ANTIKOAGULÁNSOK. Tóth Gergő

Átírás

1 ANTIKAGULÁNSK Tóth Gergő

2 Szívre, keringésre, vérképzésre ható szerek 1. Kardiotonikumok 2. Antiaritmiás szerek 3. Antianginás szerek 4. Lipidszintcsökkentők 5. Vérnyomáscsökkentők 6. Vérképzésre ható szerek, antikoagulánsok

3 A haemostasist és a vérképzést befolyásoló szerek gyógyszerészi kémiája I. Véralvadásgátlók (antikoagulánsok): kumarinok, heparin, Xa-fator gátlók, trombin-gátlók, komplexképzők II. Trombocita aggregáció gátlók: ASA, adenozin receptor antagonisták, prosztaciklin származékok, nukleozid/nukleotid analógok III. Trombolítikumok (alvadék oldók): sztreptokináz, urokináz, altepláz, tenektepláz IV. Véralvadás fokozók: desmopressin, aminokapronsav, tranexámsav, K-vitamin V. Vérképzésre ható szerek: erythropoietin, kolónia stimuláló faktorok (G-CSF, GM-CSF) vas, B12 vitamin, folsav

4 I. Véralvadásgátlók (antikoagulánsok)

5 Haemostasis folyamatai-folyamatok érsérülés esetén Helyi reakciók érszűkület Létrejön egy thrombocyta dugó Thrombocyta-adhézió Thrombocyta-aktiváció Thrombocyta-aggregáció Véralvadás kaszkád fibrinképződik Eredeti állapot helyre állítása - fibrinolízis

6 Az antikoagulánsok fontossága

7 A véralvadás (koaguláció) egyszerűsített folyamata Sérült felszín intrinsic út extrinsic út (Szöveti faktor) Közös szakasz Aktív Protein C Protein S Protein C + trombomodulin Fibrinháló Szükség van: prekurzor protein, Ca 2+, negatív töltésű foszfolipid,

8 Gyógyszeres beavatkozási lehetőségek a véralvadásban

9 Gyógyszeres beavatkozási lehetőségek a véralvadásban II. Antikoagulánsok Szintézisgátló antikoagulánsok=k-vitamin antagonisták: kumarinok Véralvadási faktorokat inaktiváló antikoagulánsok: indirekt faktorinhibitor:heparin (UFH), kis molekulatömegű heparinok (LMWH) direkt trombininhibitor: hirudin,bivaluridin, argatroban, dabigatran Direkt Xa-inhibitorok: rivaroxaban, apixaban Fibrinolitikumok (trombolitikumok): sztreptokináz, urokináz, alteplase Trombocitaaggregáció-gátlók: CX-gátló: ASA ADP receptor gátlók:ticlopidin, clopidrogel

10 K-vitamin antagonisták támadáspontja R NH protrombin prekurzor (K-vitamin függő koagulációs faktorok II, VII IX, X prekurzor) R C 2 2 CH g-glutaminsav karboxiláz R R NH CH CH protrombin H K-vitamin epoxidáz H CH 3 R CH 3 R energiaforrás K-vitamin reduktáz (kumarinok) CH 3 R epoxi-reduktáz (warfarin, kumarinok)

11 K-vitamin antagonisták Felfedezés: a döglött tehenektől Eisenhower-ig H H kumarinsav-lakton, kumarin gomba H C H cisz-2-hidroxi-kumarinsav orvosi somkóró (Melilotus officinalis) H CH 2 H az első orális 4-hidroxikumarin antikoaguláns dikumarol (4-H-kumarin származék)

12 A 4-hidroxikumarin alapvázú K-vitamin antagonisták 1948-ban szabadalmazott patkányirtó szer H 4 3 * CH 3 sikertelen öngyilkosságok (K-vitamin!) 1954-től orvosi használatban (Eisenhower) 1 warfarin mélyvénás trombózis és embólia profilaxis Szerkezet-hatás összefüggés 3-as pozícióban nagy térkitöltésű aromás oldallánc 4-es pozícióban szabad H (nem a hemiketál forma hat) az S enantiomer 5-ször hatásosabb antagonista (racémként van forgalomban)

13 Fizikai-kémia tulajdonságok H CH 3 pka 5 (enol) LogP 3 ldhatóság vízben nem, Na+ só jól xidációra érzékenyek Fényérzékeny

14 Warfarin tautomer formái

15 Warfarin a Gyógyszerkönyvben Na CH 3 Na CH 3 CH 3 H warfarin nátrium 2 warfarin nátrium klatrát CH 3

16 Warfarin a Gyógyszerkönyvben Azonosítás IR (CRS-essl összehasonlítva propan-2-ol meghatározása GC-vel (Na klatrát esetén 8-8.5%, sima 0,5% alatt) Na+ kémiai azonosítása Tartalmi meghatározás - UV spektrofotometria (l=308 nm) lúgos közegben (0,01 M NaH), gyógyszerkönyv megadja a fajlagos abszorbancia értékét (A 1% 1cm=431) Abs 1 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0, λ [nm]

17 A warfarin metabolizmusa H H Az enantiomerek eltérő útvonalon metabolizálódnak: H H CH 3 H * CH 3 H C 6 H 5 keto-redukció R(+) C 6 H 5 R,S(+) warfarin alkohol warfarin aromás hidroxilezés S(-) H H C 6 H 5 CH 3 H S(-) 7-hidroxi-warfarin

18 Királis vegyületek metabolizmusának sztereokémiai vonatkozásai Szubsztrát sztereoszelektivitás az egyik enantiomer gyorsabban metabolizálódik metabolizáló enzimnek preferenciája a az egyik sztereoizomer, mint szubsztrát: A (+)-propranolol gyorsabban metabolizálódik, mint a ( )-propranolol Termék sztereoszelektivitás a kialakuló új kiralitáscentrum csak az egyik enantiomer lesz R,S(+) warfarin alkohol

19 További orális antitrombotikus hatású K-vitamin antagonista H CH 3 hazánkban a legáltalánosabban használt mélyvénás trombózis és embólia profilaxis, szívbillentyű beültetés ill. infarctus után, pitvari fibrillációban acenokumarol (Syncumar ) N 2 kitűnő abszorpció, magas plazmafehérjekötődés, a hatást a szabad forma (1%) fejti ki Fizikai-kémiai tulajdonságok: a savi forma vízben rosszul oldódik, az enoláté nagyságrendekkel jobb enol funkció pk a ~5, logp~3.

20 Warfarin problémái Étel és gyógyszer interakciók Dózis beállítás és folyamatos monitorozás (INR 1,5-3) Genetikai különbségek a metabolizmusban Szűk terápiás ablak Átfedésben parenterális készítmén yekkel Lassú hatás beállás

21 K-vitamin K 1 -vitamin (phytomenadion) Zsírban oldodó vitamin Zöldségféle, bélflóra Warfarin antidotum, de a hatás lassan áll be Újszülöttek rutinszerűen kapják

22 Megfontolások, mellékhatások az ideális anitkoaguláns szájon át szedhető profilja előre becsülhető, egyformán szabályozza a véralvadást a kezelés kezdetétől a végéig; fix dózisban alkalmazható; nem igényel laboratóriumi monitorozást; a hatás beállása és elmúlása gyors; nincsenek vagy csak csekélyek az étel- és gyógyszer-interakciók.

23 Fehérje alapú hatóanyagok: A trombin gátlószerei rvosi piócából (Hirudo medicinalis) kivont hirudin és rekombináns változata: lepirudin illetve szintetikus analógja: bivalirudin

24 A trombin gátlószerei II. kismolekulás hatóanyagok gatránok : Az argatrobánt és a melagatránt parenterálisan alkalmazzák, az utóbbi pro-drugja, a ximelagatrán, valamint a dabigatrán per os alkalmazhatók, monitorozást nem igényelnek

25 A trombin gátlószerei II.

26 Közvetlen Xa gátlók, a xabánok Képviselőik rivaroxabán, apixabán, betrixabán Rivaroxabán xazolidinon szerkezet Egyaránt gátolja a szabad és a komplexben (alvadékban) lévő Xa-t Linezolid: antibiotikum Nap egyszeri orális adagolás mélyvénás trombózis és tüdőembólia profilaxisában és kezelésében

27 A vér Ca 2+ tartalmát csökkentő szerek citromsav és nátrium sói CH 2 C CH 2 CH H CH CH infúziós oldatokban, vérplazma készítményekben plazmaferezisben, transzfúziós zsákokban megköti a Ca 2+ -ionokat (E333) háromértékű savként tirálható fft mellett 3,1 4,8 6,4 pk a értékekkel A vérvételi csövekben található antikoagulánsok nincs adalék ACD: savas citrát dextróz heparin EDTA nátrium-citrát nátrium-fluorid + kálium-oxalát ammónium- és kálium-oxalát

28 Heparin a heparin a természetes antikoaguláns antitrombin III-nak az alvadási kaszkád szerin proteázaival való komplexképződési sebességét növeli meg 3500x, így a már aktív trombin inaktiválódik. A glukózaminoglikánok (mukopoliszaccharidok) diszaccharidegységekből felépülő lineáris poliszaccharidok az építőegységek: (hex)uronsav ill amino-cukrok képviselői: kondroitin-, dermatán-, keratán-, heparán-szulfát, hialuronsav és a heparin

29 A heparin szerkezete - S 3 H NHR C - H H - S 3 - S 3 - NHS 3 C - H S S 3 H NHS 3 - C - H R 1 R 2 H NHR 3 n A diszaccharidegységek D-glukuronsav- vagy L-iduronsav ill. D-glukózamin 1-4 glikozidos kötéssel A polidiszperz és mikroheterogén struktúra H H C - H H H R H H CH 2 R H H H H H NHY R S 3 - H Y S 3 - H CCH 3

30 C-6 szulfatálás Unmodified Heparin Bioszintézis C-6, 3- & N-sulfation C-5 epimerization 2- szulfatálás C-6 & N-szulfatalas átalkulások Glukuronsav + N-acetil-glukozamin CH 2 H H C - H CH 2 H H C - H CH 2 H H NHAc H NHAc H NHAc - CH 2 S 3 H C - H - CH 2 S 3 - S 3 C - H CH 2 S 3 - H NHAc H NHS 3 - S 3 - NHS 3 - Modifications: N-deacetilálás, N-sulfation, C5 epimerization, 6 and 2 szulfatálás, ritkán 3 szulfatálás.

31 Heparin monomerek

32 Honnan származik a heparin?

33 A heparin lebontása I. Enzimatikus degradáció liáz enzimek segítségével Flavobacterium heparinum Heparináz I β-elimináció: Uronsav egységekről a glikozidos kötést létesítő aminocukor távozik

34 Kémiai degradáció A heparin lebontása I.

35 A kémiai degradáció jelentősége Kis molekulatömegű heparinok előállítása LMWHk 4.5 kda Napi egyszeri adagolás Jobb farmakokinetika Vérzés veszélye csökken Nem igényel monitorozást

36 A kémiai degradáció jelentősége A kis molekulatömegű heparinok előállítása és gyógyszerkönyvi szennyezésvizsgálata Név Moltömeg Előállítás Ph.Hg.VIII. szennyezésvizsgálat bemiparin átlagosan 3600 dalteparin enoxaparin nadroparin parnaparin tinzaparin lúgos béta-eliminációval dezaminatív hasítás benzilészteréből, lúgos béta-eliminációval dezaminatív hasítás hidrogén-peroxidos hasítás enzimatikus béta-elimináció nem hivatalos a Ph.Hg.VIII.-ban 1) nitrit (ioncserés kromatográfia) 2) bór (ICP-AES) 1) UV-abszorbancia 2) benzil-alkohol (fordított fázisú HPLC) nitrózamin-csoportok (kemilumineszcenciával) katalizátor szennyezés (Cu 2+ ) (atomabszorbciós spektroszkópiával) UV-abszorbancia

37 Fondaparinux (Arixtra ) Szintetikus heparin analóg pentaszacharid, Xa Faktor inhibitor a heparin minimális kötő szekvenciájának homológja mélyvénás trombózis megelőzésére ortopédiai műtétek után

38 A heparin analitikája HEPARIN NMR MS CE HPLC Új technikák * * * * SZENNYEZŐK as hamisítási botrány (Kína) Kondroitin-szulfát Túlszulfatált kondroitin szulfát C CH 2 R R 4 3 C 3 S CH 2 S 3 R 1 NHCCH 3 S 3 NHCCH 3 R 2 n S 3 n

39 Heparin gyógyszerkönyvben Heparin Ca 2+ és Na + sója is hivatalos DEFINÍCIÓ Heparinum natricum Emlős szövetekben előforduló szulfatált glükózaminoglikán nátriumsóját tartalmazó készítmény, amelyet szarvasmarha tüdőből vagy sertés, szarvasmarha, illetve juh bélnyálkahártyából állítanak elő. Teljes hidrolízis esetén D-glükózamin, D-glükuronsav, L-iduronsav, ecetsav és kénsav szabadul fel belőle. Jellegzetes tulajdonsága, hogy késlelteti a véralvadást. Hatóérték: legalább 180 NE/mg (szárított anyagra).

40 Heparin gyógyszerkönyvben SAJÁTSÁGK Küllem: fehér vagy csaknem fehér, nedvszívó por. ldékonyság: vízben bőségesen oldódik. AZNSÍTÁS A. Az anyag késlelteti a rekalcifikált citrátos birkaplazma megalvadását (lásd Tartalmi meghatározás ). B. Mágneses magrezonancia spektrometria (2.2.33).

41 Heparin gyógyszerkönyvben SAJÁTSÁGK Küllem: fehér vagy csaknem fehér, nedvszívó por. ldékonyság: vízben bőségesen oldódik. AZNSÍTÁS A. Az anyag késlelteti a rekalcifikált citrátos birkaplazma megalvadását (lásd Tartalmi meghatározás ). B. Mágneses magrezonancia spektrometria (2.2.33). C. Folyadékkromatográfia (2.2.29), a Rokon vegyületek vizsgálat szerint, az alábbi módosításokkal. D. Az anyag felejen meg a Nátrium vizsgálat (lásd Vizsgálatok ) követelményének atomabszorpciós spektrofotometria 9,5-12,5%

42 Heparin gyógyszerkönyvben A-oldat. R nátrium-deuterotrimetilszilil-propionát R deutérium-oxiddal készült, 20 μg/ml töménységű oldata, amely abban az esetben, ha az 5,22 ppm-nél látható je kisebb, mint az 5,44 ppm-nél megjelenő jel 80%-a 12 μg/ml R nátrium-edetátot i tartalmaz. Mintakészítés: 20 mg vizsgálandó anyagot az A-oldat 0,7 ml-ében oldunk. Összehasonlítás: 20 mg CRS NMR-azonosításra szánt heparin-nátriumot az A-olda 0,7 ml-ében oldunk. A nátrium-edetátot és nátrium-deuterotrimetilszilil-propionátot tartalmazó oldat nagy sűrűségű, természetes polietilén edényekben tárolhatók. Készülék: legalább 300 MHz frekvencián működő spektrométer. A 1H NMR spektrumok felvétele: felvételek (tranziensek) száma: legalább 16; úgy állítjuk be, hogy a heparin 2,04 ppm-nél látható metilcsoportjának jelére vonatkoztatott jel/zaj-viszony legalább 1000:1 legyen, hőmérséklet: kb. 25 C; a vizsgálati és az összehasonlító spektrumokat azonos hőmérsékleten vesszük fel, rögzítési (akvizíciós) idő: legalább 2 s, periódusidő (ismétlési idő) (rögzítési idő + relaxáció): legalább 4 s, spektrális szélesség: ppm; 4,5 ppm körül szimmetrikusan, pulzusszélesség: 30 és 90 közötti kitérési szöget eredményezzen.

43 Heparin gyógyszerkönyvben

44 a nagy heparin-nátrium-jeleknek meg kell jelenniük: 2,04 ppm, 3,27 ppm (dublett), 4,34 ppm, 5,22 ppm, 5,42 ppm; megengedett eltérés: ±0,03 ppm (valamennyi jelre);

45 a vizsgálati minta és a CRS NMR-azonosításra szánt heparin-nátrium 1H NMR spektrumát normalizáljuk, hogy intenzitásuk hasonló legyen; elvégezzük a spektrumok kvalitatív összehasonlítását; a dermatán-szulfát metilcsoportjának jele 2,08±0,02 ppm-nél megjelenhet; a 0,10 2,00 ppm, a 2,10 3,10 ppm és az 5,70 8,00 ppm tartományban nem jelenhet meg olyan azonosítatlan jel, amely nagyobb, mint az 5,42 ppm-nél látható heparinjel magasságának 4%-a; adott esetben az oldószertől és a gyártási folyamatból származó anyagoktól eredő jelek megjelenése megengedett, amennyiben azonosításuk megtörtént; a heparin spektrumának egyes részein előfordulhat, hogy a jelek intenzitása változó: a 3,35 és 4,55 ppm közötti tartományban a jelek mintázata nagyjából állandó, intenzitásuk azonban változhat.

46 Heparin gyógyszerkönyvben Folyadékkromatográfia (2.2.29), Rokon vegyületek. Folyadékkromatográfia (2.2.29). Az összehasonlító oldatok szobahőmérsékleten 24 órán keresztül stabilak. szlop: méretei: l = 0,25 m; Ø = 2 mm, állófázis: R anioncserélő gyanta (9 μm), hőmérséklet: 40 C. Relatív retenciók a heparinra (retenciós ideje kb. 26 perc) vonatkoztatva: dermatán-szulfát és kondroitin-szulfát kb. 0,9; szükségesnél nagyobb mértékben szulfatált kondroitin-szulfát kb. 1,3. Követelmények: dermatán-szulfát és kondroitin-szulfát összesen: a két összetevőnek megfelelő csúcs területe nem lehet nagyobb, mint a megfelelő csúcs területe, az e) összehasonlító oldat kromatogramján (2,0%), egyéb szennyezők: a dermatán-szulfátnak és kondroitinszulfátnak megfelelő csúcson kívül más csúcs nem jelenhet meg.

47 Heparin gyógyszerkönyvben Vizsgálatok ph : 5,5-8 nagyon széles Fehérjére, nukleozidra az előállítás miatt Egyéb általános szennyezásvizsgálatok

48 Fibrinolitikumok Csak fehérje természetű anyagok tartoznak ide, iv. alkalmazhatóak, a thromboemboliás eseménytől számítva néhány óra Emberi szervezetből származó fibrinolitikumok: Urokináz: emberi vizeletből kinyerhető Szöveti plazminogén aktivátor géntechnológiával előállított változatai: Alteplase, reteplase, tenecteplase, Bakteriális eredetű Sztreptokináz (mellékhatás allergia)

49 II. Trombocita (vérlemezke) aggregáció gátlók

50 A vérlemezke adhézió, aktiváció és aggregáció mechanizmusa The European Society of Cardiology All rights reserved. For Permissions, please Ibanez B et al. Eur Heart J Suppl 2006;8:G3-G9

51 Az acetil-szalicilsav (Aspirin ) Hatásmódja ASA Kis dózis Napi 100 mg Minor analgetikumok H CH 3 CX ASA Arachidonsav Prosztaglandin H2 (TXA2 prekurzor) Tromboxán A2 vazokonstriktor vérlemezke aggregáló hatású

52 ADP receptor (P2Y 12 ) gátló dihidrotienopiridinek HN S irreverzibilisen gátolják a P2Y 12 receptort (kovalens kötődéssel a cisztein részhez) isémiás szívbetegségek, cardiogén embólia, perifériás érbetegség, ASA rezisztencia esetén Szerkezet-hatás összefüggés tiofén gyűrű (prodrug!) 7-es pozícióban aromás gyűrű (R 2 ) és észter funkció (R 1 ) Az S enantiomer hatásosabb R 2 R 1 H 7 * N S

53 Dihidrotienopiridinek I. (Ticlopidin) N első generáiós dihidrotienopiridin Cl ticlopidin S a vegyület in vitro hatástalan (prodrug) Az aktív metabolit szerkezete: CYP enzim hatására N H reaktív tiol csoport Cl * S H Cl N S H S Cys ADP_Receptor

54 Dihidrotienopiridinek II. (Ticlopidin) HCl N Ticlopidini hydrochloridum Cl S Tartalmi meghatározás Nemvizes közegű bázismérés jégecetben, perklórsav mérőoldattal potenciometriás végpontjelzés mellett

55 Dihidrotienopiridinek III. (Clopidogrel) CH 3 második generáiós ADP receptor blokkoló H N Cl S Clopidogrel (Plavix ) Prodrug között a 2. legtöbbet forgalmazott gyógyszer Az S enantiomer a hatóanyag isémiás események megelőzésére trombózis megelőzése stent beültetése után

56 Dihidrotienopiridinek IV. (Clopidogrel) CH 3 H Cl H N S Felszívódás a bélből észteráz 85% Cl H N S Clopidogrel 15% Cl CH 3 H N S Citokróm P450 izoenzimek * Cl CH 3 H N * SH H 2-oxo-Clopidogrel (tiolakton) (1. lépés) Aktív metabolit (2. lépés)

57 Dihidrotienopiridinek V. (Prasugrel) F N Prasugrel S C H 3 harmadik generáiós ADP receptor blokkoló gyorsabb és tartósabb hatású aktív formáját az észteráz/p450 alakítja ki racém formája van forgalomban Tiol-csoport meghatározása Ellman reagenssel: DTNB: 5,5'-ditiobisz-2-nitrobenzoesav Aktív metabolit UV (l= 412 nm)

58 Nukleozid/nukleotid analógok Cangrelor ATP v. ADP analógok ADP receptor inhibitor Stabilak Kombinációban lehet őket alkalmazni