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In-vitro-in-vivo-Korrelation

Englisch: in-vitro-in-vivo-correlation

1 Definition

Die in-vitro-in-vivo-Korrelation, kurz IVIVC, ist ein mathematisches Modell, das die Beziehung zwischen der In-vitro-Eigenschaft einer Arzneiform und einer relevanten In-vivo-Reaktion voraussagt.

2 Hintergrund

Eine IVIVC ist nur möglich, wenn die Arzneistofffreigabe aus der Arzneiform - nicht die Resorption - geschwindigkeitsbestimmend ist. Für Arzneistoffe der BCS-Klasse II ist also immer eine IVIVC möglich, für solche der Klasse III nie.

Je nach Stärke der Korrelation werden drei Niveaus der IVIVC unterschieden:

  • Level A: Der gesamte Zeitablauf der In-vivo-Reaktion lässt sich aus den In-vitro-Daten ermitteln (z.B. der Plasmaspiegelverlauf aus dem Freigabeprofil)
  • Level B: Der zeitliche Mittelwert der In-vivo-Reaktion lässt sich aus dem Mittelwert der In-vitro-Daten ermitteln (z.B. Ermittlung der mean residence time aus der mean dissolution time)
  • Level C: Ein Einzelwert der In-vivo-Reaktion lässt sich aus dem Einzelwert einer In-vitro-Eigenschaft ermitteln (z.B. die maximale Plasmakonzentration aus der freigesetzten Menge zu einem bestimmten Zeitpunkt)

3 Ziele und Anwendungen

Durch die IVIVC kann man z.B. Plasmaspiegel aus dem Freigabeprofil eines Arzneistoffes ermitteln. Der Hauptvorteil davon ist, dass weniger In-vivo-Prüfungen für die Entwicklung eines neuen Arzneimittels benötigt werden. Daraus ergibt sich das Hauptanwendungsgebiet in der Arzneimittelentwicklung. Weitere Anwendungsgebiete sind Optimierungen von Arzneiformen sowie die Erforschung der LADME-Parameter.

4 Vorgehen

Im Folgenden wird das Vorgehen bei einer Level A IVIVC beschrieben. Bei dieser handelt es sich um eine kausale Korrelation zwischen Freigabeprofil und Plasmaprofil. Als Zwischenschritt zwischen der Messgröße (freigesetzte Menge) und Zielgröße (Plasmakonzentration) fungiert der resorbierte Anteil des Arzneistoffs.

Als In-vitro-Datenelement wird das Freigabeprofil der Arzneiform, also die freigesetzte Masse gegen die Zeit, gemessen. Hierfür wird eine geeignete Freisetzungsapparatur (Paddle-Methode, Drehkörbchen oder Durchflusszelle) verwendet.

Auch ist mindestens eine In-vivo-Studie notwendig, mit der das Plasmaprofil nach Gabe des Arzneimittels bestimmt wird. Für die IVIVC ist jedoch nicht die Plasmakonzentration, sondern der resorbierte Anteil erforderlich. Diesen erhält man aus der Plasmakurve mittels Dekonvulation nach der Wagner-Nelson-Methode. Dies wird durch folgende Formel beschrieben:

Formel
ma(t) = [cP(t) + ke × AUC0t] × Vd

ma(t) = resorbierte Menge zum Zeitpunkt t
cP(t) = Plasmakonzentration zum Zeitpunkt t
ke = Eliminationskonstante
AUC0t= Area under the curve vom Zeitpunkt 0 bis t
Vd = Verteilungsvolumen

Für die Aufstellung der IVIVC wird nun in einem Diagramm der resorbierte Anteil in Prozent gegen die freigesetzte Menge in Prozent aufgetragen. Hierfür werden die Datenpunkte zum jeweils gleichen Zeitpunkt kombiniert. Man erhält eine Gerade, die durch eine Geradengleichung mathematisch darstellbar ist.

Für die Anwendung in der Praxis wird von der neu entwickelten Arzneiform ein Freigabeprofil erstellt, das über die zuvor ermittelte IVIVC-Gerade über Rekonvolution, also dem der Dekonvolution entgegengesetzten Rechenverfahren, in den Plasmaspiegel umgerechnet wird. Auf diese Weise kann der theoretische Plasmaspiegel einer neuen Arzneiform ermittelt werden, ohne dass diese am Patienten getestet werden muss.

Fachgebiete: Pharmakologie

Diese Seite wurde zuletzt am 18. November 2019 um 20:42 Uhr bearbeitet.

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