UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES ZARAGOZA CARRERA DE QUÍMICA FARMACÉUTICO BIOLÓGICA LABORATORIO DE EVALUACIÓN DE FÁRMACOS Y MÉDICAMENTOS I
Práctica #3 Determinación del perfil farmacocinético de la sulfacetamida sódica en conejo Equipo: 9 Integrantes: Carranza Ávila Jonathan Hernández Jiménez Martha Ixchel Huerta Huerta Gonzalo Vargas Bucio Eva Viridiana Velásquez Díaz Brenda Monserrat o
o
o
o
o
Asesor: Grupo: 2651
Determinación del perfil farmacocinético de la sulfacetamida sódica en conejo
Resumen
En el presente trabajo experimental se realizó el estudio farmacocinético de la absorción de la sulfacetamida sódica en diferentes vías de administración (vía subcutánea y vía intramuscular) estas se evaluaron tomando como referencia la vía intravenosa debido a que en esta no existe tiempo de absorción. Para evaluar la concentración sanguínea del fármaco a diferentes tiempos se empleo el método colorimétrico de Bratton-Marshal, los resultados obtenidos se apegan a un modelo bicompartimental dando como resultado una biodisponibilidad de 64.27% para la vía intramuscular, y 67.75% Para la vía subcutánea.
Introducción
La determinación de la farmacocinética de un medicamento permite conocer los procesos de absorción, distribución, biotransformación y excreción que rigen la evolución in vivo de los principios activos y de las respuestas biológicas correspondientes. El estudio farmacocinética requiere el cumplimiento de diversas condiciones experimentales como: la elección del sujeto de prueba (conejo), las vías de administración y los elementos para el análisis químico. El elemento de análisis que es empleado usualmente es el plasma del sujeto a prueba. La toma de las muestras sanguíneas conviene que se realicen en el tiempo preciso para describir los procesos farmacocinéticas, deben ser frecuentes para limitar las interpolaciones de la cinética y prolongadas para limitar las extrapolación, lo que permite obtener una cinética correcta.
Marco Teórico
Farmacocinética. La farmacocinética es una rama de la farmacología que estudia los procesos a los que un fármaco es sometido a través de su paso por un organismo vivo. Estudia y trata de dilucidar qué es lo que sucede con un fármaco desde el momento en que éste es administrado hasta su total eliminación del organismo vivo. La administración de un fármaco tiene por objeto la obtención de un efecto dado que está estrechamente relacionado con la concentración plasmática y por ello es posible hacer una predicción de los cambios acontecidos en cuanto a la concentración plasmática ya que producirán cambios en el efecto del fármaco.
El conocimiento de los parámetros cinéticos que gobiernan las concentraciones plasmáticas es de gran ayuda para elegir la dosis, el intervalo y la vía de administración adecuadas para obtener el efecto deseado. Es por ello que se han desarrollado distintos modelos, llamados modelo abierto de un compartimiento o unicompartimental (M.A.U.C), modelo abierto de dos compartimientos o bicompartimental (M.A.B.C) y el modelo abierto policompartimental que simplifican los numerosos procesos que tienen lugar entre el organismo viviente y el fármaco. En el M.A.U.C se considera lo siguiente: a) El fármaco se absorbe siguiendo una cinética de primer orden. b) La distribución del fármaco es instantánea en un compartimiento central que en este caso es la sangre. c) La concentración plasmática es representativa de los tejidos por establecerse un equilibrio. d) La eliminación del fármaco ocurre a partir del compartimiento central con una cinética de primer orden. Mientras que para el M.A.B.C se tienen las siguientes consideraciones: a) El fármaco se absorbe con una cinética de primer orden. b) El fármaco se distribuye del compartimiento central a uno segundo llamado periférico. c) La eliminación del fármaco es a través del compartimiento central con una cinética de primer orden. Aún cuando se tienen estos modelos, el modelo policompartimental es el más próximo a lo que sucede en la realidad pero la complicación que acarrea este ha hecho que sean los modelos unicompartimental y bicompartimental los más utilizados para valorar el perfil farmacocinético de un fármaco en un organismo vivo. Desde estas perspectivas, el estudio detallado de los sucesivos pasos que atraviesa un fármaco al estar en el organismo, se agrupan con el acrónimo llamado LADME:
Liberación. Absorción. Distribución. Metabolismo o inactivación. Excreción.
Estos procesos tienen lugar durante un período determinado y por ello pueden medirse y expresarse como velocidades. También requieren el uso y manejo de conceptos básicos para comprender la dinámica instaurada para su estudio. Así,
las propiedades de las sustancias que actúan como excipientes, características de las membranas biológicas, la forma en que las sustancias pueden atravesarlas y características de las reacciones enzimáticas que inactivan al fármaco son de necesario conocimiento para la correcta comprensión de la cinética que sigue el fármaco en cuestión. Estos conceptos se pueden representar usando fórmulas matemáticas que tienen su correspondiente representación gráfica. De este modo se puede conocer tanto las características de una molécula y la manera en que se comportará determinado fármaco conociendo algunas de sus características básicas. Así por ejemplo, el conocimiento del pKa, biodisponibilidad y/o hidrosolubilidad del mismo orienta sobre su capacidad de absorción o distribución en el organismo vivo. Las gráficas resultantes del estudio de un fármaco tienen un gran valor trascendental en aplicaciones en la industria y/o en la aplicación clínica de los conceptos farmacocinéticos. La farmacocinética clínica provee abundantes pautas para el correcto manejo de los fármacos, para buscar el máximo de efectividad y utilidad de los mismos.
Objetivos:
Evaluar la absorción de la sulfacetamida sódica en las vías intravenosa, intramuscular y subcutánea.
Aplicar el modelo bicompartirmental, para describir la acción del fármaco en la vías de administración, intravenosa intramuscular y subcutánea. Determinar la biodisponibilidad de la sulfacetamida sódica en las vías de administración subcutánea, intramuscular e intravenosa
Hipótesis
La administración de un fármaco tiene por objeto la obtención de un efecto que está estrechamente relacionado con la concentración plasmática por lo tanto es posible predecir que los cambios en la concentración plasmática producirán cambios en el efecto del fármaco. El conocimiento de los parámetros cinéticos que gobiernan las concentraciones plasmáticas es de gran ayuda para elegir la dosis, el intervalo y la vía de administración apropiada para obtener el efecto deseado.
Metodología.
Se determinó el perfil Farmacocinético de la sulfacetamida sódica en
Preparación del
Técnica de Bratton-Marshall
material biológico
Se midieron 0.2.ml de Se pesaron 3 conejos de
sangre se añadio 1.8mLde
2.841Kg Vía subcutánea,
agua se dejo reposar
2.8Kg Vía intravenosa y 2.8
5min. agregar
Vía intramuscular. Se rasuraron ambas orejas
Se agregó 0.6ml de
de cada uno de los conejos.
ácido tricloroacetico al 25% , se agito y se dejo
Se administró a cada conejo
reposar 5min
una dosis de 1500U/Kg de heparina vía Subcutánea.
Se centrifugo a 3000rpm por 5min
Se tomo una muestra de 0.2mL de sangre y fue
Se tomaron 2mL del sobrenadante y
etiquetada como t=0.
se adicionaron2 gotas de nitrito de sodio al 0.5%
Se administró una dosis de sulfacetamida sódica
Se adicionaron 2mL de N-
de 75mg/kg en tres vías
naftiletilendiamina al 0.05%
diferentes (subcutánea, intramuscular e intravenosa Se tomaron muestras de 0.2mL de sangre de la vena marginal de la orejas a los tiempos: 5, 15, 30, 60, 90 y 120min.
Se tomo lectura en el espectrofotometro a 540nm Manejo de datos y cálculos de resultados.
Resultados
Vía intravenosa Tiempo
Absorbancia Dilución Concentración real 0 0 0 0.38 01:12 256.3056 0.23 01:03 40.222116 0.18 01:02 21.313764 0.32 18.1782 0.14 8.6365
0 5 15 30 60 90
Ln (concentración) 0 5.546370483 3.694416994 3.059353061 2.900223074 2.155997408
Vía Intravenosa 6 5 ) n ó i 4 c a r t n 3 e c n o c ( n 2 L
Series1
1 0 0
20
40
tiempo
60
80
100
Trazo de la mejor recta 3.1
y = -0.0053x + 3.2185 R² = 1
) 3.05 n ó i c a 3 r t n e c n 2.95 o c ( n 2.9 L
Series1 Linear (Series1)
2.85 0
20
40 tiempo
60
80
Calculo por ecuaciones residuales
Tiempo
Sustitución
Anti log
0 5 15 30 60 90
3.2185 3.192 3.139 3.0595 2.9005 2.7415
24.99060614 24.33705291 23.08077454 21.31689605 18.18323471 15.51023301
Concentración residual 0 231.9685471 17.14134146 -0.003132049 -0.005034714 -6.873733006
Ln(concentración residual) --5.44660179 2.841493175 -------
ecuaciones residuales 16 14 y = -27.224x + 151.12 R² = 1
12 10
o p m e i T
8
Series1
6
Linear (Series1)
4 2 0 4.9
5
5.1
5.2
5.3
5.4
5.5
Ln (concentracion residual)
Calculo de la constante de absorción mediante residuales
tiempo 0 5 15 30 60 90
Ln(concentración residual) 151.12 15 -257.24 -665.6 -1482.32 -2299.04
Anti log 4.27152E+65 3269017.372 1.9146E-112 8.5821E-290 0 0
Concentración residual2 -4.27152E+65 -3268761.067 40.222116 21.313764 18.1782 8.6365
Ln(CR2) ----3.694416994 3.059353061 2.900223074 2.155997408
Determinación de la Ka 4 y = -0.0182x + 3.841 R² = 0.9195
3.5 2 l 3 a u d i s 2.5 e r n o 2 i c a r t 1.5 n e c n o 1 C
Series1 Linear (Series1)
0.5 0 0
20
40
60
80
Tiempo
ABC 2938.75764 alfa A Beta B T1/2
-0.095 5.6829 -0.0053 3.2185 130.78min F= 100%
100
Vía subcutánea tiempo absorbancia Concentración Ln(concentración) 0 0 0 0 0.31 17.6481 2.870628129 5 15 0.42 23.4792 3.156114923 0.21 12.3471 2.513421218 30 0.31 17.6481 2.870628129 60 0.35 19.7685 2.984089762 90 0.24 13.9374 2.634575874 120
Vía Subcutanea 3.5 3 ) n 2.5 ó i c a r t 2 n e c 1.5 n o c ( n 1 L
Series1
0.5 0 0
20
40
60
80
100
120
140
tiempo
Trazo de la mejor recta y = 0.0078x + 2.3187 R² = 0.9179
3.5 ) 3 n ó i 2.5 c a r t 2 n e c 1.5 n o c 1 ( n L
Linear (Series1)
0.5 0 0
20
40
60 tiempo
80
100
Calculo por ecuaciones residuales
Concentración residual -10.16245452 7.081479744 12.05538742 -0.494629687 1.420719011 -0.73714061 -11.97443982
tiempo sustitución exponencial 0 5 15 30 60 90 120
2.3187 2.3577 2.4357 2.5527 2.7867 3.0207 3.2547
10.16245452 10.56662026 11.42381258 12.84172969 16.22738099 20.50564061 25.91183982
Ln(concentracion residual) --1.957482889 2.489511648 --0.351163089 -----
Mejor recta y = 0.0532x + 1.6915 R² = 1
3 ) l a 2.5 u d i s e r 2 n o i c 1.5 a r t n e c 1 n o c ( n 0.5 L
Series1 Linear (Series1)
0 0
5
10
15
20
tiempo
CALCULO DE LA CONSTANTE DE ABSORCION MEDIANTE RESIDUALES
tiempo 0 5 15 30 60 90 120
Ln(CR) 1.6915 1.9575 2.4895 3.2875 4.8835 6.4795 8.0755
Cex2 5.42761603 7.08160091 12.055247 26.7758403 132.092178 651.645042 3214.73433
Cr2 -5.42761603 10.5664991 11.423953 -14.4287403 -114.444078 -631.876542 -3200.79693
Ln(Cr2) --2.35768853 2.43571229 ---------
Determinación de la cte de absorción 16
y = 4.755x - 8.7752 R² = 1
14 12 10 ) 2 r c ( n L
8
Series1
6
Linear (Series1)
4 2 0 0
1
2
3
4
tiempo
ABC 1991.09925 Beta 0.0078 2.3187 B 0.0532 alfa A 1.6915 67.75% F VD 9.1609L 0.03405 K21 0.01218 K10 0.01476 K12 88.8650 T1/2
5
6
Vía intramuscular tiempo absorbancia concentración In(conc ) 0.35 19.768 2.984064469 0 0.36 20.298 3.010522359 5 15 0.37 20.828 3.036298235 0.68 37.261 3.617947203 30 0.25 14.467 2.671870194 60 0.18 10.756 2.375463738 90 0.15 9.1665 2.215555534 120
Vía intramuscular 4 3.5
n ó i c a r t n e c n o c n I
3 2.5 2 Series1
1.5 1 0.5 0 0
20
40
60
80
100
120
140
tiempo Mejor recta 3 y = -0.0076x + 3.1054 R² = 0.971
2.5
n ó i c 2 a r t n 1.5 e c n o 1 c n I
Series1 Linear (Series1)
0.5 0 0
20
40
60
80 Tiempo
100
120
140
Cálculos por ecuaciones residuales
tiempo sustitución Exponencial CR1 3.1054 22.3181 -2.5501 0 3.0674 21.4859 -1.1879 5 15 2.9914 19.9135 0.9145 2.8774 17.768 19.493 30 2.6494 14.1455 0.3215 60 2.4214 11.2616 -0.5056 90 2.1934 8.9656 0.2009 120
Ln(CR1) ---0.089377811 2.970055427 -1.134757735 ---1.604948007
Concentraciones residuales s e n o i s c l e a a r t u n d e i c s n e o r c n I
4 3 2 1
Series1
0 -1 0
50
100
150
-2
Tiempo
Trazo de la mejor recta 3.5 3
y = -0.1368x + 7.0749 R² = 1
2.5 2 1 r C n I
1.5 1
Series1
0.5
Linear (Series1)
0 -0.5 0
20
40
-1 -1.5
Tiempo
60
80
Calculo de la constante de absorción mediante residuales
tiempo 0 5 15 30 60 90 120
sust 7.0749 6.3909 5.0229 2.9709 -1.1331 -5.2371 -9.3411
exp 1181.9253 596.393092 151.851034 19.5094702 0.3220334 0.00531565 8.7743E-05
Cr2 -1162.1573 -576.095092 -131.023034 17.7515298 14.1449666 10.7506844 9.16641226
Lncr2 ------2.8764717 2.64935884 2.37496941 2.21554596
Determinación de la cte de absorción 3.5
y = -0.0075x + 3.0934 R² = 0.9904
3 2.5 2 r 2 C n I 1.5
Series1 Linear (Series1)
1 0.5 0 0
20
40
60
80
100
Tiempo
ABC ALFA A BETA B F VD T1/2 K21 K10 K12
1888.77 -0.0075 3.0934 -0.0076 3.1054 64.27% 9.402L 91.2035 -0.0075 0.0075 -0.01509
120
140
Tabla comparativa de las vías de administración evaluadas
Vía intramuscular 1888.77 ABC BETA -0.0076 3.1054 B -0.0075 ALFA 3.0934 A 64.27% F VD 9.402L -0.0075 K21 0.0075 K10 -0.01509 K12 91.2035min T1/2
Vía subcutanea 1991.09925 0.0078 2.3187 0.0532 1.6915 67.75% 9.1609L 0.03405 0.01218 0.01476 88.8650min
Vía intravenosa 2938.75764 -0.0053 3.2185 -0.095 5.6829 T1/2=130.78min
Análisis de resultados
En el anterior proceso experimental se expone el estudio farmacocinético de la sulfacetamida sódica evaluada en distintitas vías de administración este estudio se desarrollo mediante un modelo bicompartimental debido al comportamiento de los datos. Se utilizo como estándar la vía intravenosa debido a que en esta no existe proceso de absorción o mejor dicho su tiempo de absorción es inmediato o igual a 0 esto se puede notar debido al valor de área bajo la curva el cual es de 2938.75764mg/mL que indica que la mayor parte del fármaco entra a circulación y mayor parte de este llega a su sitio de acción la siguiente vía con mayor área bajo la curva es la vía subcutánea 1991.092mg/mL, que indica buena absorción del fármaco esto podría deberse a que la vía favorece a el porcentaje del fármaco no ionizado, por lo tanto la vía intramuscular es la vía con menor área bajo la curva 1888.77mg/mL lo cual indica que de las vías evaluadas es la que tiene menor absorción. Según el valor obtenido en el tiempo de vida media el fármaco se encuentra mayor tiempo en circulación en la vía intravenosa seguido de la vía intramuscular y finaliza con la vía subcutánea. Otro rasgo evaluado de importancia es el de la biodisponibilidad valor que indica que tan eficaz es el fármaco y la cantidad de este que llega al sitio de acción las vías se comparan con la vía estándar debido a que en esta la biodisponibilidad es del 100% según los resultados obtenidos la vía con mayor disponibilidad es la subcutánea con 67.75% el cual es un valor alto comparado con el de la vía
intramuscular 64.27% aunque ninguno de los dos es aceptable debido a que los rangos ideales de biodisponibilidad son mayores al 80 %.
Conclusiones
Debido al alto valor de biodisponibilidad, area bajo la curva y tiempo de vida media la vía intravenosa es la ideal para administración del fármaco sulfacetamida sódica, Tanto la vía subcutánea como la vía intramuscular son factibles pero con bajos niveles de absorción del fármaco y baja disponibilidad lo cual no garantiza el efecto terapéutico.
REFERENCIAS:
Aristil P. Farmacología básica y clínica. 5° ed. Distrito Federal, México: Editorial Mc Graw Hill Educación 2010 pp: 3-16, 25-32 Katzung B. Trevor A. Farmacología. Distrito Federal, México: Editorial Mc Graw Hill Interamericana 2007 pp:1-6
Armijo J.A. 2003. Farmacocinética: Absorción, Distribución y Eliminación de los Fármacos. En: Flórez J, Armijo JA, Mediavilla A, Farmacología Humana, 4ta edición. Masson. Barcelona. pp: 51-79.
