Biochemia leków
i farmakologia
2
3
4
5
6
7
8
Tabletkarka rotacyjna
Maksymalna wydajność 
72 tyÅ›. tabletek na godzinÄ™
Drażownica Driam do powlekania tabletek.
Wsad roboczy 10 kg, możliwość zainstalowania bębna na 30 kg
Blistrownica automatyczna do pakowania w blistry kapsułek i tabletek.
Wydajność urządzenia zależy od stosowanego materiału i wynosi 40 
80 blistrów na min. co pozwala na zapakowanie 240 tyś. jednostek
produktu leczniczego w czasie jednej zmiany roboczej.
Ksenobiotyk  związek chemiczny nie będący naturalnym
składnikiem żywego organizmu. Jest to substancja
egzogenna, której organizm nie produkuje ani nie
przyjmuje w normalnych warunkach z pożywieniem.
Lek = substancja czynna + substancje pomocnicze
Postać leków:
qðstaÅ‚a (proszek, granulat, tabletki, drażetki, kapsuÅ‚ki)
qðaerozole
qðpÅ‚ynna
qðkremy i maÅ›ci
qðplastry
12
Stała postać leku
1. Proszki  najprostsza stała postać leku przeznaczona do stosowania wewnętrznego i
zewnętrznego do sporządzania roztworów i zawiesin. Są to sypkie homogenne cząstki
substancji leczniczych lub części roślin o wielkości ziaren 0.5 mm.
2. Granulaty  stała postać leku do stosowania doustnego lub zewnętrznego oraz forma pośrednia w
produkcji tabletek. Mają kształt nieregularnych grudek o wielkości ziaren 1.6  3.2 mm
jako postaci leku; 0.5  1.6 mm w przypadku granulatu do tabletkowania.
3. Tabletki  stała dozowana postać leku zawierająca w swym składzie jedna lub kilka
substancji leczniczych w określonych dawkach.
3.1. Tabletki do podawania doustnego:
uwalniajÄ…ce substancjÄ™ leczniczÄ… w jamie ustnej
" podjęzykowe (Tabulettae sublinguales)
" do ssania (Dulcitabulettae)
" podpoliczkowe (Tabulettae buccales)
" do rozgryzania lub żucia
" do zębodołu (Tabulettae denticori)
13
Stała postać leku cd.
3.1. Tabletki do podawania doustnego:
tabletki do połykania
" uwalniające substancję leczniczą w żoładku
" uwalniajÄ…ce substancjÄ™ leczniczÄ… w jelicie  dojelitowe (Tabulettae
enterosolubilae)
" o zmodyfikowanej szybkości uwalniania substancji leczniczej  resorpcja
substancji leczniczej zachodzi w całym odcinku przewodu pokarmowego
" tabletki musujÄ…ce (Tabulettae effervescens)
" tabletki powlekane substancjami wielkoczÄ…steczkowymi o
właściwościach błonotwórczych
" drażetki powlekane otoczką cukrową
" pastylki  leki doustne zbliżone do cukierków typu toffi lub landrynek.
14
Stała postać leku - czas i miejsce działania
Tabletki uwalniające substancje leczniczą w żołądku ulegają rozpadowi po ok.
20 min. a czas wchłaniania wynosi ok. 4 godz.
Tabletki dojelitowe są pokryte otoczką odporną na działanie kwasu
żołądkowego i ulegają rozpadowi w jelicie cienkim po ok. 30-60 min. od
momentu podania, wchłanianie trwa 10-12 godz.
Tabletki o przedłużonym działaniu posiadają specjalną otoczkę, dzięki której
następuje stopniowy rozpad i powolne uwalnianie substancji leczniczej w
sposób ciągły w całym odcinku przewodu pokarmowego.
Wpływ pH środowiska na strukturę cząsteczki
O O
-
OH
HCl
S S
NH NH
Duloksetyna
Substancja aktywna
Postac aktywna substancji leczniczej
wchlaniana w jelicie cienkim
OH
O
+
H
HCl S
S
N
NH
HCl
Duloksetyna
Substancja nieaktywna
Postac aktywna substancji leczniczej
Stała postać leku - czas i miejsce działania
4. Kapsułki  stała dozowana postać leku, doustne, doodbytnicze, dopochwowe.
Składają się z powłok żelatynowej (kaps. żelatynowe) lub skrobiowej (skrobiowe). W
zbiorniczku znajduje siÄ™ substancja lecznicza i subst. pomocnicze.
4.1. Mikrokapsuki  kapsuÅ‚ki o wielkoÅ›ci 100-500 µm (10-6 m). SkÅ‚adajÄ… siÄ™ z rdzenia i
otoczki. Jest to forma leku o przedłużonym działaniu. Substancja lecznicza jest
izolowana od otoczenia (O2, CO2, H2O), maskowanie zapachu, smaku, zmniejszenie
toksyczności.
4.2. Nanokapsułki  kapsułki o wymiarach 20-500 nm (10-9 m). Są to micele zawierające
wodny roztwór substancji leczniczych w fazie organiczno-olejowej. Na powierzchni
miceli osadza się monomer, który polimeryzuje tworząc otoczkę.
4.3. Liposomy  kuliste pÄ™cherzyki o wym. 0.01 -1.0 µm, w których rdzeniem jest kropla
H2O a otoczka warstwa fosfolipidów. Substancja lecznicza znajduje się w warstwie
wodnej lub lipidowej. Liposomy podawane są dożylnie i pozwalają realizować terapię
celowanÄ…
Kiedy tworzÄ… siÄ™ micele
Olej Woda
Olej
Woda
18
19
Substancje pomocnicze
(Surowce farmaceutyczne)
qð nadajÄ… wÅ‚aÅ›ciwÄ… postać leku
qð decydujÄ… o wÅ‚aÅ›ciwoÅ›ciach fizycznych produktu leczniczego
qð maja wpÅ‚yw na szybkość uwalniania i wchÅ‚aniania substancji
leczniczej
qð zwiÄ™kszajÄ… trwaÅ‚ość substancji aktywnej
qð poprawiajÄ… wyglÄ…d i smak leku
qð sÄ… pozbawione wÅ‚asnego dziaÅ‚ania farmakologicznego
qð substancje pochodzenia naturalnego, syntetycznego,
półsyntetycznego
Substancje pomocnicze cd.
1. Substancje wypełniające i adsorbujące:
laktoza, skrobia ziemniaczana, pszeniczna, ryżowa i kukurydziana, sacharoza,
glukoza, mannitol, celuloza mikrokrystaliczna, kaolin, krzemionka koloidalna,
bentonit
2. Substancje wiążące (zwilżające, lepiszcza)
woda, etanol, izopropanol, żelatyna , kleik skrobiowy, gumy (arabska, xaulan),
poliwinylopirolidon PVP, PVA, HPMC, etyloceluloza, celuloza i jej pochodne,
laktoza, glukoza, mannitol, sorbitol, skrobia modyfikowana, sole nieorganiczne.
3. Substancje rozsadzajÄ…ce
Organiczne: skrobia ziemniaczana, glikolan sodu, skrobia modyfikowana
celuloza mikrokrystaliczna, pochodne celulozy, pektyny PVP, agar
Nieorganiczne: bentonit, aerosil, NaHCO3, CaCO3, kwasy organiczne:
cytrynowy, winowy, fumarowy.
Substancje pomocnicze cd.
4. Substancje utrzymujące wilgoć
skrobia, sorbitol, syrop cukrowy, mleczan sodowy, glicerol, glikol propylenowy
5. Substancje przyspieszające wchłanianie substancji leczniczej
(promotory sorpcji)
kwasy tłuszczowe i glicerynowe, sole kwasów żółciowych, związki chelatujące (EDTA), IV-
rzędowe sola amoniowe, salicylany, cyklodekstryny.
6. Åšrodki antystatyczne
talk, stearynian magnezowy i wapniowy, laurylosiarczan sodowy macrogol-PEG 4000 (glik.
poliet), laktoza, mannitol, IV-rz. sole amoniowe.
7. Substancje poślizgowe i antyadhezyjne
talk, skrobia, krzemionka koloidalna, stearynian Mg, Ca i Al, glinka biała
kwas fumarowy, laurylosiarczan sodu, macrogol 400 i 600,
środek smarujący  myvaplex (monogliceryd)
środek antyadhezyjny  talk silikonowy, stearynian Ca i Mg, parafina stała,
oleje półsyntetyczne.
Substancje poprawiające wrażenia
organoleptyczne
1. Surowce poprawiajÄ…ce smak i zapach
surowce pochodzenia naturalnego i syntetycznego
większa ilość grup hydroksylowych
powoduje wzrost smaku słodkiego
O H
H O O H
Glicerol
pochodne amin, amidów i imidów powodują wzrost
smaku gorzkiego
O O
O
X-
H
R N R
N
R N
N
H2N
N
H
R
R
amina I rz amina II rz amina IVrz
Imid
Amid
amina III rz
Substancje poprawiające wrażenia
organoleptyczne
Surowce poprawiajÄ…ce smak
vð Olejki eteryczne: miÄ™towy, cytrynowy.
vð Drażetki powleka siÄ™ cukrem i czekoladÄ…
vð Surowce sÅ‚odzÄ…ce:
laktoza, mannitol, glicerol, sorbitol, maltoza, glukoza,
ksylitol, sacharoza, fruktoza, dulcyna cukier inwertowany.
Surowce poprawiajÄ…ce zapach
vð Owocowe (malinowy, pomaraÅ„czowy)
vð Korzenne (anyżkowy)
vð Specyficzne (miÄ™ta pieprzowa)
25
Struktura błony komórkowej
26
Transport substancji przez błony komórkowe
" Dyfuzja bierna  odbywa się zgodnie z gradientem stężeń, nie wymaga
nakładu energii, o szybkości procesu decydują: wielkość cząsteczki leku,
stopień jonizacji i rozpuszczalność w lipidach.
" Dyfuzja ułatwiona - odbywa się zgodnie z gradientem stężeń, nie
wymaga nakładu energii, ale przy udziale białek błonowych tzw.
transporterów.
" Dyfuzja czynna  zachodzi wbrew gradientowi stężeń, wymaga nakładu
energii (ATP) i udziału nośników.
" Endocytoza  przez endosomy utworzone z błony komórkowej.
27
Biodostępność substancji leczniczej
Jaka część substancji aktywnej z podanej dawki, w jakim czasie od
momentu podania dostaje siÄ™ do krwioobiegu.
Przyjmuje się, że w przypadku podania dożylnego biodostępność wynosi 100%.
Biodostępność <100% wynika z:
o niecałkowitego wchłaniania leku z drogi podania,
o metabolizmu lub rozkładu leku (szybkość biotransformacji > szybkość
wchłaniania),
o efektu pierwszego przejścia przez wątrobę.
Biodostępność całkowita = BLPP/BLPD (100%)
Badanie dostępności prowadzi się in vitro dla wszystkich preparatów
28
farmaceutycznych
Przemiany substancji leczniczej w
organizmie
1. Uwalnianie leku do płynów ustrojowych (rozdrobnienie, deformacja),
które zależy od formy i stopnia rozpuszczalności leku w środowisku
wodnym.
2. Wchłanianie do układu krwionośnego i limfatycznego (przechodzenie
przez błony biologiczne), zależy od:
Øð drogi podania,
Øð wÅ‚aÅ›ciwoÅ›ci fizykochemicznych substancji aktywnej -
rozpuszczalność w tłuszczach (własności lipofilowe),
Øð wÅ‚aÅ›ciwoÅ›ci postaci leku,
Øð wielkość podanej dawki,
Øð obecność pokarmu w przypadku podania per os
29
3. Dystrybucja substancji leczniczej do miejsca działania, zależy od;
ØðszybkoÅ›ci przepÅ‚ywu krwi przez poszczególne narzÄ…dy,
ØðtrwaÅ‚oÅ›ci wiÄ…zania leku z biaÅ‚kami krwi,
ØðszybkoÅ›ci przechodzenia przez bÅ‚ony biologiczne.
4. Metabolizm substancji aktywnej, głównie wątroba i nerki.
Øð aktywna forma leku (proleki),
Øð nieaktywne metabolity.
5. Eliminacja leków i ich metabolitów z organizmu:
mocz, kał, żółć, ślina drogi oddechowe, pot, mleko matki.
30
Prolek (pro-drug)
NH2
H
H
N
S
CH3
O
N
CH3
O
O
CH3
O O
Piwampicylina
O
CH3
H3C
NH2
H
H
O
N
S
CH3
CH3
O +
O
HO
N
CH3
CH3
H3C
O
OH
O
Ampicylina
Leki generyczne
Lek generyczny = generyk = lek odtwórczy jest zamiennikiem leku
oryginalnego. Generyk musi spełniać następujące warunki, aby mógł być
wprowadzony do obrotu na rynku farmaceutycznym:
qð taki sam skÅ‚ad substancji aktywnych jak w leku oryginalnym
qð taka sama postać
qð identyczne dziaÅ‚anie farmakologiczne
qð taka sama dostÄ™pność biologiczna (biodostÄ™pność)
Leki generyczne zazwyczaj różnią się składem substancji pomocniczych i
sposobem otrzymywania danej formy leku, co może wpływać na
biodostępność substancji aktywnej.
Leki generyczne cd
Lek generyczny może być produkowany i sprzedawany po wygaśnięciu
ochrony patentowej na lek oryginalny, czyli po 20 latach od daty ukazania
się zgłoszenia patentowego. Okres ochrony patentowej może być
przedłużony o dodatkowe 5 lat. Patent podstawowy produktu chroni
substancjÄ™ aktywna lub jej kombinacjÄ™ jak i zastosowanie terapeutyczne.
Celem wprowadzenie na rynki farmaceutyczne preparatów odtwórczych
(generycznych) wiąże się z istotnym zmniejszeniem kosztów leczenia oraz
wzrostem kosztowej efektywności stosowania danej grupy leków.
Leki generyczne - przykłady
NH2
H
N
S
O N
HO
O
O H
O
Amoxycylina
Forma leku stała, płynna do iniekcji, proszek do roztworów
Substancja czynna amoxicillin
Sposób działania antybiotyk należący do grupy penicylin, skuteczny przeciwko
wielu szczepom bakterii. Substancja bakteriostatyczna,
blokuje enzym niezbędny do budowy ściany komórkowej
bakterii.
Zastosowanie w infekcji dróg oddechowych, moczowych i układu
pokarmowego
Dawkowanie
Działania niepożądane
Leki generyczne  przykłady cd
NH2
H
N
S
O N
HO
O
O H
O
Amoxycylina
Nazwa leku Firma Postać leku Wzrost Ceny
Novamox Sandoz tabletki powlekane
Hiconcil Krka substancja do zawiesin, kapsułki
Amotaxl Polfa Tarchomin iniekcje, kapsułki, subst. do zawiesiny
Duomox Astellas Pharma tabletki powlekane
Ospamox Sandoz granulat do zawiesiny
Apo-Amoxi Apotex kapsułki
Grunamox Grunenthal proszek do zawiesin
Amoxicillin Pliva Kraków substancja sucha do zawiesin
lek oryginalny
Leki generyczne  przykłady cd
NH2
H
H
N
O H
S
N
O N
HO
O O
CO H
2
O H
O
Kwas klawulanowy
Amoxycylina
Nazwa leku Firma Postać leku Wzrost ceny
Ramoclav Ranbaxy tabletki powlekane
Forcid Yamanouchi tabletki powlekane
Curam Sandoz tabletki powlekane, subst. do zawiesiny
Taromentin Polfa Tarchomin tabletki powlekane, proszek do roztworów
Amoxiklav Lek/Lek, Sandoz tabletki powlekane
Augmentin GlaxoSmithKline tabletki, syrop, iniekcje
Lek oryginalny
Zagadnienia analityczne w chemii leków
Przy ustalaniu czystości substancji leczniczych obowiązują określone
normy zawarte w odpowiednich monografiach Farmakopei.
Zakres badań analitycznych oceniających jakość i przydatność substancji
farmaceutycznej obejmuje:
1. potwierdzenie tożsamości związku lub jego identyfikacje,
2. badanie czystości substancji czynnej,
3. określenie zawartości substancji aktywnej w danym preparacie.
Substancja aktywna powinna mieć czystość nie mniejszą niż 99.6%;
2.1. 4 nie zidentyfikowane zanieczyszczenia o zawartości do 0.1% każde,
2.2. 2 zidentyfikowane zanieczyszczenia o zawartości do 0.15% każde.
Znaczenie izomerii substancji aktywnej
OH
HO
HO OH
izomer cis nieaktywny
izomer trans aktywny
Dietylostilbestrol jako odpowiednik estradiolu
O
N
O
NH
H
OH
OH
S-(-)-propranolol
R-(-)-propranolol
Blokuje receptory að ði ðbð ðadrenergiczne ð
enancjomer nieaktywny farmakologicznie
Znaczenie izomerii substancji aktywnej
COOH COOH
H2N
H
NH2 H
HO HO
OH OH
S(-)-lewodopa
R-(+)-lewodopa
stosowana w leczeniu choroby Parkinsona
substancja toksyczna
wywoluje granulocytopenie
O
O
H
H
N
N
O
O
N
N
H
H
O O
O O
Talidomid enancjomer S
Talidomid enancjomer R
wykazuje dzialanie teratogenne
czynny farmakologicznie
Mechanizm działania leków
1. Mechanizm receptorowy  lek (ligand) tworzy kompleks
aktywny z receptorem.
Receptor  składnik systemu komórkowego o strukturze
białkowego polimeru, który po związaniu z ligandem wywołuje
szereg przemian fizykochemicznych w komórce.
1.1 agonista substancja farmakologiczna, która po związaniu z
receptorem wywiera określony efekt,
1.2. antagonista wykazuje powinowactwo chemiczne względem
receptora, blokuje receptor i nie wywołuje zmian
farmakologicznych.
[R] + [L] [RL] EFEKT
2. Blokowanie enzymów  lek tworzy trwały kompleks z enzymem
Receptor i ligand, enzym i
ligand. Teoria zamka i klucza
41
Przykład: antagoniści receptorów H2-histaminowych
komórek okładzinowych żołądka. Leki te hamują
wydzielanie kwasu solnego w żołądku. Zastosowanie
przy nadkwasocie i chorobie wrzodowej.
42
Receptorowy mechanizm działania leków
Agoniści Antagoniści
histamina
cimetydyna
gastryna
ranitydyna
acetylocholina
nizatydyna
H
H
H H
N N
N N
CH3
CH3
S S
N
CH3
N
N
CH3
CN NO2
H3C
N O
H
Ranitydyna
Cimetydyna
H
H
N
N
CH3
S
N
CH3
N
NO2
H3C
S
Mechanizm działania leków cd.
2. Hamowanie czynności enzymów.
2.1. Inhibitory enzymatyczne
Przykład: inhibitory enzymu H+/K+ - ATP-azy w błonie
śluzowej żołądka. Hamują wytwarzanie kwasu solnego.
Omeprazol, lanzoprazol, pantoprazol
H
H3C
N
H
O CH3 H3C
N
O
S
H3C
N
S
O
CF3
CH3
N N
O
O N
Omeprazol
Lanzoprazol
CH3
H
O
N
H O
CH3
F
S
N
O
F N
O
Pantoprazol
Działania niepożądane
1. Inhibitory enzymu H+/K+ - ATP-azy hamuja metabolizm niektórych leków w wątrobie;
np. fenytoiny, fenobarbitalu, diazepamu, warfaryny.
2. Niesteroidowe leki przeciwzapalne (NLPZ) takie jak:
piroksikam, meloksikam, diklofenak, ASA, ibuprofen, naproksen
przy długotrwałym podawaniu mogą spowodować gastropatię, nefropatię i zapalenie
wÄ…troby.
3. Przeciwzapalne leki sterydowe np. encorton, hydrocortizon
są przyczyną osteoporozy w wyniku zaburzeń gospodarki wapniowej w organizmie
45
Warfaryna  lek czy trucizna?
Dawka dzienna 5-10 mg.
Większe dawki są śmiertelne.
Jest to główny składnik trutki na
szczury
Doustny antykoagulant (DAK),
pochodna kumaryny, stosowany
przewlekle (do końca życia) w
zapobieganiu i leczeniu żylnej choroby
zakrzepowo-zatorowej oraz w
zapobieganiu zatorom systemowym u
chorych na migotanie przedsionków, z
wadami zastawkowymi oraz protezami
mechanicznymi zastawek serca.
46
Literatura
1. Chemia leków, pod redakcją Alfreda Zejca i Marii Gorczycy, Wyd. Lekarskie PZWL,
2004.
2. Farmakologia, podstawy farmakoterapii i farmakologii klinicznej, pod redakcjÄ…
Wojciecha Kostowskiego i Piotra Kubikowskiego, Wydawnictwo Lekarskie PZWL,
1994
3. Farmacja stosowana podręcznik dla studentów farmacji, pod redakcja Stanisława
Janickiego, Adolfa Fiebiga, Małgorzaty Sznitowskiej, Wydawnictwo Lekarskie PZWL,
2002
4. Bioorganic chemistry, a chemical approach to enzyme action, Herman Dugas,
Springer-Verlag 1996.
5. http://chomikuj.pl/edvin/Farmakologia/Podstawy+farmakologii/Transport+lek*c3*b3
w+przez+b*c5*82ony+biologiczne.pdf