Фармацевтическая биохимия. Учебно-методическое пособие

4 По каким параметрам устанавливается биоэквивалентность

лекарственных веществ?

5 Какие биофармацевтические факторы оказывают влияние на

биодоступность ЛС?

6Какой показатель используют для оценки токсичности веществ?

7Дайте характеристику основным фармакокинетическим параметрам.

8Какие процессы происходят в разные фазы биотрансформации?

9Какие факторы влияют на характер распределения лекарств в организме?

61

антибиотикотерапии

В медицинской практике широкое распространение получила группа химиотерапевтических препаратов, представленных лекарственными веществами, применяемые для подавления жизнедеятельности и уничтожения микроорганизмов в тканях и средах больного.

Классификация химиопрепаратов по направленности действия:

-антибактериальные;

-противовирусные;

-противогрибковые;

-противоопухолевые;

-противопротозойные.

Химиотерапевтические препараты делят на:

-сульфаниламидные (производные сульфаниловой кислоты);

-производные нитрофурана (фурациллин, фурагин);

-хинолоны (норфлоксацин, ципрофлоксацин);

-азолы (клотримазол, кетоконазол);

-диаминопиридины (триметоприм);

-антибиотики (природные и их синтетические аналоги).

Антибиотики – соединения природного происхождения или их полусинтетических и синтетических аналогов, обладающих антимикробным или противоопухолевым действием. К настоящему времени известно несколько сотен подобных веществ, но лишь немногие из них нашли применение в медицине.

Достаточно указать, что благодаря применению антибиотиков смертность от воспаления легких снизилась в 10 раз, острой дизентерии — в 11 раз, заражений крови и воспалений брюшины — в 4-5 раз. Первое исследование плесени Pеnicillium связывают с именем английского

62

микробиолога А. Флеминга, который в 1928 г. обнаружил ее антибиотические свойства в отношении золотистых стафилококков.

Отечественный препарат — пенициллин-крустозин из различных штаммов плесени был получен З.В. Ермольевой и Т.И. Балезиной в 1942 г. В

этом же году ученые Г.Ф. Гаузе и М.Г. Бражникова получили грамицидин из почвенных бактерий. В 1944 г. А. Шатц, Е. Буги и З.А. Ваксман открыли стрептомицин. Продуцирующие его лучистые грибы в последующие годы

(1951-1954) явились источником получения многих новых антибиотиков

(канамицина, неомицина, новобиоцина и т.д.).

В основу классификации антибиотиков положено несколько принципов.

По способу получения антибиотики делятся на:

-природные;

-синтетические;

-полусинтетические (на начальном этапе получают естественным путем, затем синтез ведут искусственно).

Классификация антибиотиков по спектру действия:

- препараты широкого спектра (цефалоспорины 3-го поколения,

макролиды);

-препараты узкого спектра (линкомицин, бензилпенициллин,

клиндамицин).

Необходимо отметить, что препараты узкого спектра действия в ряде случаях могут быть предпочтительнее, так как не влияют на нормальную микрофлору.

Классификация антибиотиков по химическому строению.

1 Бета-лактамные антибиотики (основу молекулы составляет бета-

лактамное кольцо).

К ним относятся:

63

– пенициллины, среди которых выделяют природных и полусинтетических антибиотиков, молекула которых содержит 6-

аминопенициллановую кислоту;

– цефалоспорины — природные и полусинтетические антибиотики,

полученные на основе 7-аминоцефалоспориновой кислоты и содержащие цефемовое (также бета-лактамное) кольцо;

–монобактамы – азтреонам (азактам, небактам);

–карбопенемы — меропенем (меронем) и имипинем.

2 Аминогликозиды – содержат аминосахара, соединенные гликозидной связью с агликоновым фрагментом (стрептомицин, гентамицин).

3 Тетрациклины – основу молекулы составляет гидронафтаценовое соединение с родовым название тетрациклин. Среди них имеются природные

(тетрациклин) и полусинтетические тетрациклины (метациклин,

доксициклин (вибрамицин).

4 Макролиды в своей молекуле содержат макроциклическое лактоновое кольцо (эритромицин, рокситромицин (рулид), азитромицин

(сумамед)).

5 Линкозамиды – близки по фармакологическим свойствам к макролидам (линкомицин, клиндамицин).

6 Гликопептиды – содержат замещенные пептидные соединения

(ванкомицин, тейкопланин).

7 Полипептиды в своей молекуле содержат остатки полипептидных соединений (грамицидин, полимиксины М и В).

8 Полиены в своей молекуле содержат несколько сопряженных двойных связей (амфотерицин В, нистатин, леворин).

По механизму антимикробного действия антибиотики можно разделить на несколько групп.

Ингибиторы синтеза клеточной стенки (муреина):

–бета-лактамные антибиотики (пенициллины, цефалоспорины,

монобактамы и карбопенемы);

64

– гликопептиды (ванкомицин, клиндамицин).

Повреждение цитоплазматической мембраны посредством блокирования фосфолипидных или белковых компонентов, нарушение проницаемости клеточных мембран, изменение мембранного потенциала и т.

д. (полиеновые, полипептидные антибиотики).

Подавляющие белковый синтез. Эта группа антибиотиков – самая многочисленная, в нее входят:

–аминогликозиды;

–макролиды;

–тетрациклины;

–хлорамфеникол (левомицетин), нарушающий синтез белка микробной клеткой на стадии переноса аминокислот на рибосомы.

Ингибиторы синтеза нуклеиновых кислот (рифампицин).

Продуцентами большинства антибиотиков являются:

-актиномицеты;

-плесневые грибы;

но их можно получить и из:

-бактерий (полимиксины);

-высших растений (фитонциды);

-тканей животных и рыб (эритрин, эктерицид).

Способы получения антибиотиков можно подразделить на три основные группы.

1 Микробиологический синтез на основе плесневых или лучистых грибов (тетрациклиновый ряд, природные пенициллины).

2 Химический синтез (левомицетин и его производные).

3 Сочетание микробиологического и химического синтеза

(полусинтетические пенициллины, цефалоспорины, тетрациклины и др.).

Количественное определение большинства антибиотиков осуществляют биологическим методом, основанным на сравнительной оценке угнетения роста тест-микроорганизмов. Активность устанавливают

65

диффузионным или турбидиметрическим методами. Расчет биологической активности производят по стандартной кривой, предварительно построенной на основании результатов определения пяти концентраций стандартного препарата. Умножением полученной концентрации (ЕД/мл) на степень разведения вычисляют активность (содержание ЕД) антибиотика в 1 мг препарата. Точность определений колеблется от 5 % до 25 %.

За единицу активности (ЕД) принимают минимальное количество антибиотика, подавляющего развитие тест-микроорганизма в определенном объеме питательной среды.

Ферментативный метод основан на инактивации аминогликозидов в крови специфическими ферментами (аденилтрансфераза и ацетилтрансфераза), продуцируемыми грамотрицательными микроорганизмами, устойчивыми к антибиотикам этой группы. Определение занимает 1-2 ч.

Радиоиммунный метод основан на сравнительной оценке конкуренции антибиотика, меченного тритием, и испытуемого антибиотика по отношению к специфическим антителам иммунной сыворотки. Метод отличается очень высокой чувствительностью (0,003-0,01 мкг/мл), результаты получают в течение 1-2 ч, точность высокая (коэффициент вариации от 4 % до 5 %).

Осложнения химиотерапии. Все основные осложнения при химиотерапии можно разделить на 2 группы: осложнения со стороны макроорганизма и со стороны микроорганизма.

Осложнения терапии со стороны макроорганизма:

–аллергические реакции;

–прямое токсическое (гемато-, гепато– и кардиотоксическое);

–побочное токсическое (подавление синтеза белка, лейкопении);

–угнетение иммунной системы (полимиксин, бета-лактамные антибиотики);

– реакции обострения вплоть до инфекционно-токсического шока;

- развитие дисбактериоза (антибиотики широкого спектра действия).

66

Лекарственная устойчивость

Осложнение химиотерапии со стороны микроорганизмов проявляется развитием лекарственной устойчивости.

В основе развития лекарственной устойчивости к антибиотикам и другим химиотерапевтическим препаратам лежат мутации хромосомных генов или приобретение плазмидной лекарственной устойчивости. Известны роды и семейства микроорганизмов, природно-устойчивые к отдельным антибиотикам. Плазмидная устойчивость приобретается микробными клетками в результате процессов генетического обмена, и может быть множественной (к нескольким лекарственным препаратам).

Механизм резистентности:

-энзиматическая инактивация антибиотиков (бета-лактамаза);

-изменение проницаемости клеточной стенки для антибиотика или подавление его транспорта в бактериальные клетки;

-изменение структуры компонентов микробной клетки (изменение структуры бактериальных рибосом).

У бактерий одного и того же вида могут реализовываться несколько

механизмов резистентности.

Пути снижения лекарственной устойчивости:

-создание новых химиотерапевтических средств;

-ротация (замена) химиопрепаратов (антибиотиков);

-комбинированное применение бета-лактамных антибиотиков в комбинации с ингибиторами бета-лактамаз (клавулановая кислота,

сульбактам, тазобактам),

- соблюдение принципов рациональной химиотерапии.

67

Контрольные вопросы по изучаемой теме

1.С именем каких учёных связано открытие антибиотиков?

2.Какие принципы легли в основу классификации антибиотиков?

3.Дайте характеристику группе бета лактамных антибиотиков.

4.Приведите пример антибиотиков, являющимися ингибиторами синтеза клеточной стенки.

5.Дайте характеристику группе антибиотиков, подавляющих белковый синтез.

6.Охарактеризуйте способы получения антибиотиков.

7.Каким способом проводится расчёт биологической активности антибиотиков.

8.В каких случаях может быть использован радиоиммунный метод определения биологической активности антибиотиков?

9.Охарактеризуйте осложнения химиотерапии антибиотиками.

10.Опишите механизм формирования лекарственной устойчивости.

68

10 Лабораторные работы

10.1 Определение растворимости лекарственных веществ

Цель занятия: приобрести практический навык определения растворимости лекарственных веществ.

Задачи: освоить способы определения растворимости лекарственных веществ: кислоты борной, калия йодида, натрия хлорида, глюкозы.

Реактивы, исследуемый материал: кислота борная, калия йодид,

натрия хлорид, глюкоза, вода очищенная, этиловый спирт 70 %.

Оборудование: штатив с пробирками; химические стаканы вместимостью от 50 до 100 см3; стеклянные палочки; пипетки вместимостью

1,5 и 10 см3; электоронные весы; водяная баня.

Методические указания

Для определения растворимости необходимо брать массу лекарственного вещества с точностью до 0,01 г, если нужно, предварительно, растёртого в мелкий порошок. Допускается нагревание на водяной бане до 30 °С. В

качестве растворителя может выступать вода, спирт и пр. Вещество считается полностью растворившимся тогда, когда невооружённым глазом не будут обнаруживаться частицы вещества. Результат наблюдают после охлаждения раствора до 20 ˚С и энергичного встряхивания в течение 1-2 мин.

Ход работы.

Для выполнения испытания рассчитывают массу, необходимую для того, чтобы растворителя расходовалось в пределах от 10 до 30 мл.

Взвешенную на весах массу лекарственного вещества растворяют в отмеренном объёме растворителя в соответствии с данными таблицы 1.

69

Таблица 1- Растворимость некоторых лекарственных веществ

Оформите протокол. Сделайте выводы.

Контрольные вопросы к лабораторной работе

1.Какие вещества могут выступать в качестве растворителей?

2.По каким признакам можно судить о полном растворении ЛВ?

3.Приведите правила определения растворимости ЛВ?

4.Перечислите ЛВ, которые были использованы в работе?

5.Какова методика установления растворимости лекарственных

веществ.

6.Сделайте выводы по выполненной работе.

70