Phenothiazine Derivatives: Chlorpromazine and its mechanism of action




Gambar 1. Chlorpromazine 3D conformer
Major use
Chlorpromazine hydrochloride (CPH) belongs to antipsychotic drugs, also called neuroleptics; and it is mainly used for the treatment of neurological disorders.CPH has sedative, hypotensive and antiemetic properties. CPH, which is an aliphatic phenothiazine, was first synthesized in 1952. It was extensively studied and used as a model for a big class of neuroleptic agents. Haloperidol, thioridazine, lozapine, promethazine, and many other drugs belong to the same Class. Chlorpromazine (CPZ), marketed under the trade names Thorazine and Largactil among others, is an antipsychotic medication. It is primarily used to treat psychotic disorders such as schizophrenia. Other uses include the treatment of bipolar disorder, attention deficit hyperactivity disorder, nausea and vomiting, anxiety before surgery, and hiccups that do not improve following other measures. It can be given by mouth, by injection into a muscle, or into a vein.
Kinetic data
Absorption: the oral absorption is diverse and unpredictable depending on the metabolism either within the gastrointestinal lumen or during absorption through the bowel wall.
Bioavailability: approximately 32% (range 10 to 69%). The best bioavailability is achieved through parenteral administration.
Distribution: CPH appears to be concentrated in brain against the plasma gradient, and brain levels have been estimated to be 5 times greater than plasma concentrations. In the fatal cases, high amounts of CPH were also found in liver and kidney.
Time to peak blood concentration: peak CPH plasma levels are normally seen within 2 to 3 h of a single oral dose, with a rapid fall-off in plasma concentration during the following 3 to 6 h.
Plasma protein binding: CPH is extensively bound to tissues (particularly in the brain) and plasma protein (mostly albumin).
Passage of blood brain barrier: free (my own conclusion based on high brain concentrations at fatal cases, AK). 
 
Mechanism of action
The antipsychotic activity of CPH and other neuroleptic drugs is closely associated with their capacity to block D2 dopamine receptors in the brain. Dopamine functions as a neurotransmitter, activating dopamine receptor. Neuroleptic drugs can block also other neurotransmitter receptors, such as histamine (H1 and H2), alpha-adrenergic (alpha1 and alpha2), muscarinic, and serotonin receptors.
Chlorpromazine acts as an antagonist (blocking agent) on different postsysnaptic receptors -on dopaminergic-receptors (subtypes D1, D2, D3 and D4 - different antipsychotic properties on productive and unproductive symptoms), on serotonergic-receptors (5-HT1 and 5-HT2, with anxiolytic, antidepressive and antiaggressive properties as well as an attenuation of extrapypramidal side-effects, but also leading to weight gain, fall in blood pressure, sedation and ejaculation difficulties), on histaminergic-receptors (H1-receptors, sedation, antiemesis, vertigo, fall in blood pressure and weight gain), alpha1/alpha2-receptors (antisympathomimetic properties, lowering of blood pressure, reflex tachycardia, vertigo, sedation, hypersalivation and incontinence as well as sexual dysfunction, but may also attenuate pseudoparkinsonism - controversial) and finally on muscarinic (cholinergic) M1/M2-receptors (causing anticholinergic symptoms like dry mouth, blurred vision, obstipation, difficulty/inability to urinate, sinus tachycardia, ECG-changes and loss of memory, but the anticholinergic action may attenuate extrapyramidal side-effects). Additionally, Chlorpromazine is a weak presynaptic inhibitor of Dopamine reuptake, which may lead to (mild) antidepressive and antiparkinsonian effects. This action could also account for psychomotor agitation and amplification of psychosis (very rarely noted in clinical use).
Metabolism
Extensively metabolized in the liver and kidneys. It is extensively metabolized by cytochrome P450 isozymes CYP2D6 (major pathway), CYP1A2 and CYP3A4. Approximately 10 to 12 major metabolite have been identified. Hydroxylation at positions 3 and 7 of the phenothiazine nucleus and the N-dimethylaminopropyl side chain undergoes demethylation and is also metabolized to an N-oxide. In urine, 20% of chlopromazine and its metabolites are excreted unconjugated in the urine as unchanged drug, demonomethylchlorpromazine, dedimethylchlorpromazine, their sulfoxide metabolites, and chlorpromazine-N-oxide. The remaining 80% consists of conjugated metabolites, principally O-glucuronides and small amounts of ethereal sulfates of the mono- and dihydroxy-derivatives of chlorpromazine and their sulfoxide metabolites. The major metabolites are the monoglucuronide of N-dedimethylchlorpromazine and 7-hydroxychlorpromazine. Approximately 37% of the administered dose of chlorpromazine is excreted in urine.

References:
Jose JG and Yielding KL: Photosensitive cataractogens, chlorpromazineand methoxypsoralen, cause DNA repair synthesis in lens epithelial cells. Invest Ophthalmol Vis Sci 17:687, 1978.
Richard H., 1998. Pharmacological Treatment of Schizophrenia 


Chlorpeomazine Hydrochloride. Written by Ada Kolman, March 2006; revised March 2007 (Ada.kolman@telia.com)

QUESTION BOX:
1.    Mengapa bioavailabilitas CPZ paling baik pada penggunaan parenteral?
2.    Bagaimana pengaruh ikatan protein terhadap bioavailabilitas obat ini?
3.    Mengapa CPZ tidak mengalami perubahan ketika di ekskresi lewat urin?
Submit your answer below!
 




Komentar

  1. Bagaimana bentuk struktur phenothiazin ini, dan ikatan apa saja yg terjadi saat obat ini berikatan dengan respetornya?
    (Amaliah Khairul F1F114043)

    BalasHapus
    Balasan
    1. hai amaliah, derivat dari fenotiazin yaitu klorpromazin ini memiliki rumus kimia C17H19ClN2S. pada strukturnya memiliki 2 cincin benzen yang salah satunya terikat atom Cl dan juga memiliki 2 atom nitrogen. obat ini termasuk golongan obat antipsikotik, dan bekerja dengan menstabilkan senyawa alami di otak. singkatnya, obat ini akan bekerja di reseptor dopaminergik si otak lebih tepatnya di postsinaptik mesolimbik otak yang mana nanti akan bekerja untuk memblok efek alfa adrenergik, menekan pelepasan hormon hipotalamus dan hipofisa, menekan Reticular Activating System (RAS) sehingga mempengaruhi metabolisme basal, temperatur tubuh, kesiagaan, tonus vasomotor dan emesis

      Hapus
  2. Cindra saya ingin bertanya, bagaimana hubungan antara struktur fenotiazin dengan efek farmakologisnya? Gugus mana yang mempengaruhi efek dari fenotiazin ini?

    BalasHapus
    Balasan
    1. hai hilda, obat golongan fenotiazin seperti klorpromazin memiliki gugus yang dinamai gugus haptoforik dimana gugus ini berperan dalam pengikatan obat-reseptor. selain itu, adanya percabangan pada posisi β-rantai alkil dari struktur fenotiazin dapat mengubah aktivitas farmakologisnya. Substitusi β -metil dapat meningkatkan aktivitas antihistamin dan antipruritiknya. Adanya substitusi tersebut menyebabkan senyawa bersifat optis aktif dan stereo selektif

      Hapus
  3. Assalamualaikum,
    Apakah terdapat resiko toksisitas saat mengkonsumsi obat klorpromazin? Bagaimana mekanismenya?
    Terimakasih

    BalasHapus
    Balasan
    1. waalaikumsalam, resiko toksisitas tentu dimiliki oleh setiap zat/bahan terutama obat-obatan. hal tersebut terkait dengan dosis yang digunakan, riwayat penyakit atau kondisi pasien, serta interaksi obat. salah satu resiko toksisitas yang mungkin muncul akibat konsumsi CPZ ini adalah saat dikonsumsi bersamaan dengan antikolinergik, antihipertensi,litium, trazodon, asam valproat dan antidepresan dimana CPZ dapat meningkatkan toksisitas dari obat-obat diatas apabila dikonsumsi bersamaan.

      Hapus
  4. Hallo cindra...
    Apakah ada efek samping yg paling brbahaya dari Klorpromazin? Jika ada bgaimana mknismenya?

    BalasHapus
  5. Hallo cindra...
    Apakah ada efek samping yg paling brbahaya dari Klorpromazin? Jika ada bgaimana mknismenya?

    BalasHapus
    Balasan
    1. CPZ dapat menyebabkan agranulositosis, eosinofilia, leukopenia, anemia hemolisis, anemia aplastik, purpura trombositopenia pada darah serta kondisi jaundice pada hati. untuk mekanisme nya sendiri berbeda-beda tergantung dari kondisi pasien

      Hapus
  6. bagaimana dosis pemberian fenotiazin yang baik, sehingga memberikan efek terapi yang baik pula

    BalasHapus
  7. 1. Absorbsi Cpz dalam bentuk cair mempunyai laju yang lebih cepat, hal ini dikarenakan Cpz sangat kuat berikatan dengan protein

    BalasHapus
    Balasan
    1. terimakasih responnya dayang, terkait dengan ikatan cpz dengan protein apakah ini nantinya mempengaruhi jumlah obat bebas dalam darah? karena menurut saya obat bebas lah yang nantinya akan berikatan dengan reseptor

      Hapus
    2. dengan penggunaan secara parenteral akan segera masuk ke aliran darah, dimana absorpsi dalam saluran cerna memakan waktu hingga 2 sampai 3 jam hingga selanjutnya didistribusikan ke seluruh tubuh

      Hapus
    3. mungkin juga menurut saya terkait dengan first pass efect dimana obat parenteral biasanya tidak mengalami first pass efect. bukan begitu?

      Hapus
    4. pemberian CPZ secara parenteral absorbsinya sempurna yaitu dosis total obat seluruhnya mencapai sirkulasi sistemik (biovaliabilitas). Namun pada pemberian secara oral sebagian akan dimetabolisme oleh enzim di dinding usus halus pada pemberian oral atau di hati pada lintasan pertamanya melalui organ tersebut (Metabolisme/eliminasi lintas pertama/eliminasi parasistemik). Eliminasi lintas pertama dapat dihindari dengan cara pemberian parenteral, seublingual, rektal, atau memberikannya bersama makanan.

      Hapus
  8. Saya ingin menjawab nomor 2. Menurut saya antipsikotik memiliki ikatan yang tinggi terhadap lemak dan protein, jika berikatan kuat dengan protein berarti sedikit zat aktif dari antipsikotik yang akan berikatan dengan reseptor, dan sedikit menimbulkan efek.

    BalasHapus
  9. Untuk pertanyaan no 2 menurut saya jika ikatan dengan protein nya banyak maka bioavailabilitasnya berkurang karen jumlah obat bebas nya sedikit dan akan mempengaruhi ikatan nya dengan reseptor

    BalasHapus
    Balasan
    1. waaah pemahaman yang sangat baik hahahaha terimakasih ya aji

      Hapus
  10. Saya akan menjawab pertanyaan no. 2 kak
    Sebab pada penggunaan parenteral tidak terjadi metabolisme lintas pertama sehingga bioavaibilitasnya dapat meningkat

    BalasHapus
    Balasan
    1. first pass effect ya maksudnya? oke nunun terimakasih

      Hapus
  11. PTZ-343 is a phenothiazine derivative with chemical name: sodium 3-(10H-phenothiazin-10-yl)propane-1-sulfonate. PTZ-343 has molecule weight 343, therefore, we call it as PTZ-343. PTZ-343

    BalasHapus

Posting Komentar

Postingan populer dari blog ini

Antihistamin: Hubungan Strukur-Aktivitas

Analgetik dan Efeknya pada Ibu Hamil