Práctica 7 - informe de laboratorio de farmacotecnia PDF

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FORMAS FARMACEUTICAS HETERODISPERSAS: SUSPENSIONESBayron Oswaldo Alvarado Muñoz , William Andrés Basto S ánchez , Alegy Elizabeth Leon Acosta , Maria Paula Montenegro CardenasObjetivo general: ​Establecer la incidencia que tienen diferentes auxiliares de formulación con tamaño de partícula, concentr...

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FORMAS FARMACEUTICAS HETERODISPERSAS: SUSPENSIONES Bayron Oswaldo Alvarado Muñoz , William Andrés Basto Sánchez , Alegy Elizabeth Leon Acosta , Maria Paula Montenegro Cardenas Objetivo general: Establecer la incidencia que tienen diferentes auxiliares de formulación con tamaño de partícula, concentración variable sobre las propiedades y estabilidad de una suspensión de uso farmacéutico Objetivos específicos: 1. Evaluar la incidencia que tiene la inclusión de ciertos auxiliares de formulación en el aspecto general, velocidad de sedimentación, aspecto y consistencia del sedimento, dispersabilidad del sedimento. 2. Determinar la posible relación entre el tamaño de partícula de la fase dispersa y el desplazamiento que esta produce en la base semisólida y la incidencia en otras propiedades de la misma, como la consistencia y el aspecto del producto terminado. Resultados Práctica 7A: Incidencia de los auxiliares de formulación sobre el aspecto y la estabilidad de una suspensión. Tabla 1. La siguiente tabla nos muestra la composición de las 10 suspensiones que realizamos con seis sustancias y las concentraciones en las que estas se encontraban. Componentes

MUESTRA S1

S2

S3

S4

S5

S6

S7

S8

S9

S10

Sulfadiazina (g)

1

1

1

1

1

1

1

1

--

--

Aerosol OT (g)

--

0.01

0.01

0.01

0.01

0.01

0.01

--

--

--

AlCl3 (g)

--

--

0.5

0.5

0.5

--

--

0.5

0.5

--

NaH2PO4 (g)

--

--

---

--

--

0.05

0.05

--

--

0.05

CMC (g)

--

--

--

0.1

--

--

0.1

0.1

0.1

0.1

Metilcelulosa g)

--

--

--

--

0.25

--

--

--

--

--

Agua c.s.p

50

50

50

50

50

50

50

50

50

50

Se prepararon las suspensiones como se indica en la tabla 1, humectando con Aerosol OT en el caso que se requiera en la formulación según la tabla. -Cuando tuvimos todas las suspensiones (10 en total) medimos el tiempo de sedimentación a un volumen cercano al inicial (50 ml) y lo anotamos en la siguiente tabla, luego calculamos la velocidad de sedimentación y consignamos también el aspecto del sedimento y sobrenadante inicial. Tabla 2. Tiempo y velocidad de sedimentación inicial (tiempo=0). Aspecto del sedimento y el sobrenadante. Muestra Volumen de Nº sedimento (mL)

Tiempo de sedimentación (s)

Velocidad de sedimentación (s-`1)

Aspecto del sedimento

Aspecto del sobrenadante

S1

46

38,7

0,026

blanco, turbio voluminoso

traslúcido con partículas flotando

S2

46

126

0,0079

blanco, voluminoso

blanco translúcido

S3

46

126

0,0079

blanco, voluminoso

translúcido incoloro

S4

46

126

0,0079

blanco, voluminoso

translúcido incoloro

S5

46

252

0,004

blanco, voluminoso

blanco translúcido

S6

46

189

0,0053

blanco, voluminoso

blanco translúcido

S7

46

315

0,0032

blanco, voluminoso

blanco turbio

S8

46

126

0,0079

blanco, voluminoso

blanco turbio

S9

---

----

---

---

---

S10

---

----

---

---

---

Figura 1. Resultado de las suspensiones preparadas según la tabla 1. en T=30

Después se dejaron sedimentando las suspensiones preparadas según lo indicamos anteriormente, durante 30 minutos, y se midieron los volúmenes de sedimentación, de la misma forma que en la tabla 2 se consignaron observaciones sobre el aspecto del sedimento y sobrenadante, adicionalmente se realizó la redispersión del sedimento en el casos que corresponda y se anotó en número de vueltas que se necesitaron para resuspenderlas. Tabla 3. volumen de sedimentación, aspecto de sobrenadante y sedimento a los 30 min después de preparar las suspensiones y número de vueltas necesarias para la resuspensión. Muestra Nº

Volumen de sedimento (mL)

Aspecto del sedimento

Aspecto del sobrenadante

Dispersabilidad (# de vueltas)

S1

8,8

Compacto

Translúcido

no se redispersa

S2

26

Compacto

Turbio

2

S3

30,5

Voluminoso

Translúcido

3

S4

31

incompatibilidad

Translúcido con algunas partículas

2

S5

27,7

Voluminoso y poco compacto

Turbio

3

S6

22,7

Compacto

Turbio

1

S7

35,5

Voluminoso

Turbio

2

S8

27

incompatibilidad

-

3

S9

---

---

---

incompatibilidad

S10

---

---

---

---

Práctica 7B: Incidencia del tamaño de partícula y de la concentración del sólido sobre las propiedades de formas suspendidas semisólidas medicadas y cosméticas. Tabla 4. Características en términos de masa de los supositorios preparados. Peso del sólido (mg)

Sólido en cristales gruesos (dvs = 841  µm )

Sólido en cristales finos (dvs = 420   µm)

MI

Peso del supositorio (g) consistencia y textura

Peso del supositorio (g) Consistencia y textura

Blanco

1.95

1.88

100

1.96

1.92

200

1.99

1.94

300

2.02

1.99

400

2.06

2.02

500

2.09

2.06

Tabla 5. Factor de desplazamiento de base con respecto a la cantidad sólido en dispersión agregado. N° de muestra Mi

Sólido en cristales gruesos (malla #40)

Sólido en cristales finos (malla #20)

Base por supositorio (g)

Base desplazada por el sólido (g)

Desplazam iento por gramo de sólido (g)

Base por supositorio (g)

100

1.86

0.09

0.90

200

1.79

0.16

300

1.72

400 500

Base desplazada por el sólido (g)

Desplazam iento por gramo de sólido (g)

1.82

0.06

0.6

0.80

1.74

0.14

0.7

0.23

0.76

1.69

0.19

0.63

1.66

0.29

0.725

1.62

0.16

0.65

1.59

0.36

0.72

1.56

0.32

0.64

Desplazamiento promedio:0.781

Desplazamiento promedio: 0.64

Gráfica 1. Relación de la cantidad de base desplazada con la cantidad de sòlido adicionado.

Gráfica 2. Relación del factor de desplazamiento con la cantidad de sòlido adicionado.

Muestra de cálculos: Para el cálculo del factor de desplazamiento en supositorios se sigue la siguiente ecuación

F =

A−(B−X) X

(1)

En la ecuación 1: A= peso del supositorio con la base pura B= Peso del supositorio con X cantidad de IFA

Con los datos reportados en la tabla 4 se hará la muestra de cálculos para el supositorio con 300 mg de ASA malla # 40 (420   µm)

F =

(1.88g −(1.99g−0.3 g)) 0.3 g

F= 0.63 La cantidad de base que se agregara a cada supositorio se calcula según la ecuación: E= A -FX

(2)

En la ecuación 2: E= cantidad de base F= factor de desplazamiento X= cantidad de ifa Continuando con el ejemplo de 300 mg Asa malla # 40: E= 1.88g -(0.63)*0.3g E= 1 .69 g Discusión de resultados Práctica 7A La sulfadiazina es un agente antibacteriano de sulfonamida utilizado en la terapia de infecciones leves a moderadas debido a organismos sensibles. su solubilidad en agua es de 77 mg / L (a 25 ° C) [1] Esto quiere decir que es un fármaco prácticamente insoluble, y presenta igualmente características hidrofóbicas, al tener poca humectabilidad con el agua. así mismo el punto de fusión de este compuesto es bastante alto lo que demuestra que tiene grandes fuerzas de cohesión molecular, al ser el trabajo de adhesión menor que el de cohesión, el agua no se va a extender lo suficiente sobre las partículas de sulfadiazina, favoreciendo el fenómeno de recogimiento del líquido. Lo que evidentemente se observó al quedar parte del fármaco flotando en la superficie del líquido en la S1 esto se evidencia al evaluar el punto de mojado, ya que el ángulo de contacto entre la sulfadiazina y el agua es de 71° el cual no se aproxima a , dado que el ángulo de contacto 0° que es el que se necesita para que el agua moje eficientemente un polvo sólido.[2] Por otro lado la sulfadiazina tiene cierto carácter ácido pka 6,36[n] y el protón ácido en su estructura le permite tener una forma ionizada que en general favorece cierta hidrofilicidad del sólido [3], contribuyendo al hundimiento del mismo y a la formación del precipitado. Como podemos observar claramente el sobrenadante y el precipitado de S1 en el figura 1. El sistema S1 permite evidenciar el comportamiento natural del sólido en agua sin ningún componente adicional, se observa sedimento de poco volumen tras 30 min, un sobrenadante translúcido y unas partículas que creman o flotan en la superficie, además no se da una redispersión del material lo que indica la formación de cake. Con la adición del agente humectante (aerosol ot) en el sistema S2 se

logra la incorporación al sistema de la sulfadiazina evidenciado en el aumento de volumen de sedimento y la posibilidad de redispersión en el medio. Como agente humectante se usa aerosol OT que confiere carga negativa a el sólido por su disociación y facilita la humectación a este, provocando una floculación estericaica, que puede ser modificada por la presencia de electrolitos y disminuyan el potencial electrocinético para variar las propiedades de la suspensión. Como es el caso de la suspensión 3 donde se agrega tricloruro de aluminio, el efecto de este ión se observa en el volumen de sedimento y en la facilidad de dispersión pues se entiende que este electrolito modifica el potencial z haciendo que sea menor dado la valencia del catión de 3, que interactúa con las cargas negativas conferidas a las partículas por el agente humectante.

Figura 2. Molécula de aerosol OT En el sistema S5 se usa metil celulosa como suspensor evidenciando una buena estabilidad del medio floculado previamente establecido en el sistema S3 teniendo un menor volumen de sedimentación tras 30 min en S5 que en S3 por acción del agente suspensor que mantiene en suspensión por más tiempo las partículas. En los sistemas S6 y S7 se cambia el electrolito a fosfato ácido de sodio, el anión fosfato va a interactuar con las cargas de las partículas negativas haciendo predominante la repulsión manteniendo las partículas por mayor tiempo en suspensión, para el sistema S6 se disminuye el volumen de sedimento respecto a el sistema S5 indicando variación en la floculación y por tanto en el potencial z, en el sistema S7 se agrega CMC como agente suspensor para disminuir la sedimentación, logrando un sistema tras 30 min con el mayor volumen de sedimento y una fácil dispersión, cabe mencionar que el agente suspensor al ser cargado negativamente favorece la repulsión entre partículas. En la formulación S9 donde se agrega CMC y AlCl3 se observa en el fondo de la probeta una región  donde se asume una incompatibilidad pues no se observa uniformidad en la fase continua y tiene dificultad para el flujo al momento de tratar de dispersar el sistema. La carboximetil celulosa sódica se encuentra predominantemente con carga negativa debida a sus grupos ácidos e hidroxilos presentes, el tricloruro de aluminio es un electrolito de tipo +3:-1; se reporta en la literatura que la CMC presenta incompatibilidad con cationes trivalentes que generan un precipitado insoluble. Esto se observa igualmente en los sistemas S4 y S8 donde se observa al fondo la región del precipitado insoluble. (4) En la dispersión S10 dónde se estudia la interacción entre CMC y el electrolito NaH2PO4 no se  observa incompatibilidades entre estos permitiendo predecir que este electrolito es compatible con el agente suspensor. Así se obtienen 2 tipos de sistemas estables para formulación, el S5 permite tener un sistema floculado y suspendido mientras que el sistema S7 permite un sistema suspendido. Práctica 7B

Los supositorios son una forma farmacéutica sólida de administración vía rectal , transportando el principio activo en búsqueda de una acción sistémica o local, su principal característica es la capacidad que tienen de fundirse a temperatura corporal (5). La vía rectal suele ser de elección para pacientes con dificultad de deglutir o cuando se desea evitar el efecto de primer paso hepático por su buena absorción. Una clasificación para los supositorios es según su estructura, ya sean lipófilos o hidrófilos según la base empleada para su elaboración. Las bases lipófilas son provenientes de aceites vegetales por hidrogenación de los ácidos grasos que integran a los triglicéridos, pasando por un proceso de calentamiento hasta que queden como ácidos libres saturados mientras que las hidrófilas en su mayoría son polietilenglicoles que no se funden en la pared rectal y liberan el fármaco de forma lenta y controlada. (6) En esta práctica se utilizó como base manteca de cacao, de carácter lipofílica, la cual dependiendo su polimorfo tendrá variación en el punto de fusión, sin embargo este generalmente oscila entre 33 y 36°C. Es importante tener en cuenta que la manteca de cacao pertenece al grupo de las grasas naturales, pues está constituida en más del 95% por triglicéridos, compuestos principalmente por tres ácidos grasos: los ácidos saturados palmítico (hexadecanoico, C 16:0) y esteárico (octadecanoico, C18:0), y el monoinsaturado oleico (cis-9-octadecenoico, C18:1) (7).

Figura 3. Estructura química de manteca de cacao El principio activo adicionado fue ácido acetilsalicílico, empleando tamaños de partícula distintos (841 µm-420 µm) , de un tamaño muy grande para la administración vía rectal según lo reportado por la literatura, la cual recomienda tamaños de 0.05 a 0.1mm.[9] Por lo tanto la incidencia del tamaño de partícula del fármaco, es una de las primeras recomendaciones que se deben tener en cuenta para el desarrollo de este tipo de productos, ya que afecta los procesos involucrados como: tecnológicos, biofarmacéuticos, sedimentación inadecuada durante la preparación del supositorio. En el diseño de supositorios la velocidad de sedimentación también se encuentra afectada por la ley de stokes, el tamaño y la forma del P.A, la densidad del fármaco y la base, la viscosidad de la base, son factores que afectan la velocidad de sedimentación durante la solidificación del medio[10]. Debido a lo anteriormente señalado se puede explicar el comportamiento en el momento experimental del desarrollo del supositorio, el ASA no se distribuyó homogéneamente si no que el P.A quedo en el fondo del equipo, en comparación con la diferencia de malla se observa que la #40 presenta mayor velocidad de sedimentación y en la punta del supositorio se encontraría más sólido que en los de malla #20. Además de esto se encontró que la consistencia y textura de todos los supositorios era semejante, debido a que la manteca de cacao utilizada fue mucho mayor en comparación a los P.A presentes.

El factor de desplazamiento se define como los gramos de base que son desplazados por 1 g de principio activo, calculados como se muestra en la ecuación 1, para un principio activo de un tamaño de partícula determinado este valor es constante e independiente de la cantidad de activo; mientras que para diferentes tamaños de partícula si varía el valor de esta constante como se muestra en la tabla 5, para dos tamaños de aspirina malla #20 y malla #40. Los errores experimentales y humanos durante la elaboración de los supositorios pueden provocar la obtención de datos poco exactos, ya que teóricamente, debería ser igual en todos los casos.

Aplicación de suspensiones -Suspensiones como sistema de administración oral. Dado los problemas de deglución de formas farmacéuticas sólidas en algunas poblaciones se requiere dispersar el activo en un líquido. Algunas sustancias se desea que lleguen al tracto gastrointestinal en forma de sólidos finamente divididos, y la formulación en forma de suspensión permite obtener una alta área superficial deseada; sólidos como caolín, carbonato de magnesio y trisilicato de magnesio, como ejemplo, son usados para la adsorción de toxinas o neutralización de exceso de ácido. El sabor de algunos fármacos es más perceptible en solución que en forma insoluble. Ejemplos de esto son el paracetamol y cloramfenicol en forma de palmitato de cloranfenicol que es insoluble. -Suspensiones para uso tópico. Las suspensiones pueden ser formuladas para uso tópico, pueden ser preparaciones fluidas, como la loción de calamina que se emplea para generar depósito del agente activo en la superficie de la piel luego de una rápida evaporación del medio de dispersión. Algunas suspensiones son semisólidos y contienen alta concentración de polvo disperso, usualmente en base de parafina, como las cremas de óxido de Zinc. -Suspensiones para uso parenteral y terapia de inhalación. Las suspensiones pueden ser formuladas para administración parenteral deseando controlar la velocidad de absorción del activo, variando el tamaño de partícula del activo se puede controlar la duración de la actividad de este; si se suspende el activo en un aceite fijo, el producto continuará luego de la administración en forma de glóbulo de aceite de esta manera presenta en el fluido tisular mínima área superficial y puede ocurrir el coeficiente de partición. Los activos suspendidos en vehículos acuosos difunden más rápidamente por las fibras musculares y será miscible en el líquido tisular. Las vacunas para inducción de inmunidad son dispersiones de microorganismos atenuados o sin vida, como la vacuna del cólera, en la cual ha sido reemplazada la forma inyectable por suspensiones en algunos países. Las propiedades adsortivas de los polvos finamente divididos son usadas en la formulación de inhaladores. Los componentes volátiles como mentol y aceite de eucalipto, pueden desprenderse rápid...