Otázka: Osud léčiv v organismu
Předmět: Chemie léčiv
Přidal(a): Anet D.
Průběh působení léčiv
- Aplikace daného léku
- Jeho vstřebávání (resorpce)
- Interakce léčiva se složkami organismu
Probíhající procesy: biochemické procesy
1. Farmakokinetická fáze – Uvolnění účinné látky z lékové formy
- Vstřebávání do krevního a lymfatického systému
- Rozdělení účinné látky v organismu
- Částečné chemické přeměny léčiva
- Vyloučení močí, stolicí nebo vdechováním
2. Farmakodynamická fáze – interakce léčiva (produkt) farmakokinetické přeměny se strukturami lidského organismu (tzv. receptory) -> vyvoláno biologické působení léčivé látky výsledkem je změna funkce organismu
- Farmakokinetika = sleduje osud léčiva v organismu (působení organismu na léčivo)
- Resorpce = zpětné pohlcování, vstřebávání
- Absorpce = pohlcování, vstřebávání
- Biotransformaci = přeměna chemické struktury látky působením živého organismu
- Farmakodynamika = mechanismus účinku léčiva na organismus (působení léčiva na organismus)
- Koncentraci v biofázi většinou nelze určit, často odpovídá koncentraci v krevní plazmě
- Pohyb léčiva charakterizuje prostup z místa podání (resorpce, absorpce), pohyb mezi různými částmi organismu (distribuce), biotransformaci a vylučování (exkrece)
- Transport léčiv – závislý na koncentraci léčiva v místě podání, na rychlosti odplavování díky prokrvení, velikostí orgánů s velkým povrchem (plíce, tenké střevo)
1. Farmakokinetika lineární – nezávislá na dávce, koncentrace léčiva nejsou úměrné velikosti podané látky. V podání fázi může být vztah lineární a po překročení kapacity daného systému se stává kinetika lineární
2. Farmakokinetika nelineární – závislá na dávce, koncentrace léčiva nejsou úměrné velikosti podané látky. V počáteční fázi může být vztah lineární a po překročení kapacity daného systému se stává kinetika nelineární
Transport látek
- (přes buněčnou membránu)
1. Pasivní transport – difuze – záleží na lipofilitě látek
- Látky lipofilní procházejí membránou, látky hydrofilní neprocházejí membránou (nepřekonatelná překážka)
- Proces samovolného rozptylování částic v prostoru. Veškeré látky mají tendenci přecházet z prostředí se svou vyšší koncentrací do prostředí s nižší koncentrací
- Průběh ve směru koncentračního gradientu, děj nevyžaduje dodávání energie
2. Aktivní transport – probíhá pomocí specializovaných membránových struktur
- Transportní proteiny
- Průběh i proti koncentračnímu gradientu, je potřeba dodat energii (získávání štěpením makroergnících vazeb adenosintrifosfátu ATP)
- Léčiva procházejí přes membránu nezávisle na lipofílii, předpokladem je afinita léčiva k transportním mechanismům a schopnost léčiva vytvářet s bílkovinou komplex
- Látky s vysokou afinitou procházejí snadno
- Látky s nízkou afinitou membránou transportovány nejsou
Exocytóza, endocytóza – uplatňují se při transportu makromolekulárních látek přes membránu nebo při uvolňování neurotransmiterů
Exocytóza – odpadní látky se vylučují z buňky – látky uzavřeny do vezikul – vezikul docestuje k membráně, splyne s ní, po otevření se vyprázdní do prostoru, vezikul je pak součástí membrány
Endocytóza – opačný děj, dochází ke vchlípení membrány – do vzniklého prostoru se dostává tekutina, např. s léčivem -> vchlípená část se uzavře, ve formě vezikul se oddělí od buněčné membrány
Exkrece – odstranění substance z vnitřního prostředí organismu, odehrává se hlavně v játrech a ledvinách, méně významně v plicích, střevě, slinných a potních žlázách atd.
Distribuce – znamená průnik léčiva ze systémové cirkulace do tkání, proces je výrazně ovlivněn vlastnostmi podané látky
Receptory = proteinové makromolekuly
- Receptorové mechanizmy → látka působí prostřednictvím receptoru, proteinových makromolekul, s nimž reaguje a navozuje tím buněčnou odpověď
- → při spolupůsobení endogenních nebo exogenních regulačních látek spouštějí řadu dějů, které se projeví jako farmakologický účinek
Afinita – charakterizuje schopnost látky vázat se při určité koncentraci na daný receptor
- Látky s vysokou afinitou – snadno procházejí
- Látky s nízkou afinitou – nejsou transportovány membránou
Vnitřní afinita – schopnost látky vyvolávat efekt
Agonista – se váže na receptor a interakcí s ním vyvolává účinek (plný agonista = 100% efekt)
Eliminace léčiv – daná chemickými vlastnostmi sledované látky
- → látky rozpustné ve vodě mohou být poměrně rychle odstraněny ledvinami (PNC)
- → léčiva dobře rozpustná v tucích se do moče vylučují špatně → vyžadují transportní vazbu na proteiny (např. v plazmě albumin), které moč neobsahuje
- → lipofilní léčiva vyžadují konverzi na více hydrofilní metabolity, jsou biotransformovány
Lipofilita – tendence nepolárních látek se interagovat s nepolárními lipidy, respektive rozpouštět se v lipidech (tucích). Při jistém zjednodušení lze říci, že lipofilní látky jsou hydrofobní. Opakem lipofility je hydrofilita, tendence polárních látek integrovat s vodou.
Neurotransmiter – nízkomolekulární chemická látka vzniká přirozeným způsobem v nervové soustavě živočichů a slouží v ní k přenášení vzruchů. Buňky nervové soustavy, neurony, jsou vybaveny speciálními receptory, citlivými na výskyt specifického neurotransmiteru.
- Příklady = acetylcholin, aminokyseliny, glycin a kyselina glutamová, katecholaminy, dopamin, noradrenalin a adrenalin a biogenní kyselina gama-aminomáselná (GABA), BETA-alanin, histamin a serotonin
- Někdy se používají jako léčiva některých závažných neurologických a psychiatrických nemocí
Resorpce a distribuce léčiva
- Schopnost procházet buněčnou membránou (fosfolipidová dvojvrstva)
- Hydrofobní část = alkylové řetězce jsou orientované do nitra dvojvrstvy
- Hydrofilní část = hlavy orientované vně dvojvrstvy (ven)
- Ve dvojvrstvě: proteiny s funkcí enzymů, pump, receptorů apod.
- Molekula fosfolipidů: 2 zbytky karboxylových kyselin + 1 zbytek kyseliny fosforečné
Farmakokinetická fáze
- Léčiva – zřídka se vylučují v nezměněné podobě, podléhají v organismu biotransformacím nebo metabolismu
- Biotransformace – přeměna léčiv na metabolity = vykazují stejný farmakologický účinek jako původní léčivo
- Inaktivace, detoxikace – léčivo se metabolismem přemění na látky neúčinné
- Aktivace – léčivo se přemění na látky účinnější
- Látky toxické – metanol a pervitin na formaldehyd
- Biotransformace = chemické reakce katalyzované biokatalyzátory (mají specifickou strukturu – urychlují průběh reakcí – vitamíny, hormony, enzymy
- Léčiva nepodléhají biotransformaci – záleží na typu léčiva
- Hydrofilní léčivo se resorbuje pouze částečně, pomalu a beze změny procházejí játry
- Léčiva podléhají biotransformaci – lipofilní léčivo – metabolizují se v játrech na hydrofilní produkt
Průběh:
1. Stupeň (fáze) – vznik metabolitu (produkt látkové přeměny – obvykle malé molekuly nebo ligandy bílkovin)
- Metabolit je polárnější, rozpustnější v tělních tekutinách než původní léčivo
- Oxidace
- -> dealkylace
- -> zavádění hydroxylové skupiny do molekuly léčiva
- Redukce – méně časté
- Schéma 1, 2, 3 – učebnice strana 15
2. Stupeň (fáze) – konjugace s tzv. konjugačními činidly
- Produkty biotransformací, popř. nezměněné látky
- Typy konjugačních reakcí – viz tabulka 1, učebnice str. 16
Farmakodynamická fáze
1. Stupeň (fáze) – interakce produktu farmakokinetické přeměny léčiva s buňkami organismu
- a) Receptory
- struktury buněk vstupující do interakce → vyvoláno biologické působení → výsledkem je změna funkce biosystému
- molekuly v různých biopolymerech (bílkoviny, nukleové kyseliny, lipidy)
- jsou na povrchu i uvnitř buňky → buňka je schopna vázat různé látky
- chemické hledisko – receptor je považován za bílkovinu mezi dvěma vrstvami lipidů, bílkovina má dvě části (afinita k přijímané látce – látku přitahuje, v 2. části probíhá samotná reakce)
- b) Funkce léčiv – 2 druhy
- Agonisté
- léčiva se naváží na receptor, jejich účinek se připočítává k účinku vlastních látek
- aplikace syntetického inzulinu
- Antagonisté
- léčiva blokující navázání vlastních látek
- léčiva k tlumení bolesti
- Agonisté
Aplikace léčiv
- Parenterální = přes kůži – injekce, implantáty, dialyzační roztoky
- Perorální = ústy – kapaliny, sirupy, prášky, granule, tablety
- Rektální = přes řitní otvor – čípky, masti, krémy, roztoky, kapsle
- Inhalační = plicní, ušní, nosní – dým, mlha, aerosol, páry
- Lokální = přes kůži (masti, gely, náplasti), přes sliznici, do oka, ucha, nosu (kapičky, gely), implantáty pod kůži
- Další možnosti dělení
- Dle nástupu účinku
- Dle mikrobiální kvality
- S řízeným uvolňováním
- S prodlouženým uvolňováním
- S neřízeným uvolňováním
1) Parenterální podaní
- Intraverózní – podává se přes žílu (má okamžitý nástup)
- Intramuskulární – injekčně do svalů
- Subkutánní – pod povrch kůže, př. podávání diabetestu
- Pro rychlý účinek, systémový účinek, místní účinek (lokální anestezie, obstřiky), léčivo je nestabilní v trávicím traktu (aplikace inzulínu), některá léčiva neprochází stěnou střev
2) Perorální podání
- Prášky, tablety, kapsle (tobolky), dráže
- Kapalná forma – mixtury (roztok nebo suspenze), emulze (léčivo dispergováno v oleji), elixír (léčivo rozpuštěné v oslazené směsi v etanolu a vodě, může být aromatizován)
- Dávkování: z lahviček kapátkem, kapacím otvorem, čajovou lžičkou, plastovou odměrkou
- Tableta – stlačení směsi vlastního léčiva, plniva, látky ovlivňující způsob a ostatní pomocné látky
- Plniva určují velikost tablety – mléčný cukr, síran vápenatý
- Látky ovlivňující rozpad – škrob, hydrogenuhličitan sodný
- Ochranný obal léčiva – dráže s voskovým obalem, kapsle s želatinovým obalem
- Dezintegrace – ochranný obal se rozpadá v žaludku
- Disoluce – rozpuštění léčivé látky
- Resorpce – prostup sliznicí střev do krve
- Zvláštní způsoby:
- Bukální aplikace – umístění léku mezi vnitřní sliznicí úst a dásní
- Sublingvální – umístění pod jazyk
3) Rektální podání
- Čípky konečníkem, proniká do krevního oběhu přes střevní sliznici
- Lék v tukovém obalu (taje vlivem tělesné teploty)
- Léčiva se systémovým účinkem, lokálním účinkem (léčba hemeroidů)
- Léčivo jinak reaguje s žaludečními šťávami nebo pacient trpí nauzeou (nevolnost, zvracením, poraněním úst)
4) Inhalační podání
- Vdechování léku – mlha, dým, páry, aerosol – ústa, nos
- Systémový účinek (celková anestezie), lokální účinek (astma, bronchitida)
5) Lokální podání
- Podání na kůži nebo sliznici, do oka, nosu a ucha
- Řešíme jen lokální účinek pomocí dodržování pokynů
- a) pevné – pudry, čípky
- b) kapalné – roztoky, kapky
- c) disperze – masti, krémy, pasty, gely, pěny, aerosoly – mohou být i jen k ochraně
6) Vaginální podání
- Čípky, tablety, spreje, výplachy
7) Transdermální způsob
- Náplast impregnovaná léčivem (jen pro nízké dávky léčiva)
8) Implantáty
- Pod kůži do tukové tkáně v podobě pelety – velmi pomalé uvolňování (několik měsíců)
Další podobné materiály na webu:
