La biodisponibilità indica il grado e la velocità in cui la forma attiva di un farmaco (ossia, il farmaco stesso o un suo metabolita) raggiunge la circolazione sistemica, acquisendo così la capacità di accedere al suo sito d'azione.
La biodisponibilità di un farmaco è largamente determinata dalle proprietà della formulazione farmacologica, che dipendono parzialmente dalla progettazione e dalla fabbricazione. Le differenze di biodisponibilità tra le formulazioni di un dato farmaco possono avere un'importanza clinica non trascurabile; perciò è essenziale sapere se le formulazioni di un dato farmaco sono equivalenti.
L'equivalenza chimica indica che una preparazione farmaceutica contiene lo stesso composto attivo nella medesima quantità e soddisfa gli standard ufficiali vigenti; tuttavia possono risultare diversi i componenti farmacologicamente inattivi presenti nelle preparazioni. La bioequivalenza indica la capacità che ha una preparazione farmaceutica, quando somministrata alla stessa persona e con il medesimo dosaggio, di far raggiungere concentrazioni equivalenti al farmaco nel plasma e nei tessuti. Il termine equivalenza terapeutica indica che le preparazioni farmaceutiche, quando somministrate alla stessa persona con il medesimo dosaggio, danno lo stesso effetto terapeutico e gli stessi effetti avversi.
È logico aspettarsi che le preparazioni bioequivalenti siano anche equivalenti dal punto di vista terapeutico. La non-equivalenza terapeutica (p. es., maggior numero di effetti avversi, minore efficacia) si evidenzia in genere durante i trattamenti di lunga durata su pazienti che sono stabilizzati su una data formulazione ai quali viene somministrato un farmaco non-equivalente in sostituzione del primo.
Talvolta l'equivalenza terapeutica può essere ottenuta nonostante le differenze di biodisponibilità. Per esempio, l'indice terapeutico (rapporto tra la concentrazione tossica minima e la concentrazione efficace mediana) della penicillina è talmente ampio che l'efficacia e la sicurezza in genere non sono interessate dalle modeste differenze di concentrazione plasmatica dovute alle differenze nella biodisponibilità dei prodotti della penicillina stessa. Al contrario, le differenze di biodisponibilità possono causare un'importante non-equivalenza terapeutica per i farmaci con un indice terapeutico relativamente basso.
(Vedi anche Panoramica sulla farmacocinetica.)
Cause di bassa biodisponibilità
I farmaci somministrati per via orale devono passare attraverso la parete intestinale e quindi arrivare fino al fegato attraverso la circolazione portale; entrambi sono frequentemente sede del metabolismo di primo passaggio (metabolismo che avviene prima che un farmaco raggiunga la circolazione sistemica). Così, molti farmaci possono essere metabolizzati prima che vengano raggiunte adeguate concentrazioni plasmatiche. Una bassa biodisponibilità si osserva più frequentemente con le preparazioni orali dei farmaci poco idrosolubili che vengono assorbiti lentamente.
La permanenza nel tratto gastrointestinale per un tempo insufficiente è una causa frequente di bassa biodisponibilità. Se il farmaco non si dissolve facilmente o non è in grado di attraversare efficacemente la membrana epiteliale (p. es., se è altamente ionizzato e polare), può non essere sufficiente il tempo di permanenza nella sede d'assorbimento. In queste circostanze la biodisponibilità, oltre a essere bassa, tende a subire variazioni considerevoli.
Anche l'età, il sesso, l'attività fisica, il fenotipo genetico, lo stress, le malattie (p. es., l'acloridria, le sindromi da malassorbimento) o precedenti interventi chirurgici sul tratto gastrointestinale possono influenzare la biodisponibilità di un farmaco.
Le reazioni chimiche che riducono l'assorbimento possono ridurre la biodisponibilità. Esse comprendono la formazione di un complesso (p. es., fra la tetraciclina e gli ioni metallici polivalenti), l'idrolisi da acidità del succo gastrico o enzimi digestivi (p. es., l'idrolisi della penicillina e del cloramfenicolo palmitato), la coniugazione nella parete intestinale (p. es., la sulfoconiugazione dell'isoproterenolo), l'assorbimento ad altri farmaci (p. es., la digossina e la colestiramina), e il metabolismo da parte della microflora intestinale.
Valutazione della biodisponibilità
La biodisponibilità viene generalmente valutata determinando l'area sotto la curva della concentrazione del plasma nel tempo (vedi figura Concentrazione plasmatica rappresentativa nel tempo dopo una singola dose per via orale). La misura più affidabile per la biodisponibilità di un farmaco è l'area sotto la curva della concentrazione del plasma nel tempo. L'area curva della concentrazione del plasma nel tempo è direttamente proporzionale alla quantità totale di farmaco immodificato che raggiunge la circolazione sistemica. Le preparazioni farmaceutiche possono essere considerate bioequivalenti per grado e velocità di assorbimento se le loro curve di concentrazione plasmatica sono sostanzialmente sovrapponibili.
Concentrazione plasmatica rappresentativa nel tempo dopo somministrazione per via orale di una singola dose di un farmaco ipotetico
La concentrazione plasmatica di un farmaco aumenta con l'entità dell'assorbimento; il picco massimo di concentrazione plasmatica viene raggiunto quando la velocità di eliminazione del farmaco diviene uguale alla velocità d'assorbimento. Le determinazioni della biodisponibilità basate sulla sola concentrazione plasmatica del picco possono essere ingannevoli poiché l'eliminazione del farmaco ha inizio appena entra in circolo nel flusso sanguigno. Il tempo di picco (quando si verifica la massima concentrazione plasmatica del farmaco) è l'indice generico più utilizzato della velocità di assorbimento; più è lento l'assorbimento, più il tempo di picco sarà tardivo.
Per i farmaci escreti principalmente immodificati con le urine, la biodisponibilità può essere stimata misurando la quantità totale del farmaco escreta dopo una singola somministrazione. Idealmente, le urine vengono raccolte per un periodo pari a 7-10 volte l'emivita d'eliminazione in modo da avere una raccolta delle urine completa e ritrovare in esse tutto il farmaco assorbito. Dopo somministrazione di dosi multiple di farmaco, la biodisponibilità può essere stimata misurando il farmaco immodificato recuperato dalle urine delle 24 h in condizioni stazionarie.
