SlideShare a Scribd company logo

Absorption

•Download as PPT, PDF•
•
Malla Reddy College of Pharmacy
Malla Reddy College of Pharmacy
1 of 185
0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 11
CCOONNTTEENNTTSS  IInnttrroodduuccttiioonn ooff aabbssoorrppttiioonn..  SSttrruuccttuurree ooff tthhee CCeellll MMeemmbbrraannee..  GGaassttrroo iinntteessttiinnaall aabbssoorrppttiioonn ooff ddrruuggss..  MMeecchhaanniissmm ooff DDrruugg aabbssoorrppttiioonn..  FFaaccttoorrss aaffffeeccttiinngg ddrruugg aabbssoorrppttiioonn  AAbbssoorrppttiioonn ooff ddrruuggss ffrroomm nnoonn--ppeerr oorraall rroouutteess  MMeetthhooddss ooff ddeetteerrmmiinniinngg aabbssoorrppttiioonn  RReeffeerreenncceess.. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 22
IInnttrroodduuccttiioonn ooff AAbbssoorrppttiioonn  : Definition :TThhee pprroocceessss ooff mmoovveemmeenntt ooff uunncchhaannggeedd ddrruugg ffrroomm tthhee ssiittee ooff aaddmmiinniissttrraattiioonn ttoo ssyysstteemmiicc cciirrccuullaattiioonn..  TThheerree aallwwaayyss eexxiisstt aa ccoorrrreellaattiioonn bbeettwweeeenn tthhee ppllaassmmaa ccoonncceennttrraattiioonn ooff aa ddrruugg && tthhee tthheerraappeeuuttiicc rreessppoonnssee && tthhuuss,, aabbssoorrppttiioonn ccaann aallssoo bbee ddeeffiinneedd aass tthhee pprroocceessss ooff mmoovveemmeenntt ooff uunncchhaannggeedd ddrruugg ffrroomm tthhee ssiittee ooff aaddmmiinniissttrraattiioonn ttoo tthhee ssiittee ooff mmeeaassuurreemmeenntt.. ii..ee..,, ppllaassmmaa.. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 33
Therapeutic success of a rapidly & completely absorbed drug. Minimum effective conc. Therapeutic failure of a slowly absorbed drug. Subtherapeutic level Time Plasma Drug Conc. Not only the magnitude of drug that comes into the systemic circulation but also the rate at which it is absorbed is important this is clear from the figure. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 44
0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 55
CCEELLLL MMEEMMBBRRAANNEE  AAllssoo ccaalllleedd tthhee ppllaassmmaa mmeemmbbrraannee,, ppllaassmmaalleemmmmaa oorr pphhoosspphhoolliippiidd bbiillaayyeerr..  TThhee ppllaassmmaa mmeemmbbrraannee iiss aa fflleexxiibbllee yyeett ssttuurrddyy bbaarrrriieerr tthhaatt ssuurrrroouunnddss && ccoonnttaaiinnss tthhee ccyyttooppllaassmm ooff aa cceellll..  CCeellll mmeemmbbrraannee mmaaiinnllyy ccoonnssiissttss ooff:: 11.. LLiippiidd bbiillaayyeerr-- --pphhoosspphhoolliippiidd --CChhoolleesstteerrooll --GGllyyccoolliippiiddss.. 22.. PPrrooiitteennss-- --IInntteeggrraall mmeemmbbrraannee pprrootteeiinnss --LLiippiidd aanncchhoorreedd pprrootteeiinnss --PPeerriipphheerraall PPrrootteeiinnss 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 6
LLIIPPIIDD BBIILLAAYYEERR 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 77
LLIIPPIIDD BBIILLAAYYEERR  TThhee bbaassiicc ssttrruuccttuurraall ffrraammeewwoorrkk ooff tthhee ppllaassmmaa mmeemmbbrraannee iiss tthhee lliippiidd bbiillaayyeerr..  CCoonnssiissttss pprriimmaarriillyy ooff aa tthhiinn llaayyeerr ooff aammpphhiippaatthhiicc pphhoosspphhoolliippiiddss wwhhiicchh ssppoonnttaanneeoouussllyy aarrrraannggee ssoo tthhaatt tthhee hhyyddrroopphhoobbiicc ““ttaaiill”” rreeggiioonnss aarree sshhiieellddeedd ffrroomm tthhee ssuurrrroouunnddiinngg ppoollaarr fflluuiidd,, ccaauussiinngg tthhee mmoorree hhyyddrroopphhiilliicc ““hheeaadd”” rreeggiioonnss ttoo aassssoocciiaattee wwiitthh tthhee ccyyttoossoolliicc && eexxttrraacceelllluullaarr ffaacceess ooff tthhee rreessuullttiinngg bbiillaayyeerr..  TThhiiss ffoorrmmss aa ccoonnttiinnuuoouuss,, sspphheerriiccaall lliippiidd bbiillaayyeerr aapppp.. 77nnmm tthhiicckk.. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 88
IItt ccoonnssiissttss ooff ttwwoo bbaacckk ttoo bbaacckk llaayyeerrss mmaaddee uupp ooff tthhrreeee ttyyppeess:: PPhhoosspphhoolliippiidd,, CChhoolleesstteerrooll,, GGllyyccoolliippiiddss.. 11)) PPhhoosspphhoolliippiiddss :: Principal type of lipid in membrane about 75 %. Contains polar and non polar region. Polar region is hydrophilic and non polar region is hydrophobic. Non polar head contain two fatty acid chain. One chain is straight fatty acid chain.( Saturated ) Another tail have cis double bond and have kink in tail. ( Unsaturated ) 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 99
CCHHOOLLEESSTTEERROOLL  AAmmoouunntt iinn mmeemmbbrraannee iiss 2200 %%..  IInnsseerrtt iinn mmeemmbbrraannee wwiitthh ssaammee oorriieennttaattiioonn aass pphhoosspphhoolliippiiddss mmoolleeccuulleess..  PPoollaarr hheeaadd ooff cchhoolleesstteerrooll iiss aalliiggnneedd wwiitthh ppoollaarr hheeaadd ooff pphhoosspphhoolliippiiddss.. FFUUNNCCTTIIOONN::  IImmmmoobbiilliizzee ffiirrsstt ffeeww hhyyddrrooccaarrbboonnss ggrroouuppss pphhoosspphhoolliippiiddss mmoolleeccuulleess..  PPrreevveennttss ccrryyssttaalllliizzaattiioonn ooff hhyyddrrooccaarrbboonnss && pphhaassee sshhiifftt iinn mmeemmbbrraannee 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 1100
OH 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 1111
0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 1122
GGLLYYCCOOLLIIPPIIDDSS  AAnnootthheerr ccoommppoonneenntt ooff mmeemmbbrraannee lliippiiddss pprreesseenntt aabboouutt 55 %%..  CCaarrbboohhyyddrraattee ggrroouuppss ffoorrmm ppoollaarr ““hheeaadd””..  FFaattttyy aacciiddss ““ttaaiillss”” aarree nnoonn ppoollaarr..  PPrreesseenntt iinn mmeemmbbrraannee llaayyeerr tthhaatt ffaacceess tthhee eexxttrraacceelllluullaarr fflluuiidd..  TThhiiss iiss oonnee rreeaassoonn dduuee ttoo wwhhiicchh bbiillaayyeerr iiss aassyymmmmeettrriicc..  FFUUNNCCTTIIOONNSS:: PPrrootteeccttiivvee IInnssuullaattoorr SSiittee ooff rreecceeppttoorr bbiinnddiinngg 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 1133
0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 1144
CCOOMMPPOOSSIITTIIOONN OOFF PPRROOTTEEIINNSS PROTEINS INTEGRAL PROTEINS LIPID ANCHORED PROTEINS PERIPHERAL PROTEINS 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 1155
IINNTTEEGGRRAALL PPRROOTTEEIINNSS  AAllssoo kknnoowwnn aass ““TTrraannssmmeemmbbrraannee pprrootteeiinn””..  HHaavvee hhyyddrroopphhiilliicc aanndd hhyyddrroopphhoobbiicc ddoommaaiinn..  HHyyddrroopphhoobbiicc ddoommaaiinn aanncchhoorree wwiitthhiinn tthhee cceellll mmeemmbbrraannee aanndd hhyyddrroopphhiilliicc ddoommaaiinn iinntteerraaccttss wwiitthh eexxtteerrnnaall mmoolleeccuulleess..  HHyyddrroopphhoobbiicc ddoommaaiinn ccoonnssiissttss ooff oonnee,, mmuullttiippllee oorr ccoommbbiinnaattiioonn ooff αα –– hheelliicceess aanndd ßß –– sshheeeettss pprrootteeiinn mmooffiittss..  EExx.. –– IIoonn CChhaannnneellss,, PPrroottoonn ppuummpp,, GGPPCCRR.. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 116
LLIIPPIIDD AANNCCHHOORREEDD PPRROOTTEEIINN  CCoovvaalleennttllyy bboouunndd ttoo ssiinnggllee oorr mmuullttiippllee lliippiidd mmoolleeccuulleess..  HHyyddrroopphhoobbiiccaallllyy iinneerrtt iinnttoo cceellll mmeemmbbrraannee && aanncchhoorr tthhee pprrootteeiinn..  TThhee pprrootteeiinn iittsseellff iiss nnoott iinn ccoonnttaacctt wwiitthh mmeemmbbrraannee..  EExx.. –– GG PPrrootteeiinnss.. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 1177
PPEERRIIPPHHEERRAALL PPRROOTTEEIINNSS  AAttttaacchheedd ttoo iinntteeggrraall mmeemmbbrraannee pprrootteeiinnss OORR aassssoocciiaatteedd wwiitthh ppeerriipphheerraall rreeggiioonnss ooff lliippiidd bbiillaayyeerr..  HHaavvee oonnllyy tteemmppoorraarryy iinntteerraaccttiioonn wwiitthh bbiioollooggiiccaall mmeemmbbrraannee..  OOnnccee rreeaacctteedd wwiitthh mmoolleeccuullee,, ddiissssoocciiaatteess ttoo ccaarrrryy oonn iittss wwoorrkk iinn ccyyttooppllaassmm..  EExx.. –– SSoommee EEnnzzyymmee,, SSoommee HHoorrmmoonnee 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 1188
GGAASSTTRROO IINNTTEESSTTIINNAALL AABBSSOORRPPTTIIOONN OOFF DDRRUUGGSS 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 1199
 SSttoommaacchh ::  TThhee ssuurrffaaccee aarreeaa ffoorr aabbssoorrppttiioonn ooff ddrruuggss iiss rreellaattiivveellyy ssmmaallll iinn tthhee ssttoommaacchh dduuee ttoo tthhee aabbsseennccee ooff mmaaccrroovviillllii && mmiiccrroovviillllii..  EExxtteenntt ooff ddrruugg aabbssoorrppttiioonn iiss aaffffeecctteedd bbyy vvaarriiaattiioonn iinn tthhee ttiimmee iitt ttaakkeess tthhee ssttoommaacchh ttoo eemmppttyy,, ii..ee..,, hhooww lloonngg tthhee ddoossaaggee ffoorrmm iiss aabbllee ttoo rreessiiddee iinn ssttoommaacchh..  DDrruuggss wwhhiicchh aarree aacciidd llaabbiillee mmuusstt nnoott bbee iinn ccoonnttaacctt wwiitthh tthhee aacciiddiicc eennvviirroonnmmeenntt ooff tthhee ssttoommaacchh..  SSttoommaacchh eemmppttyyiinngg aapppplliieess mmoorree ttoo tthhee ssoolliidd ddoossaaggee ffoorrmmss bbeeccaauussee tthhee ddrruugg hhaass ttoo ddiissssoollvvee iinn tthhee GGII fflluuiidd bbeeffoorree iitt iiss aavvaaiillaabbllee ffoorr aabbssoorrppttiioonn..  SSiinnccee ssoolluubbiilliittyy && ddiissssoolluuttiioonn rraattee ooff mmoosstt ddrruuggss iiss aa ffuunnccttiioonn ooff ppHH,, iitt ffoolllloowwss tthhaatt,, aa ddeelliivveerryy ssyysstteemm ccaarrrryyiinngg aa ddrruugg tthhaatt iiss pprreeddoommiinnaannttllyy aabbssoorrbbeedd ffrroomm tthhee ssttoommaacchh,, mmuusstt ssttaayy iinn tthhee ssttoommaacchh ffoorr aann eexxtteennddeedd ppeerriioodd ooff ttiimmee iinn oorrddeerr ttoo aassssuurree mmaaxxiimmuumm ddiissssoolluuttiioonn && tthheerreeffoorree ttoo eexxtteenntt ooff aabbssoorrppttiioonn.. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 2200
 SSmmaallll IInntteessttiinnee ::  TThhee ddrruuggss wwhhiicchh aarree pprreeddoommiinnaannttllyy aabbssoorrbbeedd tthhrroouugghh tthhee ssmmaallll iinntteessttiinnee,, tthhee ttrraannssiitt ttiimmee ooff aa ddoossaaggee ffoorrmm iiss tthhee mmaajjoorr ddeetteerrmmiinnaanntt ooff eexxtteenntt ooff aabbssoorrppttiioonn..  VVaarriioouuss ssttuuddiieess ttoo ddeetteerrmmiinnee ttrraannssiitt ttiimmee::  EEaarrllyy ssttuuddiieess uussiinngg iinnddiirreecctt mmeetthhooddss ppllaacceedd tthhee aavveerraaggee nnoorrmmaall ttrraannssiitt ttiimmee tthhrroouugghh tthhee ssmmaallll iinntteessttiinnee aatt aabboouutt 77 hhoouurrss..  TThheessee ssttuuddiieess wweerree bbaasseedd oonn tthhee ddeetteeccttiioonn ooff hhyyddrrooggeenn aafftteerr aann oorraall ddoossee ooff llaaccttuulloossee.. ((FFeerrmmeennttaattiioonn ooff llaaccttuulloossee bbyy ccoolloonn bbaacctteerriiaa yyiieellddss hhyyddrrooggeenn iinn tthhee bbrreeaatthh)).. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 2211
Small Intestine :  Newer studies suggest tthhee ttrraannssiitt ttiimmee ttoo bbee aabboouutt 33 ttoo 44 hhoouurrss..  UUssee ggaammmmaa sscciinnttiiggrraapphhyy..  TThhuuss,, iiff tthhee ttrraannssiitt ttiimmee iinn ssmmaallll iinntteessttiinnee ffoorr mmoosstt hheeaalltthhyy aadduullttss iiss bbeettwweeeenn 33 ttoo 44 hhoouurrss,, aa ddrruugg mmaayy ttaakkee aabboouutt 44 ttoo 88 hhoouurrss ttoo ppaassss tthhrroouugghh tthhee ssttoommaacchh && ssmmaallll iinntteessttiinnee dduurriinngg ffaassttiinngg ssttaattee..  DDuurriinngg tthhee ffeedd ssttaattee,, tthhee ssmmaallll iinntteessttiinnee ttrraannssiitt ttiimmee mmaayy ttaakkee aabboouutt 88 ttoo 1122 hhoouurrss.. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 2222
 LLaarrggee iinntteessttiinnee ::  TThhee mmaajjoorr ffuunnccttiioonn ooff llaarrggee iinntteessttiinnee iiss ttoo aabbssoorrbb wwaatteerr ffrroomm iinnggeessttiibbllee ffoooodd rreessiidduueess wwhhiicchh aarree ddeelliivveerreedd ttoo tthhee llaarrggee iinntteessttiinnee iinn aa fflluuiidd ssttaattee,, && eelliimmiinnaattee tthheemm ffrroomm tthhee bbooddyy aass sseemmii ssoolliidd ffeecceess..  OOnnllyy aa ffeeww ddrruuggss aarree aabbssoorrbbeedd iinn tthhiiss rreeggiioonn.. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 2233
MMEECCHHAANNIISSMM OOFF DDRRUUGG AABBSSOORRPPTTIIOONN 11)) PPaassssiivvee ddiiffffuussiioonn 22)) PPoorree ttrraannssppoorrtt 33)) CCaarrrriieerr-- mmeeddiiaatteedd ttrraannssppoorrtt aa)) FFaacciilliittaatteedd ddiiffffuussiioonn bb)) AAccttiivvee ttrraannssppoorrtt 44)) IIoonniicc oorr EElleeccttrroocchheemmiiccaall ddiiffffuussiioonn 55)) IIoonn--ppaaiirr ttrraannssppoorrtt 6)) EEnnddooccyyttoossiiss 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 2244
11)) PPAASSSSIIVVEE DDIIFFFFUUSSIIOONN  AAllssoo kknnoowwnn aass nnoonn--iioonniicc ddiiffffuussiioonn..  IItt iiss ddeeffiinneedd aass tthhee ddiiffffeerreennccee iinn tthhee ddrruugg ccoonncceennttrraattiioonn oonn eeiitthheerr ssiiddee ooff tthhee mmeemmbbrraannee..  AAbbssoorrppttiioonn ooff 9900%% ooff ddrruuggss..  TThhee ddrriivviinngg ffoorrccee ffoorr tthhiiss pprroocceessss iiss tthhee ccoonncceennttrraattiioonn oorr eelleeccttrroocchheemmiiccaall ggrraaddiieenntt.. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 2255
 i Passive diffusion iss bbeesstt eexxpprreesssseedd bbyy FFiicckk’’ss ffiirrsstt llaaww ooff ddiiffffuussiioonn wwhhiicchh ssttaatteess tthhaatt tthhee ddrruugg mmoolleeccuulleess ddiiffffuussee ffrroomm aa rreeggiioonn ooff hhiigghheerr ccoonncceennttrraattiioonn ttoo oonnee ooff lloowweerr ccoonncceennttrraattiioonn uunnttiill eeqquuiilliibbrriiuumm iiss aattttaaiinneedd && tthhee rraattee ooff ddiiffffuussiioonn iiss ddiirreeccttllyy pprrooppoorrttiioonnaall ttoo tthhee ccoonncceennttrraattiioonn ggrraaddiieenntt aaccrroossss tthhee mmeemmbbrraannee.. dQ == DD AA KKmm//ww ((CCGGIITT –– CC)) ddtt hh  CCeerrttaaiinn cchhaarraacctteerriissttiicc ooff ppaassssiivvee ddiiffffuussiioonn ccaann bbee ggeenneerraalliizzeedd.. aa)) DDoowwnn hhiillll ttrraannssppoorrtt 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 226
bb)) GGrreeaatteerr tthhee ssuurrffaaccee aarreeaa && lleesssseerr tthhee tthhiicckknneessss ooff tthhee mmeemmbbrraannee,, ffaasstteerr tthhee ddiiffffuussiioonn.. cc)) EEqquuiilliibbrriiuumm iiss aattttaaiinneedd wwhheenn tthhee ccoonncceennttrraattiioonn oonn eeiitthheerr ssiiddee ooff tthhee mmeemmbbrraannee bbeeccoommee eeqquuaall.. dd)) GGrreeaatteerr tthhee mmeemmbbrraannee// wwaatteerr ppaarrttiittiioonn ccooeeffffiicciieenntt ooff ddrruugg,, ffaasstteerr tthhee aabbssoorrppttiioonn..  PPaassssiivvee ddiiffffuussiioonn pprroocceessss iiss eenneerrggyy iinnddeeppeennddeenntt bbuutt ddeeppeennddss mmoorree oorr lleessss oonn tthhee ssqquuaarree rroooott ooff tthhee mmoolleeccuullaarr ssiizzee ooff tthhee ddrruuggss..  TThhee mmooll.. WWtt.. ooff tthhee mmoosstt ddrruuggss lliiee bbeettwweeeenn 110000 ttoo 440000 DDaallttoonnss wwhhiicchh ccaann bbee eeffffeeccttiivveellyy aabbssoorrbbeedd ppaassssiivveellyy.. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 2277
22)) PPoorree ttrraannssppoorrtt  AAllssoo kknnoowwnn aass ccoonnvveeccttiivvee ttrraannssppoorrtt,, bbuullkk ffllooww oorr ffiillttrraattiioonn..  IImmppoorrttaanntt iinn tthhee aabbssoorrppttiioonn ooff llooww mmooll.. WWtt.. ((lleessss tthhaann 110000)).. LLooww mmoolleeccuullaarr ssiizzee ((ssmmaalllleerr tthhaann tthhee ddiiaammeetteerr ooff tthhee ppoorree)) && ggeenneerraallllyy wwaatteerr--ssoolluubbllee ddrruuggss tthhrroouugghh nnaarrrrooww,, aaqquueeoouuss ffiilllleedd cchhaannnneellss oorr ppoorreess iinn tthhee mmeemmbbrraannee ssttrruuccttuurree.. ee..gg.. uurreeaa,, wwaatteerr && ssuuggaarrss..  TThhee ddrriivviinngg ffoorrccee ffoorr tthhee ppaassssaaggee ooff tthhee ddrruuggss iiss tthhee hhyyddrroossttaattiicc oorr tthhee oossmmoottiicc pprreessssuurree ddiiffffeerreennccee aaccrroossss tthhee mmeemmbbrraannee.. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 2288
 vi The rate of absorption viaa ppoorree ttrraannssppoorrtt ddeeppeennddss oonn tthhee nnuummbbeerr && ssiizzee ooff tthhee ppoorreess,, && ggiivveenn aass ffoolllloowwss:: ddcc == NN.. RR22.. AA .. ΔΔCC ddtt ((ηη)) ((hh)) wwhheerree,, ddcc == rraattee ooff tthhee aabbssoorrppttiioonn.. ddtt NN == nnuummbbeerr ooff ppoorreess RR == rraaddiiuuss ooff ppoorreess ΔΔCC == ccoonncceennttrraattiioonn ggrraaddiieenntt ηη == vviissccoossiittyy ooff fflluuiidd iinn tthhee ppoorreess 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 2299
33)) CCAARRRRIIEERR MMEEDDIIAATTEEDD TTRRAANNSSPPOORRTT MMEECCHHAANNIISSMM  IInnvvoollvveess aa ccaarrrriieerr ((aa ccoommppoonneenntt ooff tthhee mmeemmbbrraannee)) wwhhiicchh bbiinnddss rreevveerrssiibbllyy wwiitthh tthhee ssoolluuttee mmoolleeccuulleess ttoo bbee ttrraannssppoorrtteedd ttoo yyiieelldd tthhee ccaarrrriieerr ssoolluuttee ccoommpplleexx wwhhiicchh ttrraannssvveerrsseess aaccrroossss tthhee mmeemmbbrraannee ttoo tthhee ootthheerr ssiiddee wwhheerree iitt ddiissssoocciiaatteess ttoo yyiieelldd tthhee ssoolluuttee mmoolleeccuullee  TThhee ccaarrrriieerr tthheenn rreettuurrnnss ttoo iittss oorriiggiinnaall ssiittee ttoo aacccceepptt aa ffrreesshh mmoolleeccuullee ooff ssoolluuttee..  TThheerree aarree ttwwoo ttyyppeess ooff ccaarrrriieerr mmeeddiiaatteedd ttrraannssppoorrtt ssyysstteemm:: aa)) ffaacciilliittaatteedd ddiiffffuussiioonn bb)) aaccttiivvee ttrraannssppoorrtt 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 3300
aa)) FFaacciilliittaatteedd ddiiffffuussiioonn  TThhiiss mmeecchhaanniissmm iinnvvoollvveess tthhee ddrriivviinngg ffoorrccee iiss ccoonncceennttrraattiioonn ggrraaddiieenntt..  IInn tthhiiss ssyysstteemm,, nnoo eexxppeennddiittuurree ooff eenneerrggyy iiss iinnvvoollvveedd ((ddoowwnn--hhiillll ttrraannssppoorrtt)),, tthheerreeffoorree tthhee pprroocceessss iiss nnoott iinnhhiibbiitteedd bbyy mmeettaabboolliicc ppooiissoonnss tthhaatt iinntteerrffeerree wwiitthh eenneerrggyy pprroodduuccttiioonn.. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 3311
 i Limited immppoorrttaannccee iinn tthhee aabbssoorrppttiioonn ooff ddrruuggss.. ee..gg.. SSuucchh aa ttrraannssppoorrtt ssyysstteemm iinncclluuddee eennttrryy ooff gglluuccoossee iinnttoo RRBBCCss && iinntteessttiinnaall aabbssoorrppttiioonn ooff vviittaammiinnss BB11 && BB22..  AA ccllaassssiiccaall eexxaammppllee ooff ppaassssiivvee ffaacciilliittaatteedd ddiiffffuussiioonn iiss tthhee ggaassttrroo--iinntteessttiinnaall aabbssoorrppttiioonn ooff vviittaammiinn BB1122..  AAnn iinnttrriinnssiicc ffaaccttoorr ((IIFF)),, aa ggllyyccoopprrootteeiinn pprroodduucceedd bbyy tthhee ggaassttrriicc ppaarriieettaall cceellllss,, ffoorrmmss aa ccoommpplleexx wwiitthh vviittaammiinn BB1122 wwhhiicchh iiss tthheenn ttrraannssppoorrtteedd aaccrroossss tthhee iinntteessttiinnaall mmeemmbbrraannee bbyy aa ccaarrrriieerr ssyysstteemm.. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 3322
bb)) AAccttiivvee ttrraannssppoorrtt  MMoorree iimmppoorrttaanntt pprroocceessss tthhaann ffaacciilliittaatteedd ddiiffffuussiioonn..  TThhee ddrriivviinngg ffoorrccee iiss aaggaaiinnsstt tthhee ccoonncceennttrraattiioonn ggrraaddiieenntt oorr uupphhiillll ttrraannssppoorrtt..  SSiinnccee tthhee pprroocceessss iiss uupphhiillll,, eenneerrggyy iiss rreeqquuiirreedd iinn tthhee wwoorrkk ddoonnee bbyy tthhee bbaarrrriieerr..  AAss tthhee pprroocceessss rreeqquuiirreess eexxppeennddiittuurree ooff eenneerrggyy,, iitt ccaann bbee iinnhhiibbiitteedd bbyy mmeettaabboolliicc ppooiissoonnss tthhaatt iinntteerrffeerree wwiitthh eenneerrggyy pprroodduuccttiioonn.. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 3333
 If drugs (especially used in cancer) have structural ssiimmiillaarriittiieess ttoo ssuucchh aaggeennttss,, tthheeyy aarree aabbssoorrbbeedd aaccttiivveellyy..  AA ggoooodd eexxaammppllee ooff ccoommppeettiittiivvee iinnhhiibbiittiioonn ooff ddrruugg aabbssoorrppttiioonn vviiaa aaccttiivvee ttrraannssppoorrtt iiss tthhee iimmppaaiirreedd aabbssoorrppttiioonn ooff lleevvooddooppaa wwhheenn iinnggeesstteedd wwiitthh mmeeaallss rriicchh iinn pprrootteeiinnss..  TThhee rraattee ooff aabbssoorrppttiioonn bbyy aaccttiivvee ttrraannssppoorrtt ccaann bbee ddeetteerrmmiinneedd bbyy aappppllyyiinngg tthhee eeqquuaattiioonn uusseedd ffoorr MMiicchhaalliieess--mmeenntteenn kkiinneettiiccss:: ddcc == [[CC]]..((ddcc//ddtt))mmaaxx ddtt KKmm ++ [[CC]] WWhheerree,, ((ddcc//ddtt))mmaaxx == mmaaxxiimmaall rraattee ooff ddrruugg aabbssoorrppttiioonn aatt hhiigghh ddrruugg ccoonncceennttrraattiioonn.. [[CC]] == ccoonncceennttrraattiioonn ooff ddrruugg aavvaaiillaabbllee ffoorr aabbssoorrppttiioonn KKmm == aaffffiinniittyy ccoonnssttaanntt ooff ddrruugg ffoorr tthhee bbaarrrriieerr.. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 3344
44)) IIOONNIICC OORR EELLEECCTTRROOCCHHEEMMIICCAALL DDIIFFFFUUSSIIOONN  TThhiiss cchhaarrggee iinnfflluueenncceess tthhee ppeerrmmeeaattiioonn ooff ddrruuggss..  MMoolleeccuullaarr ffoorrmmss ooff ssoolluutteess aarree uunnaaffffeecctteedd bbyy tthhee mmeemmbbrraannee cchhaarrggee && ppeerrmmeeaattee ffaasstteerr tthhaann iioonniicc ffoorrmmss..  TThhee ppeerrmmeeaattiioonn ooff aanniioonnss && ccaattiioonnss iiss aallssoo iinnfflluueenncceedd bbyy ppHH..  TThhuuss,, aatt aa ggiivveenn ppHH,, tthhee rraattee ooff ppeerrmmeeaattiioonn mmaayy bbee aass ffoolllloowwss:: UUnniioonniizzeedd mmoolleeccuullee >> aanniioonnss >> ccaattiioonnss 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 3355
 The permeation ooff iioonniizzeedd ddrruuggss,, ppaarrttiiccuullaarrllyy tthhee ccaattiioonniicc ddrruuggss,, ddeeppeenndd oonn tthhee ppootteennttiiaall ddiiffffeerreennccee oorr eelleeccttrriiccaall ggrraaddiieenntt aass tthhee ddrriivviinngg ffoorrccee aaccrroossss tthhee mmeemmbbrraannee..  OOnnccee iinnssiiddee tthhee mmeemmbbrraannee,, tthhee ccaattiioonnss aarree aattttaacchheedd ttoo nneeggaattiivveellyy cchhaarrggeedd iinnttrraacceelllluullaarr mmeemmbbrraannee,, tthhuuss ggiivviinngg rriissee ttoo aann eelleeccttrriiccaall ggrraaddiieenntt..  IIff tthhee ssaammee ddrruugg iiss mmoovviinngg ffrroomm aa hhiigghheerr ttoo lloowweerr ccoonncceennttrraattiioonn,, ii..ee..,, mmoovviinngg ddoowwnn tthhee eelleeccttrriiccaall ggrraaddiieenntt ,, tthhee pphheennoommeennoonn iiss kknnoowwnn aass eelleeccttrroocchheemmiiccaall ddiiffffuussiioonn.. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 336
55)) IIOONN PPAAIIRR TTRRAANNSSPPOORRTT  IItt iiss aannootthheerr mmeecchhaanniissmm iiss aabbllee ttoo eexxppllaaiinn tthhee aabbssoorrppttiioonn ooff ssuucchh ddrruuggss wwhhiicchh iioonniizzee aatt aallll ppHH ccoonnddiittiioonn.. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 3377
 Transport of cchhaarrggeedd mmoolleeccuulleess dduuee ttoo tthhee ffoorrmmaattiioonn ooff aa nneeuuttrraall ccoommpplleexx wwiitthh aannootthheerr cchhaarrggeedd mmoolleeccuullee ccaarrrryyiinngg aann ooppppoossiittee cchhaarrggee..  DDrruuggss hhaavvee llooww oo//ww ppaarrttiittiioonn ccooeeffffiicciieenntt vvaalluueess,, yyeett tthheessee ppeenneettrraattee tthhee mmeemmbbrraannee bbyy ffoorrmmiinngg rreevveerrssiibbllee nneeuuttrraall ccoommpplleexxeess wwiitthh eennddooggeennoouuss iioonnss.. ee..gg.. mmuucciinn ooff GGIITT..  SSuucchh nneeuuttrraall ccoommpplleexxeess hhaavvee bbootthh tthhee rreeqquuiirreedd lliippoopphhiilliicciittyy aass wweellll aass aaqquueeoouuss ssoolluubbiilliittyy ffoorr ppaassssiivvee ddiiffffuussiioonn..  TThhiiss pphheennoommeennoonn iiss kknnoowwnn aass iioonn--ppaaiirr ttrraannssppoorrtt.. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 3388
6)) EENNDDOOCCYYTTOOSSIISS  IItt iinnvvoollvveess eenngguullffiinngg eexxttrraacceelllluullaarr mmaatteerriiaallss wwiitthhiinn aa sseeggmmeenntt ooff tthhee cceellll mmeemmbbrraannee ttoo ffoorrmm aa ssaaccccuullee oorr aa vveessiiccllee ((hheennccee aallssoo ccaalllleedd aass ccoorrppuussccuullaarr oorr vveessiiccuullaarr ttrraannssppoorrtt)) wwhhiicchh iiss tthheenn ppiinncchheedd ooffff iinnttrraacceelllluullaarrllyy.. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 3399
 IInn eennddooccyyttoossiiss,, tthheerree aarree tthhrreeee pprroocceessss:: AA)) PPhhaaggooccyyttoossiiss BB)) PPiinnooccyyttoossiiss CC)) TTrraannssccyyttoossiiss 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 4400
AA)) PPhhaaggooccyyttoossiiss 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 4411
BB)) PPiinnooccyyttoossiiss  TThhiiss pprroocceessss iiss iimmppoorrttaanntt iinn tthhee aabbssoorrppttiioonn ooff ooiill ssoolluubbllee vviittaammiinnss && iinn tthhee uuppttaakkee ooff nnuuttrriieennttss.. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 4422
CC)) TTrraannssccyyttoossiiss  IItt iiss aa pphheennoommeennoonn iinn wwhhiicchh eennddooccyyttiicc vveessiiccllee iiss ttrraannssffeerrrreedd ffrroomm oonnee eexxttrraacceelllluullaarr ccoommppaarrttmmeenntt ttoo aannootthheerr.. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 4433
Diagram Representing Absorption, Distribution, Metabolism and Excretion The ultimate goal is to have the drug reach the site of action in a concentration which produces a pharmacological effect. No matter how the drug is given (other than IV) it must pass through a number of biological membranes before it reaches the site of action. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 4444
RRaattee ddeeppeennddeenntt oonn ppoollaarriittyy aanndd ssiizzee.. PPoollaarriittyy eessttiimmaatteedd uussiinngg tthhee ppaarrttiittiioonn ccooeeffffiicciieenntt.. TThhee ggrreeaatteerr tthhee lliippiidd ssoolluubbiilliittyy –– tthhee ffaasstteerr tthhee rraattee ooff ddiiffffuussiioonn SSmmaalllleerr mmoolleeccuulleess ((nnmm//AA00)) ppeenneettrraattee mmoorree rraappiiddllyy.. HHiigghhllyy ppeerrmmeeaabbllee ttoo OO22,, CCOO22,, NNOO aanndd HH22OO .. LLaarrggee ppoollaarr mmoolleeccuulleess –– ssuuggaarr,, aaaa,, pphhoosspphhoorryyllaatteedd iinntteerrmmeeddiiaatteess –– ppoooorr ppeerrmmeeaabbiilliittyy TThheessee aarree eesssseennttiiaall ffoorr cceellll ffuunnccttiioonn –– mmuusstt bbee aaccttiivveellyy ttrraannssppoorrtteedd 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 4455
MOVEMENT OOFF SSUUBBSSTTAANNCCEESS AACCRROOSSSS CCEELLLL MMEEMMBBRRAANNEESS 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 446
BBIIOOLLOOGGIICCAALL FFAACCTTOORRSS::  PPeenneettrraattiioonn OOff DDrruuggss TThhrroouugghh GGaassttrroo--iinntteessttiinnaall TTrraacctt  PPeenneettrraattiioonn OOff DDrruuggss TThhrroouugghh BBlloooodd BBrraaiinn BBaarrrriieerr  PPeenneettrraattiioonn OOff DDrruuggss TThhrroouugghh PPllaacceennttaall BBaarrrriieerr  PPeenneettrraattiioonn OOff DDrruuggss TThhrroouugghh AAccrroossss TThhee SSkkiinn  PPeenneettrraattiioonn OOff DDrruuggss TThhrroouugghh TThhee MMuuccoouuss MMeemmbbrraannee OOff TThhee NNoossee,, TThhrrooaatt,, TTrraacchheeaa,, BBuuccccaall CCaavviittyy,, LLuunnggss ,,VVaaggiinnaall AAnndd RReeccttaall SSuurrffaacceess PPHHYYSSIIOOLLOOGGIICCAALL FFAACCTTOORRSS::  GGaassttrrooiinntteessttiinnaall ((GGii)) PPhhyyssiioollooggyy  IInnfflluueennccee OOff DDrruugg PPkkaa AAnndd GGii PPhh OOnn DDrruugg AAbbssoorrbbttiioonn  GGiitt BBlloooodd FFllooww  GGaassttrriicc EEmmppttyyiinngg  DDiisseeaassee SSttaatteess 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 4477
PENETRATION OOFF DDRRUUGGSS TTHHRROOUUGGHH GGAASSTTRROO--IINNTTEESSTTIINNAALL TTRRAACCTT TThhee GGiitt bbaarrrriieerr tthhaatt sseeppaarraatteess tthhee lluummeenn ooff tthhee ssttoommaacchh aanndd iinntteessttiinnee ffrroomm ssyysstteemmiicc cciirrccuullaattiioonn aanndd iiss ccoommppoosseedd ooff lliippiiddss,, pprrootteeiinnss aanndd ppoollyyssaacccchhaarriiddeess.. GGiitt mmuuccoossaa iiss aa sseemmii ppeerrmmeeaabbllee mmeemmbbrraannee aaccrroossss wwhhiicchh vvaarriioouuss nnuuttrriieennttss lliikkee CCaarrbboohhyyddrraatteess,, AAmmiinnoo aacciiddss,, VViittaammiinnss aanndd ffoorreeiiggnn ssuubbssttaanncceess aarree ttrraannssppoorrtteedd aanndd aabbssoorrbbeedd iinnttoo tthhee bblloooodd bbyy vvaarriioouuss mmeecchhaanniissmmss lliikkee:: 11.. PPaassssiivvee ddiiffffuussiioonn 22.. PPoorree ttrraannssppoorrtt 33.. FFaacciilliittaatteedd ttrraannssppoorrtt 44.. AAccttiivvee ttrraannssppoorrtt 55.. PPiinnooccyyttoossiiss 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 4488
11.. PPAASSSSIIVVEE DDIIFFFFUUSSIIOONN  MMaajjoorr pprroocceessss ffoorr aabbssoorrppttiioonn ooff mmoorree tthhaann 9900%% ooff ddrruuggss  DDiiffffuussiioonn ffoolllloowwss FFiicckk’’ss llaaww::  TThhee ddrruugg mmoolleeccuulleess ddiiffffuussee ffrroomm aa rreeggiioonn ooff hhiigghheerr ccoonncceennttrraattiioonn ttoo aa rreeggiioonn ooff lloowweerr ccoonncceennttrraattiioonn ttiillll eeqquuiilliibbrriiuumm iiss aattttaaiinneedd..  RRaattee ooff ddiiffffuussiioonn iiss ddiirreeccttllyy pprrooppoorrttiioonnaall ttoo tthhee ccoonncceennttrraattiioonn ggrraaddiieenntt aaccrroossss tthhee mmeemmbbrraannee..  FFaaccttoorrss aaffffeeccttiinngg PPaassssiivvee ddiiffffuussiioonn::  DDiiffffuussiioonn ccooeeffffiicciieenntt ooff tthhee ddrruugg  RReellaatteedd ttoo lliippiidd ssoolluubbiilliittyy aanndd mmoolleeccuullaarr wwtt..  TThhiicckknneessss aanndd ssuurrffaaccee aarreeaa ooff tthhee mmeemmbbrraannee  SSiizzee ooff tthhee mmoolleeccuullee 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 4499
0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 5500
22.. PPOORREE TTRRAANNSSPPOORRTT  IItt iinnvvoollvveess tthhee ppaassssaaggee ooff iioonnss tthhrroouugghh AAqq.. PPoorreess ((44--4400 AA00))  LLooww mmoolleeccuullaarr wweeiigghhtt mmoolleeccuulleess ((lleessss tthhaann 110000 DDaallttoonnss)) eegg-- uurreeaa,, wwaatteerr,, ssuuggaarr aarree aabbssoorrbbeedd..  AAllssoo iimmpp.. IInn rreennaall eexxccrreettiioonn,, rreemmoovvaall ooff ddrruugg ffrroomm CCSSFF aanndd eennttrryy ooff ddrruuggss iinnttoo lliivveerr.. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 5511
33.. FFAACCIILLIITTAATTEEDD DDIIFFFFUUSSIIOONN  CCaarrrriieerr mmeeddiiaatteedd ttrraannssppoorrtt ((ddoowwnnhhiillll ttrraannssppoorrtt))  FFaasstteerr tthhaann ppaassssiivvee ddiiffffuussiioonn  NNoo eenneerrggyy eexxppeennddiittuurree iiss iinnvvoollvveedd  NNoott iinnhhiibbiitteedd bbyy mmeettaabboolliicc ppooiissoonnss  IImmppoorrttaanntt iinn ttrraannssppoorrtt ooff PPoollaarr mmoolleeccuulleess aanndd cchhaarrggeedd iioonnss tthhaatt ddiissssoollvvee iinn wwaatteerr bbuutt tthheeyy ccaann nnoott ddiiffffuussee ffrreeeellyy aaccrroossss cceellll mmeemmbbrraanneess dduuee ttoo tthhee hhyyddrroopphhoobbiicc nnaattuurree ooff tthhee pphhoosspphhoolliippiiddss.. EEgg.. 11.. eennttrryy ooff gglluuccoossee iinnttoo RRBBCCss 22.. iinntteessttiinnaall aabbssoorrppttiioonn vviittaammiinn BB11 ,,BB22 33.. ttrraannssppoorrtt ooff aammiinnoo aacciiddss tthhrruu ppeerrmmeeaasseess 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 5522
0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 5533
44.. AACCTTIIVVEE TTRRAANNSSPPOORRTT  CCaarrrriieerr mmeeddiiaatteedd ttrraannssppoorrtt ((uupphhiillll ttrraannssppoorrtt))  EEnneerrggyy iiss rreeqquuiirreedd iinn tthhee wwoorrkk ddoonnee bbyy tthhee ccaarrrriieerr  IInnhhiibbiitteedd bbyy mmeettaabboolliicc ppooiissoonnss  EEnnddooggeennoouuss ssuubbssttaanncceess tthhaatt aarree ttrraannssppoorrtteedd aaccttiivveellyy iinncclluuddee ssooddiiuumm,, ppoottaassssiiuumm,, ccaallcciiuumm,, iirroonn,, gglluuccoossee,, aammiinnoo aacciiddss aanndd vviittaammiinnss lliikkee nniiaacciinn,, ppyyrriiddooxxiinn..  DDrruuggss hhaavviinngg ssttrruuccttuurraall ssiimmiillaarriittyy ttoo ssuucchh aaggeennttss aarree aabbssoorrbbeedd aaccttiivveellyy EEgg.. 11.. PPyyrriimmiiddiinnee ttrraannssppoorrtt ssyysstteemm –– aabbssoorrppttiioonn ooff 55 FFUU aanndd 55 BBUU 22.. LL--aammiinnoo aacciidd ttrraannssppoorrtt ssyysstteemm –– aabbssoorrppttiioonn ooff mmeetthhyyllddooppaa aanndd lleevvooddooppaa 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 5544
0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 5555
55.. PPIINNOOCCYYTTOOSSIISS PPiinnooccyyttoossiiss ((""cceellll--ddrriinnkkiinngg""))  UUppttaakkee ooff fflluuiidd ssoolluuttee..  AA ffoorrmm ooff eennddooccyyttoossiiss iinn wwhhiicchh ssmmaallll ppaarrttiicclleess aarree bbrroouugghhtt iinnttoo tthhee cceellll iinn tthhee ffoorrmm ooff ssmmaallll vveessiicclleess wwhhiicchh ssuubbsseeqquueennttllyy ffuussee wwiitthh llyyssoossoommeess ttoo hhyyddrroollyyzzee,, oorr ttoo bbrreeaakk ddoowwnn,, tthhee ppaarrttiicclleess..  TThhiiss pprroocceessss rreeqquuiirreess eenneerrggyy iinn tthhee ffoorrmm ooff ((AATTPP))..  PPoolliioo vvaacccciinnee aanndd llaarrggee pprrootteeiinn mmoolleeccuulleess aarree aabbssoorrbbeedd bbyy ppiinnooccyyttoossiiss 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 5566
0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 5577
PENETRATION OOFF DDRRUUGGSS TTHHRROOUUGGHH BBLLOOOODD BBRRAAIINN BBAARRRRIIEERR  AA sstteeaalltthh ooff eennddootthheelliiaall cceellllss lliinniinngg tthhee ccaappiillllaarriieess..  IItt hhaass ttiigghhtt jjuunnccttiioonnss aanndd llaacckk llaarrggee iinnttrraa cceelllluullaarr ppoorreess..  FFuurrtthheerr,, nneeuurraall ttiissssuuee ccoovveerrss tthhee ccaappiillllaarriieess..  TTooggeetthheerr ,, tthheeyy ccoonnssttiittuuttee tthhee ssoo ccaalllleedd BBLLOOOODD BBRRAAIINN BBAARRRRIIEERR  AAssttrrooccyytteess :: SSppeecciiaall cceellllss // eelleemmeennttss ooff ssuuppppoorrttiinngg ttiissssuuee ffoouunndd aatt tthhee bbaassee ooff eennddootthheelliiaall mmeemmbbrraannee..  TThhee bblloooodd--bbrraaiinn bbaarrrriieerr ((BBBBBB)) iiss aa sseeppaarraattiioonn ooff cciirrccuullaattiinngg bblloooodd aanndd cceerreebbrroossppiinnaall fflluuiidd ((CCSSFF)) mmaaiinnttaaiinneedd bbyy tthhee cchhoorrooiidd pplleexxuuss iinn tthhee cceennttrraall nneerrvvoouuss ssyysstteemm ((CCNNSS)).. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 5588
0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 5599
Since BBBBBB iiss aa lliippooiiddaall bbaarrrriieerr,, IItt aalllloowwss oonnllyy tthhee ddrruuggss hhaavviinngg hhiigghh oo//ww ppaarrttiittiioonn ccooeeffffiicciieenntt ttoo ddiiffffuussee ppaassssiivveellyy wwhheerree aass mmooddeerraatteellyy lliippiidd ssoolluubbllee aanndd ppaarrttiiaallllyy iioonniisseedd mmoolleeccuulleess ppeenneettrraattee aatt aa ssllooww rraattee.. EEnnddootthheelliiaall cceellllss rreessttrriicctt tthhee ddiiffffuussiioonn ooff mmiiccrroossccooppiicc oobbjjeeccttss ((ee..gg.. bbaacctteerriiaa )) aanndd llaarrggee oorr hhyyddrroopphhiilllliicc mmoolleeccuulleess iinnttoo tthhee CCSSFF,, wwhhiillee aalllloowwiinngg tthhee ddiiffffuussiioonn ooff ssmmaallll hhyyddrroopphhoobbiicc mmoolleeccuulleess ((OO22,, hhoorrmmoonneess,, CCOO22)).. CCeellllss ooff tthhee bbaarrrriieerr aaccttiivveellyy ttrraannssppoorrtt mmeettaabboolliicc pprroodduuccttss ssuucchh aass gglluuccoossee aaccrroossss tthhee bbaarrrriieerr wwiitthh ssppeecciiffiicc pprrootteeiinnss.. VVaarriioouuss aapppprrooaacchheess ttoo pprroommoottee ccrroossssiinngg tthhee BBBBBB bbyy ddrruuggss:: • UUssee ooff PPeerrmmeeaattiioonn eennhhaanncceerrss ssuucchh aass ddiimmeetthhyyll ssuullffooxxiiddee ((DDMMSSOO)) • OOssmmoottiicc ddiissrruuppttiioonn ooff tthhee BBBBBB bbyy iinnffuussiinngg iinntteerrnnaall ccaarroottiidd aarrtteerryy wwiitthh mmaannnniittooll • UUssee ooff DDiihhyyddrrooppyyrriiddiinnee rreeddooxx ssyysstteemm aass ddrruugg ccaarrrriieerrss ttoo tthhee bbrraaiinn (( tthhee lliippiidd ssoolluubbllee ddiihhyyddrrooppyyrriiddiinnee iiss lliinnkkeedd aass aa ccaarrrriieerr ttoo tthhee ppoollaarr ddrruugg ttoo ffoorrmm aa pprrooddrruugg tthhaatt rraappiiddllyy ccrroosssseess tthhee BBBBBB )) 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 6600
PENETRATION OOFF DDRRUUGGSS TTHHRROOUUGGHH PPLLAACCEENNTTAALL BBAARRRRIIEERR  PPllaacceennttaa iiss tthhee mmeemmbbrraannee sseeppaarraattiinngg ffeettaall bblloooodd ffrroomm tthhee mmaatteerrnnaall bblloooodd..  IItt iiss mmaaddee uupp ooff ffeettaall ttrroopphhoobbllaasstt bbaasseemmeenntt mmeemmbbrraannee aanndd tthhee eennddootthheelliiuumm..  MMeeaann tthhiicckknneessss ((2255 μμ)) iinn eeaarrllyy pprreeggnnaannccyy aanndd rreedduucceess ttoo ((22 μμ)) aatt ffuullll tteerrmm  MMaannyy ddrruuggss hhaavviinngg mmooll.. wwtt.. << 11000000 ddaallttoonnss aanndd mmooddeerraattee ttoo hhiigghh lliippiidd ssoolluubbiilliittyy ee..gg.. eetthhaannooll,, ssuullffoonnaammiiddeess ,, bbaarrbbiittuurraatteess,, sstteerrooiiddss ,, aannttiiccoonnvvuullssaannttss aanndd ssoommee aannttiibbiioottiiccss ccrroossss tthhee bbaarrrriieerr bbyy ssiimmppllee ddiiffffuussiioonn qquuiittee rraappiiddllyy ..  NNuuttrriieennttss eesssseennttiiaall ffoorr ffeettaall ggrroowwtthh aarree ttrraannssppoorrtteedd bbyy ccaarrrriieerr mmeeddiiaatteedd pprroocceesssseess 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 6611
0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 6622
PENETRATION OOFF DDRRUUGGSS TTHHRROOUUGGHH AACCRROOSSSS TTHHEE SSKKIINN  SSkkiinn iiss ccoommppoosseedd ooff tthhrreeee pprriimmaarryy llaayyeerrss::  tthhee eeppiiddeerrmmiiss ,, wwhhiicchh pprroovviiddeess wwaatteerrpprrooooffiinngg aanndd sseerrvveess aass aa bbaarrrriieerr ttoo iinnffeeccttiioonn;;  tthhee ddeerrmmiiss ,, wwhhiicchh sseerrvveess aass aa llooccaattiioonn ffoorr tthhee aappppeennddaaggeess ooff sskkiinn;; aanndd  tthhee hhyyppooddeerrmmiiss ((ssuubbccuuttaanneeoouuss aaddiippoossee llaayyeerr)).. TThhee ssttrraattuumm ccoorrnneeuumm iiss tthhee oouutteerrmmoosstt llaayyeerr ooff tthhee eeppiiddeerrmmiiss aanndd iiss ccoommppoosseedd mmaaiinnllyy ooff ddeeaadd kkeerraattiinniisseedd cceellllss ((ffrroomm llaacckk ooff ooxxyyggeenn aanndd nnuuttrriieennttss)).. IItt hhaass aa tthhiicckknneessss bbeettwweeeenn 1100 -- 4400 μμmm.. TThhee ddeerrmmiiss iiss tthhee llaayyeerr ooff sskkiinn bbeenneeaatthh tthhee eeppiiddeerrmmiiss.. IItt ccoonnttaaiinnss tthhee hhaaiirr ffoolllliicclleess,, sswweeaatt ggllaannddss,, sseebbaacceeoouuss ggllaannddss,, aappooccrriinnee ggllaannddss,, llyymmpphhaattiicc vveesssseellss aanndd bblloooodd vveesssseellss.. HHyyppooddeerrmmiiss -- IIttss ppuurrppoossee iiss ttoo aattttaacchh tthhee sskkiinn ttoo uunnddeerrllyyiinngg bboonnee aanndd mmuussccllee aass wweellll aass ssuuppppllyyiinngg iitt wwiitthh bblloooodd vveesssseellss aanndd nneerrvveess.. TThhee mmaaiinn cceellll ttyyppeess aarree ffiibbrroobbllaassttss,, mmaaccrroopphhaaggeess aanndd aaddiippooccyytteess ((tthhee hhyyppooddeerrmmiiss ccoonnttaaiinnss 5500%% ooff bbooddyy ffaatt)).. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 6633
0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 6644
RROOUUTTEESS OOFF PPEENNEETTRRAATTIIOONN  TThhrroouugghh ffoolllliiccuullaarr rreeggiioonn  TThhrroouugghh sswweeaatt dduuccttss  TThhrroouugghh uunnbbrrookkeenn ssttrraattuumm ccoorrnneeuumm FFAACCTTOORRSS IINN SSKKIINN PPEERRMMEEAATTIIOONN 11.. TThhiicckknneessss ooff tthhee sskkiinn llaayyeerr:: ((TThhiicckkeesstt oonn ppaallmmss aanndd ssoolleess && tthhiinneesstt oonn tthhee ffaaccee)) 22.. SSkkiinn ccoonnddiittiioonn:: ppeerrmmeeaabbiilliittyy ooff sskkiinn iiss aaffffeecctteedd bbyy aaggee,, ddiisseeaassee ssttaattee oorr iinnjjuurryy.. 33.. SSkkiinn tteemmpp..:: ppeerrmmeeaabbiilliittyy iinnccrreeaasseess wwiitthh iinnccrreeaassee iinn tteemmpp.. 44.. HHyyddrraattiioonn ssttaattee AAPPPPRROOAACCHHEESS TTOO EENNHHAANNCCEE SSKKIINN PPEERRMMEEAATTIIOONN 11.. IInnnnuuccttiioonn 22.. IIoonnttoopphhoorreessiiss 33.. SSoonnoopphhoorreessiiss 44.. MMaaggnneettoopphhoorreessiiss 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 6655
Penetration Of Drugs TThhrroouugghh TThhee MMuuccoouuss MMeemmbbrraannee OOff TThhee NNoossee,, TThhrrooaatt,, TTrraacchheeaa,, BBuuccccaall CCaavviittyy,, LLuunnggss ,,VVaaggiinnaall AAnndd RReeccttaall SSuurrffaacceess  TThhee bbaarrrriieerr ffoorr tthhee ddrruugg aabbssoorrppttiioonn iiss tthhee ccaappiillllaarryy eennddootthheelliiaall mmeemmbbrraannee wwhhiicchh iiss lliippooiiddaall aanndd ccoonnssiissttss ooff ppoorreess ..  TThhuuss,, lliippiidd ssoolluubbllee ddrruuggss ccaann eeaassiillyy ppeenneettrraattee bbyy ddiiffffuussiioonn aanndd ssmmaalllleerr ddrruugg mmoolleeccuulleess ccaann ppeenneettrraattee bbyy ppoorree ttrraannssppoorrtt.. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 6666
pH Membrane Blood Supply Surface Area Transit Time By-pass liver BUCCAL approx 6 thin Good, fast absorption with low dose small Short unless controlled yes ESOPHAGUS 6 Very thick, no absorption - small short - STOMACH 1 – 3 Normal Lipophilic,acidic and neutral drugs good small 30 - 40 minutes, reduced absorption no DUODENUM 5 – 7 Normal Mainly lipohilic and neutral drugs good large very short (6" long) no SMALL INTESTINE 6 -7 Normal All types of drugs good very large 10 - 14 ft, 80 cm 2 /cm about 3 hours no LARGE INTESTINE 6.8 - 7 - good not very large 4 - 5 ft long, up to 24 hr lower colon, rectum yes Gastrointestinal (GI) Physiology 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 6677
SSMMAALLLL IINNTTEESSTTIINNEE :: • MMaajjoorr ssiittee ffoorr aabbssoorrppttiioonn ooff mmoosstt ddrruuggss dduuee ttoo iittss llaarrggee ssuurrffaaccee aarreeaa ((00..3333 mm22 )).. • IItt iiss 77 mmeetteerrss iinn lleennggtthh aanndd iiss aapppprrooxxiimmaatteellyy 22..55-33 ccmm iinn ddiiaammeetteerr.. • TThhee FFoollddss iinn ssmmaallll iinntteessttiinnee ccaalllleedd aass ffoollddss ooff kkeerrcckkrriinngg,, rreessuulltt iinn 33 ffoolldd iinnccrreeaassee iinn ssuurrffaaccee aarreeaa (( 11 mm22)).. • TThheessee ffoollddss ppoosssseessss ffiinnggeerr lliikkee pprroojjeeccttiioonnss ccaalllleedd VViillllii wwhhiicchh iinnccrreeaassee tthhee ssuurrffaaccee aarreeaa 3300 ttiimmeess (( 1100 mm22)).. • FFrroomm tthhee ssuurrffaaccee ooff vviillllii pprroottrruuddee sseevveerraall mmiiccrroovviillllii wwhhiicchh iinnccrreeaassee tthhee ssuurrffaaccee aarreeaa 660000 ttiimmeess (( 220000 mm22)).. • BBlloooodd ffllooww iiss 66-1100 ttiimmeess tthhaatt ooff ssttoommaacchh.. • PPHH RRaannggee iiss 55––77..55 ,, ffaavvoouurraabbllee ffoorr mmoosstt ddrruuggss ttoo rreemmaaiinn uunniioonniisseedd.. • PPeerriissttaallttiicc mmoovveemmeenntt iiss ssllooww,, wwhhiillee ttrraannssiitt ttiimmee iiss lloonngg.. • PPeerrmmeeaabbiilliittyy iiss hhiigghh.. AAllll tthheessee ffaaccttoorrss mmaakkee iinntteessttiinnee tthhee bbeesstt ssiittee ffoorr aabbssoorrbbttiioonn ooff mmoosstt ddrruuggss.. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 6688
INFLUENCE OOFF DDRRUUGG ppKKaa AANNDD GGII PPHH OONN DDRRUUGG AABBSSOORRBBTTIIOONN Drugs Site of absorption Very weak acids (pKa > 8.0) Unionized at all ph values Absorbed along entire length of GIT Moderately weak acids (pKa 2.5 – 7.5) Unionized in gastric ph Ionized in intestinal ph Better absorbed from stomach Strong acids (pKa <2.5) Ionized at all ph values Poorly absorbed from git Very weak bases (pKa < 5) Unionized at all ph values Absorbed along entire length of GIT Moderately weak bases (pKa 5 – 11 ) Ionized in gastric ph Unionized in intestinal ph Better absorbed from intestine Strong bases (pKa >11) Ionized at all ph values Poorly Absorbed from GIT 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 6699
GGIITT BBLLOOOODD FFLLOOWW  IItt ppllaayyss aann iimmpp.. rroollee iinn ddrruugg aabbssoorrppttiioonn bbyy ccoonnttiinnuuoouussllyy mmaaiinnttaaiinniinngg tthhee ccoonncc.. GGrraaddiieenntt aaccrroossss tthhee eeppiitthheelliiaall mmeemmbbrraannee  PPoollaarr mmoolleeccuulleess tthhaatt aarree sslloowwllyy aabbssoorrbbeedd sshhooww nnoo ddeeppeennddeennccee oonn bblloooodd ffllooww  TThhee aabbssoorrppttiioonn ooff lliippiidd ssoolluubbllee ddrruuggss aanndd mmoolleeccuulleess tthhaatt aarree ssmmaallll eennoouugghh ttoo eeaassiillyy ppeenneettrraattee tthhrroouugghh AAqq.. ppoorreess iiss rraappiidd aanndd hhiigghhllyy ddeeppeennddeenntt oonn rraattee ooff bblloooodd ffllooww 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 7700
GGAASSTTRRIICC EEMMPPTTYYIINNGG  TThhee pprroocceessss bbyy wwhhiicchh ffoooodd lleeaavveess tthhee ssttoommaacchh aanndd eenntteerrss tthhee dduuooddeennuumm..  IItt iiss aa RRDDSS iinn ddrruugg aabbssoorrbbttiioonn..  RRaappiidd GGaassttrriicc EEmmppttyyiinngg AAddvviissaabbllee wwhheenn ::  RRaappiidd oonnsseett ooff aaccttiioonn iiss ddeessiirreedd eegg.. SSeeddaattiivveess  DDiissssoolluuttiioonn ooccccuurrss iinn tthhee iinntteessttiinnee eegg.. EEnntteerriicc ccooaatteedd ttaabblleettss  DDrruuggss nnoott ssttaabbllee iinn ggii fflluuiiddss eegg.. ppeenniicciilllliinn GG  DDrruugg iiss bbeesstt aabbssoorrbbeedd ffrroomm ssmmaallll iinntteessttiinnee eegg.. VViittaammiinn BB1122  DDeellaayy iinn GGaassttrriicc EEmmppttyyiinngg rreeccoommmmeennddeedd wwhheenn  FFoooodd pprroommootteess ddrruugg ddiissssoolluuttiioonn aanndd aabbssoorrbbttiioonn eegg.. GGrreessiiooffuullvviinn  DDiissiinntteeggrraattiioonn aanndd ddiissssoolluuttiioonn iiss iiss pprroommootteedd bbyy ggaassttrriicc fflluuiiddss 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 7711
FFaaccttoorrss aaffffeeccttiinngg GGaassttrriicc EEmmppttyyiinngg Volume of Ingested Material As volume increases initially an increase then a decrease. Bulky material tends to empty more slowly than liquids Type of Meal Gastric emptying rate: carbohydrates > proteins > fats Temperature of Food Increase in temperature, increase in emptying rate Body Position Lying on the left side decreases emptying rate and right side promotes it Git PH Retarded at low stomach PH and promoted at higher alkaline PH Emotional state Anxiety promotes where as depression retards it Disease states gastric ulcer, hypothyroidism retards it, while duodenal ulcer, hyperthyroidism promotes it. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 7722
DDIISSEEAASSEE SSTTAATTEESS  CCHHFF ddeeccrreeaasseess bblloooodd ffllooww ttoo tthhee GGiitt,, aalltteerrss GGII PPHH,, sseeccrreettiioonnss aanndd mmiiccrroobbiiaall fflloorraa..  CCiirrrrhhoossiiss iinnfflluueenncceess bbiiooaavvaaiillaabbiilliittyy mmaaiinnllyy ooff ddrruuggss tthhaatt uunnddeerrggoo ccoonnssiiddeerraabbllee 11sstt ppaassss mmeettaabboolliissmm eegg.. PPrroopprraannoollooll  GGiitt iinnffeeccttiioonnss lliikkee cchhoolleerraa aanndd ffoooodd ppooiissoonniinngg aallssoo rreessuulltt iinn mmaallaabbssoorrbbttiioonn.. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 7733
PHYSIO-CHEMICAL FACTORS  PHYSICAL FACTORS  PHYSIO-CHEMICAL FACTORS 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 7744
PHYSICAL FACTORS 1. PARTICLE SIZE Smaller particle size, greater surface area then higher will be dissolution rate, because dissolution is thought to take place at the surface area of the solute( Drug). This study is imp. for drugs that have low aqueous solubility. Absorption of such drugs can be increased by increasing particle size by Micronization.  ex. Griseofulvin, active intravenously but not effective when given orally. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 7755
1. PARTICLE SIZE To poor soluble drug, disintegration agents and surface active agents may be added . • ex. Bioavailability of Phenacetin is increased by tween 80.  Micronization also reduces the dose of some drugs • ex. the dose of griseofulvin is reduced to one half while the dose of spironolactone is reduced to one twentieth. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 7766
Lesser particle size is always not helpful Ex. Micronization of Aspirin, phenobarbital, lesser effective surface area and hence lesser dissolution rate Reasons: On their surface, hydrophobic drugs absorb air and reduce their wettability  Particle having size below 0.1 micron reaggregate to form large particle  Particle having certain micro size get electrical charge which preventing c 0088//1100//22001100 ontact with wetKKtLLiEEnCCgOO PPm,, NNeiippdaanniiium 7777
Finally drug size reduction and subsequent increase in surface area and dissolution rate is always not useful. Ex. of such drugs are Penicillin G & Erythromycin These Drugs are unstable and degrade quickly in solution. Sometime, reduction in particle size of nitrofurantoin and piroxicam increase gastric irritation These problem can be overcome by Microencapsulation. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 7788
2. Crystal Form Substance can exist either in a crystalline or amorphous form. When substance exist in more than one crystalline form, the different form are called polymorphs and the phenomena as polymorphism . Two types of Polymorphism 1) Enantiotropic polymorph ex. Sulfur 2) Monotropic polymorph ex. Glyceryl Stearates Polymorphs have the same chemical structure but different physical properties such as solubility, density, hardness etc. ex. Chlormphenicol has a several crystal form, and when given orally as a suspension, the drug concentration in the body was found to be dependent on the percentage of β - polymorph in the suspension. The form is more soluble and better absorbed. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 7799
One of the several form of polymorphic forms is more stable than other. Such a stable form having low energy state and high melting point and least aqueous solubility The remaining polymorphs are called as metastable forms which have high energy state, low melting point and high aqueous solubilities. About 40% of all organic compounds exhibit polymorphism. Some drug exists in amorphous form which have no internal crystal structure. Such drugs have high energy states than crystal form hence they have greater aqueous solubility than crystalline form. Ex. Novobiocin, cortisone acetate. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 8800
3. Solvates And Hydrates Many drugs associate with solvent and forms solvates Solvent is water then it is called as hydrate eg. Anhydrous form of caffeine and theophylline dissolve more rapidly than hydrous form of these drugs. Solvate form of drugs with org. solvent may dissolve fast in water than non solvated form. eg. Fluorocortisone 4. Complexation This property can influence the effective drug concentration in gi fluids. Complexation of drug and gi fluids may alter the rate and extent of absorption eg. Intestinal Mucin form complex with Streptomycin and Dihydro Streptomycin. In some cases, Poor water soluble drugs can be administered as water soluble complexes. eg. Hydroquinone with Digoxin. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 8811
5.Adsorption It is a physical and surface phenomena where the drug molecules are held on the surface of some inert substances by vanderwall’s forces. ex. Charcoal used as an antidote; When it is co-administered with promazine, then it reduces the rate and extent of absorption Cholestyramine reduces the absorption of warfarin. 6.Drug Stability And Hydrolysis In GIT Drugs undergoes various reactions due to wide spectrum of ph and enzymatic activity of GI fluid namely acid and enzymatic hydrolysis. eg. T½ of Penicillin G= 1 min. at pH 1 T½ of Penicillin G= 9 min. at pH2 So it means Penicillin G is stable at less acidic pH Erythromycin and its esters are unstable at gastric fluid (T½=Less than 2 min.) 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 8822
7. Salts  Na or K salts of weak acid dissolves rapidly than free acid. ex. Na salts of Novobiocin shows improved bioavailability  Certain salts also may have low solubility and dissolution rate. ex. Al salts of weak acid and pamoate salt of weak base 8. Presence Of Surfactant Use of wetting agent and Solubilizing agent improve the Dissolution rate & absorption of drugs. Ex. Tween 80 increase the rate & extent of absorption of Phenacetin. 9. Dissolution Disintegration is the formation of dispersed granules from an intact solid dosage form whereas the dissolution is the formation of solvated drug molecules from the drug 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 8833
SOLID DRUG DISSOLUTION DRUG AT ABSORPTION SITE ABSORPTION DRUG IN SYSTEMIC CIRCULATION 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 8844
NOYES AND WHITNEY’S EQUATION dc/dt = KS(CS-C) Where, dc/dt = Rate constant, K = constant, S = surface area of the dissolving solid, Cs=solubility of the drug in the solvent, C=concentration of drug in the solvent at time t. Constant K=D/h Where, D is the diffusion coefficient of the dissolving material and h is the thickness of the diffusion layer Here, C will always negligible compared to Cs So, dc/dt=DSCs/h 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 8855
PPHHYYSSIICCOOCCHHEEMMIICCAALL FFAACCTTOORRSS 1) pH PARTITION THEORY (Brodie) : It explain drug absorption from GIT and its distribution across biomembranes. Drug(>100 daltons) transported by passive diffusion depend upon:  dissociation constant, pKa of the drug  lipid solubility, K o/w  pH at absorption site. Most drugs are either weak acids or weak bases whose degree of ionization is depend upon pH of biological fluid. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 8866
For a drug to be absorbed, it should be unionized and the unionized portion should be lipid soluble. The fraction of drug remaining unionized is a function of both Dissociation constant (pKa) and pH of solution. The pH partition theory is based on following assumption:  GIT acts as a lipoidal barrier to the transport of the drug  The rate of absorption of drug is directly proportional to its fraction of unionised drug  Higher the lipophilicity of the unionised degree, better the absorption. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 8877
HENDERSON HASSELBATCH EQUATION For acid, pKa - pH = log[ Cu/Ci ] For base, pKa – pH = log[ Ci/Cu ] Eg. Weak acid aspirin (pKa=3.5) in stomach (pH=1) will have > 99%of unionized form so gets absorbed in stomach Weak base quinine (pKa=8.5) will have very negligible unionization in gastric pH so negligible absorption Several prodrugs have been developed which are lipid soluble to overcome poor oral absorption of their parent compounds. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 8888
eg. Pivampicilin, the pivaloyloxy-methyl ester of ampicilin is More lipid soluble than ampicilin. Lipid solubility is provided to a drug by its partition coefficient between An organic solvent and water or an aq. Buffer (same pH of ab. Site) E.g. Barbital has a p.c. of 0.7 its absorption is 12% Phenobarbital ( p.c = 4.8 absorption=12%) Secobarbital (p.c =50.7 absorption=40%) 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 8899
2)DRUG SOLUBILITY The absorption of drug requires that molecule be in solution at absorption site. Dissolution, an important step, depends upon solubility of drug substance. pH solubility profile: pH environment of GIT varies from Acidic in stomach to slightly Alkaline in a small intestine. soluble 1)Basic drug 1) Acidic medium( stomach) 2)Acidic drug 2) basic medium( intestestine) 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 9900
Improvement of solubility: Addition of acidic or basic excipient Ex: Solubility of Aspirin (weak acid) increased by addition of basic excipient. For formulation of CRD , buffering agents may be added to slow or modify the release rate of a fast dissolving drug. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 9911
PHARMACEUTICAL FACTORS MEANS Absorption rate depends on the dosage Form which is administred,ingredients used, procedures Used in formulation of dosage forms. The availability of the drug for absorption from the dosage forms is in order. Solutions > Suspensions > capsules > Compressed Tablets > Coated tablets. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 9922
SOLUTIONS Shows maximum bioavailability and factors affecting Absorption from solution are as follows 1.Chemical stability of drug 2.Complexation: between drug and exipients of formulation to increase the solubility, stability. 3. Solubilization: incorporation of drug into micelles to increase the solubility of drugs. 4. Viscosity 5. Type of solution: Whether aqueous or oily solution. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 9933
SUSPENSIONS: It comes next after solutions with respect to bioavailability Factors that affects absorption from suspensions are 1.Particle size and effective surface area of dispersed phase 2. Crystal form of drug: some drug can change their crystal structure. Eg. Sulfathiazole can change its polymorphic form, it can be overcome by addition by adding PVP. 3. Complexation: Formation of nonabsorbable complex between drug and other ingredients. Eg. Promazine forms a complex with attapulgite. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 9944
4. Inclusion of surfactant Eg. The absorption of phenacitin from suspension is increased in presence of tween 80. 5. Viscosity of suspension Eg. Methyl cellulose reduces the rate and absorption of nitrofurantoin 6. Inclusion of colourants: Eg. Brilliant blue in phenobarbitone suspension. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP, NNiippaannii 9955
CAPSULES Two types of capsule 1.Hard gelatin capsule 2. Soft gelatin capsule 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP, NNiippaannii 9966
HARD GELATIN CAPSULE The rate of absorption of drugs from capsule is function Of some factors. 1.Dissolution rate of gelatin shell. 2.The rate of penetration of GI fluids into encapsulated mass 3.The rate at which the mass disaggregates in the GI fluid 4. The rate of dissolution. 5. Effect of excipients; a).Diluents b).Lubricants c). Wetting characteristics of drug d).Packing density 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP, NNiippaannii 9977
SOFT GELATIN CAPSULE SGS has a gelatin shell thicker than HGS,but shell is Plasticized by adding glycerin,sorbitol.SGS may used To contain non aqueous solution or liquid or semi solid. SGC have a better bioavailability than powder filled HGC And are equivalent to emulsions. Eg. Quinine derivative was better absorbed from SGC Containing drug base compared with HGC containing HCl salts. Grieseoflavin exhibited 88% absorption from soft gelatin Capsules compared to HGC(30%) 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP, NNiippaannii 9988
TABLETS 1.Compressed tablets 2. Coated tablets 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP, NNiippaannii 9999
Compressed tablets Bioavailability are more due to large reduction in surface area. A B Intact tablets a granules primary drug particles K2 K3 Drug in GI fluid K1 K4 Drug absorbed in body 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP, NNiippaannii 110000
The rate constants decrease in the following order. K3>>K2>>K1 The overall dissolution rate and bioavailability of a poor Soluble drugs is influenced by 1.The physicochemical properties of liberated particles. 2. The nature and quantity of additives. 3. The compaction pressure and speed of compression. 4. The storage and age of tablet 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP, NNiippaannii 110011
1.Effect of diluents : Na Salicylates + starch = Faster dissolution Na salicylates + lactose=Poor dissolution. 2.Effect of Granulating agent: Phenobarbital + Gelatin solution=Faster dissolution Phenobarbital+PEG 6000= poor dissolution. 3.Effect of lubricants: Magnesium stearate will retard the dissolution of aspirin tablet Whereas SLS enhance the dissolution. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP, NNiippaannii 110022
4.Effect of disintegrants: Starch tend to swell with wetting and break apart the dosage form. It is reported that 325mg of salicylic acid tablet were prepared by using different concentrations (5%,10%,20%) and max. dissolution was achieved With 20% starch. 5. Effect of colorants: 6.Effect of Compression force: 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP, NNiippaannii 110033
COATED TABLETS: There are three types of coating Sugar coating Film coating Enteric coating SUGAR COATING: Sugar,Shellac,fatty glycerides, bees wax, silicone resin Sub coating agent: Talc,acacia,starch. FILM COATING: Polymers, dispersible cellulose derivatives like HPMC CMC. ENTERIC COATING: Shellac, cellulose acetate phthalate etc. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP, NNiippaannii 110044
Factors affecting the drug release are 1.Thickness of coating e.g.. Quinine shows decrease in rate of absorption if coated with cellulose acetate phthalate. 2.The amount of dusting powder: 3.Effect of ageing: e.g. The shellac coated tablets of Para amino salicylic acid when given after two years plasma concentration of 6-7mg/100ml. However the tablets stored for 3½ years showed plasma concentration of only 2mg/100ml which is the sub therapeutic effect. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP, NNiippaannii 110055
SUBLINGUAL SSUUBBLLIINNGGUUAALL // BBUUCCCCAALL RROOUUTTEE  SSUUBBLLIINNGGUUAALL RROOUUTTEE:: tthhee ddoossaaggee ffoorrmm iiss ppllaacceedd bbeenneeaatthh tthhee ttoonngguuee..  BBUUCCCCAALL RROOUUTTEE:: DDoossaaggee ffoorrmm iiss ppllaacceedd bbeettwweeeenn tthhee cchheeeekk aanndd tteeeetthh oorr IInn tthhee cchheeeekk ppoouucchh..  DDrruuggss aaddmmiinniisstteerreedd bbyy tthhiiss rroouuttee aarree ssuuppppoosseedd ttoo pprroodduuccee ssyysstteemmiicc ddrruugg eeffffeeccttss, aanndd ccoonnsseeqquueennttllyy, tthheeyy mmuusstt hhaavvee ggoooodd aabbssoorrppttiioonn ffrroomm oorraall mmuuccoossaa..  OOrraall mmuuccoossaall rreeggiioonnss aarree hhiigghhllyy vvaassccuullaarriisseedd tthheerreeffoorree rraappiidd oonnsseett ooff aaccttiioonn iiss oobbsseerrvveedd..  FFoorr EEgg, aannttii--aannggiinnaall ddrruugg NNiittrrooggllyycceerriinn.. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP, NNiippaannii 110066
SSUUBBLLIINNGGUUAALL // BBUUCCCCAALL RROOUUTTEE  BBlloooodd ppeerrffuusseess oorraall rreeggiioonnss ddrraaiinnss ddiirreeccttllyy iinnttoo tthhee ggeenneerraall cciirrccuullaattiioonn..  BBaarrrriieerr ttoo ddrruugg aabbssoorrppttiioonn ffrroomm tthheessee rroouutteess iiss eeppiitthheelliiuumm ooff oorraall mmuuccoossaa..  PPaassssiivvee ddiiffffuussiioonn iiss tthhee mmaajjoorr mmeecchhaanniissmm ooff aabbssoorrppttiioonn ooff mmoosstt ddrruuggss..  IInn ggeenneerraall, ssuubblliinngguuaall ttaabblleettss aarree ddeessiiggnneedd ttoo ddiissssoollvvee sslloowwllyy ttoo mmiinniimmiizzee ppoossssiibbiilliittyy ooff sswwaalllloowwiinngg tthhee ddoossee.. EExxcceeppttiioonn iinncclluuddee:: NNiittrrooggllyycceerriinn, IIssoossoorrbbiiddee ddiinniittrraattee ttaabblleettss wwhhiicchh ddiissssoollvveess wwiitthhiinn mmiinnuutteess iinn bbuuccccaall ccaavviittyy ttoo pprroovviiddee pprroommpptt ttrreeaattmmeenntt ooff aaccuuttee aannggiinnaall eeppiissooddeess.. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP, NNiippaannii 110077
0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP, NNiippaannii 110088
0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP, NNiippaannii 110099
Factors ttoo bbee ccoonnssiiddeerreedd:: LLiippoopphhiilliicciittyy ooff ddrruugg:: TThhee lliippiidd ssoolluubbiilliittyy sshhoouulldd bbee hhiigghh ffoorr aabbssoorrppttiioonn.. 11.. SSaalliivvaarryy sseeccrreettiioonn:: ddrruugg sshhoouulldd bbee ssoolluubbllee iinn bbuuccccaall fflluuiidd.. 22.. ppHH ooff ssaalliivvaa:: ppHH ooff ssaalliivvaa iiss uussuuaallllyy 66.. 33.. SSttoorraaggee ccoommppaarrttmmeenntt:: ssoommee ddrruuggss hhaavvee ssttoorraaggee ccoommppaarrttmmeenntt iinn bbuuccccaall mmuuccoossaa.. EEgg, BBuupprreennoorrpphhiinnee 44.. TThhiicckknneessss ooff oorraall eeppiitthheelliiuumm:: SSuubblliinngguuaall aabbssoorrppttiioonn iiss ffaasstteerr tthhaann bbuuccccaall, bbeeccaauussee ffoorrmmeerr rreeggiioonn iiss tthhiinnnneerr tthhaann tthhaatt ooff bbuuccccaall mmuuccoossaa.. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP, NNiippaannii 111100
FFAACCTTOORRSS LLIIMMIITTTTIINNGG DDRRUUGG AADDMMIINNIISSTTRRAATTIIOONN:: 11.. LLiimmiitteedd mmuuccoossaall ssuurrffaaccee aarreeaa.. 22.. TTaassttee ooff mmeeddiiccaammeenntt aanndd ddiissccoommffoorrtt.. EEXXAAMMPPLLEESS:: NNiittrrooggllyycceerriinn, IIssoossoorrbbiiddee ddiinniittrraattee, PPrrooggeesstteerroonnee, OOxxyyttoocciinn, FFeennoosstteerrooll, MMoorrpphhiinnee.. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP, NNiippaannii 111111
RREECCTTAALL AADDMMIINNIISSTTRRAATTIIOONN::  AAbbssoorrppttiioonn aaccrroossss tthhee rreeccttaall mmuuccoossaa ooccccuurrss bbyy ppaassssiivvee ddiiffffuussiioonn..  TThhiiss rroouuttee ooff aaddmmiinniissttrraattiioonn iiss uusseeffuull iinn cchhiillddrreenn, oolldd ppeeooppllee aanndd uunnccoonnsscciioouuss ppaattiieennttss..  EEgg.., ddrruuggss tthhaatt aaddmmiinniisstteerreedd aarree:: aassppiirriinn, aacceettaammiinnoopphheenn, tthheeoopphhyylllliinnee, iinnddoommeetthhaacciinn, pprroommeetthhaazziinnee && cceerrttaaiinn bbaarrbbiittuurraatteess.. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP, NNiippaannii 111122
PPAARREENNTTEERRAALL RROOUUTTEESS:: . 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP, NNiippaannii 111133
INTRAVENOUS ROUTE: Absorption phase is bypassed (100% bioavailability) 1.Precise, accurate and almost immediate onset of action, 2. Large quantities can be given, fairly pain free 3. Greater risk of adverse effects a. High concentration attained rapidly b. Risk of embolism 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP, NNiippaannii 111144
INTRAVENOUS ROUTE:  This route is used wwhheenn aa rraappiidd cclliinniiccaall rreessppoonnssee iiss rreeqquuiirreedd lliikkee ttrreeaattmmeenntt ooff eeppiilleeppttiicc sseeiizzuurreess, aaccuuttee aasstthhmmaattiicc aanndd ccaarrddiiaacc aarrrrhhyytthhmmiiaass..  TThheerree mmaayy aallssoo bbee aa ddaannggeerr ooff pprreecciippiittaattiioonn ooff ddrruugg iinn tthhee vveeiinn iiff tthhee iinnjj.. iiss ttoooo rraappiiddllyy.. TThhiiss ccoouulldd rreessuulltt iinn tthhrroommbboopphhlleebbiittiiss..  TThhiiss mmooddee ooff aaddmmiinniissttrraattiioonn iiss rreeqquuiirreedd wwiitthh ddrruuggss hhaavviinngg sshhoorrtt hhaallff lliivveess aanndd nnaarrrrooww tthheerraappeeuuttiicc iinnddeexx..  BBiiooaavvaaiillaabbiilliittyy iiss nnoott ccoonnssiiddeerreedd bbyy tthhiiss rroouuttee..  MMaaiinnllyy aannttiibbiioottiiccss aarree aaddmmiinniisstteerreedd bbyy tthhiiss rroouuttee.. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP, NNiippaannii 111155
IInnttrraa aarrtteerriiaall iinnjjeeccttiioonn  IInn tthhiiss rroouuttee tthhee ddrruuggss aarree iinnjjeecctteedd ddiirreeccttllyy iinnttoo tthhee aarrtteerryy..  IItt iiss mmaaiinnllyy uusseedd ffoorr ccaanncceerr cchheemmootthheerraappyy..  IItt iinnccrreeaasseedd ddrruugg ddeelliivveerryy ttoo tthhee aarreeaa ssuupppplliieedd bbyy tthhee iinnffuusseedd aarrtteerryy aanndd ddeeccrreeaasseedd ddrruugg ddeelliivveerryy ttoo ssyysstteemmiicc cciirrccuullaattiioonn.. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP, NNiippaannii 111166
IINNTTRRAA MMUUSSCCUULLAARR IINNJJEECCTTIIOONN  AAbbssoorrppttiioonn ooff ddrruugg ffrroomm mmuusscclleess iiss rraappiidd aanndd aabbssoorrppttiioonn rraattee iiss ppeerrffuussiioonn rraattee lliimmiitteedd..  PPoollyyppeeppttiiddeess ooff lleessss tthhaann aapppprrooxx 55000000 ggrraamm ppeerr mmoollee pprriimmaarriillyy ppaassss tthhrroouugghh ccaappiillllaarryy ppaatthhwwaayy  GGrreeaatteerr tthhaann aabboouutt 2200000000 gg//mmooll aarree lleessss aabbllee ttoo ttrraavveerrssee ccaappiillllaarryy wwaallll, tthheeyy pprriimmaarriillyy eenntteerr bblloooodd vviiaa llyymmpphhaattiicc ppaatthhwwaayy.. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP, NNiippaannii 111177
Factors determining rate of drug absorption: 1. Vascularity to the inj. Site: Blood flow rates to intramuscular tissues are: Arm (deltoid) > thigh (vastus lateralis) > buttocks (gluteus maximus). 2. Lipid solubility and ionisation of drug. 3. Molecular size of drug. 4. Volume of inj. And drug concentration. 5. pH & viscosity of inj. vehicle. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP, NNiippaannii 111188
SUBCUTANOUS ROUTE: 1. Slow and constant absorption 2. Absorption is limited by blood flow, affected if circulatory problems exist. 3. The blood supply to this is poorer than that of muscular tissue. 4. Concurrent administration of vasoconstrictor will slow absorption, e.g. Epinephrine. 5. The absorption is hastened by massage, application of heat to increase blood flow and inclusion of enzyme Hyaluronidase in drug solution. 00 88e//11g00//.22 00I1100nsulin. KKLLEECCOOPP, NNiippaannii 111199
0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP, NNiippaannii 112200
TOPICAL ADMINISTRATION: • MUCOSAL MEMBRANES(eye drops, antiseptic, sunscreen, nasal, etc.) •SKIN a. Dermal - rubbing in of oil or ointment (local action) b. Transdermal - absorption of drug through skin (systemic action) i. stable blood levels ii. no first pass metabolism iii. drug must be potent. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP, NNiippaannii 112211
SSkkiinn ccoonnssiisstt ooff tthhrreeee llaayyeerrss ::  EEppiiddeerrmmiiss  DDeerrmmiiss  SSuubbccuuttaanneeoouuss ffaatt ttiissssuuee  TThhee mmaaiinn rroouuttee ffoorr tthhee ppeenneettrraattiioonn ooff tthhee ddrruuggss iiss ggeenneerraallllyy tthhrroouugghh eeppiiddeerrmmaall llaayyeerr  SSttrraattuumm ccoorrnneeuumm iiss tthhee rraattee lliimmiittiinngg bbaarrrriieerr iinn ppaassssiivvee ppeerrccuuttaanneeoouuss aabbssoorrppttiioonn ooff ddrruugg.. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP, NNiippaannii 112222
 The stratum corneum is the outermost layer of the epidermis and is composed mainly of dead keratinized cells (from lack of oxygen and nutrients). It has a thickness between 10 - 40 μm.  The dermis is the layer of skin beneath the epidermis. It contains the hair follicles, sweat glands, sebaceous glands, apocrine glands, lymphatic vessels and blood vessels.  Hypodermis - Its purpose is to attach the skin to underlying bone and muscle as well as supplying it with blood vessels and nerves. The main cell types are fibroblasts, macrophages and adiposities (the hypodermis contains 50% of body fat). 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP, NNiippaannii 112233
0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP, NNiippaannii 112244
OCULAR ADMINISTRATION  Eye is the most easily accessible site for topical administration of a medication.  Topical application of drug to eyes meant for : Mydriasis, miosis, anaesthesia, treatment of infection, glaucoma etc.  Opthalmic solution are administered into cul-de-sac.  Barrier to intra occular penetration is cornea. It possess both hydrophilic and lipophilic characterstics.  pH of lacrimal fluid is 7.4.  pH of lacrimal fluid influences absorption of weak electrolyte like Pilocarpine. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP, NNiippaannii 112255
OCULAR ADMINISTRATION  High pH of formulation: decrease tear flow and  Low pH of formulation: increases tear flow.  Human eye can hold around 10 microlitre of fluid. So small volume in concentrated form increases effectiveness.  Viscosity empartners increases bioavailability eg, oily solutions, ointment etc.  Systemic entry of drug occur by lacrimal duct which drains lacrimal fluid into nasal cavity. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP, NNiippaannii 112266
Composition of eye  Water - 98%  Solid -1.8%  Organic element – Protein - 0.67%, sugar - 0.65%, Nacl - 0.66%  Other mineral element sodium, potassium and ammonia - 0.79% 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP, NNiippaannii 112277
0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP, NNiippaannii 112288
Characteristics required to optimize ocular drug delivery system  Good corneal penetration.  Prolong contact time with corneal tissue.  Simplicity of instillation for the patient.  Non irritative and comfortable form (viscous solution should not provoke lachrymal secretion and reflex blinking)  Appropriate rheological properties concentrations of the viscous system. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP, NNiippaannii 112299
Advantages  Increase ocular residence….. Improving bioavailability  Prolonged drug release….. better efficacy  Less visual & systemic side effects  Increased shelf life  Exclusion of preservatives  Reduction of systemic side effects  Reduction of the number of administration  Better patient compliance  Accurate dose in the eye…. a better therapy 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP, NNiippaannii 113300
FFAACCTTOORR IINNFFLLUUEENNCCIINNGG PPEERRCCUUTTAANNEEOOUUSS AABBSSOORRPPTTIIOONN 11.. DDrruugg rreelleeaassee ffrroomm ddoossaaggee ffoorrmm 22.. DDrruugg ccoonncceennttrraattiioonn iinn tthhee ffoorrmmuullaattiioonn 33.. DDrruugg ooiill wwaatteerr ppaarrttiittiioonn ccooeeffffiicciieenntt.. 44.. DDrruugg aaffffiinniittyy ttoo tthhee sskkiinn ttiissssuuee 55.. SSuurrffaaccee aarreeaa 66.. SSiittee ooff aapppplliiccaattiioonn 77.. HHyyddrraattiioonn ooff sskkiinn 88.. NNaattuurree ooff vveehhiiccllee uusseedd 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP, NNiippaannii 113311
FFAACCTTOORR IINNFFLLUUEENNCCIINNGG PPEERRCCUUTTAANNEEOOUUSS AABBSSOORRPPTTIIOONN 99.. RRuubbbbiinngg 1100.. CCoonnttaacctt ppeerriioodd 1111.. PPeerrmmeeaattiioonn eennhhaanncceerrss 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP, NNiippaannii 113322
INHALATIONAL ROUTE: 1.Gaseous and volatile agents and aerosols. 2.Rapid onset of action due to rapid access to circulation a.Large surface area b.Thin membranes separates alveoli from circulation c.High blood flow Particles larger than 20 micron and the particles impact in the mouth and throat. Smaller than 0.5 micron and they aren't retained. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP, NNiippaannii 113333
IINNTTRRAA NNAASSAALL AADDMMIINNIISSTTRRAATTIIOONN  DDrruuggss ggeenneerraallllyy aaddmmiinniisstteerreedd bbyy iinnttrraa nnaassaall rroouuttee ffoorr ttrreeaattmmeenntt ooff llooccaall ccoonnddiittiioonn ssuucchh aass ppeerreennnniiaall rrhhiinniittiiss, aalllleerrggiicc rrhhiinniittiiss aanndd nnaassaall ddeeccoonnggeessttiioonn eettcc..  AAbbssoorrppttiioonn ooff lliippoopphhiilliicc ddrruuggss tthhrroouugghh nnaassaall mmuuccoossaa bbyy ppaassssiivvee ddiiffffuussiioonn aanndd aabbssoorrppttiioonn ooff ppoollaarr ddrruuggss bbyy ppoorree ttrraannssppoorrtt..  RRaattee ooff aabbssoorrppttiioonn ooff lliippoopphhiilliicc ddrruuggss ddeeppeenndd oonn tthheeiirr mmoolleeccuullaarr wweeiigghhtt..  DDrruuggss wwiitthh mmoolleeccuullaarr wweeiigghhtt lleessss tthhaann 440000 ddaallttoonnss eexxhhiibbiitt hhiigghheerr rraattee ooff aabbssoorrppttiioonn.. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP, NNiippaannii 113344
ccoonntt……  DDrruuggss wwiitthh mmoolleeccuullaarr wweeiigghhtt 11000000 ddaallttoonnss sshhooww mmooddeerraattee rraattee ooff aabbssoorrppttiioonn..  PPrreesseennttllyy nnaassaall rroouuttee iiss bbeeccoommiinngg ppooppuullaarr ffoorr ssyysstteemmiicc ddeelliivveerryy ooff ppeeppttiiddee aanndd pprrootteeiinnss, tthhiiss iiss bbeeccaauussee ooff hhiigghh ppeerrmmeeaabbiilliittyy ooff nnaassaall mmuuccoossaa wwiitthh vvaassccuullaattuurree.. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP, NNiippaannii 113355
0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP, NNiippaannii 113366
Advantages  Rapid drug absorption via highly-vascularized mucosa  Rapid onset of action  Ease of administration, non-invasive  Avoidance of the gastrointestinal tract and first-pass metabolism  Improved bioavailability  Lower dose/reduced side effects  Improved convenience and compliance  Self-administration. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP, NNiippaannii 113377
Disadvantages  Nasal cavity provides smaller absorption surface area when compared to GIT.  Relatively inconvenient to patients when compared to oral delivery since there is possibility of nasal irritation.  The histological toxicity of absorption enhancers used in the nasal drug delivery system is not yet clearly established. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP, NNiippaannii 113388
Enhancement in absorption  Following approaches used for absorption enhancement :-  Use of absorption enhancers  Increase in residence time.  Administration of drug in the form of microspheres.  Use of physiological modifying agents 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP, NNiippaannii 113399
Enhancement in absorption  Use of absorption enhancers:-  Absorption enhancers work by increasing the rate at which the drug pass through the nasal mucosa.  Various enhancers used are surfactants, bile salts, chelaters, fatty acid salts, phospholipids, cyclodextrins, glycols etc. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP, NNiippaannii 114400
Various mechanisms involved in absorption enhancements are:-  Increased drug solubility  Decreased mucosal viscosity  Decrease enzymatic degradation  Increased Paracellular transport  Increased transcellular transport 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP, NNiippaannii 114411
Various mechanisms involved in absorption enhancements are:-  Increase in residence time:-  By increasing the residence time the increase in the higher local drug concentration in the mucous lining of the nasal mucosa is obtained.  Various mucoadhesive polymers like methylcellulose, carboxy methyl cellulose or polyarcylic acid are used for increasing the residence time. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 114422
Various mechanisms involved in absorption enhancements are:-  Use of physiological modifying agents:-  These agents are vasoactive agents and exert their action by increasing the nasal blood flow.  The example of such agents are histamine, leukotrienene D4, prostaglandin E1 and β-adrenergic agents like isoprenaline and terbutaline. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 114433
Applications of nasal drug delivery A. Nasal delivery of organic based pharmaceuticals :-  Various organic based pharmaceuticals have been investigated for nasal delivery which includes drug with extensive presystemic metabolism.  E.g. Progesterone, Estradiol, Nitroglycerin, Propranolol, etc. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 114444
Applications of nasal drug delivery B. Nasal delivery of peptide based drugs :-  Nasal delivery of peptides and proteins is depend on –  The structure and size of the molecule.  Nasal residence time  Formulation variables (pH, viscosity)  E.g. calcitonin, secretin, albumins, insulin, glucagon, etc. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 114455
PPUULLMMOONNAARRYY AADDMMIINNIISSTTRRAATTIIOONN  TThhee ddrruuggss mmaayy bbee aaddmmiinniisstteerreedd ffoorr llooccaall aaccttiioonn ooff bbrroonncchhiioolleess oorr tthheeiirr ssyysstteemmiicc eeffffeeccttss tthhrroouugghh aabbssoorrppttiioonn ooff lluunnggss..  IInnhhaallaattiioonn sspprraayyss aanndd aaeerroossoollss aarree uusseedd ttoo ddeelliivveerr tthhee ddrruuggss ttoo tthhee lluunnggss..  LLaarrggeerr ssuurrffaaccee aarreeaa ooff aallvveeoollii,, hhiigghh ppeerrmmeeaabbiilliittyy ooff aallvveeoollaarr eeppiitthheelliiuumm ffoorr ddrruugg ppeenneettrraattiioonn,, aanndd aa rriicchh vvaassccuullaattuurree aarree rreessppoonnssiibbllee ffoorr rraappiidd aabbssoorrppttiioonn ooff ddrruuggss bbyy tthhiiss rroouuttee 0 88//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 114466
PPUULLMMOONNAARRYY AADDMMIINNIISSTTRRAATTIIOONN  IInn ggeenneerraall ppaarrttiicclleess ggrreeaatteerr tthhaann 1100mmmm aarree rreettaaiinneedd iinn tthhee tthhrrooaatt aanndd uuppppeerr aaiirrwwaayyss wwhheerreeaass ffiinnee ppaarrttiicclleess rreeaacchh tthhee ppuullmmoonnaarryy eeppiitthheelliiuumm  DDrruuggss ggeenneerraallllyy aaddmmiinniisstteerreedd bbyy tthhiiss rroouuttee aarree bbrroonncchhooddiillaattoorrss ((ee..gg.... SSaallbbuuttaammooll,, iissoopprrootteerreennooll)),, aannttiiaalllleerrggiicc ((ee..gg.... CCrroommoollyymm ssooddiiuumm)),, aanndd aannttiiiinnffllaammmmaattoorryy ((ee..gg.... BBeettaammeetthhaassoonnee,, ddeexxaammeetthhaassoonnee)).. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 114477
0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 114488
Advantages  Smaller doses can be administered locally.  Reduce the potential incidence of adverse systemic effect.  It used when a drug is poorly absorbed orally, e.g. Na cromoglicate.  It is used when drug is rapidly metabolized orally, e.g. isoprenaline 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 114499
IINN--VVIITTRROO MMEETTHHOODDSS  EEvveerrtteedd ssmmaallll iinntteessttiinnee ssaacc mmeetthhoodd..  EEvveerrtteedd ssaacc mmooddiiffiiccaattiioonn..  CCiirrccuullaattiioonn tteecchhnniiqquuee..  EEvveerrtteedd iinntteessttiinnaall rriinngg oorr sslliiccee tteecchhnniiqquuee.. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 115500
WWhhyy iinn--vviittrroo ssttuuddiieess  BBeeccaauussee ooff eeccoonnoommiiccaall && eetthhiiccaall lliimmiittaattiioonnss ooff iinn--vviivvoo ssttuuddiieess..  SSiimmppllee && pprroovviiddee vvaalluuaabbllee iinnffoorrmmaattiioonn..  TToo aasssseessss tthhee mmaajjoorr ffaaccttoorrss iinnvvoollvveedd iinn aabbssoorrppttiioonn..  PPrreeddiicctt tthhee rraattee && eexxtteenntt ooff ddrruugg aabbssoorrppttiioonn..  PPrroocceedduurreess aarree ooff ggrreeaatt vvaalluuee dduurriinngg ssccrreeeenniinngg ooff nneeww ddrruugg ccaannddiiddaatteess..  CCaarrrriieedd oouutt oouuttssiiddee tthhee bbooddyy..  UUsseedd ttoo aasssseessss ppeerrmmeeaabbiilliittyy ooff ddrruugg uussiinngg aanniimmaall ttiissssuueess.. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 115511
EEvveerrtteedd ssmmaallll iinntteessttiinnee ssaacc tteecchhnniiqquuee Isolation of rat intestine Inverting the intestine Filling the sac with drug free buffer solution Immersion of sac in Erlenmeyer flask containing drug buffer solution Contd… 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 115522
Flask & its contents oxygenated & agitated at 37oC for specific period of time After incubation, the serosal content is assayed for drug content 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 115533
Figure( reverted ssaacc tteecchhnniiqquuee)) Serosal side Mucosal side (intestinal segment before eversion) Serosal side Buffer solution Ligature Mucosal side 0088//1100//22001100 (after eveKKrLLsEEiCoCOOnPP),, NNiippaannii 115544
AAddvvaannttaaggeess  PPrroolloonnggss tthhee vviiaabbiilliittyy && iinntteeggrriittyy ooff tthhee pprreeppaarraattiioonn aafftteerr rreemmoovvaall ffrroomm tthhee aanniimmaall..  CCoonnvveenniieennccee && aaccccuurraaccyy wwiitthh rreessppeecctt ttoo ddrruugg aannaallyyssiiss..  TThhee eeppiitthheelliiaall cceellllss ooff tthhee mmuuccoossaall ssuurrffaaccee aarree eexxppoosseedd ddiirreeccttllyy ttoo tthhee ooxxyyggeennaatteedd mmuuccoossaall fflluuiidd.. Difficulty in obtaining more than one sample per intestinal segment 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 115555
EEvveerrtteedd ssaacc mmooddiiffiiccaattiioonn  CCrraannee && WWiillssoonn mmooddiiffiiccaattiioonn..  EEsssseennttiiaall ffeeaattuurreess ooff ssiimmppllee ssaacc mmeetthhooddss aarree rreettaaiinneedd..  MMooddiiffiiccaattiioonn-- tthhee iinntteessttiinnee iiss ttiieedd ttoo aa ccaannnnuullaa.. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 115566
cannula Plain buffer Buffer solution with drug Water maintained at 37o C a00e88r//11a00t//22o00r1100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 115577 (FIG: EVERTED SAC MODIFICATION)
PPrroocceedduurree Animal fasted for 20-24hrs Water is allowed ad libitum Animal killed with blow on head or anesthetized with ether or chloroform Entire small intestine is everted 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 115588 Contd… .
Segments of 5-15cm length are cut from specific region of the intestine Distal ends tied & proximal end is attached to cannula Segments suspended in 40-100ml of drug mucosal solution. About 1ml/5cm length of drug free buffer is then placed in serosal compartment Mucosal solution aerated 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 115599
How ttoo ddeetteerrmmiinnee tthhee rraattee ooff ddrruugg ttrraannssffeerr  TThhee eennttiirree vvoolluummee ooff sseerroossaall ssoolluuttiioonn iiss rreemmoovveedd ffrroomm tthhee ssaacc aatt eeaacchh ttiimmee iinntteerrvvaall wwiitthh tthhee hheellpp ooff ssyyrriinnggee && iitt iiss rreeppllaacceedd wwiitthh ffrreesshh bbuuffffeerr ssoolluuttiioonn..  TThhee aammoouunntt ooff ddrruugg tthhaatt ppeerrmmeeaatteess tthhee iinntteessttiinnaall mmuuccoossaa iiss ppllootttteedd aaggaaiinnsstt ttiimmee ttoo ddeessccrriibbee tthhee aabbssoorrppttiioonn pprrooffiillee ooff tthhee ddrruugg aatt aannyy ssppeecciiffiicc ppHH.. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 116600
AAddvvaannttaaggeess  AA nnuummbbeerr ooff ddiiffffeerreenntt ssoolluuttiioonnss mmaayy bbee tteesstteedd wwiitthh aa ssiinnggllee sseeggmmeenntt ooff tthhee iinntteessttiinnee uunnlliikkee iinn tthhee ssaacc tteecchhnniiqquuee..  SSiimmppllee && rreepprroodduucciibbllee..  IItt ddiissttiinngguuiisshheess bbeettwweeeenn aaccttiivvee && ppaassssiivvee aabbssoorrppttiioonn..  IItt ddeetteerrmmiinneess tthhee rreeggiioonn ooff tthhee ssmmaallll iinntteessttiinnee wwhheerree aabbssoorrppttiioonn iiss ooppttiimmaall,, ppaarrttiiccuullaarrllyy iinn tthhee ccaassee ooff aaccttiivvee ttrraannssppoorrtt..  AAllssoo uusseedd ttoo ssttuuddyy tthhee eeffffeecctt ooff ppHH,, ssuurrffaaccee aaccttiivvee aaggeennttss,, ccoommpplleexxaattiioonn && eennzzyymmaattiicc rreeaaccttiioonn.. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 116611
DDiissaaddvvaannttaaggeess  TThhee iinntteessttiinnaall pprreeppaarraattiioonn iiss rreemmoovveedd ffrroomm tthhee aanniimmaall aass wweellll aass ffrroomm iittss bblloooodd ssuuppppllyy.. UUnnddeerr tthheessee ccoonnddiittiioonnss,, tthhee ppeerrmmeeaabbiilliittyy cchhaarraacctteerriissttiiccss ooff tthhee mmeemmbbrraannee aarree ssiiggnniiffiiccaannttllyy aalltteerreedd..  TThhee rraattee ooff ttrraannssppoorrtt ooff ddrruugg aass ddeetteerrmmiinneedd ffrroomm tthhee eevveerrtteedd ssaacc tteecchhnniiqquuee,, mmaayy bbee sslloowweerr tthhaann iinn tthhee iinnttaacctt aanniimmaall.. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 116622
CCiirrccuullaattiioonn tteecchhnniiqquuee  SSmmaallll iinntteessttiinnee mmaayy oorr mmaayy nnoott bbee eevveerrtteedd..  IInn tthhiiss mmeetthhoodd eeiitthheerr eennttiirree ssmmaallll iinntteessttiinnee ooff ssmmaallll llaabb aanniimmaall oorr aa sseeggmmeenntt iiss iissoollaatteedd..  OOxxyyggeennaatteedd bbuuffffeerr ccoonnttaaiinniinngg tthhee ddrruugg iiss cciirrccuullaatteedd tthhrroouugghh tthhee lluummeenn..  DDrruugg ffrreeee bbuuffffeerr iiss aallssoo cciirrccuullaatteedd oonn tthhee sseerroossaall ssiiddee ooff tthhee iinntteessttiinnaall mmeemmbbrraannee && ooxxyyggeennaatteedd..  AAbbssoorrppttiioonn rraattee ffrroomm tthhee lluummeenn ttoo tthhee oouutteerr ssoolluuttiioonn aarree ddeetteerrmmiinneedd bbyy ssaammpplliinngg bbootthh tthhee fflluuiidd cciirrccuullaattiinngg tthhrroouugghh tthhee lluummeenn.. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 116633
AAddvvaannttaaggeess  TThhiiss iiss aapppplliiccaabbllee ttoo kkiinneettiicc ssttuuddiieess ooff tthhee ffaaccttoorrss aaffffeeccttiinngg ddrruugg aabbssoorrppttiioonn..  BBootthh ssuurrffaaccee aarree ooxxyyggeennaatteedd..  EEvveerrssiioonn iiss nnoott nneecceessssaarryy.. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 116644
Everted iinntteessttiinnaall rriinngg oorr sslliiccee tteecchhnniiqquuee The entire small intestine(everted) is isolated from fasted expt animal Intestine cut wit scalpel or scissors into ring like slices, 0.1-0.5cm length Intestine washed with buffer & dried by blotting with filter paper Dried rings transferred to stoppered flask containing buffer with drug at 37oC 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii Contd… 116655
Contents are continuously agitated & aerated. At selected time intervals, the tissues slices are assayed for drug content 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 116666
AAddvvaannttaaggeess  SSiimmppllee && rreepprroodduucciibbllee..  KKiinneettiicc ssttuuddiieess ccaann bbee ppeerrffoorrmmeedd..  Process of cutting the intestine into rings may expose highly permeable areas of cut or damage tissue to medium.  MAJOR DISADVANTAGE OF IN-VITRO METHODS is that the are based on approximation & oversimplification of the actual in-vivo conditions. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 116677
IInn--ssiittuu mmeetthhooddss  AAbbssoorrppttiioonn ffrroomm ssmmaallll iinntteessttiinnee..  PPeerrffuussiioonn tteecchhnniiqquuee..  IInntteessttiinnaall lloooopp tteecchhnniiqquuee..  AAbbssoorrppttiioonn ffrroomm tthhee ssttoommaacchh.. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 116688
WWhhyy iinn--ssiittuu ssttuuddiieess..  IInn tthhiiss mmeetthhoodd tthhee aanniimmaallss bblloooodd ssuuppppllyy rreemmaaiinnss iinnttaacctt && tthhuuss tthhee rreessuullttss ooff rraattee ooff aabbssoorrppttiioonn ddeetteerrmmiinneedd mmaayy bbee mmoorree rreeaalliissttiicc tthhaann tthhoossee ffrroomm iinn--vviittrroo tteecchhnniiqquueess..  AAlltteerrnnaattiivvee mmeeaannss ttoo iinn--vviivvoo mmooddeellss iinn eevvaalluuaattiinngg tthhee rreellaattiivvee ccoonnttrriibbuuttiioonn ooff GGII aabbssoorrppttiioonn ttoo oorraall bbiiooaavvaaiillaabbiilliittyy..  AAcctt aass bbrriiddggee bbeettwweeeenn iinn--vviittrroo && iinn--vviivvoo mmeetthhooddss..  MMiimmiicc tthhee iinn--vviivvoo pphhyyssiioollooggiiccaall pprroocceessss wwiitthh ssiiggnniiffiiccaanntt rreedduuccttiioonn iinn ccoosstt && ttiimmee.. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 116699
AABBSSOORRPPTTIIOONN FFRROOMM SSMMAALLLL IINNTTEESSTTIINNEE Adult male rats fasted for about 16-24hrs. Animal anesthetized, a midline abdominal incision is made. isolation & cannulation of Small intestine Contd… 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 117700
Replacement of intestine. Incision closed & duodenal cannula is attached to an infusion pump Intestine cleared off particulate matter using drug free buffer (1.5ml/30min) Drug buffer solution is perfused (1.5ml/30min) 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii Contd… 117711
Samples at 10min interval collected from ileal cannula Samples assayed for drug content Relative rate of absorption calculated Relative rate of absorption = difference in the drug concentration entering & leaving the intestine 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 117722
FFiigguurree 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 117733
Here, single or multiple intestinal loops are used for studying absorption Adult male rat fasted & water with held for 1-2hrs before expt. Under anesthesia an abdominal incision is made & small intestine exposed. Placement of proximal ligature & distal ligature. Introduction of drug solution. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 117744 Contd..
Replacement of intestinal loop. After a predetermined period of time, animal is sacrificed. Intestinal loop is rapidly excised & homogenized. The amount of drug unabsorbed is determined. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 117755
For preparing multiple loops, the procedure is identical to single loop preparation with a distance of approximately one half inch left between successive loops. AAddvvaannttaaggeess  SSiimmppllee && rreepprroodduucciibbllee..  Only 1 sample can be obtained from the experimental animal. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 117766
Absorption ffrroomm tthhee ssttoommaacchh Fasted adult male rats anesthetized, stomach exposed & cardiac end ligated. Introduction of cannula (pylorus). Lumen washed several times with saline & subsequently with 0.1N HCl containing 0.15M NaCl Drug solution of known concentration is introduced into the stomach 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 117777 Contd….
After 1hr, the drug solution is removed from the gastric pouch & assayed for drug content. % of drug absorbed in 1hr may be calculated. The gastric pouch may also be homogenized & analyzed for drug. In-situ techniques equate absorption with loss of drug from the GI lumen & if a drug is significantly accumulated or metabolized in gut wall, one will get an overestimate of the amount of drug absorbed 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 117788
IInn--vviivvoo mmeetthhooddss  DDiirreecctt mmeetthhoodd..  IInnddiirreecctt mmeetthhoodd.. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 117799
WWhhyy iinn--vviivvoo ssttuuddiieess  OOnnllyy mmeetthhoodd ttoo aasssseessss tthhee iimmppoorrttaannccee ooff mmaannyy ffaaccttoorrss lliikkee--  GGaassttrriicc eemmppttyyiinngg..  IInntteessttiinnaall mmoottiilliittyy..  EEffffeecctt ooff ddrruugg oonn GGIITT..  TThhee iinnfflluueennccee ooff ddoossaaggee ffoorrmm vvaarriiaabblleess oonn ddrruugg aabbssoorrppttiioonn ccaann aallssoo bbee ssttuuddiieedd.. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 118800
DDiirreecctt mmeetthhoodd  TThhee ddrruugg lleevveell iinn bblloooodd oorr uurriinnee iiss ddeetteerrmmiinneedd aass aa ffuunnccttiioonn ooff ttiimmee..  AAbbssoorrppttiioonn ssttuuddiieess oonn eexxppeerriimmeennttaall aanniimmaallss && cclliinniiccaall ttrriiaallss..  SSeelleeccttiioonn ooff eexxppeerriimmeennttaall aanniimmaallss-- ppiiggss,, ddooggss,, rraabbbbiittss,, rraatt.. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 118811
PPrroocceedduurree A blank urine or blood sample is taken for the test animal before the experiment. Administration of test dosage form. Blood or urine sampling. Assay for drug content & determination of rate & extent of drug absorption. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 118822
IInnddiirreecctt mmeetthhoodd  AAddoopptteedd wwhheenn tthhee mmeeaassuurreemmeenntt ooff ddrruugg ccoonncceennttrraattiioonn iinn bblloooodd oorr uurriinnee iiss ddiiffffiiccuulltt oorr nnoott ppoossssiibbllee..  PPhhaarrmmaaccoollooggiiccaall rreessppoonnssee iiss ttaakkeenn aass tthhee iinnddeexx ooff ddrruugg aabbssoorrppttiioonn..  LLDD 5500 aappppeeaarrss ttoo bbee ddeeppeennddeenntt oonn tthhee rraattee ooff aabbssoorrppttiioonn ooff ddrruugg && hheennccee oonn tthhee rraattee ooff ddiissssoolluuttiioonn..  AA pplloott ooff lloogg ddoossee vvss.. dduurraattiioonn ooff rreessppoonnssee ttiimmee iiss ppllootttteedd.. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 118833
Log dose Fka/2.303 Duration of response time x y Where, F= bioavailability. Ka= the absorption rate constant. d= threshold dose d 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 118844
Absorption

Recommended

Antenatal assessment of fetal well being
Antenatal assessment of fetal well beingAntenatal assessment of fetal well being
Antenatal assessment of fetal well beingAisha Nazeer
 
TOP Downloaded Papers (January)--International Journal of Computer Networks &...
TOP Downloaded Papers (January)--International Journal of Computer Networks &...TOP Downloaded Papers (January)--International Journal of Computer Networks &...
TOP Downloaded Papers (January)--International Journal of Computer Networks &...IJCNCJournal
 
Activitats extraescolars 14 15
Activitats extraescolars 14 15Activitats extraescolars 14 15
Activitats extraescolars 14 15Pepe Rodenas
 
Employee benefits and compensation
Employee benefits and compensationEmployee benefits and compensation
Employee benefits and compensationksssssmb
 
Nguyen kim doanh ta
Nguyen kim doanh taNguyen kim doanh ta
Nguyen kim doanh taDuy Quang
 
Spinal injuries
Spinal injuriesSpinal injuries
Spinal injuriesAlexander Bardis
 
Factores de riesgo cv y altura
Factores de riesgo cv y alturaFactores de riesgo cv y altura
Factores de riesgo cv y alturaHugo Arbanil
 
Apresentação de caso clínico
Apresentação de caso clínicoApresentação de caso clínico
Apresentação de caso clínicoMarcus César Petindá Fonseca
 

Recommended

Antenatal assessment of fetal well being
Antenatal assessment of fetal well beingAntenatal assessment of fetal well being
Antenatal assessment of fetal well beingAisha Nazeer
 
TOP Downloaded Papers (January)--International Journal of Computer Networks &...
TOP Downloaded Papers (January)--International Journal of Computer Networks &...TOP Downloaded Papers (January)--International Journal of Computer Networks &...
TOP Downloaded Papers (January)--International Journal of Computer Networks &...IJCNCJournal
 
Activitats extraescolars 14 15
Activitats extraescolars 14 15Activitats extraescolars 14 15
Activitats extraescolars 14 15Pepe Rodenas
 
Employee benefits and compensation
Employee benefits and compensationEmployee benefits and compensation
Employee benefits and compensationksssssmb
 
Nguyen kim doanh ta
Nguyen kim doanh taNguyen kim doanh ta
Nguyen kim doanh taDuy Quang
 
Spinal injuries
Spinal injuriesSpinal injuries
Spinal injuriesAlexander Bardis
 
Factores de riesgo cv y altura
Factores de riesgo cv y alturaFactores de riesgo cv y altura
Factores de riesgo cv y alturaHugo Arbanil
 
Apresentação de caso clínico
Apresentação de caso clínicoApresentação de caso clínico
Apresentação de caso clínicoMarcus César Petindá Fonseca
 
Air filteration systems and dust collectors
Air filteration systems and dust collectorsAir filteration systems and dust collectors
Air filteration systems and dust collectorsceutics1315
 
Architecture pratice in Philippine
Architecture pratice in PhilippineArchitecture pratice in Philippine
Architecture pratice in PhilippinePei Jin
 
Avian Influenza and poultry meat
Avian Influenza and poultry meatAvian Influenza and poultry meat
Avian Influenza and poultry meatZuhair ALchalabi
 
Treatment & disposal of waste water
Treatment & disposal of waste waterTreatment & disposal of waste water
Treatment & disposal of waste waterArvind Kumar
 
Electrocardiografia
ElectrocardiografiaElectrocardiografia
ElectrocardiografiaPelo Siro
 
Building types lecture
Building types lectureBuilding types lecture
Building types lectureANURUDDHKUMAR
 
Presentation of mba finance by mustansar azim
Presentation of mba finance by mustansar azimPresentation of mba finance by mustansar azim
Presentation of mba finance by mustansar azimMustansar Azim
 
The right of children to free and compulsory education act, 2009
The right of children to free and compulsory education act, 2009The right of children to free and compulsory education act, 2009
The right of children to free and compulsory education act, 2009mahesh lone
 
Contract labour act_673
Contract labour act_673 Contract labour act_673
Contract labour act_673 Bishan Sikdar
 
Oaf
OafOaf
Oafvasanramkumar
 
World com scandal
World com scandalWorld com scandal
World com scandalwalter masinde MCIPS
 
September 12 2014
September 12 2014September 12 2014
September 12 2014putnamvalley
 
September 17 2014
September 17 2014September 17 2014
September 17 2014putnamvalley
 
Tulane Medical School - med/peds resident presentation medical malpractice av...
Tulane Medical School - med/peds resident presentation medical malpractice av...Tulane Medical School - med/peds resident presentation medical malpractice av...
Tulane Medical School - med/peds resident presentation medical malpractice av...Conrad Meyer JD MHA FACHE
 
Cs9541 4 Evolution of Games
Cs9541 4 Evolution of GamesCs9541 4 Evolution of Games
Cs9541 4 Evolution of GamesNima Ghaedsharafi
 
MSE601 Inspection Tracking And Improvement Analysis
MSE601 Inspection Tracking And Improvement AnalysisMSE601 Inspection Tracking And Improvement Analysis
MSE601 Inspection Tracking And Improvement Analysistrojanbrewer
 
Ppt sd metabolico
Ppt sd metabolicoPpt sd metabolico
Ppt sd metabolicowilderzuniga
 
Penetration testing: A proactive approach to secure computing - Eric Vanderbu...
Penetration testing: A proactive approach to secure computing - Eric Vanderbu...Penetration testing: A proactive approach to secure computing - Eric Vanderbu...
Penetration testing: A proactive approach to secure computing - Eric Vanderbu...Eric Vanderburg
 
Slide pedagógico
Slide pedagógicoSlide pedagógico
Slide pedagógicoJoilson Silva
 
Polymer sciencefordrugdelivery
Polymer sciencefordrugdeliveryPolymer sciencefordrugdelivery
Polymer sciencefordrugdeliveryMalla Reddy College of Pharmacy
 
Small scale and large scale capsule filling machine
Small scale and large scale capsule filling machineSmall scale and large scale capsule filling machine
Small scale and large scale capsule filling machineMalla Reddy College of Pharmacy
 
M pharm absorption
M pharm absorptionM pharm absorption
M pharm absorptionMalla Reddy College of Pharmacy
 

More Related Content

What's hot

Air filteration systems and dust collectors
Air filteration systems and dust collectorsAir filteration systems and dust collectors
Air filteration systems and dust collectorsceutics1315
 
Architecture pratice in Philippine
Architecture pratice in PhilippineArchitecture pratice in Philippine
Architecture pratice in PhilippinePei Jin
 
Avian Influenza and poultry meat
Avian Influenza and poultry meatAvian Influenza and poultry meat
Avian Influenza and poultry meatZuhair ALchalabi
 
Treatment & disposal of waste water
Treatment & disposal of waste waterTreatment & disposal of waste water
Treatment & disposal of waste waterArvind Kumar
 
Electrocardiografia
ElectrocardiografiaElectrocardiografia
ElectrocardiografiaPelo Siro
 
Building types lecture
Building types lectureBuilding types lecture
Building types lectureANURUDDHKUMAR
 
Presentation of mba finance by mustansar azim
Presentation of mba finance by mustansar azimPresentation of mba finance by mustansar azim
Presentation of mba finance by mustansar azimMustansar Azim
 
The right of children to free and compulsory education act, 2009
The right of children to free and compulsory education act, 2009The right of children to free and compulsory education act, 2009
The right of children to free and compulsory education act, 2009mahesh lone
 
Contract labour act_673
Contract labour act_673 Contract labour act_673
Contract labour act_673 Bishan Sikdar
 
Tulane Medical School - med/peds resident presentation medical malpractice av...
Tulane Medical School - med/peds resident presentation medical malpractice av...Tulane Medical School - med/peds resident presentation medical malpractice av...
Tulane Medical School - med/peds resident presentation medical malpractice av...Conrad Meyer JD MHA FACHE
 
MSE601 Inspection Tracking And Improvement Analysis
MSE601 Inspection Tracking And Improvement AnalysisMSE601 Inspection Tracking And Improvement Analysis
MSE601 Inspection Tracking And Improvement Analysistrojanbrewer
 
Penetration testing: A proactive approach to secure computing - Eric Vanderbu...
Penetration testing: A proactive approach to secure computing - Eric Vanderbu...Penetration testing: A proactive approach to secure computing - Eric Vanderbu...
Penetration testing: A proactive approach to secure computing - Eric Vanderbu...Eric Vanderburg
 

What's hot (19)

Air filteration systems and dust collectors
Air filteration systems and dust collectorsAir filteration systems and dust collectors
Air filteration systems and dust collectors
 
Architecture pratice in Philippine
Architecture pratice in PhilippineArchitecture pratice in Philippine
Architecture pratice in Philippine
 
Avian Influenza and poultry meat
Avian Influenza and poultry meatAvian Influenza and poultry meat
Avian Influenza and poultry meat
 
Treatment & disposal of waste water
Treatment & disposal of waste waterTreatment & disposal of waste water
Treatment & disposal of waste water
 
Electrocardiografia
ElectrocardiografiaElectrocardiografia
Electrocardiografia
 
Building types lecture
Building types lectureBuilding types lecture
Building types lecture
 
Presentation of mba finance by mustansar azim
Presentation of mba finance by mustansar azimPresentation of mba finance by mustansar azim
Presentation of mba finance by mustansar azim
 
The right of children to free and compulsory education act, 2009
The right of children to free and compulsory education act, 2009The right of children to free and compulsory education act, 2009
The right of children to free and compulsory education act, 2009
 
Contract labour act_673
Contract labour act_673 Contract labour act_673
Contract labour act_673
 
Oaf
OafOaf
Oaf
 
World com scandal
World com scandalWorld com scandal
World com scandal
 
September 12 2014
September 12 2014September 12 2014
September 12 2014
 
September 17 2014
September 17 2014September 17 2014
September 17 2014
 
Tulane Medical School - med/peds resident presentation medical malpractice av...
Tulane Medical School - med/peds resident presentation medical malpractice av...Tulane Medical School - med/peds resident presentation medical malpractice av...
Tulane Medical School - med/peds resident presentation medical malpractice av...
 
Cs9541 4 Evolution of Games
Cs9541 4 Evolution of GamesCs9541 4 Evolution of Games
Cs9541 4 Evolution of Games
 
MSE601 Inspection Tracking And Improvement Analysis
MSE601 Inspection Tracking And Improvement AnalysisMSE601 Inspection Tracking And Improvement Analysis
MSE601 Inspection Tracking And Improvement Analysis
 
Ppt sd metabolico
Ppt sd metabolicoPpt sd metabolico
Ppt sd metabolico
 
Penetration testing: A proactive approach to secure computing - Eric Vanderbu...
Penetration testing: A proactive approach to secure computing - Eric Vanderbu...Penetration testing: A proactive approach to secure computing - Eric Vanderbu...
Penetration testing: A proactive approach to secure computing - Eric Vanderbu...
 
Slide pedagógico
Slide pedagógicoSlide pedagógico
Slide pedagógico
 

Viewers also liked

Polymers and their properties
Polymers and their propertiesPolymers and their properties
Polymers and their propertiesripestone_ho
 

Viewers also liked (7)

Polymer sciencefordrugdelivery
Polymer sciencefordrugdeliveryPolymer sciencefordrugdelivery
Polymer sciencefordrugdelivery
 
Small scale and large scale capsule filling machine
Small scale and large scale capsule filling machineSmall scale and large scale capsule filling machine
Small scale and large scale capsule filling machine
 
M pharm absorption
M pharm absorptionM pharm absorption
M pharm absorption
 
Polymers evs ppt (3)
Polymers evs ppt (3)Polymers evs ppt (3)
Polymers evs ppt (3)
 
Biodegradable polymers
Biodegradable polymersBiodegradable polymers
Biodegradable polymers
 
Polymers
PolymersPolymers
Polymers
 
Polymers and their properties
Polymers and their propertiesPolymers and their properties
Polymers and their properties
 

Similar to Absorption

Agency and The Use of Electronic Media
Agency and The Use of Electronic MediaAgency and The Use of Electronic Media
Agency and The Use of Electronic MediaSteve Lines
 
Moringa breastfeeding-pregnant-lactating-mothers
Moringa breastfeeding-pregnant-lactating-mothersMoringa breastfeeding-pregnant-lactating-mothers
Moringa breastfeeding-pregnant-lactating-mothersDrumstick Moringa
 
2 commission nle _ Ministère des Transports
2 commission nle _ Ministère des Transports2 commission nle _ Ministère des Transports
2 commission nle _ Ministère des TransportsRabah HELAL
 
El sistema solar
El sistema solarEl sistema solar
El sistema solarelenabgs
 
El informe psicológico escrito
El informe psicológico escritoEl informe psicológico escrito
El informe psicológico escritoAna Regueiro
 
Medical termination of pregnancy act ,1971,
Medical termination of pregnancy act ,1971, Medical termination of pregnancy act ,1971,
Medical termination of pregnancy act ,1971,M Swetha
 
Upper tibial valgus osteotomy using a dynamic external fixator
Upper tibial valgus osteotomy using a dynamic external fixatorUpper tibial valgus osteotomy using a dynamic external fixator
Upper tibial valgus osteotomy using a dynamic external fixatorAlexander Bardis
 
Polyphenylene Sulfide(PPS)
Polyphenylene Sulfide(PPS)Polyphenylene Sulfide(PPS)
Polyphenylene Sulfide(PPS)Arjun K Gopi
 
Slides esclerosemultipla-100629233859-phpapp02
Slides esclerosemultipla-100629233859-phpapp02Slides esclerosemultipla-100629233859-phpapp02
Slides esclerosemultipla-100629233859-phpapp02Sara Will
 
Komunikasi serial avr
Komunikasi serial avrKomunikasi serial avr
Komunikasi serial avrmuslih4475
 
Aqua Eagles Presentation August 25th 2014
Aqua Eagles Presentation August 25th 2014 Aqua Eagles Presentation August 25th 2014
Aqua Eagles Presentation August 25th 2014 amandaleaallen
 
Histoire de l'automobile (sc)
Histoire de l'automobile (sc)Histoire de l'automobile (sc)
Histoire de l'automobile (sc)VASILE Viorel
 
Anastesi lokal
Anastesi lokal Anastesi lokal
Anastesi lokal teckong
 

Similar to Absorption (20)

Agency and The Use of Electronic Media
Agency and The Use of Electronic MediaAgency and The Use of Electronic Media
Agency and The Use of Electronic Media
 
Pertemuan iii
Pertemuan iiiPertemuan iii
Pertemuan iii
 
Moringa breastfeeding-pregnant-lactating-mothers
Moringa breastfeeding-pregnant-lactating-mothersMoringa breastfeeding-pregnant-lactating-mothers
Moringa breastfeeding-pregnant-lactating-mothers
 
10 Attendee Recruitment Tips in 20 Minutes
10 Attendee Recruitment Tips in 20 Minutes10 Attendee Recruitment Tips in 20 Minutes
10 Attendee Recruitment Tips in 20 Minutes
 
Terrestrial Planets
Terrestrial PlanetsTerrestrial Planets
Terrestrial Planets
 
2 commission nle _ Ministère des Transports
2 commission nle _ Ministère des Transports2 commission nle _ Ministère des Transports
2 commission nle _ Ministère des Transports
 
El sistema solar
El sistema solarEl sistema solar
El sistema solar
 
El informe psicológico escrito
El informe psicológico escritoEl informe psicológico escrito
El informe psicológico escrito
 
Medical termination of pregnancy act ,1971,
Medical termination of pregnancy act ,1971, Medical termination of pregnancy act ,1971,
Medical termination of pregnancy act ,1971,
 
CV-Subandi DH 2016
CV-Subandi DH 2016CV-Subandi DH 2016
CV-Subandi DH 2016
 
Upper tibial valgus osteotomy using a dynamic external fixator
Upper tibial valgus osteotomy using a dynamic external fixatorUpper tibial valgus osteotomy using a dynamic external fixator
Upper tibial valgus osteotomy using a dynamic external fixator
 
Polyphenylene Sulfide(PPS)
Polyphenylene Sulfide(PPS)Polyphenylene Sulfide(PPS)
Polyphenylene Sulfide(PPS)
 
Slides esclerosemultipla-100629233859-phpapp02
Slides esclerosemultipla-100629233859-phpapp02Slides esclerosemultipla-100629233859-phpapp02
Slides esclerosemultipla-100629233859-phpapp02
 
Robots in manufacturing
Robots in manufacturingRobots in manufacturing
Robots in manufacturing
 
Komunikasi serial avr
Komunikasi serial avrKomunikasi serial avr
Komunikasi serial avr
 
semesta
semestasemesta
semesta
 
Aqua Eagles Presentation August 25th 2014
Aqua Eagles Presentation August 25th 2014 Aqua Eagles Presentation August 25th 2014
Aqua Eagles Presentation August 25th 2014
 
cv 2017
cv 2017cv 2017
cv 2017
 
Histoire de l'automobile (sc)
Histoire de l'automobile (sc)Histoire de l'automobile (sc)
Histoire de l'automobile (sc)
 
Anastesi lokal
Anastesi lokal Anastesi lokal
Anastesi lokal
 

More from Malla Reddy College of Pharmacy

More from Malla Reddy College of Pharmacy (20)

Rna secondary structure prediction
Rna secondary structure predictionRna secondary structure prediction
Rna secondary structure prediction
 
Proteomics
ProteomicsProteomics
Proteomics
 
Proteins basics
Proteins basicsProteins basics
Proteins basics
 
Protein structure classification
Protein structure classificationProtein structure classification
Protein structure classification
 
Protein identication characterization
Protein identication characterizationProtein identication characterization
Protein identication characterization
 
Protein modeling
Protein modelingProtein modeling
Protein modeling
 
Primerdesign
PrimerdesignPrimerdesign
Primerdesign
 
Phylogenetic studies
Phylogenetic studiesPhylogenetic studies
Phylogenetic studies
 
Multiple sequence alignment
Multiple sequence alignmentMultiple sequence alignment
Multiple sequence alignment
 
Homology modeling tools
Homology modeling toolsHomology modeling tools
Homology modeling tools
 
Homology modeling
Homology modelingHomology modeling
Homology modeling
 
Genome assembly
Genome assemblyGenome assembly
Genome assembly
 
Genome analysis2
Genome analysis2Genome analysis2
Genome analysis2
 
Genome analysis
Genome analysisGenome analysis
Genome analysis
 
Fasta
FastaFasta
Fasta
 
Drug design intro
Drug design introDrug design intro
Drug design intro
 
Drug design
Drug designDrug design
Drug design
 
Data retrieval
Data retrievalData retrieval
Data retrieval
 
Blast
BlastBlast
Blast
 
Biological databases
Biological databasesBiological databases
Biological databases
 

Absorption

  • 2. CCOONNTTEENNTTSS  IInnttrroodduuccttiioonn ooff aabbssoorrppttiioonn..  SSttrruuccttuurree ooff tthhee CCeellll MMeemmbbrraannee..  GGaassttrroo iinntteessttiinnaall aabbssoorrppttiioonn ooff ddrruuggss..  MMeecchhaanniissmm ooff DDrruugg aabbssoorrppttiioonn..  FFaaccttoorrss aaffffeeccttiinngg ddrruugg aabbssoorrppttiioonn  AAbbssoorrppttiioonn ooff ddrruuggss ffrroomm nnoonn--ppeerr oorraall rroouutteess  MMeetthhooddss ooff ddeetteerrmmiinniinngg aabbssoorrppttiioonn  RReeffeerreenncceess.. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 22
  • 3. IInnttrroodduuccttiioonn ooff AAbbssoorrppttiioonn  : Definition :TThhee pprroocceessss ooff mmoovveemmeenntt ooff uunncchhaannggeedd ddrruugg ffrroomm tthhee ssiittee ooff aaddmmiinniissttrraattiioonn ttoo ssyysstteemmiicc cciirrccuullaattiioonn..  TThheerree aallwwaayyss eexxiisstt aa ccoorrrreellaattiioonn bbeettwweeeenn tthhee ppllaassmmaa ccoonncceennttrraattiioonn ooff aa ddrruugg && tthhee tthheerraappeeuuttiicc rreessppoonnssee && tthhuuss,, aabbssoorrppttiioonn ccaann aallssoo bbee ddeeffiinneedd aass tthhee pprroocceessss ooff mmoovveemmeenntt ooff uunncchhaannggeedd ddrruugg ffrroomm tthhee ssiittee ooff aaddmmiinniissttrraattiioonn ttoo tthhee ssiittee ooff mmeeaassuurreemmeenntt.. ii..ee..,, ppllaassmmaa.. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 33
  • 4. Therapeutic success of a rapidly & completely absorbed drug. Minimum effective conc. Therapeutic failure of a slowly absorbed drug. Subtherapeutic level Time Plasma Drug Conc. Not only the magnitude of drug that comes into the systemic circulation but also the rate at which it is absorbed is important this is clear from the figure. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 44
  • 6. CCEELLLL MMEEMMBBRRAANNEE  AAllssoo ccaalllleedd tthhee ppllaassmmaa mmeemmbbrraannee,, ppllaassmmaalleemmmmaa oorr pphhoosspphhoolliippiidd bbiillaayyeerr..  TThhee ppllaassmmaa mmeemmbbrraannee iiss aa fflleexxiibbllee yyeett ssttuurrddyy bbaarrrriieerr tthhaatt ssuurrrroouunnddss && ccoonnttaaiinnss tthhee ccyyttooppllaassmm ooff aa cceellll..  CCeellll mmeemmbbrraannee mmaaiinnllyy ccoonnssiissttss ooff:: 11.. LLiippiidd bbiillaayyeerr-- --pphhoosspphhoolliippiidd --CChhoolleesstteerrooll --GGllyyccoolliippiiddss.. 22.. PPrrooiitteennss-- --IInntteeggrraall mmeemmbbrraannee pprrootteeiinnss --LLiippiidd aanncchhoorreedd pprrootteeiinnss --PPeerriipphheerraall PPrrootteeiinnss 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 6
  • 7. LLIIPPIIDD BBIILLAAYYEERR 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 77
  • 8. LLIIPPIIDD BBIILLAAYYEERR  TThhee bbaassiicc ssttrruuccttuurraall ffrraammeewwoorrkk ooff tthhee ppllaassmmaa mmeemmbbrraannee iiss tthhee lliippiidd bbiillaayyeerr..  CCoonnssiissttss pprriimmaarriillyy ooff aa tthhiinn llaayyeerr ooff aammpphhiippaatthhiicc pphhoosspphhoolliippiiddss wwhhiicchh ssppoonnttaanneeoouussllyy aarrrraannggee ssoo tthhaatt tthhee hhyyddrroopphhoobbiicc ““ttaaiill”” rreeggiioonnss aarree sshhiieellddeedd ffrroomm tthhee ssuurrrroouunnddiinngg ppoollaarr fflluuiidd,, ccaauussiinngg tthhee mmoorree hhyyddrroopphhiilliicc ““hheeaadd”” rreeggiioonnss ttoo aassssoocciiaattee wwiitthh tthhee ccyyttoossoolliicc && eexxttrraacceelllluullaarr ffaacceess ooff tthhee rreessuullttiinngg bbiillaayyeerr..  TThhiiss ffoorrmmss aa ccoonnttiinnuuoouuss,, sspphheerriiccaall lliippiidd bbiillaayyeerr aapppp.. 77nnmm tthhiicckk.. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 88
  • 9. IItt ccoonnssiissttss ooff ttwwoo bbaacckk ttoo bbaacckk llaayyeerrss mmaaddee uupp ooff tthhrreeee ttyyppeess:: PPhhoosspphhoolliippiidd,, CChhoolleesstteerrooll,, GGllyyccoolliippiiddss.. 11)) PPhhoosspphhoolliippiiddss :: Principal type of lipid in membrane about 75 %. Contains polar and non polar region. Polar region is hydrophilic and non polar region is hydrophobic. Non polar head contain two fatty acid chain. One chain is straight fatty acid chain.( Saturated ) Another tail have cis double bond and have kink in tail. ( Unsaturated ) 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 99
  • 10. CCHHOOLLEESSTTEERROOLL  AAmmoouunntt iinn mmeemmbbrraannee iiss 2200 %%..  IInnsseerrtt iinn mmeemmbbrraannee wwiitthh ssaammee oorriieennttaattiioonn aass pphhoosspphhoolliippiiddss mmoolleeccuulleess..  PPoollaarr hheeaadd ooff cchhoolleesstteerrooll iiss aalliiggnneedd wwiitthh ppoollaarr hheeaadd ooff pphhoosspphhoolliippiiddss.. FFUUNNCCTTIIOONN::  IImmmmoobbiilliizzee ffiirrsstt ffeeww hhyyddrrooccaarrbboonnss ggrroouuppss pphhoosspphhoolliippiiddss mmoolleeccuulleess..  PPrreevveennttss ccrryyssttaalllliizzaattiioonn ooff hhyyddrrooccaarrbboonnss && pphhaassee sshhiifftt iinn mmeemmbbrraannee 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 1100
  • 13. GGLLYYCCOOLLIIPPIIDDSS  AAnnootthheerr ccoommppoonneenntt ooff mmeemmbbrraannee lliippiiddss pprreesseenntt aabboouutt 55 %%..  CCaarrbboohhyyddrraattee ggrroouuppss ffoorrmm ppoollaarr ““hheeaadd””..  FFaattttyy aacciiddss ““ttaaiillss”” aarree nnoonn ppoollaarr..  PPrreesseenntt iinn mmeemmbbrraannee llaayyeerr tthhaatt ffaacceess tthhee eexxttrraacceelllluullaarr fflluuiidd..  TThhiiss iiss oonnee rreeaassoonn dduuee ttoo wwhhiicchh bbiillaayyeerr iiss aassyymmmmeettrriicc..  FFUUNNCCTTIIOONNSS:: PPrrootteeccttiivvee IInnssuullaattoorr SSiittee ooff rreecceeppttoorr bbiinnddiinngg 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 1133
  • 15. CCOOMMPPOOSSIITTIIOONN OOFF PPRROOTTEEIINNSS PROTEINS INTEGRAL PROTEINS LIPID ANCHORED PROTEINS PERIPHERAL PROTEINS 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 1155
  • 16. IINNTTEEGGRRAALL PPRROOTTEEIINNSS  AAllssoo kknnoowwnn aass ““TTrraannssmmeemmbbrraannee pprrootteeiinn””..  HHaavvee hhyyddrroopphhiilliicc aanndd hhyyddrroopphhoobbiicc ddoommaaiinn..  HHyyddrroopphhoobbiicc ddoommaaiinn aanncchhoorree wwiitthhiinn tthhee cceellll mmeemmbbrraannee aanndd hhyyddrroopphhiilliicc ddoommaaiinn iinntteerraaccttss wwiitthh eexxtteerrnnaall mmoolleeccuulleess..  HHyyddrroopphhoobbiicc ddoommaaiinn ccoonnssiissttss ooff oonnee,, mmuullttiippllee oorr ccoommbbiinnaattiioonn ooff αα –– hheelliicceess aanndd ßß –– sshheeeettss pprrootteeiinn mmooffiittss..  EExx.. –– IIoonn CChhaannnneellss,, PPrroottoonn ppuummpp,, GGPPCCRR.. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 116
  • 17. LLIIPPIIDD AANNCCHHOORREEDD PPRROOTTEEIINN  CCoovvaalleennttllyy bboouunndd ttoo ssiinnggllee oorr mmuullttiippllee lliippiidd mmoolleeccuulleess..  HHyyddrroopphhoobbiiccaallllyy iinneerrtt iinnttoo cceellll mmeemmbbrraannee && aanncchhoorr tthhee pprrootteeiinn..  TThhee pprrootteeiinn iittsseellff iiss nnoott iinn ccoonnttaacctt wwiitthh mmeemmbbrraannee..  EExx.. –– GG PPrrootteeiinnss.. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 1177
  • 18. PPEERRIIPPHHEERRAALL PPRROOTTEEIINNSS  AAttttaacchheedd ttoo iinntteeggrraall mmeemmbbrraannee pprrootteeiinnss OORR aassssoocciiaatteedd wwiitthh ppeerriipphheerraall rreeggiioonnss ooff lliippiidd bbiillaayyeerr..  HHaavvee oonnllyy tteemmppoorraarryy iinntteerraaccttiioonn wwiitthh bbiioollooggiiccaall mmeemmbbrraannee..  OOnnccee rreeaacctteedd wwiitthh mmoolleeccuullee,, ddiissssoocciiaatteess ttoo ccaarrrryy oonn iittss wwoorrkk iinn ccyyttooppllaassmm..  EExx.. –– SSoommee EEnnzzyymmee,, SSoommee HHoorrmmoonnee 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 1188
  • 19. GGAASSTTRROO IINNTTEESSTTIINNAALL AABBSSOORRPPTTIIOONN OOFF DDRRUUGGSS 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 1199
  • 20.  SSttoommaacchh ::  TThhee ssuurrffaaccee aarreeaa ffoorr aabbssoorrppttiioonn ooff ddrruuggss iiss rreellaattiivveellyy ssmmaallll iinn tthhee ssttoommaacchh dduuee ttoo tthhee aabbsseennccee ooff mmaaccrroovviillllii && mmiiccrroovviillllii..  EExxtteenntt ooff ddrruugg aabbssoorrppttiioonn iiss aaffffeecctteedd bbyy vvaarriiaattiioonn iinn tthhee ttiimmee iitt ttaakkeess tthhee ssttoommaacchh ttoo eemmppttyy,, ii..ee..,, hhooww lloonngg tthhee ddoossaaggee ffoorrmm iiss aabbllee ttoo rreessiiddee iinn ssttoommaacchh..  DDrruuggss wwhhiicchh aarree aacciidd llaabbiillee mmuusstt nnoott bbee iinn ccoonnttaacctt wwiitthh tthhee aacciiddiicc eennvviirroonnmmeenntt ooff tthhee ssttoommaacchh..  SSttoommaacchh eemmppttyyiinngg aapppplliieess mmoorree ttoo tthhee ssoolliidd ddoossaaggee ffoorrmmss bbeeccaauussee tthhee ddrruugg hhaass ttoo ddiissssoollvvee iinn tthhee GGII fflluuiidd bbeeffoorree iitt iiss aavvaaiillaabbllee ffoorr aabbssoorrppttiioonn..  SSiinnccee ssoolluubbiilliittyy && ddiissssoolluuttiioonn rraattee ooff mmoosstt ddrruuggss iiss aa ffuunnccttiioonn ooff ppHH,, iitt ffoolllloowwss tthhaatt,, aa ddeelliivveerryy ssyysstteemm ccaarrrryyiinngg aa ddrruugg tthhaatt iiss pprreeddoommiinnaannttllyy aabbssoorrbbeedd ffrroomm tthhee ssttoommaacchh,, mmuusstt ssttaayy iinn tthhee ssttoommaacchh ffoorr aann eexxtteennddeedd ppeerriioodd ooff ttiimmee iinn oorrddeerr ttoo aassssuurree mmaaxxiimmuumm ddiissssoolluuttiioonn && tthheerreeffoorree ttoo eexxtteenntt ooff aabbssoorrppttiioonn.. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 2200
  • 21.  SSmmaallll IInntteessttiinnee ::  TThhee ddrruuggss wwhhiicchh aarree pprreeddoommiinnaannttllyy aabbssoorrbbeedd tthhrroouugghh tthhee ssmmaallll iinntteessttiinnee,, tthhee ttrraannssiitt ttiimmee ooff aa ddoossaaggee ffoorrmm iiss tthhee mmaajjoorr ddeetteerrmmiinnaanntt ooff eexxtteenntt ooff aabbssoorrppttiioonn..  VVaarriioouuss ssttuuddiieess ttoo ddeetteerrmmiinnee ttrraannssiitt ttiimmee::  EEaarrllyy ssttuuddiieess uussiinngg iinnddiirreecctt mmeetthhooddss ppllaacceedd tthhee aavveerraaggee nnoorrmmaall ttrraannssiitt ttiimmee tthhrroouugghh tthhee ssmmaallll iinntteessttiinnee aatt aabboouutt 77 hhoouurrss..  TThheessee ssttuuddiieess wweerree bbaasseedd oonn tthhee ddeetteeccttiioonn ooff hhyyddrrooggeenn aafftteerr aann oorraall ddoossee ooff llaaccttuulloossee.. ((FFeerrmmeennttaattiioonn ooff llaaccttuulloossee bbyy ccoolloonn bbaacctteerriiaa yyiieellddss hhyyddrrooggeenn iinn tthhee bbrreeaatthh)).. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 2211
  • 22. Small Intestine :  Newer studies suggest tthhee ttrraannssiitt ttiimmee ttoo bbee aabboouutt 33 ttoo 44 hhoouurrss..  UUssee ggaammmmaa sscciinnttiiggrraapphhyy..  TThhuuss,, iiff tthhee ttrraannssiitt ttiimmee iinn ssmmaallll iinntteessttiinnee ffoorr mmoosstt hheeaalltthhyy aadduullttss iiss bbeettwweeeenn 33 ttoo 44 hhoouurrss,, aa ddrruugg mmaayy ttaakkee aabboouutt 44 ttoo 88 hhoouurrss ttoo ppaassss tthhrroouugghh tthhee ssttoommaacchh && ssmmaallll iinntteessttiinnee dduurriinngg ffaassttiinngg ssttaattee..  DDuurriinngg tthhee ffeedd ssttaattee,, tthhee ssmmaallll iinntteessttiinnee ttrraannssiitt ttiimmee mmaayy ttaakkee aabboouutt 88 ttoo 1122 hhoouurrss.. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 2222
  • 23.  LLaarrggee iinntteessttiinnee ::  TThhee mmaajjoorr ffuunnccttiioonn ooff llaarrggee iinntteessttiinnee iiss ttoo aabbssoorrbb wwaatteerr ffrroomm iinnggeessttiibbllee ffoooodd rreessiidduueess wwhhiicchh aarree ddeelliivveerreedd ttoo tthhee llaarrggee iinntteessttiinnee iinn aa fflluuiidd ssttaattee,, && eelliimmiinnaattee tthheemm ffrroomm tthhee bbooddyy aass sseemmii ssoolliidd ffeecceess..  OOnnllyy aa ffeeww ddrruuggss aarree aabbssoorrbbeedd iinn tthhiiss rreeggiioonn.. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 2233
  • 24. MMEECCHHAANNIISSMM OOFF DDRRUUGG AABBSSOORRPPTTIIOONN 11)) PPaassssiivvee ddiiffffuussiioonn 22)) PPoorree ttrraannssppoorrtt 33)) CCaarrrriieerr-- mmeeddiiaatteedd ttrraannssppoorrtt aa)) FFaacciilliittaatteedd ddiiffffuussiioonn bb)) AAccttiivvee ttrraannssppoorrtt 44)) IIoonniicc oorr EElleeccttrroocchheemmiiccaall ddiiffffuussiioonn 55)) IIoonn--ppaaiirr ttrraannssppoorrtt 6)) EEnnddooccyyttoossiiss 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 2244
  • 25. 11)) PPAASSSSIIVVEE DDIIFFFFUUSSIIOONN  AAllssoo kknnoowwnn aass nnoonn--iioonniicc ddiiffffuussiioonn..  IItt iiss ddeeffiinneedd aass tthhee ddiiffffeerreennccee iinn tthhee ddrruugg ccoonncceennttrraattiioonn oonn eeiitthheerr ssiiddee ooff tthhee mmeemmbbrraannee..  AAbbssoorrppttiioonn ooff 9900%% ooff ddrruuggss..  TThhee ddrriivviinngg ffoorrccee ffoorr tthhiiss pprroocceessss iiss tthhee ccoonncceennttrraattiioonn oorr eelleeccttrroocchheemmiiccaall ggrraaddiieenntt.. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 2255
  • 26.  i Passive diffusion iss bbeesstt eexxpprreesssseedd bbyy FFiicckk’’ss ffiirrsstt llaaww ooff ddiiffffuussiioonn wwhhiicchh ssttaatteess tthhaatt tthhee ddrruugg mmoolleeccuulleess ddiiffffuussee ffrroomm aa rreeggiioonn ooff hhiigghheerr ccoonncceennttrraattiioonn ttoo oonnee ooff lloowweerr ccoonncceennttrraattiioonn uunnttiill eeqquuiilliibbrriiuumm iiss aattttaaiinneedd && tthhee rraattee ooff ddiiffffuussiioonn iiss ddiirreeccttllyy pprrooppoorrttiioonnaall ttoo tthhee ccoonncceennttrraattiioonn ggrraaddiieenntt aaccrroossss tthhee mmeemmbbrraannee.. dQ == DD AA KKmm//ww ((CCGGIITT –– CC)) ddtt hh  CCeerrttaaiinn cchhaarraacctteerriissttiicc ooff ppaassssiivvee ddiiffffuussiioonn ccaann bbee ggeenneerraalliizzeedd.. aa)) DDoowwnn hhiillll ttrraannssppoorrtt 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 226
  • 27. bb)) GGrreeaatteerr tthhee ssuurrffaaccee aarreeaa && lleesssseerr tthhee tthhiicckknneessss ooff tthhee mmeemmbbrraannee,, ffaasstteerr tthhee ddiiffffuussiioonn.. cc)) EEqquuiilliibbrriiuumm iiss aattttaaiinneedd wwhheenn tthhee ccoonncceennttrraattiioonn oonn eeiitthheerr ssiiddee ooff tthhee mmeemmbbrraannee bbeeccoommee eeqquuaall.. dd)) GGrreeaatteerr tthhee mmeemmbbrraannee// wwaatteerr ppaarrttiittiioonn ccooeeffffiicciieenntt ooff ddrruugg,, ffaasstteerr tthhee aabbssoorrppttiioonn..  PPaassssiivvee ddiiffffuussiioonn pprroocceessss iiss eenneerrggyy iinnddeeppeennddeenntt bbuutt ddeeppeennddss mmoorree oorr lleessss oonn tthhee ssqquuaarree rroooott ooff tthhee mmoolleeccuullaarr ssiizzee ooff tthhee ddrruuggss..  TThhee mmooll.. WWtt.. ooff tthhee mmoosstt ddrruuggss lliiee bbeettwweeeenn 110000 ttoo 440000 DDaallttoonnss wwhhiicchh ccaann bbee eeffffeeccttiivveellyy aabbssoorrbbeedd ppaassssiivveellyy.. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 2277
  • 28. 22)) PPoorree ttrraannssppoorrtt  AAllssoo kknnoowwnn aass ccoonnvveeccttiivvee ttrraannssppoorrtt,, bbuullkk ffllooww oorr ffiillttrraattiioonn..  IImmppoorrttaanntt iinn tthhee aabbssoorrppttiioonn ooff llooww mmooll.. WWtt.. ((lleessss tthhaann 110000)).. LLooww mmoolleeccuullaarr ssiizzee ((ssmmaalllleerr tthhaann tthhee ddiiaammeetteerr ooff tthhee ppoorree)) && ggeenneerraallllyy wwaatteerr--ssoolluubbllee ddrruuggss tthhrroouugghh nnaarrrrooww,, aaqquueeoouuss ffiilllleedd cchhaannnneellss oorr ppoorreess iinn tthhee mmeemmbbrraannee ssttrruuccttuurree.. ee..gg.. uurreeaa,, wwaatteerr && ssuuggaarrss..  TThhee ddrriivviinngg ffoorrccee ffoorr tthhee ppaassssaaggee ooff tthhee ddrruuggss iiss tthhee hhyyddrroossttaattiicc oorr tthhee oossmmoottiicc pprreessssuurree ddiiffffeerreennccee aaccrroossss tthhee mmeemmbbrraannee.. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 2288
  • 29.  vi The rate of absorption viaa ppoorree ttrraannssppoorrtt ddeeppeennddss oonn tthhee nnuummbbeerr && ssiizzee ooff tthhee ppoorreess,, && ggiivveenn aass ffoolllloowwss:: ddcc == NN.. RR22.. AA .. ΔΔCC ddtt ((ηη)) ((hh)) wwhheerree,, ddcc == rraattee ooff tthhee aabbssoorrppttiioonn.. ddtt NN == nnuummbbeerr ooff ppoorreess RR == rraaddiiuuss ooff ppoorreess ΔΔCC == ccoonncceennttrraattiioonn ggrraaddiieenntt ηη == vviissccoossiittyy ooff fflluuiidd iinn tthhee ppoorreess 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 2299
  • 30. 33)) CCAARRRRIIEERR MMEEDDIIAATTEEDD TTRRAANNSSPPOORRTT MMEECCHHAANNIISSMM  IInnvvoollvveess aa ccaarrrriieerr ((aa ccoommppoonneenntt ooff tthhee mmeemmbbrraannee)) wwhhiicchh bbiinnddss rreevveerrssiibbllyy wwiitthh tthhee ssoolluuttee mmoolleeccuulleess ttoo bbee ttrraannssppoorrtteedd ttoo yyiieelldd tthhee ccaarrrriieerr ssoolluuttee ccoommpplleexx wwhhiicchh ttrraannssvveerrsseess aaccrroossss tthhee mmeemmbbrraannee ttoo tthhee ootthheerr ssiiddee wwhheerree iitt ddiissssoocciiaatteess ttoo yyiieelldd tthhee ssoolluuttee mmoolleeccuullee  TThhee ccaarrrriieerr tthheenn rreettuurrnnss ttoo iittss oorriiggiinnaall ssiittee ttoo aacccceepptt aa ffrreesshh mmoolleeccuullee ooff ssoolluuttee..  TThheerree aarree ttwwoo ttyyppeess ooff ccaarrrriieerr mmeeddiiaatteedd ttrraannssppoorrtt ssyysstteemm:: aa)) ffaacciilliittaatteedd ddiiffffuussiioonn bb)) aaccttiivvee ttrraannssppoorrtt 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 3300
  • 31. aa)) FFaacciilliittaatteedd ddiiffffuussiioonn  TThhiiss mmeecchhaanniissmm iinnvvoollvveess tthhee ddrriivviinngg ffoorrccee iiss ccoonncceennttrraattiioonn ggrraaddiieenntt..  IInn tthhiiss ssyysstteemm,, nnoo eexxppeennddiittuurree ooff eenneerrggyy iiss iinnvvoollvveedd ((ddoowwnn--hhiillll ttrraannssppoorrtt)),, tthheerreeffoorree tthhee pprroocceessss iiss nnoott iinnhhiibbiitteedd bbyy mmeettaabboolliicc ppooiissoonnss tthhaatt iinntteerrffeerree wwiitthh eenneerrggyy pprroodduuccttiioonn.. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 3311
  • 32.  i Limited immppoorrttaannccee iinn tthhee aabbssoorrppttiioonn ooff ddrruuggss.. ee..gg.. SSuucchh aa ttrraannssppoorrtt ssyysstteemm iinncclluuddee eennttrryy ooff gglluuccoossee iinnttoo RRBBCCss && iinntteessttiinnaall aabbssoorrppttiioonn ooff vviittaammiinnss BB11 && BB22..  AA ccllaassssiiccaall eexxaammppllee ooff ppaassssiivvee ffaacciilliittaatteedd ddiiffffuussiioonn iiss tthhee ggaassttrroo--iinntteessttiinnaall aabbssoorrppttiioonn ooff vviittaammiinn BB1122..  AAnn iinnttrriinnssiicc ffaaccttoorr ((IIFF)),, aa ggllyyccoopprrootteeiinn pprroodduucceedd bbyy tthhee ggaassttrriicc ppaarriieettaall cceellllss,, ffoorrmmss aa ccoommpplleexx wwiitthh vviittaammiinn BB1122 wwhhiicchh iiss tthheenn ttrraannssppoorrtteedd aaccrroossss tthhee iinntteessttiinnaall mmeemmbbrraannee bbyy aa ccaarrrriieerr ssyysstteemm.. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 3322
  • 33. bb)) AAccttiivvee ttrraannssppoorrtt  MMoorree iimmppoorrttaanntt pprroocceessss tthhaann ffaacciilliittaatteedd ddiiffffuussiioonn..  TThhee ddrriivviinngg ffoorrccee iiss aaggaaiinnsstt tthhee ccoonncceennttrraattiioonn ggrraaddiieenntt oorr uupphhiillll ttrraannssppoorrtt..  SSiinnccee tthhee pprroocceessss iiss uupphhiillll,, eenneerrggyy iiss rreeqquuiirreedd iinn tthhee wwoorrkk ddoonnee bbyy tthhee bbaarrrriieerr..  AAss tthhee pprroocceessss rreeqquuiirreess eexxppeennddiittuurree ooff eenneerrggyy,, iitt ccaann bbee iinnhhiibbiitteedd bbyy mmeettaabboolliicc ppooiissoonnss tthhaatt iinntteerrffeerree wwiitthh eenneerrggyy pprroodduuccttiioonn.. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 3333
  • 34.  If drugs (especially used in cancer) have structural ssiimmiillaarriittiieess ttoo ssuucchh aaggeennttss,, tthheeyy aarree aabbssoorrbbeedd aaccttiivveellyy..  AA ggoooodd eexxaammppllee ooff ccoommppeettiittiivvee iinnhhiibbiittiioonn ooff ddrruugg aabbssoorrppttiioonn vviiaa aaccttiivvee ttrraannssppoorrtt iiss tthhee iimmppaaiirreedd aabbssoorrppttiioonn ooff lleevvooddooppaa wwhheenn iinnggeesstteedd wwiitthh mmeeaallss rriicchh iinn pprrootteeiinnss..  TThhee rraattee ooff aabbssoorrppttiioonn bbyy aaccttiivvee ttrraannssppoorrtt ccaann bbee ddeetteerrmmiinneedd bbyy aappppllyyiinngg tthhee eeqquuaattiioonn uusseedd ffoorr MMiicchhaalliieess--mmeenntteenn kkiinneettiiccss:: ddcc == [[CC]]..((ddcc//ddtt))mmaaxx ddtt KKmm ++ [[CC]] WWhheerree,, ((ddcc//ddtt))mmaaxx == mmaaxxiimmaall rraattee ooff ddrruugg aabbssoorrppttiioonn aatt hhiigghh ddrruugg ccoonncceennttrraattiioonn.. [[CC]] == ccoonncceennttrraattiioonn ooff ddrruugg aavvaaiillaabbllee ffoorr aabbssoorrppttiioonn KKmm == aaffffiinniittyy ccoonnssttaanntt ooff ddrruugg ffoorr tthhee bbaarrrriieerr.. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 3344
  • 35. 44)) IIOONNIICC OORR EELLEECCTTRROOCCHHEEMMIICCAALL DDIIFFFFUUSSIIOONN  TThhiiss cchhaarrggee iinnfflluueenncceess tthhee ppeerrmmeeaattiioonn ooff ddrruuggss..  MMoolleeccuullaarr ffoorrmmss ooff ssoolluutteess aarree uunnaaffffeecctteedd bbyy tthhee mmeemmbbrraannee cchhaarrggee && ppeerrmmeeaattee ffaasstteerr tthhaann iioonniicc ffoorrmmss..  TThhee ppeerrmmeeaattiioonn ooff aanniioonnss && ccaattiioonnss iiss aallssoo iinnfflluueenncceedd bbyy ppHH..  TThhuuss,, aatt aa ggiivveenn ppHH,, tthhee rraattee ooff ppeerrmmeeaattiioonn mmaayy bbee aass ffoolllloowwss:: UUnniioonniizzeedd mmoolleeccuullee >> aanniioonnss >> ccaattiioonnss 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 3355
  • 36.  The permeation ooff iioonniizzeedd ddrruuggss,, ppaarrttiiccuullaarrllyy tthhee ccaattiioonniicc ddrruuggss,, ddeeppeenndd oonn tthhee ppootteennttiiaall ddiiffffeerreennccee oorr eelleeccttrriiccaall ggrraaddiieenntt aass tthhee ddrriivviinngg ffoorrccee aaccrroossss tthhee mmeemmbbrraannee..  OOnnccee iinnssiiddee tthhee mmeemmbbrraannee,, tthhee ccaattiioonnss aarree aattttaacchheedd ttoo nneeggaattiivveellyy cchhaarrggeedd iinnttrraacceelllluullaarr mmeemmbbrraannee,, tthhuuss ggiivviinngg rriissee ttoo aann eelleeccttrriiccaall ggrraaddiieenntt..  IIff tthhee ssaammee ddrruugg iiss mmoovviinngg ffrroomm aa hhiigghheerr ttoo lloowweerr ccoonncceennttrraattiioonn,, ii..ee..,, mmoovviinngg ddoowwnn tthhee eelleeccttrriiccaall ggrraaddiieenntt ,, tthhee pphheennoommeennoonn iiss kknnoowwnn aass eelleeccttrroocchheemmiiccaall ddiiffffuussiioonn.. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 336
  • 37. 55)) IIOONN PPAAIIRR TTRRAANNSSPPOORRTT  IItt iiss aannootthheerr mmeecchhaanniissmm iiss aabbllee ttoo eexxppllaaiinn tthhee aabbssoorrppttiioonn ooff ssuucchh ddrruuggss wwhhiicchh iioonniizzee aatt aallll ppHH ccoonnddiittiioonn.. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 3377
  • 38.  Transport of cchhaarrggeedd mmoolleeccuulleess dduuee ttoo tthhee ffoorrmmaattiioonn ooff aa nneeuuttrraall ccoommpplleexx wwiitthh aannootthheerr cchhaarrggeedd mmoolleeccuullee ccaarrrryyiinngg aann ooppppoossiittee cchhaarrggee..  DDrruuggss hhaavvee llooww oo//ww ppaarrttiittiioonn ccooeeffffiicciieenntt vvaalluueess,, yyeett tthheessee ppeenneettrraattee tthhee mmeemmbbrraannee bbyy ffoorrmmiinngg rreevveerrssiibbllee nneeuuttrraall ccoommpplleexxeess wwiitthh eennddooggeennoouuss iioonnss.. ee..gg.. mmuucciinn ooff GGIITT..  SSuucchh nneeuuttrraall ccoommpplleexxeess hhaavvee bbootthh tthhee rreeqquuiirreedd lliippoopphhiilliicciittyy aass wweellll aass aaqquueeoouuss ssoolluubbiilliittyy ffoorr ppaassssiivvee ddiiffffuussiioonn..  TThhiiss pphheennoommeennoonn iiss kknnoowwnn aass iioonn--ppaaiirr ttrraannssppoorrtt.. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 3388
  • 39. 6)) EENNDDOOCCYYTTOOSSIISS  IItt iinnvvoollvveess eenngguullffiinngg eexxttrraacceelllluullaarr mmaatteerriiaallss wwiitthhiinn aa sseeggmmeenntt ooff tthhee cceellll mmeemmbbrraannee ttoo ffoorrmm aa ssaaccccuullee oorr aa vveessiiccllee ((hheennccee aallssoo ccaalllleedd aass ccoorrppuussccuullaarr oorr vveessiiccuullaarr ttrraannssppoorrtt)) wwhhiicchh iiss tthheenn ppiinncchheedd ooffff iinnttrraacceelllluullaarrllyy.. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 3399
  • 40.  IInn eennddooccyyttoossiiss,, tthheerree aarree tthhrreeee pprroocceessss:: AA)) PPhhaaggooccyyttoossiiss BB)) PPiinnooccyyttoossiiss CC)) TTrraannssccyyttoossiiss 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 4400
  • 41. AA)) PPhhaaggooccyyttoossiiss 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 4411
  • 42. BB)) PPiinnooccyyttoossiiss  TThhiiss pprroocceessss iiss iimmppoorrttaanntt iinn tthhee aabbssoorrppttiioonn ooff ooiill ssoolluubbllee vviittaammiinnss && iinn tthhee uuppttaakkee ooff nnuuttrriieennttss.. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 4422
  • 43. CC)) TTrraannssccyyttoossiiss  IItt iiss aa pphheennoommeennoonn iinn wwhhiicchh eennddooccyyttiicc vveessiiccllee iiss ttrraannssffeerrrreedd ffrroomm oonnee eexxttrraacceelllluullaarr ccoommppaarrttmmeenntt ttoo aannootthheerr.. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 4433
  • 44. Diagram Representing Absorption, Distribution, Metabolism and Excretion The ultimate goal is to have the drug reach the site of action in a concentration which produces a pharmacological effect. No matter how the drug is given (other than IV) it must pass through a number of biological membranes before it reaches the site of action. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 4444
  • 45. RRaattee ddeeppeennddeenntt oonn ppoollaarriittyy aanndd ssiizzee.. PPoollaarriittyy eessttiimmaatteedd uussiinngg tthhee ppaarrttiittiioonn ccooeeffffiicciieenntt.. TThhee ggrreeaatteerr tthhee lliippiidd ssoolluubbiilliittyy –– tthhee ffaasstteerr tthhee rraattee ooff ddiiffffuussiioonn SSmmaalllleerr mmoolleeccuulleess ((nnmm//AA00)) ppeenneettrraattee mmoorree rraappiiddllyy.. HHiigghhllyy ppeerrmmeeaabbllee ttoo OO22,, CCOO22,, NNOO aanndd HH22OO .. LLaarrggee ppoollaarr mmoolleeccuulleess –– ssuuggaarr,, aaaa,, pphhoosspphhoorryyllaatteedd iinntteerrmmeeddiiaatteess –– ppoooorr ppeerrmmeeaabbiilliittyy TThheessee aarree eesssseennttiiaall ffoorr cceellll ffuunnccttiioonn –– mmuusstt bbee aaccttiivveellyy ttrraannssppoorrtteedd 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 4455
  • 46. MOVEMENT OOFF SSUUBBSSTTAANNCCEESS AACCRROOSSSS CCEELLLL MMEEMMBBRRAANNEESS 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 446
  • 47. BBIIOOLLOOGGIICCAALL FFAACCTTOORRSS::  PPeenneettrraattiioonn OOff DDrruuggss TThhrroouugghh GGaassttrroo--iinntteessttiinnaall TTrraacctt  PPeenneettrraattiioonn OOff DDrruuggss TThhrroouugghh BBlloooodd BBrraaiinn BBaarrrriieerr  PPeenneettrraattiioonn OOff DDrruuggss TThhrroouugghh PPllaacceennttaall BBaarrrriieerr  PPeenneettrraattiioonn OOff DDrruuggss TThhrroouugghh AAccrroossss TThhee SSkkiinn  PPeenneettrraattiioonn OOff DDrruuggss TThhrroouugghh TThhee MMuuccoouuss MMeemmbbrraannee OOff TThhee NNoossee,, TThhrrooaatt,, TTrraacchheeaa,, BBuuccccaall CCaavviittyy,, LLuunnggss ,,VVaaggiinnaall AAnndd RReeccttaall SSuurrffaacceess PPHHYYSSIIOOLLOOGGIICCAALL FFAACCTTOORRSS::  GGaassttrrooiinntteessttiinnaall ((GGii)) PPhhyyssiioollooggyy  IInnfflluueennccee OOff DDrruugg PPkkaa AAnndd GGii PPhh OOnn DDrruugg AAbbssoorrbbttiioonn  GGiitt BBlloooodd FFllooww  GGaassttrriicc EEmmppttyyiinngg  DDiisseeaassee SSttaatteess 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 4477
  • 48. PENETRATION OOFF DDRRUUGGSS TTHHRROOUUGGHH GGAASSTTRROO--IINNTTEESSTTIINNAALL TTRRAACCTT TThhee GGiitt bbaarrrriieerr tthhaatt sseeppaarraatteess tthhee lluummeenn ooff tthhee ssttoommaacchh aanndd iinntteessttiinnee ffrroomm ssyysstteemmiicc cciirrccuullaattiioonn aanndd iiss ccoommppoosseedd ooff lliippiiddss,, pprrootteeiinnss aanndd ppoollyyssaacccchhaarriiddeess.. GGiitt mmuuccoossaa iiss aa sseemmii ppeerrmmeeaabbllee mmeemmbbrraannee aaccrroossss wwhhiicchh vvaarriioouuss nnuuttrriieennttss lliikkee CCaarrbboohhyyddrraatteess,, AAmmiinnoo aacciiddss,, VViittaammiinnss aanndd ffoorreeiiggnn ssuubbssttaanncceess aarree ttrraannssppoorrtteedd aanndd aabbssoorrbbeedd iinnttoo tthhee bblloooodd bbyy vvaarriioouuss mmeecchhaanniissmmss lliikkee:: 11.. PPaassssiivvee ddiiffffuussiioonn 22.. PPoorree ttrraannssppoorrtt 33.. FFaacciilliittaatteedd ttrraannssppoorrtt 44.. AAccttiivvee ttrraannssppoorrtt 55.. PPiinnooccyyttoossiiss 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 4488
  • 49. 11.. PPAASSSSIIVVEE DDIIFFFFUUSSIIOONN  MMaajjoorr pprroocceessss ffoorr aabbssoorrppttiioonn ooff mmoorree tthhaann 9900%% ooff ddrruuggss  DDiiffffuussiioonn ffoolllloowwss FFiicckk’’ss llaaww::  TThhee ddrruugg mmoolleeccuulleess ddiiffffuussee ffrroomm aa rreeggiioonn ooff hhiigghheerr ccoonncceennttrraattiioonn ttoo aa rreeggiioonn ooff lloowweerr ccoonncceennttrraattiioonn ttiillll eeqquuiilliibbrriiuumm iiss aattttaaiinneedd..  RRaattee ooff ddiiffffuussiioonn iiss ddiirreeccttllyy pprrooppoorrttiioonnaall ttoo tthhee ccoonncceennttrraattiioonn ggrraaddiieenntt aaccrroossss tthhee mmeemmbbrraannee..  FFaaccttoorrss aaffffeeccttiinngg PPaassssiivvee ddiiffffuussiioonn::  DDiiffffuussiioonn ccooeeffffiicciieenntt ooff tthhee ddrruugg  RReellaatteedd ttoo lliippiidd ssoolluubbiilliittyy aanndd mmoolleeccuullaarr wwtt..  TThhiicckknneessss aanndd ssuurrffaaccee aarreeaa ooff tthhee mmeemmbbrraannee  SSiizzee ooff tthhee mmoolleeccuullee 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 4499
  • 51. 22.. PPOORREE TTRRAANNSSPPOORRTT  IItt iinnvvoollvveess tthhee ppaassssaaggee ooff iioonnss tthhrroouugghh AAqq.. PPoorreess ((44--4400 AA00))  LLooww mmoolleeccuullaarr wweeiigghhtt mmoolleeccuulleess ((lleessss tthhaann 110000 DDaallttoonnss)) eegg-- uurreeaa,, wwaatteerr,, ssuuggaarr aarree aabbssoorrbbeedd..  AAllssoo iimmpp.. IInn rreennaall eexxccrreettiioonn,, rreemmoovvaall ooff ddrruugg ffrroomm CCSSFF aanndd eennttrryy ooff ddrruuggss iinnttoo lliivveerr.. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 5511
  • 52. 33.. FFAACCIILLIITTAATTEEDD DDIIFFFFUUSSIIOONN  CCaarrrriieerr mmeeddiiaatteedd ttrraannssppoorrtt ((ddoowwnnhhiillll ttrraannssppoorrtt))  FFaasstteerr tthhaann ppaassssiivvee ddiiffffuussiioonn  NNoo eenneerrggyy eexxppeennddiittuurree iiss iinnvvoollvveedd  NNoott iinnhhiibbiitteedd bbyy mmeettaabboolliicc ppooiissoonnss  IImmppoorrttaanntt iinn ttrraannssppoorrtt ooff PPoollaarr mmoolleeccuulleess aanndd cchhaarrggeedd iioonnss tthhaatt ddiissssoollvvee iinn wwaatteerr bbuutt tthheeyy ccaann nnoott ddiiffffuussee ffrreeeellyy aaccrroossss cceellll mmeemmbbrraanneess dduuee ttoo tthhee hhyyddrroopphhoobbiicc nnaattuurree ooff tthhee pphhoosspphhoolliippiiddss.. EEgg.. 11.. eennttrryy ooff gglluuccoossee iinnttoo RRBBCCss 22.. iinntteessttiinnaall aabbssoorrppttiioonn vviittaammiinn BB11 ,,BB22 33.. ttrraannssppoorrtt ooff aammiinnoo aacciiddss tthhrruu ppeerrmmeeaasseess 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 5522
  • 54. 44.. AACCTTIIVVEE TTRRAANNSSPPOORRTT  CCaarrrriieerr mmeeddiiaatteedd ttrraannssppoorrtt ((uupphhiillll ttrraannssppoorrtt))  EEnneerrggyy iiss rreeqquuiirreedd iinn tthhee wwoorrkk ddoonnee bbyy tthhee ccaarrrriieerr  IInnhhiibbiitteedd bbyy mmeettaabboolliicc ppooiissoonnss  EEnnddooggeennoouuss ssuubbssttaanncceess tthhaatt aarree ttrraannssppoorrtteedd aaccttiivveellyy iinncclluuddee ssooddiiuumm,, ppoottaassssiiuumm,, ccaallcciiuumm,, iirroonn,, gglluuccoossee,, aammiinnoo aacciiddss aanndd vviittaammiinnss lliikkee nniiaacciinn,, ppyyrriiddooxxiinn..  DDrruuggss hhaavviinngg ssttrruuccttuurraall ssiimmiillaarriittyy ttoo ssuucchh aaggeennttss aarree aabbssoorrbbeedd aaccttiivveellyy EEgg.. 11.. PPyyrriimmiiddiinnee ttrraannssppoorrtt ssyysstteemm –– aabbssoorrppttiioonn ooff 55 FFUU aanndd 55 BBUU 22.. LL--aammiinnoo aacciidd ttrraannssppoorrtt ssyysstteemm –– aabbssoorrppttiioonn ooff mmeetthhyyllddooppaa aanndd lleevvooddooppaa 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 5544
  • 56. 55.. PPIINNOOCCYYTTOOSSIISS PPiinnooccyyttoossiiss ((""cceellll--ddrriinnkkiinngg""))  UUppttaakkee ooff fflluuiidd ssoolluuttee..  AA ffoorrmm ooff eennddooccyyttoossiiss iinn wwhhiicchh ssmmaallll ppaarrttiicclleess aarree bbrroouugghhtt iinnttoo tthhee cceellll iinn tthhee ffoorrmm ooff ssmmaallll vveessiicclleess wwhhiicchh ssuubbsseeqquueennttllyy ffuussee wwiitthh llyyssoossoommeess ttoo hhyyddrroollyyzzee,, oorr ttoo bbrreeaakk ddoowwnn,, tthhee ppaarrttiicclleess..  TThhiiss pprroocceessss rreeqquuiirreess eenneerrggyy iinn tthhee ffoorrmm ooff ((AATTPP))..  PPoolliioo vvaacccciinnee aanndd llaarrggee pprrootteeiinn mmoolleeccuulleess aarree aabbssoorrbbeedd bbyy ppiinnooccyyttoossiiss 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 5566
  • 58. PENETRATION OOFF DDRRUUGGSS TTHHRROOUUGGHH BBLLOOOODD BBRRAAIINN BBAARRRRIIEERR  AA sstteeaalltthh ooff eennddootthheelliiaall cceellllss lliinniinngg tthhee ccaappiillllaarriieess..  IItt hhaass ttiigghhtt jjuunnccttiioonnss aanndd llaacckk llaarrggee iinnttrraa cceelllluullaarr ppoorreess..  FFuurrtthheerr,, nneeuurraall ttiissssuuee ccoovveerrss tthhee ccaappiillllaarriieess..  TTooggeetthheerr ,, tthheeyy ccoonnssttiittuuttee tthhee ssoo ccaalllleedd BBLLOOOODD BBRRAAIINN BBAARRRRIIEERR  AAssttrrooccyytteess :: SSppeecciiaall cceellllss // eelleemmeennttss ooff ssuuppppoorrttiinngg ttiissssuuee ffoouunndd aatt tthhee bbaassee ooff eennddootthheelliiaall mmeemmbbrraannee..  TThhee bblloooodd--bbrraaiinn bbaarrrriieerr ((BBBBBB)) iiss aa sseeppaarraattiioonn ooff cciirrccuullaattiinngg bblloooodd aanndd cceerreebbrroossppiinnaall fflluuiidd ((CCSSFF)) mmaaiinnttaaiinneedd bbyy tthhee cchhoorrooiidd pplleexxuuss iinn tthhee cceennttrraall nneerrvvoouuss ssyysstteemm ((CCNNSS)).. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 5588
  • 60. Since BBBBBB iiss aa lliippooiiddaall bbaarrrriieerr,, IItt aalllloowwss oonnllyy tthhee ddrruuggss hhaavviinngg hhiigghh oo//ww ppaarrttiittiioonn ccooeeffffiicciieenntt ttoo ddiiffffuussee ppaassssiivveellyy wwhheerree aass mmooddeerraatteellyy lliippiidd ssoolluubbllee aanndd ppaarrttiiaallllyy iioonniisseedd mmoolleeccuulleess ppeenneettrraattee aatt aa ssllooww rraattee.. EEnnddootthheelliiaall cceellllss rreessttrriicctt tthhee ddiiffffuussiioonn ooff mmiiccrroossccooppiicc oobbjjeeccttss ((ee..gg.. bbaacctteerriiaa )) aanndd llaarrggee oorr hhyyddrroopphhiilllliicc mmoolleeccuulleess iinnttoo tthhee CCSSFF,, wwhhiillee aalllloowwiinngg tthhee ddiiffffuussiioonn ooff ssmmaallll hhyyddrroopphhoobbiicc mmoolleeccuulleess ((OO22,, hhoorrmmoonneess,, CCOO22)).. CCeellllss ooff tthhee bbaarrrriieerr aaccttiivveellyy ttrraannssppoorrtt mmeettaabboolliicc pprroodduuccttss ssuucchh aass gglluuccoossee aaccrroossss tthhee bbaarrrriieerr wwiitthh ssppeecciiffiicc pprrootteeiinnss.. VVaarriioouuss aapppprrooaacchheess ttoo pprroommoottee ccrroossssiinngg tthhee BBBBBB bbyy ddrruuggss:: • UUssee ooff PPeerrmmeeaattiioonn eennhhaanncceerrss ssuucchh aass ddiimmeetthhyyll ssuullffooxxiiddee ((DDMMSSOO)) • OOssmmoottiicc ddiissrruuppttiioonn ooff tthhee BBBBBB bbyy iinnffuussiinngg iinntteerrnnaall ccaarroottiidd aarrtteerryy wwiitthh mmaannnniittooll • UUssee ooff DDiihhyyddrrooppyyrriiddiinnee rreeddooxx ssyysstteemm aass ddrruugg ccaarrrriieerrss ttoo tthhee bbrraaiinn (( tthhee lliippiidd ssoolluubbllee ddiihhyyddrrooppyyrriiddiinnee iiss lliinnkkeedd aass aa ccaarrrriieerr ttoo tthhee ppoollaarr ddrruugg ttoo ffoorrmm aa pprrooddrruugg tthhaatt rraappiiddllyy ccrroosssseess tthhee BBBBBB )) 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 6600
  • 61. PENETRATION OOFF DDRRUUGGSS TTHHRROOUUGGHH PPLLAACCEENNTTAALL BBAARRRRIIEERR  PPllaacceennttaa iiss tthhee mmeemmbbrraannee sseeppaarraattiinngg ffeettaall bblloooodd ffrroomm tthhee mmaatteerrnnaall bblloooodd..  IItt iiss mmaaddee uupp ooff ffeettaall ttrroopphhoobbllaasstt bbaasseemmeenntt mmeemmbbrraannee aanndd tthhee eennddootthheelliiuumm..  MMeeaann tthhiicckknneessss ((2255 μμ)) iinn eeaarrllyy pprreeggnnaannccyy aanndd rreedduucceess ttoo ((22 μμ)) aatt ffuullll tteerrmm  MMaannyy ddrruuggss hhaavviinngg mmooll.. wwtt.. << 11000000 ddaallttoonnss aanndd mmooddeerraattee ttoo hhiigghh lliippiidd ssoolluubbiilliittyy ee..gg.. eetthhaannooll,, ssuullffoonnaammiiddeess ,, bbaarrbbiittuurraatteess,, sstteerrooiiddss ,, aannttiiccoonnvvuullssaannttss aanndd ssoommee aannttiibbiioottiiccss ccrroossss tthhee bbaarrrriieerr bbyy ssiimmppllee ddiiffffuussiioonn qquuiittee rraappiiddllyy ..  NNuuttrriieennttss eesssseennttiiaall ffoorr ffeettaall ggrroowwtthh aarree ttrraannssppoorrtteedd bbyy ccaarrrriieerr mmeeddiiaatteedd pprroocceesssseess 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 6611
  • 63. PENETRATION OOFF DDRRUUGGSS TTHHRROOUUGGHH AACCRROOSSSS TTHHEE SSKKIINN  SSkkiinn iiss ccoommppoosseedd ooff tthhrreeee pprriimmaarryy llaayyeerrss::  tthhee eeppiiddeerrmmiiss ,, wwhhiicchh pprroovviiddeess wwaatteerrpprrooooffiinngg aanndd sseerrvveess aass aa bbaarrrriieerr ttoo iinnffeeccttiioonn;;  tthhee ddeerrmmiiss ,, wwhhiicchh sseerrvveess aass aa llooccaattiioonn ffoorr tthhee aappppeennddaaggeess ooff sskkiinn;; aanndd  tthhee hhyyppooddeerrmmiiss ((ssuubbccuuttaanneeoouuss aaddiippoossee llaayyeerr)).. TThhee ssttrraattuumm ccoorrnneeuumm iiss tthhee oouutteerrmmoosstt llaayyeerr ooff tthhee eeppiiddeerrmmiiss aanndd iiss ccoommppoosseedd mmaaiinnllyy ooff ddeeaadd kkeerraattiinniisseedd cceellllss ((ffrroomm llaacckk ooff ooxxyyggeenn aanndd nnuuttrriieennttss)).. IItt hhaass aa tthhiicckknneessss bbeettwweeeenn 1100 -- 4400 μμmm.. TThhee ddeerrmmiiss iiss tthhee llaayyeerr ooff sskkiinn bbeenneeaatthh tthhee eeppiiddeerrmmiiss.. IItt ccoonnttaaiinnss tthhee hhaaiirr ffoolllliicclleess,, sswweeaatt ggllaannddss,, sseebbaacceeoouuss ggllaannddss,, aappooccrriinnee ggllaannddss,, llyymmpphhaattiicc vveesssseellss aanndd bblloooodd vveesssseellss.. HHyyppooddeerrmmiiss -- IIttss ppuurrppoossee iiss ttoo aattttaacchh tthhee sskkiinn ttoo uunnddeerrllyyiinngg bboonnee aanndd mmuussccllee aass wweellll aass ssuuppppllyyiinngg iitt wwiitthh bblloooodd vveesssseellss aanndd nneerrvveess.. TThhee mmaaiinn cceellll ttyyppeess aarree ffiibbrroobbllaassttss,, mmaaccrroopphhaaggeess aanndd aaddiippooccyytteess ((tthhee hhyyppooddeerrmmiiss ccoonnttaaiinnss 5500%% ooff bbooddyy ffaatt)).. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 6633
  • 65. RROOUUTTEESS OOFF PPEENNEETTRRAATTIIOONN  TThhrroouugghh ffoolllliiccuullaarr rreeggiioonn  TThhrroouugghh sswweeaatt dduuccttss  TThhrroouugghh uunnbbrrookkeenn ssttrraattuumm ccoorrnneeuumm FFAACCTTOORRSS IINN SSKKIINN PPEERRMMEEAATTIIOONN 11.. TThhiicckknneessss ooff tthhee sskkiinn llaayyeerr:: ((TThhiicckkeesstt oonn ppaallmmss aanndd ssoolleess && tthhiinneesstt oonn tthhee ffaaccee)) 22.. SSkkiinn ccoonnddiittiioonn:: ppeerrmmeeaabbiilliittyy ooff sskkiinn iiss aaffffeecctteedd bbyy aaggee,, ddiisseeaassee ssttaattee oorr iinnjjuurryy.. 33.. SSkkiinn tteemmpp..:: ppeerrmmeeaabbiilliittyy iinnccrreeaasseess wwiitthh iinnccrreeaassee iinn tteemmpp.. 44.. HHyyddrraattiioonn ssttaattee AAPPPPRROOAACCHHEESS TTOO EENNHHAANNCCEE SSKKIINN PPEERRMMEEAATTIIOONN 11.. IInnnnuuccttiioonn 22.. IIoonnttoopphhoorreessiiss 33.. SSoonnoopphhoorreessiiss 44.. MMaaggnneettoopphhoorreessiiss 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 6655
  • 66. Penetration Of Drugs TThhrroouugghh TThhee MMuuccoouuss MMeemmbbrraannee OOff TThhee NNoossee,, TThhrrooaatt,, TTrraacchheeaa,, BBuuccccaall CCaavviittyy,, LLuunnggss ,,VVaaggiinnaall AAnndd RReeccttaall SSuurrffaacceess  TThhee bbaarrrriieerr ffoorr tthhee ddrruugg aabbssoorrppttiioonn iiss tthhee ccaappiillllaarryy eennddootthheelliiaall mmeemmbbrraannee wwhhiicchh iiss lliippooiiddaall aanndd ccoonnssiissttss ooff ppoorreess ..  TThhuuss,, lliippiidd ssoolluubbllee ddrruuggss ccaann eeaassiillyy ppeenneettrraattee bbyy ddiiffffuussiioonn aanndd ssmmaalllleerr ddrruugg mmoolleeccuulleess ccaann ppeenneettrraattee bbyy ppoorree ttrraannssppoorrtt.. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 6666
  • 67. pH Membrane Blood Supply Surface Area Transit Time By-pass liver BUCCAL approx 6 thin Good, fast absorption with low dose small Short unless controlled yes ESOPHAGUS 6 Very thick, no absorption - small short - STOMACH 1 – 3 Normal Lipophilic,acidic and neutral drugs good small 30 - 40 minutes, reduced absorption no DUODENUM 5 – 7 Normal Mainly lipohilic and neutral drugs good large very short (6" long) no SMALL INTESTINE 6 -7 Normal All types of drugs good very large 10 - 14 ft, 80 cm 2 /cm about 3 hours no LARGE INTESTINE 6.8 - 7 - good not very large 4 - 5 ft long, up to 24 hr lower colon, rectum yes Gastrointestinal (GI) Physiology 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 6677
  • 68. SSMMAALLLL IINNTTEESSTTIINNEE :: • MMaajjoorr ssiittee ffoorr aabbssoorrppttiioonn ooff mmoosstt ddrruuggss dduuee ttoo iittss llaarrggee ssuurrffaaccee aarreeaa ((00..3333 mm22 )).. • IItt iiss 77 mmeetteerrss iinn lleennggtthh aanndd iiss aapppprrooxxiimmaatteellyy 22..55-33 ccmm iinn ddiiaammeetteerr.. • TThhee FFoollddss iinn ssmmaallll iinntteessttiinnee ccaalllleedd aass ffoollddss ooff kkeerrcckkrriinngg,, rreessuulltt iinn 33 ffoolldd iinnccrreeaassee iinn ssuurrffaaccee aarreeaa (( 11 mm22)).. • TThheessee ffoollddss ppoosssseessss ffiinnggeerr lliikkee pprroojjeeccttiioonnss ccaalllleedd VViillllii wwhhiicchh iinnccrreeaassee tthhee ssuurrffaaccee aarreeaa 3300 ttiimmeess (( 1100 mm22)).. • FFrroomm tthhee ssuurrffaaccee ooff vviillllii pprroottrruuddee sseevveerraall mmiiccrroovviillllii wwhhiicchh iinnccrreeaassee tthhee ssuurrffaaccee aarreeaa 660000 ttiimmeess (( 220000 mm22)).. • BBlloooodd ffllooww iiss 66-1100 ttiimmeess tthhaatt ooff ssttoommaacchh.. • PPHH RRaannggee iiss 55––77..55 ,, ffaavvoouurraabbllee ffoorr mmoosstt ddrruuggss ttoo rreemmaaiinn uunniioonniisseedd.. • PPeerriissttaallttiicc mmoovveemmeenntt iiss ssllooww,, wwhhiillee ttrraannssiitt ttiimmee iiss lloonngg.. • PPeerrmmeeaabbiilliittyy iiss hhiigghh.. AAllll tthheessee ffaaccttoorrss mmaakkee iinntteessttiinnee tthhee bbeesstt ssiittee ffoorr aabbssoorrbbttiioonn ooff mmoosstt ddrruuggss.. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 6688
  • 69. INFLUENCE OOFF DDRRUUGG ppKKaa AANNDD GGII PPHH OONN DDRRUUGG AABBSSOORRBBTTIIOONN Drugs Site of absorption Very weak acids (pKa > 8.0) Unionized at all ph values Absorbed along entire length of GIT Moderately weak acids (pKa 2.5 – 7.5) Unionized in gastric ph Ionized in intestinal ph Better absorbed from stomach Strong acids (pKa <2.5) Ionized at all ph values Poorly absorbed from git Very weak bases (pKa < 5) Unionized at all ph values Absorbed along entire length of GIT Moderately weak bases (pKa 5 – 11 ) Ionized in gastric ph Unionized in intestinal ph Better absorbed from intestine Strong bases (pKa >11) Ionized at all ph values Poorly Absorbed from GIT 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 6699
  • 70. GGIITT BBLLOOOODD FFLLOOWW  IItt ppllaayyss aann iimmpp.. rroollee iinn ddrruugg aabbssoorrppttiioonn bbyy ccoonnttiinnuuoouussllyy mmaaiinnttaaiinniinngg tthhee ccoonncc.. GGrraaddiieenntt aaccrroossss tthhee eeppiitthheelliiaall mmeemmbbrraannee  PPoollaarr mmoolleeccuulleess tthhaatt aarree sslloowwllyy aabbssoorrbbeedd sshhooww nnoo ddeeppeennddeennccee oonn bblloooodd ffllooww  TThhee aabbssoorrppttiioonn ooff lliippiidd ssoolluubbllee ddrruuggss aanndd mmoolleeccuulleess tthhaatt aarree ssmmaallll eennoouugghh ttoo eeaassiillyy ppeenneettrraattee tthhrroouugghh AAqq.. ppoorreess iiss rraappiidd aanndd hhiigghhllyy ddeeppeennddeenntt oonn rraattee ooff bblloooodd ffllooww 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 7700
  • 71. GGAASSTTRRIICC EEMMPPTTYYIINNGG  TThhee pprroocceessss bbyy wwhhiicchh ffoooodd lleeaavveess tthhee ssttoommaacchh aanndd eenntteerrss tthhee dduuooddeennuumm..  IItt iiss aa RRDDSS iinn ddrruugg aabbssoorrbbttiioonn..  RRaappiidd GGaassttrriicc EEmmppttyyiinngg AAddvviissaabbllee wwhheenn ::  RRaappiidd oonnsseett ooff aaccttiioonn iiss ddeessiirreedd eegg.. SSeeddaattiivveess  DDiissssoolluuttiioonn ooccccuurrss iinn tthhee iinntteessttiinnee eegg.. EEnntteerriicc ccooaatteedd ttaabblleettss  DDrruuggss nnoott ssttaabbllee iinn ggii fflluuiiddss eegg.. ppeenniicciilllliinn GG  DDrruugg iiss bbeesstt aabbssoorrbbeedd ffrroomm ssmmaallll iinntteessttiinnee eegg.. VViittaammiinn BB1122  DDeellaayy iinn GGaassttrriicc EEmmppttyyiinngg rreeccoommmmeennddeedd wwhheenn  FFoooodd pprroommootteess ddrruugg ddiissssoolluuttiioonn aanndd aabbssoorrbbttiioonn eegg.. GGrreessiiooffuullvviinn  DDiissiinntteeggrraattiioonn aanndd ddiissssoolluuttiioonn iiss iiss pprroommootteedd bbyy ggaassttrriicc fflluuiiddss 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 7711
  • 72. FFaaccttoorrss aaffffeeccttiinngg GGaassttrriicc EEmmppttyyiinngg Volume of Ingested Material As volume increases initially an increase then a decrease. Bulky material tends to empty more slowly than liquids Type of Meal Gastric emptying rate: carbohydrates > proteins > fats Temperature of Food Increase in temperature, increase in emptying rate Body Position Lying on the left side decreases emptying rate and right side promotes it Git PH Retarded at low stomach PH and promoted at higher alkaline PH Emotional state Anxiety promotes where as depression retards it Disease states gastric ulcer, hypothyroidism retards it, while duodenal ulcer, hyperthyroidism promotes it. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 7722
  • 73. DDIISSEEAASSEE SSTTAATTEESS  CCHHFF ddeeccrreeaasseess bblloooodd ffllooww ttoo tthhee GGiitt,, aalltteerrss GGII PPHH,, sseeccrreettiioonnss aanndd mmiiccrroobbiiaall fflloorraa..  CCiirrrrhhoossiiss iinnfflluueenncceess bbiiooaavvaaiillaabbiilliittyy mmaaiinnllyy ooff ddrruuggss tthhaatt uunnddeerrggoo ccoonnssiiddeerraabbllee 11sstt ppaassss mmeettaabboolliissmm eegg.. PPrroopprraannoollooll  GGiitt iinnffeeccttiioonnss lliikkee cchhoolleerraa aanndd ffoooodd ppooiissoonniinngg aallssoo rreessuulltt iinn mmaallaabbssoorrbbttiioonn.. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 7733
  • 74. PHYSIO-CHEMICAL FACTORS  PHYSICAL FACTORS  PHYSIO-CHEMICAL FACTORS 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 7744
  • 75. PHYSICAL FACTORS 1. PARTICLE SIZE Smaller particle size, greater surface area then higher will be dissolution rate, because dissolution is thought to take place at the surface area of the solute( Drug). This study is imp. for drugs that have low aqueous solubility. Absorption of such drugs can be increased by increasing particle size by Micronization.  ex. Griseofulvin, active intravenously but not effective when given orally. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 7755
  • 76. 1. PARTICLE SIZE To poor soluble drug, disintegration agents and surface active agents may be added . • ex. Bioavailability of Phenacetin is increased by tween 80.  Micronization also reduces the dose of some drugs • ex. the dose of griseofulvin is reduced to one half while the dose of spironolactone is reduced to one twentieth. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 7766
  • 77. Lesser particle size is always not helpful Ex. Micronization of Aspirin, phenobarbital, lesser effective surface area and hence lesser dissolution rate Reasons: On their surface, hydrophobic drugs absorb air and reduce their wettability  Particle having size below 0.1 micron reaggregate to form large particle  Particle having certain micro size get electrical charge which preventing c 0088//1100//22001100 ontact with wetKKtLLiEEnCCgOO PPm,, NNeiippdaanniiium 7777
  • 78. Finally drug size reduction and subsequent increase in surface area and dissolution rate is always not useful. Ex. of such drugs are Penicillin G & Erythromycin These Drugs are unstable and degrade quickly in solution. Sometime, reduction in particle size of nitrofurantoin and piroxicam increase gastric irritation These problem can be overcome by Microencapsulation. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 7788
  • 79. 2. Crystal Form Substance can exist either in a crystalline or amorphous form. When substance exist in more than one crystalline form, the different form are called polymorphs and the phenomena as polymorphism . Two types of Polymorphism 1) Enantiotropic polymorph ex. Sulfur 2) Monotropic polymorph ex. Glyceryl Stearates Polymorphs have the same chemical structure but different physical properties such as solubility, density, hardness etc. ex. Chlormphenicol has a several crystal form, and when given orally as a suspension, the drug concentration in the body was found to be dependent on the percentage of β - polymorph in the suspension. The form is more soluble and better absorbed. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 7799
  • 80. One of the several form of polymorphic forms is more stable than other. Such a stable form having low energy state and high melting point and least aqueous solubility The remaining polymorphs are called as metastable forms which have high energy state, low melting point and high aqueous solubilities. About 40% of all organic compounds exhibit polymorphism. Some drug exists in amorphous form which have no internal crystal structure. Such drugs have high energy states than crystal form hence they have greater aqueous solubility than crystalline form. Ex. Novobiocin, cortisone acetate. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 8800
  • 81. 3. Solvates And Hydrates Many drugs associate with solvent and forms solvates Solvent is water then it is called as hydrate eg. Anhydrous form of caffeine and theophylline dissolve more rapidly than hydrous form of these drugs. Solvate form of drugs with org. solvent may dissolve fast in water than non solvated form. eg. Fluorocortisone 4. Complexation This property can influence the effective drug concentration in gi fluids. Complexation of drug and gi fluids may alter the rate and extent of absorption eg. Intestinal Mucin form complex with Streptomycin and Dihydro Streptomycin. In some cases, Poor water soluble drugs can be administered as water soluble complexes. eg. Hydroquinone with Digoxin. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 8811
  • 82. 5.Adsorption It is a physical and surface phenomena where the drug molecules are held on the surface of some inert substances by vanderwall’s forces. ex. Charcoal used as an antidote; When it is co-administered with promazine, then it reduces the rate and extent of absorption Cholestyramine reduces the absorption of warfarin. 6.Drug Stability And Hydrolysis In GIT Drugs undergoes various reactions due to wide spectrum of ph and enzymatic activity of GI fluid namely acid and enzymatic hydrolysis. eg. T½ of Penicillin G= 1 min. at pH 1 T½ of Penicillin G= 9 min. at pH2 So it means Penicillin G is stable at less acidic pH Erythromycin and its esters are unstable at gastric fluid (T½=Less than 2 min.) 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 8822
  • 83. 7. Salts  Na or K salts of weak acid dissolves rapidly than free acid. ex. Na salts of Novobiocin shows improved bioavailability  Certain salts also may have low solubility and dissolution rate. ex. Al salts of weak acid and pamoate salt of weak base 8. Presence Of Surfactant Use of wetting agent and Solubilizing agent improve the Dissolution rate & absorption of drugs. Ex. Tween 80 increase the rate & extent of absorption of Phenacetin. 9. Dissolution Disintegration is the formation of dispersed granules from an intact solid dosage form whereas the dissolution is the formation of solvated drug molecules from the drug 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 8833
  • 84. SOLID DRUG DISSOLUTION DRUG AT ABSORPTION SITE ABSORPTION DRUG IN SYSTEMIC CIRCULATION 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 8844
  • 85. NOYES AND WHITNEY’S EQUATION dc/dt = KS(CS-C) Where, dc/dt = Rate constant, K = constant, S = surface area of the dissolving solid, Cs=solubility of the drug in the solvent, C=concentration of drug in the solvent at time t. Constant K=D/h Where, D is the diffusion coefficient of the dissolving material and h is the thickness of the diffusion layer Here, C will always negligible compared to Cs So, dc/dt=DSCs/h 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 8855
  • 86. PPHHYYSSIICCOOCCHHEEMMIICCAALL FFAACCTTOORRSS 1) pH PARTITION THEORY (Brodie) : It explain drug absorption from GIT and its distribution across biomembranes. Drug(>100 daltons) transported by passive diffusion depend upon:  dissociation constant, pKa of the drug  lipid solubility, K o/w  pH at absorption site. Most drugs are either weak acids or weak bases whose degree of ionization is depend upon pH of biological fluid. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 8866
  • 87. For a drug to be absorbed, it should be unionized and the unionized portion should be lipid soluble. The fraction of drug remaining unionized is a function of both Dissociation constant (pKa) and pH of solution. The pH partition theory is based on following assumption:  GIT acts as a lipoidal barrier to the transport of the drug  The rate of absorption of drug is directly proportional to its fraction of unionised drug  Higher the lipophilicity of the unionised degree, better the absorption. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 8877
  • 88. HENDERSON HASSELBATCH EQUATION For acid, pKa - pH = log[ Cu/Ci ] For base, pKa – pH = log[ Ci/Cu ] Eg. Weak acid aspirin (pKa=3.5) in stomach (pH=1) will have > 99%of unionized form so gets absorbed in stomach Weak base quinine (pKa=8.5) will have very negligible unionization in gastric pH so negligible absorption Several prodrugs have been developed which are lipid soluble to overcome poor oral absorption of their parent compounds. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 8888
  • 89. eg. Pivampicilin, the pivaloyloxy-methyl ester of ampicilin is More lipid soluble than ampicilin. Lipid solubility is provided to a drug by its partition coefficient between An organic solvent and water or an aq. Buffer (same pH of ab. Site) E.g. Barbital has a p.c. of 0.7 its absorption is 12% Phenobarbital ( p.c = 4.8 absorption=12%) Secobarbital (p.c =50.7 absorption=40%) 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 8899
  • 90. 2)DRUG SOLUBILITY The absorption of drug requires that molecule be in solution at absorption site. Dissolution, an important step, depends upon solubility of drug substance. pH solubility profile: pH environment of GIT varies from Acidic in stomach to slightly Alkaline in a small intestine. soluble 1)Basic drug 1) Acidic medium( stomach) 2)Acidic drug 2) basic medium( intestestine) 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 9900
  • 91. Improvement of solubility: Addition of acidic or basic excipient Ex: Solubility of Aspirin (weak acid) increased by addition of basic excipient. For formulation of CRD , buffering agents may be added to slow or modify the release rate of a fast dissolving drug. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 9911
  • 92. PHARMACEUTICAL FACTORS MEANS Absorption rate depends on the dosage Form which is administred,ingredients used, procedures Used in formulation of dosage forms. The availability of the drug for absorption from the dosage forms is in order. Solutions > Suspensions > capsules > Compressed Tablets > Coated tablets. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 9922
  • 93. SOLUTIONS Shows maximum bioavailability and factors affecting Absorption from solution are as follows 1.Chemical stability of drug 2.Complexation: between drug and exipients of formulation to increase the solubility, stability. 3. Solubilization: incorporation of drug into micelles to increase the solubility of drugs. 4. Viscosity 5. Type of solution: Whether aqueous or oily solution. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 9933
  • 94. SUSPENSIONS: It comes next after solutions with respect to bioavailability Factors that affects absorption from suspensions are 1.Particle size and effective surface area of dispersed phase 2. Crystal form of drug: some drug can change their crystal structure. Eg. Sulfathiazole can change its polymorphic form, it can be overcome by addition by adding PVP. 3. Complexation: Formation of nonabsorbable complex between drug and other ingredients. Eg. Promazine forms a complex with attapulgite. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 9944
  • 95. 4. Inclusion of surfactant Eg. The absorption of phenacitin from suspension is increased in presence of tween 80. 5. Viscosity of suspension Eg. Methyl cellulose reduces the rate and absorption of nitrofurantoin 6. Inclusion of colourants: Eg. Brilliant blue in phenobarbitone suspension. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP, NNiippaannii 9955
  • 96. CAPSULES Two types of capsule 1.Hard gelatin capsule 2. Soft gelatin capsule 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP, NNiippaannii 9966
  • 97. HARD GELATIN CAPSULE The rate of absorption of drugs from capsule is function Of some factors. 1.Dissolution rate of gelatin shell. 2.The rate of penetration of GI fluids into encapsulated mass 3.The rate at which the mass disaggregates in the GI fluid 4. The rate of dissolution. 5. Effect of excipients; a).Diluents b).Lubricants c). Wetting characteristics of drug d).Packing density 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP, NNiippaannii 9977
  • 98. SOFT GELATIN CAPSULE SGS has a gelatin shell thicker than HGS,but shell is Plasticized by adding glycerin,sorbitol.SGS may used To contain non aqueous solution or liquid or semi solid. SGC have a better bioavailability than powder filled HGC And are equivalent to emulsions. Eg. Quinine derivative was better absorbed from SGC Containing drug base compared with HGC containing HCl salts. Grieseoflavin exhibited 88% absorption from soft gelatin Capsules compared to HGC(30%) 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP, NNiippaannii 9988
  • 99. TABLETS 1.Compressed tablets 2. Coated tablets 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP, NNiippaannii 9999
  • 100. Compressed tablets Bioavailability are more due to large reduction in surface area. A B Intact tablets a granules primary drug particles K2 K3 Drug in GI fluid K1 K4 Drug absorbed in body 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP, NNiippaannii 110000
  • 101. The rate constants decrease in the following order. K3>>K2>>K1 The overall dissolution rate and bioavailability of a poor Soluble drugs is influenced by 1.The physicochemical properties of liberated particles. 2. The nature and quantity of additives. 3. The compaction pressure and speed of compression. 4. The storage and age of tablet 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP, NNiippaannii 110011
  • 102. 1.Effect of diluents : Na Salicylates + starch = Faster dissolution Na salicylates + lactose=Poor dissolution. 2.Effect of Granulating agent: Phenobarbital + Gelatin solution=Faster dissolution Phenobarbital+PEG 6000= poor dissolution. 3.Effect of lubricants: Magnesium stearate will retard the dissolution of aspirin tablet Whereas SLS enhance the dissolution. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP, NNiippaannii 110022
  • 103. 4.Effect of disintegrants: Starch tend to swell with wetting and break apart the dosage form. It is reported that 325mg of salicylic acid tablet were prepared by using different concentrations (5%,10%,20%) and max. dissolution was achieved With 20% starch. 5. Effect of colorants: 6.Effect of Compression force: 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP, NNiippaannii 110033
  • 104. COATED TABLETS: There are three types of coating Sugar coating Film coating Enteric coating SUGAR COATING: Sugar,Shellac,fatty glycerides, bees wax, silicone resin Sub coating agent: Talc,acacia,starch. FILM COATING: Polymers, dispersible cellulose derivatives like HPMC CMC. ENTERIC COATING: Shellac, cellulose acetate phthalate etc. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP, NNiippaannii 110044
  • 105. Factors affecting the drug release are 1.Thickness of coating e.g.. Quinine shows decrease in rate of absorption if coated with cellulose acetate phthalate. 2.The amount of dusting powder: 3.Effect of ageing: e.g. The shellac coated tablets of Para amino salicylic acid when given after two years plasma concentration of 6-7mg/100ml. However the tablets stored for 3½ years showed plasma concentration of only 2mg/100ml which is the sub therapeutic effect. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP, NNiippaannii 110055
  • 106. SUBLINGUAL SSUUBBLLIINNGGUUAALL // BBUUCCCCAALL RROOUUTTEE  SSUUBBLLIINNGGUUAALL RROOUUTTEE:: tthhee ddoossaaggee ffoorrmm iiss ppllaacceedd bbeenneeaatthh tthhee ttoonngguuee..  BBUUCCCCAALL RROOUUTTEE:: DDoossaaggee ffoorrmm iiss ppllaacceedd bbeettwweeeenn tthhee cchheeeekk aanndd tteeeetthh oorr IInn tthhee cchheeeekk ppoouucchh..  DDrruuggss aaddmmiinniisstteerreedd bbyy tthhiiss rroouuttee aarree ssuuppppoosseedd ttoo pprroodduuccee ssyysstteemmiicc ddrruugg eeffffeeccttss, aanndd ccoonnsseeqquueennttllyy, tthheeyy mmuusstt hhaavvee ggoooodd aabbssoorrppttiioonn ffrroomm oorraall mmuuccoossaa..  OOrraall mmuuccoossaall rreeggiioonnss aarree hhiigghhllyy vvaassccuullaarriisseedd tthheerreeffoorree rraappiidd oonnsseett ooff aaccttiioonn iiss oobbsseerrvveedd..  FFoorr EEgg, aannttii--aannggiinnaall ddrruugg NNiittrrooggllyycceerriinn.. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP, NNiippaannii 110066
  • 107. SSUUBBLLIINNGGUUAALL // BBUUCCCCAALL RROOUUTTEE  BBlloooodd ppeerrffuusseess oorraall rreeggiioonnss ddrraaiinnss ddiirreeccttllyy iinnttoo tthhee ggeenneerraall cciirrccuullaattiioonn..  BBaarrrriieerr ttoo ddrruugg aabbssoorrppttiioonn ffrroomm tthheessee rroouutteess iiss eeppiitthheelliiuumm ooff oorraall mmuuccoossaa..  PPaassssiivvee ddiiffffuussiioonn iiss tthhee mmaajjoorr mmeecchhaanniissmm ooff aabbssoorrppttiioonn ooff mmoosstt ddrruuggss..  IInn ggeenneerraall, ssuubblliinngguuaall ttaabblleettss aarree ddeessiiggnneedd ttoo ddiissssoollvvee sslloowwllyy ttoo mmiinniimmiizzee ppoossssiibbiilliittyy ooff sswwaalllloowwiinngg tthhee ddoossee.. EExxcceeppttiioonn iinncclluuddee:: NNiittrrooggllyycceerriinn, IIssoossoorrbbiiddee ddiinniittrraattee ttaabblleettss wwhhiicchh ddiissssoollvveess wwiitthhiinn mmiinnuutteess iinn bbuuccccaall ccaavviittyy ttoo pprroovviiddee pprroommpptt ttrreeaattmmeenntt ooff aaccuuttee aannggiinnaall eeppiissooddeess.. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP, NNiippaannii 110077
  • 110. Factors ttoo bbee ccoonnssiiddeerreedd:: LLiippoopphhiilliicciittyy ooff ddrruugg:: TThhee lliippiidd ssoolluubbiilliittyy sshhoouulldd bbee hhiigghh ffoorr aabbssoorrppttiioonn.. 11.. SSaalliivvaarryy sseeccrreettiioonn:: ddrruugg sshhoouulldd bbee ssoolluubbllee iinn bbuuccccaall fflluuiidd.. 22.. ppHH ooff ssaalliivvaa:: ppHH ooff ssaalliivvaa iiss uussuuaallllyy 66.. 33.. SSttoorraaggee ccoommppaarrttmmeenntt:: ssoommee ddrruuggss hhaavvee ssttoorraaggee ccoommppaarrttmmeenntt iinn bbuuccccaall mmuuccoossaa.. EEgg, BBuupprreennoorrpphhiinnee 44.. TThhiicckknneessss ooff oorraall eeppiitthheelliiuumm:: SSuubblliinngguuaall aabbssoorrppttiioonn iiss ffaasstteerr tthhaann bbuuccccaall, bbeeccaauussee ffoorrmmeerr rreeggiioonn iiss tthhiinnnneerr tthhaann tthhaatt ooff bbuuccccaall mmuuccoossaa.. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP, NNiippaannii 111100
  • 111. FFAACCTTOORRSS LLIIMMIITTTTIINNGG DDRRUUGG AADDMMIINNIISSTTRRAATTIIOONN:: 11.. LLiimmiitteedd mmuuccoossaall ssuurrffaaccee aarreeaa.. 22.. TTaassttee ooff mmeeddiiccaammeenntt aanndd ddiissccoommffoorrtt.. EEXXAAMMPPLLEESS:: NNiittrrooggllyycceerriinn, IIssoossoorrbbiiddee ddiinniittrraattee, PPrrooggeesstteerroonnee, OOxxyyttoocciinn, FFeennoosstteerrooll, MMoorrpphhiinnee.. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP, NNiippaannii 111111
  • 112. RREECCTTAALL AADDMMIINNIISSTTRRAATTIIOONN::  AAbbssoorrppttiioonn aaccrroossss tthhee rreeccttaall mmuuccoossaa ooccccuurrss bbyy ppaassssiivvee ddiiffffuussiioonn..  TThhiiss rroouuttee ooff aaddmmiinniissttrraattiioonn iiss uusseeffuull iinn cchhiillddrreenn, oolldd ppeeooppllee aanndd uunnccoonnsscciioouuss ppaattiieennttss..  EEgg.., ddrruuggss tthhaatt aaddmmiinniisstteerreedd aarree:: aassppiirriinn, aacceettaammiinnoopphheenn, tthheeoopphhyylllliinnee, iinnddoommeetthhaacciinn, pprroommeetthhaazziinnee && cceerrttaaiinn bbaarrbbiittuurraatteess.. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP, NNiippaannii 111122
  • 113. PPAARREENNTTEERRAALL RROOUUTTEESS:: . 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP, NNiippaannii 111133
  • 114. INTRAVENOUS ROUTE: Absorption phase is bypassed (100% bioavailability) 1.Precise, accurate and almost immediate onset of action, 2. Large quantities can be given, fairly pain free 3. Greater risk of adverse effects a. High concentration attained rapidly b. Risk of embolism 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP, NNiippaannii 111144
  • 115. INTRAVENOUS ROUTE:  This route is used wwhheenn aa rraappiidd cclliinniiccaall rreessppoonnssee iiss rreeqquuiirreedd lliikkee ttrreeaattmmeenntt ooff eeppiilleeppttiicc sseeiizzuurreess, aaccuuttee aasstthhmmaattiicc aanndd ccaarrddiiaacc aarrrrhhyytthhmmiiaass..  TThheerree mmaayy aallssoo bbee aa ddaannggeerr ooff pprreecciippiittaattiioonn ooff ddrruugg iinn tthhee vveeiinn iiff tthhee iinnjj.. iiss ttoooo rraappiiddllyy.. TThhiiss ccoouulldd rreessuulltt iinn tthhrroommbboopphhlleebbiittiiss..  TThhiiss mmooddee ooff aaddmmiinniissttrraattiioonn iiss rreeqquuiirreedd wwiitthh ddrruuggss hhaavviinngg sshhoorrtt hhaallff lliivveess aanndd nnaarrrrooww tthheerraappeeuuttiicc iinnddeexx..  BBiiooaavvaaiillaabbiilliittyy iiss nnoott ccoonnssiiddeerreedd bbyy tthhiiss rroouuttee..  MMaaiinnllyy aannttiibbiioottiiccss aarree aaddmmiinniisstteerreedd bbyy tthhiiss rroouuttee.. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP, NNiippaannii 111155
  • 116. IInnttrraa aarrtteerriiaall iinnjjeeccttiioonn  IInn tthhiiss rroouuttee tthhee ddrruuggss aarree iinnjjeecctteedd ddiirreeccttllyy iinnttoo tthhee aarrtteerryy..  IItt iiss mmaaiinnllyy uusseedd ffoorr ccaanncceerr cchheemmootthheerraappyy..  IItt iinnccrreeaasseedd ddrruugg ddeelliivveerryy ttoo tthhee aarreeaa ssuupppplliieedd bbyy tthhee iinnffuusseedd aarrtteerryy aanndd ddeeccrreeaasseedd ddrruugg ddeelliivveerryy ttoo ssyysstteemmiicc cciirrccuullaattiioonn.. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP, NNiippaannii 111166
  • 117. IINNTTRRAA MMUUSSCCUULLAARR IINNJJEECCTTIIOONN  AAbbssoorrppttiioonn ooff ddrruugg ffrroomm mmuusscclleess iiss rraappiidd aanndd aabbssoorrppttiioonn rraattee iiss ppeerrffuussiioonn rraattee lliimmiitteedd..  PPoollyyppeeppttiiddeess ooff lleessss tthhaann aapppprrooxx 55000000 ggrraamm ppeerr mmoollee pprriimmaarriillyy ppaassss tthhrroouugghh ccaappiillllaarryy ppaatthhwwaayy  GGrreeaatteerr tthhaann aabboouutt 2200000000 gg//mmooll aarree lleessss aabbllee ttoo ttrraavveerrssee ccaappiillllaarryy wwaallll, tthheeyy pprriimmaarriillyy eenntteerr bblloooodd vviiaa llyymmpphhaattiicc ppaatthhwwaayy.. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP, NNiippaannii 111177
  • 118. Factors determining rate of drug absorption: 1. Vascularity to the inj. Site: Blood flow rates to intramuscular tissues are: Arm (deltoid) > thigh (vastus lateralis) > buttocks (gluteus maximus). 2. Lipid solubility and ionisation of drug. 3. Molecular size of drug. 4. Volume of inj. And drug concentration. 5. pH & viscosity of inj. vehicle. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP, NNiippaannii 111188
  • 119. SUBCUTANOUS ROUTE: 1. Slow and constant absorption 2. Absorption is limited by blood flow, affected if circulatory problems exist. 3. The blood supply to this is poorer than that of muscular tissue. 4. Concurrent administration of vasoconstrictor will slow absorption, e.g. Epinephrine. 5. The absorption is hastened by massage, application of heat to increase blood flow and inclusion of enzyme Hyaluronidase in drug solution. 00 88e//11g00//.22 00I1100nsulin. KKLLEECCOOPP, NNiippaannii 111199
  • 121. TOPICAL ADMINISTRATION: • MUCOSAL MEMBRANES(eye drops, antiseptic, sunscreen, nasal, etc.) •SKIN a. Dermal - rubbing in of oil or ointment (local action) b. Transdermal - absorption of drug through skin (systemic action) i. stable blood levels ii. no first pass metabolism iii. drug must be potent. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP, NNiippaannii 112211
  • 122. SSkkiinn ccoonnssiisstt ooff tthhrreeee llaayyeerrss ::  EEppiiddeerrmmiiss  DDeerrmmiiss  SSuubbccuuttaanneeoouuss ffaatt ttiissssuuee  TThhee mmaaiinn rroouuttee ffoorr tthhee ppeenneettrraattiioonn ooff tthhee ddrruuggss iiss ggeenneerraallllyy tthhrroouugghh eeppiiddeerrmmaall llaayyeerr  SSttrraattuumm ccoorrnneeuumm iiss tthhee rraattee lliimmiittiinngg bbaarrrriieerr iinn ppaassssiivvee ppeerrccuuttaanneeoouuss aabbssoorrppttiioonn ooff ddrruugg.. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP, NNiippaannii 112222
  • 123.  The stratum corneum is the outermost layer of the epidermis and is composed mainly of dead keratinized cells (from lack of oxygen and nutrients). It has a thickness between 10 - 40 μm.  The dermis is the layer of skin beneath the epidermis. It contains the hair follicles, sweat glands, sebaceous glands, apocrine glands, lymphatic vessels and blood vessels.  Hypodermis - Its purpose is to attach the skin to underlying bone and muscle as well as supplying it with blood vessels and nerves. The main cell types are fibroblasts, macrophages and adiposities (the hypodermis contains 50% of body fat). 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP, NNiippaannii 112233
  • 125. OCULAR ADMINISTRATION  Eye is the most easily accessible site for topical administration of a medication.  Topical application of drug to eyes meant for : Mydriasis, miosis, anaesthesia, treatment of infection, glaucoma etc.  Opthalmic solution are administered into cul-de-sac.  Barrier to intra occular penetration is cornea. It possess both hydrophilic and lipophilic characterstics.  pH of lacrimal fluid is 7.4.  pH of lacrimal fluid influences absorption of weak electrolyte like Pilocarpine. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP, NNiippaannii 112255
  • 126. OCULAR ADMINISTRATION  High pH of formulation: decrease tear flow and  Low pH of formulation: increases tear flow.  Human eye can hold around 10 microlitre of fluid. So small volume in concentrated form increases effectiveness.  Viscosity empartners increases bioavailability eg, oily solutions, ointment etc.  Systemic entry of drug occur by lacrimal duct which drains lacrimal fluid into nasal cavity. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP, NNiippaannii 112266
  • 127. Composition of eye  Water - 98%  Solid -1.8%  Organic element – Protein - 0.67%, sugar - 0.65%, Nacl - 0.66%  Other mineral element sodium, potassium and ammonia - 0.79% 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP, NNiippaannii 112277
  • 129. Characteristics required to optimize ocular drug delivery system  Good corneal penetration.  Prolong contact time with corneal tissue.  Simplicity of instillation for the patient.  Non irritative and comfortable form (viscous solution should not provoke lachrymal secretion and reflex blinking)  Appropriate rheological properties concentrations of the viscous system. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP, NNiippaannii 112299
  • 130. Advantages  Increase ocular residence….. Improving bioavailability  Prolonged drug release….. better efficacy  Less visual & systemic side effects  Increased shelf life  Exclusion of preservatives  Reduction of systemic side effects  Reduction of the number of administration  Better patient compliance  Accurate dose in the eye…. a better therapy 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP, NNiippaannii 113300
  • 131. FFAACCTTOORR IINNFFLLUUEENNCCIINNGG PPEERRCCUUTTAANNEEOOUUSS AABBSSOORRPPTTIIOONN 11.. DDrruugg rreelleeaassee ffrroomm ddoossaaggee ffoorrmm 22.. DDrruugg ccoonncceennttrraattiioonn iinn tthhee ffoorrmmuullaattiioonn 33.. DDrruugg ooiill wwaatteerr ppaarrttiittiioonn ccooeeffffiicciieenntt.. 44.. DDrruugg aaffffiinniittyy ttoo tthhee sskkiinn ttiissssuuee 55.. SSuurrffaaccee aarreeaa 66.. SSiittee ooff aapppplliiccaattiioonn 77.. HHyyddrraattiioonn ooff sskkiinn 88.. NNaattuurree ooff vveehhiiccllee uusseedd 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP, NNiippaannii 113311
  • 132. FFAACCTTOORR IINNFFLLUUEENNCCIINNGG PPEERRCCUUTTAANNEEOOUUSS AABBSSOORRPPTTIIOONN 99.. RRuubbbbiinngg 1100.. CCoonnttaacctt ppeerriioodd 1111.. PPeerrmmeeaattiioonn eennhhaanncceerrss 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP, NNiippaannii 113322
  • 133. INHALATIONAL ROUTE: 1.Gaseous and volatile agents and aerosols. 2.Rapid onset of action due to rapid access to circulation a.Large surface area b.Thin membranes separates alveoli from circulation c.High blood flow Particles larger than 20 micron and the particles impact in the mouth and throat. Smaller than 0.5 micron and they aren't retained. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP, NNiippaannii 113333
  • 134. IINNTTRRAA NNAASSAALL AADDMMIINNIISSTTRRAATTIIOONN  DDrruuggss ggeenneerraallllyy aaddmmiinniisstteerreedd bbyy iinnttrraa nnaassaall rroouuttee ffoorr ttrreeaattmmeenntt ooff llooccaall ccoonnddiittiioonn ssuucchh aass ppeerreennnniiaall rrhhiinniittiiss, aalllleerrggiicc rrhhiinniittiiss aanndd nnaassaall ddeeccoonnggeessttiioonn eettcc..  AAbbssoorrppttiioonn ooff lliippoopphhiilliicc ddrruuggss tthhrroouugghh nnaassaall mmuuccoossaa bbyy ppaassssiivvee ddiiffffuussiioonn aanndd aabbssoorrppttiioonn ooff ppoollaarr ddrruuggss bbyy ppoorree ttrraannssppoorrtt..  RRaattee ooff aabbssoorrppttiioonn ooff lliippoopphhiilliicc ddrruuggss ddeeppeenndd oonn tthheeiirr mmoolleeccuullaarr wweeiigghhtt..  DDrruuggss wwiitthh mmoolleeccuullaarr wweeiigghhtt lleessss tthhaann 440000 ddaallttoonnss eexxhhiibbiitt hhiigghheerr rraattee ooff aabbssoorrppttiioonn.. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP, NNiippaannii 113344
  • 135. ccoonntt……  DDrruuggss wwiitthh mmoolleeccuullaarr wweeiigghhtt 11000000 ddaallttoonnss sshhooww mmooddeerraattee rraattee ooff aabbssoorrppttiioonn..  PPrreesseennttllyy nnaassaall rroouuttee iiss bbeeccoommiinngg ppooppuullaarr ffoorr ssyysstteemmiicc ddeelliivveerryy ooff ppeeppttiiddee aanndd pprrootteeiinnss, tthhiiss iiss bbeeccaauussee ooff hhiigghh ppeerrmmeeaabbiilliittyy ooff nnaassaall mmuuccoossaa wwiitthh vvaassccuullaattuurree.. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP, NNiippaannii 113355
  • 137. Advantages  Rapid drug absorption via highly-vascularized mucosa  Rapid onset of action  Ease of administration, non-invasive  Avoidance of the gastrointestinal tract and first-pass metabolism  Improved bioavailability  Lower dose/reduced side effects  Improved convenience and compliance  Self-administration. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP, NNiippaannii 113377
  • 138. Disadvantages  Nasal cavity provides smaller absorption surface area when compared to GIT.  Relatively inconvenient to patients when compared to oral delivery since there is possibility of nasal irritation.  The histological toxicity of absorption enhancers used in the nasal drug delivery system is not yet clearly established. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP, NNiippaannii 113388
  • 139. Enhancement in absorption  Following approaches used for absorption enhancement :-  Use of absorption enhancers  Increase in residence time.  Administration of drug in the form of microspheres.  Use of physiological modifying agents 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP, NNiippaannii 113399
  • 140. Enhancement in absorption  Use of absorption enhancers:-  Absorption enhancers work by increasing the rate at which the drug pass through the nasal mucosa.  Various enhancers used are surfactants, bile salts, chelaters, fatty acid salts, phospholipids, cyclodextrins, glycols etc. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP, NNiippaannii 114400
  • 141. Various mechanisms involved in absorption enhancements are:-  Increased drug solubility  Decreased mucosal viscosity  Decrease enzymatic degradation  Increased Paracellular transport  Increased transcellular transport 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP, NNiippaannii 114411
  • 142. Various mechanisms involved in absorption enhancements are:-  Increase in residence time:-  By increasing the residence time the increase in the higher local drug concentration in the mucous lining of the nasal mucosa is obtained.  Various mucoadhesive polymers like methylcellulose, carboxy methyl cellulose or polyarcylic acid are used for increasing the residence time. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 114422
  • 143. Various mechanisms involved in absorption enhancements are:-  Use of physiological modifying agents:-  These agents are vasoactive agents and exert their action by increasing the nasal blood flow.  The example of such agents are histamine, leukotrienene D4, prostaglandin E1 and β-adrenergic agents like isoprenaline and terbutaline. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 114433
  • 144. Applications of nasal drug delivery A. Nasal delivery of organic based pharmaceuticals :-  Various organic based pharmaceuticals have been investigated for nasal delivery which includes drug with extensive presystemic metabolism.  E.g. Progesterone, Estradiol, Nitroglycerin, Propranolol, etc. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 114444
  • 145. Applications of nasal drug delivery B. Nasal delivery of peptide based drugs :-  Nasal delivery of peptides and proteins is depend on –  The structure and size of the molecule.  Nasal residence time  Formulation variables (pH, viscosity)  E.g. calcitonin, secretin, albumins, insulin, glucagon, etc. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 114455
  • 146. PPUULLMMOONNAARRYY AADDMMIINNIISSTTRRAATTIIOONN  TThhee ddrruuggss mmaayy bbee aaddmmiinniisstteerreedd ffoorr llooccaall aaccttiioonn ooff bbrroonncchhiioolleess oorr tthheeiirr ssyysstteemmiicc eeffffeeccttss tthhrroouugghh aabbssoorrppttiioonn ooff lluunnggss..  IInnhhaallaattiioonn sspprraayyss aanndd aaeerroossoollss aarree uusseedd ttoo ddeelliivveerr tthhee ddrruuggss ttoo tthhee lluunnggss..  LLaarrggeerr ssuurrffaaccee aarreeaa ooff aallvveeoollii,, hhiigghh ppeerrmmeeaabbiilliittyy ooff aallvveeoollaarr eeppiitthheelliiuumm ffoorr ddrruugg ppeenneettrraattiioonn,, aanndd aa rriicchh vvaassccuullaattuurree aarree rreessppoonnssiibbllee ffoorr rraappiidd aabbssoorrppttiioonn ooff ddrruuggss bbyy tthhiiss rroouuttee 0 88//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 114466
  • 147. PPUULLMMOONNAARRYY AADDMMIINNIISSTTRRAATTIIOONN  IInn ggeenneerraall ppaarrttiicclleess ggrreeaatteerr tthhaann 1100mmmm aarree rreettaaiinneedd iinn tthhee tthhrrooaatt aanndd uuppppeerr aaiirrwwaayyss wwhheerreeaass ffiinnee ppaarrttiicclleess rreeaacchh tthhee ppuullmmoonnaarryy eeppiitthheelliiuumm  DDrruuggss ggeenneerraallllyy aaddmmiinniisstteerreedd bbyy tthhiiss rroouuttee aarree bbrroonncchhooddiillaattoorrss ((ee..gg.... SSaallbbuuttaammooll,, iissoopprrootteerreennooll)),, aannttiiaalllleerrggiicc ((ee..gg.... CCrroommoollyymm ssooddiiuumm)),, aanndd aannttiiiinnffllaammmmaattoorryy ((ee..gg.... BBeettaammeetthhaassoonnee,, ddeexxaammeetthhaassoonnee)).. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 114477
  • 149. Advantages  Smaller doses can be administered locally.  Reduce the potential incidence of adverse systemic effect.  It used when a drug is poorly absorbed orally, e.g. Na cromoglicate.  It is used when drug is rapidly metabolized orally, e.g. isoprenaline 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 114499
  • 150. IINN--VVIITTRROO MMEETTHHOODDSS  EEvveerrtteedd ssmmaallll iinntteessttiinnee ssaacc mmeetthhoodd..  EEvveerrtteedd ssaacc mmooddiiffiiccaattiioonn..  CCiirrccuullaattiioonn tteecchhnniiqquuee..  EEvveerrtteedd iinntteessttiinnaall rriinngg oorr sslliiccee tteecchhnniiqquuee.. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 115500
  • 151. WWhhyy iinn--vviittrroo ssttuuddiieess  BBeeccaauussee ooff eeccoonnoommiiccaall && eetthhiiccaall lliimmiittaattiioonnss ooff iinn--vviivvoo ssttuuddiieess..  SSiimmppllee && pprroovviiddee vvaalluuaabbllee iinnffoorrmmaattiioonn..  TToo aasssseessss tthhee mmaajjoorr ffaaccttoorrss iinnvvoollvveedd iinn aabbssoorrppttiioonn..  PPrreeddiicctt tthhee rraattee && eexxtteenntt ooff ddrruugg aabbssoorrppttiioonn..  PPrroocceedduurreess aarree ooff ggrreeaatt vvaalluuee dduurriinngg ssccrreeeenniinngg ooff nneeww ddrruugg ccaannddiiddaatteess..  CCaarrrriieedd oouutt oouuttssiiddee tthhee bbooddyy..  UUsseedd ttoo aasssseessss ppeerrmmeeaabbiilliittyy ooff ddrruugg uussiinngg aanniimmaall ttiissssuueess.. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 115511
  • 152. EEvveerrtteedd ssmmaallll iinntteessttiinnee ssaacc tteecchhnniiqquuee Isolation of rat intestine Inverting the intestine Filling the sac with drug free buffer solution Immersion of sac in Erlenmeyer flask containing drug buffer solution Contd… 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 115522
  • 153. Flask & its contents oxygenated & agitated at 37oC for specific period of time After incubation, the serosal content is assayed for drug content 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 115533
  • 154. Figure( reverted ssaacc tteecchhnniiqquuee)) Serosal side Mucosal side (intestinal segment before eversion) Serosal side Buffer solution Ligature Mucosal side 0088//1100//22001100 (after eveKKrLLsEEiCoCOOnPP),, NNiippaannii 115544
  • 155. AAddvvaannttaaggeess  PPrroolloonnggss tthhee vviiaabbiilliittyy && iinntteeggrriittyy ooff tthhee pprreeppaarraattiioonn aafftteerr rreemmoovvaall ffrroomm tthhee aanniimmaall..  CCoonnvveenniieennccee && aaccccuurraaccyy wwiitthh rreessppeecctt ttoo ddrruugg aannaallyyssiiss..  TThhee eeppiitthheelliiaall cceellllss ooff tthhee mmuuccoossaall ssuurrffaaccee aarree eexxppoosseedd ddiirreeccttllyy ttoo tthhee ooxxyyggeennaatteedd mmuuccoossaall fflluuiidd.. Difficulty in obtaining more than one sample per intestinal segment 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 115555
  • 156. EEvveerrtteedd ssaacc mmooddiiffiiccaattiioonn  CCrraannee && WWiillssoonn mmooddiiffiiccaattiioonn..  EEsssseennttiiaall ffeeaattuurreess ooff ssiimmppllee ssaacc mmeetthhooddss aarree rreettaaiinneedd..  MMooddiiffiiccaattiioonn-- tthhee iinntteessttiinnee iiss ttiieedd ttoo aa ccaannnnuullaa.. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 115566
  • 157. cannula Plain buffer Buffer solution with drug Water maintained at 37o C a00e88r//11a00t//22o00r1100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 115577 (FIG: EVERTED SAC MODIFICATION)
  • 158. PPrroocceedduurree Animal fasted for 20-24hrs Water is allowed ad libitum Animal killed with blow on head or anesthetized with ether or chloroform Entire small intestine is everted 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 115588 Contd… .
  • 159. Segments of 5-15cm length are cut from specific region of the intestine Distal ends tied & proximal end is attached to cannula Segments suspended in 40-100ml of drug mucosal solution. About 1ml/5cm length of drug free buffer is then placed in serosal compartment Mucosal solution aerated 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 115599
  • 160. How ttoo ddeetteerrmmiinnee tthhee rraattee ooff ddrruugg ttrraannssffeerr  TThhee eennttiirree vvoolluummee ooff sseerroossaall ssoolluuttiioonn iiss rreemmoovveedd ffrroomm tthhee ssaacc aatt eeaacchh ttiimmee iinntteerrvvaall wwiitthh tthhee hheellpp ooff ssyyrriinnggee && iitt iiss rreeppllaacceedd wwiitthh ffrreesshh bbuuffffeerr ssoolluuttiioonn..  TThhee aammoouunntt ooff ddrruugg tthhaatt ppeerrmmeeaatteess tthhee iinntteessttiinnaall mmuuccoossaa iiss ppllootttteedd aaggaaiinnsstt ttiimmee ttoo ddeessccrriibbee tthhee aabbssoorrppttiioonn pprrooffiillee ooff tthhee ddrruugg aatt aannyy ssppeecciiffiicc ppHH.. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 116600
  • 161. AAddvvaannttaaggeess  AA nnuummbbeerr ooff ddiiffffeerreenntt ssoolluuttiioonnss mmaayy bbee tteesstteedd wwiitthh aa ssiinnggllee sseeggmmeenntt ooff tthhee iinntteessttiinnee uunnlliikkee iinn tthhee ssaacc tteecchhnniiqquuee..  SSiimmppllee && rreepprroodduucciibbllee..  IItt ddiissttiinngguuiisshheess bbeettwweeeenn aaccttiivvee && ppaassssiivvee aabbssoorrppttiioonn..  IItt ddeetteerrmmiinneess tthhee rreeggiioonn ooff tthhee ssmmaallll iinntteessttiinnee wwhheerree aabbssoorrppttiioonn iiss ooppttiimmaall,, ppaarrttiiccuullaarrllyy iinn tthhee ccaassee ooff aaccttiivvee ttrraannssppoorrtt..  AAllssoo uusseedd ttoo ssttuuddyy tthhee eeffffeecctt ooff ppHH,, ssuurrffaaccee aaccttiivvee aaggeennttss,, ccoommpplleexxaattiioonn && eennzzyymmaattiicc rreeaaccttiioonn.. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 116611
  • 162. DDiissaaddvvaannttaaggeess  TThhee iinntteessttiinnaall pprreeppaarraattiioonn iiss rreemmoovveedd ffrroomm tthhee aanniimmaall aass wweellll aass ffrroomm iittss bblloooodd ssuuppppllyy.. UUnnddeerr tthheessee ccoonnddiittiioonnss,, tthhee ppeerrmmeeaabbiilliittyy cchhaarraacctteerriissttiiccss ooff tthhee mmeemmbbrraannee aarree ssiiggnniiffiiccaannttllyy aalltteerreedd..  TThhee rraattee ooff ttrraannssppoorrtt ooff ddrruugg aass ddeetteerrmmiinneedd ffrroomm tthhee eevveerrtteedd ssaacc tteecchhnniiqquuee,, mmaayy bbee sslloowweerr tthhaann iinn tthhee iinnttaacctt aanniimmaall.. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 116622
  • 163. CCiirrccuullaattiioonn tteecchhnniiqquuee  SSmmaallll iinntteessttiinnee mmaayy oorr mmaayy nnoott bbee eevveerrtteedd..  IInn tthhiiss mmeetthhoodd eeiitthheerr eennttiirree ssmmaallll iinntteessttiinnee ooff ssmmaallll llaabb aanniimmaall oorr aa sseeggmmeenntt iiss iissoollaatteedd..  OOxxyyggeennaatteedd bbuuffffeerr ccoonnttaaiinniinngg tthhee ddrruugg iiss cciirrccuullaatteedd tthhrroouugghh tthhee lluummeenn..  DDrruugg ffrreeee bbuuffffeerr iiss aallssoo cciirrccuullaatteedd oonn tthhee sseerroossaall ssiiddee ooff tthhee iinntteessttiinnaall mmeemmbbrraannee && ooxxyyggeennaatteedd..  AAbbssoorrppttiioonn rraattee ffrroomm tthhee lluummeenn ttoo tthhee oouutteerr ssoolluuttiioonn aarree ddeetteerrmmiinneedd bbyy ssaammpplliinngg bbootthh tthhee fflluuiidd cciirrccuullaattiinngg tthhrroouugghh tthhee lluummeenn.. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 116633
  • 164. AAddvvaannttaaggeess  TThhiiss iiss aapppplliiccaabbllee ttoo kkiinneettiicc ssttuuddiieess ooff tthhee ffaaccttoorrss aaffffeeccttiinngg ddrruugg aabbssoorrppttiioonn..  BBootthh ssuurrffaaccee aarree ooxxyyggeennaatteedd..  EEvveerrssiioonn iiss nnoott nneecceessssaarryy.. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 116644
  • 165. Everted iinntteessttiinnaall rriinngg oorr sslliiccee tteecchhnniiqquuee The entire small intestine(everted) is isolated from fasted expt animal Intestine cut wit scalpel or scissors into ring like slices, 0.1-0.5cm length Intestine washed with buffer & dried by blotting with filter paper Dried rings transferred to stoppered flask containing buffer with drug at 37oC 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii Contd… 116655
  • 166. Contents are continuously agitated & aerated. At selected time intervals, the tissues slices are assayed for drug content 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 116666
  • 167. AAddvvaannttaaggeess  SSiimmppllee && rreepprroodduucciibbllee..  KKiinneettiicc ssttuuddiieess ccaann bbee ppeerrffoorrmmeedd..  Process of cutting the intestine into rings may expose highly permeable areas of cut or damage tissue to medium.  MAJOR DISADVANTAGE OF IN-VITRO METHODS is that the are based on approximation & oversimplification of the actual in-vivo conditions. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 116677
  • 168. IInn--ssiittuu mmeetthhooddss  AAbbssoorrppttiioonn ffrroomm ssmmaallll iinntteessttiinnee..  PPeerrffuussiioonn tteecchhnniiqquuee..  IInntteessttiinnaall lloooopp tteecchhnniiqquuee..  AAbbssoorrppttiioonn ffrroomm tthhee ssttoommaacchh.. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 116688
  • 169. WWhhyy iinn--ssiittuu ssttuuddiieess..  IInn tthhiiss mmeetthhoodd tthhee aanniimmaallss bblloooodd ssuuppppllyy rreemmaaiinnss iinnttaacctt && tthhuuss tthhee rreessuullttss ooff rraattee ooff aabbssoorrppttiioonn ddeetteerrmmiinneedd mmaayy bbee mmoorree rreeaalliissttiicc tthhaann tthhoossee ffrroomm iinn--vviittrroo tteecchhnniiqquueess..  AAlltteerrnnaattiivvee mmeeaannss ttoo iinn--vviivvoo mmooddeellss iinn eevvaalluuaattiinngg tthhee rreellaattiivvee ccoonnttrriibbuuttiioonn ooff GGII aabbssoorrppttiioonn ttoo oorraall bbiiooaavvaaiillaabbiilliittyy..  AAcctt aass bbrriiddggee bbeettwweeeenn iinn--vviittrroo && iinn--vviivvoo mmeetthhooddss..  MMiimmiicc tthhee iinn--vviivvoo pphhyyssiioollooggiiccaall pprroocceessss wwiitthh ssiiggnniiffiiccaanntt rreedduuccttiioonn iinn ccoosstt && ttiimmee.. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 116699
  • 170. AABBSSOORRPPTTIIOONN FFRROOMM SSMMAALLLL IINNTTEESSTTIINNEE Adult male rats fasted for about 16-24hrs. Animal anesthetized, a midline abdominal incision is made. isolation & cannulation of Small intestine Contd… 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 117700
  • 171. Replacement of intestine. Incision closed & duodenal cannula is attached to an infusion pump Intestine cleared off particulate matter using drug free buffer (1.5ml/30min) Drug buffer solution is perfused (1.5ml/30min) 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii Contd… 117711
  • 172. Samples at 10min interval collected from ileal cannula Samples assayed for drug content Relative rate of absorption calculated Relative rate of absorption = difference in the drug concentration entering & leaving the intestine 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 117722
  • 174. Here, single or multiple intestinal loops are used for studying absorption Adult male rat fasted & water with held for 1-2hrs before expt. Under anesthesia an abdominal incision is made & small intestine exposed. Placement of proximal ligature & distal ligature. Introduction of drug solution. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 117744 Contd..
  • 175. Replacement of intestinal loop. After a predetermined period of time, animal is sacrificed. Intestinal loop is rapidly excised & homogenized. The amount of drug unabsorbed is determined. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 117755
  • 176. For preparing multiple loops, the procedure is identical to single loop preparation with a distance of approximately one half inch left between successive loops. AAddvvaannttaaggeess  SSiimmppllee && rreepprroodduucciibbllee..  Only 1 sample can be obtained from the experimental animal. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 117766
  • 177. Absorption ffrroomm tthhee ssttoommaacchh Fasted adult male rats anesthetized, stomach exposed & cardiac end ligated. Introduction of cannula (pylorus). Lumen washed several times with saline & subsequently with 0.1N HCl containing 0.15M NaCl Drug solution of known concentration is introduced into the stomach 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 117777 Contd….
  • 178. After 1hr, the drug solution is removed from the gastric pouch & assayed for drug content. % of drug absorbed in 1hr may be calculated. The gastric pouch may also be homogenized & analyzed for drug. In-situ techniques equate absorption with loss of drug from the GI lumen & if a drug is significantly accumulated or metabolized in gut wall, one will get an overestimate of the amount of drug absorbed 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 117788
  • 179. IInn--vviivvoo mmeetthhooddss  DDiirreecctt mmeetthhoodd..  IInnddiirreecctt mmeetthhoodd.. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 117799
  • 180. WWhhyy iinn--vviivvoo ssttuuddiieess  OOnnllyy mmeetthhoodd ttoo aasssseessss tthhee iimmppoorrttaannccee ooff mmaannyy ffaaccttoorrss lliikkee--  GGaassttrriicc eemmppttyyiinngg..  IInntteessttiinnaall mmoottiilliittyy..  EEffffeecctt ooff ddrruugg oonn GGIITT..  TThhee iinnfflluueennccee ooff ddoossaaggee ffoorrmm vvaarriiaabblleess oonn ddrruugg aabbssoorrppttiioonn ccaann aallssoo bbee ssttuuddiieedd.. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 118800
  • 181. DDiirreecctt mmeetthhoodd  TThhee ddrruugg lleevveell iinn bblloooodd oorr uurriinnee iiss ddeetteerrmmiinneedd aass aa ffuunnccttiioonn ooff ttiimmee..  AAbbssoorrppttiioonn ssttuuddiieess oonn eexxppeerriimmeennttaall aanniimmaallss && cclliinniiccaall ttrriiaallss..  SSeelleeccttiioonn ooff eexxppeerriimmeennttaall aanniimmaallss-- ppiiggss,, ddooggss,, rraabbbbiittss,, rraatt.. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 118811
  • 182. PPrroocceedduurree A blank urine or blood sample is taken for the test animal before the experiment. Administration of test dosage form. Blood or urine sampling. Assay for drug content & determination of rate & extent of drug absorption. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 118822
  • 183. IInnddiirreecctt mmeetthhoodd  AAddoopptteedd wwhheenn tthhee mmeeaassuurreemmeenntt ooff ddrruugg ccoonncceennttrraattiioonn iinn bblloooodd oorr uurriinnee iiss ddiiffffiiccuulltt oorr nnoott ppoossssiibbllee..  PPhhaarrmmaaccoollooggiiccaall rreessppoonnssee iiss ttaakkeenn aass tthhee iinnddeexx ooff ddrruugg aabbssoorrppttiioonn..  LLDD 5500 aappppeeaarrss ttoo bbee ddeeppeennddeenntt oonn tthhee rraattee ooff aabbssoorrppttiioonn ooff ddrruugg && hheennccee oonn tthhee rraattee ooff ddiissssoolluuttiioonn..  AA pplloott ooff lloogg ddoossee vvss.. dduurraattiioonn ooff rreessppoonnssee ttiimmee iiss ppllootttteedd.. 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 118833
  • 184. Log dose Fka/2.303 Duration of response time x y Where, F= bioavailability. Ka= the absorption rate constant. d= threshold dose d 0088//1100//22001100 KKLLEECCOOPP,, NNiippaannii 118844