Centro de Investigación y Desarrollo de Medicamentos

Artículos Originales

Desarrollo de un medicamento para el tratamiento de la hipotensión arterial y la operación de la catarata

Armando Gato del Monte,1 Juana Tillan Alfonso,2 Yalile Alfonso,3 Lucia Zaldivar,3 y Berta López4

Resumen

Se desarrolló una formulación de clorhidrato de fenilefrina inyectable para el tratamiento de la hipotensión arterial y la cirugía oftalmológica, para lo cual se diseñaron y estudiaron 3 formulaciones; se selecció la más factible para la continuidad del estudio. El ensayo de estabilidad del producto a diferentes temperaturas durante 222 días y en estante por un período de 24 meses, se realizó mediante la aplicación del análisis de cromatografía líquida de alta resolución. La formulación obtenida se comparó desde el punto de vista farmacológico y toxicológico con un producto comercial. Los resultados demostraron que la formulación desarrollada cumple con los ensayos de estabilidad y tiene una potencia farmacológica en relación con el comercial del 113 %; no existieron diferencias entre la actividad de los 2 productos comparados. El comercial resultó más tóxico que la formulación desarrollada al tener una DL50 superior. El producto logrado con el desarrollo tecnológico empleado cumple con las especificaciones de calidad de la USP 26.

Palabras clave: Clorhidrato de fenilefrina, estabilidad, presión arterial, toxicología, Farmacología, dosis letal cincuenta.

El clorhidrato de fenilefrina es una fenolamina adrenérgica vasopresora con actividad simpaticomimética,1 provoca elevación de las presiones sanguíneas sistólica y diastólica al actuar directamente sobre las células efectoras uniéndose a los receptores alfa fundamentalmente y producir vasoconstricción, aumento de la resistencia periférica, aumento de la actividad vagal y bradicardia refleja.2-4

En los ojos se utiliza como vasoconstrictor de la congestión ocular,1, 5, 6 en los casos de irritación conjuntiva, conjuntivitis alérgica, conjuntivitis folicular y para la producción de midriasis ciclopéjica. Su administración intraocular para producir midriasis intraoperativa facilita la operación de catarata.7

La Industria Farmacéutica Cubana ha estado desarrollando tecnologías de medicamentos cuya calidad farmacéutica y terapéutica sean comparables con los que normalmente se importan. La obtención de la formulación inyectable de clorhidrato de fenilefrina y su comparación con el producto comercial constituyen los objetivos del presente trabajo.

Métodos

Se desarrolló una formulación de clorhidrato de fenilefrina8 como principio activo en la que se incluyeron excipientes que actúan como isotonizantes, sistemas de tampones y antioxidantes, disueltos bajo atmósfera de nitrógeno en agua para inyección y en condiciones asépticas con un pH de 3,0 a 6,0, ajustado en un pHmetro METROHN, AG, Suiza.

El producto se filtró a través de una membrana esterilizante de 0,2 µ con prefiltro de fibras de vidrio; se realizó el llenado en ampolletas de vidrio, incoloras, calidad hidrolítica I, de 1 mL, en condiciones de área controlada de partículas mecánicas y de microorganismos aeróbicos y anaeróbicos.

Se realizaron 3 formulaciones cuya estabilidad física y química se estudió por un período de 3 meses; se seleccionó la más reproducible y estable y a partir de esta se formularon 3 lotes para los estudios de estabilidad física, química, microbiológica, biológica; farmacología y toxicología.

Estudios de estabilidad

Se utilizaron muestras de 3 lotes tecnológicos de clorhidrato de fenilefrina al 1 %, correspondientes a los lotes 024, 025 y 026 para estudiar la estabilidad química de la formulación.

Para estudiar el efecto de la temperatura sobre la estabilidad del producto, se almacenaron muestras del lote 025 a temperaturas de 40, 50, 60 y 70 ± 1°C y se procedió posteriormente a efectuar las valoraciones periódicas, según el diseño establecido, sobre la base de los resultados preliminares. Las muestras se tomaron aleatoriamente y sin reposición. De los 4 grupos de ampolletas colocadas en estufas a las temperaturas anteriormente indicadas, se conservó un último grupo a la temperatura ambiente.

La valoración del producto terminado y los ensayos de esterilidad se realizaron según la técnica reportada en la USP 26.9

Estudios farmacológicos y toxicológicos

El estudio farmacológico y toxicológico agudo (DL50) de la formulación de clorhidrato de fenilefrina 10 mg/mL se realizó de forma comparativa con el producto comercial.

En el estudio farmacológico se realizaron 2 ensayos, uno in vitro en conducto deferente aislado de ratas machos, sumergidos en un baño de órganos que contenía solución Krebs a temperatura de 32 °C y burbujeados con carbógeno, probándose concentraciones de la formulación de 3x10-6, 10-5 y 3x10-4 M, tanto para el producto nacional (utilizado como referencia) como para el comercial.

Se estimó la potencia del producto nacional en relación con el comercial mediante un ensayo de 6 puntos (n6).

El ensayo in vivo se realizó en conejos de 2 kg de peso corporal anestesiados con 30 mg/kg de pentobarbital sódico, los cuales fueron canulados en la arteria carótida y la vena yugular, para realizar los registros de presión arterial y la administración de la formulación respectivamente. Las dosis ensayadas fueron 12,5; 25 y 50 µ/kg, tanto para el producto nacional como para el comercial.

El incremento máximo alcanzado en la presión arterial se comparó por la prueba de la t de Student para n=8.

En el estudio toxicológico se utilizaron ratones hembras de la colonia de la UCTB Control Biológico del Centro de Investigación y Desarrollo de Medicamentos, con un peso corporal comprendido entre 18 y 22 g, los que se distribuyeron en grupos de 10 e identificaron individualmente para ser administrados de acuerdo con el peso corporal con diferentes dosis de clorhidrato de fenilefrina en agua para inyecciones (1; 2,5; 5 y 10 mg/kg). La administración se realizó por vía endovenosa y el período de observación fue de 7 días. La DL50 se calculó por el método de los probits.10

Resultados

La formulación de clorhidrato de fenilefrina obtenida cumplió con las especificaciones de calidad establecidas en la USP 2611 para este producto.

La formulación de los 3 lotes analizados cumple con los límites establecidos en la USP 2611 (tabla 1).

TABLA 1. Comparación de los lotes tecnológicos con los límites que establece la USP 26

Parámetros	Lotes
	0,24	0,25	0,26	Límites USP
Descripción	Responde	Responde	Responde	Solución estéril en agua para inyección
Partículas materiales	Responde	Responde	Responde	Libre de partículas materiales
Volumen de llenado (mL)	1,08	1,08	1,08	1,0-1,10
pH de la solución	5,3	5,3	5,3	3,0-6,5
Pirógenos10	Cumple	Cumple	Cumple	Solución apirogénica
Esterilidad	Cumple	Cumple	Cumple	Ausencia de microorganismos viables
Valoración (%)	100,2	100,2	100,2	90,0-110,0

Las muestras sometidas a vida de estante no presentaron variaciones apreciables en el contenido del principio activo transcurridos 24 meses de la fecha de elaboración (tabla 2).

TABLA 2. Efecto de la temperatura sobre la estabilidad del producto (lote 24) en el tiempo

Tiempo (días)	Temperatura (°C)
	Concentración (%)
	40	50	60	70
0	100,2	100,2	100,2	100,2
24	-	-	101,6	99,6
40	109,8	102,5	102,8	103,6
71	99,4	102,5	102,9	102,7
110	101,9	98,8	99,6	99,7
174	102,6	101,9	109,8	102,3
222	101,6	101,4	100,2	100,5

El efecto de las concentraciones del clorhidrato de fenilefrina del producto desarrollado y el importado sobre el deferente aislado de ratas se presenta en la tabla 3, donde cada valor representa la altura (mm) de la respuesta contráctil del órgano por la acción de la fenilefrina. Se obtuvo un incremento de la respuesta contráctil, dosis dependiente, en el órgano aislado. Al determinar la potencia relativa de la formulación de clorhidrato de fenilefrina en relación con el importado no hubo diferencia significativa, para una potencia relativa estimada del 113 %.

TABLA 3. Efecto de ambas formulaciones sobre el deferente aislado de rata

Concentración (M/mL)	Clorhidrato de fenilefrina			Comercial
	3x10-6	10-5	3x10-4	3x10-6	10-5	3x10-4
Altura (mm)	7,0	17,10	23,0	6,0	9,0	25,0
	8,0	12,0	20,0	11,0	14,0	19,0
	8,0	15,0	26,0	8,0	17,0	28,0
	4,0	8,0	18,0	9,0	14,0	19,0

El incremento de las presiones sanguíneas también mostró una relación dosis dependiente para la fenilefrina y su análisis estadístico demostró que no existen diferencias significativas entre ambas formulaciones para cada una de las dosis ensayadas (tabla 4).

TABLA 4. Resultados de ±DE del incremento de la presión arterial sistólica y diastólica

Producto	Dosis (µ/kg)
	12,5	25	50
Clorhidrato de fenilefrina	16,7 5,3	23,8 4,5	34,2 4,1
	10,9 5,1	19,9 7,0	27,6 5,6
Comercial	19,3 6,0	28,8 7,0	27,6 6,0
	13,0 5,0	22,8 6,0	23,8 8,7

Los valores de la DL50 de ambas formulaciones se muestran en la tabla 5, donde se obtuvieron valores de 3,01 mg/kg de peso corporal para la formulación desarrollada en la UCTB de Control Biológico del Centro de Investigación y Desarrollo de Medicamentos y de 2,36 mg/kg de peso corporal para el comercial; el importado resultó más tóxico.

TABLA 5. Valor de la DL50 y el límite para la fenilefrina y el comercial

Producto	Dosis (mg/kg)	Valor DL50	Límites (mg/kg)	Potencia (%)
Clorhidrato de fenilefrina	1,0 2,5 5,0 10,0	3,01	1,23-6,32	76,2
Mezatón®	1,0 2,5 5,0 10,0	3,36	1,55-3,60	-

X2 par = 4,74 6,30 hay paralelismo; X2 par = 0,86 9,48 hay dependencia lineal.

Las manifestaciones tóxicas observadas durante el ensayo fueron anorexia, disminución de peso, convulsiones y muerte que se presentaron desde la hora hasta las 24 h.

Discusión

Se formuló y desarrolló tecnológicamente el inyectable de clorhidrato de fenilefrina según los datos de la tabla 1, donde refiere que el medicamento cumple con las especificaciones de calidad que establece la USP 26,11 como son: la descripción, ausencia de partículas materiales, el volumen de llenado, pH y la concentración del principio activo.

Teniendo en cuenta las condiciones de las áreas donde se fabricaron los lotes de clorhidrato de fenilefrina, el producto resultó ser estéril y apirogénico (tabla 1).

Los datos de estabilidad, obtenidos en este producto, no permiten la ecuación de Arrhenius y, por ende, no es posible predecir la fecha de vencimiento debido a que el principio activo es muy estable y las variaciones de la concentración a las diferentes temperaturas durante el tiempo que duró el estudio no son significativas, tampoco se detectó producto de degradación.

Las características organolépticas y el pH del producto se mantuvieron sin alteraciones en todos los lotes.

Tanto en el estudio realizado con los lotes 025 y 026 a temperatura ambiente y el realizado con el lote 024 (tabla 2), a diferentes temperaturas, se observan muy pocas variaciones en los valores del clorhidrato de fenilefrina en los 222 días de análisis, lo que establece la buena estabilidad del producto terminado.

Según la tabla 3, en el ensayo in vitro, se observó un incremento de la respuesta contráctil en el conducto deferente aislado de rata al aumentar la concentración del clorhidrato de fenilefrina en el baño, lo que pone de manifiesto su efecto contráctil sobre la musculatura lisa del órgano, provocado por la unión del producto con los receptores alfa adrenérgicos presente en el conducto deferente de ratas. Las respuestas obtenidas con las 2 formulaciones ensayadas fueron muy similares, al no existir diferencias significativas en el valor de potencia calculada, la que se encuentra dentro del rango de aceptación para las evaluaciones biológicas del 80 al 125 %.

Hubo un incremento de la presión sistólica/diastólica (tabla 4), al administrar por vía endovenosa el clorhidrato de fenilefrina en el conejo. El análisis demostró que no se presentaron diferencias significativas entre las 2 preparaciones estudiadas, comprobándose el efecto presor sanguíneo, dado la acción vasoconstrictora de la fenilefrina al actuar directamente sobre las células efectoras, uniéndose a los receptores alfa adrenérgicos fundamentalmente. A pesar de los resultados obtenidos, se pudo observar una mejor respuesta al incremento de la dosis del producto nacional en relación con el importado.

El valor de la DL50 del producto (tabla 5), demostró ser menor que el importado con el 76,2 % de potencia.

Teniendo en cuenta los datos aportados, el presente trabajo ha dado la posibilidad de contar con una tecnología para el desarrollo de la formulación del clorhidrato de fenilefrina inyectable que cumple con los requerimientos de calidad de la USP 26, cuya acción farmacológica y toxicológica es comparable con el producto de importación ampliamente comercializado.

Summary

A phenylephrine hydrochloride injectable solution was developed to treat arterial hypotension and eye surgery. To this end, 3 formulations were designed and studied. The most feasible to continue the study was selected. The stability assay of the product at different temperatures during 222 days and in shelf for 24 months were carried out by applying the high resolution liquid chromatography analysis.The formulation obtained was compared with a commercial product from the pharmacological and toxicological point of view. The results showed that the formulation developed fulfilled the stability trials and has a pharmacological potency in relation to the commercial of 113 %. There were no differences between the activity of the compared products.The commercial product proved to be more toxic than the formulation developed on having higher LD50. The product obtained with the technological development used complied with the quality specifications of the USP 26.

Key words: Phenylephrine hydrochloride; stability; arterial pressure; toxicology; Pharmacology; lethal dose 50.

Referencias bibliográficas

1. Litter M. Farmacología Experimental y Clínica. Buenos Aires: Editorial El Ateneo; 7 ed.1986.p.474, 493-6.

2. Goodman G, Gilman G. Las bases farmacológicas de la terapéutica. Editorial 7 ed. Buenos Aires: Médica Panamericana; 1988.p.176.

3. Therapeutic Drugs. Vol. 2. Edinburgh: Churchill Livingston; 1991.p. 1989-91.

4. Martindale W. The extra pharmacopoeia. 32 ed. London: Pharmaceutical Press; 1999. p.1066.

5. Physician's Desk Reference. 54 ed. Mondale, Ed. Medical Economic Company, Inc. at 2000.p.661.

6. Drug evaluation annual. 49 ed. American Medical Association for Drugs Pennsylvania: Evaluation; 1992.p.189-92.

7. Machado Fernández E Vigoa L. Nueva vía administración de la fenilefrina inyectable cubana en la cirugía de la catarata. Rev Cubana Oftalmol 1998(2):100-3.

8. USP 26-NF-21. Twenty sixtieth revision. The United States Pharmacopeial. The National Formulary Twenty first edition en CD-ROM User Guide. Phenylephrine Hydrochloride. [Monografía en CD-ROM]. United Pharmacopoeial Convention, Inc. versión 1,0. 12601. Twinbrook Parkway, Rockville, MD 20852; Staff Liaison; 2003.

9. USP 26-NF-21. The United States Pharmacopeial Twenty sixtieth revision. The National Formulary Twenty first edition en CD-ROM User Guide. Sterility test. [Monografía en CD-ROM]. United Pharmacopoeial Convention, Inc. 12601. Twinbrook Parkway, Rockville, MD 20852. Staff Liaison; 2003.

10. USP XXI-NF-XVI. The United States Pharmacopeial Twentieth revision. The National Formulary Fifteenth edition. Pirogen. United Pharmacopoeial Convention, Inc. 12601. Twinbrook Parkway, Rockville, MD 20852. Staff; 1985.p.1132.

11. USP 26-NF-21. The United States Pharmacopeial Twenty sixtieth revision. The National Formulary Twenty first edition en CD-ROM User Guide. Phenylephrine Hydrochloride Injection [Monografia en CD-ROM]. United Pharmacopoeial Convention, Inc. versión 1,0. 12601. Twinbrook Parkway, Rockville, MD 20852; Staff Liaison; 2003.

Recibido: 14 de mayo de 2004. Aprobado: 14 de junio de 2004.
Dr. Armando Gato del Monte. Centro de Investigación y Desarrollo de Medicamentos. Ave 26 No. 1605 entre Boyeros y Puentes Grandes, municipio Plaza de la Revolución, CP 10 600, Ciudad de La Habana, Cuba.

1Master en Ciencias, Tecnología Farmacéutica y Control de Medicamentos. Investigador Agregado.
2Doctora en Ciencias Farmacéuticas.
3Licenciada en Ciencias Farmacéuticas.
4Técnica en Tecnología Farmacéutica.