DAICUONG HOADUOC1 DAO TAO DS ĐẠI HỌC

TƯƠNG TÁC THUỐC – THUỐC, THUỐC- THỨC ĂNCó nhiều tương tác: vật lý, hóa học, dược lý… Các tương tác có thể: tăng TD, giảm TD, tang độc tính Các antacid : thường làm giảm hấp thu thuốc Các

ĐẠI CƯƠNG HÓA DƯỢC

MỤC TIÊU

Trình bày được

- Phương hướng và triển vọng phát triển HD

- Cấu trúc hoá học, liên quan CT và TD các thuốc

- Điều chế, kiểm nghiệm các thuốc thông thường

- Tính chất lý hoá, sử dụng các thuốc trị bệnh

Điều chế và nghiên cứu các chất làm thuốc

Kiểm nghiệm và tiêu chuẩn hóa thuốc mới

Hướng dẫn sử dụng thuốc

Nhiệm vụ

HOÁ DƯỢC & CÁC MÔN HỌC KHÁC

Là môn học nghiệp vụ Dược

Các môn cơ sở của HD

Hoá lý, Hoá phân tích, Hoá VC, Hoá HC

Vi sinh, Ký sinh, Sinh hoá, Bệnh học

Là môn cốt lõi (theo phân loại của Bộ GDĐT

Là môn cơ sở của

Bào chế

Dược lý

Kiểm nghiệm

LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN HOÁ DƯỢC THẾ GIỚI

 Thời trung cổ : là các nhà hoá học

 Thế kỷ VII-XII : các nhà luyện đan (Alchimist) : muối Hg, As

 TK XV-XVI : Paraxels xdựng học thuyết Y Hoá học

 TK XVII – XVIII : Hoá học phát triển khá mạnh

 TK IXX : thông thương Đông Tây, chiết xuất, xác định CT các hợp chất, NC liên quan CT-TD, TH các chất thay thế.

o Các alkaloid

o TH các chất giảm đau, gây ngủ và gây tê

Tên

alcaloid Năm phát minh Tên người phát

minh

Năm xác định cấu trúc

Năm tổng hợp

Loại thuốc tìm ra từ mẫu alcaloid thiên

nhiên Morphin 1803-1804

Ch.Derosne và Séguin

1925 1952 Thuốc giảm đau gây

kinh trung ương

Cocain 1862 W hler 1898 1923 Thuốc gây tê

Pilocarpin 1875

Gérard Hardy 1903 1933 cảm Thuốc cường đối giao

CÁC PHÁT MINH HOÁ DƯỢC BAN ĐẦU TK IXX

PHÁT TRIỂN HOÁ DƯỢC – TỐC ĐỘ NHANH

Thuốc : nhu cầu của đời sống

Nguyên liệu phong phú : hoá dầu, than, dược liệu…

Tiến bộ nhanh trong TH hoá học

Công nghệ lên men nhiều tiến bộ

Công nghệ sinh học phân tử

Trang thiết bị nhiều đổi mới và thành tựu

Lợi nhuận cao  DƯỢC : NGÀNH KINHTẾ-KỸ THUẬT

NGUỒN NGUYÊN LIỆU HOÁ DƯỢC

- Phủ tạng : pancreatin, insulin, thyroxin, heparin, mật…

- Sinh vật biển : prostaglandin, toxin

NGUỒN NGUYÊN LIỆU HOÁ DƯỢC

Thực vật

Nguồn dược liệu phong phú

- Alcaloid : morphin, cafein, papaverin, atropin…

- Camphor, tinh dầu….

- Terpen khác : artemisinin…

HOÁ DƯỢC VIỆT NAM

Trước 1945 : nhập từ Pháp

1945-1954 : sản xuất các thuốc thiết yếu cho chiến tranh Sau 1954 : sx thêm các muối vô cơ

Hiện nay : sx đơn giản, 1 số NL từ dược liệu

- Chưa được đầu tư

- Sản xuất nhỏ, lỗ

- Chính phủ đã chú trọng (2007)

PHƯƠNG HƯỚNGVÀ TRIỂN VỌNG NC THUỐC CHỮA BỆNH

- Lý thuyết và thực nghiệm.

- Mối liên quan giữa cấu trúc và các đặc tính lý hoá.

- Mối liên quan giữa CT-hoạt tính dược.

QSARs : thập niên 80

KHẢO SÁT SẢN PHẨM

DƯỢC ĐỘNG HỌC

1- Hấp thu

Đường uống, chích, tại chỗ, qua da, hậu môn, âm đạo

KS không hấp thu: chỉ TD tại chỗ (nystatin, streptomycin…)

3- Chuyển hóa

Đa phần ở gan : liên hợp, red-ox

- Một số chỉ TD sau chuyển hóa : ftalazol, ester erythro

- Một số chất mạnh hơn : OH-nalidixic > 16 lần

Các chất  chuyển hóa :  TD của thuốc

Chloramphenicol : tăng chuyển hóa rifampicin Ketoconazole : tăng chuyển hóa thuốc ngừa thai

Các chất  chuyển hóa :  TD của thuốc

Macrolid và nấm cựa gà Imipenem và cilastatin

4- Đào thải

Đường đào thải : ứng dụng trị liệu và độc tính

- Đường tiểu : các quinolon, một số cephalosporin

Acid sẽ dễ tái hấp thu KS acid và thải KS kiềm

Kiềm sẽ dễ tái hấp thu KS kiềm và thải KS acid

CÁC THÔNG SỐ DƯỢC ĐỘNG HỌC CƠ BẢN

1- Thể tích phân bố (V D , L/kg)

Thuốc tan / mỡ nhiều : V D nhỏ (các azole kháng nấm) Thuốc tan / nước nhiều : V D lớn (các KS chích)

Trị số VD thường được cho sẵn với mỗi thuốc

Được khảo sát trên người bình thường, khoẻ mạnh

V D = Tổng lượng thuốc đưa vào cơ thể

[C] thuốc / huyết tương

Dose = [C] x V D

2- Hệ số thanh thải (Cl, ml/min)

Là độ thanh lọc, biểu thị khả năng của một cơ quan (gan hay thận) lọc thuốc ra khỏi huyết tương

Trên thực tế người ta quan tâm đến Cl Cr của BN

Phải giảm liều (=1/2 trên BN suy thận)

Chọn thuốc thải qua gan cho BN suy thận

Chọn thuốc thải qua thận cho BN suy gan

Người BT : Cl Cr # 60- 120ml/min/1,72m 2

BN suy thận : Cl Cr < 30ml/min

3- Diện tích dưới đường cong (AUC, mg.h.ml-1, g.h.ml-1)

Là lượng thuốc trong máu còn hoạt tính sau 1 TG Tính AUC :

Thực nghiệm : định lượng theo từng thời gian

vẽ đường cong và tính toán dựa vào phần mềm có sẵn Công thức :

F : trị số sinh khả dụng của thuốc

F = 1 trong trường hợp IV Thông thường F < 1

SINH KHẢ DỤNG (BIOAVAILABILITY)

SKD tuyệt đối : là tỉ lệ giữa SKD đường uống và IV

Ví dụ : amoxicillin có SKD tuyệt đối = 85%

SKD tương đối : là tỉ lệ giữa SKD đường uống các thuốc

Ví dụ : paracetamol do VN sx so với Panadol (R)

Đánh giá SKD :

Thử nghiệm giải phóng hoạt chất (dissolution test)

Thử nghiệm in vivo

4- Thời gian bán hủy (T1/2)

Cl

d

V T

693 ,

0

2 / 1



Có liên quan đến số lần lặp lại dùng thuốc trong ngày

C S-S # 5 x T 1/2 (bài xuất = phân bố)

Thời gian bài xuất hoàn toàn # 7 x T 1/2

Ở BN bệnh lý : Cl giảm > kéo dài T 1/2 Các thuốc thế hệ sau thường có T 1/2 dài Cần sử dụng liều cao hơn để đạt C S-S nhanh

Thời gian trên MIC (%) (Time over MIC)

Thời gian tồn tại của thuốc mà nồng độ còn lớn hơn MIC

Ý nghĩa : số lần dùng thuốc trong ngày

Ví dụ : Augmentine ® bid

Áp dụng bid khi thuốc có TOMIC > 40%

TƯƠNG TÁC THUỐC – THUỐC, THUỐC- THỨC ĂN

Có nhiều tương tác: vật lý, hóa học, dược lý…

Các tương tác có thể: tăng TD, giảm TD, tang độc tính

Các antacid : thường làm giảm hấp thu thuốc

Các vitamin có kim loại : thường hay tạo phức

Sữa thường chứa Ca lượng lớn

Nước rau, hoa quả có chứa tanin và các chất khác

Uống thuốc nhiều nước lọc Chú ý các thuốc bị thức ăn cản trở hấp thu

CẤU TRÚC – HOẠT TÍNH

Phân tử có TD sinh học : khung PT và nhóm chức

(quyết định kiểu TD sinh học) Nhóm chức : nhóm tác dụng (quyết định TD) và

nhóm ảnh hưởng (TC lý hoá DĐH thay đổi)

Định hướng cho các nhà nghiên cứu

NHÓM MANG HOẠT TÍNH

O O

N CH3 O C CH C6 H5

CH2OH O

Đã ứng dụng TH các thuốc SR, tê, tâm thần, antiH1…

Bản chất các gốc có mang nhóm hoạt tính

Hoạt tính sinh học phụ thuộc vào gốc có gắn nhóm HT Có TD tương hỗ nhau  TD tổng thể của phân tử

O O

Artemisinin (Sốt rét) Ascaridol (Trị giun)

HN

OH C

KÍCH THƯỚC CỦA PHÂN TỬ

KHOẢNG CÁCH GIỮA CÁC NHÓM HOẠT ĐỘNG

6 7

9 10

 Đảm bảo sự mềm dẻo hay cứng nhắc

Các thuốc tê, thuốc kháng histamin, kháng tiết cholin…

VỊ TRÍ CÁC NHÓM HOẠT ĐỘNG

Đồng phân vị trí cũng ảnh hưởng đến TD sinh học

HÌNH THỂ PHÂN TỬ (CẤU TRÚC LẬP THỂ)

 Các chất đối quang (Enantiomers) : có Carbon bất đối C* Đồng phân quang học (Optical isomers)

o Có cùng tính chất lý hóa (T O nc, T O sôi, d, chỉ số khúc xạ…

o Quay phải hay quay trái mặt phẳng ánh sáng phân cực

 TD sinh học khác nhau

Các đồng phân (-) thường có hoạt tính cao hơn (+)

VD : (-) Hyoscyamin > 40 lần (+) hyoscyamin

(+) Chloramphenicol không có TD kháng sinh Các acid amin, levothyroxin…

Ngoại lệ : 1 số chất (-) và (+) có TD như nhau : camphor

Anion R(-) Epinephrin : 3 ñieåm gaén S (+) : 2 ñieåm gaén

HÌNH THỂ PHÂN TỬ (CẤU TRÚC LẬP THỂ)

 Các chất ko đối quang : (±)

Có các đặc tính lý hoá như nhau

Cấu hình dạng S hay R  tốc độ phản ứng khác nhau

NHCH3OH

CH3(1R:2S)

NHCH3

CH3OH

(1R:2R)

1R,2S Ephedrin

Ức chế thụ thể α và β

1R,2R Ψ- Ephedrin Chỉ ức chế thụ thể β

HÌNH THỂ PHÂN TỬ (CẤU TRÚC LẬP THỂ)

Đồng phân hình học (Geometrical Isomers = ĐP cis-trans)

Có cùng CTPT, dạng cis (Z) và trans (E) có TD SH khác nhau Dạng trans bền hơn dạng cis

C C

X

H X

X X

HÌNH THỂ PHÂN TỬ (CẤU TRÚC LẬP THỂ)

Đồng phân cấu dạng

e

N O

N O

Trans (a,e)Alphaprodin

<

NHÓM THẾ VÀ CÁC NHÓM CHỨC

Các hợp chất hydrocarbon chưa no

 Có hoạt tính mạnh hơn, phản ứng hoá học tốt hơn HC no

 VD : các acid béo chưa no

Các hợp chất gắn thêm halogen

o Tăng hoạt tính, cường độ, độc tính

o Cải thiện TC Dược động học  TD sinh học thay đổi

Các hợp chất có chứa Oxygen

 OH alcol làm tăng hoạt tính (gây ngủ bậc I < II < III)

 NHiều nhóm OH  vị ngọt

 OH phenol tăng hoạt tính

NHÓM THẾ VÀ CÁC NHÓM CHỨC

Aldehyd, ceton, carboxyl

o Aldehyd có khả năng phản ứng cao

o Carboxyl làm tăng tính tan, thay đổi pH ảnh hưởng đến TC

dược động của thuốc có nhóm acid

Nitrogen

 Ảnh hưởng đến tính Red-Ox

 Thường có trong các thuốc thần kinh, diệt KST, amib…

 Ester nitrơ và nitric : giãn mạch (trinitroglycerin)

NHÓM THẾ VÀ CÁC NHÓM CHỨC

Nhóm amino

Tăng độc tính của phân tử

Amin I : kích thích hệ TKTW

Amin II : hoạt tính cao hơn amin III

Amin IV : chuyển sang TD phong bế hạch thần kinh.

Gốc alkyl

Gắn vào HC độc (cyanid, arsenic…) làm ↓ độc tính

Nhóm C 2 H 5 TD tốt hơn nhóm CH 3 trên hệ TKTW

Alkyl hoá các nhóm chức  thay đổi tính chất lý-hoá

Số C trong alkyl ảnh hưởng đến TC vật lý  ảh hấp thu

TD tăng dần đến 6 C.

NHÓM THẾ VÀ CÁC NHÓM CHỨC

Nhóm thiol SH

Dễ liên kết và phản ứng hoá học (Red-Ox, liên hợp…)

Ứng dụng làm thuốc giải độc, kháng khối u

SH

O F

H

C4H3FN2O2

NHÓM THẾ VÀ CÁC NHÓM CHỨC

Thay đổi các nhóm gắn vào nhân benzen

Thêm alkyl vào benzol : tăng độc tính, alkyl càng dài  ↑ độc tính

2 gốc alkyl  ↓ độc tính, TD mạnh ở vị trí orto và para

Halogen làm tăng độc tính

Aldehyd thơm và ceton thơm độc tính cao hơn benzol

Carboxyl làm giảm độc tính benzol

Amin gắn vào tăng độc tính nhưng có TD hạ nhiệt, giảm đau

TÍNH CHẤT LÝ HOÁ VÀ HOẠT TÍNH SINH HỌC

Độ hoà tan

Carboxyl  Hydroxyl  Aldehyd  Ceton  Amin  Amid

 Imid (các gốc ưa nước) và Methyl  Methylen  Ethyl 

Propyl  Alkyl  Phenyl (các gốc kỵ nước).

pH môi trường ảnh hưởng đến tính chất dược động của thuốc

Ảnh hưởng đến khuếch tán, phân phối, thẩm thấu…

Độ hoà tan giảm dần theo các nhóm sau :

Tính acid-kiềm

Ảnh hưởng đến sự hấp thu, thải trừ của thuốc

TÍNH CHẤT LÝ HOÁ VÀ HOẠT TÍNH SINH HỌC

Khối lượng phân tử

Hydrocarbon khi tăng M thì giảm độc tính

Các polymer tuỳ thuộc M mà TC lý-hoá thay đổi

Sức căng bề mặt

Ảnh hưởng đến độ bám dính của các phân tử

Các thuốc sát trùng (savon , amoni IV…)

PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU MỐI LIÊN QUAN ĐỊNH LƯỢNG

GIỮA CẤU TRÚC-TÁC DỤNG

Cấu trúc-tính chất (Structure-Property Relationships = SPR) Tính chất-tác dụng (Property-Activity Relationships = PAR) Cấu trúc-tác dụng (Structure-Activity Relationships = SAR)

Tổng các mối liên quan trên : QSARs

MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU

 Tăng cường hiệu lực của thuốc : các KS, các thuốc NSAIDs…

 Giảm thiểu TD phụ : drotaverin là cải tiến của papaverin

 Biến TD phụ thành TD chính : morphin, loperamid

 Tìm các chất đối kháng, giải độc : nallorphin, naloxon vs morphin

 Thay đổi tính chất lý-hoá của thuốc

 Đơn giản hoá cấu trúc để dễ dàng tông hợp : cocain  các T tê

CÁC HƯỚNG NC BIẾN ĐỔI CẤU TRÚC

TH các chất có cấu trúc tương tự

Cấu trúc chung của các barbituric

O

R2N

N

2 3 5

H X

CH 3

CH CH2- CH2- CH3-

CH 3

CH CH2- CH2- CH3-

Cấu trúc chung của các penicilin

Nguyên mẫu Penicilin-G C 6 H 5 -CH 2 - Phổ kháng khuẩn hẹp

Bị dịch vị phá hủy, Bị S.A.* đề kháng

Chất biến đổi Methicilin Nhạy cảm với S.A.*(Staphylococcus aureus = Tụ cầu) đã

đề kháng penicilin

Ampicilin Hoạt phổ rông, uống được, hấp thu tốt qua đường tiêu

hoá

N S

O

NH

CH3COOH

H H

H

CH3C

R O

CÁC HƯỚNG NC BIẾN ĐỔI CẤU TRÚC

TH các chất có cấu trúc thu gọn hay mở rộng

Ester tropinic của acid tropic

8-Isopropylnor-atropin methobromid (Thêm một nhóm isopropyl) nhóm –CHEster tropinic của acid mandelic (Bớt một 2 -)

Giảm co thắt cơ trơn

Giảm tiết của các tuyến

Dãn đồng tử kéo dài

Giảm co thắt cơ trơn, tác dụng chọn lọc trên khí phế quản Dãn đồng tử ngắn hơn atropine

AtropinO

CH2OH

H3C N

O H

CH CH3

CH3

(-) Br

Homatropin

CÁC HƯỚNG NC BIẾN ĐỔI CẤU TRÚC

Thế các nhóm đồng thể tích điện (Isoteres)

Thế các nhóm đồng thể tích điện sinh học (Bioisoteres)

Thay thế các nhóm đồng đẳng hoá học

Tổng hợp các tiền hoạt chất

Xem chương thiết kế thuốc

Phenacetin  paracetamol Carbimazol  Methimazol Terfenadin  Fexofenadin 6-APA và 7-ACA 

CÁC HƯỚNG NC BIẾN ĐỔI CẤU TRÚC

Dựa trên các thụ thể sinh học (receptor)

R cholinergic: muscarinic và nicotinic

R adrenergic: -adrenergic (1 và 2) và -adrenergic (1 và 2)

CÁC HƯỚNG NC BIẾN ĐỔI CẤU TRÚC

Dựa trên các chất ức chế enzym

Thuốc Chất chuyển hoá mất tác dụngEnzym

Cyt.P450

Ức chế enzym  Kéo dài TD của thuốc

o Angiotensin converting enzym (ACE) : các thuốc hạ huyết áp

o Ức chế beta-lactamase : tăng TD các KS betalactamin

o Ức chế cholinesterase (prostigmin…) : acetylcholin bền  là

thuốc trị tăng nhãn áp, nhược cơ, teo cơ…

o Allopurinol ức chế xanthin oxydase : purin ko  uric (Goutte)

CÁC HƯỚNG NC BIẾN ĐỔI CẤU TRÚC

Sử dụng các phương trình và mô hình toán học

Log 1 / C = - K 12 + K 2 +K 3 + K 4 Es + K 5

Phương trình Hansch

Mô hình toán học Free-Wilson

RB = Log 1 / C =  a ij x i + 

Có nhiều ứng dụng trong thực tế

Đã TH nhiều phân tử thuốc có TD sinh học

QUÁ TRÌNH NGHIÊN CỨU TẠO THUỐC MỚI

Thực nghiệm có định hướng

 Morphin  nhân morphinan  xương sống TD  thuốc

 Quinin  các thuốc trị sốt rét nhân quinolin

 Cocain  các thuốc tê

Tổng hợp  sàng lọc  kết luận

Mất thời gian, tốn kém (10.000 chất được 1 chất)

 THIẾT KẾ THUỐC

QUÁ TRÌNH NGHIÊN CỨU TẠO THUỐC MỚI

Thiết kế thuốc

Dựa trên nghiên cứu QSARs

Hỗ trợ bằng máy tính

Rút ngắn thời gian nghiên cứu hơn

CÁC GIAI ĐOẠN NC ĐƯA THUỐC RA THỊ TRƯỜNG

1- Tiền lâm sàng

NC tổng hợp hoá học

Sàng lọc dược lý

Lập hồ sơ xin thử lâm sàng

Tính an toàn trước mắt và lâu dài

TD dược lý chính và phụ : in vitro, in vivo, insitu, người… Dược động học

Các hồ sơ kỹ thuật (giai đoạn trên)

Dự kiến chương trình nghiên cứu trên người

CÁC GIAI ĐOẠN NC ĐƯA THUỐC RA THỊ TRƯỜNG

2- Lâm sàng

Giai đoạn 1 : 20-50 volunteers

Giai đoạn 2 : 50-100 bệnh nhân

Giai đoạn 3 : số đông bệnh nhân

Giai đoạn 4 : theo dõi ADR sau khi thuốc đã ra thị trường

Trước giai đoạn 4

XD tiêu chuẩn chất lượng, NC độ ổn định, tạp phân hủy…

SX thử, xây dựng qui trình kỹ thuật

Nộp đơn xin phép sản xuất và lưu hành (NDA)

Điều tra nhu cầu thị trường, pub, marketing

NỘI DUNG KHẢO SÁT MỘT SẢN PHẨM Định nghĩa : có cấu trúc xác định, đã tinh khiết dược dụng

1- Tên khoa học : IUPAC

2- Tên thông dụng (gốc) : tên riêng VN, tên theo DCI

TÊN CHUNG

-bamat Thuốc an thần nhóm carbamat Meprobamat -cillin Kháng sinh nhóm A.6AP Ampicillin -cyclin Kháng sinh nhóm tetracyclin Doxycyclin

Sulfa- Các sulfamid kháng khuẩn Sulfadoxin Ceph- hay Cef- Kháng sinh nhóm cephalosporin Cephalexin

3- Tên thương mại (tên biệt dược) : nhãn hiệu hàng hóa ®, kiểu dáng

NỘI DUNG KHẢO SÁT MỘT SẢN PHẨM

Công thức

CT cấu tạo phẳng (thẳng, vòng)

CT không gian (lập thể)

NỘI DUNG KHẢO SÁT MỘT SẢN PHẨM Công dụng – Cách dùng

Tác dụng (dược lý)