1. Uno de los mecanismos más frecuentes de descomposición de un fármaco es el de oxidación. ¿Qué tipo de medidas y/o precauciones tendría que tomar si tuviera que trabajar con un fármaco fácilmente oxidable?

La oxidación es un tipo de mecanismo de degradación de los fcos, el cual consiste en la pérdida de electrones por parte de la molécula.

La mayoría de los casos se da con la participación de O_2, y la mayoría de los fcos se encuentran en su forma reducida, por lo que son susceptibles de sufrirla.

Puede darse únicamente por la trasferencia de electrones, denominándose oxidación (reversible), o catalizada por la luz, calor o metales pesados, denominándose auto-oxidación (reversible).

Las medidas que tomaríamos al trabajar con un fco fácilmente oxidable son:

Protegerlo de la luz: Con envases opacos./ Eliminación del O₂: Mediante inyectables, desplazándolo con N, y si es sólido mediante hermeticidad./ Evitar el contacto con metales pesados/ Evitar temperaturas elevadas

Utilización de antioxidantes (ej. Reductores).

2. El laboratorio farmacéutico para el que trabaja ha desarrollado una nueva forma farmacéÚtica para el paracetamol. Para poder comercializarlo, ¿sería necesario llevar a cabo un estudio de estabilidad de este nuevo medicamento? ¿Por qué?

Sí es necesario llevar a cabo un estudio de estabilidad ya que al cambiar la FF puede cambiar las propiedades y por ello su estabilidad. Para ello llevaríamos a cabo un estudio de cinética Q para así describir  la ec. De la velocidad de degradación  del medicamento para determinar el periodo de validez, que es el tiempo necesario para que se degrade el 10% del fco (límite razonable) y con ello la fecha de caducidad, que es el periodo de tiempo en el cual el medicamento mantiene un 90% de fco sin que se aprecien modificaciones en él.

3. Uno de los factores que pueden comprometer la estabilidad de un medicamento es la temperatura.
¿Mediante qué ecuación podemos conocer el efecto de la temperatura en la velocidad de degradación de un fármaco? ¿Qué utilidad práctica presenta esta ecuación?

Mediante la ecuación de Arrhenius, que es a siguiente:

K = A e^-Ea/RT

Siendo:

A = Fctor de frecuencia/ R= Cte de los gases/ K= Cte de velocidad/ Ea = Energía de activación/ T = Temperatura

Con ella se puede predecir la estabilidad de un producto a temperaturas ordinarias a partir de datos obtenidos  a altas temperaturas (base de los estudios acelerados de estabilidad).

4. Desea filtrar una suspensión viscosa y concentrada de un material cristalino. Aplique las consideraciones de la ecuación de Carman para optimizar el proceso.

Para la optimización del proceso nos fijamos en los parámetros que intervienen en la ecuación e intentamos modificarlos para aumentar el rendimiento. Estos parámetros son:

Presión: como se trata de un material cristalino formara una torta incompresible y a media que aumenta la presión aumenta la velocidad de filtración.

Cantidad y carácterísticas del solido: para optimizar el proceso sería conveniente realizar un pretrataminto para aumentar el tamaño de las partículas y así aumentar la velocidad de filtrado

Medio y área filtrante: para que la velocidad sea mayor la resistencia específica tiene que ser menor, para ello podemos aumentar la superficie de filtración y así aumentar el número de poros.

Viscosidad del fluido: como estamos trabajando con un material viscoso debemos bajar esta viscosidad, para ello podemos aumentar la temperatura o diluir con un fluido de baja densidad

5. Se requiere filtrar un fluido líquido con un contenido elevado en partículas sólidas coloidales, necesitando recuperar tanto el líquido como las nanopartículas. Esboce un protocolo de actuación.

Primeramente llevaríamos a cabo un pretratamiento para aumentar el tamaño de las partículas (floculación o coagulación mediante electrolitos aplicando la teoría de DLVO).

Posteriormente llevaríamos a cabo una filtración en profundidad, reteniendo las partículas (ya de mayor tamaño), pudiéndolas recuperar.

Finalmente llevamos a cabo una filtración en membrana (filtración tangencial) ya que la filtración en profundidad nunca debe ser el proceso final debido a que puede ceder fragmentos y/o impurezas al filtrado. Para evitar la colmatación (saturación del filtro) utilizamos coadyugantes.

6. Tras llevar a cabo un proceso de pulverización húmeda de un material relativamente termolábil, ¿qué operación realizaría para obtener un polvo de fluidez elevada? ¿Qué tipo de equipo emplearía?

Uno de los riesgos de la pulverización es que al disminuir el tamaño de las partículas aumenta la superficie, teniendo peores propiedades de flujo. Por ello cuando mayor tamaño tenga las partículas mejor fluirán.

Para ello llevaríamos a cabo una elutriación con un elutriador para así separar las partículas según su tamaño y tomar las de mayor tamaño que serán las de mejor propiedades de flujo.

7. Se ve usted en la necesidad de elaborar una mezcla de polvos para la producción industrial de comprimidos de 200 mg, dosificados con 2 mg de principio activo por comprimido. ¿Qué tipo de mezcla desarrollaría y cómo sería el proceso tecnológico para su producción?

Llevaríamos a cabo un mezclado por difusión, con mezcladores estáticos con agitación interna.

Como el fármaco se encuentra en una proporción mucho menor que la del resto de componentes, procedería del siguiente modo:

Si llamamos x al peso en gramos del principio activo que debe incluirse en la mezcla, procedería en primer lugar a mezclar la totalidad del principio activo con otros x gramos formados por el resto de los componentes. A continuación se mezcla el polvo así obtenido con otro peso similar para obtener 4x gramos de mezcla. El proceso continúa hasta agotar la totalidad de las sustancias. De este modo se asegura un reparto más homogéneo del fármaco y, por lo tanto, una dosificación más exacta.

Otra posibilidad consiste en mezclar el fármaco en primer lugar con el excipiente con el que guarde mayor afinidad y, a continuación, añadirlos al resto de los componentes.

8. Para la mezcla del caso anterior, ¿qué protocolo seguiría para controlar la estabilidad de este producto intermedio, evitando su segregación?

Al tener una concentración de p.A. Muy baja nos conviene hacer una mezcla lo más ordenada posible para así aumentar la probabilidad de que en cualquier parte de la muestra haya p.A. (más homogéneo).

Para ello lo primero que haríamos es intentar igualar el tamaño de las partículas, para evitar la segregación, con un tamaño óptimo para que se dé lugar la cohesión de las partículas forzando al sistema a que tenga un cierto grado de ordenación.

En cuanto a la forma, lo ideal sería que fuera lo más esférico posible, por lo que llevamos a cabo una pulverización con un micronizador para así a la vez hacerlas más esféricas y para darles un tamaño óptimo como anteriormente hemos comentado.

En cuanto a la rugosidad, si la tuviera, se arreglaría con lubrificantes.

En el caso de que las densidades fueran muy diferentes (favorecería la segregación) llevaríamos a cabo una granulación.

Para evitar la formación de cargas eléctricas aumentaríamos la humedad.

9. Debe usted pulverizar un sólido amorfo con propiedades plásticas muy marcadas. Explique brevemente cómo procedería para mejorar el rendimiento de esta operación.

Para realizar la pulverización de una sustancia con comportamiento plástico es necesario aplicar una gran cantidad de energía. Para enmascarar ese comportamiento plástico y así optimizar ese proceso debemos fijarnos en dos parámetros:

Temperatura: A mayor temperatura mayor movilidad de dislocación de los enlaces, por lo que hay que trabajar a bajas temperaturas para que el comportamiento del sólido sea más parecido al de un sólido quebradizo.

Velocidad de aplicación de la fuerza: Cuanto más rápido, mayor  facilidad para fracturar la partícula por la menor afinidad para formar enlaces permanentes; si aumenta la velocidad, disminuye el tiempo del cual disponen los átomos para obtener una conformación estable por lo que el resultado final será una deformación elástica y no plástica.

10. Indique qué factores afectan a la eficacia de la pulverización en un molino de bolas

Los factores que afectan a la eficacia de la pulverización en un molino de bolas son:

Velocidad de rotación del cilindro: Hay que llevarlo a cabo a una velocidad suficiente para que las partículas junto a las bolas asciendan adheridas al cilindro y a una altura caigan por gravedad. De esta manera tendremos mecanismo de impacto + roce y el tiempo empleado será menor que si fuera a menor velocidad. No debemos llegar a la velocidad crítica, a partir de la cual las bolas junto a las partículas giran a la vez que el cilindro por lo que no se produciría nada. Por ello es conveniente determinar ese punto. La velocidad óptima de rotación es un 65-80% de la velocidad crítica.

Tamaño de las bolas: Lo ideal sería un tamaño mínimo para fracturar las partículas por impacto.

Carga de las bolas: Mayor eficacia cuando estas ocupan un 50% del volumen del cilindro.

Carga del material: Mayor eficacia cuando el material ocupa 1/3 del volemen del cilindro.

11. Debe usted secar una suspensión de un material relativamente termolábil para obtener un polvo de fluidez elevada. Con estos condicionantes, seleccione una técnica de secado.

Seleccionaría el secado por vaporización, ya que la temperatura de la partícula se mantiene baja lo que favorece el tratamiento de materiales termolábiles y porque se obtiene excelentes propiedades de flujo debido a la uniformidad de las partículas.

13. Aplique las consideraciones de la ecuación de Carman para optimizar un proceso de filtración

Para optimizar el proceso de Carman se llevan a cabo las siguientes consideraciones:

– Presión: lo ideal sería que el material a filtrar fuera cristalino, ya que estos forman tortas incompresible y a medida que aumenta la presión, aumenta la velocidad de filtración, obteniendo así un mayor rendimiento.

– Cantidad y carácterística del sólido: para optimizar el proceso sería conveniente realizar un pretrataminto para aumentar el tamaño de las partículas (coagulaión o floculación mediante electrolitos) y así aumentar la velocidad de filtrado.

– Medio y área filtrante: para que la velocidad de filtración sea mayor la resistencia específica tiene que ser menor, para ello podemos aumentar la superficie de filtración y así aumentar el número de poros.

– Viscosidad del fluido: Cuando menor sea la viscosidad del fluido mayor flujo y por tanto más eficiente será el proceso.

18. ¿Qué equipo seleccionaría para mezclar materiales poco cohesivos con elevada tendencia a la segregación?

Las fuerzas de cohesión son dependientes de la superficie de las partículas, a menor tamaño de las partículas las fuerzas de cohesión aumentarán. Pero a menor tamaño de partícula menor movilidad presenta la muestra y, por tanto, más difícil será conseguir una mezcla homogénea, aunque será muy estable.

Utilizaremos un mezclador estático SIN agitación interna, el cual promueve un mezclado convectivo y nos permitiría utilizar grandes volúMenes de material.

19. Criterios de selección de técnicas de esterilización

Se selecciona en función de:

Estabilidad del material / Aplicaciones/ Condiciones estándares (tiempo, temperatura, presión, …)/ Producto a esterilizar (naturaleza, cantidad, grado contaminación inicial)/ Eficacia (ej: agua hirviendo no destruye algunas endosporas y virus de hepatitis).

20. Elabore un protocolo para liofilizar un antibiótico que pretende administrar envasado en sobres para disolución extemporánea rápida. Especifique los puntos críticos.

Para liofilizar el antibiótico se llevan a cabo los siguientes pasos:

Preparación del producto

Congelación: Por debajo del punto eutéctico (sabiendo anteriormente cual es) con congeladores independientes o en el propio liofilizador si dispone de ellos. La velocidad y a la temperatura que llevemos a cabo la congelación va a marcar la calidad del producto. La temperatura de congelación sería a -40/-50 Cº y como no buscamos reforzar la integridad física del producto sino que sea de rápida disolución, la llevaremos a cabo a una velocidad baja.

Sublimación (desecación 1º): Consiste en la eliminación del agua libre. Se lleva a cabo en un liofilizador. Se coloca el material congelado en las bandejas a bajas presiones gracias a una bomba de vacío. El vapor de agua que se origina se va recogiendo en un condensador. También debemos aplicar calor ya que el proceso de sublimación es un proceso endotérmico, es decir, necesita un aporte de energía para llevarse a cabo. Debemos aplicarle el calor suficiente (calor de sublimación) para que se lleve a cabo el proceso de sublimación pero no más ya que se produciría la fusión del material congelado dando lugar a puffing.

Mientras exista agua libre debemos siempre mantener la temperatura por debajo del punto eutéctico.

Desorción (desecación 2º): En ella eliminamos el agua ligada, quedándonos un producto de humedad final inferior al 1%. Para ello bajamos la presión (al máximo) y aumentamos la temperatura (sin riesgo que se produzca fusión ya que no hay agua libre).

Etiquetas: Al aumentar la presión se favorecenlos cambios, Como recuperar el solido en una filtración, Partículas, Partículas de las materias, Separa partículas solidas de diferentes tamaños por arrastre con liquido, Separar las partículas solidas en un liquido en reposo