3.3. Розподіл лікарських речовин в організмі

Після введення лікарські речовини потрапляють, як правило, в кров, а потім розносяться до різних органів і тканин. Характер розподілу лікарського засобу визначається безліччю факторів, залежно від яких ліки розподіляються в організмі рівномірно або нерівномірно. Слід відзначити, що більшість лікарських засобів розподіляється нерівномірно і лише незначна частина – відносно рівномірно (наприклад, інгаляційні засоби для наркозу). Найбільш важливими факторами, які впливають на характер розподілу лікарського засобу, є такі:

- розчинність в ліпідах;

- ступінь зв'язування з білками плазми крові;

- інтенсивність тканинного кровообігу.

Розчинність лікарського засобу в ліпідах визначає його здатність проникати через біологічні бар'єри. Це, перш за все, стінки капілярів і клітинні мембрани, які є основними структурами різних біологічних бар'єрів, зокрема, таких як, гематоенцефалічний та плацентарний.

При розподілі в організмі деякі лікарські засоби можуть частково затримуватися та накопичуватися в різних тканинах. Причиною цього явища є, головним чином, зворотнє зв'язування ЛЗ з білками, фосфоліпідами та нуклеопротеїнами клітин. Цей процес носить назву депонування. Концентрація речовини в місці її депонування (в депо) може бути досить високою. З депо речовина поступово вивільняється, потрапляючи в кров, з якою далі розподіляється по іншим органам і тканинам, в тому числі, досягаючи місця своєї дії. Депонування може призвести до подовження (пролонгації) дії препарату або виникнення ефекту післядії. Як приклад депонування можна навести накопичення в жировій тканині засобу для внутрішньовенного наркозу – тіопентала натрію – високоліпофільної сполуки. Препарат викликає нетривалий наркоз (близько 15 хв.), після припинення якого настає післянаркозний сон (протягом 23 год.), пов'язаний з вивільненням препарату з депо. Зазначимо, що місце депонування залежить від структури сполуки. Так, нейтральні молекули депонуються в ліпідах, катіони – головним чином в рибонуклеїнових кислотах та глікопротеїнах, аніони – в альбуміні. В жирових клітинах накопичуються високоліпофільні сполуки (наприклад, тіобарбітурати). РНК мають спорідненість з органічними основами. Тому, похідні акридину, що мають основні центри, накопичуються в РНК. Здатність зв'язувати ліки характерна для цілого ряду білків. Найбільш важливим в цьому відношенні є альбумін. Він зв'язує сульфамідні препарати, анальгетики піразолонового ряду. Дуже важливо для застосування ліків на практиці знати співвідношення, в якому різні ліки здатні зв'язуватися з альбуміном. Наприклад, одночасне застосування антикоагулянта феніліну та ацетилсаліцилової кислоти є досить небезпечним, тому що остання витискає фенілін з альбумінового депо. При цьому концентрація феніліна в плазмі збільшується, що може викликати кровотечу.

Фенілін Ацетилсаліцилова кислота

3.4. Метаболізм лікарських засобів

Метаболізм – це сукупність процесів, що забезпечують фізико-хімічні та біохімічні зміни лікарських речовин в організмі і, як правило, сприяють їх інактивації. У ряді випадків метаболіти лікарських засобів мають біологічну активність і визначають фармакологічний ефект ліків. Таким чином, метаболізм – це біотрансформація (перетворення) лікарських речовин в організмі. Усі метаболічні процеси поділяють на процеси І і ІІ фази: метаболічну трансформацію та кон'югацію.

Метаболічна трансформація – це перетворення речовин за рахунок процесів окиснення, відновлення та гідролізу лікарського засобу під дією ферментів печінки або інших органів.

Кон'югація – це біосинтетичний процес, що супроводжується приєднанням до лікарської речовини або до її метаболітів ряду хімічних угрупувань або молекул ендогенних сполук (глюкуронової та сульфатної кислот, глутатіону та ін.).

Розглянемо ці процеси більш детально. В І-й фазі метаболізму, внаслідок різних ферментативних процесів, вихідні препарати перетворюються на гідрофільні сполуки за рахунок таких хімічних процесів, як окиснення, відновлення та гідроліз. Окиснення відбувається за допомогою ферментів або кисню. Окисненню піддаються кодеїн, фенацетин, аміназин, гістамін тощо. Процес відновлення відбувається під впливом систем нітро- та азидоредуктаз. Відновленню в процесі метаболізму піддаються такі препарати як левоміцетин, хлоралгідрат і нітразепам. Складні ефіри (атропін, ацетилсаліцилова кислота, новокаїн), аміди (новокаїнамід) гідролізуються в організмі за участю естераз, амілаз, фосфатаз тощо.

Головною фазою метаболізму вуглеводів є гліколіз, якому піддається глікоген – тваринний крохмаль. Глікоген є основним запасом глюкози в організмі людини. При цьому гліколіз глюкози може відбуватись без участі кисню і складатися з двох стадій. На кожній стадії використовується свій специфічний фермент. При окисненні однієї молекули глюкози утворюються дві молекули аденозинтрифосфату (АТФ), який є акумулятором і переносником хімічної енергії.

АТФ

У ІІ-й фазі метаболізму відбувається кон'югація – приєднання до лікарської речовини або до її метаболіту хімічних угруповань й молекул ендогенних сполук. Може відбуватися метилювання речовин (гістамін, катехоламіни), ацилювання (сульфаніламіди), взаємодія з глюкуроновою кислотою (морфін), сульфатами (левоміцетин), глутатіоном (парацетамол). Кон'югація може бути як єдиним шляхом перетворення речовин так і слідувати за метаболічною трансформацією. Результатом біотрансформації є утворення більш полярних і водорозчинних сполук, які легко видаляються з організму.

В процесі біотрансформації активність речовини, зазвичай, втрачається, що лімітує час її дії. При захворюваннях печінки або блокаді метаболізуючих ферментів тривалість дії лікарської речовини збільшується. В окремих випадках хімічні перетворення лікарських речовин в організмі можуть призводити до підвищення активності сполук, що утворюються в процесі метаболізму (наприклад дезметиліміпрамін більш активний ніж іміпрамін):

Іміпрамін Дезметиліміпрамін

Можливе також підвищення токсичності лікарської речовини: фенетидин більш токсичний за фенацетин:

Фенацетин Фенетидин

В окремих випадках відбувається зміна характеру дії препарату. Так, одним з метаболітів антидепресанту іпразиду є ізоніазид, який має протитуберкульозну активність.

Іпразид Ізоніазид