Profármacos y Sistemas de Transporte de Fármacos: Optimización y Diseño

Farmacocinética Básica

Relación entre pH, pKa y Coeficiente de Reparto

Fármaco Básico: La relación entre la forma protonada (HB+) y la forma no protonada (B) de un fármaco básico se describe mediante la ecuación de Henderson-Hasselbalch:

(HB+)/(B) = 10^(pKa – pH)

Donde:

  • pKa es la constante de disociación ácida del fármaco.
  • pH es el pH del medio.

De manera similar, para la base conjugada (BOH):

(B+)/(BOH) = 10^(pKa – pH)

Fármaco Ácido: Para un fármaco ácido, la relación entre la forma ionizada (A-) y la forma no ionizada (HA) se describe de la misma manera:

(A-)/(HA) = 10^(pH – pKa)

Coeficiente de Reparto (logD)

El coeficiente de reparto (logD) es una medida de la lipofilia de un fármaco, que influye en su absorción, distribución y eliminación. La ecuación de logD se ve afectada por el pH y el pKa del fármaco.

pH > pKa: En un medio básico, la forma no ionizada predomina, y logD se aproxima al logP (coeficiente de reparto octanol-agua):

logD ≈ logP

pH = pKa: A un pH igual al pKa, logD es igual a la mitad del logP:

logD = log(Pn/2)

pH < pKa: En un medio ácido, la forma ionizada predomina, y logD disminuye:

logD ≈ log(Pn)

Diseño de Profármacos

Los profármacos son compuestos inactivos que se convierten en fármacos activos en el cuerpo. Se utilizan para mejorar las propiedades farmacocinéticas y farmacodinámicas de los fármacos.

Tipos de Profármacos

  • Profármacos Bipartitos: Consisten en un fármaco unido a un grupo transportador. Se utilizan para mejorar la solubilidad, absorción, distribución, especificidad del lugar, estabilidad y liberación controlada.
  • Profármacos Tripartitos: Incluyen un tramo puente entre el fármaco y el grupo transportador para mejorar la eficiencia.
  • Profármacos Mutuos: Combinan dos fármacos en un solo profármaco para una acción sinérgica.
  • Bioprecursores: Se activan en el cuerpo mediante reacciones enzimáticas.

Sistemas Moleculares Transportadores de Fármacos

Las macromoléculas, como polímeros y polipéptidos, se pueden utilizar como transportadores de fármacos para mejorar la especificidad del lugar, la protección contra la degradación y la reducción de los efectos secundarios.

Conclusión

El diseño de profármacos y sistemas de transporte de fármacos es una estrategia importante para optimizar la eficacia y seguridad de los medicamentos. La comprensión de los principios farmacocinéticos y el uso de tecnologías avanzadas permiten el desarrollo de sistemas de administración de fármacos más efectivos y específicos.