Farmacologia - notiuni de baza specifice medicamentelor

FARMACOLOGIA NOTIUNI DE BAZA SPECIFICE MEDICAMENTELOR

Farmacologia este definita ca stiinta care se ocupa cu studiul actiunii medicamentelor sub toate aspectele. Farmacologia generala se ocupa cu studiul proceselor de baza, chimice, fizice, fizico chimice, fiziologice, biochimice care apar ca urmare a administrarii medicamentelor, la nivelul molecular, celular, tisular, în organismul viu (uman, animal).

In sens etimologic: pharmakon =medicament, logos=stiinta, discurs.

Farmacologia este alcatuita din doua ramuri principale distincte si anume: farmacocinetica, ce urmareste evolutia (în sensul circulatiei si al transformarilor) medicamentelor în organism de la administrare pâna la eliminare si farmacodinamia, ramura care studiaza efectele medicamentelor asupra organismului.

Farmacologia cuprinde sau este corelata si cu alte discipline, printre care se numara:

Farmacotoxicologia – studiaza efectele toxice ale medicamentelor.

Farmacognozia - are ca obiect de studiu provenienta medicamentelor de origina naturala: animala, vegetala sau minerala. Farmacogmozia nu prezinta un interes deosebit pentru medici, dar ea este importanta pentru farmacisti.

Farmacografia - stabileste modalitatile de prescriere a medicamentelor, astfel încât acestea sa poata fi folosite.

Farmacoterapia – reprezintia aplicarea practica a farmacologiei si constituie o modalitate de tratament, în unele cazuri cea mai importanta, care, de multe ori se completeaza cu dietoterapie, fizioterapie, balneoterapie, tratament chirurgical.

Farmacologia este o disciplina experimentala, deoarece se bazeaza pe cunostintele acumulate în urma inveestigarii unor unor modele experimentale, prin metode: fizice, chimice, biofizice, biochimice, morfologice si fiziologice.

Farmacologia generala studiaza: procesele fundamentale prin care se realizeaza circulatia medicamentelor, etapele parcurse de medicament de la patrunderea sa in organism pana la eliminare, modificarile suferite de medicamente in organism (farmacocinetica generala), precum si efectele medicamentelor asupra organismului si mecanismele prin care se realizeaza aceste efecte (farmacodinamie generala).

Practic, modificarile ce au loc ca urmare a administrarii unui medicament, atat la nivelul medicamentului, cat si la nivelul organismului asupra caruia actioneaza acesta, se succed conform schemei de mai jos:

Fig. 1.1. Fazele care urmeaza administrarii unui medicament

NOTIUNI DE BAZA SPECIFICE MEDICAMENTELOR

1.1. Elementele componente ale unui medicament

Conform definitiei agreate de Organizatia Mondialã a Sãnãtãtii (OMS), orice substantã sau produs utilizat cu scopul de a modifica sau explora un sistem fiziologic sau o stare patologicã în interesul individului cãruia îi este administrat se numeste medicament.

Altfel spus, medicamentul poate fi definit ca substanta sau produsul (rezultat din asocierea mai multor substante) utilizat în scopul prevenirii, al vindecarii bolilor sau al îndepartarii unor simptome suparatoare pentru individ.

Notiunea de substanta medicamentoasa (substanta activa) defineste substanta care are proprietatea de interactiona prin mecanisme fizice, fizico-chimice sau chimice cu moleculele, atomii sau ionii din care este alcatuita materia vie, declasând succesiv, la nivelul organismului, un lant de reactii, care se manifesta practic simultan, sub forma efectului farmacologic. Prin urmare, actiunea biologica a subtantelor medicamentoase este determinata de structura chimica a acestora si implicit de proprietatile lor fizice, fizico-chimice si chimice. Prin actiunea lor, substantele medicamentoase au capacitatea de a modifica functiile diferitelor celule, ceea ce se reflecta asupra întregului organism, ca urmare a interrelatiilor complexe ce caracterizeaza organismele vii.

De cele mai multe ori, asigurarea eficientei terapeutice a substantelor medicamentoase (active) depinde de asocierea acestora cu substante auxiliare. 

Substantele auxiliare (excipienti) sunt substante inactive din punct de vedere farmacologic, dar care influenteaza favorabil manifestarea efectului farmacologic al substantelor medicamentoase, îndeplinind mai multe roluri, indispensabile pentru utilizarea substantelor active în scop terapeutic.

Formele sub care sunt prelucrate substantele medicamentoase împreuna cu substantele auxiliare, pentru a putea fi administrate în conditii optime si folosite în mod uzual cu eficacitate maxima, poarta numele de forme farmaceutice.

Prelucrarea în forme farmaceutice a substantelor active si auxiliare se realizeaza prin intermediul unor operatii farmaceutice generale (cântãriri, pulverizare, dizolvare, solubilizare, filtrare) sau speciale (granulare, comprimare, modelare, etc), care fac obiectul tehnologiei farmaceutice.

Substantele medicamentoase sunt în marea lor majoritate sensibile la factori externi, degradându-se în timp. Din acest punct de vedere, formele farmaceutice asigurã stabilitatea în timp a substantelor medicamentoase cu pãstrarea proprietãtilor terapeutice ale acestora.

Formele farmaceutice sunt la rândul lor protejate de factorii denaturanti din mediul înconjurator prin intermediul ambalajelor.

Prin urmare, elementele care definesc în totalitate un medicament sunt urmatoarele:

Substanta medicamentoasa (activa), caracterizata din punct de vedere farmacologic, respectiv farmacodinamic, farmacocinetic si farmacotoxicologic (inclusiv teratogenitate, mutagenitate, cancerogeneza) si fizico-chimic (identificare, continut, proprietati fizico-chimice, puritate, stabilitate). Caracterizarea farmacologica este realizata în urma experientelor efectuate pe animale de laborator.

Substantele auxiliare, caracterizate din punct de vedere farmacodinamic si farmacotoxicologic (toxicitate acuta, toxicitate a dozelor repetate, teratogenitate), prin efectul pe care îl au asupra absorbtiei substantei active si din punct de vedere fizico-chimic (identificare, continut, proprietati fizico-chimice, puritate, stabilitate). Caracterizarea farmacologica este realizata în urma experientelor efectuate pe animale de laborator.

Forma farmaceutica ce se caracterizeaza prin compatibilitate, eliberare, stabilitate, toleranta, aspect, valabilitate. Toate aceste caracteristici se determina prin cercetari farmaceutice.

Ambalajul, caracterizat prin natura materialului, compozitie, puritate, compatibilitate farmaceutica si cu uzul terapeutic, teste microbiologice.

1.2. Substante medicamentoase (active)

De obicei substantele medicamentoase se clasifica în functie de doua criterii si anume: natura (originea) si compozitia lor

Luând drept criteriu de clasificare natura lor, substantele medicamentoase pot fi împartite in urmatoarele categorii

a.   substante anorganice (minerale) care pot fi naturale (obtinute din natura) si de sinteza (rezultate in urma unor reactii chimice);

b.   substante organice, care la rândul lor pot fi:

b₁: naturale

b₂: de sinteza

b₃: de semi sinteza.

Substantele farmaceutice organice naturale se diferentiaza n functie de originea lor) astfel

b_1.1 substante de origina vegetala, care pot fi plante întregi, parti din plante, extracte vegetale sau substante active chimic pure izolate în urma proceselor de extractie din materii prime vegetale, produse obtinute din culturi de celule vegetale;

b_1.2: substante de origina animala - organe, tesuturi sau glande, extracte din tesuturi sau produse obtinute din culturi de celule animale;

b_1.3.: substante de origina microbiana, care sunt produse ale metabolismului celulelor microbiene si se obtin prin tehnologii de biosinteza. În aceasta categorie se încadreaza si produsele biosintetizate de catre microorganismele modificate genetic

Un alt criteriu de clasificare a substantelor medicamentoase (utilizat în special în tehnica farmaceutica) în care substantele medicamentoase sunt considerate materiile prime pentru obtinerea formelor farmaceutice, este cel referitor la compozitia acestora. Din acest punct de vedere, substantele medicamentoase pot fi:

a.       substante unitare;

b.       substante complexe.

Substantele unitare sunt alcatuite dintr-o singura specie moleculara, corespunzatore unei singure structuri chimice bine definite (papaverina, penicilina GK, insulina, etc Aceste substante au un continut maxim omogen în toatã masa, nu contin impuritati sau contin impuritãti în limite minime. În principiu, substantele folosite la prepararea medicamentelor trebuie sã fie foarte pure, mai pure decât asa numita calitate 'pro-analisi', calitatea lor fiind denumitã 'farmaceuticã'.

Prezenta impuritatilor în substantele medicamentoase nu este admisa sau, cel mult, sunt admise anumite impuritati în limite extrem de mici, deoarece aceste impuritãti pot avea actiune toxicã asupra organismului sau opusã substantei medicamentoase si, în anumite situatii, pot determina dificultãti la formularea farmaceutica.

Substantele active complexe sunt de fapt amestecuri de doua sau mai multe substante si sunt de regula produse biologice vegetale, ca de exemplu extractele vegetale, în care, alaturi de unul sau mai multe principii active, se gasesc si o serie de substante inactive din punct de vedere farmacologic, dar nedaunatoare organismului. Extractele totale si extractele purificate sunt substante medicamentoase complexe în a cãror compozitie se gãsesc mai multe substante chimice, dintre care unele au structurã chimicã si actiune farmacologicã bine cunoscute, iar altele nu sunt bine definite din punct de vedere chimic si farmacologic. Acestea se folosesc în terapeuticã pentru cã, pe baza experientei acumulate, s-a constatat cã sunt active sub aceastã formã si pentru cã, prin mijloacele obisnuite, nu s-au putut separa în componentii activi, iar substante sintetice care sã le înlocuiascã nu s-au putut prepara. În general, aceste produse sunt amestecuri neomogene, standardizate numai în anumiti componenti si anume în aceia care pot fi determinati cantitativ. Substante inactive (substante-balast), continute de aceste extracte, în anumite proportii, nu pot fi îndepãrtate în totalitate fãrã a se pierde si din substantele active.

Substante medicamentoase pure, de sinteza, semisinteza sau biosinteza, care au actiune farmacologica sinergica sau care se potenteaza reciproc se pot asocia în vederea prelucrarii într-o forma farmaceutica adecvata unica si caracteristica  unui medicament unitar.

Pentru evitarea confuziilor este necesara precizarea diferentei între termenii substanta activa si principiu activ. Principiul activ este o notiune folosita în cazul substantelor medicamentoase complexe, pentru a defini acel component al unui amestec de substante naturale dintr-un extract,  care are o actiune bine stabilitã asupra organismului.

Un alt criteriu de clasificare a substantelor medicamentoase se refera la tipul de procedeu tehnologic de baza, utilizat pentru obtinerea lor. Din acest punct de vedere, substantele medicamentoase se pot clasifica în urmãtoarele patru categorii:

- substante medicamentoase naturale, care se obtin din materii prime naturale de originã vegetalã sau animalã prin procedee de extractie;

- substante medicamentoase de biosintezã, care se obtin din materii prime de originã microbianã în urma unor procese de biosintezã (în anumite conditii de mediu), urmate de extractie;

- substante medicamentoase de sintezã, care se obtin din materii prime artificiale, în urma unor procese de sintezã chimicã.

- substante medicamentoase de semi-sintezã, care se obtin în urma modificãrii prin sintezã a unor substante naturale si prezintã noi proprietãti farmaco-terapeutice.

În afarã de natura, compozitia si tehnologia de obtinere,  existã si alte criterii de clasificare a substantelor medicamentoase, cum ar fi: structura chimicã, actiunea farmacologicã, organul asupra cãruia actioneazã, etc.

Clasificarea în functie de structura chimicã nu este cea mai reprezentativã, deoarece substante medicamentoase cu structuri chimice foarte diferite, continând grupe functionale diverse, au adeseori actiuni terapeutice asemãnãtoare. În schimb, clasificarea în functie de actiunea farmacologicã prezintã avantajul de a încadra în aceeasi clasã  substante medicamentoase cu aceeasi actiune, favorizându-se astfel stabilirea unor corelatii între actiunea farmacologica si anumite elemente de structurã chimicã.

1.3.          Substante auxiliare

Substantele auxiliare se asociaza cu substantele active pentru ca ele pot influenta actiunea farmacologica a acestora în urmatoarele directii:

- unele substante auxiliare au rolul de a favoriza patrunderea substantei medicamentoase în organism, servind drept vehicul dizolvant (cum este cazul apei , cu ajutorul careia se pot obtine solutii medicamentoase oftalmice, injectabile sau perfuzabile sau drept baze se încorporare cu caracter hidrofil, cum sunt excipientii hidrofili folositi la prepararea unguentelor (bentonitele, PEG-ul, metilceluloza, alcoolul polivinilic, pectinele, etc.

- o altã serie de substante auxiliare au un rol foarte important în mentinerea stabilitãtii fizico-chimice si biologice a substantelor medicamentoase; în acest scop se folosesc antioxidantii (pirosulfitii, cisteina, acidul ascorbic, etc.), agentii chelatanti (EDTA-sare de sodiu), conservantii (fenoseptul, nipaginul, clorhexidinele, etc.);

- unele substante auxiliare se asociazã substantelor active cu scopul de a imbunãtãtii absorbtia acestora, în sensul de a o accelera (compusii tensioactivi de tipul tween-urilor), sau de a o întârzia (polivinilpirolidina - PVP, metilceluloza, carboximetilceluloza);

- o altã categorie de substante auxiliare sunt folosite cu scopul de a corecta gustul sau mirosul neplãcut al unor medicamente, atât pentru adulti, cât mai ales pentru copii (substante edulcorante sau aromatizante, etc.).