Dược động học
1. CÁC CÁCH VẬN CHUYỂN THUỐC QUA MÀNG SINH HỌC
1.1. Đặc tính lý hóa của thuốc
- Thuốc là các phân tử thường có trọng lượng phân tử P M ≤ 600. Chúng đều là các acid hoặc các base yếu.
- Kích thước phân tử của thuốc có thể thay đổi từ rất nhỏ (P M = 7 như ion lithi) cho tới rất lớn (như alteplase- tPA- là protein có P M = 59.050). Tuy nhiên, đa số có P M từ 100- 1000. Để gắn "khít" vào 1 loại receptor, phân tử thuốc cần đạt được một kích cỡ duy nhất đủ với kích thước của receptor đặc hiệu để thuốc không gắn được vào các receptor khác (mang tính chọn lọc). Kinh nghiệm cho thấy P M nhỏ nhất phải đạt khoảng 100 và không quá 1000, vì lớn quá thì không qua được các màng sinh học để tới nơi tác dụng.
Một số thuốc là acid yếu: là phân tử trung tính có thể phân ly thuận nghịch thành một anion (điện tích (-)) và một proton (H +).
C8H7O2COOH ↔ C8H7O2COO + H+
Apirin trung tính Aspirin anion Proton
Một số thuốc là base yếu : là một phân tử trung tính có thể tạo thành một cation (điện tích (+))
bằng cách kết hợp với 1 proton:
C12H11ClN3NH3 ↔ C12H11ClN3NH2 + H +
Pyrimethamin cation Pyrimethamin Proton trung tính
- Các phân tử thuốc được sản xuất dưới các dạng bào chế khác nhau để:
Tan được trong nước (dịch tiêu hóa, dịch khe), do đó dễ được hấp thu.
Tan được trong mỡ để thấm qua được màng tế bào gây ra được tác dụng dược lý vì màng tế bào chứa nhiều phospholipid .
Vì vậy để được hấp thu vào tế bào thuận lợi nhất, thuốc cần có một tỷ lệ tan trong nước/ tan trong mỡ thích hợp.
- Các phân tử thuốc còn được đặc trưng bởi hằng số phân ly pKa pKa được suy ra từ phương trình Hend erson-HasselbACh:
K K là hằng số phân ly của 1 acid; pKa = - logKa
pKa dùng cho cả acid và base. pKa +pKb=14
Một acid hữu cơ có pKa thấp là 1 acid mạnh và ngược lại. Một base có pKa thấp là 1 base yếu, và ngược lại.
Nói một cách khác, khi một thuốc có hằng số pKa bằng với pH của môi trường thì 50% thuốc có ở dạng ion hóa (không khuếch tán được qua màng) và 50% ở dạng không ion hóa (có thể khuếch tán được). Vì khi đó, nồng độ phân tử/ nồng độ ion= 1 và log 1 = 0. Nói chung, một thuốc phân tán tốt, dễ được hấp thu khi
Có trọng lượng phân tử thấp
Ít bị ion hóa: phụ thuộc vào hằng số phân ly (pKa) của thuốc và pH của môi trường.
Dễ tan trong dịch tiêu hóa (tan trong nước)
Độ hoà tan trong lipid cao dễ qua màng của tế bào
1.2. Vận chuyển thuốc bằng cách lọc
Những thuốc có trọng lượng phân tử thấp (1 00- 200), tan được trong nước nhưng không tan được trong mỡ sẽ chui qua các ống dẫn (d= 4 - 40 Å) của màng sinh học do sự chênh lệch áp lực thuỷ
tĩnh. Ống dẫn của mao mạch cơ vân có đường kính là 30 Å, của mao mạch não là 7 - 9Å, vì thế nhiều thuốc không vào được thần kinh trung ương.
1.3. Vận chuyển bằng khuếch tán thụ động (theo bậc thang nồng độ).
Những phân tử thuốc tan được trong nước/ mỡ sẽ chuyển qua màng từ nơi có nồng độ cao sang nơi có nồng độ thấp.
Điều kiện của sự khuếch tán thụ động là thuốc ít bị ion hoá và có nồng độ cao ở bề mặt màng . Chất ion hóa sẽ dễ tan trong nước, còn chất không ion hóa sẽ tan được trong mỡ và dễ hấp thu qua màng.
Sự khuếch tán của acid và base yếu phụ thuộc vào hằng số phân ly pKa của thuốc và pH của môi trường.
Thí dụ: khi uống 1 thuốc là acid yếu, có pKa = 4, gian 1 dạ dày có pH= 1 và gian 2 là huyết tương có pH = 7 (H.1)
Áp dụng phương trình Henderson - Hasselbach, ta có:
Ở gian 1 (dạ dày):
[ R- COOH ]
log = --------------- 4 - 1 = 3; Log của 3 = 1000
[ R - COO- ]
Ở gian 2 (máu):
[ R- COOH ]
log = --------------- 4 - 7 = - 3; Log của - 3 = 1/1000
[ R - COO- ]
Vì chỉ phần không ion hóa và có nồng độ cao mới khuếch tán được qua màng cho nên acid này sẽ
chuyển từ gian 1 (dạ dày) sang gian 2 (máu) và được hấp thu.
Trị số pKa của một số thuốc là acid yếu và base yếu được g hi ở bảng1. Nên nhớ rằng base có pKa cao là base mạnh và acid có pKa cao là acid yếu.
