Metody pro monitorování terapie Drahomíra Springer ÚKBLD VFN a 1.LF UK Praha
Toxikologie • Kvalitativní a kvantitativní identifikace léků a chemických jedů v biologických tekutinách a tkáních k právním účelům. • Studium jedů, jejich původu a vlastností • Léčivo –substance s farmakologickým účinkem na organismus • Zneužívání – – Výškou dávky – Mimo nutnou potřebu – Jiné než původně zamýšlené užití
• Závislost – nedostatek (psychický nebo fyzický)
Farmakologie je vědní obor studující • účinky látek (farmak) na živé organizmy a jejich osud v organizmu • interakci látek a organizmu na všech úrovních složitosti (molekulární, buněčné, orgánové, celého organizmu)
Klinická farmakologie • Farmakokinetika - zabývá se osudem léčiv v organizmu a jejich účinkem z hlediska časového průběhu – vliv organizmu na léčivo • Farmakodynamika - nauka o mechanizmu účinku léčiv – vliv léčiva na organizmus
• Farmakoepidemiologie - sleduje chování léku ve společnosti a epidemiologickými metodami zjišťuje rizika a prospěšnost terapie. » vedle faktorů jako je chemická podstata léčiva a interakce léčiva se somatickými strukturami, je nutné brát v úvahu i faktory vnějšího prostředí jako je chování zdravotníka, chování samotného pacienta - compliance a chování společnosti k léku - marketing, konkurence, způsob úhrady
Farmakologie jako předpoklad racionální farmakoterapie • Racionální FT = správný lék, správnému pacientovi, ve správné dávce a formě, ve vhodnou dobu, za rozumnou cenu
• znalost
Podávané léčivo
–mechanizmus účinku ( !! duplicita) –farmakokinetika (lékové interakce) –nežádoucí účinky • NÚ léčiv jsou příčinou 6,5% hospitalizací (minimálně třetině lze předejít)
–účinnost –cena (nákladová efektivita)
Postup racionální FT • určení pravděpodobné diagnózy
• pochopení patofyziologie a možností farmakoterapie • pochopení farmakologie (PK/PD) vybraného léku • výběr nejvhodnějšího léku (účinnost, NÚ, cena) • výběr cílů léčby..účinnost, snášenlivost (risk/benefit) • vytvoření terapeutické aliance s pacientem (compliance) • zpětná vazba…optimalizace
Farmakokinetika • Farmakologický receptor - působení na buněčné úrovni – kovalentní vazba - ireverzibilní účinky, alkyl. cytostatika, ihibitory cholinesterázy
– elektrostatická vazba - náboj na léčivu, rychlejší přenos – dipól-dipól, H2 můstky, hydrofobní vazby nejčastější, působí na krátkou vzdálenost
• Konformace léčiva - vedlejší účinky nepreferované formy při vysoké koncentraci léčiva
Biologický účinek • Je ovlivňován – aktivitou na farmakologických receptorech – koncentrací v cílové tkáni – věkem, pohlavím, nemocemi – změnami při vazbě na transportní bílkoviny – rychlostí eliminace léčiva
Terapeutická koncentrace • Zvyšování koncentrace léku nevede ke zvyšování účinku – distribuční prostor léčiva je omezen biologickými bariérami – rozdělení na kompartmenty -koncentrace se mění skokem
• Průnik bariérami – prostá difuse - hnací silou je konc. gradient – usnadněná difuse - na nosiči – aktivní transport - hormony, vitaminy – pinocytóza - vysokomolekulární látky, dextran
Pohyb léčiva v organismu • ABSORPCE – cesta podání – charakter léčiva – biologická dostupnost
• DISTRIBUCE – – – – –
tělesná hmotnost prokrvení tkání rozpustnost v tuku místní rozdíly v pH vazba na bílkoviny
• METABOLISMUS BIOTRANSFORMACE – játra, ale i ledviny, plíce a RBC – změna terapeutického účinku – eliminace je dána rychlostí metabolických procesů i průtokem krve játry a vazbou na bílkoviny
• EXKRECE – močí -léčivo rozpustné ve vodě – žlučí - v tuku rozpustná léčiva
Farmakokinetická teorie Matematické vyjádření pohybu léčiva – Přímé podání léku • injekce • infuze – Jednokompartmentový model • homogenní rozptýlení molekul v distribučním prostoru
Farmakokinetická teorie • Extravaskulární podání léku - stejné pro jedno- i dvoukompartmentový model – perorální, podkožní, nitrosvalové – nástup maxima nezávisí na koncentraci léku, ale na rychlosti přestupu – maximální koncentrace závisí na podané koncentraci
Farmakokinetická teorie • Dvoukompartmentový model – injekce - fáze distribuční a eliminační – infuze - dojde k ustálenému stavu
Dosažení rovnovážného stavu
Opakované podání léku • Biologický poločas – vliv na kumulaci léčiva v distribučním prostoru
• 1.dávka - nárazová další jsou udržovací
• Nepravidelné dávkování
Poměr odbourávání léků dle věku
Metody stanovení lékových hladin • SEPARAČNÍ – TLC – HPLC – GC
• IMUNOCHEMICKÉ – RIA – FIA – FPIA – EMIT – NIIA – DELFIA – ELISA
Vyšetřované typy léčiv • ANTIEPILEPTIKA ANTIKONVULSIVA – – – – – – –
CARBAMAZEPIN ETHOSUXIMID PHENOBARBITAL PHENYTOIN PRIMIDON VALPROOVÁ KYS. CLONAZEPAM
ANTIBIOTIKA AMINOGLYKOSIDY AMIKACIN DIBEKACIN GENTAMICIN KANAMYCIN NETILMYCIN STREPTOMYCIN TOBRAMYCIN OSTATNÍ CHLORAMPHENICOL VANCOMYCIN
Vyšetřované typy léčiv • KARDIOTONICKÉ GLYKOSIDY – DIGOXIN – DIGITOXIN
• ANTIARYTMIKA – – – – –
CHINIDIN LIDOCAIN DISOPYRAMID PROCAINAMID PROPRANOLOL
• ANTIASTMATIKA –
BRONCHODILATANCIA – THEOPHYLLIN
• ANALGETIKA, ANTIPYRETIKA – ACETAMINOPHEN – ACETYLSALICYLOVÁ KYSELINA
• ANTINEOPLASTIKA (CYTOSTATIKA) – METHOTREXAT
Vyšetřované typy léčiv • IMUNOSUPRESIVA – CYKLOSPORIN
• ANTIDEPRESIVA – TRICYKLICKÁ • • • •
AMITRIPTYLIN DESIPRAMIN IMIPRAMIN NORTRIPTYLIN
– SOLI Li+ • LITHIUM
(PROFYLAKTIKA)
• DROGY – – – – – – – –
ETHANOL KOKAIN OPIÁTY BENZODIAZEPINY BARBITURÁTY AMFETAMIN CANABINOIDY METHADON
Testování na drogy Kdo a kdy testuje • • • • • • •
Přijímání do zaměstnání Důvodné podezření Rutinní lékaři Rehabilitační monitorování Náhodné testování (bezpečnost) Veřejná doprava Testování sportovců
Typy vzorků • Moč – léky, drogy • Slzy, sliny – drogy a alkohol • Krev – alkohol speciální odběrové zkumavky • Tkáně (játra, slezina a pod.) • Žaludeční obsah - léky
Detekční okno • Pokud se vzorek • Většina drog - 3 až odbírá příliš brzy, 4 dny (cocaine, nemusí se hladina heroin, léku odrazit v methamphetamine) tělních tekutinách • Moč se odebírá 3• Marihuana - 10 dní 5 hodin po požití a víc, závisí na užití léku nebo drogy
Analýza ve vlasech
• Použití vlasů
– nelze zajistit tělní tekutiny – časová linie expozice – falešně pozitivní výsledky z krve a moče
• Analýza – odběr vzorku – sekční analýza (0,45mm/den) – promytí, homogenizace, extrakce
• Nevýhody – neexistují shodné podmínky ukládání drogy – pro malý počet NL – užití jen u malého procenta vzorků – dražší než běžné metody
Rozdělení vyšetřovacích metod • Orientační – testovací proužky, kazety, nádobky pro moč – zvláštní kazety pro sliny
• Semikvantitativní – imunochemické stanovení
• Konfirmační – GC/MS, náročné a drahé – nezbytná úprava vzorku před analýzou
Testovací proužky • Rychlá detekce pro – Amphetaminy – Benzodiazepiny – Kokain – Konopí – Opiáty
Test v odběrové nádobce • Detekce následujících drog – Amphetaminy – Barbituráty – Benzodiazepiny – Kokain – Morfin – PCP – THC
Monotesty • jednoduché provedení • možnost uchování výsledku • nutnost číst dobře návod
Vyšetření ve slinách Stanovení alkoholu ve slinách
Citlivost od 0,02% alkoholu v krvi
Preanalytická část • odběrová zkumavka, dříve nepoužitá – detergenty, chlornany - ruší stanovení
• skladovat při 2-8oC do 48 h, pak mrazit • vzorek minimálně 1 ml moče – pro analýzu stačí 100-150 l moče
• označení vzorku a odeslání do laboratoře
Imunochemické stanovení na automatickém analyzátoru • FPIA - fluorescenční polarizační imunoanalýza • provádí 60 vyšetření za hodinu • pracuje po pacientech • připojení do LISu • IQC a EQC - certifikát od SEKK, DGKC a INSTAND
Výsledky imunoanalytických vyšetření • Hladina léku – terapeutické rozmezí – program TDM
• Hladina návykové látky v moči – nekoreluje s její hladinou v krevním oběhu, ani se stupněm odbourávání. – indikuje požití drogy v nedávné minulosti – výsledek určený pro soudní účely potvrdit konfirmační analýzou v toxikologické laboratoři
Chromatografie • kvantitativní informace • s příslušnou koncovkou i kvalitativní informace • distribuce složek směsi mezi mobilní a stacionární fází • doba zdržení složky závisí na velikosti její interakce se stacionární fází • základní dělení podle mobilní fáze: plynová (GC) kapalinová (LC)
Dělení chromatografie podle uspořádání • • • • • •
CHROMATOGRAFIE V PLOŠNÉM USPOŘÁDÁNÍ sorbent v tenké vrstvě papírová chromatografie (PC) chromatografie na tenké vrstvě (TLC) detekce složek – často specifické barevné reakce základní údaje – vzdálenost skvrny od startu a vzdálenost mobilní fáze od startu možná další analýza skvrn
Dělení chromatografie podle uspořádání • • •
•
SLOUPCOVÁ CHROMATOGRAFIE stacionární fáze v koloně za kolonou detektor (spektrofotometr, refraktometr, vodivostní detektor, ...) základní údaje – doba zdržení v koloně (retenční čas) a intenzita signálu vysokovýkonná kapalinová chromatografie (HPLC) zavedení nových sorbentů s menšími částicemi a vyšší mechanickou odolností + práce za zvýšeného tlaku
Plynový chromatograf
Chromatogram •B – Amphetamine •D – Extasy •E – EDDP (metabolite of methadone) •F – Methadone •G – Cocaine •H – Cocaethylene •L – THC
• B – Amphetamine • D – Extáze • E – EDDP (metabolite of methadone) • F – Methadone • G – Cocaine • H – Cocaethylene • L – THC
Typy MS • GC-MS - Gas Chromatography MS – rozdělení těkavých látek v plynovém chrom. a identifikace podle hmotnosti
• LC-MS - Liquid Chromatography MS – oddělení nestabilních látek v HPLC koloně a identifikace podle hmotnosti
• MS-MS - Tandem Mass Spectrometry – oddělení složek v magnetickém poli a identifikace podle hmotnosti
GC-MS
Typický hmotnostní spektrometr
Typické hmotnostní spektrum aspirin
