Biopharmazeutisches Klassifizierungssystem

Das Biopharmazeutische Klassifizierungssystem (englisch: Biopharmaceutics Classification System, BCS) teilt Arzneistoffe hinsichtlich ihrer zu erwartenden Bioverfügbarkeit ein. Es ermöglicht eine Prognose darüber, ob Ausmaß und Geschwindigkeit der Resorption nach oraler Gabe eher durch die physikalischen Eigenschaften des Arzneistoffes oder eher durch physiologische Gegebenheiten bestimmt sind. Dem Konzept liegt zugrunde, dass die orale Bioverfügbarkeit eines Wirkstoffes im Wesentlichen von seiner Löslichkeit und seinem Permeationsvermögen bestimmt wird.

Das BCS wurde Mitte der 1990er Jahre in den USA durch Gordon Amidon entwickelt und publiziert und ist inzwischen Bestandteil sowohl einer US-FDA (Food and Drug Administration) Richtlinie als auch einer Leitlinie der europäischen Arzneimittelagentur zur Beurteilung der Bioäquivalenz von Arzneimitteln. Unter bestimmten Voraussetzungen können pharmazeutische Unternehmer basierend auf dem BCS im Rahmen der Zulassung von Generika oder von Produktlinienerweiterungen den Verzicht auf die ansonsten verpflichtend erforderliche Durchführung von in vivo-Studien zur Ermittlung der Bioäquivalenz begründen (sogenannter Biowaiver).

Einteilung von Arzneistoffen in BCS-Klassen
Klasse	Löslichkeit[A 1]	Permeationsvermögen[A 2]	Resorption	Stoffbeispiel(e)
I	hoch	hoch	gute Resorption, nur kontrolliert durch die Geschwindigkeit der Magenentleerung	Metoprolol, Paracetamol
II	niedrig	hoch	die Resorption wird durch die Löslichkeit und/oder der Lösungsgeschwindigkeit des Arzneistoffes kontrolliert	Glibenclamid, Ibuprofen, Diclofenac
III	hoch	niedrig	die Resorption ist unabhängig von physikalischen Arzneistoffeigenschaften	Cimetidin, Ranitidin
IV	niedrig	niedrig	Geschwindigkeit und Ausmaß der Resorption sind von Fall zu Fall zu betrachten	Furosemid, Hydrochlorothiazid

Erläuterungen zur Tabelle:

Die Löslichkeit wird als hoch bewertet, wenn der Arzneistoff sich in seiner höchsten therapeutischen Einzeldosis in 250 Milliliter Wasser des physiologischen pH-Bereichs von 1 bis 8 vollständig auflösen lässt.
Ein hohes Permeationsvermögen liegt vor, wenn der Arzneistoff zu mehr als 90 % resorbiert wird. In der Praxis wird zur Beurteilung häufig der „Permeabilitätskoeffizient“ Papp (Einheit: 10⁻⁶ cm·sec⁻¹) herangezogen, der im CaCo-2-Zellmodell anhand der Permeation durch die Membran von Adenocarcinomzellen ermittelt wird. Ein Papp größer als 10 geht mit einer Resorption von über 90 % einher. Ein Papp kleiner als 0,1 bedeutet eine niedrige Resorptionsquote.

Quellen

G. L. Amidon, H. Lennernäs, V. P. Shah, J. R. Crison: A Theoretical Basis For a Biopharmaceutics Drug Classification: The Correlation of In Vitro Drug Product Dissolution and In Vivo Bioavailability. In: Pharm Res. Band 12, Nr. 3, Mar 1995, S. 413–420. PMID 7617530
H. Waterbeemd, H. Lennernäs, P. Artursson (Hrsg.): Drug bioavailability: estimation of solubility, permeability, absorption and bioavailability. Wiley-VCH, Weinheim 2003, ISBN 3-527-30438-X.
H. Möller, H. Potthast: Biopharmazeutische Charakterisierung von Arzneistoffen und Fertigarzneimitteln. In: Pharm. Ztg. Band 144, 1999, S. 1640.
Bekanntmachung über die Zulassung nach § 21 des Arzneimittelgesetzes (Bioverfügbarkeit/Bioäquivalenz) vom 18. Dezember 2002. In: BAnz. 25. März 2003. (bfarm.de)
P. Langguth, G. Fricker, H. Wunderli-Allenspach (Hrsg.): Biopharmazie. Wiley-VCH, Weinheim 2004, ISBN 3-527-30455-X

Weblinks

The Biopharmaceutics Classification System (BCS) Guidance der Food and Drug Administration, zuletzt aktualisiert am 1. April 2009
Working Group on BCS and Biowaiver der International Pharmaceutical Federation
Concept Paper on BCS-based Biowaiver der Europäischen Arzneimittelagentur (PDF-Datei; 43 kB)

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[1] Die Löslichkeit wird als hoch bewertet, wenn der Arzneistoff sich in seiner höchsten therapeutischen Einzeldosis in 250 Milliliter Wasser des physiologischen pH-Bereichs von 1 bis 8 vollständig auflösen lässt.

[2] Ein hohes Permeationsvermögen liegt vor, wenn der Arzneistoff zu mehr als 90 % resorbiert wird. In der Praxis wird zur Beurteilung häufig der „Permeabilitätskoeffizient“ Papp (Einheit: 10⁻⁶ cm·sec⁻¹) herangezogen, der im CaCo-2-Zellmodell anhand der Permeation durch die Membran von Adenocarcinomzellen ermittelt wird. Ein Papp größer als 10 geht mit einer Resorption von über 90 % einher. Ein Papp kleiner als 0,1 bedeutet eine niedrige Resorptionsquote.