EMULSIONES (BIOFARMACIA)

EMULSIÓN

Es un sistema en el que un líquido está disperso sin diluirse, como pequeñas gotitas, en otro líquido.

Diagrama esquemático:

Las emulsiones aceite en agua (O/W) tienen una fase interna oleosa y una fase externa acuosa.

En las emulsiones agua en aceite (W/O) ocurre lo contrario.

1 Fase oleosa

2 Fase acuosa

Dado que casi todas las emulsiones medicinales, menos las más diluidas, demuestran un comportamiento no newtoniano, sus características reológicas influyen considerablemente en su utilidad. Las emulsiones de fluidos suelen ser seudo plásticas y las que se aproximan al estado semisólido tienen un comportamiento plástico y demuestran unos límites de elasticidad marcados. Las cremas semisólidas suelen ser visco elásticas. Se puede formular una gran variedad de productos farmacéuticos alterando la concentración de la fase dispersa y la naturaleza y concentración del agente emulsionante. Este último puede utilizarse para conferir propiedades viscoeslásticas modificando simplemente la proporción entre el agente tensoactivo y el alcohol de larga cadena.

Efecto de las propiedades biológicas sobre la biodisponibilidad

La presencia de un coeficiente de difusión que se inversamente proporcional a la viscosidad, en la constante k de la ecuación de Noyes-Whitney significa que la velocidad de disolución de una partícula de fármaco disminuirá al aumentar la viscosidad del medio de disolución. Esto se aplica a las soluciones in vivo e in Vitro y normalmente el medio en el que se disuelve el fármaco muestra un comportamiento newtoniano. Sin embargo, las glucoproteínas de alto peso molecular en solución ácida presentes en el moco gástrico sólo demostrarán un comportamiento newtoniano hasta una concentración aproximada al 2%, por encima de la cual tendrán un comportamiento no newtoniano. Además el uso de hidrocoloides contribuirá a este efecto y se ha comprobado que su inclusión en los preparados puede alterar la biodisponibilidad. Sin embargo, se han observado tanto aumentos como disminuciones de la biodisponibilidad y no está muy claro si el efecto se debe simplemente a la modificación de las propiedades reológicas o si se ha producido un efecto sobre el tránsito digestivo.

Se ha intentado predecir esta disminución de la absorción incluyendo polímeros naturales o sintéticos en el medio de disolución empleado en los estudios in Vitro. En algunos estudios se ha observado que lo importante no es la viscosidad general del medio de disolución, sino más bien la viscosidad eficaz. Además, no es cierto ni mucho menos que estos polímeros se comparten igual que las macromoléculas que se encuentran en el tubo digestivo. Por otra parte, es imposible efectuar una prueba de disolución en unas condiciones similares a la que existen en la zona de la pared del intestinal.

Este efecto de la viscosidad se manifestará también en otras vías de administración del fármaco. Por ejemplo los fármacos absorbidos a través de la piel o en las inyecciones disminuirá al aumentar la viscosidad del vehículo. De hecho, en el caso de las inyecciones, la creación de un depósito muy viscoelástico debería prolongar la liberación del fármaco.

Para poder valorar la biodisponibilidad es esencial conocer bien el comportamiento reológico, tanto en la formulación, como si es posible, en el lugar de absorción.

Farmacocinética de emulsiones en cremas

De manera general la vía de administración más empleada en la terapia de los procesos patológicos es la extravascular que comprende las vías oral, peroral, intramuscular, intradérmica, rectal y la vía externa o tópica. Cualquiera que sea la vía empleada, para que se produzca la respuesta biológica, el principio activo contenido en la forma farmacéutica debe ser absorbido y debe llegar a la circulación sistémica, a no ser que se emplee la vía intravascular como es el caso de la endovenosa o intracardiaca. Una condición o prerrequisito para la absorción es que el principio activo sea liberado de la forma de dosificación. La liberación depende de las propiedades fisicoquímicas del principio activo, de la forma farmacéutica, así como del medio que éste encuentra dentro del cuerpo humano o animal, además del lugar de administración o absorción, es decir está en función de factores fármaco-técnicos los que en ú1timo término controlan una apropiada liberación y en consecuencia influencian la secuencia liberación y absorción.

Sin embargo, un principio activo que ha sido liberado puede no ser absorbido, así por ejemplo si la molécula de la droga se adhiere a la superficie de la piel o de una mucosa por uniones iónicas, por uniones hidrógeno o por fuerzas de van der Waal, el fenómeno se designa como adsorción. Si por el contrario, el principio activo Ilega a las capas internas de la piel pero no llega a los capilares, el fenómeno se designa como penetración. Solamente si el principio activo permea o atraviesa la pared de los capilares y Ilega a la circulación sistémica, decimos que ha habido absorción. Los términos penetración y permeación de manera general se designan como fenómenos de sorción.

Un prerrequisito para la absorción es que el principio activo o droga está en solución acuosa, es decir en una solución verdadera. Esto es válido para todos los mecanismos de absorción, menos para la absorción corpuscular o pinositosis.

Los mecanismos de absorción de los principios activos por orden de importancia, son los siguientes:

a) difusión pasiva; b) transporte convectivo; c) transporte activo; d) transporte facilitado; e) transporte por ión-pareado; y f) endocitosis o pinositosis que es el transporte de partículas.

Estos mecanismos de absorción son aplicables al transporte total de principios activos dentro del organismo y son los responsables de la distribución de la droga dentro del cuerpo, ya sea dejando los capilares e ingresando a los espacios intersticiales, entrando dentro de las células, permeando los tejidos, cruzando la barrera sanguínea cerebral, entrando en los hepatocitos, la bilis o cruzando el endotelio tubular urinario entre otros.

Si comparamos la magnitud de la absorción por las diferentes vías de administración, veremos que en lo referente a la absorción tópica ésta es limitada debido a la estructura anatómica de la piel. La piel es mucho menos permeable que las mucosas, ya sea las que cubren la cavidad bucal, la nasal, el tracto gastrointestinal, el recto o los pulmones, esto es debido a que su área superficial es sólo de 1,73 m2 en un adulto de raza blanca, mientras que el área absortiva del pulmón es de aproximadamente 70 m2, en el tracto gastrointestinal es aún mayor ya que varía entre 120 y 200 m2, esto es debido a la presencia de macro y microvellocidades a lo largo del tracto gastrointestinal y el intestino delgado respectivamente.

En lo referente al transporte a través de la piel, éste se lleva acabo por difusión pasiva. Este mecanismo se caracteriza por realizarse a través de una membrana semipermeable. La droga o principio activo debe estar en solución acuosa en el lugar de absorción. Al atravesar la membrana, las moléculas se disuelven en el material lipídico que constituye la membrana de acuerdo a su liposolubilidad y a su coeficiente de partición, luego las moléculas del principio activo dejan la membrana lipídica y se disuelven nuevamente en el medio acuoso, esta vez dentro de la membrana de acuerdo a una gradiente de concentración. La interpretación fisioquímica de este mecanismo, se hace aplicando la Ley de Fick ya que la mayoría de principios activos administrados por esta vía son electrolitos, ya sea bases débiles o ácidos débiles, por consiguiente, la absorción se Ileva a cabo hasta que se obtenga el estado de equilibrio a ambos lados de la membrana.

Importancia relativa de los apéndices sobre la

permeabilidad del agua a través de la piel

Vía de penetración Volumen fraccional Difusividad

Folículos pilosos 1-2x10-3 5-20x10-8

Glándulas sudoríparas 3-5x10-4 1-20x10-6

Intercelular -0.01 1-10x10-11

Transcelular 0.999 5-10x10-10

Algunos experimentos con epidermis y estrato córneo aislados han permitido comprobar que el estrato córneo es la principal barrera que se opone al transporte de agua a través de la piel. En efecto la difusibilidad del agua en el estrato córneo es de 5,10-10 cm2s y en la dermis es 2,10-6cm2s. Para moléculas no polares la resistencia de la dermis es algo más importante aunque sigue siendo despreciable en comparación a la de la epidermis. Experiencias posteriores empleando trazadores isotópicos para localizar las sustancias que penetran el estrato córneo demuestran una distribución que corresponde a una difusibilidad uniforme a lo largo del espesor del mismo.

Desde el punto de vista farmacotécnico, las formas de administración tópica son las más difíciles de formular debido a que constituyen el único grupo donde el principio activo y la base o vehículo tiene igual importancia. Esto es lo que se refleja en la diferencia de la actividad terapéutica de preparados que contienen un mismo principio activo, bajo la misma forma química, pero que están formuladas en bases de diferente composición, lo que de manera general ocurre en los producidos por diferentes laboratorios.

Cuando se administra una forma farmacéutica por la vía

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