Для того, чтобы лекарственное вещество эффективно взаимодействовало с биологическим рецептором, оно должно с ним связаться. В результате такого взаимодействия образуется комплекс « лекарственное вещество – рецептор». Образование такого комплекса осуществляется с помощью межмолекулярных связей. Различают несколько видов таких связей:
1) Ковалентые связи – наиболее прочный вид межмолекулярных связей. Образуются между двумя атомами за счет общей пары электронов. Данный тип связей обеспечивают необратимое связывание веществ, однако они не характерны для взаимодействия лекарственных веществ с рецепторами;
2) Ионные связи –менее прочные, образуются между группами несущими разноименные заряды ( электростатическое взаимодействие)
3) Ион-дипольные и диполь-дипольные связи близки по характеру к ионным связям. В электронейтральных молекулах ЛВ, попадающих в электрическое поле клеточных мембран или находящихся в окружении ионов, происходит образование индуцированных диполей. Ионные и дипольные связи характерны для взаимодействия ЛВ с рецепторами.
4)Водородные связи ( Н - связи) играют весьма существенную роль во взаимодействии лекарственных веществ с рецепторами. Водородные связи - слабые, для их образования необходимо, чтобы молекулы находились друг от друга на расстоянии < 0,3 нм.
5) Ван-дер-ваальсовы связи - наиболее слабые связи, образуются между двумя любыми атомами, если они находятся на расстоянии не более 0,2 нм. При увеличении расстояния эти связи ослабевают.
6) Гидрофобные связи образуются при взаимодействии неполярных молекул в водной среде.
Для характеристики связывания вещества с рецептором используют термин aффинитет.
Аффинитет определяет способность вещества связываться с рецептором , что приводит к образованию комплекса « лекарственное вещество – рецептор». Таким образом аффинитет характеризует прочность связывания лекарственного соединения ( лиганда) с рецептором, что также определяет продолжительность существования комплекса «лекарственное вещество – рецептор».
Количественной величиной, характеризующей активность вещества по отношению к рецептору, является константа равновесия (K_p) процесса образования комплекса:
где R- рецептор; L –лиганд; k + 1 и k – 1- константы скоростей прямой и обратной реакции.
Согласно закону действия масс можно записать, что:
[RL] – концентрация комплексов < R – L > «рецептор – лиганд»; [R] и [L] – концентрация рецептора и лиганда соответственно ( лиганд- молекула лекарственного вещества )
K_p называют также константой ассоциации ( К_а) или константой сродства ( аффинитета) ( K_c). Чаще используется обратная величина, называемая также константой диссоциации комплекса < R – L > ( «рецептор – лигнанд»), характеризующаяся как обратная величина по отношению к K_p :
Именно величина K_d и используются как величина определяющая величину сродства( аффинитета) лекарственного ( или биологически активного) вещества по отношению к тому или иному биологическому рецептору. K_d ( константа диссоциации) равна концентрации вещества, при которой половина рецепторов в данной системе связана с лекарственным веществом. Выражается данный показатель в [моль/л].
Чем меньше значение K_d тем выше сродство лекарстсвенного вещества к данному биологическому рецептору и наоборот чем выше значение K_d тем меньше прочность комплекса «рецептор– лекарственное вещество» и соответственно ниже аффинитет данного лекарственного вещества к данному рецептору.
Например, если K_d ( величина аффинитета) вещества A = 1 * 10^(-9) M, а K_d вещества B = 1*10^(-10)M , можно заключить, что аффинитет. вещества В выше аффинитета вещества А.
Спасибо за внимание. Если у Вас возникли вопросы или Вы хотели бы обсудить изложенный в статье материал - пишите в комментариях, буду рада ответить.