900 likes | 958 Views
Základy FARMAKOKINETIKY. Absorpcia. Eliminácia. Koncentrácia. AUC. Čas (t). Farmakokinetika. Farmakodynamika. „ čo robí liek s organizmom “ m echanizmus účinku n a úrovni receptorov a subreceptorovej úrovni. „ čo robí organizmus s liekom “ ADME. Eliminácia. FARMAKOKINETIKA.
E N D
Základy FARMAKOKINETIKY Absorpcia Eliminácia Koncentrácia AUC Čas (t)
Farmakokinetika Farmakodynamika „čorobíliek s organizmom“ mechanizmus účinku na úrovni receptorov a subreceptorovej úrovni „čorobíorganizmus s liekom“ ADME
FARMAKOKINETIKA • štúdium priebehu koncentrácie liečiva a jeho metabolitov v čase • vypracovanie vhodných matematických modelov pre interpretáciu týchto údajov • osud liečiva v organizme
FARMAKOKINETIKA • prispieva k optimalizácii farmakoterapie: • vhodná dávka • vhodný dávkovací režim • vhodná lieková forma
ADME • ABSORPCIA:prechod liečiva z miesta podania do krvného obehu • DISTRIBÚCIA:prechod liečiva z krvného obehu do rôznych orgánov a tkanív • METABOLIZMUS: do akej miery je liečivo chemicky modifikované v organizme • EXKRÉCIA:odstránenie liečiva a jeho metabolitov z organizmu
Predpoklady pohybu liečiva v organizme • prechod cez biologické membrány • 1. absorpcia – krvný obeh (cirkulácia) • 2. distribúcia – cieľové tkanivá • 3. metabolizmus – najmä pečeň • exkrécia – najmä obličky
prechod cez biologické membrány „iba voľná frakcia“ Fyzikálno-chemické vlastnosti molekuly liečiva: - molekulová hmotnosť, - charakter - hydrofilita, lipofilita, - ionizovateľnosť - acidobázické vlastnosti prechod je tým ľahší a rýchlejší, čím je molekula menšia, elektricky neutrálnejšia a lipofilnejšia
prechod cez biologické membrány • Pasívny transport– v smere gradientu (koncentračný/elektrický) • voľný prestup • prestup iónovými kanálmi • jednoduchá difúzia lipidovou membránou • prestup medzibunkovými pórmi • facilitovaná difúzia (s pomocou prenášača – carrier; bez spotreby energie) • Aktívny transport– proti smeru gradientu, je nutný prenášač a prívod energie • Endocytóza/pinocytóza – vykonáva vakuolárny aparát niektorých buniek (napr. enterocyty)
prechod cez biologické membrány transportné mechanizmy Pasívne Aktívne (a) (c) (b)
prechod cez biologické membrány (slabo zásaditých a kyslých látok) • Slabé kyseliny pri nízkom pH: bez náboja (neionizované; rozpustné v tukoch – prechod cez membrány) – COOH • Slabé kyseliny pri vysokom pH: s nábojom (ionizované; rozpustné vo vode) – COO- • Slabé zásady pri nízkom pH: s nábojom (ionizované; rozpustné vo vode) –NH3+ • Slabé zásady pri vysokom pH:bez náboja (neionizované; rozpustné v tukoch) –NH2
prechod cez biologické membrán(slabo zásaditých a kyslých látok)
Ionizácia liečiv a difúzia cez membrány • pH plazmy = 7.4 • pH obsahu žalúdka = 1-2 • pH vlúmene of duodena = okolo 8 • pH moču = 5-7 • liečivá, ktoré sú ionizované pri všetkých hodnotách pH (napr. kvartérne amíny, nepodávajú sa p.o.)
Žalúdok: pH = 1 – 2 vs. plazma Kyslé liečivo je silno neionizované – umožňuje prechod do plazmy Zásadité liečivo silno ionizované – absorpcia je zanedbateľná
ionizovateľnosť – acidobázické vlastnosti Kyselina acetylsalicylová : pKa = 3,4 Membrána Žalúdok; pH 1,4 AH (1) A- + H+ (0,001) Krv; pH 7,4 AH (1) A- + H+ (1000)
Duodénum: pH = okolo 8 vs. plazma Slabé zásady – absorpcia Slabé kyseliny – absorpcia; absorpcia v žalúdku je obmedzená relatívne malým povrchom v porovnaní s tenkým črevom
Moč: pH = 5 – 7 vs. plazma Kyslé liečivo viac neionizované – umožňuje reabsorpciudo plazmy Zásadité liečivo viac ionizované – neumožňuje reabsorpciu do plazmy Predávkovanie liečiv: S kyslími liečivami – alkalizácia moču So zásaditými liečivami – acidifikácia moču (nevyužíva sa)
1. ABSORPCIA • prechod liečiva z miesta podania do krvného obehu • rozhoduje prívodná cesta • najbežnejšie je perorálne podanie • pri i.v. aplikácii absorpcia prakticky odpadá, liečivo sa hneď distribuuje v systémovej cirkulácii → najrýchlejší možný účinok
1. ABSORPCIA Faktory ovplyvňujúce absorpciu z GIT: • pH (v žalúdku lepšia absorpcia kyselín, v tenkom čreve slabých zásad) • perfúzia • motilita čreva • patologické zmeny sliznice (malabsorpcia) • prítomnosť enzýmov, iných látok a liekov
1. ABSORPCIA Biologická dostupnosť (BD, bioavailability) • primárny farmakokinetický parameter • podiel látky, ktorý sa dostane do systémovej cirkulácie (i.v. podanie → BD=1 (100 %))
2. DISTRIBÚCIA • do rôznych oddielov (kompartmentov, poolov) • väzba na plazmatické bielkoviny → viazaná/voľná frakcia liečiva, ÚČINNÁ MÔŽE BYŤ IBA VOĽNÁ FRAKCIA! Plazma (55%) Le, TC (<1%) ER (44%)
2. DISTRIBÚCIA • Väčšina kyslých liečiv (pri pH plazmy vo forme aniónov) sa viaže na frakciu albumínov: • salicyláty, sulfónamidy, penicilíny; z endogénnych látok bilirubíny, žlčové a mastné kyseliny • Väčšina zásaditých liečiv (forma katiónov) a neutrálnych molekúl sa okrem albumínu významne viaže na frakciu glykoproteínov a lipoproteínov: • propranolol, lidokaín, chinidín, tricyklickéantidepresíva, ciklosporín A, steroidy, vitamíny
2. DISTRIBÚCIA liečivoviazanáfrakcia v % kofeín 10 digoxín 23 gentamicín 50 teofylín 15 fenytoín 87 diazepam 96 warfarín>99 Klinický význam má len veľmi vysoká väzbovosť na plazmatické bielkoviny
2. DISTRIBÚCIA Faktory ovplyvňujúce distribúciu: • väzba na plazmatické bielkoviny • prívodná cesta • hydrofília/lipofília prostredia • prvý prechod pečeňou (firstpass) • bariéry (hematoencefalická bariéra, placenta) • špeciálne transportné mechanizmy (transferín)
2. DISTRIBÚCIA Distribučný objem, Vd • primárny farmakokinetický parameter • počíta sa z koncentrácie látky v krvi (odobratej vzorke) a udáva, aký objem by zaberali častice celej podanej dávky látky, ak by boli „nahustené“ alebo „zriedené“ rovnako ako v skúmanej vzorke • celková tekutina v tele 60 % (42 l) • intracelulárna tekutina 40 % (28 l) • extracelulárna tekutina 20 % (14 l) • intersticiálna tekutina 14 % (10 l) • plazma 6 % (4 l)
3. METABOLIZMUS ParacetamolB. Brodie Biotransformácia= fylogeneticky staré enzýmové systémy Miesto: hlavne PEČEŇ, aj koža, obličky, GIT, pľúca, ...
3. METABOLIZMUS Možné scenáre: aktívne liečivo neaktívny metabolit aktívne liečivo aktívny metabolit neaktívne liečivo = „prodrug“ aktívny metabolit aktívne liečivo toxický metabolit
3. METABOLIZMUS • Reakcie Fázy I. – mikrozómy (hladké ER) • Reakcie Fázy II. – hlavne cytosol • ______________________________ • Fáza I.: monooxygenázový systém zastúpený hlavne cytochrómom P450 • CYP3A4, CYP2D6, CYP2C9, CYP1A2, ...
3. METABOLIZMUS • cieľ: väčšinou taká premena aplikovanej látky, aby bola čo najrýchlejšie neaktívna a vylúčená z organizmu V zásade 2 fázy premien – zúčastňuje sa množstvo enzýmov: I. FÁZA – oxidácie a redukcie, hydroxylácie, O- a N-dealkylácie, deaminácie(CYP450 dependentné a non-dependentné) - systém zmiešaných oxidáz, mikrozomálne enzýmy systému cytochrómu CYP450 – mnoho nešpecifických izoenzýmov - hydrolýzy → ↑ rozpustnosť vo vode; nešpecifické esterázy - veľký dosah má indukcia/inhibícia enzýmov systému CYP 450
3. METABOLIZMUS CYP450 – interakcie substrát:liek je metabolizovaný určitým pečeňovým izoenzýmom inhibítor:inhibuje určitý pečeňový izoenzým (spomalenie eliminácie) induktor:zvyšuje aktivitu určitého pečeňového izoenzýmu (zrýchlenie eliminácie iného lieku, tolerancia, vyšší výskyt nežiaducich účinkov)
3. METABOLIZMUS • Inhibítory CYP450: • niektoré makrolidy, chinolóny, sulfonamidy, isoniazid, metronidazol, chloramfenikol, • niekt. antimykotiká (napr. ketokonazol, flukonazol) • amiodaron, chinidín, verapamil, diltiazem • SSRI • inhibítory protónovej pumpy • cimetidín • cesnak, ginko, grepová šťava
3. METABOLIZMUS • Induktory CYP450: • barbituráty, benzodiazepíny • hydantoínovéantiepileptiká • glukokortikoidy • rifampicín • griseofulvín • ľubovník bodkovaný • fajčenie, grilované mäso, chronický príjem alkoholu
3. METABOLIZMUS II. FÁZA – konjugačné reakcie vzniká konjugát, ktorý je spravidla veľmi polárny, disociovaný pri pH prostredia a nie je schopný sa reabsorbovať Medzi konjugačné činidlá patria predovšetkým nasledujúce endogénne látky: glycín, glutamín, glutatión, kyselina glukurónová, kyselina octová, kyselina sírová • glukuronidácia(substrát: morfín) • acetylácia(substrát: sulfónamidy, izoniazid) • konjugácia s glutatiónom(substrát: paracetamol) • konjugácia s glycínom(substrát: kyselina salicylová) • konjugácia s kyselinou sírovou (substrát: steroidy) • metylácia(substrát: epinefrín, norepinefrín)
Faktory ovplyvňujúce biotransformáciu: genetický polymorfizmus: izoniazid, acetylácia, CYP2D
4. EXKRÉCIA mnoho ciest, hlavný orgán sú obličky • najdôležitejšie procesy ovplyvňujúce renálnu exkréciu: • glomerulárna filtrácia • reabsorpcia(aktívna, pasívna) • tubulárna sekrécia • vplyv pH moču (kyslejším močom sa rýchlejšie vylučujú zásadité molekuly, zásaditejším kyslé)
4. EXKRÉCIA • Clearance, klírens • primárny farmakokinetický parameter • objem krvi zbavený liečiva za jednotku času • plazmatický klírens(obličkový + pečeňový + pľúcny + ...) • posúdenie môže byť užitočné pri ochoreniach obličiek alebo pečene
FARMAKOKINETICKÉ PARAMETRE • PRIMÁRNE: • biologická dostupnosť • distribučný objem • klírens • rýchlostná konštanta absorpcie (ka) a • eliminácie (ke)
FARMAKOKINETICKÉ PARAMETRE • Biologická dostupnosť F • frakcia dávky absorbovaná do systémovej cirkulácie • Biologická ekvivalencia • generické prípravky sú ekvivalenty originálnych prípravkov • za ekvivalentné sa považujú liečivá, ktoré majú porovnateľné základné farmakokinetické parametre
FARMAKOKINETICKÉ PARAMETRE Biologická dostupnosť, F Fenomén prvého prechodu pečeňou „Biologicky dostupná frakcia“ liečiva „Absorbovaná frakcia“ liečiva
FARMAKOKINETICKÉ PARAMETRE • Distribučný objem Vd • objem tekutiny, v ktorom by sa muselo rozpustiť liečivo, aby dosiahlo rovnakú koncentráciu ako v plazme • nepredstavuje reálny objem
FARMAKOKINETICKÉ PARAMETRE Distribučný objem,Vd Dávka D = 300 mg Koncentrácia C = 10 µg/ml Distribučný objem Vd = 30 l ... úmernosť medzi podanou dávkou a koncentráciou 300 mg
FARMAKOKINETICKÉ PARAMETRE ZDANLIVÝ distribučný objem Vd (l; 70 kg) Warfarin 9 Gentamicin 17 Phenytoin 44 Diazepam 77 Digoxin 490 Amitriptyline 990 poukazuje na distribúciu liečiva v organizme a či liečivo preniká do tkanív