LA MICROMERÍTICA Y SU RELACIÓN CON LAS PROPIEDADES FUNDAMENTALES Y DERIVADAS DE ALGUNOS COADYUVANTES FARMACÉUTICOS PDF

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LA MICROMERÍTICA Y SU RELACIÓN CON LAS OROOIEDADES EUNDAMENTALES Y DERIVADAS DE ALGUNOS COADYUVANTES EARMACÉUTICOS MAURICIO GONZALEZ CORREA ANA CRISTINA VELÁSQUEZ OÉREZ JUAN JOSE ORTIZ Orofesora: Luz Mery García Velásquez UNIVERSIDAD DE ANTIOQUIA EACULTAD CIENCIAS EARMACÉUTICAS Y ALIMENTARIAS MEDELL...

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LA MICROMERÍTICA Y SU RELACIÓN CON LAS PROPIEDADES FUNDAMENTALES Y DERIVADAS DE ALGUNOS COADYUVANTES FARMACÉUTICOS

MAURICIO GONZALEZ CORREA ANA CRISTINA VELÁSQUEZ PÉREZ JUAN JOSE ORTIZ

Profesora: Luz Mery García Velásquez

UNIVERSIDAD DE ANTIOQUIA FACULTAD CIENCIAS FARMACÉUTICAS Y ALIMENTARIAS MEDELLÍN 2018

OBJETIVOS 1. Determinar las propiedades de partícula de algunos coadyuvantes farmacéuticos usados comúnmente en la producción de formas de dosificación sólidas. 2. Correlacionar estas propiedades con la naturaleza química y física de cada material. 3. Adquirir destrezas en el manejo de los equipos y materiales empleados en la práctica. 4. Conocer, diferenciar y evaluar la micromerítica de algunos excipientes farmacéuticos. CÁLCULOS Y RESULTADOS 1.Diámetro y distribución de tamaño de partícula Muestra: 50 g ASTM

Rango (µm)

Diámetro medio (µm)

Masa(g )

Porcentaje (%)

Acumulado (%)

>325

0

44

22

5,43

10,86

97,06

325

44

75

59

0,45

0,9

86,2

200

75

106

90,5

3,15

6,3

85,3

140

106

125

115,5

4,64

9,28

79

120

125

150

137,5

2,18

4,36

69,72

100

150

180

165

8

16

65,36

80

180

260

220

18,35

36,7

49,36

60

260

425

342,5

6,33

12,66

12,66

Suma

97,06

97,06

-

Gráfico 1. Diámetro y distribución del tamaño de partículas (celulosa microcristalina 200)

Diámetro del 50% de las partículas (diámetro promedio) 6 6 = 0,3136 �– 4,0512 6 6 50 = 0,3136 – 4,0512 (50+4,0512) / 0,3136= 𝒙 = 172,36 µm

Coeficiente de variación CV= (50 (d84 – d16)) / d50 CV= (50 (280,78-63.94)) / 172,36 VC= 62,90

Coeficiente de uniformidad UC= d60 / d10 UC= 204,24 / 44,81 UC= 4,56

Desviación estándar (S) = d50% / d15,78% S= 72,36 / 63,24 S= 2,72

2. Humedad de equilibrio Masa (g) inicial

Temperatura (°C)

% Humedad

Masa (g) final

5 min 4,94

Pinicial = Pfinal + Pagua Pagua = Pinicial – Pfinal

60

4,9

4,68

Pagua = 4,94 - 4,68 = 0,26 g

3. Ángulo de reposo cálculos:

tan (α)=h/r −1 ❑ α=tan ❑ (h/r ) −1 ❑ ❑ ❑ ❑ α 1=tan ❑ (1.8 /4.5)=21.80 ❑ ❑ ❑

Variable

1

2

3

R(cm)

4,5

4,55

4,7

4,58

0,1

h(cm)

1,8

1,8

1,8

1,8

0

21,80

21,58

20,95

21,44

0,4411

¿ α ¿ °)

Media

σ

Tabla 3. Datos obtenidos para el ángulo de reposo

3. Velocidad de flujo Cálculos: Flujo = m/t Flujo 1= 20.01/1.25 = Réplica

Masa(g)

Tiempo(s)

Flujo(g/s)

1

20,01

1,25

16,008

2

20,01

1,22

16,401

3

20,01

1,37

14,606

Media

1,28

15,671

σ

0,079

0.9436

Tabla 4. Datos obtenidos para determinar el flujo de la celulosa microcistalina ph 200

4. Morfología

Figura I. Micrografías de la celulosa microcristalina comercial (Avicel pH-200)(1)

Figura 2. Avicel PH 200 (Handbook of pharmaceutical excipients 6the edition)(2)

Tabla 5. Datos de la prueba morfológica

5. Consolidación del material y % de compresibilidad (modelo kawakita)

N

Volumen cm3

Promedio

C

N/C

1

2

3

0

58

57,5

57

57,5

0

0

50

49

49

49

49,0

0,148

338,2

100

48

48

49

48,3

0,159

627,3

150

47

48

48

47,7

0,171

877,1

200

47

47

48

47,3

0,177

1131,1

250

47

47

47

47,0

0,183

1369,0

300

46

47

47

46,7

0,188

1592,3

350

46

47

47

46,67

0,2

1857,7

400

46

46

47

46,3

0,194

2059,7

Tabla 6. Datos obtenidos para determinar el índice de compresibilidad de la celulosa microcristalina ph 200

Gráfico 2. Modelo de Kawakita para determinar el % compresibilidad (celulosa microcristalina 200)

Índice de Kawakita (%) IK=[1/5,0731]×100 =19,71%

6.Densidad aparente Muestra

Masa (g) Volumen

Densidad

(cm3)

(g/cm3)

1

20,08

63

0,32

2

20,00

57,5

0,35

3

20,01

57

0,35

Media

20,03

59,2

0,34

S: 0,01 Tabla 7. Datos obtenidos para determinar la densidad aparente de la celulosa microcristalina ph 200

7.Densidad asentada Muestra

Masa (g)

Volumen (cm3)

Densidad (g/cm3)

1

20,08

46

0,44

2

20,00

47

0,43

3

20,01

47

0,43

Media

20,03

46,7

0,43

S:0,01 Tabla 8. Datos obtenidos para determinar la densidad asentada de la celulosa microcristalina ph 200

8. Índice de Carr Muestra

ρ aparente (g/cm3)

ρ asentada (g/cm3)

Índice de Carr

1

0,32

0,44

27,27

2

0,35

0,43

18,60

3

0,35

0,43

18,60

Media

0,34

0,43

20,93

S:4,08 Tabla 9. Datos obtenidos para determinar el índice de carr de la celulosa microcristalina ph 200

7. Razón de Haunser Muestra

ρ aparente (g/cm3)

ρ asentada (g/cm3)

Razón Haunser

1

0,32

0,44

0,73

2

0,35

0,43

0,81

3

0,35

0,43

0,81

Media

0,34

0,43

0,78

S:0,04 Tabla 10. Datos obtenidos para determinar la razón de haunser de la celulosa microcristalina ph 200

8.Densidad verdadera Muestra

Masa (g)

Densidad (g/cm3)

1

2,0845

1,5619

2

2,0845

1,5578

3

2,0845

1,5546

Media

N.A

1,5581

S:0,0036 Tabla 11. Datos obtenidos para determinar la densidad verdadera de la celulosa microcristalina ph 200

9. Porosidad total del polvo Muestra

ρ aparente (g/cm3)

ρ verdadera (g/cm3)

Porosidad

1

0,32

1,5619

79,51

2

0,35

1,5578

77,53

3

0,35

1,5546

77,48

Media

0,34

1,5581

78,17

Tabla 12. Datos obtenidos para determinar la porosidad de la celulosa microcristalina ph 200

ANÁLISIS DE RESULTADOS

En la distribución de tamaño de partículas se utilizaron tamices de mallas 325,0 – 200,0 – 140,0 – 120,0 – 100,0 – 80,0 – 60,0 para realizar la distribución de tamaño de partículas en un Rotap, con los pesos inicial y retenidos en cada tamiz se graficó el tamaño de partículas en micras versus el porcentaje acumulado. En el excipiente asignado (celulosa microcristalina ph 200) se encontró una distribución de tamaño

de partículas no gaussianas. Además, se determinó el diámetro que hay al 50% de la muestra utilizando la fórmula de la pendiente arrojando un diámetro de 172,36 micras, una desviación estándar de 2,72, con un coeficiente de variación de 62,90 y un coeficiente de uniformidad de 4,56. Resultados que nos indica que la muestra no tiene una buena uniformidad entre 10 y 60 %. Además, en base a los demás resultados se puede determinar que la celulosa ph 200, es una partícula grande donde sus mayores porcentajes de peso obtenidos se encuentren entre los dos primeros tamices (60 – 80). Para la determinación de la humedad en equilibrio se determinaron el peso de la muestra (Pinicial), Peso seco (Pfinal), peso del agua (Pagual). Debido a que el experimento se realizó solamente una vez, no se pudieron calcular la desviación estándar ni el coeficiente de variación para este experimento. Mediante las pruebas Organolépticas, la celulosa microcristalina ph 200 tenía la característica de ser un polvo seco sin aglomeraciones, sin embargo, luego de someterla a calentamiento en el secador este arrojó un cierto porcentaje de humedad (4,9%) muy cercano al límite aceptado en el handbook of pharmaceutical excipients. A partir de los resultados de consolidación del material se logró determinar diferentes propiedades del polvo, como lo es la densidad aparente y asentada donde el resultado obtenido fue de 0,34 y 0,43 g/cm3 respectivamente, la densidad aparente tiene un valor pequeño lo cual nos indica que tiene buenas propiedades de flujo la celulosa PH 200, un valor clave en el llenado de tolvas y mezcladoras; la densidad asentada establece la capacidad de empaquetamiento de la celulosa estudiada, y cumple con los rangos de valores del handbook de excipientes farmacéuticos. Por otro lado también se obtuvieron los resultados del índice de carr, la razón de haunser y la porosidad total de la celulosa, los datos son 20,93%, 0,78 y 78,17, estos son importantes porque también determinan el flujo y la fricción que se tiene entre las partículas, estas medidas son importante a la hora de la fabricación del medicamento puesto que garantiza la facilidad de llenado de los equipos del proceso. El % de compresibilidad utilizando el modelo kawakita fue de 19,71% lo que indica que el material presenta una baja compactación por lo tanto sus propiedades de flujo son favorables. La media del ángulo de reposo obtenida corresponde a 21,44. Al ser menos de 30 indica que la materia prima estudiada es de flujo fácil. Esto se comprobó al momento de hacer la práctica, ya que inmediatamente se adiciona el polvo dentro del embudo este se desplazaba facil y rapidamente.

En la morfología de la celulosa según lo observado y basados en las microfotografías que aparecen en el “Handbook of pharmaceutical excipients” la celulosa microcristalina presenta una forma acicular, la característica que se logró apreciar con mayor claridad al utilizar el estereoscopio fue el borde fracturado característico de la celulosa microcristalina ph 200, lo que indica que cumple con las especificaciones morfológicas.

CONCLUSIONES

La determinación de las características de funcionalidad de los excipientes, ya sea como partícula o como conjunto de partículas que van hacer parte de una mezcla en una formulación son de vital importancia para el profesional ya que, al conocer los valores específicos de sus propiedades físicas, químicas y fisicoquímicas, que identifican la funcionalidad de un material, permiten establecer parámetros de aceptación o rechazo para utilizarlos en un cierto proceso. Esto con el fin de controlar la calidad y la consistencia de los productos de fabricación. La determinación del contenido de humedad en materias prima y excipientes dentro de los laboratorios y distribuidores, se hace con el fin de evitar problemas en el almacenamiento como deterioro por hongos, microorganismos, pérdida de estabilidad etc. De allí la importancia de someter las materias primas y excipientes como la celulosa microcristalina ph 200 a procesos de secado antes de su utilización en los procesos de fabricación, además considerando la cercanía del porcentaje de humedad encontrados en nuestro análisis y lo permitido en el handbook of pharmaceutical excipients se considera que los controles ambientales por parte del laboratorio sean más exigentes para un adecuado cumplimiento de las Buenas Prácticas de Manufactura (BPM) y Buenas prácticas de Laboratorio (BPL). Fue posible determinar las propiedades micromeriticas tales como ángulo de reposo, densidad aparente, densidad asentada, humedad de equilibrio, morfología de partícula y diámetro promedio, de la celulosa microcristalina pH 200. Al comparar los resultados obtenidos en el análisis con la literatura se observa que la celulosa microcristalina pH 200 cumple con todas las especificaciones. Además se logró el manejo y conocimientos de los equipos utilizados en los análisis. PREGUNTA ¿Para qué es cada uno de los excipientes? La Celulosa MicroCristalina tiene una compactabilidad excepcionalmente alta, lo que posibilita la producción de comprimidos resistentes aplicando fuerzas de compactación bajas. Esto reduce el desgaste de la máquina tableteadora, incluso cuando el comprimido contiene una proporción muy elevada de principio activo. Con el uso de un superdesintegrante, se puede conseguir que los comprimidos se

desintegren con una rapidez nunca antes vista, ofreciendo un excepcional desempeño en biodisponibilidad del fármaco. Se trata de una celulosa purificada y parcialmente despolimerizada, preparada por tratamiento con ácidos minerales de la α-celulosa, obtenida en forma de pulpa a partir de materiales fibrosos. No se absorbe en el tracto gastrointestinal, por lo que se considera un producto atóxico y no irritante. REFERENCIAS 1. Romero Viloria P; Marfisi S; Oliveros Rondón P; Rojas de Gáscue B; Peña G. Obtención de celulosa microcristalina a partir de desechos agrícolas del cambur (musa sapientum), Síntesis de celulosa microcristalina. Revista Iberoamericana de Polimeros. 2014. Volumen 15 (6). 2. Rowe, R, Sheskey, P, Quinn, M. Handbook of pharmaceutical excipients, Sixth edition. 2009. 3. Roja J. (2018). Manual de tecnología farmacéutica. Universidad de antioquia....