Cải thiện sinh khả dụng (Bioavailability Enhancement)

Các yếu tố ảnh hưởng đến sinh khả dụng

Sinh khả dụng bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố, bao gồm:

• Tính chất lý hóa của chất: Độ tan, độ lipofil, kích thước phân tử và dạng tinh thể đều đóng vai trò quan trọng. Ví dụ, một chất có độ tan trong nước kém có thể khó được hấp thụ qua ruột.
• Đường dùng: Sinh khả dụng khác nhau tùy thuộc vào cách dùng thuốc, chẳng hạn như uống, tiêm tĩnh mạch, tiêm bắp hoặc bôi ngoài da. Đường tiêm tĩnh mạch thường cho sinh khả dụng 100% vì chất được đưa trực tiếp vào máu.
• Quá trình chuyển hóa lần đầu qua gan: Một số chất bị chuyển hóa rộng rãi ở gan sau khi hấp thụ từ đường tiêu hóa, làm giảm lượng chất đến được tuần hoàn toàn thân. Hiện tượng này được gọi là chuyển hóa lần đầu (first-pass metabolism).
• Tương tác với thức ăn hoặc thuốc khác: Một số loại thực phẩm hoặc thuốc có thể ảnh hưởng đến sự hấp thụ hoặc chuyển hóa của một chất, từ đó ảnh hưởng đến sinh khả dụng của nó.
• Trạng thái sinh lý của cá thể: Các yếu tố như tuổi tác, bệnh tật và chức năng gan hoặc thận có thể ảnh hưởng đến sinh khả dụng.

Các chiến lược cải thiện sinh khả dụng

Một số chiến lược được sử dụng để cải thiện sinh khả dụng bao gồm:

• Thay đổi công thức: Sử dụng muối, este hoặc tiền chất của thuốc có thể tăng độ tan và hấp thụ. Ví dụ, sử dụng muối hydrochloride của một base yếu có thể làm tăng độ tan của nó trong môi trường axit của dạ dày.
• Sử dụng chất phụ gia: Chất hoạt động bề mặt, chất tạo phức và chất tăng cường thẩm thấu có thể được thêm vào công thức để cải thiện độ hòa tan và hấp thụ thuốc.
• Thay đổi kích thước hạt: Giảm kích thước hạt của thuốc có thể làm tăng diện tích bề mặt và do đó làm tăng tốc độ hòa tan. Điều này được thể hiện qua công thức Noyes-Whitney: $dC/dt = (DA(Cs-C))/h$ trong đó $dC/dt$ là tốc độ hòa tan, $D$ là hệ số khuếch tán, $A$ là diện tích bề mặt, $Cs$ là nồng độ bão hòa, $C$ là nồng độ của chất tan tại thời điểm $t$, và $h$ là độ dày lớp khuếch tán.
• Sử dụng hệ thống phân phối thuốc: Các hệ thống như liposome, nano hạt và microspheres có thể bảo vệ thuốc khỏi sự phân hủy, nhằm mục tiêu đến các vị trí cụ thể trong cơ thể và kiểm soát tốc độ giải phóng thuốc.
• Đường dùng thay thế: Chuyển sang đường dùng khác, chẳng hạn như tiêm bắp hoặc tiêm dưới da, có thể tránh được chuyển hóa lần đầu qua gan và tăng sinh khả dụng.
• Tối ưu hóa pH: Điều chỉnh pH của công thức có thể ảnh hưởng đến độ tan và hấp thụ của một số loại thuốc.

Ví dụ về cải thiện sinh khả dụng

• Curcumin: một hợp chất được tìm thấy trong nghệ, có sinh khả dụng đường uống kém. Tuy nhiên, việc kết hợp curcumin với piperine, một alkaloid được tìm thấy trong hạt tiêu đen, có thể làm tăng đáng kể sinh khả dụng của curcumin.
• Một số thuốc được bào chế dưới dạng tiền chất, là những hợp chất không hoạt động được chuyển hóa thành dạng hoạt động trong cơ thể. Điều này có thể giúp cải thiện sinh khả dụng bằng cách tăng sự hấp thụ hoặc giảm sự phân hủy trước khi thuốc đến được vị trí tác dụng.

Kết luận

Cải thiện sinh khả dụng là một khía cạnh quan trọng trong việc phát triển thuốc và tối ưu hóa việc cung cấp chất dinh dưỡng. Bằng cách hiểu các yếu tố ảnh hưởng đến sinh khả dụng và áp dụng các chiến lược thích hợp, có thể làm tăng hiệu quả và giảm tác dụng phụ của thuốc và chất dinh dưỡng.

Các kỹ thuật đặc biệt để cải thiện sinh khả dụng

Ngoài các chiến lược chung đã đề cập, một số kỹ thuật đặc biệt cũng được sử dụng để cải thiện sinh khả dụng, bao gồm:

• Hệ thống phân phối thuốc nhạy cảm với kích thích (Stimuli-responsive drug delivery systems): Các hệ thống này được thiết kế để giải phóng thuốc để đáp ứng với các kích thích cụ thể, chẳng hạn như thay đổi pH, nhiệt độ hoặc sự hiện diện của các enzyme nhất định. Điều này cho phép phân phối thuốc được nhắm mục tiêu và kiểm soát, dẫn đến sinh khả dụng được cải thiện và giảm tác dụng phụ.
• Công nghệ nano (Nanotechnology): Việc sử dụng các hạt nano như liposome, nano hạt và dendrimer có thể tăng cường sinh khả dụng bằng cách cải thiện độ tan, bảo vệ thuốc khỏi sự phân hủy và tăng cường sự xâm nhập vào các mô đích. Kích thước nhỏ của các hạt nano cho phép chúng vượt qua các rào cản sinh học và phân phối thuốc hiệu quả hơn.
• Dạng thuốc rắn kết tinh (Solid crystalline drug forms): Dạng đa hình, muối, cocrystal và dạng vô định hình của thuốc có thể ảnh hưởng đáng kể đến độ tan và do đó ảnh hưởng đến sinh khả dụng. Việc lựa chọn dạng tinh thể thích hợp có thể tối ưu hóa hiệu suất của thuốc.
• Công nghệ vi lưu (Microfluidics): Công nghệ vi lưu cho phép sản xuất các hạt thuốc có kích thước và hình dạng được kiểm soát chính xác, dẫn đến cải thiện độ tan và sinh khả dụng.
• Sử dụng chất ức chế enzyme (Enzyme inhibitors): Đối với các loại thuốc bị chuyển hóa mạnh bởi các enzyme cụ thể, việc sử dụng chất ức chế enzyme có thể làm giảm sự chuyển hóa và tăng sinh khả dụng. Ví dụ, ritonavir được sử dụng như một chất ức chế protease để tăng sinh khả dụng của các thuốc kháng retrovirus khác.
• Phương pháp phân phối qua da (Transdermal drug delivery): Miếng dán qua da cung cấp thuốc trực tiếp qua da, tránh chuyển hóa lần đầu qua gan và cho phép giải phóng thuốc kéo dài.

Sinh khả dụng và phát triển thuốc

Cải thiện sinh khả dụng là một yếu tố quan trọng trong quá trình phát triển thuốc. Các nhà nghiên cứu phải xem xét cẩn thận sinh khả dụng của một loại thuốc ứng cử viên trong quá trình phát triển tiền lâm sàng và lâm sàng. Việc đánh giá sinh khả dụng được thực hiện bằng cách đo nồng độ thuốc trong máu theo thời gian sau khi dùng thuốc. Dữ liệu này được sử dụng để xác định các thông số dược động học, chẳng hạn như diện tích dưới đường cong (AUC), nồng độ đỉnh (C_max) và thời gian đạt nồng độ đỉnh (T_max).

[/custom_textbox]