Farmakochemie: strukturní rysy léčiv. Ondřej Kundrát

Transkript

1 Farmakochemie: strukturní rysy léčiv ndřej Kundrát

2 CH 3 H Methanol - povoleno 15 g methanolu v 1 l čistého alkoholu -metabolizován alkoholdehydrogenázou na formaldehyd, ten pak na kyselinu mravenčí -oba produkty poškozují buňky oční sítnice a zrakový nerv -antidotum: ethanol CH 3 CH 2 H Ethanol - v malých dávkách krátkodobě způsobuje euforii a pocit uvolnění - ve větších pak deprese, ztrátu koordinace pohybů těla (působením na mozeček), sníženou vnímavost, prodloužení reakce a útlum rozumových schopností, případně i agresivitu

3 Mechanismus účinků léčiv Farmakodynamika = působení léčiva na organismus a) Nereceptorové (nespecifické) mechanismy účinků léčiv Účinky vyplývají pouze z obecných fyzikálně-chemických vlastností - osmoticky (projímadla, diuretika, ) - acidobazicky (antacida, ph moče, ) - oxido-redukčně (desinficiencia) - adsorbancia (živočišné uhlí) - surfaktanty, detergencia (antiseptika, desificiencia) - chelátotvorné látky (při předávkování či otravě)

4 Mechanismus účinků léčiv b) Receptorové (specifické) mechanismy účinků léčiv Cílové struktury: - receptory (sympatomimetika, sympatolytika) - iontové kanály (lokální anestetika, blokátory vápníkových kanálů) - enzymy (NSA, fysostigmin, organofosfáty) - transportní (přenašečové) systémy (srdeční glykosidy, tricyklická antidepresiva, inhibitory protonové pumpy) Receptor -Specializovaná buněčná struktura (většinou protein), která po navázání příslušné signální molekuly (ligandu) neurotransmiteru, hormonu, autakoidu spustí odpovídající odezvu -Struktury receptoru a léčiva jsou komplementární

5 Mechanismus účinků léčiv

6 Mechanismus účinků léčiv

7 Mechanismus účinků léčiv

8 Mechanismus účinků léčiv b) Receptorové (specifické) mechanismy účinků léčiv Cílové struktury: - receptory (sympatomimetika, sympatolytika) - iontové kanály (lokální anestetika, blokátory vápníkových kanálů) - enzymy (NSA, fysostigmin, organofosfáty) - transportní (přenašečové) systémy (srdeční glykosidy, tricyklická antidepresiva, inhibitory protonové pumpy) Receptor -Specializovaná buněčná struktura (většinou protein), která po navázání příslušné signální molekuly (ligandu) neurotransmiteru, hormonu, autakoidu spustí odpovídající odezvu -Struktury receptoru a léčiva jsou komplementární

9 Mechanismus účinků léčiv

10 Mechanismus účinků léčiv Způsob vazby ligandů na receptory Různé typy slabých interakcí: ion-ion ion-dipól vodíkové můstky CT-interakce hydrofobní interakce van der Waalsovy síly Podmínka biologické aktivity látky (léčiva) Schopnost vázat se k receptoru => je nezbytná strukturní podobnost s přirozeným ligandem receptoru Receptor-efektorové systémy zprostředkovávají přenos informace (obsazení receptoru) a její transformaci na účinek

11 Mechanismus účinků léčiv Léčiva podle typu vyvolané odezvy: agonisté (mimetika) vyvolávají stejné, nebo velmi podobné účinky jako přirozené ligandy antagonisté látky bránící účinku endogenních působků a blokující tak patologicky aktivované funkce organismu; jejich vazba na receptor nevyvolává žádnou odezvu

12 Mechanismus účinků léčiv

13 Vývoj nových léčiv bjevy prvních chemických léčiv - většinou dílem náhody často vedlejší produkt bádání v rozličných oblastech chemie Medicinální chemie - vznikla s rozvojem farmaceutického průmyslu v průběhu 20. století - cílem je vyhledávání nových biologicky aktivních látek - Jedná se o interdisciplinární obor integrující organickou chemii, biochemii a farmakologii Co dnes představuje vývoj nového léčiva? - 10 až 15 let intenzivní práce organických chemiků, biochemiků a farmakologů - syntézu a otestování biologické aktivity až 10 tisíc nových sloučenin - náklady převyšující 500 milionů USD Důsledky: - soustředění základního farmaceutického výzkumu zaměřeného na vývoj nových typů léčiv pouze do několika ekonomicky nejsilnějších farmaceutických firem - snaha o maximální racionalizaci všech aktivit spojených s vývoje nového léčiva s cílem zkrátit dobu potřebnou k uvedení na trh a snížit náklady na vývoj

14 Vývoj nových léčiv Metoda strukturních variací - nejstarší racionální přístup k vyhledávání nových léčiv, spočívající v modifikaci struktury látky o známém biologickém účinku - předpokládá, že za biologickou aktivitu sloučeniny bývá odpovědná pouze určitá část její struktury Postup: Strukturní vzorec látky rozdělí na fragmenty, které se pak systematicky obměňují za jiné fragmenty nebo strukturní prvky. Cílem je zjistit, který z fragmentů původní molekuly je: - nepostradatelný pro zachování biologické aktivity a současně je i nezaměnitelný za jiný strukturní element - nepostradatelný, je však zaměnitelný za strukturně obdobný prvek nebo fragment bez ztráty účinnosti - je postradatelný, tj. takový, který nemá podstatný vliv na biologickou aktivitu sledované substance Soubor nepostradatených fragmentů (nosných, esenciálních): farmakofor Leading structure (lead) Nejvýznamnější a typický představitel určité skupiny strukturně příbuzných léčiv se stejnou indikací (obvykle první připravená nebo nejpoužívanější látka z dané skupiny léčiv) me-too, me-better Nová léčiva se stejným farmakoforem jako lead

15 Vývoj nových léčiv Příklad farmakoforu: Kyselina nalidixová antibakteriální chemoterapeutikum používané zejména při léčení infekcí močových cest; objevena v 60. letech minulého století Nepostradatelný (esenciální) fragment: 1,4-dihydro-1,8-naftyridinový nebo 1,4-dihydrochinolinový skelet s oxoskupinou v poloze 4 a karboxylovou skupinou v poloze 3. Změny tohoto fragmentu vedou ke ztrátě antibakteriální aktivity Zaměnitelné fragmenty: - Ethylová skupina v poloze 1 je sice důležitá z hlediska antibakteriální aktivity, může však být nahrazena isosterní skupinou - Atom dusíku v poloze 8 lze zaměnit za skupinu CH bez ztráty aktivity Atom fluoru vázaný v poloze 6 zvyšuje účinnost tohoto typu sloučenin, stejně tak jako přítomnost terciární aminoskupiny v poloze 7 (tyto fragmenty jsou součástí farmakoforu 3. generace antibakteriálních chinolonů.)

16 Vývoj nových léčiv Isosterní skupiny Bioisosterie je jednou z pracovních hypotéz využívaných v metodě strukturních variací -vychází z předpokladu, že u strukturně podobných fragmentů s podobným rozložením hustoty elektronů lze očekávat podobný vliv na biologickou aktivitu látky Příklady:

17 Vývoj nových léčiv Vliv prostorového uspořádání funkčních skupin v molekule na biologickou aktivitu (příklady) 1. Vliv konstituce

18 Vývoj nových léčiv Vliv prostorového uspořádání funkčních skupin v molekule na biologickou aktivitu (příklady) 2. Vliv konfigurace H CH H CH HC H H CH kyselina (E)-butendiova (fumarová) dezinficiens vehiculum pro Fe 2+ kyselina (Z)-butendiova (maleinová) iritant Příklady látek, jejichž aktivita je vázána na určitou relativní konfiguraci na cyklu: Cl Me Ph NH 2 tranylcypromin antidepresivum H 2 N CH tranexamová kyselina antifibrinolytikum H 2 NS 2 klopamid diuretikum NH N Me

19 Vývoj nových léčiv Vliv prostorového uspořádání funkčních skupin v molekule na biologickou aktivitu (příklady) 3. Vliv konfigurace chiralita Enantiomery se obvykle liší biologickou aktivitou! Příklady: a) rozdílná míra účinku Me CH Me CH Me (S)-naproxen 28x účinnější Me (R)-naproxen Me 3 + N Cl - Me (S)-methacholin 250x účinnější Me Me Me + 3 N Me Cl - (R)-methacholin

20 Vývoj nových léčiv Vliv prostorového uspořádání funkčních skupin v molekule na biologickou aktivitu (příklady) 3. Vliv konfigurace chiralita b) rozdílná kvalita účinku Me 2 N Me Me NMe 2 dextropropoxyfen (analgetikum) levopropoxyfen (antitusikum) Možnost změny konfigurace v důsledku enolizace N H N H N H H N (R)-thalidomid (hypnotikum) (S)-thalidomid HC H H N (S)-N-ftalylasparagová kyselina (teratogen)

21 Vývoj nových léčiv Vliv prostorového uspořádání funkčních skupin v molekule na biologickou aktivitu (příklady) 3. Vliv konfigurace chiralita b) rozdílná kvalita účinku Druhová specificita: Krysy: účinnější (R)-isomer Psi: oba isomery stejně účinné Člověk: účinnější (S)-isomer

22 Vývoj nových léčiv Současné trendy ve vývoji chirálních léčiv: 1. Je-li nové léčivo uváděné na trh chirální, registrační autority budou požadovat, aby byl registrován stereoisomer s lepším terapeutickým efektem 2. U již dříve zaregistrovaných racemátů chirálních léčiv budou postupně uváděny na trh enantiomery s lepším terapeutickým efektem (tzv. chiral switch nebo racemate-to-single-enantiomer-switch) Příklady:

23 Vývoj nových léčiv Současné trendy ve vývoji chirálních léčiv: Příklady: Ale: 1'R 1R β-antiadrenergikum 1'R 1S α-antiadrenergikum 1'S 1R neúčinný 1'S 1S neúčinný

24 Vývoj nových léčiv Jak dnes může vzniknout zcela nové léčivo? 1. Identifikace cíle (target identification) - Formuluje se cíl výzkumu - např. látka bránící transportu cholesterolu přes střevní stěnu inhibicí příslušného transportního proteinu (CEPT-inhibitor) - Syntéza chemických knihoven + high thoughput screening hity 2. Hit-to-lead chemistry S využitím QSAR (klasické i vícedimenzionální) a metody strukturních variací se opracovává struktura hitů tak, aby se získaly látky nejen s požadovanými farmakodynamickými vlastnostmi (např. CEPT inhibitor), ale i s vhodnými farmakokinetickými vlastnostmi. Takto se získají potenciální léčiva (drug candidates) Kromě uvedeného sofistikovaného přístupu se však uplatňují i přístupy mnohem jednodušší, např. SSA (Selective ptimization of Side Effects)

25 Vývoj nových léčiv (myorelaxancia)

26 Vývoj nových léčiv Modifikace farmakokinetických vlastností léčiv a) Modifikace lipofility léčiv např.: H H H H H H N t-bu salbutamol H H N salmeterol bě látky (b 2 -adrenergika) mají stejný farmakofor a uvolňují hladké svalstvo ovládající dýchací cesty. Salbutamol učinkuje okamžitě po podání (např. při akutních astmatických záchvatech) Salmeterol (depot v lipofilních tkáních) se používá jako prevence proti tzv. perzistentnímu nočnímu astmatu

27 Vývoj nových léčiv Modifikace farmakokinetických vlastností léčiv b) Proléčiva Proléčivo vzniká nejčastěji navázáním původní účinné látky na vhodný transportní nosič, např.: Me Et H N H N S Me 2 ampiroxikam (proléčivo) N piroxikam N H N S Me 2 N H 2 N HN N N N valaciklovir (proléčivo) Me NH 2 Me HN N H 2 N N N aciklovir H

28 Vývoj nových léčiv Modifikace farmakokinetických vlastností léčiv c) Kovalentní navázání léčiv na polymery rozpustné ve vodě výhodné např. u cytostatik; využití efektu EPR (Enhanced Permeation and Retention) v nádorové tkáni d) Cílený transport léčiv Využití interakcí antigen protilátka Výhody: potlačení možnosti systémové intoxikace (významné zejména u cytostatik) Zatím pouze ve stádiu výzkumu

29 Vývoj nových léčiv Modifikace farmakokinetických vlastností léčiv e) Supramolekulární systémy a nanosystémy Transport léčiv pomocí liposomů a vesiklů Využití dendrimerů a fullerenů Využití dendrimerů a fullerenů (zatím pouze ve stadiu výzkumu)

30 Současná léčiva - struktura Současná léčiva převážně organické látky => základní kostra uhlovodíková část (tvar molekuly a vzdálenost míst důležitých pro interakci s receptorem) Alkany stabilní, málo reaktivní, tekutý parafín projímadlo Alkyly zvýšení lipofility, při substituci aktivního vodíku snížení kyselosti Alkeny vznik izomerie cis/trans, náchylné k adičním reakcím (oxidace, polymerizace) Polyenové systémy vyšší stabilita, barevnost (pyrvinium, betakaroten, ) kalciferol, retinol Alkyny méně, při modifikaci struktury steroidních hormonů, vyšší náchylnost k adičním reakcím Aromatické uhlovodíky vysoká stabilita, planární (skoro rovinné uspořádání), což je často důležité pro interakci s receptorem (i heterocykly s aromat. charakterem pyridin, pyrimidin, thiofen, apod.)

31 Současná léčiva - struktura Dusíkaté funkční skupiny Aminy velmi častá součást léčiv, tvoří bazickou část molekuly (tvorba solí s kyselinami) nejčastěji terciární, často zabudována do heterocyklu primární toxičtější a dráždivější, její přítomnost často nutná, např. látky s α-adrenomimetickými účinky (noradrenalin, amfetamin, ) sekundární je méně běžná, např. u β-adrenomimetik (antiastmatika) či β-adrenolytik (antihypertenziva) kvarterní amoniové soli mediátor acetylcholin, antibakteriální účinnost (dezinficiencia invertní mýdla) H H H H H H NH 2 noradrenalin (norepinefrin) H NHMe adrenalin (epinefrin) HN Me paracetamol

32 Současná léčiva - struktura Dusíkaté funkční skupiny Dusíkaté heterocykly běžná součást moderních léčiv (1 či více N-atomů), aromatické jsou planární alkaloidy, purinové a pyrimidinové báze NK Nitro-skupina ( N 2 ) nitroderiváty (R-N 2 ) jen aromatické, zvýšení toxicity (antimykotika, antibiotika), zvýšení lipofility estery kys. dusité (R--N=) a dusičné (R--N 2 ) vasodilatancia (glyceroltrinitrat) N 2 2 N N 2 nitroglycerín H H CH 2 N 2 N 2 N 2 CH 2 N 2 erythritol-tetranitrát CH 2 N 2 2 NH 2 C CH 2 N 2 CH 2 N 2 pentaerythritol-tetranitrát H H 2 N H H N 2 isosorbid-mononitrát H N 2 isosorbid-dinitrát

33 Současná léčiva - struktura Kyslíkaté funkční skupiny - běžná součást molekul léčiv ( H, CH, C, ) Hydroxysloučeniny zvýšení rozpustnosti ve vodě bez podstatného ovlivnění účinku fenoly kyselé => dezinfekční účinky, tvorba chelátů Aldehydy a ketony značně reaktivní (aldehydy>ketony) => aldehydy: malá stabilita, vysoká toxicita dezinficiencia, či vznik poloacetalů, acetalů (glykosidy); ketony častěji, např. steroidní hormony (testosteron) Karboxylové kyseliny vysoká hydrofilita => snížení účinnosti i toxicity, dezinfekční a antiseptický účinek (kys. undecylenová antimykotikum) - většina nesteroidních antiflogistik (ibuprofen, kys. acetylsalicylová) Estery lipofilnější, příprava derivátů alkoholů a fenolů zvýšení lipofility lepší transport a vstřebávání, proléčiva s protrahovaným účinkem Amidy lokální anestetika vyšší stabilita oproti esterům; peptidová vazba ( CNH ) proteiny (hormony, enzymy, některá antibiotika) Ethery rozpouštědla (extrakce org. l.), zvýšení rozpustnosti v lipidech (inhalační anestetika diethylether); nasycené kyslíkaté heterocykly (morfin, skopolamin)

34 Současná léčiva - struktura Halogenderiváty - Zvýšení lipofility se využívá u mnoha skupin léčiv - Plynné a kapalné vysoká afinita k CNS inhalační anestetika (chloroform) - Stálé perfluorované uhlovodíky umělá krev (schopné přenášet kyslík) - Insekticida DDT, hexachlorcyklohexan - Dezinficiencia, antiseptika účinnost roste s počtem halogenů v molekule, také sloučeniny jodu - Antineoplastika alkylační působení - Jod v rentgenkontrastních látkách (vyšší atomové číslo) HCFClCF 2 CHF 2 enfluran CHCl 2 CF 2 CH 3 methoxyfluran CF 3 CHCl CF 2 H isofluran F CF 3 CHF CF 2 H F 3 C CF 3 desfluran sevofluran

35 Analgetika - struktura Analgetika - látky snižující či potlačující pocit bolesti bez ovlivnění smyslového vnímání a vědomí a) nenarkotická analgetika (antipyretika a nesteroidní protizánětlivé látky) - inhibitory cyklooxygenasy (CX) b) narkotická analgetika (synonyma: anodyna, opioidní či silná analgetika) a) Nenarkotická analgetika analgetický, antipyretický a protizánětlivý (antiflogistický) účinek Přestože mají všechna tato léčiva podobný mechanismus působení, u některých vystupují více do popředí antipyretické vlastnosti (analgetika-antipyretika) a u jiných naopak účinky protizánětlivé (nesteroidní protizánětlivé látky). Z hlediska chemické struktury lze nenarkotická analgetika rozdělit na deriváty anilinu deriváty kyseliny salicylové deriváty kyseliny anthranilové deriváty 2-arylalkanových kyselin tzv. kyselé enol-deriváty

36 Analgetika - struktura Deriváty anilinu Deriváty kyseliny salicylové

37 Deriváty 2-arylalkanových kyselin Analgetika - struktura

38 Analgetika - struktura b) Narkotická analgetika (opioidní analgetika, anodyna) Agonisté opioidních receptorů v centrálním nervovém systému (CNS), jejichž přirozenými ligandy jsou endorfiny. Tyto látky zvyšují práh pro vnímání bolesti. Jejich působení je však selektivní a neovlivňují vnímání ostatních podnětů (dotyku, tlaku, teploty). Nejstarší a nejznámější anodyna: přírodní morfinany izolované z opia Nevýhody: Platí pro všechna narkotická analgetika, tj. přírodní, polosyntetická i zcela syntetická: - vznik tolerance vůči jejich účinkům a možnost vzniku závislosti na těchto látkách - nebezpečí abusu (zneužívání) - řada vedlejších účinků: ospalost, nauzea (nevolnost), zácpa, útlum (deprese) dýchání, který může vést až ke smrti Použití: - tlumení silných bolestí např. po některých operacích nebo v terminálních stádiích nádorových onemocnění - některá anodyna potlačují významně kašlací reflex => použití jako antitusika (např. kodein, ethylmorfin, folkodin) - potlačení motility střev => použití jako antidiaroika (potlačení průjmů)

39 Analgetika - struktura b) Narkotická analgetika (opioidní analgetika, anodyna)

40 Analgetika - struktura Morfin a příklady jeho derivátů Vliv substituce na biologickou aktivitu derivátů morfinu: Alkylace fenolického hydroxylu - Mírné snížení analgetické aktivity, zvýšení antitusického účinku (kodein, ethylmorfin) Acylace fenolického a allylového hydroxylu - Zvýšení analgetické účinnosti, ale i toxicity v důsledku zvýšení lipofility a snazší pronikání do CNS (diamorfin) Náhrada Me na piperidinovém dusíku za vyšší alkyl - Změna agonistického účinku v antagonistický (nalorfin)

41 Analgetika - struktura Zjednodušení struktury morfinu Všechny uvedené látky vykazují vlastnosti anodyn. Na základě této zkušenosti lze zobecnit strukturu farmakoforu narkotických analgetik: - terciární atom dusíku - kvartérní atom uhlíku (tzv. centrální), na který je vázán fenyl nebo isosterní skupina - vzdálenost terciárního dusíku od centrálního uhlíkového atomu je dána řetězcem tvořeným dvěma atomy uhlíku

42 Analgetika - struktura pioidní analgetika 4-anilidopiperidinového typu - vysoká účinnost (např. fentanyl je cca 80krát účinnější než morfin), rychlý nástup a rychlé odeznění účinku Použití: v kombinaci s neuroleptiky butyrofenonového typu k neuroleptanalgézii: - stav analgézie - uklidnění - snížená motorická aktivita - potlačením pocitu strachu Neuroleptanalgézie je alternativou k celkové anestézii při krátkých a ambulantních chirurgických zákrocích. Nezatěžuje srdce a oběhový systém, a proto je vhodná u starších pacientů a pacientů s kardiovaskulárními chorobami.

43 Centrální nervový systém Vznik elektrického signálu V neuronální membráně existují specifické iontové kanály tvořené transmembránovými proteiny. Klidové napětí na membráně: cca 70 mv tevření kanálu => změna koncentrace iontů vně a uvnitř membrány => změna napětí na membráně Iontové kanály: řízené chemicky (ligandem) řízené potenciálem Ligandy otevírající chemicky řízené kanály: Katecholaminy: Cl - + Me 3 N acetylcholin Me H H H noradrenalin (norepinefrin) NH 2 H H H adrenalin (epinefrin) NHMe H H dopamin NH 2

44 Centrální nervový systém (Google: Neurons, Synapses, Action Potentials)

45 Centrální nervový systém

46 Centrální nervový systém Možnosti zásahu léčiv do přenosu nervového signálu : - vlivnění iontových kanálů v presynaptickém axonu (1) - vlivnění syntézy (2), skladování (3) a metabolismu (4) neurotransmitéru - vlivnění uvolňování neurotransmitéru do synaptické štěrbiny (5) - vlivnění zpětného vychytávání (reuptake) neurotransmitéru do presynaptické oblasti (6) - dbourávání neurotransmitéru v místě receptoru (7) - vlivnění receptoru (8)

47 Psychofarmaka - struktura Psychofarmaka - látky ovlivňující lidskou psychiku; používají se při léčení duševních poruch - psychóz (těžké schizofrenie, paranoia, halucinace; lehčí formy neurózy) Rozdělení psychofarmak: 1. Látky ovlivňující bdělost (vigilitu) a stav vědomí v kladném smyslu v záporném smyslu 2. Látky ovlivňující afektivitu v kladném smyslu v záporném smyslu psychostimulancia hypnotika, sedativa, anestetika 3. Látky ovlivňující úroveň psychické integrace antidepresiva (potlačují deprese a stavy sklíčenosti) anxiolytika (odstraňují duševní napětí, úzkost a strach) antimanika, dysforika (potlačují patologicky povznesenou náladu) v kladném smyslu neuroleptika (velké trankvilizéry) působí antipsychoticky v záporném smyslu psychodysleptika (halucinogeny, delirogeny,...) 4. Látky ovlivňující paměť v kladném smyslu kognitiva, nootropní látky

48 Sedativa, hypnotika - struktura Sedativa - Tlumí CNS - způsobují zklidnění (sedaci). Sedaci většinou provází i zmírnění stavů úzkosti (účinky anxiolytické) Hypnotika - Útlum CNS způsobený vyššími dávkami sedativ navozuje stav podobný přirozenému spánku. V takovém případě pak hovoříme o účincích hypnotických Neexistuje ostrá a přesně definovaná hranice mezi sedativy a hypnotiky a sedativy a anxiolytiky Závislost dávka vs účinek pro sedativa hypnotika: A B A Lineární závislost je typická pro většinu starších sedativhypnotik (např. pro barbituráty); existuje riziko předávkování B Závislost typická např. pro benzodiazepiny; riziko předávkování je výrazně nižší Dávka

49 Sedativa, hypnotika - struktura Barbituráty Benzodiazepiny (Sedativa 2. generace) - Účinky benzodiazepinů jsou vyvolány interakcí s GABA A receptory chloridových kanálů; vazebné místo pro benzodiazepiny však je odlišné od vazebného místa pro barbituráty Společnými strukturními znaky benzodiazepinů jsou: - substituce fenylem v poloze 5 - účinnost benzodiazepinů vzrůstá substitucí uvedeného fenylu halogenem (obvykle fluorem nebo chlorem) v ortho poloze - substituce elektronegativní skupinou (Cl, N 2 ) v poloze 7 - nitroskupina obvykle zvýrazňuje hypnotický účinek

50 Sedativa, hypnotika - struktura

51 Sedativa, hypnotika - struktura

52 Neuroleptika - struktura Neuroleptika (antipsychotika, velké trankvilizéry) Blokují různé typy postsynaptických dopaminových (D), případně i serotoninových (5-HT) receptorů v CNS. Schizofrenii a příbuzné psychózy patrně způsobuje nadměrná dopaminergní aktivita některých synapsí v CNS. Deriváty fenothiazinu Deriváty thioxanthenu

53 Antidepresiva - struktura Antidepresiva Deprese - jedna z nejčastějších psychických poruch. Predispozice: cca u 20 % u žen a 10 % mužů Deprese periodické, bipolární (maniodepresivní) psychózy - cyklické střídání manických a depresivních stavů. K léčení (zejména dlouhodobému) se používá Li 2 C 3 (Přesný mechanismus účinku Li + není dosud spolehlivě znám) fáze manická podávání neuroleptik fáze depresivní podávání antidepresiv Typy antidepresiv: Thymoleptika inhibují zpětný přechod neurotransmiterů (reuptake) ze synaptické štěrbiny do presynaptického neuronu Thymoeretika inhibitory monoaminooxidasy (MA) odbourávající neurotransmitery

54 Antidepresiva - struktura Thymoleptika tricyklická antidepresiva Vedlejší účinky: anticholinergní (sucho v ústech, retence moči, zvyšování nitroočního tlaku) Z S X Y R 1 N R2 Me N R Me N Me Me N R NMe 2 obecná struktura amitriptylin (R = Me) nortriptylin (R = H) dosulepin imipramin (R = H) trimipramin (R = Me) Thymoeretika inhibitory monoaminoxidasy (MA) - méně významné než thymoleptika. Používají se tam, kde selhala thymoleptika nebo u starších osob (předpokládá se, že s přibývajícím věkem aktivita MA vzrůstá) H N NH N H NH 2 NH 2 N iproniazid fenelzin tranylcypromin

55 Léčiva vegetativního nervového systému Anticholinergika (parasympatolytika, cholinolytika) - Kompetitivní antagonisté (inhibitory) acetylcholinu v blízkosti cílových orgánů (hladké svalstvo, srdce a exokrinní žlázy) Vnější projevy působení anticholinergik: rozšíření zornic (mydriáza), zvýšená srdeční frekvence a snížená sekrece slz, slin a potu a pokles napětí hladkého svalstva Terapeutické využití: - neurotropní či atropinová spasmolytika snižují napětí hladkého svalstva, uvolňují spasmy gastrointestinálního traktu - Účinky na cholinergní synapse v CNS - léčení Parkinsonovy choroby (obnovování narušené rovnováhy mezi dopaminergními a cholinergními neurotransmisemi) - mydriatické účinky využití v očním lékařství (např. atropin) Přírodní anticholinergika tropanové alkaloidy: Me N N Me N Me tropan H H Ph atropin Ph skopolamin

56 Léčiva vegetativního nervového systému

57 Lokální anestetika Lokální anestetika - vyvolávají v místě aplikace znecitlivění potlačením šíření nervového vzruchu v axonech Princip působení: - dočasné potlačení nebo úplná blokáda šíření nervového vzruchu reverzibilním zablokováním receptorů sodíkových kanálů v neuronálních membránách První lokální anestetikum zavedené do praxe: N Me CMe Ph kokain - Isolovaný z listů jihoamerického stromu koka (Erythroxylon coca) - Dnes se již nepoužívá pro řadu nežádoucích účinků: Je značně toxický - Navozuje pocity euforie (=> abúzus). Vyvolává silnou závislost

58 Lokální anestetika Dnes používaná lokální anestetika: - Vznikla zjednodušováním struktury kokainu. Molekuly lokálních anestetik mívají část lipofilní (obvykle substituované aromatické jádro), spojovací řetězec a hydrofilní skupinu (obvykle protonizovatelný terciární dusík) - ptimální vzdálenost hydrofilní a lipofilní části činí 0,6-0,9 nm - ptimální bazicita terciárního dusíku: 7.5 < pk a (konjugované kyseliny) < 9.0 Lokální anestetika esterového typu: Lokální anestetika amidového typu: Me HN R CH 2 NEt 2 Me lidokain (R = H) trimekain (R = Me) N R H N Me Me bupivakain (R = Bu) mepivakain (R = Me) N Bu H N Me (S)-bupivakain Me

59 Léčiva - syntéza Syntéza paracetamolu (analgetikum) Syntéza propofolu (celkové anestetikum)

60 Léčiva - syntéza Syntéza ramelteonu (RZEREM, hypnotikum)

61 Léčiva - business

62 Léčiva - business

63 Léčiva - business

64 Léčiva - business - databáze léků BRUFEN x400 mg 59 Kč XYZAL 7x5 mg 82 Kč VFEND 14 x 200 mg Kč