MỤC TIÊUTrình bày được - Phương hướng và triển vọng phát triển Hóa Dược - Cấu trúc hoá học, liên quan cấu trúc và tác dụng của các thuốc - Điều chế, kiểm nghiệm các thuốc thông thường -
Trang 1TS Thái Khắc Minh
Bộ Môn Hoá Dược
Đại Học Y Dược TP HCM
Khoa Dược
Trang 2MỤC TIÊU
Trình bày được
- Phương hướng và triển vọng phát triển Hóa Dược
- Cấu trúc hoá học, liên quan cấu trúc và tác dụng của 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
Trang 3(IUPAC, Pure and Applied Chemistry, 1998, 70, 1129)
Thành phố Hồ Chí Minh
TS DS Thái Khắc Minh
Trang 4Đại học Y Dược Thành phố Hồ Chí Minh
TS DS Thái Khắc Minh
Hóa dược theo định nghĩa của IUPAC là một ngành khoa học dựa trên nền tảng hóa học để nghiên cứu các vấn
đề của các ngành khoa học sinh học, y học và dược học.
Hóa dược bao gồm việc khám phá , phát minh , thiết kế,
nghiên cứu sự chuyển hóa, giải thích cơ chế tác động của chúng ở mức độ phân tử, xây dựng các mối quan hệ giữa cấu trúc và tác dụng sinh học hay tác dụng dược lý (gọi là SAR).
(IUPAC, Pure and Applied Chemistry, 1998, 70, 1129)
Định nghĩa Hóa Dược
Trang 5Hóa dược là một ngành khoa học thể hiện cao sự kết hợp giữa hóa hữu cơ và sinh hóa, hóa tin học, dược lý, sinh học phân tử, toán thống kê và hóa lý.
Một định nghĩa khác của Hóa dược là một ngành khoa học giao giữa hóa học và dược học nghiên cứu các vấn đề thiết
kế và phát triển dược phẩm Hóa dược bao gồm việc xác định , tổng hợp và phát triển các hóa chất mới phù hợp cho mục đích trị liệu Hóa dược cũng bao gồm cả việc nghiên cứu các thuốc đã sẵn có , các hoạt tính sinh học mới và các mối quan hệ định lượng giữa cấu trúc và tác dụng sinh học (QSAR)
Định nghĩa Hóa Dược
Chemistry based
disciplines
Organic Chemistry Life Sciences Medicinal Chemistry
Trang 6Glossary – Pharmacology – Dược lý
Dược lý học là môn khoa học nghiên cứu về thuốc trên 2 lĩnh vực chính:
Dược lý cơ bản : nghiên cứu mối liên quan giữa thuốc và cơ thể, gồm có
dược động học (pharmacokinetics), dược lực học (pharmacodynamics) và
Dược lực học (pharmacodynamics)
là khoa học nghiên cứu các tác
động sinh hoá, sinh lý của thuốc lên
cơ thể, nghiên cứu cơ chế tác động
của thuốc và nghiên cứu mối liên
quan giữa nồng độ thuốc thuốc tới
tác động dược lực.
Dược động học (pharmacokinetics) là
khoa học nghiên cứu quá trình hấp thu của thuốc và số phận thuốc trong cơ thể bao gồm các quá trình hấp thu , phân
bố , chuyển hoá và thải trừ , nghĩa là phụ thuộc vào các đặc tính dược động học của thuốc.
Trang 7Định nghĩa thuốc
Thuốc là những sản phẩm có nguồn gốc từ động vật, thực vật, khoáng vật hay sinh học được bào chế dùng cho người nhằm:
- phòng bệnh, chữa bệnh
- phục hồi, điều chỉnh chức năng cơ thể.
- làm giảm triệu chứng bệnh
- chẩn đoán bệnh.
- phục hồi hoặc nâng cao sức khoẻ.
- làm mất cảm giác một bộ phận hay toàn thân.
- làm ảnh hưởng đến quá trình sinh đẻ.
- làm thay đổi hình dáng cơ thể.
Thuốc là gì?
Trang 8Thuốc là những hóa chất:
- thường khối lượng phân tử nhỏ (khoảng 100-500)
- có khả năng tác động với các điểm tác động nằm trong
cơ thể có khối lượng phân tử lớn hơn rất nhiều nhằm mục đích tạo ra các đáp ứng sinh học hay tác dụng dược lý.
Dược phẩm: các đáp ứng sinh học hữu ích trong điều trị
Độc chất: các đáp ứng sinh học có hại cho cơ thể
Thuốc: sử dụng liều lớn hơn liều điều trị hay liều chỉ định
trở thành chất độc.
Thuốc là gì?
Trang 9Phân Loại Thuốc
1 Tác dụng dược lý:
Nhóm thuốc tim mạch, thuốc hen suyễn, giảm đau
Giúp ích trong điều trị
Tuy nhiên có rất nhiều các mục tiêu tác động cũng như
là cơ chế khác nhau mà thuốc có thể mang lại hiệu quả mong muốn
Không đáp ứng cho nghiên cứu hóa dược
tác động giảm đau nhưng tác động trên mục tiêu hoàn toàn khác nhau và không có mối liên hệ nào về cấu trúc
Trang 10Phân Loại Thuốc
2 Tác dụng lên các quá trình chuyển hóa chuyên biệt:
adrenergic, Thuốc kháng histamin
Thuốc kháng histamin có tác động ức chế tác động của tác nhân gây dị ứng, gây viêm trong cơ thể là histamin.
chuyên biệt hơn là cách phân loại thứ nhất
Nhưng không thể xác định được phần chung nhất giữa tất cả các thuốc kháng histamin vì có nhiều cách khác nhau để ức chế hoạt động của histamin.
Trang 11Phân Loại Thuốc
3 Cấu trúc hóa học:
Thuốc được phân loại bằng cách này thường
có liên quan với nhau về khung cơ bản và
thường có tác dụng dược lý giống nhau.
Các thuốc thuộc nhóm penicillin đều chứa khung ß-lactam và tác động lên vi khuẩn với cùng một cơ chế.
Cách phân loại này hữu ích trong hóa dược nhưng có thể đem lại sự nhầm lẫn
phần lớn có tác dụng kháng khuẩn, nhưng một số được sử dụng để điều trị bệnh đái tháo đường.
Steroid: Tất cả các steroid đều có cấu trúc 4 vòng nhưng tác dụng sinh học của các steroid lại khác nhau tùy thuộc vào các nhóm thế trên khung cơ bản
Trang 12Phân Loại Thuốc
4 Điểm tác động:
Hóa dược thường sử dụng vì cho phép so sánh các cấu trúc hóa học một cách hợp lý.
Ví dụ như là thuốc kháng cholinesterase là những chất
có khả năng ức chế enzym acetylcholinesterase.
Do chúng có cùng cơ chế tác động và do đó dễ dàng so sánh các cấu trúc của các thuốc với nhau và xác định các khung cơ bản giống nhau.
Môn học này: Phân loại chính dựa theo tác dụng
dược lý (hóa trị liệu)
và phân loại thứ cấp tùy thuộc vào từng nhóm
thuốc: cấu trúc hóa học, điểm tác động và tác
dụng lên các quá trình chuyển hóa chuyên biệt
Trang 13LỊCH 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
Trang 14alcaloid
•Năm phát minh
•Tên người phát
minh
•Năm xác
định cấu trúc
•Năm
•tổng
hợp
•Loại thuốc tìm ra từ mẫu
alcaloid thiên nhiên
•1903 •1933 Thuốc cường đối giao cảm
CÁC PHÁT MINH HOÁ DƯỢC BAN ĐẦU TK IXX
Trang 15- Kết quả của tự mò mẫm (thử và sai)
Trang 16PHÁT 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 KINH TẾ- KỸ THUẬT
Trang 17NGUỒN NGUYÊN LIỆU HOÁ DƯỢC
- Phủ tạng : pancreatin, insulin, thyroxin, heparin, mật…
- Sinh vật biển : prostaglandin, toxin
Trang 18NGUỒN NGUYÊN LIỆU HOÁ DƯỢC
Thực vật
Nguồn dược liệu phong phú
- Alcaloid : morphin, cafein, papaverin, atropin…
- Camphor, tinh dầu….
- Terpen khác : artemisinin…
Trang 19HOÁ 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)
Trang 20PHƯƠNG HƯỚNG VÀ 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 hệ định lượng giữa cấu trúc và tính chất
- Mối liên quan giữa cấu trúc và hoạt tính dược
Mối quan hệ định lượng giữa cấu trúc và tác dụng
QSARs và sau đĩ QSPRs : Hansch 1963 –
phát triển thập niên 80 của thế kỷ 20
Trang 21•Lựa chọn bệnh lý
•Lựa chọn mục tiêu của thuốc
•Xác định các phương pháp thử nghiệm sinh học
thử nghiệm in vitro, in vivo, đánh giá giá trị của thử nghiệm,
sàng lọc đầu vào cao HTS, sàng lọc bằng cộng hưởng từ hạt nhân NMR
•Tìm kiếm chất khởi nguồn (từ nhiều nguồn khác nhau)
•Phân lập và tinh khiết hóa chất khởi nguồn
•Xác định cấu trúc chất khởi nguồn (kết tinh tinh thể nhiễu xạ tia
X, NMR)
•Xác định các mối liên quan giữa cấu trúc và tác dụng dược lý
Các bước trong tìm ra một thuốc mới
Trang 22•Xác định các nhóm mang hoạt tính sinh học (pharmacophore)
•Nghiên cứu và cải tiến tác động của thuốc lên mục tiêu
•Cải tiến các tính chất dược động lực học
•Đăng ký bằng phát minh (patent)
•Nghiên cứu cơ chế chuyển hóa của thuốc
•Tổng hợp thuốc ở mức độ công nghiệp
•Thử nghiệm về độc tính, nghiên cứu về bào chế thuốc
•Thực hiện các thử nghiệm lâm sàng (Pha I, II, III và sau khi
đưa thuốc ra thị trường là pha IV)
•Tiếp thị thuốc
Các bước trong tìm ra một thuốc mới
Trang 23CÁC 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
Trang 24CÁC 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
Trang 25KHẢO SÁT SẢN PHẨM
DƯỢC ĐỘNG HỌC
1- Hấp thu
Đường uống, chích, tại chổ, dưới lưỡi, qua da, hậu môn
KS không hấp thu : chỉ TD tại chỗ (nystatin, strepto ) 2- Phân bố
Mục đích : đến đúng ổ bệnh
- Lincomycin : xương, khớp (# tetracyclin)
- Roxithromycin : tuyến tiền liệt (# quinolone)
Trang 263- 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
ƒ Các chất chuyển hóa : TD của thuốc
Chloramphenicol : tăng chuyển hóa rifampicin Ketoconazole : tăng chuyển hóa thuốc ngừa thai
ƒ Các chất chuyển hóa : TD của thuốc
Macrolid và nấm cựa gà
Imipenem và cilastatin
Trang 274- Đào thải
Đường đào thải : ứng dụng trị liệu và độc tính
- Đường tiểu : các quinolon, một số cephalosporin
các aminoside.
Chú ý các KS độc tính với thận
- Đường gan mật : rifampicin, lincomycin, macrolid Chú ý độc tính và các thuốc có chu trình RUỘT-GAN
- Tai mũi họng : rovamycine
pH nước tiểu :
Acid sẽ dễ tái hấp thu KS acid và thải KS kiềm
Kiềm sẽ dễ tái hấp thu KS kiềm và thải KS acid
Trang 28CÁC THÔNG SỐ DƯỢC ĐỘNG HỌC CƠ BẢN
1- Thể tích phân bố (V D , L/kg)
ƒ Thuốc tan / mỡ nhiều : V D nhỏ (các azole kháng nấm)
ƒ Thuốc tan / nước nhiều : V D lớn (các KS chích)
Trị số V D 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
Trang 292- 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
ª Người BT : Cl Cr # 60- 120ml/min/1,72m 2
ª BN suy thận : Cl Cr < 30ml/min
Trang 303- 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
Trang 31SINH 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 :
ƒ Thử nghiệm giải phóng hoạt chất (dissolution test)
ƒ Thử nghiệm in vivo
Trang 324- Thời gian bán hủy (T 1/2 )
Cl
d
V T
693 ,
0
2 / 1
ý Có liên quan đến số lần lặp lại dùng thuốc trong ngày
ý C S-S # 5 x T 1/2 (bài xuất = phân bố)
ý Thời gian bài xuất hoàn toàn # 7 x T 1/2
ƒ Ở BN bệnh lý : Cl giảm > kéo dài T 1/2
ƒ Các thuốc thế hệ sau thường có T 1/2 dài
ƒ Cần sử dụng liều cao hơn để đạt C S-S nhanh
Trang 33Thời 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%
Trang 34TƯƠNG TÁC THUỐC - THUỐC, THUỐC - THỨC ĂN, UỐNG
Có nhiều tương tác : vật lý, hóa học, dược lý
Các tương tác có thể : tăng TD, giảm TD, tăng 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
Trang 35NỘI 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
CHUẨN
3- Tên thương mại (tên biệt dược) : nhãn hiệu hàng hóa ®, kiểu dáng
Trang 36NỘI DUNG KHẢO SÁT MỘT SẢN PHẨM Công thức
CT cấu tạo phẳng (thẳng, vòng)
CT không gian (lập thể)
Trang 37NỘI DUNG KHẢO SÁT MỘT SẢN PHẨM
Công dụng – Cách dùng
Tác dụng (dược lý)