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SERIE DE EJERCICIO OPERACIONES FARMACÉUTICAS MOLIENDA 1. Un polvo monodisperso con diámetro de 750 µm se somete a un proceso de reducción de tamaño de partícula utilizando un molino de bolas hasta obtener un tamaño de partícula de 75 µm. inmediatamente después se transporta este material a otro molino donde se reduce a su tamaño final de 7.5 µm. ¿Cuál es el consumo de energía de cada proceso de molienda y la relación de energía? 2. 1000 g de polvo de tamaño malla #20 se somete a molienda utilizando un molino de bolas por 5 minutos. Después del proceso de molienda, el sólido es vuelto a tamizar y 900 g son retenidos en la malla, ¿Qué cantidad se espera que sea retenida por la misma malla si el tiempo se extiende a 10 minutos? ¿y a 15 minutos cuanto se espera?, considere el proceso como tiempos cortos de molienda.

SEPARACIÓN DE PARTÍCULAS 3. Defina los siguientes términos: a. Monodispersion o homodisperso b. Polidispersion o heterodisperso c. Diámetro de tamiz d. Diámetro de Stokes

SECADO 4. En una planta de fabricación de medicamentos se tiene una habitación a 35 °C, en el barómetro se indica 100.13 kPa, se conoce que la presión de vapor del agua en dicho cuarto corresponde a 3.59 kPa a. Calcule i. La humedad de la habitación ii. La humedad de saturación iii. El porcentaje de humedad iv. Y el porcentaje de humedad relativa 5. Utilizando una gráfica de psicrometría, calcule la humedad real, el porcentaje de humedad y el volumen húmedo de una mezcla de granulado que ha sido ingresado a una estufa de secado por convección a 56.5 °C y punto de rocío de 16.5 °C.

6. Se emplearon 40 g de agua para granular 600 g de sólidos y posteriormente se secaron. Después de 8 horas de secado el peso es de 620 g. ¿Cuál es la constante de velocidad de secado? 7. Durante la fabricación de tabletas de paracetamol se realiza un proceso de granulación por vía húmeda donde se utiliza un secador de convección con lecho estático que tiene una mezcla de aire con una temperatura de bulbo seco de 57.2 °C y humedad de 0.03 kg agua/kg aire seco. Usando una gráfica de psicrometría determine: a. Porcentaje de humedad b. Humedad de saturación a 57.2 °C c. El punto de rocío d. Calor húmedo e. Volumen húmedo 8. Un lote de fabricación de un medicamento utiliza un sólido que debe ser secado antes de usarse en el proceso, para eso se coloca en bandejas de acero inoxidable con un grosor de 1 pulgada. De cálculos anteriores se conoce que la velocidad de secado durante el periodo de velocidad constante es igual a 2.05 kg de agua en 1 hora por metro cuadrado (0.42 lbmH2O/h·pie2). La relación Ls/A usada es 24.4 kg sólido seco/m2 de superficie expuesta. La humedad libre inicial es X1=0.55 y el contenido de humedad Xc=0.22 kg de humedad libre/kg de sólido seco. a. Calcule el tiempo necesario para que otro lote de este material pase de X1=0.45 hasta X2=0.30, usando las mismas condiciones de secado, pero con un espesor de 2 pulgadas b. Calcule el tiempo para secar las superficies superior e inferior.

GRANULACIÓN 9. Se realizó una granulación por vía húmeda de una mezcla de sólidos. El granulado humectado se colocó dentro de un horno de secado por convección a temperatura constante de 50 °C. La granulación es hecha con los siguientes componentes: Componente % humedad % en la fórmula Masa Almidón de maíz 7 15 361.35 Celulosa microcristalina 5 20 481.8 Lactosa 4 35 843.15 Fármaco Anhidro 30 722.7 Total: A continuación, se muestran los pesos medidos a diferentes intervalos de tiempo: Tiempo (horas) Peso total (gramos) Peso medido-(peso del Ln[Y] sólido) =gramos de agua, Y 0 3000 3 2664 6 2519 9 2457 12 2430 15 2417.8 18 2412.8 21 2410.7 24 2409.7 48 2400 60 2390 96 2380 De los datos anteriores complete la tabla y mencione: a) ¿Cuál debe ser la especificación de humedad para el granulado final después del secado? b) ¿Cuál es el tiempo de secado recomendado y como se puede calcular matemáticamente? c) ¿A partir de qué peso se considera un material excesivamente secado? Justifique brevemente la respuesta

REOLOGÍA DE SÓLIDOS DISTRIBUCIÓN DE TAMAÑO (Tamizado) 10. Relacione las dos columnas: Utiliza las siguientes herramientas

Técnica para determinar tamaño de partícula

Rayo laser

Análisis por tamiz

Tubos de fondo cónico

Microscopia

Lentes de magnificación

Difracción de haz de luz

Mallas metálicas

Medición de la reflectancia

Sedimentación 11. ¿Cuál de los siguientes procesos NO aumentan el promedio de tamaño de los polvos? a. Cristalización b. Granulación vía húmeda c. Granulación vía seca d. Compresión directa

EVALUACIÓN DE LA FLUIDEZ 12. ¿Cuál de las siguientes características de un sólido afecta su flujo? a. Densidad sin compactar b. Cargas electrostáticas c. Cohesividad superficial d. Porosidad e. Porcentaje de humedad f. Todos los anteriores g. Ninguno de los anteriores

EVALUACIÓN DE DENSIDAD Y COMPACTIBILIDAD 13. Defina los siguientes términos: a. Densidad verdadera b. Densidad sin compactar (a granel) c. Densidad compactada 14. Una mezcla de polvos, contiene 40% de excipiente con densidad de 1.0 g/cm3 y 60% de fármaco con densidad de 1.5 g/cm3. Si se coloca una muestra de 85 g de la mezcla y esta ocupa un volumen de 100 cm3 en una probeta graduada. a. ¿Cuál es la densidad verdadera de la mezcla? b. ¿Cuál es la densidad aparente? c. ¿Cuál es la porosidad esperada? 15. Para analizar un fármaco insoluble en agua se colocan 25 mL de este disolvente en una probeta, cuando se adicionan 1.592 g de dicho fármaco, el nivel del líquido sube hasta 26.1 ml. a. ¿Cuál es la densidad verdadera del fármaco en cuestión? 16. Al colocar 45.69 gramos de Naproxeno en una probeta se obtiene un volumen de 50 ml. a. ¿Cuál es la densidad aparente del Naproxeno? b. ¿Cuál es su porosidad? 17. ¿Qué densidad está relacionada con la porosidad de las partículas de polvo? 18. ¿Cuál de las densidades aparente, compactada o verdadera, tienen el mayor espacio interparticular?

19. ¿Cuál densidad es la de mayor relevancia para determinar la capacidad del equipo empleado durante el proceso de fabricación farmacéutica? 20. ¿Cuál o cuales densidades son relevantes para determinar las características de fluidez de un sólido pulverulento? 21. Identifique cual de los siguientes términos puede representar una propiedad mediada por la superficie del sólido - Adherencia a los punzones de la tableteadora - Densidad verdadera - Cargas electrostáticas - Deformación plástica durante la compactación - Flujo - Cristalinidad - Higroscopicidad - Ángulo de reposo

FORMAS FARMACÉUTICAS SÓLIDAS POLVOS Y GRÁNULOS 22. El polimorfismo en sólidos se refiere a: a. Dos formas de un sólido cristalino que difieren solo en la estructura de la celda unitaria b. Dos formas de un sólido cristalino que difieren solo en el número de celdas ensamblados en cada dimensión c. Dos formas de un sólido donde uno es un sólido cristalino y el otro es un sólido amorfo d. Dos formas de un sólido cristalino que difieren en la molécula atrapada en el hábito cristalino 23. Coloca la siguiente serie de características en la columna que corresponda, ya sean intrínsecas a la partícula del sólido o el sólido a granel (sueltos, en motón😊). Cristalinidad, porosidad, densidad, flujo, uniformidad de contenido, compactibilidad, tamaño, forma. Partícula de polvo

Polvos a granel

24. Mencione cual de las siguientes operaciones unitarias pueden afectar el tamaño de partícula y la forma, justifique brevemente su repuesta: - mezclado, compactación, granulación, molienda, secado, humectación, liofilización, micro encapsulado. 25. Una buena mezcla efervescente incluye ácido cítrico y ácido tartárico en proporción 1:2 y se lleva a cabo una reacción 1:1 con bicarbonato de sodio para hacer la efervescencia. ¿Qué cantidad de cada excipiente se requiere para fabricar 94 g de mezcla efervescente?

CÁPSULAS 26. Ibuprofeno es insoluble en agua, si en un matraz volumétrico con cuello graduado es llenado hasta la marca de 25 ml y el contenido pesa 25 g. cuando se adicionan 1.592 g de ibuprofeno el nivel del líquido sube hasta 26.1 ml 27. Si se quieren llenar cápsulas con 400 mg de activo. ¿Cuál es el menor tamaño de capsula que puede usarse? Revise la gráfica de tamaños 28. Una vez seleccionado el tamaño de cápsula, se decide agregar lactosa como diluente. Asumiendo que la lactosa y el ibuprofeno son partículas esféricas con diámetro de 100 m. ¿Cuál es la cantidad de lactosa que puede adicionarse? (lactosa tiene una densidad verdadera de 1.45 g/cm3).

29. Si se alcanza un mezclado completo, ¿Cuál sería la menor desviación estándar relativa dentro de la mezcla? 30. Si se emplea una capsula de tamaño mayor a la seleccionada inicialmente, ¿Cuál sería la desviación estándar relativa? 31. ¿Por qué no deben usarse sales de cloro altamente solubles en tabletas de gelatina rígida? a. Las capsulas se disolverán muy lentamente b. Las sales del fármaco se degradarán rápidamente c. La liberación rápida del principio activo puede producir irritación gástrica d. La capsula de gelatina rígida no se desintegrará 32. La principal diferencia entre la gelatina suave y la gelatina rígida es: a. La cantidad de plastificante b. Las cápsulas de gelatina rígida no tienen plastificante c. Las cápsulas de gelatina rígida están plastificadas d. La composición principal de las capsulas blandas no es gelatina e. Los colorantes que se agregan a las cápsulas 33. Las fugas en las capsulas de gelatina suave pueden ser causada por: a. Hidrolisis de la gelatina a bajo pH b. A la adición de surfactantes c. A la adición de polietilenglicol d. Todas las anteriores 34. Las características ideales del solido pulverulento para llenar una capsula de gelatina rígida incluyen: a. Baja compactabilidad b. Pobre lubricación c. Adecuadas propiedades de flujo d. Baja densidad sin compactar 35. La disminución en la solubilidad de la gelatina en las capsulas se ha atribuida a: a. Hidrolisis acida b. Entrecruzamiento de cadenas de gelatina c. Cantidades traza de glicina d. Ninguna de las anteriores

COMPRIMIDOS 36. ¿Qué condiciones se deben cumplir para que la velocidad de disolución de una tableta aumente? a. Incrementar el tamaño de partícula del PA b. Disminuir el área superficial del PA c. Usar la forma ionizada o sal de un PA d. Usar recubrimiento de azucares 37. ¿Qué características aseguramos al tener un flujo de polvos adecuado al momento de alimentar una tableteadora automática? a. Una rápida desintegración de las tabletas b. Tabletas de superficie lisa y suave c. Moléculas de fármaco más pequeñas d. Tabletas de peso constante 38. Para conseguir que suficiente sólido pulverulento llegue a la matriz donde se comprimirán, ¿cuál de los siguientes excipientes se agregan con frecuencia a la formulación de tabletas? a. Aglutinantes b. Diluentes c. Lubricante d. Desintegrantes 39. ¿Cuál es la función del estearato de magnesio al combinarse polvos granulados?

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a. Disminuir la friabilidad de las tabletas b. Incrementar la disolución de las tabletas c. Incrementar la dureza de las tabletas d. Incrementar la desintegración de las tabletas ¿Cuál de los siguientes excipientes puede ser usado en el proceso de granulación? a. Estearato de magnesio b. Mucilago de almidón c. Isopropanol d. Carboximetil celulosa e. Todos los anteriores f. Ninguno de los anteriores g. Solo a y b h. Solo b y c i. Solo c y b Explique por qué al fabricar una tableta de un fármaco altamente insoluble en agua, la tableta formulada se queda adherida a los punzones durante el proceso de compresión. a. ¿Qué modificaciones a la formulación se deberían hacer para cambiar esta situación de manera fácil y económica? b. ¿Qué características de los excipientes y del principio activo le pudo haber dado una advertencia de este problema? Explique como la función de un aglutinante en la formulación de una tableta es diferente a la función de un lubricante durante el proceso de compresión. a. Defina los conceptos brevemente de desintegración, disolución y absorción. Al formular una tableta de administración oral de un fármaco altamente insoluble se observa una excelente desintegración, pero un perfil de disolución en agua o medio acido muy bajo (menos al 10% en 60 min). Es necesario reconsiderar las condiciones de disolución para alcanzar perfiles de disolución mas elevados. Proponga que experimentos realizaría para conocer las nuevas condiciones de disolución.

FORMAS RECUBIERTAS 44. Qué polímero puede ser usado para recubrimiento entérico de tabletas: a. Hidroxipropil metil celulosa (HPMC) b. Carboximetil celulosa (CMC) c. Acetato-ftalato de celulosa d. Todos los anteriores e. Ninguno de los anteriores 45. ¿Algunos pacientes no pueden deglutir tabletas con recubrimiento entérico, que puedes recomendar? a. Disolver la tableta antes de tomarla b. Moler la tableta antes de ingerirla c. Ingerir la tableta sin agua d. Consultar un farmacéutico por alternativas terapéuticas e. Ninguna de las anteriores