Глазная фармокинетика — наука, изучающая изменения концентраций лекарственного вещества в тканях глаза в зависимости от дозы и способа введения препарата.
Важно иметь возможность предсказать эти изменения, зная всего лишь ограниченное число химических и физических свойств лекарства. Для того чтобы справиться с поставленной задачей, необходимо проанализировать проникновение лекарства в область его действия через тканевые барьеры, возникающие на его пути. Кроме того, для оценки фармакокинетических свойств лекарственных препаратов следует учитывать особенности циркуляции внутриглазной и слезной жидкостей.
Используемые способы анализа распределения лекарственного препарата в тканях глаза во многом соответствуют методам, применяемым в системной фармакокинетике. Однако при изучении внутриглазной кинетики в связи со свойствами глаза особое внимание уделяют ограниченным взаимоотношениям между двумя соседствующими средами, например такими, как глазная жидкость, стекловидное тело или роговица глаза.
Наиболее широко применяемый для анализа кинетики глазных препаратов метод состоит в использовании флуоресцирующих веществ в качестве индикаторов, что позволяет произвести замер концентрации препарата во всех прозрачных средах живого глаза человека или животного с помощью специального прибора — флюорометра. Чаще всего используют флуоресцеин натрия, нетоксичное вещество, не имеющее фармакологической активности, не поглощаемое тканями и определяемое даже при очень малых концентрациях. Доказано, что многие липофобные лекарства подчиняются законам кинетики подобно флуоресцеину натрия. Чтобы оценить особенности фармакокинетики липофильных соединений, применяют жирорастворимый краситель родамин В.
Используя радиоизотопные вещества или высокоэффективную жидкостную или газовую хроматографию, измеряют концентрацию лекарственных препаратов в различных тканях. Эти методы позволяют более точно замерить концентрацию вещества, однако, как правило, необходим забор биологического материала (жидкости или ткани), что возможно только при проведении хирургического вмешательства.
Глазную фармакокинетику можно изучить, определяя биологическую реакцию глаза на активные компоненты препарата.
Обычные фармакокинетические модели описывают концентрацию препарата как функцию дозы и времени. В противоположность им фармакодинамические модели независимы от времени и отражают связь между концентрацией и эффектом.
В связи с тем что фармакологический эффект воздействия препарата на организм количественно зависит от введенной дозы, кривая биологической реакции отражает поведение кривой изменения концентрации лекарства в тканях. Таким образом, фармакокинетику данного лекарства можно проанализировать на основании биологической реакции, которую оно вызывает.
Для фармакокинетического анализа особенно подходит реакция внутриглазных мышц — миоз, мидриаз, циклоплегия. Кроме того, изучают динамику внутриглазного давления или чувствительности роговицы — «на живом организме». Перспективным является использование электроретинографии, а также моделей хронического воспаления сосудистой оболочки для анализа кинетики препаратов. Более подробно данная методика описана ниже.
При проведении фармакокинетического анализа приходится полагаться на результаты экспериментов, проводимых на животных. В качестве живой модели в таких исследованиях, как правило, используют кроликов; иногда обезьян. Несмотря на схожесть кинетических процессов кролика и человека, существует ряд различий, существенно влияющих на получаемые при анализе параметры (табл. 6).
Когда фармакокинетическая модель у животных становится полностью понятной, возникает необходимость проведения экспериментов на человеческом глазу с целью выявить, в какой степени можно использовать данную модель для определения поведения лекарственного препарата в тканях глаза человека. Некоторые из этих исследований имеют нетравматический характер с использованием в качестве измерителей концентрации либо инертных веществ (индикаторов), таких как флуоресцеин натрия, или радиоизотопных веществ, позволяющих легко прослеживать распределение лекарственного вещества.
Таблица 6. Основные анатомические и физиологические параметры глаз кролика и человека, необходимые для проведения фармакокинетического анализа (по данным T.J. Zimmerman, 1997)
Параметры | Глаз человека | Глаз кролика |
Объем слезы в конъюнктивальном мешке | 7,0–30,0 мкл | 7,5 мкл |
Скорость обмена слезы | 0,5–2,2 мкл/мин | 0,6–0,8 мкл/мин |
Частота миганий | 15/мин | 4–5/мин |
рН слезы | 7,14–7,82 | 7,14–7,82 |
Осмолярность слезы | 305 мOsm/л | 305 мOsm/л |
Средняя толщина роговицы | 0,52 мм | 0,4 мм |
Диаметр роговицы | 12 мм | 12 мм |
Соотношение площади конъюнктивы и роговицы | 17,2 | 8,6–9,6 |
Объем влаги передней камеры | 310 мкл | 310 мкл |
Скорость обмена влаги передней камеры | 1,53 мкл/мин | 1,53 мкл/мин |