operaciones bÁsicas en tecnologÍa farmacÉutica acb

OPERACIONES BÁSICAS EN

TECNOLOGÍA FARMACÉUTICA

Farmacotecnia I

QF Alberto Canelo Blas


INTRODUCCIÓN

Las Operaciones Básicas, llamadas tambiénOperaciones Unitarias, son procesostecnológicos elementales que se aplican enel transcurso de la producción y análisis demedicamentos.

Son procesos reproducibles que representanlos elementos de la tecnología farmacéutica,con los cuales pueden montarse la mayorparte de los procesos tecnológicos.


Tienen carácter elemental y puedenmodificarse en casos especiales. Asimismo,para asegurar los criterios de calidad de laFarmacopea es necesario dominar en formateórica y práctica las operaciones básicas.


CLASIFICACIÓN

Comprende una gran variedad de operaciones, que para un mejor estudio se han agrupado como Operaciones Básicas de:

Separar

Unir

Dar forma

Transmitir calor

En el siguiente cuadro tenemos un resumen de las operaciones básicas mas importantes de la Tecnología Farmacéutica


Separar Unir Dar forma Transmitir calor

*Tamizar*Extraer*Prensar*Filtrar*Colar*Centrifugar*Separar*Sedimentar*Decantar*Evaporar*Concentrar*Destilar*Secar

*Mezclar*Disolver*Hinchar*Suspender*Emulsionar*Mezclaren fusión*Amasar

* Triturar*Granular*Comprimir*Vaciar

*Calentar*Enfriar*Fundir*Solidificar


OPERACIONES BÁSICAS DE SEPARAR

Separar es disgregar una mezcla en sus

componentes aislados o fases, en undeterminado sistema de sustancias.

Es aislar los componentes o fases que se

hallaban unidos en una porción de

materia. Comprende las siguientes

operaciones.

QF Alberto Canelo BlasQF Alberto Canelo Blas

Tamizar es separa una

materia granulosa

según el tamaño del

grano para lo cual una

superficie perforada

(tamiz, trama con luz

definida) permite el

paso de los

componentes finos y

se lo impide a los más

bastos, grandes o

groseros.

TAMIZAR


Cada tamiz tiene un determinado número d

hilos por pulgada lineal, existiendo de diferentes

números:

Tamiz N° 20

Tamiz N° 40

Tamiz N° 60

Tamiz N° 80

Etc.


Al tamizar se obtiene una separación delmaterial en tamizado y residuo.

Pueden obtenerse diferentes fracciones

delimitadas por el tamaño de partícula.

Puede definirse también el tamizado como lala separación y clasificación de un polvo, endiferentes fracciones de tamaño de partícula,con ayuda de tamices. Los tamices tienenuna malla cuadrada y en la mayor parte delos casos son metálicos.


El tamizado puede realizarse manual omecánicamente.

En el tamizado manual:

La separación del material se realizasacudiendo el tamiz o por presión (apretandoa mano o mejor con una lamina de plástico).

La utilización de cepillos o pinceles paraacelerar el proceso de tamizado debeevitarse, pues parte de las cerdas o pelos delpincel atraviesan la trama del tamiz y caen eltamizado.


En el tamizado mecánico:

Procede, bien modificando la posición de lasuperficie del tamiz (por movimientohorizontal en el tamizado por sacudimiento,o vertical en el tamizado por vibración) o pormovimiento de material (en el tamizado encorriente de aire se pasa el material a travésde las mallas del tamiz por medio de unacorriente de aire).


EXTRAER

Extraer es separar una mezcla de

sustancias por disolución de uno o más

componentes de ésta, por medio dedisolventes o mezclas de ellos.

En la extracción se obtienen

siempre dos productos, lasolución y el residuo.


Es también, separar los principiosactivos existentes en un órganovegetal o animal, a través desolventes en los cuales seansolubles, sometiéndolos despuésa un proceso de concentraciónpor evaporación total o parcialde dicho solvente(s).

El producto obtenido sedenomina EXTRACTO y puedeser:

Extracto fluido o líquido

Extracto blando

Extracto seco


El principio de la separación se reduce a ladiferente solubilidad de cada componentede la mezcla a separar en el medio deextracción.

Métodos de extracción estáticos:

Maceración: A temperatura ambiente

Digestión: Turboextracción (a un máximo

de 30° C con una agitación rotativa

Decocción: A T° de ebullición

Infusión

Método de extracción dinámico:

Percolación:


PRENSAR:

Prensar es separar un líquido de un

material por compresión del mismo

contra una plancha perforada que

permite el paso del líquido.


La operación básica de prensado se utiliza enla obtención de extracción líquida de drogas.Por para obtener el aceite de oliva.

El material húmedo que contiene la droga setransfiere a un dispositivo de prensado y seprensa.

La parte principal del liquido del extracto serecupera por medio de una cuidadosadecantación o colocado.


FILTRAR:

Filtrar es separar sólidos no disueltos delíquidos por medio de capas porosas (filtros)que son permeables al filtrado y no al residuo.

La filtración puede servirpara obtener un filtradolibre de materiales ensuspensión (clasificado) oun residuo sólido (filtraciónde separación).


Los filtros de superficie pueden retener solopartículas cuyo diámetro sea superior al delos poros del filtro.

Si los poros se taponan por partículas masgruesas se produce una retención de laspartículas mas finas.

Los filtros de papel y membrana poseensuperficie o tamiz.

La filtración por gravedad por medio depaños de lino, lana o diferentes tejidos yláminas semipermeables de materialessintéticos se denomina colada.


El colado se aplica a la separación departículas muy gruesas (aclarado de jarabesy extractos de drogas). El material a colar sevierte a través de un paño sobre un bastidor.Para pequeñas cantidades de líquido puedeutilizarse un poco de algodón o un trozodoblado de gasa en el pico del embudo.

SEDIMENTAR:

Sedimentar es depositar partículas nodisueltas en un líquido por acción degravedad.


DECANTAR:

Decantar es separar sólidos no disueltos que aparecen depositados en al fondo de un liquido

Se dejan sedimentar los sólidos y se separa ellíquido sobrenadante por sangrado osifonamiento. El vertido se realiza inclinadocuidadosamente el recipiente sin resuspenderel sedimento. Para el sangrado se utiliza unrecipiente de decantación que poseeválvulas de salida a diferentes alturas.


El sifonamiento se realiza con un sifón de

aspiración o presión. En la tecnología moderna

se utiliza mas la decantación por aspiración con

ayuda de fritados de vidrio Jena.

A la decantación de dos fasesliquidas de diferente densidadcon una centrifuga sedenomina separación.


CENTRIFUGAR:

Centrifugar es separar una mezcla de sólidos y líquidos por acción de una fuerza centrifuga.

Por acción de la fuerza centrifugaen lugar de la gravedad lasedimentación de sólidostranscurre mas de prisa.

Se utilizan centrifugas manualesmas generalmente con motoreléctrico. En las centrifugaseléctricas modernas los rotoresestán rodeados de carcasas deseguridad para evitar accidentes.


EVAPORAR:

Evaporar es eliminar completamente el disolvente de la solución de un sólido mediante aporte de calor. El disolvente aevaporar puederecuperarse porcondensación ocuando carece deinterés, eliminarsecon un dispositivo deaspiración.


En la aspiración de vapores y disolventes inflamables y venenosos ha de operarse con la máxima precaución y respetarse las correspondientes normas de seguridad.

CONCENTRAR:

Concentrar es separar parcialmente el disolvente de una solución transfiriendo el mismo al estado gaseoso hasta alcanzar una determinada concentración en la solución.


DESTILAR:

Destilar es separar una mezcla de líquidos o una solución por evaporación y posterior condensación de vapor.

Al destilar se obtiene una reparación en destilado y residuo de destilación. Si el residuo ha de ser utilizado como medicamento se utiliza loa destilación generalmente bajo presión

reducida.


Como la presión sobre líquido es proporcional a la temperatura de ebullición se obtiene de esta forma una disminución del punto de ebullición. La destilación repetida de líquidos se denomina rectificación. La destilación fraccionada: es una destilación escalonada que sirve para la separación de líquidos con

diferentes intervalos de ebullición. Los líquidos que pasan a una determinada temperatura se recogen por separado.


SECAR:

Secar es eliminar líquidos, generalmente agua, de sólidos, líquidos o sustancias gaseosas o mezclas de sustancias.

La mayor parte de liquido se elimina

previamente mediante otros procedimientos o preparados medicamentosos sirve frecuentemente para mejorar la estabilidad (Ej., extracto de belladona) o facilitar la elaboración posterior (oxido de zinc, gránulos para la obtención de tabletas).


Secado de gases.-

El secado de gases se realiza en una torre de secado con un agente desecante sólido. Los gases neutros (oxigeno, nitrógeno) y gases ácidos (dióxido de carbono, cloruro de hidrogeno) se secan haciéndolos circular a través de frascos lavadores con acido sulfúrico concentrado.


Secado de líquidos.-

El líquido a secarse mezcla con undesecantefinamente divididose dejareposar y se agitaa intervalosregulares.


Secado de sólidos.-

Los sólidos pueden secarse con

aire seco (temperatura ambiente) o hasta pesada constante (tres pesadas consecutivas han de ser iguales). Se distingue entre secado bajo condiciones naturales (secado al aire), secado por aporte de calor (en estufas de secado, recinto de secado o irradiación infrarroja y el secado con desecante en desecador.


Los desecantes pueden por su pequeña presión de vapor extraer agua de aire y de ese modo disminuir en un espacio cerrado la

presión de vapor de agua del aire hasta el punto de que el material a secar puede ceder mucho agua al ambiente.


OPERACIONES BÁSICAS DE UNIR

Unir es juntar sustancias en el estado y formas deseadas en uno o más sistemas homogéneos.

MEZCLAR:

Mezclar es repartir uniformemente dos o mas sustancias entre si por medio de procesos físicos.

Las sustancias pueden ser sólidas, liquidas o

gaseosas. Deben constituir una mezcla homogénea que tenga en todos sus puntos lamisma composición. QF Alberto Canelo Blas

La homogeneidad asegura la exactitud de dosificación, por lo que debe procederse al mezclado con suficiente cuidado y conocimiento para evitar una dosificación defectuosa de los medicamentos.

El mezclado es una operación básica que puede mecanizarse y racionalizarse fácilmente. Utilizando mezcladoras mecánicas se alcanza la homogeneidad exigida con mayor facilidad.


Mezclado de líquidos.-

Los componentes de mayor masa se pesan primero, se añade las masas mayores en la cantidad necesaria, y la mezcla se agita. Los líquidos con olor fuerte o fumante se añadirán en último lugar.

Al mezclar ácidos y bases concentrados ha de absorberse la regla de usar gafas de seguridadque debe añadirse el ácido o la base sobre el agua. Como consecuencia de la liberación de la energía de solvatacion se desarrolla un fuerte calor que puede proyectar porciones de solución y por tanto producir accidentes


DISOLVER:

Disolver es unir sustancias sólidas, liquidas o gaseosas con un liquido. La sustancia pierde su aspecto primitivo y se distribuye en base procesos físico-químicos, bien en forma de iones o de moléculas en el disolvente.

Según el tamaño de los iones o moléculas se obtienen soluciones autenticas (< 1 nm. Ej. Cloruro sodico o sacarosa en agua) ocoloidales (1 nm-1µm), ej. Gelatina en agua.


Las soluciones se preparan de modo que los sólidos pesados se añadan la masa necesaria o al volumen prescrito de disolvente uno tras otro. Cada sustancia solida ha de haberse disuelto completamente antes de añadirse el siguiente. También pueden disolverse sustancia sólidas, liquidas o gaseosos en una sustancia fundida que codifica después de enfriarse. El aspecto exterior de una solución puede ser por tanto semisólidos (pomadas) o sólido (supositorio).


HINCHAR:

Hinchar es unir un sólido con un líquido teniendo como consecuencia de la toma de líquido, un incremento de volumen.

SUSPENDER:

Suspender es repartir un sólido en un líquido sin que se obtenga una solución. Por efecto de la gravedad llega a deshacerse la mezcla del sistema.


La fase interna (sólido) se distribuye

uniformemente en la fase externa y debe

mantenerse suspendido el mayor tiempo posible

para garantizar la necesaria exactitudde

dosificación. El tamaño de partícula y la

viscosidad de la fase exterior son responsables de

que se cumpla esta exigencia.

EMULSIONAR:

Emulsionar es unir dos líquidos no miscibles entre

si repartiéndose un liquido en el otro en forma de

pequeñas gotas.


Pueden emulsionarse por ejemplo aceite y agua, grasa y agua, cera y agua, parafina y agua. El reparto se origina por una división de la fase interior que debe hacerse de modo que las gotitas obtenidas en la fase externa puedan mantenerse en suspensión. La estabilidad de este sistema es de todos

modos pequeña, ya que ambos líquidos inmiscibles fluyen de nuevo uno aparte de otro en virtud de la tensión superficial.


Una estabilización del sistema solo se alcanza por medio de emulsionantes y aditivos que incrementan la viscosidad.

La emulsión puede hacerse manualmente con mortero y pistilo o por agitación en un frasco. Las emulsiones pueden prepararse de un modo mas racional por medio de aparatos de agitación rotativa muy rápida (ejes mezcladores o accesorios de maquinas de cocina, batidoras eléctricas) y homogeneizadores.


MEZCLAR DE FUSION:

Mezclar de fusión es unir componentes sólidos o semisólidos que han sido llevados previamente al estado líquido.

El mezclado en fusión tiene importancia en la

preparación de pomadas. Ejm: (Pomada de alcoholes de lanolina) y linimentos (ej. Linimento de amoniaco –alcanfor).


AMASAR:

Amasar es unir componentes sólidos con líquidos o componentes semisólidos en masas plásticas, principalmente por acción de fuerzas de cizalla.


OPERACIONES BÁSICAS DE DAR FORMA

Dar forma es convertir la forma previa de las sustancias en otra dada y reproducible.

TRITURAR:

Triturar es dividir los sólidos en partículas hasta en tamaño de grano fino muy fino por aplicación de fuerzas externas como presión, percusión abrasión o aplastamiento.


Los medicamentos mas usados farmacéuticamente se requieren con unos grados de trituración muy alto, ya que esto es co-determinante para la:

Homogeneidad

Exactitud de dosificación

Acción optima

Ausencia de producción de irritaciones.


Por esto es el triturado una de las operaciones básicas mas importantes frecuentemente como paso previo a la obtención de preparados medicamentosos.

Los aparatos de trituración que han de utilizarse para cada objetivo son pendientes de:

La masa del medicamento a triturar

Las propiedades del medicamento a triturar

El tamaño del material de partida

El grado de trituración deseado en el producto final.


GRANULAR:

Granular es aglomerar sustancias finamente divididas mediante presión o por impregnación con un líquido o aglutinante.

Se obtiene un conjunto de granos que se denomina granulado. Los granos poseen un tamaño unitario, uniforme y una forma casi idéntica.


El granulo es una forma farmacéutica en si misma y en otros casos un producto intermedio en la obtención de tabletas o bien sirve para el rellenado de cápsulas.

Por el granulado se eleva la densidad de empaquetamiento y con ellos se disminuye el requerimiento de estudio. También se mejora la facilidad de empleo de las sustancias.


COMPRIMIR:

Comprimir es dar forma a masas en grados o polvo, apelmazándolas por acción de la presión

Se obtiene con ello una tableta comprimido. La masa que se requiere comprimir ha de ser homogénea para garantizar una exactitud de dosificación suficientemente alta. La presión hay que elegirla de modo que los comprimidos se disgreguen de nuevo.


VACIAR:

Vaciar es dar forma a un fundido o dispersión depositándolo en un molde en el cual solidifica.

El vaciado tiene importancia en la obtención de supositorios y óvulos vaginales. Para ello se llenan los orificios del molde de supositorios o glóbulos con la masa fundida que contiene el medicamento repartido uniformemente. Los orificios tienen la forma del preparado farmacéutico deseado. Gracias a la contracción del volumen es posible una fácil extracción del molde.


OPERACIONES BÁSICAS DE TRANSMITIR CALOR

CALENTAR:

Transmitir calor es cambiar el contenido calorífico de las sustancias en base a una modificación de temperatura.

CALENTAR:

Calentar es aportar calor para elaborar la temperatura de los líquidos sin cambio en el estado de agregación.


La transmisión de calor puede realizarse por conducción, conveccion o radiación. Como fuente de calor se utiliza baños de agua, mecheros Busen o lámparas de infrarrojo.Para temperaturas de hasta 100º C es preferible el baño de agua calentada con gas o corriente eléctrica. Al utilizarlo hay que

fijarse en que este suficientemente lleno con agua destilada.


Al calentar con la llama directa de un mechero Bunsen o Tecla se utilizara por ejemplo: cuando un líquido deba llenarse a ebullición. La transmisión de calor con radiadores de infrarrojo tiene determinadas ventajas: uniformidad de la calefacción y economía respecto al consumo de energía .


ENFRIAR:

Enfriar es extraer calor para disminuir la temperatura de líquidos o sustancias fundidas con o sin cambio del estado de agregación

La elección del refrigerador y del agente refrigerante depende de la temperatura necesaria; de la masa de material a enfriar y de la cantidad de calor a extraer. Si ha de enfriarse hasta temperatura ambiente se utiliza aire o agua corriente. Para un enfriamiento por debajo de la temperatura ambiente se utiliza una nevera. Para refrigerarse a temperatura de hasta 0º C se utilizara hielo como agente refrigerante.


FUNDIR:

Fundir es llevar sustancias sólidas y semisólidas al estado líquido por medio de un aporte de calor.

En la fusión de bases para pomadas y supositorios ha de evitarse una sobre calefacción par medir un cambio químico-físico de las propiedades de la base y con ello del preparado farmacéutico.


SOLIDIFICAR:

Solidificar es llevar una sustancia en fusión al estado sólido o semisólido por extracción de calor.


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