Взаимодействие лекарственных веществ на этапе образования метаболитов
Взаимодействие ряда лекарственных веществ в процессе их распределения в организме можно рассматривать как один из важных фармакокинетических этапов, который характеризует их биотрансформацию, ведущую в большинстве случаев к образованию метаболитов.
Metabolisme (биотрансформация) — процесс химической модификации лекарственных веществ в организме.
Метаболические реакции подразделяют на несинтетические (когда лекарственные вещества претерпевают химические превращения, подвергаясь окислению, восстановлению и гидролитическому расщеплению или нескольким из этих превращений) — I фаза метаболизма и синтетические (реакция конъюгации и др.) — II фаза. Обычно несинтетические реакции представляют собой лишь начальные стадии биотрансформации, а образующиеся продукты могут участвовать в синтетических реакциях и затем элиминировать.
Продукты несинтетических реакций могут обладать фармакологической активностью. Если активностью обладает не само вещество, введенное в организм, а какой-либо метаболит, то его называют пролекарством.
Beberapa bahan perubatan, продукты метаболизма которых обладают важной в терапевтическом отношении активностью | |
Лекарственное вещество | Активный метаболит |
Allopurinol | Аллоксантин |
Amitriptyline | Нортриптилин |
Ацетилсалициловая кислота* | Salitsilovaya Chisloth |
Ацетогексамид | Гидроксигексамид |
Глютетимид | 4-гидроксиглютетимид |
Диазелам | Дезметилдиазепам |
Digitoxin | Digoxin |
Imipramine | Дезипрамин |
Codeine | Morfin |
Kortison | Hydrocortisone |
Lidocaine | Дезэтиллидокаин |
Methyldopa | Метилнорадреналин |
Преднизон* | Prednisone |
Propranolol | 4-гидроксипролранолол |
Spironolactone | Канренон |
Тримеперидин | Нормеперидин |
Фенацетин* | Acetaminophen |
Fenilʙutazon | Оксифенбутазон |
Flurazepam | Дезэтилфлуразепам |
Хлоралгидрат* | Трихлорэтанол |
Chlordiazepoxide | Дезметилхлордиазепоксид |
* пролекарства, терапевтическое действие оказывают главным образом продукты их метаболизма. |
Несинтетические метаболические реакции лекарственных веществ катализируются микросомальными ферментными системами эндоплазматического ретикулума печени или немикросомальных ферментных систем. К таким веществам относятся: амфетамин, warfarin, imipramine, meprobamate, procainamide, phenacetin, phenytoin, Phenobarbital, quinidine.
В синтетических реакциях (реакциях конъюгации) лекарственное вещество или метаболит — продукт несинтетической реакции, соединяясь с эндогенным субстратом (глюкуроновой, серной кислотами, глицином, глутамином), образуют конъюгаты. Mereka, sebagai peraturan, не обладают биологической активностью и, будучи высокополярными соединениями, хорошо фильтруются, но плохо реабсорбируются в почках, что способствует их быстрому выведению из организма.
Самыми распространенными реакциями конъюгации являются: ацетилирование (основной путь метаболизма сульфаниламидов, а также гидралазина, изониазида и прокаинамида); сульфатирование (реакция между веществами с фенольными или спиртовыми группами и неорганическим сульфатом. Источником последнего могут быть серосодержащие кислоты, например цистеин); метилирование (инактивируются некоторые катехоламины, niacinamide, тиоурацил). Примеры различных типов реакций метаболитов лекарственных веществ приведены в таблице.
Типы реакций метаболизма лекарственных веществ | |
Тип реакции | Лекарственное вещество |
Saya. НЕСИНТЕТИЧЕСКИЕ РЕАКЦИИ (катализируются ферментами эндоплазматического ретикулума или немикросомальными ферментами) | |
Окисление | |
Алифатическое гидроксилирование, или окисление боковой цепочки молекулы | Тиолентал, methohexital, pentazocine |
Ароматическое гидроксилирование, или гидроксилирование ароматического кольца | Амфетамин, lidocaine, Asid salisilik, phenacetin, fenilʙutazon, chlorpromazine |
O-дезалкилирование | Phenacetin, codeine |
N-дезалкилирование | Morfin, codeine, Atropine, imipramine, isoprenaline, ketamin, fentanyl |
S-дезалкилирование | Derivatif asid barbituric |
N-окисление | Аминазин, imipramine, morfin |
S-окисление | Аминазин |
Дезаминирование | Фенамин, гисгамин |
Десульфирование | Тиобарбитураты, thioridazine |
Дегалогенизация | Galotan, methoxyflurane, enflurane |
Pemulihan | |
Восстановление азогруппы | Sulfanilamid |
Восстановление нитрогруппы | НИТРАЗЕПАМ, chloramphenicol |
Восстановление карбоновых кислот | Prednisone |
Pemulihan, катализируемое алкогольдегидрогеназой | Etanol, Chloral hydrate |
Эфирный гидролиз | Atsetilsalitsilovaya Chisloth, норзпинефрин, kokain, procainamide |
Амидный гидролиз | Lidocaine, pilocarpine, изониазид новокаинамид фентанил |
II. СИНТЕТИЧЕСКИЕ РЕАКЦИИ | |
Конъюгация с глюкуроновой кислотой | Salitsilovaya Chisloth, morfin, parasetamol, налорфин, sulfonamides |
Конъюгация с сульфатами | Изопреналин, morfin, parasetamol, салициламид |
Конъюгация с аминокислотами: | |
| Salitsilovaya Chisloth, Asid nikotinik |
| Изоникотиновая кислота |
| Paracetamol |
Ацетилирование | Новокаинамид, sulfonamida |
Метилирование | Норадреналин, Histamine, тиоурацил, Asid nikotinik |
Превращение некоторых лекарственных веществ, принятых перорально, существенно зависит от активности ферментов, вырабатываемых микрофлорой кишечника, где гидролизуются нестойкие сердечные гликозиды, что существенно снижает их кардиальный эффект. Enzim, вырабатываемые резистентными микроорганизмами, катализируют реакции гидролиза и ацетилирования, вследствие которых антимикробные средства теряют свою активность.
Существуют примеры, когда ферментативная активность микрофлоры способствует образованию лекарственных веществ, которые проявляют свою активность. Sejak, фталазол (фталилсульфатиазол) вне организма практически не проявляет противомикробной активности, но под влиянием ферментов микрофлоры кишечника гидролизуется с образованием норсульфазола и фталевой кислоты, оказывающих противомикробный эффект. При участии ферментов слизистой оболочки кишечника гидролизуются резерпин и ацетилсалициловая кислота.
Однако главным органом, где осуществляется биотрансформация лекарственных веществ, является печень. После всасывания в кишечнике они через воротную вену попадают в печень, где и подвергаются химическим превращениям.
Через печеночную вену лекарственные вещества и их метаболиты поступают в системное кровообращение. Совокупность этих процессов называют «эффектом первого прохождения», или пресистемной элиминацией, в результате которой количество и эффективность вещества, поступающего в общий кровоток, может изменяться.
Bahan ubat-ubatan, обладающие «эффектом первого прохождения» через печень | ||
Алпренолол | Kortison | Окспренолол |
Aldosterone | Titisan labetalol | Органические нитраты |
Atsetilsalitsilovaya Chisloth | Lidocaine | Pentazocine |
Verapamil | Metoprolol | Пролранолол |
Hydralazine | Морацизин | Reserpine |
Изопреналин | Morfin | Phenacetin |
Imipramine | Метоклопамид | Fluorouracil |
Изопреналин | Methyltestosterone |
Ia perlu ditanggung dalam fikiran, что при пероралъном приеме лекарств их биодоступностъ индивидуальна для каждого пациента и варьирует для каждого препарата. Bahan, подвергающиеся значительным метаболическим превращениям при первом прохождении в печени, могут не оказывать фармакологического эффекта, например лидокаин, nitrogliцerin. Lebih-lebih lagi, метаболизм первого прохождения может осуществляться не только в печени, но и в других внутренних органах. Sebagai contoh, хлорпромазин сильнее метаболизируется в кишечнике, чем в печени.
На течение пресистемной элиминации одного вещества часто оказывают влияние другие лекарственные вещества. Sebagai contoh, аминазин снижает «эффект первого прохождения» пропранолола, в результате концентрация β-адреноблокатора в крови повышается.
Всасывание и пресистемная элиминация определяют биологическую доступность и, в значительной степени, эффективность лекарственных веществ.
Ведущую роль в биотрансформации лекарственных веществ играют ферменты эндоплазматической сети клеток печени, которые нередко называют микросомальными ферментами. Известно более 300 лекарственных веществ, способных изменять активность микросомальных ферментов. Bahan, повышающие их активность, получили название индукторов.
Индукторами ферментов печени являются: Dana hypnotics (barbiturat, Chloral hydrate), tranquilizers (diazepam, хлордиазепоксид, meprobamate), neuroleptics (chlorpromazine, trifluoperazine), anticonvulsants (phenytoin), anti-radang (fenilʙutazon), antibiotik tertentu (rifampicin), Diuretik (spironolactone) et al.
Активными индукторами ферментных систем печени также считаются пищевые добавки, малые дозы алкоголя, kopi, хлорированные инсектициды (дихлордифенилтрихлорэтан (ДДТ), гексахлоран). В небольших дозах некоторые лекарственные средства, Contohnya phenobarbital, fenilʙutazon, nitrat, могут стимулировать собственный метаболизм (аутоиндукция).
При совместном назначении двух лекарственных веществ, одно из которых индуцирует печеночные ферменты, а второе метаболизируется в печени, дозу последнего необходимо увеличить, а при отмене индуктора — снизить. Классический пример такого взаимодействия — сочетание антикоагулянтов непрямого действия и фенобарбитала. Специальными исследованиями доказано, dalam 14% случаев причиной кровотечений при лечении антикоагулянтами является отмена лекарственных веществ, menggalakkan enzim hati microsomal.
Очень большой индуцирующей активностью микросомальных ферментов печени обладает антибиотик рифампицин, несколько меньшей — фенитоин и мепробамат.
Фенобарбитал и другие индукторы ферментов печени не рекомендуется применять в сочетании с парацетамолом и другими лекарственными веществами, продукты биотрансформации которых токсичнее исходных соединений. Иногда индукторы ферментов печени используют для ускорения биотрансформации соединений (metabolites), чужеродных для организма. Так фенобарбитал, который способствует образованию глюкуронидов, можно использовать для лечения желтухи с нарушенной конъюгацией билирубина с глюкуроновой кислотой.
Индукцию микросомальных ферментов часто приходится рассматривать как нежелательное явление, поскольку ускорение биотрансформации лекарств приводит к образованию неактивных или менее активных соединений и уменьшению терапевтического эффекта. Sebagai contoh, рифампицин может снизить результативность лечения глюкокортикостероидами, что приводит к повышению дозы гормонального препарата.
Значительно реже в результате биотрансформации лекарственного вещества образуются более активные соединения, Khususnya, при лечении фуразолидоном в течение 4-5 дней в организме накапливается двуоксиэтилгидразин, который блокирует моноаминооксидазу («MAO) и альдегиддегидрогеназу, катализирующую окисление альдегидов в кислоты. Oleh itu, pesakit, принимающим фуразолидон, не следует употреблять спиртные напитки, так как концентрация в крови уксусного альдегида, образующегося из этилового спирта, может достичь такого уровня, при котором развивается выраженное токсическое действие этого метаболита (синдром ацетальдегида).
Bahan ubat-ubatan, снижающие или полностью блокирующие активность ферментов печени, получили название ингибиторов.
К лекарственным веществам, угнетающим активность ферментов печени, относят наркотические анальгетики, antibiotik tertentu (actinomycin), antidepresan, циметидин и др. В результате применения комбинации лекарственных веществ, одно из которых ингибирует ферменты печени, замедляется скорость метаболизма другого лекарственного вещества, повышаются его концентрация в крови и риск побочных действий. Sejak, антагонист гистаминовых H2-репепторов циметидин дозозависимо угнетает активность ферментов печени и замедляет метаболизм антикоагулянтов непрямого действия, что повышает вероятность кровотечений, а также β-адреноблокаторов, что приводят к выраженной брадикардии и артериальной гипотензии. Возможно угнетение метаболизма антикоагулянтов непрямого действия хинидином. Развивающиеся при таком взаимодействии побочные эффекты могут иметь тяжелое течение. Хлорамфеникол угнетает обмен толбутамида, дифенилгидантоина и неодикумарина (etil biskoumasetat). Описано развитие гипогликемической комы при комбинированной терапии хлорамфениколом и толбутамидом. Известны летальные случаи при одновременном назначении больным азатиоприна или меркаптопурина и аллопуринола, ингибирующего ксантиноксидазу и замедляющего метаболизм иммуносупрессивных препаратов.
Способность одних веществ нарушать метаболизм других иногда специально используют в медицинской практике. Sebagai contoh, дисульфирам применяют при лечении алкоголизма. Этот препарат блокирует метаболизм этилового спирта на стадии ацетальдегида, накопление которого вызывает неприятные ощущения. Подобным образом действуют также метронидазол и противодиабетические средства из группы производных сульфонилмочевины.
Своеобразную блокаду активности фермента используют при отравлении метиловым спиртом, токсичность которого определяется формальдегидом образующимся в организме под влиянием фермента алкогольдегидрогеназы. Он катализирует также превращение этилового спирта в уксусный альдегид, причем сродство фермента к этиловому спирту выше, чем к метиловому. Oleh itu,, если в среде находятся оба спирта, фермент катализирует главным образом биотрансформацию этанола, и формальдегид, обладающий значительно более высокой токсичностью, чем уксусный альдегид, образуется в меньшем количестве. Oleh itu, этиловый спирт можно использовать в качестве противоядия (антидота) при отравлении метиловым спиртом.
Этиловый спирт изменяет биотрансформацию многих лекарственных веществ. Однократное его применение блокирует инактивацию различных лекарственных веществ и может усиливать их действие. В начальной стадии алкоголизма активность микросомальных ферментов печени может увеличиваться, что ведет к ослаблению действия лекарственных веществ вследствие ускорения их биотрансформации. Opposite, на более поздних стадиях алкоголизма, когда многие функции печени нарушены, perlu dipertimbangkan, что действие лекарственных веществ, биотрансформация которых в печени нарушена, может заметно усилиться.
Взаимодействие лекарственных веществ на уровне метаболизма может реализовываться через изменение печеночного кровотока. Yang diketahui, что факторы лимитирующие метаболизм препаратов с выраженным эффектом первичной элиминации (Propranolol, верапамил и др.) — это величина печеночного кровотока и в значительно меньшей степени активность гепатоцитов. В связи с этим любые лекарственные вещества, уменьшающие регионарное печеночное кровообращение, снижают интенсивность метаболизма данной группы препаратов и повышают их содержание в плазме крови.