martes, 31 de marzo de 2015

Secado de granulados farmacéuticos

OBJETIVOS:
-Conocer las diferentes etapas y tiempo de secado de granulados preparados por vía húmeda utilizando aire caliente por convección y lecho fijo.

INTRODUCCIÓN
El secado es una operación importante en la fase primaria de la fabricación farmacéutica y habitualmente es la última etapa del proceso antes del envasando, siendo importante que la humedad residual sea suficientemente baja como para prevenir el deterioro del producto durante el almacenamiento y garantizar unas propiedades de deslizamiento libre durante su uso. Es igualmente importante en la fabricación secundaria (de forma posológica) después del procedimiento habitual de granulación por vía húmeda durante la preparación de los gránulos antes de la compactación del comprimido. En consecuencia, la estabilidad, las propiedades de deslizamiento y la compactibilidad dependen de la humedad residual.

Figura 1. Equilibrio típico del contenido de humedad a 20°C. 1) Materiales con almidón. 2) Materiales textiles y fibrosos. 3) Sustancias inorgánicas, como caolín.

Los principios generales de un secado eficiente se pueden resumir:
o   Gran superficie para transferir calor.
o   Transferencia eficaz de calor por unidad de superficie (para suministrar suficiente calor latente de vaporización o calor de sublimación en el caso de la liofilización).
o   Transferencia eficaz de la masa de agua evaporada a través de las capas limítrofes, es decir, turbulencia suficiente para minimizar el grosor de las capas circundantes.
o   Extracción eficaz del vapor, es decir, un aire con humedad relativa baja a una velocidad adecuada.

Figura 2. Secador de bandeja con circulación dirigida.

Un tipo eficaz de secador de bandeja es el de circulación dirigida que se muestra en la figura 2. El aire fluye en la dirección de las flechas sobre cada estante por orden. El material húmedo se coloca en las bandejas poco profundas que descansan en los estantes y los elementos eléctricos se sitúan como se ve en la imagen, por lo que el aire se recalienta periódicamente después de que haya enfriado al pasar sobre el material húmedo de un estante y antes de pasar sobre el material siguiente.


DESARROLLO EXPERIMENTAL


RESULTADOS
Peso charola 1: 0.2645g
Peso charola 2: 0.3527g                               
Tabla #1: Pesos del granulado durante el proceso de secado.
Tiempo (min).
Peso charola 1 (g).
Peso charola 2 (g).
Peso promedio (g).
  0
1.0045
1.0013
1.00290
15
0.9487
0.9468
0.94775
30
0.9464
0.9453
0.94585
45
0.9436
0.9449
0.94425
60
0.9448
0.9436
0.94420

Tabla #2: Velocidades de pérdida de masa.
Intervalo de tiempo (min).              
Diferencia de pesos en cada intervalo de tiempo (g).
Velocidad (g/min).
  0 – 15
0.05515
0.003676
15 – 30
0.00190
0.000126
30 – 45
0.00160
0.000106
45 – 60
0.00005
0.000003

Gráfica #1: Cinética respecto a la pérdida de masa del granulado durante el proceso de secado.

DISCUSIÓN
 El secado es una operación importante en el proceso de granulado, pues para lograr la granulación se agregan líquidos ya sea como parte de la solución aglutinante (granulación por vía húmeda ) o como vehículos del aglutinante (granulación por vía seca).
Es importante controlar el procesos de secado, no sólo para eliminar el líquido presente en la masa húmeda, si no que es importante controlarlo para prevenir la migración del aglutinante y de otros componentes que se encuentren disueltos, hacia la superficie de los gránulos, cuando se evapora el solvente. (Villafuerte:1999)

Una vez que el sólido alcanza su contenido de humedad en equilibrio, si se prolonga el tiempo de secado no cambiará el contenido de humedad, precisamente porque ya se ha alcanzado la situación de equilibrio. La única forma de reducir el contenido de humedad del sólido es disminuir la humedad relativa del aire ambiental. A pequeña escala se usan habitualmente desecadores de sílice (Katdare, 2006). El gel de sílice (un secante normal del laboratorio) no capta agua directamente del sólido, sino que actúa extrayendo el agua del aire, es decir, reduciendo la humedad relativa hasta aproximadamente el 5-10%, lo que, a su vez, desplaza la curva de secado hacia la izquierda y reduce el  contenido de humedad de los sólidos que se encuentran en el desecador. Sin embargo, cabe mencionar que algunos materiales (los gránulos de comprimidos son un ejemplo clásico) tienen unas propiedades de compactación mejores si queda una pequeña cantidad (1-2%) de humedad residual.

CONCLUSIONES
Cuando se estudia una forma de secar un material hay que tener en cuenta los siguientes aspectos:
-Sensibilidad al calor del material que se seca
-Características físicas del material
-Necesidad de asepsia
-Naturaleza del líquido que se va a extraer
-Escala de funcionamiento

BIBLIOGRAFÍA
-Aulton, M. (2004). Farmacia. Ciencia y diseño de formas farmacéuticas (2ª ed.). España: Editorial Elsevier. ISBN: 8481747289. pp. 403-405
-Katdare, A. and Chaubal, M. (2006). Excipient Development for Pharmaceutical Biotechnology and Drug Delivery Systems (1a ed.). New York, E. U. A.: Edit. Informa Healthcare. ISBN-10: 0-8493-2706-7
-Lieberman, H., Lachman, L. and Schwartz (1989). Pharmaceutical Dosage Forms. Vol. I: Tablets (2ª ed.). New York, E.U.A.: Marcel Dekker
- Villafuerte, L.(1999). Productos farmacéuticos sólidos, operaciones unitarias farmacéuticas. Volumen I. Primera edición. Ediciones del Instituto Politécnico Nacional. México. pp. 139-151


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