生物薬剤学分類システム / BCS | 創薬メモ

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創薬化学、有機化学、有機合成について書き進めていきます。

生物薬剤学分類システムとは、大局的な消化管吸収挙動を予測する上での指針である。

これは、FDAによって規定されたもので、溶解性と膜透過性によって定義される。

(BCS は、Biopharmaceutics Classification System の略語)

 

薬物の溶解性と膜透過性は、医薬品開発の成否にかかわる重要な物性要素である。

 

生物薬剤学分類システム(BCS)では、

溶解性と膜透過性の物性をもとに、薬物を4つのクラスに分類する。


 

■溶解性(横軸)

 

横軸の水に対する溶解性の指標としては、Dose number (Do) が用いられる。

Do の本来の定義は、下記の通りである。

 

Do = 投与量 ÷ 消化管内の水分量 ÷ 溶解度

 

BCSの表で考える場合には、以下のように修正する。

 

Do = 臨床最高投与量 ÷ 250 (ml) ÷ 溶解度

 

まず、臨床最高投与量が、水 250ml に溶けたと仮定する。

その値を、薬物の溶解度で割る。

これを、Do として定義する。

 

溶解度は、pH 1~7.5 (37 ℃)における最小値を用いる。

 

もし、薬物の臨床最高投与量が、

水 / 250 ml に溶け切らなかったとすると、Do の値は1以上になる。

 

逆に、臨床最高投与量が、

水 / 250 ml に溶け切るならば、Do の値は1以下になる。

 

横軸の溶解性に関するクラス分けは、Do = 1 が境界となる。

 

Do ≦ 1 ⇒ クラス1 or クラス3

Do ≧ 1 ⇒ クラス2 or クラス4

 

図の左側に分類されれば、溶解度は良好であると判断できる。

 

■膜透過性(縦軸)

 

横軸の膜透過性(吸収率)に関しては、Fa や F (バイオアベイラビリティ) が用いられる。

Faは、消化管から吸収される率のことである。

一方、F は Fa と Fg (小腸アベイラビリティ)と Fh (肝アベイラビリティ)の積である。

 

FDA は、90% 以上の薬物吸収率を規定している。

 

したがって、膜透過性を Fa で考えた場合、下記のように分類される。

 

Fa ≧ 0.9 ⇒ クラス1 or クラス2
Fa ≦ 0.9 ⇒ クラス3 or クラス4

 

図の上側に分類されれば、膜透過性は良好であると判断できる。

 

吸収率については、原文で以下のように記述されている。

 

A drug substance is considered HIGHLY PERMEABLE when the extent of absorption in humans is determined to be > 90% of an administered dose, based on mass-balance or in comparison to an intravenous reference dose.

 

要するに、吸収率を "人で" 評価することになっている。

したがって、静脈内投与や標識体投与が必要である。

 

しかし、BCSに準拠して研究を進める場合、探索研究者の立場としては、

膜透過性がイシューになりうるか、もっと早い段階で想定する必要がある。

 

このため、動物試験、膜透過性試験 (in vitro) などを用いた代替評価が必要になる。

そして、その結果に応じて、化合物選定の優先順位が決定してしまう。

したがって、適切な評価系、信頼性の高い代替法の構築が重要になってくる。

 

■BE試験(生物学的同等性試験)

 

クラス1に属する薬物の場合、速溶であればBE試験が免除される。

クラス3の薬物も吸収性の改善を要するが、BE試験が免除される可能性がある。

 

■詳しい解説

 

創薬から開発までを見通した BCS 戦略

 

■BCSに関する正確な規定

 

The Biopharmaceutics Classification System (BCS) Guidance / FDA

 

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