Diện tích dưới đường cong AUC là gì? Công thức tính và ý nghĩa lâm sàng
Trungtamthuoc.com - Diện tích dưới đường cong AUC (Area Under the Curve) là một thông số dược động học cơ bản được sử dụng để đánh giá hiệu quả của một loại thuốc hoặc phương pháp điều trị trong nghiên cứu dược động học. Đường cong AUC thường được biểu diễn bằng đồ thị, trong đó trục hoàng thể hiện thời gian và trục tung thể hiện nồng độ của thuốc trong máu.
1 Định nghĩa AUC trong dược động học
AUC hay Area Under the Curve là diện tích dưới đường cong của đồ thị biểu diễn sự biến thiên của nồng độ thuốc trong máu theo thời gian, biểu thị tượng trưng cho lượng thuốc vào được vòng tuần hoàn ở dạng còn hoạt tính sau một thời gian t.
Các đường dùng khác nhau sẽ có sự biến thiên nồng độ thuốc theo thời gian khác nhau.
2 Đơn vị AUC trong dược động học
Đơn vị tính: AUC theo đơn vị dược động học được biểu thị bằng mg.h/L hoặc μg.h/ml
3 Phương pháp tính
3.1 Tính trực tiếp (Quy tắc hình thang)
Có nhiều phương pháp để tính và ước lượng diện tích dưới đường cong của 1 thuốc.
Một phương pháp đơn giản nhất đó chính là quy tắc hình thang.
Cụ thể: chia diện tích đường cong thành nhiều hình thang rồi tính diện tích các hình thang đó. AUC là tổng diện tích các hình thang.
Ưu điểm của phương pháp này là chỉ yêu cầu một số đại lượng đơn giản về nồng độ và thời gian tại một số thời điểm. Không dựa trên giả định ngăn.
Các bước tính
Bước 1: Chia toàn bộ diện tích dưới đường cong AUC thành các hình thang nhỏ
Bước 2: Tính diện tích từng hình thang thành phần
S1 là hình tam giác:
S 1 = [C 1.(t 1 - t 0)] / 2
S2 đến S6 là những hình thang vuông:
S i= 1->6 = (C i + C i+1).(t i+1 - t i) / 2
Riêng S7 là điểm ngoại suy vì t6 là điểm cuối cùng xác định được nồng độ. Tính S7 theo công thức sau:
S 7 = C 6 / K e
Trong đó, K e là độ dốc đường hồi quy pha thải trừ, Ke = 0,693 / t 1/2 (t 1/2 : thời gian bán thải của thuốc)
===> Xem thêm về thời gian bán thải của thuốc: Thời gian bán thải của thuốc là gì? Công thức và ứng dụng lâm sàng
Bước 3: Tính AUC tổng
AUC (0 - ∞) = S 1 + S 2 + S 3 + S 4 + S 5 + S 6 + S 7
Vậy AUC (0 - ∞) = [ C 1 .(t 1 - t 0) ] / 2 + Σ(i=2 -> 6) (C i + C i+1) . (t i+1 - t i) / 2 + C 6 / Ke
3.2 Tính tích phân
Diện tích dưới đường cong AUC được tính dựa vào phương trình biểu diễn sự biến thiên của nồng độ thuốc trong máu theo thời gian
Nhược điểm: cần mô hình hóa dựa vào giải định bậc, ngăn quá trình dược động học
4 AUC và sinh khả dụng (F)
Từ diện tích dưới đường cong có thể tính được trị số của sinh khả dụng của thuốc (Bioavailability). Sinh khả dụng ký hiệu là F có thể được hiểu là lượng thuốc tính theo % vào được vòng tuần hoàn ở dạng còn hoạt tính so với liều đã dùng.
===> Mời quý bạn đọc xem thêm: Sinh khả dụng của thuốc là gì? Công thức, bài tập tính sinh khả dụng
Với thuốc được đưa vào bằng đường tĩnh mạch thì sinh khả dụng của thuốc bằng 100% (tức là F = 1) và đạt nồng độ cao nhất ngay sau khi tiêm. Thuốc được đưa vào cơ thể bằng đường khác thì F luôn nhỏ hơn 1.
Sinh khả dụng có thể được đo lường bằng "sinh khả dụng tuyệt đối" hoặc "sinh khả dụng tương đối".
4.1 Sinh khả dụng tuyệt đối
4.1.1 Định nghĩa sinh khả dụng tuyệt đối
Sinh khả dụng tuyệt đối đề cập đến sinh khả dụng của cùng một loại thuốc khi được dùng qua dạng bào chế ngoại mạch (tức là đường uống, tiêm bắp hay tiêm dưới da,...) so với sinh khả dụng của đường tiêm tĩnh mạch (IV).
Điều này được thực hiện bằng cách so sánh AUC của dạng bào chế ngoại mạch với AUC của thuốc tiêm tĩnh mạch. Phần này được chuẩn hóa bằng cách nhân với liều tương ứng của từng dạng bào chế.
4.1.2 Công thức sinh khả dụng tuyệt đối
F tuyệt đối = (AUC đường ngoại mạch : AUC đường tĩnh mạch) x (D đường tĩnh mạch : D đường ngoại mạch) x 100%
4.1.3 Ý nghĩa của sinh khả dụng tuyệt đối
Lựa chọn đường dùng thích hợp
Quy đổi liều uống - liều tiêm
4.2 Sinh khả dụng tương đối
4.2.1 Định nghĩa sinh khả dụng tương đối
Sinh khả dụng tương đối là tỷ lệ giữa hai giá trị sinh khả dụng của cùng họat chất, cùng đường đưa thuốc, cùng mức liều nhưng của 2 nhà sản xuất khác nhau hoặc 2 dạng bào chế khác nhau và được tính thông qua diện tích dưới đường cong AUC.
Công thức tính sinh khả dụng tương đối
F tương đối (A/B) = (F hãng A : F hãng B )x 100%
Trong đó:
F hãng A = (AUC đường uống A : AUC tĩnh mạch) x (D tĩnh mạch : D đường uống A)
F hãng B = (AUC đường uống B : AUC tĩnh mạch) x (D tĩnh mạch : D đường uống B)
Vậy F tương đối (A/B) = (AUC đường uống A : AUC đường uống B) x (D đường uống B : D đường uống A) x 100%
5 Ý nghĩa lâm sàng của AUC
5.1 Trong dược lý học
Diện tích dưới dưới đường cong AUC cung cấp cái nhìn sâu sắc về mức độ tiếp xúc với thuốc và tốc độ thanh thải thuốc khỏi cơ thể. AUC phản ánh nồng độ thuốc trung bình và thường liên quan đến tác dụng của thuốc.
5.2 Đánh giá sinh khả dụng của thuốc
Giá trị AUC của một thuốc được ứng dụng để đánh giá, tính toán sinh khả dụng của các đường đưa thuốc khác nhau của cùng một hoạt chất và đánh giá tương đương sinh học của các dạng bào chế khác.
- Sinh khả dụng tuyệt đối (BA)
- Sinh khả dụng tương đối (tương đương sinh học -BE)
5.3 Phân tích tương đương sinh học của thuốc generic
Tương đương sinh học chủ yếu được đánh giá bằng cách so sánh các chỉ số dược động học như AUC, C max và Tmax. Nói chung, để công nhận tính tương đương sinh học của một sản phẩm thuốc generic thì các thông số AUC và C max của thuốc thử nghiệm (thuốc generic) phải nằm trong khoảng 80-125% so với thuốc tham chiếu (thuốc phát minh - biệt dược gốc) với khoảng tin cậy 90%.
5.4 Tối ưu hóa chế độ dùng thuốc
AUC được sử dụng để tối ưu hóa chế độ dùng thuốc bằng cách xác định liều lượng cũng như khoảng cách dùng thuốc để đạt được mức tiếp xúc thuốc mong muốn.
5.5 Theo dõi tính anh toàn của thuốc
AUC được sử dụng trong việc theo dõi tính an toàn của thuốc có chỉ số điều trị hẹp. Ví dụ, AUC của Gentamicin được sử dụng để hướng dẫn liều lượng của loại thuốc này.
6 Tài liệu tham khảo
1. Gary Price; Deven A. Patel (Cập nhật ngày 30 tháng 7 năm 2023). Drug Bioavailability, NCBI. Truy cập ngày 18 tháng 9 năm 2023.
2. Jeremy D. Scheff và cộng sự (Đăng ngày 14 tháng 1 năm 2011). Assessment of Pharmacologic Area Under the Curve When Baselines are Variable, NCBI. Truy cập ngày 18 tháng 9 năm 2023.
3. Bộ môn Dược lâm sàng (2020). Các thông số dược động học cơ bản, Giáo trình Dược động học - Trường Đại học Y dược Hải Phòng, trang 66 - 68.
4. PGS.TS Nguyễn Văn Hùng (2020). Các thông số dược động học cơ bản và ứng dụng trong lâm sàng, Giáo trình Dược lý học - Trường Đại học Y dược Hải Phòng, trang 38 - 39.
