Factores farmacocinéticos que PROCESOSla GENERALES determinan acción de los fármacos L •iberación L A A • bsorción D Distribución • M Metabolismo • E • Excreción
receptor
Respuesta
Absorción: paso del fármaco a través de una o más membranas biológicas antes de llegar a la circulación sistémica
Factores: 1. La preparación farmacéutica (liberación) 2. Características físico-químicas fármaco (liposolubilidad, grado ionización)
del de
3. Eliminación presistémica (efecto primer paso) 4. Características del lugar de absorción (via de administración)
VIAS DE ADMINISTRACIÓN
INTRAVENOSA
INHALATORIA
ORAL
INTRAMUSCULAR
SUBCUTANEA
VIAS DE ADMINISTRACIÓN VÍA ENTERALES Oral
Aplicación a superficies epiteliales
Sublingual
Nasal
Rectal
Inhalatoria
VÍA PARENTERAL
Oftálmica
Intravenosa
Transdérmica
Intramuscular
Tópica
Subcutánea Intradérmica
VÍA ORAL Factores que influyen en la absorción gastrointestinal
- Ph del medio - Vaciado gastrico (Ka rapida) - Motilidad gastrointestinal (Ka lenta) - Flujo sanguíneo esplácnico (liposolubilidad) - Presencia de alimentos -Formación de complejos -Competición por el transportador -Aumento de las secreciones gástricas
- Metabolismo presistémico (primer paso)
VÍA SUBLINGUAL Factores:
- Liposolubilidad (difusión simple) - Grado de vascularización - Solubilidad Ventajas: Acción rápida sin pérdida presistémica Ejemplo: Nitroglicerina
VÍA RECTAL Factores: -Superficie de absorción, -Influencia del vehículo en la cesión del principio activo (gelatina, glicerina..) Ventajas: No necesita consciencia, sin pérdida presistémicas
VÍAS PARENTERALES: IV, IM, SC, ID Factores: Grado de vascularización Superficie de difusión (hialuronidasa, masaje, calor) Solubilidad del fármaco (sol. Acuosa, suspensión, vehículo oleoso. Ventajas: Intensa y rápida Alta biodisponibilidad Útil en situaciones de urgencia e intolerancia digestiva Inconvenientes: Rigurosa asepsia Cara y dolorosa Siempre soluciones, neutras e isotónicas Manipulación farmacológica : Penicilina-procaina Insulina-Zn Anestésico local-Adrenalina
Curva de niveles plásmáticos de un fármaco administrado por distintas vias
Superficies epiteliales
Nasal Local: Descongestivos nasales Aerosoles con un tamaño de partícula adecuado Sistémica: hormonas peptídicas (calcitonina)
Vía inhalatoria o pulmonar -Extraordinariamente rápida -Gran superficie del epitelio alveolar -Espesor reducido de la membrana (0,2 µm) -Gran vascularización. Ejemplos; anéstesicos gaseosos, Aerosoles; broncodilatadores, esteroides…
Superficies epiteliales
Via transdérmica Efecto sistémico Evita la eliminación presistémica Ejemplo; parches de liberación sostenida, (estrógenos para la reposición hormonal)
Vía tópica Efecto local en la piel Ejemplo; Aplicación de esteroides.
BIODISPONIBILIDAD EN LA VÍA ORAL
Primer paso: Consiste en la pérdida de fármaco por acción de los enzimas de un órgano cuando toman contacto con el fármaco, antes de que alcance la circulación sistémica Destruido en el estómago
No absorbid o
Destruido por Destruido en el hígado la pared intestinal
A la circulació n sistémica Dosis
BIODISPONIBILIDAD
Biodisponibilidad =
(AUC)o
Concentración plasmática
(AUC)iv Vía i.v Vía i.m
Vía oral Vía rectal
Tiempo
CME
• Paso de fármacos a través de membranas
VIAS DE ADMINISTRACIÓN
INTRAVENOSA
INHALATORIA
ORAL
INTRAMUSCULAR
SUBCUTANEA
TRANSPORTE DE FÁRMACOS A TRAVÉS DE MEMBRANAS BIOLÓGICAS • Difusión
simple
•Filtración • Difusión facilitada •Transporte activo • Endocitosis/exocitosis
PROCESOS DE TRANSPORTE A TRAVÉS DE LAS MEMBRANAS
Fcos. liposolubles
Difusión pasiva
Fcos. hidrosolubles
Poros (filtración) y canales (D. Facilitada)
Fcos liposolubles hidrosolubles
e
Transporte especializado
DIFUSIÓN SIMPLE • Es el proceso más sencillo por el cual las
moléculas disueltas, migran a través de una membrana semipermeable desde el medio más concentrado al menos concentrado. FCO-H FCO-OH
FCO- + FCO+ +
H+ OH-
Efecto de la ionización en la absorción de fármacos
Ácidos Débiles HA [ NI ]
K1 K2
H + + A[I]
Ka = [ H+ ] [A- ] / [ HA ] log Ka= log H + log [A - ] / [ HA ] - log Ka = - log H - log [A - ] / [ HA ]
pKa = pH + log (HA/A-)
Bases Débiles BOH [ NI ]
B+ + H20
B+ + OH[I]
BOH+ H+
Ka = [BOH] [H+] / [B+] log Ka = log BOH / B + + log H+ - log Ka = - log (BOH / B + ) - log H+
pKa = pH + log B+/BOH)
FÁRMACOS: ÁCIDOS Y BASES DÉBILES Están más o menos ionizados dependiendo de su pKa y del pH del medio según la fórmula de Henderson-Hasselbach: Para ácidos: pKa = pH + log ([no ionizado]/[ionizado]) Para bases: pKa= pH + log ([ionizado]/[no ionizado])
Acidos
pKa
Bases
1
Penicilinas
2
AAS
3
Metotrexato
Diazepam
4 5 6
Fenobarbital Paracetamol A. Ascórbico
7 8 9 10 11 12
Morfina Propranolol Cloroquina
Filtración •
Consiste en el paso de fármacos en solución a través de los poros de las membranas
•
Factores: - número y diámetro de los poros, Abundante; capilares sanguíneos excepto en el SNC, hígado, riñón
Fcos. Hidrosolubles A favor de gradiente
Transporte activo Es específico *
Es saturable * Requiere energía * Puede ocasionar competición entre * fármacos que utilizan el mismo portador Se puede bloquear interfiriendo con la * síntesis del transportador o inhibiendo el (aporte energético (ATP
PROCESOS GENERALES
•Liberación •Absorción •Distribución •Metabolismo •Excreción
L A D M E
receptor
Respuesta
DISTRIBUTION
• Distribución de un fármaco en las distintas regiones del cuerpo (plasma, tejidos, órganos, fluidos corporales) • Factores: características del fármaco, propiedades del tejido, flujo sanguíneo
Main body fluid compartments FAT (20 %)
PLASMA (5%)
INTERSTITIAL WATER (16%)
Intracellular water (3540%)
Transcellular water (2 %) Body water constitutes as much as 60-70 % of the total body weight. This is distributed between intracellular fluid, interstitial fluid, blood plasma, and transcellular fluid (~2%).
DISTRIBUTION El volumen de distribución (Vd), o volumen aparente de distribución, es un término farmacológico usado para cuantificar la distribución de un fármaco en el cuerpo tras la administración oral o parenteral. Es el volumen (aparente) en el cual el farmaco se tendría que distribuir uniformemente para producir la concentración plasmática observada.
Vd = D/Cp (L, L/kg) Utilidad: la dosis requerida para dar una Cp requerida puede ser calculada si se conoce el Vd de un determinado fármaco.
Examples of apparent Vd’s for some drugs Drug
Vd (L)
Compartment
Heparine
3-6
Plasma
Aspirin
10,5
Plasma/ Intersticial water Plasma/intersticial/ intracellular
Paracetamol
70
Diazepam
168
Total water/ accumulation
Digoxin
490
Total water/ Accumulation
Factores que influyen en la distribución Factores: • Unión a proteínas plasmáticas • Ph ( ionización del fármaco) • Liposolubilidad. • Flujo sanguíneo (velocidad de distribución) . Barreras especiales
Unión a proteínas plasmáticas
Examples
• Albúmina
• Elevado número de sitios de unión. Ácidos y bases débiles.
Aspirin Penicilin
• Alta afinidad
Phenylbutazone
• Saturable
Warfarin
• Interacción entre fármacos
- Bases débiles - Baja afinidad
Alfa-glicoproteina - No saturable acida
fluoxetine Lidocaine, Metadone,
- No interacción
Lipoproteinas Fármacos liposolubles
cyclosporine,
Implicaciones de la unión a proteínas plasmáticas • Solo el fármaco no unido es capaz de difundir. • El complejo fármaco-proteína actúa como un reservorio (fármaco libre) + (albumin) complex)
Kd
(fármaco-albumina
. Enfermedades: - Hipoalbuminemia (fallo renal) - Aumento del ácido alfa-glycoproteina (cancer, artritis, hepatitis...)
Effects of pH “atrapamiento ionico" Fármacos acidos tienden a acumularse en medios donde el pH es mayor y al revés.
Place
pH
Plasma
7.4
LCR
7.3
Milk
6.5
Fetal Blood Inflamed Tissue
7-7.2 6-7
Alcaloid trapping (nicotine) Alcaloid trapping (nicotine)
BARRERAS ESPECIALES (A) Typical Capillary Cell nucleus
(A) Brain capillary Lipidsoluble transport
Blood plasma Intracellular cleft Pinocytotic vesicle Endothelia l cell
Cell nucleus
Endothelial cell
Lipidsoluble transport Carriermediated transport Blood plasma
Tight junction
End foot of astrocyte Fenestration
T. Entrance: AA, glucose, T. Exit: p-glicoproteine, MRP BHE: Sólo pequeñós fármacos de naturaleza lipídica pueden entrar el SNC excepto aquellos que usan un mecanismo de transporte activo. Placenta: Barrera poco efectiva, Sólo aquellos que estan muy ionizados y my poco liposolubles no atraviesan