Evaluación De La Estabilidad De bLactosa Pura Obtenida De ... · Obtención de b lactosa Se...

Evaluación De La Estabilidad De b Lactosa Pura Obtenida De

Lactosa Comercial

Presenta:

Lara Mota Edgar Enrique

Asesor:

Dra. Claudia Álvarez Salas

Dra. María Zenaida Saavedra Leos

Contenido

Introducción

Antecedentes

Planteamiento del problema

Justificación

Hipótesis

Objetivo general

Objetivos específicos

Metodología

Resultados

Conclusiones

Referencias 2

Introducción

La industria farmacéutica es un sector

dedicado a la fabricación y preparación de

productos químicos medicinales para la

prevención, tratamiento y curación de las

enfermedades (Tait, 2000).

Figura a.3

Introducción

Figura b.

Fórmula farmacéutica

4

Los excipientes pueden agregar

funcionalidad a los productos

farmacéuticos.

Actualmente, se reconoce el valor de

los excipientes más que nunca

(Villafuerte, 2011).

Introducción

Figura c.

5

La lactosa es un disacárido utilizado como excipiente, sin

embargo, uno de los problemas asociados a su uso, es

debido a la estabilidad de la molécula por efecto de las

condiciones de almacenamiento de los productos

desarrollados (Torres, 2011).

Las propiedades de los excipientes se evalúan nivel de sus

partículas individuales para determinar, su estabilidad

(Torres, 2011).

Antecedentes

6

La Lactosa presenta polimorfismo

Puede cristalizar con más de una estructura. La molécula apila en el espacio en

distintas formas, creando estructuras cristalinas diferentes.

La lactosa puede cristalizar en cuatro formas, una forma hidratada: α-lactosa

monohidratada y tres anhidras: β-lactosa anhidra, α-lactosa anhidra

higroscópica inestable (LαH) y α-lactosa anhidra estable (Ziffels y Steckel,

2010).

7

a lactosa

Presenta menos solubilidad en agua.

La muy baja solubilidad del isómero a de la

lactosa puede determinar su cristalización en

productos.

La cristalización de la a lactosa viene típicamente

acompañada por la pronta desestabilización

(Fenneman, 2011).

b lactosa

Desde el punto de vista termodinámico blactosa es la más estable.

Presenta mejores propiedades como es lasolubilidad, en comparación con a-Lactosa.

Antecedentes

8

Planteamiento del problema

¿Puede el isómero b lactosa conservar suestabilidad al ser almacenado a diferentesactividades de agua?

Pregunta de investigación

9

Planteamiento del problema

Tener una molécula más estable de lactosa permite

que se conserve por más tiempo y por ende se cree

que se verá menos afectada por la humedad, ya

que la molécula tendrá menos sitios para

interaccionar con el agua.Figura d

10

Justificación

La lactosa en polvo, se realiza del aprovechamiento del

suero de desecho en muchas procesadoras

agroindustriales de leche, el suero representa entre el 80 y

90 % del volumen total de leche que se procesa. La

lactosa se utiliza en el área alimentaria y farmacológica

(Dianela, 2015).Figura e.

11

Justificación

Figura f.

En la actualidad se ha utilizado la Lactosa comercial paragenerar excipientes. Pero esta Lactosa tiene unacombinación de dos isómeros a y b Lactosa.

Con esta investigación se pretende obtener el isómero bLactosa de forma más pura y evaluar su conversión porefecto de la humedad.

12

Hipótesis

El isómero de b lactosa almacenado a diferentesactividades de agua se conservarán en función deltiempo de almacenamiento independientemente delefecto plastificante del agua.

13

Objetivo General

Evaluar el efecto de la humedad en laestabilidad de la estructura y propiedadestérmicas del isómero b lactosa almacenado adiferente actividad de agua.

14

Objetivos específicos

Determinar la capacidad de adsorción/desorción del isómero b

lactosa mediante la construcción de sus isotermas de sorción .

Evaluar el efecto plastificante del agua sobre el isómero de b lactosaen sus propiedades térmicas mediante Calorimetría Diferencial deBarrido.

Determinar el grado de pureza del isómero b lactosa a las diferentesactividades de agua por el método de Difracción de Rayos X.

15

Metodología

Obtención de b lactosa

Se prepara una solución alcohólica (Metanol) al 2 % de

NaOH.

Se pone en contacto la solución alcohólica

y a-lactosa monohidratada en proporción 1:10.

Se deja durante 10 h a temperatura ambiente (25°C) y con agitación

constante.

Se filtra la mezcla de a-lactosa monohidratada y

la solución alcohólica.

Se deja secar el polvo obtenido en el filtro, en

condiciones de vacio y a temperatura ambiente,

durante 2 hora.

Olano y Ríos, 1978

16

Metodología

Cinéticas de secado

Preparación de las sales

(Microambientes)

Someter 2 g de a, b y lactosa comercial a los

diferentes microambientes

Incubar los microambientes a 30 ° C

Alcanzar el punto de equilibrio y determinar

humedad final en el punto de equilibrio

Sal Aw

NaOH 0.071

CaCl2 0.262

MgCl2 0.326

K2CO3 0.431

Mg(NO3)2 0.52

SrCl 0.703

NaCl 0.753

BaCl2 0.90

17

Metodología

Calorimetría

Las muestras se analizarán en un DSC.

Someter las muestras a diferenciales de calor. En celdas aluminio hermético

Obtención de un termograma, mediante un barrido de calentamiento

temperatura de -90 a 250°C.

Análisis de resultados de conversión

-100 -50 0 50 100 150 200 250 300

Temperature (°C)

a

b

c

d

β- lactose

α- lactose

18

Metodología

Difracción de rayos X

Analizar las muestras en un Difractómetro.

Utilizar una radiación de Cu, con un intervalo de 5 a 90°en

2q.

Utilizar un portamuestra Background cero de silicio

amorfo

Determinar cristalinidad y grado de pureza.

19

Resultados Preliminares

Ensayo Reactivos

de la

solución

alcohólica

Concentración

de la solución

alcohólica (%)

Relación

La.H20 :

Solución

alcohólica

Temperatura

(°C)

Tiempo

de

contacto

(h)

Agitación Secado

Tiempo Vacio

1 NaOH y

CH3OH

0.2 1:10 64.7 1.5 Constante 1 semana No

2 NaOH y

CH3OH

0.2 1:10 Ambiente 72 Nula 1 semana No

3 NaOH y

CH3OH

0.2 1:10 50-55 1.5 Nula 1 semana No

4 NaOH y

CH3OH

0.2 1:10 24 a 29 15 Constante 1 semana No

5 NaOH y

CH3OH

0.2 1:10 26, 29 y 32 72 Nula 1 semana No

López Pablos et al., 2017

20

Resultados

Caracterización

térmica de los

ensayos

21

Resultados

Caracterización

física de los

ensayos

22

Resultados

Figura y Epple, 1995

Termogramas de Lactosa Termograma de Lactosa (Ensayo 2)

23

Resultados

Kirk et al., 2007

Difractogramas de Lactosa Difractograma de Lactosa (Ensayo 2)

24

Resultados

Cinética de secado Lactosa a 0.071 Aw (NaOH)

0 5 10 15 20 25 30 35

Tiempo (días)

1.986

1.988

1.990

1.992

1.994

1.996

1.998

2.000

2.002

2.004

Peso

(gra

mo

s)

a

b

Comercial

Cinética de secado Lactosa a 0.262 Aw (CaCl2 )

0 5 10 15 20 25 30 35

Tiempo (días)

1.988

1.990

1.992

1.994

1.996

1.998

2.000

2.002

2.004

Pe

so

(gra

mo

s)

a

b Comercial

25

Resultados

Cinética de secado Lactosa a 0.326 Aw (MgCl2)

0 5 10 15 20 25 30 35

Tiempo (días)

1.990

1.992

1.994

1.996

1.998

2.000

2.002

2.004

Pe

so

(gra

mo

s)

a

bComercial

Cinética de secado Lactosa a 0.431 Aw (K2CO3)

0 5 10 15 20 25 30 35

Tiempo (días)

1.995

1.996

1.997

1.998

1.999

2.000

2.001

2.002

2.003

Pe

so

(gra

mo

s)

a

bComercial

26

Resultados

Cinética de secado Lactosa a 0.52 Aw (Mg(NO3)2)

0 5 10 15 20 25 30 35

Tiempo (días)

1.9990

1.9995

2.0000

2.0005

2.0010

2.0015

2.0020

2.0025

2.0030

2.0035

2.0040

Pe

so

(gra

mo

s)

a

b Comercial

Cinética de secado Lactosa a 0.703 Aw (SrCl)

0 5 10 15 20 25 30 35

Tiempo (días)

1.99

2.00

2.01

2.02

2.03

2.04

2.05

2.06

2.07

2.08

2.09

Pe

so

(gra

mo

s)

a

b Comercial

27

Resultados

Cinética de secado Lactosa a 0.753 Aw (NaCl)

0 5 10 15 20 25 30 35

Tiempo (días)

1.98

2.00

2.02

2.04

2.06

2.08

2.10

Pe

so

(gra

mo

s)

a

bComercial

Cinética de secado Lactosa a 0.9 Aw (BaCl2)

0 5 10 15 20 25 30 35

Tiempo (días)

1.98

2.00

2.02

2.04

2.06

2.08

2.10

2.12

2.14

Pe

so

(gra

mo

s)

a

b Comercial

28

Conclusiones

El isómero obtenido resultó ser una molécula higroscópica a

actividades de agua bajas, pero a actividades de agua mayores a

0.7, se comportó de manera más estable, por lo tanto este isómero

de b lactosa podría ser conveniente utilizarlo como excipiente dentro

de estas actividades de agua.

29

Perspectivas

Se está llevando a cabo una nueva conversión a b lactosa utilizando la

metodología descrita por Parrish et al., 1979, a partir de ella se generaron 5

ensayos donde se modificaron algunos parámetros para analizar en cual se

obtenía una mayor conversión, así mismo se propuso utilizar dos sales que

son KOH y NaOH.

Referencias Imágenes

Figura a https://www.lasexta.com/tecnologia-tecnoxplora/ciencia/divulgacion/grandes-errores-industria-

farmaceutica_2014070857fca4380cf2fd8cc6b0e837.html

Figura b.- https://www.engenerico.com/formas-farmaceuticas/

Figura c.- https://www.um.es/molecula/gluci04.htm

Figura d.- http://cientifiquillos.blogspot.mx/2012/04/el-maravilloso-mundo-de-los-cristales.html

Figura e.- http://publitec.com.ar/contenido/objetos/Procesamientodellactosuero.pdf

Figura f.- https://www.notijenck.com.ar/aplicaciones/determinacion-del-contenido-de-humedad-en-polvo-de-lactosa-por-ft-nir

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Referencias Bibliográficas

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Prepara tion and Characteriza tion of High Purity Anhydrous β -Lactose from α -Lactose M onohydra te at M ild

Tem pera ture . In te rna tiona l Journa l of Po lym er Sc ience (Vol. 2018). https://doi.org/10.1155/2018/5069063

• Olano, A., & Rios, J. J. (1978). Treatment of Lactose with Alkaline Methanolic Solutions: Production of Beta-Lactose from Alpha-Lactose

Hydrate. Journa l of Da iry Sc ience , 61 (3), 300–302. https://doi.org/https://doi.org/10.3168/jds.S0022-0302(78)83597-8

• Parrish, F. W., Ross, K. D., & D Simpson, T. (1979). Formation of β-lactose from α- and β-lactose octaacetates, and from α-lactose

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• Robles, L. V. (2011). Los excipientes y su funcionalidad en productos farmacéuticos sólidos, 18–36.

• Tait, K. (2000). Industria farmacéutica.

• Torres, O. R. (2011). FABRICACIÓN DE PRODUCTOS FARMACÉUTICOS SÓLIDOS.

• Dianela, P. (2015). elaboración de lactosa y aprovechamiento de proteínas, 44–49.

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