Aigua ús farmacèutic (2015)

Apunte Catalán
Universidad Universidad de Barcelona (UB)
Grado Farmacia - 3º curso
Asignatura Farmacia galenica I
Año del apunte 2015
Páginas 19
Fecha de subida 27/04/2016
Descargas 6
Subido por

Vista previa del texto

Farmàcia Galènica I Tema 1. AIGUA PER ÚS FARMACÈUTIC . Aigua: - És el dissolvent més utilitzat en farmàcia.
- És l’excipient més fisiològic i millor adaptat a l’organisme.
- Forma part o intervé en el procés de fabricació de totes les FF (formes farmacèutiques).
1. Duresa de l’aigua - És el contingut d’ions o sals de Ca2+ i Mg2+ principalment com a bicarbonats i sulfats.
Ex: Sals dissoltes en l’aigua: Ca(HCO3)2 CaCl2 Mg(HCO3)2 MgCl2 MgSO4 CaSO4 NaCl SiO2 a) Tipus de duresa . Duresa temporal o carbonàtica (Dt): . Duresa permanent (Dp): - És deguda als bicarbonats de Ca i Mg.
- Precipiten a l’escalfar l’aigua.
- És deguda als sulfats de Ca i Mg.
- No precipiten a l’escalfar l’aigua.
. Duresa total (DT): DT = Dt + Dp b) Forma d’expressar la duresa . Grau alemany: 10 ppm CaO.
. Grau francès: 10 ppm CaCO3.
. Grau anglès: 14,3 ppm CaCO3.
- L’aigua pot ser: . Molt tova: < 70 ppm CaCO3.
. Molt dura: > 500 ppm CaCO3.
- L’aigua de Barcelona: Aigua molt dura, aproximadament uns 2.000 ppm CaCO3.
S’ha de desmineralitzar per l’ús en Industria Farmacèutica.
1 2. Tipus d’aigua a) Aigua potable b) Aigua descalcificada: Es fa passar per zeolites i permutites (minerals) que retenen els ions calci i magnesi.
. Eliminació de les sals de Ca2+ i Mg2+.
. Ús: Refrigeració i aigua per l’autoclau.
c) Aigua purificada: - Per obtenir-la s’ha de fer una eliminació de: - Aplicacions: . Sals minerals (desmineralitzar) . Impureses volàtils (destil·lar) . Rentar: Equips, material de vidre.
. Preparar la majoria de FF: Òtiques, nasals, tòpiques, semisòlides, suspensions i solucions orals, granulats i aerosols. Excepció: Injectables i col·liris.
. Aigua per diluir solucions concentrades per hemodiàlisis: Ha de ser preparació recent (acabada de tractar) i control de pirògens.
d) Aigua per la preparació de injectables (PI): És aigua purificada i destil·lada.
- Es conserva en recipients d’acer inoxidable amb respirador amb filtre hidròfob de 0,45 µm o 0,22 µm si es vol aigua PI estèril. UV assegura l’absència de gèrmens.
L’aigua circula entre 2 o + recipients amb un sistema de radiació UV a una Tª de 70º.
- Hi ha 2 tipus: . Aigua PI a granel: S’obté per destil·lació d’aigua purificada. Es fa servir per rentar equips de reparació d’injectables i col·liris.
. Aigua PI estèril: És aigua a granel esterilitzada amb calor en ampolles tancades.
No ha de tenir pirògens i s’ha de fer un control òptic de les partícules en suspensió.
. Control òptic = Fer incidir la llum i registrar imatge.
- Aplicacions: . Rentar: Equips, material de vidre.
. Dissolvent.
. Elaboració d’injectables, de col·liris i de banys oculars que s’han d’esterilitzar desprès d’envasar.
2 Envasada: Aigua purificada que s’envasa i es conserva en condicions que asseguren la quantitat microbiològica requerida (sense de substàncies afegides).
FARMACOPEES ESTÈRIL APIRÒGENA (L.A.L.) pH (U.S.P) CLORURS SULFATS, CALCI AMONIS NO3, NO2 METALLS PESATS SUBSTÀNCIES OXIDABLES RESIDUS SECS AIGUA PURIFICADA AIGUA PI AIGUA ESTÈRIL PI NO NO 5-7 Negatiu Negatiu Negatiu Negatiu Negatiu Negatiu NO ≤ 0,25 UI/ml 5-7 Negatiu Negatiu Negatiu Negatiu Negatiu Negatiu SI ≤ 0,25 UI/ml 5-7 ≤ 0,5 ppm Negatiu ≤ 0,2 ppm ≤ 0,2 ppm ≤ 0,1 ppm Negatiu ≤ 0,001% ≤ 0,001% ≤ 0,004% 3 CONTROL DE PIROGENS . PIRÒGEN - Substàncies o organismes que produeixen un ↑ de la Tª corporal quan són injectades per via parenteral. Poden ser bacteris o residus bacterians, pirògens vírics i endotoxines.
. Endotoxines bacterianes: Substàncies lipopolisacaroideas que se sintetitzen en la membrana dels bacteris Gram –.
La fracció activa (pirògena) és el lipopolisacàrid.
S'eliminen per exclusió de mides, per exclusió de pes o per hidròlisi dels enllaços èster.
- Els pirògens són: . Termostables, resisteixen a l'autoclau. No s’eliminen per esterilització amb calor.
. Travessen la majoria dels filtres.
. Poden ser retinguts per substàncies adsorbents.
. Fàcilment agregables, excepte si hi ha tensioactius.
- Despirogenar Per eliminació Dilució Atracció electrostàtica Carbó activat Cromatografia Ultrafiltració Osmosi inversa Destil·lació . Despirogenització de l’aigua Per inactivació Calor sec Calor humit Oxidació Alquilació Radiacions ionitzants Aplicació d’àcids i bases diluïts . Despirogenització de materials 4 - Tractament de l’aigua . No emmagatzemar aigua innecessàriament.
. Conservar-la en condicions que evitin el desenvolupament de microorganismes: acer inoxidable, recirculació, radiació UV, filtres, etc.
. Evitar el disseny de canalitzacions que produeixin estancaments.
. Netejar regularment i amb compte les canalitzacions amb antisèptics o vapor.
CONTROL D’APIROGENIA 1) Mètode de la mesura de l'augment de la temperatura a conills . Test de pirògens en conills - Conill: Es tria per ser molt sensible a pirògens.
- Inconvenient: Molt sensible a qualsevol variació tèrmica.
- Pes animals: > 1,5kg; 1 setmana en caixes individuals; comprovar que presenten sensibilitat normal davant pirògens injectant quantitat coneguda de solució pirogènica (vena marginal orella).
- Descartar els que no reaccionin o ho facin anormalment (1-3 dies abans de l'assaig).
- Mesura temperatura: Rectal; sonda termomètrica d'alta precisió.
- 4 hores abans de l'assaig i durant el mateix: Mantenir condicions ambientals constants.
- Assaig: . Escalfar el producte a TºC pròxima a la de l'animal (38,5-39ºC).
. Injectar en vena marginal de l'orella, lentament.
. Nº animals: 3.
. Anotar la temperatura rectal cada 30 minuts.
. Calcular: temperatura màxima - temperatura inicial.
* Inocular a conills 0,5 – 10 mL i avaluar ↑ de Tª en el conill.
5 . Interpretació dels resultats: CONILLS 3 6 9 12 SUMA DE RESPOSTES ≤ 1,15 º C ≤ 2,80 º C ≤ 4,45 º C ≤ 6,60 º C Apirogen SUMA DE RESPOSTES > 2,65 º C > 4,30 º C > 5,95 º C > 6,60 º C No satisfà l’assaig pq hi ha pirògens Quan la diferencia de Tº C preinoculació i postinoculació es troba entre el valor considerat apirogen i el valor no satisfactori, es considera ASSAIG DUBTÓS.
En aquest cas s’haurà de realitzar el mateix assaig amb 3 conills més.
2) Mètode de la coagulació del llisat d’amebòcits del cranc Limulus (LAL) . Test de LAL - Assaig in vitro, es mira la lisi d’amebòcits de Limulus (crancs).
- Tècnica ràpida.
- És fàcil: S’utilitza portaobjectes, unes gotes del reactiu i del producte a controlar; La reacció és positiva si es produeix ↑ de viscositat o coagulació.
- Específic per endotoxines Gram –.
- És un mètode quantitatiu: En FE 01 / 2005,20614 es descriuen tècniques per gelificació, turbidimetria i colorimetria per determinar la quantitat d'endotoxina present en un preparat.
* La concentració màxima d'endotoxina admissible en un preparat o matèria prima: ELC = K · (M / C)-1 K: Dosi límit d'endotoxina que un pacient pot admetre sense reacció adversa.
M: Posologia (ml / Kg.h) S'ha establert que 5UI d'endotoxina / kg-h, via IV (0,2 per via intraraquídia) és el valor màxim capaç de NO induir reacció pirogénica.
6 El reactiu LAL (llisat d’amebòcits de Limulus polyphemus) - 1956: F.B. Bang reporta la mort per coagulació intravascular en cranc ferradura americà Limulus polyphemus.
- 1964: Es comprova que les endotoxines són el vector causant de la coagulació de la hemolimfa del Limulus.
- 1968: Es comprova que els elements responsables de la coagulació induïda per endotoxines són de naturalesa enzimàtica, i es troben dins dels amebòcits, únic tipus de cèl·lules presents en la hemolimfa blau dels crancs ferradura.
- El reactiu LAL és un extracte aquós dels amebòcits, compost per una cascada d'enzims serina proteases tipus tripsina capaç de reaccionar davant petites quantitats d'endotoxines. La bioquímica de la reacció del LAL es coneix en detall i el mecanisme en cascada sembla ser el responsable de la seva extraordinària sensibilitat.
NOTA: . L'assaig de pirògens en conills és capaç de detectar qualsevol substància pirogènica.
. L'assaig del LAL només detecta endotoxines, que són compostos químics complexos que es troben exclusivament a la membrana externa de la paret cel·lular dels bacteris gramnegatius. Són pirogen més rellevant i habitual.
3) Mètodes immunològics en sang humana (WBT, de Whole Blood Test).
- Amb monòcits humans o sang total. En contacte amb pirògens alliberen interleucines que poden ser detectades per ELISA.
- Específic per endotoxines Gram –, però no per altres pirògens.
7 3. Mètodes per a obtenir aigua purificada a) Descalcificació: Permutació.
b) Desmineralització: b1) Resines d’Intercanvi iònic (desionització) - Substàncies insolubles en aigua.
- Tenen ions làbils fàcilment intercanviables per altres ions del mateix signe presents en una solució aquosa.
- Són cadenes polimèriques (polímers) d'elevat pes molecular unides per un enllaç iònic a un contraió: . Catió (resines catiòniques).
. Anió (resines aniòniques).
- En dissolució els contraions es poden moure lliurament però degut a la seva mida i al creuament entre cadenes polimèriques es tornen immòbils.
- L’eficàcia d’una resina depèn de: . La rugositat de la seva superfície . Del radi iònic dels ions a captar.
- Regeneració de les resines: . Intercanvi catiònic: Àcid (HCl).
. Intercanvi aniònic: Sosa (NaOH).
. Les resines d’intercanvi catiònic alliberen H+ (↓ el pH).
. Les resines d’intercanvi aniònic alliberen OH- (↑ el pH).
8 FORTS DÈBILS RESINES CATIÒNIQUES Grups sulfonats (retenen tot tipus de cations) Grups carboxilats (només cations units a àcids dèbils) RESINES ANIÒNIQUES Sals d’amoni quaternari (retenen tot tipus d’anions) Amines o fenols (només anions units a bases dèbils) - Es poden trobar 2 tipus de columnes de resines d’intercanvi iònic: . Columnes separades: - Intercanvi aniònic - Intercanvi catiònic . Columnes de llit mixt L’objectiu d’aquesta tècnica de les resines és eliminar només ions (sals), NO microorganismes ni partícules.
9 H2O+ soluts b2) Osmosis inversa H2O - És un tipus de filtració.
- S’utilitza una membrana semipermeable.
- El dissolvent (aigua) pot passar per la membrana, els soluts no.
- Pq es produeixi el pas d’aigua es necessita una pressió osmòtica.
- En l’osmosi inversa s’aplica una pressió superior a la pressió osmòtica per a que l’aigua migri cap a la dissolució diluïda.
- S’eliminen: . 90 – 99 % de sòlids dissolts (minerals).
. 95 – 99 % d’elements orgànics.
. > 99 % de les matèries col·loïdals + fines partícules (bacteris, virus, sílice col·loïdal i pirògens).
Els mètodes de filtració es classifiquen segons: - Pressió.
- Mida de partícula: . Filtració: 450 - 10 μm (clarificant) . Microfiltració: 10 - 0,1 μm (germicida) . Ultrafiltració: 200 - 10 nm (esterilitzant) . Nanofiltració: 100 - 1 nm . Osmosi inversa: 2nm - 3 A Filtració a baixa pressió - Tipus de retenció.
- Tipus de filtre.
10 Procés d’osmosis . Osmosi: Pas espontani d'un dissolvent des d'un contenidor amb baixa concentració de soluts cap a un altre de major concentració, a través d'una membrana semipermeable.
Làmina natural o sintètica que deixa passar al seu través molècules de mida petita, impedint el pas d'aquelles de major grandària o amb càrrega iònica.
- Pressió osmòtica: Pressió necessària per aturar el flux d'aigua a través d'una membrana semipermeable.
. Equació de Van’t Hoff: π·V (R · T) · nB π = Pressió osmòtica nB = Nº mols solut (nB / V: concentració molar) R = Constant dels gasos ideals.
11 OSMOSIS INVERSA . Característiques de les membranes (qualitat de les membranes) - Alta retenció de sals minerals i compostos orgànics: TAXA DE DEPURACIÓ.
- Alta permeabilitat a l'aigua pura.
- Poc espessor.
- Baixa biodegradabilitat.
- Elevada inèrcia química.
- Permeten marge de pH ampli.
- Bona resistència mecànica.
- Bona estabilitat en el temps.
. Rendiment de les instal·lacions de l’osmosi inversa - CABAL (densitat del flux de permeabilitat) que depèn de: . Diferència de pressions (↑): Com + diferència, + cabal.
. Temperatura del sistema (↑): Com + Tª, + cabal.
. Duresa de l'aigua (↓): Com + duresa, - cabal.
. Espessor de la membrana (↓): Com + gruix, - cabal.
- TAXA DE DEPURACIÓ O REBUIG (RC) RC = (1 - CP / CR) CP: Concentració de solut en el permeat.
CR: Concentració de solut en el rebuig.
Idealment RC = 1 12 . Membranes i mòduls de l’osmosi inversa - Tipus de membranes: . Naturals: Acetat i triacetat de cel·lulosa.
. Sintètiques: Poliamides aromàtiques o de polisulfones.
Tasa de depuració Duració Pressió i tª màxima Resistència al cl Prefiltre obligat Resistència a la hidròlisis pH tolerats Resistència a les bactèries Avantatges Inconvenients NATURALS 93 % 2 a 3 anys 30 - 42 bars, 30º C Alta NO Baixa 4,5 a 6,5 Baixa Preu Fragilitat SINTÈTIQUES 96 % 3 a 5 anys 28 bars, 35º C Baixa Anticlor Alta 4 a 11 Alta Rendiment Preu * Independentment de les membranes, generalment es fa servir prefiltres per retenir partícules de > 5 μm. Aquests prefiltres també tenen vida limitada.
- Mòduls: Conjunt membrana + el contenidor.
. Cartutxos: Aconsegueix màxima àrea membrana per volum de mòdul.
- Enrotllades en espiral: Només naturals.
resistència a la pressió - Fibres buides “huecas”: Naturals o sintètiques.
. Plaques filtrants: Només aplicable a membranes naturals.
Menys superfície filtrant que els cartutxos.
13 ENROTLLADES EN ESPIRAL - Les membranes estan enrotllades sobre material porós (col·lector).
L’aigua circula paral·lela a l’eix central i travessa la membrana i es recull per l’interior (tub central perforat).
FIBRES BUIDES “HUECAS” - Milions de fibres buides disposades en forma d’U.
- Una fibra buida = Cilindre porós de paret gruixuda amb un diàmetre extern de 40 - 80 i un diàmetre intern de 20 - 40 μm.
- Les fibres buides aconsegueixen una relació àrea de membrana per volum de mòdul 15 vegades superior a la disposició espiral.
14 INSTALACIÓ DE L’OSMOSIS INVERSA b3) Electrodiàlisis - Procediment de separació amb membranes que té per objecte concentrar o diluir dissolucions d'electròlits mitjançant l'ús de membranes d'intercanvi iònic i l'aplicació d'un potencial elèctric.
- S’aplica un camp elèctric i s’aconsegueix extreure les partícules (minerals) de l’aigua.
15 Inconvenients: - Baix rendiment (40 - 66% electròlits).
- No elimina molècules no ionitzades ni col·loides.
Aplicacions: - Producció d'aigua potable a partir d'aigua salobre de baixa mineralització (0,8-2 g / l).
- Dessalinització de solucions col·loïdals o orgàniques (desmineralització de sèrums).
c) Destil·lació: AIGUA LÍQUIDA VAPOR D’AIGUA VAPORITZAR AIGUA LÍQUIDA CONDENSAR - Precaució: . Ebullició controlada: No tumultuosa (agitada), pq pot arrossegar impureses.
. Menysprear la fracció inicial i final: Només en destil·ladors discontinus.
- Fracció inicial: Impureses volàtils (CO2 i NH3).
- Fracció final: Sals minerals.
* Industrialment s’utilitzen destil·ladors continus.
16 - Tipus de destil·lació: c1) Efecte simple c2) Doble efecte: 1ª destil·lació a P > 1 atm i Tª = 110ºC 2ª destil·lació a P = 1 atm i Tª = 100ºC 17 c3) Per termocompresió - S’aplica una ≠ de pressió entre caldera i condensador.
- El líquid condensa per pressió, no per refrigeració.
C4) En membranes . Procés combinat d’evaporació i filtració. Relativament nou.
- Una vegada s’evapora l’aigua es fa passar per una membrana microporosa i hidròfoba. Els porus de la membrana no es mullen.
- La ≠ de pressions parcials de vapor deguda a la ≠ de Tª entre les dues cares de la membrana provoca el transport de vapor.
- Funcions de la membrana: Separar mecànicament líquids a Tª ≠ i suportar la interfície sòlid – líquid.
- Baix cost energètic (↓ Tª).
- L’aigua bruta es calenta per millorar la producció de vapor.
- Al passar la membrana, l’aigua neta condensa sobre una superfície + freda.
- 2 tipus de destil·lació en membrana (quan el que interessa és el filtrat): Per arrossegament de gas o a ↓ pressió.
- Hi ha altres tipus quan el que interessa és concentrar: Com destil·lació en membrana amb gap d’aire. Ex: Concentrar aliments.
COMPARACIÓ ENTRE PROCEDIMENTS Resistivitat (Ω·m/cm2) pH Sals (ppm) Metalls pesats (ppm) μorganismes Partícules (<5μm) AIGUA POTABLE 1.000 - 4.000 DESTIL·LACIÓ SIMPLE 150.000 DESTIL·LACIÓ DOBLE EFECTE 400.000 INTERCANVI IÒNIC 1-5 milions OSMOSI INVERSA 2.500 7,3 – 8,3 32 – 1.119 1 5,8 – 6,6 1,5 – 4 0,1 5,2 0,4 0,05 7,0 0,01 20 - 50 0,1 > 100 > 10.000 < 10 < 200 < 10 < 100 > 100 < 10.000 10 < 10 - Resistivitat = Inversa de la conductivitat  Com + ions + condueix.
- Quan + resistivitat = Menys ions, menys sals  Com + pura és l’aigua + resistivitat.
- Les substàncies + pesades NO s’evaporen.
18 CONSERVACIÓ - AIGUA PURIFICADA: En recipients hermètics que no alterin les seves propietats.
- AIGUA PER INJECTABLES: En les condicions necessàries per evitar la contaminació i la multiplicació de microorganismes que produirien pirògens.
Recipients d'acer inoxidable amb respirador proveït de filtre hidròfob de 0,45 μm.
L'aigua circula entre 2 o + recipients amb un sistema de radiacions UV a una temperatura ~ 70ºC.
19 ...