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Aspectos Fundamentais das Drogas Para desempenhar seu papel farmacológico, há necessidade que a droga chegue ao seu local de ação Introduzida no organismo Absorvida pela corrente sanguínea Distribuída pelo organismo através do sangue Produza efeito farmacológico Sofra metabolização ou não Seja eliminada Fase 1: Fase Farmacêutica liberação do fármaco da formulação Biodisponibilidade Fase 2: Fase Farmacocinética processos que quantificam o fármaco no organismo (Absorção, Distribuição, Biotransformação e Excreção) Fase 3: Fase Farmacodinâmica interação do fármaco com o sítio alvo Efeito ABSORÇÃO É a passagem da droga pelas membranas biológicas (barreiras), desde o local de administração até chegar aos líquidos que a distribuem no organismo (plasma e linfa) ABSORÇÃO Para alcançar o seu local de ação, a droga, na maioria dos casos, é obrigada a atravessar diversas barreiras biológicas: Epitélio gastrointestinal Endotélio vascular Membranas plasmáticas Barreira hematoencefálica/placentária ABSORÇÃO Vaso sanguíneo Absorção Não confundir… Vias de administração de drogas com absorção de drogas Uma droga pode ser ingerida ou injetada e não ser absorvida, isto é, não chegar até a corrente sanguinea Casos especiais: Inalação de um aerossol ou fármacos para aplicação tópica – a absorção não é necessária para a ação do fármaco Para grande maioria, só ocorre ação farmacológica se houver absorção A via de administração é um fator importante na ação terapêutica do fármaco Não confundir… Itens que devem ser analisados na absorção das drogas: Membranas biológicas Propriedades físico-químicas das moléculas das drogas Forças responsáveis pela passagem das drogas através das membranas Modalidades de absorção das drogas Locais de absorção das drogas Vias e sistemas de administração 1. Membranas Biológicas Envoltório de espessura de 7,5 nm aproximadamente Encontram-se moléculas de lipídios e de proteínas unidas por forças fracas (pontes de hidrogênio e forças hidrofóbicas) Fosfolipídios, glicolipídios e colesterol Formam uma bicamada lipídica Uma parte hidrofílica (solúvel em água) e uma parte hidrofóbica (insolúvel em água) Possui uma característica anfipática – uma parte polar e outra parte apolar 10 1. Membranas Biológicas Membrana celular Bicamada lipídica Interior hidrofóbico Os fármacos que apresentam maior coeficiente de partição, tem maior afinidade pela fase orgânica e, portanto, tendem a ultrapassar com maior facilidade as biomembranas hidrofóbicas hidrocarbonetos Extremidade hidrofílica 1. Membranas Biológicas Coeficiente de partição óleo/água Expressa a lipossolubilidade da droga Quanto mais elevado esse coeficiente, maior a solubilidade da droga e, consequentemente, maior sua absorção 1. Membranas Biológicas Exemplo de Coeficiente de Partição CoeficientedePartição Barbital 1 Secobarbital 52 Tiopental 580 Quanto maior a cadeia carbônica (↑ a lipossolubilidade) → Mais fácil absorção Tiopental tem maior taxa de absorção 2. Propriedades físico-químicas das moléculas das drogas A absorção é influenciada pelas seguintes propriedades das drogas: Lipossolubilidade: solubilidade da droga na bicamada lipídica – fácil travessia por difusão passiva Hidrossolubilidade: só permite a absorção através de sistemas de transporte específicos ou canais hidrofílicos Estabilidade química da molécula da droga Peso molecular: tamanho e volume da molécula Carga elétrica: da molécula da droga (polaridade, pH do meio, ionização) Forma farmacêutica: (comprimidos, cápsulas, soluções, etc) em que a droga é administrada 2. Propriedades físico-químicas das moléculas das drogas Ligações a Proteínas Plasmáticas: apenas a droga não ligada (fração livre) pode sofrer difusão através da parede capilar, produzir efeitos sistêmicos, ser metabolizada e excretada Velocidade de dissolução da droga é, quando administrada por via oral, apresenta compatibilidade com as secreções gástricas 2. Propriedades físico-químicas das moléculas das drogas Concentração da droga no local de absorção: essa concentração depende da: Constante de ionização (pK) pH do meio Coeficiente de partição gordura/água 2. Propriedades físico-químicas das moléculas das drogas Polaridade molecular A polaridade de certas moléculas tem muita importância na sua solubilidade e na sua absorção Composto polares dissolvem-se em substâncias polares (água, álcool) e não se dissolvem em substâncias apolares (hidrocarbonetos, lipídios) Ionização e pH do meio Maioria dos fármacos são ácidos ou bases fracas e, para que ocorra difusão é necessário que estejam na forma não-ionizada O grau de ionização, ou seja, a proporção de moléculas que se encontra na forma ionizada depende do pK e do pH do meio Ionização e pH do meio Parte não-ionizada é menos polar → mais lipossolúvel que a forma ionizada Membranas tem caráter predominante-mente lipídico Conclusão: parte não-ionizada liposssolúvel do ácido ou da base é mais facilmente absorvível Na difusão simples, as moléculas atravessam as membranas lipídicas na forma não-ionizada (NI) A distribuição da forma NI é em função do pKa da droga e do pH do meio, sendo expressa pela equação de Henderson-Hasselbalch Ionização e pH do meio Equação de Henderson- Hasselbalch Ácidos fracos pKa = pH + log [ NI ] / [ I ] Bases fracas pKa = pH + log [ I ] / [ NI ] Influência do pH A Aspirina® (Ácido Acetilsalicílico) e outros ácidos fracos são mais bem absorvidos no estômago devido ao meio ácido. Ex.: pKa da Aspirina = 3,5 pH do estômago = 1,5 pH do Intestino = 6,5 pH do estômago = 1,5 pKa = pH + log [ NI ] / [ I ] 3,5 = 1,5 + log [ NI ] / [ I ] log [ NI ] / [ I ] = 3,5 – 1,5 = 2 [ NI ] / [ I ] = 102 [ NI ] / [ I ] = 100/1 pH do intestino = 6,5 pKa = pH + log [ NI ] / [ I ] 3,5 = 6,5 + log [ NI ] / [ I ] log [ NI ] / [ I ] = 3,5 – 6,5 = -3 [ NI ] / [ I ] = 10-3 [ NI ] / [ I ] = 0,001 ou [ NI ] / [ I ] = 1/1000 O pK é o pH de uma substância em sol. aquosa que se encontra 50% ionizada e 50% não-ionizada Ph do meio exerce ação sobre a ionização da droga: Droga ácida em pH ácido – droga geralmente não-ionizada→ absorção↑ Droga ácida em pH básico – ionização aumenta → absorção↓ 3. Forças de absorção das drogas Forças responsáveis pelo fluxo de drogas através das membranas biológicas – gradientes (elétricos, de pH, hidrostáticos e de tensão superficial) Droga básica em meio ácido – ionização aumenta → absorção diminuída Fármacos de caráter ácido são mais bem absorvidos no estômago (pH entre 0,9 e 2,0 ) – forma não-ionizada Fármacos de caráter básico são melhores absorvidos no intestino (pH aproxim. 6,5 ) 3. Forças de absorção das drogas 4. Modalidades de absorção (Mecanismos de transporte através de membranas) Processo passivo: Não há gasto energético Difusão simples ou passiva Filtração Processos ativos: Normalmente há gasto energético Difusão facilitada (exceção) Transporte ativo Vesicular (Endocitose) Pinocitose Fagocitose 4. Modalidades de absorção (Mecanismos de transporte através de membranas) Difusão simples ou passiva Processo físico-químico mais frequente na absorção e distribuição: Medicamento se desloca de uma área mais concentrada para uma menos concentrada Termina quando as concentrações se igualam Quando a difusão é efetuada através de membranas, o soluto deve: ● Ser apolar, lipossolúvel e ter peso molecular compatível 34 Difusão simples ou passiva Moléculas Não-Polares (apolares) Ex.: – Gases: CO2 e O2 – Anestésicos, Sedativos, Tranquilizantes e Narcóticos, Antibióticos – Alcalóides (qualquer componente do grupo de compostos nitrogenados orgânicos derivados das plantas. Ex.: Cafeína, morfina, atropina,etc) – Organofosforados (diazinon, malation, paration) – Hormônios, etc Difusão passiva O fármaco atravessa a bicamada lipídica naturalmente - lipossolubilidade Filtração (ou Difusão por Poros) Transporte de solventes (geralmente água) – juntamente com moléculas polares (hidrossolúveis) de pequeno tamanho pelos poros das proteínas de membrana (Na+, K+, Cl-, etc.) Raio da molécula deve ser menor que que o raio dos poros (canais) das membranas Difusão Facilitada Parece o transporte ativo - necessita de um transportador - mas neste caso não há gasto energético Participação de proteína de transporte sem consumo de energia Ex.: pequenas moléculas polares (aminoácidos, monossacarídeos, etc..) Difusão facilitada O fármaco é transportado para o interior da célula através de um carreador, através de um transportador de membrana Transporte ativo O soluto precisa se combinar reversivelmente com uma proteína transportadora presente na membrana Há gasto energético – contra o gradiente de concentração (menos para o mais concentrado) Transporte ativo Pinocitose e Fagocitose Pinocitose: Englobamento de partículas líquidas – transporte de vitaminas lipossolúveis (A, D, E e K) Fagocitose: Englobamento de partículas sólidas Fatores envolvidos na absorção ●Ligados ao medicamento Lipossolubilidade Peso molecular Grau de ionização (pKa) Concentração Forma farmacêutica Fatores envolvidos na absorção ●Ligados ao organismo Vascularização do local Superfície de absorção Permeabilidade capilar pH do meio Condições fisiológicas (menstruação) Condições patológicas (ulceração, choque) 5. Locais de absorção Trato gastroinstestinal Mucosa bucal Mucosa gástrica Mucosa do intestino delgado Mucosa retal Trato respiratório Mucosa nasal Mucosa traqueal e brônquica Alvéolos pulmonares Locais de absorção Pele Regiões subcutânea e intramuscular Mucosa conjuntival Medula óssea Mucosa genitourinária Mucosa vaginal Mucosa uretral Mucosa vesical Vias e Sistemas de Administração das Drogas A escolha de uma via ou sistema de administração das drogas depende: Efeito local ou sistêmico da droga Propriedades da droga e da forma farmacêutica administrada Idade do paciente Conveniência Tempo necessário para o início do tratamento Duração do tratamento Obediência do paciente ao regime terapêutico VIAS DE ADMINISTRAÇÃO Entéricas (Fármaco entra em contato com o trato digestivo) Sublingual Oral Retal PARENTÉRICAS ( Fármaco não entra em contato com T.G.I.) Intravenosa Intramuscular – Intra-óssea Subcutânea – Infiltração Intradérmica – Inalatória Dérmica ou percutânea – Vaginal Intra-arterial – Conjuntival Administração Oral Administração oral Na grande maioria, os fármacos são tomados pela boca e engolidos. Via de regra cerca de 75% de um fármaco oralmente administrado são absorvidos em 1-3 h Deve-se considerar a motilidade gastrintestinal, o fluxo sanguíneo, o tamanho das partículas, a formulação e fatores físico-químicos As formas de administração por via oral, como comprimidos, drágeas, cápsulas, xaropes são simples e práticos, conferindo comodidade de aplicação ao usuário Devido às necessidades terapêuticas, as preparações farmacêuticas são formuladas normalmente de modo a produzir as características de absorção desejada Administração oral Assim, as cápsulas podem ser elaboradas de modo a permanecerem intactas por algumas horas após a ingestão, para retardar sua absorção ou os comprimidos podem ter um revestimento resistente com a mesma finalidade Pode-se ter incluído numa cápsula uma mistura de partículas de liberação lenta e rápida, para produzir absorção prolongada Ex.: CMC; HPMC. Administração oral Essas preparações podem reduzir a frequência de administração necessária, e diminuir os efeitos adversos relacionados com elevadas concentrações plasmáticas logo após a administração Administração oral ABSORÇÃO VANTAGEM DESVANTAGEM Mucosa Gastrintestinal Maior segurança, Comodidade e Economia Aparecimento de efeitos adversos (náuseas, vômitos e diarréias) pela irritação da mucosa Estabelecimento de esquemas terapêuticos fáceis de serem cumpridos pelo paciente Variação do grau de absorção, conforme: Plenitude ou não gástrica Ação de enzimas digestivas Tipos de formulações terapêuticas pH Absorção intestinal favorecida pela grande superfície de vilosidades intestinais Necessidade de cooperação do paciente Administração oral Podem ser utilizados para obtenção de efeitos locais de fármacos inabsorvíveis utilizados no controle de distúrbios gastrointestinais Ex.: Al(OH)3 ; Mg(OH)2 Administração oral Quando se deseja efeito sistêmico: Administração oral não é adequada para fármacos que são mal absorvidos pela mucosa gástrica Que se inativam com os sucos digestivos Que formam complexos insolúveis com os ali-mentos Que são muito irritantes para a mucosa digestiva Não devem ser utilizados também quando: Há impossibilidade de deglutição Sabor ou odor desagradáveis do fármaco também dificultam sua ingestão Administração Sublingual Administração sublingual Quando é necessária uma resposta rápida, uma vez que a região sublingual é extremamente irrigada e conectada aos vasos de bom calibre, especialmente se o fármaco é instável ao pH gástrico ou é metabolizado rapidamente pelo fígado ABSORÇÃO VANTAGEM DESVANTAGEM Mucosa Oral Absorção rápida de soluções lipossolúveis Imprópria para substâncias irritantes ou de sabores desagradáveis Redução debiotransformaçãodo princípio ativo pelo fígado, por atingirdiretamen-tea circulação sistêmica Administração sublingual Administração Retal Administração retal Utilizada para fármacos que têm, necessariamente, produzir um efeito local ou sistêmico A absorção por via retal muitas vezes não é confiável, mas esta via pode ser útil em pacientes incapazes de tomar medicações pela boca (apresentando vômitos, crianças, idosos, portadores de transtornos psiquiátricos ou em estado de coma) ABSORÇÃO VANTAGEM DESVANTAGEM Mucosa Retal Administração de medicamentos a pacientes inconscientes ou com náuseas e vômitos, principalmente em lactentes Absorção irregular e incompleta Redução de biotransformação do princípio ativo pelo fígado, por atingir diretamente a circulação sistêmica Irritação da mucosa retal Administração Retal Via Intramuscular Via Intramuscular A injeção subcutânea ou intramuscular de fármacos produz geralmente um efeito mais rápido que a administração oral, mas a taxa de absorção depende muito do local de injeção e de fatores fisiológicos, especialmente do fluxo sanguíneo local Os fatores que limitam a velocidade na absorção a partir do local de injeção são: difusão através do tecido, remoção pelo fluxo sanguíneo local, formação de complexos entre fármacos (ex: benzilpenicilina) ou injeções oleosas (para hormônios) Via Intramuscular ABSORÇÃO VANTAGEM DESVANTAGEM Endotélio dos capilares Absorção rápida Dor Administração em pacientes, mesmo inconscientes Aparecimento de lesões musculares pela aplicação de substâncias irritantes ou substâncias de pH distantes da neutralidade Adequada para volumes moderados, veículos aquosos, não aquosos e suspensões Aparecimento de processos inflamatórios pela ingestão de substâncias irritantes ou mal absorvidas Via Subcutânea ABSORÇÃO VANTAGEM DESVANTAGEM Endotélio dos Capilares Absorção boa e constante para soluções Facilidade de sensibilização do paciente Absorção lenta para suspensões Dor e necrose por substâncias irritantes Via Intravenosa ou Endovenosa A injeção endovenosa é a via mais rápida e mais precisa para administração de um fármaco A concentração máxima eficaz que chega aos tecidos depende fundamentalmente da rapidez da injeção Na administração endovenosa não ocorre absorção, apenas distribuição Via Intravenosaou Endovenosa ABSORÇÃO VANTAGEM DESVANTAGEM Não há absorção Obtenção rápida de efeitos Sobredosagem relativa em injeções rápidas Administração de grandes volumes em infusão lenta Riscos de embolia, irritação do endotélio vascular, ação do pirogênio, infecções por contaminantes bacterianos ou virais e reações anafiláticas Aplicação de substâncias irritantes, diluídas Possibilidade de controle de doses, para prevenção de efeitos tóxicos Imprópria para solventes oleosos e substâncias insolúveis Via Intravenosa ou Endovenosa Via Tópica Via Inalatória A inalação é a via usada para anestésicos voláteis e gasosos ou em medicamentos utilizados na asma Para esses agentes o pulmão serve como via de administração e eliminação, e as trocas rápidas que são possíveis em consequência da grande área de superfície e do grande fluxo sangüíneo permitem a obtenção de ajustes rápidos na concentração plasmática. Via Inalatória ABSORÇÃO VANTAGEM DESVANTAGEM Pulmão A mais eficaz nas doenças obstrutivas das vias aéreas Necessidade de equipamento ou embalagem apropriada Menos efeitos colaterais Dificuldades de aplicação e resistência do paciente (crianças) Rápido início de ação Via Inalatória Diferenças na Absorção de Fármacos Armazenamento Armazenamento inadequado de fármacos pode alterar sua eficácia Devem ser guardados longe da luz solar, umidade, em recipientes hermeticamente fechados Alguns requerem a utilização de refrigeração como a insulina
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