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Tema 6
PROPIEDADES FISICOQUIMICAS Y ACTIVIDAD
FARMACOLOGICA
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PROPIEDADES FISICO-QUIMICAS
Y ACTIVIDAD FARMACOLOGICA
1. Introducción
2. Solubilidad en agua
3. Solubilidad
en
lípidos:
coeficiente de reparto
4. Grado de ionización
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1. INTRODUCCIÓN
■ Química Farmacéutica
Estudia la relación entre la estructura de un
compuesto, sus propiedades químicas y la
respuesta biológica
PROPORCIONAR CONOCIMIENTOS PARA
COMPUESTOS
TERAPÉUTICA
CON
APLICACIÓN
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■ Aplicación clínica de un fármaco
Se pueden considerar las siguientes fases:
FASES EN LA ACCIÓN DE UN FÁRMACO
- FASE FARMACÉUTICA
La forma farmacéutica en la administración: medicamento
- FASE FARMACOCINÉTICA:
El curso del fármaco en el organismo
- FASE FARMACODINÁMICA:
La actividad sobre la molécula diana
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1. FASE FARMACÉUTICA
Administración del medicamento hasta la entrada
del fármaco en el medio fisiológico
 Importante a este nivel
- FORMA DE ADMINISTRACIÓN
jarabe, inyectable, supositorio
- VÍA DE ADMINISTRACIÓN
oral, parenteral
- LIBERACIÓN
Procesos físico-químicos:
disgregación, disolución
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2. FASE FARMACOCINÉTICA
 Absorción
 Distribución en el organismo
 Metabolismo
Conjunto
de estos
procesos
 Excreción del fármaco y sus metabolitos
BIODISPONIBILIDAD
% de la dosis del fármaco que se absorbe a
través de forma de administración
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Procesos que determinan la Biodisponibilidad de un Fármaco
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La membrana biológica
El fármaco para alcanzar el lugar de acción:
– Atraviesa una serie de compartimentos
– Equilibrios entre regiones
• de naturaleza lipídica (membranas)
• acuosas (fluidos intra e intercelulares)
Absorción
Depende de la capacidad del fármaco a atravesar
membranas celulares, en todas las vías de administración (excepto la i.v.)
Acceso al SNC: capacidad del fármaco a atravesar la barrera
hematoencefálica (BHE), de naturaleza lipídica
Modelo de la membrana
plasmática
Sacado de Galbis, J.A. “Panorama
actual de la química farmacéutica”
Universidad de Sevilla
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Formas de transporte a través de la
membrana biológica
- Filtración
- Difusión pasiva
- Difusión facilitada
- Transporte activo
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Filtración
 Paso de sustancias a través de los poros de la
membrana
 Agua, iones y moléculas hidrosolubles de
pequeño tamaño
 Fármacos: poco frecuente
Difusión pasiva
 La sustancia difunde en función de su diferencia
de concentración a ambos lados de la membrana
 Depende de la solubilidad en agua, en lípidos y
del grado de ionización
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 Fármacos: muy frecuente
Difusión facilitada
 Absorción a favor de un gradiente de
concentración
 Existencia de moléculas transportadoras que se
combinan con el sustrato
 Fármacos
estructuralmente
semejantes
a
moléculas endógenas que utilizan este sistema
Transporte activo
 En contra del gradiente
(requiere E)
 Moléculas transportadoras
de
concentración
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Mecanismos de transporte a través de
membranas
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3. FASE FARMACODINÁMICA
Interacción del fármaco con el “receptor”
Procesos
bioquímicos
POTENCIA
RESPUESTA BIOLÓGICA
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FASES EN LA ACCIÓN DE UN MEDICAMENTO
FASE
FARMACÉUTICA
 Administración
 Liberación
 Absorción
FASE
FARMACOCINÉTICA
 Distribución
 Metabolismo
 Excreción
FASE
FARMACODINÁMICA
Interacción F-R
RESPUESTA BIOLÓGICA
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Ejemplo: modificación para optimizar la aplicación terapéutica
Analgésico
AAS Antipirético
COOH
OCOCH3
Antiinflamatorio
Antiagregante plaquetario
Disolución gastrointestinal: etapa más lenta de la fase
Determinante de la velocidad de
farmacéutica
absorción
Solución para aumentar la velocidad de disolución y
neutralizar sus propiedades ulcerativas
Micronización hasta un polvo ultrafino en formas de
administración oral
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Finalidad de un fármaco
Eficacia terapéutica
óptima
 Evaluación de la eficacia
● RESPUESTA BIOLÓGICA
Hay que
considerar
● LADME
PROPIEDADES FISICOQUÍMICAS
- Liberación
- Absorción
- Distribución
- Metabolismo
- Excreción
LADME
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Condicionan
PROPIEDADES FISICO-QUÍMICAS
LADME
 SOLUBILIDAD EN AGUA Y EN LÍPIDOS
 GRADO DE IONIZACIÓN
 FIJACIÓN A PROTEÍNAS PLASMÁTICAS
 MAGNITUD MOLECULAR
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 SOLUBILIDAD EN AGUA Y EN LÍPIDOS
- Grado de absorción a través de las membranas
- Acumulación en depósitos grasos (distribución)
- Velocidad de eliminación
 GRADO DE IONIZACIÓN
Fármacos ionizables: absorción a través de las membranas
 GRADO DE FIJACIÓN A PROTEÍNAS PLASMÁTICAS
Distribución del fármaco
 MAGNITUD MOLECULAR
Eliminación del fármaco a nivel renal
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PROPIEDADES FISICO-QUIMICAS Y ACTIVIDAD
FARMACOLOGICA
1. Introducción
2. Solubilidad en agua
3. Solubilidad
en
lípidos:
coeficiente de reparto
4. Grado de ionización
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2. SOLUBILIDAD EN AGUA
Factor muy importante
 A nivel biológico
Absorción a través de las membranas
Eliminación
 Manipulaciones galénicas
forma farmacéutica
más adecuada para el uso terapéutico
POTENCIAL DISOLVENTE
MÉTODO EMPÍRICO para estimar la solubilidad en agua
de una molécula
 Basado en la capacidad de solubilización que ejerce
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cada grupo funcional
“Potencial disolvente”
número de átomos de carbono que es capaz de disolver
cada grupo funcional
POTENCIAL DISOLVENTE DE ALGUNOS GRUPOS FUNCIONALES
Cada grupo
Disuelve
Amonio , carboxilato
 6 carbonos
Alcohol, fenol
3-4 carbonos
Amina, ácido carboxílico, éster
3 carbonos
amida
2-3 carbonos
Éter, aldehído, cetona, urea, carbamato
2 carbonos
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EJEMPLOS
PREDICCION DE LA SOLUBILIDAD EN AGUA EN
BASE AL “POTENCIAL DISOLVENTE” DE LOS
GRUPOS FUNCIONALES
Morfina
HO
morfina (C17H19NO3)
O
N
HO
CH3
2 grupos OH
1 grupo amina
1 grupo éter
disueltos
6-8 carbonos
3 carbonos
2 carbonos
11-13 carbonos
insoluble en agua en forma no protonada
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Ouabaína
O
O
HO
HO
OH
CH3
ouabaína (C29H44O12)
8 grupos OH
2 grupos éter
1 grupo éster
24-32 carbonos
4 carbonos
3 carbonos
OH
OH
O
O
Me
OH OH
OH
disueltos
31-39 carbonos
soluble en agua
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PROPIEDADES FISICO-QUIMICAS Y ACTIVIDAD
FARMACOLOGICA
1. Introducción
2. Solubilidad en agua
3. Solubilidad
en
lípidos:
coeficiente de reparto
4. Grado de ionización
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3. SOLUBILIDAD EN LIPIDOS: COEFICIENTE DE REPARTO
PLASMA:
disolución acuosa
SOLUBILIDAD EN AGUA
TRANSPORTE DEL FÁRMACO
HASTA EL LUGAR DE ACCIÓN
MEMBRANA CELULAR
lipídica
SOLUBILIDAD EN LÍPIDOS
PASO DEL FÁRMACO
A TRAVÉS DE MEMBRANAS
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COEFICIENTE DE REPARTO (P): parámetro físico-químico
Balance entre hidrofilia (solubilidad en agua)
lipofilia (solubilidad en lípidos)
P = solubilidad en n-octanol/solubilidad en agua tamponada (pH = 7,4)
n-octanol: propiedades fisico-químicas semejantes a las de una
membrana biológica
modelo de disolvente
Solubilidad del compuesto en cada una de las fases:
concentración alcanzada después de someterlo a un proceso de
reparto entre ambos disolventes
P1  más soluble en lípidos que en agua: LIPÓFILO o HIDRÓFOBO
P1 mayor solubilidad en agua que en lípidos: HIDRÓFILOS
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PROPIEDADES FISICO-QUIMICAS Y ACTIVIDAD
FARMACOLOGICA
1. Introducción
2. Solubilidad en agua
3. Solubilidad
en
lípidos:
coeficiente de reparto
4. Grado de ionización
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4. GRADO DE IONIZACIÓN
FÁRMACOS IONIZABLES (ácidos y bases): paso a
través de las membranas lipídicas está condicionado por
el grado de ionización
Sólo la fracción de fármaco no ionizado (más
liposoluble) es capaz de difundir pasivamente a través
de la membrana
La absorción de ácidos y bases depende de su constante de
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disociación y del pH del medio (variaciones de pH del organismo)
APLICACIÓN DEL GRADO DE IONIZACIÓN
Fármacos de naturaleza iónica
atraviesan difícilmente las membranas lipídicas
LIMITAR LA DISTRIBUCIÓN
● Desinfectantes de aplicación externa
● Sulfanilamidas bacterianas
permanecen en el tracto intestinal
 actuar contra la infección
● Aminas anticolinérgicas y antiespasmódicas 
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acción exclusivamente periférica
Sulfonamidas antibacterianas de acción intestinal
Elevado grado de ionización  absorción a nivel oral escasa 
permanecen en el intestino
Tramo final del intestino  m.o. de la flora intestinal 
bioactivación metabólica  absorción escasa
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Alcaloides derivados del tropano
Primeros antagonistas muscarínicos
aislados de especies de solanaceas
CH3
N
H
CH3
N
OH
H
O
O
O
Atropina
(Atropa Belladona)
OH
O
O
Escopolamina
(Datura Stramonium)
Atropa belladona
reddeparquesnacionales.mma.es
 Análogos semisintéticos Eliminar efectos a nivel central
Br
CH(CH3)2
H3C N
H
OH
CH2(CH2)2CH3
N
H
OH
H3C
O
O
O
Bromuro de ipratropio
Broncodilatador por inhalación
O
O
Butilbromuro de escopolamina (Buscapina
Tratamiento de dolores cólicos o postoperatorios
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