Materii prime si solventi

CURS 5

16.11.2010

Materii prime si solventiPentru a prepara o forma farmaceutica de buna calitate trebuie sa cunoastem foarte bine informatii despre substante, referitoare la structura, propietatile fizico-chimice, dar si farmacodinamice atat a materiilor prime, a substantelor active cat si a substantelor auxiliare. In cazul prepararii solutiilor medicamentoase trebuie sa avem date si despre solvent.

De cele mai multe ori substantele active si cele ajutatoare formeaza faza dispersata.

Aceste substante din punct de vedere calitativ trebuie sa corespunda normelor de calitate din F.R., normelor interne de calitate sau normelor de calitate din alte tratate de specialitate.

Daca impuritatile depasesc o anumita valoare, acestea pot duce la reactii nedorite, care pot sa duca la scaderea activitatii medicamentului si uneori pot sa apara reactii adverse extrem de puternice.

ex: metalele grele pot ajuta la descompunerea oxidativa a unor substante usor oxidabile

Metalele grele in prezenta acidului ascorbic dau reactii secundare.

Faza dispersanta = solventul = dizolvantul = vehicolul Solventul trebuie sa indeplineasca o serie de conditii:

- sa aiba o actiune dizolvanta sau extractiva foarte buna.

- este de dorit ca solventul sa fie cat mai selectiv

- de cele mai multe ori solventul este incolor, trebuie sa fie neutru, stabil, sa nu reactioneze cu substantele dizolvate sau cu substantele pe care le extrag din droguri vegetale, sa nu reactioneze cu materialul recipientelor in care solutia se conserva

- solventul trebuie sa se conserve, dar si sa asigure o buna conservare

-de obicei, solventul trebuie sa fie neinflamabil, sa nu fie toxic, iritant

- e de dorit ca solventii folositi la extractie sa poata fi recuperati mai ales atunci cand principiul activ din solutiile extractive se precipita

- solventii folositi sa fie cat mai economici, ieftini

Principalii solventi folositi in practica farmaceutica:1. APA e dizolvantul cel mai des folosit in farmacie, avand propietati dizolvante foarte bune.

In limbaj farmaceutic apa este apa distilata.

Apa e un solvent tolerat foarte bine de organism, nu e toxica si se prepara relativ usor.

Apa are o mare capacitate de dizolvare datorita structurii sale, fiind un bun dizolvant pentru substantele polare.

Apa datoreaza aceasta propietate de dizolvare legaturilor de hidrogen care explica acest fenomen de dizolvare.

In general, apa, se foloseste pentru prepararea formelor farmaceutice lichide, dar se poate folosi si la prepararea formelor farmaceutice semisolubile.

Apa este un produs limpede, fara miros si gust, si trebuie sa corespunda normelor de calitate pastrate in F.R. unde apa distilata are o monografie separata.

In farmacie apa trebuie bine pastrata, bine inchisa.

Apa distilata, conditiile ei de calitate depind de o serie de factori.

Calitatea apei distilate e in functie de: - modul de distilare

- modul de colectare

- modul de conservare

Apa potabila folosita la prepararea apei distilate trebuie sa fie fara miros, fara impuritati mecanice, si sa nu aiba in continut o cantitate prea mare de substante anorganice, nu trebuie sa contina amoniac, sa fie limpede, incolora.2. ALCOOLUL alcoolul de 96 C

E un solvent des folosit in farmacie, ca atare, sau in amestec cu alti solventi, pentru prepararea diferitelor forme farmaceutice, avand si el singur o mare capacitate de dizolvare a unor substante.

Alcoolul e miscibil, se amesteca in cantitati prevazute in orice proportie cu apa, glicerina, propilenglicolul, eterul, acetona

Capacitatea de dizolvare a alcoolului se datoreaza marii sale polaritati.

In farmacie se mai foloseste si denumirea de alcool diluat 70 C.

Alcoolul se mai poate folosi si sub alte concentratii mult mai mici, si in cantitate foarte mica ca si conservant.

Alcoolul are si propietati dezinfectante si antiseptice, motiv pentru care e folosit la o serie de preparate extreme.

La amestecul alcoolului cu apa se degaja o mare cantitate de caldura, pentru ca legaturile de hidrogen dintre moleculele de alcool se desfac formandu-se noi legaturi cu cele ale apei, acest proces da nastere la o anumita cantitate de caldura.

Folosirea altor concentratii decat cele amintite usureaza calcularea concentratiei pentru ca in farmacopee exista un tabel cu diferite concentratii ale alcoolului, care indica cate grame de alcool si cate grame de apa sunt nevoie diferite concentratii.

In alcool se dizolva foarte bine o serie de substante organice polare (ex: coloranti, rezine), uleiuri volatile, ulei de ricin

In farmacie se mai folosesc si alti solventi:3. GLICEROLUL (glicerina)

4. PROPILENGLICOLUL

5. POLIETILENGLICOLUL (PEG) carbonaxuri, macrogoli

6. ULEIURI VEGETALE

7. ULEIURI DE PARAFINA

8. ACETONA

9. CLOROFORM

Acesti solventi au o caracteristica foarte buna, foarte importanta: nu permit dizvolvarea microorganismelor => formele farmaceutice preparate cu acesti solventi nu necesita conservanti.

Acesti solventi (3-9) au o vascozitate ridicata si mentin preparatul farmaceutic in contact cu tegumentul, cu mucoasele o perioada mai indelungata.

3. GLICERINA e un lichid limpede, incolor, vascos, fara miros, cu gust dulceag, miscibil cu apa, alcoolul, dar solubil in eter si uleiuri volatile.

Capacitatea glicerinei de a dizolva anumite substante creste cu ridicarea temperaturii, dar prin ridicarea temperaturii scade vascozitatea.

Atentie la incalzirea glicerinei! Nu trebuie incalzita la aragaz, pentru ca peste 130 glicerina se transforma prin descompunere intr-un produs toxic numit ACROLEINA.

Glicerina are propietatea de a absorbi din aerul umed pana la 25 % apa. Trebuie sa avem atentie unde o depozitam, cum inchidem flaconul.

Glicerina se poate folosi in unele produse medicamentoase destinate in special tratamentului extern. In amestecuri cu apa si cu unele siropuri poate fi folosita rar intern.

In farmacie glicerina se foloseste ca vehicol pentru picaturile de ureche sau in cazul unor afectiuni ale mucoaselor. (OTOGUTAE)

Organul auditiv e etrem de sensibil, membrana urechii interne e foarte sensibila => e de dorit sa spunem pacientului ca inainte sa puna picaturile in ureche sa incalzeasca flaconul cu solutia care o preparam sau cea industriala (sa o tina putin in mana).

Glicerina e incompatibila cu o serie de coloranti, cu o serie de agenti oxidanti (KMnO4).

Glicerina are si un efect laxativ, iritant.

Administrata fara discernamant ca laxativ, poate da efecte adverse (ex: gastrita).

Glicerina e folosita si ca substanta auxiliara si la prepararea altor forme farmaceutice (ex: supozitoarele).

Se mai poate folosi si in clisme uneori.

4. PROPILENGLICOLUL

E un solvent polar, incolor, are un gust dulceag, miscibil cu apa, alcool, cloroform, e un dizolvant mai bun ca glicerina, dizolvant pentru anestezina, iodura de potasiu, iod, mentol

E folosit extern si intern, nefiind toxic.

Datorita vascozitatii sale se foloseste in forme farmaceutice solide permintand substantelor active sa stea in contact cu mucoasa timp indelungat.

E bine tolerat de mucoase si tegument.

Se pastreaza in vase bine inchise.5. POLIETILENGLICOL: - carbonaxuri

- macrogoli

- PEG -uri Acesti solventi poarta aceasta denumire dupa F.R. X si in functie de masa moleculara pot fi 3 categorii: PEG lichizi (au masa moleculara intre 400-600), PEG semisolizi (600-1500), PEG solizi (au masa moleculara intre 1500-10.000).

In farmacie se folosesc de obicei PEG lichizi, in special PEG 400, dar se folosesc in combinatii cu PEG 4000.

PEG 400 e un lichid limpede, vascos, gust dulceag, dar putin arzator. Se amesteca in orice proportie cu apa, alcool, glicerina, dar e nemiscibil cu uleiurile grase si parafina lichida.

PEG - urile au o mare capacitate de dizolvare pentru unele substante, ori singure ori in amestec cu apa si cu alcoolul. Pentru unele substante are capacitatea de dizolvare mult mai mare decat apa si alcoolul.

PEG - urile se folosesc in cazurile folosirii acidului salicilic, hidrocortizol, a hinestezinei.

PEG - urile pot da nastere la reactii de oxidare si de reducere. Se folosesc in general pentru produse de uz extern. Anumite tipuri de PEG se folosesc des in ndustria cosmetica.

Ca si conservare se pastreaza in vase bine inchise, ferite de lumina.

6. ULEIUL DE FLOAREA SOARELUI

E un solvent folosit mult in practica farmaceutica pentru prepararea solutiilor uleioase.

Contine o serie de acizi grasi, nesaturati, dar si saturati, acidul oleic, linoleic.

Este un lichid incolor, limpede, usor galben-auriu, miros specific, cu o densitate mai mica ca a apei, solubil in benzen, eter si cloroform, insolubil in apa, Foarte greu solubil in alcool. Este un bun dizolvant pentru uleiurile volatile. Ca si forme farmaceutice in care se afla poate fi folosit extern si intern.

Pentru medicamentele injectabile si pentru colire se foloseste ulei de floarea-soarelui din care s-au indepartat acizi grasi liberi si care a fost sterilizat la 180 timp de 1 ora.

Se patreaza la rece, ferit de lumina.

Alte tipuri de ulei: de ricin, soia, porumb, masline etc.

7. PARAFINA LICHIDA (uleiul de vaselina, de parafina)

Este un lichid incolor, fara gust, fara miros. Nu e miscibil cu apa. Se amesteca in orice proportie cu uleiurile grase. Dizolva foarte bine substante nepolare sau substante slab polare. Se poate folosi extern sau intern. Are o usoara actiune laxativa daca se administreaza intern. E foarte bine tolerat de tegument.

Prepararea solutiilor in farmacieIn farmacii se prepara solutii magistrale si oficinale.

Multe din regulile privind eliberarea medicamentelor sunt valabile si in cazul prepararii solutiilor: citirea retetei cu mare atentie, verificarea retetei sa fie scrisa corect, verificarea dozelor, alegerea metodelor si ustensilelor de preparare, alegerea recipientului adecvat pentru cantitatea ceruta, nu trebuie uitata ordinea in care se dizolva substantele, aspectul organoleptic.

Solutiile se prepara prin dizolvare.

Dizolvarea si factorii care influenteaza dizolvarea:

Dizolvarea e procedeul cel mai des folosit la prepararea solutiilor. Definitie: Dizolvarea e operatia care face posibila dispersarea omogena pana la dimensiuni moleculare a uneia sau a mai multor substante solubile, solide, lichide sau gaze, intr-un solvent sau amestecuri de solventi.

Factori care influenteaza viteza de dizolvare:1) Natura si caracterele structurale ale substantelor si ale solventilor

Polaritatea = starea substantei cand exista o separare partiala a sarurilor +, - . Aceasta stare poate fi naturala sau provocata in laborator.

Cand avem substante polare, dar si solventul este polar, exista o afinitate reciproca dintre grupele functionale ale celor 2 componente si ca atare, dizolvarea nu ridica nici o problema, ci exista posibilitatea ca acestea sa fie dizolvate in apa si in alti solventi polari.

Grupari functionale polare: - hidroxil, amino

Hidrofilie = a iubi apa; Lipofobie = teama de grasime

Gruparile lipofile dau posibilitatea substantelor sa se dizolve in mediu gras. Se vor dizolva foarte usor in uleiuri grase.

Raportul dintre gruparile hidrofile si lipofile, cu cat e mai mare, cu atat substantele se vor dizolva mai bine in apa.

Substantele: - polare sunt solubile in solventi polari

- nepolare se dizolva in solventi nepolari

Spunem despre o substanta ca e foarte usor solubila daca volumul de solvent necesar pentru dizolvarea unui gram de substanta solida e pana la 1, la o temperatura de 20 5C.

Daca volumul de solvent e intre 1-10 ml => substanta usor solubila

10-30 ml => substanta solubila

30-100 ml => substanta putin solubila

100-500 ml => substanta foarte putin solubila

500-1000 ml => substanta greu solubila

1000-10.000 ml => substanta foarte greu solubila

peste 10.000 ml => substanta insolubila

2) Raportul dintre cantitatea de substanta dizolvata si cantitatea (concentratia) de dizolvant

Aceasta concentratie are un rol decisiv in cresterea vitezei de dizolvare.

Cu cat diferenta dintre substanta dizolvata si solvent e mai mare => viteza creste

3) Polimorfismul substantelor

Starea in care se afla o substanta influenteaza viteza de dizolvare.

Starea: - cristalina

- amorfa

Substanta: - polimorfe

- anhidre

- hidratate

Orice substanta solida poate fi amorfa sau cristalina.

Starea cristalina poate fi anhidra sau hidratata.

Se stie din chimie, ca aeeasi substanta in conditii de temperatura si presiune poate fi polimorfa dand o forma stabila sau metastabila.

Forma polimorfa metastabila a substantelor solide are de cele mai multe ori o solubilitate mai buna in apa => creste viteza de dizolvare.

ex: substante polimorfe barbiturice, tetraciclina4) Suprafata de contact dintre substanta si solvent

Viteza de dizolvare e direct paralela cu suprafata de contact dintre substanta solida si solvent (dizolvant). Prin pulverizare se mareste suprafata de contact.

5) Difuziunea

Marirea difuziunii moleculare se realizeaza prin agitare.

In cazul dizolvarii unei substante solide in jurul moleculelor dizolvate se formeaza un strat suprasaturat.6) Temperatura

In general temperatura mareste viteza de dizolvare prin scaderea fortelor de legatura dintre molecule.

Datorita temperaturii scade vascozitatea substantei, creste miscarea cinetica si ca atare si difuziunea moleculara rezultata in urma cresterii temperaturii, mareste viteza de dizolvare.

7) pH-ul

Influenteaza solubilitatea si viteza de dizolvare.

Solubilitatea substantelor bazice sau slab acide e influentata de pH-ul solventului.

pH-ul nu trebuie sa modifice alti parametri care ar putea influenta stabilitatea formei farmaceutice.

Adaugand acizi sau baze putem schimba usor pH-ul, dar trebuie sa fim atenti la ce acizi si baze apelam, pentru ca aceste baze si acizi din punct de vedere fiziologic nu trebuie sa actioneze negativ asupra organismului. Prin adaugare de acizi si baze apar saruri care au viteza de dizolvare mai mare, dar care nu influenteaza din punct de vedere terapeutic actiunea produsului.

In farmacie, ca si acizi, pentru a creste viteza de dizolvare, se folosesc acizi mai slabi (acidul citric, tartric) si foarte rar acizi minerali (acidul clorhidric).

Modificarea pH-ului se face in functie de propietatile substantelor medicamentoase.

8) Prezenta altor substante

- procedeul de complexare

- adaugarea unui alt solvent = cosolvatare

9) Ordinea de dizolvare

Sunt substante care se dizolva foarte bine in recipient direct, de sticla.

10) Presiunea (in cazul gazelor)

Argintul coloidal se dizolva prin perdescensum (cadere) datorita greutatii dintre solutie si solvent.

Substanta se presara deasupra nivelului solventului.

Datorita diferentei dintre solvent si substanta, densitatea e foarte diferita, moleculele dizolvate se vor duce la fundul ambalajului si se vor depune acolo.

Dupa terminarea procesului solutia trebuie amestecata foarte bine.

Viteza de dizolvare creste odata cu presiunea in cazul gazelor.

Cosolvatare = folosim un alt solvent care are capacitatea de a dizolva substanta respectiva.

Daca o substanta nu se dizolva doar in apa si e nevoie si de alcool, atunci alcoolul e cosolventul => cosolvatare.