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UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO
FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES ZARAGOZA
“Elaboración de un vídeo para la operación unitaria de
granulación”
T E S I S TESIS DE APOYO LA DOCENCIA
PARA OBTENER EL TITULO DE
QUÍMICO FARMACÉUTICO BIÓLOGO
PRESENTAN:
Abraham Resendiz Carlos Eduardo
Casillas Salazar Diego Alexis
DIRECTOR DE TESIS: M. en F. Ma. de Lourdes Cervantes Martínez
ASESOR DE TESIS: Q.F.B. Ma. Cirenia Sandoval López.
AGRADECIMIENTOS AL PROYECTO PAPIME
PE210612
MÉXICO D.F. ABRIL-2014
UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE
MÉXICO
FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES
ZARAGOZA
“Elaboración de un vídeo para la operación
unitaria de granulación”
T E S I S PARA OBTENER EL TITULO DE
QUÍMICO FARMACÉUTICO BIÓLOGO
PRESENTAN:
Abraham Resendiz Carlos Eduardo
Casillas Salazar Diego Alexis
DIRECTOR DE TESIS: M. en F. Ma. de Lourdes Cervantes Martínez
ASESOR DE TESIS: Q.F.B. Ma. Cirenia Sandoval López.
AGRADECIMIENTOS AL PROYECTO PAPIME
PE210612
MÉXICO D.F. 28-ABRIL-2014
INDICE
INTRODUCCION 1 1. MARCO TEORICO 3
1.1 ESTILOS DE APRENDIZAJE 3 1.1.1 Estrategias didácticas 3
1.2 MATERIAL DIDACTICO 4 1.2.1 Tipos de material didáctico 5 1.2.2 Guion 6 1.2.3 Video 7 1.3 TECNOLOGIAS DE INFORMACION Y COMUNICACIÓN EN EL PROCESO DE APRENDIZAJE
8
1.3.1 Tecnología de información y comunicación 9 1.3.2 Funciones de las TIC en la educación 9 1.3.3 Aplicación de las TIC en los procesos de aprendizaje 11 1.4 PREPARADOS FARMACEUTICOS 12 1.4.1 Comprimidos o tabletas 13 1.4.1.1 Clasificación de los comprimidos destinados a la administración oral
13
1.4.1.1.1 Comprimidos no recubiertos 13 1.4.1.1.2 Comprimidos de capas múltiples 13 1.4.1.1.3 Comprimidos recubiertos o grageas 13 1.4.1.1.4 Comprimidos con cubierta gastrorresistente o entérica
13
1.4.1.1.5 Comprimidos de liberación prolongada 14 1.4.1.1.6 Comprimidos efervescentes 14 1.4.1.1.7 Comprimidos bucales 14 1.4.2 Ventajas de los comprimidos 14 1.4.3 Limitaciones de los comprimidos 15 1.4.4 Formulación de comprimidos 15 1.5 GRANULADOS 15 1.5.1 Concepto de granulados 15 1.5.2 Tipos de granulados 17 1.5.2.1 Granulados efervescentes 17 1.5.2.2 Granulados recubiertos 17 1.5.2.3 Granulados gastrorresistentes 17 1.5.2.4 Granulados de liberación modificada 17
1.6 OPERACIONES UNITARIAS 18 1.6.1 Definición de operaciones unitarias 18 1.6.2 Clasificación de las operaciones unitarias 18 1.6.2.1 Operaciones unitarias con base en transferencias de masa
18
1.6.2.2 Operaciones unitarias con base en la transferencia de calor
19
1.6.2.3 Operaciones unitarias con base en la transferencia de cantidad de movimiento
20
1.6.3 Operación unitaria de aglomeración por granulación 21 1.7 GRANULACION 22 1.7.1 Introducción a la granulación 22 1.7.2 Concepto de granulación 22 1.7.3 Objetivos de la granulación 24 1.7.3.1 Mejorar las propiedades de flujo y por lo tanto la uniformidad de dosificación
24
1.7.3.2 Prevenir la segregación de los ingredientes en la mezcla
25
1.7.3.3 Mejorar las características de compresión de la mezcla 25 1.7.3.4 Disminución de toxicidad 25 1.7.3.5 Prevenir la formación de pastas 26 1.7.3.6 Reducción de espacio 26 1.7.4 Beneficios potenciales de la granulación 26 1.8 TIPOS DE GRANULACION 27 1.8.1 Esquema general de los dos tipos de granulación 29 1.9 GRANULACION VIA SECA 30 1.9.1 Introducción a la granulación por vía seca 30 1.9.2 Método general de granulación vía seca 31 1.9.3 Ventajas de la granulación vía seca 32 1.9.4 Limitaciones de la granulación vía seca 32 1.9.5 Granulación por doble compresión 34 1.9.6 Granulación por compactadores de rodillo 34 1.10 GRANULACIÓN VÍA HÚMEDA 35 1.10.1 Introducción y concepto de la granulación vía húmeda 35 1.10.2 Método general de granulación vía húmeda 37 1.10.2.1 Mezclado 38 1.10.2.2 Amasado 39 1.10.2.3 Granulación 39 1.10.2.4 Desecación 40 1.10.2.5 Granulación final (tamización) 41 1.10.3 Etapas fisicoquímicas de la granulación vía húmeda 42 1.10.3.1 Nucleación 42
1.10.3.2 Transición 42 1.10.3.3 Crecimiento del granulo 43 1.10.3.3.1 Mecanismo de crecimiento del granulo 43 1.10.3.3.2 Estados fisicoquímicos de la granulación vía húmeda
45
1.10.3.3.2.1 Estado Pendular 45 1.10.3.3.2.2 Estado Capilar 46 1.10.3.3.2.3 Estado Funicular 46 1.10.3.3.2.4 Estado de la Gota 47 1.10.3.4 Principios fundamentales en el crecimiento del tamaño de partícula
47
1.10.4 Fuerzas intermoleculares 48 1.10.4.1 Fuerzas de dispersión de Van der Wall-London 48 1.10.4.2 Fuerzas electrostáticas 48 1.10.4.3 Puentes líquidos y sólidos 48 1.10.4.4 Fusión parcial 50 1.10.4.5 Endurecimiento de los aglutinantes 50 1.10.4.6 Cristalización de sustancias disueltas 51 1.10.4.7 Fuerzas de atracción entre partículas sólidas 51 1.11 APARATOS Y EQUIPOS DE GRANULACIÓN 52 1.11.1 Generalidades de equipos de granulación 52 1.11.2 Mezcladores-granuladores de alta velocidad 53 1.11.3 Granuladores de lecho fluido 54 1.11.3.1 Extrusión esferonización 55 1.11.4 Granulación en rotor 56 1.11.5 Granulación en lecho fluido con disco giratorio y aspersión tangencial
57
1.12 AGLUTINANTES Y ADHESIVOS 57 1.13 CARACTERIZACIÓN DE LA GRANULACIÓN 61 1.13.1 Propiedades de los gránulos 63 1.13.2 Caracterización de los gránulos 64 1.13.2.1 Características físicas de los gránulos 64 1.13.2.1.1 Distribución de tamaño de partícula 65 1.13.2.1.2 Cristalinidad y polimorfismo 66 1.13.2.1.3 Proporción de finos 66 1.13.2.1.4 Área superficial 67 1.13.2.1.5 Densidad verdadera 67 1.13.2.1.6 Densidad aparente 67 1.13.2.1.7 Densidad compactada 68 1.13.2.1.8 Porosidad 69 1.13.2.1.9 Propiedades electrostáticas 69 1.13.2.1.10 Humedad residual 69 1.13.2.1.11 Ángulo de reposo 70 1.13.2.1.12 Factor de Hausner e Índice de Car 71
1.13.3 Características funcionales 72 1.13.3.1 Velocidad de flujo 72 1.13.3.2 Friabilidad 73 1.13.3.3 Fuerza del gránulo 73 1.13.3.4 Compresibilidad 73 1.13.3.5 Funcionalidad para reconstitución 73 1.13.3.6 Uniformidad de contenido del principio activo 74 2. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 75 3. OBJETIVO 77 3.1 Objetivo general 77 3.2 Objetivos particulares 77 4. METODOLOGÍA 78 4.1 Procedimiento 79 5. RESULTADOS 82 5.1 Guion 83 5.2 Video 84 6. ANÁLISIS DE RESULTADOS 85 7. CONCLUSIONES 88 8. REFERENCIAS 89 9. ANEXO 1 (GUIÓN) 93
ÍNDICE DE FIGURAS
1. Tabletas de diferentes dosis, formas y activos. 12
2. Granulado dentro de una malla #60. 16
3. Sistema de destilación simple. 19
4. Radiación, convección y conducción. 20
5. Mezclado de fase móvil con agitador magnético. 20
6. Gránulos formados mediante la operación unitaria de aglomeración por granulación.
21
7. Crecimiento de partícula por medio de la aglomeración. 22
8. Uniformidad de peso por peso promedio. 27
9. Granulado en lecho fluido por vía húmeda. 28
10. Método general donde se muestra el proceso clásico de granulación vía seca.
32
11. Prueba de disolución de tabletas. 33
12. Tableteadora FETTE para escala piloto. 34
13. Mezclador de recipientes gemelos. 36
14. Mezclador de polvos Glen. 37
15. Mezclador de doble cono. 38
16. Adición del aglutinante en el equipo High Shear. 39
17. Granulación vía húmeda en el equipo High Shear. 40
18. Secado de los gránulos en charolas en la estufa. 40
19. Calibrado del tamaño de partícula de los gránulos por medio del
molino Miocromil. 41
20. Crecimiento del granulo por coalescencia. 43
21. Crecimiento del granulo por rotura y laminado. 44
22. Crecimiento del granulo por transferencia por erosión o abrasión 44
23. Crecimiento del granulo por laminación. 45
24. Esquematización del estado pendular. 45
25. Esquematización del estado capilar. 46
26. Esquematización del estado funicular. 46
27. Esquematización del estado de la gota o suspensión. 47
28. Equipo de granulación High Shear o de alto corte. 54
29. Equipo de lecho fluido. 56
30. Secado de granulado en charolas dentro de la estufa. 65
31. Prueba de granulometría para obtener la distribución del tamaño de
partícula. 66
32. Representación gráfica del método estático de medición del ángulo
de reposo. 71
1
Introducción
INTRODUCCIÓN
En la Facultad de Estudios Superiores Zaragoza, como en diversas empresas
farmacéuticas, se cuenta con una planta piloto diseñada para desarrollar nuevos
productos fungiendo como escenario real de trabajo en una escala menor al que
se realiza en proporciones industriales, dentro de ésta se realiza la elaboración de
distintas formas farmacéuticas donde se deben llevar a cabo procesos complejos
para su producción. Las diferentes etapas de éstos reciben el nombre de
operaciones unitarias, este concepto se basa en que muchas secuencias de
etapas pueden reducirse a operaciones o reacciones simples que tienen
fundamentos idénticos, sin importar que material vaya a procesarse.
La granulación es una de estas operaciones unitarias siendo ampliamente
utilizada en la industria Farmacéutica, ya que su principal función es la de paso
intermedio en la obtención de otras formas de dosificación sólidas, debido a que la
vía oral es preferentemente la más utilizada en la administración de fármacos.
Las formas de administración oral se subdividen, en función de su estado físico,
en formas líquidas y formas sólidas. Las formas sólidas, presentan una mayor
estabilidad química debido a la ausencia de agua, lo que les confiere una mayor
resistencia a la degradación. Además estas formas farmacéuticas permiten
resolver posibles problemas de incompatibilidades, enmascarar sabores
desagradables, e incluso regular la liberación de los principios activos.
Los temas de granulación seca y húmeda a lo largo de la carrera de Química
Farmacéutico Biológica no se abordan de manera extensa dentro de la unidad de
operaciones unitarias en tecnología farmacéutica haciendo indispensable la
elaboración de material didáctico como lo es un video que apoye el aprendizaje a
lo largo de la formación de los estudiantes.
El generar material didáctico para favorecer el aprendizaje forma parte de las
actividades de apoyo a la docencia ya que principalmente se fomenta la
2
elaboración de manuales, diaporamas, procedimientos normalizados de
operación, videos o programas multimedia, antologías, problemaríos, etc.,
basándose en lo contemplado en el Plan y los programas de Estudio de la carrera
de QFB vigente (2003). Así como de los planes de estudio vigentes a nivel
superior, con previa crítica al programa o plan de estudios que apoyará dicho
material.
Los materiales didácticos constituyen una mediación entre el objeto de
conocimiento y las estrategias cognitivas que emplean los docentes; estos
materiales facilitan la expresión de los estilos de aprendizaje, pues crean lazos
entre las diferentes disciplinas y, sobre todo, liberan en los estudiantes la
creatividad, la capacidad de observar, clasificar, interactuar, descubrir o
complementar un conocimiento ya adquirido dentro de su formación. Una
clasificación de material didáctico según su tipo incluye: el impreso, el concreto y
el informático.
El contenido del video elaborado en este trabajo, servirá como material didáctico
de apoyo tanto a profesores como a alumnos de los módulos de Tecnología
Farmacéutica, en los que se requiere reforzar el conocimiento de la operación
unitaria de granulación.
3
Marco teórico
1. MARCO TEÓRICO
1.1 ESTILOS DE APRENDIZAJE
Son los rasgos cognitivos afectivos y fisiológicos que sirven como indicadores
relativamente estables, de cómo los alumnos perciben interacciones y responden
a sus ambientes de aprendizaje.
El término estilo de aprendizaje se refiere al hecho de que cada persona utiliza
su propio método o estrategias a la hora de aprender. Aunque las estrategias
varían según lo que se quiera aprender, cada uno tiende a desarrollar ciertas
preferencias o tendencias globales, tendencias que definen un estilo de
aprendizaje. Se habla de una tendencia general, puesto que, por ejemplo, alguien
que casi siempre es auditivo puede en ciertos casos utilizar estrategias visuales.
Cada persona aprende de manera distinta a las demás; haciendo uso de
diferentes estrategias aprendiendo de distinta manera en cuanto a rapidez se
refiere, aprenden con diferentes velocidades e incluso con mayor o menor eficacia
incluso aunque tenga las mismas motivaciones, el mismo nivel de instrucción, la
misma edad o estén estudiando el mismo tema. Sin embargo más allá de esto, es
importante no utilizar los estilos de aprendizaje como una herramienta para
clasificar a los alumnos en categorías cerradas, ya que la manera de aprender
evoluciona y cambia constantemente.1
1.1.1 Estrategias didácticas
La estrategia didáctica es la totalidad de dispositivos que el docente utiliza y
moviliza con la intención de promover los procesos de aprendizaje de los alumnos,
en dirección de los objetivos didácticos formulados en el programa. De este modo,
el concepto de estrategia didáctica abarca el conjunto de acciones deliberadas y 1 Navarro Jiménez, MJ. Cómo diagnosticar y mejorar los estilos de aprendizaje: Procompla Publicaciones, 2011.
4
planeadas por el docente en la organización, diseño, conducción y evaluación de
una unidad didáctica (o de la totalidad de las que conforman el plan anual o el
ciclo). Estas decisiones son relativas a:
La selección y organización de los contenidos.
La selección y preparación de las situaciones, tareas y actividades de
aprendizaje que realizarán los alumnos.
La secuenciación de las actividades que prevé en función del método
elaborativo-reflexivo del aprendizaje.
Los recursos materiales utilizados.
La forma de organizar a los alumnos durante la clase y el tipo de
participación prevista.
Los soportes audiovisuales que empleará.
Los recursos técnicos y metodológicos (técnicas de intervención) que
podrá en juego, así como la combinación de los mismos y su probable
evolución durante la enseñanza.2
1.2 MATERIAL DIDÁCTICO
Material didáctico es todo aquel medio material (proyector, libro, texto, video…)
o conceptual (ejemplo, simulación…) que se utiliza como apoyatura en la
enseñanza, normalmente presencial, con la finalidad de facilitar o estimular el
aprendizaje.
Los materiales educativos constituyen una mediación entre el objeto de
conocimiento y las estrategias cognitivas que emplean los docentes; estos
materiales facilitan la expresión de los estilos de aprendizaje, pues crean lazos
entre las diferentes disciplinas y, sobre todo, liberan en los estudiantes la
creatividad, la capacidad de observar, clasificar, interactuar, descubrir o
complementar un conocimiento ya adquirido dentro de su formación.
2 Carrazco, JB. Una didáctica para hoy: Cómo enseñar mejor. Editorial Rialp; 2004.
5
La formación científica y tecnológica de los niños y jóvenes exige profundos
cambios en las estructuras escolares, formación de docentes, planes de área,
material didáctico adecuado y diseños curriculares.
La sociedad y el sistema educativo reconocen la crisis en que se encuentra el
sistema de ciencia y tecnología en la educación; sin embargo, no se ofrecen los
medios para que el estudiante explore su creatividad y el desarrollo pleno de sus
capacidades innatas; esta realidad se podría cambiar integrando el estudio de
ciencia y tecnología, con apoyo en materiales didácticos innovadores, que ayuden
a un mejor inicio del proceso enseñanza-aprendizaje de las mismas. Por ello, la
escuela debe ser el lugar de apropiación y cultivo del conocimiento; su propósito
básico es propiciar el desarrollo de las potencialidades humanas, como: la
creatividad, el pensamiento, la expresión, la capacidad de comprender y analizar
su entorno, utilizar la ciencia y la tecnología como fuente de supervivencia,
creando ambientes donde el estudiante se interrogue y tenga curiosidad por
aprender.3
1.2.1 Tipos de material didáctico
La necesidad de los materiales didácticos viene dada por su carácter
instrumental para realizar la tarea educativa. Su función es mediatizar el proceso
de aprendizaje-enseñanza.
Ofrecen al alumno un verdadero cúmulo de sensaciones, visuales, auditivas y
táctiles que facilitan el aprendizaje. Gracias a su buen diseño y apropiada
intervención, se fortalece la comprensión del cuerpo de contenidos a tratar, se
estimula el interés y la actividad del aprendiz, y dan un impulso significativo al
aprendizaje. Una clasificación de material didáctico, según su tipo, incluye:
3 Angarita-Velandia, MA, et al. Relación del material didáctico con la enseñanza de ciencia y tecnología, educ. Vol. 11:
número 2; 2008.
6
El Impreso, entendido como aquel material escrito, sea que se construya a
mano alzada o recurriendo a un computador u otro medio, que
posteriormente se multicopia para ser entregado a los estudiantes; su
soporte fundamental es el papel, y su uso es, tal vez, uno de los más
recurrentes en el contexto escolar.
El Concreto, construido con una diversidad de materiales, madera,
plástico, cartón, género, etc. Recoge la idea de manipulable, por cuanto los
alumnos y alumnas, los usan como recursos que pueden desplazar, mover,
girar, articular, entre otras acciones que facilitan la internalización de
contenidos.
El Informático, que es un material construido con soporte tecnológico,
cuyo diseño implica insertar las tecnologías de información y comunicación
(TIC) para llevar adelante los procesos cognitivos de los estudiantes. Son
productos que requieren la concurrencia de las aplicaciones y recursos
computacionales, para intencionar el logro de aprendizajes significativos y
la construcción de conocimientos.4
1.2.2 Guion
El guion es el relato narrado en una determinada cantidad de páginas, que
cumple en principio, una función mediática, y es por ello efímero, pues está
destinado finalmente a desaparecer, o en el mejor de los casos a ser otra cosa. Su
destino final es su transformación. Ese relato será en definitiva expuesto en
imágenes y sonidos a partir de una pantalla.
En realidad, en el guion, el “texto” describe imágenes y sonidos. En tal sentido
es que se debe valer de la palabra escrita, herramienta eficaz y confiable para
lograr ese propósito. Pero sin olvidar que la tarea siempre apunta, a describir en
4 Martínez Rodríguez. Elaboración de material didáctico para la calificación de una campana de flujo laminar. Facultad de
Estudios Superiores Zaragoza (UNAM) 2010.
7
términos de imágenes y sonidos, elementos organizados narrativa y
dramáticamente para conformar y converger en una propuesta cinematográfica.5
1.2.3 Video
El concepto del video nace con el surgimiento de las primeras máquinas
electromagnéticas de grabación de imagen. Con ellas aparecen las primeras
cámaras para usar fuera del estudio, pues hasta el momento eran muy grandes y
pesadas, y tenían muchas dificultades para desplazarse en exteriores, por
ejemplo, para el cubrimiento de una noticia. La tecnología del video avanza
rápidamente, poco a poco el tamaño de los equipos se va reduciendo, la calidad
de grabación va mejorando y sobre todo, sus costos van siendo cada vez más
accesibles, a tal nivel que surgen formatos ya no sólo profesionales de gran
calidad, sino que aparecen formatos semiindustriales y caseros, aquí nace el
concepto de producción de video, que simplemente se refiere a la producción que
se hace con una cámara electromagnética de video.
El video es un medio tecnológico que, por sus posibilidades expresivas, puede
alcanzar un alto grado de motivación, lo que hace de él una herramienta de
aprendizaje valiosa para el alumno. Su empleo puede ser enfocado desde
distintos contextos: como complemento curricular, aprendizaje autónomo,
capacitación laboral, educación a distancia y de divulgación en general. Dentro de
estas situaciones de aprendizaje, la posibilidad de interactuar sobre el medio se
convierte en una estrategia de uso más, que proporciona al alumno o al profesor la
posibilidad de detener la imagen, de retroceder y, en definitiva, adecuar el ritmo de
visualización a las dificultades de comprensión o retención que tenga y a la
tipología propia del audiovisual. De esta manera, se abre un gran abanico de
posibilidades de estrategias didácticas que se puedan ofrecer en la clase.
Las características de un video didáctico son:
5 Espinosa Montini. Había una vez. Cómo escribir un guion, Nobuko, 2007, pp. 15-20.
8
Estructura informativa y didáctica coherente.
Integrados en un proyecto educativo.
Adecuado a un nivel educativo determinado.
Análisis y rigor de la materia a enseñar.
Respetar criterios técnicos.
Proporcionar instrumentos de Evaluación.
Guía didáctica para el profesor.
El profesor debe poseer un conocimiento previo del documento a utilizar.
Dentro de las funciones de un video didáctico se encuentran:
Función informativa o referencial.
Función motivadora.
Función expresiva.
Función evaluativa.
Función investigadora.
Función lúdica.
Función metalingüística. 6
1.3 TECNOLOGÍAS DE INFORMACIÓN Y COMUNICACIÓN EN EL
PROCESO DE APRENDIZAJE
La televisión vía satélite, los celulares, el fax, la computadora, el Internet, el
DVD, los videos y las teleconferencias, entre otras cosas, son elementos que se
han convertido en parte de nuestra vida diaria. Todos ellos han transformado de
una u otra forma la manera de comunicarnos y de procesar la información en
nuestra sociedad. A todas estas herramientas tecnológicas que se utilizan para la
comunicación y el procesamiento de la información se les conoce como
“Tecnologías de Información y Comunicación”, TIC.
6 Fabio E., Medellin V. Como hacer Televisión, Cine y Video: Editorial Paulinas, México; 2005.
9
1.3.1 Tecnología de Información y Comunicación
En ellas se incluyen: la informática, las telecomunicaciones y la tecnología
audiovisual.
Ejemplos:
Informática: computadora, software, multimedia, discos compactos, y
bases de datos.
Telecomunicaciones: la televisión, los programas, teleconferencias, red,
web o Internet con todas sus posibilidades y radio.
Tecnología audiovisual: Como son los videos en sus diferentes formatos.
Las TIC están en todos los ámbitos del ser humano, transformando las relaciones
del hombre. La educación no está ajena a esta transformación ya que las TIC
están ofreciendo nuevas alternativas para la enseñanza y el aprendizaje.
1.3.2 Funciones de las TIC en la educación
Las TIC se pueden utilizar de muy diversas maneras en los procesos
educativos. La tabla 1 muestra las 8 funciones más importantes:7
Tabla 1. Funciones de las TIC en los procesos educativos.
Funciones Ejemplo de instrumentos
• Medio de expresión y creación
multimedia. Las TIC permiten crear
formas diversas para transmitir
información, ya sea por medio de la
escritura, el dibujo, a través de
presentaciones en multimedia o en
páginas web.
• Procesadores de textos, editores de
imagen y video, editores de sonido,
programas de presentaciones, editores
de páginas web.
• Cámara fotográfica, video.
• Sistemas de edición videográfica.
7 Angarita-Velandia, MA, et al. Relación del material didáctico con la enseñanza de ciencia y tecnología, educ. Vol. 11:
número 2; 2008.
10
• Canal de comunicación. Facilitan la
comunicación interpersonal, el
intercambio de ideas, materiales y el
trabajo colaborativo.
• Correo electrónico, chat,
videoconferencias y foros de discusión.
• Instrumentos para el proceso de la
información. Permiten crear bases de
datos, preparar informes, realizar
cálculos, es decir, crear información a
partir de información.
• Hojas de cálculo, procesadores de
bases de datos.
• Lenguajes de programación.
• Fuente abierta de información y de
recursos. Las TIC son un medio de
transmitir diversos tipos de información,
en grandes cantidades y de manera
sencilla.
• En internet hay “buscadores”
especializados para ayudarnos a
localizar la información que
necesitamos.
• CD-ROM, videos, DVD.
• Radio, televisión, correos masivos.
• Instrumento cognitivo que puede
apoyar determinados procesos
mentales de las personas, asumiendo
aspectos de una tarea: memorizar,
analizar, sintetizar, concluir, etcétera.
• Todos los instrumentos anteriores
considerados desde esta perspectiva y
los intencionalmente creados para los
procesos educativos, por ejemplo,
software y juegos interactivos, como
instrumentos de apoyo a los procesos
cognitivos o de aprendizaje.
• Instrumento para la gestión
administrativa y tutorial de procesos
educativos
• Programas específicos para la gestión
y el seguimiento de tutorías, por
ejemplo, el administrador de cursos del
INEA.
• Web con formularios para facilitar la
realización de trámites en línea.
• Software de evaluación.
• Medio didáctico: informa, ejercita
habilidades, hace preguntas, guía el
aprendizaje, motiva.
• Materiales didácticos multimedia (CD
o en Internet).
• Simuladores.
• Programas educativos de radio, video
y televisión.
11
• Instrumento para la evaluación que
proporciona: corrección rápida,
reducción de tiempos y costos,
posibilidad de seguir el "rastro" del
alumno, en cualquier computadora (si
se encuentra en red o conectada a
Internet).
• Programas y páginas web interactivas
para evaluar conocimientos y
habilidades. En los CD del MEVyT los
ejercicios indican cuando la respuesta
esta correcta o incorrecta.
• Medio lúdico para el desarrollo
cognitivo.
• Videojuego, películas, programas
educativos, caricaturas, radionovelas
1.3.3 Aplicación de las TIC en los procesos de aprendizaje
El uso de las TIC en los procesos educativos, no garantizan por sí mismas una
mayor calidad en el aprendizaje, ya que son sólo herramientas que pueden
favorecerlo. Lo más importante de las TIC es que los asesores las utilicen para
reforzar el proceso de aprendizaje, planeando la manera en la que las van a
utilizar, para poder aprovechar al máximo sus ventajas y disminuir en la manera de
lo posible sus limitaciones.
Una adecuada planeación didáctica de las asesorías con las TIC, permitirán
además de reforzar el aprendizaje, desarrollar las habilidades necesarias para el
uso de la tecnología y el autoaprendizaje.
Las TIC deben usarse de acuerdo con las estrategias, contenidos y necesidades
de la educación. Una vez que logramos entender este principio, podemos trabajar
en capitalizar el universo de potencialidades que presentan las nuevas
tecnologías.
La incorporación de las tecnologías es eficaz si:
1. Se conoce el alcance y funcionamiento de las TIC.
2. Se definen con claridad los conocimientos que se pretende que sean
aprendidos.
12
3. Se utilizan con frecuencia las TIC y se les enseña cómo utilizarlas.
4. No se centra el proceso de aprendizaje en el uso de la tecnología, sino en
los procesos de reflexión con el apoyo de ésta.
5. Se establecen ejercicios de uso de las TIC relacionadas con la vida
cotidiana de las personas.
6. Se comparte lo aprendido a través de las TIC con otras personas.
7. Se enseña a ser autodidacta.8
1.4 PREPARADOS FARMACÉUTICOS.
La preparación de medicamentos debe realizarse siguiendo procedimientos de
buenas prácticas de manufactura, por personal debidamente capacitado y bajo
estricto control, empleando ingredientes con la calidad necesaria para que al final
de la fabricación y durante la vida útil de la especialidad farmacéutica o preparado
farmacéutico cumpla con las pruebas de identidad, pureza, actividad o potencia y
los requisitos de acuerdo a la forma farmacéutica y vía de administración, que se
definen en la monografía del producto o en algún capítulo de la FEUM o
disposiciones reglamentarias aplicables.
1.4.1 Comprimidos o tabletas.
Son preparaciones sólidas que
contienen una dosis por unidad, de uno o
más fármacos adicionados o no de aditivos
y que se obtienen por compresión uniforme
de las partículas o moldeo (Figura 1).
Figura 1: Tabletas de diferentes dosis, formas y activos.
8 Angarita-Velandia, MA, et al. Relación del material didáctico con la enseñanza de ciencia y tecnología, educ. Vol. 11:
número 2; 2008.
13
1.4.1.1 Clasificación de los comprimidos destinados a la administración
oral.
1.4.1.1.1 Comprimidos no recubiertos.
Obtenidos por simple compresión. Están compuestos por el fármaco y los
excipientes (diluyentes, aglutinantes, disgregantes, lubricantes).
1.4.1.1.2 Comprimidos de capas múltiples.
Obtenidos por múltiples compresiones con lo que se obtienen varios núcleos
superpuestos, con distinta compactación en cada uno de ellos. Este tipo de
comprimidos se utiliza bien para administrar dos o más fármacos incompatibles
entre sí, o bien para obtener una acción más prolongada de uno de ellos. Otras
veces, se pretende administrar un solo fármaco, pero compactados en núcleos
concéntricos de diferente velocidad de liberación.
1.4.1.1.3 Comprimidos recubiertos o grageas.
El recubrimiento puede ser de azúcar o de un polímero que se rompe al llegar
al estómago. Sirven para proteger al fármaco de la humedad y del aire, así como
para enmascarar sabores y olores desagradables.
1.4.1.1.4 Comprimidos con cubierta gastrorresistente o entérica.
Resisten las secreciones ácidas del estómago, disgregándose finalmente en el
intestino delgado. Se emplean para proteger fármacos que se alteran por los jugos
gástricos o para proteger a la mucosa gástrica de fármacos irritantes.9
9 Secretaria de Salud. Farmacopea de los Estados Unidos Mexicanos. 10ª ed. volumen 1: México; 2011.
14
1.4.1.1.5 Comprimidos de liberación controlada.
Son sistemas que ejercen un control sobre la liberación del principio activo en
el organismo, bien de tipo “espacial” (controlando el lugar de liberación); o
“temporal” (se pretende liberar el fármaco al organismo de una forma planificada y
a una velocidad controlada). Existen diversos sistemas que permiten la liberación
temporal controlada del fármaco, el más popular es el llamado sistema OROS o
“Microbomba osmótica”. Este sistema está constituido por un reservorio que
contiene el fármaco, formado por un núcleo sólido con capacidad osmótica.
Rodeando el reservorio existe una membrana semipermeable que permite el paso
del agua procedente del exterior del sistema.
1.4.1.1.6 Comprimidos efervescentes.
Se obtienen por compresión de un granulado de sales efervescentes,
generalmente un ácido (ácido cítrico) y un álcali (bicarbonato sódico). Estas
sustancias, en contacto con el agua, originan anhídrido carbónico que va
descomponiendo la masa del comprimido y liberando el principio activo. Se suele
emplear para administrar analgésicos (aspirina efervescente), preparados
antigripales y sales de calcio y potasio.10
1.4.1.1.7 Comprimidos bucales.
Son comprimidos destinados a disolverse íntegramente en la boca, con objeto
de ejercer una acción local sobre la mucosa. Se administran así fármacos
antifúngicos (anfotericina B), antisépticos (clorhexidina), antiinflamatorios
(succinato de hidrocortisona) o sialagogos (clorato potásico).15
1.4.1.2 Ventajas de los comprimidos.
En el comprimido la posología es inequívoca, versátil y razonablemente exacta;
cada comprimido contiene la cantidad de fármaco(s) que indica el marbete;
10 Secretaria de Salud. Farmacopea de los Estados Unidos Mexicanos. 10ª ed. volumen 1: México; 2011.
15
diversos fármacos, drogas vegetales y aditivos poseen caracteres peculiares y a
veces desagradables a los sentidos, en los comprimidos es fácil enmascarar su
olor o sabor, atenuar o anular su color ya sea utilizando técnicas de recubrimiento
o bien de microencapsulación, compresión en multicapa, etc.
1.4.1.3 Limitaciones de los comprimidos.
Dentro de las limitaciones de los comprimidos encontramos que los lactantes y
pacientes en estado de coma, no lo pueden ingerir aunque queda como recurso
diluirlos en líquidos pero esta maniobra perjudica la exactitud posológica, son de
manufactura compleja, los comprimidos exigen muchas manos y equipo.16
1.4.1.4 Formulación de comprimidos.
La mayoría de los comprimidos consisten de el o los ingredientes activos, un
diluyente, un aglutinante, un desintegrante y un lubricante; pueden llevar también
colorantes autorizados o lacas (colorantes adsorbidos en contacto con hidróxido
de aluminio), saborizantes y edulcorantes.11
1.5 GRANULADOS.
1.5.1 Concepto de granulados.
Los granulados son preparaciones constituidas por agregados sólidos y secos
de partículas de polvo, suficientemente resistentes para permitir su manipulación.
Los granulados están destinados a la administración por vía oral. Algunos
granulados se ingieren como tales, otros se mastican y otros se disuelven o se
dispersan en agua o en otros líquidos apropiados antes de ser administrados.
11 Secretaria de Salud. Farmacopea de los Estados Unidos Mexicanos. 10ª ed. volumen 1: México; 2011.
16
Los granulados contienen uno o más principios activos, adicionados o no de
excipientes y, si es necesario, de colorantes autorizados por la autoridad
competente y de aromatizantes.
Los granulados se presentan en forma de preparaciones unidosis o multidosis.
Cada dosis de una preparación multidosis se administra mediante un dispositivo
de medida capaz de dosificar la cantidad prescrita. En los granulados de dosis
única, cada dosis se presenta en un envase individual, por ejemplo, un sobre, un
envoltorio de papel o un vial12 (Figura 2).
Figura 2: Granulado dentro de una malla #60.
Se pueden distinguir varios tipos de granulados:
Granulados efervescentes
Granulados recubiertos
Granulados gastrorresistentes
Granulados de liberación modificada
Durante la fabricación, envasado, conservación y distribución de los granulados
se toman las medidas necesarias para asegurar la calidad microbiológica del
producto.
12 Universidad Autónoma de Madrid. Formas farmacéuticas y vía de administración de fármacos. Parte IV, Grupo Gylsa, S.A.
de C.V. Departamento de Farmacología y Terapéutica. Facultad de Medicina. Seminario práctico numero 1: Madrid; Tercer
curso de Farmacología; 2010.
17
1.5.2 Tipos de granulados.
1.5.2.1 Granulados efervescentes.
Los granulados efervescentes son granulados no recubiertos que contienen
generalmente sustancias ácidas y carbonatos o hidrogenocarbonatos, los cuales
reaccionan rápidamente en presencia de agua con liberación de dióxido de
carbono. Están destinados a disolverse o dispersarse en agua antes de su
administración.
1.5.2.2 Granulados recubiertos.
Los granulados recubiertos son, generalmente, preparaciones multidosis
constituidas por gránulos recubiertos de una o más capas de mezclas de diversos
excipientes.
Las sustancias usadas para el recubrimiento se aplican, generalmente, en
forma de disolución o suspensión y en condiciones que favorezcan la evaporación
del vehículo.20
1.5.2.3 Granulados gastrorresistentes.
Los granulados gastrorresistentes son granulados de liberación retardada que
están destinados a resistir la acción del jugo gástrico y a liberar su principio activo
en el líquido intestinal. Para obtener estos resultados el granulado se recubre con
un material gastrorresistente (granulados entéricos) o por otros medios
adecuados.
1.5.2.4 Granulados de liberación modificada.
Los granulados de liberación modificada son granulados recubiertos o no
recubiertos, que se preparan usando excipientes especiales, mediante
procedimientos especiales o ambos medios conjuntamente, con el fin de modificar
la velocidad o el lugar o el momento de liberación del principio o principios activos.
18
Los granulados de liberación modificada incluyen los granulados de liberación
prolongada y los granulados de liberación retardada.13
1.6 OPERACIONES UNITARIAS.
1.6.1 Definición de operaciones unitarias.
Las operaciones unitarias son el estudio de Procesos que se realiza analizando
todas las formas de procesamiento físico y agrupándolas en un número pequeño
de operaciones básicas.
Las Operaciones Unitarias estudian principalmente la transferencia y los
cambios de energía, transferencias y cambios de materiales que se llevan a cabo
por medios físicos, pero también por medios fisicoquímicos.
Este concepto se basa en que muchas etapas pueden reducirse a operaciones
o reacciones simples que tienen fundamentos idénticos, sin importar que material
vaya a procesarse.14
1.6.2 Clasificación de las operaciones unitarias.
Una forma sencilla de clasificar a las operaciones unitarias es con base en la
transferencia de calor, transferencia de cantidad de movimiento y en la
transferencia de masa.
1.6.2.1 Operaciones unitarias con base en transferencia de masa.
Cuando se ponen en contacto dos fases que tienen diferentes composiciones
es posible que ocurra la transferencia de alguno de los componentes presentes de
una fase hacia la otra y viceversa. Esto constituye la base física de las
operaciones de transferencia de masa. Si se permite que estas dos fases
13 Real Farmacopea Española. Formas farmacéuticas. Ministerio de Sanidad y consumo, 2ª ed.: Madrid; 2002.
14 Orozco, M. Operaciones unitarias: Granulación, secado y mezclado. Limusa Noriega Editores; 1998.
19
permanezcan en contacto durante un tiempo suficiente, se alcanzará una
condición de equilibrio bajo la cual no habría ya transferencia neta de
componentes entre las dos fases.
En la mayor partes de los casos de interés que se presentan en las
operaciones unitarias de transferencia de masa, las dos fases tienen una
miscibilidad limitada, de tal manera que en el equilibrio existen dos fases que
pueden separarse una de otra. Los procesos de separación son los ejemplos más
representativos de las operaciones que se fundamentan en la transferencia de
masa.23
Ejemplos:
Destilación (Figura 3).
Extracción líquido-líquido.
Extracción sólido-líquido.
Figura 3: Sistema de destilación simple.
1.6.2.2 Operaciones unitarias con base en la transferencia de calor.
La transferencia de calor es un fenómeno que aplica a muchas operaciones y
procesos unitarios. Sin embargo, hay un caso en el que es el mecanismo
dominante y se denomina como tal: transferencia de calor.
Este fenómeno de transporte ocurre de tres formas que son: convección,
radiación y conducción (Figura 4).
20
Figura 4. Radiación, convección y conducción.
Los ejemplos más representativos aplican al diseño de intercambiadores y
como mecanismo dominante en la operación de evaporación.
1.6.2.3 Operaciones unitarias con base en la transferencia de cantidad
de movimiento.
La transferencia de cantidad de movimiento ocurre tanto en líquidos como en
gases que fluyen, todo basado en las leyes de la inercia. Este fenómeno de
transporte sucede de acuerdo a la cantidad de movimiento que se transmite y el
medio por el cual se propaga.
Figura 5. Mezcla de fase móvil con agitador magnético.
Haciendo referencia al medio a las características del líquido, recipiente donde
se lleva a cabo la transferencia y propiedades físicas (viscosidad, temperatura,
21
etc.). Un ejemplo representativo es la operación de secado, o el mezclado de
líquidos (Figura 5).15
1.6.3 Operación unitaria de aglomeración por granulación.
Es una operación de construcción o crecimiento de partículas y en este sentido
sería lo opuesto a la fragmentación. El término granulación es muy común en la
industria farmacéutica, aunque algo inespecífico. Se usa para describir métodos
para producir gránulos de un tamaño relativamente uniforme, entendiendo por
gránulos un producto burdo con tamaños de partícula de más o menos 0.1 a 3.0
mm y de formas irregulares, las cuales incluyen esferoides, cilindros y formas
alargadas irregulares (Figura 6).16
Figura 6: Gránulos formados mediante la operación unitaria de aglomeración por granulación.
15 Morales Blancas, EF. Operaciones unitarias. Universidad Austral de Chile. Chile: Instituto de Ciencia y Tecnología de los
Alimentos (ICYTAL), 2009.
16 Villafuerte Robles, L. Productos Farmacéuticos Sólidos Operaciones Unitarias Farmacéuticas. Vol. 1. 1ª ed. México:
Instituto Politécnico Nacional; 1999.
22
1.7 GRANULACIÓN.
1.7.1 Introducción a la granulación.
La operación unitaria farmacéutica de aglomeración por granulación, es una
operación de construcción o crecimiento de las partículas y en este sentido sería
lo opuesto a la fragmentación. El término granulación es muy común en la
industria farmacéutica, aunque algo inespecífico.
La granulación es un proceso de ampliación de tamaño de partículas, donde
estas se reúnen en grandes y permanentes partículas, en el cual los agregados de
las partículas originales todavía se pueden identificar (Figura 7).
Figura 7: Crecimiento de partícula por medio de la aglomeración.
En la mayoría de los casos, este proceso es usado en la producción de
tabletas o cápsulas, donde los gránulos son productos intermedios.17
1.7.2 Concepto de granulación.
Es una parte del proceso farmacéutico que intenta mejorar el flujo de los
materiales en polvo formando esferas o regularmente en forma de agregados
llamados gránulos. La granulación puede ser definida como la unión de partículas
de polvo para construir aglomerados de mayor tamaño y con ciertas propiedades
17 Swarbrick, J y Boylan J C. Encyclopedia of pharmaceutical Technology”. Volumen 7: United States of America; 1993.
23
mecánicas para mantener su forma. Aunque se pueden usar directamente como
forma de dosificación, su principal función es la de paso intermedio en la obtención
de otras formas de dosificación sólidas.
Se puede definir como un proceso de aglomeración mediante el cual las
partículas pequeñas se reúnen en grandes. La definición de granulación
comprende una gama de diferentes métodos de ampliación de tamaño que
pueden ser divididos en métodos secos en donde no se utilizan líquidos para la
agregación y en métodos húmedos donde se utiliza el líquido para la aglomeración
de las partículas de polvo seguido por un proceso de secado.
En la mayoría de los casos, el proceso tiene lugar durante la fabricación de
comprimidos o cápsulas, donde los gránulos se elaboran como un producto
intermedio y tienen un tamaño normal entre 0,2 y 0,5 mm, aunque se usan
gránulos de mayor tamaño como formas posológicas.
La granulación comienza después de mezclar el fármaco en polvo con los
excipientes necesarios (desintegrantes, materiales de relleno), de modo que se
forme una distribución uniforme de los ingredientes. Después de la granulación, el
producto puede ser mezclado con otros excipientes (desintegrantes, lubricantes)
antes de la compresión de la tableta o rellenar la cápsula.
Las mayores razones para la granulación de materiales pulverizados en la
manufactura de tabletas y gránulos son:
Mejorar las propiedades de flujo y por lo tanto la uniformidad de masa en la
dosificación.
Prevenir la segregación de los ingredientes en la mezcla.
Mejorar las características de compresión de la mezcla.18
18 Villafuerte Robles, L. Productos Farmacéuticos Sólidos Operaciones Unitarias Farmacéuticas. Vol. 1. 1ª ed. México: Instituto Politécnico Nacional; 1999.
24
Los procesos de granulación húmeda se realizan mediante pulverización y un
aglutinante líquido sobre las partículas mientras se agitan en un tambor giratorio,
un lecho fluidizado, un mezclador de alta cizalla o dispositivos similares.
Los principales objetivos de granulación son para mejorar las propiedades de
flujo y las características de compresión de la mezcla, y para evitar la segregación
de los constituyentes.
1.7.3 Objetivos de la granulación.
Las características de una tableta que la hacen una forma farmacéutica
popular, son, compactación, estabilidad física, rápida capacidad de producción,
estabilidad química y eficacia, son en general dictadas primariamente por las
cualidades de la granulación a partir de la cual están hechas.
La granulación es una parte del proceso farmacéutico que intenta mejorar el flujo
de los materiales en polvo formando esferas o regularmente en forma de
agregados llamados gránulos.19
Los principales objetivos para la granulación de materiales pulverizados en la
manufactura de tabletas y gránulos son:
1.7.3.1 Mejorar las propiedades de flujo y por lo tanto la uniformidad
en la dosificación.
Debido a su pequeño tamaño, a su forma irregular o a las características de
superficie, muchos polvos son cohesivos y no se deslizan bien. A menudo, un
deslizamiento malo dará lugar a una variación amplia de peso dentro del producto
final, debido al llenado variable de las matrices, entre otras causas. Los gránulos
producidos a partir de un sistema cohesivo de este tipo serán mayores y con un
diámetro más homogéneo (ambos factores contribuyen a mejorar las propiedades
de deslizamiento).
19 Swarbrick, J y Boylan J C. Encyclopedia of pharmaceutical Technology”. Volumen 7: United States of America; 1993.
25
1.7.3.2 Prevenir la segregación de los ingredientes en la mezcla.
Es importante controlar la distribución del tamaño de partículas de los gránulos
porque, aunque los componentes no se puedan segregar por separado, si la
distribución de tamaño de los gránulos es amplia, se pueden segregar. Si esto
sucede en las tolvas de las máquinas de ensobrado, de encapsulado o de las
máquinas de comprimir, se obtendrá un producto con grandes variaciones de peso
porque estas máquinas se llenan por volumen y no por peso; si las diferentes
regiones de la tolva contienen gránulos de distinto tamaño (y, por tanto, de
diferente densidad), un volumen dado de cada región contendrá gránulos de
pesos diferentes, lo que provocará una distribución inaceptable del contenido del
fármaco dentro del lote de producto terminado.20
1.7.3.3 Mejorar las características de compresión de la mezcla.
Algunos polvos son difíciles de compactar aunque se incluya un aglutinante
fácilmente compresible en la mezcla, sin embargo los gránulos de la misma
formulación se compactarán también más fácilmente y producirán comprimidos
más fuertes. Este efecto se debe a la distribución del aglutinante dentro del
gránulo y depende del método utilizado para producir el gránulo. A menudo, la
migración de solutos que se produce durante la etapa de secado que tiene lugar
después de la granulación da lugar a la formación de una capa externa rica en
aglutinante sobre los gránulos. A su vez, esto provoca una unión directa entre el
aglutinante de cada gránulo, lo que ayuda a la consolidación de los materiales de
unión más débil.
1.7.3.4 Disminución de toxicidad.
La granulación de los materiales tóxicos reducirá el riesgo que se asocia a la
generación de polvo tóxico que puede surgir cuando se manipula el polvo. Se
deben tomar las precauciones adecuadas para garantizar que este polvo no
20 Villafuerte Robles, L. Productos Farmacéuticos Sólidos Operaciones Unitarias Farmacéuticas. Vol. 1. 1ª ed. México: Instituto Politécnico Nacional; 1999.
26
constituye un peligro durante el proceso de granulación. Por tanto, los gránulos no
deben ser friables y tendrán una fuerza mecánica adecuada.
1.7.3.5 Prevenir la formación de pastas.
Los materiales que son ligeramente higroscópicos pueden adherirse para
formar una pasta si se almacenan en forma de polvo. La granulación puede
reducir este problema, ya que los gránulos podrán absorber parte de la humedad
mientras mantienen su fluidez debido a su tamaño.
1.7.3.6 Reducción de espacio.
Los gránulos, al ser más densos que la mezcla de polvo original, ocupan
menos volumen por unidad de peso. Por tanto, son más cómodos de almacenar y
transportar.21
1.7.4 Beneficios potenciales de la granulación.
Dentro de los beneficios más importantes por los cuales se realiza una
granulación previa antes de obtener un producto terminado llamado tabletas o
granulados son:
Promover o mejorar el flujo de los materiales.
Incrementar la densidad aparente de los materiales.
Obtener un tamaño de partícula más uniforme.
Disminuir la adhesión de materia prima en la superficie de los punzones
(untuosidad).
Disminuir la tendencia a “capping” (destapado), en las tabletas.
Mejorar la seguridad durante las operaciones de manufactura,
disminuyendo nubes de polvo de materiales.
Mejorar las características de compresibilidad de los materiales polvosos.
21 Dra. Herrera Mireina, O. Manual de Granulación. Universidad de Barcelona. Tecnología farmacéutica. Facultad de
Farmacia: Barcelona; 2009.
27
Mejorar la calidad de las tabletas producidas (uniformidad de dosis,
uniformidad de peso, etc.) (Figura 8). 22
Figura 8. Uniformidad de peso por peso promedio.
1.8 TIPOS DE GRANULACIÓN.
La preparación de un gránulo puede realizarse por vía seca o vía húmeda
según se adicione o no un solvente a la mezcla de polvos. Le elección del método
de granulación dependerá por un lado de la aplicación que se quiera dar al
granulado y por otro de las propiedades fisicoquímicas del principio activo y de los
excipientes de la formulación, en particular de su sensibilidad a la humedad y al
calor. Otra posibilidad para la elaboración de gránulos es la granulación por fusión,
que puede ser considerada como una modificación de la granulación por vía
húmeda.23
22 Santillana Portocarrero, JE., Tesis Comparación de tecnologías de granulación en la producción de tabletas
farmacéuticas (Modelo para comparación basado en costos, aplicado en la producción de tabletas de Clorhidrato
de Ranitidina). México: Universidad Nacional Autónoma de México; Facultad de Química, 2001.
23 Lachman, L. The theory and practice of industrial pharmacy, Lea & Febiger. 3a. ed: Philadelphia; 1980.
28
En los métodos de granulación por vía seca tiene lugar la adhesión de
partículas por efecto de la presión aplicada. Se genera un producto compacto o
laminado que tiene un tamaño mayor que el tamaño requerido del gránulo y, por
tanto, el tamaño necesario puede alcanzarse mediante triturado y tamizado.
En los métodos de granulación por vía húmeda, el líquido que se añade a los
polvos secos debe distribuirse por todo el polvo mediante la agitación mecánica
que crea el granulador. Las partículas se adhieren unas a otras por las películas
de líquido y una nueva agitación o adición de líquido hace que se adhieran más
partículas (Figura 9).24
Figura 9. Granulado en Lecho fluido por vía húmeda.
24 Dra. Herrera Mireina, O. Manual de Granulación. Universidad de Barcelona. Tecnología farmacéutica. Facultad de Farmacia: Barcelona; 2009.
29
1.8.1 Esquema general de los dos tipos de granulación:
Tipos de granulación.25
25 Aguilar Cruz, L, et al. Manual de tecnología farmacéutica 3. Laboratorio de Tecnología Farmacéutica II. México,
Benemérita Universidad Autónoma de Puebla: Facultad de ciencias químicas; febrero 2001.
Molienda
[Productos (P.a.)]
Tamizaje
Húmedo
Tableteado Adición del
lubricante
Tamizaje
Secado Tamizaje
Tableteado
Adición de
lubricante
Adición de la
solución
aglutinante
Granulación
húmeda
Granulación
seca
Mezclado en
seco
Inicio
FIN
30
1.9 GRANULACIÓN VÍA SECA.
En los métodos de granulación que se desarrollan en seco, las partículas
primarias de polvo se agregan a alta presión. Este método se basa en la mezcla;
la compactación, con una prensa o con rodillos; el troceado o fragmentación y, por
último la granulación (con tamización). Se aplica cuando los componentes de la
mezcla son sensibles a la humedad, no pueden resistir las temperaturas elevadas
de secado o no cuentan con suficiente unión o adhesión intrínsecas. Muchas
veces, esta técnica recibe también los nombres de pre-compresión o de doble
compresión. Con ella se eliminan algunos pasos de la granulación húmeda. Se
distinguen dos clases de granulación por vía seca:
a) La pre-compresión o doble compresión propiamente dicha. Se produce un
fragmento grande (conocido como preforma) en una máquina de comprimir
de alta presión.
b) La compactación con rodillos. Se produce una lámina de material.41
En el primer caso se obtienen unas preformas o lingotes, denominados
tabloides y en el segundo unas placas o láminas compactas, llamadas por algunos
briquetas.10 Estos productos intermedios se fragmentan usando una técnica de
molienda adecuada para producir el material granular que después se tamiza para
separar la fracción del tamaño deseado. El material fino no utilizado puede
reelaborarse para evitar los desperdicios.
1.9.1 Introducción a la granulación por vía seca.
La granulación por compactación ha sido usada por muchos años y es una
técnica valiosa en situaciones donde la dosis efectiva de una droga es demasiada
alta para la compactación directa y el fármaco es sensible al calor, humedad o
ambos, que se opone a la granulación húmeda. Muchas formulaciones de
31
vitaminas y aspirinas son preparadas por tableteado mediante granulación por
compactación.
Algunos ejemplos de productos sensibles al calor incluyen a los componentes
de la aspirina ya que el ácido acetilsalicílico al estimularlo con calor se degrada
paulatinamente. También los productos efervescentes son sensibles al uso de
calor.
La granulación en seco conserva la mayor parte del tamaño de partícula del
polvo y su área superficial específica.26
1.9.2 Método general de granulación vía seca.
La granulación por compactación involucra la compactación de los
componentes de una formulación de tabletas por medio de una prensa de
comprimidos o maquinaria especialmente diseñada, seguido por molienda y
tamizado, antes de la compresión final en una tableta. Cuando el mezclado inicial
de los polvos, es forzado en los moldes de una prensa de tabletas de gran
capacidad y es compactada, las masas compactadas resultantes son llamadas
lingotes, y el proceso es referido como “slugging”. Los lingotes son tamizados o
fragmentados para producir un material tableteado de forma granular, el cual
ahora fluye más uniformemente que la mezcla original. Cuando un proceso
sencillo de “slugging” es insuficiente para dar las propiedades granulares
deseadas al material los lingotes son sometidos a tamizado, “slugging” y tamizado
una vez más (Figura 10). 27
26 Dra. Herrera Mireina, O. Manual de Granulación. Universidad de Barcelona. Tecnología farmacéutica. Facultad de Farmacia: Barcelona; 2009. 27 Lc Li, Gb Peck. The effects of agglomeration methods on the micrometric properties of a matodextrin product: Drug Dev
Ind Pharm; 2005.
32
Figura 10. Método general donde se muestra el proceso clásico de granulación vía seca.
1.9.3 Ventajas de la granulación vía seca.
1. La granulación por compactación es un método que requiere menos
material y espacio que otros métodos.
2. Se elimina la adición de humedad y la aplicación de calor, para los pasos
de amasado húmedo y secado del método de la granulación húmeda.
3. Se pueden utilizar activos termolábiles e hidrolizables.
4. Densifica el material.
1.9.4 Limitaciones de la granulación vía seca.
Se produce gran cantidad de polvos finos que deben ser reciclados.
Altas presiones de compactación pueden prolongar el tiempo de disolución.
(Figura 11).
33
Figura 11. Prueba de disolución de tabletas.
La diferencia de densidades y tamaño de partículas entre la sustancia
activa y los excipientes puede producir estratificación de la mezcla y a su
vez producir problemas de uniformidad de contenido.
Las sustancias activas que se dosifican en grandes cantidades y que no
poseen capacidad de compresión son difíciles de manejar por éste método.
Debido a que el proceso se realiza en seco, se produce gran cantidad de
polvo, pudiendo generar cargas electrostáticas y una distribución no
uniforme de la sustancia activa en la mezcla y en el comprimido final.28
28 Swarbrick, J. Encyclopedia of pharmaceutical Technology, Marcel dekker INC. Tomo VII: New York; 1997.
34
1.9.5 Granulación por doble compresión.
Los polvos secos se pueden comprimir
usando una máquina de comprimir
convencional o, más habitualmente, se
puede usar una gran prensa rotatoria
reforzada (Figura 12).46
Este proceso se conoce como “doble
compresión” y el producto compacto que
se elabora en el proceso (que tiene
habitualmente un diámetro de 25 mm por
un grosor aproximado de 10-15 mm) se
conoce como lingotes o preformas.
Estas preformas se molturan y tamizan
al tamaño adecuado.29
Figura 12. Tableteadora FETTE para escala piloto.
1.9.6 Granulación por compactadores de rodillo.
La compactación por rodillo es un método alternativo más suave en el que la
mezcla de polvo se pasa entre dos rodillos para formar una lámina comprimida
que suele ser débil y quebradiza y se fragmenta inmediatamente en escamas.48 El
tratamiento que necesitan estas escamas para romperse en gránulos es más
suave y puede hacerse usando sólo el tamiz.30
29 Navascués, I y Hernández, F. Notas galénicas operaciones farmacéuticas con los comprimidos (mezcla, granulación,
compresión)”. Panacea. México: vol. 3, no. 8; Junio, 2002.
30 Maja Santl, et al. A compressibility and compactibility study of real tableting mixtures: The impact of wet and dry
granulation versus a direct tableting mixture. ELSEVIER International Journal of Pharmaceutics; 2005.
35
1.10 GRANULACIÓN VÍA HÚMEDA.
1.10.1 Introducción y concepto de la granulación vía húmeda.
El método más general y ampliamente utilizado de preparación de comprimidos
es el método de granulación húmeda. Su popularidad se debe a la mayor
probabilidad de que la granulación pueda hallar en este método todos los
requerimientos físicos convenientes para la compresión de buenos comprimidos.
Se basa en la adición de un aglutinante disperso en un líquido para formar una
disolución o una suspensión. Casi siempre se emplea agua, a veces, alcohol e
isopropanol u otro disolvente orgánico solos o en combinación. El líquido debe ser
volátil para que pueda eliminarse durante el secado, y no debe ser tóxico.31
La granulación por vía húmeda implica el amasado de una mezcla de las
partículas primarias de polvo usando un líquido de granulación. En el método
tradicional de granulación por vía húmeda, se obliga a la masa húmeda a
atravesar un tamiz para producir gránulos húmedos que se secan a continuación.
El paso posterior de tamizado rompe los aglomerados de gránulos y elimina el
material demasiado fino, que se puede reciclar.
Las variaciones de este método tradicional dependen del equipo utilizado, pero
el principio general de agregación inicial de partículas con un líquido se mantiene
durante todo el proceso.32
Sus principales desventajas son la cantidad de pasos separados involucrados,
así como el tiempo y el trabajo necesario para llevar a cabo el proceso, en
especial en gran escala. Para lotes pequeños los componentes pueden mezclarse
en recipiente de acero inoxidable o morteros. En pequeña escala el mezclado
31 Troy, DB y Beringe, PR. The Science and Practice of Pharmacy, Philadelphia. Ed 21: Lippincott Williams & Wilkins; 2006.
32 Dra. Herrera Mireina, O. Manual de Granulación. Universidad de Barcelona. Tecnología farmacéutica. Facultad de
Farmacia: Barcelona; 2009.
36
también puede llevarse a cabo sobre grandes piezas de papel, tomando los
bordes opuestos y haciendo rodar el material hacia adelante y atrás. El polvo
mezclado se puede tamizar en un cedazo de la mediada apropiada como para
eliminar o romper los grumos. Este tamizado también ofrece un mezclado
adicional. El tamiz siempre debe ser de un tipo de alambre o tela que no afecte la
potencia de los componentes por las interacciones.
Para grandes cantidades de polvo, los mezcladores de recipientes gemelos de
Patterson Kelley y los de doble cono ofrecen una manera de mezclado de
precisión y en periodos cortos (Figura 13).
Figura 13. Mezclador de recipientes gemelos para sólidos o semisólidos.
Los mezcladores de recipientes gemelos están disponibles en muchos
tamaños, desde modelos para laboratorios a grandes modelos de producción. Las
mezcladoras planetarias por ejemplo, Glen y la Hobart, durante muchos años han
sido útiles para esta función en la industria farmacéutica (Figura 14).
37
Figura 14. Mezclador de polvos Glen
En gran escala, también se emplean las mezcladoras de cintas, que se
pueden adaptar para procedimientos de producción continua. Asimismo, las
mezcladoras de masa del tipo de hoja en sigma han sido utilizadas ampliamente
en la industria farmacéutica.
El uso de las mezcladoras de alta velocidad y de alto corte del tipo
Lodige/Littleford, Diosna, Fielder y Baker-Perkins se difundió con rapidez. Están
disponibles en una gama completa de tamaños. El proceso de las granulaciones
en estas máquinas es más rápido que en las granuladoras convencionales.33
1.10.2 Método general de granulación vía húmeda.
La elaboración convencional de granulados con líquidos a escala industrial,
precisa de varias etapas realizadas sucesivamente y con instrumentación
diferenciada. Su característica esencial se encuentra en la operación de
granulación, que se efectúa en una granuladora de húmedos.
Las operaciones que se consideran son:
33 Navascués, I y Hernández, F. Notas galénicas operaciones farmacéuticas con los comprimidos (mezcla, granulación,
compresión)”. Panacea. México: vol. 3, no. 8; Junio, 2002.
38
1. Mezclado
2. Amasado
3. Granulación
4. Desecación
5. Granulación-Tamizado.
1.10.2.1 Mezclado.
Se procede a mezclar el fármaco con las sustancias que lo acompañarán que,
como mínimo, será un diluyente. Este proceso se debe efectuar con el equipo de
mezclado más adecuado, por ejemplo:
Mezclador de cuerpo móvil: si la cantidad de diluyente es mucho mayor que
la de fármaco.
Mezclador orbital: si las cantidades son parecidas.
Después de mezclar se puede tamizar, con ello se asegura la homogeneidad
del tamaño de la partícula. Después de realizar cada operación, debe pesarse el
producto obtenido con el fin de controlar posibles errores (control en proceso)
(Figura 15).
Figura 15. Mezclador doble cono
39
1.10.2.2 Amasado.
A la mezcla activa se le añade un aglutinante para unir entre sí las partículas
que la componen. Este aglutinante debe vehiculizarse adecuadamente, con el fin
de facilitar la unión, por lo que se dispersa en un líquido que se irá vertiendo
lentamente sobre la mezcla, con el fin de conseguir formar una masa más o
menos compacta (Figura 16). Esta operación se lleva a cabo en una amasadora.
Una vez amasada la mezcla, ya se encuentra apta para ser granulada.34
Figura 16. Adición del aglutinante, en el equipo High Shear de granulación Vía Húmeda.
1.10.2.3 Granulación.
La mezcla amasada debe granularse pasándola por tamices. El utensilio que
suele utilizarse es la denominada granuladora rotativa (también denominada
granuladora de húmedos), provista de tamices intercambiables, si bien suele
utilizarse el tamiz de 4 mm de luz con el fin de que no se obture (la masa que debe
tamizar es bastante consistente) (Figura 17).
Esta granuladora rotativa dispone de unas palas o aspas que giran empujando
la masa contra el tamiz, haciéndola pasar a través de él por presión, con lo que se
obtienen unas tiras largas de masa o magdaleones de diámetro uniforme.
34 Swarbrick, J y Boylan J C. Encyclopedia of pharmaceutical Technology”. Volumen 7: United States of America; 1993.
40
Figura 17. Granulación Vía Húmeda en el equipo High Shear.
1.10.2.4 Desecación.
Debe eliminarse el líquido añadido durante el amasado. Esta operación debe
efectuarse con cuidado para eliminar sólo ese líquido, pues existe el peligro de
eliminar el agua propia de las sustancias de la mezcla que son agua de
constitución o agua ligada.
Este control puede hacerse también mediante determinación de humedad
residual. Esta operación debe realizarse utilizando la tecnología de Secado más
adecuada al producto intermedio elaborado. (Figura 18).
Para la gran mayoría de los productos granulados se debe obtener una
humedad de entre 2-3%.35
Figura 18. Secado de los granulados en charolas en la estufa.
35 Swarbrick, J y Boylan J C. Encyclopedia of pharmaceutical Technology”. Volumen 7: United States of America; 1993.
41
1.10.2.5 Granulación final (tamización).
El granulado, una vez seco, debe granularse-tamizarse con el fin de obtener el
tamaño de gránulo deseado.
Debe tenerse en cuenta que se parte de un granulado de 4 mm de diámetro,
por lo que, si se ha de pasar a 0.4 mm, no puede hacerse directamente, pues se
produciría gran cantidad de polvo que provocaría dificultades en el momento de
dosificar el producto o de comprimirlo.
Por ello debe existir una graduación de tamaños, por lo que se utilizaran
distintos tamices, progresivamente de mayor a menor diámetro de luz, hasta llegar
al tamaño adecuado (Figura 19).
Figura 19. Calibrado del tamaño de partícula de los gránulos por medio del Molino Micromill.
Se suelen emplear granuladoras oscilantes, en donde unas barras metálicas a
las que se dan un movimiento oscilante de derecha e izquierda y situadas muy
cerca del tamiz presionan el producto contra la malla, un ejemplo de un granulador
42
oscilante se encuentra dentro de la Planta Piloto Farmacéutica de la Facultad de
Estudios Superiores Zaragoza.36
1.10.3 Etapas fisicoquímicas de la granulación vía húmeda.
Las etapas fisicoquímicas de la granulación vía húmeda son la nucleación, la
transición y el crecimiento del gránulo, esta última etapa se puede ocasionar por
medio de coalescencia, rotura, transferencia por erosión y laminación del
granulado.
1.10.3.1 Nucleación.
La granulación comienza con el contacto y adhesión entre partículas debido a
los puentes de líquido. Varias partículas se unirán para formar un estado pendular.
Al continuar la agitación, aumenta la densidad de los cuerpos pendulares hasta
formar el estado capilar y estos cuerpos actúan como núcleos para el crecimiento
posterior de los gránulos.
1.10.3.2 Transición.
Los núcleos pueden crecer de dos formas:
1. Se pueden añadir partículas aisladas a los núcleos con formación de
puentes pendulares o se pueden combinar dos o más núcleos.
2. Los núcleos combinados volverán a cambiar de forma por la agitación del
lecho. Esta etapa se caracteriza por la presencia de un gran número de
gránulos pequeños con una distribución de tamaño relativamente amplia.
Dado que esta distribución no es excesivamente grande, se trata de un
objetivo adecuado para los gránulos que se usan en la fabricación de
cápsulas y comprimidos.37
36 Swarbrick, J y Boylan J C. Encyclopedia of pharmaceutical Technology”. Volumen 7: United States of America; 1993.
37 Morales Blancas, EF. Operaciones unitarias. Universidad Austral de Chile. Chile: Instituto de Ciencia y Tecnología de los
Alimentos (ICYTAL), 2009.
43
1.10.3.3 Crecimiento del gránulo.
Si el gránulo sigue creciendo se producen gránulos esféricos grandes y el
tamaño medio de partículas del sistema de granulación irá aumentando con el
tiempo.
Si continúa la agitación, continuará también la coalescencia de gránulos y se
producirá un sistema sobreamasado que será inutilizable, aunque este resultado
depende de la cantidad de líquido añadido y de las propiedades del material que
se va a granular.
Aunque el crecimiento de la bola produce gránulos que pueden ser demasiado
grandes para su uso farmacéutico, se producirá un cierto grado de crecimiento de
bola en los mezcladores planetarios y es una característica esencial de algunos
equipos de esferonización.
1.10.3.3.1 Mecanismos de crecimiento del gránulo.
Los cuatro mecanismos posibles del crecimiento de gránulo son:
1. Coalescencia. Dos o más gránulos se unen para formar un gránulo mayor
(Figura 20).
Figura 20. Crecimiento del gránulo por Coalescencia.
44
2. Rotura. Los gránulos se rompen en fragmentos que se adhieren a los
demás gránulos, formando una capa de material sobre el gránulo
superviviente (Figura 21).
Figura 21: Crecimiento del gránulo por rotura y laminado.
3. Transferencia por erosión. La agitación del lecho de gránulos provoca el
desgaste de los materiales de los gránulos. Este material erosionado se
adhiere a los demás gránulos, aumentando su tamaño (Figura 22).
Figura 22: Crecimiento del gránulo por transferencia por erosión o abrasión.
4. Laminación. Cuando se añade un segundo lote de mezcla de polvo al
lecho de gránulos, el polvo se adherirá a los gránulos formando una capa
sobre su superficie y aumentando el tamaño de los mismos. Este
45
mecanismo sólo es relevante para la producción de gránulos laminados en
un equipo de esferonización (Figura 23).38
Figura 23: Crecimiento del gránulo por laminación.
1.10.3.3.2 Estados fisicoquímicos de la granulación vía húmeda
1.10.3.3.2.1 Estado pendular.
El estado pendular ocurre con niveles de humedad bajos, en este punto las
partículas se mantienen unidas con anillos de líquido que tienen forma de lente,
provocando la adhesión como consecuencia de las fuerzas de tensión superficial
en la superficie de contacto líquido y aire, y de la presión hidrostática de aspirado
que se produce en el puente líquido (Figura 24).
Figura 24: Esquematización del estado pendular.
38 Dra. Herrera Mireina, O. Manual de Granulación. Universidad de Barcelona. Tecnología farmacéutica. Facultad de
Farmacia: Barcelona; 2009.
46
1.10.3.3.2.2 Estado capilar.
El estado capilar se alcanza cuando se ha desplazado todo el aire que había
entre las partículas, estas se mantienen unidas por aspiración capilar en la
superficie de contacto líquido y aire, aunque ahora se encuentra sólo en la
superficie de los gránulos (Figura 25).
Figura 25: Esquematización del estado capilar.
1.10.3.3.2.3 Estado funicular.
El estado funicular es un estado intermedio entre los estados capilar y
pendular, aumentando la fuerza de tensión con respecto a la humedad de los
gránulos, con respecto al estado pendular (Figura 26).
Figura 26: Esquematización del estado funicular.
47
1.10.3.3.2.4 Estado de la gota.
Además de esos tres estados existe uno más, que es el estado de la gota,
este es importante en el proceso de granulación cuando se seca una suspensión
por pulverización, en este estado, la fuerza de la gota dependerá de la tensión
superficial del líquido utilizado (Figura 27).39
Figura 27: Esquematización del estado de la gota o suspensión.
1.10.3.4 Principios fundamentales en el crecimiento del tamaño de partícula.
La interacción inicial partícula-partícula y la acumulación continuada de
partículas en forma de gránulo, requiere la activación y expresión de fuerzas
adhesivas de suficiente potencialidad entre elementos particulares, para que el
gránulo resista fuerzas destructivas de corte, debido al proceso de agitación y
mezclado.
39 Dra. Herrera Mireina, O. Manual de Granulación. Universidad de Barcelona. Tecnología farmacéutica. Facultad de
Farmacia: Barcelona; 2009.
48
1.10.4 Fuerzas intermoleculares
1.10.4.1 Fuerzas de dispersión de Van der Wall-London
Este tipo de fuerzas son las que intervienen primeramente cuando se describe
la adhesión interparticular real por fuerzas intermoleculares y son parcialmente
responsables de las fuerzas adhesivas entre partículas o entre partículas y
superficies cuando la distancia de separación interparticular es menor que 103 Aº
(10-4mm). Este tipo de fuerzas son responsables de la formación de gránulos
cuando se realiza compactación por “slugging” (baleado), estas fuerzas son
mayores en superficies lisas.
1.10.4.2 Fuerzas electrostáticas
Este tipo de fuerzas se incrementan en sistemas altamente particulados, son
un resultado de la fricción interparticular.
Para partículas grandes en estado seco, los efectos electrostáticos son el
instrumento de la adhesión inicial de las partículas y la generación de
aglomerados.
Posterior al decremento de la superficie rugosa durante la granulación,
incrementa la importancia de las fuerzas electrostáticas.40
1.10.4.3 Puentes líquidos y sólidos
La distribución de un líquido en una masa polvosa generalmente produce un
incremento en la formación y fuerza de agregados partícula-partícula.
El grado de crecimiento de los gránulos está influido por:
A. La cantidad de líquido adicionado.
B. La movilidad del líquido.
40 Dra. Herrera Mireina, O. Manual de Granulación. Universidad de Barcelona. Tecnología farmacéutica. Facultad de Farmacia: Barcelona; 2009.
49
C. El equipo de granulación empleado.
D. El tamaño de partícula de la masa polvosa.
Considerando el momento del estado de dispersión del líquido de la masa
polvosa, se reconocen tres categorías en el nivel de cohesión exhibido por las
partículas.
1. El estado del líquido absorbido, inmóvil (Fuerzas de adhesión y
cohesión en películas inmóviles). Si hay líquido suficiente en un polvo
como para formar una capa inmóvil muy fina, habrá un descenso eficaz
de la distancia entre las partículas y un aumento de la superficie de
contacto entre las partículas. En consecuencia, aumentará la fuerza del
enlace entre las partículas, ya que las fuerzas de atracción de Van der
Waals son proporcionales al diámetro de la partícula e inversa y
exponencialmente proporcionales a la distancia de separación entre
ellas.
2. El estado líquido móvil (Fuerzas interfaciales en películas de líquidos
móviles). Durante la granulación por vía húmeda se añade un líquido a
la mezcla de polvos y se distribuye como películas que rodean y se
introducen entre las partículas. Habitualmente, se añade líquido en
exceso con respecto al que sería necesario para una capa inmóvil y
para producir una película móvil.
3. El estado líquido. Cuando se presenta el estado de líquido absorbido
inmóvil, la magnitud de los enlaces adhesivos, que se establecen entre
dos partículas, está influenciado porque:
Las imperfecciones superficiales son alisadas, incrementándose la
disponibilidad del área de contacto partícula-partícula.
Las fuerzas electrostáticas y de Van der Waals toman importancia en
la granulación como resultado de la reducción en la separación
interparticular.
50
Los efectos de agitación y manipulación provocan la separación de partículas
en el estado de líquido inmóvil, asumiendo que el medio de granulación alcanza
un punto de humedecimiento y que el líquido ocupa el volumen poroso del
gránulo, entonces las fuerzas que mantienen la integridad del gránulo son las de la
tensión superficial del líquido y la presión negativa, asociada con la curvatura del
menisco del líquido en el aire (interfase líquido-aire). En la fase de líquido móvil, se
consideran tres estados físicos:
Estado pendular.
Estado funicular.
Estado capilar.
Estos tres estados se diferencian por la cantidad relativa del líquido, que se
encuentra en el volumen poroso intersticial del gránulo.41
1.10.4.4 Fusión parcial.
Aunque no se considera un mecanismo predominante dentro de los materiales
farmacéuticos, es posible que las presiones usadas en los métodos de granulación
por vía seca puedan provocar la fusión de los materiales que tengan un punto de
fusión bajo en los que se desarrolla el contacto entre las partículas y altas
presiones. Cuando se disminuye la presión, se produce la cristalización y unión de
las partículas.
1.10.4.5 Endurecimiento de los aglutinantes.
Este es el mecanismo más frecuente en las granulaciones farmacéuticas por vía
húmeda cuando se incluye un aglutinante en el disolvente de granulación.
El líquido forma puentes líquidos y el aglutinante se endurecerá o cristalizará
cuando se seque para formar puentes sólidos que unirán las partículas.
41 Dra. Herrera Mireina, O. Manual de Granulación. Universidad de Barcelona. Tecnología farmacéutica. Facultad de Farmacia: Barcelona; 2009.
51
Los aglutinantes, como polivinilpirrolidona, los derivados de celulosa (como
carboximetilcelulosa) y el almidón pregelatinizado, actúan de este modo.
1.10.4.6 Cristalización de sustancias disueltas.
El disolvente usado para amasar el polvo durante la granulación húmeda
puede disolver parte de alguno de los componentes en polvo.
Cuando se secan los gránulos se producirá la cristalización de este material y
la sustancia disuelta actuará como un aglutinante que se endurece.
Cualquier material soluble que se encuentre en el líquido de granulación
actuará de esta forma como, por ejemplo, la lactosa incorporada en los polvos
secos granulados con agua.
El tamaño de los cristales producidos en el puente dependerá de la velocidad
de secado de los gránulos: cuanto más lento sea el tiempo de secado, mayor será
el tamaño de las partículas. Por tanto, es importante que el fármaco no se disuelva
en el líquido de granulación y se recristalice, porque puede afectar negativamente
a la velocidad de disolución del fármaco si se producen cristales mayores que los
que aparecen en la materia prima.
La fuerza y calidad del gránulo final puede ser mejorada con la adición de un
agente viscosante, por otra parte el enlazante puede ser adicionado al sistema en
estado seco o en el medio aglutinante.42
1.10.4.7 Fuerzas de atracción entre partículas sólidas.
En ausencia de líquidos y puentes sólidos formados por los agentes
aglutinantes, hay dos tipos de fuerzas de atracción que pueden actuar entre las
partículas de los sistemas farmacéuticos.
42 Lieberman, Herbert A. Pharmaceutical dosage forms, Tablets”. Marcel Dekker, Inc. Second edition. Volumen 2: United
States of America; 2000.
52
Las fuerzas electrostáticas pueden ser importantes para provocar la cohesión
del polvo y la formación inicial de los aglomerados, por ejemplo, durante el
mezclado. En general, no contribuyen significativamente a la fuerza final del
gránulo.
Las fuerzas de Van der Waals son aproximadamente cuatro órdenes de
magnitud mayores que las fuerzas electrostáticas y contribuyen significativamente
a la fuerza de los gránulos producidos por granulación por vía seca. La magnitud
de estas fuerzas aumentará a medida que disminuya la distancia entre las
superficies adyacentes y la granulación por vía seca se consigue aplicando una
presión que fuerce la unión entre las partículas.43
1.11 APARATOS Y EQUIPOS DE GRANULACIÓN.
1.11.1 Generalidades de equipos de granulación.
El equipo usado para la granulación húmeda no es altamente efectivo para el
mezclado en seco. Por lo tanto en muchos casos, mezcladores diferentes son
usados para el mezclado en seco antes de la granulación. Ejemplos son los
mezcladores sigma blade y planetarios. Los mezcladores para la granulación son
lentos, generalmente mezcladores pobres de polvo, y requieren cuidado incluso
para la adición de líquidos granulantes. También es considerable el tiempo
necesario para distribuir correctamente el aglutinante a través de la masa.
Mientras que algunas tabletas todavía se hacen de la manera tradicional,
equipos más nuevos han sido desarrollados para poder llevar a cabo ambas
tareas (mezclado en seco y la granulación húmeda) eficientemente y en menor
tiempo. Estos nuevos mezcladores son clasificados como
mezcladores/granuladores de alta velocidad.
43 Ochoa, L, et. al. Granulación por fusión en mezcladores granuladores de alta velocidad. Vitae Revista de la Facultad de
Química Farmacéutica: Vol. 13. Numero 1. México; 2006.
53
El mezclador Littleford Lodige fue uno de los primeros mezcladores de polvo
de alta cizalladura capaz de mezclar polvos farmacéuticos rápidamente y llevar a
cabo el amasado húmedo dentro del mismo equipo. Con algunas formulaciones, el
equipo es capaz también de producir partículas de gránulos aglomerados que
están listas para el lecho fluido u otros métodos de secado sin más
procedimientos.
El mezclador/granulador Diosna es otro tipo de procesador y mezclador de
polvos de alta velocidad. Otro mezclador/granulador, el Littleford MGT, ha sido
desarrollado para cumplir necesidades de la granulación más específicas.
El mezclador/granulador Gran es una modificación del mezclador planetario
industrial. La diferencia entre el mezclador/granulador Gral y un mezclador
planetario estándar es que la nueva unidad cuenta con dos dispositivos para
mezclar. Un brazo grande para mezclar, con la forma redonda del tazón el cual
ofrece un movimiento de mezclado a larga escala sobre el polvo. Unas cuchillas
más pequeñas que ingresan fuera del centro del brazo para mezclar y que están
localizadas por encima de él.44
1.11.2 Mezcladores-granuladores de alta velocidad.
Constan de un recipiente de mezcla de acero inoxidable que contiene un
impulsor principal con tres hojas que se mueve en el plano horizontal y una
cuchilla auxiliar con varias hojas (la hoja cortadora) que se mueve en el plano
vertical u horizontal.
Los polvos secos sin mezclar se introducen en el recipiente y se mezclan con
el impulsor rotatorio durante unos minutos (Figura 28).
A continuación se añade el líquido de granulación a través de un acceso de la
tapa del granulador, mientras el impulsor sigue girando. El líquido de granulación
44 Faure, A., York P. y Rowe RC. Process control and scale-up of pharmaceutical wet granulation processes: a review,
European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics; 2001.
54
se mezcla con los polvos por acción del impulsor mientras que la cuchilla se activa
cuando ya se ha formado la masa húmeda, ya que su función consiste en
romperla para producir un lecho de material granulado. Una vez que se ha
producido un granulado satisfactorio, el producto granulado se descarga al
recipiente del secador de lecho fluido a través de una malla de alambre que
fragmenta los agregados grandes que pudieran existir.45
Figura 28: Equipo de granulación High Shear o de alto corte.
1.11.3 Granuladores de lecho fluido.
Los granuladores de lecho fluido (Figura 29) tienen un diseño y funcionamiento
similares a los secadores de lecho fluido, es decir, las partículas de polvo se
fluidizan en un chorro de aire, pero la adición del líquido de granulación se
vaporiza desde un inyector sobre el lecho de polvos.
Se sopla o aspira aire calentado y filtrado a través del lecho de los polvos sin
mezclar para fluidificar las partículas y mezclar los polvos.
45 Benali M., Gerbaud V. y Hemat M. Effect of operating conditions and physic-chemical properties on the wet granulation
kinetics in high shear mixer: ELSEVIER Powder Technology; 2009.
55
El líquido de granulación se incorpora a través de un inyector de vaporización
situado sobre el lecho de partículas. El líquido hace que las partículas primarias de
polvo se adhieran cuando chocan las gotas y los polvos.
El escape de material desde la cámara de granulación se impide con los filtros
de ventilación, que se agitan periódicamente para reintroducir el material recogido
dentro del lecho de fluidificación.46
1.11.3.1 Extrusión esferonización
Los principales pasos del proceso son:
1. Mezclado en seco de los ingredientes para conseguir una dispersión
homogénea de polvo.
2. Amasado húmedo para producir una masa húmeda suficientemente
plástica.
3. Extrusión para formar magdaleones de un diámetro uniforme.
4. Esferonización para redondear esas partículas y formar partículas
esféricas.
5. Secado para conseguir el contenido final de humedad deseado.
6. Tamizado (opcional) para conseguir la distribución del tamaño que se
desea.
46 Dra. Herrera Mireina, O. Manual de Granulación. Universidad de Barcelona. Tecnología farmacéutica. Facultad de Farmacia: Barcelona; 2009.
56
Figura 29: Equipo de lecho fluido.
1.11.4 Granulación en rotor.
Este proceso permite la fabricación directa de esferas a partir de polvo seco.
En el granulador se introduce la mezcla de polvos en un recipiente y se
humedece con el líquido de granulación desde un vaporizador. La placa gira con
una velocidad elevada y la fuerza centrífuga mantiene la masa húmeda en los
bordes del rotor. Aquí, la diferencia de velocidad entre el rotor y las paredes
estáticas, combinada con el flujo ascendente del aire que rodea la placa del rotor,
hace que la masa se desplace en un movimiento tórico, dando lugar a la formación
de microesferas esféricas separadas.
Estas esferas, que son gránulos húmedos, se secan por el aire que entra
caliente procedente de la cámara de aire, que también actúa como un sello de
presión positiva durante la granulación.
57
1.11.5 Granulación en lecho fluido con disco giratorio y aspersión
tangencial.
Un equipo de granulación considerado como de lecho fluido pero de
construcción y funcionamiento un tanto diferente es el de aspersión tangencial y
con disco giratorio. La mayoría de los productos aglomerados en lecho fluido,
usando la aspersión desde la parte superior son de superficie porosa, con
espacios vacíos intersticiales y con densidad aparente baja, lo cual les confiere
propiedades de “jalar” agua hacia el interior de los gránulos proporcionando a las
tabletas tiempos de desintegración cortos. En contraste, los granuladores de lecho
fluido y disco giratorio, los cuales combinan un mezclado centrifugo intenso con la
eficiencia del lecho fluido, presentan materiales obtenidos por esta técnica con
mayores densidades aparentes, aunque los gránulos no están libres totalmente de
los espacios vacíos intersticiales, además de generar gránulos con menos finos
con menor friabilidad y de forma más esférica.
Las principales variables a considerar en el procesamiento con este tipo de
equipos son la temperatura del aire de fluidización, la velocidad de rotación del
disco y la velocidad de adición del líquido granulante.47
1.12 AGLUTINANTES Y ADHESIVOS.
Son agentes utilizados para impartir cualidades cohesivas a los materiales en
polvo, otorgan a las formulaciones de los comprimidos una cohesividad que
asegura que estos permanezcan intactos después de la compresión, también
mejoran las cualidades de libre flujo para las formulaciones de gránulos con la
dureza y el tamaño deseados.
Los materiales más comúnmente utilizados como aglutinantes son almidón,
gelatina y azúcares como la sacarosa, la glucosa, la dextrosa, la amelasa y la
47 Lee Kai, T., et. al. Comparison of granule properties produced using twin screw extruder and high shear mixer: a step
towards understanding the mechanism of twin screw wet granulation. ELSEVIER: Powder Technology; 2011.
58
lactosa. Las gomas, naturales y sintéticas, que han sido utilizadas incluyen goma
arábiga, alginato de sodio, musgo de Irlanda, goma panward, goma ghatti,
muscilago de vainas de isapol, carboximetilcelulosa, metilcelulosa,
polivinilpirrolidona, Veegum, y arabogalactano de alercia.
Otros agente que pueden considerarse aglutinantes, en ciertas circunstancias,
son el polietilenglicol, etilcelulosa, las ceras, el agua y el alcohol.
La cantidad de aglutinante utilizado tiene considerable influencia sobre las
características de los comprimidos compactados. Una cantidad muy grande de
aglutinante produce un comprimido duro, que no puede desintegrarse fácilmente y
es capaz de causar un desgaste excesivo de los punzones y las matrices.
Los materiales que no poseen cohesividad por si mismos requieren un
aglutinante más fuerte que los que si la poseen. El agua y el alcohol no son
aglutinantes en el verdadero sentido de la palabra, aunque por su acción solvente
sobre algunos componentes, como la lactosa, el almidón y la celulosa cambian al
material pulverizado a gránulos y la humedad residual retenida posibilita a los
materiales adherirse entre sí cuando se les comprime.
Los aglutinantes son utilizados tanto en solución como en forma seca,
dependiendo de los otros componentes de la formulación y del método de
preparación. Sin embargo, se intenta agregar diferentes almidones
pregelatinizados disponibles en la forma seca, de manera que pueda utilizarse
solo agua como solución aglutinante. La misma cantidad de aglutinante en
solución puede ser más efectiva que si estuviera dispersa en forma seca y
humedecida con el solvente. Para este último procedimiento, el agente aglutinante
no es tan efectivo en la penetración y la humectación de cada una de las
partículas dentro de la masa de polvo. 48
48 Ochoa, L, et. al. Granulación por fusión en mezcladores granuladores de alta velocidad. Vitae Revista de la Facultad de
Química Farmacéutica: Vol. 13. Numero 1. México; 2006.
59
Cada una de ellas en la mezcla de polvos tiene una cubierta de aire adsorbida
en su superficie, la que debe atravesarse antes de que los polvos puedan ser
humedecidos con la solución aglutinante. Después de la humectación, es
necesario un cierto periodo para que el aglutinante se disuelva por completo y esté
totalmente disponible para su uso. Dado que los polvos difieren con la facilidad
con que pueden humedecerse y su velocidad de disolución, es preferible
incorporar el agente aglutinante en solución. Con esta técnica es posible obtener
una adhesión más efectiva con una menor concentración del agente aglutinante.
Acacia y tragacanto son gomas naturales y son empleadas en soluciones que
van desde 10 a 25% de concentración, solas o en combinación. Estos materiales
son mucho más efectivos cuando son adicionados como solución en la
preparación de la granulación que cuando son adicionados secos en una fórmula
para la compresión directa. Estas gomas naturales tienen la desventaja de ser
variables en su composición y rendimiento basado en su origen natural y son
usualmente muy fuertes contaminadas con bacterias. Cuando estos materiales
son usados, sus masas de la granulación húmeda deben ser rápidamente secadas
a temperaturas por encima de los 37° para reducir la proliferación bacteriana.
La gelatina es una proteína natural y algunas veces es usada en combinación
con acacia. Esta es un material más consistente que las dos gomas naturales y la
solución es más fácil de preparar y forma tabletas igualmente duras que con
acacia o tragacanto. La gelatina generalmente se le utiliza en una solución al 10-
20%; las soluciones de gelatina deben preparase en forma fresca según la
necesidad y utilizarse mientras están tibias o puede solidificar. La gelatina se
agrega al agua purificada fría y se deja reposar hasta que este hidratada. Luego
se calienta en un baño de agua para su disolución, y la solución se lleva al
volumen final en base al peso para dar la concentración deseada.49
49 Ochoa, L, et. al. Granulación por fusión en mezcladores granuladores de alta velocidad. Vitae Revista de la Facultad de
Química Farmacéutica: Vol. 13. Numero 1. México; 2006.
60
La pasta de almidón ha sido históricamente uno de los agentes granulantes
más comunes. Esta es preparada dispersando el almidón dentro de agua, la cual
es calentada por algún tiempo prescrito. Durante el calentamiento, el almidón se
hidroliza para formar glucosa y dextrina. Una pasta hecha correctamente es
traslúcida además de clara (lo cual puede indicar que la conversión a glucosa y a
dextrina se ha completado) y producir tabletas cohesivas que se desintegren
fácilmente cuando este formulado correctamente.
El almidón de maíz se utiliza ampliamente como aglutinante, en
concentraciones que varían del 10 al 20%.50
La glucosa líquida que es una solución al 50% en agua, es una agente muy
común en la granulación húmeda. Estas propiedades son similares a la solución
de sucrosa, que es comúnmente empleada en concentraciones entre 50% y 74%.
Estas soluciones de azúcar son capaces de producir granulaciones húmedas, las
cuales cuando se tabletea se producen comprimidos duros pero frágiles. Estos
materiales tienen la ventaja de ser adhesivos de bajo costo. Salvo que las
soluciones de azúcar se encuentren muy concentradas, la proliferación bacteriana
puede ser un problema.
Los polímeros naturales modificados, tales como el alginato y los derivados de
la celulosa (metilcelulosa, hidroxipropilmetilcelulosa e hidroxipropilcelulosa) son
adhesivos y aglutinantes comunes. Usados secos para la compresión directa,
tienen algunas capacidades de aglutinantes y en solución acuosa tienen la
capacidad de actuar como agentes adhesivos. La hidroxipropilcelulosa también
puede ser usada como una solución de alcohol que proporciona un adhesivo
anhídrido. La etilcelulosa puede ser usada solo como una solución alcohólica y se
puede usar para retardar la desintegración y el tiempo de disolución de los
fármacos en las tabletas resultantes cuando la granulación húmeda es empleada.
La Polivinilpirrolidona (PVP) es un polímero sintético que puede ser usado como
50 Troy, DB y Beringe, PR. The Science and Practice of Pharmacy, Philadelphia. Ed 21: Lippincott Williams & Wilkins; 2006.
61
un adhesivo tanto en solución acuosa o en alcohol, también presenta capacidades
como aglutinante en seco.51
La hidroxipropilmetilcelulosa (HPMC) ha sido empleada ampliamente ya que
es más soluble en agua fría que en agua caliente, también es más dispersable en
agua caliente que en la fría. Por esta razón para obtener un buen gel, liso, que no
posea grumos u “ojos de pescado”, es necesario agregar la HPMC en agua
caliente, casi hirviente y enfriar la mezcla con la mayor lentitud mientras agita lo
más rápido que se pueda.
Las soluciones aglutinantes son hechas más por el peso que por el volumen.
Esto posibilita al formulador determinar el peso de los sólidos que se han
agregado a la granulación del comprimido en la solución aglutinante.
Como puede observarse, la mayoría de los aglutinantes utilizados en solución,
son de carácter polimérico. Debido a esto, la fluidez y la capacidad de
diseminación de estas soluciones es importante cuando se selecciona el equipo
de granulación adecuada.52
1.13 CARACTERIZACIÓN DE LA GRANULACIÓN.
Más del 90% de los componentes terapéuticos son administrados a través de
la vía oral, del cual la forma farmacéutica, tableta, es por mucho las más popular.
Las características de una tableta que la hacen una forma farmacéutica popular,
son, compactación, estabilidad física, rápida capacidad de producción, estabilidad
química y eficacia, son en general dictadas primariamente por las cualidades de la
granulación a partir de la cual están hechas.
51 Swarbrick, J y Boylan J C. Encyclopedia of pharmaceutical Technology”. Volumen 7: United States of America; 1993.
52 Faure, A., York P. y Rowe RC. Process control and scale-up of pharmaceutical wet granulation processes: a review,
European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics; 2001.
62
Diversas propiedades físicas y fisicoquímicas afectan muchas características
de calidad de las tabletas, tales como, compresibilidad, exactitud de la unidad de
dosis, porosidad, dureza, friabilidad, desintegración y velocidad de disolución.
Desafortunadamente una simple propiedad de granulación puede influir en
muchas propiedades diferentes de la tableta, mejorando algunas propiedades de
la tableta mientras que degrada otras. Sin embargo, por décadas, el proceso de
granulación se desarrolló únicamente sobre bases empíricas. Siempre que la
forma farmacéutica final reuniera todas las especificaciones de registro y que la
granulación no haya alterado significativamente la planificación de producción,
variabilidades extremas en las propiedades fisicoquímicas de los gránulos eran
toleradas.
Para ser capaz de monitorear y controlar las variables criticas de proceso,
asociadas con la operación unitaria granulación, se pueden requerir medidas
cuantitativas a utilizar como son las características de granulación, que son
probablemente las de mayor interés inmediato para el desarrollo farmacéutico y
por lo tanto las más medidas, estas incluyen, densidad aparente, algunas
valoraciones de flujo, distribución de tamaño de partícula y algunas valoraciones
de compactación exitosa dentro de tabletas. Estas medidas básicas de la
granulación han sido usadas para desarrollar y monitorear la producción de
muchos formas farmacéuticas sólidas exitosas.
Encontrar problemas en la formulación, diseño, o producción de tabletas
donde un conocimiento de las características de granulación y sus medidas, más
allá de los métodos de rutina pueden ser de valor. En algunos casos la resolución
de problemas de tableteado pueden, de hecho, ser satisfactoriamente resueltos
solo si la fuente del problema es primero identificado por estudios a fondo de las
características de granulación, más allá que las medidas básicas que pueden
ofrecer.53
53 Universidad Autónoma Metropolitana Iztapalapa. Impacto de las operaciones unitarias en la industria farmacéutica.
Tecnología Farmacéutica: México; 2012.
63
1.13.1 Propiedades de los gránulos.
Varias características finales de los gránulos son de mayor importancia ya que
ellos pueden ejercer una pronunciada influencia sobre el progreso del
subsecuente proceso de tableteado y las propiedades de las tabletas producidas.
Esas características incluyen, capacidad de envasado y propiedades de flujo del
material a granel junto con la dureza del gránulo individual y su porosidad. La
distribución de tamaño y forma de la partícula son factores importantes en el
envasado y flujo.
Partículas de forma más regular (cercano al esférico) llevan a bajar el ángulo
de reposo y aumentar la densidad aparente. En general, estos efectos deben
resultar en mejores propiedades de flujo de los gránulos, por lo tanto menor
variación de peso en los comprimidos y compresión/consolidación más eficiente
en la secuencia de tableteado.
La fabricación de la granulación para compresión de tabletas puede seguir uno
o una combinación de los tres métodos establecidos: el método seco de
compresión directa, compresión de granulación y granulación húmeda. La tabla 1
compara el tipo y el número de pasos del procedimiento comúnmente requeridos
en cada técnica.54
Tabla 2: Pasos a seguir para los diferentes tipos de granulación.
PASOS DEL
PROCEDIMIENTO
HÚMEDO SECO
Materia prima X X
Peso X X
Tamizar X X
Mezclar X X
54 Lachman, L. The theory and practice of industrial pharmacy, Lea & Febiger. 3a. ed: Philadelphia; 1980.
64
Compresión X
Humectar masa X
Molienda X
Secar X
Molienda X X
Mezclar X X
Compresión X X
1.13.2 Caracterización de los gránulos.
En la caracterización de los gránulos es importante distinguir entre
características físicas y características funcionales.
1.13.2.1 Características físicas de los gránulos.
Las características físicas de los gránulos implican el tamaño del gránulo
(distribución de tamaño de partícula, su forma, la proporción de finos y el área
superficial), densidad del granulado (densidad verdadera, densidad aparente,
densidad compactada, parámetros derivados de la densidad y porosidad),
contenido de humedad residual.
Es importante considerar, el grado en que las características físicas intrínsecas
de los materiales primarios, puedan afectar las características funcionales del
granulado (Figura 30).
65
Figura 30: Secado de granulados en charolas dentro de la estufa.
1.13.2.1.1 Distribución de tamaño de partícula.
El objetivo principal es el de intentar medir el tamaño de partícula para
establecer la verdadera distribución de frecuencia de tamaño de partícula en la
muestra evaluada. Existen diferentes maneras de representar la evaluación de
tamaño de partícula:
Métodos de presentación de datos: presentación tabular y gráfica de datos
(histogramas de frecuencia, curva de frecuencia-tamaño, curva de
frecuencia acumulativa-diámetro).
Funciones de distribución: ley log-normal, aplicando la ley estadística de
distribución normal.
Promedio de tamaño de partícula; media geométrica y media aritmética.
Métodos para determinación de tamaño de partícula: tamizado,
microscopía, monitoreo luminosos, adsorción, resistividad electrolítica
(coulter counter), permeametría. El método más empleado es el tamizado
en mallas, empleando vibración o turbulencia por inyección de aire, sobre
las partículas (Figura 31).55
55 Swarbrick, J y Boylan J C. Encyclopedia of pharmaceutical Technology”. Volumen 7: United States of America; 1993.
66
Figura 31: Prueba de granulometría para obtener la distribución del tamaño de partícula.
1.13.2.1.2 Cristalinidad y polimorfismo
El hábito cristalino y la estructura interna de una molécula de fármaco pueden
afectar las propiedades fisicoquímicas y a granel, que pueden ir desde el flujo
hasta la estabilidad química. Esto obviamente se refleja en las características de
un granulado.
A. Hábito cristalino: Es la descripción de la apariencia externa de un cristal (su
forma).
B. La estructura interna describe el arreglo molecular dentro del sólido. La
estructura interna puede ser cristalina o amorfa.
Dentro de las estructuras cristalinas pueden formarse polimorfos
(cristalización en más de una forma para la misma molécula), aductos o
solvatos moleculares.
En general el polimorfo más estable, exhibe el más elevado punto de
fusión, la más baja solubilidad y la máxima estabilidad química.
1.13.2.1.3. Proporción de finos.
La proporción de partículas finas menores a 100µm (malla No. 130, 0.1mm.)
tiene especial importancia en la determinación de las propiedades de flujo. Su
67
proporción también es importante porque influye en las características de
compresibilidad, su exceso puede causar “destapado” o “laminado” en los
comprimidos por una excesiva captación de aire.
El mantener dentro de especificación el tamaño de partícula puede tener un
efecto significativo en las características de compresión y la velocidad de
disolución.
1.13.2.1.4 Área superficial.
Su determinación se justifica en fármacos que son molidos finamente y que
tienen una solubilidad limitada en agua. Esta determinación no es de uso común
en la caracterización de granulados.
Para su determinación se emplean técnicas de adsorción de gas y
permeabilidad de aire.
1.13.2.1.5 Densidad verdadera.
Es la masa de la(s) partícula(s) dividida entre el volumen de la(s) partícula(s),
excluyendo poros abiertos y cerrados (sólido libre de poros). Comúnmente se
determina con un picnómetro.
1.13.2.1.6 Densidad aparente.
Es la masa de la(s) partícula(s) dividida entre el volumen de la(s) partícula(s),
excluyendo poros abiertos e incluyendo poros cerrados.
La Da (Densidad aparente) considera el volumen ocupado por el cuerpo
sólido de las partículas e incluye también el volumen ocupado por los poros
internos de las partículas y los espacios interparticulares, de esta manera la Da
será la masa dividida por el volumen total ocupado de la muestra. Los ejemplos de
Da se muestran en la tabla 3:
68
Tabla 3: Ejemplo de densidades aparentes.
Materia prima Da g/mL
Almidón 0.49-0.62
Avicel PH 101 0.304-0.350
Lactosa 0.56-0.71
Talco 0.476-0.573
La determinación de la Da es importante para el cálculo del volumen de los
recipientes necesarios para almacenar, mezclar o transportar una determinada
cantidad del polvo o gránulos; para la manipulación durante su procesamiento. Un
polvo o granulado con mayor porosidad o menos densidad aparente tiene una
mayor posibilidad de fluir mejor.
La disminución del tamaño de partícula de un polvo trae consigo una
disminución de la densidad aparente, no siempre es necesariamente así, la
fragmentación, para disminuir el tamaño de las partículas podría provocar:
Disminución de la Da: debido a que el material fragmentado posee mayor
superficie, absorbe más aire, provocando un empaquetamiento más suelto,
esto es, una mayor porosidad.
Aumento de la Da: a causa de una cambio en la distribución del tamaño de
las partículas, hacia una mayor dispersión de tamaño, lo que provocaría
que las partículas más pequeñas se colocaran entre las más grandes,
reduciendo los espacios vacíos entre las partículas.
1.13.2.1.7 Densidad compactada.
Es la masa de la(s) partícula(s) dividida entre el volumen de la(s) partícula(s),
después de haber sido compactada a un volumen constante.
69
Existen diferentes métodos para calcular la densidad compactada algunos son
farmacopeicos y otros no son farmacopeicos.56
1.13.2.1.8 Porosidad
La porosidad total calculada desde las densidades aparente y verdadera está
compuesta de los espacios vacíos intraparticulares y entre partículas. El método
de aplicación debe ser específico porque implica la inclusión o no de los espacios
abiertos en los gránulos.
1.13.2.1.9 Propiedades electrostáticas
El simple contacto y separación entre sólidos es suficiente para inducir cargas
electrostáticas. La electrificación estática es mejor conocida por su riesgo
potencial de fuego y explosión.
La electrificación estática causa serios problemas en la operación de mezclado,
por formación de agregados o flóculos en la etapa posterior inmediata a la
agitación y es una de las principales causas del demezclado.
Para minimizar las causas de la electrificación estática se incluyen, la
modificación del hábito cristalino, el uso de agentes antiestáticos y el control de la
humedad.
1.13.2.1.10 Humedad residual
El contenido de humedad residual en un granulado es un importante criterio de
calidad y determina en parte la funcionalidad de granulado para su posterior
procesamiento, la estabilidad química del principio activo y su pureza
microbiológica. Por lo general la humedad residual no es mayor del 5.0%.
56 Swarbrick, J y Boylan J C. Encyclopedia of pharmaceutical Technology”. Volumen 7: United States of America; 1993.
70
1.13.2.1.11 Ángulo de reposo
Es una medida relativa de la fricción entre las partículas del polvo; también es
una medida de la cohesión de las partículas finas.
Este es el ángulo de la pendiente formada por el cono producido respecto al
plano horizontal cuando se le deja caer libremente un material desde un embudo
de vidrio. Entre menor sea el ángulo de reposo, mayor será el flujo del material y
viceversa. Este tipo de ángulo mide la capacidad de movimiento o flujo del polvo.57
La tabla 4 muestra la relación del flujo de polvos, con sus ángulos de reposo.
Tabla 4: Comportamiento del flujo de los polvos comparándolo con el ángulo
de reposo.
Fluidez y desempeño Ángulo de reposo (grados)
Excelente. 25-30
Buena. 31-35
Regular. 41-45
Mala. 46-55
Muy mala. 56-65
Pésima >66
Los métodos para determinar el ángulo de reposo se dividen en dos grupos:
Métodos dinámicos
Métodos estáticos
En el método dinámico el polvo (no el recipiente) es el que fluye o se mueve,
mientras que en el estático el recipiente que contiene el polvo se desplaza o se
mueve.
57 Aguilar Cruz, L, et al. Manual de tecnología farmacéutica 3. Laboratorio de Tecnología Farmacéutica II. México,
Benemérita Universidad Autónoma de Puebla: Facultad de ciencias químicas; febrero 2001.
71
Dinámico. Se deja caer el polvo a
través de un embudo, a una altura
aproximada de 10 cm, determinando
posteriormente la altura del cono y su
diámetro de base (Figura 32).
Figura 32: Representación gráfica del método
estático de medición del ángulo de reposo.
Estático. Este método presenta dos variaciones. El primero es un tubo
de vidrio en el cual se empaca el polvo, se tapa con un corcho y se
voltea sobre una superficie plana, retirándose el tubo cuidadosamente y
a una velocidad determinada.
El segundo consta de un tambor cilíndrico, al cual se le vierte cierta
cantidad de polvo, después se deja rodar por una superficie plana,
calculando así el ángulo de reposo.58
1.13.2.1.12 El factor Hausner e Índice de Carr.
Son índices de compresibilidad e indirectamente indican la funcionalidad de
flujo de la muestra polvosa.
Factor Hausner. Es el cociente de la densidad compactada entre la
densidad aparente, los valores cercanos a 1.00 reflejan buenas
características de flujo.
58 Swarbrick, J. Encyclopedia of pharmaceutical Technology, Marcel dekker INC. Tomo VII: New York; 1997.
72
Índice de Carr. Es el cociente, de la diferencia de la densidad
compactada y la densidad aparente, dividido entre la densidad
compactada en porcentaje, los valores menores de 25% reflejan
características favorables de flujo.59
Tabla 5: Relación entre los Índices de flujo
Índice Hausner Índice de Carr Flujo Ángulo de
reposo
1.00 – 1.11 5-15 EXCELENTE <25
1.12 – 1.18 12-16 BUENO 25-30
1.19 - 1.34 19-21 ACEPTABLE 30-40
1.35 – 1.45 23-35 POBRE >40
1.45 – 1.59 35-38 MUY POBRE >40
>1.60 >40 SIN FLUJO >40
1.13.3 Características funcionales.
1.13.3.1 Velocidad de flujo.
Cantidad de cierto material que es capaz de fluir verticalmente, bajo
condiciones definidas en un tiempo determinado (g/seg), desde un recipiente.
Es determinante el diámetro del orificio de salida del polvo.
La fluidez es importante para asegurar una alimentación uniforme, así como un
llenado reproducible. Si el flujo no fuera el adecuado, se encontrarían variaciones
muy importantes en el peso de las tabletas y cápsulas, este parámetro es de
mayor importancia para materiales que se usaran en la compresión directa.
59 Lieberman, Herbert A. Pharmaceutical dosage forms, Tablets”. Marcel Dekker, Inc. Second edition. Volumen 2: United
States of America; 2000.
73
1.13.3.2 Friabilidad.
Esta es importante como evaluación de la calidad de un granulado en cuanto al
diseño y su procesamiento.
1.13.3.3 Fuerza del gránulo.
La determinación de la resistencia al aplastamiento para las partículas de
granulado es laboriosa y no se realiza como prueba de rutina. Existen reportes de
correlación entre la resistencia al aplastamiento y la friabilidad.
1.13.3.4 Compresibilidad.
El método empleado para las determinaciones de compresibilidad esta dictado
por la disponibilidad de equipo en el laboratorio. Esto hace posible un estudio más
detallado de las propiedades de flujo plástico bajo presión y su comportamiento
elástico.
También es importante determinar la fuerza de eyección.60
1.13.3.5 Funcionalidad para reconstitución.
La reconstitución de un granulado involucra etapas separadas de
humectación, debilitamiento de estructura y desintegración en partículas primarias,
en el caso de granulados solubles el proceso de solubilización ocurre
conjuntamente. Las variables de importancia en la humectación son, el cociente
de porosidad efectivo, la tensión superficial, el ángulo de humectación y la
viscosidad del solvente.
El proceso es usualmente monitoreado, simulando el uso normal del granulado
observando su comportamiento en un vaso de agua, con el volumen sugerido de
empleo y ligera agitación.
60 Lieberman, Herbert A. Pharmaceutical dosage forms, Tablets”. Marcel Dekker, Inc. Second edition. Volumen 2: United
States of America; 2000.
74
1.13.3.6 Uniformidad de contenido del principio activo.
La no uniformidad puede ser atribuible a una amplia distribución de tamaño de
partícula en el principio activo y/o en el excipiente, también puede ser factor la
distribución del principio activo entre los diferentes grados de tamaño de partícula
en los granulados o a un mezclado inadecuado del granulado con los
excipientes.61
61 Lieberman, Herbert A. Pharmaceutical dosage forms, Tablets”. Marcel Dekker, Inc. Second edition. Volumen 2: United
States of America; 2000.
75
Planteamiento del problema
2. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
La operación unitaria de granulación, es un proceso ampliamente utilizado en la
industria farmacéutica para la obtención de otras formas de dosificación sólidas,
esto es importante ya que la vía más utilizada en la administración de fármacos es
la vía oral y una de sus subdivisiones son las formas sólidas, siendo indispensable
saber la forma de fabricación.
Es importante la granulación de materiales pulverizados en la manufactura de
tabletas y gránulos, cuando se requieren mejorar las propiedades de flujo y por lo
tanto la uniformidad de masa en la dosificación, prevenir la segregación de los
ingredientes en la mezcla y mejorar sus características de compresión.
La Facultad de Estudios Superiores Zaragoza cuenta con una planta piloto donde
se simulan escenarios reales del trabajo, siendo uno de sus objetivos analizar y
aplicar las operaciones unitarias con enfoque farmacéutico en la fabricación de
medicamentos e insumos para la salud. La planta piloto farmacéutica es un
escenario de aprendizaje altamente especializado en el que el alumno aprende en
condiciones reales de trabajo.
La filosofía de trabajo en la planta piloto, dentro del marco normativo vigente, para
la fabricación de medicamentos ha favorecido en gran medida el aprendizaje en
los alumnos del área farmacéutica, ya que uno de sus objetivos hacia los alumnos
es formar aptitudes y habilidades para la resolución de problemas dentro del
ámbito farmacéutico.
No obstante esta gran fortaleza para el proceso enseñanza aprendizaje, de las
operaciones unitarias, en la planta piloto no se cuentan con equipos de fabricación
de primera generación, por lo que es importante mostrar el proceso dentro de una
76
empresa farmacéutica, para presentar un enfoque real del trabajo realizado en la
industria.
La carrera de Química Farmacéutico Biológica ha incrementado su demanda y por
ende la matrícula de alumnos que han elegido la salida terminal de Farmacia
Industrial, por lo que se hace evidente la falta en cuanto a instrumentos se refiere,
haciendo muy difícil el poder trabajar con todos los equipos, aparatos, esto limita
que los profesores de la carrera puedan dar explicaciones individuales para
mejorar el aprendizaje.
Tomando como base lo anteriormente expuesto en este trabajo se propone
realizar un material didáctico audiovisual y escrito (video y guion) dentro de una
empresa farmacéutica que permitirá reforzar el aprendizaje de la operación
unitaria de Granulación, ya que es sumamente importante en la industria
farmacéutica dentro de la fabricación de formas farmacéuticas sólidas.
77
Objetivos
3. OBJETIVOS
3.1 Objetivo general
Elaborar un video para la operación unitaria granulación en una empresa
farmacéutica, como apoyo a la docencia.
3.2 Objetivos particulares
Realizar una investigación documental de la operación unitaria de
granulación para reforzar los conocimientos de los módulos de Tecnología
Farmacéutica.
Elaborar un guión fundamentado en literatura técnica y científica, para llevar
a cabo la operación unitaria de granulación.
Producir un video con base al guión elaborado de apoyo a la docencia
sobre la operación unitaria de granulación.
78
Metodología
4. METODOLOGÍA
Diagrama de bloques de la metodología del proyecto de tesis de granulación vía
húmeda.
Revisión bibliográfica
Selección del contenido
temático para la elaboración del
guion.
Elaboración del guion para la
grabación del video de
granulación vía húmeda.
Grabación del video de
granulación vía húmeda con
cámara digital..
Edición del video de granulación vía
húmeda, con el software Microsoft
Movie Maker.
Análisis de resultados de la
tesis.
79
4.1 Procedimiento
1. Se realizó una revisión del tema de granulación vía húmeda, en fuentes
bibliográficas primarias y secundarias como lo son: libros, artículos, revistas,
tesis e internet.
2. Se selección de la información obtenida de granulación de acuerdo a los
contenidos del programa de Tecnología Farmacéutica 1, en el modulo de
operaciones unitarias, como los son los aspectos fisicoquímicos, equipos
utilizados en la granulación, tipos de granulación, aplicaciones de la
granulación en la preparación de formas farmacéuticas, ventajas y
desventajas de la granulación, etc.
3. Se recopiló información general de la operación unitaria de granulación vía
húmeda, para poder realizar un guion y con este realizar la grabación de un
video de la operación unitaria de granulación.
4. Se elaboró el guión para el programa didáctico audiovisual con título:
Elaboración de un video para la operación unitaria de granulación, con
base en la información recopilada.
5. Se realizó la grabación del video dentro de las empresas farmacéuticas
Siegfried Rhein y Ashland Chemical México, con la ayuda de una cámara
digital marca Sony en alta definición, apoyándose en el guión y la ruta de
imágenes planteadas en el guión.
6. Se granularon tres placebos de color azul para mostrar un enfoque real de la
operación unitaria de granulación.
7. En las instalaciones de Ashland Chemical México y en los laboratorios
farmacéuticos de Siegfried Rhein en el área de desarrollo de nuevos
productos se llevó a cabo la grabación para el material audiovisual de la
operación unitaria de granulación. Realizando los procesos involucrados en la
operación de granulación vía húmeda en los equipos High Shear y lecho
fluido, en escala piloto.
8. Dentro del laboratorio Ashland Chemical se realizaron tres vertientes de la
granulación húmeda, estas fueron, granulación en mezclador High Shear con
80
secado en el lecho fluido, granulación en mezclador High Shear y secado en
charolas, y por último se realizó la granulación húmeda en lecho fluido donde
se llevó a cabo el mezclado de los ingredientes y secado de los gránulos
formados.
9. En la granulación con High Shear y secado en hornos con charolas, se
mezclaron todos lo excipientes de la formulación incluyendo el principio activo,
con excepción del aglutinante, el cual se preparó en una solución al 10% con
agua por separado.
10. Se llevó a cabo el mezclado de los ingredientes de la formulación y una vez
obtenida una mezcla homogénea se adiciono la solución aglutinante poco a
poco hasta verterla por completo.
11. Una vez terminado el amasado se realizó el tamizado de la masa húmeda y se
colocaron los gránulos húmedos en charolas para su posterior secado en los
hornos.
12. Cada hora se tomó una muestra de los gránulos en proceso de secado para
determinar su porcentaje de humedad mediante el análisis en termo balanza,
el secado continuó hasta que se obtuvo un porcentaje de humedad menor al
2%.
13. Una vez terminado la operación de secado se llevó a cabo el tamizado o
calibrado de los gránulos secos con el fin de obtener tamaños de gránulos
uniformes.
14. Por otra parte la granulación en High Shear con secado en lecho fluido, siguió
el mismo proceso que la granulación anterior, la diferencia entre ambos tipos
de granulación radica en que el secado se llevó a cabo en el lecho fluido
durante 15 minutos.
15. Una vez recopilados los videos de la operación unitaria de granulación vía
húmeda, se llevo a cabo la edición del video con ayuda del Software Windows
Live Movie Maker.
16. Terminada la secuencia de imágenes y videos, tomando el tiempo diseñado
en el guión, se grabó el audio del video en la sala audiovisual de los
laboratorios farmacéuticos de Siegfried Rhein, el audio se divide en la parte
81
teórica y la parte del proceso, utilizando dos diferentes personas para realizar
la voz del audio para poder diferenciar cada parte del video.
17. Se edito el video juntando el audio y el video.
18. Se realizó un análisis de los resultados para posteriormente elaborar las
conclusiones de la tesis.
82
Resultados.
5. RESULTADOS
Guion para el programa didáctico audiovisual llamado “Operación unitaria
de granulación vía”. El guion se realizó con el apoyo del Proyecto PAPIME
PE210612.
Video para el programa didáctico audiovisual llamado “Operación unitaria
de granulación”. El video se realizó con el apoyo del Proyecto PAPIME
PE210612.
83
Resultados
5.1 Guión para el programa didáctico audiovisual llamado “Operación unitaria de
granulación vía húmeda dentro de la industria farmacéutica a nivel piloto”.
Proyecto PAPIME PE210612.
84
Resultados
5.2 Video para el programa didáctico audiovisual llamado “Operación unitaria de
granulación vía húmeda dentro de la industria farmacéutica a nivel piloto” Proyecto
PAPIME PE210612.
Tiempo del video: 16 minutos con 22 segundos.
Software de edición: Microsoft Movie Maker.
85
Análisis de resultados
6. ANÁLISIS DE RESULTADOS
El objetivo principal del proyecto fue realizar un material didáctico con la finalidad
de apoyar a reforzar el plan de estudios de la carrera de Química Farmacéutico
Biológica en la materia de Tecnología Farmacéutica, del sexto semestre en
adelante, donde se tiene como objetivo general analizar y aplicar las operaciones
unitarias con un enfoque farmacéutico en la fabricación de medicamentos e
insumos para la salud. Gracias a esto se elaboró material de apoyo a la docencia
el cual consta de material didáctico audiovisual (video) y escrito (guion) de la
operación unitaria de granulación. Dicho material es óptimo para facilitar y
reforzar el proceso de enseñanza y aprendizaje ante la creciente población de
alumnos en la Facultad de Estudios Superiores Zaragoza.
Una de las grandes ventajas de la Facultad de Estudios Superiores Zaragoza es
que en su interior cuenta con una planta piloto farmacéutica, dotada con diversos
equipos involucrados en la producción de medicamentos, siendo de gran utilidad
para los alumnos el poder involucrarse de forma real y adecuada a procesos
farmacéuticos, como son el mezclado, secado, tamizado, granulado, etc.
Una gran limitante es que no se cuenta con equipos de primera generación para la
producción de medicamentos, optando por realizar el video dentro de una
empresa farmacéutica en su área de desarrollo de nuevos productos para
complementar el aprendizaje teórico-práctico recibido en la formación de los
estudiantes, para así poder proporcionarles, una idea real de los procesos
llevados a cabo en un laboratorio, generando en ellos una visión más detallada de
estos procesos farmacéuticos. Para poder mostrar el enfoque real y equipos de
primer nivel se opto por enseñar el proceso dentro de las instalaciones de Ashland
Chemical México y en los laboratorios farmacéuticos de Sieghfried Rhein, ya que
en primer lugar el enfoque de la compañía Ashlan Chemical es apoyar y dar
soporte técnico a las empresas farmacéuticas en su área de Desarrollo de nuevos
86
productos, por otra parte los laboratorios Siegfried Rhein son una empresa que se
encuentra despegando y compitiendo con las grandes compañías ganando
prestigio día con día, debido a esto existe un gran apoyo en su área de Desarrollo
de nuevos productos, contando con los equipos más innovadores en cuanto a
tecnología se refiere en el área farmacéutica.
Para poder seleccionar la información adecuada para la grabación del video de
granulación, obtenida de fuentes primarias y secundarias, primero se planteo el
proceso de granulación que se realizaría en los laboratorios farmacéuticos,
después se tomo la información más relevante en cuanto a la operación unitaria
de granulación.
Dentro de los puntos que se tomaron en cuenta para la elaboración del guion y la
grabación del video son; en primer lugar la clasificación de las operaciones
unitarias, en donde se explica que la operación de granulación está englobada en
la transferencia de masa, incluyendo en su proceso diferentes operaciones
unitarias como son mezclado, secado y tamizado.
Los puntos más relevantes indicados tanto en el guion como en el video son:
concepto de granulación, importancia de la granulación en la preparación de
formas farmacéuticas, tipos de granulaciones, procesos fisicoquímicos
involucrados en el proceso (mecanismos de unión entre partículas, estados de
distribución del agua entre las partículas solidas, mecanismos de crecimiento de
los gránulos).
En los puntos tomados dentro del guión y el video en la parte del proceso, se toma
la información relevante para explicar todos los pasos implicados en la producción
de gránulos en forma general.
Dentro de la grabación del video se tuvieron que realizar diversas tomas durante
todo el proceso de granulación vía húmeda para poder hacer una selección
adecuada para las necesidades del video.
El video obtenido tiene una duración de 16 minutos con 22 segundos, el cual fue
grabado en un solo día, debido a que se realizaron pruebas de granulación con
lotes piloto, en la empresa Ashland, utilizando los equipos High Shear y lecho
87
fluido que son los equipos más utilizados en la industria farmacéutica para la
producción de granulados.
Existieron dificultades en la edición de las tomas del video, para poder ajustar
tiempos de acuerdo al audio, estos problemas se solucionaron al grabar primero el
audio en una sola cinta.
Como análisis final no existe un método ideal o especifico para llevar a cabo la
granulación vía húmeda, el método a elegir depende de las propiedades
intrínsecas de los principios activos y los excipientes que se vayan a utilizar
durante el proceso.
De esta manera el guión y video, en conjunto forman una potente herramienta
para que el alumno visualice el proceso de granulación vía húmeda de una forma
más didáctica, comprendiendo de mejor manera dicha operación unitaria.
88
Conclusiones
7. CONCLUSIONES
Se cumplieron los objetivos planteados en este proyecto ya que se elaboró el
material didáctico como apoyo a la docencia guion y video para la operación
unitaria de granulación vía húmeda dentro de la industria farmacéutica a nivel
piloto, con equipos de nueva generación.
Generando con esto una mejor perspectiva tanto de la operación unitaria de
granulación vía húmeda, como un mejor enfoque de su aplicación dentro del
trabajo que se realiza en la industria farmacéutica.
De la misma manera se logró la elaboración de un guión fundamentado en
literatura técnica y científica gracias a una investigación documental de la
operación unitaria, este sirvió para la producción de un video que ayuda a reforzar
los conocimientos de los módulos de tecnología farmacéutica.
Dentro de este proyecto se pudo observar el comportamiento final y las diferencias
que existen entre los granulados dependiendo del equipo que se utilice para
realizar la operación unitaria, la decisión de que equipo utilizar dependerá siempre
de las necesidades y el tipo de activos que se vaya a procesar y el tiempo que se
requiera para lograr obtener el producto terminado.
Como conclusión general los proyectos de apoyo a la docencia sirven de
complemento en el aprendizaje de los alumnos, para reforzar y fortalecer sus
conocimientos; sobre todo los proyectos que se pueden realizar dentro de un
entorno laboral real en este caso en una empresa farmacéutica que cuenta con
equipos de primer nivel, sirviendo esto como un panorama más especifico y
aportando una idea real y actual del trabajo de un Químico Farmacéutico Biólogo
dentro de la industria farmacéutica.
89
Referencias
8. REFERENCIAS
1. Aguilar Cruz, L, et al. Manual de tecnología farmacéutica 3. Laboratorio de
Tecnología Farmacéutica II. México, Benemérita Universidad Autónoma de
Puebla: Facultad de ciencias químicas; febrero 2001.
2. Angarita-Velandia, MA, et al. Relación del material didáctico con la enseñanza
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chemical properties on the wet granulation kinetics in high shear mixer:
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2004.
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6. Dra. Herrera Mireina, O. Manual de Granulación. Universidad de Barcelona.
Tecnología farmacéutica. Facultad de Farmacia: Barcelona; 2009.
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8. Fabio E., Medellin V. Como hacer Televisión, Cine y Video: Editorial Paulinas,
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90
9. Faure, A., York P. y Rowe RC. Process control and scale-up of
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Pharmaceutics and Biopharmaceutics; 2001.
10. Instituto Nacional para la Educación de los Adulto. El uso de las Tecnologías
de Información y Comunicación en el proceso de aprendizaje: México;
Septiembre 2004.
11. Lachman, L. The theory and practice of industrial pharmacy, Lea & Febiger.
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12. Lc Li, Gb Peck. The effects of agglomeration methods on the micrometric
properties of a matodextrin product: Drug Dev Ind Pharm; 2005.
13. Lee Kai, T., et. al. Comparison of granule properties produced using twin screw
extruder and high shear mixer: a step towards understanding the mechanism
of twin screw wet granulation. ELSEVIER: Powder Technology; 2011.
14. Lieberman, Herbert A. Pharmaceutical dosage forms, Tablets”. Marcel Dekker,
Inc. Second edition. Volume 2: United States of America; 2000.
15. Maja Santl, et al. A compressibility and compactibility study of real tableting
mixtures: The impact of wet and dry granulation versus a direct tableting
mixture. ELSEVIER International Journal of Pharmaceutics; 2005.
16. Martínez Rodríguez. Elaboración de material didáctico para la calificación de
una campana de flujo laminar. Facultad de Estudios Superiores Zaragoza
(UNAM) 2010.
17. Morales Blancas, EF. Operaciones unitarias. Universidad Austral de Chile.
Chile: Instituto de Ciencia y Tecnología de los Alimentos (ICYTAL), 2009.
91
18. Navarro Jiménez, MJ. Cómo diagnosticar y mejorar los estilos de aprendizaje:
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19. Navascués, I y Hernández, F. Notas galénicas operaciones farmacéuticas con
los comprimidos (mezcla, granulación, compresión)”. Panacea. México: vol. 3,
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20. Ochoa, L, et. al. Granulación por fusión en mezcladores granuladores de alta
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Numero 1. México; 2006.
21. Orozco, M. Operaciones unitarias: Granulación, secado y mezclado. Limusa
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22. Real Farmacopea Española. Formas farmacéuticas. Ministerio de Sanidad y
consumo, 2ª ed.: Madrid; 2002.
23. Santillana Portocarrero, JE., Tesis Comparación de tecnologías de
granulación en la producción de tabletas farmacéuticas (Modelo para
comparación basado en costos, aplicado en la producción de tabletas de
Clorhidrato de Ranitidina). México: Universidad Nacional Autónoma de México;
Facultad de Química, 2001.
24. Secretaria de Salud. Farmacopea de los Estados Unidos Mexicanos. 10ª ed.
volumen 1: México; 2011.
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26. Swarbrick, J. Encyclopedia of pharmaceutical Technology, Marcel dekker INC.
Tomo VII: New York; 1997.
92
27. Troy, DB y Beringe, PR. The Science and Practice of Pharmacy, Philadelphia.
Ed 21: Lippincott Williams & Wilkins; 2006.
28. Universidad Autónoma de Madrid. Formas farmacéuticas y vía de
administración de fármacos. Parte IV, Grupo Gylsa, S.A. de C.V.
Departamento de Farmacología y Terapéutica. Facultad de Medicina.
Seminario práctico numero 1: Madrid; Tercer curso de Farmacología; 2010.
29. Universidad Autónoma Metropolitana Iztapalapa. Impacto de las operaciones
unitarias en la industria farmacéutica. Tecnología Farmacéutica: México; 2012.
30. Villafuerte Robles, L. Productos Farmacéuticos Sólidos Operaciones Unitarias
Farmacéuticas. Vol. 1. 1ª ed. México: Instituto Politécnico Nacional; 1999.
93
ANEXO 1
RESULTADOS
GUIÓN PARA EL PROGRAMA DIDÁCTICO AUDIOVISUAL
ANEXO 1
1
GUIÓN PARA EL PROGRAMA DIDÁCTICO AUDIOVISUAL
“Operación unitaria de granulación” DIRIGIDO A:
Alumnos de la carrera de QFB de la Facultad de Estudios Superiores Zaragoza con orientación al área Farmacéutica de farmacia industrial.
OBJETIVOS:
Objetivo general
Elaborar material didáctico audiovisual de la operación unitaria granulación, como apoyo a la docencia.
Objetivos particulares:
Enseñar a los alumnos la importancia de la granulación en la Industria Farmacéutica.
Proporcionar al alumno la información necesaria para realizar la operación unitaria de granulación.
AUTORES:
M. en F. Ma. de Lourdes Cervantes Martínez
Q.F.B. Ma. Cirenia Sandoval López
Pasante de Q.F.B. Abraham Reséndiz Carlos Eduardo
Pasante de Q.F.B. Casillas Salazar Diego Alexis
RESULTADOS
GUIÓN PARA EL PROGRAMA DIDÁCTICO AUDIOVISUAL
ANEXO 1
2
No.
Imagen Audio
Tiempo Texto
1
Operación unitaria de granulación.
Facultad de Estudios Superiores Zaragoza (Toma de la FES Zaragoza campo 2, desde la
entrada a la planta piloto)
En los programas de estudio de tecnología farmacéutica de sexto a noveno semestre, de la carrera de QFB del área terminal farmacia industrial, hace falta mayor información
en los temas de granulación seca y húmeda, dentro de la unidad de operaciones unitarias.
17.50s
2
Toma del laboratorio de control de calidad de la planta piloto.
Laboratorio Control de Calidad
En función de lo anterior se tiene como objetivo la elaboración de material didáctico como lo es un video que apoye el aprendizaje ya adquirido en el semestre
correspondiente, a lo largo de la formación de los estudiantes.
16.00s
RESULTADOS
GUIÓN PARA EL PROGRAMA DIDÁCTICO AUDIOVISUAL
ANEXO 1
3
3
Toma de la planta piloto dentro y fuera.
Dentro de la Facultad de Estudios Superiores Zaragoza se cuenta con una planta piloto
diseñada como escenario real del trabajo que se realiza en la industria farmacéutica, siendo un apoyo práctico para la formación de los estudiantes.
18.00s
RESULTADOS
GUIÓN PARA EL PROGRAMA DIDÁCTICO AUDIOVISUAL
ANEXO 1
4
4
Toma de La entrada y los equipos de
granulación en una empresa farmacéutica. Laboratorio Farmacéutico. High Shear.
Lecho fluido.
Presentando una gran limitante el carecer de equipos de nueva generación, se hace indispensable mostrar el proceso dentro de una empresa farmacéutica.
14.00s
5
Toma del Laboratorio Analítico “Desarrollo de Nuevos Productos”.
Al interior de esta se llevan a cabo procesos para la producción de medicamentos y estos reciben el nombre de operaciones unitarias.
14.00s
RESULTADOS
GUIÓN PARA EL PROGRAMA DIDÁCTICO AUDIOVISUAL
ANEXO 1
5
6
Letrero: Operaciones Unitarias
Este concepto se basa en que muchas etapas pueden reducirse a operaciones o reacciones simples que tienen fundamentos idénticos, sin importar el material que vaya
a procesarse.
12.00s
7
Fotos de distintas operaciones unitarias (Molienda, Granulación, Secado 40°C)
Las Operaciones Unitarias estudian principalmente la transferencia y los cambios de energía, además de los cambios de materiales que se llevan a cabo por medios físicos, pero también por medios fisicoquímicos.
18.00s
RESULTADOS
GUIÓN PARA EL PROGRAMA DIDÁCTICO AUDIOVISUAL
ANEXO 1
6
Clasificación de las operaciones unitarias
8
Letrero Clasificación de las operaciones unitarias. Transferencia de calor. Transferencia de
cantidad de movimiento. Transferencia de masa.
Una forma sencilla de clasificar a las operaciones unitarias es con base en la transferencia de calor, transferencia de cantidad de movimiento y en la transferencia de
masa.
14.00s
9
Letrero: Transferencia de calor.
Toma de agua en ebullición.
La transferencia de calor es un fenómeno que aplica a muchas operaciones y procesos unitarios. Sin embargo, hay un caso en el que es el mecanismo dominante y se nombra
como tal (Transferencia de calor). El ejemplo más representativo es la operación de evaporación.
Este fenómeno de transporte ocurre de tres formas que son: convección, radiación y conducción.
25.60s
RESULTADOS
GUIÓN PARA EL PROGRAMA DIDÁCTICO AUDIOVISUAL
ANEXO 1
7
10
Letrero: Transferencia de movimiento
Toma de una fase móvil y matraces
mezclándose con agitador magnético.
La transferencia de cantidad de movimiento ocurre tanto en líquidos como en gases que
fluyen, todo basado en las leyes de la inercia. Este fenómeno de transporte, sucede de a cuerdo a la cantidad de movimiento que se
transmite y el medio por el cual se propaga. Haciendo referencia al medio, a las características del liquido, el recipiente donde se lleva a cabo la transferencia y las propiedades físicas (viscosidad, temperatura, etc.). Un ejemplo representativo es la
operación de secado.
32.42s
11
Letrero: Transferencia de masa.
Toma de los equipos de granulación.
Se habla de transferencia de masa cuando se ponen en contacto dos fases de diferentes composiciones, lo cual provoca la transferencia de alguno de los componentes presentes de una fase hacia la otra y viceversa. Esto constituye la base física de las operaciones de transferencia de masa. Algunos ejemplos importantes de esta operación son: Destilación, Extracción líquido-líquido y Extracción sólido-líquido.
30.00s
RESULTADOS
GUIÓN PARA EL PROGRAMA DIDÁCTICO AUDIOVISUAL
ANEXO 1
8
12
Toma del proceso de granulación a nivel
industrial. Letrero: Granulación.
La granulación forma parte de estas operaciones unitarias y está basada en la transferencia de masa.
9.00s
13
Toma de diversas tabletas en una mesa de
trabajo Letrero: Formas de dosificación sólidas.
La importancia de esta operación proviene de su amplio uso en la industria farmacéutica, ya que su principal función es la de paso intermedio en la obtención de
otras formas de dosificación sólidas, siendo la vía oral la más utilizada en la administración de fármacos.
18.00s
RESULTADOS
GUIÓN PARA EL PROGRAMA DIDÁCTICO AUDIOVISUAL
ANEXO 1
9
14
Toma de un polvo que no fluye dentro de un embudo de vidrio.
Letrero: Polvo con poca fluidez.
La granulación puede ser definida como la unión de partículas de polvo finamente divididas o pulverizadas para construir aglomerados de mayor tamaño. El proceso de
granulación es usado para aquellos principios activos cuyas características reológicas o tecnológicas no son adecuadas.
21.73s
15
Toma de tabletas, gránulos y capsulas en una
mesa de trabajo. Letrero: Productos Farmacéuticos.
El resultado perseguido por la granulación, es la obtención de un granulado que constituya una forma farmacéutica definida o un producto intermedio, para la fabricación
de comprimidos o material de relleno para cápsulas.
16.00s
RESULTADOS
GUIÓN PARA EL PROGRAMA DIDÁCTICO AUDIOVISUAL
ANEXO 1
10
16
Adición de solución aglutinante. Letrero: Solución aglutinante.
La preparación de un gránulo puede realizarse por vía seca o vía húmeda, según se adicione o no un solvente en la mezcla de polvos.
11.00s
17
Toma de análisis de análisis fisicoquímicos de gránulos como producto terminado.
Letrero: Análisis fisicoquímicos de gránulos. Análisis “Productos de degradación”.
La elección del método de granulación dependerá, por un lado de la aplicación que se requiera dar al granulado y por otro de las propiedades fisicoquímicas del principio activo y de los excipientes de la formulación, en particular de su sensibilidad a la
humedad y al calor.
21.00s
RESULTADOS
GUIÓN PARA EL PROGRAMA DIDÁCTICO AUDIOVISUAL
ANEXO 1
11
18
Toma de un polvo que fluye dentro de un embudo de vidrio.
Letrero: Polvo fluyendo.
El proceso de granulación resultará en la mejora de una o más de las siguientes propiedades de los polvos: Aumento del flujo, mejora de la compresibilidad, incremento de la densidad del polvo, alteración de la apariencia de las partículas, haciéndolas más
esféricas, uniformes o más grandes, mejorando así sus propiedades superficiales hidrófilas.
25.85s
RESULTADOS
GUIÓN PARA EL PROGRAMA DIDÁCTICO AUDIOVISUAL
ANEXO 1
12
Mecanismos de unión entre partículas (Proceso fisicoquímico)
19
Letrero:
Mecanismos de unión entre partículas. Fuerzas de adhesión y cohesión con
películas de líquido inmóvil entre partículas. Fuerzas interfaciales con películas de líquido móvil dentro de los gránulos.
Formación de puentes sólidos.
Existen varios mecanismos de unión de partículas para la formación de gránulos, como son: Fuerzas de adhesión y cohesión con películas de líquido inmóvil entre partículas,
Fuerzas interfaciales con películas de líquido móvil dentro de los gránulos y la Formación de puentes sólidos.
18.00s
20
Fuerzas de adhesión y cohesión con películas de líquido inmóvil entre partículas.
Cuando se lleva a cabo las formación de los gránulos por medio de las fuerzas de adhesión y cohesión, con películas de líquido inmóvil entre partículas, existe un aumento
en la superficie de contacto entre ellas, aumentando la fuerza de enlace, debido a que hay líquido suficiente en un polvo como para formar una capa inmóvil muy fina,
provocando un descenso eficaz de la distancia entre las partículas.
24.50s
RESULTADOS
GUIÓN PARA EL PROGRAMA DIDÁCTICO AUDIOVISUAL
ANEXO 1
13
21
Letrero: Fuerzas interfaciales con películas de líquido móvil dentro de los gránulos.
(Animación 1).
La formación de gránulos por medio de fuerzas interfaciales con películas de líquido móvil dentro de los gránulos, ocurre en la granulación vía húmeda, llevándose a cabo cuando se añade un líquido a la mezcla de polvos y este se distribuye como películas
que rodean, introduciéndose entre las partículas. Generalmente se añade líquido en exceso con respecto al que sería necesario para una
capa inmóvil y para producir una película móvil.
29.24s
22
Letrero: Estados de distribución del agua
entre las partículas. Imagen de los estados de distribución del agua
entre las partículas).
Existen tres estados de distribución del agua entre las partículas llamados estado pendular, estado capilar y estado funicular; dependiendo de los niveles de humedad y de
la cantidad de aire existente entre las partículas.
20.00s
23
Letrero: Partículas de polvo. Imagen del
Estado pendular (Animación 2). NUCLEACIÓN
El estado pendular ocurre con niveles de humedad bajos, en este punto, las partículas se mantienen unidas con anillos de líquido que tienen forma de lente, provocando la adhesión, como consecuencia de las fuerzas de tensión superficial en el punto de
contacto líquido- aire, y de la presión hidrostática del aspirado que se produce en el puente líquido.
21.20s
RESULTADOS
GUIÓN PARA EL PROGRAMA DIDÁCTICO AUDIOVISUAL
ANEXO 1
14
24
Letrero: Estado funicular.
(Animación 2) TRANSICIÓN
El estado funicular es un estado intermedio entre los estados capilar y pendular, aumentando la fuerza de tensión con respecto a la humedad de los gránulos, tomando
como referencia el estado pendular.
14.05s
25
Letrero: Estado capilar.
(Animación 2). CRECIMIENTO
El estado capilar se alcanza cuando se ha desplazado todo el aire que había entre las partículas, estas se mantienen unidas por aspiración capilar en la superficie de contacto
líquido y aire.
14.00s
RESULTADOS
GUIÓN PARA EL PROGRAMA DIDÁCTICO AUDIOVISUAL
ANEXO 1
15
26
Letrero: Estado de la gota. Suspensión.
(Animación 2).
Además de esos tres estados, existe el estado de la gota, este es importante en el proceso de granulación, cuando se seca una suspensión por pulverización. En este estado, la fuerza de la gota dependerá de la tensión superficial del líquido utilizado.
14.10s
Mecanismos de crecimiento de granulo
27
Letrero: Mecanismos de crecimiento de granulo
Existen cuatro mecanismos de crecimiento de granulo que son: Coalescencia, rotura, transferencia por erosión y laminación.
11.00s
RESULTADOS
GUIÓN PARA EL PROGRAMA DIDÁCTICO AUDIOVISUAL
ANEXO 1
16
28
Letrero: Coalescencia.
(Animación 3).
La coalescencia sucede cuando dos o más gránulos se unen para formar un gránulo mayor.
8.90s
29
Letrero: Rotura (Animación 3).
En la rotura los gránulos se rompen en fragmentos que se adhieren a los demás gránulos formando una capa de material sobre el gránulo superviviente.
11.48s
RESULTADOS
GUIÓN PARA EL PROGRAMA DIDÁCTICO AUDIOVISUAL
ANEXO 1
17
30
Letrero: Transferencia por erosión (Animación 3).
Durante la trasferencia por erosión la agitación del lecho de gránulos provoca el desgaste de los materiales, este material erosionado se adhiere a los demás,
aumentando su tamaño.
14.91s
31
Letrero: Laminación.
(Animación 3).
Se lleva a cabo la laminación cuando se añade un segundo lote de mezcla de polvo al lecho de gránulos y el polvo se adhiere formando una capa sobre su superficie y
aumentando el tamaño de los mismos.
13.23s
RESULTADOS
GUIÓN PARA EL PROGRAMA DIDÁCTICO AUDIOVISUAL
ANEXO 1
18
Granulación húmeda
Letrero: Granulación vía húmeda.
1
Toma de la zona de pesadas en el laboratorio, y
toma de los cuñetes.
Letrero: Materiales de manufactura. (Ahora son
llamados Materiales de fabricación).
Como primer paso en la fabricación de granulados, se deben pesar los componentes ya sean principios activos o excipientes, necesarios para la obtención
de granulados de calidad y que favorezcan la obtención de otras formas farmacéuticas ya sean tabletas o capsulas, o llegar a la obtención de gránulos
como producto terminado.
21.44s
RESULTADOS
GUIÓN PARA EL PROGRAMA DIDÁCTICO AUDIOVISUAL
ANEXO 1
19
2
Toma de químico tamizando los polvos y toma de los
polvos una vez tamizados.
Letrero: Tamizado.
El paso de la granulación después de pesar los componentes, es tamizarlos, para obtener polvos homogéneos y así poder llevar una aglomeración rápida y fácil.
Este tamizado se lleva a cabo en los polvos que no se van a adicionar en solución.
17.48s
3
Adición de los polvos al mezclador y mezcla de los
polvos en el mezclador de alto corte.
Letrero: Mezclado simple en High Shear.
Después, se procede a la mezcla de los polvos con un mezclador simple. Este proceso se puede llevar a cabo tanto en un mezclador de doble cono, mezclador de pantalón, mezclador planetario y en un mezclador de alto corte. En este punto del
proceso se debe homogenizar bien el componente activo, el diluyente y el desintegrante.
23.73s
RESULTADOS
GUIÓN PARA EL PROGRAMA DIDÁCTICO AUDIOVISUAL
ANEXO 1
20
4
Toma de los equipos High Shear y lecho fluido, siendo utilizados.
Letreros: High Shear. Lecho fluido.
Dos opciones de equipos para llevar a cabo la granulación son el mezclador de alto
corte (High Shear) y el lecho fluido, siendo los equipos más utilizados en la industria farmacéutica en procesos industriales o en escala piloto en los
laboratorios de desarrollo de nuevos productos.
21.29s
RESULTADOS
GUIÓN PARA EL PROGRAMA DIDÁCTICO AUDIOVISUAL
ANEXO 1
21
5
Toma de la preparación de la solución aglutinante, y toma de los disolventes más utilizados para la
preparación de la misma. Letrero: Solución aglutinante.
Mientras se lleva a cabo el mezclado de polvos, se debe preparar la solución aglutinante, tomando en cuenta que el líquido de granulación puede usarse solo, o
como un disolvente que contiene un aglutinante, que garantiza la adhesión de partículas una vez que el granulado está seco.
Los líquidos más utilizados son agua, etanol e isopropanol, solos o en combinación, recordando que el disolvente debe ser volátil para que pueda eliminarse durante el
secado, y no debe ser tóxico.
33.49s
6
Toma de la adición de la solución aglutinante al mezclador de alto corte.
Letrero: Adición de solución aglutinante.
Las soluciones del agente aglutinante se agregan a los polvos mezclados con agitación. La masa del polvo se humedece con la solución aglutinante, hasta que adquiere la consistencia de nieve húmeda o azúcar morena. Si la granulación se
humedece demasiado, los gránulos pueden quedar duros: esto implicaría una presión considerable para formar los comprimidos, que resultarían con una
apariencia moteada. Si la mezcla de polvos no se humedece de manera suficiente y como consecuencia de ello, los gránulos son demasiado blandos, estos pueden
disgregarse durante la lubricación y ocasionar problemas en la compresión.
41.35s
RESULTADOS
GUIÓN PARA EL PROGRAMA DIDÁCTICO AUDIOVISUAL
ANEXO 1
22
7
Toma de químico tomando muestras del granulados
para verificar su consistencia.
Letrero: Punto final de la granulación.
El proceso de mezclado de un polvo en presencia de un líquido (solución aglutinante) para formar el gránulo, disminuye el riesgo de segregación y
producción de finos relacionados con la compresión de tabletas. El tiempo de mezclado depende del equipo y de las propiedades del polvo,
generalmente puede ir desde 15 minutos a una hora. En la práctica, el punto final se logra cuando al tomar una porción de la muestra
con la mano y presionarla suavemente al abrir nuevamente la mano esta se rompa.
33.95s
8
Toma de las muestras en el lecho fluido donde se
seca el granulado.
Letrero: Adición del granulado al Lecho Fluido.
Después de granular el material, se procede a secar el granulado obtenido en el proceso, esta operación persigue eliminar el líquido añadido para la humectación o
el amasado. Durante ella, se corre el peligro de eliminar el agua propia de las sustancias de la mezcla. El grado óptimo de humedad corresponde al 2-3%. Para
este fin se pueden emplear estufas secadoras, equipos de lecho fluido, radiaciones infrarrojas, ondas de radiofrecuencia, vacío y microondas.
47.99s
RESULTADOS
GUIÓN PARA EL PROGRAMA DIDÁCTICO AUDIOVISUAL
ANEXO 1
23
9
Toma del tamizado del granulado para obtener un
tamaño homogéneo.
Letrero: Tamizado del granulado. Calibrado del
granulado.
Después del secado, se reduce el tamaño de las partículas de la granulación, haciéndolas pasar por un tamiz de malla más pequeña, esto es llamado calibrado
del granulo, y esto provoca que el tamaño de los gránulos tienda a ser más uniforme. Para las granulaciones secas, el tamiz a elegir depende del diámetro del
punzón. Se puede lograr el tamaño deseado del granulado empleando varios tamices de
diámetro progresivamente menor.
29.35s
10
Toma de los granulados una vez terminada la operación de granulación. Letrero: Granulado Final.
Una vez terminado el proceso de granulación vía húmeda se debe determinar las características reológicas de los gránulos haciendo uso de pruebas de control
como son: Velocidad de flujo, el ángulo de reposo, la densidad aparente, densidad compactada, humedad, el índice de Carr y de Hausner.
24.85s
RESULTADOS
GUIÓN PARA EL PROGRAMA DIDÁCTICO AUDIOVISUAL
ANEXO 1
24
Pruebas de control
1
Letrero: Reología de polvos. Formas farmacéuticas sólidas.
Toma de diversas formas farmacéuticas, referentes al proceso de granulación.
Se reconocen las mejoras de los polvos al granularlos gracias a la reología, siendo esta una rama de la física que estudia las propiedades de deformación y
flujo de la materia, utilizada en la fabricación de las diferentes formas farmacéuticas solidas como son los polvos, tabletas, capsulas, granulados, etc.
22.00s
RESULTADOS
GUIÓN PARA EL PROGRAMA DIDÁCTICO AUDIOVISUAL
ANEXO 1
25
2
Toma del Área de fabricación de sólidos. Letrero: Área fabricación de sólidos.
A la reología de polvos le interesa conocer el comportamiento que tendrá un polvo antes, durante y después de la acción de las fuerzas mecánicas, que se
llevan a cabo en la fabricación de una forma farmacéutica.
15.00s
3
Toma de diversas pruebas de control en reología de polvos.
Letrero: Velocidad de flujo y ángulo de reposo (Fuerzas electrostáticas). Densidad compactada y
aparente.
Los parámetros más sobresalientes que estudia una reologia de sólidos, son la Velocidad de flujo, el ángulo de reposo, la densidad aparente, densidad
compactada, humedad, el índice de Carr y de Hausner.
17.00s
RESULTADOS
GUIÓN PARA EL PROGRAMA DIDÁCTICO AUDIOVISUAL
ANEXO 1
26
4
Toma de analista realizando pesos promedio y otro analista realizando una uniformidad de dosis.
Letrero: Uniformidad de dosis.
La evaluación de dichos parámetros es conveniente para determinar las características de la materia prima y de los gránulos en la fabricación de una forma farmacéutica de calidad, para que esta no presente problemas como:
inadecuada uniformidad de peso y contenido.
18.00s
5
Toma de la adición de polvos a la tableteadora antes
de comprimir. Letrero: Adición de polvo a la tableteadora.
Las propiedades de flujo de los materiales utilizados en la fabricación de medicamentos, son de gran importancia particularmente en la fabricación de
formas farmacéuticas solidas.
16.00s
RESULTADOS
GUIÓN PARA EL PROGRAMA DIDÁCTICO AUDIOVISUAL
ANEXO 1
27
6
Imagen del almacén de granel. Letrero: Almacén de granel.
Independientemente de la forma farmacéutica, siempre se manejan materiales sólidos en forma de polvo o granulados en algunos pasos de la producción.
11.99s
7
Toma de la tableteadora.
Letreros: Tableteadora. Compresión
Las propiedades del flujo de los polvos, son críticas para una operación eficiente
de compresión de los mismos; además, se requiere de un buen flujo de los polvos o granulados para asegurar un mezclado eficiente así como una
uniformidad de peso aceptable en el producto terminado.
20.38s
RESULTADOS
GUIÓN PARA EL PROGRAMA DIDÁCTICO AUDIOVISUAL
ANEXO 1
28
8
Toma de embudos con polvos que fluye y que no fluye, en la misma imagen.
Letrero: Polvo Fluyendo.
Los materiales sólidos en forma de polvos pueden dividirse de acuerdo a su capacidad para fluir, en aquellos que fluyen libremente o materiales no cohesivos
y en los que son cohesivos o por reflujo.
16.98s
RESULTADOS
GUIÓN PARA EL PROGRAMA DIDÁCTICO AUDIOVISUAL
ANEXO 1
29
Créditos
1
Salida institucional El tener material didáctico audiovisual como un apoyo a la docencia provee a los estudiantes una visión real de la operación unitaria de granulación y su impacto tanto en la industria farmacéutica como en la carrera de Química Farmacéutico
Biológica.
17.50s
RESULTADOS
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ANEXO 1
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2
Créditos
Agradecimientos
Directora de tesis: M. en F. Ma. de Lourdes Cervantes Martínez
Asesora de tesis: Q.F.B. Ma. Cirenia Sandoval López
Agradecimiento al proyecto PAPIME PE210612
Agradecimiento a la Facultad de Estudios Superiores Zaragoza
Agradecimientos a los Laboratorios Siegfried Rhein y ASHLAND
Pasante de Q.F.B. Abraham Reséndiz Carlos Eduardo
Pasante de Q.F.B. Casillas Salazar Diego Alexis
30.00s
RESULTADOS
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ANEXO 1
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3
Referencias
1. Aguilar Cruz, L, et al. Manual de tecnología farmacéutica 3. Laboratorio de Tecnología Farmacéutica II. México, Benemérita Universidad Autónoma de Puebla: Facultad de ciencias químicas; febrero 2001. 2. Angarita-Velandia, MA, et al. Relación del material didáctico con la enseñanza de ciencia y tecnología, educ. Vol. 11: número 2; 2008. 3. Benali M., Gerbaud V. y Hemat M. Effect of operating conditions and physic- chemical properties on the wet granulation kinetics in high shear mixer: ELSEVIER Powder Technology; 2009. 4. Carrazco, JB. Una didáctica para hoy: Cómo enseñar mejor. Editorial Rialp; 2004.
5. C. Hakanen, B. Laine, Acoustic characterization of a microcrystalline cellulose powder during and after its compression. Drug Dev Ind Pharm 21, 1573-1582, 2007. 6. Dra. Herrera Mireina, O. Manual de Granulación. Universidad de Barcelona. Tecnología farmacéutica. Facultad de Farmacia: Barcelona; 2009. 7. Espinosa Montini. Había una vez. Cómo escribir un guion, Nobuko, 2007, pp. 15- 20.
8. Fabio E., Medellin V. Como hacer Televisión, Cine y Video: Editorial Paulinas, México; 2005.
30.00s
RESULTADOS
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ANEXO 1
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3
9. Faure, A., York P. y Rowe RC. Process control and scale-up of pharmaceutical wet granulation processes: a review, European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics; 2001. 10. Instituto Nacional para la Educación de los Adulto. El uso de las Tecnologías de Información y Comunicación en el proceso de aprendizaje: México; Septiembre 2004. 11. Lachman, L. The theory and practice of industrial pharmacy, Lea & Febiger. 3a. Ed: Philadelphia; 1980. 12. Lc Li, Gb Peck. The effects of agglomeration methods on the micrometric properties of a matodextrin product: Drug Dev Ind Pharm; 2005. 13. Lee Kai, T., et. al. Comparison of granule properties produced using twin screw extruder and high shear mixer: a step towards understanding the mechanism of twin screw wet granulation. ELSEVIER: Powder Technology; 2011. 14. Lieberman, Herbert A. Pharmaceutical dosage forms, Tablets”. Marcel Dekker, Inc. Second edition. Volume 2: United States of America; 2000. 15. Maja Santl, et al. A compressibility and compactibility study of real tableting mixtures: The impact of wet and dry granulation versus a direct tableting mixture. ELSEVIER International Journal of Pharmaceutics; 2005. 16. Martínez Rodríguez. Elaboración de material didáctico para la calificación de una campana de flujo laminar. Facultad de Estudios Superiores Zaragoza (UNAM) 2010. 17. Morales Blancas, EF. Operaciones unitarias. Universidad Austral de Chile. Chile: Instituto de Ciencia y Tecnología de los Alimentos (ICYTAL), 2009.
RESULTADOS
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ANEXO 1
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3
18. Navarro Jiménez, MJ. Cómo diagnosticar y mejorar los estilos de aprendizaje: Procompla Publicaciones, 2011. 19. Navascués, I y Hernández, F. Notas galénicas operaciones farmacéuticas con los comprimidos (mezcla, granulación, compresión)”. Panacea. México: vol. 3, no. 8; Junio, 2002.
20. Ochoa, L, et. al. Granulación por fusión en mezcladores granuladores de alta velocidad. Vitae Revista de la Facultad de Química Farmacéutica: Vol. 13. Numero 1. México; 2006. 21. Orozco, M. Operaciones unitarias: Granulación, secado y mezclado. Limusa Noriega Editores; 1998. 22. Real Farmacopea Española. Formas farmacéuticas. Ministerio de Sanidad y consumo, 2ª ed.: Madrid; 2002. 23. Santillana Portocarrero, JE., Tesis Comparación de tecnologías de granulación en la producción de tabletas farmacéuticas (Modelo para comparación basado en costos, aplicado en la producción de tabletas de Clorhidrato de Ranitidina). México: Universidad Nacional Autónoma de México; Facultad de Química, 2001. 24. Secretaria de Salud. Farmacopea de los Estados Unidos Mexicanos. 10ª ed. volumen 1: México; 2011. 25. Swarbrick, J y Boylan J C. Encyclopedia of pharmaceutical Technology”. Volumen 7: United States of America; 1993. 26. Swarbrick, J. Encyclopedia of pharmaceutical Technology, Marcel dekker INC. Tomo VII: New York; 1997.
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ANEXO 1
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27. Troy, DB y Beringe, PR. The Science and Practice of Pharmacy, Philadelphia. Ed 21: Lippincott Williams & Wilkins; 2006. 28. Universidad Autónoma de Madrid. Formas farmacéuticas y vía de administración de fármacos. Parte IV, Grupo Gylsa, S.A. de C.V. Departamento de Farmacología y Terapéutica. Facultad de Medicina. Seminario práctico numero 1: Madrid; Tercer curso de Farmacología; 2010. 29. Universidad Autónoma Metropolitana Iztapalapa. Impacto de las operaciones unitarias en la industria farmacéutica. Tecnología Farmacéutica: México; 2012. 30. Villafuerte Robles, L. Productos Farmacéuticos Sólidos Operaciones Unitarias Farmacéuticas. Vol. 1. 1ª ed. México: Instituto Politécnico Nacional; 1999.
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ANEXO 1
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4
UNAM 2014 DERECHOS RESERVADOS DEL
AUTOR “ FES ZARAGOZA”®.
06.00s