Всасывание лекарственных средств
Всасывание (абсорбция) лекарственных средств – это способы проникновения лекарственных средств через ряд биологических мембран. Процесс всасывания препаратов реализуется посредством нескольких механизмов: пассивной диффузии, фильтрации, активного и облегченного транспорта, пиноцитоза и др. Путем пассивной диффузии всасываются неионизированые (неполярные) липофильные вещества. Путем фильтрации проходят вода, некоторые ионизированные, низко молекулярные гидрофильные вещества. Активным транспортом всасываются гидрофильные полярные молекулы, органические ионы, кислоты, гликогены, пиримидины и др., путем затрата энергии АТФа. Облегченный транспорт или диффузия основаны на естественном стремлении любого вещества двигаться из области высокой концентрации в направлении к области более низкой концентрации. Пиноцитозом только высокомолекулярные комплексогены, которые не могут всасываться обычным путем. При этом, крупные молекулы этих веществ, соприкасаясь с наружной поверхностью мембран, погружаются в клетки с образованием пузырька (в которой находится лекарственное вещество) с последующим высвобождением внутрь или наружу клетки. Для некоторых специфических веществ существуют специальные транспортные системы (белки-переносчики), которые пронизывают клеточную мембрану и обеспечивают их избирательный транспорт, и в данном случае возможен транспорт против градиента концентрации.
Рис. 1.1.2.1. Пути введения лекарственных средств
1.1.3.Распределение лекарственных средств
Распределение лекарственных средств в организм начинается после поступления их к месту своего действия и может проходить через органы мишени и связываться со специфическими рецепторами, с белками ткани, оставаться в свободной форме, подвергаться биотрансформации и выводиться в неизмененом виде. При этом лекарственные средства проходят через следующие барьеры органов и систем: капилляры сосудов, мембраны клеток, плацентарный, гематоэнцефалический и другие гистогематические барьеры. При распределении в организме лекарственные средства могут накапливаться в различных тканях и этот процесс называется депонированием. Во многих случаях эти вещества обладают специфическим действием, когда они участвуют в обменных процессах данной ткани, где накапливаются (йод в щитовидной железе, фтор в костной ткани и т.д.), а также имеют сродство или тропность с тканью и эффектом действия. Например, кардиотропные средства (сердечные гликазиды), психотропные средства (антипсихотические, антидепрессанты, транквилизаторы и др.).
1.1.4. Изменение лекарственных средств
После всасывания и распределения препараты могут:
1) метаболизироваться под влиянием адекватных ферментов;
2) изменяться спонтанно, превращаясь в другие вещества без воздействия ферментов;
3) либо могут выводиться из организма (или экскретироваться) в неизменном виде.
Некоторые лекарственные вещества, спонтанно изменяются (эмбихин), превращаясь в другие вещества при соответствующих изменениях кислотности среды в организме. Таким образом, в живом организме лекарственные вещества подвергаются определенным изменениям или биотрансформациям.
Под биотрансформацией (превращением или метаболизмом) понимают комплекс физико-химических и биохимических превращений лекарственных веществ, способствующих их переводу в более простые, ионизированные, более полярные и, следователно, водорастворимые компоненты (метаболиты), которые легче выводятся из организма.
Метаболизм лекарственных средств происходит в следующих тканях и органах (перечислены в порядке убывания значимости органа):
в эпителиальных клетках печени (90%) - в микросомальном аппарате
в почках
в плазме крови
в тканях желудочно-кишечного тракта (стенка кишечника)
в легких
в коже и т.д.
Метаболическая трансформация проходит с участием ряда ферментных систем организма локализованных в межклеточном пространстве, на клеточных и субклеточных мембранах, внутри органелл клетки.
Различают два (2) типа реакций метаболизма лекарственных препаратов в организме: несинтетические и синтетические.
К несинтетическим реакциям относятся окисление, восстановление и гидролиз. Все несинтетические реакции метаболизма, называемые также метаболической трансформацией лекарственных препаратов, также можно разделить в зависимости от локализации 2-х основных биотрансформирующих систем на 2 группы:
а) основная группа реакций, это реакции, катализируемые ферментами эндоплазматического ретикулума гепатоцитов или микросомальные реакции;
б) реакции, катализируемые ферментами другой локализации, немикросомальные реакции.
Особо следует выделить важный процесс как микросомальная биотрансформация, который протекает в печени. Известно, что в гепатоцитах содержится оптимальный набор ферментов, которые осуществляют окисление чужеродных для организма пациента веществ, в т.ч. и лекарственных веществ. Важное значение при этом занимают цитохромы системы Р450 (стартовые компоненты окисления) и ферменты оксидаз-редуктазной системы (промежуточные компоненты окисления).
Лекарственные средства по отношению к микросомальным ферментам печени условно подразделяются на следующие группы:
Ингибиторы метаболизма – снижают активность микросомальных ферментов (хлорпромазин, циметидин, амиодарон, индометацин, левомицетин, тетрациклин, эритромицин и т.д.).
Индукторы метаболизма – повышают активность микросомальных ферментов (трициклические антидепрессанты, барбитураты, нейролептики, бутадион, димедрол, дифенин, карбамазепин, кофеин, рифампицин, этанол и т.д.).
В основе синтетических реакций (конъюгации) лежит образование парных эфиров лекарственных средств с глюкуроновой, серной, уксусной кислотами, а также с глицином и глутатионом, что помогает созданию высокополярных соединений, хорошо растворимых в воде, мало растворимых в липидах, плохо проникающих в ткани и в большинстве случаев фармакологически неактивных. Естественно, что эти метаболиты хорошо выводятся из организма.
Таким образом, синтетические реакции ведут к образованию, синтезу нового метаболита и осуществляются с помощью реакций ацетилирования, метилирования (по азоту, сере) и пр. Конъюгация может быть единственным путем превращения веществ, либо следовать за метаболической трансформацией.
В отдельных случаях химические превращения лекарственных средств в организме могут приводить к повышению активности образующихся соединений.