scieee AI-readable full text Open interactive document viewer

PHARMACOLOGY OF INJECTION, ORAL AND TRANSDERMAL FORMS

Kholmurodova, Sevinch; Pirimova, Nasiba; Istamova, Setora

Abstract

This scientific article provides an in-depth analysis of the pharmacological properties of injection (intravenously, intramuscularly), oral (by mouth) and transdermal (through the skin) forms of drug delivery at the PhD level. The advantages, disadvantages and clinical use of these forms are compared, with special attention to pharmacokinetic parameters (bioavailability, T_max, C_max, t_1/2, volume of distribution, clearance) and pharmacodynamic aspects (receptor interaction, ED_50, development of tolerance). Although injection forms provide almost 100% bioavailability and rapid action, they are limited by their invasiveness and risk of infection; Oral forms are convenient and inexpensive, with bioavailability reduced to 10-50% due to first-pass metabolism; transdermal systems provide 70-95% bioavailability by continuous release (zero-order kinetics) and bypassing the first-pass effect, but skin permeability creates limitations. Examples include fentanyl (oral 33-50%, transdermal 90-92%, IV 100%), insulin (oral almost 0%, injectable 100%) and other drugs. The possibilities of optimization through new technologies (microneedle, iontophoresis, nanocarriers) and compartmental models are discussed. The article highlights the role of these forms in personalized medicine and provides directions for future research.

Full text

ISSN: 2582-4686 SJIF 2021-3.261,SJIF 20222.889, 2024-6.875 ResearchBib IF: 9.948 / 2024 VOLUME-5, ISSUE-11 735 INYEKSION, PERORAL VA TRANSDERMAL SHAKLLAR FARMAKOLOGIYASI Xolmurodova Sevinch Pirimova Nasiba Samarqand davlat tibbiyot universiteti pediatriya fakulteti talabalari Ilmiy rahbar: Istamova Setora Nematovna assistant Anotatsiya: Ushbu ilmiy maqola dori vositalarining inyeksion (venaga, mushak ichiga), peroral (og'iz orqali) va transdermal (teri orqali) taqdim etish shakllarining farmakologik xususiyatlarini PhD darajasidagi chuqur tahlil qiladi. Farmakokinetik parametrlarga (biologik mavjudlik, T_max, C_max, t_1/2, taqsimlanish hajmi, klirens) va farmakodinamik aspektlarga (retseptor o'zaro ta'siri, ED_50, tolerance rivojlanishi) alohida e'tibor qaratilgan holda, ushbu shakllarning afzalliklari, kamchiliklari va klinik qo'llanilishi taqqoslanadi. Inyeksion shakllar 100% ga yaqin bioavailability va tez ta'sir etishni ta'minlasa-da, invazivligi va infektsiya xavfi bilan cheklanadi; peroral shakllar qulaylik va arzonlikka ega bo'lib, first-pass metabolizm tufayli bioavailability 10-50% gacha pasayadi; transdermal tizimlar esa doimiy chiqarilish (zero-order kinetika) va first-pass effekti chetlab o'tilishi orqali 70-95% bioavailability beradi, ammo teri o'tkazuvchanligi cheklovlar yaratadi. Misollar sifatida fentanyl (oral 33-50%, transdermal 90-92%, IV 100%), insulin (peroral deyarli 0%, inyeksion 100%) va boshqa dorilar keltirilgan. Yangi texnologiyalar (mikroneedle, iontoforez, nanocarrierlar) va kompartmental modellar orqali optimallashtirish imkoniyatlari muhokama qilinadi. Maqola individualizatsiyalangan tibbiyotda ushbu shakllarning rolini ta'kidlab, kelajak tadqiqotlariga yo'nalish beradi. Kalit so'zlar: Farmakokinetika; farmakodinamika; inyeksion dorilar; peroral dorilar; transdermal drug delivery systems (TDDS); biologik mavjudlik; first-pass metabolizm; zero-order kinetika; fentanyl; insulin; mikroneedle; iontoforez; kompartmental modellar; individualizatsiyalangan tibbiyot. PHARMACOLOGY OF INJECTION, ORAL AND TRANSDERMAL FORMS Kholmurodova Sevinch Pirimova Nasiba Students of the Faculty of Pediatrics, Samarkand State Medical University Scientific supervisor: Istamova Setora Nematovna Assistant Abstract: This scientific article provides an in-depth analysis of the pharmacological properties of injection (intravenously, intramuscularly), oral (by mouth) and transdermal (through the skin) forms of drug delivery at the PhD level. The advantages, disadvantages and clinical use of these forms are compared, with special attention to pharmacokinetic parameters (bioavailability, T_max, C_max, t_1/2, volume of distribution, clearance) and pharmacodynamic aspects (receptor interaction, ED_50, development of tolerance). Although injection forms provide almost 100% bioavailability and rapid action, they are limited by their invasiveness and risk of infection; Oral forms are convenient and inexpensive, with bioavailability reduced to 10-50% due to first-pass metabolism; transdermal systems provide 70-95% bioavailability by continuous release (zero-order kinetics) and bypassing the first-pass effect, but skin permeability creates limitations. Examples include fentanyl (oral 3350%, transdermal 90-92%, IV 100%), insulin (oral almost 0%, injectable 100%) and other drugs. The possibilities of optimization through new technologies (microneedle, iontophoresis, nanocarriers) and ISSN: 2582-4686 SJIF 2021-3.261,SJIF 20222.889, 2024-6.875 ResearchBib IF: 9.948 / 2024 VOLUME-5, ISSUE-11 736 compartmental models are discussed. The article highlights the role of these forms in personalized medicine and provides directions for future research. Keywords: Pharmacokinetics; pharmacodynamics; injectable drugs; oral drugs; transdermal drug delivery systems (TDDS); bioavailability; first-pass metabolism; zero-order kinetics; fentanyl; insulin; microneedle; iontophoresis; compartmental models; individualized medicine. ФАРМАКОЛОГИЯ ИНЪЕКЦИОННЫХ, ПЕРОРАЛЬНЫХ И ТРАНСДЕРМАЛЬНЫХ ФОРМ Холмуродова Севинч Пиримова Насиба Студенты педиатрического факультета Самаркандского государственного медицинского университета Научный руководитель: Истамова Сетора Нематовна, ассистент Аннотация: В данной научной статье представлен углубленный анализ фармакологических свойств инъекционных (внутривенно, внутримышечно), пероральных (через рот) и трансдермальных (через кожу) форм доставки лекарственных средств на уровне докторантуры. Сравниваются преимущества, недостатки и клиническое применение этих форм, особое внимание уделяется фармакокинетическим параметрам (биодоступность, T_max, C_max, t_1/2, объем распределения, клиренс) и фармакодинамическим аспектам (взаимодействие с рецепторами, ED_50, развитие толерантности). Хотя инъекционные формы обеспечивают практически 100% биодоступность и быстрое действие, они ограничены своей инвазивностью и риском инфицирования; Пероральные формы удобны и недороги, их биодоступность снижается до 10–50% из-за пресистемного метаболизма; трансдермальные системы обеспечивают 70–95% биодоступности за счет непрерывного высвобождения (кинетика нулевого порядка) и обхода эффекта пресистемного метаболизма, но проницаемость кожи создает ограничения. Примерами служат фентанил (перорально 33–50%, трансдермально 90–92%, внутривенно 100%), инсулин (перорально почти 0%, инъекционно 100%) и другие препараты. Обсуждаются возможности оптимизации с помощью новых технологий (микроиглы, ионтофорез, наноносители) и компартментных моделей. В статье освещается роль этих форм в персонализированной медицине и предлагаются направления для будущих исследований. Ключевые слова: Фармакокинетика; фармакодинамика; инъекционные препараты; пероральные препараты; трансдермальные системы доставки лекарств (TDDS); биодоступность; пресистемный метаболизм; кинетика нулевого порядка; фентанил; инсулин; микроигла; ионофорез; компартментальные модели; индивидуализированная медицина. Farmakologiyada dori vositalarining taqdim etish shakllari farmakokinetika va farmakodinamika jarayonlariga bevosita ta'sir ko'rsatadi, chunki ular dorining so'rilishi, taqsimlanishi, metabolizmi va chiqarilishi kabi asosiy parametrlarini belgilaydi. Ushbu maqolada inyeksion, peroral va transdermal shakllarining farmakologik xususiyatlari ko'rib chiqiladi, bu yerda dorining biologik mavjudligi (bioavailability), maksimal konsentratsiya vaqt (T_max), yarim chiqarilish vaqti (t_1/2) va klinik samaradorlik kabi aspektlariga alohida e'tibor qaratiladi. Inyeksion shakllar, masalan, venaga yoki mushak ichiga in'ektsiya, dorining qon oqimiga to'g'ridan-to'g'ri kirishini ta'minlaydi, bu esa 100% ga yaqin biologik mavjudlikka olib keladi, ammo bu usulning og'riqli tabiati va potentsial infektsiya ISSN: 2582-4686 SJIF 2021-3.261,SJIF 20222.889, 2024-6.875 ResearchBib IF: 9.948 / 2024 VOLUME-5, ISSUE-11 737 xavfi sababli bemorlarning qabul qilish darajasi past bo'ladi. Masalan, tetrametilpirazin fosfatining venaga in'ektsiya qilinganda plazmadagi maksimal konsentratsiyasi (C_max) 10-15 daqiqada erishiladi, bu esa tez ta'sir etuvchi dorilar uchun idealdir, ammo mushak ichiga in'ektsiyada so'rilish sekinroq bo'lib, T_max 30-60 daqiqagacha cho'zilishi mumkin. Peroral shakllar, ya'ni og'iz orqali qabul qilinadigan tabletkalar, kapsulalar yoki eritmalar, eng qulay va arzon usul hisoblanadi, ammo ular jigar orqali birinchi o'tish effekti (first-pass metabolism) tufayli biologik mavjudlikni sezilarli darajada pasaytiradi, masalan, ko'plab dorilarning bioavailability'si 10-50% gacha tushib qolishi mumkin. Bu jarayonda CYP450 fermentlari muhim rol o'ynaydi, natijada dorining faol metabolitlari hosil bo'ladi yoki inaktivatsiya sodir bo'ladi, bu esa dozani oshirish zaruriyatini tug'diradi. Misol uchun, fentanylning peroral qabulida bioavailability 30-50% atrofida bo'lib, T_max 1-2 soatga yetadi, bu esa surunkali og'riqni boshqarishda cheklovlar yaratadi. Transdermal shakllar, ya'ni teri orqali taqdim etiladigan patchlar yoki jellar, dorining doimiy ravishda so'rilishini ta'minlaydi, bu esa plazmadagi konsentratsiya darajasini barqarorlashtiradi va first-pass effekti chetlab o'tiladi, natijada bioavailability 70-90% gacha ko'tarilishi mumkin. Biroq, terining stratum corneum qatlami dorining o'tkazuvchanligini cheklaydi, shuning uchun faqat lipofil dorilar (log P qiymati 1-3 oralig'ida) samarali ishlatiladi, masalan, nikotin yoki fentanyl patchlari kunlar davomida doimiy ta'sir ko'rsatadi. Ushbu shakllarning farmakokinetik taqqoslanishi shuni ko'rsatadiki, inyeksion usulda dorining taqsimlanish hajmi (V_d) ko'pincha past bo'ladi, chunki u to'g'ridan-to'g'ri qon oqimiga tushadi, ammo peroralda ichakdagi so'rilish pH, motilika va ovqat bilan o'zaro ta'siriga bog'liq bo'lib, bu esa individual farqlarni keltirib chiqaradi. Masalan, tetrametilpirazin fosfatining peroral qabulida bioavailability 40-60% ni tashkil etadi, transdermalda esa 80% ga yaqin, ammo so'rilish tezligi (k_a) transdermalda eng past bo'lib, T_max 4-8 soatga yetishi mumkin. Transdermal tizimlarning asosiy komponentlari polimerlar bo'lib, ular dorining chiqarilishini nazorat qiladi, masalan, etilen-vinil asetat yoki silikon matritsalar dorining diffuziyasini ta'minlaydi, bu esa zero-order kinetikasini yaratadi, ya'ni chiqarilish tezligi vaqtdan mustaqil bo'ladi. Inyeksion shakllarda, aksincha, bolus in'ektsiya birinchi tartib kinetikasini ko'rsatadi, bu esa plazmadagi konsentratsiya darajasining tez o'sishi va pasayishiga olib keladi, natijada toksiklik xavfi ortadi. Peroral shakllarda dorining so'rilishi Fick qonuni bo'yicha sodir bo'ladi, ammo enterogepatik sirkulyatsiya ba'zi dorilarning (masalan, estrogenlar) t_1/2 ni uzaytiradi. Ushbu shakllarning afzalliklari va kamchiliklarini ko'rib chiqsak, inyeksion usulning asosiy afzalligi tez ta'sir etishida, masalan, favqulodda holatlarda insulin yoki adrenalin in'ektsiyasi hayotni saqlab qolishi mumkin, ammo kamchiliklari orasida invazivligi, bemorlarning qo'rquvi va sterilizatsiya talablari bor. Peroral shakllar portativligi va o'z-o'zini qo'llash qulayligi bilan ajralib turadi, ammo first-pass effekti va oshqozon-ichak traktidagi irritatsiya (masalan, NSAID lar) kamchilik hisoblanadi, bu esa gastroprotektorlarning qo'shimcha ishlatilishini talab qiladi. Transdermal shakllar esa doimiy ta'sir va bemorlarning qabul qilish darajasini oshirish afzalligiga ega, masalan, klonidin patchlari gipertenziyani bir hafta davomida nazorat qiladi, ammo teri irritatsiyasi, allergiya va cheklangan dori spektri (molekulyar og'irligi 500 Da dan past) kamchiliklaridir. Farmakodinamika nuqtai nazaridan, inyeksion shakllar retseptorlar bilan tez o'zaro ta'sirni ta'minlaydi, bu esa ED_50 (effektiv doza 50%) ni pasaytiradi, ammo peroralda dorining metabolitlari faol bo'lishi mumkin, masalan, kodeinning morfinga aylanishi og'riqni yumshatishni kuchaytiradi. Transdermalda esa doimiy konsentratsiya tufayli toqatlik (tolerance) rivojlanishi kamayadi, ammo so'rilish teri tipi, yosh va atrof-muhit omillariga bog'liq, masalan, namlik o'tkazuvchanlikni oshiradi. Ushbu shakllarning klinik qo'llanilishida, masalan, surunkali og'riqni ISSN: 2582-4686 SJIF 2021-3.261,SJIF 20222.889, 2024-6.875 ResearchBib IF: 9.948 / 2024 VOLUME-5, ISSUE-11 738 boshqarishda fentanylning transdermal patchi peroral morfindan afzalroq, chunki u plazmadagi konsentratsiya fluktuatsiyasini oldini oladi va bemorlarning hayot sifatini yaxshilaydi, ammo inyeksion usul favqulodda analgeziya uchun zarur. Bundan tashqari, protein va peptid dorilar (masalan, insulin) uchun peroral shakllar samarasiz, chunki proteazalar ularni parchalanadi, shuning uchun inyeksion yoki transdermal (mikroneedle texnologiyalari bilan) afzalroq, ammo yangi nanocarrierlar (liposomalar) peroral bioavailability'ni 20-30% gacha oshirishi mumkin. Farmakokinetik modellar, masalan, kompartmental tahlil, shuni ko'rsatadiki, inyeksionda bir kompartment modeli (IV bolus) C(t) = C_0 * e^{-kt} formula bo'yicha hisoblanadi, peroralda esa ikki kompartment (so'rilish va taqsimlanish), transdermalda esa zero-order input modeli qo'llaniladi. Ushbu modellar dorining dozaviy rejimini optimallashtirishda muhim, masalan, transdermal klonidinning t_1/2 10-20 soat bo'lib, haftalik patchlar samarali. Yangi tadqiqotlar transdermal tizimlarni yaxshilashga qaratilgan, masalan, iontoforez yoki mikroneedle'lar o'tkazuvchanlikni 10100 marta oshiradi, bu esa yuqori molekulyar og'irlikdagi dorilarni taqdim etishga imkon beradi. Peroral shakllarda esa enteric coating yoki prodrug dizayni first-passni kamaytiradi, masalan, valatsiklovir atsiklovirning bioavailability'sini 3-5 marta oshiradi. Inyeksion shakllarda liposomal inkapsulyatsiya (masalan, doksorubitsin) toksiklikni pasaytiradi va taqsimlanishni yaxshilaydi. Ushbu shakllarning taqqosiy tahlili shuni ko'rsatadiki, tanlov bemorning holati, dorining fizikkimyoviy xususiyatlari va terapevtik maqsadga bog'liq, masalan, onkologiyada inyeksion usullar afzal, ammo surunkali kasalliklarda transdermal yoki peroral qulayroq. Kelajakda integratsiyalangan tizimlar, masalan, smart patchlar (sensorlar bilan) yoki oral nanodelivery, ushbu shakllarning samaradorligini yanada oshiradi, ammo regulyator talablar (FDA bo'yicha) xavfsizlik va bioekvivalentlikni ta'minlashni talab qiladi. Xulosa qilib aytganda, inyeksion, peroral va transdermal shakllar farmakologiyaning asosiy ustunlari bo'lib, ularning har biri o'ziga xos farmakokinetik va farmakodinamik profiliga ega, bu esa individualizatsiyalangan tibbiyotda muhim rol o'ynaydi. Foydalanilgan adabiyotlar ro'yxati 1. Umumiy farmakologiya va retseptura. O'quv qo'llanma tibbiyot kollejlari uchun. Mualliflar: F.Sh. Toshmuhamedova, H.U. Aliyev, R.Z. Nizomov. Nashriyot: «ILM ZIYO».2013.216 b. 2. Farmakologiya. Muallif: M.J. Allayeva (hamkor mualliflar: Z.Z. Xakhimov, S.R. Ismailov, S.S. Aminov, B.T. Mustanov). 2018. 200 b 3. Fundamental Farmakologiya (I tom, Mayskiy tarjima). Muallif: V.V. Mayskiy (o'zbek tiliga tarjima). 2020 4. Klinik farmatsiya. Mualliflar: X.U. Aliyev, M.J. Allayeva. Nashriyot: "Tafakkur" nashriyoti. 2011. 5. Farmakologiya va toksikologiya. Muallif: Noma'lum (darslik). Nashriyot: Noma'lum (SSUV, Toshkent). 2023. 456 b.