Physiologically based specialized drug delivery systems

The so-called ideal oral sustained-release, ie., zero-order rate-controlled, drug delivery systems that are expected to maintain steady drug'concentration levels in blood are based on the assumption that the drug's pharmacokinetic parameters are not influenced by circadian rhythms. It is now well established that nearly all body functions including heart rate, body temperature, blood pressure and also pharmacokinetic parameters display significant daily variations. Coupled with this observation, generally, the drug absorption is slow in stomach, rapid in the proximal portion of the intestine and once again slow in the distal portion of the intestine following oral drug delivery. Consequently a drug delivery system releasing drug at zero order may not be able to provide a constant drug concentration level. On the contrary, a system which is in congruence with the changes in the absorption rate, if not compensating for them, will be able to provide more steady drug concentration levels. A substantial body of theoretical and "in vivo" data are available in literature, especially, focusing on the improvement of sustained release dosage forms with respect to quick releasing systems to achieve constant plasma levels. However, there is a significant need for the development of dosage form(s) that delivery drug complementary to the physiological/biological functional demands. Current developments in the modulated drug delivery, as opposed to strict rate controlled drug delivery will be presented. The presentation will discuss drug delivery performance data for products under development as well as of some recent market introductions.

---

Tak zwane idealne doustne podawanie leków, realizowane w postaci powtarzających się dawek, stanowi kontrolowany dawką system dozowania leków zerowego rzędu, który powinien utrzymywać stały poziom stężenia leku we krwi. Metody takie oparte są na założeniu, że rytmy dobowe nie mają wpływu na farmakokinetyczne parametry leku. Obeccnie wiele dobrze udokumentowanych faktów świadczy o tym, że prawie wszystkie funkcje ludzkiego organizmu, łącznie z częstością rytmu serca, temperaturą ciala, ciśnieniem krwi oraz parametrami farmakokinetycznymi, podlegają istotnym wahaniom dobowym. Dodatkowo proces wchłaniania leku podanego doustnie przebiega z niejednakową szybkością - wolniej w żołądku, szybciej w początkowym odcinku jelit i znowu wolniej w końcowym ich odcinku. W konsekwencji, system dozowania leków zerowego rzędu może nie być w stanie utrzymać stałego poziomu stężenia leku we krwi. Z drugiej strony, system uwzględniający zmiany szybkości wchłaniania jest zdolny, jeżeli nie całkowicie je skompensować, to zapewnić bardziej stabilny poziom stężenia leku. W literaturze dostępnych jest wiele danych teoretycznych i eksperymentalnych z doświadczeń "in vivo", dotyczących w szczególności ulepszonych sposobów podawania powtarzających się dawek leków, z uwzględnieniem systemów szybkiego uwalniania, mających na celu osiągnięcie stałego poziomu stężenia leku we krwi. Wciąż jednak zachodzi istotna potrzeba rozwoju systemów dozowania leków, uzupełniających fizjologiczno/biologiczne zapotrzebowanie konieczne do funkcjonowania organizmu. W pracy zaprezentowano współczesne trendy rozwoju modulowanych systemów dozujących jako przeciwieństwa systemów kontrolowanych dawką. Omówiono wyniki dotyczące podawania zarówno leków będących jeszcze w fazie badań, jak i ostatnio wprowadzonych na rynek.