Análisis de datos sanguíneos

PRÁCTICA 1:
MODELO ABIERTO DE UN COMPARTIMENTO
ANÁLISIS DE DATOS SANGUÍNEOS DESPUÉS DE LA ADMINISTRACIÓN INTRAVENOSA.
OBJETIVO: Emplear un método de simulación in vivo para comprobar los supuestos que constituyen el
soporte de la ecuación y los parámetros farmacocinéticas procedentes de datos sanguíneos de una
administración intravenosa que se ajustan a un modelo abierto de un compartimiento.
HIPÓTESIS: El muestreo del fármaco en estudio producirá una curva monofásica característica de la
administración intravenosa cuyo análisis permitirá la obtención de parámetros farmacocinéticas similares a las
condiciones de simulación empleadas.
FUNDAMENTO TEÓRICO:
En un modelo formado por un solo compartimiento se supone que los compuestos están distribuidos en forma
homogénea entre los tejidos y líquidos del organismo.
BIODISPONIBILIDAD − Se define como la fracción del fármaco sin cambio que llega a circulación
sistémica después de su administración por cualquier vía.
En el caso de la administración intravenosa la biodisponibilidad de un fármaco es igual a la unidad.
La representación grafica de la absorción y eliminación del fármaco en función del tiempo toma forma de
curva de crecimiento exponencial, si se representan los datos en papel semilogarítmico se obtiene una línea
recta; en donde la intersección de la línea extrapolada con la ordenada indica la concentración inicial que
habría alcanzado si el compuesto se hubiera administrado y distribuido instantáneamente en el organismo.
REPRESENTACION EN ESCALA LINEAL Y SEMILOGARITMICA DE LA EVALUACION DE
CONCENTRACIONES PLASMÁTICAS CONTRA EL TIEMPO DESPUES DE LA ADMINISTRACION
DE UN FÁRMACO.
FARMACOCINÉTICA Y FARMACODINAMIA DE LOS FÁRMACOS
El patrón de la curva de concentración − tiempo en sangre esta en función de los factores de
biodisponibilidad, distribución y depuración.
VOLUMEN DE DISTRIBUCION (Vd) − Relaciona la cantidad de fármaco en el cuerpo con la concentración
del mismo en la sangre o plasma.
El volumen de distribución en términos de concentraciones sanguíneas o plasmáticas dependiendo del líquido
que se analice refleja el espacio aparente disponible, tanto en circulación como en los tejidos de distribución.
El volumen de distribución de un varón normal de 70Kg en de 3L y su volumen sanguíneo es
aproximadamente de 5.5L, los líquidos extracelulares fuera del plasma son de 12L y la cantidad total de agua
corporal es cerca de 42L.
Entonces en volumen de distribución no representa un volumen real sino que debe considerarse como el
volumen de los depósitos de líquido corporal que se necesita si el medicamento se distribuyera de manera
1
equitativa en todas partes del cuerpo.
VIDA MEDIA (t1/2) − Es la relación que existe entre el volumen de distribución y la depuración.
El cuerpo se considera como un solo compartimento de tamaño igual al volumen de distribución. Es un
parámetro cinético de gran utilidad el cual indica el tiempo necesario para alcanzar el 50% de un estado
estable o para que la concentración estable disminuya un 50% después de un cambio a una velocidad
determinada de administración del medicamento.
DEPURACIÓN − La depuración de un fármaco es la velocidad de eliminación por todas las vías en relación a
la concentración del fármaco en cualquier líquido biológico.
La depuración suele definirse como: depuración sanguínea Ds, depuración plasmática Dp ó depuración basada
en la concentración del fármaco libre no fijado Du dependiendo de la concentración que se determine Cs, Cp
ó Cu.
La eliminación de un fármaco del cuerpo puede involucrar procesos que ocurren el los riñones, pulmones,
hígado y otros órganos.
Al dividir la velocidad de eliminación de cada órgano entre la concentración del fármaco presente en este es
decir la concentración plasmática se obtiene la depuración respectiva en dicho órgano. Al sumar todas las
depuraciones obtenidas por separado se conoce entonces la depuración total del fármaco.
La velocidad de eliminación de un fármaco por un solo órgano puede definirse en términos de flujo sanguíneo
en entra y sale de este órgano y la concentración del fármaco en la sangre.
La velocidad de presentación del fármaco al órgano es el producto del flujo sanguíneo y la concentración de
entrada del fármaco Q x C mientras que la velocidad de salida del fármaco del órgano es el producto del flujo
sanguíneo y la concentración de salida del fármaco Q x Co.
La diferencia entre las velocidades en estado estable es definida como la velocidad de eliminación del
fármaco.
V eliminación = Q x C1 − Q x Co
MATERIAL
• EQUIPO DE
VENOCLISIS
• MATRAZ
KITAZATO DE
500mL
• MANGURAS
LATEX
• SOPORTE
UNIVERSAL
• PINZAS DE 3
DEDOS
• TUBOS DE
ENSAYE 13x100
• GRADILLA
EQUIPO
• EQUIPO PARA
RECIRCULACION
• ESPECTROFOTOMETRO
• AGITADORES
MAGNÉTICOS
REACTIVOS
•
•
• AZUL DE
METILENO
2
• GERINGA DE
5mL AJUSTADA
A UNA PIPETA
DE 5mL
• MATRAZ
AFORADO DE
10mL
METODODOGÍA
MONTAR EL
DISPOSITIVO
Llenar el matraz con
agua midiendo el
volumen exacto que
será igual al Vd
Ajustar el equipo
de venoclisis a
40mL que es igual
al aclaramiento
corporal
Tomar muestras cada
5 min. Del contenido
del matraz por una
hora.
Conectar el equipo y
adicionar 9mL de la
solución anterior.
Pesar 25mg de azul
de metileno y
aforar a 10mL.
Construir una curva
con las
concentraciones:
1.56, 3.12, 6.25, 12.5
Mg / mL
Leer a 664nm las
concentraciones de
la curva estándar
empleando agua
como blanco.
Leer las muestras a
664nm e
interpolarlas en la
curva para obtener
la concentración.
Anotar todas
las lecturas,
realizar
graficas y
calcular los
valores
cinéticos.
RESURTADOS
CURVA PATRON
CONCENTRACIÓN (Mg /
mL)
1.56
3.12
6.25
12.5
ABSORBANCIA
0.185
0.352
0.675
1.520
r2 = 0.9957 b = 0.0344 m = 0.1224
HORA DE INICIO 10:40
TIEMPO
ABSORBANCIA
DILUCION
CONCENTRACION
In CONCENTRACION
3
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
1.481
1.371
0.929
0.758
0.667
1.058
0.818
0.619
0.381
0.339
0.238
0.218
0.188
1:3
1:2
1:2
1:2
1:2
−
−
−
−
−
−
−
−
(Mg / mL)
12.372
11.033
7.865
6.469
5.726
8.919
6.959
5.334
3.391
3.048
2.224
2.060
1.816
37.116
22.066
15.730
12.938
11.452
8.919
6.959
5.334
3.391
3.048
2.224
2.060
1.816
3.500
3.094
2.755
2.560
2.438
2.188
1.940
1.674
1.221
1.114
0.799
0.722
0.596
FIN DE LA PRÁCTICA 11:45
r2 = 0.9884 m = −0.0487 b = 3.599 Co = 36.59 Mg / mL
De la grafica se obtiene K y posteriormente t1/2 donde:
K
t1/2
Co
=
=
=
0.0487 Mg / mL· min
14.23 min
36.59 Mg / mL
De los datos teóricos iniciales se tiene:
Vd
D
Cl
Co
=
=
=
=
540 mL
22.41mg
40mL/min
41.5 Mg / mL
Calculando a partir de los datos teóricos se tiene:
K
t1/2
=
=
0.0740 Mg / mL· min
9.3574 min
Y a partir de la ecuación de los datos de la gráfica de las muestras se obtiene:
Vd
D
Cl
=
=
=
540mL
22.4mg
26.29mL/min
CONCLUSIONES
A grosso modo se simuló una representación de lo que es una administración por vía intravenosa de un
fármaco, sin embargo en este sencillo análisis, los valores obtenidos no son confiables para un estudio debido
4
a la variación y la poca concordancia que hay en estos valores; lo mas representativo es la observación de
cómo un fármaco pasa por un proceso de eliminación y lo tardado o rápido que puede llegar a ser éste,
dependiendo de los diferentes factores en juego.
Por otra parte se sugiere que estos procesos se lleven a cabo en organismos vivos para enfrentarse a las
dificultades que se tienen en el proceso de estos bioanálisis y conocer las posibles fallas en su desarrollo.
CUESTIONARIO
• Defina simulación
♦ Reproducción de un fenómeno a través de otro mas sencillo o su representación por medio de
modelos u otro tipo de equipos para facilitar su análisis.
♦ Recreación practica de algún fenómeno.
• El método de simulación cumple con lo siguiente:
• Es abierto si ¿Por qué? Por que se contaba con una entrada que era en este caso la boca del matraz y
una salida que es la entrada que tiene el matraz kitazato en donde se conecto una manguera de tubo
látex y se fue eliminando poco a poco nuestro fármaco disminuyendose asi la concentracion al paso
del tiempo.
◊ El fármaco se distribuyo rápidamente si ¿Por qué? Por que el volumen fue aplicado
directamente al compartimiento que era nuestro matraz e instantáneamente formo
parte del volumen en el cual se distribuyó para posteriormente ir disminuyendo su
concentración simulándose así una administración intravenosa.
◊ Cualquier cambio que ocurra en el plasma refleja cuantitativamente cambios
ocurridos en los niveles titulares del medicamento si ¿Por qué? Porque en este caso
un descenso en los valores significa que la concentración del fármaco va
disminuyendo sea por llegar al sitio de acción y unirse a los receptores o por su
metabolismo y eliminación.
◊ La eliminación del fármaco se realiza en el organismo según la cinética de primer
orden si ¿Por qué? En primera porque todo fármaco para su estudio debe cumplir con
este requisito y en términos de comprobación si realizamos las ecuaciones de una
cinética de segundo orden o incluso de tercer orden podemos observar que no cumple
con los requisitos de linealidad y mucho menos podemos decir que hay una relación
proporcional entre la concentración y el tiempo
◊ La concentración máxima y el equilibrio se alcanzaron en forma instantánea si ¿Por
qué? Porque la administración fue directa al matraz o compartimiento y no tuvo que
pasar ningún otro proceso para llegar a este como lo seria en una simulación de una
administración oral, intraperitoneal intramuscular o cualquier otra diferente a la
intravenosa ya que en esta se tiene de inmediato la concentración máxima en la
periferia.
• Describa las ventajas y desventajas de la simulación de la farmacocinética realizada
Ventajas
♦ Es una forma sencilla de representar o simular los procesos que existen en una administración
IV
♦ Es fácil, rápido y económico a diferencia de estudios bioanalíticos en el involucremos a
animales e incluso a personas para llevar a cabo este estudio.
Desventajas
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♦ No es del todo representativo en primera por que se uso azul de metileno muy soluble en agua
a diferencia de fármacos que no lo son; además nuestro organismo contiene mas elementos
que pueden interferir en la distribución del fármaco sea por la composición o por los controles
fisiológicos del organismo.
♦ La eliminación se da directamente sin pasar por un sitio de acción aquí lo que se elimina es
directamente nuestro fármaco y no los metabolitos de este, es decir no esta siendo
metabolizado.
♦ No puede ser validado pues se debe manejar la matriz en la que se va a muestrear o a realizar
el análisis.
LABORATORIO
♦
DE BIOFARMACIA PRÁCTICA 1 EQUIPO 6
DOSIS
Toxicidad
Eficacia
Fármaco en tejido de distribución
Concentración del fármaco en circulación.
Fármaco metabolizado o excretado
Concentración del fármaco en
el sitio de acción.
Efecto farmacológico
Respuesta clínica
Utilidad
Biodisponibilidad
Depuración
Distribución
=
Cantidad de fármaco en el organismo
Concentración
Vd
=
Concentración
Velocidad de eliminación
6
D
=
Concentración 1
Q x C1 − Q x Co
D órgano
C
O
N
C
E
N
T
R
A
C
I
Ó
N
TIEMPO
TIEMPO
In
C
O
N
C
E
7
N
T
R
A
C
I
Ó
N
8