Clase 2 Clase Operaciones Unitarias Farmaceuticas Presentacion 2012-2 PDF

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CURSO TECNOLOGIA FARMACEUTICA - 2021 TURNO NOCHE - CICLO SEXTO, ESPERAMOS LES GUSTE, SE NECISTA CONOCIMIENTOS PREVIOS DE FISICOQUIMICA....

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OPERACIONES UNITARIAS FARMACEUTICAS Q.F. MARIO BARTESAGHI P.

OPERACIONES Y PROCESOS CONCEPTOS Conjunto de actividades involucradas dentro de la producción ( Desarrollo, Investigación , Transformación , Obtención , Generación de Energía , Investigación, etc.) que conducen a la obtención de un producto , un bien o un servicio.

OPERACIONES Y PROCESOS

OPERACIONES UNITARIAS DEFINICION: Termino introducido en 1915 por el profesor Little, del Massachussets Institute of Technology (M.I.T.). La definición dada entonces, fue la siguiente: "... todo proceso químico conducido en cualquier escala puede descomponerse en una serie ordenada de lo que pudieran Ilamarse OPERACIONES UNITARIAS, tales como la pulverización, secado, cristalización, filtración, evaporación, destilación, etc.

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OPERACIONES Y PROCESOS • Cada OPERACIÓN particular tiene como

UNITARIA

en

. • Este cambio puede realizarse por tres caminos:

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OPERACIONES Y PROCESOS • Modificando

su

o composición: , Mezcla , Reacción

Química. • Modificando el nivel o que posee: , Aumento de Presión, etc. • Modificando sus Aumentando o Disminuyendo su Dirección. Q.F. EDGAR PALOMINO FERNANDEZ

,

o su

OPERACIONES Y PROCESOS • CARACTERISTICAS: – Elementales . – Modificables. – Adaptables. – Requieren energía.

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OPERACIONES Y PROCESOS FARMACEUTICOS OBJETIVO Permitir que un principio activo y los excipientes , sean . (TECNOLOGIA FARMACEUTICA)

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OPERACIONES Y PROCESOS FARMACEUTICOS • ¿PARA QUE ? – –

del Principio Activo. al Principio Activo : Medio Externo. Medio Interno.

– Enmascarar Características Organolépticas. – Incorporar Principios Activos sólidos en formas liquidas. – (usos de vías). – Regular la Absorción del Principio activo. Q.F. EDGAR PALOMINO FERNANDEZ

OPERACIONES UNITARIAS . . Son procedimientos elementales en el trancurso de la producción. : No es muy grande el numero de Operaciones. Las operaciones unitarias involucran una serie de factores como la T°,concentración, presión,etc. es decir involucre las , asi como la naturaleza de las sustancias. Esta situación determina la dependencia de instrumentos y aparatos en la cual puede realizarse estas operaciones

CLASIFICACIÓN DE LAS OPERACIONES UNITARIAS POR SU FUNCIÓN ESPECIFICA

. Ejm: Operaciones Unitarias que manejan cuerpos solidos ( Desintegración mecanica,tamizado,etc.). Operaciones unitarias que intervienen en fluidos (filtración).

CLASIFICACIÓN DE LAS OPERACIONES UNITARIAS POR SU FUNCIÓN ESPECIFICA

Filtrar rColar Centrifugar Decantar Evaporar Destilar Concentrar

Mezclar Disolver Suspender Emulsionar Vaciar Amasar

CALOR Calentar Fundir enfriar Solidifica

De todas , quizás la Transmisión de Calor Vea la mas importante, por que , entre muchas razones, siempre está presente en los procesos industrials. de las Operaciones -

Y

: según el tamaño de particular. Se realiza en aparatos llamados TAMICES, los cuales son mallas graduados de acuerdo a la abertura del tramado. : Separar una mezcla de sustancias por disolución de uno o mas components . Pueden ser: Percolación o Lixiviación, Maceración, digestion, decocción,etc. : contra una plancha perforada Pasar una suVpensión a travéz de un material poroso, llamado filtro. Se conoce la porosidad del filtro. : Parecido a la filtración, pero del filtro utilizado

: por acción de la fuerza centrifuga. : , cuyo solido se ha dejado sedimentar. : de una solución por aporte de : Separar una mezcla de liquidos o una solución por y posterior del Secar: de un material, aplicando calor o sales anhidras. Concentrar: de una solución.

Mezclar: , repartir uniformemente dos o mas sustancias entre si Disolver: R gaseosa en un vehiculo, Suspender: vehiculo apropiado.

, liquida o en un

Emulsionar: . Mediante una tercera llamado tensioactivos a agente emulsificante

Granular: aglutinante

o por impregnación con un liquidos

Triturar: Compromir: que se

o polvo hacienda .

Vaciar: Dar forma a una masa fundida que solidifica .

Calentar: calor Fundir: del calor.

por acción del por acción

Enfriar: Perdida de calor de un cuerpo Solidificar: Cambio de estado de liquido a solido por perdida de calor.

OPERACIONES Y PROCESOS FARMACEUTICOS : Atendiendo a la propiedad que predomina en una transformación pueden ser:

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OPERACIONES UNITARIAS FISICAS OPERACIONES UNITARIAS FISICAS : 1.2.-

.

3.. 4. 5.-

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OPERACIONES UNITARIAS 1.- De Transferencia de Materia.

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OPERACIONES UNITARIAS 2.- De Transferencia de Energía.

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OPERACIONES UNITARIAS

3.- De Transferencia Simultanea de Materia y Energía.

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OPERACIONES UNITARIAS

4.- De transferencia de cantidad de Movimiento.

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OPERACIONES UNITARIAS

5.-Operaciones unitarias complementarias:

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OPERACIONES UNITARIAS 1.- De Transferencia de Materia.

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OPERACIONES UNITARIAS 1.- De Transferencia de Materia. . Las Masas se ponen en movimiento o intentan mezclarse como consecuencia de que existen en el fluido gradientes de concentración. Cuando se colocan dos fases que no se encuentran en equilibrio en relación con un determinado componente lo que ocurre es que dicho componente se transfiere de una a otra intentando alcanzar el equilibrio. Q.F. EDGAR PALOMINO FERNANDEZ

OPERACIONES UNITARIAS 1.- De Transferencia de Materia.

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OPERACIONES UNITARIAS 1.- De Transferencia de Materia. Aprovechando este fenómeno de la DIFUSIÓN se ponen en y se . Esta separación puede tener dos objetivos: • Separar una sustancia que esté impurificando un fluido. • Separar un compuesto que tenga un valor intrínseco mayor estando libre Q.F. EDGAR PALOMINO FERNANDEZ

OPERACIONES UNITARIAS 1.- De Transferencia de Materia.

Es la más utilizada en ingeniería química y consiste en separar 2 o más componentes de una mezcla líquida

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. Q.F. EDGAR PALOMINO FERNANDEZ

OPERACIONES UNITARIAS 1.- De Transferencia de Materia.

b. ABSORCIÓN : Es una operación unitaria regida por transferencias de materia que consiste en poner en .

– DESORCIÓN: Operación continua a la absorción y en ella un

Los procesos químicos en los que se aplica la absorción es la eliminación de gases ácidos; secado del cloro (con H2SO4 ). Q.F. EDGAR PALOMINO FERNANDEZ

OPERACIONES UNITARIAS 1.- De Transferencia de Materia.

c. EXTRACCIÓN: Está basada en la . La mezcla puede ser líquida o sólida:

•EXTRACCIÓN LÍQUIDO - LÍQUIDO: Se requiere que los . Representa una solución ventajosa con relación a la destilación porque permite extraer varias sustancias que tengan un grupo funcional parecido. Para no utilizar la destilación con arrastre de vapor se emplea este método. Q.F. EDGAR PALOMINO FERNANDEZ

OPERACIONES UNITARIAS 1.- De Transferencia de Materia.

: también

•

llamada Lavado, Lixiviación . Si pretendemos un componente no deseado de un sólido se denomina Lavado. Lixiviación se emplea cuando se desea . Percolación s .

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OPERACIONES UNITARIAS 1.- De Transferencia de Materia.

d. ADSORCIÓN: Operación unitaria física regida por la transferencia de materia. . El fluido puede ser un líquido o un gas. La adsorción es un fenómeno de superficie. En la superficie del sólido se dan interacciones que hacen que . Q.F. EDGAR PALOMINO FERNANDEZ

OPERACIONES UNITARIAS 1.- De Transferencia de Materia.

Si son reteni enlace químico fuerte se denomina Si son reteni interacción débil se denomina . El fenómeno contrario a la adsorción se denomina desorción.

. Para que por ejemplo se de la adsorción tenemos 1 gramo de carbón activo que presenta una superficie de 1000 m². Q.F. EDGAR PALOMINO FERNANDEZ

OPERACIONES UNITARIAS 1.- De Transferencia de Materia.

Es una operación unitaria física regida por transferencia de materia que consiste en la

En toda operación que hay intercambio iónico hay reacción química, una reacción química lo suficientemente rápida que lo que rige la velocidad del proceso es la . Q.F. EDGA PALOMINO FERNANDEZ

OPERACIONES UNITARIAS 1.- De Transferencia de Materia.

Las resinas son neutras y formadas por iones; al ponerse en contacto con el fluido se produce un intercambio iónico que produce dos tipos de resinas: •Resinas catiónicas: el anión es fijo e intercambian el catión. •Resinas aniónicas: el catión es fijo e intercambian el anión.

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OPERACIONES UNITARIAS 1.- De Transferencia de Materia.

para . La resina en este caso debe ser catiónica con catión Na + que es más soluble que los otros dos lo que facilita su eliminación. .

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OPERACIONES UNITARIAS 1.- De Transferencia de Materia.

. La catiónica hará el intercambio con cationes , la aniónica lo hará con los aniones dando OH -. La resina catiónica se regenera con HCl y la aniónica se regenera con NaOH. Al final se añade un tampón para que el agua sea neutra. Q.F. EDGAR PALOMINO FERNANDEZ

OPERACIONES UNITARIAS 2.- De Transferencia de Energía.

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OPERACIONES UNITARIAS 2.- De Transferencia de Energía. Regidas por transferencia de calor y son solo una parte de aquellas que están regidas por un intercambio de energía. • • Intercambio de calor sin cambio de fase . • Evaporación , Condensación , Sublimación (liofilización), Solidificación (cristalización): Intercambio de calor con cambio de fase . Q.F. EDGAR PALOMINO FERNANDEZ

OPERACIONES UNITARIAS

3.- De Transferencia Simultanea de Materia y Energía. Puede darse al poner en contacto dos fases entre si , se da un intercambio de materia y calor en sentidos contrarios.

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OPERACIONES UNITARIAS

3.- De Transferencia Simultanea de Materia y Energía.

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OPERACIONES UNITARIAS

3.- De Transferencia Simultanea de Materia y Energía.

El gas suele ser el aire y el líquido el agua pero el fundamento es universal. Es la operación unitaria que tiene por objeto modificar las También se suele hablar de . Q.F. EDGAR PALOMINO FERNANDEZ

OPERACIONES UNITARIAS

3.- De Transferencia Simultanea de Materia y Energía. La HUMIDIFICACIÓN se consigue poniendo en contacto

La DESHUMIDIFICACIÓN se conseguirá al poner en

De esta manera obtendremos un valor deseado de humedad absoluta. A continuación el aire lo puedo calentar al valor que deseemos y este es el funcionamiento de los acondicionadores de aire que se utilizan actualmente. Q.F. EDGAR PALOMINO FERNANDEZ

OPERACIONES UNITARIAS

3.- De Transferencia Simultanea de Materia y Energía. OTROS TIPOS: DELISCUESCENCIA: . Tenemos un sólido en contacto con humedad. En la superficie del sólido se forma una película que absorbe agua hasta que se satura. Si la disolución es saturada tendrá una presión de vapor muy pequeña y atraerá mayor cantidad de agua del aire. Esas nuevas moléculas van a seguir disolviendo el sólido y llegará un momento en que todo el sólido pasa a líquido (disolución). El sólido llega a convertirse en líquido. Q.F. EDGAR PALOMINO FERNANDEZ

OPERACIONES UNITARIAS

3.- De Transferencia Simultanea de Materia y Energía. Deliscuescencia: delicuescentes (del hacerse líquido) mayoría sales)

materiales Los latín deliquescere,

si son expuestos a la atmósfera, formando una solución líquida. Ejemplos de sustancias delicuescentes son:

Debido a su gran afinidad por el agua, estas sustancias suelen ser usadas como desecantes. Q.F. EDGAR PALOMINO FERNANDEZ

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3.- De Transferencia Simultanea de Materia y Energía.

OTROS TIPOS: • HIGROSCOPIA: . Todas las sustancias delicuescentes son higroscópicas pero no al revés. • Son HIGROSCÓPICOS todos los compuestos que o de líquido de su ambiente, por eso a menudo son utilizados como desecantes. Q.F. EDGAR PALOMINO FERNANDEZ

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3.- De Transferencia Simultanea de Materia y Energía.

OTROS TIPOS: Algunos de los compuestos higroscópicos reaccionan químicamente con el agua como los hidruros o los metales alcalinos. Otros la atrapan como agua de hidratación en su estructura cristalina como es el caso del sulfato de sodio. El agua también puede adsorberse físicamente. En estos dos últimos casos, la retención es reversible y el agua puede ser desorbida. En el primer caso, al haber reaccionado, no se puede recuperar de forma simple. Q.F. EDGAR PALOMINO FERNANDEZ

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3.- De Transferencia Simultanea de Materia y Energía.

OTROS TIPOS: Algunos ejemplos de los compuestos higroscópicos más conocidos son:  Cloruro cálcico (CaCl2)  Cloruro de Sodio (NaCl)  Hidróxido de Sodio (NaOH)  Ácido sulfúrico (H2SO4)  Sulfato de cobre (CuSO4)  Pentóxido de fósforo (P4O10)  Silica gel  Miel. Q.F. EDGAR PALOMINO FERNANDEZ

OPERACIONES UNITARIAS

3.- De Transferencia Simultanea de Materia y Energía.

OTROS TIPOS: Eflorescencia:  .  En la lista de sustancias susceptibles de este problema hay sustancias terapeuticas muy activas (citostáticos), en una misma dosis a igual peso, al perder agua hay mayor riqueza de principio activo con lo cual aparece una supradosificación, aparece una dosificación erronea con efectos secundarios imprevisibles. Q.F. EDGAR PALOMINO FERNANDEZ

OPERACIONES UNITARIAS

3.- De Transferencia Simultanea de Materia y Energía.

OTROS TIPOS: Eflorescencia:  Prevención: Controlar la humedad de los laboratorios,

Hay sustancias de gran actividad terapeutica que lo pueden sufrir, la ciclofosfamida, la sacarina sódica que es un edulcorante habitual en formas orales; si está cristalizada no es eflorescente pero si está pulverizada puede perder hasta 2/3 partes de su agua. El sulfato de morfina, la cafeina, sales de hierro, los sulfatos, malatos, atropina, fumaratos, acetatos, sales de magnesio, sales de Zn. Desconocer este riesgo supone un riesgo para el paciente. Q.F. EDGAR PALOMINO FERNANDEZ

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3.- De Transferencia Simultanea de Materia y Energía.

OTROS TIPOS:  Cristalización: . Desde el punto de vista industrial la cristalización más importante es la que con lleva la formación de cristales a partir de disoluciones líquidas sobresaturadas.

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OPERACIONES UNITARIAS

3.- De Transferencia Simultanea de Materia y Energía. Sus objetivos son: –

Características: – Tamaño. – Forma. – Uniformidad. – Pureza. Las tres primeras son propias de la cristalización. La pureza depende además de la disolución en el disolvente, es decir, recristalización. Q.F. EDGAR PALOMINO FERNANDEZ

OPERACIONES UNITARIAS

3.- De Transferencia Simultanea de Materia y Energía.

OTROS TIPOS: Secado: Su objetivo es . En algunas ocasiones es el punto final para conseguir un producto listo para el envasado. Si tengo un sólido con mucha agua intento eliminarla mediante medios mecánicos y esto es previo al secado pero no es el secado. El término secado indica la disminución de la humedad del sólido. Todo el agua del sólido no tiene las mismas características. Un sólido tendrá mayor o menor cantidad de agua según la higroscopía que presente este sólido. Q.F. EDGAR PALOMINO FERNANDEZ

OPERACIONES UNITARIAS

4.- De transferencia de cantidad de Movimiento.

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OPERACIONES UNITARIAS

4.- De transferencia de cantidad de Movimiento. Circulación interna de fluidos: circulación de fluidos por tuberías Circulación externa de fluidos: circulación de fluidos por lechos porosos Movimiento de sólidos en el seno de fluidos: Sedimentación, filtración ...

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OPERACIONES UNITARIAS

5.-Operaciones unitarias complementarias:

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OPERACIONES UNITARIAS

5.-Operaciones unitarias complementarias:

a. Trituración b. Molienda c. Tamizado d. Mezclado

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OPERACIONES UNITARIAS Avances en tecnología. • Nuevos excipientes: • Desarrollo de técnicas de caracterización : Digitalización, microscopia electronica,tecnicas analíticas, etc. • Mayores y mejores conocimientos físico - químicos: . • Operaciones Unitarias mas científicas : . • Automatización de procedimientos : reducción de espacio y tiempo. • Necesidad de nuevos sistemas terapéuticos : Principio Activo no convencionales. • Criterios Biofarmaceuticos. • Exigencias de calidad. Q.F. EDGAR PALOMINO FERNANDEZ

OPERACIONES UNITARIAS PROCESO

de Conjunto operaciones unitarias utilizadas o ordenada

s definidas.

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OPERACIONES UNITARIAS PROCESO

Ejemplo : Obtención de tabletas: 1.2. 3.4.5.6.7.8.9.10.11.12.13.-

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OPERACIONES UNITARIAS PROCESO Diagrama de Flujo : y simbolizada de de un proceso propia de cada producto. Indica las operaciones requeridas y su secuencia. Especifica las maquinas o equipos que se deben emplear. Expresan el tiempo estimado de preparación. Se conservan como registros de operación. Q.F. EDGAR PALOMINO FERNANDEZ

OPERACIONES UNITARIAS PROCESO Diagrama de Flujo : Facilitan la uniformizacion de métodos de trabajo. Se utiliza para entrenar personal nuevo en los procedimientos de trabajo. Se modifican periódicamente cuando se incorporan cambios en el método de trabajo o se introduce nueva tecnología.

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OPERACIONES UNITARIAS PROCESO

Diagrama de Flujo : Reglas para la construcción :

1. 2.-Líneas de dirección : rectas , horizontales , verticales. 3.- Líneas de dirección conectadas. 4. : de arriba hacia abajo y de derecha a izquierda. 5.- Notación con lenguaje propio. 6.- Tarea compleja , notas de ayuda. 7.- Fuera de pagina , usar conectores. 8.- No usar mas de una línea a un símbolo Q.F. EDGAR PALOMINO FERNANDEZ

OPERACIONES UNITARIAS Diagrama de flujo : Símbolos

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OPERACIONES UNITARIAS Diagrama de flujo : Símbolos

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OPERACIONES UNITARIAS Diagrama de flujo : Símbolos

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OPERACIONES UNITARIAS Diagrama de flujo : Símbolos

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OPERACIONES UNITARIAS Diagrama de flujo : Símbolos

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