Práctica 2. Geles Tecno.docx

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA NACIONAL DE CIENCIAS BIOLÓGICAS LABORATORIO DE TECNOLOGÍA FARMACÉUTICA II PRÁCTICA 2. “Geles” Equipo 5.- Gómez Mayen J. Axel., López Ventura E. Iván., Mendoza Hernández Abril D., Purón Hernández Eduardo

RESUMEN En esta práctica se realizó el proceso de fabricación por granulación húmeda, se utilizaron dos aglutinantes para poder observar las diferentes propiedades de estos, la manera en que interactúan con las demás materias primas y la características que le confiere a la tableta al comprimir, como parte de la experiencia se probaron además de los aglutinantes diferentes formulaciones en las cuales se variaba la concentración del aglutinante y la adición del aglutinante se realizó de dos maneras distintas, una en seco y otra en disolución, en cada uno se observaron tamaños de partícula dependiendo del aglutinante y del tipo de adición de este

INTRODUCCIÓN La granulación es el proceso de incremento del tamaño de partícula. En este proceso, partículas pequeñas se unen para formar partículas más grandes (con diámetros de 0.1 a ~2 mm) y duras. Actualmente, la granulación húmeda es la tecnología más usada en la industria farmacéutica (~70% de todos los procesos de tabletería). Los tipos de granulación existentes son la seca, donde se produce por la formación de enlaces de Van der Waals que son enlaces formados por acción mecánica entre partículas. Esto produce una solidificación parcial del material durante la compresión. El otro tipo de granulación es la húmeda donde la formación y crecimiento de los aglomerados húmedos ocurre por la formación de puentes de hidrógeno entre el polvo y la solución aglutinante pasando por diferentes mecanismos de aglutinación. Ventajas de la granulación húmeda      

Produce granulados más regulares y grandes, Produce pocos finos, Otorga una buena uniformidad del color, Mejora las propiedades de flujo del granulado, Previene la segregación de los ingredientes mezclados, Mejora las características de los comprimidos (dureza, friabilidad, peso promedio, etc).

Operaciones unitarias de la granulación húmeda Las partículas se humectan y la masa formada se granula pasándose por una malla adecuada. El granulado así formado se seca, se mezcla con la fase externa y se comprime (Fig. 1). El tiempo de mezclado depende del equipo y de las propiedades del granulado; en general puede ir desde 15 minutos hasta una hora. En la práctica, el punto final se logra cuando al tomar una porción de la muestra con la mano y después de presionarla suavemente al abrir nuevamente la mano esta se resquebraja. También se puede hallar midiendo el consumo energético del equipo. Si se agrega demasiada solución aglutinante, se formará una masa que se apelmazará, taponará los tamices y que durante el secado formará agregados duros que posteriormente habrá que moler. Desventajas de granulación húmeda:



Es un proceso muy costoso debido a la mano de obra, tiempo, equipo, energía y espacio que requiere,



Hay pérdida de material durante las diferentes operaciones unitarias del proceso, ya que requiere de mucha manipulación,



No es aplicable a fármacos sensibles al calor y a la humedad,



La validación del proceso es compleja,



Acelera la incompatibilidad fisicoquímica entre los componentes de la formulación,



El granulado se contamina más fácilmente,



No debe utilizarse para la preparación de tabletas destinadas a implantación, debido a la posible inoculación de microorganismos resistentes.

ESTRUCTURA DE LA EXPERIMENTACIÓN

Diagrama de flujo:



HPMC (según formulación

Equipos, aparatos e instrumentos     

Tamices de diferente número de malla Tableteadora monopunzón Molino de rodillos dentados Secador de charolas Balanzas

PLANTEAMIENTO DE LA EXPERIMENTACIÓN

RESULTADOS. Componente g/lote Almidón de maíz Povidona K 90 Copolímero de ácido metacrílico Dióxido de silicio coloidal HPMC E5

22.5

Operación unitaria Calentar

30

Polaxamer

Temperatura Solvente

Aspecto

65 a 70°C

Agua

Gel blanco y opaco Gel translúcido Gel transparente

Disolver

65 a 70°C

Agua

75.0

Neutralizar

No

NaOH 0.1 N

30.0

Dispersar

No

Agua

Gel verdoso opaco

22.5

Disolver

65 a 70° C

Agua

37.5

Dispersar

2 a 5°C

Agua

Gel translúcido amarillento Gel transparente

ALMIDÓN DE MAÍZ

Figura 1. Aspecto del gel de almidón de maíz. POVIDONA K90

Figura 2. Aspecto del gel de povidona K90 antes de disolverlo.

Figura 3. Aspecto del gel de povidona K90 después de disolverlo.

COPOLÍMERO DE ÁCIDO METACRÍLICO

Figura 4. Aspecto del gel de copolímero de ácido metacrílico.

Figura 5. Aspecto del gel de copolímero de ácido metacrílico después de 24 horas de reposo. DIÓXIDO DE SILICIO COLOIDAL

Figura 6. Aspecto del gel de dióxido de silicio coloidal.

HPMC E5

Figura 7. Aspecto del gel de HPMC E5. POLAXAMER

Figura 8. Aspecto del gel de polaxamer. Tabla 2. Aspecto de los geles preparados después de adicionarles AlCl3. Gel Aspecto AlCl3 (g) Equipos Nones Pares Almidón de maíz 3.0 6.0 Gel blanco opaco Povidona K90 3.0 6.0 Gel amarillento translúcido Copolímero de ácido 3.0 6.0 Precipitado blanco metacrílico Dióxido de silicio 3.0 6.0 Gel verdoso opaco coloidal HPMC E5 3.0 6.0 Gel translúcido Polaxamer 3.0 6.0 Gel blanco opaco

ALMIDÓN DE MAÍZ

Figura 11. Aspecto del gel de almidón de maíz + 6.0 g de AlCl3.

Figura 9. Aspecto del gel de almidón de maíz. Figura 10. Aspecto del gel de almidón de maíz + 3.0 g de AlCl3. POVIDONA K90

Figura 12. Aspecto del gel de polividona K90.

Figura 13. Aspecto del gel de povidona K90 + 3.0 g de AlCl3.

Figura 14. Aspecto del gel de povidona K90 + 6.0 g de AlCl3.

COPOLÍMERO DE ÁCIDO METACRÍLICO

Figura 15. Aspecto del gel de copolímero de ácido mtacrílico.

Figura 16. Aspecto del gel de copolímero de ácido metacrílico + 3.0 g de AlCl3.

Figura 17. Aspecto del gel de copolímero de ácido metacrílico + 6.0 g de AlCl3.

DIÓXIDO DE SILICIO COLOIDAL

Figura 18. Aspecto del gel de dióxido de silicio coloidal.

Figura 19. Aspecto del gel de dióxido de silicio coloidal + 3.0 g de AlCl3.

Figura 20. Aspecto del gel de dióxido de silicio coloidal + 6.0 g de AlCl3.

HPMC E5

Figura 21. Aspecto del gel de HPMC E5.

Figura 22. Aspecto del gel de HPMC E5 + 3.0 g de AlCl3.

Figura 23. Aspecto del gel de HPMC E5 + 6.0 g de AlCl3.

POLAXAMER

Figura 24. Aspecto del gel de polaxamer.

Figura 25. Aspecto del gel de polaxamer + 3.0 g de AlCl3.

Figura 26. Aspecto del gel de polaxamer + 3.0 g de AlCl3.

Tabla 3. Aspecto de los geles después de adicionarles isopropanol. Gel Isopropanol (g) Aspecto Almidón de maíz 10.0 Gel blanco opaco Povidona K90 10.0 Gel amarillento translúcido Copolímero de ácido 10.0 Gel transparente metacrílico Dióxido de silicio coloidal 10.0 Gel verdoso opaco HPMC E5 10.0 Gel translúcido Polaxamer 10.0 Gel transparente ALMIDÓN DE MAÍZ

Figura 27. Aspecto del gel de almidón de maíz.

Figura 28. Aspecto del gel de almidón de maíz + 10 g de isopropanol.

POVIDONA K90

Figura 29. Aspecto del gel de polividona K90.

Figura 30. Aspecto del gel povidona K90 + 10 g de isopropanol.

COPOLÍMERO DE ÁCIDO METACRÍLICO

Figura 31. Aspecto del gel de copolímero de ácido mtacrílico.

Figura 32. Aspecto del gel de copolímero de ácido metacrílico + 10 g de isopropanol.

DIÓXIDO DE SILICIO COLOIDAL

Figura 33. Aspecto del gel dióxido de silicio coloidal.

Figura 34. Aspecto del gel de dióxido de silicio coloidal + 10 g de isopropanol.

HPMC E5

Figura 35. Aspecto del gel de HPMC E5.

Figura 36. Aspecto del gel de HPMC E5 + 10 g de isopropanol.

POLAXAMER

Figura 37. Aspecto del gel de polaxamer.

Figura 38. Aspecto del gel de polaxamer + 10 g de isopropanol.

Figura 39. Grado solubilidad alcanzado de piroxicam en función del porcentaje de etanol y propilenglicol en cada formulación.

Figura 40. Gel elaborado con piroxicam.

ANÁLISIS DE RESULTADOS Según la Farmacopea de los Estados Unidos Mexicanos (FEUM), un gel se define como una preparación semisólida, que contiene el o los fármacos y aditivos, constituido por lo general por macromoléculas dispersas en un líquido que puede ser agua, alcohol o aceite, que forman una red que atrapa al líquido y que le restringe su movimiento, por lo tanto son preparaciones viscosas1; mientras que la Farmacopea de los Estados Unidos (USP) lo define como semisólidos compuestos por dos fases, siendo suspensiones de pequeñas partículas inorgánicas o grandes moléculas orgánicas interpenetradas con líquido2. Los geles tienen varios usos, pero en la industria farmacéutica y cosmética se emplean para lo siguiente3:  Sistemas de entrega de administraciones orales propiamente como geles o como cápsulas de gelatina.  Para fármacos tópicos, aplicados directamente en la piel, membranas y ojos.  Formas farmacéuticas de acción prolongada.  Como aglutinantes en granulación, bases para supositorios, coloides protectores en suspensiones y espesantes en líquidos orales.  En cosmética se emplean para shampoos, fragancias, dentífricos y preparaciones de cuidado para la piel y cabello. Se elaboraron 3 geles a base de carbopol, almidón y magaldrato, en los cuales se cuidaron las condiciones o pasos críticos para su elaboración, para e gel de peroxicam hecho a base de carbopol, el paso critico para que la elaboración de este gel fuese exitoso fue dispersar de manera correcta el carbopol, ya que este tiende a formar grumos, asi como el pH en el cual la solución de peroxicam se encentra, ya que en pH alcalino es donde el peroxicam tiene su punto optimo de proceso y es el punto donde se determnina si el gel elaborado se realizo de

manera adecuada o no; para el gel elaborado a base de magaldrato se cuido el calentamiento de la PVP ya que si esta no mantiene una temperatura controlada, esta no se dispersara en la fase y por ende el gel se elaborara de manera errónea, presentara una consistencia grumosa así como opaca; para el gel a base de almidón el paso critico que se cuido fue la dispersión del almidón en agua ya que este debe quedar perfectamente disperso, ya que si no es así, el gel presentara una consistencia grumosa y con una apariencia opaca, por lo cual se considerara como mala elaboración del gel. CONCLUSIONES 





Las formulaciones que se adicionó aglutinante en solución presentaron mayor tamaño de partícula a comparación de las formulaciones que se adicionó aglutinante en seco. Las formulaciones 10 y 12 con más concentración de aglutinante, presentaron mayor tamaño de partícula que las demás formulaciones. Las formulaciones con aglutinante HPMC presentaron menor tamaño de partícula a comparación de las formulaciones con aglutinante PVP.

CAPITALIZACION DE RESULTADOS PARÁMETROS CRÍTICOS DE PROCESO   

Numero de malla Tiempo de mezclado Velocidad de mezclado

Atributos críticos de calidad    

Flujo Ángulo de reposo Tamaño de partícula Distribución del principio activo

DESCRIPCION DE LA OPERACIÓN INDUSTRIAL

TAMIZADO La tamización o tamizado es un método físico para separar mezclas compuestas por dos sólidos formados por partículas de diferente tamaño. Consiste en pasar una mezcla de partículas de diferentes tamaños por un tamiz, criba o colador. Las partículas de menor tamaño pasan por los poros del tamiz o colador atravesándolo y las de mayor tamaño quedan retenidas por el mismo.Los orificios del tamiz suelen ser de diferentes tamaños y se utilizan con base al tamaño de las partículas de una solución homogénea. Dependiendo del tamaño requerido, este proceso se realiza utilizando una o más superficies de criba. La separación por tamaño puede realizarse por vía seca o húmeda, siendo la primera la más común para procesar residuos sólidos. Las cribas más utilizadas son las de mallas vibradoras y las de trómel, aunque existen también las de discos; su uso puede darse antes y después de un proceso de trituración.

resultado del desplazamiento de aire de la fase sólida.

GRANULADO

3. 4. 5.

El proceso de granulación nos permite fraccionar la mezcla aglutinante previamente obtenida de tal forma que obtenemos partículas con un rango de tamaño y forma deseados. Las fuerzas implicadas en la obtención de granulados son:   

compresión torción: flexión:

Entre las propiedades que hay que tomar en cuenta para examinar a los granulados tenemos: a) Forma y aspecto: Dependen del método empleado. Manual, Semimanual o automatizado b) Densidad aparente, densidad consolidada, índice de Haussner, Porcentaje de Porosidad. COMPRESIÓN El término compresión es considerado como un incremento en la densidad del polvo como

Las tabletas son formas farmacéuticas sólidas que consisten en una mezcla de polvos sometidos a un proceso de compactación para producir un cuerpo rígido; es decir un compacto. La compresión se da por la deformación de las partículas, es decir el cambio en su forma y volumen cuando están sujetas a una fuerza mecánica; y esto va a depender de las características del material. Ciclo de compresión de una tableteadora monopunzónica.: 1.

La zapata de la tolva avanza y empuja la tableta formada, y el punzón inferior comienza a bajar El punzón inferior alcanza su punto más bajo y se detiene. La zapata de la tolva llena la matriz con el granulado. La zapata de la tolva se retira El punzón superior desciende El punzón superior alcanza su punto más bajo y se forma la tableta dentro de la matriz El punzón superior comienza a subir y se despega de la superficie de la tableta El punzón inferior comienza a ascender para expulsar la tableta formada, dejándola fuera de la matriz (=1.) La zapata de la tolva avanza y empuja la tableta formada, y el punzón inferior comienza a bajar

2.

6. 7.

8.

PLANTEAMIENTO DEL CONTROL DEL PROCESO Excipientes para comprimidos criterios de selección   

Estabilidad y compactibilidad con otros excipientes y P.A. Características tecnológicas: disponibilidad, uniformidad lote a lote Diluyentes: Compresibilidad, compactibilidad, Fluidez, capacidad de dilución

 

Lubricantes: Disolución del P.A.; biodisponibilidad Desintegrantes: Disolución del P.A.; biodisponibilidad



Requisitos de las tabletas:     

Exactitud de dosis Homogeneidad de sus componentes. Constancia de forma y peso. Tiempo de desintegración adecuado. Resistencia a la abrasión



Teoría de la compresión Deformación elástica: recupera la forma inicial Ley de Hooke: Relación lineal entre la intensidad de la presión aplicada y la magnitud de la deformación. Sólidos cristalinos (sólidos quebradizos) Punto de fractura: Valor de presión por encima del cual el producto sufre una deformación no aceptable en su estructura. Módulo de Young: Medida de la facilidad de deformación elástica.Factores de los procesos que pueden provocar variación de peso:    

Llenado del polvo en la matriz. Mal acoplamiento de la estación Problemas en la alimentación de la tolva. Falta de accesorios en la máquina tableteadora.

Problemas con el producto terminado:    

laminación decapado (capping) despostillamiento adhesión y fractura

SUSTENTO Y FUNDAMENTOS 



Rowe R. (2009). Handbook of Pharmaceutical Excipients. Sixth Edition. Pharmaceutical Press. London. Tecnología Farmacéutica; Alfred Därr, Leipzing, et al.; 4a edición; Editorial

Acribia Zaragoza (España), 1981 p.p 7, 183-186. Laboratorio de tecnología farmacéutica, recuperado el 12/10/18: http://aprendeenlinea.udea.edu.co/lms/mo odle/mod/page/view.php?id=130002 Ignacio Navascués Traducciones Dr. Navascués, Notas galénicas Operaciones farmacéuticas con los comprimidos (mezcla, granulación, compresión) Madrid (España) Francisco Hernández Servicio de Traducción Laboratorios Roche, Basilea (Suiza) Panace@ Vol. 3, n.o 8. Junio, 2002

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Nikolai Sharapin, Fundamentos de tecnología de productos fitoterapéuticos, Volumen 78 de Ciencia y Tecnología, Convenio Andrés Bello, 2000. Pp 122124.

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http://depa.fquim.unam.mx/amyd/archive ro/TabletasProfAbrahamFaustino_15415.pdf.