UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO

FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES ZARAGOZA

LABORATORIO DE TECNOLOGÍA FARMACEÚTICA I

QFB 6º SEMESTRE GRUPO 2651 EQUIPO 1350 ABRIL 2012

ASESOR: QFB CHRISTIAN ZÚÑIGA ORTEGA

ALUMNOS:

Oliveria Araceli Baez RamírezEder Alexis Batalla GonzálezAlan Israel Valencia OrtegaEduardo A. Leyva Urbina

PROYECTO DE GRANULACIÓN

OBJETIVO

Lograr la granulación de una mezcla de talco y celulosa mediante la adición de un aglutinante (polivinil pirrolidona).

HIPÓTESIS

Mediante la granulación se mejoraran las propiedades reológicas de la mezcla, tales como la densidad aparente, velocidad de flujo y distribución de tamaño de partícula.

INTRODUCCIÓN

La granulación es una operación que tiene como fin la aglomeración de sustancias finamente divididas ó pulverizadas, mediante presión ó por la adición de un aglutinante disperso en un líquido.

El granulado posee las siguientes ventajas sobre el polvo: tiene buenas propiedades reológicas y de flujo: previene la segregación de los componentes en la mezcla de polvos; disminuye la fricción y los efectos de la carga eléctrica; facilita el llenado homogéneo de envases, cápsulas y matrices de las prensas ó máquinas de comprimir; proporciona dureza a los comprimidos; fomenta la expulsión del aire interpuesto; reduce la producción de polvo; disminuye la higroscopicidad; y aumenta la velocidad de disolución y la densidad del producto.

Los granulados se evalúan por las características siguientes: propiedades organolépticas (color, olor, sabor, forma); dispersión granulométrica (que debe ser mínima) y tamaño homogéneo del grano; densidad y volumen aparente; friabilidad; comportamiento reológico (capacidad de deslizamiento y de apilamiento); humedad; capacidad de compresión; capacidad de disgregación y de disolución; así como relación entre el tamaño del granulado y el peso del comprimido. La granulación puede ser húmeda ó seca.

GRANULACIÓN POR VÍA HÚMEDA. Se basa en la adición de un aglutinante disperso en un líquido para formar una disolución ó una suspensión. Casi siempre se usa agua; a veces alcohol u otro disolvente orgánico. Primero se pesan los componentes. Después se mezclan con un mezclador simple, si se usa mucho más diluyente que fármaco, ó con un mezclador más complejo (con un dispositivo de amasado ó agitación) si las cantidades son similares. Luego se tamiza., se humecta y se amasa; se añade entonces aglutinante para ligar y unir las partículas. Posteriormente se granula, lo cual consiste en pasar mediante presión la mezcla amasada a través de tamices. Luego se seca para eliminar el líquido añadido, y el grado óptimo de humedad debe ser del 2-3%. Por último se tamiza el material.

GRANULACIÓN POR VÍA SECA. Se basa en la mezcla, la compactación con una prensa ó con rodillos; el troceado ó fragmentación, y por último la granulación (con tamización). No se usa aglutinante. Se aplica cuando los componentes de la mezcla son sensibles a la humedad, no pueden resistir las temperaturas elevadas de secado ó no cuentan con suficiente unión ó adhesión. Hay 2 clases de granulación seca: a) La precompresión ó doble compresión; y b) La compactación con rodillos.MEZCLA DE SÓLIDOS. Hay 3 mecanismos de mezclado: por convección, por difusión, por cizallamiento.

DISPOSITIVOS MEZCLADORES DE SÓLIDOS.

1) Inmóviles ó estáticos.2) Móviles: de contenedor móvil, giratorios ó de caída libre.

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ALGUNOS COADYUVANTES

1) DILUYENTES. Se incorporan cuando el principio activo está en pequeña cantidad en la formulación y su volumen no alcanza a formar un comprimido de forma satisfactoria. Están destinados a dar volumen. P. ej. Almidón de maíz y de arroz, sacarosa, lactosa, glucosa, manitol.

2) ABSORBENTES. Se usan cuando se incorporan sustancias líquidas ó pastosas como esencias, extractos, tinturas, etc., cuando se forman mezclas eutécticas ó cuando los principios activos tienden a absorber humedad. Pej. MgCO3, fosfato tricálcico, talco, caolín, almidón, etc.

3) AGLUTINANTES. Sirven para que la mezcla conserve su forma granular y para proporcionarle la dureza y solidez necesaria al comprimido, para que durante las manipulaciones posteriores a la compresión no se desintegren. P. ej. engrudo de almidón en concentraciones del 5 al 10%, goma arábiga en solución del 10 ó 20%, carboximetilcelulosa al 0.5-1%, polivinilpirrolidona (PVP) en solución alcohólica ó acuosa al 10 ó 20%, celulosa microcristalina en polvo para aglutinar en seco, etc.

4) LUBRICANTES. Sirven para:

- Manejar las propiedades de flujo de los polvos ó granulados.- Facilitar la expulsión de los comprimidos de las matrices.- Evitar que los comprimidos se adhieran a los punzones.- Proporcionar a los comprimidos un aspecto brillante.-

La celulosa tiene un tamaño de partícula de 100 µm (90%), el PVP de 50 µm y el talco de 40 µm (>80%).

METODOLOGÍA

TABLA 1. CRONOGRAMA DE ACTIVIDADESACTIVIDAD 1 2 3 4

EVALUACIÓN XMUESTREO XMEZCLADO XTAMIZADO 1 XHUMECTACIÓN Y GRANULADO XTAMIZADO 2 XSECADO Y DETERMINACIÓN DEL % DE HUMEDAD XEVALUACIÓN DEL GRÁNULODensidad aparente XDistribución del tamaño de partícula XVelocidad de flujo X

1) MUESTREO

Pesar por duplicado el PVP, el talco y la celulosa microcristalina. El aglutinante debe estar en una proporción del 2-5%, el talco al 15%, y el resto es celulosa microcristalina.

2) MEZCLADO

En una bandeja colocar los 3 ingredientes y luego mezclarlos en un mezclador de corazas gemelas, para trabajos en pequeña escala.

3) TAMIZADO 1

Después del mezclado tamizar en un Ro-tap a 20 rpm por 10 min. Utilizar 5 mallas del número 60, 80, 100, 120 y 150.

2

4) HUMECTACIÓN, GRANULADO Y TAMIZADO 2

Realizarlos manualmente utilizando una bandeja. Para la humectación usar una mezcla de agua-alcohol 30-70 respectivamente, e incorporar los ingredientes hasta obtener un granulo que no esté viscoso ni polvoso (que no se desmorone o a punto de turrón). Posteriormente tamizar manualmente con una malla del No. 10.

5) SECADO

Será en estufa, en charolas de aluminio, a 70-80 ºC. Se determinará el porcentaje de humedad en una termobalanza. La distribución en las charolas debe ser uniforme.

6) EVALUACIÓN DEL GRÁNULO

6.1) DENSIDAD APARENTE

Llenar hasta el aforo una probeta de 50 ml con el granulado, posteriormente pesar ese volumen y calcular la densidad aparente (Da):

Da = m/v donde: m = peso de 50 ml de granulado = g v = volumen = 50 ml

m = peso de la probeta con el granulado – peso de la probeta sin el granulado

6.2) DISTRIBUCIÓN DEL TAMAÑO DE PARTÍCULA

Pesar cada tamiz y la base. Colocar el material en el tamiz del No. 60, tamizar por 10 min, posteriormente pesar cada fracción obtenida en cada malla y en la base, y calcular el porcentaje.

6.3) VELOCIDAD DE FLUJO

Colocar el granulado en un embudo de metal, con su salida tapada, luego destaparla y contar el tiempo que tarda en salir todo el granulado.

7) PREPARACIÓN DE SOLUCIONES

MEZCLA 30-70 AGUA-ALCOHOL. Colocar en un matraz volumétrico de 200 ml 140 ml de etanol absoluto y aforar con agua destilada, luego mezclar.

8) EQUIPO UTILIZADO: mezclador de corazas en V marca Erweka modelo AR400, tamizador Ro-tap oscilatorio de golpe modelo B, termobalanza, estufa de secado, balanza granataria.

RESULTADOS

TABLA 2. MUESTREO.EXCIPIENTE Ó MATERIA PRIMA PESO 1 (g) % PESO 2 (g) %

Talco 40 15.7 40 13.9PVP 15.22 6 16.44 5.7

Celulosa microcristalina 200 78.4 230.77 80.3Total 255.22 287.2

TABLA 3. COMPARACIÓN DE LA DISTRIBUCIÓN DEL TAMAÑO DE PARTÍCULA DEL GRANULADO 1MALLA DIÁMETRO DE PARTÍCULA (µm) % ANTES DE GRANULAR % DESPUÉS DE GRANULAR

60 250 0.9126 0.098780 180 0.0454 0.0822100 150 0.9126 4.6320120 125 3.9680 3.1733150 100 10.8327 33.4369

>150 < 100 83.3285 58.5969

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HISTOGRAMA DE LA DISTRIBUCIÓN DEL TAMAÑO DE PARTÍCULA DEL GRANULADO 1

250180

150125

100< 100

05

10152025303540455055606570758085

Fracciones antes de granular Fracciones después de granular

Diámetro de partícula (µm)

Porc

enta

Je

TABLA 4. RESUMEN DE LAS PROPIEDADES DE LOS GRANULADOS.PROPIEDAD GRANULADO 1 GRANULADO 2

% humedad promedio 2.3% 0%Densidad aparente antes de granular 0.38 g/ml 0.38 g/mlDensidad aparente después de granular 0.29 g/ml 0.348 g/mlVelocidad de flujo a 30 cm de altura buena mala

DISCUSIÓN DE RESULTADOS Y CONCLUSIÓNES

Para el granulado 1 el mayor porcentaje de partículas es de 100 µm (33.4369%) < 100 µm (58.5969%). En el primer caso el porcentaje de partículas de 100 µm de diámetro aumentó porque era del 10.8327%, y para el segundo caso el porcentaje de partículas con < 100 µm disminuyó porque era del 83.3285%. Lo anterior demuestra que aumentó el tamaño de partícula después de granular, porque pasó de un diámetro < 100 µm a 100 µm.

Por otra parte, se obtuvo después del secado un porcentaje de humedad promedio del 2.3% para el granulado 1, que está de acuerdo con el grado óptimo de humedad del 2-3%. Por el contrario, el granulado 2 no tuvo este porcentaje óptimo de humedad, debido a un exceso en la temperatura ó tiempo de secado.

Respecto ala densidad aparente, esta disminuyó después de granular, aunque menos para el granulado 2, tal vez porque la partícula no aumentó mucho de tamaño. Finalmente la granulación aumentó el tamaño de partícula y disminuyó la densidad aparente (pasó de 0.38 g/ml antes de granular, a 0.29 y 0.348 g/ml después de granular).

Respecto a la velocidad de flujo, a 30 cm de altura fue buena para el granulado 1 y mala para el granulado 2, lo que indica que la granulación no fue adecuada en el segundo caso.

Se concluye que se acepta la hipótesis de que mediante la granulación se mejoraron las propiedades reológicas del granulado 1, y que se logró la granulación del talco y celulosa mediante la adición de un aglutinante. Sin embargo el granulado 2 no fue satisfactorio porque la cantidad de finos fue muy alta, lo que podría mejorarse con el uso de una mayor cantidad de aglutinante.

BIBLIOGRAFÍA

1) Aulton, M. E. Pharmaceutics. The science of dosage form design. 2a. edición. Editorial Churchill Livingstone. 2004.2) Universidad de Antioquía. Farmacotecnia I. Facultad de química farmacéutica. 2004.

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