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FARMACOCINÉTICA Absorção de Fármacos Profa. Tania Tano FARMACO- CINÉTICA Processos: ◊ Absorção ◊ Distribuição ◊ Metabolismo ◊ Eliminação ABSORÇÃO DE MEDICAMENTOS F + Ptns F-Ptns Fármaco (oral, im, sc) Absorção Fármaco (iv) TECIDOS Fármaco + Receptores Fármaco-Receptor Distribuição Farmacocinética: Farmacodinâmica: Metabólitos Metabolismo Eliminação Fármaco Barreiras Compostas por Membranas 5 Absorção e tipos de transporte Absorção: é a transferência do fármaco do seu sítio de administração para a circulação sistêmica. TRANSPORTE PASSIVO TRANSPORTE ATIVO Canal Carreador Difusão Energia Mecanismos de Transportes Através da Membrana TRANSPORTE PASSIVO TRANSPORTE ATIVO Canal aquoso Proteína transportadora Gradiente eletroquímico Difusão Simples Difusão Facilitada Absorção: Lei de Difusão de Fick Lei de difusão de FICK FLUXO PASSIVO A FAVOR DO GRADIENTE (C1 – C2) Coef. de permeabilidade Espessura Área X X FLUXO (moléculas / tempo) Fatores que influenciam a absorção PROPRIEDADES QUÍMICAS DO FÁRMACO: 1. Lipossolubidade / hidrossolubilidade 2. Grau de ionização do fármaco – pka vs pH do meio 3. Tamanho das partículas 4. Formulação farmacêutica VARIÁVEIS FISIOLÓGICAS: 1. pH e fluxo sanguíneo no sítio de absorção 2. Área de superfície disponível para absorção 3. Tempo de esvaziamento gástrico 4. Tempo de contato com a superfície de absorção 5. Interação do medicamento com os constituintes do TGI 6. Eliminação pré-sistêmica = Metabolismo de primeira passagem LIPOSSOLUBILIDADE – Po/a Absorção a partir do estômago em 1 hora (% da Dose) 1 52 580 Barbital (pKa=7,8) Secobarbital (pKa=7,9) Tiopental (pKa=7,6) Quantificação do Po/a: Importância da lipossolubilidade: Fármaco (x mg) óleo água Po/a = [óleo] [água] Ex. Po/a = 52 [óleo] = 52 x [água] x x x X x x x x X x Área de Superfície Absortiva Vilosidades intestinais Microvilos- sidades Formulação Farmacêutica Fragmentação Dissolução Dissolução Dissolução Dissolução Efeito do pH na Absorção de fármacos Grau de ionização do Fármaco depende do pH do meio versus pKa do Fármaco HA H+ + A- ÁCIDOS FRACOS Ka O || R-C-OH O || R-C-O- H+ + Fração Neutra Fração protonada Fração ionizada Fração desprotonada EQUAÇÃO DE HENDERSON-HASSELBALCH Log [Protonada] = pKa -pH [Desprotonada] Para ácidos fracos: Log [HA] = pKa – pH [A-] Quando pKa = pH do meio: Log [HA] = 1 ou [HA] = [A-] [A-] Grau de ionização do Fármaco depende do pH do meio versus pKa do Fármaco BH+ H+ + B BASES FRACAS Ka + R-NH3 H+ + Fração Neutra Fração desprotonada Fração ionizada Fração protonada EQUAÇÃO DE HENDERSON-HASSELBALCH Log [Protonada] = pKa -pH [Desprotonada] Para bases fracas: Log [BH+] = pKa – pH [B] R-NH2 Grau de ionização do Fármaco Ácido Fraco HA H+ + A- Equação de Henderson-Hasselbalch Log [HA] = pKa – pH [A-] 2 4 6 8 10 pH pKa = 6,8 pH < pKa pH > pKa Quando o pH < pKa do fármaco ocorre o predomínio da forma protonada (HA) ou NEUTRA Quando o pH > pKa do fármaco ocorre o predomínio da forma desprotonada (A-) OU IONIZADA Fração Neutra Fração protonada Fração ionizada Fração desprotonada Grau de ionização do Fármaco Base Fraca BH+ H+ + B Equação de Henderson-Hasselbalch Log [BH+] = pKa – pH [B] 2 4 6 8 10 pH pKa = 6,8 pH < pKa pH > pKa Quando o pH < pKa do fármaco ocorre o predomínio da forma protonada (BH+) ou IONIZADA Quando o pH > pKa do fármaco ocorre o predomínio da forma desprotonada (B) OU NEUTRA Fração Neutra Fração desprotonada Fração ionizada Fração protonada Importância do grau de ionização Distribuição da droga de pKa = 3 em equilíbrio quando o pH é dos compartimentos sâo 2 e 7 Membrana HA H+ + A- A- + H+ HA Compartimento pH = 2 Compartimento pH = 7 pH (7,0) > pKa (3,0) log [ HA/[A- ] = pKa - pH log [ HA]/[A- ] = 3-2 = 1 [ HA]/[A- ] = 101 =10 [HA] = 10 x [A-] pH (2) < pKa (3,0) pH < pKa [HA] > [A-] pH > pKa [A-] > [HA] log [ HA/[A- ] = pKa - pH log [ HA]/[A- ] = 3-7 = -4 [ HA]/[A- ] = 10-4 =0.0001 [HA] = 0.0001x [A-] Ou [A-] = 10.000[HÁ] Valores de pKa de fármacos ácidos e bases fracas pH versus pKa do fármaco determina o grau de ionização Quantidade de fármaco ácido ou básico em forma não-ionizada (neutra) em diferentes valores de pH, sendo o pH expresso relativo ao pKa do fármaco. Farmacologia Humana, Brody. Importância do Grau de Ionização Somente a FRAÇÃO NEUTRA DO FÁRMACO sofre a difusão passiva simples, sendo portanto absorvida. O Grau de ionzação depende do pKa do fármaco e do pH do meio. Um Exemplo prático Porque a Lidocaína, uma base fraca (pKa = 8,9), não provoca uma boa anestesia ao ser administrada em regiões inflamadas (pH ácido)? Outros fatores que modificam a Absorção Oral Preparações líquidas: gotas ou xarope Preparações sólidas: comprimido, cápsula, revestimento pH do meio Tempo de desintegração Velocidade de dissolução Área de superfície Esvaziamento gástrico Tempo de trânsito intestinal Fluxo sanguíneo mesentérico Interação com alimentos Metabolismo de 1a Passagem Veia porta Plexo mesentérico Corrente sanguínea Veia hepática Exemplos de Fármacos com alta taxa de metabolismo hepático: PROPRANOLOL – MORFINA - LIDOCAÍNA Metabolismo BIODISPONIBILIDADE Conceito: é a fração do medicamento administrado que atinge a circulação sistêmica. Horas Cp (g/ml) Biodisponibilidade = AUC (oral) x 100 AUC (iv) Biodisponibilidade (F) = 100% para via IV Importância da via de administração do fármaco na determinação da Cp e da biodisponibilidade Tempo (h) Cp do fármaco Endovenoso Oral mesma dose Biodisponibilidade (F) = 100% para via IV F = (AUC) oral (AUC) IV Fatores que afetam a biodisponibilidade oral: -Metabolismo de primeira passagem -Absorção incompleta no trato GI -Velocidade de dissolução da formulação farmacêutica Alguns Exemplos de Biodisponibilidade oral FÁRMACOS BIODISPONIBILIDADE (%) ASPIRINA 68 ± 3 PARACETAMOL 88 ± 1,5 PROPRANOLOL 26 ± 10 MORFINA 24 ± 12 CODEÍNA 50 ± 5 AZITROMICINA 34 ± 19 CEFALEXINA 90 ± 9 DIGOXINA 70 ± 13 CIMETIDINA 60 ± 23 CLONAZEPAM 98 ± 31 Biodisponibiliadade (F) É extremadamente dependente da via de administração e da formulação da droga e metabolismo de primeiro passagem Drogas : Via IV F= 1 Propanolol IV F=1 oral F= ~0.2 20% (circulação) Digoxina IV F=1 Oral solução F= ~1 cápsula líquida F= ~1 Comprimidos F= ~0.7 Importância Clínica da curva da Biodisponibilidade AUC = Biodisponibilidade oral DOSE Tempo (h) Cp (mg/dl) Nível plasmático mínimo eficaz Nível plasmático máximo tolerado Duração da ação Início da ação Cp Máxima (efeito máximo) Janela terapêutica Importância na prescrição Veloc. Absorção Início de Ação Cmax Eficácia/Toxic.Quant. abs./elim. Duração Ação COMPARAÇÃO ENTRE FABRICANTES DO MESMO FÁRMACO DETERMINAÇÃO Horas Cp Fármacos A = B mesma dose mesma via Cmax N.P.Efetivo N.P.Tóxico Duração ação Tempo para Cmax O fármaco dos fabricantes A e B são bioequivalentes? A B COMPARAÇÃO DAS CURVAS DE BIODISPONIBILIDADE Bioequivalência Bioequivalência Farmacêutica Droga A = Droga B Mesmo princípio ativo Mesma dose Mesma forma de dosagem Mesma via de administração Bioinequivalência Droga A Droga B Bioequivalência Terapêutica Droga A = Droga B Mesma Biodisponibilidade Mesma Taxa e extensão de absorção Fatores que modificam a taxa de desintegração / dissolução: Tamanho das partículas Grau de compactação do comprimido Importância do Estudo de Bioequivalência na Prescrição Variação na absorção corporal de 4 formulações de Digoxina Horas NP Efetivo NP Tóxico A B C D Resumo dos fatores que alteram a biodisponibilidade de um fármaco Fatores ligados ao medicamento: 1. Natureza química 2. Lipossolubidade 3. Grau de ionização do fármaco 4. Tamanho das partículas e Formulação farmacêutica 5. Dose e Via de administração Fatores ligados ao paciente: 1. pH e fluxo sanguíneo no sítio de absorção 2. Tempo de esvaziamento gástrico 3. Tempo de contato com a superfície de absorção 4. Interação com constituintes do TGI 5. Metabolismo de primeira passagem
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