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LMCCM PRÁCTICA 3. DETERMINACIÓN DEL COEFICIENTE DE PARTICIÓN EN FUNCION DEL PH

Universidad Autónoma del Estado de Morelos Facultad de Farmacia Licenciatura en farmacia Laboratorio modular Control de Calidad de Medicamentos Séptimo semestre LMCCM PRÁCTICA 3. DETERMINACIÓN DEL COEFICIENTE DE PARTICIÓN EN FUNCION DEL PH Integrantes equipo 3 Debora Guadarrama Guadarama Leslie Montserrat Solano Pérez José Martin Sánchez Ávila Emmanuel Alejandro Ocampo Rodríguez

LMCCM PRÁCTICA 3. DETERMINACIÓN DEL COEFICIENTE DE PARTICIÓN EN FUNCION DEL PH

Objetivo • Identificar la importancia que tiene la determinación de parámetros biofarmacéuticos (coeficiente de partición) de un fármaco. • Interpretar el significado de la lipofilicidad de un compuesto entre dos fases inmiscibles entre sí.

Competencias Durante la presente práctica de laboratorio el alumno será capaz de: 1. Determinar el coeficiente de partición (P) del naproxeno, mediante espectrofotometría UVVis. 2. Describir algunas características fisicoquímicas de las moléculas que denotan un indicativo de una posible biodisponibilidad.

Introducción Para que un fármaco pueda cumplir con su actividad terapéutica este debe sufrir dos procesos. El primer proceso es el transporte de un fármaco desde que se ingiere hasta el sitio de acción (farmacocinética), y el segundo proceso es la interacción del fármaco con un sitio específico (farmacodinamia).1 Para que un fármaco pueda alcanzar su sitio de acción, éste tiene que interactuar con dos microambientes diferentes: el lipofílico (ej. Membranas) y el acuoso (ej. Citoplasma). El citoplasma de una célula es esencialmente una solución de sales en agua; todas las células vivas están rodeadas de una fase no-acuosa denominada membrana. La función de las membranas es proteger a la célula de sustancias solubles en agua. Como una medida de la lipofilia de un fármaco, se propuso el coeficiente de partición1 El coeficiente de reparto (K) de una sustancia, también llamado coeficiente de distribución (D), o coeficiente de partición (P), es el cociente o razón entre las concentraciones de esa sustancia en las dos fases de la mezcla formada por dos disolventes inmiscibles en equilibrio. Por tanto, ese coeficiente mide la solubilidad diferencial de una sustancia en esos dos disolventes, los coeficientes de partición o reparto son utilizados como ejemplo, para estimar la distribución de fármacos en el cuerpo.2 El sistema 1-octanol-agua es el más empleado para determinar el coeficiente de partición (Po/w) y el coeficiente de distribución (Do/w) en el campo farmacéutico. Este sistema combina el empleo de técnicas analíticas establecidas y el empleo de algoritmos para el desarrollo de la determinación del coeficiente de partición. La lipofilia determinada del fármaco, empleando este sistema relaciona algunas propiedades biológicas como: la unión enzima receptor, absorción, distribución, metabolismo, penetración al sistema nervioso central, unión a proteína plasmática y la unión a tejidos3 El coeficiente de partición verdadero PC entre la fase orgánica y la fase acuosa es la relación entre la especie no ionizada en la fase orgánica y en la fase 4 acuosa.

LMCCM PRÁCTICA 3. DETERMINACIÓN DEL COEFICIENTE DE PARTICIÓN EN FUNCION DEL PH Un cambio de pH en la solución amortiguadora altera la relación entre las especies ionizadas y la no ionizada, por lo que la relación de especies en la fase orgánica y acuosa se ven afectadas de forma importante con este factor, quedando la mayor parte de la especie no ionizada en la fase orgánica, mientras que la ionizada en la fase acuosa lo que nos lleva a la determinación del coeficiente de partición aparente PC.5

Resultados Fosfato dibásico: 0.01M pH: 9.6

Tabla 1. pH 2 acuoso y volumen gastado pH acuoso 1. 2.0

Vol. Gastado (mL) 9.0

2. 2.0

8.4

3. 2.0

8.0

4. 2.0

9.2

pH orgánico 1. 2.0

Vol. Gastado (mL) 0.2

2. 2.0

0.3

3. 2.0

0.2

4. 2.0

0.2

Tabla 2. pH 4.5 acuoso y volumen gastado pH acuoso 1. 4.5

Vol. Gastado (mL) 8.5

2. 4.5

8.6

3. 4.5

8.5

4. 4.5

9

pH orgánico 1. 4.5

Vol. Gastado (mL) 1.5

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2. 4.5

1

3. 4.5

1

4. 4.5

1

Tabla 3. pH 7 acuoso y volumen gastado pH acuoso 1. 7.0

Vol. Gastado (mL) 10.5

2. 7.0

11

3. 7.0

10.2

4. 7.0

11

pH orgánico 1. 7.0

Vol. Gastado (mL) 1.2

2. 7.0

2.5

3. 7.0

1

4. 7.0

1

Tabla 4. pH 10 y volumen gastado pH acuoso 1. 10

Vol. Gastado (mL) 0.2

2. 10

0.2

3. 10

0.2

4. 10

0.2

pH orgánico 1. 10

Vol. Gastado (mL) 3

2. 10

2.5

3. 10

2.5

4. 10

2.3

Tabla de Normalidad, P y Log P de pH 2 orgánico y acuoso

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Fase Orgánica 1 2 3 4 Fase acuosa 1 2 3 4 pH 2 1 2 3 4

NaOH V (ml) 0.2 0.3 0.2 0.2 NaOH V (ml) 9.0 8.4 8.0 9.2

pH

P 0.01409 0.03424 0.01651 0.01368

Log P -1.8510 -1.4654 -1.7822 -1.8639

2 2 2 2 pH 2 2 2 2

N NaOH

0.01 N NaOH

0.01

N NaOH añadido 0.022 0.033 0.022 0.022 N NaOH añadido 0.099 0.0924 0.088 0.1012

V. Tit. añadido 4.5 V. Tit. añadido 4.5

HA T 0.00093 0.00206 0.00093 0.00093 HA T 0.066 0.06016 0.05632 0.06795

Tabla de Normalidad, P y Log P de pH 4.5 orgánico y acuoso Fase Organica 1 2 3 4 Fase acuosa 1 2 3 4

pH 4.5 org 1 2 3 4

NaOH V (ml) 105 1 1 1 NaOH V (ml) 8.5 8.6 8.5 9

P

pH

N NaOH

4.5 4.5 4.5 4.5 pH

0.01

4.5 4.5 4.5 4.5

N NaOH 0.01

N NaOH añadido 0.0165 0.011 0.011 0.011 N NaOH añadido 0.0935 0.0946 0.0935 0.099

V. Tit. añadido 4.5

V. Tit. añadido 4.5

HA T 0.004125 0.002 0.002 0.002 HA T 0.06113462 0.06210382 0.06113462 0.066

Log P

0.06747405 -1.17086323 0.03220414 -1.4920883 0.03271469 -1.48525719 0.03030303 -1.51851394

Tabla de Normalidad, P y Log P de pH 7 orgánico y acuoso Fase Organica

NaOH V (ml)

pH

N NaOH

N NaOH añadido

V. Tit. añadido

HA T

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1 2 3 4 Fase acuosa 1 2 3 4 pH 7 org 1 2 3 4

1.2 2.5 1 1 NaOH V (ml) 10.5 11 10.2 11

7 7 7 7 pH 7 7 7 7

P

Log P

0.03426 1.1437 0.02569 0.02329

-1.4652 0.058 -1.5902 -2.6328

0.01 N NaOH

0.01

0.0132 0.275 0.011 0.011 N NaOH añadido 0.1155 0.121 0.1122 0.121

4.5 V. Tit. añadido 4.5

0.00277 0.09821 0.002 0.002 HA T 0.08085 0.08587 0.07785 0.08587

Tabla de Normalidad, P y Log P de pH 10 orgánico y acuoso Fase Organica 1 2 3 4 Fase acuosa 1 2 3 4 pH 10 org 1 2 3 4

NaOH V (ml) 3 2.5 2.5 2.3 NaOH V (ml) 0.2 0.2 0.2 0.2

pH 10 10 10 10 pH 10 10 10 10

P

Log P

141 104.68 104.68 90.79

2.14 2.01 2.01 1.95

N NaOH

0.01 N NaOH

0.01

N NaOH añadido 0.033 0.0275 0.0275 0.0253 N NaOH añadido 0.0022 0.0022 0.0022 0.0022

Vol. Inicial 4.5 Vol. inicial 4.5

HA T 0.0132 0.0098 0.0098 0.0085 HA T 9.36x10-5 9.36x10-5 9.36x10-5 9.36x10-5

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3

2

Log P

1

0 2

2

2

2

4.5 4.5 4.5 4.5

7

7

7

7

10

10

10

10

-1

-2

-3

pH 2 2 2 2 4.5 4.5 4.5 4.5 7 7 7 7 10 10 10 10

pH´s

Log P -1.851 -1.4654 -1.7822 -1.8639 -1.17086323 -1.4920883 -1.48525719 -1.51851394 -1.4652 0.058 -1.5902 -2.6328 2.14 2.01 2.01 1.95

CÁLCULOS HAT =

(𝑁 𝑁𝑎𝑂𝐻)(𝑣𝑖𝑟𝑒) 𝑉𝑜+𝑣𝑖𝑟𝑒

Discusión: El naproxeno, como ya se sabe, pertenece a la familia de los anti-inflamatorios no esteroideos (AINEs), el cual se encuentra en el mercado en distintas formas farmacéuticas. El naproxeno es administrado generalmente por la vía oral (en tabletas, cápsulas y suspensión). Además, se presenta en formas farmacéuticas de uso tópico, tipo gel y como solución inyectable para administración por vía intramuscular. Se eligió un sistema buffer de fosfatos

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puesto que presentan el equilibrio químico más indicado para obtener el valor de pH equivalente al fisiológico (Sangre, sistema gastro intestinal), que es por el cual es administrado el naproxeno5. Se prepararon las soluciones amortiguadoras con fosfato de sodio dibásico, debido a la ausencia de fosfato monobásico en el laboratorio. Las soluciones amortiguadoras fueron llevadas a los distintos pH con ayuda de NaOH y/o H3PO4 según sea el caso para llevarlo a un medio más acido o más alcalino. Debido a que la solución con la que contábamos tenía un pH de 9.6, se utilizó H3PO4 para llevarla a pH 4.5 y pH 7.0 y para llevarla a pH 10.0 se utilizó la solución NaOH para alcanzar el valor deseado. Para la preparación de la solución amortiguadora de pH 2.0 se utilizó una formulación distinta, en donde se utilizo fosfato dibásico de sodio y fosfato monobásico de potasio. Esta formulación obtuvo un pH mas acido en donde se facilitó más la obtención del pH 2.0 deseada. En la literatura se sabe que el naproxeno tiene un Log P de 3.3. Se busco experimentar y detectar a diferentes pH el log P del naproxeno el cual obtuvimos que a pH 2.0 obtuvimos un Log P en promedio de −1.740625, y a pH 4.5 obtuvimos un Log P promedio de −1.416625, mientras que a un pH 7.0 obtuvimos un Log P de promedio −1.40755 y a pH 10 un Log P en promedio de 2.0275. Con esto demostramos la importancia que tiene la determinación de parámetros biofarmacéuticos de un fármaco, comprobando la importancia de una molécula lipófila y su capacidad de poder atravesar o no la membrana de la célula blanco a dónde pudiera llegar nuestro principio activo.

Conclusión El estudio in vitro realizado en esta practica nos permite concluir que se puede mostrar mayor afinidad por parte del naproxeno a la fase acuosa, debido a que los valores mostrados en la tabla 5 correspondiente al pH 2 en el cual se mostraron resultados más certeros, se determinó que la fase acuosa muestra más afinidad.

Bibliografía 1. Francisco Cortés Benítez . (10jun 2012). Determinación del coeficiente de partición aceite/agua (P) para el ácido acetil salicílico (AAS) y el ácido salicílico (AS). . facultad de quimica . unam Recuperado de

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http://depa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/Determinacion_del_Coe f_Particion__22377.pdf 2. Lic. Juan Manuel Padró. (2014). “Coeficientes de Partición entre líquidos iónicos y agua. Aplicación a la microextracción dispersiva de compuestos antichagásicos en muestras biológicas”. UNIVERSIDAD NACIONAL DE LA PLATA FACULTAD DE CIENCIAS EXACTAS . departamento de química Recuperado de http://sedici.unlp.edu.ar/bitstream/handle/10915/34150/Documento _completo.pdf?sequence=1 3. coeficiente de reparto farmacología http://www.ensayostube.com/familia/medicina/Coeficiente-dereparto-Farmaco37.php 4. Noguez M., Norma A.; Rubio M., Alejandro; Rojas O., Irma; Chávez C., Ángel E. Determinación del coeficiente de partición y del pKa de la 4,4´- diaminodifenilsulfona a partir de datos de solubilidad Revista Mexicana de Ciencias Farmacéuticas, vol. 40, núm. 1, enero-marzo, 2009, pp. 12-18 Asociación Farmacéutica Mexicana, A.C. Distrito Federal, México https://www.redalyc.org/pdf/579/57940103.pdf

5. Carolina P. Mora, Myriam E. Tello y Fleming Martínez. (junio 16 de 2006). Validación de una metodología analítica para la cuantificación de naproxeno en estudios de reparto líquido/líquido mediante espectrofotometría ultravioleta . Departamento de Farmacia, Universidad Nacional de Colombia, A.A. 14490, Bogotá D.C., Colombia.