Bioraspoloživost se odnosi se na opseg i brzinu kojom aktivna tvar (lijek ili metabolit) ulazi u sustavnu cirkulaciju, i na taj način dolazi do mjesta djelovanja.
Bioraspoloživost lijeka u velikoj mjeri određena je svojstvima samog farmaceutskog pripravka, koji dijelom ovise o dizajnu i načinu proizvodnje. Razlike u bioraspoloživosti između pojedinih formulacija određenog lijeka mogu biti klinički značajne; stoga je ključno znati jesu li formulacije ekvivalentne.
Kemijska ekvivalencija znači da pripravci sadrže istu aktivnu tvar u istoj količini i da zadovoljavaju službene standarde; međutim, neaktivne tvari u lijeku mogu biti različite. Bioekvivalencija znači da pripravci, dani istom pacijentu u istom režimu doziranja, postižu ekvivalentne koncentracije lijeka u plazmi i tkivima. Terapijska ekvivalencija znači da pripravci dani istom pacijentu u istom režimu doziranja imaju iste terapijske i neželjene učinke.
Očekuje se da su bioekvivalentni pripravci i terapijski ekvivalentni. Terapijska nejednakost (npr. slabija djelotvornost, više neželjenih učinaka) obično se otkriva kod dugoročnog liječenja, kad se bolesnicima koji su stabilni uz jednu formulaciju propiše neekvivalentna zamjena.
Ponekad je terapijska ekvivalencija moguća unatoč razlikama u bioraspoloživosti. Naprimjer, terapijski indeks penicilina (odnos minimalne toksične prema srednjoj djelotvornoj koncentraciji) tako je širok, da na djelotvornost i sigurnost ne utječu umjerene razlike u plazmatskim koncentracijama zbog razlika u bioraspoloživosti pojedinih pripravaka penicilina. Nasuprot tome, kod lijekova uskog terapijskog indeksa razlike u bioraspoloživosti mogu uzrokovati značajnu terapijsku nejednakost.
(Vidjeti i Pregled farmakokinetike.)
Uzroci niske bioraspoloživosti
Peroralno primijenjeni lijekovi moraju proći kroz stijenku tankog crijeva, a potom portalnim krvotokom u jetru; oba puta su česta mjesta gdje se odvija metabolizam prvog prolaska (metabolizam koji se događa prije no što lijek stigne u sustavnu cirkulaciju). Mnogi se lijekovi stoga metaboliziraju prije nego postignu odgovarajuću koncentraciju u plazmi. Niska bioraspoloživost je najčešća kod lijekova čije su oralne formulacije slabo topive u vodi pa se sporo i apsorbiraju.
Prekratko vrijeme za apsorpciju u probavnom traktu čest je uzrok niske bioraspoloživosti. Ako se lijek ne može brzo otopiti ili ne može prodrijeti kroz epitelnu membranu (npr. jako ionizirane i polarne molekule), vrijeme na mjestu apsorpcije može biti nedovoljno. U takvim je slučajevima bioraspoloživost ne samo niska već i vrlo varijabilna.
Dob, spol, tjelesna aktivnost, genetski fenotip, stres, neki poremećaji (npr. aklorhidrija, malapsorpcija) ili prethodni kirurški zahvati u probavnom sustavu (npr. barijatrijski zahvat) također mijenjaju bioraspoloživost lijekova.
Kemijske reakcije koje smanjuju apsorpciju mogu smanjiti i bioraspoloživost. Takve reakcije uključuju stvaranje kompleksa (npr. između tetraciklina i polivalentnih metalnih iona), hidrolizu želučanom kiselinom ili probavnim enzimima (npr. hidrolizu penicilina i kloramfenikol palmitata), konjugaciju u crijevnoj stijenci (npr. sulfokonjugacija izoproterenola), adsorpciju na druge lijekove (npr. digoksina na kolestiramin) i metabolizam putem crijevne mikroflore.
Procjena bioraspoloživosti
Bioraspoloživost se uobičajeno procjenjuje određivanjem površine pod krivuljom koncentracija u plazmi - vrijeme (AUC—vidjeti sliku Tipičan odnos plazmatske koncentracije i vremena nakon nakon jednokratne oralne doze hipotetskog lijeka). AUC je najpouzdanija mjera bioraspoloživosti lijeka. AUC je razmjerna ukupnoj količini nepromijenjenog lijeka koji stigne u sustavni krovotok. Pripravci lijeka mogu se smatrati bioekvivalentnima prema opsegu i brzini apsorpcije ako se njihove krivulje plazmatske koncentracije preklapaju.
Tipičan odnos plazmatske koncentracije i vremena nakon nakon jednokratne oralne doze hipotetskog lijeka
Koncentracija lijeka u plazmi povećava se s opsegom apsorpcije; maksimalna (engl. peak) koncentracija se postiže kad je brzina eliminacije lijeka jednaka brzini apsorpcije. Određivanje bioraspoloživosti na temelju maksimalne plazmatske koncentracije može dovesti do krivog zaključka jer eliminacija lijeka započinje čim lijek uđe u krvotoku. Vrijeme do postizanja maksimalne koncentracije u plazmi najčešće je korišten opći indeks brzine apsorpcije; što je sporija apsorpcija, kasnije se postiže i maksimalna koncentracije u plazmi.
Kod lijekova koji se primarno izlučuju nepromijenjeni putem urina bioraspoloživost se može odrediti mjerenjem ukupne količine lijeka izlučenog nakon jednokratne doze. Urin je najbolje prikupljati tijekom razdoblja od 7–10 poluvremena eliminacije kako bi se u urinu detektirala cjelokupna izlučena količina prethodno apsorbiranog lijeka. Nakon višestrukog doziranja bioraspoloživost se može utvrditi mjerenjem količine nepromijenjenog lijeka u 24-satnom urinu u uvjetima dinamičke ravnoteže.