Wykłady TPL - docent Dolińska - 2009/2010
Wykład 1 - Hormony
Hormony - substancje chemiczne wydzielane bezpośrednio do krwioobiegu przez gruczoły wewnątrzwydzielnicze (bezprzewodowe) i wywierające specyficzne działanie pobudzające lub hamujące z dala od miejsca swego powstania na komórki, tkanki, narządy.
Wytwarzane przez organizm, niezbędne dla procesów przemiany materii
Związki których zadaniem jest koordynowanie procesów chemicznych zachodzących w komórkach
Mechanizm wydzielania:
PODSTAWOWY (toniczny) - wydzielanie regulowane jest tonicznymi wpływami ze strony podwzgórza. Przeważa u mężczyzn! EGZ!!!
PULSACYJNY (epizodyczny) - rytmiczne wydzielanie małych ilości, hormonu z określoną częstotliwością i amplitudą
CYKLICZNY - charakterystyczny dla kobiet! Pulsacyjne wydzielanie GnRH
Zastosowanie:
w leczeniu substytucyjnym - przy braku lub niedoborze w ustroju odpowiedniego hormonu
wykorzystanie innych działań leczniczych często nieswoistych np. prolaktyna - reguluje aż 300 efektów metabolicznych
do celów diagnostycznych
Gruczoły wydzielania wewnętrznego: podwzgórze, przysadka, szyszynka, tarczyca, przytarczyce, nadnercza, trzustka, jajniki, jądra.
Podwzgórze - centrum koordynujące układ wydzielania wewnętrznego - wydziela hormony: pobudzające - liberyjny, hamujące - statyny
Gonadoliberyna (GnRH)
hormon wydzielany w podwzgórzu pobudza wydzielanie hormonów gonadotropowych (gonatoropiny) przysadki - folitropiny (FSH) i lutropiny (LH)
bardzo często stosowana
Zyklomat pulse - płytka przyklejana do fałdu brzucha, cyklicznie wydziela gonadoliberyny
Przysadka mózgowa:
Jest zlokalizowana wewnątrz czaszki w okolicy kostnego zagłębienia nazywanego siodłem tureckim
Jest ściśle funkcjonalnie związana z podwzgórzem
Prolaktyna (PRL) - hormon zbudowany ze 198 aa, o masie atomowej 23kDa, pobudza wzrost gruczołów piersiowych w ciąży i wywołuje laktację. Działa także na gonady, komórki limfoidalne i wątrobę (narządy te mają swoiste receptory), synteza i gromadzenie w komórkach laktotropowych przedniego płata przysadki. Wydziale jest uzależnione od tonicznego hamowania przez wytwarzany w podwzgórzu inhibitor prolaktynowy. Prolaktyna jest wydzielana pulsacyjnie w rytmie dobowym a najwyższe stężenie osiąga w nocy.
Inhibitory wydzielania prolaktyny:
Bromoktyptyna
Pochodne alkaloidów sporyszu - ergokryptyna
Adrenokortykotropina (ACTH) - hormon o budowie peptydowej produkowany przez przysadkę, pobudza syntezę GKS (kortyzol, jak też w mniejszym stopniu aldosteronu, androgenów, a nawet estrogenów produkowanych w nadnerczach).
Trzustka:
Insulina (INS):
Anaboliczny hormon peptydowy o działaniu ogólnoustrojowym, odgrywający zasadniczą rolę w metabolizmie węglowodanów, białek i tłuszczy
Z łaciny insula czyli wyspa pochodzi od wysepek Langarhansa trzustki, gdzie jest produkowana
Cząsteczka insuliny ma 2 łańcuchy polipeptydowe: A (21aa) B (30aa), połączonych 2 mostkami di siarczkowymi
Właściwości w/w substancji:
Ulegają rozkładowi w przewodzie pokarmowym - nie można podawać doustnie
Trudno przenikają przez błony komórkowe - duża masa cząsteczkowa - nie można podawać z powierzchni skóry
Wykazują znaczny efekt 1 przejścia wątrobowego
Krótki okres półtrwania - TRH - 0,97 minuty PRL - 5 minut
Bardzo duża aktywność biologiczna - hormony podwzgórza działają w mikrogramach, a przysadki w minigramach
Postać leku:
Postać leku o spowolnionym i kontrolowanym uwalnianiu zapewni to:
Odpowiednie stężenie terapeutyczne hormonu w ustroju
Pozwala uniknąć przekroczenia dawki maksymalnej. Przedawkowanie hormonami peptydowymi powoduje paradoksalny efekt hamowania podwgórze-przysadki-gonady
Zapobiega powstaniu nowotworów
Preparaty:
Minirin (A,CH,D) - octan desmopresyny - roztwór
Mivalcin - kalcytonina łososiowa - aerozol donosowy
Octostim
Wykład 2 - insulina
Insulina zawarta w ziarnistościach wysp trzustkowych.
Skutki niedoboru insuliny:
Upośledzony transport glukozy do komórek
Podwyższony poziom cukru we krwi. Nasilona diureza. Zwiększona utrata elektrolitów
Wzmożony katabolizm białek
Zwiększenie stężenia aminokwasów we krwi, utrata związków azotowych z moczem, wzrost poziomu cukru we krwi, kwasica ketonowa
Wzrost rozpadu tkanki tłuszczowej
Wzrost stężenia kwasów tłuszczowych we krwi, nasilona ketoza
Podział insuliny ze względu na pochodzenie:
Zwierzęce - wołowa i wieprzowa. Insulina wieprzowa różni się od ludzkiej 1 aminokwasem w pozycji 30 łańcucha B - alaniny zamiast treoniny
Ludzka - półsyntetyczna produkowana z wykorzystaniem metod inżynierii genetycznej
Analogi insuliny
Podział insuliny ze względu na czas działania:
Krótko działające - działają zaraz po podaniu - działają do 6h
Maxirapid, wieprzowa - chromatograficznie oczyszczana (ChO-S) 800j.m/10ml
O pośrednim czasie działania - działają do 24h - początek działania w ciągu 1h
Izofanowa ludzka i wieprzowa
Zawiesina insuliny cynkowej bezpostaciowa
Wieprzowa bezpostaciowa
Długo działające - czas działania wynosi do 30h - działają po upływie 3h od podania
Zawiesina insuliny krystalicznej (zawiesina insuliny ludzkiej lub wieprzowej)
Insuliny dwufazowe złożone - dawka inicjująca i mogą działać do 24h
Preparat insuliny krótkodziałającej plus o pośrednim czasie działania
Dwufazowa ludzka
Neutralna ludzka
Neutralna wieprzowa
Lispro, Aspart
Wskazania:
Cukrzyca wymagająca stosowania insuliny o szybkim działaniu - często w mieszaninie z innymi - chromatograficznie oczyszczonymi preparatami insuliny.
Stany kwasicy ketonowej - śpiączka hipermolalna i mleczanowa
Maxirapid WO-S - wieprzowa wysoko oczyszczona
Wskazania:
Cukrzyca wymagająca insuliny o szybkim działaniu
Kwasica ketonowa
Przypadki świeżych zachorowań na cukrzycę typu 1, A
Częste w mieszaninie z innymi insulinami wieprzowymi WO-S na przykład z lente
Cukrzyca u kobiet w czasie ciąży
Przypadki cukrzycy które wymagają stosowania insuliny okresowo
Insuliny semilente ChO-S - wieprzowa chromatograficznie oczyszczona z cynkiem
Wskazania:
Cukrzyca wymagająca leczenia insuliną, częste w mieszaninie z innymi chromatograficznie oczyszczonymi
Lente WO-S wieprzowa wysoko oczyszczona z cynkiem
Ultralente ChO-S
Wskazania:
Cukrzyca typu 1
Insulin ultralente WO-S - alto depuratum
Wskazania:
Cukrzyca typu 1
Cukrzyca typu 2 - przy nieskuteczności doustnych przeciwcukrzycowych
Insulina ludzka:
Krótko działająca
O przedłużonym czasie działania
Mieszanki insulinowe
Analogi insuliny ludzkiej:
Szybkodziałające
Długodziałające
Dwufazowe
Analog insuliny ludzkiej
Humalog mix 25 - 25% insuliny lispro (analog insuliny ludzkiej otrzymany metodą inżynierii genetycznej z zastosowaniem E.coli) oraz w 75% składa się z zawiesiny protaminowej insuliny lispro.
Podskórnie - szybki początek działania czas jak w insulinach o pośrednim czasie - około 15 h, maksimum działania po 30 min
Humalog mix 50 - 50% insuliny lispro i 50% zawiesiny protaminowej insuliny lispro
Humalog
Biosyntetyczny, szybko działający analog insuliny ludzkiej, który w łańcuchu beta zamieniono miejscami aminokwasy także lizyna zajmująca pozycję 29 umieszczona została w pozycji 28, a prolina z 28 na 29 miejsce (nie musimy znać który to numer aminokwasu)
Działa zaraz po podaniu i działa do 5h
Stopień czystości insulin:
Jednostopniowe oczyszczanie insuliny za pomocą chromatografii na żelach (metodą sączenia żelowego)
ChO-S i jednoszczytowa MP (monopeak)
Oczyszczenie za pomocą chromatografii jonowymiennej
WO-S, monokomponentne
Jak przechowywać insulinę:
W lodówce, temperatura od 2 do 8 stopnia, ale nigdy w zamrażalniku!
Aktualnie używana - we wstrzykiwaczu - w temp. Pokojowej do 30 stopni - przez 4 - 6 tygodni w zależności od rodzaju insuliny
Preparaty insuliny - przechowujemy z dala od światła słonecznego, bo niszczy insulinę i zmienia jej kolor na żółtobrązowy
Długotrwałe potrząsanie np. podczas długiej podróży samochodem może powodować wytrącanie się osadu
Podawanie:
Podskórnie za pomocą PENA
Od 2006 roku EXUBERA Pfizer - do inhalacji
Pompa insulinowa
Miejsca podawania preparatów insuliny:
Nad pośladkiem
Okolica łopatek
Wykład 3 - Zawiesiny
Zawiesina - płynna postać leku stanowiąca układ równomiernie rozproszonej, sproszkowanej stałej substancji leczniczej i cieczy rozpraszającej, zawierającej substancje pomocnicze.
Zawiesiny mogą być stosowane jako postać leku przeznaczona zarówno do użytku wewnętrznego jak i zewnętrznego.
Wielkość cząsteczek w zawiesinach do użytku wewnętrznego powinna wynosić od 0,1 μm do 30 μm, a w zawiesinach do użytku zewnętrznego nie więcej niż 80 μm. Odpowiedni stopień rozdrobnienia substancji uzyskuje się przez mikronizowanie proszków w moździerzach oraz ich ujednolicanie.
Zawiesiny do użytku wewnętrznego:
- sporządzanie zawiesin do użytku wewnętrznego ma na celu podanie nierozpuszczalnych w wodzie substancji w płynnej postaci leku, a także zamaskowanie przykrego smaku substancji , wzrost jej trwałości w czasie przechowywania lub uzyskanie przedłużonego działania.
Roztwory substancji zwiększającej lepkość, stosowane w celu zawieszenia substancji stałych i stabilizujących rozproszenie, wykazują również osłaniające działanie na błony śluzowe przewodu pokarmowego, zmniejszając w ten sposób drażniące działanie niektórych substancji leczniczych. Zawiesiny mogą również stanowić alternatywną doustną postać leku………
Zawiesiny do użytku zewnętrznego:
- mogą zawierać do 50% cząstek stałych w roztworach wodnych, glicerolowych lub olejowych. Stosuje się substancje o działaniu wysuszającym np. tal, tlenek cynku, o działaniu chłodzącym i dezynfekującym: mentol lub miejscowo znieczulającym np. benzokaina.
Substancje lecznicze w postaci zawiesiny stosuje się na błony śluzowe:
- doodbytniczo
- dopochwowo
- do nosa (ucha)
Zawiesiny (pozajelitowe)
- o małej zawartości ciał stałych - 1% (polipeptydy)
- średniej zawartości ciał stałych 1-5%
- dużej zawartości ciał stałych > 5%
Zawiesiny (wymagania):
- czas sedymentacji - opadania cząstek krótszy niż 2 minuty
- czas restytuowania - powrót do postaci homogennej nie dłuższy niż 15 sekund
Zawiesiny:
- cząsteczki osadu niesymetryczne w kształcie igieł - dają osad zbity, który trudno zdyspergować
- agregaty (flokuły) - osad luźny, puszysty. Ma dużą objętość w stosunku do masy i łatwo ulega ponownemu rozproszeniu
Zawiesiny (substancje pomocnicze)
-subst. pomocnicze użyte do sporządzania zawiesin nie mogą zmniejszać trwałości i dostępności biologicznej substancji leczniczej.
Tenzydy:
- zapewniają równomierne rozproszenie stałych składników
- dodaje się od 0,1 - 1% całości zawiesiny
Polisorbaty:
- estry kwasów tłuszczowych z polioksyetylenosorbitanem (Tween 60, 80)
- Pluronic F68 - kopolimer polioksyetylenu z polioksypropylenem
- naturalny fosfatyd - lecytyna
Peptyzatory:
- zapobiegają aglomeracji fazy rozproszonej: fosforany, polifosforany, cytryniany
- fosforany i cytryniany stanowią też układ buforujący w zakresie pH= 5-7
Polimery:
- Polimery (koloidy ochronne) - substancje zwiększające lepkość
- w obecności tenzydów dodawane w stężeniu:
a) <0,5% całej objętości zawiesiny - zapobiegają narastaniu kryształów
b) >0,5% - dodatkowo spowalniają wchłanianie substancji leczniczej
Zbity osad:
- duża różnica gęstości obu faz
- mała lepkość ośrodka rozpraszającego
Scementowany osad:
- gęsto upakowany osad na dnie opakowania o malej objętości i gładkiej powierzchni
Otrzymywanie zawiesiny:
- homogenizator ultradźwiękowy
- młyn koloidalny
Mikrokapsułki:
- są malutkimi mikrocząstkami o średnicy od 1 do kilkuset mikronów, które są zbudowane z materiału ośrodkowego i otaczającej membrany (zwanej ścianą)
Mikrokapsułkowanie - to zamykanie substancji leczniczej o wielkości mikroskopijnej w otoczce
- zwiększenie trwałości, ochrona substancji wrażliwych przed ujemnym wpływem czynników zewnętrznych
- można zapewnić kontrolowane uwalnianie i przedłużone działanie substancji leczniczej
- uwalnianie substancji leczniczej w określonym miejscu
Otwierane laserowo kapsułki w walce z nowotworami:
- przetransportowanie leków zamkniętych w mikrokapsułkach do wnętrza guza, a następnie precyzyjne ich uwalnianie
W kosmetyce:
- w żelu kolagenowym Platinum, w kremach
Prolaktyna, insulina, lizozym, albumina
Otrzymywanie mikrokapsułek:
- metoda fluidyzacyjna
Metodą tą można otrzymać mikrokapsułki hydrożelowe o wielkości od 0,4 do 4mm
- otrzymujemy mikrokapsułki w warunkach sterylnych, jałowych
Dezintegrator - rozbija cząstki w podstawionych naczyniach
Metody badania trwałości:
- Przechowywaniu leków mogą towarzyszyć nieodwracalne zmiany w wyniku reakcji fizycznych, chemicznych i procesów biologicznych
- najczęściej występują reakcje redukcji - utleniania substancji leczniczej bądź wytrącanie osadów i zmiana barwy roztworu.
- niezwykle istotne jest więc ustalenie okresów trwałości preparatów farmaceutycznych wprowadzanych do obrotu
Postać leku uznaje się za trwałą gdy zawartość substancji leczniczej wynosi ponad 90% deklarowanej ilości w danej temperaturze przechowywania np. w temp. pokojowej.
Przy czym produkty rozkładu są nietoksyczne, wygląd oraz zapach i postać leku nie zmieniły się i nie ma niekorzystnego wpływu opakowania, dostępności biologiczna nie ulega zmianie.
Czas w którym zawartość substancji leczniczej nie zmniejszyła się więcej niż 10% - to okres ważności ………..
Rozporządzenie Ministra Zdrowia - każdy preparat wprowadzony do obrotu musi mieć wykonane 2 rodzaje badań trwałości
- test przyspieszonego starzenia
- test sezonowania
Nadrzędne badania trwałości substancji leczniczej sprowadzają się do ustalenia:
- mechanizmu reakcji
- szybkości reakcji rozkładu
- metody stabilizacji preparatu
Metoda sezonowania:
- polega na przechowywaniu preparatu w oryginalnym opakowaniu jednostkowym w określonych warunkach przez producenta, przez co najmniej 1 rok (optymalny okres przechowywania wynosi 5 lat o ile nie jest osiągana granica tolerancji przed upływem tego czasu) w warunkach określonej strefy klimatycznej.
- jeśli producent zakłada, ze trwałość wynosi 3 lata, to sezonowanie przeprowadzamy przez 3 lata, jeśli zakłada że 4 lata, to sezonowanie przeprowadzamy 4 lata.
- w odstępach 3-miesięcznych oznacza się zawartość substancji leczniczej, następnie ocenia się wizualnie zabarwienie, wygląd, przezroczystość, bada się właściwości fizykochemiczne takie jak rozproszenie cząstek, wartość pH, poziom zanieczyszczeń oraz czystość mikrobiologiczną.
Dla preparatów zawierających konserwanty i p/utleniacze, stwierdza się efektywność tychże związków w użytych stężeniach.
Warunki przechowywania powinny odpowiadać warunkom klimatycznym charakterystycznym dla danej strefy klimatycznej.
Wykład 4 - Zasady sporządzania i oceny płynów do przechowywania narządów i tkanek
płat wątroby, nerka, szpik, kość, żyły
prawo Van't Hoffa - spadek temp. o 10 stopni - spadek szybkości reakcji biochemicznej o 2-4 razy
Eurocollins - dużo glukozy i K+ - przemywanie nerek
podany do wątroby powoduje pękanie naczyń
Viaspan - wszystkie narządy
Celsior - serce
Podział płynów infuzyjnych:
- Roztwory do wlewów kroplowych, w zależności od ich przeznaczenia można podzielic na
1) Płyny uzupełniające objętość utraconej krwi
krew i preparaty krwiopochodne
płyny osoczozastępcze
2) Preparaty krwiozastępcze zastępujące funkcje preparatów krwi
płyny wyrównawcze stos. w zasadowicach i kwasicach
płyny izotoniczne
płyny wyrównawcze bilansowe
płyny stos. w niedoborze K+
stężone roztwory elektrolitów - koncentraty (roztwory pomocnicze)
3)Płyny do specjalnego stosowania
płyny do dializy wewnątrzotrzewnowej (otrzewnowej)
płyny do dializy zewnątrzustrojowej
płyny do perfuzji i prezerwacji
kardioplegiki
R-r wodny max do 8% alkoholu, brak subst. p/bakteryjnych, brak subst. nierozpuszczalnych
do 5 mikrometrów
względne wymagania:
izohydria (7,35-7,45), zagraża życiu <7,2 lub >7,6
izojonia
izotonia
Biosolwenn plus (własny opracowany) - stos. w weterynarii
L-cysteina 0,3 mmol/l
cytrynian 28
wersenian 7
gentamycyna 0,2
glukoza 154
PVP 1
L-tryptofan 7
prolaktyna - wzrost białek w wątrobie, trzeba oznaczyć aktywność LDH, AspAT, AlAT
Fazy badań klinicznych
Faza |
Populacja |
Liczba pacjentów |
Cel badania |
I |
zdrowi ochotnicy |
10-20 |
farmakokinetyka |
II |
chorzy |
100-200 |
dawka, bezpieczeństwo, skuteczność |
III |
chorzy |
300-kilka tysięcy |
skuteczność, bezpieczeństwo, rejestracja |
IV |
chorzy |
zmienna |
długotrwałe stosowanie, efekty uboczne |
|
Eurocollins |
UW (Wiaspan) |
HTK ………. |
Celsior |
glukoza |
198 |
- |
- |
- |
laktobionian |
|
100 |
|
80 |
rafinoza |
|
30 |
|
|
mannitol |
|
|
30 |
60 |
glutaminian |
|
|
|
20 |
ketoglutaran |
|
|
1 |
|
tryptofan |
|
|
2 |
|
fosforan |
100 |
25 |
|
|
wodorowęglan |
10 |
|
|
|
histydyna |
|
|
180 |
30 |
glutation (adenozynat, allopurinol) |
|
2 |
|
3 |
koloid z HES |
|
50g |
|
|
Na+ |
10 |
30 |
15 |
100 |
K+ |
115 |
120 |
10 |
15 |
Mg2+ |
|
5 |
4 |
13 |
Ca2+ |
|
|
0,015 |
0,25 |
pH |
|
7,4 |
7,2 |
7,3 |
|
|
+ penicylina, insulina |
|
|
Wykład 5 - Trwałość
Metody sezonowania (obejmuje 4 strefy klimatyczne)
I strefa - wilgotność względna 21%, 45 stopni
II strefa - klimat subtropikalny i śródziemnomorski 25%, 60 st.
III strefa - klimat gorący i suchy 30%, 35 st.
IV strefa - klimat gorący i wilgotny 30% 70 st.
Zaletą metody sezonowania jest analiza procesów rozkładu substancji w warunkach identycznych, w jakich jest przechowywany preparat. Wadą jest czasochłonność.
Test przyspieszonego starzenia - wykorzystuje temp. podwyższoną
Prowadzony w co najmniej dwóch temperaturach, które różnią się między sobą o 10 st.
Zakres temp. 30-90 st.
We wszystkich przypadkach badania w opakowaniach nieprzepuszczalnych dla pary wodnej - stałe pH próbek.
Zaleta - znaczne skrócenie czasu trwania analizy.
Trwałość określa się opierając się na kinetyce szybkości zmian zawartości substancji czynnej w podwyższonej temp. W większości przypadków kinetyka jest I -rzędu.
Rzędowość reakcji ustala się na podstawie wyników.
Stała szybkości reakcji rozkładu:
k = 2,303*log[C0/(C0-Cx)]/t [1/min]
C0 - zawartość wyjściowa substancji rozłożonej oznaczona w czasie t0
Cx - ubytek zawartości substancji oznaczanej po określonym czasie
k = (lnC1-lnC2)/(t2-t1)
Czas w którym zakładamy ubycie 10% badanej subst. w temp. przechowywania T' oblicza się
t10% = 0,1053/k
Metody badania trwałości
- komory do przeprowadzania badań trwałości metodą sezonowania oraz testu przyspieszonego starzenia
subst. płynna - zmodyfikowane ultratermostaty
subst. stałe - cieplarki