ADsorbentes

Leonardo Daniel Méndez Chulim

2 DE OCTUBRE DE 2015

ContenidoIntroducción.....................................................................................................................................1

Enfoque farmacéutico de los adsorbentes......................................................................................3

CAOLÍN........................................................................................................................................4

CARBÓN ACTIVADO................................................................................................................4

PECTINA......................................................................................................................................5

MAGNESIO, TRISILICATO DE...............................................................................................6

Aplicación medica............................................................................................................................7

Hemoadsorción.............................................................................................................................7

Bibliografia:......................................................................................................................................8

IntroducciónLa adsorción es un fenómeno de tipo superficial que puede ocurrir como resultado de las fuerzas que se establecen entre las moléculas de un sólido adsorbente y la sustancia adsorbida: Fuerzas de Van der Waals (adsorción física), o compartición de electrones (adsorción química). En el primer caso, disminuyendo la presión, o aumentando la temperatura, el gas adsorbido se desorbe y el adsorbente puede utilizarse de nuevo. Normalmente la adsorción es directamente proporcional a la cantidad disponible de superficie sólida, por lo que las sustancias que se utilizan como adsorbentes presentan una gran superficie activa. Así por ejemplo, 1g de carbón activo presenta un área superficial de entre 500 y 1500 m² Otros adsorbentes son la silica gel, las zeolitas sintéticas, la alúmina y la bentonita.

En la siguiente tabla se indican diferentes tipos y usos de sustancias adsorbentes.

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Los adsorbentes se pueden clasificar en función de su polaridad relativa (es decir, de la intensidad con que adsorben a una especie determinada), y de su capacidad (esto es, de los gramos de soluto adsorbidos por gramo de sólido). La capacidad de adsorción se expresa frecuentemente en función de la cantidad de un colorante orgánico dado adsorbida en condiciones normalizadas, pero como este valor varía según el área específica (y, por tanto, el tamaño de partícula) del adsorbente, resulta difícil disponer los adsorbentes en un orden determinado. Además, la capacidad experimental influye sobre el tamaño de columna necesario para conseguir una separación determinada. La fuerza de enlace de los diferentes adsorbentes repita ser una propiedad más específica.

En la siguiente Tabla se dan una serie de adsorbentes, ordenados según valores crecientes de su capacidad de adsorción y de su fuerza de enlace al ir descendiendo en la columna de la izquierda. En la columna de la derecha de dicha Tabla se reseñan los tipos de compuestos que se separan generalmente con cada uno de los adsorbentes indicados. En un determinado adsorbente polar, la intensidad de adsorción de los grupos funcionales polares disminuye según el siguiente orden:

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La adsorción, además de utilizarse en la deshumidificación del aire y otros gases, y en la eliminación de olores y de componentes gaseosos tóxicos procedentes de efluentes gaseosos industriales, resulta una técnica especialmente útil cuando el gas a eliminar no es combustible, es suficientemente valioso para justificar su recuperación, o se encuentra a muy bajas concentraciones en el efluente gaseoso.

Enfoque farmacéutico de los adsorbentesLos adsorbentes son polvos químicamente ¡nenes que tienen la capacidad de adsorber gases, toxinas y bacterias. El estado de subdivisión fina de estos polvos ¡nenes les proporciona una alta capacidad de adsorción. Sin embargo, en el medio tan complejo de las secreciones gastrointestinales hay mayor posibilidad de que los adsorbentes físicos (van der Waals) sean más selectivos para las sustancias tensioactivas como las sales biliares, que para las toxinas bacterianas y otras sustancias nocivas. En consecuencia. Sólo ciertos materiales que poseen propiedades adsorbentes químicas son eficaces para la destoxicación GI y para la adsorción de los gases que se forman a partir de la fermentación intestinal

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anormal. Esas sustancias son el caolín y el carbón activado. Es dudoso que cualquiera de ellos sea un adsorbente eficaz en el tracto GI inferior dado que el pasaje a través del tracto superior satura y desactiva a estos agentes. Muchos de los antiácidos no sistémicos pueden funcionar como protectores internos y adsorbentes, en especial después de regenerarse en el medio alcalino del intestino delgado. Se afirma que el trisilicato de magnesio ejerce una acción protectora en el estómago en virtud del ácido silícico liberado, que actúa más como demulcente que como sólido protector. Habitualmente los antiácidos se combinan con caolín u otros adsorbentes.

CAOLÍN (Caolín liviano; arcilla blanca; tiza de China; suspensión de pectina en caolín).

Silicato de aluminio natural, pulverizado y libre de partículas gruesas por elutriación.

Preparación. El caolín se encuentra ampliamente distribuido en la naturaleza. Sin embargo la mayor parte de los depósitos de caolín están contaminados con óxido férrico (de allí el color rojo de la arcilla común) y con otras impurezas, corno el carbonato de calcio, el carbonato de magnesio, etc. Para que el caolín sea apto para usos farmacéuticos debe ser purificado mediante un tratamiento con ácido clorhídrico o sulfúrico, o ambos, y luego lavado con agua. En el estado de Georgia se han encontrado minas de caolín de alto grado de pureza, apto directamente para uso farmacéutico sin purificación ácida. Inglaterra posee grandes depósitos de caolín de alta pureza. El caolín de estos depósitos se libera de partículas gruesas por elutriación o tamizado. El caolín es básicamente un coloide y el molar coloidal del mercado sólo difiere del natural en que contiene un porcentaje mayor de partículas finas y se prepara por tamizado especial.

Descripción. Esta sustancia consiste en un polvo blando de color blanco o blanco amarillento o en terrones; tiene un sabor característico a tierra o arcilla y. cuando se humedece con agua. Se vuelve más oscuro y desarrolla un pronunciado olor a arcilla. Solubilidad. El caolín es insoluble en agua, ácidos diluidos fríos o soluciones de hidróxidos alcalinos. Comentarios. Esta droga se emplea con fines medicinales como adsorbente, solo o como mezcla de caolín y pectina (véase más adelante). Tal vez tenga valor para el tratamiento de la diarrea causada por agentes capaces de ser adsorbidos, como por ejemplo la diarrea asociada con el envenenamiento por alimentos o la disentería. Si bien cl caolín también se ha usado para el tratamiento de la colitis ulcerosa crónica, se duda de que su capacidad adsorbente persista hasta el momento en que cl preparado alcanza el colon. El caolín tiene algunas aplicaciones externas como cataplasma. Polvos y como ingrediente de polvos de tocador.

CARBÓN ACTIVADO(Actidase-Agua; Actidase con Sorbitol; Carbón más compri-midos DE con

cubierta entérica; Carbón medicinal)

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Residuo de la destilación destructiva de distintos materiales orgánicos. tratado para aumentar su poder adsorbente.

Preparación. Antiguamente se fabricaba un producto denominado Carbo Ligni o carbón de madera, mediante la combustión de madera sin contacto con el aire: el residuo resultante de este procedimiento consistía en carbón casi puro. El carbón obtenido por medio de este método tenía propiedades adsorbentes variables y con frecuencia estaba totalmente desprovisto de ellas. Se descubrió que las propiedades adsorbentes del carbón podían aumentarse considerablemente si se lo trataba con varias sustancias, como por ejemplo vapor, aire, dióxido de carbono, oxígeno, cloruro de cinc, ácido sulfúrico, ácido fosfórico, o con una combinación de algunas de éstas, a temperaturas de entre 500°C y 900°C. Este tratamiento sc conoce como activación y presumiblemente cl agente activante eliminaría las sustancias previamente ad-sorbidas al carbón y. por lo menos en algunos casos, rompería los gránulos de carbón haciéndolos más pequeños y con una superficie total mayor. Sc ha calculado que 1mL de carbón, dividido finamente, tiene una superficie total de aproximadamente 1.000 ml.

Además de la madera pueden usarse muchas otras sustancias como fuente de carbón, entre ellas sacarosa, lactosa, almidón de arroz, pericarpio de coco, hueso, sangre. diferentes residuos industriales. etc. Como existen tantos carbones activados para usos diferentes es preciso asegurarse que para el uso médico sólo se utiliza la clase medicinal.

Descripción. Esta sustancia consiste en un polvo fino. negro. inodoro y sin sabor, libre de material granular.

Solubilidad. El carbón activado es insoluble en agua o en otros solventes conocidos. Comentarios. El carbón activado se utiliza para el tratamiento agudo de los envenenamientos, sobre todo como antídoto de emergencia en muchas formas de envenenamiento; en realidad, es el tratamiento de emergencia de elección para casi todas las intoxicaciones por drogas y productos químicos. Las cápsulas de carbón también se usan para disminuir la flatulencia y las molestias que producen los gases intestinales, no obstante existen pocas evidencias de que sean eficaces para estos fines. En la industria el carbón activado se usa en grandes cantidades en la fabricación de productos químicos y farmacéuticos como decolorante.

PECTINALa pectina es un producto de carbohidratos purificados obtenido del extracto con ácido diluido de la porción interna de la cáscara de los cítricos o del bagazo de las manzanas; consiste principalmente en ácidos poligalacturónicos parcialmente metoxilados. La pectina rinde no menos de 6.7% de grupos metoxi y no menos de 74% de C1007 (ácido galacturónico). calculado sobre la base; del peso seco. La pectina puede estandarizarse al conveniente "grado de jalca 150" por el agregado de dextrosa u otros azúcares y puede

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contener citrato de sodio u otras sales amortiguadoras. Esta pectina no es apta para uso medicinal.

Descripción. Esta droga consiste en un polvo grueso o fino, de color blanco amarillento, casi inodoro y con un sabor mucilaginoso.

Solubilidad. La pectina es casi completamente soluble en 20 panes de agua a 25°C. forma una solución coloidal viscosa y opalescente que fluye con facilidad y es ácida frente al tornasol; insoluble en alcohol o alcohol diluido y en otros solventes orgánicos; se disuelve con mayor facilidad en agua si se humecta primero con alcohol, glicerina o jarabe simple o si se mezcla primero con 3 o más panes de sacarosa.

Incompatibilidades. La pectina precipita de la solución por un exceso de alcohol. Los metales. en particular los metales pesados. Forman derivados insolubles. En presencia de álcalis la pectina sufre hidrólisis progresiva. Lo que da como resultado una demetilación seguida de la ruptura de las uniones glucosfdicas de las unidades de ácido galacturónico: en solución ácida fría es más estable; el calentamiento prolongado de esta solución provoca hidrólisis. La licuefacción de las pastas de pectina puede deberse a la hidrólisis que acompaña al desarrollo de cierto tipo de mohos. Comentarios. Esa droga es una protectora usada para el tratamiento de la diarrea en lactantes y niños. Las moléculas no modificadas de los ácidos poligalacturónicos pueden tener una acción adsorbente en el intestino.

MAGNESIO, TRISILICATO DESilicato hidratado de magnesio [39365-87-2] 2MgO- 3SiO xH2O; anhidra [14987-04-3] (260,86). Éste es un compuesto de óxido de magnesio y dióxido de silicio con proporciones variables de agua que contiene no menos de 20% de óxido de magnesio [MgO = 40.30] y no menos de 45% de dióxido de silicio. Preparación. La preparación de esta droga se efectúa por precipitación de una solución de silicato de sodio de la composición adecuada o con una relación de Na20 a Si02 = 1:1.5) con una solución de cloruro o sulfato de magnesio.

Descripción. Esta sustancia es un polvo fino, blanco, inodoro e insípido, libre de grumos: su suspensión es neutra o ligeramente alcalina frente al papel tornasol.

Solubilidad. El trisilicato de magnesio es insoluble en agua o alcohol y de fácil descomposición por los ácidos minerales, con liberación de ácido silícico.

Comentarios. Esta droga es un antiácido y un adsorbente no sistémico; como antiácido tiene un comienzo de acción lento y es relativamente débil: como entidad aislada no puede satisfacer los requisitos actuales de pH para los antiácidos de venta libre. Luego de la administración de este remedio puede absorberse alrededor del 5% del magnesio y 7% del silicato; por lo tanto, se han comunicado varios casos de litiasis renal silícea después dci uso crónico. Las dosis elevadas pueden causar diarrea debido a la acción de las sales de magnesio solubles en el tracto Gl.

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Aplicación medicaHemoadsorción.Aplicación de adsorbentes para la purificación sanguínea.

Mediante un proyecto financiado con fondos comunitarios se trabaja en el desarrollo y caracterización de adsorbentes médicos novedosos para la purificación sanguínea cuya aplicación potencial podría ir dirigida a numerosas enfermedades crónicas y graves que entrañan un riesgo para la vida.

Absorbentes novedosos para aplicaciones médicas

La hemoadsorción (un tipo de hemoperfusión) es un método que permite depurar las moléculas tóxicas de la sangre a través del contacto directo con un sorbente fuera del cuerpo, es decir, se trata de una técnica extracorpórea.

Cuando comenzó a utilizarse el tratamiento, el problema de la escasa biocompatibilidad de los adsorbentes no recubiertos se resolvió recubriendo los gránulos adsorbentes con materiales hemocompatibles. Sin embargo, el uso de adsorbentes recubiertos merma la eficacia de la hemoadsorción. Por este motivo, el desarrollo de absorbentes recubiertos novedosos con una estructura porosa más avanzada tiene una importancia vital para las posibles aplicaciones médicas.

El proyecto MEAD-ET («Novel medical adsorbents for extracorporeal treatment of life threatening conditions») es una iniciativa conjunta en la que participan científicos de Francia, Reino Unido y Ucrania. Su objetivo principal es desarrollar nuevos adsorbentes recubiertos y de gran porosidad. Posteriormente se comprobará su compatibilidad con la sangre y si resultan eficaces para las aplicaciones médicas.

Durante los primeros veinticuatro meses del proyecto MEAD-ET se desarrollaron, optimizaron y caracterizaron adsorbentes de carbono nanoestructurado. Se prepararon y reactivaron materiales de carbono activado (MCA) a través del proceso de activación con vapor sobrecalentado. La caracterización de estos MCA se llevó a cabo mediante un análisis microscópico de electrones y una porosimetría que permitieron determinar el efecto de la activación en los materiales de carbono.

Los científicos recubrieron las bolas de carbono con dextrano, sulfato de dextrano y sulfato de condroitina. Posteriormente se comprobó la capacidad de adsorción de bilirrubina, albúmina, creatinina, vitamina B12 y azul de metileno tanto en las muestras recubiertas como en las que no lo estaban. Las pruebas de citotoxicidad de los adsorbentes de carbono se llevaron a cabo in vitro.

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Los resultados del proyecto se dieron a conocer en varias publicaciones, en un congreso internacional en la Universidad de Brighton y en un taller en la Academia Nacional de Ciencias de Ucrania.

Mediante este proyecto, aún en curso, se trabaja en aras de combatir enfermedades graves y mejorar la calidad de vida de los pacientes, además de reducir la carga económica para los servicios sanitarios. Entre sus aplicaciones potenciales destacan la insuficiencia renal y hepática, la sepsis, la inflamación sistémica y las enfermedades inmunodependientes.

Bibliografia:Contreras López, Morelo Meneses. (2011). Ciencia Moderna del Medio Ambiente . Madrid: ISBN.

W.F.PICKERING. (1980). Química Analítica Moderna. New Castle Australia: Reverté.

Remington. (2000). Farmacia. Philadelphia: panamericana.

http://cordis.europa.eu/result/rcn/56650_en.html

http://cordis.europa.eu/result/rcn/91851_es.html

http://www.revistas.unal.edu.co/index.php/biotecnologia/article/view/15574/38075

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