Drug Bioavailability

The peroral application (swallowing) of a medicine means that the body must first resorb the active substance before it can begin to take effect. The efficacy of drug uptake depends on the one hand on the chemical characteristics of the active substance, above all on its solubility and membrane permeability. On the other hand, it is determined by the organism's ability to absorb pharmaceuticals by way of specific transport proteins or to excrete them. Since many pharmacologically active substances are poorly suited for oral intake, a decisive criterion for the efficacy of a medicine is its so-called bioavailability. Written by an international team from academia and the pharmaceutical industry, this book covers all aspects of the oral bioavailability of medicines. The focus is placed on methods for determining the parameters relevant to bioavailability. These range from modern physicochemical techniques via biological studies in vitro and in vivo right up to computer-aided predictions. The authors specifically address possibilities for optimizing bioavailability during the early screening stage for the active substance. Its clear structure and comprehensive coverage make this book equally suitable for researchers and lecturers in industry and teaching.

Bei der peroralen Aufnahme, dem "Schlucken" eines Medikaments, muss der Wirkstoff zunächst vom Körper resorbiert werden, bevor er seine biologische Wirkung entfalten kann. Die Effizienz der Wirkstoffaufnahme hängt einerseits von den chemischen Eigenschaften des Wirkstoffs ab, vor allem von dessen Löslichkeit und Membranpermeabilität. Sie wird zudem bestimmt von der Fähigkeit des Organismus, Pharmaka über Transportproteine gezielt aufnehmen und auch wieder ausscheiden. Da viele pharmakologisch wirksame Substanzen nur schwer aufgenommen werden, ist ein entscheidendes Kriterium für die Wirksamkeit eines Medikaments dessen sogenannte Bioverfügbarkeit.Geschrieben von einem internationalen Team aus Hochschule und Pharmaindustrie, behandelt dieses Buch alle Aspekte der oralen Bioverfügbarkeit von Arzneimitteln. Dabei liegt der Schwerpunkt auf den Methoden zur Bestimmung der für die Bioverfügbarkeit relevanten Parameter. Diese reichen von modernen physikochemischen Verfahren über biologische Studien in vitro und in vivo bis hin zu computergestützten Vorhersagen. Weiterhin werden Möglichkeiten zur Optimierung der Bioverfügbarkeit bereits während der Wirkstoffsuche diskutiert.Mit seiner klaren Gliederung und umfassenden Darstellung erfüllt dieses Buch gleichermaßen die Bedürfnisse von Forschern und Lehrenden in Industrie und Hochschule.

I. STUDIES OF MEMBRANE PERMEABILITY AND ORAL ABSORPTIONPhysicochemical Approaches to Drug AbsorptionHigh Throughput Measurement of log D and pKaHigh Throughput Measurement of Membrane PermeabilityBiosensors to Study Intestinal Drug AbsorptionCell Cultures of Caco-2, MDCK and Other Cell Lines: General OverviewCell Cultures in Drug Discovery: An Industrial PerspectiveRole of Animals in Absorption and Bioavailability EstimationIn Vivo Permeability Studies in the GI TractII. DRUG DISSOLUTION AND SOLUBILITYGastrointestinal Dissolution and Absorption of DrugsSolubility Screening in Drug DiscoveryImpact of Salt/Crystal Forms on Solubility and Permeability in Drug DevelopmentPrediction of SolubilityIII. ROLE OF TRANSPORTERS AND METABOLISM IN ORAL ABSORPTIONTransporters in the GI TractRole of Transporters in Liver Extraction of DrugsGut Wall MetabolismModified Cell LinesIV. COMPUTATIONAL APPROACHES TO DRUG ABSORPTION AND BIOAVAILABILITYIntestinal Absorption: The Role of Polar Surface AreaCalculated Molecular Properties and Multivariate Statistical Analysis in Absorption Prediction2D and 3D Molecular Descriptors in ADME predictionSimulation of the Absorption ProcessPrediction of BioavailabilityTowards P-gp Structure-Activity RelationshipsV. DRUG DEVELOPMENT ISSUESBiopharmaceutical Classification System: How Important Are Solubility and Permeability?Prodrugs