İlacın yapısında meydana gelen kimyasal
değişiklikler ilacın;
farmakolojik aktivite,
toksisite,
fizikokimyasal özellikler,
etki süresi ve
farmakokinetik özelliklerinde değişikliklere neden
olur.
• Metabolizma, ilaçların vücuttan atılımı için
çok önemli bir mekanizmadır.
• Böbreklerden ancak çok küçük moleküller
veya fizyolojik pH'da iyonize olabilen bileşikler
atılabilir; lipofilik bileşikler ise tübüllerden
• Lipofilik bileşikler, yapılarında bir değişiklik olmazsa,
organizmada uzun süre kalır ve yağ dokularında veya
çeşitli
dokularda
birikirler
(ilaçların
çoğu
lipofilik
karakterdedir).
• Bu nedenle organizma, lipofilik bileşikleri vücuttan
atılabilecek hidrofilik ürünlere çevirecek enzim sistemleri
geliştirmiştir.
N O N H NH2 Asetilasyon N O N H NH O C H3 Hidroliz N O OH + CH3CONHNH2 İzoniazid Asetilizoniazid İzonikotinik asit
Asetil hidrazin (toksik)
Metabolizma, bir detoksikasyon (detoksifikasyon) reaksiyonudur. Fakat bazı durumlarda metabolit daha toksik olabilir.
İlaç Metabolizma Yolları
1- Faz I Reaksiyonları (oksidasyon, redüksiyon, hidroliz,
hidratasyon vb)
1- Faz I reaksiyonları
Amacı, moleküle polar bir fonksiyonel grup
kazandırmaktır.
Polar bir fonksiyonel grup kazandırma, hidroksilasyon reaksiyonlarında olduğu gibi moleküle yeni bir fonksiyonel grup katmak veya var olan bir fonksiyonel grubu değiştirmek (örneğin, esterlerin karboksilli asit ve alkollere hidrolizi, alkollerin asitlere oksidasyonu, aldehit ve ketonların alkollere redüksiyonu gibi) şeklinde olmaktadır.
Bu şekilde, molekül daha polar ve daha kolay atılabilir hale gelmektedir.
1. OKSİDASYON REAKSİYONLARI
Aromatik oksidasyon (Aromatik hidroksilasyon)
Alken epoksidasyonu
Alifatik ve alisiklik karbon atomlarının oksidasyonu
Bir sp2 merkeze komşu karbonların oksidasyonu
(Benzilik, allilik ve karbonil veya imine -konumunda bulunan karbon atomlarının oksidasyonu)
Karbon-azot sistemlerinin oksidasyonu
(Oksidatif N-dealkilasyon, oksidatif deaminasyon, N-oksit oluşumu, N-hidroksilasyon)
Karbon-oksijen sistemlerinin oksidasyonu (Oksidatif O-dealkilasyon)
Karbon-kükürt sistemlerinin oksidasyonu
(Oksidatif S-dealkilasyon, S-oksidasyon, desülfürasyon)
2. REDÜKSİYON REAKSİYONLARI
Karbonil (aldehit, keton) redüksiyonu Nitro redüksiyonu
Azo redüksiyonu
3. HİDROLİZ REAKSİYONLARI
Aromatik Hidroksilasyon
OH OH H H O HO OHNaftalen Aren oksit (kanserojen) %95 %5
Alifatik Hidroksilasyon
Epoksidasyon
ox
O Benzopiren Benzopiren-4,5-epoksit
N-Dealkilasyon
N N Cl O CH3 N N Cl O OH N N Cl O H + CH2O DiazepamOksidatif Deaminasyon
NH2 CH3 Amfetamin NH2 CH3 OH Dayanıksız ara ürün CH3 O + NH 3 Fenil asetonN-Oksidasyon
N
CH3
Dehalojenasyon
Cl Br F F F ox OH F F F O F F F ox ox O F F F OH Halotan2- Redüksiyon Reaksiyonları
Azo bileşikleri N H2 NH2 N N S O O NH2 Prontosil N H2 NH2 NH2 + N H2 S O O NH2 Sülfanilamid Nitro bileşikleri NHCOCHCl2 N + O -O O H OH NHCOCHCl2 O H OH N H2 KloramfenikolHeterosiklik halkalı bileşikler Çifte bağlar R O N N N H2 Halka yarılması R N H 2 OH N NH R R' R R' Disülfürler R S R' S R SH R' S H +
Hidroliz reaksiyonları
Ester hidrolizi Et Et N H2 O O N Prokain Et Et N OH N H2 O OH + plazma esteraz Amid hidrolizi Et CH3 CH3 NH O NHMonoetil glisil ksilid
amidaz Et NH O O H CH3 CH3 NH2 +
Faz II (konjügasyon) reaksiyonları, moleküle sülfat, glukuronik asit
gibi küçük, polar, iyonize olabilen grupların enzimatik olarak katıldığı, bir anlamda sentez reaksiyonlarıdır.
Bu reaksiyonlar sonucunda oluşan konjügatlar (Faz II metaboliti), çoğunlukla idrarla atılırlar.
Glukuronik asit konjügasyonu (glukuronidasyon) Sülfat konjügasyonu (sülfatasyon-sülfasyon)
Amino asit (glisin, glutamin ve diğer) konjügasyonu Asetilasyon
Glukuronidasyon O OH OH UDPGA O OH O Glukuronik asit
Sülfasyon/Sülfatasyon OH O N H C H3 OH O N C H3 S O O O H Parasetamol
Metilasyon O H OH OH NH2 O H OH OH NH CH3 Noradrenalin
Asetilasyon N O NH NH2 N O NH NH O C H3 İzoniazid
Amino asit konjugasyonu O OH O NH O O H Benzoik asit Glisin Hippürik asit
Metabolizmanın ilaç aktivitesi üzerine etkisi ve
yeni ilaç geliştirmedeki önemi
• Faz II reaksiyonları sonucunda genellikle inaktif metabolitler
oluşurken,
• Faz I reaksiyonları sonucunda;
• Farmakolojik etkinin azalması- Deaktivasyon • Farmakolojik aktivitenin artması- Aktivasyon • Toksisitede artış- İntoksikasyon