Control del proceso de síntesis de aspirina por cromatografía de alta

resolución

Diseño y Control de procesos

Ramón Azpíroz Latre

Índice

1.-Introducción– Seguridad en el laboratorio

2.- Síntesis de aspirina 3.- Cromatografía HPLC 4.- Control del proceso

1.- Introducción

Empresa: Pharmaceutical Chemestry S.A Dirección: Av Madrid 22, Zaragoza, España Procedimiento: Control del proceso de síntesis de aspirina por

HPLC Sistema de gestión de la calidad:

– Normativa ISO 9001-2000– Buenas prácticas de fabricación y gestión (GMP)– Sistema de gestión de seguridad y salud

Seguridad en el Laboratorio

Está prohibido fumar, beber o comer en el laboratorio Es obligatorio llevar bata y gafas de seguridad Uso obligatorio de guantes de látex para evitar la

contaminación Prohibido el uso de lentillas Botiquín visible y accesible de primeros auxilios Etiquetado correcto de los reactivos con los símbolos de riesgo Símbolos de riesgo comunes

2.- Síntesis de aspirina

Por cada tonelada de aspirina se necesita:– 730kg de fenol, 310kg de NaOH, 450kg CO2, 410kg de

H2SO4, 590kg anhidro acético

El proceso de síntesis es discontinuo:– 1º etapa Síntesis de fenolato sódico anhidro en

autoclave– 2º etapa Se Introduce CO2 a 5 bares y 150-170ºC para

obtener Saliciato de sodio– 3º etapa En un tanque de reacción se añade ác sulfúrico

para obtener ác salicílico– 4º etapa Al ác salicílico más anhidro para obtener

aspirina y ác acético

2.- Síntesis de aspirina

1º Etapa:

2º Etapa:

3º Etapa:

4º Etapa:

“Restos de grupos fenólicos”

“Sulfatos y cloruros en el lavado”

“El ácido acético se recircula al ser reactivo”

“El agua se elimina por secado”

2.- Síntesis de aspirina

Especificaciones a tener en cuenta:– Contenido de metales pesados no superior a 10ppm– Contenido de sulfatos no superior a 400ppm– Contenido de cloruros no superior a 140ppm– Compuestos fenolados no superior a 200ppm– Rendimiento de aspirina entorno al 90%

Uso de la cromatografía líquida de alta resolución para controlar estos parámetros

3.- Cromatografía HPLC

Método de análisis cualitativo y cuantitativo, basado en la separación por métodos físico-químicos y posterior determinación de los componentes de una solución.

Útil para la separación de sustancias no volátiles e iónicas La Calidad del método analítico esta altamente asociada a la

precisión y exactitud de los resultados que logran una gestión eficaz

Tiene mayor número de platos que otras cromatografías como la de gases, resultados más precisos

Introducción de mayor cantidad de muestra que en gases La columna soporta una alta presión, son caras

3.- Cromatografía HPLC

Introducción de muestra:– Inyección directa– No es necesario que las

muestras sean muy solubles en fase móvil

– No hay descomposición de muestra

– Cantidad de muestra inyectable grande ng-mg

3.- Cromatografía HPLC

Columnas:– Columnas de 25-50cm– Diámetro interno de la columna 2-5mm– Diámetro de partícula interna 5-15μg– 40.000-60.000 platos

Precolumnas:– Se colocan delante de la columna para eliminar material en

suspensión– Composición similar a la columna

3.- Cromatografía HPLC

Mecanismo de reparto en cromatografía aniónica– Fase estacionaria: Amonio cuaternario– Fase móvil: Hidrogenofosfato de sodio

Mecanismo en cromatografía de reparto– Fase estacionaria: Amino, ciano, dimetilsilano, octil silano– Fase móvil: Hexano, cloroformo, isopropanol

3.- Cromatografía HPLC

Cromatografía iónica Elución isocrática Cromatografía de reparto Elución en gradiente para una

mejor separación de los componentes de la muestra.- Dos o más disolventes de polaridad distinta cuya relación cambia a lo largo de la elución cromatográfica.

3.- Cromatografía HPLC

3.- Cromatografía HPLC

Detectores usados en el control del proceso:– Detector ultravioleta visible límite de detección

100pg-1ng– Conductímetro 500pg-1ng

Calibración del sistema para los analitos a determinar: Cloruros (50-200ppm), sulfatos (100-1000ppm) por cromatografía iónica y ác acetilsalicílico (80-100%) y compuestos fenólicos (1-10%) por cromatografía de reparto

4.- Control del Proceso

¿Qué es? Consiste en medir parámetros analíticos para compararlos con los valores estimados. Estos resultados son trasladados a un gráfico para observar tendencias con el tiempo. Esto nos permitirá evaluar la calidad de las diferentes etapas del proceso de síntesis de la aspirina.

– Cantidad de grupos fenólicos superior a la media acción sobre la 2º etapa

– Cantidad de cloruros y sulfatos superior a la media acción sobre la 3º etapa

– Cantidad de ác acetil salicílico inferior al 90% acción sobre todo el proceso

4.- Control del Proceso

Gráfico de control

En el eje de abscisas se representa el tiempo y en el eje de abscisas el resultado analítico

4.- Control del Proceso

En el gráfico hay dos líneas de acción:– Acción preventiva: Acción tomada para eliminar la causa de

una no conformidad detectada u otra situación indeseable. Se emprende para prevenir que algo vuelva a producirse.

– Acción correctiva: Acción tomada para eliminar una no conformidad potencial u otra situación potencialmente indeseable.

– Nota: No conformidad es el incumplimiento de un requisito

4.- Control del Proceso

Para los cloruros y los sulfatos:

Situación no deseable: aumento de la concentración de estos aniones con el tiempo

4.- Control del Proceso

Para el ácido acetilsalicílico:

Situación no deseable: el rendimiento de la reacción disminuye

5.- Bibliografía

El blog: http://controldeprocesosenquimicasostenible.blogspot.com Apuntes de la asignatura Control y diseño de procesos Gerencia y control de procesos.ppt http://www.slideshare.net/ovesh007/hplc-presentation-final