17-01-2011

1

Definicja leku

Lek - każda substancja, niezależnie od pochodzenia,

wprowadzana do organizmu w celu osiągnięcia

pożądanego efektu terapeutycznego, lub w celu

zapobiegania chorobie, często podawana w ściśle

określonej dawce.

Drogi podawania leków:

Doustnie i podjęzykowo

Iniekcja

Doodbytniczo, dopochwowo

Wziewnie

Przezskórnie

2

17-01-2011

2

DDS – Drugs Delivery System

Pojęcie ‘ systemy dostarczania leków’ obejmuje różne typy
koniugatów:

Nośnik-lek

Nośnik-białko

Liposomów

Miceli

Nośników hybrydowych

CEL: zwiększenia efektywności dostarczania, wybiorczości

działania i poprawy

właściwości farmakologicznych zarówno konwencjonalnych,

jak i nowoczesnych leków

3

Polimery w farmacji

Polimery używane są w technologii postaci leku jako

nośniki substancji podawanych doustnie, pozajelitowo

lub wykazujących działanie miejscowe.

Cel:

Otrzymywanie biozgodnych i nietoksycznych związków
do terapii docelowej,

Uzyskanie kontrolowanego uwalniania substancji
czynnej

Ograniczenie częstości aplikacji

4

17-01-2011

3

Definicja leku

Drug Delivery System

Odpowiedni kształt i
rozmiar

Biokompatybilność

Usuwalny z organizmu,
rozpad na nieszkodliwe
związki proste

Hydrofilowy charakter

Sterowalność, np.
kontrolowana
mukoadhezja, właściwości
magnetyczne

http://polimery.umcs.lublin.pl/nmp/PMP_skrypt_e.pdf

Polimery w farmacji

Warunki stawiane nośnikom polimerowym:

Biozgodność

Brak toksyczności

Poznana droga metabolizmu

Metabolizm prowadzący najlepiej do substancji
występujących w organizmie

W przypadku koniugatów posiadających wiązanie
kowalencyjne, konieczne jest udowodnienie, że
substancja czynna ulega uwolnieniu po podaniu
preparatu

6

17-01-2011

4

Połączenie polimer - lek

Sposób połączenia polimeru z cząsteczką substancji
aktywnej może być dwojaki:

Za pomocą wiązania kowalencyjnego tworząc koniugaty
nośnik – lek

Za pomocą inkorporacji w matrycy polimerowej, bez
udziału wiązań chemicznych, gdzie lek jest zawieszony
lub rozpuszczony w materiale polimerowym (kapsułki,
sfery)

7

Polimery farmaceutyczne

Biopolimery [8]

Białka, podstawowy budulec żywych organizmów

Kolagen, budulec tkanek

Soja, jej białka pozyskiwane z nasion soi strączkowej
pomagają w leczeniu nowotworów oraz zapobiegają i
hamują rozwój osteoporozy

Polisacharydy,

wypełniacze, osłony leków, modyfikują

smak (celuloza, alginiany, chityna, chitozan)

Hydrofilowość

Biodegradowalność

Enkapsulacja żywych komórek

17-01-2011

5

Polimery farmaceutyczne

Polimery syntetyczne [8]

Polietylen, polipropylen – nośniki implantacyjne

Poliuretan – pianki

Silikony – proszki jako nośniki leków

Polimery akrylowe, polimetakrylan – twarde, przezroczyste

Klasyfikacja leków

ATC -

Klasyfikacja Anatomiczno – Terapeutyczno – Chemiczna

po raz pierwszy opublikowana w 1976

siedmiopozycyjny kod formatu LCCLLCC

L – litera

C – cyfra

określa

miejsce działania

funkcję terapeutyczną

działanie farmakologiczne

klasyfikację chemiczną leku

http://www.whocc.no/atc_ddd_index/

17-01-2011

6

Klasyfikacja leków

Epinefryna (Adrenalina)

C01CA24

C – układ sercowo-naczyniowy

C01 – leki stosowane w chorobach serca

C01C – pobudzające układ sercowo-naczyniowy

C01CA – wpływające na receptory adrenergiczne i
dopaminergiczne

C01CA24 – epinefryna

Klasyfikacja leków

Ibuprom

M

02AA13

M – układ mięśniowo szkieletowy

M02 – leki do stosowania miejscowego w bólach
stawów i mięśni

M02AA – niesteroidowe leki przeciwzapalne do
stosowania miejscowego

M02AA13 – ibuprofen

17-01-2011

7

Klasyfikacja leków

[1]

DOUSTNE

a)

Dożołądkowe

relatywnie niskie wymagania oraz uniwersalność postaci leku

większość leku wchłaniana w jelicie cienkim

wpływ treści pokarmowej na wchłanianie leku

łatwo zapobiegać przedawkowaniu

b)

Podjęzykowe

wysokie ukrwienie jamy ustnej

pominięcie krążenia wrotnego (efekt pierwszego przejścia)

główny sposób podawania nitrogliceryny

- sposób podawania

Ilus.: Jarek Figan

Klasyfikacja leków

DONOSOWE

a)

O działaniu miejscowym

nieżyt nosa, alergie

b)

O działaniu ogólnoustrojowym

alternatywa dla aplikacji doustnej

zagrożenie uszkodzenia błony śluzowej nosa

duży wpływ czynników środowiskowych na wchłanianie leku

ograniczoność leków przepuszczanych przez śluzówkę nosa

- sposób podawania

17-01-2011

8

Klasyfikacja leków

DOUSZNE

wyłącznie o działaniu miejscowym

w postaci kropel, żeli, maści

zapalenia, grzybice, niedrożność

- sposób podawania

Klasyfikacja leków

DO OCZU

działanie miejscowe, ale możliwe ogólnoustrojowe skutki
niepożądane

krople, maści, emulsje, wstrzyknięcia

wysokie stężenie miejscowe leku, ale szybkie jego
wymywanie

zwiększone wchłanianie w stanach zapalnych

- sposób podawania

17-01-2011

9

Klasyfikacja leków

DOODBYTNICZE

chorzy nieprzytomni, wymiotujący, dzieci

omija krążenie wątrobowe

szybsze wchłanianie niż w drodze doustnej

wchłanianie zmienne w zależności od głębokości aplikacji

- sposób podawania

niebezpieczeństwo
podrażnienia śluzówki

tylko do wybranych typów
leków

Klasyfikacja leków

DOPOCHWOWE i DOMACICZNE

rozwijane stosunkowo późno (lata 70.)

stężenie leku nieznacznie zależne od cyklu
miesiączkowego

głównie terapie hormonalne

stężenia bardziej stabilne niż dla leków doustnych

- sposób podawania

17-01-2011

10

Klasyfikacja leków

DOPŁUCNE (WZIEWNE)

duża powierzchnia wchłaniania

wysokie ukrwienie i mała aktywność enzymatyczna

wygoda aplikacji

- sposób podawania

brak efektu pierwszego
przejścia

zwiększone wchłanianie w
stanach zapalnych

możliwość podrażniania
dróg oddechowych

popularne przy aplikowaniu
znieczuleń ogólnych

Klasyfikacja leków

NASKÓRNE

do stosowania miejscowego, rzadziej ogólnoustrojowego

powolna, stała absorpcja

omijane krążenie wtórne

tylko dla leków rozpuszczalnych w tłuszczach

- sposób podawania

17-01-2011

11

Klasyfikacja leków

INIEKCJE

dokładne dawkowanie

możliwość podania pacjentowi nieprzytomnemu,
niewspółpracującemu

częste powikłania, nieodwracalność po przedawkowaniu

wysokie wymagania – kwalifikacje, aseptyka

działanie zarówno miejscowe jak i ogólnoustrojowe

a)

podskórne

b)

domięśniowe

c)

dożylne

d)

dotętnicze (kontrast)

e)

doszpikowe i śródkostne

- sposób podawania

17-01-2011

12

Nośniki leków

TABLETKI, PASTYLKI, GLOBULKI, CZOPKI

Substancje wypełniające

laktoza, skrobia, rzadziej wielocukry

Adsorbenty

S-cje wiążące

żelatyna (E441, B05AA06), metyloceluloza (E461)

S-cje poślizgowe

Talk, glikole poliksyetylenowe

S-cje rozsadzające

S-cje powlekające

Nośniki leków

TABLETKI POWLEKANE

powlekane cukrem – drażetki

powlekane polimerami kwasoodpornymi (octanoftalan
celulozy, poliestry kwasu metakrylowego, bursztynian
acetylocelulozy) – tabletki dojelitowe

Powlekane s-cjami wolno rozpuszczającymi się (np.
politlenek etylenu) – tabletki o spowolnionym uwalnianiu

17-01-2011

13

Nośniki leków

CELE POWLEKANIA:

zabezpieczenie leku przed czynnikami atmosferycznymi

modyfikowanie miejsca i czasu uwalniania s-cji czynnej

maskowanie smaku lub zapachu leku

ułatwianie przełykania

nadanie koloru i estetycznego wyglądu

zapobieganie pomyłkom przy użyciu leków o
poszczególnych kolorach

Nośniki leków

KAPSUŁKI

lek niesprasowany, w postaci proszku, cieczy lub granulatu

powłoka żelatynowa, skrobiowa lub z innych polimerów
organicznych

wyróżnia się kapsułki twarde i miękkie

zawierają wiele substancji pomocniczych jak barwniki,
konserwanty, plastyfikatory, dezintegratory

trwałe i wytrzymałe mechanicznie

możliwość precyzyjnego dawkowania leku

zwiększenie biodostępności leku

możliwe interakcje wypełnienia z otoczką

więcej zastosowań

17-01-2011

14

Nośniki leków

TABLETKI IMPLANTACYJNE

Esperal (Disulfiram, N07BB01, P03AA04)

I-Pill

mikroprocesor

pomiar pH i temperatury

nadajnik fal radiowych

pompka leku

własne zasilanie

Pigułka zrobotyzowana

sterowana polem magnetycznym

wyposażona w kamerę

możliwość zakotwiczenia w organizmie

http://www.robotliving.com/2008/08/02/robot-pill/

http://gadzetomania.pl/20
08/11/12/ipill-tabletka-z-

mikroprocesorem

/

Nośniki leków

SAYAKA PILL

Zasilanie
bezprzewodowe

2 Mpix

30 fps

1 obr / 12 s

http://www.popsci.com/node/19963

17-01-2011

15

Nośniki leków

Terapeutyczne systemy dawkowania doustnego

OROS (osmotic controlled release oral delivery system)

BDD (bioadhesive drug delivery) [7]

I generacja

II generacja

http://www.biuletynfarmacji.wum.edu.pl/0903Maciejewska/Maciejewska.html

Bioadhezja

Bioadhezja - stan łączenia się dwóch różnych
materiałów biologicznych lub adhezję materiału

biologicznego (najczęściej komórek lub ich wydzielin,

np. śluzu) do powierzchni syntetycznej, którą może

być np. warstwa polimeru.

Mukoadhezja – oddziaływanie różnych materiałów z

błoną śluzową organizmów żywych

30

17-01-2011

16

Mukoadhezja

31

Polimer mukoadhezyjny

Nabłonek śluzowy

Warstwa śluzu

Schemat przyczepionego mukoadhezyjnego no

ś

nika substancji leczniczej na

błonie

ś

luzowej.

Ź

ródło: Pod red. Muller R.H., Hildebranda G.E., Technologia nowoczesnych postaci leków, Wydawnictwo Lekarskie PZWL,

Warszawa 1998

Mukoadhezja

Etapy tworzenia wiązań bioadhezyjnych:

Zwilżenie i spęcznienie polimeru

Wzajemne przenikanie i splątanie łańcuchów polimeru i
śluzu

Wytworzenie słabych wiązań chemicznych pomiędzy
łańcuchami.

32

17-01-2011

17

Mukoadhezja

ZALETY:

Przedłużone uwalnianie substancji leczniczej

Stały kontakt z absorbującą błoną śluzową

Lepsza dostępność biologiczna

Szybkie, dobre wchłanianie leku

Efekt ‘bezpiecznego stosowania’

WADY:

Uczucie obecności ciała stałego

Nieprzyjemny smak

Utrudnienie w jedzeniu i piciu

33

Zastosowanie

Doustne tabletki bioadhezyjne:

Leki stosowane w chorobie Parkinsona

Leki przeciwbólowe i przeciwzapalne

Hormony płciowe

Leki przeciwkaszlowe

Leki nasercowe, przeciwcukrzycowe

34

17-01-2011

18

Transdermalne systemy
terapeutyczne

Postać leku, z której jest doprowadzana do skóry
określona ilość substancji leczniczej, przez co uzyskuje
się dokładne jej dawkowanie.

Budowa:

Rezerwuar

Osłona

Błona adhezyjna

36

Ź

ródło: http://kobieta.wp.pl

17-01-2011

19

Transdermalne systemy
terapeutyczne

TTS z błoną kontrolującą uwalnianie (system membranowy)

37

Ź

ródło: Pod red. Muller R.H., Hildebranda G.E., Technologia nowoczesnych postaci leków, Wydawnictwo

Lekarskie PZWL, Warszawa 1998

Systemy transdermalne

Podawanie leków przez skórę z wykorzystaniem różnego
rodzaju plastrów [1]

System membranowy

lek, zawiesina, roztwór

żel

folia zewn.

błona polimerowa
octan winylu

warstwa przylepna

folia ochronna

17-01-2011

20

Systemy transdermalne

Podawanie leków przez skórę z wykorzystaniem różnego
rodzaju plastrów [1]

System membranowy

System matrycowy

matryca polimerowa z zawieszonym lekiem

Systemy transdermalne

Zalety

Stałe stężenie leku we krwi

Ominięcie przewodu pokarmowego oraz efektu przejścia

Regulacja dawki leku powierzchnią styku

Wysoki komfort dozowania

Możliwość przerwania dawkowania

Wady

Uczula i podrażnia

Przesycenie warstwy

skórnej lekiem

http://www.alergologia.biz.pl/artykuly/2009_1_02.php

17-01-2011

21

Systemy transdermalne

Zastosowania

Dusznica bolesna – leczenie nitrogliceryną (C01DA02)
i innymi s-cjami rozszerzającymi naczynia krwionośne

Terapia antynikotynowa

Stany zapalne i uśmierzanie bólu

Choroba nadciśnieniowa

Terapia hormonalna

Systemy transdermalne

Zastosowania

Plastry przyspieszające gojenie

http://www.knology.net/~glennet/brBite.html

17-01-2011

22

Systemy transdermalne

Zastosowania

Plastry przyspieszające gojenie

Plastry iniekcyjne

http://www.sciencedaily.com/releases/2008/02/080204172210.htm

Zastosowanie

Nazwa handlowa

Element
kontrolujący
uwalnianie

Substancja
lecznicza

Zastosowanie

Transderm-Nitro

Transderm-Scop

Nicoderm

Estraderm

Błona

kontrola szybkości

uwalninia

Nitrogliceryna

Hioscyna

Nikotyna

Estradiol

Dusznica bolesna

Choroba lokomocyjna

Leczenie odwykowe

Hormony

Nitro-Dur
Deponit

Matryca

kontrola szybkości

dyfuzji

Nitrogliceryna

Dusznica bolesna

Nitrodisc
MDD-NG

Mikrozbiornik

kontrola szybkości

rozpuszczania

Nitrogliceryna

Dusznica bolesna

44

Ź

ródło: Pod red. Muller R.H., Hildebranda G.E., Technologia nowoczesnych postaci leków, Wydawnictwo Lekarskie

PZWL, Warszawa 1998

17-01-2011

23

Systemy implantacyjne

Retisert

Immunosupresja przy zapaleniu współczulnym oka

Okres uwalniania leku do 2 lat (

Fluocynolon C05AA10)

http://www.retinalphysician.com/article.aspx?article=100098

http://www.revophth.com/index.asp?page=1_990.htm

17-01-2011

24

Systemy implantacyjne

Retisert

http://www.facebook.com/video/video.php?v=107311286140

Systemy implantacyjne

Retisert

http://www.facebook.com/video/video.php?v=107311286140

17-01-2011

25

Systemy implantacyjne

Retisert

http://www.facebook.com/video/video.php?v=107311286140

Systemy implantacyjne

Retisert

http://www.nature.com/eye/journal/v24/n1/full/eye200954a.html

17-01-2011

26

Systemy implantacyjne

Medidur/Iluvien

Aplikacja bezoperacyjna

Czas działania 36 miesięcy

http://www.psivida.com/products.html

Systemy implantacyjne

Wkładki wewnątrzmaciczne [1]

Zapobieganie ciąży poprzez wywołanie stanu zapalnego

Polietylen + kontrastujący siarczan baru

Kopolimer etylen/octan winylu reguluje uwalnianie leku

Inne

Tampony

Pierścienie

17-01-2011

27

Hydrożele

Hydrofilowe, usieciowane, pęczniejące w wodzie
polimery

‘Inteligentne żele’ – 1g hydrożelu pochłania 1000g
wody

Zbudowane są z łańcuchów polimerowych
połączonych ze sobą w wybranych punktach, przez co
tworzą trójwymiarową usieciowaną strukturę

54

17-01-2011

28

Metoda zol-żel

Otrzymywanie materiałów zol-żelowych [2]

a)

Przygotowanie r-ru koloidalnego (zolu) prekursora
krzemowego (lub metalicznego) w alkoholu

b)

Przeprowadzenie prekursora w żel poprzez powolne
odwadnianie

c)

Wysuszenie lub wygrzanie żelu

Reakcje

Hydroliza

Żelowanie z narastaniem sieci polimerowej

Metoda zol-żel

Stosowanie katalizatora wpływa na właściwości produktu

Kwasowy (HCl)

Zasadowy (NH

3

)

Domieszkowanie [2]

Immobilizacja cząstek poprzez domieszkowanie zolu

Impregnacja

Modyfikowanie grupami funkcyjnymi

17-01-2011

29

Matryce hydrożelowe

Biodegradowalność

Biozgodność

Umożliwiają nieprzerwane i kontrolowane uwalnianie
leków do organizmu

Działanie:

W wyniku spęcznienia następuje uwalnianie małych
cząstek leku

Erozja matrycy hydrożelowej

57

Rodzaje hydrożeli

Hydrożele termowrażliwe

Odpowiedź na wzrost temperatury, obserwowany w
niektórych stanach chorobowych tj. nowotworach

Hydrożele wrażliwe na zmiany odczynu

Zmiany odczynu pH regulują uwalnianie substancji
leczniczej np. leki doustne, wewnątrznaczyniowe

58

17-01-2011

30

Hydrożele w nośnikach leku

Budowa

Działanie

59

Ź

ródło: Gimpel K., Luli

ń

skie P., Maciejewska D.,

Biuletyn Wydziały Farmacji WUM, 3 (2009) 19-23.

Opatrunki hydrożelowe

Zaliczane do najnowszej generacji materiałów

opatrunkowych

Otrzymywane z mieszaniny polimerów naturalnych

(żelatyna, pektyna) i syntetycznych (poli(glikol etylowy))

Zastosowanie

Rany oparzeniowe

Rany urazowe

Owrzodzenia

Odleżyny

60

Ź

ródło:

http://kikgel.webprom.pl/?p=114

17-01-2011

31

Opatrunek hydrożelowy na
oparzenia

Opatrunek AQUACEL

®

w technologii Hydrofiber

®

zapewnia wilgotne, korzystne środowisko leczenia które:

zapewnia znakomite właściwości chłonne

zmniejsza ból,

przyspiesza naskórkowanie rany oparzeniowej

doskonale przylega do powierzchni rany

61

Ź

ródło: http://www.convatec.pl/

Opatrunek hydrożelowy na
oparzenia

Efekty leczenia ran oparzeniowych

62

Ź

ródło: http://stomia.pl/index.php?action=edu&sub=e12&sub2=aquacelag5

17-01-2011

32

Metoda zol-żel

Soczewki kontaktowe – polimetakrylan hydroksyetylu

Witamina E, leki o działaniu miejscowym

Filtry widzenia, korekcja kontrastu (polimer akrylowy)

Reagując z glukozą, zmieniają kolor

- zastosowania

http://croma.pl/Products/view/1093

Metoda zol-żel

Opatrunki i tkaniny nowej generacji [3,4]

„wbudowane” filtry UV

Bakteriostatyka (srebro, chitozan)

Hydrofobowość lub hydrofilowość

Skarpetki przeciwgrzybiczne

Bielizna przeciwzapalna

Tkaniny permanentnie pachnące

- zastosowania

17-01-2011

33

Metoda zol-żel

Opatrunki aktywne

(poliwinylopirolidon, glikol polietylenowy i agar)

Koją, uśmierzają ból,

Absorbują wysięk

Hamują rozwój bakterii przy jednoczesnym zapewnieniu
dostępu tlenu do rany

Nie przyklejają sę do rany

Zapobiegają bliznowaceniu

Wielokrotnego użytku

Nietoksyczne

Elastyczne

Wytrzymałe

- zastosowania

http://kikgel.com.pl/?p=114