Tema 02

UNIVERSIDAD LOS ANGELES DE CHIMBOTE Curso de FARMACIA GALENICA

FARMACIA Y BIOQUIMICA Q.F. MARIA ISABEL PALACIOS PALACIOS

TEMA 02
Contenidos
o Operaciones Unitarias.

I. INTRODUCCION
Llamado así a todo proceso químico conducido en cualquier escala, la que puede
descomponerse en una serie ordenada, como pulverización, secado, cristalización,
filtración, evaporación, destilación, etc

II. CLASIFICACIÓN DE LAS OPERACIONES UNITARIAS.
Las operaciones unitarias son de naturaleza física. Se pueden dividir en 5 grandes
grupos:
1. Flujo de fluidos.
Gran importancia en la industria química en el transporte de:
• Líquidos
• Gases
• Sólidos: Disueltos
• Mezcla fluida
2. Transmisión de calor.
Junto con el transporte, la transferencia de calor es una de las operaciones más
importantes en la industria, ya que muchas veces es necesario el calentamiento o
enfriamiento de materiales de proceso. Según el proceso la transferencia puede ser:

1



• Por contacto directo: calor transferido a través del contacto directo entre dos
fluidos inmiscibles, existe también transferencia de masa.
• Por contacto indirecto: los fluidos están separados por una superficie, circulando a
ambos lados los fluidos que intercambian.
3. Mezclado.
4. Separación:
Destilación, extracción, evaporación, cristalización, humidificación, secado, filtración y
centrifugación.
5. Manejo de sólidos:
Compresión, molienda, tamizado y fluidización. No hay una clara división entre
algunas operaciones.

III. OPERACIONES BASICAS EN FARMACIA GALENICA:
3.1 Pulverización:
Se aplica sobre sólidos secos y se obtiene partículas de reducido tamaño, para ello
es necesario aporte de energía.
Tipos
Según la fuente de energía utilizada se distingue:
Mecánica
Eléctrica o anódica: como la obtención de plata coloidal u oro coloidal
Fisicoquímica: Por sublimación
Objetivos
Las dimensiones de las partículas sólidas tienen una importancia fundamental
en la producción de medicamentos eficaces, puesto que determina: Sus
propiedades físicas y biofarmacéuticas.
El tamaño de partícula condiciona tanto la eficacia del proceso tecnológico
como el rendimiento del medicamento.
Características físicas
Propiedades de flujo
Capacidad de empaquetamiento
Comportamiento durante el mezclado
Precauciones
Mayor susceptibilidad al ataque por agentes atmosféricos.

2



Formación de distintos polimorfos (de menor estabilidad u propiedades
fisicoquímicas y/o farmacológicas).
Degradación por calor.
Incremento en la carga eléctrica estática.

3.2 Separación de partículas en función de su tamaño:
- Tamización:
Operación básica galénica que tiene por objeto separar las distintas fracciones de
una mezcla pulverulenta o granulado en función de su tamaño.
Consideraciones en la operación de tamización
Elegir el tamiz de luz de malla adecuada para el producto a tamizar, según se
especifique en la formulación correspondiente.
Comprobar la correcta limpieza del tamiz.
Colocar el tamiz sobre un papel que no libere fibras o sobre una bandeja de
acero inoxidable limpia y seca.
Colocar sobre el tamiz, en su parte central, una parte del producto. Proceder a
su tamización, mediante movimientos adecuados con el fin de conseguir que
el producto pase por la malla.
Evitar, en lo posible, que el producto se quede retenido en los márgenes del
tamiz.
Proceder con el resto del producto, de igual modo que en los puntos 4 y 5 del
presente apartado, hasta tener la totalidad del producto tamizado.
Retirar el tamiz de la bandeja o del papel, evitando que los restos se mezclen
con el producto tamizado.
Proceder a la limpieza del tamiz según el apartado 4.3 del presente
procedimiento.

3.3 Destilación
La separación de mezclas de líquidos en sus componentes es uno de los procesos
más importantes de la Industria Química, siendo la destilación el método más
ampliamente utilizado para conseguir dicha separación. Durante el proceso de
destilación se presentan dos o más zonas que coexisten y que tienen diferencias de
temperatura, presión y composición o fase, por lo que cada especie molecular de la

3



mezcla que se vaya a separar reaccionará de modo único ante los diversos
ambientes presentes en esas zonas.
La destilación es una operación unitaria que se basa en dos aspectos fundamentales:
La propiedad general de los vapores y el fenómeno de la pared fría. La destilación se
efectúa con las siguientes finalidades:
o Para separar un líquido volátil de uno o más sustancias fijas que contienen en
solución (destilación simple).
o Para separar Líquidos que tienen distinta volatilidad (destilación fraccionada).

3.4 Mezcla
Es una operación utilizada para obtener una distribución homogénea de dos o más
sustancias. Consiste en la introducción de las partículas de una sustancia entre las
partículas de otras u otras sustancias. Esta distribución deberá ser totalmente fortuita
de tal forma que la probabilidad de presencia en determinado lugar del mezclador sea
la misma para cualquiera de las partículas sometidas a la operación.
El mezclado es una operación farmacéutica cuyo objetivo fundamental es conseguir
la máxima interposición entre varios componentes y una distribución lo más
homogénea posible de los mismos
Equipos:
A escala industrial, la mezcla de sustancias sólidas se realiza en recipientes de
una o varias formas geométricas, que están montados de tal forma que puedan
rotar alrededor de un eje.
El movimiento de volteretas al que está sometido la masa a mezclar, puede ser
acentuado por paletas o simplemente en virtud de su forma de los depósitos.
El popular mezclador tipo “pantalón”, consta de dos cilindros unidos en forma de V
adaptado por un corte en ángulo de aproximadamente 45° Al rotar el material
.
contenido en el fondo de la V es dividido en dos cuando la V es invertida. Este es
bastante efectivo porque el transporte y el corte de masa que ocurre al invertir el
mezclador son acentuados por el diseño. Una barra conteniendo hojas que rotan
en dirección opuesta al mezclador mejora la agitación de los polvos.
Otros mezcladores tienen forma de cilindros, cubos (mezclador de cubilete),
cilindros hexagonales (mezclador de doble cono), y pueden rotar alrededor de un
eje.

4



La eficiencia de los mezcladores es altamente dependiente de la velocidad de
rotación. Una rotación lenta no produce la intensidad de turbulencia o movimiento
en cascada y no generan velocidades de corte rápidas. Por otra parte, si la
rotación es muy rápida tiende a producir fuerza centrífuga suficiente para cargar el
polvo a los lados del mezclador y por tanto reducir la eficiencia. La velocidad de
rotación óptima depende del mezclador y del material de carga, pero comúnmente
varía entre 30 y 100 rpm.
Otra clase de mezcladores utiliza un depósito fijo y el material se mezcla por medio
de paletas, tornillos u hojas. Por tanto en aquel la gravedad no esta involucrada, y
es utilizado para mezclar sólidos húmedos.

Mezclado de fluidos:
- Conservación de la masa
- Conservación de la energía
- Leyes clásicas del movimiento.

Mecanismo de mezclado:
- Transporte de masa
Relacionado con el movimiento de porciones de material de un lugar a otro del
mezclador, ayudado por paletas u otros dispositivos rotatorios del mezclador,
es decir, movimiento de volúmenes en tres direcciones. El movimiento de una
porción de masa debe ser reemplazado por otra porción de otra u otros
componentes del sistema, para obtener un transporte efectivo.
- Flujo turbulento
El Este fenómeno es el resultado del flujo turbulento del fluido, el cual es
caracterizado por una fluctuación azarada del la velocidad del fluido en un
punto dado dentro del sistema. En contraste al flujo laminar, donde la velocidad
de los componentes en un punto dado del campo de flujo permanece constante
en su valor medio. La turbulencia es altamente efectiva para el mezclado.
- Flujo laminar
El se encuentra un flujo laminar cuando materiales muy viscosos están siendo
procesados por ejemplo en agitaciones suaves, e incluso puede estar

5



adyacente a flujos turbulentos en la superficie de vasos. También se sucede
cuando los líquidos a mezclar no son similares
- Difusión molecular.
El mecanismo principal, responsable de un mezclado a escala molecular es la
difusión, producto del movimiento térmico de las moléculas. Cuando esta
ocurre junto con un flujo laminar, la difusión molecular tiende a reducir las
discontinuidades agudas en la interfase entre las capas de fluido y si el
fenómeno sucede en un tiempo suficiente, resulta un mezclado completo.

3.5 Filtración
La filtración es la separación de partículas de un fluido haciendo pasar dicha mezcla o
solución por un tabique permeable denominado "medio filtrante", "filtro" o "septum" a
través del cual pasa el fluido quedando retenidas las partículas a separar, formando
por lo general la llamada "torta", "residuo" o "cake".
La filtración en la industria va desde un simple "colado" hasta separaciones muy
complejas. El fluido puede ser un líquido o un gas, las partículas pueden ser gruesas,
finas, imperceptibles o estar en solución, pueden ser rígidas o plásticas, redondas o
alargadas, estar separadas o formar agregados. La suspensión puede contener una
gran concentración de partículas o ser éstas casi despreciables.

6



Filtración puede ser:
Transversal:
Cuando todo el flujo de alimentación atraviesa el medio filtrante quedando las
partículas retenidas sobre la superficie del medio.
Tangencial:
También denominada "filtración inercial" o "filtración de flujo cruzado", cuando la
diferencia de presión ejercida hace que parte del flujo de la alimentación atraviese
el medio filtrante y el resto de dicho flujo, fluya tangencialmente a la superficie del
septum, arrastrando continuamente las partículas que pudieran depositarse,
reincorporándolas a la alimentación.
Clasificación:
Teniendo en cuenta el tamaño de las partículas a separar la filtración puede ser:
- Filtración gruesa.
- Filtración fina.
- Microfiltración.
- Ultrafiltración.
- Nanofiltración.
- Hiperfiltración.
Si analizamos la variación de la presión y el flujo de filtrado, el proceso de filtración
podríamos clasificarlo en:
- Filtración a presión constante.
- Filtración a flujo constante.
En la primera, la diferencia de presión aplicada al equipo se mantiene invariable
durante todo el proceso de filtración. En la segunda manipulando adecuadamente
el equipo se mantiene constante el flujo de filtrado durante la operación de
filtración.
3.6 Desecación
Secado o desecación es la separación del líquido contenido en un gas, líquido o
sólido. De acuerdo con esta definición, entra también la evaporación, adsorción y la
filtración.
Por tal motivo, se entiende que:
“Secado o desecación es la operación unitaria en la cual, por aporte de calor, se retira
la humedad contenida en materiales sólidos o casi sólido”.

7



En la evaporación el líquido se elimina por ebullición, mientras que en la desecación
es arrastrado por el aire en forma de vapor de agua a Tº generalmente inferior a la de
ebullición.
En la evaporación se eliminan importantes cantidades de líquido volátil, y el producto
final, aunque concentrado, sigue siendo una disolución. En el secado, el producto
sólo contiene una pequeña proporción de líquido volátil, que es eliminado, si no
totalmente, sí en su mayor parte.
Importancia:
El secado es muy importante en la industria farmacéutica. Uno de sus fines es
conseguir un producto en condiciones óptimas de inalterabilidad durante largos
periodos de almacenamiento. En otros casos, se pretende facilitar el manejo
posterior del producto o conferir determinadas propiedades a un material, como
por ejemplo, flujo libre.
Teoría del Secado.
- Desecación es la transferencia de vapor desde el sólido húmedo al gas que lo
rodea, que normalmente contiene cierta humedad.
- En contacto ambas fases, puede suceder que la presión de vapor de agua del
sólido sea mayor, igual o menor que la del vapor de agua en la atmósfera con
la que está en contacto.
- En el primer caso, se producirá la evaporación y el secado consiguiente hasta
que ambas presiones se igualen.
- En el tercer caso también se llega a un equilibrio, pero la transferencia de
vapor se produce desde la atmósfera al sólido, y como consecuencia, éste
adquirirá una mayor humedad.
- Cuando las dos presiones son iguales, el equilibrio no se alterará hasta que no
se modifiquen las condiciones de cualquiera de las dos fases.
- Por este motivo, se deduce que la desecación dependerá del estado de
humedad de la atmósfera y del cuerpo en cuestión. Todo ello lleva a la
necesidad de estudiar el estado de humedad, o el estado higroscópico del aire,
y el comportamiento de las sustancias frente al agua.

8



3.7 Liofilización
Proceso de desecación donde el solvente, por lo general agua, es primero congelado
y posteriormente eliminado por sublimación en un entorno de vacío.
Ventajas de la Liofilización:
- La Tº a la que es sometido el producto está por debajo de aquella a la que muchas
sustancias sufren cambios químicos.
- Debido a la baja Tº a la cual se opera, la pérdida de constituyentes volátiles es
pequeña.
- Dado que el producto es conservado en estado congelado durante todo el
proceso, no se produce formación de espuma ni burbujas, evitando la
desnaturalización de las proteínas.
- El soluto permanece uniformemente disperso y distribuido sin sufrir concentración
ni tendencia a la coagulación.
- El producto liofilizado se presenta como un armazón sólido sumamente poroso y
ocupa esencialmente el mismo espacio total que ocupaba la solución original. El
residuo final consta de una estructura desmenuzable, entrelazada y
extraordinariamente porosa. Como resultado de estas características, su
solubilidad es extremadamente rápida y completa.
- El producto final obtenido posee un contenido muy bajo de humedad, pudiendo
llegar a ser inferior al 0.5 %.

9



- El desarrollo de microorganismos y el cambio enzimático no puede realizarse ni
durante el proceso de liofilización ni cuando el producto está desecado.
- Dado que durante todo el proceso de sublimación se efectúa un elevado vacío, el
cual puede ser conservado una vez liofilizado el producto, la cantidad de oxígeno
presente es nula, con lo que los constituyentes fácilmente oxidables quedan
protegidos.

3.8 Esterilización
Métodos de Esterilización:
o A temperatura ambiente: filtración, selección, manejo y control de bujías,
membranas y ultramembranas. Tratamiento y rehabilitación de filtros.
o Procedimientos asépticos: flujo laminar, campanas, habitaciones y tipos de
materiales.
o Radiaciones: fundamentos de su actividad germicida.
o A temperatura superior a la normal.
o Calor seco: directo o indirecto
o Calor húmedo: con presión normal, agua en ebullición y vapor de agua. con
presión superior a la normal: uso del vapor de agua con y sin vacío previo.
Autoclaves de laboratorio.

10

Tema 02

Empfohlen

Empfohlen

Weitere ähnliche Inhalte

Was ist angesagt?

Was ist angesagt? (20)

Andere mochten auch

Andere mochten auch (20)

Ähnlich wie Tema 02

Ähnlich wie Tema 02 (20)

Tema 02