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Prof. Jeferson O. Salvi 2015 DROGA FARMACOCINÉTICA: VIAS DE ADMINISTRAÇÃO ABSORÇÃO DISTRIBUIÇÃO BIOTRANSFORMAÇÃO ELIMINAÇÃO ORGANISMO FARMACODINÂMICA: Local de ação; Mecanismo de ação; Efeitos. CONCENTRAÇÃO NO LOCAL DO RECEPTOR 2 PARENTERAL INJEÇÕES INTRAMUSCULAR INTRAVENOSA SUBCUTÂNEA TÓPICA RESPIRATÓRIA ENTERAL RETAL ORAL 3 4 5 Caminho pelo qual uma droga entra em contato com o organismo: EFEITO SISTÊMICO IMEDIATO VIA PARENTERAL EFEITO SISTÊMICO VIA ENTERAL EFEITO LOCAL EFEITO SISTÊMICO INDIRETO VIA TÓPICA VIA ORAL • Forma de administração mais utilizada; • Meio simples e seguro; • Via inócua; • Indolor; • Reversibilidade; • Efeitos locais e sistêmicos. 6 SUBLINGUAL Absorção de fármacos por debaixo da língua Evita o efeito de primeira passagem hepático As mucosas da região sublingual são altamente vascularizadas 7 8 9 VIA VANTAGENS DESVANTAGENS ENTERAL Mais frequente Mais segura Simples Lento Possibilidade de absorção irregular Interação com alimentos PARENTERAL Rápida absorção; A via intravenosa é mais rápida do que a IM a qual é mais do que a subcutânea É necessário assepsia Pode provocar dor TÓPICA Administração de pequenas doses para rápida ação e minimização de efeitos adversos sistêmicos Inicio lento da ação Reações locais RESPIRATÓRIA Administração de pequenas doses para rápida ação e minimização de efeitos adversos sistêmicos Irritação local Necessidade de equipamentos especiais. 10 • Para alcançar seu local de ação, a droga, na maioria dos casos, é obrigada a atravessar diversas barreiras biológicas: – Epitélio gastrintestinal; – Endotélio vascular; – Membranas plasmáticas. 11 • Finalidade: – transferir a droga do lugar onde é administrada para fluidos circulantes, representado especialmente pelo sangue. 12 13 • Membranas biológicas; • Propriedades físico-químicas das moléculas das drogas; • Forças responsáveis pela passagem das drogas através das membranas; • Modalidade de absorção das drogas; • Locais de absorção das drogas; • Vias e sistemas de administração das drogas. 14 15 16 17 18 19 20 METABOLISMO DOS FÁRMACOS R. catabólicas R. anabólicas • Reações não-sintéticas (catabólicas): – FASE 1 – Conversão do fármaco original em um metabólito mais polar • Reações sintéticas (anabólicas) – Conjugação – FASE 2 – Resultam normalmente em compostos inativos (menos lipossolúveis): urina ou bile 22 • Oxidação • Redução; • Hidrólise; • Ciclização; • Desciclização. 23 • Adição de oxigênio ou radical carregado negativamente; • Remoção de Hidrogênio ou radical carregado positivamente. Hidroxilação Oxigenação Desaminação Oxidativa N-desalquilação 24 • Localização: – membranas lipofílicas do retículo endoplasmático do fígado; • Microssomos: – Vesículas oriundas da homogeneização e fracionamento da célula 25 • Atuação mediada por: – Agente redutor: NADPH – OXIGÊNIO MOLECULAR – Uma molécula de Oxigênio é reduzida para cada molécula de substrato. Um Oxigênio vai para o produto (metabólito) e o outro átomo forma água. 26 • FLAVOPROTEÍNA – (NADPH) REDUTASE • CITOCROMO P450 –OXIDASE TERMINAL 27 VISÍVEIS QUANDO COLORIDAS COM UM PIGMENTO (CROMO) QUE ABSORVE LUZ EM CUMPRIMENTO DE ONDA DE 450 NM. FH + NADPH + H+ + O2 FOH + NADP+ + H20 Substâncias lipofílicas são metabolizadas em derivados polares para serem mais facilmente excretadas pela urina. 28 • HIDROXILAÇÃO AROMÁTICA: – Propranolol, Varfarina, Anfetamina. • N-DESALQUILAÇÃO: – Morfina, Aminopirina, Cafeína. • S-OXIDAÇÃO: – Tioridazina, Cimetidina, Clorpromazina. 29 • Oxidases amínicas: – Feniletilamina – Adrenalina • Monoxigenase flavínica: – Clorpromazina, amitriptilina, nortriptilina. • Desidrogenação: – Etanol 30 • REDUÇÃO: Enzimas da família cyp450 atuam de maneira oposta à oxidação: – Cloranfenicol e halotano. • HIDRÓLISE: clivagem da molécula da droga pela junção de água. – Fígado, intestino, plasma: Procaína, Lidocaína, Oxitocina. 31 • CICLIZAÇÃO: formação de estrutura cíclica a partir de um composto de cadeia alifática. – Proguanil • DESCICLIZAÇÃO: abertura de uma molécula cíclica. – Barbitúricos e Fenitoína 32 • Acetilação; • Conjugação com ácido glicurônico; • Conjugação com glicina; • Conjugação com sulfato; • Conjugação com glutation; • Metilação; • Síntese de ribonucleosídio ou ribonucleotídeo. 33 • Derivado da glicose; • Conjuga-se com compostos que possuem grupo hidroxílico ou carboxílico; – Morfina e Metronidazol. • Conjuga-se com substratos endógenos: esteroides, bilirrubina, tiroxina. Glicuronosiltransferases: ligação de éter, éster ou amida. 34 • ACETILAÇÃO: compostos que possuem radicais amínicos e hidrazínicos; – ACETIL COENZIMA A • METILAÇÃO: ocorre nos átomos de hidrogênio, nitrogênio e enxofre, da molécula- alvo. – Metiltransferases catalizam a conjugação metílica 35 • Inativação de substâncias altamente reativas (quinonas e epóxidos) formados durante o metabolismo de certas drogas (Paracetamol) • Formação de MERCAPTURATO Toxicidade: formação de elevada concentração de tais intermediários 36 INDUÇÃO ENZIMÁTICA • Diversas substâncias aumentam a atividade dos sistemas de oxidase e conjugação quando administradas repetidamente. Parâmetro para determinação da BIODISPONIBILIDADE METABOLISMO de uma droga durante sua passagem do local de absorção para o interior da circulação sistêmica 38 • A membrana celular é um envoltório que delimita todas as células, tanto as procariontes como as eucariontes. • Ela estabelece a fronteira entre o meio intracelular e o meio extracelular. • Os lipídeos das membranas são moléculas que em soluções aquosas, formam camadas bimoleculares extensas , pois possuem uma porção hidrofílica polar (solúvel em água), e uma parte hidrofóbica apolar (insolúvel em água). 39 40 41 • São impermeáveis à maioria das moléculas polares e aos íons; • Permeáveis às moléculas das drogas não polares. Drogas que não forem lipossolúveis precisarão de processos especiais para atravessar as membranas biológicas 42 43 Somente substâncias muito lipossolúveis atravessam a barreira Para o fármaco passar para compartimentos transcelulares, precisa atravessar barreiras celulares 44 45 A permeação ocorre por vários processos: 1) Difusão passiva: • aquosa • lipídica 2) Difusão ativa (moléculas portadoras especiais) 3) Endocitose e Exocitose 46 • Lipossolubilidade: solubilidade da droga na bicamada lipídica das membranas biológicas. – difusão passiva. • Hidrossolubilidade: – Absorção por sistemas de membranas; – Sistemas transportadores específicos; – Canais; – Poros hidrofílicos. 47 • Estabilidade química da molécula da droga. • Peso molecular: tamanho e volume da molécula da droga. • Carga elétrica da molécula da droga (polaridade, ionização, pH do meio). • Forma farmacêutica em que a droga é administrada. 48 • Partículas do soluto movimentam-se aleatoriamente devido: – grau de agitação térmica molecular – choques constantes com partículas adjacentes; Assim, nas regiões onde a concentração de soluto é inicialmente maior, esses eventos de choque ocorrem em maior proporção que naquelas regiões onde a concentração de soluto é baixa ou nula. 49 50 51 5253 54 • São úteis na interpretação dos processos de transporte e metabolismo das drogas; • Simulam e simplificam modelos reais: – Explicar através da observação experimental a distribuição nos fluidos e tecidos do corpo, considerando diferentes proporções e velocidades. 55 • O organismo é interpretado como compartimentos através de dois modelos – Compartimento simples; – Múltiplos compartimentos. O corpo é visto como um compartimento central (sangue) e outro periférico (tecidos) 56 Concentração da droga em volume aparente de distribuição CV Ka Kel C1V1 Ka Kel C2V2 K12 K21 57 Sangue Tecido 58 • PRIMEIRA ORDEM: – Variável dependente (y) é proporcional ao primeiro expoente independente (x). • SEGUNDA ORDEM: – Variável dependente é proporcional ao quadrado da variável independente. • ORDEM ZERO: – A variável dependente é constante. 59 • Ordem zero: y = Kx0 • Primeira ordem: y = KX • Segunda Ordem: y = Kx2 ABSORÇÃO ELIMINAÇÃO LIGAÇÃO COM RECEPTOR DIFUSÃO PASSIVA 60 • A velocidade de transferência da droga não depende da concentração. – Constante. 61 UMA DROGA ADMINISTRADA POR VIA INTRAVENOSA DESAPARECE DO SANGUE SENDO DISTRIBUIDA E ELIMINADA CONFORME A CINÉTICA DE PRIMEIRA ORDEM 1. Meia vida é dependente da dose; 2. Composição dos metabólitos independem da dose; 3. A concentração da droga na urina é diretamente proporcional à dose administrada 62 • Cinética Exponencial (Primeira Ordem) – Transformação metabólica da droga é catalisada por enzimas e a maioria das reações obedece à cinética de Michaellis-Menten – A velocidade com que a droga sai de determinado compartimento é proporcional à sua concentração. 63 • A taxa de metabolismo da droga em relação à concentração plasmática é representada pela equação de Michaelis-Menten. 64 SATURAÇÃO ENZIMÁTICA Cinética de Primeira Ordem Taxa de eliminação torna-se constante e independente Cinética de Ordem Zero PEQUENOS AUMENTOS NA CONCENTRAÇÃO RESULTAM EM ELEVADOS NÍVEIS PLASMÁTICOS 65 • Determina a relação entre dose e intensidade da ação; • Quantidade da droga que atinge a circulação de forma inalterada; – Indica velocidade com que a droga chega ao sangue; 66 • Comparação entre as concentrações de dois produtos farmacêuticos em sistemas biológicos distintos. • Podem distinguir na biodisponibilidade. 67 68 • Tempo necessário para que a concentração plasmática de determinado fármaco seja reduzida pela metade. A cada intervalo de tempo decresce a metade da concentração do fármaco • Esse conceito é operacionalizado pela observação da concentração no plasma. • Para a maioria dos fármacos, a meia-vida é constante em uma larga faixa de concentrações. • A caracterização de um evento farmacocinético pelo valor da meia-vida possibilita: – uma estimativa da rapidez com que o processo ocorre, originando dados importantes para a interpretação dos efeitos terapêuticos. 70 • Após o tempo de 4 a 6 meias vidas: – a droga atinge sua concentração plasmática máxima contante média (Css). • Quanto mais curta a meia vida: – Mais rápido o alcance da concentração máxima constante. 71 C𝒔𝒔 = 𝑭 × 𝑫 𝑲𝒆 × 𝑽𝒅 × 𝒕 TEMPO DE MEIA VIDA ALFA (t 𝟏 𝟐α): Fase distributiva aonde a parte inicial apresenta uma queda rápida da concentração, representa a distribuição da droga do compartimento central (sangue) para os periféricos (tecidos) TEMPO DE MEIA VIDA BETA (t 𝟏 𝟐β): Fase eliminatória caracterizada pela saída irreversível da droga do compartimento central. 73 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Concentração Plasmática máxima Pico da Concentração Plasmática máxima Inclinação β Inclinação α 74 • A concentração terapêutica situa-se entre as concentrações geradoras de efeito mínimo eficaz (limite mínimo) e efeito tóxico (concentração máxima tolerada, limite máximo); • O índice terapêutico é calculado a partir da razão entre a dose letal da droga para 50% da população (DL50), pela dose mínima efetiva em 50% da população (DE50). Infelizmente, muitos fármacos apresentam uma estreita janela terapêutica (I.T.<10), por apresentarem uma pequena diferença entre as concentrações terapêuticas e tóxicas Área (ou faixa) entre a dose eficaz mínima e a dose máxima permitida. Portanto, corresponde a uma faixa plasmática aceitável na qual os resultados terapêuticos são positivos. 76 RINS SUOR 77 Excreção através da urina: 1. Filtração glomerular: compostos hidrossolúveis e polares depois de filtrados são incapazes de sofrer difusão retrógrada da circulação e são excretados; 2. Secreção tubular ativa: no túbulo proximal (penicilina, quinina, etc.); 3. Reabsorção tubular passiva. 78 • É um termo inglês usado universalmente para indicar a remoção completa de determinada substância de um volume específico de sangue na unidade de tempo. • Depuração é o termo em português que mais se aproxima do sentido do termo inglês. 79 80 • Taxa de eliminação normalizada com a concentração de um fármaco em um líquido biológico. • Volume de líquido biológico (sangue ou plasma) que contém a quantidade da droga removida pelo rim (na depuração renal) ou ainda metabolizada pelo fígado • É extremamente relevante para estabelecer a dose da droga em tratamento de longo prazo. 81 82 Glomérulo Alça de Henle Túbulo Proximal Ducto coletor Para a bexiga Túbulo distal Filtração de Droga não-ligada a proteínas Secreção tubular da droga Reabsorção tubular da droga EXCREÇÃO RENAL • Em um primeiro momento o fármaco é filtrado ou secretado para a luz tubular; • Em um próximo passo, podem ser eliminados com a urina ou reabsorvidos ativa ou passivamente, pelo epitélio tubular; • O fator idade figura entre os fatores fisiológicos, como um dos principais interferentes na excreção renal de fármacos. • Em recém-nascidos e prematuros, a filtração glomerular e o fluxo plasmático renal são aproximadamente 30 a 40% inferiores aos dos adultos. 83 • PENILDON, S. Farmacologia. 8 ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2010. 1369p. • HOWLAND, R. D.; MYCEK, M.J. Farmacologia Ilustrada. 3 ed. Porto Alegre: Artmed, 2007. • KATZUNG, B. G. Farmacologia básica & clínica. 9. Ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2005. 991p; • MOURA M. R. L.; REYES, F. G. R. Interação fármaco-nutriente: uma revisão. Revista de Nutrição 2002. Disponível em: http://www.scielo.br/scielo.php?pid=S1415- 52732002000200011&script=sci_arttext • NARDINI, A. Como curavam os terapeutas egípcios e essênicos? Disponível em: http://somostodosum.ig.com.br/clube/artigos.asp?id=35256 84