Medición del pH en soluciones isotónicas

Las soluciones intravenosas administran medicamentos, reemplazan líquidos, equilibran electrolitos y otros tratamientos. Debido a que las soluciones se inyectan directamente en el torrente sanguíneo, su fuerza iónica debe ser similar a la de la sangre para evitar tener efectos negativos en la salud. La tonicidad (definida más adelante) y el pH, son los factores más importantes cuando se fabrica una solución isotónica.

La tonicidad, o presión osmótica de una solución, se refiere a la capacidad del agua de pasar a través de una membrana semipermeable, como una célula sanguínea. El agua pasa de concentraciones bajas a altas. El movimiento del agua de una célula sanguínea a la sangre se basa en la concentración de los iones disueltos en la solución, conocido como concentración osmótica. Cuando las soluciones isotónicas, como las soluciones salinas médicas, se introducen por vía intravenosa en el torrente sanguíneo, no hay presión osmótica y una cantidad insignificante de agua se mueve en la célula de la sangre. Una solución hipotónica tiene una concentración salina menor que la sangre y las células sanguíneas. La solución hipotónica baja la concentración de los iones en la sangre y crea un gradiente de concentración. El agua se mueve hacia las células sanguíneas, las cuales se hinchan y tienden a romperse. Las soluciones hipertónicas tienen una concentración de iones más alta que la sangre, y este gradiente de concentración extrae agua de las células, causando que se contraigan. Cuando se formulan medicamentos, sales como cloruro de sodio y cloruro de potasio se agregan al medicamento activo para asegurar que la solución sea isotónica.

El pH es otra consideración importante al preparar medicamentos intravenosos. El cuerpo humano utiliza un sistema tampón de bicarbonato para mantener el pH de la sangre cercano a 7.35. Los cambios bruscos en los niveles de pH de la sangre pueden provocar un choque corporal. Las soluciones intravenosas con valores de pH inferiores a 5 o superiores a 9 pueden matar a las células sanguíneas al contacto. Las soluciones intravenosas con un pH entre 7.0 y 7.4 han tenido los mejores resultados. El pH de una solución intravenosa también puede afectar la estabilidad del componente activo del fármaco y la vida útil de la solución. La mayoría de los fármacos tienen una mayor estabilidad a valores de pH ácidos. Tomando en cuenta todas estas consideraciones, la mayoría de las soluciones de medicamentos intravenosos se fabrican entre pH 5 y pH 6 para obtener una máxima estabilidad y menores impactos negativos en la salud.

Aplicación

Para las industrias farmacéuticas es importante evaluar o estudiar la estabilidad de las soluciones intravenosas a diferentes valores de pH, concentraciones de fármacos y tonicidades. En algunos casos, para realizar estas pruebas se cuenta con muy poca cantidad de muestras, por lo que Hanna Instruments recomienda el medidor de mesa de grado investigación HI5521 junto con el electrodo de pH con micro bulbo HI1083B. El HI5521 cuenta con una resolución de 0.001 de pH y se puede calibrar con soluciones de calibración personalizadas. Los datos GLP permiten asegurarse de que la pendiente y la condición del electrodo están dentro del intervalo necesario; confirmando la validez de las mediciones. Los datos GLP también se pueden incluir en el reporte para tener un registro detallado de las mediciones. Estos datos se pueden personalizar y permiten ingresar una “ID de operador” e “información adicional” para incluir el número de lote o nombre de la muestra.

El electrodo HI1083B tiene un diámetro de solo 3 mm con una unión abierta directamente sobre el bulbo. El diseño permite utilizar el electrodo en muestras con volúmenes de 100 µL o menos, lo que lo hace ideal para esta aplicación.

A continuación se muestra una tabla con las especificaciones del medidor de pH/mV grado investigación HI5521 y el electrodo HI1083B: