Absorción (farmacología)

La absorción es el recorrido de un fármaco desde el lugar de administración hasta el lugar de acción. ^{[ 1 ] [ 2 ]}

El fármaco se administra por alguna vía ( oral , tópica-dérmica , etc.) en una forma farmacéutica elegida (p. ej., comprimidos , cápsulas o en solución ). ^{[ 3 ]} La absorción por otras vías, como la terapia intravenosa , la inyección intramuscular o la nutrición enteral , es aún más sencilla y presenta menor variabilidad; la biodisponibilidad suele ser cercana al 100 %. La administración intravascular no implica absorción y no hay pérdida de fármaco. ^{[ 4 ]} La vía de absorción más rápida es la inhalación . ^{[ 5 ]}

La absorción es un aspecto fundamental en el desarrollo de fármacos y la química medicinal , ya que un medicamento debe absorberse antes de que se produzcan sus efectos terapéuticos. Además, el perfil farmacocinético del fármaco puede modificarse de forma sencilla y significativa ajustando los factores que afectan a la absorción.

La ingestión oral es la vía de administración más común de los fármacos. ^{[ 6 ]} Al pasar por el esófago hasta el estómago , el contenido de la cápsula o tableta se absorbe en el tracto gastrointestinal . El fármaco absorbido pasa luego por el hígado y los riñones . ^{[ 7 ]}

La velocidad de disolución es un factor clave para controlar la duración del efecto de un fármaco; por ello, pueden existir diversas formas farmacéuticas que contengan el mismo principio activo, diferenciándose únicamente en la velocidad de disolución. Si un fármaco se presenta en una forma que no se disuelve fácilmente, su liberación puede ser gradual y su efecto prolongado. Una mayor duración de la acción puede mejorar el cumplimiento terapéutico, ya que no será necesario tomar el medicamento con tanta frecuencia. Además, las formas farmacéuticas de liberación lenta pueden mantener las concentraciones dentro de un rango terapéutico aceptable durante un período más prolongado, mientras que las de liberación rápida pueden presentar picos y valles más pronunciados en la concentración sérica. ^{[ 8 ]}

La velocidad de disolución se describe mediante la ecuación de Noyes-Whitney , como se muestra a continuación:

${\displaystyle {\frac {dW}{dt}}={\frac {DA(C_{s}-C)}{L}}}$

Dónde:

• ${\displaystyle {\frac {dW}{dt}}}$es la tasa de disolución.
• A es el área de la superficie del sólido.
• C es la concentración del sólido en el medio de disolución principal.
• ${\displaystyle C_{s}}$es la concentración del sólido en la capa de difusión que rodea al sólido.
• D es el coeficiente de difusión .
• L es el espesor de la capa de difusión .

Como se deduce de la ecuación de Noyes-Whitney, la velocidad de disolución puede modificarse principalmente alterando la superficie específica del sólido mediante la modificación del tamaño de partícula (por ejemplo, con la micronización ). Para muchos fármacos, la reducción del tamaño de partícula disminuye la dosis necesaria para lograr el mismo efecto terapéutico. Esta reducción del tamaño de partícula aumenta la superficie específica y la velocidad de disolución, sin afectar la solubilidad.

La velocidad de disolución también puede modificarse eligiendo un polimorfo adecuado de un compuesto. Los distintos polimorfos presentan diferentes características de solubilidad y velocidad de disolución. En concreto, las formas cristalinas se disuelven más lentamente que las amorfas, ya que requieren más energía para abandonar la red cristalina durante la disolución. El polimorfo cristalino más estable tiene la menor velocidad de disolución. La disolución también difiere entre las formas anhidras e hidratadas de un fármaco. Las formas anhidras suelen disolverse más rápido, pero a veces son menos solubles.

La esterificación también se utiliza para controlar la solubilidad. Por ejemplo, los ésteres de estearato y estolato de los fármacos presentan una solubilidad reducida en el líquido gástrico . Posteriormente, las esterasas presentes en la pared del tracto gastrointestinal (TGI) y en la sangre hidrolizan estos ésteres para liberar el fármaco original.

Los recubrimientos de una tableta o gránulo pueden actuar como barreras para reducir la velocidad de disolución. Los recubrimientos también pueden utilizarse para controlar dónde tiene lugar la disolución. Por ejemplo, los recubrimientos entéricos solo se disuelven en el entorno básico de los intestinos .

Los fármacos que se mantienen en solución no necesitan disolverse antes de ser absorbidos.

Los fármacos liposolubles se absorben más rápidamente que los fármacos hidrosolubles. ^{[ 9 ]}

El tracto gastrointestinal está revestido de células epiteliales . Los fármacos deben atravesar estas células para ser absorbidos por el torrente sanguíneo . Las membranas celulares pueden actuar como barreras para algunos fármacos. Son esencialmente bicapas lipídicas que forman membranas semipermeables . Las bicapas lipídicas puras generalmente solo son permeables a solutos pequeños y sin carga. Por lo tanto, la ionización de una molécula afectará su absorción, ya que las moléculas iónicas tienen carga. La solubilidad favorece a las especies cargadas y la permeabilidad a las especies neutras. Algunas moléculas poseen proteínas de intercambio y canales especiales que facilitan su paso desde la luz intestinal a la circulación.

Los iones no pueden difundirse pasivamente a través del tracto gastrointestinal porque la membrana de las células epiteliales está formada por una bicapa de fosfolípidos , compuesta por dos capas de fosfolípidos en las que las cabezas hidrofílicas cargadas se orientan hacia el exterior y las cadenas de ácidos grasos hidrofóbicas sin carga se encuentran en el centro de la capa. Las cadenas de ácidos grasos repelen las moléculas ionizadas y cargadas. Esto significa que las moléculas ionizadas no pueden atravesar la membrana intestinal ni ser absorbidas.

La ecuación de Henderson-Hasselbalch permite determinar la proporción de una sustancia ionizada a un pH dado. En el estómago, los fármacos ácidos débiles (como la aspirina ) se encuentran principalmente en su forma no iónica, mientras que las bases débiles se encuentran en su forma iónica. Dado que las especies no iónicas se difunden con mayor facilidad a través de las membranas celulares , los ácidos débiles se absorben en mayor medida en el estómago , que es altamente ácido .

Sin embargo, en el entorno básico de los intestinos ocurre lo contrario : las bases débiles (como la cafeína ) se difundirán con mayor facilidad, ya que no son iónicas.

Este aspecto de la absorción ha sido objeto de estudio por parte de los químicos farmacéuticos. Por ejemplo, pueden elegir un análogo con mayor probabilidad de presentarse en forma no iónica. Asimismo, pueden desarrollar profármacos de un compuesto; estas variantes químicas podrían absorberse y metabolizarse más fácilmente por el organismo, transformándose en el compuesto activo. Sin embargo, modificar la estructura de una molécula es menos predecible que alterar sus propiedades de disolución, ya que los cambios en la estructura química pueden afectar las propiedades farmacodinámicas del fármaco.

La solubilidad y la permeabilidad de un fármaco candidato son propiedades fisicoquímicas importantes que el científico desea conocer lo antes posible. ^{[ 10 ]}

Los factores que afectan la absorción incluyen: ^{[ 11 ]}

• La forma en que se diseña y fabrica un producto farmacéutico.
• Sus propiedades físicas y químicas
• Otros ingredientes que contiene
• Las características fisiológicas de la persona que toma el medicamento.
• Cómo se almacena el medicamento

Los tipos de absorción en farmacocinética incluyen los siguientes: ^{[ 12 ]}

• Absorción instantánea: la absorción es casi inmediata. Un ejemplo común es la inyección intravenosa en bolo .
• Absorción de orden cero: la velocidad de absorción es constante. Un ejemplo común es la infusión intravenosa continua .
• Absorción de primer orden: la velocidad de absorción es proporcional a la cantidad de fármaco que queda por absorber. Ejemplos representativos incluyen casos típicos de administración oral , inyección subcutánea e inyección intramuscular .

• Tiempo de tránsito gastrointestinal
• Cinética de cambio de dirección

• Absorción de fármacos