5.1: Биотрансформация лекарств: обзор

Биотрансформация, также известная как метаболизм лекарств, является жизненно важным физиологическим процессом, который химически изменяет лекарства, облегчая их выведение из организма и прекращая их действие. Этот процесс включает две основные фазы: реакции фазы I и фазы II. Реакции фазы I, включая окисление, восстановление и гидролиз, вводят или демаскируют полярные функциональные группы в молекуле лекарства, тем самым увеличивая его растворимость в воде. За счет повышения растворимости в воде лекарство становится более гидрофильным и с меньшей вероятностью будет реабсорбироваться в липофильной среде почечных канальцев во время выведения. Эта модификация гарантирует, что лекарство и его метаболиты эффективно выводятся через мочу или желчь, поскольку гидрофильные вещества легче выводятся почками. Реакции фазы II или конъюгации дополнительно повышают растворимость в воде, присоединяя небольшие полярные молекулы к лекарству или его метаболитам фазы I. Примерами являются глюкуронирование, сульфатирование, ацетилирование, метилирование и конъюгация глутатиона.

Печень, нагруженная ферментами, метаболизирующими лекарства, является основным местом метаболизма лекарств. Однако другие органы, такие как легкие, почки, кишечник и плацента, также вносят свой вклад. Ферменты, ответственные за метаболизм лекарств, делятся на две категории: микросомальные и немикросомальные. Микросомальные ферменты в эндоплазматическом ретикулуме катализируют большинство реакций биотрансформации лекарств, в то время как немикросомальные ферменты в цитоплазме и митохондриях играют вспомогательную роль.

Метаболизм лекарств детоксифицирует ксенобиотики, активирует пролекарства и инактивирует активные лекарства, предотвращая накопление лекарств и снижая риск токсичности. Однако он также может образовывать реактивные метаболиты, потенциально вызывающие побочные эффекты. По сути, понимание биотрансформации имеет решающее значение для прогнозирования взаимодействия лекарств, оптимизации лекарственной терапии и обеспечения безопасности пациентов.

Биотрансформация или метаболизм лекарственных препаратов влечет за собой химическое изменение ксенобиотиков, активацию или деактивацию их фармакологических свойств.

Метаболизм превращает липофильные препараты в полярные, водорастворимые продукты, способствуя выведению из организма. Например, превращение кодеина в морфин.

Печень является основным местом метаболизма лекарств, но легкие, почки, кишечник, плацента и кожа также вносят свой вклад.

Большинство лекарственных препаратов метаболизируются в две последовательные фазы. Реакции фазы I вводят или демаскируют полярные функциональные группы посредством окислительных, восстановительных и гидролитических реакций, подготавливая препарат к реакциям фазы II.

В фазе II продукты реакций фазы I конъюгируются с небольшими полярными молекулами, такими как глюкуроновая кислота, сульфат, глицин и глутатион, образуя высокорастворимые в воде метаболиты.

Микросомальные ферменты, обнаруженные в эндоплазматическом ретикулуме печени, наряду с немикросомальными ферментами в цитоплазме и митохондриях, катализируют большинство реакций биотрансформации лекарств.

Физико-химические свойства препарата, биологические вариации и химические факторы влияют на метаболизм препарата, в котором лекарства образуют реактивные метаболиты, что приводит к токсичности.