VERSUS EXTERNAL STANDARD IN BIOANALYTICAL ASSAY FOR BIOEQUIVALENCE STUDIES. Farmacia 5/2007
I. MIRCIOIU, A.ALDEA, VALENTINA ANUTA, OLIMPIA NEAGU, DALIA MIRON, F. RADULESCU, F. ENACHE

BIOEQUIVALENCE ESTIMATION BASED ON PEAK AREAS OF UNKNOWN METABOLITES . Farmacia 6/2007
VALENTINA ANUTA, A. ALDEA, OLIMPIA NEAGU, I. MIRCIOIU, DALIA MIRON, F. RADULESCU, MONICA SOARE-RADA, F. ENACHE