Абсорбция

Категория:
«Фармакология».

ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА АБСОРБЦИЮ И РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЛЕКАРСТВА

Абсорбция

На абсорбцию лекарственного вещества могут влиять химические и физиологические факторы (табл. 4.1).

Диффузия лекарств через липиды мембран обычно определяет параметры абсорбции препаратов

Большинство лекарств представляют собой небольшие органические молекулы с молекулярной массой менее 1000, диффундирующие через биологические мембраны в незаряженном виде. Это происходит вследствие того, что основным структурным компонентом клеточных мембран служит липидный бислой и незаряженные вещества более растворимы в липидах, чем заряженные. Однако некоторые заряженные молекулы активно транспортируются через мембранный барьер (например, 5-фторурацил и леводопа) специальными молекулами-транспортерами (см. главу 2).

Поскольку большинство молекул с малой молекулярной массой представляют собой либо слабые кислоты, либо основания, либо амфотерны по природе, pH среды, в которой растворяется лекарство, будет определять доступную фракцию в не-ионизированной форме, которая может диффундировать через клеточную мембрану. Величина этой фракции зависит от химической природы лекарства, рКа и местного pH. рКа лекарства — это pH, при котором 50% молекул вещества в растворе ионизированы; этот показатель описывает уравнение Хендерсона-Хассельбаха. Для кислых (НА) лекарств НА ^ Н+ + А", где НА — незаряженная форма, Н+ — протон, А" — анионная форма. Из этого соотношения может быть выведено уравнение: рКа = pH + log (НА/А“). Это равенство позволяет рассчитать соотношение концентраций НА/А' при любом значении pH.

По аналогии для основных (В) молекул ВН+ ^ В + Н+ и рКа = pH + bg (ВН+/В).

Таблица 4.1 Существенные химико-физиологические факторы, влияющие на абсорбцию лекарств через клеточные мембраны, включая мембраны ЖКТ

Химические свойства	Химическое строение Молекулярная масса Растворимость в воде Растворимость в липидах
Физиологические характеристики	Сократительная способность желудка pH в месте абсорбции Площадь абсорбирующей поверхности Мезентериальный кровоток Предсистемная элиминация Совместный прием пищи

Рис. 4.3 Влияние рКа на степень ионизации функциональной группы кислых и основных лекарств относительно физиологического pH. Повышение интенсивности окраски стрелок соответствует увеличению степени ионизации относительно физиологического pH 7,4. Для кислых лекарств: чем более основным является раствор (повышение pH), тем больше фракция ионизированного вещества. Для оснбвных лекарств: чем более кислым является раствор (снижение pH), тем больше ионизированная часть вещества. Степень ионизации рассчитывают, используя уравнение Хендерсона-Хассельбаха (см. текст) с учетом рКа и pH.

Значение рКа и связанная с ним величина фракций ионизированных или неионизированных молекул для различных лекарств при физиологическом pH 7,4, а также при других величинах pH, показывают, как изменяется ионизированная фракция вместе с pH у кислых и основных лекарств (рис. 4.3). Важный вывод из данных рис. 4.3 состоит в том, что лекарство будет существовать в его ионизированной форме, когда подвергается действию pH, противоположному его рКа. Следовательно, ионизация кислых лекарств увеличивается с повышением pH (повышение основности среды), тогда как ионизация оснбвных лекарств возрастает вместе со снижением pH (повышение кислотности среды).

Путь введения лекарства может повлиять на скорость его абсорбции

Фракция растворенного лекарства в его неионизированной форме и, следовательно, скорость, но не обязательно величина абсорбции, могут зависеть от pH в месте введения. Например, в желудке, где pH составляет приблизительно 2,0, большинство растворенных кислых лекарств будут неионизированы и, следовательно, способны быстро диффундировать через слизистую оболочку желудка в кровоток. Наоборот, многие основные лекарства будут полностью ионизированы и диффундируют очень медленно.

Диффузия лекарства в неионизированной форме через липидный бислой мембран зависит от молекулярной массы его молекул и растворимости в липидах

Коэффициент диффузии неионизированной молекулы в липидах обратно пропорционален корню квадратному из ее молекулярной массы. Это отношение показывает, что, если не учитывать другие влияния, более мелкие молекулы легче проходят через мембраны, чем более крупные. Однако, поскольку большинство лекарств имеют низкую молекулярную массу, ее величина редко оказывается лимитирующим абсорбцию фактором.

На диффузию через мембраны влияет также растворимость в липидах, которую определяют как коэффициент распределения. Он отражает растворимость вещества в липидах по отношению к его растворимости в воде или в физиологическом буферном растворе. Более высокой растворимости в липидах соответствует более высокая величина коэффициента распределения. Этот коэффициент определяют при меньшей, чем насыщающая, концентрации лекарств в обеих фазах. Чем выше коэффициент распределения, тем быстрее вещество диффундирует через липидную мембрану. Терапевтическое применение различных барбитуратов (средств, угнетающих ЦНС) отражает значение коэффициента распределения. Таким образом:

• тиопентал, имеющий рКа 7,45 и высокий коэффициент распределения (580), используют как кратковременно действующий после инъекции анестетик, поскольку он быстро проникает в ткань мозга и быстро вызывает общую анестезию;

• фенобарбитал со сходной величиной рКа (7,20) и низким коэффициентом распределения (3) применяют для постоянного лечения эпилепсии, но не для наркоза.

Путь введения может ограничить доступ лекарства в системный кровоток

Как было указано ранее, поступление лекарственного вещества в кровоток зависит от пути введения. Например:

• лекарство в форме глазных капель действует в основном местно, хотя могут возникать и системные эффекты, вызванные веществом, абсорбированным через слезные протоки;

• пенициллин G нестабилен в кислой среде желудка, и при пероральном приеме необходимы большие дозы, чтобы компенсировать разрушение антибиотика в желудке;

• нитроглицерин принимают сублингвально, чтобы обеспечить быструю системную абсорбцию и избежать предсистемной элиминации в печени при пероральном приеме.

Скорость абсорбции лекарства при пероральном приеме может зависеть от скорости опорожнения желудка

Скорость абсорбции из ЖКТ может быть замедлена вследствие задержки кислого лекарства в желудке или повышена в результате быстрого перехода основного лекарства в тонкую кишку. Так, стакан воды, выпитой вместе с приемом лекарства на пустой желудок, ускоряет опорожнение желудка и переход лекарства в верхний отдел кишечника с более высоким pH и значительно большей площадью абсорбирующей поверхности. Опорожнение желудка можно ускорить фармакологически. Метоклопрамид повышает сократительную активность желудка и ускоряет его опорожнение. Наоборот, жирная пища, кислые напитки или лекарства с антихолинергическим действием замедляют опорожнение желудка.

Абсорбция лекарств из желудочно-кишечного тракта

• Многие лекарства хорошо абсорбируются из ЖКТ

• Абсорбция в ЖКТ зависит от доли неионизированной фракции растворенного лекарства

• Опорожнение желудка можно ускорить приемом лекарства вместе с холодной водой

• Основные лекарства, принятые внутрь, абсорбируются плохо, пока не достигнут двенадцатиперстной кишки

• Лекарственные формы с модифицированным высвобождением замедляют абсорбцию и увеличивают продолжительность лекарственного эффекта