Toxikológiai ismeretek 1.

Hasonló dokumentumok
A biotranszformációs lépések áttekintése

MÉRGEK SORSA AZ ÉLŐ SZERVEZETBEN ELŐADÓ DR. LEHEL JÓZSEF

Pécsi Tudományegyetem Gyógyszertechnológiai és Biofarmáciai Intézet

A mérgek eloszlása a szervezetben. Toxikológia. Szervek méreg megkötő képessége. A mérgek átalakítása a szervezetben - Biotranszformáció

Hatóanyagok fizikai-kémiai tulajdonságai és a felszívódás összefüggése

III+IV. METABOLIZMUS+EXKRÉCIÓ =ELIMINÁCIÓ

Biotranszformáció. Csala Miklós. Semmelweis Egyetem Orvosi Vegytani, Molekuláris Biológiai és Patobiokémiai Intézet

A testidegen anyagok felszívódása, eloszlása és kiválasztása

I. FARMAKOKINETIKA. F + R hatás (farmakon, (receptor) gyógyszer) F + R FR

SZERVES KÉMIAI REAKCIÓEGYENLETEK

Szénhidrátok monoszacharidok formájában szívódnak fel a vékonybélből.

Nitrogéntartalmú szerves vegyületek. 6. előadás

Osztályozó vizsgatételek. Kémia - 9. évfolyam - I. félév

OZMÓZIS. BIOFIZIKA I Október 25. Bugyi Beáta PTE ÁOK Biofizikai Intézet

Név: Pontszám: 1. feladat (3 pont) Írjon példát olyan aminosav-párokra, amelyek részt vehetnek a következő kölcsönhatásokban

CH 2 =CH-CH 2 -S-S-CH 2 -CH=CH 2

BIOFIZIKA I OZMÓZIS Bugyi Beáta (PTE ÁOK Biofizikai Intézet) OZMÓZIS

Citrátkör, terminális oxidáció, oxidatív foszforiláció

a NAT /2012 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

1. feladat. Versenyző rajtszáma:

Molekulák alakja és polaritása, a molekulák között működő legerősebb kölcsönhatás

Szívelektrofiziológiai alapjelenségek. Dr. Tóth András 2018

DER (Felületén riboszómák találhatók) Feladata a biológiai fehérjeszintézis Riboszómák. Az endoplazmatikus membránrendszer. A kódszótár.

NÖVÉNYGENETIKA. Az Agrármérnöki MSc szak tananyagfejlesztése TÁMOP /1/A

MÉREGHATÁST BEFOLYÁSOLÓ TÉNYEZŐK ELŐADÓ DR. LEHEL JÓZSEF

Az Etanol Metabolizmusa és az Alkoholos Májkárosodás Biokémiája

A diffúzió leírása az anyagmennyiség időbeli változásával A diffúzió leírása a koncentráció térbeli változásával

Biofizika I. DIFFÚZIÓ OZMÓZIS

Laboratóriumi technikus laboratóriumi technikus Drog és toxikológiai

1. feladat Összesen: 8 pont. 2. feladat Összesen: 11 pont. 3. feladat Összesen: 7 pont. 4. feladat Összesen: 14 pont

Biofizika 1 - Diffúzió, ozmózis 10/31/2018

Energiatermelés a sejtekben, katabolizmus. Az energiaközvetítő molekula: ATP

Gyógyszermetabolizmus és gyógyszertoxicitás

KÉMIA ÍRÁSBELI ÉRETTSÉGI FELVÉTELI FELADATOK 2004.

Aromás vegyületek II. 4. előadás

Szekréció és felszívódás II. Minden ami a gyomor után történik

MEDICINÁLIS ALAPISMERETEK AZ ÉLŐ SZERVEZETEK KÉMIAI ÉPÍTŐKÖVEI AZ AMINOSAVAK ÉS FEHÉRJÉK 1. kulcsszó cím: Aminosavak

6. Monoklór származékok száma, amelyek a propán klórozásával keletkeznek: A. kettő B. három C. négy D. öt E. egy

Az emésztő szervrendszer. Apparatus digestorius

Biológiai membránok és membrántranszport

Az Ames teszt (Salmonella/S9) a nemzetközi hatóságok által a kémiai anyagok minősítéséhez előírt vizsgálat, amellyel az esetleges genotoxikus hatás

Szerves Kémiai Problémamegoldó Verseny

OZMÓZIS, MEMBRÁNTRANSZPORT. Vig Andrea PTE ÁOK Biofizikai Intézet

Ízérzet: az oldatok ingerkeltő hatása az agyközpontban.

KÉMIA ÍRÁSBELI ÉRETTSÉGI-FELVÉTELI FELADATOK 2003.

Bevezetés a biokémiába fogorvostan hallgatóknak Munkafüzet 4. hét

ALKOHOLOK ÉS SZÁRMAZÉKAIK

térrészek elválasztása transzport jelátvitel Milyen a membrán szerkezete? Milyen a membrán szerkezete? lipid kettısréteg, hidrofil/hidrofób részek

Biofizika I. OZMÓZIS. Dr. Szabó-Meleg Edina PTE ÁOK Biofizikai Intézet

7. évfolyam kémia osztályozó- és pótvizsga követelményei Témakörök: 1. Anyagok tulajdonságai és változásai (fizikai és kémiai változás) 2.

Glikolízis. Csala Miklós

Membrántranszport. Gyógyszerész előadás Dr. Barkó Szilvia

KÉMIA ÍRÁSBELI ÉRETTSÉGI- FELVÉTELI FELADATOK 2000 (pótfeladatsor)

Az élethez szükséges elemek

BIOFIZIKA. Membránpotenciál és transzport. Liliom Károly. MTA TTK Enzimológiai Intézet

KÉMIA JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ

Klórozott szénhidrogénekkel szennyezett talajok és talajvizek kezelésére alkalmazható módszerek

Bevezetés. Szénvegyületek kémiája Organogén elemek (C, H, O, N) Életerő (vis vitalis)

Integráció. Csala Miklós. Semmelweis Egyetem Orvosi Vegytani, Molekuláris Biológiai és Patobiokémiai Intézet

O 2 R-H 2 C-OH R-H 2 C-O-CH 2 -R R-HC=O

09. A citromsav ciklus

A bioenergetika a biokémiai folyamatok során lezajló energiaváltozásokkal foglalkozik.

R nem hidrogén, hanem pl. alkilcsoport

Membránszerkezet Nyugalmi membránpotenciál

Helyi érzéstelenítők farmakológiája

Fémorganikus kémia 1

Az enzimműködés termodinamikai és szerkezeti alapjai

KARBONSAV-SZÁRMAZÉKOK

Bevezetés a növénytanba Növényélettani fejezetek 2.

Alkoholmetabolizmus. Csala Miklós. Semmelweis Egyetem Orvosi Vegytani, Molekuláris Biológiai és Patobiokémiai Intézet

Szénhidrogének III: Alkinok. 3. előadás

Savak bázisok. Csonka Gábor Általános Kémia: 7. Savak és bázisok Dia 1 /43

Zsírsav szintézis. Az acetil-coa aktivációja: Acetil-CoA + CO + ATP = Malonil-CoA + ADP + P. 2 i

Szerves Kémiai Problémamegoldó Verseny

O O O O O O O O O O O (3) O O O O O

Folyadékkristályok; biológiai és mesterséges membránok

Kémia fogorvostan hallgatóknak Munkafüzet 12. hét

Kémiai kötések. Kémiai kötések. A bemutatót összeállította: Fogarasi József, Petrik Lajos SZKI, 2011

Az ioncsatorna fehérjék szerkezete, működése és szabályozása. A patch-clamp technika

XXIII. SZERVES KÉMIA (Középszint)

AMINOK. Aminok rendűsége és típusai. Levezetés. Elnevezés. Alkaloidok (fiziológiailag aktív vegyületek) A. k a. primer RNH 2. szekunder R 2 NH NH 3

ZSÍRSAVAK OXIDÁCIÓJA. FRANZ KNOOP német biokémikus írta le először a mechanizmusát. R C ~S KoA. a, R-COOH + ATP + KoA R C ~S KoA + AMP + PP i

4) 0,1 M koncentrációjú brómos oldat térfogata, amely elszínteleníthető 0,01 mól alkénnel: a) 0,05 L; b) 2 L; c) 0,2 L; d) 500 ml; e) 100 ml

Víz. Az élő anyag szerkezeti egységei. A vízmolekula szerkezete. Olyan mindennapi, hogy fel sem tűnik, milyen különleges

Osztály: 9 L. Tantárgy: Biológia Tanár: Filipszki Zsuzsa Időszak: III. negyedév Tananyag:

Szemináriumi feladatok (alap) I. félév

szerotonin idegi mûködésben szerpet játszó vegyület

KÉMIA ÍRÁSBELI ÉRETTSÉGI- FELVÉTELI FELADATOK 2000

A vese mőködése. Dr. Nánási Péter elıadásai alapján

Szerves kémia Fontosabb vegyülettípusok

Közös elektronpár létrehozása

TRANSZPORTFOLYAMATOK A SEJTEKBEN

1. feladat (3 pont) Írjon példát olyan aminosav-párokra, amelyek részt vehetnek a következő kölcsönhatásokban

Savak bázisok. Csonka Gábor Általános Kémia: 7. Savak és bázisok Dia 1 /43

1b. Fehérje transzport

Biológia 3. zh. A gyenge sav típusú molekulák mozgása a szervezetben. Gyengesav transzport. A glükuronsavval konjugált molekulákat a vese kiválasztja.

Sav bázis egyensúlyok vizes oldatban

Kémiai reakciók. Közös elektronpár létrehozása. Általános és szervetlen kémia 10. hét. Elızı héten elsajátítottuk, hogy.

sejt működés jovo.notebook March 13, 2018

In vitro módszerek alkalmazása a gyógyszerfejlesztésben

Átírás:

Toxikológiai ismeretek 1. A biotranszformáció I. fázisa Dr. Pálovics Ágnes Tel.: 309-1000/1112 mellék e-mail: PalovicsA@mgszh.gov.hu

Toxikológia Anyag jellemzői- Xenobiotikum Élő szervezet tulajdonságai Fázisok Expozíció Toxikokinetika Toxikodinámia 2

Expozíció útjai Nem inváziv utak Bőrön át Nyálkahártyákon át (tápcsatorna, tüdő, egyéb nyálkahártyák) Inváziv utak injekció Infúzió Dialízis kezelés Beültetett gyógyszer adagoló 3

Szájon át bejutó anyagok Kulcsfontosságú tulajdonságok: Méret oldékonyság 4

mikromol/100 g szövet Molekulasúly és felszívódás 5 4,5 4 3,5 3 2,5 2 1,5 1 0,5 0 glicerin aldehíd, 85 arabinóz,110 mannóz, 190 laktóz,320 inulin, 5000 keményítő, 100 000 molekulasúly 5

Néhány vegyület oldékonysága és sejtekbe jutása (alga sejteken) P=C octanol /C water vegyület P ow logp ow Mikrog/m 3 propán 570 2,756 24 000 glikoll 50 1,699 12000 urea 15 1,176 1000 glicerin 7 0,845 210 szukróz 3 0,477 4 etanol 0,4898-0,31 Nincs adat 6

A vékonybél nyálkahártyája 7

8

Diffúzió típusok és aktív transzport 9

Endocitózis és exocitózis 10

Az endocitózis típusai pinocitózis fagocitózis receptor-függő endocitózis 11

Gyógyszermolekulák biológiai membránokon történő átjutásának lehetséges mechanizmusai Mechanizmus Hajtóerő Milyen molekulára jellemző Passzív diffúzió a lipid membránon át Diffúzió a membrán pórusain át Beáramlás a membrán pórusain át Molekulák hőmozgása koncentráció gradiens mentén Molekulák hőmozgása koncentráció gradiens mentén Folyadékáramlás hidrosztatikus vagy ozmotikus gradiens miatt Hidrofób molekulák (etanol, amidopirin Amfetamin, lidokain) Kis, hidrofil molekulák (122 188 Da ; anionok, kationok, acetilszalicilsav, antipirin) Kis, hidrofil molekulák Facilitált diffúzió Molekulák hőmozgása Karrierhez kötődő molekulák Aktív transzport Szervezet energiabefektetése Karrierhez kötődő molekulák (tápanyagok, penicillinek) Pinocitózis, fagocitózis Szervezet energiabefektetése Nagyobb molekulák (ritka ; botulintoxin, ellenanyagok újszülött korban Diffúzió a sejtek között Molekulák hőmozgása hidrosztatikai vagy ozmotikus gyógyszer átjutása a vérből a szövetnedvbe 12

Felszívódás: a testidegen molekulák bejutása a vérbe Függ: méret ldékonyság Szférikus jellemzők Közeg ph-ja (savas vagy bázikus jellegű molekuláknál) A gyógyszerek többsége gyenge szerves bázis. 13

A közeg ph-jának hatása néhány molekula felszívódására Nikotin pk=8,5 száj nyálkahártyáján át (ph:6,2-7,2) jól felszívódik Nitroglicerin gyenge bázis (koronaér tágító)-nyelv alá téve kell elszopogatni Acetil szalicilsav gyenge sav a szájból nem, de a gyomorból jól felszívódik 14

ph értékek a szervezetben Vér 7,35-7,45 Szájüreg 6,2-7,2 Gyomor 1-3 Patkóbél (Duodénum) 4,8-8,2 Éhbél (Jejunum) 6,3-7,3 Csípőbélbél (Ileum) 7,6 Vastagbél 7,8-8,0 Végbél 7,8 Agyfolyadék 7,3-7,4 Hüvely 3,4-4,2 Vizelet 4,8-7,5 Izzadság 4,0-6,8 Tej 6,6-7,0 15

A biotranszformációs lépések áttekintése gyógyszermolekula erősen lipofil lipofil poláros hidrofil metabolikusan stabil felhalmozódás (zsírszövet) I. fázis bioaktiváció vagy inaktiváció oxidáció, redukció, hidrolízis kiválasztás epével poláros II. fázis bioinaktiváció konjugáció hidrofil extracelluláris mobilizáció keringés vérplazmával kiválasztás vizelettel 16

A biotranszformációs lépések áttekintése gyógyszermolekula erősen lipofil lipofil poláros hidrofil metabolikusan stabil felhalmozódás (zsírszövet) I. fázis bioaktiváció vagy inaktiváció oxidáció, redukció, hidrolízis kiválasztás epével II. fázis poláros bioinaktiváció konjugáció hidrofil extracelluláris mobilizáció keringés vérplazmával kiválasztás vizelettel 17

A biotranszformáció I. fázisának lehetséges reakciói reakció típusa szubsztrát I. termék(ek) A. xidáció (MF) aromás hidroxiláció alifás hidroxiláció epoxidáció N-hidroxiláció N H 2 R R H R CH 3 R CH 2 H R CH CH R 1 HC HHN R R 1 CH -dealkiláció R CH 3 RH + CH 2 N-dealkiláció R NH CH 3 R-NH 2 + CH 2 S-dealkiláció R S CH 3 R-SH + CH 2 deamináció + NH 3 R CH 3 R C CH 3 S-oxidáció NH 2 R S R 1 R S R 1 18

Deklorináció CCl 4 [CCl 3. ] CHCl 3 oxidatív deszulfuráció S R 3 R 3 P P R 1 R 2 R 1 R 2 19

A biotranszformáció I. fázisának lehetséges reakciói II. reakció típusa szubsztrát termék(ek) A.xidáció ( nem MF) II. Amino oxidáció R CH + NH 3 III. Dehidrogenáció R CH 2 NH 2 H 3 C CH 2 H B. Redukció CH 3 CH + CH 3 CH Azoredukció R N = N R 1 R NH 2 + R 1 NH 2 nitroredukció R N 2 R NH 2 karbonil redukció R C R 1 C. Hidrolízis Észterek + R C R CH R 1 H R C H R 1 R 1 H amidok R CNH 2 R CH + NH 3 20

A klórfentermin és az amfetamin biotranszformációja I. fázis CH 3 Cl CH 2 C NH 2 CH 3 Cl CH 2 C NHH klórfentermin CH 3 CH 3 CH 2 CH NH 2 CH 3 CH 2 C CH 3 + NH 3 amfetamin 21

A kevert funkciójú oxidáz rendszer elhelyezkedése a sima endoplazmás retikulumban kofaktorok xenobiotikum fp1, fp2: flavoproteinek b5: citokróm b 5 22

A citokróm P 450 abszorpciós spektruma (szénmonoxid differencia spektruma) 23

A vas protoporfirin IX. beépülése a citokróm P-450 molekulába víz H 3 C CH 2 H 3 C N CH 3 H N Fe N N Cys (a P-450 molekulából) H 2 C H CH 3 24

A citokróm P 450 monooxigenáz működésének vázlata 2+, 3+: a vas ion vegyértéke e: elektron SH: szubsztrát SH + NADPH + H + + 2 SH + NADP + H 2 25

A citokróm P 450 molekulához kötődött I. és II. típusú szubsztrát molekula differencia spektruma 26

A benzol átalakulása fenollá H H C + H - H benzol epoxid NIH-SHIFT fenol H H H 27

Reaktív köztes termékek keletkezése xenobiotikumokból kevert funkciójú oxidáz enzimek segítségével Vegyület neve képlete feltételezett köztes termék toxicitás típusa bróm-benzol Br Br májsejtek nekrózisa H H H H vinil-klorid májdaganat anilin N H 2 H Cl H H NH Cl methemoglobinémia H 3 C dimetil-nitrózamin N N H 3 C + karcinogenezis C H 3 szén-tetraklorid CCl 4. CCl 3 májsejtek nekrózisa kloroform CHCl 3 vesesejtek nekrózisa 28

Néhány citokróm P-450 enzim jellemzője CYP 1 A-1 (bél) Indukálhatók: PAH, dohányfüst, de novo fehérjeszintézis CYP 1 A-2 (máj) Gy.j.: nem genotox karcinogén (omeprazol ind., mégis forgalomban van) Szubszt.: teofillin, koffein, prekarcinogének aktiválása (karcinogének inaktiválása) Int. akció: flavonoidok gátolják működésüket CYP 2 A-6 Kis mennyiségben van, nem jelentős Szubsztrátja: kumarin, nikotin CYP B-6 Rágcsálókban van nagyobb jelentősége Szubsztrátja: ciklofoszfamid prodrug-aktív daganatellenes szer CYP 2 C-9 Gyengén indukálható (fenobarbitál, rifampicin) Szubsztrátja: tolbutamid, warfarin CYP 2 C-19 Polimorf enzim Szubsztrátja: mefenitoin, thalidomide 29

További citokróm P-450 enzimek jellemzői CYP 2 D-6 Polimorf (debrizokvint a kaukázusi populáció 8%-a gyengén metabolizálja nincs elegendő aktív enzim) Nem indukálható Szubsztrátja: bétablokkolók (propranolol) Gyógyszer.jelölt:: van-e más metabolikus út CYP 2 E-1 Indukálható: alk, aceton: fehérjét st., izoniazid mrns stab. Szubsztrátja: kis molekulák, oldószerek CYP 3 A Legtöbb gyógyszer átalakítása, legnagyobb mennyiségben jelenlevő citokróm P-450 Indukálható: fenobarbitál, dexametazon, rifampicin Bélfalban is nagyon aktív CYP 4 A Rágcsálókban indukálható peroxiszóma proliferátokkal (klofibrát), embernél: a fibrátok receptora nem fejlődik ki olyan mértékben, nincs jelentősége CYP 26 A 1 all transz retinoic acid fő metabolizáló enzimje 30

Biotranszformáció a májon kívül Biotranszformáció a szervezet minden sejtjében történhet. Bélfal Légutak bőr 31

A citokróm P 450 molekulák jellemzői Négy molekulacsaládba tartoznak, izoformák száma az ember májában >40 Katalizált reakciók száma >60 Gyenge szubsztrát-specificitás egy enzim több szubsztrátot is átalakíthat egy szubsztrátot több enzim is átalakíthat (az enzimek átvehetik egymás szerepét) 32

Nem az MF által katalizált, de a biotranszformáció 1. fázisához tartozó reakciók Nem az MF katalizált oxidációs reakciók aminooxidáció dehidrogenáció Redukció Azonitrokarbonil-vegyületek Hidrolízis: észterek amidok 33