Coeficiente de reparto
Por tanto, ese coeficiente mide la solubilidad diferencial de una sustancia en esos dos disolventes.
El coeficiente de reparto indica el carácter hidrófilo o hidrófobo de una sustancia, es decir su mayor o menor tendencia a disolverse en disolventes polares (como el agua) o en disolventes apolares (como los disolventes orgánicos).
Los fármacos con elevados coeficientes de partición son hidrófobos y se distribuyen preferentemente en entornos hidrófobos como las bicapas lipídicas de las células, mientras que los fármacos con coeficientes de reparto bajos son hidrófilos y se encuentran preferentemente en los entornos hidrófilos como el suero sanguíneo.
El logaritmo del cociente entre las concentraciones del soluto no-ionizado en los disolventes se llama log P y se presenta en forma logarítmica porque el rango de valores que puede tomar es muy amplio:
El logaritmo del cociente entre la suma de las concentraciones de todas las formas del compuesto (ionizadas y no-ionizadas) en un disolvente, y la suma de las concentraciones de todas sus formas en el otro disolvente se llama Log D y se presenta en forma logarítmica porque el rango de valores que puede tomar es muy amplio: Además, log D es pH dependiente, por tanto, se debe especificar a qué pH se ha medido log D. De particular interés es el cálculo de log D para pH = 7.4 (el pH fisiológico del suero sanguíneo.
e s t i m a d o
En el contexto de la farmacocinética (lo que le ocurre a un fármaco en el cuerpo), el coeficiente de distribución tiene una gran influencia sobre las propiedades ADME (Absorción, Distribución, Metabolismo, y Excreción) del fármaco.
Más específicamente, para que un fármaco se absorba por vía oral, normalmente debe pasar primero a través de una capa lipídica en el epitelio intestinal (un proceso llamado transporte transcelular).
Para un transporte eficiente, el fármaco debe ser suficientemente hidrófobo para que entre en la capa lipídica, pero no tan hidrófobo como para que, una vez en la bicapa, no se difunda de nuevo fuera de la bicapa.
[2] Asimismo, el carácter hidrófobo juega un papel importante en la determinación del lugar donde se distribuyen los fármacos en el cuerpo después de la adsorción y, como consecuencia, de la velocidad a la que serán metabolizados y excretados.
En el contexto de la farmacodinámica (lo que un fármaco hace al cuerpo), el efecto hidrofóbico es la mayor fuerza conductora para la unión de los fármacos a sus receptores diana.
[3][4] Por otra parte, los fármacos hidrófobos tienden a ser más tóxicos porque, en general, son retenidos durante un tiempo más largo, tienen una distribución más amplia dentro del cuerpo (por ejemplo, intracelular), son algo menos selectivos en su unión con las proteínas, y finalmente son a menudo ampliamente metabolizados.
Asimismo se aconseja que el fármaco sea tan hidrófilo como sea posible mientras retenga la suficiente afinidad de enlace a las proteínas terapéuticas diana.
Los insecticidas y herbicidas hidrofóbicos tienden a ser más activos.
Por otra parte, los productos agroquímicos hidrofóbicos tienen vidas medias más largas y por tanto muestran un riesgo aumentado de impacto negativo sobre el medio ambiente.
En metalurgia, el coeficiente de reparto es un factor importante en la determinación del modo en que las impurezas se distribuyen entre el metal fundido y el metal solidificado.
El carácter hidrófobo de un compuesto puede dar a los científicos una indicación de la facilidad con la que un compuesto podría ser arrastrado hasta las aguas subterráneas y contaminar las vías fluviales.
El método más común para medir la distribución del soluto es por espectroscopia UV/VIS.
Existen algunos pros y contras en este método: Pros: Contras: Como alternativa a la espectroscopia UV/VIS se pueden usar otros métodos para medir la distribución, uno de los mejores consiste en el uso de un trazador radioactivo libre de arrastre.
Si los volúmenes de ambas fases coinciden, entonces los cálculos son muy fáciles.
{\displaystyle \mathbf {D} \quad {\acute {o}}\quad \mathbf {P} \ =\ {\frac {Radiactividad\ de\ la\ fase\ org{\acute {a}}nica}{Radiactividad\ de\ la\ fase\ acuosa}}\,}
{\displaystyle \quad \quad \mathbf {D} \quad {\acute {o}}\quad \mathbf {P} \ =\ {\frac {[S_{org{\acute {a}}nica}]}{[S_{acuosa}]}}\,}
Para evitar esto,debemos calcular el balance de masas.
Para metales no radiactivos, en algunos casos es posible usar ICP-MS o ICP-AES.
Desgraciadamente los métodos ICP sufren frecuentes interferencias por lo que no se aplica la espectroscopia gamma y, por consiguiente, el uso de radiotrazadores (contados por espectroscopia de rayos gamma) es, con frecuencia, más sencillo.
[7] Pros: Contras: En el pasado reciente, se han realizado algunos experimentos utilizando interfaces líquidas polarizadas para examinar la termodinámica y la cinética de la transferencia de especies químicas cargadas de una fase a otra.
[10][11][12] Para obtener correlaciones razonables, los elementos químicos más frecuentes contenidos en las moléculas de fármaco (hidrógeno, carbono, oxígeno, azufre, nitrógeno, y halógenos) se dividen en varios tipos de átomos diferentes dependiendo del entorno del átomo dentro de la molécula.
Mientras este método es generalmente el menos preciso, la ventaja es que es el más general, siendo capaz de suministrar al menos una estimación aproximada para un amplio conjunto de moléculas.
El coeficiente de distribución (Log D) es el descriptor correcto para sistemas ionizables.
