Bioverfügbarkeit

Die Bioverfügbarkeit ist der Anteil einer verabreichten Dosis, der unverändert den systemischen Kreislauf erreicht und zur Entfaltung seiner biologischen Aktivität zur Verfügung steht. Ausgedrückt als Prozentsatz (bezeichnet als F), ist sie ein zentraler Indikator für die Wirksamkeit eines Peptids und hängt grundlegend vom gewählten Verabreichungsweg ab. Bei Peptiden ist dieser Parameter umso kritischer, als es sich um fragile Moleküle handelt, die durch Verdauungsenzyme rasch abgebaut werden und Schleimhautbarrieren nur schlecht durchdringen.

Der intravenöse (IV) Weg ist per Definition zu 100% bioverfügbar: Die gesamte Dosis gelangt direkt in den Kreislauf. Er dient als Referenz zur Berechnung der absoluten Bioverfügbarkeit anderer Verabreichungswege. Der subkutane (SC) Weg, Standard für die meisten Forschungs- und therapeutischen Peptide (Semaglutid, Tirzepatid, GHRP, BPC-157), erreicht typischerweise 70-90%. Die langsame Absorption über das subkutane Kapillarbett vermeidet den First-Pass-Effekt in der Leber und bietet eine gleichmäßigere Kinetik als IV – ideal für Wirkungen über 24 Stunden oder länger.

Der intramuskuläre (IM) Weg zeigt eine der SC ähnliche Bioverfügbarkeit (80-95%) mit etwas schnellerer Absorption. Er eignet sich für ölige Peptide oder große Volumina. Der orale Weg, für Peptide sehr eingeschränkt (oft <2%), steht vor zwei massiven Hindernissen: der proteolytischen Zersetzung in Magen und Darm (Pepsin, Trypsin, Chymotrypsin, Bürstensaum-Peptidasen) und der geringen Durchlässigkeit der Darmbarriere für hydrophile Moleküle >500 Da. Orales Semaglutid (Rybelsus) umgeht dies teilweise mit einem Permeationsverstärker (SNAC), der die Tight Junctions vorübergehend öffnet und eine Bioverfügbarkeit von 0.4-1% erreicht, jedoch mit massiven Dosen (3 bis 14 mg gegenüber 0.25 mg SC).

Intermediäre mukosale Verabreichungswege bieten interessante Alternativen. Der nasale Weg ermöglicht eine rasche Absorption über die stark vaskularisierte respiratorische Schleimhaut (5-40% Bioverfügbarkeit je nach Peptid, z. B. nasales Oxytocin, PT-141). Der sublinguale oder bukkale Weg, verwendet für Selank, Semax und einige TRH-Analoga, nutzt den Gefäßreichtum der Mundschleimhaut, um 10-30% zu erreichen. Der transdermale Weg bleibt für Peptide >500 Da ohne spezifische Träger (Liposomen, Nanopartikel, Mikronadeln) marginal.

Über den Verabreichungsweg hinaus hängt die Bioverfügbarkeit von der Formulierung ab. Hilfsstoffe (Phosphatpuffer, Natriumchlorid, Benzylalkohol als bakteriostatisches Konservierungsmittel), der pH-Wert der rekonstituierten Lösung und die Löslichkeit des Peptids bei der gewählten Konzentration beeinflussen alle die Absorption. Lyophilisierte Peptide, rekonstituiert in standardisiertem bakteriostatischem Wasser (0.9% BAC), gewährleisten eine optimale Reproduzierbarkeit über Chargen und Experimente hinweg. In einem Forschungsprotokoll ist die Dokumentation des geschätzten Bioverfügbarkeitsprozentsatzes und der interindividuellen Variabilität (die Daten können zwischen Probanden um +/- 30% schwanken) für die Interpretation von Dosis-Wirkungs-Messungen unerlässlich.