În fiecare zi, fiecare persoană este expusă efectelor negative ale diferitelor substanțe chimice numite xenobiotice. Ei intră în corp prin piele, plămâni, din tractul digestiv împreună cu alimentele, aerul. Unele dintre aceste substanțe nu au un efect negativ asupra organismului, dar cele mai multe pot provoca răspunsuri biologice. Ca urmare, ele sunt neutralizate, precum și excretate din organism.
definiție
Biotransformarea este un concept care include modificările chimice de bază care apar cu medicamentele din organism.
Ca urmare a acestui proces, se observă o scădere a lipofilității (solubilitatea substanțelor din grăsimi), creșterea hidrofilității (creșterea solubilității în apă).
Biotransformarea substanțelor medicinale conduce la o schimbare a activității farmacologice a medicamentului.
O cantitate mică de medicament poate fi excretată prin rinichi într-o formă nemodificată. În general, astfel de medicamente sunt "molecule mici" sau pot fi în formă ionizată la valori ale pH-ului apropiate de indicii fiziologici.
Din păcate, multe medicamente nu au astfel de proprietăți fizico-chimice. În general, moleculele fiziologic active ale compușilor organici sunt lipofile, prin urmare, la parametrii fiziologici, pH-ul rămâne neionizat. Acestea sunt asociate cu proteinele plasmatice, astfel încât acestea sunt ușor filtrate în glomeruli renale.
Biotransformarea este un proces menit să crească solubilitatea moleculelor de medicament, accelerând eliminarea acesteia din organism împreună cu urina. Adică, medicamentele lipofile sunt transformate în compuși hidrofilici.
Schimbarea activității de droguri
Biotransformarea substanțelor duce la schimbări semnificative în activitatea fiziologică a medicamentelor:
- din substanța activă, medicamentul este transformat într-o formă inactivă;
- "promedicamentele" în acest caz dobândesc activitate farmacologică.
Siguranța medicamentelor care au metaboliți activi în organism este afectată nu numai de farmacinetica medicamentului, ci și de indicii metaboliților activi.
promedicamente
Scopul creării unor astfel de medicamente este creșterea parametrilor farmacologici, accelerarea și creșterea absorbției medicamentelor. De exemplu, esterii ampicilina au fost dezvoltate (talampitsin, pivampitsin, bikampitsin), care spre deosebire de medicamentul de bază în cea mai mare măsură absorbită în interiorul în timpul recepției.
Reacțiile de biotransformare permit hidroliza acestor medicamente în ficat. Catalizatorul în proces este o enzimă - carboxesterază, care are o activitate antibacteriană ridicată.
Biotransformarea este un proces care îmbunătățește semnificativ eficacitatea medicamentelor. Medicamentul antiviral "Valaciclovir" se caracterizează prin biodisponibilitate - mai mult de jumătate din acesta este transformat în ficat în aciclovir. Acest proces este explicat prin prezența în molecule a reziduurilor de aminoacizi - valină.
Un mecanism interesant este acțiunea inhibitorilor enzimei de conversie a adenozinei, care conține grupe carbonil.
Acestea includ următoarele medicamente: "perindopril", "Quinapril", "Enalapril", "spirapril", "Trandolapril" "ramipril".
În acest caz, biotransformarea este conversia medicamentului prin hidroliză în enalaprilat activ. Procesul este realizat prin enzima - carboxesteraza. Dacă luați medicamentul în sine, absorbția acestuia în organism nu depășește 10%.
Îmbunătățirea siguranței medicamentelor
Biotransformarea xenobioticelor permite creșterea siguranței preparatelor. De exemplu, oamenii de știință au reușit să dezvolte "Sulindak" - NPVS. Acest medicament nu este primul blocuri de prostaglandine sinteza, numai în ficat prin hidroliză în sulfura de sulindac activă care posedă activitate antiinflamatorie. La început, oamenii de stiinta crezut ca medicamentul nu este o acțiune ulcerigenă, ci ca rezultat al cercetării a reușit să stabilească similaritate în numărul de apariții ale leziunilor erozive si ulcerative ale organelor digestive, în cazul primirii unei „Sulindacs“ și alte AINS.
Selectivitatea acțiunii
Biotransformarea ficatului este un complex de reacții biochimice care fac posibilă transformarea medicamentelor în metaboliți care sunt excretați din organism.
Dintre obiectivele de creare a prodrogurilor, putem constata o creștere a selectivității medicamentelor, ceea ce contribuie la creșterea eficienței și siguranței medicamentelor. "Dopamina" se utilizează pentru a crește fluxul sanguin renal în insuficiența renală, dar medicamentul are un efect asupra vaselor de sânge și a miocardului. De asemenea, a existat o creștere a tensiunii arteriale, dezvoltarea aritmiilor și a tahicardiei cu utilizarea acestui medicament.
După ce fragmentul de acid glutamic a fost adăugat dopaminei, a fost dezvoltat un nou medicament denumit Glutamyl-Dopa. La rinichiul său hidroliza formată sub influența dopaminei decarboxilazei L-aromatic aminoacizi și glutamil, fără a exercita efecte nedorite asupra hemodinamicii centrale.
Fazele de bază
Figura prezintă fazele de biotransformare. După ingestia medicamentului are loc glucuronidare, sulfotirovanie, acetilare, metalirovanie, conjugarea cu glutatinom, aminoacizi. În plus, medicamentul este excretat din organism.
Toate biotransformările majore se efectuează în ficat, dar pot, de asemenea, să curgă în rinichi, plămâni, tractul digestiv.
Cum se efectuează biotransformarea? Metabolismul implică două faze: non-sintetice și sintetice.
Reacții nesintetice
Reacțiile din prima fază sunt asociate cu trecerea medicamentelor în compuși mai solubili (hidrofilici) în comparație cu substanța-mamă. Modificările parametrilor fizici și chimici inițiali ai medicamentelor sunt explicați prin procesul de adăugare sau eliberare a grupărilor funcționale active: grupări amino, fragmente sulfhidril, grupări hidroxil.
În prima etapă, apar reacții de oxidare. Cel mai comun procedeu este hidroxilarea asociată cu adăugarea radicalului -OH la materia primă.
În această fază de biotransformare, se produce "spargerea" structurii inițiale a moleculei medicamentului. Ca acceleratori ai proceselor de oxidare (catalizatori) sunt enzimele. Specificitatea substratului lor are o valoare destul de scăzută, ceea ce explică utilizarea lor ca acceleratori ai interacțiunilor oxidative.
Reacții sintetice
Reacțiile celei de-a doua faze a biotransformării se referă la procesele de conjugare (conjugare) a medicamentelor sau a metaboliților săi cu anumite substanțe endogene. Ca produse de astfel de interacțiuni, conjugați polari cu solubilitate înaltă în apă, excretați rapid din organism prin bilă sau rinichi, acționează.
Pentru a intra în reacția a două faze, molecula trebuie să aibă o grupare chimică activă (radical), la care molecula de conjugare va fi atașată. Dacă astfel de grupuri sunt inițial prezente în medicament, atunci interacțiunea nu implică prima fază.
În unele cazuri, moleculele de medicament dobândesc radicali activi direct în procesul de interacțiune chimică în prima etapă.
Trecerea prin ficat
Majoritatea biotransformărilor apar în ficat. Aceste medicamente, metabolizate în ficat, sunt împărțite în două subgrupe: clearance-ul ridicat și scăzut al ficatului.
Pentru medicamentele din primul subgrup este caracteristic un grad înalt de extracție (extracție) din sânge, ceea ce se explică prin activitatea intensă a sistemelor enzimatice care le metabolizează. Modul în care acestea sunt metabolizate rapid și ușor în ficat, clearance-ul este asociat cu rata fluxului sanguin în ficat.
Pentru al doilea grup, sa constatat o relație cu activitatea enzimelor și gradul de legare a medicamentelor la proteinele din sânge. Capacitatea sistemelor enzimatice nu este constantă, poate fi mărită prin schimbarea dozei de medicament.
concluzie
În timpul consumului de medicamente cu clearance-ul hepatic ridicat, ele sunt absorbite în intestinul subțire. Prin vena portalului, intra în ficat. Aici metabolismul lor activ este efectuat înainte de a intra în sistemul circulator. Acest proces se numește eliminare presistemică ("efectul de prim pas"). Ca urmare, astfel de medicamente au o biodisponibilitate scăzută atunci când recepția internă și absorbția în acest caz, este aproape o sută la sută. Acest efect are medicamente, cum ar fi acidul acetilsalicilic, „Clorpromazina“ „Imipramina“, „Morphine“ „rezerpina“ „salicilat“.
Factorii genetici pot avea un efect semnificativ asupra farmacocineticii medicamentelor. În funcție de rata de metabolizare a medicamentelor în organism, alocați metabolizatori "extinși" și "lenți".
Specialiștii trebuie să ia în considerare caracteristicile genetice ale pacientului atunci când selectează un grup de medicamente.
Datorită metodelor moderne de cercetare utilizate în laboratoarele științifice moderne, farmaciștii îmbunătățesc în mod constant calitatea produselor medicamentoase, măresc rata de absorbție și eficiența lor. Ca rezultat al acestor acțiuni, este posibilă accelerarea redresării, reducerea impactului negativ al medicamentelor asupra oamenilor.