Estabilidad de vitaminas en nutrición parenteral

Vitamins stability in parenteral nutrition

A. Such Díaz¹, C. Sánchez Gil¹, P. Gomis Muñoz² y A. Herreros de Tejada³

¹Licenciada en Farmacia. Farmacéutica residente. ²Licenciada en Farmacia. Farmacéutica adjunta. ³Doctor en Farmacia. Jefe de Servicio. Servicio de Farmacia. Hospital Universitario 12 de Octubre de Madrid. España.

Dirección para correspondencia

RESUMEN

Objetivo: Hace algunas décadas se publicaron varios estudios describiendo la degradación de vitaminas en nutrición parenteral (NP) y su catalización por oligoelementos tales como el cobre. Por ello se instauró la práctica de administrar oligoelementos y vitaminas a días alternos y aditivarlos el mismo día de la administración. Todavía muchos hospitales españoles siguen estas recomendaciones aunque actualmente se utilizan productos, tipo de material del envase y formas de administración distintas de las de entonces. El objetivo de esta revisión es determinar si en las condiciones actuales de preparación y administración de NP sería recomendable la administración conjunta de vitaminas y oligoelementos y cuantos días serían estables en refrigeración antes de su administración.
Ámbito: Se han revisado los artículos sobre estabilidad de vitaminas en NP publicados posteriormente a 1990.
Resultados: Con la vitamina A hay resultados contradictorios pero la administración "todo en uno" y la fotoprotección disminuyen considerablemente su degradación y parece que no existen diferencias entre añadir la vitamina antes de su administración o hacerlo con anterioridad. La vitamina E se muestra estable con fotoprotección durante 3-7 días en refrigeración más un día a temperatura ambiente. La vitamina C es estable junto a oligoelementos en bolsas multicapa por 2-7 días en refrigeración más un día a temperatura ambiente. La tiamina es estable si se utilizan soluciones de aminoácidos que no contengan bisulfitos.
Conclusiones: Se concluye que se pueden administrar conjuntamente vitaminas y oligoelementos y preparar la NP con anterioridad a su administración cuando se utiliza NP "todo en uno", bolsas multicapa, soluciones de aminoácidos sin bisulfitos y fotoprotección.

Palabras clave: Nutrición parenteral. Estabilidad. Degradación. Vitaminas. Preparación. Fotoprotección. Bolsas multicapa.

ABSTRACT

Objective: Some decades ago, several studies were published describing vitamins degradation in parenteral nutrition (PN) and their catalysis by oligoelements such as copper. Thus, the practice of administering oligoelements and vitamins every other day and adding them the same day of PN was implemented. Today, in many Spanish hospitals these recommendations are still being followed although currently different products, type of containers, and ways of administration are used.
The purpose of this review is to determine whether combined administration of vitamins and oligoelements with PN is recommended and how many days they remain stable while refrigerated under the current conditions of preparation and administration of PN. ]]> Setting: We have reviewed the articles on vitamins stability in PN published after 1990.
Results: The results are controversial with vitamin A, although "all-in-one" administration and photo-protection remarkably decrease its degradation and there seems to be no difference between adding the vitamin before its administration and doing so previously. Vitamin E is stable with photo-protection for 3-7 days under refrigeration plus one additional day at room temperature if multilayered bags are used. Thiamine is stable if bisulfites-free amino acids solutions are used.
Conclusions: We conclude that vitamins and oligoelements may be administered together and PN be prepared before use if "all-in-one" photo-protected multilayered bags and bisulfite-free amino acids solutions are used.

Key words: Parenteral nutrition. Stability. Degradation. Vitamins. Preparation. Photoprotection. Multilayered bags.

Introducción

Las vitaminas son sustancias muy sensibles a factores como la luz, la temperatura, la presencia de oligoelementos y bisulfitos o el tipo de material del envase utilizado. En los años 80 se publicaron varios estudios describiendo estos problemas de estabilidad. Se concluía que la vitamina C sufre oxidación y el cobre cataliza esta reacción, la tiamina se degrada por un proceso de reducción causado por el metabisulfito sódico, usado como agente antioxidante en muchas soluciones comerciales de aminoácidos y por exposición a la luz. La vitamina A es muy sensible a la luz, bastante inestable en NP sin lípidos y en forma de éster de acetato se puede adsorber a los sistemas de PVC, lo que no ocurre con el éster de palmitato, ni tampoco en las NP "todo en uno". La mayoría de los estudios mostraban que elácido fólico se mantiene estable en la NP, aunque algunos describían degradación por la luz. La vitamina E es relativamente estable en las mezclas de NP, con o sin lípidos. Con respecto a la vitamina D parece que hay una pérdida de actividad en las nutriciones sin lípidos. También se han descrito pérdidas de ácido fólico y riboflavina, además de vitamina A y C en presencia de la luz, y de vitaminas A, D, E, C y ácido fólico en NP sin lípidos en bolsas de PVC^1-3.

A raíz de estos estudios se instauró la práctica de administrar los oligoelementos y vitaminas a días alternos y recomendar que su inclusión en las bolsas de NP fuera en el momento de la administración o al menos ese mismo día³. En nuestro país, como se evidenció en una encuesta realizada en el año 2003⁴, todavía una gran parte de los hospitales siguen estas recomendaciones a pesar de que en la actualidad muchas de las condiciones de preparación y administración como es el contenido de bisulfitos de las soluciones de aminoácidos, el material de las bolsas de NP y la fotoprotección han cambiado.

El objetivo de esta revisión es determinar si en las condiciones actuales en las que se prepara y administra la NP es recomendable la administración conjunta de vitaminas y oligoelementos y cuantos días son estables en refrigeración antes de su administración.

Se ha hecho una revisión de la bibliografía en lengua inglesa y española sobre estabilidad de vitaminas en NP posterior a 1990 en la que utilizaban condiciones similares a las que habitualmente se emplean en España en relación a tipo de productos, tipo de material del envase, fotoprotección y refrigeración antes de la administración.

Para ello, se realizó una búsqueda en la base de datos Medline combinando los siguientes términos: "stability" y "parenteral nutrition" o "TPN" con "vitamin", "ascorbic acid" y "thiamine". De los artículos encontrados se eliminaron todos aquellos artículos de opinión, revisiones y los publicados antes de 1990. También se incluyeron algunos artículos de revistas españolas y europeas no indexadas en los años de publicación de dichos estudios o publicadas en suplementos que no aparecen en la base de datos Medline (Bara y cols., 1995, Haas y cols., 2002 y Montero y cols., 1990) y tres comunicaciónes presentadas a congresos que consideramos de interés para esta revisión (Wighton y cols., 2003, Ferreyra y cols., 2007 y Ferreira y cols., 2008).

Los estudios relacionados con vitaminas de las cuales previamente se habían descrito problemas de degradación se han estructurado en tablas especificando sus características principales (tipo de productos utilizados, condiciones del estudio y porcentaje de degradación de la vitamina estudiada).

Resultados

Tal y como se describe en el apartado de métodos, los artículos que cumplían las características anteriormente descritas fueron agrupados por vitamina estudiada y se estructuraron los datos obtenidos de ellos en tablas, para facilitar el estudio de cada una de ellas y la discusión final.

Vitamina C

Se han encontrado 8 artículos sobre estabilidad de ácido ascórbico que cumplan las condiciones (ver tabla I). Todos los artículos coinciden en que la principal causa de degradación de la vitamina C es la oxidación producida por el aire residual en la bolsa y por la permeabilidad de la bolsa al oxígeno. Las bolsas multicapa evitan el paso del oxígeno a través de la bolsa y disminuyen en gran medida esta degradación^5-12 al igual que la adecuación del volumen de la NP a la bolsa contenedora, al disminuir la superficie de contacto con el oxígeno⁹. Algunos estudios encuentran diferencias entre las distintas bolsas multicapa por su distinta permeabilidad al oxígeno y la posibilidad de adsorción del ácido ascórbico a plásticos polares que puedan formar la capa interna de dichas bolsas⁷.

La presencia de oligoelementos aumenta la degradación de la vitamina C cuando se usan bolsas EVA sin embargo, con bolsas multicapa no se produce esta interacción¹¹. El tipo de aminoácido también afecta a la estabilidad del ácido ascórbico no sólo por su contenido en cisteína (quelante de iones cobre) sino también por su poder reductor, que amortiguaría el efecto del oxígeno residual^5,6,8,11,12.

Aunque en general no hacen demasiado hincapié en el efecto de la temperatura parece claro que un aumento de ésta se traduciría en una mayor degradación de esta vitamina^5,9.

Se ha descrito que la presencia de riboflavina aumenta la degradación de vitamina C, sin embargo este estudio no fue hecho en mezclas de NP sino en soluciones acuosas de las vitaminas¹³.

Existen diferencias en los resultados de los distintos estudios posiblemente debidas a las diferentes características de las bolsas y las soluciones de aminoácidos utilizadas y a las diferencias en el proceso de elaboración que podrían traducirse en diferente cantidad de oxígeno residual dentro de la bolsa, sin embargo usando oligoelementos, bolsas multicapa, fotoprotección y NP "todo en uno" la mayoría de los estudios encuentran una degradación menor al 20% durante 2-6 días en refrigeración más un día a temperatura ambiente^5,8-12,14.

Vitamina A

Siete artículos cumplen las condiciones especificadas. Sus características están recogidas en la tabla II. Existen bastantes discrepancias entre los distintos trabajos. Todos coinciden en que la degradación es menor con fotoprotección y NP "todo en uno" sin embargo, la cuantía de esta degradación es muy variable. Otros autores encuentran una degradación de retinol casi total a las 24 horas en NP binarias tanto con fotoprotección como sin ella¹⁵. Este trabajo no se ha incluido en la tabla II por carecer de datos respecto a las condiciones del estudio.

La mayoría de autores coinciden en que la vitamina A o retinol se degrada rápidamente por la acción directa de la luz solar y radiaciones UV intensas, por lo que es importante contar con la fotoprotección de las bolsas de NP^11,16-19, y en la medida de lo posible la protección de los sistemas de administración, ya que según Allwood y col parece existir poca influencia de la fotoprotección de la bolsa y la presencia de lípidos en su estabilidad frente a la luz¹⁹, adquiriendo mayor importancia la acción de la luz durante la administración. En general, los lípidos protegen parcialmente de la fotodegradación al retinol sin desestabilizarse aunque no son suficientes para evitar completamente la inestabilidad de la vitamina A^5,11,16-18.

Aunque algunos estudios no encuentran diferencias en la degradación de la vitamina A en función del tipo de bolsa de NP^6,19, otros describen menor degradación en bolsas multicapa^5,11.

En cuanto a su posible adsorción, no queda del todo claro cual es su papel en la estabilidad de la vitamina A, la mayoría de los artículos no reflejan adsorción al material plástico de las bolsas de NP ni a los sistemas de administración al no estar formados por PVC¹⁹, pero parece que el retinol palmitato se adsorbe en mucha menor cantidad a sistemas de infusión y jeringas que la forma alcohólica de la vitamina A (retinol). El retinol se adsorbe al material plástico, y en esa adsorción influye la velocidad de infusión, la superficie de contacto y la temperatura. Cuanto menor es la superficie de contacto en la bolsa de NP y mayor la velocidad de infusión de la mezcla de NP, menor su adsorción al material plástico de bolsas y sistemas de administración¹⁸.

Es importante resaltar que Allwood y cols., no encontraron diferencias en la estabilidad de la vitamina A adicionándola 5 días antes de la infusión o justo antes de la misma¹⁹, por lo que podría pensarse que a pesar de las discrepancias que puedan existir en cuanto a su estabilidad, ésta no variaría significativamente en función del momento de aditivación a la mezcla de NP.

En la tabla III se sintetizan las características principales de los 6 artículos encontrados que cumplen las condiciones descritas en el apartado de métodos. La mayoría de los estudios coinciden en que la vitamina E es estable en bolsas multicapa de 3-20 días en refrigeración y un día más a temperatura ambiente. La mayoría de los estudios encuentran que la vitamina E es estable también en bolsas EVA^5,6,11,16,19, sólo Allwood y cols., describen un comportamiento diferente con bolsas multicapa que con unicapa¹⁹. Aunque no son factores determinantes de su degradación, parece observarse mayor estabilidad de la vitamina E cuando la NP es todo en uno, protegida de la luz y refrigerada^5,6,11,16,19.

Vitamina B₂

Se han recogido 3 artículos sobre estabilidad de riboflavina en NP que cumplen las condiciones anteriormente especificadas (tabla IV). Todos coinciden que la riboflavina es estable en NP cuando ésta se protege de la luz^6,11,20,21. Esta fotodegradación es parcialmente inhibida por la presencia de lípidos^11,20,21. Además, a temperatura ambiente es mayor su inestabilidad que en refrigeración^6,11. La riboflavina en NP fotoprotegida, "todo en uno" y con bolsas multicapa es estable de 2-7 días en refrigeración y un día más a temperatura ambiente⁶.

Vitamina B₁

Se han encontrado 4 artículos sobre estabilidad de tiamina en NP que cumplen las condiciones anteriormente especificadas. Como se puede ver en la tabla V todos coinciden en que la tiamina es estable en NP cuando se utilizan soluciones de aminoácidos sin bisulfitos y esta estabilidad aumenta con el uso de bolsas multicapa^5,11,22,23. La tiamina es estable en las NP estudiadas de 2 a 28 días en refrigeración y 24 horas a temperatura ambiente²³. La temperatura aumenta la degradación de esta vitamina^5,11, pero en las condiciones habituales de la práctica clínica esta degradación no es muy importante. La fotodegradación tampoco parece tener un papel importante²².

Vitamina B₆

Como se puede observar en la tabla VI, la piridoxina o vitamina B₆ es muy estable en mezclas de NP salvo en presencia de luz solar directa y a temperatura ambiente, caso en el que se describen pérdidas del 15 al 20%. La presencia de lípidos o el tipo de bolsa utilizada no parecen influir en su estabilidad^11,20. Estos artículos estudian la estabilidad de la piridoxina 2 días en refrigeración más uno a temperatura ambiente.

Vitamina B₁₂

La cianocobalamina o B₁₂ también es estable en mezclas de NP bajo condiciones normales de elaboración, almacenamiento y administración de NP (tabla VII)^6,21. Los artículos seleccionados describen una estabilidad de 3-7 días en refrigeración y un día a temperatura ambiente.

Aunque en los años ochenta se describieron problemas de estabilidad del ácido fólico en NP en presencia de luz, sin lípidos y en bolsas de PVC², como se observa en la tabla VIII con EVA o bolsas multicapa y protegida de la luz mediante bolsas fotoprotectoras o en presencia de lípidos el ácido fólico es estable 2-7 días en refrigeración más un día a temperatura ambiente^6,11,21.

Discusión

En la encuesta sobre preparación de NP realizada en el año 2003 en nuestro país⁴ un 60% de los hospitales que respondieron administraban las vitaminas y oligoelementos a días alternos. Cuanto mayor era el tamaño del hospital más porcentaje de ellos las utilizaban de forma diaria. Sin embargo esta práctica no es recomendable ya que la cantidad de vitaminas y oligoelementos administrados es inferior a las recomendaciones y a la luz de la revisión hecha no conseguiría evitar la degradación de vitaminas que se pudiera producir. En este trabajo se han revisado los problemas de estabilidad de la vitamina A, E, C, B₁, B₂, B₆, B₁₂ y ácido fólico que son las vitaminas de las que se había referenciado inestabilidad en los estudios realizados en los años ochenta. Tras el análisis de los resultados de los artículos estudiados podemos concluir que la mayoría de las vitaminas son estables hasta 5-7 días cuando se conservan en refrigeración hasta la administración y cuando se protegen de la luz y del contacto con el oxígeno.

Esto ocurre por ejemplo con la vitamina C que es una de las vitaminas más estudiadas. Su oxidación, catalizada por el cobre, es casi inexistente si se evita el contacto con el oxigeno tanto en el proceso de elaboración como con el uso de bolsas multicapa que evitan el paso de oxígeno al interior de la bolsa. Por tanto, adoptando estas medidas y optimizando la elaboración de la NP (para disminuir al máximo el contenido en oxígeno residual) se conseguiría disminuir significativamente su degradación y evitar así posibles estados de déficit en el paciente.

En el caso de la vitamina A existen discrepancias sobre su estabilidad entre los distintos autores, pero es importante reseñar que el momento de aditivación no influya en su estabilidad según Allwood y col, por lo que no sería necesario añadirla justo antes de la administración.

La tiamina es estable si se utilizan soluciones de aminoácidos que no contengan bisulfitos. La mayoría de las soluciones de aminoácidos utilizadas actualmente en España no los contienen.

La vitamina E, piridoxina, vitamina B₁₂, riboflavina y ácido fólico son estables en bolsas multicapa, fotoprotegidas, con lípidos y refrigeradas hasta la administración que son las condiciones habitualmente usadas en nuestro país.

Existen estudios en animales que encuentran mayores niveles hepáticos y/o pulmonares de vitamina A, E y C cuando las NP son protegidas de la luz o administrada junto a los lípidos en NP "todo en uno"^24,25.

En conclusión, se recomienda almacenar y administrar las nutriciones parenterales protegidas de la luz para evitar la degradación de vitaminas fotosensibles, utilizar bolsas multicapa y preparar las NP evitando en la medida de lo posible el contacto con el oxígeno, para prevenir principalmente la oxidación de la vitamina C y preparar NP "todo en uno" siempre que sean estables, para disminuir la degradación de la vitamina A. El almacenamiento siempre debe realizarse en refrigeración. En estas condiciones las vitaminas se pueden añadir junto a los oligoelementos en la preparación de la NP, incluso cuando esta se realiza días antes a su administración.

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