Definition „Pharmakokinetik“?
Zeitliche Veränderung der Konzentration
Aus sicht des Körpers (LADME System, Pharmakokinetische Kenngrößen/Modelle und Therapieplan)
Definition „Pharmakodynamik“
Die innere/treibende Kraft
Aus Sicht des Pharmakons
Molekulare Wirkmechanismen, Wirkprofil/-qualität und Dosis-Wirkungsbeziehungen
Definition „Pharmakogenetik“
Aus sicht des Genotyps
SNPs, personalisierte Medizin und genetischer Polymorphismus
Wo ist der unterschied zwischen Pharmakon und Arzneimittel?
ein Arzneimittel hat eine Wirkung
Wofür steht das (L)ADME System?
Liberation -> Freisetzung (Pharm.Tech)
Adsorbtion
Distribution
Metabolism
Excretion
Wie ist die Resorption definiert?
Der Transfer eines Arzneistoffs vom Ort der Freisetzung aus dem Arzneimittel in die Blutbahn (für eine Systemische Wirkung)
CAVE: keine Resorption bei iv!
Wie sind die „Schranken“ unseres Körpers aufgebaut?
Zellmembranen -> amphiphile Phospholipid-Doppelmembran mit eingebetteten Proteine
Das hydrophobe innere der Doppelmembran ist eune schwer zu durchdringende Barriere
Welche allgemeinen Resorptionsmechanismen sind dir bekannt?
Passive Prozesse (= immer entlang eines Konzentrationsgradienten) Diffusion, Filtration, erleichterte Diffusion
Aktive Prozesse Aktiver Transport, Endo-/Phagozytose
Wie wird die Lipidlöslichkeit von Arzneistoffen abgeschätzt?
In vitro wird ein Verteilungskoeffizient bestimmt -> Oktanol-Wasser-Verteilungskoeffizient
Oktanol (=lipophile Phase) oben und Wasser (=hydrophile Phase) unten
VK >1: Arzneistoff ist besser in fettähnlichen LM löslich
VK <1 :Arzneistoff ist besser in Wasser löslich
Was hat der Verteilungskoeffizient für eine Bedeutung in der Pharmakokinetik?
Große Bedeutung in allen Phasen des ADME- Systems! Vorallem aber in:
Resorption(=Bioverfügbarkeit) Lipinski`s Rule of 5 Log P* = -0,4 bis + 5,6 *P = Verteilungskoeffizent
Verteilung Anreicherung im Fettgewebe, Permeatin der Blut-Hirn-Schranke
L-DOPA hat eine Gute Permeabilität weil dafür Transporter in der Membran vorhanden sind!
Was besagen die Lipinski-Regeln?
Lipinski’s Rule of 5 besagen, dass eine chemische Substanz eine gute orale Bioverfügbarkeit hat, wenn alle Regeln erfüllt sind:
nicht mehr als 5 Wasserstoffbrücken Donatoren (NH oder OH)
nicht mehr als 10 Wasserstoffbrücken Akzeptoren (N oder O Atome)
Molekulargewichtvonwenigerals500g/mol
Ein logP-Wertvon<5
Beschreibe die Ionisationsgrad-Lipophilie-Beziehung basischer/saurer Arzneistoffe!
Zunehmende Ionisation verringert die lipophilen Eigenschaften stark!
Arzneistoffe sind nur im nicht-ionisierten Zstand ausreichen lipophil! -> Ionenfalle
Wie wird der Ionisationsgrad von Arzneistoffen bestimmt?
saure Arzneistoffe:
hoher Ionisationsgrad bei hohem pH Wert
basische Arzneistoffe:
wie bei sauer aber pH-pKa
hoher Ionisationsgrad bei niedrigem pH-Wert
Was ist die Ionenfalle von Acetylsalicylsäure?
ASS hat einen pKa Wert von 3,4 (schwach Basisch)
m Magen (pH=1) liegt ASS primär in der protonierten (ungeladenen) Form vor, sie kann sich also über die Membran verteilen und steht mit der prot. Form in der Epithelzelle im GGW
Intrazellulär (pH=7,1) dissoziiert ASS (Abspaltung von H+) und liegt daher ionisiert (geladen) vor und kann so nicht mehr durch die Membran
Was sind die Folgen der intrazellulären Anreicherung von ASS in der Magenzelle?
Intrazelluläre Schädigung, Ulzera, Blutungen, Schädigung der Epithelzellen, starke Hemmung der Prostagladinsynthese und reduzierte Thromboxansynthese
Ist aber REVERSIBEL! -> ASS einfach absetzen
Was sind Resorptionsrelevante Fragen?
Welche Wirkung soll erzielt werden? Systemisch (Substanz gelangt in die Blutbahn um den eigentl. Wirkort zu erreichen) Lokal (Konz. des Arzneistoffs ist nur im Bereich des Applikationsorts ausreichend hoch)
Wie lange dauert es, bis der Arzneistoff in der Blutbahn ist? Resorptionsgeschwindigkeit = Aufnahme von Substanzmenge/Zeit bestimmt Maximum und Intensität der Wirkung
Wieviel Arzneistoff wird resorbiert?
Nenne Resorptionsrelevante Faktoren und beschreibe sie kurz!
Substanzmenge am Resorptionsort
Galenik, Dosis, Konzentration
Physikochemische Substanzeigenschaften
Geringe Molekülgröße, mangelnde Polarität, gute Fettlöslichkeit
Resorptionsort
Epithelzellen an der Resorptionsfläche, Resorptionsfläche, Kontaktzeit mit der R.Fläche, pH- Wert und Durchblutung am Resorptionsort ➔ Oft von individuellen Faktoren wie Konstitution, Alter, etc. bestimmt!
Wie verläuft die Resorption im Gastrointestinaltrakt?
Nach oraler Applikation (o.s, p.o) – nicht invasiv, meist ausreichend hohe Konzentrationen im Blutplasma, hohe Compliance, häufigste und wichtigste Applikationsform
Mund pH 5-7, nur sehr kurze Verweildauer (5-60s), sehr geringe Oberfläche (0,02m2 ) aber gut durchblutet
Magen Formulierung löst sich auf (Ausnahme: Magensaftresistent!) pH 1-3 -> Ionisation v. Arzneistoffen, ausreichend Zeit (0,5-4h) aber geringe Oberfläche (0,2m2) und schlecht durchblutet
Dickdarm pH 5,5-7, sehr lange Verweildauer (5-70h), gut durchblutet und geringe Fläche (0,5-1m2) untergeordnete Rolle, weil der Großteil des Arzneistoffs im Dünndarm aufgenommen wird
Dünndarm Hauptresorptionsort! pH 6-7,5, lange Verweildauer (2-4h) große Kontaktfläche (100-200m2) und sehr gut durchblutet (= schneller Abtransport zur Aufrechterhaltung des Konzentrationsgradienten)
Was sind die Resorptionsbestimmenden Faktoren in GIT?
Art der Formulierung: Kapsel, Tropfen, Saft, magensaftresistente Tablette, Matrixtablette,...
Physikochemische Eigenschaften des Arzneistoffs
Funktionszustand des GIT
Bildung schwerlöslicher Chelate (zB. Bei gleichzeitiger Gabe von Milch,...) Verbesserung der Resorption ehr lipophiler Arzneistoffe (Arzneistoff + fetthaltige Nahrung) oder Verzögerung der Motilität des Speisebreis durch Medis oder Nahrung
pH-Wert im Magen und Dünndarm
Was hat die GIT-Motilität denn mit der Resorption zu tun?
Verminderte Motilität -> verminderte Resorptionsgeschwindigkeit -> kleineres Maximum des Plasmaspiegels -> geringere Wirkungsintensität
Wie verläuft die intestinale Sekretion von Arzneistoffen nach der peroralen Applikation?
Der Arzneistoff diffundiert in die Enterozyten und tritt in die Blutbahn ein
Transport des AS ins Darmlumen via P-Glycoprotein (MDR1 (Multiple Drug
Resistance) /ABC-Transporter)
Teilweise Metabolisierung durch CYP-Enzyme
Ein Teil der Metabolite gelangen in die Blutbahn
Anderer Teil der Metabolite wird via P-Glycoprot wieder ins Darmlumen transportiert
Dieser Prozess ist Verantwortlich für die sehr niedrige orale Bioverfügbarkeit mancher Arzneistoffe (zB Digitoxin, Verapamil, Ciclosporin,...)
Wie werden rektal Applizierte Arzneistoffe resorbiert?
Rektale Applikation ist geeignet bei:
Gewünschter lokaler Wirkung im unteren Dickdarm
Erbrechen oder Krampfanfällen
Wenn p.o schwierig ist (Babies, Kleinkinder,...)
Unvorhersehbares Ausmaß der Resorption ➔ Kleine Resorptionsfläche (0,06m2), Füllzustand, Defäkation
Wesentlich geringere Resorption als p.o
Ungeeignet für Arzneistoffe mit geringer Therapeutishen Breite
Kein 1st Passeffekt (weil umgehung des Pfortaderkreislaufs)
Was sind Faktoren der Resorption von inhalativ applizierten Arzneistoffen?
Art des Arzneistoffs:
Volatile Substanzen oder Gase, fein verteilt als Aerosol (Größe der Teilchen bestimmt wo der Arzneistoff wirkt) Wasserlöslichkeit
Wirkung:
Lokal als Aerosole (Asthma-Bronchiale Therapie)
Systemisch sehr rasche Wirkung! Wie i.v
Wie werden inhalativ Applizierte Arzneistoffe resorbiert?
Stoffaustausch an der Alveolarmembran
Große Alveolarfläche (80-100m2) und starke Durchblutung
Kurze Diffusionswege durch dünne Grenzschicht -> rasche Wirkung
Wie funktioniert die Resorption über Schleimhaut?
Schleimhaut ist eine geschlossene lipophile Barriere (unverhorntes, mehrschichtiges Plattenepithel)
Punktuelle Verbindungen (= leckes Epithel; durchlässig) sondern polare Lipide ab (-> extrazelluläre Phospholipidschicht), geringere Oberfläche, oft nur lokale Wirkung!
Wie werden transdermal Applizierte Arzneistoffe resorbiert?
Hängt von der gewünschten Wirkung ab!
Lokale Wirkung -> As muss in die Haut eintreten (Behandlung von Sonnenbrand, Hautausschlägen, Wunden, trockene Haut, ...
Systemische Wirkung -> sehr langsam weil langer Transportweg! transdermale Therapeutische Systeme (nikotin- oder Fentanylpflaster, ...)
Was sind beeinflussende Faktoren der subkutanen oder intramusklären Applikation?
Lokale Durchblutung:
Muskulatur und Peritoneum -> gut Durchblutet -> schnelle Resorption (Notfallmaßnahme!) Unterhautgewebe -> schlecht Durchblutet -> langsame Resorption
Löslichkeit des Arzneistoffs
Eigenschaften des AS
Lipohil -> rasch
Klein, hydrophil -> rasch
Verzögerung der Resorption
Zugabe von Adrenalin (lokale Vasokonstriktion!) oder schwer lösliche Arzneiformen (slow- release Formen)
Wie werden intravasal Applizierte Arzneistoffe resorbiert?
Keine Resorption erforderlich!
Umgehung des GITs, keine Pfordader- bzw. Leberpassage nach Resorption!
Unterscheide intravenöse und intraarterielle Applikation!
i.v: Arzneistoff wird durch das zuströmende Blut verdünnt
i.a: zu hohe Konzentration des AS (außer Gewollt! Röntgenkontrastmittel, Cytostatika,...
Wie schnell ist ein Arzneistoff systemisch verfügbar? Welche Faktoren spielen da eine Rolle?
Formulierung
Distanz zu Blutgefäßen
Durchblutung am Resorptionsort
1st Pass Effekt
Applikationsart
Welche Applikationsart wirkt am schnellsten?
intravenös: keine Resorption
Intramuskulär
subkutan
peroral
Was bedeutet Parenteral?
unter Umgehung des Magen-Darm-Trakts und damit auch den 1st Pass Effekt
intramuskulär, subcutan, transdermal, intravenös. Sublingual, bukkal, inhalativ
Definiere die Verteilung eines Arzneistoffs im Körper
Verteilungsvorgang: Ausbreitung im Organismus
Verteilung: Konzentration in einem bestimmten Körperareal zu einem bestimmten Zeitpunkt
Verteilungsgleichgewicht: Zustand nach ende des Verteilungsvorganges
Wovon ist der transkapillare Austausch abhängig?
Blutfluss: Zu welchem Ausmaß, wie schnell in Körperregion transportiert
Permeabilität der Substanz(-moleküle) durchs Kapillarendothel
Druckdifferenz oder Konzentrationsgradient
physiochemische Eigenschaften der Substanz
Verteilungskoeffizienten zwischen Organ/Blut
In welche Kompartimente gliedern sich die Verteilungsräume von AS?
Extrazellularraum Plasma-, Interstitial- und Transzellularraum
Intrazellularraum
Gewebe
Wie ist das Muster der Arzneistoffverteilung aufgebaut?
Abhängig von Arzneistoffen!
1.Verbleib hauptsächlich im vaskulären System
zB Plasmaexpander, AS mit hoher Plasmaproteinbindung
2. Verteilung im Körperwasser
hydrophile Substanzen mit niedrigem Molekulargewicht
3. Anreicherung in spez. Geweben
zB Anreicherung im Fettgewebe von AS
4. Ungleichmäßige Verteilung im Körper Kombination von Verteilungstyp 1, 2 und 3 abhängig von Lipid/Wasser Verteilungskoeffizient
Fähigkeit Biomembranen zu durchdringen
Nenne Ursachen die für die untersch. Verteilung von AS verantwortlich sind!
Physio-chemische Eigenschaften des AS
Eigenschaften der begrenzten Membran (Blutkapillaren)
Durchblutung/Durchfluss
Ausmaß der Bindung am Plasmaproteine
Ausmaß der Elimination des AS
Wie sind Blut-Gewebsschranken aufgebaut?
der Aufbau der Kapillarwände bestimmt deren Durchlässigkeit und somit das Ausmaß des Stoffaustauschs zwischen Blut und Gewebe
Welche Formen von Blut-Gewebsschranken sind dir bekannt?
Diskontinuierliche Kapillaren:
Endothel und fehlende Basalmembran sind lückenhaft!
Bsp: Leber, Milz, rotes Knochenmark
Fenestrierte Kapillaren:
Endothel besitzt durch eine Membran verschlossene Öffnungen
Bsp. Plexus choriodeus, Mucosa des GIT, Niere, endokrine Drüsen
Kontinuierliche Kapillaren:
Endothel und Basalmembran sind lückenlos; verschluss von Intrazellularräumen durch tight junctions
Bsp. Herzmuskel, Skelettmuskel, glatter Muskel
Kontinuierliche Kapillaren mit aufgelagerten Gliazellen
= Blut-Hirn Schranke; also Gehirn und Rückenmark
Wie ist die Blut-Hirnschranke aufgebaut?
Betrachtet man den Querschnitt des Blutgefäß fällt auf, dass alles sehr kompakt aufgebaut ist
Der AS im Blut kommt schlecht durch die dichtgepackten Endothelzellen (tight Junctions) durch, die Verbindungen zwischen einzelen Endothelzellen werden zusätzlich durch Occludin abgedichtet
Was sind die Aufgaben der Blut-Hirn-Schranke?
Versorgung mit Energie
Aufrechterhaltung der Homöostase
pH-Wert Schwankungen des Blutes und Schwankung der K-Konzentration (Aktionspotential!)
Schutz vor Störungen des Informationsflusses durch im Blut zirkulierende Neurotransmitter
Schutz vor Körperfremden Stoffen:
Xenobiotika, Pathogene, Antikörper (immonologische Barriere), ...
Wie gelangen AS durch die Blut-Hirn-Schranke? Nenne Beispiele!
Passive Diffusion: Nur lipophile, niedermolekulare Stoffe und Gase
Parazellulärer Transport: Kleine Moleküle wie Harnstoff oder Glycin
Transporter Protein (= Drehtürprinzip): Glucose (GLUT1-Transporter), Aminosäuren (SLC- Transporter) und Monocarbonsäuren (MCT-Transporter)
- > enantioselektiver Transport möglich!
Rezeptorvermittelte Transzytose oder Adsorptive Transzytose:
Unerwünschte Ausschleusing von Zytostatika
Effluxpumpe
Transferrin oder LDL
Gibt es einen pharmakologischen Nutzen?
L-DOPA überwindet die Blut-Hirn-Schranke (mittels spezifischem/aktivem Transporter)
also kann Levodopa (Prodrug!) ins Gehrin gelangen und durch DOPA-Decarboxylase (DDC) zu Dopamin verstoffwechselt werden
-> Therapie von M. Parkinson!
Wann ist die Durchlässigkeit der Blut-Hirn-Schranke erhöht?
Bei extremem Stress
Entzündungsvorgänge (Meningitis)
Therapie: höhere AS-Konzentration führen zu zentralnervösen Nebenwirkungen
Bei Neugeborenen
Durch Applikation einiger Peptide
Interessant für Chemotherapie von Gehirntumoren
Bereiche des Gehirns OHNE Blut-Hirn-Schranke!
Haben fenestrierte Kapillaren
geben Hormone an das Blut ab
haben eine sensorische Funktion (für Toxine, bestimmte Peptidhormone, ...) wie Area postrema (detektion toxischer Substanzen und Stimulation des Brechreizes) und Plexus choroideus
Was ist der Grund für die kurze Wirkung von Thiopental (iv) zur Narkoseeinleitung?
Die rasche Umverteilung von gut Durchbluteten in weniger durchbluteten Organe!
Beschreibe die Plazenta-Schranke und ihre Therapeutische Relevanz!
Eigenschafte:
Passive Filtermembran
austausch zwischen mütterlichem und kindlichen Blut
Relativ porös! (nicht durchlässig für große, hydrophile Moleküle und durchlässig für lipophile und porengängige hydrophile Moleküle)
Therapeutische Relevanz am beispiel:
Thromboseprophylaxe Phenprocumon p.o (Mr= 280; lipidlöslich, plazentagängig) -> mitbehandlung Fötus! Heparin i.v oder s.c (Mr= 6.000 – 20.000) -> nicht plazentagängig
Was hat die Plasmaproteinbindung für einen Einfluss auf die Verteilung im Organismus?
AS-Prot Komplex kann nicht durch die Kapillarwände diffundieren
Carrier-vermittelte Transporte können unterbunden werden (weil zu groß!)
AS konz im Plasma CP = prot. Gebundener + freier Anteil
Welche Einflussfaktoren auf die Proteinbindung sind dir bekannt?
pH-Wert
Lebensalter (Neugeborene)
Temperatur
Konkurrenz mit körpereigenen Stoffen
Konzentration der bindenden Proteine
Konzentration des Pharmacons im Plasma/Gewebe
Affinität zu den Proteinbindungsstellen (abhängig vom Grad der Hydrophilie!)
Was ist nun die therapeutische Relevanz der Plasmaproteinbindung?
As wird nicht an Plasmaproteine im Blut gebunden
schnelle Elimination
As wird an Plasmaproteine gebunden
nach und nach frei werden
kann sich langfristig anreichern
Nenne und beschreibe wichtige Plasmaproteine für AS!
Serum-Albumin:
Gut wasserlösliches Protein
Mr= 66.000
Konzentration im Plasma 0.6mmol/L
wichtig für die Konstanthaltung des Blutvolumens
Saure AS wie Penicillin, Phenprocoumon, Salicylsäure binden sehr gut
Lipophile Substanzen wie Digitoxin binden sehr gut
Saures α1-Glycoprotein:
Hoher Polysaccharidanteil
Mr= 41.000
Basische Arzneistoffe wie Propanolol, Imipram binden sehr gut
Lipoproteine (VLDL, LDL, HDL)
Propranolol, Chinidin, Chlorpromatzin binden sehr gut
Wie verändern sich pharmakokinetische Prozesse eines AS durch die Plasmaproteinbindung?
Verzögerung des Verteilungsvorgangs, des Wirkungseintritts, der Biotransformation und der Exkretion
Verringerung der Wirkungsintensität
Verlängerung der Wirkungsdauer
Konkurrenz um Plasmaproteinbindungsstellen mit anderen Pharmaka (= Interaktionen!)
Welche Verteilungsmuster von AS sind dir bekannt?
Intravasal
Intravasal + interstitiell
Extra- und intrazellular
Zelluläre Anreicherung
In welchen Geweben werden AS gespeichert?
Muskulatur: 40% des Körpergewichts
Fettgewebe: Vorallem Lipophile Stoffe (Insektizide, ...) können hohe Konzentrationen erreichen
Gewebeproteine: Also kontraktile Proteine der Muskulatur, Glutathion-S-transferase der Leber oder Membranphospholipide
Was bedeutet die Speicherung von AS im Gewebe?
Schwer abschätzbar!
Positiv:
Aufnahme von Iodid in Schilddrüse
Negativ
Akkumulation im Fett- oder Knochengewebe, evtl. Vergiftungserscheinungen
Wovon ist das Verteilungsvolumen abhängig?
Physiko-chemischen Eigenschaften des AS
Großes Verteilungsvolumen:
Hohe Lipophilie und ausgeprägte Gewebsbindung
Kleines Verteilungsvolumen
Geringe Lipophilie, hohe Plasmaproteinbindung und großes Molekulargewicht
Welche klinische Bedeutung hat das Verteilungsvolumen?
Zur Berechnung der Loading Dose (= Sättigungsdosis)
Zur Berechnung der im Körper vorhandenen AS-Menge
Abschätzung des Nutzens extrakorporaler Elimination
(Hämodialyse oder -perfusion)
Abschätzung der Eliminationshalbwertszeit bei bekannter Clearance
Was bedeutet Elimination?
Alle Prozesse, die zu einer Konzentrationsabnahme des primär applizierten Arzneistoffs im Organismus führen.
Welche Prozesse sind für die Elimination von Arzneistoffen essentiell?
Harnproduktion
Metabolismus (Leber)
Faeces (Verdauung )
Welche Organe sind bei der Elimination beteiligt?
Biotransformation (= Metabolismus): Leber, Dünndarmwand, Haut, Niere, Lunge
In diesen Organen folgende Einheiten: Glattes endoplasmatishes Retikulum +Zytosol Mitochondrien
Exkretion: Niere, Leber, Darm, Lunge ( Inhalationsnarkotika reine Diffusion), Haut, Schweiß, Speichel, Muttermilch
Was sind die Ziele der Biotransformation?
Inaktivierung von Arzneistoffen oder Toxinen
Verbesserung der Ausscheidungsfähigkeit ( Konversion von Hydrophoben zu hydrophilen
Metaboliten)
Für was ist die Biotransformation entscheidend?
Für die schnelle Elimination von lipophilen Arzneistoffen
Erkläre die erste Phase des Arzneistoffmetabolismus im Körper mit allen nötigen Enzymen und Organen!
Funktionalisierungsphase: funktionelle Gruppen werden eingeführt oder freigelegt
( Hydroxylierung, hydrolytische Spaltung, Reduktion, Desaminierung, etc.) Metabolit kann inaktiv oder aktiv sein oder ein wirksames Prinzip darstellen ( Muttersubstanz =Prodrug)
Beteiligte Enzyme:
Oxidation/Reduktion:
Cytochrom-P450-abhängige Monooxygenasen (CYP- Enzyme)
Monoamino- und Diaminooxidasen
Flavin-abhängige Monooxygenasen (FMO- Enzyme)
Hydrolyse:
Esterasen, Amidhydrolasen, Epoxid-Hydratasen
Wie funktioniert das Cytochrom-P4500-abhängige Monooxygenasen?
Führen Sauerstoffatome in das Substrat ein
Mischfunktionelle Oxidase: katalysiert Ox und Red.
CYP1-3 wichtig für Arzneistoffmetabolismus
Wie funktioniert die Nomenklatur der CYP- Enzyme?
Erste Zahl: Genfamilie
Darauffolgende Buchstabe: Subfamilie
Letzte Zahl: Isoenzym
Welche Reaktionen werden von Cytochrom-P450 katalysiert?
aliühatische hydroxylierung
Epoxidierung
aromatische Hydroxylierung
N-Oxidation
S-Oxidation
N-Desalkylierung
O-Desalkylierung
Desaminierung
Entschwefelung
Oxidative Dehalogenierung
Besitzen CYP-Enzyme eine Substratspezifität?
NEIN!! Entweder 1 Subtstrat auf mehrere CYP oder ein CYP auf mehrere Substrate
Wie werden CYP gehemmt?
Durch Pharmaka, die sich mit hoher Affinität an CYP binden und selbst langsam metabolisiert werden
Was passiert durch die Hemmung von CYP?
Die Konzentration von Pharmakon A, welches eigentlich durch das nun gehemmte CYP-Enzym metabolisiert werden sollte wird gesteigert, da keine Metabolisierung erfolgen kann
Welches Enzym ist beim Arzneistoffmetabolismus am wichtigsten und warum?
CYP3A4 (30% des CYP- Gehalts)
60% aller Arzneistoffe sin CYPA4 Substrate
Wie wird CYP3A4 gehemmt?
Grapefruitsaft
HIV-Proteasehemmer: indinavir, Ritonavir
Antibiotika: Erythromycin
Immunsuppressiva: Ciclosporin
Antimykotika: Itraconazol
Antidepressiva: Nefazodon
Ca2+ Kanalblocker: Verapamil, Diltiazem
Antiemetikum: Aprepitant
Was sind CYP-Enzyminduktoren?
Substanzen, die die Expression durch Transkription von CYP steigern und dadurch den Arzneistoffmetabolismus beschleunigen
Dadurch vermehrte Metabolisierung und schnellerer Abbau des Pharmakons
Welche 3 Induktoren von CYP3A4 gibt es?
Johanniskraut, Tabakrauch, Grillfleisch
Welche klinische Relevanz hat Johanniskraut?
Senkt den Plasmaspiegel von:
Proteasehemmer: Vermehrung von HIV-Viren(Indinavir)
Orale Kontrazeptiva: ungewollte Schwangerschaften (Ethinylestradiol)
Cumarin-Antikoagulantien: Thrombose(Wafarin)
Cyclosporin: Abstoßung von Transplantaten
Welche Reaktionen finden in der Phase II des Arzneistoffmetabolismus statt?
Konjungationsphase
Synthetische Reaktionen
Kopplung von funktionellen Gruppen an polaren Gruppen des Arzneitoffes
Beschreibe den First-Pass- Effekt und erkläre ihn!
Umwandlung eines Arzneistoffes während dessen erster Passage durch die Leber. Durch die stattfindenden Metabolisierung können entweder aktive oder inaktive Metaboliten entstehen
Erkläre das Konzept von Prodrugs!
ein inaktiver oder wenig aktiver Arzneistoff wird erst durch Metabolisierung im Organismus in einen aktive(re)n Metaboliten überführt
Verbesserung der pharmakokinetischen Eigenschaften
Resorption
Verringerung des First-Pass-Effektes
Bioverfügbarkeit
Passage der Blut-Hirn Schranke
Nenne Beispiele für Prodrugs
Codein: Morphin, Codein-6-Glucuronid
Heroin: 6-MAM und Morphin
Metamizol: 4-N-Methylaminoantipyrin
Imipramin: Desmethylimipramin
L-Dopa: Dopamin
Wie funktioniert Codein?
analgetische und antiussive Wirkung durch Stimulierung zentraler
Codein hat geringere Affinität zum Opioidrezeptor → wird zu 10% in den Hauptmetaboliten Morphin umgewadelt
Morphin und Codein-6-gucuronid sind stärker analgetisch wirksamer als Codein
Welche Einflüsse auf den hepatischen Arzneistoffmetabolismus gibt es?
Alter
Geschlecht
Erkrankungen
Nahrung
andere Pharmaka
genetische Einflüsse - Pharmakogenetik
Nenne Keyfacts über die Leber als Ausscheidungsorgan!
Täglich: 500-1000 ml Galle
Aufnahme von Substanzen in Hepatozyten und Exkretion in die Gallengänge
Aktive Transportprozesse via Carrieer in der kanikulären Hepatozytenmembran
MDR1
MRP2
BSEP
BCRP
Wie funktioniert die biliäre Exkretion von Arzneistoffen?
Nach p.o Applikation Resorption
Ausscheidung in die Galle, wenn Ausreichend Polarität in der Leber und die Molekülgröße zwischen 500-1500 Da liegt
Beteiligung aktiver Transportmechanismen:
o Anionen(Glucuronide) o Kationen(Tubucarin) o Ungeladen(Digitoxin)
Enterohepatischer Kreislauf bei ausreichende lipohilen AS durch Rückresorption aus dem Darm und über Pfortader in die Leber
Welche Bedeutung hat der enterohepatische Kreislauf?
Verzögerung der Arzneistoffkonzentration im übrigen Kreislauf
Verzögerung der Wirkung
Verlängerung der Wikrungsdauer
Verlängerung der Verweildauer im Körper
Welche therapeutische Relevanz hat der enterohepatische Kreislauf?
Gefahr der Überdosierung und Überlastung der Entgiftungskapazität der Leber und Leberschäden bei wiederholter Gabe
Welche Eigenschaften müssen Arzneistoffe haben, damit sie renal ausgeschieden werden?
Polar, wasserlöslich und Mr < 400-500
Metabolite werden schneller ausgeschieden als unveränderter Stoff
Sehr ineffizient bei lipophilen Arzneistoffen ( wegen tubulärer Resorption)
Welche Faktoren bestimmen die GFR?
Organismus: Herztätigkeit, Renaler Plasmafluss und die funktionelle Intergrität der glomeruli
Arzeneistoff Molekülgrösse und die Bindung an Plasmaproteine→nur freier Arzneistoff wird filtriert
GFR =120-130 ml/min
Welche Arzneistoffe werden durch die tubuläre Sekretion ausgeschieden?- Organische Anionen und Kationen, lipophile Substanzen
Organische Anionen und Kationen, lipophile Substanzen
Sehr effektiv, selbst bei hoher Plasmaproteinbindung! Durch Transporter (breite Substratspezifität)
Plasmakonzentration nahezu 0
Welche Transporter sind an der tubulären Sekretion von Arzneistoffen beteiligt?
Influx- Transporter:
OAT: organischer Anionentransporter & für alpha-Ketoglutarsäure
OCT: organischer Kationentransporter
Efflux- Transporter:
OAT
OCT
ACB- Transporter: (mit ATP)
MRP: für organische Anionen
P-Gp: organische Kationen, gegen hohen elektrochemischen Gradienten, sehr effizient
Welche Arzneistoffe werden durch Sekretion aktiv in den proximalen Tubulus ausgeschieden werden?
Säuren:
Penicillin
Probenecid
Futosemid
Thiazid-Diuretika
Indomethacin
Glucuronsäure-Konjugate
Glycin-Konjugate
Sulfat-Konjugate
Basen:
Quarternäre Ammoniumverbindungen
Morphin
Mepacrin
Pethidin
Triamteren
Wo kommen aktive Transportsysteme primär vor?
In Geweben mit Ausscheidungs- und Barrierefunktion
Sind verantwortlich für präsystemische Elimination, biliäre Exkretion und enterohepatischer Kreislauf und die Blut-Hirn-Schranke
Wie funktioniert die tubuläre Rückresorption und welche Arzneistoffe werden so wieder Resorpiert?
Passiver Transport
Lipophile Arzneistoffe
Und schwach saure oder schwach basische
Was passiert bei einer Vergiftung mit ASS? Welche Symptome treten auf?
Tubuläre Rückresorption der freien Salicylsäure
Symptome:
Hyperpnoe
Stadium 1: Respiratorische Alkalose
Alkalisierung des Harns
Stadium 2: respiratorische und metabolische Azidose
Leichte Leberschädiguzng
bis Bewusstseinsverlust, Dyspnoe und Tod durch zentrale Atemlähmung
Therapie: Beschleunigung der renalen Ausscheidung des Salicylates durch Alkalisierung des Urins mit na-Hydrogencarbonat oder Na-Lactat
Wann kommt es zum 1-Kompartiment-Modell nach i.v Applikation?
Wenn folgende Vorraussetzungen erfüllt sind:
Rasche Aufsättigung mit dem Arzneistoff
Rasche Verteilung zwischen Plasma, Körperflüssigkeiten und Gewebe im Vergleich zu den eliminationsvorgängen
Die Elimination aus dem Kompartiment folgt einer Kinetik 1. Ordnung
Was gibt das Clearance-Konzept an?
=Jenes Plasmavolumen, das pro Zeiteinheit vollständig vom Pharmakon eliminiert wird
Ist ein Maß für die Effektivität der Eliminationsvorgänge und für die Ausscheidungsgeschwindigkeit Einheit: L/h oder min
Was gibt die Clearance genau an?
Die Clearance gibt ein gereinigtes Volumen und nicht die entfernte Menge an!
Von was ist die Clearance abhängig?
Extraktionsrate oder Ektraktionskoeffizient
- Blutfluss: Arzneistofftransport zum Organ
- CLEARANCE KANN NICHT GRÖSSER WIE DIE DRUCHFLUSSRATE SEIN
Von was ist die Gesamtkörperclearance abhängig?
Eng verknüpft mit dem Blutfluss durch das jeweilige Ausscheidungsorgan
Renale Filtration 125 ml/min
Renale aktive tubuläre Sekretion bis 800 ml/min
Hepatische Elimination bis 1800 ml/min
Intestinal, metabolisch, pulmonal
Clges = Clrenal + Clhepatisch + Clsonstige = Clrenal + Clnon-renal
Wofür ist AUC ein Maß?
Die Fläche unter der Kurve ist ein Maß für die Arzneistoffexposition des Körpers nach i.v Verabreichung
Sie ist abhängig von der eliminationsrate und der verabreichten Dosis des Arzneistoffs
Last changed6 months ago