tel.: 01-46-41-369fax: 01-46-41-368email:franjo.plavsic@hzt.hrwww.hzt.hrANALITIKA TOKSIKOLOGIJA

MEUDJELOVANJA

DVIJE ILI VIE TVARI UZETE ISTOVREMENO U ORGANIZAM MOGU JEDNA DRUGOJ POJAATI ODNOSNO SMANJITI TETNO ILI KORISNO DJELOVANJE, IZAZVATI NOVA TETNA ILI KORISNA DJELOVANJA, ALI MOE SE DOGODITI DA NE ULAZE U MEUDJELOVANJA.

Najee ne znamo kako djeluju dvije tvari istovremeno unijete u organizam.

MEUDJELOVANJE ZBRANJANJEM!

2+1 = 31+1 = 2

MEUDJELOVANJE VELIKIM POJAANJEM UINAKA (SINERGIZAM!)

To je sluaj kada dvije tvari imaju jednake uinke na organizam, npr. oteuju bubrege, a kada se daju zajedno uinci se nerazmjerno pojaavaju.1+3 = 15

POJAANJE UINAKA! (potencijska interakcija)Kod ovog meudjelovanja neka tvar bez uinka pojaava uinak otrova kada se nau u organizmu s njim zajedno.

2+0 = 8

ZNATE LI RAZLIKU IZMEU OPASNOSTI (HAZARDA) I RIZIKA?

OPASNOST JE U OVOM PODRUJU NEKO SVOJSTVO TVARI KAO NPR:

OTROVNOST NAGRIZAJUE DJELOVANJE EKSPLOZIVNOST INFEKTIVNOST ITD.

RIZIK JE PAK VJEROJATNOST DA E SE VAMA NETO DOGODITI KADA RADITE S OPASNOM TVARI

O emu ovisi rizik?

RIZIK (R) OD OPASNE TVARI OVISI O TRI IMBENIKA:

OTROVNOSTI TVARI (O) (razina opasnosti)KOLIINI OTROVA (D) KOJA ULAZI U ORGANIZAMDUINI IZLOENOSTI (T) OTROVU

R = O x D x T

Ako je bilo koji initelj umnoka jednak nuli i R je jednak nuli, odnosno nema rizika.Oni bjee samo zato da smanje rizike skraenjem boravka na opasnom mjestu.

ZA ODVIJANJE TOKSIKOKINETSKIH PROCESA IZRAZITO JE VANA LIPOFILNOST/HIDROFILNOST MOLEKULE OTROVAZATO?

FARNAKOKINETIKA PROUAVA TO ORGANIZAM INI S OTROVOM (APSORPCIJA, RASPODJELA, SKLADITENJE, ELIMINACIJA)SKORO U SVIM PROCESIMA PRATIMO PRELAZAK OTROVA KROZ LIPOFILNU BARIJERU IZ JEDNOG U DRUGI VODENI PROSTOR.

Kod apsorpcije je to prelazak iz crijeva (vodena otopina otrova) kroz njegovu stjenku (lipidna barijera) u krv (vodeni prostor.

SHEMATSKI PRIKAZ PROLASKA KROZ LIPIDNU BARIJERU

LIPOFILNOST SE UTVRUJE MJERENJEM ODNOSA DIJELA RASPOREENOG U LIPIDNOM DIJELU PREMA DIJELU RASPOREENOM U VODI.

Lipofilno (odnos vei od 1)Amfoterno (odnos oko 1)Hidrofilno (odnos manji od 1)

DANAS SE NAJEE DAJE KAO LOGARITAM TOG ODNOSA (Pow)

EKSPERIMENTALNO Nakon uravnoteenja lipidne i vodene faze pH 7 izmjere se koncentracije u jednom i drugom dijelu.

OTAPALA-ranije maslinovo ulje (nije ujednaeno)-danas oktanol

RAUNSKI

priblino (npr. odnos lipofilnih prema hidrofilnim atomima, npr. C prema O i N)

posebnim raunalnim programima (npr. prema Nysu adicijom f-vrijednosti za pojedine fragmente molekule)

Vrijednosti koeficijenata raspodjele nekih organskih ,molekula u oktanolu i fosfatnom puferu pH 7,4

Odnos broja atoma duika i kisika prema broju atoma ugljika u molekulama nekih vitamina (za neznalice koji ne znaju kemiju).

ZNAMO DA pH NIJE JEDNAK U SVIM DIJELOVIMA ORGANIZMAKae vuk sinu: Nemoj nikad krenuti od eluca, jer je kiselo

KOD IONIZIBILNIH TVARI LIPOFILNOST OVISI O pH VODENOG DIJELAOrganske kiseline e biti u kiselom pH protonirane i time lipofilne, a u lunatom mediju e biti ionizirane i hidrofilne.Kod baza e biti obratno nego kod kiselina (u lunatom lipofilne a u kiselom hidrofilne)Kod tvari koje se ne mogu ionizirati i kod amfoternih tvari biti e svejedno kakav je pH.

Promjene vrijednosti koeficijenata raspodjele u vodenoj i lipidnoj fazi u ovisnosti o pH vodenog dijela za kiseline (salicilna kiselina), baze (prometazin), lipofilne tvaru (fenacetin) i amfoterne tvari (kofein)

TAKO JE TO!DOK SU TVARI LIPOFILNE SLABO SU TOPLJIVE U VODI, A PROLAZE KROZ LIPIDE BEZ PROBLEMA. KAD SU HIDROFILNE OTAPAJU SE IZVRSNO U VODI, ALI NEE KROZ LIPIDE.

Razliiti sluajevi prelaska iz jednog vodenog otapala u drugo kroz lipidnu membranu za tvari razliite polarnosti: A prelazak amfoterne tvari kojoj je topljivost slina u vodenom i lipidnom dijelu; B prelazak lipofilne tvari kojoj je topljivost u lipidnom dijelu mnogo via nego topljivost u vodenom dijelu; C prelazak hidrofilne tvari kojoj je topljivost u vodenom dijeluznaajno via nego u lipidnoj membrani

Dijagram ovisnosti brzine jednostavne i olakane difuzije (v) o koncentracijskom gradijentu (c2-c1)

DVA SU PRISTUPA PROUAVANJU FARMAKOKINETIKEDESKRIPTIVNI (najei u praksi)

MATEMATIKI (naravno da je to znanost, ali rezultate se koristi u praksi na stotinu mjesta i naina)

Zato je npr vaan podatak o vremenu polueliminacije za neki otrov?

VANE JEDNOSTAVNE FARMAKOKINETSKE VELIINE

TEMELJNE FARMAKOKINETSKE VELIINE

IZRAUNAVANJE IZ EKSPERIMENTALNIH PODATAKA

VOLUMEN RASPODJELE: V = Q/B

Q = ukupna koliina lijeka u organizmuB = koncentracija lijeka u plazmi ili serumu u vremenu 0.

ZAKLJUAK: V je fiktivna veliina

VRIJEME POLUELIMINACIJE IZ PLAZME Vrijeme kroz koje koncentracija padne na polovicu vrijednosti iz poetka motrenjaC2 = C1 * e-*T (C2=0,5*C1)0,5*C1=C1* e-*TEln(0.5) = -*TETE = ln(0.5) / TE = 0.693 /

I TO JE SVE. TAKO JEDNOSTAVNO!

CT Koncentracija tvari u promatranom prostoru (sredinji) u vremenu TT Vrijeme od poetka sloenog procesa (npr. primjene)n Broj prostora u sloenom modeluAi Koncentracija u vremenu nula u i prostorui Nagib krivulje pada koncentracije u prostoru iPRIMJERI

DVOPROSTORNI MODEL (i. v. primjena):

CT = B * EXP (- * T) A * EXP (- * T)

MODELIRANJE DINAMIKOPROSTORNO

NITA BEZ RAUNALA!

PRIKAZ JEDNOSTAVNOG DINAMIKOG MODELAORGANIZAMKAKE

PRIMJER PROSTORNOG MODELIRANJAAPSORPCIJSKIPROSTORV(A)Q(A)CENTRALNI PROSTORV(1)Q(1)PERIFERNI PROSTORV(2)Q(2)K(E)ELIMINACIJAQ(E)K(1)K(2)K(A)

Prikaz vieprostornog farmakokinetskog modela to ukljuuje prelazak lijeka iz apsorpcijskog u sredinji prostor, raspodjelu izmeu sredinjeg i vanjskog prostora te razliite mehanizme eliminacije lijeka iz sredinjeg prostora.

Oznake:V(A) = volumen apsorpcijskog prostora;V(1) = volumen sredinjeg prostora;V(2) = volumen vanjskog prostora;Q(A) = koliina lijeka u apsorpcijskom prostoru;Q(1) = koliina lijeka u sredinjem prostoru;Q(2) = koliina lijeka u vanjekom prostoru;Q(E) = ukupna eliminirana koliina lijeka;K(A) = konstanta brzine apsorpcije lijeka;K(1) = konstanta brzine prelaska iz sredinjeg u vanjski prostor;K(2) = konstanta brzine prelaska iz vanjskog u sredinji9 prostor;K(E) = ukupna konstanta brzine eliminacije lijeka iz organizma.

KOME I KAKO KORISTE IZRAUNATI FARMAKOKINETSKI PARAMETRI?LABORATORIJSKA I KLINIKA ISTRAIVANJA (npr. razvoj novog lijeka, procjena opasnosti novih kemikalija, itd.)RAZVOJNA ISTRAIVANJA (npr. razvoj pripravaka starih lijekova, izbor tehnike uklanjanja otrova iz organizma, istraivanje interakcija, itd.)

FARMAKOKINETSKI/TOKSIKOKINETSKI POKUSI MORAJU SE DOBRO PLANIRATI NA NAINIZBOR PRIKLADNOG MODELA ZA POKUS (u prvim fazama obvezno prikladne ivotinje, u fazama klinikih ispitivanja zamijeniti ljude ivotinjama kad god je to mogue, itd.)IZABRATI KAD GOD JE TO MOGUE IN VITRO POKUSE UMJESTO ONIH NA IVOTINJAMA (npr. in vitro disolution rate istraivanja).IZABRATI TO JE MOGUE HOMOGENIJU SKUPINU (visoko sroene ivotinje, ljude iz ograniene dobne skupine i slinih po zdravlju i socijalnom podrijetlu).PLANIRATI POKUS TAKO DA UZ TO MANJE TETE DADE POUZDANE REZULTATE.

ISTRAIVANJA NA IVOTINJSKOM MODELUODVIJAJU SE U PRETKLINIKIM FAZAMA ODMAH NAKON ISPITIVANJA UINKOVITOSTI ILI ZA OTROVE NAKON PRVIH TOKSIKOLOKIH ISTRAIVANJA.GLAVNI IZBOR U ISTRAIVANJIMA SU JO UVIJEK TAKORI IAKO SE SVE VIE KORISTE I DRUGI SISAVCI.OBINO SE PRVA ISPITIVANJA OBAVLJAJU MJERENJEM KONCENTRACIJE TVARI U RAZLIITIM TKIVIMA, A TEK KASNIJE SE JAVLJAJU KLASINA TOKSIKOKOKINETSKA ISPITIVANJA MJERENJEM KONCENTRACIJA U PLAZMI ILI SERUMU.BROJ RTVOVANIH IVOTINJA OVISI O PRISTUPU (radioizotopom obiljeena tvar zahtjeva manji broj ivotinja ali je metoda skupa, mjerenje koncentracija tvari specifinim metodama je mukotrpno zbog velikog broja analiza).REZULTATI SE TEKO PRENOSE NA LJUDSKI MODEL

PLAN POKUSA NA MALIM IVOTINJAMA BEZ OBZIRA O FAZI ISTRAIVANJA Uzimaju se samo visokosroena legla (uglavnom wistar takori) zbog mogunosti ponavljanja rezultata u bilo kojem laboratoriju te zbog lake statistike obrade rezultata.U pokus ulazi velik broj ivotinja jer u svakom vremenskom razmaku nakon doze treba rtvovati potreban broj ivotinja (Ako imate 15 mjernih toaka nakon doze i trebate za svaku od njih desetak ivotinja onda e na kraju pokusa biti rtvovano oko 150 njih).Dobro je krenuti s pilotskim pokusom na desetak ivotinja, kako bi se utvrdilo red veliina koncentracija tvari u organima od interesa te utvrdilo koji su to organi.

Mean (n = 8) pharmacokinetic in various tissues of the rat after oral application ofazythromycin (A) and erythromycin (E) (200 mg kg-1) - ISTRAIVANJE+ For definition see Material and Methods

TissueAntibioticPharmacokinetic parameter+ (unit)t1/2el(h)t1/2abs(h)Cmax(mg l-1)AUC0-inf(mg*h l-1)LiverAE13.1-9625.29629217 000579KidneyAE18--5.25386923 268673LungAE8.9--4.97529513 173960IleumAE9.2--4.319927723 429718BrainA7.2-0.5131

Mean (n=10) pharmacokinetic parameters for azithromycin and erythromycin afteradministration of doses of 80 mg kg-1 to rabbits (ISTRAIVANJE)

Pharmacokinetic parameter+ (unit)azithromycinerythromycint1ag (h)00.21t1/2abs (h)0.260.71t1/2a (h)0.190.85t1/2e1 (h)29.112.8tmax (h)0.721.8Cmax (mg 1-1)0.690.12A (mg 1-1)1250.82B (mg 1-1)0.140.105AUC0-inf (mg*h 1-1)204VD++ (1 kg-1)571762+ For definition see Material and Methods++ Determined assuming absolute biovailability of approximately one

MODELI U FAZAMA KLINIKIH ISPITIVANJA OVJEK (ako drugaije ne moe biti),PAS BEAGLE (dobar izbor zbog izrazito dobre suradnje)SVINJA I TO PO MOGUNOSTI MINI PIG (bolji je model od psa, ali ne surauje u svojim mukama).MAJMUN (ne dolazi u obzir zbog roakih veza s ovjekom i zbog visoke cijene razmislite o diskriminaciji prema ivotinjama u odnosu na to koliko su u evolucijskom lancu daleko od nas).

NJIH NE UBIJAMORADO SURAUJU U POKUSU

U FARMAKOKINETICI VRIJEDI SKORO KAO OVJEK

Pharmacokinetic constants calculated from piroxicam plasma kinetics in six dogs(mean curves) after rectal and oral application of 20 mg dose (RAZVOJ)* relative values

ConstantFormulationFelden supp.Lubor supp.Lubor caps.AUC 0-24meas. (mg h/1)133.57154.42119.89AUC 0-24meas. (mg h/1)137.90156.30122.46AUC 0-INFsimul. (mg/1)3301.003249.161806.95TV means.(h)1511.74TV simul.(h)4.083.365.3Cv means(mg/1)7.528.306.2Cv simul.(mg/1)6.267.185.8TE/2(h)91.1276.7651.5TA/2(h)0.550.440.86V*(h)3.082.693.16clearance*(1/h)0.02340.02424.2481KE(h-1)0.00760.00900.013KA(h-1)1.2591.5930.805correlationmeas. /simul.0.9910.9990.996

IPAK JE OVJEK STUDENT NAJBOLJI IZBOR

KAKO SE IZVODI POKUS NA LJUDIMA Mora postojati vrst dokaz da izvoenje pokusa nee nakoditi niti jednom od ispitanika.Etiki komitet ustanove mora odobriti pokus, a konano doputenje daje Dravni etiki komitet.Sudionici pokusa nakon razgovora s voditeljem pokusa moraju dragovoljno pristati na sudjelovanje i potpisati Informirani pristanak (Znate li to je to?).Dragovoljci (veina pristupa pokusu zbog novane nadoknade) moraju biti detaljno upoznati s planom pokusa te tetama i koristima koje mogu oekivati, a takoer sa svojim pravom istupanja iz pokusa u bilo kojem trenutku njegova izvoenja..Dragovoljci moraju pristati pridravati se pravila utvrenih Planom pokusa i prijaviti svako odstupanje.Prije ulaska u pokus obavljaju se detaljne pretrage, kako bi se iskljuilo ispitanike koji odudaraju od prosjeka.O ispitanicima tijekom pokusa stalno vodi brigu lijenik specijalist, koji je kolovan za odravanje temeljnih ivotnih funkcija.Svaka nuspojava se biljei i iskljuuju se iz pokusa ispitanici kod kojih se javljaju za njih teko podnoljivi tetni uinci.

ISTRAIVATI SE SMIJE SVE TO JE U SKLADU S HELSINKOM DEKLARACIJOM O PRAVIMA OVJEKA PRIA O PROPALOM POKUSU FARMAKOKINETIKE RESVERATROLAPrije vie godina prijavio sam naslovni projekt, koji je trebao krenuti od sinteze resveratrola (flavonid iz preteno crnog vina za kojeg se misli da je odgovoran za Francuski sindrom). Problem je bio u tome to bi u klinikoj ustanovi trebalo kroz vrijeme od desetak minuta pojiti ispitanike crnim vinom (oko pola litre ili ak moda vie) da bi se moglo pratiti koncentracije dragocjene tvari. Ministar zdravstva je odbio i raspravljati o pokusu unato tome to u Francuskoj smatraju kako je crno vino zapravo lijek. Pokuali smo pokuse s uparavanjem crnog vina i otapanjem ostatka u destiliranoj vodi, ali konani proizvod je bio loeg okusa. Tako je pokus propao, a kasnije su Francuzi stavili na trite ljekovite pripravke resveratrola izoliranog nepoznatim putom. Bi li vi kao dragovoljci radije pili crno vino, makar to bilo u zdravstvenoj ustanovi, ili bi pristali sudjelovati u pokusu s nekakvim ekstraktom?

EMU SLUE REZULTATI FARMAKOKINETSKIH ISTRAIVANJA?UTVRIVANJE OPTIMALNOG REIMA DOZIRANJA NOVOG LIJEKAUSPOREDBA BIOEKVIVALENCIJE PRIPRAVAKAINDIVIDUALIZACIJI TERAPIJEIZBORU TEHNIKE IZVANTJELESNE ELIMINACIJEFARMAKOKINETSKE INTERAKCIJERAZLIITA BROJNA ISTRAIVANJA

PROCJENA NAKUPLJANJA PIROKSIKAMA UZ ODREENI REIM DOZIRANJA

Prikaz nakupljanja nekog lijeka uz razliite doze i intervale doziranja

A DESKRIPCIONA FARMAKOKINETIKA ?IMA ONA PUNO POSLA NA SVE STRANE, ALI PRVO TREBA NAUITI NEKE STVARI.

JEDNA OD NAJVANIJIH JE I OPET PROLAZAK KROZ LIPIDNU BARIJERU.

INITELJI S UTJECAJEM NA PROLAZ KROZ LIPIDNU BARIJERUpH tekuina s jedne i druge strane barijerelipofilnost otopljene tvaripovrina barijereprokrvljenostgradijentdrugi imbenici (npr. stupanje vezanja na bjelanevine, motilitet, itd.)