絕對生物利用度（absolute bioavailablity，Fabs)是以靜脈給藥製劑（通常認為靜脈給藥製劑的生物利用度為100%）為參比製劑所獲得的試驗製劑（testpmduct）中藥物吸收進入體循環的相對量，以血管外給藥口服、肺部、經皮、肌內注射給藥等的試驗製劑與靜脈注射的參比製劑給藥後的AUC比值來表示，反映了給藥途徑對藥物吸收的影響，主要取決於藥物的結構與性質。
基本介紹
- 中文名：絕對生物利用度
- 外文名：absolute bioavailability
一、概述,二、絕對生物利用度的計算,（一）計算公式,（二）公式解析,（三）計算誤區,（四）方法矯正,三、絕對生物利用度的研究方法,四、絕對生物利用度的研究要求,五、絕對生物利用度的測定實驗,1.受試者的選擇,2.受試者例數與分組,3.參比製劑和試驗製劑,4.給藥劑量,5．實驗設計,
一、概述
生物利用度（bioavailability，F）是指藥物經血管外途徑給藥後吸收進入全身血液循環的相對量。生物利用度是個相對概念，是比較製劑之間利用度的尺度。根據比較研究時所採用的參比製劑reRrencepmduct不同，分為絕對生物利用度和相對生物利用度。
絕對生物利用度即以靜脈給藥製劑為參比製劑所獲得的試驗製劑中藥物吸收進入體循環的相對量，以血管外給藥口服、肺部、經皮、肌內注射給藥等的試驗製劑與靜脈注射的參比製劑給藥後的AUC比值來表示，反映了給藥途徑對藥物吸收的影響，主要取決於藥物的結構與性質。
二、絕對生物利用度的計算
（一）計算公式
Fabs=AUCT·Div/AUCiv·DT×100%
式中，AUC代表血藥濃度一時間曲線下面積，下標T和iv分別代表試驗製劑和靜脈注射劑的參比製劑，D代表給藥劑量（受試藥物應具備線性動力學特徵）。
（二）公式解析
體內的藥物分布並不均衡，不同的臟器和組織的藥物濃度和藥物量並不相同，但在分布平衡後，不同臟器或組織內的藥物濃度或量的比例是恆定的。因此，血藥濃度與血容量的乘積是血液內的藥物量，再乘以體內總藥量與血液內藥物量的比值即為全身的總藥量。假設不同給藥途徑的機體的血液容量是相同的，同一藥物血液內的藥物濃度與血管外臟器或組織內的藥物濃度的比例是相同的。因此，血管外給藥吸收後體內的藥物總量與血管內注射後體內的藥物總量的比就等於血管外給的AUC與血管內注射的AUC之比。
（三）計算誤區
血管外給藥如口服時，進入胃腸道的藥物經消化道黏膜上皮細胞和毛細血管內皮擴散進入血液，經門靜脈、肝靜脈、腔靜脈、心臟，進入體循環，再分布到全身，一部分藥物在血管內，另一部分在血管外，血管內外的藥物濃度的比例為K，吸收進入體內的藥物量等於血管內的藥物濃度×血容量×K。同時藥物被消除。藥物總量即為血管外給藥後的AUC×血容量×K。
靜脈注射後，多數藥物按二室或多室模型進行分布。其在分布相時，體內藥物在各組織、器官的分布還未到達平衡，血液中的藥物濃度與各器官的藥物濃度比值（K）並不恆定，也即K值仍在變化，不是一個定值。以二室模型為例，藥物先集中在包括血管在內的中央室，再向周邊室轉移。從血藥濃度-時間曲線可見血藥濃度快速下降，即分布相。假定藥物在體內不消除，藥物濃度在分布相隨時間的變化而下降，分布平衡後血藥濃度維持在一個穩定的水平。但是，體內的藥物是要消除的。當分布平衡後，血藥濃度的變化僅反映藥物的消除，在血藥濃度-時間曲線上表現為消除相β。這是靜脈注射藥物後血藥分布的一般規律。
所以，在計算AUC時，僅平衡後血藥濃度的AUC才能代表體內的藥物量，即消除相β與濃度軸的截距B點所圍成的AUC。因為血藥濃度-時間曲線圖上的濃度為對數尺度，因此截距B點與實測C0的距離不能忽視。然而，目前大部分生物利用度的軟體並沒有注意到這一關鍵點，而是用靜脈注射後實測的血藥濃度計算AUC。其值明顯大於實際面積，顯然欠妥。
（四）方法矯正
生物利用度是計算吸收的藥量占給藥量的比值，給藥的量是明確的。靜脈給藥的藥物全部進入血管，其量與給藥量相同；但血管外給藥後吸收進入體內的藥量無法獲得，測到的是藥物的濃度，而不是藥物的量。體內的藥物分布平衡後，血藥濃度與全身其他器官組織藥物濃度的比值是恆定的，因此血藥濃度可以反映體內藥物濃度，其與機體總量的乘積即為體內的藥物總量。如果把機體的總量看作是固定的，則血藥濃度可以代表體內的藥物總量，但其先決條件是藥物在體內的分布必須達到平衡。否則，血藥濃度不代表體內的藥物濃度，當然也不能反映體內的藥物總量。如在理論上，靜脈注射後0時，藥物全部在血管內，血管外完全沒有或基本沒有藥物，血藥濃度僅代表血液中的藥物量，其與血容量的乘積是體內的藥物總量。如果用其代表全身的藥物濃度，乘全身的容量，所得的值代表全身藥物量，則大為擴大。隨著時間的推移，血管內的藥物逐漸向血管外擴散，血藥濃度快速下降，而其他器官組織內的藥物濃度快速增高，在分布平衡前，血藥濃度與其他器官組織藥物濃度的比值仍高於平衡後。因而，直接用分布相的血藥濃度計算的AUC遠大於其應該真正代表體內藥物濃度的AUC。依據分布相的血藥濃度分別計算兩種方法分布相的AUC，相差3.18倍。但由於消除相的時間長，其對總體AUC的影響並不很大。目前的常規方法計算得到的AUC是實際代表全身藥物濃度AUC的131%。目前的常規方法計算的絕對生物利用度為實際絕對生物利用度的79%，也就是說，目前方法低估了機體對藥物的吸收和利用程度，應該引起重視。
三、絕對生物利用度的研究方法
（一）藥物動力學研究
藥物動力學研究就是採用人體生物利用度比較研究的方法，通過測量不同時間點的生物樣本（如全血、血漿、血清或尿液）中藥物含量，獲得藥物濃度一時間曲線，經過適當的數據處理，計算出反映吸收程度和吸收速度的藥物動力學參數，通常採用AUC、Cmax、tmax等參數，反映藥物從製劑中釋放吸收到體循環的速度和程度，再通過統計學分析比較，判斷兩製劑是否生物等效。
（二）藥效動力學研究
在沒有可行的藥物動力學研究方法如無靈敏的血藥濃度檢測方法或濃度和效應之間無相關性等情況下，可以採用明確的可分級定量的客觀臨床藥效學指標，獲得藥效—時間曲線，來比較生物利用度，建立等效性，使用該方法同樣要經過方法學確證。
（三）臨床比較試驗
在以上兩種方法均不可行的情況下，可以通過以參比製劑為對照的臨床比較試驗，以綜合的療效終點指標來驗證兩種製劑的等效性。但由於臨床試驗樣本量有限或檢測指標不夠靈敏，該方法可能缺乏可行性，因此應儘量採用前述方法。
（四）體外研究
體外方法不能完全反映體內行為，因此一般不提倡用體外的方法來評價生物等效性。但在某些情況下，可以採用體外方法來進行生物利用度與生物等效性研究。美國FDA規定，根據生物藥劑學分類系統，高溶解度、高滲透性、快速溶出的口服製劑可以採用體外溶出度方法建立生物等效性。對於難溶性但高滲透性的藥物，如果已建立良好的體內外相關關係，也可用體外溶出的研究來替代體內研究。此外，溶出試驗還用於批次間質量的評價及生產過程的質量控制。在建立了良好的體內外相關關係的基礎上，體外溶出試驗不僅可以作為生產過程的質量控制指標，而且也可以反映產品在體內的行為。
四、絕對生物利用度的研究要求
（一）準試條件
絕對生物利用度試驗屬新藥的臨床試驗範疇，需按照我國《藥物臨床試驗質量管理規範》GCP的要求進行。在受試製劑獲得可進入臨床試驗許可的前提下，方可委託國家食品藥品監督管理局新藥評審委員會批准的藥理臨床試驗基地來進行人體生物利用度試驗。受託單位應就試驗項目召開倫理委員會會議並取得通過，以確保試驗的安全性。試驗單位應與每個受試者分別簽訂知情同意書，參加研究工作的人員應包括臨床藥物動力學研究人員、臨床醫師、分析檢驗技術人員和護理人員等。
（二）生物樣品分析方法的建立和確證
生物樣品中藥物及其代謝產物定量分析方法的專屬性和靈敏度是生物利用度試驗成功的關鍵。首選色譜法，如高效液相色譜法（HPLC）、氣相色譜法（GC）、液相色譜-質譜聯用技術（LC-MS、LC-MS-MS）、氣相色譜-質譜聯用技術（GC-MS、GC-MS-MS）等，一般應採用內標法定量。必要時也可採用生物學方法或生物化學方法。
生物樣品可以是全血、血清、血漿、尿液或其他組織勻漿液：一般取樣量少、藥物濃度低、內源性物質的干擾多，而且個體差異較大，因此必須根據待測物的結構、生物介質和預期的濃度範圍，建立適宜的生物樣品定量分析方法，並對方法進行驗證。
（三）方法學質量控制
生物樣品分析方法確證完成之後，可以開始測定未知樣品。為保證所建立的方法在實際套用中的可靠性，在測定生物樣品中的藥物濃度時應採用質控樣品進行質量控制。
每個未知樣品一般測定一次，必要時可進行複測，來自同一個體的生物樣品最好在同一分析批中測定。生物樣品每個分析批測定時應建立新的標準曲線，並隨行測定高、中、低三個濃度的質控樣品，每個濃度多重樣本，並應均勻分布在樣品測試順序中。每個分析批質控樣品數不得少於末知樣品總數的5%，且不得少於6個。質控樣品測定結果的偏差一般應小於15%，低濃度點偏差一般應小於20%，最多允許33%的質控樣品結果超限，且不得均在同一濃度。如不符合上述要求，則該分析批樣品測試結果作廢。
（四）測試結果的記錄與提交報告的要求
分析方法的有效性應通過實驗證明。建立一般性和特殊性標準操作規程，保存完整的實驗記錄是分析方法有效性的基本要素。生物分析方法建立中產生的數據和質控樣品測試結果應全部記錄並妥善保存，並提供足夠的可供評價的方法學建立和樣品分析數據。在臨床報告中，應詳細描述所用的分析方法，引用已有的參考文獻，提供每天的標準曲線、質控樣品及未知樣品的結果計算過程。還應提供全部未知樣品分析的色譜圖，包括全部相關的標準曲線和質控樣品的色譜圖，以供審查。
五、絕對生物利用度的測定實驗
1.受試者的選擇
試驗方案中應明確受試者的入選和剔除條件。應當儘量使個體間差異減到最小，以便能檢測出製劑間的差異。
一般情況應選擇健康男性，特殊情況應說明原因，如婦科用藥。兒童用藥應在成人中進行。特殊作用的藥品，則應根據具體情況選擇適當受試者。如待測藥物存在已知的不良反應，可能帶來安全隱患，也可考慮選擇患者作為受試者。受試者年齡一般為18～40周歲，同一批受試者年齡不宜相差10歲以上。體重與標準體重相差±10%，同一批受試者體重（kg）應相近。受試者應經過全面體檢，身體健康，無心、肝、腎、消化道、神經系統、精神異常及代謝異常等病史；體格檢查示血壓、心率、心電圖、呼吸狀況、肝、腎功能和血象無異常，避免藥物體內過程受到疾病干擾。根據藥物類別和安全性情況，還應在試驗前、試驗期間、試驗後進行特殊項目檢查，如降糖藥應檢查血糖水平。無過敏史、無體位性低血壓史。
2.受試者例數與分組
受試者例數應當符合統計學要求，一般要求18～24例．即可滿足大多數藥物對樣本量的要求，但對某些變異性大的藥物可適當增加例數。受試者分組必須遵循隨機化原則，各組間應具有可比性，兩組例數最好相等。
3.參比製劑和試驗製劑
參比製劑的質量直接影響生物利用度和生物等效性試驗結果的可靠性，參比製劑的安全性、有效性應合格，參比製劑選擇的原則是：進行絕對生物利用度研究時選用上市的靜脈注射劑為參比製劑；進行相對生物利用度或生物等效性研究時，應選擇國內外同類上市主導產品作為參比製劑。
試驗製劑應為符合臨床套用質量標準的放大試驗產品。應提供試驗製劑和參比製劑的體外溶出度比較（n≥12）數據，以及穩定性、含量或效價數據、批間一致性報告等。個別藥物尚需提供多晶型及光學異構體的資料。
參比製劑和試驗製劑均應註明研製單位、批號、規格、保存條件、有效期等。參比製劑和試驗製劑實測含量差異應在5%之內。試驗結束後試驗製劑和參比製劑應保留足夠長時間直到產品批准上市以備查。
4.給藥劑量
一般情況下普通製劑僅進行單劑量給藥研究即可，給藥劑量應與臨床單次用藥劑量一致，有時為了達到檢測要求，也可以加倍給藥劑量，但一般不得超過臨床推薦的單次最大劑量。試驗製劑和參比製劑最好套用相等劑量，需要使用不同劑量時，應說明理由，並提供所用劑量範圍內的線性藥物動力學特徵依據，結果可以劑量校正方式計算生物利用度。
在下列情況下，可考慮多次給藥達穩態後，用穩態血藥濃度估算生物利用度：①藥物吸收程度相差不大，但吸收速度有較大差異；②生物利用度個體差異大；③緩釋、控釋製劑；④當單次給藥後原藥或代謝產物濃度很低，不能用相應的分析方法準確測得時。進行多次給藥研究應按臨床推薦的給藥方案給藥，連續3次測定谷濃度確定血藥濃度達穩態後，選擇一個給藥間隔取樣進行測定，並據此計算生物利用度。
5．實驗設計
交叉設計是目前套用最多、最廣的方法，因為多數藥物吸收和清除在個體之間均存在很大變異，個體間的變異係數遠遠大於個體內變異係數，因此生物利用度與生物等效性研究一般要求按自身交叉對照的方法設計。把受試者隨機分為幾組，一組受試者先服用試驗製劑，後服用參比製劑；另一組受試者先服用參比製劑，後服用試驗製劑。兩順序間應有足夠長的間隔時間，為洗淨期，設定洗淨期是為了消除製劑間的互相干擾，洗淨期應不少於藥物的10個半衰期，通常為1周或2周。這樣，對每位受試者都間隔接受兩次或多次的處理，相當於自身對照，可以將製劑因素對藥物吸收的影響與其他因素區分開來，減少了不同試驗周期和個體差異對試驗結果的影響。
根據試驗製劑數量不同可分別採用2×2交叉、3×3交叉、4×4交叉設計。如果是兩種製劑比較，可選擇雙製劑、雙周期的2×2交叉設計。如果試驗包括3種製劑（如2種試驗製劑和1種參比製劑）時，宜採用3製劑3周期3×3拉丁方試驗設計。每個周期間的洗淨期通常為1周或2周。
根據試驗製劑數量不同可分別採用2×2交叉、3×3交叉、4×4交叉設計。如果是兩種製劑比較，可選擇雙製劑、雙周期的2×2交叉設計。如果試驗包括3種製劑（如2種試驗製劑和1種參比製劑）時，宜採用3製劑3周期3×3拉丁方試驗設計。每個周期間的洗淨期通常為1周或2周。
但有些藥物或其活性代謝物半衰期很長時，則難以按此方法設計實施，在此情況下可能需要按平行組法設計進行。
