После попадания в кровь лекарственные средства могут связываться с молекулами белка, которые присутствует в большом количестве, что приводит к образованию комплексов лекарственное средство-белок.
К связывающим белкам относятся в основном альбумин и в меньшей степени β-глобулины и кислые гликопротеиды. Другие белки плазмы (транскортин, трансферрин, тироксинсвязывающий глобулин) выполняют специализированные функции по связыванию определенных веществ.
Степень связывания зависит от концентрации реагентов и аффинитета лекарственного вещества к конкретному белку. Концентрация альбумина в плазме составляет 4,6г/100 мл (или 0,6 ммоль/л) и поэтомуобусловливаеточень высокую связывающую способность (два места на молекулу). Как правило, лекарственные средства обладают гораздо меньшим аффинитетом (KD - 10-5-10-3 М) к белкам плазмы, чем к специфическим связывающим местам (рецепторам).
В диапазоне терапевтически значимых концентраций связывание белков с большинством лекарственных средств повышается линейно с концентрацией (исключения: салицилат и определенные сульфаниламиды).
В молекуле альбумина имеются разные места связывания анионных и катионных лигандов, а также действуют силы Ван-дер-Ваальса. Степень связывания коррелирует с гидрофобностью лекарственного вещества (лекарственное средство вытесняется из воды).
Связывание с белками плазмы — это быстрый и обратимый процесс, т. е. за любым изменением концентрации несвязанного лекарственного вещества немедленно следует соответствующее изменение связанной концентрации. Связывание белками имеет большое значение, т. к. именно концентрация свободного лекарственного вещества определяет интенсивность действия.
При данной общей концентрации в плазме (предположим, 100 нг/мл) эффективная концентрация составит 90 нг/мл для лекарственного вещества, связанного с белком на 10%, но 1 нг/мл для лекарственного вещества, связанного с белком на 99%. Снижение концентрации свободного лекарственного вещества в результате связывания с белками влияет не только на интенсивность действия, но и на биотрансформацию (в печени) и выделение почками, и, лишь свободное лекарственное средство поступая в печень, осуществляющую метаболизм, или подвергается клубочковой фильтрации.
При падении концентрации свободного лекарственного вещества недостаток восполняется за счет связанного с белком количества. Связывание белком плазмы аналогично депонированию для увеличения времени действия за счет задержки выделения, но при этом снижается интенсивность эффекта. Если два вещества обладают аффинитетом к одному и тому же участку связывания в молекуле альбумина, они начинают конкурировал за это место.
Одно лекарственное средство может вытеснить другое с места связывания и тем самым повысить уровень свободной (действующей) концентрации замещенного лекарственного вещества (вид лекарственного взаимодействия). Увеличение свободной концентрации замещенного лекарственного вещества означает повышение эффективности и ускорение выведения.
Снижение концентрации альбумина (при заболевании печени, нефротическом синдроме, плохом общем состоянии) приводит к изменению фармакокинетики лекарственных средств, которые в значительной степени связываются с альбумином.
Лекарственные средства, связанные с белками плазмы, которые являются субстратами переносчиков, выводятся из крови с высокой скоростью. Например, парааминогиппурат выводится почечными канальцами, а сульфобромофталеин — печенью. Скорость клиренса этих веществ можно использовать для определения почечного или печеночного кровотока.
