Guía Laboratorio Físico Farmacia II

UNIVERSIDAD LATINA

FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD

LICENCIATURA EN FARMACIA

GUA PARA LAS SESIONES DE

LABORATORIO

FSICO FARMACIA

DR. ROLANDO VARGAS ZIGA

UNIVERSIDAD LATINA




LABORATORIO

FSICO FARMACIA II LFA


2011




I LFA-23


1

CONTENIDO

Aspectos administrativos ______________________________________________________________________ 2

Reglas para el trabajo en el laboratorio ____________________________________________________ 4

Sesin 1. Repaso de matemticas y del mtodo de regresin ___________________________ 9

Sesin 2. Absorcin de la radiacin electromagntica __________________________________ 11

Sesin 3. Aplicacin de la ley de Beer en procedimientos farmacuticos ___________ 21

Sesin 4. Verificacin de la tonicidad de disoluciones farmacuticas _______________ 29

Sesin 5. Efecto del pH sobre la estabilidad de los frmacos __________________________ 42

Sesin 6. Efecto del pH en la distribucin de los principios activos ___________________ 47

Sesin 7. Clculo de la solubilidad y de la pKa de una sustancia farmacutica ____ 54

Sesin 8. Preparacin de sistemas coloidales farmacuticos _________________________ 58

Sesin 9. Pruebas fsico qumicas bsicas del control de calidad _____________________ 72

Sesin 10. Reologa en sistemas farmacuticos __________________________________________ 85

Sesin 11. Velocidad de las reacciones qumicas _________________________________________ 97

Sesin 12. Orden de las reacciones ________________________________________________________ 101

Sesiones 13 y 14. Exposicin de los trabajos de investigacin _______________________ 106

Sesin 15. Examen final de laboratorio _________________________________________________ 112

Gua para la presentacin del informe escrito _________________________________________ 113

Bibliografa recomendada__________________________________________________________________ 118

2

Aspectos administrativos

Es requisito realizar todas las prcticas de laboratorio para aprobar el curso, el

laboratorio no es opcional. El estudiante que no se presente a una sesin de

laboratorio sin justificacin perder automticamente el curso, tanto terico como

el de laboratorio. Es requisito presentar el pre-reporte de la prctica de la semana

en cuestin, y el reporte completo de la sesin anterior para poder ingresar al

laboratorio; de no presentarlos el estudiante no podr ingresar, y se tomar como

ausencia sin justificacin alguna y por tanto perder automticamente el curso.

La entrada al laboratorio ser a la hora establecida en el programa. Se darn 10

minutos de tiempo y luego se proceder a cerrar las puertas y el estudiante no

podr realizar la prctica. Si existiera una justificacin de peso para la llegada

tarda podr reponer el laboratorio en el horario que se le indique, si el profesor

del curso considera que la justificacin es vlida.

Una vez iniciada la prctica, si el estudiante requiere salir, debe solicitar permiso

al respectivo profesor.

El estudiante que no asista a una prctica de laboratorio deber justificarla ante el

profesor, antes de que se lleve a cabo la prctica, el cual le indicar cuando debe

reponerla. No se permitir la salida de ningn estudiante antes de la conclusin de

la prctica. Si hubiese terminado la prctica correspondiente, proceder a iniciar

la elaboracin de su reporte dentro del laboratorio.

Al finalizar cada sesin prctica de laboratorio y antes de que el estudiante

abandone el laboratorio se har una sesin de discusin sobre los resultados

obtenidos con el fin de que el profesor pueda darse cuenta si los conceptos

tericos quedaron claros y permita que el estudiante sugiera en caso de no haber

obtenido los resultados esperados, posibles fuentes de error y como corregirlas.

La evaluacin de reportes busca evaluar otros aspectos relacionados con el trabajo

de laboratorio, tales como la puntualidad en la entrega, presentacin y contenido

global de los mismos. Estos se entregarn, para su revisin, a ms tardar una

semana despus de la realizacin de la prctica correspondiente. El docente

3

brindar las instrucciones necesarias para la elaboracin de dichos reportes. El

reporte, debidamente corregido, ser devuelto 10 das despus de su entrega. Por

cada da de atraso en la entrega del reporte se rebajarn 30 puntos a la nota total

del respectivo reporte.

Para trabajar en el laboratorio se requiere traer: gabacha, pao de limpieza,

marcador, papel semilogartmico y milimtrico, jabn lquido o detergente, papel

toalla, etiquetas, pera. Se exigir utilizar en todas las prcticas anteojos de

seguridad y, mascarillas, cuando sea necesario.

Obligaciones del Estudiante:

Conocer y cumplir con las reglas mnimas de seguridad en el laboratorio, las cules

se incorporaran como un documento del manual del laboratorio. Estas normas de

seguridad podrn ser parte de la evaluacin del curso en cualquier momento.

Al finalizar la prctica debe almacenar los reactivos que utiliz acomodados en su

respectivo lugar.

Trabajar ordenado y al finalizar dejar las mesas limpias.

Debe verificar que antes de salir del laboratorio los aparatos electricos estn

desconectados los aparatos elctricos utilizados

Debe realizar el trabajo de forma ordenada en los fregaderos, deben evitarse los

derrames de agua y deben quedar limpios y ordenados.

Es responsabilidad del estudiante verificar que los instrumentos y equipos estn

lavados antes de utilizarlos y luego lavarlos y secarlos muy bien, todo el material

que utiliz en la prctica y entregarlo en perfectas condiciones al asistente.

Al realizar las prcticas debe ser comedido con el uso de reactivos y no

desperdiciar los reactivos.

Evaluacin:

La nota de laboratorio corresponde a un 25% de la nota total del curso, dividida de la

siguiente manera:

Reportes 40%

Trabajo de investigacin 20%

Examen final 40%

Total Laboratorio 100%

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Reglas para el trabajo en el laboratorio

Al trabajar en un laboratorio es necesario cumplir con ciertas reglas que permiten

desempearse con orden, eficiencia y sobre todo seguridad.

Las siguientes son reglas que deben cumplirse en el Laboratorio de Fsico Farmacia I:

1) Al laboratorio debe traerse todo lo necesario para efectuar un trabajo

seguro y eficiente.

2) Las mesas, equipo de vidrio y aparatos en general deben permanecer

siempre limpios y en ptimas condiciones.

3) Los reactivos que hay en el laboratorio deben permanecer siempre

acomodados en su respectivo lugar y en condiciones de luz y temperatura

adecuadas.

4) Todo recipiente que contenga reactivos debe estar etiquetado. El contenido

de recipientes sin etiqueta se debe desechar.

5) Nunca debe devolver sobrantes al recipiente original.

6) De los frascos originales de reactivos se debe tomar estrictamente la

cantidad que necesite en un beaker, pero nunca se deben introducir en stos

pipetas, goteros y otros con tal fin.

7) Sobre la mesa de trabajo slo debe permanecer lo estrictamente necesario

para la realizacin de la prctica.

8) Todo material biolgico (sangre, orina, jeringas, etc) debe ser autoclavado

antes de desecharlo.

9) Al concluir cada prctica de laboratorio todo el material utilizado debe

quedar limpio y acomodado. Los aparatos deben apagarse y desconectarse. Las

pilas deben quedar limpias y los tubos cerrados para evitar derrames de agua.

Normas de Seguridad para el Laboratorio

Todos los laboratorios son escenario frecuente de accidentes, la mayora de los cuales

apenas tienen importancia. Algunos, no obstante, revisten especial gravedad. Lo que

denominamos accidentes, no es algo que ocurre casualmente, si no que est

5

ocasionado por procedimientos inadecuados o realizados sin cuidado. Si se observa

cuidadosamente, las precauciones que se enumeran en este apartado evitar

contratiempos y el alumno aprender, el hbito de adoptar medidas de seguridad, que

le resultarn de un valor inestimable no solo en el laboratorio, sino tambin en

cualquier lugar de trabajo.

La regla principal indica que ante cualquier accidente, debe procederse racionalmente y

con calma, notificando inmediatamente al asistente o la persona a cargo en ese

momento.

1. Manipulacin de material punzo cortante:

Cuando se manipula vidrio, para introducirlo en tapones o mangueras, se debe

lubricar con glicerina o agua y proteger las manos con una toalla. Las manos no deben

trabajar muy prximas a materiales punzo cortantes para evitar lesiones por contacto

accidental.

2. Proteccin de los ojos

Los ojos deben ser protegidos durante todo el periodo de laboratorio, sea o no

peligroso lo que se est haciendo. Los anteojos corrientes son aceptables pero

preferiblemente utilizar los de seguridad.

3. Precauciones generales

a. Mantener los grifos del gas y del agua, cerrados cuando no se estn utilizando.

Asignar un encargado de abrir y cerrar los grifos respectivos al inicio y al final de la

prctica.

b. Los desechos insolubles, tales como papeles de filtro, cerillas o similares, deben

desecharse en las papeleras o cubos de basura, pero nunca en las pilas de desage.

c. Mantener siempre limpia las mesas y aparatos de laboratorio. Sea limpio en su

trabajo. Si salpica algo, lmpielo.

d. Coloque sobre la mesa de trabajo, slo aquellos utensilios que sean

indispensables para la realizacin de la prctica.

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e. Maneje cuidadosamente, con pinzas u otros utensilios, los objetos calientes y

colquelos sobre una lmina de asbestos.

f. Nunca se debe trabajar sin que haya otra persona en el laboratorio. Se debe

trabajar cerca de otras personas para que en caso de accidente se den cuanta

rpidamente y puedan brindar ayuda.

g. Lavarse con abundante agua las manos despus de utilizar los reactivos o

despus de salpicarse con uno de ellos.

h. Al determinar el olor de un compuesto conocido certificado como no txico,

coloque el recipiente a no menos de una cuarta de la nariz y suavemente lleve con la

otra mano un poco del aire que est sobre el recipiente. Inhale lentamente, si no se

detecta olor alguno, puede acercar ms la botella pero nunca inhale profundamente.

4. Precauciones contra incendios

a. Nunca deje el quemador encendido si no lo est usando.

b. Debe evitarse el uso de mangas flojas o pauelos sueltos y el cabello largo debe

amarrase hacia atrs.

c. El fumado se prohbe dentro del laboratorio.

d. Nunca arrojar fsforos a canales o pilas.

e. Nunca dirija un tubo de ensayo o la boca de un matraz con lquidos en

ebullicin o material en reaccin, hacia el vecino o hacia s mismo. Puede proyectarse

el contenido.

f. Antes de encender el quemador, est seguro de que no se est manipulando

disolventes en su cercana. Los vapores orgnicos son ms pesados que el aire y

descienden rpidamente y sobre las mesas se pueden inflamar a varios metros de

distancia.

g. Se debe estar familiarizados con la localizacin de los extintores, mantas,

aspersores de agua y otros sistemas de extincin de fuego.

5. Como combatir el incendio

e. Un fuego pequeo se puede apagar tapando la zona con una toalla hmeda. Se

deben cerrar las llaves de quemadores vecinos.

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f. Se puede aplicar el chorro de anhdrido carbnico de un extintor en fuegos de

mayor extensin, siempre que la aplicacin se haga a una distancia prudente (a no

menos de un metro) y no sea por disolventes inflamables.

g. En caso de que se encienda la ropa de una persona, se debe cubrir con una

toalla hmeda, envolver con una manta apropiada mientras tanto y si no se extingui

el fuego, se la puede trasladar bajo la ducha de agua.

6. Primeros auxilios

a. Cortaduras

Lavar la herida con abundante agua fra y aplicar un vendaje antisptico.

b. Quemaduras

Las quemaduras causadas en la piel por agentes qumicos se tratarn segn la

naturaleza de los mismos, por lo tanto si son de:

NATURALEZA CIDA, luego de lavar con abundante agua, se debe aplicar una pasta de

bicarbonato de sodio y agua, dejarla unos minutos sobre la piel y lavar con agua

NATURALEZA BSICA, luego de lavar con agua en abundancia, se debe aplicar una

solucin al 1% de cido brico y despus con agua nuevamente. Aplicar finalmente

unas gotas de aceite de oliva estril, que contenga 1% de para-aminobenzoato de etilo.

Para esterilizar el aceite se habr calentado previamente a 110 C y se tendr

guardado en condiciones aspticas.

c. Quemaduras extensas

Aplicar sobre la parte afectada una crema de sulfanilamida, jalea de violeta cristal de

genciana o de sufadiazina de plata, o una solucin de cido tnico al 5%. Si el caso lo

requiere, acostar al accidentado, abrigarlo y suministrarle una bebida caliente.

d. Incendio en la ropa

Hacer rodar a la vctima por el suelo. De ninguna manera que corra. Cubrir

inmediatamente con una toalla o una manta la parte que est ardiendo. El extintor de

dixido de carbono puede ser muy til.

e. Salpicadura en los ojos por cidos o bases

Aplicar agua en abundancia sobre la parte afectada. Si es de carcter cida, aplicar

una solucin diluida de bicarbonato de sodio y despus nuevamente agua en

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abundancia. Si es de carcter bsico, una solucin de cido brico y agua en gran

cantidad.

f. Para cristales que se hayan introducido en los ojos

Si no se pueden extraer fcilmente, hacer que el ojo se mantenga constantemente

abierto, sujetando los prpados hasta la llegada del mdico.

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Sesin 1. Repaso de matemticas y del mtodo de regresin

JUSTIFICACIN

El curso de Fsico Farmacia II, como el segundo curso bsico de fsico qumica,

requiere la conjuncin de conocimientos qumicos, fsicos y matemticos. En el

desarrollo de cada tema se utilizarn modelos relativamente simples, que requieren

del estudiante manejo de conceptos matemticos fundamentales, as como del mtodo

de regresin lineal.

OBJETIVOS

Repasar conceptos matemticos bsicos para su utilizacin en el desarrollo del curso.

Resolver ejercicios mediante el uso del mtodo de regresin lineal para su correcta

utilizacin en este curso y posteriores.

INSTRUCCIONES

Resuelva los siguientes ejercicios, segn lo indicado en cada apartado.

1. Encontrar las derivadas parciales primeras con respecto a x e y

a. , 2 3 5 b. , 3 7 c. , ln d. , ln e. , f. , g. ,

2. La temperatura en todo punto (x,y) de una placa metlica viene dada por

500 0,6 1,5

10

donde x e y se miden en metros. En el punto (2,3), encontrar la razn de cambio de la temperatura respecto de la distancia al movernos sobre la placa en las direcciones de los ejes x e y.

3. Segn la ley de los gases ideales, PV=kT, donde P es la presin, V el volumen, T la

temperatura y k una constante de proporcionalidad. Hallar !

"

4. Resuelva las siguientes ecuaciones diferenciales

a. ## 3

b. ##

c. ##

d. ## $

5. Se obtuvieron los siguientes resultados al analizar un conjunto de soluciones

patrn de plata por espectrometra de absorcin atmica.

Concentracin/ ng mL-1 0 5 10 15 20 25 30

Absorbancia 0,003 0,127 0,251 0,390 0,498 0,625 0,763

6. Los siguientes datos corresponden a la descomposicin de un nuevo frmaco en

solucin ajustada a pH 5,0 y a 25C de temperatura.

Conc. (g/mL) 250,0 215,3 179,0 145,5 105,7 71,0

Tiempo (semanas) 0 10 20 30 40 50

Determine la ecuacin que relaciona ambas variables.

REFERENCIA

1. Miller, J. N.; Miller, J. C. Estadstica y Quimiometra para Qumica Analtica, 4ta.

edicin; Prentice Hall: Madrid, 2002; pp. 119-120.

11

Sesin 2. Absorcin de la radiacin electromagntica

JUSTIFICACIN

El anlisis cuantitativo de la mayora de los principios activos recurre a un mtodo

que involucra el concepto fsico qumico de absorcin de la radiacin

electromagntica. Por lo anterior se entiende la importancia de estudiar, comprender

e interpretar los espectros de absorcin de diferentes sustancias.

OBJETIVOS

1. Determinar el espectro de absorcin en la regin visible de varias sustancias

qumicas.

2. Analizar el espectro de absorcin de una determinada sustancia para

seleccionar la longitud ptima de absorcin.

INTRODUCCIN

Todos los tomos y molculas absorben radiacin electromagntica a longitudes de

onda determinadas. Esto es debido a que tanto iones como molculas slo pueden

existir en ciertos estados discretos caracterizados por cantidades fijas de energa. Por

lo tanto, cuando una especie qumica absorbe radiacin, lo hace slo cuando la

cantidad de energa de la radiacin, corresponde a las transiciones individuales de un

estado energtico a otro (Sinko, 2006).

Los espectrofotmetros de absorcin de la regin del visible (colormetros) son

instrumentos analticos de importancia y utilidad en la medicin cuantitativa,

permitiendo conocer la atenuacin de la intensidad con que un haz de luz incidente

atraviesa una solucin transparente. Como se ver ms adelante, conociendo esta

medicin, ser posible determinar la concentracin de alguna sustancia en solucin

(Skoog, Holler, y Nieman, 2001).

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La medicin de la intensidad luminosa se puede interpretar en trminos de, ya sea de

"intensidad absorbida" (Absorbancia, A), o como "intensidad expedida"

(Transmitancia, T). Para obtener la informacin sobre la longitud de onda adecuada,

se mide y grafica el % de transmitancia o la absorbancia de la solucin como una

funcin de la longitud de onda de la luz incidente, a travs de toda la regin del

espectro visible ultravioleta. La grfica resultante es llamada espectro de

absorcin (Skoog, Holler, y Nieman, 2001; Sanz, 1992).

La longitud de onda de la luz seleccionada u ptima debe ser aquella en la cual la

intensidad absorbida sea mayor, la cual se observa en el espectro de absorcin como

un mximo, con el fin de que las mediciones sean menos sensibles a errores debidos a

una posible falta de reproducibilidad en el ajuste instrumental de la longitud de onda.

Es decir, la regin o ancho de banda donde se presente el mximo debe ser tal que un

cambio en la longitud de onda no implique un cambio considerable en la absorcin,

esto debido a que el espectrofotmetro (colormetro) es capaz de separar un ancho de

banda que usualmente es de 8 nm. As de sta forma la situacin se asemeje a la que

se obtiene si fuera posible aislar una longitud de onda simple. ste mximo se

presenta a una longitud de onda denominada longitud de onda mxima de absorcin o

longitud de onda de trabajo (Skoog y West, 2002).

Dependiendo de la longitud de onda en la cual ms absorba la sustancia en solucin,

las longitudes de onda emitidas llegan al ojo, stas son las que indican el color del

medio. As se dice que ste color es complementario al color que se percibe si la luz

absorbida se pudiera detectar, debido a que la intensidad de la luz emitida y absorbida

juntas forman la luz blanca original. El cuadro I puede utilizarse como una gua que

longitud absorbe y cual color observaremos la solucin de la sustancia analizada

(Sinko, 2006; Skoog, Holler, y Nieman, 2001).

Existen sustancias medicamentosas, que por su estructura qumica son coloreadas,

por ejemplo, la presencia de grupos azo, como en la fenazopiridina, o la existencia de

cadenas resonantes conjugadas extensas, como en los carotenos, permite que

absorban luz en el espectro visible y puedan ser analizadas por colorimetra. Por

ejemplo la fenazopiridina se emple como colorante asociado desde 1920. El

compuesto es una azoanilina que produce una coloracin, de naranja a rojo a la orina,

hecho que debe informarse al paciente. Ejerce acciones analgsicas y anestsicas

locales sobre la mucosa del tracto urinario, aunque su mecanismo de accin exacto no

se conoce completamente, existe evidencia de su accin al aliviar los sntomas en

casos de: disuria, polaquiuria, tenesmo, cistitis, prostatitis y uretritis

2007; Feria, 1998).

Figura 1. Fenazopiridina (Dibujado con ACD/ChemSketch 10.02)

Otras sustancias obtienen color mediante la formacin de complejos de forma directa

o indirecta, el salicilato forma complejos con el hierro (III) y los compuestos

imidazlicos como el metronidazol, el clotrimazol , o el ketoconazol entre otros,

desplazan el complejo octaedrco de color rosado plido, formado entre el cloroformo

y el cloruro cobaltoso en acetona , hacia un complejo cuadraedrico de color celeste

agua, de manera proporcional a la concentracin del activo

Foundation, 1983).

Figura 2. cido Saliclico, precursor del in salicilato (Dibujado con ACD/ChemSketch



ompuesto es una azoanilina que produce una coloracin, de naranja a rojo a la orina,



onoce completamente, existe evidencia de su accin al aliviar los sntomas en

casos de: disuria, polaquiuria, tenesmo, cistitis, prostatitis y uretritis





n el complejo octaedrco de color rosado plido, formado entre el cloroformo


agua, de manera proporcional a la concentracin del activo

co, precursor del in salicilato (Dibujado con ACD/ChemSketch

10.02)

13



ompuesto es una azoanilina que produce una coloracin, de naranja a rojo a la orina,



onoce completamente, existe evidencia de su accin al aliviar los sntomas en

casos de: disuria, polaquiuria, tenesmo, cistitis, prostatitis y uretritis (Pyridium,





n el complejo octaedrco de color rosado plido, formado entre el cloroformo


agua, de manera proporcional a la concentracin del activo (Liechti, 2003;

co, precursor del in salicilato (Dibujado con ACD/ChemSketch

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Reactivos: Por lado

de mesa Total

Rojo vegetal 500 mg/L 1 L

Violeta de genciana 30 mg/L 1 L

Salicilato de sodio 1,25 g/L 2 L

Fenazopiridina (Pyridium ) 100 mg/mL 0,5 L

Nitrato de hierro III (20 g/L) 2 L

Etanol 0,5 L

Materiales y equipo por lado de mesa:

Espectrofotmetro visible (colormetro) 1 5

Baln 25mL con tapn 3 15

Baln 100mL con tapn 3 15

Beaker 50mL 4 20

Cubetas 2 10

Goteros 2 10

Pipeta volumtrica 2mL 1 5

Pipetas volumtricas 5mL 2 10

Pipeta volumtrica 10mL 1 5

Pipeta serolgica 1mL 1 5

Tubos de ensayo 2 10

Termmetro 100 C 1 5

PROCEDIMIENTO

I. Espectro de absorcin de Fenazopiridina

a. Tomar una tableta de liberacin inmediata de 100 mg de fenazopiridina

(Pyridium) y colocarla dentro de un baln de 100,00 mL, agregar 50 mL de agua

destilada al baln y agitar suavemente para disolver la tableta, continuar

agregando cantidades pequeas de agua destilada, hasta tener completamente

disuelto el contenido de la tableta, finalmente aforar a 100,00 mL (observacin:

15

puede quedar un residuo que corresponde a algunos excipientes no disueltos,

estos deben ser lo mnimo posible en cantidad).

b. Colocar una alcuota de 1,00 mL de la solucin de un 1,00 mg/mL de

fenazopiridina, en un baln aforado de 100,00 mL, para preparar una disolucin

de 10,00 ug/mL de fenazopiridina. Diluir con agua destilada hasta la marca de

aforo y agitar.

c. Ajustar el espectrofotmetro a una longitud de 300 nm y medir en % tramitancia.

Introducir la cubeta con el blanco (en este caso agua destilada), en el

portamuestras y ajustar a 100% la tramitancia. Asegurar que esta cubeta sea

utilizada siempre para el blanco.

d. Tomar entre 3 a 5 mL de fenazopiridina de 10 ug/mL en una segunda cubeta,

colocar en el porta-muestras y leer el porcentaje de tramitancia.

e. Realizar mediciones a las siguienes longitudes de onda: 350, 360, 370, 380, 390,

400, 410, 420, 430, 440, 450, 460, 470, 480, 490, 500, 510, 520, 530, 540 nm. Para

cada longitud de onda repita los pasos c y d.

f. Tomar entre 3 a 5 mL de fenazopiridina de 100 ug/mL en una segunda cubeta,

colocar en el porta-muestras y leer el porcentaje de tramitancia y la adsorbancia.

g. Realizar mediciones a las siguienes longitudes de onda: 320, 330, 340, 350, 360,

370, 380, 390, 400, 410, 420, 430, 440, 450, 460, 470, 480, 490, 500, 510, 520, 530,

540 nm. Para cada longitud de onda repita los pasos c y d.

h. Tabular y graficar los datos obtenidos en papel milimtrico %T vs , tambin

realizarlo para A vs ; indicar la longitud de onda de ptima en cada caso.

i. Comparar el efecto de la concentracin en la cantidad de luz adsorbida o tramitada

y comparar los espectros de la solucin ms concentrada y de la menos

concentrada y analizar si existe un desplazamiento o no de la longitud de onda

ptima.

j. Finalmente, lavar las cubetas en varias ocasiones (al menos 5) con etanol al 95,0 %

p/v.

16

II. Espectro de Violeta Genciana en solucin acuosa

a. Medir una alcuota de 10,00 mL de la solucin de 0,30 mg/mL de violeta de

genciana y colocarla en un baln aforado de 25,00 mL para preparar una

disolucin de 120,00 ug/mL de violeta de genciana. Diluir con agua destilada

agitando suavemente y llevar hasta la marca de aforo con cantidades pequeas de

agua destilada.

b. Ajustar el espectrofotmetro a una longitud de 470 nm y medir en % tramitancia.

Introducir la cubeta con el blanco (en este caso agua destilada) en el

portamuestras y ajustar a 100% la tramitancia. Asegurar que esta cubeta sea


c. Tomar entre 3 a 5 mL de violeta de genciana de 120 ug/mL en una segunda cubeta,

colocar en el porta-muestras y leer el porcentaje de tramitancia y la absorbancia

d. Realizar mediciones a las siguienes longitudes de onda: 420, 430, 440, 450, 460,

470, 480, 490, 500, 510, 520, 530, 540, 550, 560, 570, 580, 590, 600, 610, 620, 630,

640 nm. Para cada longitud de onda repita los pasos b y c.

e. Proceder a realizar el espectro absorcin de una solucin acuosa que contenga 30

ug/mL (0,030 mg/mL) de violeta genciana. Realizar mediciones a las siguienes

longitudes de onda: 420, 430, 440, 450, 460, 470, 480, 490, 500, 510, 520, 530,

540, 550, 560, 570, 580, 590, 600, 610, 620, 630, 640 nm. Para cada longitud de

onda repita los pasos b y c. Utilizar agua como blanco.

f. Tabular y graficar los datos obtenidos en papel milimtrico %T vs , tambin

realizarlo para A vs v; indicar la longitud de onda de ptima en cada caso.

g. Comparar el efecto de la concentracin en la cantidad de luz absorbida o tramitada

y comparar los espectros de la solucin ms concentrada y de la menos

concentrada y analizar si existe un desplazamiento o no de la longitud de onda

ptima.

h. Finalmente, lavar las cubetas en varias ocasiones (al menos 5) con etanol al 95,0 %

p/v.

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III. Espectro de absorcin del complejo salicilato-hierro (III)

a. Medir una alcuota de 2,00 mL de la solucin de 1250 ug/mL de salicilato de sodio

y colocarla en un baln aforado de 25,00 mL para preparar una disolucin de

100,00 ug/mL de salicilato de sodio. Diluir con agua destilada agitando

suavemente y llevar hasta la marca de aforo con cantidades pequeas de agua

destilada.

b. Tomar una alcuota de 5,00 mL de una solucin 100,0 ug/mL de salicilato de sodio

y mezclarla con 1,00 mL de una solucin acuosa de nitrato de hierro (III) al 2% y

con 2,00 mL de agua destilada, en un tubo de ensayo. Agitar hasta mezcla

homognea.

c. Ajustar el espectrofotmetro a una longitud de 440 nm y medir en % tramitancia.

Introducir la cubeta con el blanco (en este caso el blanco a utilizar es una

disolucin que contiene 1,00 mL de nitrato de hierro (III) y 7,00 mL de agua

destilada) en el portamuestras y ajustar a 100% la tramitancia. Asegurar que esta

cubeta sea utilizada siempre para el blanco.

d. Proceder a realizar el espectro de absorcin de una solucin acuosa que contenga

100 ug/mL de salicilato de sodio acomplejado con hierro (III). Realizar

mediciones a las siguienes longitudes de onda: 440, 450, 460, 470, 480, 490, 500,

510, 520, 530, 540, 550, 560, 570, 580, 590, 600, 610, 620 nm. Para cada longitud

de onda repita los pasos c y d.

e. Anotar, para cada longitud de onda, el %T y la absorbancia.

f. Tabular y graficar los datos obtenidos en papel milimtrico %T vs , tambin

realizarlo para A vs ; indicar la longitud de onda ptima en cada caso.

g. Finalmente lave las cubetas en varias ocasiones (al menos 5) con etanol al 95,0 %

p/v.

IV. Espectro de absorcin del colorante Rojo No 40

a. Medir una alcuota de 5,00 mL de la solucin de 1 mg/mL de rojo 40 y colocarla en

un baln aforado de 25,00 mL para preparar una disolucin de 200,00 ug/mL de

rojo 40. Diluir con agua destilada agitando suavemente y llevar hasta la marca de

aforo con cantidades pequeas de agua destilada.

18

b. Ajustar el espectrofotmetro a una longitud de 400 nm y medir en % tramitancia.

Introducir la cubeta con el blanco (en este caso agua destilada) en el

portamuestras y ajustar a 100 % la tramitancia. Asegurar que esta cubeta sea


c. Tomar entre 3 a 5 mL de rojo 40 de 200 ug/mL en una segunda cubeta, colocar en

el porta-muestras y leer el porcentaje de tramitancia y la adsorbancia

d. Realizar mediciones a las siguienes longitudes de onda: 400, 410, 420, 430, 440,

450, 460, 470, 480, 490, 495, 500, 505, 510, 520, 530, 540, 550, 560, 570, 580 nm.

Para cada longitud de onda repita los pasos b y c.

e. Tabular y graficar los datos obtenidos en papel milimtrico %T vs , tambin

realizarlo para A vs ; indicar la longitud de onda de ptima en cada caso.

f. Finalmente lave las cubetas en varias ocasiones (al menos 5) con etanol al 95,0 %

p/v.

Observaciones Importantes para la evaluacin del laboratorio: Para esta prctica

y el resto de prcticas del presente curso, el estudiante debe manejar de forma previa

y adecuada los conceptos bsicos de concentraciones, conversiones entre

concentraciones, diluciones y los dems aspectos bsicos del trabajo de laboratorio,

esto a razn de que el procedimiento es una gua de realizacin de la prctica, pero la

misma puede sufrir ajustes, como cambio de equipos volumtricos, cambios en las

alcuotas, cambio de reactivos, cambio de concentraciones, entre otros, esto a causa

del equipo y reactivos disponible y de las posibles situaciones inesperadas de la

prctica fisicoqumica, por lo cual el estudiante debe estar en capacidad de llegar por

ejemplo a las mismas concentraciones del procedimiento en caso de utilizar equipos

diferentes ajustando los volmenes, o las alcuotas necesarias, igualmente el

estudiante debe manejar el criterio cientfico suficiente para lograr un resultado

ptimo de la prctica de laboratorio, al tomar decisiones in situ ante problemas

relacionados con la prctica diaria fisicoqumica farmacutica, estos aspectos sern

evaluados en el trabajo de laboratorio como en las diferentes evaluaciones realizadas

a travs del ciclo lectivo, es decir reportes, quices, exmenes entre otros.

19

Tabla I. Colores de la radiacin visible

Longitud de onda/nm Color Complemento

400-435 Violeta Amarillo verde

435-480 Azul Amarillo

480-490 Verde azul Anaranjado

490-500 Azul verde Rojo

500-560 Verde Prpura

560-580 Amarillo verde Violeta

580-595 Amarillo Azul

595-610 Anaranjado Verde azul

610-750 Rojo Azul verde

Tomado de (Day y Underwood, 1989).

CUESTIONARIO

1. Qu caractersticas debe tener la zona en el espectro de absorcin para elegir la

longitud de onda de mxima absorcin?

2. Cite los 5 partes fundamentales que constituyen los espectrofotmetros para

realizar anlisis por absorcin de luz ultravioleta, visible e infrarrojo. Indique

cuales son las lmparas ms utilizadas para emitir en cada tipo de radiacin

electromagntica.

3. En la regin visible una disolucin acuosa de K2Cr2O7 muestra dos mximos y tres

mnimos en trminos de %T, dibuje esquemticamente su espectro de absorcin,

adems realizarlo en trmino de absorbancia.

4. Explique ampliamente la finalidad que tiene en este tipo de anlisis el blanco, y

qu lo compone.

5. Calcule cuntas veces es mayor la energa de la luz verde (longitud de onda de 530

nm) que la energa de la luz roja (longitud de onda = 680 nm).

6. Cite cinco principios activos farmacuticos no utilizados en la prctica que pueden

ser analizados por colorimetra, es decir adsorcin en el visible, indique la longitud

de onda ptima y la forma o tcnica como cada uno obtiene un color medible en el

espectro visible.

20

REFERENCIAS

1. Day, R., y Underwood, A. (1989). Qumica Analtica Cuantitativa. Mxico, D.F.:

Prentice-Hall Hispanoamericana S.A.

2. Feria, M. (1998). Frmacos analgsicos-antitrmicos y antiinflamatorios no

esteroideos. Antiartrticos. En J. Florez, Farmacologa Humana (3 ed., pg. 370).

Barcelona: Masson, S.A.

3. Foundation, T. N. (1983). Ciencias Fsicas Avanzadas Nuffield. Barcelona: Editorial

Revert.

4. Liechti, H. (2003). A quantitative methodology for determination of imidazolic

compounds in creams, utilizing a cobalt complex (II) assay. Recuperado el julio de

2009, de http://www.geocities.com/ciencia_farma/cobaltesp.htm

5. Pyridium. (2007). Recuperado el agosto de 2010, de Thomsom PLM:

http://plm.wyeth.com.mx/centroamerica/prods/31914.htm

6. Sanz, P. (1992). Fisicoqumica para Farmacia y Biologa. Barcelona: Ediciones

Cientficas y Tcnicas, S.A.

7. Sinko, P. (2006). Martin's Physical Pharmacy and Pharmaceutical Sciences (5th ed).

Philadelphia: Lippincott Williams & Wilkins.

8. Skoog, D., y West, D. (2002). Introduccin a la Qumica Analtica. Barcelona:

Editorial Revert.

9. Skoog, D., Holler, J., y Nieman, T. (2001). Principios de Anlisis Instrumental (5 ed.).

Madrid: McGraw-Hill/Interamericana de Espaa.

21

Sesin 3. Aplicacin de la ley de Beer en procedimientos farmacuticos

JUSTIFICACIN

Continuando con lo visto en la sesin anterior, el uso de la ley de Beer en el anlisis

cuantitativo de sustancias activas es una prctica comn en Farmacia. Por lo tanto, es

necesario que el estudiante domine a profundidad el concepto desde el punto de vista

fsico qumico.

OBJETIVO

Verificar por medio de datos experimentales propios, el cumplimiento de la ley de

Beer para diferentes compuestos de uso frecuente en el laboratorio.

INTRODUCCIN

Con el objeto de determinar, cuantitativamente, la concentracin de una solucin,

midiendo la intensidad de radiacin absorbida, es necesario disponer de alguna

expresin matemtica simple que relacione, la concentracin de la solucin con la

intensidad de la luz transmitida. La Ley de Beer ofrece una relacin de este tipo

(Chang, 2008).

Si se representa como I, la intensidad de la luz transmitida y como I0, la intensidad de

luz incidente, se encuentra que la rapidez de cambio en I con respecto a "b" (es la

longitud de la trayectoria a travs del medio absorbente o ancho de la cubeta) es

directamente proporcional a la intensidad de la luz incidente. La ecuacin que

expresa este fenmeno es (Chang, 2008):

KIdbdI = (1)

22

K, es la constante de proporcionalidad, el signo negativo explica el hecho de que I

disminuye conforme b aumenta. Resolviendo la ecuacin 1, se obtiene (Levine,

2004):

303,2=log=

00K

bIIeII Kb (2)

El efecto que produce el espesor de la cubeta es similar al ocasionado por la

concentracin C, de la sustancia disuelta. Entonces, conforme aumente C, mayor es la

disminucin de la intensidad del haz incidente, a una determinada longitud de onda,

por tanto podemos escribir la siguiente expresin:

)(303,2=log 0 Cf

KbI

I (3)

Generalizando el efecto de ambos factores, la Ley de Beer, se puede expresar as

(Chang, 2008; Levine, 2004):

303,2=log= 00

KbCI

IeII KbC (4)

En esta expresin, b, se da en cm y, si C se expresa en moles por litro, entonces la

constante K se llama coeficiente de absortividad molar y se expresa con la letra a. sta

es caracterstica de cada sustancia a una longitud de onda determinada (Day y

Underwood, 1989).

Como el espesor de la cubeta b (cm), es esencialmente constante en la mayor parte del

trabajo experimental, se sigue que %&' () ( est relacionado linealmente con la concentracin molar. Si se grafica %&' () ( contra la concentracin C para una solucin que obedezca la Ley de Beer, resulta una lnea recta cuya pendiente es a.b

(Chang, 2008; Day y Underwood, 1989).

23

La Ley de Beer, tal como viene expresada en la ecuacin 4, no es directamente

aplicable al anlisis qumico a causa de que I e I0, tal como han sido definidos, no se

pueden medir fcilmente en el laboratorio. La razn principal de ello reside en que, la

solucin a estudiar tiene que estar contenida en alguna clase de recipiente; as, antes

de poder someter el haz de radiacin a medicin, tiene que atravesar las paredes de

este recipiente. Cuando la luz atravieza las paredes de la cubeta se produce

interaccin entre la radiacin y el material de las paredes, dando lugar a una prdida

de intensidad en cada interfase como consecuencia de la reflexin y posiblemente, de

la absorcin. Adems, el haz puede experimentar una disminucin de intensidad

durante su paso a travs del aire al vidrio y de ste ltimo a la solucin, situacin que

se repite al terminar de cruzar todo el trayecto de la cubeta. Las prdidas por reflexin

son bastantes considerables; por ejemplo, al pasar perpendicularmente del aire al

vidrio se refleja alrededor del 4% de la luz visible (Chang, 2008; Sinko, 2006).

Para aplicar experimentalmente la Ley de Beer, hay que proceder a la correccin de

estos efectos. Esto se consigue comparando la intensidad del haz transmitido por la

solucin en estudio con la intensidad de un haz que atraviese una cubeta idntica que

contenga solo el disolvente de la muestra. Con ello se puede calcular una absorbancia

experimental que se aproxima mucho a la absorbancia verdadera de la solucin.

La medicin en el espectrofotmetro suele realizarse generalmente en absorbancia

(se le llama tambin, densidad ptica), aunque stos equipos tambin tienen opcin a

realizar mediciones en %T, a continuacin se definen ambas mediciones:

100=%0I

IT (5)

)log(%2log=0 TI

IA

(6)

24

Como puede observarse, el trmino absorbancia no tiene un significado fsico

definido. Su existencia se justifica con el hecho de obtener la relacin matemtica ms

sencilla para expresar la Ley de Beer (Day y Underwood, 1989):

KbcA = (7)

Reactivos: Por lado de mesa

Total

Rojo vegetal 500 mg/L 1 L Violeta de genciana 30 mg/L 1 L Salicilato de sodio 1,25 g/L 2 L Fenazopiridina (Pyridium ) 100 mg/mL 0,5 L Nitrato de hierro III (20 g/L) 2 L Etanol 0,5 L Materiales y equipo por lado de mesa: Espectrofotmetro visible (colormetro) 1 5 Baln 25mL con tapn 3 15 Baln 100mL con tapn 3 15 Beaker 50mL 4 20 Cubetas 2 10 Goteros 2 10 Pipeta volumtrica 2mL 1 5 Pipetas volumtricas 5mL 2 10 Pipeta volumtrica 10mL 1 5 Pipeta serolgica 1mL 1 5 Tubos de ensayo 6 30 Termmetro 100 C 1 5

PROCEDIMIENTO

I. Ley de Beer para la Fenazopiridina

a. Tomar una alcuota de 1,00 mL de una solucin de fenazopiridina de concentracin

de 1,00 mg/mL, y colocarla en un baln aforado de 100,00 mL, para obtener una

solucin de 10 ug /mL.

b. Preparar las siguientes disoluciones de fenazopiridina (preparar 25,00 mL de cada

una): 1 ug/mL, 2ug/mL, 3ug/mL, 4ug/mL y 5ug/mL.

25

c. Realizar el espectro de absorcin con la concentracin mayor de las soluciones

preparadas.

d. Ajustar el espectrofotmetro a la longitud de onda a la cual es ptima la absorcin

para fenazopiridina, utilizar como blanco agua destilada.

e. Determinar el porcentaje de transmitancia y la absorbancia a la longitud de onda

elegida para cada una de las disoluciones.

f. Tabular los datos obtenidos para el espectro de absorcin y la ecuacin de la lnea

recta en tablas separadas.

g. En papel semilogartmico graficar el % T vs. concentracin ug/mL de

fenazopiridina y establecer si dentro del mbito de concentraciones usadas se sigue

la Ley de Beer. Para estas mediciones, pero en trminos de absorbancia graficar en

papel milimtrico.

h. Encontrar la ecuacin de la recta de mejor ajuste para los grficos anteriores, el r, r2

y las incertidumbres del intercepto y ordenada en el origen.

i. Tomar una tableta de liberacin inmediata de 100 mg de fenazopiridina

(Pyridium) y colocarla dentro de un baln de 1000,00 mL, agregar 500 mL de

agua destilada al baln y agitar suavemente para disolver la tableta totalmente, ir

agregando cantidades pequeas de agua destilada hasta tener completamente

disuelto el contenido de la tableta, finalmente aforar a 1000mL)

j. Medir una alcuota de 5,00 mL de la solucin de 100 ug/mL de fenazopiridina y

colocarla en un baln aforado de 100,00 mL para preparar una disolucin de

aproximadamente 5 ug/mL de fenazopiridina. Diluir con agua destilada agitando

suavemente hasta la marca de aforo.

k. Utilizando la recta de mejor ajuste del punto h, determinar la concentracin real en

la muestra.

l. Calcular el porcentaje de etiquetado de la tableta de fenazopiridina.

m. Finalmente lave las cubetas y la cristalera en varias ocasiones (al menos 5

ocasiones) con etanol al 95,0 % p/v.

26

II. Comprobacin de la Ley de Beer para el Complejo de Salicilato-Hierro (III)

a. A partir de una solucin madre de 1250 ug/mL de salicilato sodio, preparar 25 mL

de las siguientes disoluciones: 25,0, 45,0, 65,0, 85,0 y 100,0 ug/mL.

b. Tomar 5,00 mL de cada uno de las disoluciones y colocar en sendos tubos (deben

estar limpios y secos) y mezclar con 2,00 mL de agua y 1,00 mL de solucin al 2%

de nitrato de hierro (III) para desarrollar color.

c. Usar como blanco una mezcla de 1,00 mL de solucin de nitrato de hierro (III) con

7,00 mL de agua

d. Realizar mediciones de 515 nm hasta 535 nm, cada 5 nm para graficar el espectro

de absorcin.

e. Medir el % de T y absorbancia de cada una de las soluciones preparadas a la

longitud de onda mxima para el complejo salicilato-Fe+3.

f. Tabular y graficar %T o Absorbancia contra concentracin. Encontrar en la curva

de calibracin (o curva de la Ley de Beer) la recta de mejor ajuste el r, r2 y las

incertidumbres del intercepto y ordenada en el origen.

g. Con lo anterior determinar la concentracin de una solucin incgnita de salicilato

de sodio. Anotar el nmero de incgnita.

h. Finalmente lave las cubetas y la cristalera en varias ocasiones (al menos 5

ocasiones) con etanol al 95,0 % p/v.

III. Comprobacin de la Ley de Beer para Rojo N 40

a. A partir de una solucin de 1,00 mg/mL de Rojo No 40, preparar 25,00 mL de las

siguientes soluciones: 40, 80, 120, 160 y 200 ug/mL.

b. Medir el %T con la solucin de 0,200 mg/mL (100 ug/mL) de 490 nm hasta 520 nm

cada 10 nm y obtener la longitud de onda que corresponde al mnimo de

transmitancia para el colorante.

c. Utilizar agua destilada como blanco

d. Determinar el porcentaje de transmitancia y la absorbancia de cada una de las

soluciones anteriores.

e. Tabular los datos obtenidos .

27

f. Graficar en papel semilogartmico %T vs concentracin del colorante, tambin

graficar la absorbancia vs concentracin ug/mL en papel milimtrico.

IV. Comprobacin de la Ley de Beer para Violeta de Genciana

a. A partir de una solucin de 0,3 mg/mL de Violeta de Genciana, preparar 25,00 mL de

las siguientes soluciones: 12, 24, 36, 48, 72, 84 ug/mL.

b. Medir el %T con la solucin de 0,100 mg/mL (84 ug/mL) de 540 nm hasta 640 nm

cada 10 nm y obtener la longitud de onda que corresponde al mnimo de

transmitancia para el colorante.

c. Utilizar agua destilada como blanco

d. Determinar el porcentaje de transmitancia y la absorbancia de cada una de las

soluciones anteriores.

e. Tabular los datos obtenidos .

f. Graficar en papel semilogartmico %T vs concentracin del colorante, tambin

graficar la absorbancia vs concentracin ug/mL en papel milimtrico.

CUESTIONARIO

1. La acetona disuelta en etanol tiene una absortividad molar de 2,75*103 Lcm-1 mol-1

a 366 nm. Qu gama de concentraciones de acetona puede determinarse si el

porcentaje de transmitancia de la soluciones se requiere mantener dentro del

intervalo de 10 a 90 %, y se utilizan celdas de 1,00 cm?

2. De acuerdo al problema anterior indique el procedimiento y el material de

laboratorio necesario para preparar una curva de calibracin para la acetona

disuelta en etanol.

3. Una solucin que contiene X a la concentracin de 1,54*10-4 M tiene una

transmitancia de 0,0874, cuando se mide en una celda de 2,00 cm Qu

concentracin de X permitir obtener una transmitancia tres veces mayor si se

utiliza una celda de 1,00 cm?

4. El coeficiente de extincin molar del barbital es 1,5 veces mayor que el del

fenobarbital a 220 nm. Cul es el %T de una disolucin de barbital de 4,5 mg/L, si

28

la absorbancia de una disolucin de la misma concentracin de fenobarbital es

0,250? MFenobarbital = 232 g/mol y MBarbital = 184 g/mol, b = 1,2 cm

5. La absortividad molar de un principio activo es de 0,5 (M = 250 g/mol); si la

transmitancia obtenida en cubetas de 1,2 cm de dimetro es 0,36, calcule la

concentracin de la disolucin en mol/L.

REFERENCIAS

1. Chang, R. (2008). Fisicoqumica (Tercera edicin). Mxico D.F.: McGraw-Hill

Interamericana.

2. Day, R., y Underwood, A. (1989). Qumica Analtica Cuantitativa. Mxico, D.F.:

Prentice-Hall Hispanoamericana S.A.

3. Levine, I. (2004). Fsicoqumica (Quinta edicin). Madrid: Mc-Graw Hill

Interamericana.



29

Sesin 4. Verificacin de la tonicidad de disoluciones farmacuticas

JUSTIFICACIN

La preparacin de disoluciones parenterales, oftlmicas y ticas requiere el dominio,

por parte del farmacutico, del concepto de tonicidad. Esto por cuanto es necesario

que dichas disoluciones, al ser administradas al paciente, no provoque en el mismo,

irritacin, dolor o lisis celular.

OBJETIVOS

Diferenciar entre disoluciones hipo, hiper e isotnicas, para su aplicacin en la

preparacin de disoluciones parenterales, oftlmicas y ticas.

Verificar si las disoluciones preparadas son isotnicas, por su efecto sobre eritrocitos.

INTRODUCCIN

Si una pequea cantidad de sangre desfibrinada (conservada para evitar la

coagulacin), se pone en contacto con una solucin de NaCl al 0,9% m/v, las clulas

sanguneas conservan su tamao normal. De esta observacin podemos concluir que,

la solucin tiene esencialmente la misma concentracin salina y la misma presin

osmtica que la que poseen los glbulos rojos (eritrocitos); en este caso se dice que la

solucin es isotnica con la sangre. Si los corpsculos sanguneos se suspenden en

una solucin al 2% de NaCl, el agua del interior de las clulas pasa a travs de la

membrana celular y diluye la solucin del medio que las rodea con el fin de obtener la

misma concentracin efectiva que el contenido celular. Se dice que la solucin

concentrada es hipertnica con respecto a la sangre. Finalmente, si la sangre se

mezcla con una solucin de NaCl al 0,2% o con agua destilada, el solvente pasa al

interior de las clulas; en este caso, la solucin diluida o el agua son soluciones

hipotnicas con respecto a la sangre (Sinko, 2006).

30

La membrana celular de los eritrocitos no es impermeable a todos los frmacos, es

decir, que se comporta como una membrana semipermeable. La membrana de los

eritrocitos permite el paso no slo de las molculas de agua, sino tambin de algunos

solutos como la urea, cloruro de amonio, alcohol y cido brico. Por ejemplo una

solucin al 2% de cido brico tiene la misma presin osmtica que la sangre, sin

embargo, a pesar de la concentracin presente, las molculas de cido brico pasan

libremente a travs de la membrana celular, por ello una solucin de cido brico

acta como si fuera agua en contacto con los corpsculos sanguneos. Entonces, si

tenemos una solucin que contenga una cantidad de frmaco que la haga iso-osmtica

con la sangre, es isotnica con respecto a sta, solamente cuando la membrana de las

clulas sanguneas es impermeable a las molculas del soluto. Por otro lado, la

membrana de las clulas de la mucosa del ojo acta con respecto a una solucin de

cido brico como una verdadera membrana semipermeable, o sea, que una solucin

al 2% de cido brico se puede emplear como un colirio isotnico pues no provoca

alteracin en las clulas (Cherng-ju, 2004; Gennaro, 2003; Sinko, 2006).

De lo anterior se puede inferir que, aquellas soluciones de frmacos con presiones

osmticas distintas a la de los fluidos corporales, pueden producir trastornos en el

balance osmtico normal, que pueden dar como resultado irritacin e inflamacin de

los tejidos. Por esto, para el farmacutico es de mucha importancia estar en capacidad

de ajustar las soluciones inyectables, lo mismo que los colirios y las pulverizaciones

nasales, a concentracin isotnica (Sanz, 1992).

Se pueden emplear varios mtodos para calcular la cantidad de cloruro de sodio,

dextrosa o cualquier otra sustancia que se pueda adicionar a las soluciones de

frmacos, para obtener al final soluciones isotnicas.

Para propsitos de discusin estos mtodos se dividen en dos clases:

Mtodos de la clase 1, se le adiciona a la solucin del frmaco cloruro de sodio u otro

soluto apropiado- en cantidad suficiente para hacerla isotnica con los fluidos

31

corporales. A esta clase pertenece el mtodo del equivalente en cloruro de sodio

que se ilustra ms adelante con un ejemplo (Sinko, 2006).

Mtodos de la clase 2, se le adiciona al frmaco agua en cantidad suficiente para

obtener una solucin isotnica; luego la preparacin se lleva a su volumen final por

adicin de otra solucin isotnica (por ejemplo NaCl al 0.9 %). A esta clase pertenece

el mtodo de White Vincent (Sinko, 2006).

Se define, como equivalente en cloruro de sodio de un frmaco, a la cantidad de

cloruro de sodio que es equivalente (es decir, que tiene el mismo efecto osmtico) a

un gramo del frmaco en cuestin. Los clculos para determinar la cantidad de

cloruro de sodio o de otra sustancia inerte necesaria para hacer una solucin

isotnica, se limitan sencillamente a multiplicar la cantidad de cada frmaco de la

receta por su equivalente en cloruro de sodio, y luego se resta este valor de la

concentracin de cloruro de sodio que es isotnica con los fluidos corporales (Sinko,

2006).

Ejemplo 1. Una solucin contiene 1,0 g de sulfato de efedrina en 100mL. Qu

cantidad de cloruro de sodio debe agregarse para hacer isotnica la solucin? Cunta

dextrosa se requiere para el mismo fin?

La cantidad de frmaco se multiplica por su equivalente en cloruro de sodio,

obtenindose el peso de cloruro de sodio representado por el frmaco, en cuanto a

propiedades osmticas:

Sulfato de efedrina: 1,0 g x 0,23 = 0,23 g, el sulfato de efedrina ha contribudo con

0,23 g de material osmticamente equivalente a cloruro de sodio. Puesto que para la

isotonicidad se requieren 0,9 g de cloruro de sodio por cada 100 mL, se deben

adicionar 0,67 g (0,90 0,23) de cloruro de sodio.

32

Con un razonamiento similar, se resuelve el siguiente ejemplo, por el mtodo de White

Vincent.

Ejemplo 2. Se desea preparar 30 mL de una solucin isotnica de clorhidrato de

cocana que contiene 0,3 g del frmaco. En primer lugar, el peso de frmaco w se

multiplica por su equivalente en cloruro de sodio, E:

0,3 g x 0,16 = 0,048 g

Esta es la cantidad de cloruro de sodio osmticamente equivalente a 0,3 g de

clorhidrato de cocana.

Luego se determina el volumen V de solucin isotnica que se puede preparar con

0,048 g de cloruro de sodio (equivalentes a los 0,3 g de clorhidrato de cocana):

V = 0,048 x (100/0,9) (1)

V = 5,3 mL

En la ecuacin (1) la cantidad 0,048 es igual al peso de frmaco w, multiplicando por

su equivalente en cloruro de sodio E. EL valor de la razn 100/0,9 es 111,1 De

acuerdo con esto, la ecuacin (1) puede escribirse:

V = w x E x 111,1 (2)

Donde V es el volumen en mililitros de solucin isotnica que puede prepararse

disolviendo el frmaco en agua; w es el peso en gramos de frmaco y E es el

equivalente en cloruro de sodio.

El problema se resuelve en un solo paso usando la ecuacin (2):

V = 0,3 x 0,16 x 111,1

V = 5,3 mL

33

Con el objeto de completar el volumen de solucin solicitada se adiciona cualquier

solucin isotnica apropiada en cantidad suficiente para ajustar el volumen pedido; o

sea, hasta 30 mL.


Total

NaCl 0,15 % m/m 2 L NaCl 0,45 % m/m 2 L NaCl 0,9 % m/m 2 L NaCl 1,5 % m/m 2 L NaCl 3 % m/m 3 L Cloruro de amonio 0,8% m/m 1 L Urea 1,8 % m/m en NaCl 0,9 % m/m 1 L Urea 5 % m/m 2 L Cloruro de benzalconio 0,5 g/100 mL 100 mL Amortiguador fosfatos pH = 6,6 3 L Lidocana 50 g Sangre (o eritrocitos) 250 mL Materiales y equipo por lado de mesa: Baln aforado 100 mL 5 25 Baln aforaro 50 mL 1 5 beaker 100 mL 2 10 beaker 50 mL 1 5 bureta 50 mL 1 5 gotero 1 5 pipeta volumtrica 10mL 1 5 pipeta serolgica 5mL 1 5 Tubos ensayo 10 50 probeta 25 mL 1 5 probeta 10 mL 1 5

PROCEDIMIENTO

I. Efecto de la concentracin de cloruro de sodio en los glbulos rojos.

a. En sendos tubos de ensayo colocar una gota de sangre con 10,0 mL de las

siguientes soluciones acuosas de NaCl: 0,15%, 0,9% y 1,5%.

b. Colocar la gota de sangre cerca de la superficie de la solucin con el fin de reducir

la hemlisis.

34

c. Agitar los tubos suavemente por inversin de dos o tres veces y luego centrifugar

por unos cinco minutos a 1500 rpm.

d. Colocar los tubos sobre un fondo blanco y observar el aspecto de las soluciones.

e. Tabular los datos obtenidos.

II. Efecto de la urea, el cloruro de amonio y los tensioactivos sobre los eritrocitos.

a. De manera similar al punto I, suspender una gota de sangre en 10,0 mL de las

siguientes soluciones acuosas: cloruro de amonio al 0,8% y urea al 1,8% en suero

fisiolgico y en suero fisiolgico al cual se le ha adicionado una gota de cloruro de

benzalconio al 0,5%.

Nota: el experimento ilustra el hecho de que ciertas sustancias en solucin isosmtica

producen hemlisis, o sea que a pesar de ser soluciones iso-osmticas no son

isotnicas. Tambin se muestra el efecto de que los tensioactivos hacen permeables

las membranas biolgicas al NaCl. Las soluciones empleadas de cloruro de amonio y

de urea son iso-osmticas con respecto a los glbulos rojos.

III. Estudio cuantitativo del grado de hemlisis

a. Preparar las siguientes soluciones acuosas de NaCl, 0,18; 0,36; 0,45; 0,54; 0,63;

0,72; 0,90 % m/v.

b. Colocar 10,0 mL de cada una de las soluciones en sendos tubos de ensayo y agregar

una gota de sangre a cada uno. Adems colocar 10,0 mL de agua destilada en un

tubo y agregar la misma cantidad de sangre.

c. Agitar los tubos suavemente por inversin de dos o tres y centrifugar por 5

minutos a 1500 rpm.

d. Realizar las mediciones de las soluciones, posterior a la centrifugacin, en un

espectrofotmetro a una longitud de onda de 540 nm.

e. Medir la absorbancia de las soluciones anteriores, utilizar agua como blanco.

Considerar, para efectos de clculo, el 100 % de hemlisis cuando se suspende la

gota de sangre en agua.

35

e. Realizar una grfica que represente el porcentaje de hemlisis versus la

concentracin de NaCl.

Nota: A partir de la absorbancia que muestra la solucin en la que se present

hemlisis total, por una simple proporcin se obtiene el porcentaje de hemlisis en las

otras soluciones. Por ejemplo, si la lectura para hemlisis completa da una

absorbancia de 0,600 entonces una solucin que presente una absorbancia de 0,300

representa un porcentaje de hemlisis de (0,3/0,6)x100 = 50%.

IV. Preparacin de soluciones farmacuticas isotnicas, hipertnicas e hipotnicas

amortiguadas

Parte A

Prepare 50,00 mL, mediante el mtodo de White-Vincent, de una disolucin isotnica

de 0,3% m/v de clorhidrato de lidocana, a partir de una solucin amortiguadora de

fosfatos pH = 6,6; = 0,074 y = 0,41623 y una solucin al 3% m/v de NaCl, mediante

los siguientes pasos:

a. Anotar cada uno de los pasos del procedimiento.

b. Calcular el ENaCl y el volumen de Sprowls, del clorhidrato de lidocana.

c. Calcular la cantidad de solucin amortiguada isotnica que debe agregarse para

completar el volumen de 50,00 mL de colirio isotnico.

d. Preparar, adecundose al equipo volumtrico existente, la solucin amortiguadora

isotnica, a partir de la solucin de fosfatos pH 6,6, la solucin de cloruro de sodio

al 3% p/v y agua destilada. Recuerde tomar en cuenta los fosfatos para el clculo

de la isotonicidad.

e. Pesar la cantidad necesaria en balanza analtica de clorhidrato de lidocana para

formular 50,00 mL de colirio.

f. Agregar el volumen de agua destilada necesario para isotonizar a la cantidad de

principio de activo pesado previamente.

g. Isotonizar y llevar a volumen de 50,00mL con la solucin amortiguada preparada

en el punto d.

36

h. Medir el pH de la disolucin final y hacer la prueba de hemlisis, comparar con un

blanco de una solucin istonica de cloruro de sodio y fosfatos de pH 6,6 , por

preparar en la Parte B siguiente.

i. Indicar si el colirio es isotnico, hipertnico, o hipotnico segn la prueba de

hemlisis.

j. Escribir la frmula para elaborar el colirio usando cantidades en gramos de cada

excipiente o del principio activo.

k. Realizar un esquema del modus operandi de elaboracin del colirio siguiendo el

mtodo de White Vincent.

Parte B

a. Preparar exactamente el volumen que se le indique (entre 25,00 a 100,00 mL),

mediante el mtodo de Hammarlund Pedersen-Bjergaard, de colirio: una solucin

isotnica de cloruro de sodio amortiguada con fosfatos, de pH 6,6; una solucin

isotnica isoosmtica de urea al 0,5% m/v, una solucin isotnica e hiperosmtica

de urea al 3% m/v, una solucin hipertnica de cloruro de sodio al 2% y una

solucin hipotnica de cloruro de sodio al 0,45 % m/v. Para realizar lo anterior,

partir de una solucin amortiguada de fosfatos pH 6,6, una solucin de cloruro de

sodio al 3% m/v, una solucin de urea al 5 %p/v y agua destilada, segn sea

necesario.

b. Anotar todos los clculos y volmenes a medir, para cada una de las soluciones, as

como el equipo volumtrico utilizado para esta parte de la prctica.

c. Medir las alcuotas necesarias y colocarlas en un baln aforado, llevar a volumen

con agua destilada o solucin amortiguada, segn sea el caso.

d. Medir el pH de la disolucin final y hacer la prueba de hemlisis, comparar con un

blanco, el cual corresponde a una solucin istonica de cloruro de sodio y fosfatos

de pH = 6,6; = 0,074 y = 0,41623, que prepara en el punto a. Para calcular el

aporte de tonicidad de los fosfatos calcule la concentracin del bifosfato y fosfato y

utilice el mtodo del NaCl.

e. Indicar si los colirios son isotnicos, hipertnicos, o hipotnicos segn la prueba

de hemlisis.

37

f. Escribir la frmula, para elaborar cada colirio, usando cantidades en gramos de

cada excipiente o del principio activo.

g. Realizar un esquema del modus operandi de elaboracin de los colirios siguiendo

el Mtodo de Hammarlund Pedersen-Bjergaard.

Nota Importante: Recuerde que para esta prctica deben manejarse, los conceptos de

actividad, clculo de pH y capacidad amortiguadora, los cuales podrn ser evaluados

en cualquier momento del semestre.

Tabla 1. LISTA DE VALORES DE (E) (EQUIVALENTES EN CLORURO DE SODIO)

Acriflavina 0,10 Benzetonio cloruro N.F 0,05 Adenifeno HCl 0,22 Benzopirinio bromuro N.F 0,20 Adenosina 5 monofosfato 0,410 Betanecol cloruro U.S.P 0,39 Adrenalina HCl 0,27 Betanecol cloruro U.S.P 0,39 Alcohol deshidratado N.F 0,70 Bismuto y potasio tartrato 0,09 Alcohol U.S.P. 0,65 Bismuto y sodio tartrato 0,13 Alumbre de (potasio) N.F 0,18 Brico cido U.S.P 0,50 Amidricana HCl 0,24 Bromodifefidramina HCl 0,17 Amilcana HCl 0,22 Bromofehidramina maleato 0,09 Aminacrina HCl 0,17 Butacaina sulfato 0,20 Aminocaproico cido 0,26 Butetamina formiato 0,26 Aminocaproico cido 0,26 Butetamina HCl N.F 0,25 Aminofilina U.S.P. 0,17 Cafeina U.S.P 0,08 Aminofilina U.S.P. 0,17 Cafena y sodio benzoato U.S.P 0,26 Amiodoxil benzoato 0,20 Cafena y sodio salicilato 0,21 Amitriptilina HCl 0,18 Calci aminosalicilat N.F 0,27 Amobarbital sdico 0,25 Calcio cloruro anhidro 0,6 Amonio carbonato N.F 0,70* Calcio cloruro U.S.P. 0,51 Amonio cloruro U.S.P. 1,12 Calcio cloruro (6H2) 0,35 Amonio fosfato dibasico 0,55 Calcio disdico edtato U.S.P 0,21 Amonio lactato 0,33 Calcio gluconato U.S.P. 0,16 Amonio nitrato 0,69 Calcio lactato N.F. 0,25 Amonio sulfato 0,55 Calcio levulinato 0,27 Amprotropina fosfato 0,18 Calcio pantotenato U.S.P. 0,18 Anfetamina fosfato N.F 0,34 Carbacol U.S.P. 0,36 Anfetamina sulfato N.F 0,22 Cetiltrimetil amonio bromuro 0,09 Antazolina fosfato N.F 0,20 Chinifon 0,13 Antazolina HCl 0,23 Ciclizina HCl U.S.P 0,20

38

Antimonio y potasio tartrato U.S.P 0,18 Ciclofosfamina N.F. 0,10 Apomorfina HCl N.F 0,14 Ciclopentamina HCl U.S.P 0,36 Ascrbico cido U.S.P. 0,18 Ciclopentolato HCl U.S.P 0,20 Asenico trixido N.F 0,30 Citrico cido U.S.P 0,18 Atropina metil nitrato 0,18 Cloramina + T 0,23 Atropina sulfato U.S.P. 0,13 Cloranfenicol sodico succinato USP 0,14 Aurotioglucosa U.S.P 0,03 Clorciclizina HCl U.S.P 0,17 Bacitracina U.S.P 0,05 Clorfeniramina maleato U.S.P 0,17 Barbital sdico 0,30 Clorobutanol (hidratado) U.S.P 0,24 Bencil alcohol N.F 0,17 Clortetraciclina sulfato 0,13 Bencil alcohol N.F 0,17 Cocana HCl U.S.P 0,16 Benoxinato HCl 0,18 Codena fosfato U.S.P 0,14 Benzalconio cloruro U.S.P 0,16 Codena HCl 0,15 Cprico sulfato anhidro 0,27 Fenobarbital sdico U.S.P 0,24 Cuprico sulfato N.F. 0,18 Fenol U.S.P 0,35 Decametonio bromuro 0,25 Fentolamina mesilato U.S.P 0,17 Deperodon HCl 0,14 Fenilefrina HCl U.S.P 0,32 Dexametasona sdica fosfato N.F 0,17 Fenilefrina tartrato 0,19 Dextroanfetamina fosfato N.F 0,25 Fenilpropanolamina HCl 0,38 Dextroanfetamina HCl 0,34 Fenilpropilmetilamina 0,38 Dextrosa anhidra 0,18 Fisostigmina sulfato 0,13 Dextrosa U.S.P. 0,16 Fisostigmina salicilato U.S.P 0,16 Dibucaina HCl U.S.P 0,13 Frrico amnico citrato verde 0,17 Dibutolina sulfato 0,16 Frrico cacodilato 0,09 Diciclomina HCl 0,18 Ferroso gluconato 0,15 Diclorofenarsina HCl 0,55 Ferroso lactato 0,21 Dicolina HCl 0,24 Fluorescena sdica U.S.P 0,31 Dietilearbamazina citrato U.S.P 0,14 D-Fructosa 0,18 Difenhidramina HCl U.S.P 0,28 Galactosa 0,18 Difilina 0,12 Glucosulfona sdica U.S.P 0,16 Dihidrocodeina enolacetato H.C.L 0,14 D-Glucornico cido 0,20 Dihidroestreptomicina sulfato 0,06 L-Glutmico cido 0,25 Dimetindene maleato 0,12 Glicerina U.S.P 0,35 Dipirona 0,19 Guanidina HCl 0,65 Disdico etato U.S.P 0,23 Heparina sdica U.S.P 0,08 Edrofonia cloruro U.S.P 0,31 Hexametonio bromuro 0,22 Efedrina HCl U.S.P 0,30 Hexametonio cloruro 0,27 Efedrina lactato 0,26 Hexametonio tartrato 0,16 Efedrina sulfato U.S.P 0,23 Hexobarbital sdico N.F 0,26 Emetita HCl U.S.P 0,10 Hexilcana HCl 0,24 Epinefrina bitartrato U.S.P 0,18 Histamina de HCl 0,40 Epinefrina HCl 0,29 Histamina fosfato U.S.P 0,25 Ergonavina maleato U.S.P 0,16 Histidina mono HCl 0,29

39

Eritromicina glucoheptonato U.S.P 0,07 Holocana HCl 0,20 Eritromicina lactobionato U.S.P 0,07 Homotropina Hbr U.S.P 0,17 Escopolamina HBR U.S.P. 0,12 Homatropina metilbromuro U.S.P 0,19 Escopolamina metilnitrato 0,16 Hialuronidasa N.F 0,01 Estreptomicina HCl 0,17 Hidralazina HCl N.F 0,37 Estreptomicina sulfato U.S.P 0,07 Hidrastina HCl 0,15 Estricnina HCl 0,18 Hidromorfona N.F 0,22 Estricnina nitrato 0,12 Hidroxianfetamina Hbr U.S.P 0,26 Etilendiamina U.S.P 0,44 Hiosciamina Hbr U.S.P 0,19 Etilhidrocupreina HCl 0,17 Hiosciamina sulfato N.F 0,14 Etilmorfina HCl N.F 0,15 Imipromina HCl N.F 0,20 Etilnorepinefrina HCl 0,32 Intracana HCl 0,23 Evans Azul de U.S.P. 0,06 Iodolftalena sdica 0,17 Fenarsone sulfoxilato 0,33 Isoniazida U.S.P 0,25 Fenildamina tartrato N.F. 0,17 Kanamicina sulfato U.S.P 0,07 Holocana HCl 0,20 Lctico cido U.S.P 0,41 Homotropina HBr U.S.P. 0,17 Lactosa U.S.P 0,07 Feniramina maleato N.F 0,16 Lidocana HCl U.S.P 0,22 Lobelina HCl 0,16 Pantesina 0,18 Magnesio cloruro 0,45 D-Pantosenil alcohol 0,18 Magnesio sulfato U.S.P 0,17 Papaverina HCl N.F 0,10 Manitol N.F 0,17 Penicilina G. potsica U.S.P 0,18 Menadiona difosfato 0,25 Penicilina G. sdica U.S.P 0,18 Menadiona sdica bisulfito 0,20 Pentobarbital sdico U.S.P 0,25 Meperidina HCl 0,22 Pentolinio tartrato 0,17 Mefenesn N.F 0,19 Pentilentetrazol N.F 0,22 Mefentermina sulfato N.F 0,22 Pilocarpina nitrato U.S.P 0,23 Mepivacana HCl N.F 0,14 Pilocarpina HCl U.S.P 0,24 Merbromina N.F 0,14 Piperocana HCl U.S.P 0,21 Mercaptomerina sdica U.S.P 0,18 Piridocana HCl 0,24 Mercrico cianuro 0,15 Plata nitrato 0,33 Mercurofilina N.F 0,13 Polisorbato 80 U.S.P 0,02 Mercurio Cloruro N.F 0,13 Potasio acetato N.F 0,59 Mersalilo U.S.P 0,12 Potasio clorato N.F 0,49 Metaraminol bitartrato U.S.P 0,20 Potasio cloruro U.S.P 0,76 Metacolina bromuro N.F 0,28 Potasio Yoduro U.S.P 0,34 Metacolina cloruro N.F 0,32 Potasio nitrato 0,56 Metantelina bromuro N.F 0,15 Potasio permanganato U.S.P 0,39 Metadona HCl U.S.P 0,18 Potasio fosfato N.F 0,46 Metapirileno HCl N.F 0,19 Potasio fosfato monobsico 0,44 Metanfetamina HCl U.S.P 0,37 Potasio sulfato 0,44 Metanamina N.F 0,23 Pralidoxina cloruro 0,32 Metionina N.F 0,28 Pramoxine HCl 0,18

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Metoxifenamina HCl 0,26 Probarbital sdico 0,32 Metilatropina bromuro 0,14 Procainamida HCl U.S.P 0,22 Metildopata HCl 0,21 Procana HCl U.S.P 0,21 N-Metilglucamina 0,20 Promazina HCl N.F 0,13 Metilfenidato HCl N.F 0,22 Prometazina HCl U.S.P 0,18 Monoetanolamina N.F 0,53 Propiln glicol U.S.P 0,45 Morfina HCl 0,15 Piratiazina HCl 0,17 Morfina nitrato 0,19 Piridoxina HCl U.S.P 0,37 Morfina sulfato U.S.P 0,14 Pirilamina maleato N.F 0,18 Nalarfina HCl U.S.P 0,21 Quinacrina HCl U.S.P 0,18 Nafazolina HCl N.F 0,27 Quinacrina metanosulfonato 0,11 Narcotina HCl N.F 0,10 Quinidina gluconato U.S.P 0,12 Neorsfenamina 0,40 Quinidina sulfato U.S.P 0,10 Neomicina sulfato U.S.P 0,11 Quinina bisulfato 0.09 Neostigmina bromuro U.S.P 0,22 Quinina diHCl 0,23 Neostigmina metilsulfato U.S.P 0,20 Quinina HCl 0,14 Niacinamida U.S.P 0,26 Quinina y Urea HCl U.S.P 0,23 Nicotnico cido N.F 0,25 Racefedrina N.F 0,31 Niketamida U.S.P 0.18 Resorcinol U.S.P 0,28 Oxofenarsina HCl U.S.P 0,24 Secobarbital sdico U.S.P 0,24 Oxicodona 0,14 Sodio acetato anhidro 0,77 Oxiquinolina sulfato 0,21 Sodio acetato N.F 0,46 Oxitetraciclina HCl U.S.P 0,13 Sodio acetolamida U.S.P 0,23 Sodio aminosalicilato U.S.P 0,29 Sodio lauril sulfato U.S.P 0,08 Sodio antimonil tartrato 0,13 Sodio metabisulfito 0,67 Sodio arsenato dibsico 0,25 Sodio nitrato 0,68 Sodio ascorbato U.S.P 0,33 Sodio nitrito U.S.P 0,84 Sodio benzoato U.S.P 0,40 Sodio oxacilina U.S.P 0,17 Sodio bicarbonato U.S.P 0,65 Sodio fenilbutazona 0,18 Sodio bifosfato anhidro 0,46 Sodio fosfato desecado N.F 0,53 Sodio bifosfato U.S.P 0,65 Sodio fosfato N.F 0,29 Sodio bifosfato (2 H2O) 0,36 Sodio fosfato dibsico (2 H2O) 0,42 Sodio y bismuto tioglicolato 0,19 Sodio fosfato dibsico (12 H2O) 0,22 Sodio bisulfito U.S.P 0,61 Sodio propionato N.F 0,61 Sodio borato U.S.P 0,42 Sodio ricinoleato 0,10 Sodio bromuro N.F 0,37 Sodio salicilato U.S.P 0,36 Sodio cacodilato N.F 0,32 Sodio sulfato N.F 0,26 Sodio carbonato anhidro 0,70 Sodio sulfato anhidro 0,58 Sodio carbonato monohidratado 0,60 Sodio sulfito desecado N.F 0,65 Sodio cloruro U.S.P 1,00 Sodio sulfobromoftalena U.S.P 0,06 Sodio citrato U.S.P 0,31 Sodio tiosulfato N.F 0,31 Sodio folato 0,12 Sacarosa U.S.P 0.08 Sodio hipofosfito 0,61 Succinilcolina cloruro U.S.P 0,20

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Sodio yoduro U.S.P 0,39 Sulfacetamida sdica U.S.P 0,23 Sodio lactato 0,39 Sulfadiazina sdica U.S.P 0,24 Tomado de (Cherng-ju, 2004; Sinko, 2006).

CUESTIONARIO

1. Se conoce que una disolucin de cido brico de 17,3 g por cada 1000 g de agua es

isotnico con el lquido lacrimal al igual que una solucin de 9,09 g de cloruro de

sodio por cada 1000 g de agua. Con esta informacin encuentre cul es el

equivalente de cloruro de sodio para el cido brico.

2. Cunto cido brico debera usarse en la siguiente preparacin oftlmica:

Sulfato de atropina 1 %

cido brico q.s.

Agua destilada 30 mL

Hacer la preparacin isotnica. Qu uso tiene este colirio?

3. Una disolucin al 1% de fosfato de antazolina congela a 0,11 C. Cmo hara

isotnicos 100 mL de esta disolucin utilizando NaCl. Emplee el mtodo del

descenso crioscpico y el del equivalente en NaCl.

REFERENCIAS

Cherng-ju, K. (2004). Advanced Pharmaceuticals. Boca Raton, Fl: CRC Press.

Gennaro, A. (2003). Remington. Farmacia (20a ed.). Madrid: Editorial Panamericana.

Sanz, P. (1992). Fisicoqumica para Farmacia y Biologa. Barcelona: Ediciones

Cientficas y Tcnicas, S.A.

Sinko, P. (2006). Martin's Physical Pharmacy and Pharmaceutical Sciences (5th ed).


42

Sesin 5. Efecto del pH sobre la estabilidad de los frmacos

JUSTIFICACIN

Es bien conocido el efecto del pH sobre la velocidad de ciertas reacciones y el

equilibrio de disociacin de electrolitos dbiles, por lo cual es crucial, en Farmacia, la

determinacin del pH (o rango de pH) ptimo para la mayor estabilidad de una

formulacin.

OBJETIVO

Determinar el pH ms adecuado para una mayor estabilidad de las preparaciones

farmacuticas.

INTRODUCCIN

La concentracin de in hidrgeno en las disoluciones es importante en las ciencias

farmacuticas, pues de ello depende, por ejemplo, la estabilidad de un frmaco en

solucin. La velocidad de hidrlisis de los frmacos que contienen steres, disminuye

a pH cido. En agentes medicinales tales como cido ascrbico, epinefrina, la eserina y

la tiamina, la degradacin oxidativa es aumentada por pH alcalinos; por lo tanto, tales

frmacos son dispensados en soluciones cidas. Algunos antibiticos tales como la

oxitetraciclina y el cloranfenicol se degradan rpidamente en soluciones neutras o

alcalinas (Florence y Attwood, 2006; Sinko, 2006).

En soluciones neutras o alcalinas el cido benzoico se usa como inhibidor del

crecimiento microbiano, pero no es bacteriosttico ni aun en concentraciones del 3%.

El cido benzoico muestra su mayor potencia como preservante en soluciones cidas,

en las cuales se puede emplear en concentraciones de 0,2%. Igualmente, el

hexilresorcinol es ms efectivo en un medio cido. El timerosal no muestra una accin

satisfactoria en medio cido, y muestra su mayor accin preservante en soluciones

alcalinas (Sinko, 2006).

43

El control del pH en los ungentos no slo es para prevenir la irritacin, sino que

tambin promueve la estabilidad de los frmacos y de esta manera, permite aumentar

apreciablemente su potencial teraputico.

En procesos de manufactura, el control del pH de las formulaciones lquidas es muy

importante. Por ejemplo para la extraccin del principio activo de un extracto crudo,

el ajuste de la concentracin de in hidrgeno no slo facilita la extraccin sino que

tambin puede prevenir la degradacin del frmaco extrado (Gennaro, 2003).

Para el farmacutico, el efecto ms inmediato del pH, se manifiesta en la solubilidad.

Los anestsicos locales y los compuestos de tipo alcaloidal, se dispensan

corrientemente como sales de una base, con el objeto de aumentar su solubilidad, ya

que por lo comn la base libre es muy poco soluble en agua. En las preparaciones

magistrales, el farmacutico puede encontrar incompatibilidades, en las cuales, la sal

de una sustancia alcalina insoluble en agua debe dispersarse en vehculos alcalinos.

Esta clase de incompatibilidad, es el tipo ms comn, por el fenmeno cido-base, que

se puede presentar en una formulacin de formas farmacuticas a nivel magistral o

industrial (Florence & Attwood, 2006; Gennaro, 2003; Sinko, 2006).

Reactivos: Por lado de mesa Total

Benzoato de sodio 150 g/L 0,5 L Bromhidrato de dextrometorfano 2 g/L 0,5 L Sulfato de quinina 2 g/L 0,5 L Amortiguador pH = 3,5 1 L Amortiguador pH = 7,0 1 L Amortiguador pH = 9,0 1 L NaOH aprox 0,5 M 0,5 L HCl aprox 0,5 M 0,5 L Materiales y equipo por lado de mesa: Beaker 100mL 2 10 Beaker 250mL 4 20 Gradilla 1 5 Gotero 1 5

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pH Metro 1 5 Pipeta serolgica 5mL 1 5 Pizeta 1 5 Probeta 10mL 1 5 Probeta 100mL 1 5 10 tubos de ensayo 10 50

PROCEDIMIENTO

I. Comportamiento de las frmacos en diferentes vehculos.

a. Determinar el pH, de los vehculos de uso oral, que sern indicados y

suministrados en el laboratorio. Medir el pH de cada vehculo por medio de un

potencimetro previamente calibrado y anotarlo.

b. Preparar 75,0 mL de una solucin acuosa al 1,5% de fenobarbital sdico. Mezclar

volmenes iguales de esta solucin con agua, para obtener la dosis usual de

fenobarbital por cucharadita (5 mL).

c. Mezclar 3,00 mL de la solucin de fenobarbital sdico con 3 mL de cada uno de los

vehculos. Observar, medir el pH y anotar los resultados (una hora despus de

realizar la mezcla y ocho das despus).

d. Preparar 75,0 mL de una solucin de bisulfato de quinina al 0,2 % y una de

benzoato de sodio al 15% y para ambas soluciones, seguir un procedimiento

anlogo al indicado en c.

II. Precipitacin de frmacos.

a. Tomar 50 mL de las soluciones acuosas de frmaco y determinar su pH (pH

experimental) mediante el potencimetro. Calcular con las frmulas matemticas

correspondientes, el pH terico de cada solucin. Comparar ambos resultados.

b. Emplear las ecuaciones simplificadas para calcular el pH de precipitacin para

cada una de las soluciones estudiadas.

c. Separar la mitad de las soluciones de las sales de cidos dbiles, adicionar

HCl 0,5 N e ir midiendo el pH, con el potencimetro, hasta obtener la precipitacin

del frmaco. Si la precipitacin no ocurre al pH calculado, separar la mitad de sta

solucin y dejarla en reposo por 30 minutos, con la otra mitad continuar

45

agregando cido a las soluciones hasta provocar la precipitacin y determinar el

pH a la que ocurre. Con la mitad separada, si luego de cumplido el tiempo de

reposo no precipita, dejarla tapada y guardada por ocho das.

d. Repitir el procedimiento anterior para sales de bases dbiles, pero adicionndoles

NaOH 0,5 N, en lugar del HCl.

e. Anotar los pH tericos calculados y los medidos, adems de presentar las

observaciones correspondientes.

Notas: con los datos obtenidos y las observaciones que se encontraron, explique el

porqu de las observaciones obtenidas en la primera parte.

Presente tablas en las cuales estn indicados los fenmenos que se observan en las

mezclas que se preparan en las partes a, b y c de la primera parte del experimento.

Indique la aparicin o no del precipitado al hacer observaciones inmediatas, despus

de una hora y despus de una semana. A cul generalizacin puede llegar basndose

en estos datos?. Tambin presente las tablas con los valores de pH tericos y

experimentales de las soluciones utilizadas en ambas partes.

CUESTIONARIO

1. Para cierto principio activo, se encontr que presenta las siguientes solubilidades

a saturacin, a temperatura ambiente:

pH S/mol dm-3

7,4 205,0

9,0 10,0

10,0 5,5

12,0 5,0

Indique qu tipo de compuesto es (cido o base), y cul es su pKa?

2. Cul es la solubilidad de la bencilpenicilina G, a un pH lo suficientemente bajo

como para que solamente la forma no disociada est presente? La pKa de la

bencilpenicilia G es 2,76 y la solubilidad del principio activo a pH de 8,0 es 0,174

mol dm-3.

3. El flurbiprofeno es un cido dbil, utilizado como analgsico y antiinflamatorio.

Su solubilidad en agua es de 5,00 x 10-3 mol/L y su pKa es 4,22. Diga si es correcto

46

formular una disolucin acuosa de flurbiprofeno 0,200 mol/L amortiguada a un

pH de 5.

REFERENCIAS

1. Florence, A., & Attwood, D. (2006). Physicochemical Principles of Pharmacy (3 ed.).

Londres: Pharmaceutical Press.

2. Gennaro, A. (2003). Remington. Farmacia (20a ed.). Madrid: Editorial

Panamericana.



47

Sesin 6. Efecto del pH en la distribucin de los principios activos

JUSTIFICACIN

Dado que la mayora de los principios activos son cidos o bases dbiles, la forma que

predomine en disolucin acuosa, determinar la forma en que se distribuye entre dos

fases inmiscibles entre s, lo cual, una vez en el organismo, determina que tanto se

absorbe y/o se distribuye el frmaco. Por lo tanto, estudiar la influencia del pH en el

valor del coeficiente de distribucin aparente, permite al profesional en Farmacia

predecir, hasta cierto punto, el comportamiento del principio activo una vez

administrado al paciente.

OBJETIVO

Determinar el efecto del pH sobre el valor del coeficiente aparente de distribucin del

cido saliclico entre agua y aceite vegetal.

INTRODUCCIN

Para el farmacutico, es muy importante estar familiarizado con la influencia que

ejerce el pH sobre el coeficiente de particin de los frmacos que son bases dbiles o

cidos dbiles poco solubles.

Dos ejemplos que ilustran la importancia de este conocimiento fsico qumico son el

papel que juega el pH en la absorcin gastrointestinal y la manera de establecer la

cantidad de preservantes en los sistemas coloidales de aceite/agua (emulsiones), o

cualquier otro sistema bifsico (Gennaro, 2003).

En esta prctica de laboratorio se ilustran de una manera elemental, los principios

tericos que intervienen en la distribucin de un cido dbil, entre una fase acuosa y

una fase oleosa. La obtencin de la ecuacin que se utiliza para graficar los datos y

para calcular las constantes de equilibrio se comprende fcilmente.

48

Considere la distribucin de un cido dbil [HA], entre la fase oleosa y la fase acuosa.

Si aceptamos la suposicin, que no se presenta dimerizacin del cido dbil en la fase

oleosa, los equilibrios a considerar son los siguientes (Cherng-ju, 2004; Sinko, 2006):

Donde Kd es el coeficiente verdadero de participacin y Ka, es la constante de

disociacin cida. Los subndices "a" y "o", se refieren a las fases acuosas y oleosas

respectivamente.

La concentracin molar total de cido en la fase oleosa, Co, est dada por:

[ ]O=Co HA (1)

Y la concentracin total de cido en la fase acuosa, Ca, esta dada por:

(2)

Las tres constantes de equilibrio que se emplean

[ ][ ]acHA

OHA=Kd (3)

[ ][ ][ ]acHA

O -+3 AH=Ka (4)

[ ]

[ ] [ ]acac AHAO

+

HA=K`d (5)

Donde K'd es el coeficiente aparente u observado experimentalmente (el coeficiente

de particin aparente).

[ ] [ ]oa HAHA dK

[ ] [ ] [ ] [ ]+32 ++ AOHOHHAaaK

[ ] [ ]-ac A+=Cac HA

49

Al combinar las tres expresiones anteriores se obtiene la siguiente ecuacin (Cherng-

ju, 2004):

[ ]++

1=

1

3' OHKd

K

KK

a

dd (6)

Esta ltima expresin es una ecuacin lineal de la forma:

y = mx + b (7)

de manera que una representacin grfica de:

[ ]+1

1

3'd OHvs (8)

es una lnea recta cuya pendiente es d

a

y la ordenada en el origen es d

1 .


Total

Nitrato de hierro III 20 g/L 1 L cido ctrico 0,1 M 2 L Salicilato de sodio 0,2 M 1 L Na2HPO4 0,2 M 2 L Aceite vegetal 1 L Materiales y equipo por lado de mesa: Baln aforado 25 mL 2 10 Baln aforado 100 mL 2 10 Beaker 50 mL 2 10 Beaker 250 mL 2 10 Cubetas 2 10 Espectrofotmetro visible 1 5 Pipeta volumtrica 10 mL 1 5 Pipeta volumtrica 25 mL 1 5 Pipeta serolgica 1 mL 1 5 Pipeta serolgica 10 mL 1 5 Probetas 25mL 2 10 Tubos ensayo 2 10

50

PROCEDIMIENTO

Tabla 1. Volmenes requeridos de la solucin A y de la solucin B, para elaborar amortiguadores

Mc-Ilvaine dentro de un intervalo de pH que va de 3,2 - 4,6. (Para realizar 100 mL de solucin)

pH Solucin A (cido ctrico 0,1M)

Solucin B (Fosfato cido disdico 0,2 M)

3,2 75,3 mL 24,7 mL

3,4 71,5 mL 28,5 mL

3,6 67,8 mL 32,2 mL

3,8 64,5 mL 35,5 mL

4,0 61,4 mL 38,6 mL

4,2 58,6 mL 41,4 mL

4,4 55,9 mL 44,1 mL

4,6 53,2 mL 46,8 mL

Tomado de (McIlvaine's Buffer System)

Nota: La primera parte del procedimiento consiste en la elaboracin de la curva de

calibracin que permite determinar colorimtricamente las concentraciones de

salicilato en las diferentes fases acuosas. Para este objeto se debe utilizar la ley

Lambert- Beer, para el complejo salicilato-hierro(III), segn se obtuvo en los

laboratorios de colorimetra.

a. Preparar cinco soluciones de diferente concentracin de salicilato de sodio a

distintos valores de pH, de la siguiente manera: pipetee 10,00 mL de salicilato de

sodio con una concentracin aproximada a 0,20 M en un baln aforado de

100,0.mL

b. Preparar 100,0 mL de los amortiguadores de Mac-Ilvaine den

Guía Laboratorio Físico Farmacia II

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