t.11 liofilb7litzacio
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Procesos quimicosTRANSCRIPT
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Dra. Mireia Oliva i HerreraDra. Mireia Oliva i Herrera
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Definicin y consideraciones generales. Bases termodinmicas de la liofilizacin: Diagramas
de estado. Punto eutctico. Vaco: Definicin, unidades y conceptos relacionados
de importancia en liofilizacin Proceso de liofilizacin. Equipos de liofilizacin y control del proceso. Aplicacin de la liofilizacin a la obtencin de formas
farmacuticas. Problemas tecnolgicos de la liofilizacin.
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= CRIODESECACIN (freeze-drying) Tcnica de desecacin por sublimacin del
agua previamente congelada de un cuerpo(solucin, suspensin, tejidos animales o vegetales, alimentos...).
Sustancias termolbiles e inestables en medio acuoso (degradacin enzimtica,...)
Ausencia de fase lquida intermedia
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Soluciones o suspensiones de frmacos: Se obtienen polvos liofilizados constituidos por TODAS las partculas slidas existentes en el medio lquido original.
Producto seco:Textura porosa y friable. Marcado carcter lifilo.
Las preparaciones inyectables se esterilizan previamente a la liofilizacin.
Tomado
de ISBN: 84-475-2837-5
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Tomado
de ISBN: 84-475-2837-5
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VENTAJASVENTAJAS Se obtienen productos de redisolucin rpida La forma y caractersticas del producto final
son esencialmente las originales Proceso idneo para sustancias termolbiles Prdida mnima de constituyentes voltiles Contenido muy bajo de humedad final Compatible con la elaboracin en medio asptico Los constituyentes oxidables estn protegidos
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INCONVENIENTESINCONVENIENTES
Alto coste de instalaciones y equiposElevado gasto energticoOperacin de larga duracin
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9Aumento temperatura9 Cambio de estado
9Disminucin temperatura9 Cambio de estado
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9Es la presin que ejerce el vapor sobre un lquido en equilibrio evaporacin-condensacin.
9Es la presin que ejerce el vapor sobre un slido en equilibrio sublimacin-solidificacin.
9Para una misma sustancia, el valor de Pvdepende de la temperatura (T, PV)
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9 760 mmHg (0 m) J 100C9 585 mmHg (2000 m) J 93C9 4.6 mmHg J 0C
9 1 atm 1 bar 760 mmHg9 1 mmHg 1 Torr 1000 Micron (mHg )
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Medidas de resistividad: Mide las desviaciones de conductividad elctrica de un sistema, que es funcin de la temperatura, durante los procesos de congelacin y fusin. La resistividad sube hasta que el producto est totalmente congelado.
Anlisis trmico diferencial: Se monitorizan los cambios termodinmicos del producto en relacin a la temperatura, comparando la solucin problema con el disolvente puro.
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Tc
Tf
CalefaccinCongelacin
Temperatura Eutctica
Temperatura de Fusin
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Par termoelctrico
Resistencia
elctrica
SolucinTermmetro
Disolvente
lquido
-
-40 -20 0 +20
-40
+t
+t
t
Temp. C
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Espacio
lleno
de un gas a una presin
inferior a la presin
atmosfrica
El vaco absoluto no existe.Clases
de vaco:
Vaco
grueso
o bajo
vaco
760 -
1 Torr.Vaco
medio
1
10-3
Torr.
Alto vaco
10-3
- 10-7
Torr.Ultra alto vaco
< 10-7
Torr.
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Presin Libre camino medio Rgimen de vaco
760 Torr. 6 x 10-6 cmRgimen viscoso
100 Torr. 3 x 10-5 cm10 Torr. 5 x 10-4 cm
Rgimen difusivo(regin habitual de la
liofilizacin)
1 Torr. 0,005 cm10-3
Torr. 5 cm
10-4
Torr. 50 cm Rgimen molecular
Es la distancia media que una molcula puede recorrer, antes de chocar con otra (desvindose de su trayectoria) a una presin y temperatura determinadas.
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Rgimen
Viscoso
Rgimen
Molecular
Rgimen
Difusivo
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CONGELACIN DESECACIN PRIMARIA
Sublimacin DESECACIN SECUNDARIA
Desorcin
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Temp. (C)Presin
(mmHg)
Tiempo(unidades
arbitrarias)
Desecacin
primaria Desecacin secundaria
TemperaturaPresin
Conexin
bomba de
vaco
Inicio calefaccin
Sublimacin
Congelacin
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Dentro o fuera del liofilizador Disposicin de los productos A granel: Bandejas (1.5-2 cm espesor) En envases: Viales, ampollas o frascos
Velocidad de congelacin Rpida Lenta
-
Aire
fro
Alcohol
fro
-
VelocidadVelocidad congelacicongelacinn
NN
y y tamatamaoo cristalescristales
Estructura Estructura materialmaterial
DesecaciDesecacinn primariaprimaria
DesecaciDesecacinn secundariasecundaria
RRpidapida Pocos y
grandesPoros
grandesMs
rpida Ms
lenta
LentaLenta Numerosos y
pequeos
Poros
pqosMayor
sup.
especficaMs
lenta Ms
rpida
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Aumento de temperatura Excesivo: Fusin eutctica formacin espuma
PuffingPuffing Insuficiente: duracin proceso
Fuerza motriz de la liofilizacin Optimizacin relacin P y TA
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Diferencia de PV
entre la superficie
de sublimacin y la superficie
del condensador
C Micron C Micron C Micron
0-1-3
-4.5-7
-9.5-13
-17.5-18.2-19.5-20.7-22.6
45794000350030002500200015001000900800700600
-24.5-25
-26.2-28.8-32.8-39.4-42
-45.5-49.7-53.3-58.5-63.5
50045040030020010075503020105
-65-67.2-69.9-74.2-78.5-80
-81.17-84
-88.5-92
-94.5-100
4321
0.50.40.30.20.1
0.050.0250.011
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Eliminacin del agua ligada al producto y vapores absorbidos
Disminucin presin: ~ 10 Aumento de temperatura Excesivo: desnaturalizacin producto Insuficiente: duracin proceso
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2 3
p
10
7
4 5
6
8 9 11
t
1. Cmara de condensacin 4. Depsito fluido calefactor 8. Compresor
2. Cmara de liofilizacin 5. Bomba impulsora 9. Sistema refrigerante
3. Bandejas calentadas y refrigeradas
6. Puerta de comunicacin 10. Depsito fluido refrigerante
7. Serpentn refrigerado 11. Bomba de vaco
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Sustancias de carga:
Glicina
Gelatina
Manitol
Lactosa
Dextrosa
Polivinilpirrolidona (PVP)
Estabilizadores:
Fsicos
Qumicos
Microbiolgicos
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Caractersticas organolpticas Tiempo de rehidratacin o reconstitucin Humedad residual Riqueza en frmaco Esterilidad
Nmero de diapositiva 1Nmero de diapositiva 2Nmero de diapositiva 3Nmero de diapositiva 4Nmero de diapositiva 5Nmero de diapositiva 6Nmero de diapositiva 7Nmero de diapositiva 8Nmero de diapositiva 9Nmero de diapositiva 10Nmero de diapositiva 11Nmero de diapositiva 12Nmero de diapositiva 13Nmero de diapositiva 14Nmero de diapositiva 15Nmero de diapositiva 16Nmero de diapositiva 17Nmero de diapositiva 18Nmero de diapositiva 19Nmero de diapositiva 20Nmero de diapositiva 21Nmero de diapositiva 22Nmero de diapositiva 23Nmero de diapositiva 24Nmero de diapositiva 25Nmero de diapositiva 26Nmero de diapositiva 27Nmero de diapositiva 28Nmero de diapositiva 29Nmero de diapositiva 30Nmero de diapositiva 31Nmero de diapositiva 32Nmero de diapositiva 33Nmero de diapositiva 34Nmero de diapositiva 35Nmero de diapositiva 36Nmero de diapositiva 37Nmero de diapositiva 38Nmero de diapositiva 39Nmero de diapositiva 40Nmero de diapositiva 41Nmero de diapositiva 42Nmero de diapositiva 43Nmero de diapositiva 44