Введение. Общие вопросы фармакологии.
В начале было Слово, и Слово было у Бога, и Слово было Бог. Оно было в начале у Бога. Все через Него нáчало быть, и без Него ничто не нáчало быть, что нáчало быть.
Евангелие от Иоанна 1:1-3.
Определение фармакологии и ее место среди других медико-биологических наук. Цели и задачи фармакологии.
Схема 1.
Компоненты лекарствоведения.
ОЭФ – организация и экономика фармации.
При изучении биологических свойств лекарств фармакология опирается на достижения в области химии (в настоящее время большинство лекарств – продукты химического синтеза), биологической химии, нормальной и патологической физиологии (использует их концепции для объяснения механизмов действия лекарств, а методики – для оценки эффектов, которые вызывает в организме лекарство).
В свою очередь, та сумма знаний, которую создает фармакология, служит базой для фармакотерапии (т.е. лечения заболеваний с помощью лекарств).
Основная цель фармакологии – изыскание новых высокоэффективных и безопасных лекарственных средств.
Задачами фармакологии являются:
Изучение механизма действия и влияния лекарственных веществ на органы и системы организма.
Исследование нежелательных (побочных) и токсических реакций лекарственных веществ.
Установление показаний и противопоказаний к назначению лекарств.
Разработка схем рационального дозирования лекарств.
Фармакологию подразделяют на:
Экспериментальную (базисную) фармакологию – изучает действие лекарств в эксперименте.
Клиническую фармакологию – изучает клиническую эффективность и безопасность применения лекарств у пациентов, оптимизирует программу лечения пациента с учетом его состояния.
Токсикологию – изучает токсическое действие на органы различных веществ (в том числе и лекарственных).
Природа лекарств. Основные понятия лекарствоведения.
Лекарственное средство (лекарство) – одно или несколько лекарственных веществ разрешенных в установленном порядке для практического применения с целью лечения, профилактики, диагностики заболеваний у человека и животных, а также для применения с целью контрацепции. Лекарственное вещество – индивидуально чистое химическое соединение. Лекарственное средство необходимо отличать от фармакологического средства – вещества с установленной биологической активностью, которое может быть или является предметом клинических испытаний (т.е. в отличие от лекарственных средств фармакологические средства это еще не разрешенные для практического применения соединения).
Лекарственная форма – придаваемое лекарственному средству удобное для практического применения состояние, при котором достигается необходимый терапевтический эффект. Лекарственные формы делят на твердые, жидкие, мягкие и лекарственные формы для инъекций.
Лекарственный препарат – лекарственное вещество (средство) в приданной ему определенной лекарственной форме.
Лекарственное сырье – необработанные природные материалы минерального, растительного, животного или микробиологического происхождения, которые используются для выделения лекарственных веществ. По способу получения лекарственных препаратов из лекарственного сырья выделяют: 1) простые лекарственные формы – получают механической обработкой лекарственного сырья (сборы, порошки); 2) галеновы препараты – получают при помощи сложной обработки, которая позволяет извлечь из сырья действующее начало в относительно чистом виде (настои, отвары, экстракты и настойки); 3) новогаленовы препараты – получают из галеновых лекарственных препаратов путем их дальнейшей очистки, они могут применяться для парентерального введения.
Например: лекарственным веществом является антибиотик ампициллин, лекарственным средством – ампициллина тригидрат, который может выпускаться в форме таблеток или капсул. Лекарственным препаратом являются таблетки ампициллина тригидрата по 0,25 г.
В самом общем виде лекарство можно определить как вещество, которое вызывает полезные изменения биологической функции за счет химического взаимодействия. Для того, чтобы обеспечить такое взаимодействие лекарство должно иметь определенную структуру, размеры и форму молекулы, реакционную способность, а также липофильность. Остановимся на каждом из этих факторов подробнее.
Структура лекарств.Молекулы лекарственного вещества принадлежат к различным классам органических соединений. Однако, подавляющее большинство лекарств содержит кислотные или оснóвные группировки и, поэтому, могут рассматриваться как слабые кислоты или основания.
Размеры молекулы лекарства.Молекулярные массы лекарств колеблются от очень малых (масса иона лития 7 Да), до чрезвычайно больших (молекула фибринолитического средства альтеплазы имеет молекулярную массу 59.050 Да). Однако, масса большинства лекарств лежит в пределах 100-1000 Да. Нижний уровень этого диапазона определяется, по-видимому, требованиями к избирательности действия лекарства: чтобы точно соответствовать лишь одному типу рецептора молекула лекарства должна иметь какой-то минимальный набор функциональных группировок, формирующих ее реакционный центр.
Верхняя граница массы определяется необходимостью проникновения лекарства через гисто-гематические барьеры в ткани. Лекарственные вещества с массой более 1000 Да чрезвычайно плохо проникают в патологические очаги и их применение может быть затруднено. Однако, высокая масса лекарства может рассматриваться и как позитивный фактор. Так, через плаценту практически не проникают лекарственные вещества с массой более 600 Да, поэтому при лечении инфекций у беременных женщин можно применять эритромицин (молекулярная масса 733 Да), назначать дигоксин для лечения сердечной недостаточности (молекулярная масса 780 Да).
Реакционная способность лекарства.Большинство лекарств не относится к классу высокореакционных соединений. Наиболее распространенный тип связи, который устанавливает лекарство со своим биологическим субстратом – электростатическое взаимодействие.
Форма молекул лекарства.В идеальном лекарственном средстве форма молекулы должна быть полностью комплиментарна форме биологического субстрата, с которым она взаимодействует, т.е. подходить к нему как «ключ к замку». Большинство лекарств являются хиральными соединениями, т.е. имеют центр ассимметрии и существуют в виде нескольких пространственных конфигураций. При этом возможно 4 принципиальных ситуации:
Оба изомера являются фармакологически активными молекулами, хотя могут и отличаться по способности к метаболизму, токсичности и др. факторам. Например, хинин и его правовращающий изомер хинидин являются одинаково мощными противоаритмическими и противомалярийными средствами (хотя хинидин обладает лучшей переносимостью).
Только один из изомеров является фармакологически активным, а второй – лишен фармакологического эффекта или оказывает его в незначительной степени. Например, l-пропранолол является-адреноблокатором, тогда какd-пропранолол не способен блокировать адренорецепторы.
Каждый из изомеров обладает уникальным фармакологическим действием. Например, l-соталол блокирует-адренорецепторы, аd-соталол – не действует на адренорецепторы, но блокирует калиевые каналы.
Один из изомеров оказывает фармакологическое, а другой – токсическое действие. Например, R-талидомид является снотворным, аS-талидомид – вызывает фокомелию (тератогенный эффект).
В настоящее время подавляющее большинство лекарственных средств выпускается в виде рацемических смесей. Как правило, так поступают из экономических соображений – производство лекарства в виде чистого изомера дорогостоящий процесс. Однако, в ряде случаев осуществляется производство именно чистых изомеров (гормон щитовидной железы l-тироксин,l-хлорамфеникол или левомицетин).
Липофильность лекарства.Для того, чтобы лекарственное вещество проникло из места введения к органам и тканям мишеням оно должно пройти через ряд клеточных биологических мембран, которые представляют собой липидные структуры. Поэтому, чем более липофильным является лекарственное вещество, тем оно быстрее проникает из места введения к месту своего действия.