Metody pro monitorování terapie

Drahomíra SpringerÚKBLD VFN a 1.LF UK Praha

Toxikologie

• Kvalitativní a kvantitativní identifikace léků a chemických jedů v biologických tekutinách a tkáních k právním účelům.

• Studium jedů, jejich původu a vlastností

• Léčivo –substance s farmakologickým účinkem na organismus

• Zneužívání –– Výškou dávky– Mimo nutnou potřebu – Jiné než původně zamýšlené užití

• Závislost – nedostatek (psychický nebo fyzický)

Farmakologie

je vědní obor studující

• účinky látek (farmak) na živé organizmy a jejich osud v organizmu

• interakci látek a organizmu na všech úrovních složitosti (molekulární, buněčné, orgánové, celého organizmu)

Klinická farmakologie

• Farmakokinetika - zabývá se osudem léčiv v organizmu a jejich účinkem z hlediska časového průběhu – vliv organizmu na léčivo

• Farmakodynamika - nauka o mechanizmu účinku léčiv – vliv léčiva na organizmus

• Farmakoepidemiologie - sleduje chování léku ve společnosti a epidemiologickými metodami zjišťuje rizika a prospěšnost terapie.

» vedle faktorů jako je chemická podstata léčiva a interakce léčiva se somatickými strukturami, je nutné brát v úvahu i faktory vnějšího prostředí jako je chování zdravotníka, chování samotného pacienta - compliance a chování společnosti k léku - marketing, konkurence, způsob úhrady

Farmakologie jako předpoklad racionální farmakoterapie

• Racionální FT = správný lék, správnému pacientovi, ve správné dávce a formě, ve vhodnou dobu, za rozumnou cenu

Podávané léčivo• znalost

–mechanizmus účinku ( !! duplicita)

–farmakokinetika (lékové interakce)

–nežádoucí účinky• NÚ léčiv jsou příčinou 6,5% hospitalizací (minimálně

třetině lze předejít)

–účinnost

–cena (nákladová efektivita)

Postup racionální FT• určení pravděpodobné diagnózy

• pochopení patofyziologie a možností farmakoterapie

• pochopení farmakologie (PK/PD) vybraného léku

• výběr nejvhodnějšího léku (účinnost, NÚ, cena)

• výběr cílů léčby..účinnost, snášenlivost (risk/benefit)

• vytvoření terapeutické aliance s pacientem (compliance)

• zpětná vazba…optimalizace

Farmakokinetika

• Farmakologický receptor - působení na buněčné úrovni

– kovalentní vazba - ireverzibilní účinky, alkyl. cytostatika, ihibitory cholinesterázy

– elektrostatická vazba - náboj na léčivu, rychlejší přenos

– dipól-dipól, H2 můstky, hydrofobní vazby -nejčastější, působí na krátkou vzdálenost

• Konformace léčiva - vedlejší účinky nepreferované

formy při vysoké koncentraci léčiva

Biologický účinek

• Je ovlivňován

– aktivitou na farmakologických receptorech

– koncentrací v cílové tkáni

– věkem, pohlavím, nemocemi

– změnami při vazbě na transportní bílkoviny

– rychlostí eliminace léčiva

Terapeutická koncentrace

• Zvyšování koncentrace léku nevede ke zvyšování účinku– distribuční prostor léčiva je omezen biologickými

bariérami– rozdělení na kompartmenty -koncentrace se mění

skokem

• Průnik bariérami– prostá difuse - hnací silou je konc. gradient– usnadněná difuse - na nosiči– aktivní transport - hormony, vitaminy– pinocytóza - vysokomolekulární látky, dextran

Pohyb léčiva v organismu

• ABSORPCE– cesta podání– charakter léčiva– biologická dostupnost

• DISTRIBUCE– tělesná hmotnost– prokrvení tkání– rozpustnost v tuku– místní rozdíly v pH– vazba na bílkoviny

• METABOLISMUS -BIOTRANSFORMACE– játra, ale i ledviny, plíce a RBC– změna terapeutického účinku– eliminace je dána rychlostí

metabolických procesů i průtokem krve játry a vazbou na bílkoviny

• EXKRECE– močí -léčivo rozpustné ve vodě– žlučí - v tuku rozpustná léčiva

Farmakokinetická teorie

Matematické vyjádření pohybu léčiva

– Přímé podání léku

• injekce

• infuze

– Jednokompartmentový model

• homogenní rozptýlení molekul v distribučním prostoru

Farmakokinetická teorie

• Extravaskulární podání léku - stejné pro jedno- i dvoukompartmentový model

– perorální, podkožní, nitrosvalové

– nástup maxima nezávisí na koncentraci léku, ale na rychlosti přestupu

– maximální koncentrace závisí na podané koncentraci

Farmakokinetická teorie

• Dvoukompartmentový model

– injekce - fáze distribuční a eliminační

– infuze - dojde k ustálenému stavu

Dosažení rovnovážného stavu

Opakované podání léku

• Biologický poločas– vliv na kumulaci léčiva v

distribučním prostoru

• 1.dávka - nárazová

další jsou udržovací

• Nepravidelné dávkování

Poměr odbourávání léků dle věku

Metody stanovení lékových hladin• SEPARAČNÍ

– TLC

– HPLC

– GC

• IMUNOCHEMICKÉ– RIA

– FIA

– FPIA

– EMIT

– NIIA

– DELFIA

– ELISA

Vyšetřované typy léčiv

• ANTIEPILEPTIKA ANTIKONVULSIVA– CARBAMAZEPIN

– ETHOSUXIMID

– PHENOBARBITAL

– PHENYTOIN

– PRIMIDON

– VALPROOVÁ KYS.

– CLONAZEPAM

ANTIBIOTIKAAMINOGLYKOSIDY

AMIKACIN

DIBEKACIN

GENTAMICIN

KANAMYCIN

NETILMYCIN

STREPTOMYCIN

TOBRAMYCIN

OSTATNÍ

CHLORAMPHENICOL

VANCOMYCIN

Vyšetřované typy léčiv• KARDIOTONICKÉ

GLYKOSIDY– DIGOXIN– DIGITOXIN

• ANTIARYTMIKA– CHINIDIN– LIDOCAIN– DISOPYRAMID– PROCAINAMID– PROPRANOLOL

• ANTIASTMATIKA –BRONCHODILATANCIA– THEOPHYLLIN

• ANALGETIKA, ANTIPYRETIKA– ACETAMINOPHEN– ACETYLSALICYLOVÁ KYSELINA

• ANTINEOPLASTIKA (CYTOSTATIKA)– METHOTREXAT

Vyšetřované typy léčiv

• IMUNOSUPRESIVA– CYKLOSPORIN

• ANTIDEPRESIVA– TRICYKLICKÁ

• AMITRIPTYLIN• DESIPRAMIN• IMIPRAMIN• NORTRIPTYLIN

– SOLI Li+ (PROFYLAKTIKA)• LITHIUM

• DROGY– ETHANOL– KOKAIN– OPIÁTY– BENZODIAZEPINY– BARBITURÁTY– AMFETAMIN– CANABINOIDY– METHADON

Testování na drogyKdo a kdy testuje

• Přijímání do zaměstnání

• Důvodné podezření

• Rutinní lékaři

• Rehabilitační monitorování

• Náhodné testování (bezpečnost)

• Veřejná doprava

• Testování sportovců

Typy vzorků

• Moč – léky, drogy

• Slzy, sliny – drogy a alkohol

• Krev – alkohol speciální odběrové zkumavky

• Tkáně (játra, slezina a pod.)

• Žaludeční obsah - léky

Detekční okno

• Většina drog - 3 až4 dny (cocaine, heroin, methamphetamine)

• Marihuana - 10 dní a víc, závisí na užití

• Pokud se vzorek odbírá příliš brzy, nemusí se hladina léku odrazit v tělních tekutinách

• Moč se odebírá 3-5 hodin po požití léku nebo drogy

Analýza ve vlasech• Použití vlasů

– nelze zajistit tělní tekutiny

– časová linie expozice

– falešně pozitivní výsledky z krve a moče

• Analýza– odběr vzorku

– sekční analýza (0,45mm/den)

– promytí, homogenizace, extrakce

• Nevýhody– neexistují shodné podmínky

ukládání drogy

– pro malý počet NL

– užití jen u malého procenta vzorků

– dražší než běžné metody

Rozdělení vyšetřovacích metod

• Orientační

– testovací proužky, kazety, nádobky pro moč

– zvláštní kazety pro sliny

• Semikvantitativní

– imunochemické stanovení

• Konfirmační

– GC/MS, náročné a drahé

– nezbytná úprava vzorku před analýzou

Testovací proužky

• Rychlá detekce pro

– Amphetaminy

– Benzodiazepiny

– Kokain

– Konopí

– Opiáty

Test v odběrové nádobce• Detekce následujících

drog

– Amphetaminy

– Barbituráty

– Benzodiazepiny

– Kokain

– Morfin

– PCP

– THC

Monotesty

• jednoduché provedení

• možnost uchování výsledku

• nutnost číst dobře návod

Vyšetření ve slinách

Stanovení alkoholu ve slinách

Citlivost od 0,02% alkoholu

v krvi

Preanalytická část

• odběrová zkumavka, dříve nepoužitá

– detergenty, chlornany - ruší stanovení

• skladovat při 2-8oC do 48 h, pak mrazit

• vzorek minimálně 1 ml moče

– pro analýzu stačí 100-150 l moče

• označení vzorku a odeslání do laboratoře

Imunochemické stanovení na automatickém analyzátoru

• FPIA - fluorescenční polarizační imunoanalýza

• provádí 60 vyšetření za hodinu

• pracuje po pacientech

• připojení do LISu

• IQC a EQC - certifikát od SEKK, DGKC a INSTAND

Výsledky imunoanalytických vyšetření• Hladina léku

– terapeutické rozmezí

– program TDM

• Hladina návykové látky v moči

– nekoreluje s její hladinou v krevním oběhu, ani se stupněm odbourávání.

– indikuje požití drogy v nedávné minulosti

– výsledek určený pro soudní účely potvrdit konfirmační analýzou v toxikologické laboratoři

Chromatografie• kvantitativní informace

• s příslušnou koncovkou i kvalitativní informace

• distribuce složek směsi mezi mobilní a stacionární fází

• doba zdržení složky závisí na velikosti její interakce se stacionární fází

• základní dělení podle mobilní fáze:

plynová (GC)

kapalinová (LC)

Dělení chromatografie podle uspořádání

CHROMATOGRAFIE V PLOŠNÉM USPOŘÁDÁNÍ

• sorbent v tenké vrstvě

• papírová chromatografie (PC)

• chromatografie na tenké vrstvě (TLC)

• detekce složek – často specifické barevné reakce

• základní údaje – vzdálenost skvrny od startu a vzdálenost mobilní fáze od startu

• možná další analýza skvrn

Dělení chromatografie podle uspořádání

SLOUPCOVÁ CHROMATOGRAFIE

• stacionární fáze v koloně

• za kolonou detektor (spektrofotometr, refraktometr, vodivostní detektor, ...)

• základní údaje – doba zdržení v koloně (retenční čas) a intenzita signálu

• vysokovýkonná kapalinová chromatografie (HPLC) zavedení nových sorbentů s menšími částicemi a vyšší mechanickou odolností + práce za zvýšeného tlaku

Plynový chromatograf

Chromatogram

• B – Amphetamine

• D – Extáze

• E – EDDP

(metabolite of methadone)

• F – Methadone

• G – Cocaine

• H – Cocaethylene

• L – THC

•B – Amphetamine

•D – Extasy

•E – EDDP

(metabolite of methadone)

•F – Methadone

•G – Cocaine

•H – Cocaethylene

•L – THC

Typy MS

• GC-MS - Gas Chromatography MS– rozdělení těkavých látek v plynovém chrom. a

identifikace podle hmotnosti

• LC-MS - Liquid Chromatography MS– oddělení nestabilních látek v HPLC koloně a

identifikace podle hmotnosti

• MS-MS - Tandem Mass Spectrometry– oddělení složek v magnetickém poli a identifikace

podle hmotnosti

GC-MS

Typický hmotnostní spektrometr

Typické hmotnostní spektrum

aspirin