Инкубатор:Площадь под кривой (AUC)

Шаблон:В инкубаторе Шаблон:Инкубатор, Проверено Площадь под кривой (англ. area under the curve, AUC) в фармакокинетике представляет собой определенный интеграл концентрации лекарственного препарата в плазме крови в зависимости от времени (это можно исследовать с помощью жидкостной хроматографии — масс-спектрометрии). На практике же концентрация препарата измеряется в определенные моменты времени, и для оценки AUC используется метод трапеций (линейных, логарифмических или смешанных). В фармакологии AUC — это площадь под графиком зависимости концентрации препарата в плазме крови от времени после введения дозы, которая дает представление о системном воздействии препарата и скорости его выведения из организма.

Интерпретация и области применения значений AUC

Показатель AUC (от нуля до бесконечности) показывает суммарную экспозицию во времени. AUC — полезный показатель для оценки того, обеспечивают ли две формы препарата с одинаковой дозировкой (например, капсула и таблетка) равный уровень воздействия на ткани или плазму. Другой областью применения AUC является терапевтический мониторинг препаратов с узким терапевтическим индексом. Например, гентамицин — антибиотик, который может быть нефротоксичным (вызывать повреждение почек) и ототоксичным (вызывать повреждение слуха); измерение концентрации гентамицина в плазме крови пациента и расчет AUC используются для корректировки дозы.

AUC также может быть полезна для определения средней концентрации препарата через определенный временной интервал (AUC/t). Кроме того, площадь под кривой используется, когда говорят о процессах выведения. Количество препарата, выведенного из организма (масса), рассчитывается по формуле: Количество выведенного препарата (масса) = Клиренс (объем/время) × AUC (масса × время/объем).

AUC и биодоступность

В фармакокинетике биодоступность определяется как доля препарата, которая поступает в системный кровоток и, соответственно, становится способной оказывать биологический эффект. Для ее оценки часто используют показатель площади под кривой. Чтобы определить значения AUC, обычно строят графики зависимости концентрации препарата в сыворотке крови от времени, используя препараты, меченые углеродом-14 (14C), и метод ускорительной масс-спектрометрии (УМС).

Биодоступность включает понятия «абсолютная биодоступность» и «относительная биодоступность».

Абсолютная биодоступность

Абсолютная биодоступность характеризует биодоступность препарата, достигшего системного кровотока после введения внесосудистым способом (например, перорально, ректально, подкожно и т. д.) в сравнению с той же дозой, введенной внутривенно. Это соотношение рассчитывается путем сравнения AUC после введения препарата двумя различными способами с учетом дозировки для каждой формы.

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

где $F_{abs}$ - абсолютная биодоступность, $AU{C}_{non-IV}$ - площадь под кривой препарата, введенного внесосудистым способом, $AU{C}_{non-IV}$ - площадь под кривой препарата, введенного внутривенно, $Dos{e}_{non-IV}$ - доза препарата, принятая внесосудистым способом, $Dos{e}_{non-IV}$ - доза препарат, принятая внутривенно.

Относительная биодоступность

Относительная биодоступность позволяет сравнить биодоступность двух различных лекарственных форм. Для этого сравниваются относительные значения AUC, а для нормализации расчетов применяются соответствующие дозы.

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

где $F_{ref}$ - относительная биодоступность, $AU{C}_{dosageA}$ - площадь под кривой препарата A, $AU{C}_{dosageB}$ - площадь под кривой препарата B, $Dos{e}_A$ - доза препарата A, $Dos{e}_B$ - доза препарат B.

Прочие применения

Изменение AUC концентрации глюкозы после приема пищи используется для расчета гликемического индекса.

Разновидности

Методология

Применение метода трапеций для расчета AUC упоминается в литературе как минимум с 1975 года в книге Дж. Г. Вагнера (J. G. Wagner) «Основы клинической фармакокинетики» (Fundamentals of Clinical Pharmacokinetics). В статье 1977 года рассматриваются различия между классическим методом трапеций и другими подходами, которые учитывают особенности формы графика концентрации, обусловленные кинетикой первого порядка.

Несмотря на уже имеющиеся знания, Мэри М. Тай (Mary M. Tai) в статье, опубликованной в Diabetes Care в 1994 году, говорит о независимом открытии правила трапеций. В ответе на последующие письма в редакцию Тай поясняла, что правило было новым для ее коллег, которые до этого полагались на метод подсчета по сетке. Работа Тай обсуждалась как пример недостатков научного рецензирования.

Несмотря на наличие математически более точных методов численного интегрирования (например, описанных в работе Дж. Г. Вагнера и Дж. В. Айреса 1977 года), правило трапеций остается стандартным подходом для расчета площади под кривой. Позже внимание сместилось с улучшения самого метода на улучшение схем отбора проб. Примером может служить алгоритм OTTER, предложенный в 2019 году, который выполняет моделирование данных в виде суммы экспоненциальных кривых, однако используется лишь для того, чтобы предложить наиболее оптимальные временные точки отбора проб, находя участки с наиболее резкими изменениями наклона.

Расширенные применения

Площадь под кривой эффекта (англ. area under the effect curve, AUEC) представляет собой интеграл, описывающий действие препарата во времени, рассчитанный на основе заранее установленной зависимости эффекта от концентрации. Было предложено использовать AUEC вместо AUC при переводе дозировок с животных на человека, поскольку компьютерное моделирование показывает, что AUEC лучше учитывает изменения, связанные с периодом полувыведения и схемой дозирования по сравнению с AUC. Это демонстрирует пример модели «фармакокинетика/фармакодинамика», которая объединяет принципы фармакокинетики и фармакодинамики.

См. также:

• C_макс (фармакология)
• C_ср (фармакология)
• Площадь под кривой ROC-кривой