UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE GUERRERO

Unidad Académica de Ciencias Naturales

Tecnologia farmacéutica II

Practica 5

Estabilización de la floculación de partículas en suspensión

mediada por electrolitos

Alumna: Adame Tenorio Sully Nayelli

Grupo: 401-QFB Equipo : 2

Chilpancingo, Guerrero. 07 de Junio del 2013

Estabilización de la floculación de partículas en suspensión mediada por electrolitos

Objetivos

Identificar como se controla el fenómeno de floculación de partículas en las

soluciones.

Interpretar el proceso de floculación mediado por gradiente de electrolitos en

una suspensión.

Relacionar la importancia de las fuerzas iónicas de las partículas floculadas y

la velocidad de sedimentación que ejercen estas en una suspensión.

Interpretación

Las suspensiones son formulas farmacéuticas muy importantes en la administración

de fármacos se pueden utilizar para realizar productos farmacéuticos que se

administraran por distintas vías.

En las suspensiones existen diversos factores que se deben tener en cuenta por

ejemplo la velocidad de sedimentación, floculación, coalescencia, fltación, separación

de fases, tiempo de estabilidad, etc. Se deben realizar estudios de envejecimiento a

largo plazo debido a que al ser formas farmacéuticas difíciles de estabilizar factores

externos pueden modificar la formulación y traer como consecuencia que no se logre

el efecto farmacológico para la el cual fue elaborada y por esta razón se deben

observar cuidadosamente cualquier proceso cinético que ocurra en una dispersión ya

que estos pueden afectar la estabilidad y biodisponibilidad de la formulación.

Existen numerosos factores de los cuales depende la estabilidad de las

suspensiones pero entre los más importantes resalta la viscosidad que está

estrictamente relacionada con la sedimentación, la carga eléctrica de las partículas

dispersas y la presencia de tensoactivos.

Las suspensiones se pueden clasificar en dos clases las defloculadas en las cuales

la estabilidad depende del grosor de la capa difusa, es decir del potencial Z, y las

floculadas en donde la disminución del potencial Z por adición de electrolitos o

tensoactivos de carga opuesta a la de las partículas del principio activo para lograr

mayor estabilidad.

Para saber si una suspensión es floculado o defloculada se utiliza el volumen de

sedimentación utilizando la fórmula:

F∞= volumen de sedimento Vsed / volumen total Vt

Y con los resultados arrojados con esta fórmula sabemos que a menor F más

estable es la suspensión.

Resultados

Formulaciones

Formula(probeta) 1 2 3 4

Carbonato de magnesio

1 g 1 g 1 g 1 g

AlCl3 4% p/v 6 mL 12 mL 18 mL 24 mL

Agua purificada c. s. p.

50 mL 50 mL 50 mL 50 mL

Tabla 1. Formulaciones de las suspensiones realizadas en probetas donde se observó el mecanismo de

floculación.

Volumen de sedimento vs el tiempo

Formula(probeta) 1 2 3 4

30 minutos 16 mL 15 mL 20 mL 48 mL

60 minutos 13 mL 13 mL 18 mL 40 mL Tabla 2. Representación del volumen de sedimento que se presentó en un intervalo de tiempo de 30 y 60 minutos

en las formulaciones de suspensiones.

Formula de volumen de sedimentación

𝑭 =𝑽𝒔𝒆𝒅𝒊𝒎𝒆𝒏𝒕𝒐

𝑽𝒔𝒖𝒔𝒑𝒆𝒏𝒔𝒊ó𝒏

Formulación 1 2 3 4

Volumen de sedimentación (F) a los 30 minutos

0.28 mL

0.24 mL

0.29 mL

0.65 mL

Volumen de sedimentación (F) a los 60 minutos

0.23 mL

0.21 mL

0.26 mL

0.54 mL

Concentración de AlCl3 g/mL

0.42 g/mL

0.77 g/mL

1.05 g/mL

1.29 g/ mL

Tabla 3. Resultados de los cálculos del volumen de sedimentación de las cuatro formulaciones de suspensiones

y las concentraciones del cloruro de aluminio en cada formulación.

Grafica 1. Representación del volumen de sedimentación de las cuatro formulaciones de suspensión en los

intervalos de tiempo de 30 y 60 minutos donde se mostró el mecanismo de floculación.

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

1 2 3 4

30

60

Grafica 2. Representación del volumen de sedimentación y la concentración del electrolito (cloruro de aluminio) a

los 30 minutos en las cuatro formulaciones.

Grafica 3. Representación del volumen de sedimentación y la concentración del electrolito (cloruro de aluminio) a

los 60 minutos en las cuatro formulaciones de suspensiones.

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

1 2 3 4

Concentración

volumen desedimentación 30 min

Imagen 1. Se observan las cuatro formulaciones de suspensiones de lado izquierdo cuando habían trascurrido 30

minutos y tanto en el centro como a la derecha a 60 minutos después de su elaboración.

Discusión

De acuerdo con los resultados obtenidos, en donde las formulaciones de las cuatro

suspensiones que tuvieron un volumen total de 56 mL, 62 mL, 68 mL y 74 mL

representados por 1, 2, 3, y 4 respectivamente; el mecanismo de floculación se pudo

medir tomando en cuenta el volumen de sedimentación respecto a un intervalo de

tiempo de 30-60 minutos para lo cual se realizaron los cálculos correspondientes

para calcular la F con la que se representó el volumen de sedimentación. En los

resultados la tabla 2 muestra en un intervalo de tiempo de 30 minutos el volumen que

medimos fue de 16 mL, 15 mL, 20 mL y 48 mL respectivamente y en cambio a los

60 minutos se obtuvieron los volúmenes de 13 mL, 13 mL,18 mL y 40 mL, estos

valores se representan en la gráfica 1 donde muestra que la suspensión 1 tuvo una

velocidad de sedimentación más rápida en comparación con la 4 de manera lenta

esto sucedió de manera similar en ambos intervalos de tiempo.

En la tabla 3 se muestran los resultados de los valores de F relacionados con el

tiempo, a los 30 minutos el volumen de sedimentación fue de 0.28 mL, 0.24 mL, 0.29

mL y 0.65 mL respectivamente, y a los 60 minutos el volumen de sedimentación fue

de 0.23 mL, 0.21 mL, 0.26 mL y 0.54 mL,. De acuerdo con estos valores todas

nuestras suspensiones fueron defloculadas. En la gráfica 2 y 3 se representa el

volumen de sedimentación y la concentración del cloruro de aluminio de las cuatro

suspensiones a los 30 y 60 minutos, donde podemos resaltar que entre mayor sea la

concentración de cloruro de aluminio en la suspensión, donde la suspensión 4

mostró valores cercanos para ser una suspensión floculada y que presento una

sedimentación más lenta y de manera contraria la suspensión 1 se sedimentó a

mayor velocidad debido a las menores concentraciones de cloruro de aluminio.

Conclusión

Se identificó como se controla el fenómeno de floculación de partículas en las

soluciones y con la ayuda del cloruro de aluminio se interpretó el proceso de

floculación mediado por gradiente de electrolitos en una suspensión donde al

aumentar la concentración la suspensión se hacía floculada. Se relacionó la

importancia de las fuerzas iónicas de las partículas floculadas y la velocidad de

sedimentación que ejercen estas en una suspensión nuevamente utilizando la

concentración del cloruro de aluminio donde dependiendo de la concentración de

este la sedimentación era más rápida o por el contrario más lenta.

Bibliografía

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España 2004. P 312.

Jober B, A et all. Manual del auxiliar de farmacia. Ed MAD. España 2004.p 68

Cuestionario

1. En la formulación de suspensiones bajo el gradiente de electrolitos qué

significado tiene medir el volumen de sedimentación de las partículas

suspendidas. Argumente su respuesta.

En la formulación de suspensiones bajo el gradiente de electrolitos, significa al medir

el volumen de sedimentación de las partículas suspendidas implica conocer los

valores que nos llevara a calcular la F, que variando, entre valores de 0 y 1, se

determinara la floculación en el sistema o en cambio la defloculación de una

suspensión. Las suspensiones farmacéuticas son muy importantes en la industria

farmacéutica al poder ser administradas por vía oral, intramuscular o subcutánea y

también se presentadas en diversas formas farmacéuticas. Con base a esto se debe

tener en cuenta que una suspensión debe de tener estrictos parámetros a cumplir en

su formulación, y entre las características que se deben tener en cuenta es que las

partículas dispersas deben de ser de un tamaño determinado que permita una

sedimentación más lenta pero que si se sedimenta rápido debe poder

resuspenderse.

2. Como propone que debería de controlarse una suspensión a parte de

utilizar electrolitos.

Además de utilizar electrolitos se puede utilizar agentes floculantes de naturaleza

polimérica que actuarían como agentes floculantes en las suspensiones

farmacéuticas y tienen la ventaja sobre los agentes floculantes iónicos de ser menos

sensibles a los agregados de electrolitos. La efectividad del uso de estos

estabilizadores de suspensiones depende de la afinidad del polímero por la superficie

de la partícula tales como la carga, el tamaño y la orientación de la molécula del

polímero y además utilizando la teoría DLVO nos provee la descripción más

satisfactoria de la estabilidad de las suspensiones pero no siempre predice el

comportamiento de las suspensiones formuladas con polímeros estabilizantes.

3. Que entiende por floculación de partículas en suspensión bajo esta

modalidad experimental.

Entiendo que la floculación de partículas en suspensión es un fenómeno que deben

de presentar las suspensiones farmacéuticas que determinan su estabilidad,

comportamiento, estabilidad, resuspensión y también la caducidad de estas

formulaciones.

4. Si la concentración de electrolitos hubiese saturado la suspensión que

pasaría con la formulación. Argumente su respuesta.

Si la concentración de electrolitos hubiese saturado la suspensión lo que pasaría con

la formulación seria que se disgregaría ya que de acuerdo con la literatura la

concentración de electrolitos debe de ser controlada y óptima ya que si adiciona a la

suspensión concentraciones mayores o menores de electrolito producen, como ya

se mencionó anteriormente, la disgregación de la formulación.

5. Qué implicaciones tendría en la formulación farmacéutica hacer uso de

electrolitos para controlar la floculación de partículas.

Las implicaciones tendría en la formulación farmacéutica hacer uso de electrolitos

para controlar la floculación de partículas es que la floculación se controla añadiendo

un floculante y debido a que los electrolitos que tienen la función de reducir las

interacciones electrostáticas de las partículas, donde se implica al potencial zeta,

reducirían en las fuerzas electrostáticas de repulsión entre partículas, entonces

tendríamos que estos permitirían las partículas formen floculos característicos de las

suspensiones. En el caso de las suspensiones elaboradas en la práctica realizada se

deduce que al utilizar el cloruro de aluminio se provocó la disminución del potencial

zeta de las partículas y la disminución aumenta al aumentar la concentración del

cloruro de aluminio, pero sin olivar que al aumentar demasiado la concentración del

electrolito se puede provocar la saturación de la suspensión provocando la

disgregación de las partículas.

Anexos

Describa el mecanismo de un proceso de floculación basado en una forma

farmacéutica de uso industrial, o en su caso describa como se producen las

suspensiones.

Suspensión Es un sistema disperso heterogéneo constituido por partículas de un sólido insoluble (fase dispersa) de tamaño de partícula mayor de 0,1 micra, dispersadas en un líquido (medio dispersante). Descripción Fórmula patrón En general se ajusta al siguiente esquema: • Principio activo: x% • Humectante: cs • Viscosizante, si procede: cs • Agente floculante, si procede: cs • Medio dispersante (agua purificada): cs En función de cada formulación, otros componentes que pueden formar parte de ésta son: corrector de sabor, aromas, antioxidantes, conservantes, floculantes, redispersantes, reguladores de pH, etc. En las tablas 1 y 2 se describen las suspensiones orales que más frecuentemente se elaboran en la farmacia magistral, como forma farmacéutica base para administrar fármacos vía oral en suspensión.

Proceso industrial de producción de suspensiones

Investigue cual es el impacto de estas suspensiones en el mercado de

producción industrial y en base a que se da esta producción.

La cadena productiva de farmacéuticos y medicamentos comprende la producción de principios activos, medicamentos, antibióticos, vitaminas y medicamentos biológicos. La estructura de la cadena de farmacéuticos y medicamentos se caracteriza por la participación de laboratorios nacionales y de laboratorios filiales de empresas transnacionales, los cuales superan los 300 laboratorios.

Todos los medicamentos están elaborados a partir de un componente activo que es una molécula cuya acción en el organismo permite el alivio o cura de una enfermedad. Además

MOLIENDA

HUMECTACIÓN ADICIÓN DEL AGENTE

SUSPENSOR

ADICIÓN DE

ELECTROLITOS

ADICIÓN DE AGENTES

ANTIMICROBIANO,

SABORIZANTES Y COLORANTES

HOMOGENIZACIÓN

SUSPENSIONES

del componente activo, los medicamentos incluyen sustancias neutras que sirven de conductores del componente activo denominados excipientes. El proceso de obtención de la molécula o componente activo se denomina síntesis y es éste el que previamente requiere de los procesos de investigación y desarrollo en una primera etapa, ya que luego de la obtención y purificación del principio activo se pasa al estudio preclínico y clínico para evaluar la eficacia y seguridad.

El impacto de estas suspensiones en el mercado de producción industrial se basa en la utilización de maquinaria compleja para elaboración de presentaciones farmacéuticas líquidas y sólidas como suspensiones orales, suspensiones inyectables, suspensiones para inhalación etc. En cuanto a demanda, la población en general prefiriere la vía de administración más cómoda (oral), pero en cuestión de absorción rápida se opta por la parenteral y en ocasiones la inhalada. Entonces este es el impacto que provocan las suspensiones en la industria farmacéutica.

En la vía de administración oral, en suspensión impacta en la utilización de maquinaria que es de fácil manejo (trituradores, homogeneizadores, etc.) su modo de preparación es menos complejo, tienen más demanda por su fácil administración y su fácil acceso en cuanto a la economía.

En la vía de administración parenteral, las suspensiones en forma de preparaciones inyectables impactan en que su procesamiento es más complejo porque implica hacer uso de otros métodos como la esterilización, isotonía, apirogeneidad, limpidez por lo que implica, elevados costos de manufactura y producción. Y por lo tanto en el mercado farmacéutico el costo de estas suspensiones al público son más elevadas que las suspensiones de administración oral. En cuanto a la administración inhalada las suspensiones, impactan también en el costo de producción y por lo tanto los costos son más elevados al público.

En los países desarrollados, los productores farmacéuticas están adoptando los estándares GMP. El GMP es un medio estándar de aseguramiento de la calidad de la producción farmacéutica y de salvaguardar la salud de los usuarios. El estándar GMP también es utilizado para reducir el error humano en la producción, para prevenir la contaminación de las medicinas y para establecer un sistema de producción que asegure una buena calidad. El éxito de este programa dependerá de una gestión adecuada y de prácticas honestas. Este programa mejora los gastos y el proceso de producción moderno, ahorra en mano de obra, así como reduce los costos de producción.

La demanda de medicinas y productos naturales está incrementándose drásticamente debido al crecimiento poblacional y al aumento de los estándares de vida alrededor del mundo. Por lo tanto, el establecimiento de esta planta de producción es una inversión efectiva que garantiza un rápido retorno de la inversión.

La producción de suspensiones a gran escala se basa en las características óptimas que

deben de poseer, como el tamaño de partícula, viscosidad del medio suspensor, cargas

electrostáticas entre partículas, volumen de sedimentación, la velocidad de sedimentación y

concentración del electrolito para obtener una suspensión floculada todo esto; para obtener

estabilidad, biodisponibilidad, eficacia, y redispersión en el sistema.