WikiDer > Улавливание ионов

Ion trapping
Эта статья про клетки. Для ионов газовой фазы см. ионная ловушка.

В клеточной биологии ионный захват представляет собой накопление более высокой концентрации химического вещества в клеточная мембрана из-за pKa значение химического вещества и разница pH через клеточную мембрану.[1][2] Это приводит к тому, что основные химические вещества накапливаются в кислых жидкостях организма, таких как цитозоль, и кислотные химические вещества, накапливающиеся в основных жидкостях.

Механизм

Много клетки есть другие механизмы для прокачки молекула внутри или снаружи клетки против градиент концентрации, но эти процессы являются активными, а это значит, что они требуют ферменты и потреблять сотовые энергия. Напротив, улавливание ионов не требует никаких ферментов или энергии. Это похоже на осмос в том, что они оба включают полупроницаемый природа клеточной мембраны.

Клетки имеют более кислый pH внутри клетки, чем снаружи (слизистая оболочка желудка ячейки, являющиеся исключением). Поэтому основные препараты (например, бупивакаин, пириметамин) заряжены больше внутри клетки, чем снаружи. Клеточная мембрана проницаема для неионизированных (жирорастворимых) молекул; ионизированные (водорастворимые) молекулы не могут легко пересечь его. Когда незаряженная молекула основного химического вещества пересекает клеточную мембрану и входит в клетку, она становится заряженной из-за получения иона водорода из-за более низкого pH внутри клетки и, таким образом, становится неспособной вернуться обратно. Поскольку трансмембранное равновесие должно поддерживаться, другая неионизированная молекула должна диффундировать в клетку, чтобы повторить процесс. Таким образом, его концентрация внутри клетки увеличивается во много раз, чем снаружи. Незаряженные молекулы лекарства остаются в равной концентрации по обе стороны от клеточной мембраны.

Заряд молекулы зависит от pH ее раствора. В кислой среде основные лекарства более заряжены, а кислые - менее заряжены. Обратное верно для базовой среды. Например, Напроксен это нестероидный противовоспалительный препарат это слабая кислота (ее pKa значение 5.0). Желудочный сок имеет pH 2,0. Это трехкратная разница (из-за логарифмической шкалы) между его pH и pKa; следовательно, разница между заряженной и незаряженной концентрациями составляет 1000 раз. Итак, в этом случае на каждую молекулу заряженного напроксена приходится 1000 молекул незаряженного напроксена при pH 2.[3] Вот почему слабые кислоты лучше всасываются из желудка, а слабые основания - из кишечника, где pH щелочной. Когда pH раствора равен pKa растворенного лекарства, тогда 50% лекарства ионизируется, еще 50% неионизируется. Это описывается Уравнение Хендерсона-Хассельбаха.[нужна цитата]

Фармакокинетика

Улавливание ионов является причиной того, что основные (щелочные) препараты секретируются в желудок (например, морфий), где pH кислый, а кислые лекарства выделяются с мочой в щелочных условиях. Точно так же проглатывание бикарбонат натрия с амфетамин, слабое основание, вызывает лучшее всасывание амфетамина (в желудке) и меньшее его выведение (с мочой), тем самым продлевая его действие. Улавливание ионов может привести к частичному отказу от некоторых противораковых химиотерапевтических средств.[4]

Улавливание ионов также важно вне фармакология. Например, вызывает слабокислый гормоны накапливаться в цитозоле клеток. Это важно для поддержания низкой внешней концентрации гормона во внеклеточной среде, где ощущаются многие гормоны. Примеры растительных гормонов, которые подвергаются улавливанию ионов: абсцизовая кислота, гибберелловая кислота и ретиноевая кислота. Примеры гормонов животных, подвергнутых улавливанию ионов, включают: Простациклин и Лейкотриены.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Стефани Т. Вайс (1 января 2009 г.). Фармакология с высоким выходом. Липпинкотт Уильямс и Уилкинс. С. 3–. ISBN 978-0-7817-9273-8.
  2. ^ Д. Т. Окпако (22 февраля 1991 г.). Принципы фармакологии: тропический подход. Издательство Кембриджского университета. С. 118–. ISBN 978-0-521-34095-3.
  3. ^ http://www.angelfire.com/tx5/scribe2003/scribe/august/F081709.doc
  4. ^ Махони Б.П., Рагхунанд Н., Баггетт Б., Гиллис Р.Дж. (октябрь 2003 г.). «Кислотность опухоли, захват ионов и химиотерапия. I Кислотный pH влияет на распределение химиотерапевтических агентов in vitro». Биохим Фармакол. 66 (7): 1207–18. PMID 14505800.