A haemostasist és a vérképzést befolyásoló szerek gyógyszerészi kémiája I. Véralvadásgátlók (antikoagulánsok): warfarin, acenokumarol, heparin, komplexképzők II. Trombocita aggregáció gátlók: ASA, tiklopidin, klopidogrel, prasugrel, iloprost, dipiridamol III. Trombolítikumok (alvadék oldók): sztreptokináz, urokináz, altepláz, tenektepláz IV. Véralvadás fokozók: desmopressin, aminokapronsav, tranexámsav, K-vitamin V. Vérképzésre ható szerek: erythropoietin, kolónia stimuláló faktorok (G-CSF, GM-CSF) vas, B12 vitamin, folsav
I. Véralvadásgátlók (antikoagulánsok)
A véralvadás (koaguláció) egyszerűsített folyamata intrinsic út Sérült felszín
extrinsic út
Közös szakasz
Aktív Protein C Protein S Protein C + trombomodulin
Fibrinháló
K-vitamin antagonisták támadáspontja R
R COOH
O R
COOH
O
NH
R
protrombin prekurzor (K-vitamin függő koagulációs faktorok)
CO2
NH
COOH
protrombin
γ-glutaminsav karboxiláz
O2
K-vitamin epoxidáz
OH
O
CH3
CH3
R
O R O
OH O
K-vitamin reduktáz (kumarinok)
CH3 R O
epoxi-reduktáz (warfarin, kumarinok)
K-vitamin antagonisták Felfedezés: „a döglött tehenektől Eisenhower-ig” H H
O
O
OH
C
O
OH
kumarinsav-lakton, kumarin
orvosi somkóró (Melilotus officinalis)
gomba OH
OH CH2
O
O
O
cisz-2-hidroxi-kumarinsav
O
dikumarol (4-OH-kumarin származék)
• az első orális 4-hidroxikumarin antikoaguláns
A 4-hidroxikumarin alapvázú K-vitamin antagonisták O OH
4 O 1
• 1948-ban szabadalmazott patkányirtó szer CH3
*
• sikertelen öngyilkosságok (K-vitamin !) • 1954-től orvosi használatban (Eisenhower)
3 O
• mélyvénás trombózis és embólia profilaxis
warfarin Szerkezet-hatás összefüggés • 3-as pozícióban nagy térkitöltésű aromás oldallánc • 4-es pozícióban szabad –OH (nem a hemiketál forma hat) • az S enantiomer 5-ször hatásosabb antagonista
Warfarin a Gyógyszerkönyvben O ONa
O CH3
ONa
CH3
CH3 HO CH3
O
O
O
O 2
warfarin nátrium
warfarin nátrium klatrát
Tartalmi meghatározása • UV spektrofotometria (λ=308 nm) lúgos közegben (0,01 M NaOH)
• klatrát esetében az izopropanolt gázkromatográfiásan
A warfarin metabolizmusa Az enantiomerek eltérő útvonalon metabolizálódnak:
HO OH
CH3 H C6 H 5
O keto-redukció
OH
H
CH3 H
R(+)
O
O
R,S(+) warfarin alkohol
C 6H 5 O
O
O OH
aromás hidroxilezés
CH3 H
warfarin S(-)
C6H5 HO
O
O
S(-) 7-hidroxi-warfarin
További orális antitrombotikus hatású K-vitamin antagonista O OH
O
CH3
O
acenokumarol (Syncumar®)
• hazánkban a legáltalánosabban használt • mélyvénás trombózis és embólia profilaxis, szívbillentyű beültetés ill. infarctus után, NO 2 pitvari fibrillációban • kitűnő abszorpció, magas plazmafehérjekötődés, a hatást a szabad forma (1%) fejti ki
Fizikai-kémiai tulajdonságok: • a savi forma vízben rosszul oldódik, a fenoláté nagyságrendekkel jobb • enol funkció pKa~5
A vér Ca2+ tartalmát csökkentő szerek citromsav és nátrium sói CH2
COOH OH
C COOH CH2
COOH
• infúziós oldatokban, vérplazma készítményekben plazmaferezisben, transzfúziós zsákokban • megköti a Ca2+-ionokat (E333) • háromértékű savként tirálható fft mellett 3,1 4,8 6,4 pKa értékekkel
A vérvételi csövekben található antikoagulánsok • nincs adalék • ACD: savas citrát dextróz • heparin • EDTA
• nátrium-fluorid + kálium-oxalát
• nátrium-citrát
• ammónium- és kálium-oxalát
Heparin a heparin a természetes antikoaguláns antitrombin III-nak az alvadási kaszkád szerin proteázaival való komplexképződési sebességét növeli meg 3500x, így a már aktív trombin inaktiválódik.
A glukózaminoglikánok (mukopoliszaccharidok) • diszaccharidegységekből felépülő • lineáris poliszaccharidok • az építőegységek: (hex)uronsav ill amino-cukrok • képviselői: kondroitin-, dermatán-, keratán-, heparán-szulfát, hialuronsav és a heparin
A heparin szerkezete OSO3
COO-
O
O
O
OH
O
OH
O NHR
OSO3
-
O
COOOH
O
O O
OH
O
COO OH
-
O
O O OR1
NHSO3-
OSO3-
NHSO3-
OH
OR2
OSO3-
OSO3-
-
OH
O NHR3
A diszaccharidegységek • D-glukuronsav- vagy L-iduronsav ill. D-glukózamin 1-4 glikozidos kötéssel
A polidiszperz és mikroheterogén struktúra H
O
H
O
H COO OH H
-
H OR
O
CH 2 OR O H H H H
H OH
NHY
O
R
SO3-
H
Y
SO3-
H
COCH3
n
Honnan származik a heparin?
A heparin lebontása I. Enzimatikus degradáció liáz enzimek segítségével
Heparináz I
∆HexA(2S)α α14GlcN(NS,6S) O2C
OH O
O3SOH2C O
OSO3
O2C
O
HO
OH O
O3SOH2C O
OH
OH
O
O2C
OH O
O
HOH2C
O2C
O
OH O
O2C
O
NHSO3
OH
OH NH2
O
HOH2C O
HO
OH
OSO3
NH2
∆HexAα α14GlcN
HOH2C
O2C O
HO
OH
OH O
OH NHAc
O
O
∆HexA(2S)α α14GlcN
HOH2C
OSO3
O3SOH2C O HO
NHAc
O
OH O OH
∆HexAα α14GlcNAc
HO OH
O
HO
NHSO3
∆HexAα α14GlcN(NS)
O2C
OH O
OH
OSO3
O 2C
∆HexA(2S)α α14GlcNAc
O
OH NH2
∆HexAα α14GlcN(6S)
OH
OH
HOH2C
HO
O3SOH2C O
O
HO
NHAc
HO
NHSO3
∆HexA(2S)α α14GlcN(NS) OH O
OH O
O3SOH2C O
OSO3
∆HexAα α14GlcNAc(6S) O2C
OH O
OH
OSO3
O
∆HexA(2S)α α14GlcN(6S) O2C
O
HO
NHSO3
HO
O2C
O3SOH2C O
OH O
OH
∆HexAα α14GlcN(NS,6S) O2C
∆HexA(2S)α α14GlcNAc(6S)
OH O
HOH2C O
HO
OH NHAc
O
OH
OH NH2
A heparin lebontása II. Kémiai degradáció
A kémiai degradáció jelentősége A kis molekulatömegű heparinok előállítása • oxidatív depolimerizáció (H2O2) ardeparin • deaminatív hasítás (nitrit, izoamil-nitrit) dalteparin, nadroparin, certoparin • lúgos béta elimináció (benzil észterből ) enoxaparin
LMWHs • 4.5 kDa • napi egyszeri adagolás • vérzés veszélye csökken
Szintetikus heparin analóg Fondaparinux (Arixtra®)
• pentaszacharid, Xa Faktor inhibitor • a heparin minimális kötő szekvenciájának homológja • mélyvénás trombózis megelőzésére ortopédiai műtétek után
A heparin analitikája NMR MS *
CE
*
*
HPLC Új technikák
HEPARIN
*
SZENNYEZŐK
2007-2008-as hamisítási botrány (Kína) Kondroitin-szulfát
Túlszulfatált kondroitin szulfát
CH OR4 OR3 2 O
COO O OR1
O
COO
O
O OSO3
NHCOCH3 OR2
O3SO
n
CH2OSO3 O
O
O NHCOCH3
OSO3
n
II. Trombocita (vérlemezke) aggregáció gátlók
A vérlemezke adhézió, aktiváció és aggregáció mechanizmusa
© The European Society of Cardiology 2006. All rights reserved. For Permissions, please e-mail:
[email protected]
Ibanez B et al. Eur Heart J Suppl 2006;8:G3-G9
Az acetil-szalicilsav (Aspirin®) Hatásmódja
Minor analgetikumok O
ASA
OH O
CH3 O
COX ASA Arachidonsav
Prosztaglandin H2 (TXA2 prekurzor)
Tromboxán A2 • vazokonstriktor • vérlemezke aggregáló hatású
ADP receptor (P2Y12) gátló dihidrotienopiridinek • irreverzibilisen gátolják a P2Y12 receptort
HN S
• isémiás szívbetegségek, cardiogén embólia, perifériás érbetegség, ASA rezisztencia esetén
R
Szerkezet-hatás összefüggés
R
2
1
H
7
*
N1
• tiofén gyűrű (prodrug!)
3 4
S • 7-es pozícióban aromás gyűrű (R1) és észter funkció (R2) • Az S enantiomer hatásosabb
Dihidrotienopiridinek I. (Ticlopidin) első generáiós dihidrotienopiridin
N S
Cl
a vegyület in vitro hatástalan (prodrug)
Ticlopidin Az aktív metabolit szerkezete: • CYP enzim hatására OH
• reaktív tiol csoport
N Cl
*
OH
O S H
N O Cl
S S
Cys
ADP_Receptor
Dihidrotienopiridinek II. (Ticlopidin) ·HCl Ticlopidini hydrochloridum
N Cl
S
Tartalmi meghatározás Nemvizes közegű bázismérés jégecetben, perklórsav mérőoldattal potenciometriás végpontjelzés mellett
Dihidrotienopiridinek III. (Clopidogrel) CH3 O
• második generáiós ADP receptor blokkoló
O H
• Prodrug
N Cl
S
• 2005-08 között a 2. legtöbbet forgalmazott gyógyszer • Az S enantiomer a hatóanyag
Clopidogrel (Plavix®) • isémiás események megelőzésére • trombózis megelőzése stent beültetése után
Dihidrotienopiridinek IV. (Clopidogrel) CH3 O
O
O
H
Felszívódás a bélből
N
OH H
észteráz
N
85%
S
Cl
Clopidogrel
15% CH3
O
Citokróm P450 izoenzimek
O H
CH3 O
O
*
N O Cl
S
Cl
S
2-oxo-Clopidogrel (tiolakton) (1. lépés)
Cl
H OH N
*
O SH
Aktív metabolit (2. lépés)
Dihidrotienopiridinek V. (Prasugrel) • harmadik generáiós ADP receptor blokkoló
O
• gyorsabb és tartósabb hatású N O F
S
O H3C
• aktív formáját az észteráz/P450 alakítja ki • racém formája van forgalomban
Prasugrel Tiol-csoport meghatározása Ellman reagenssel:
DTNB:
5,5'5,5'-ditioditiobiszbisz-2-nitrobenzoesav
Aktív metabolit
UV (λ= 412 nm)
