Propiedades Fisicoquímicas de Fármacos y Estabilidad: Fundamentos y Cinética

Biofarmacia

Ciencia que estudia las propiedades fisicoquímicas de una droga y su acción en animales y humanos. Es la disciplina que se ocupa de las relaciones entre las propiedades fisicoquímicas de los medicamentos en la forma farmacéutica (f.f.) y la respuesta farmacológica luego de su administración.

La Formulación Farmacéutica Moderna (FFM)

Es un proceso técnico científico que tiene como objetivo la obtención de productos eficaces, estables, seguros y convenientes.

1. Producto Farmacéutico Eficaz

Debe cumplir con el objetivo para el cual fue formulado, es decir, debe producir el efecto deseado para el que fue diseñado. Ejemplo: antipirético - disminuir la fiebre, analgésico - aliviar el dolor.

2. Producto Estable

Debe mantener sus características físicas y químicas (identidad, calidad, potencia y pureza) dentro de unos límites previamente establecidos, durante un tiempo determinado.

3. Producto Seguro

Debe ser seguro tanto para el fabricante (al momento de la fabricación) como para el paciente (al consumirlo). Se refiere a las características que tiene el medicamento para que se pueda usar sin mayor probabilidad de que cause un efecto tóxico injustificable.

4. Producto Conveniente

Debe ser rentable para el que lo fabrica, además de ser económico y accesible para el paciente.

Génesis de un Medicamento

Existen varios motivos para la creación de un nuevo medicamento, entre ellos:

• Económico o Comercial: Que el capitalista tenga el interés y el deseo de invertir en este rubro.
• Médico: Se puede crear un nuevo medicamento, ya sea por el descubrimiento de nuevas enfermedades o virus, o por resistencia bacteriana al medicamento, con la finalidad de generar algún beneficio a la sociedad.

Ley de Acción de Masas (LMA)

La Velocidad de una Reacción es directamente proporcional a la concentración de los reaccionantes, elevado al coeficiente estequiométrico.

Cinética Química

Se ocupa de la medida de las velocidades de reacción, la predicción de estas velocidades y cómo establecer los probables mecanismos de reacción, a partir de los datos de velocidades de reacción.

Velocidad de una Reacción

Cantidad de reactivo que se consume o la de producto que se forma por unidad de volumen en la unidad de tiempo.

Órdenes de Reacción

Reacción de Orden Cero

Si n representa el orden de la reacción, una reacción de orden cero tiene una ecuación de velocidad cuya suma de exponentes es igual a cero (n = 0).

Reacción de Primer Orden

Una reacción de primer orden tiene una ecuación de velocidad cuya suma de exponentes es igual a uno. Se pueden realizar los cálculos a partir de la ecuación general de la línea recta de pendiente negativa.

Reacción de Segundo Orden

En una reacción de segundo orden, se tiene una ecuación de velocidad cuya suma de exponentes es igual a 2.

Métodos Gráficos para Calcular el Orden de una Reacción

• Graficar en papel milimetrado la concentración vs. el tiempo.
• Si la forma de la gráfica es una línea recta de pendiente negativa, se está en presencia de cinética de orden cero.
• Si, por el contrario, la forma es una parábola (jota invertida o chinchorro), se está en presencia de una reacción de primer orden. En este caso, se debe graficar obligatoriamente la concentración vs. tiempo en papel semi-logarítmico (o en papel milimetrado log C vs. tiempo), la cual obligatoriamente debe dar una línea recta de pendiente negativa.
• Si al final, no se parece a las dos alternativas anteriores, se debe graficar en papel milimetrado el inverso de la concentración vs. tiempo, la cual debe dar una línea recta de pendiente positiva, indicando que se está en presencia de una reacción de segundo orden.

Tiempo de Vida Media (Vida Media Biológica)

Es el tiempo que tarda una droga en degradarse a la mitad de su concentración inicial.

Tiempo de Vida Útil T_90% o Periodo de Validez

Es el tiempo que tarda una droga en alcanzar el 90% de su concentración inicial, es decir, el tiempo que tarda una droga en perder el 10% de su concentración inicial. Los límites de aceptación para cualquier medicamento son de 90-110% (de lo declarado).

Estabilidad

Es la capacidad que tiene un producto o droga para conservar sus propiedades y características fisicoquímicas de identidad y pureza, durante un tiempo determinado, de acuerdo con unas especificaciones de calidad previamente establecidas y se debe guardar bajo las indicaciones recomendadas por el fabricante.

Estudios de Estabilidad

Comprende la realización de los ensayos previstos en un protocolo de estabilidad (plan detallado que describe cómo se va a realizar el ensayo). Son aquellos estudios cuyos resultados sustentan la proposición de aprobación, la comprobación y/o la modificación del período de validez o de las condiciones de almacenamiento rotuladas de un producto farmacéutico.

Estudio de Estabilidad Acelerado

Es aquel estudio diseñado para acelerar la velocidad de degradación química o física de una sustancia activa o de un producto farmacéutico usando condiciones exageradas de almacenamiento (luz, humedad, calor). El propósito de tales estudios es establecer parámetros cinéticos para la predicción de un período de validez tentativo, es decir, un estudio de estabilidad a corto plazo.

Estudio de Estabilidad Natural

Es aquel diseñado para determinar a largo plazo la estabilidad real de un producto farmacéutico en condiciones normales de almacenamiento. El propósito de tales estudios es la fijación, comprobación y/o la extensión del período de validez. Los datos obtenidos deben cubrir todo el lapso señalado para la vida útil del producto, más un año.

Fecha de expiración: Es la fecha hasta la cual se garantiza que el producto conservará todas sus especificaciones, y después de la cual no debe usarse más el producto.

Periodo de validez: Es el intervalo o lapso de tiempo después de la fecha de fabricación durante el cual se espera que, si es almacenado adecuadamente, el producto conservará sus especificaciones físicas, químicas y microbiológicas dentro de los rangos aprobados.

Periodo de validez tentativo: Es un periodo provisional, determinado por proyecciones calculadas a partir de datos provenientes de estudios de estabilidad a corto plazo. Ej.: estudios de estabilidad acelerada.

Ecuación de Arrhenius

La ecuación de Arrhenius es una expresión matemática que nos ayuda a comprobar la dependencia de la constante de velocidad (o cinética) de una reacción con la temperatura a la que se lleva a cabo esa reacción, de acuerdo con la expresión:

ln K = ln A - E_act/RT