Farmacocinética: absorción, distribución, biotransformación y excreción — principios y objetivos para el desarrollo farmacéutico

Farmacocinética: absorción, distribución, biotransformación y excreción

Objetivos

• Desarrollar nuevos medicamentos.
• Seleccionar la vía de administración.
• Diseñar la formulación farmacéutica.
• Conocer la capacidad de acceso a órganos y tejidos.
• Establecer las vías metabólicas.
• Caracterizar los procesos de eliminación.
• Diseñar los regímenes de dosificación.
• Establecer relaciones con la respuesta.
• Mejorar el resultado de los tratamientos farmacológicos.

Proceso de absorción

La absorción es el movimiento que describe el paso de los fármacos desde el sitio de administración (mucosa gastrointestinal, mucosa bucal, pulmones, músculos y piel) hasta el fluido del compartimiento vascular. Para que el fármaco ejerza un efecto terapéutico, debe ser transportado desde el lugar de su aplicación hasta el sitio de acción o biofase. Por regla general, el 75% del fármaco se absorbe después de transcurrida 1 a 3 horas de su administración por vía oral. Tras la administración del medicamento por vía oral se produce el proceso de liberación; del fármaco administrado se absorbe solo el 75–85%, ya que influyen factores fisiológicos, fisicoquímicos y tecnológicos.

Mecanismo de absorción de los fármacos

Intervienen:

• Características de las membranas plasmáticas: sus macromoléculas se comportan como receptores, canales iónicos, transportadores y como blancos selectivos para la acción del fármaco.
• Factores fisicoquímicos de los fármacos: masa molar (peso molecular), grado de ionización, solubilidad y unión a proteínas.

Factores fisicoquímicos

Los factores fisicoquímicos determinan la velocidad y magnitud del proceso de absorción. En 1902, Overton introdujo el concepto de liposolubilidad de los fármacos, de acuerdo con el coeficiente de partición o de distribución lípido/agua (KD). Si el KD es mayor de 1, el fármaco se concentra en la fase lipídica; por lo tanto, es más lipofílico y más capaz de atravesar membranas y barreras biológicas. Si el KD es menor de 1, el fármaco se concentra en la fase acuosa; por lo tanto, es más hidrofílico y cruza con dificultad las membranas biológicas.

KD > 1

• Adrenérgicos y antiadrenérgicos.
• Anorexígenos.
• Anestésicos locales.
• Colinérgicos y anticolinérgicos.
• Analgésicos opiáceos.
• Antidepresivos, ansiolíticos y neurolépticos.
• Antihistamínicos H₁ y H₂.
• Isoniazida, lincosamidas y macrólidos.

KD < 1

• AINEs.
• Diuréticos.
• β-lactámicos: penicilinas, cefalosporinas, monobactámicos.
• Anticoagulantes orales.
• Hipoglucemiantes orales.
• Barbitúricos.
• Difenilhidantoína: fenitoína.

Ionización y pKa

La mayoría de los fármacos presentan baja masa molar y son ácidos o bases débiles. Los fármacos ácidos se ionizan, generando protones en forma aniónica; los fármacos básicos se ionizan en forma de cationes. Tras la administración de un medicamento por vía oral se produce la fase biofarmacéutica o liberación (desintegración y disolución).La fracción ionizada depende del pKa del fármaco y del pH del medio de disolución.

Si el pKa del fármaco es igual al pH, el fármaco se encuentra en un 99% en su forma no ionizada, es menos polar y muy lipofílico; por lo tanto, difunde con facilidad entre las capas lipídicas de las membranas biológicas. Por lo tanto:

• Los fármacos ácidos se absorben en un medio ácido, como el estómago.
• Los fármacos básicos se absorben en un medio básico, como el duodeno.

Si el pKa es diferente al pH, el fármaco se encuentra en un 99% en su forma ionizada; es más polar y muy hidrofílico, por lo que no difunde y no se absorbe. Por ejemplo, los fármacos básicos débiles con pKa 8–9 se ionizan en un 99% a nivel del estómago (pH 1.5–3) y, cuando llegan al intestino delgado (pH 6–7), se reagrupan en su forma no ionizada en una proporción del 99%.