Osud léčiv v organismu

 

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

 

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)