Vías de degradación química de fármacos en formulaciones
1. La hidrólisis es una de las principales formas de degradación de los fármacos. Los fármacos que caen en este tipo de degradación incluyen principalmente ésteres (incluidas las lactonas) y amidas (incluidas las lactamas).
(1) Fármacos éster: los fármacos que contienen enlaces éster se hidrolizan fácilmente en solución acuosa o después de absorber agua para generar los ácidos y alcoholes correspondientes. Bajo la catálisis de H, OH- o ácido-base general, se acelera la velocidad de la reacción de hidrólisis. En términos generales, el efecto catalítico del OH- es mayor que el del H, porque en una solución alcalina, el ácido generado reacciona aún más con el OH- para completar la reacción.
(2) Amidas: Las amidas son similares a los ésteres, pero generalmente son más estables que los ésteres. Después de la hidrólisis, se generan los ácidos y aminas correspondientes. Los fármacos con estructuras lactámicas son propensos a fallar en la apertura del anillo después de la hidrólisis. Los medicamentos que entran en esta categoría incluyen cloranfenicol, penicilinas, cefalosporinas y barbitúricos. Además, la lidocaína y el paracetamol también entran en esta categoría.
2. La oxidación es también una de las reacciones más comunes en la degradación de fármacos. La pérdida de electrones es oxidación, por lo que la deshidrogenación a menudo se llama oxidación en química orgánica. La oxidación de fármacos suele ser un proceso de autooxidación. Es decir, un lento proceso de oxidación que se produce de forma automática bajo la influencia del oxígeno de la atmósfera. Algunos medicamentos pueden reaccionar directamente con el oxígeno de la atmósfera, pero en la mayoría de los casos, los medicamentos forman radicales libres con oxígeno bajo la acción de un catalizador, calor o luz, y luego producen una reacción en cadena de radicales libres. Los iones de metales traza son catalizadores de la autooxidación de radicales libres. El proceso de autooxidación consta de tres etapas: inicio de la cadena, crecimiento de la cadena y terminación de la cadena.
La oxidación de los fármacos está relacionada con su estructura química. Los fenoles, enoles, aminas aromáticas, pirazolonas y tiazidas se oxidan fácilmente.
(1) Fármacos fenólicos: la adrenalina, la levodopa, la morfina, la morfina deshidratada, el salicilato de sodio y otras moléculas de fármacos contienen grupos hidroxilo fenólicos y se oxidan fácilmente. Por ejemplo, la adrenalina se convierte en adrenocromo después de la oxidación y finalmente se convierte en un polímero de color marrón rojizo o melanina. La levodopa se oxida para producir sustancias coloreadas, siendo el producto final una sustancia negra.
(2) Fármacos enol: La vitamina C es un representante de este tipo de fármacos. Sus moléculas contienen grupos enol, que se oxidan fácilmente y el proceso de oxidación es complejo. En condiciones aeróbicas, se oxida a ácido deshidroascórbico, luego se hidroliza a ácido 2,3-dicetopulónico y luego se oxida a ácido oxálico y ácido L-butírico. En condiciones anaeróbicas, se produce deshidratación e hidrólisis, produciendo furfuraldehído y dióxido de carbono.
(3) Otros fármacos: Otros fármacos que son propensos a la degradación oxidativa incluyen: aminas aromáticas como la sulfadiazina sódica, pirazolonas como la aminopirina y el metamizol, clorhidrato de clorpromazina, clorhidrato de isopropilo, etc. Tiazidas como la promazina. El proceso de oxidación de algunos fármacos es extremadamente complejo y muchas veces se transforma en sustancias coloreadas. La oxidación de fármacos que contienen dobles enlaces carbono-carbono, como la vitamina A o la vitamina D, es una reacción en cadena típica de los radicales libres.
3. Otras reacciones
(1) Isomerización: la isomerización generalmente se divide en isomerización óptica e isomerización geométrica. Normalmente, después de la isomerización del fármaco, la actividad fisiológica se reduce o incluso se pierde.
La isomerización óptica se puede dividir en racemización y epimerización. La l-adrenalina tiene actividad fisiológica y la actividad fisiológica disminuye en un 50% después de la racemización. Solución acuosa de l-epinefrina en pH
Algunos fármacos tienen diferentes actividades fisiológicas entre los isómeros trans y los isómeros geométricos cis. Por ejemplo, la forma activa de la vitamina A es totalmente trans. Si se convierte en el isómero 2,6-cis mediante isomerización geométrica, la actividad fisiológica se reducirá.
(2) Polimerización: La polimerización se refiere a la reacción en la que dos o más moléculas de fármaco se combinan para formar moléculas complejas. Las soluciones acuosas concentradas de ampicilina se polimerizan durante el almacenamiento para formar dímeros y este proceso continúa formando polímeros. Se ha informado que este polímero causa reacciones alérgicas.
(3) Descarboxilación: el p-aminosalicilato de sodio puede descarboxilarse fácilmente a metaaminofenol en presencia de luz, calor y humedad, y el metaaminofenol puede oxidarse aún más y cambiar de color.
A este tipo de reacción también pertenece la reacción de descarboxilación del ácido p-aminobenzoico, el hidrolizado de procaína.