LABORATORIO DE ANÁLISIS INSTRUMENTAL FARMACÉUTICOPRÁCTICA N°3: ENSAYOS DE DISOLUCIÓN

1. OBJETIVOS:

1.1. GENERAL:

Determinar la cantidad de clorfeniramina maleato contenidas en unas tabletas de 4mg que se disuelve en las condiciones especificadas en la monografía de la farmacopea USP.

1.2. ESPECÍFICOS:

Conocer la metodología y los equipos empleados para los ensayos de disolución. Hallar las absorbancias para la muestra patrón y problema, y con base en los resultados

encontrar el valor Q Analizar si las tabletas cumplen con especificaciones y cuáles son los factores que pueden

afectar los resultados.

2. METODOLOGÍA:

2.1. ENSAYO DE DISOLUCIÓN:

* Se deben tomar todas las muestras a la misma altura+ Se leen directamente ya que la absorbancia es muy baja (por el valor de principio activo “4mg”), en la sección de cálculo se puede encontrar la justificación de ésta decisión.

Calentar una cantidad

aproximada a 6L de agua destilada

Adicionar 5mL de HCl fumante 37%

Llevar el medio a una

temperatura de 37°C

Colocar 500mL del medio (HCl 0,1N)

en el recipiente del aparato 2

Adicionar las tabletas en cada vaso (al mismo

tiempo)

Operar el equipo a una velocidad de

50 rpm por 30 minutos

Tomar muestras de cada vaso con

una jeringa*

Realizar el análisis UV de la muestra y

el patrón+

Determinar la longitud de onda

de máxima absorbancia

Leer las absorbancias para las 6 muestras y el

patrón

Realizar los análisis correspondientes

3. CARACTERÍSTICAS DE LOS EQUIPOS, INSTRUMENTOS Y MATERIALES:

3.1. EQUIPOS E INSTRUMENTOS:

3.1.1. EQUIPOS:

Figura 1. Equipo de disolución Hanson SR2 Figura 2. Elemento de agitación de paleta [3]

El equipo Hanson SR2 consta de un baño de disolución controlado por un termostato y una sonda de temperatura que controla que no existan fluctuaciones mayores a 0,5 ºC en la temperatura del medio de disolución. Disponen generalmente de 6 vasos de disolución de 1 litro de capacidad de vidrio, pero existen también de plástico. Para ello, también utilizan un juego de 6 vástagos y contienen ya sea una canastilla, si se trata de un equipo de disolución USP-I o una paleta si se trata de un equipo de disolución USP-II. Las canastillas como las paletas deben cumplir ciertas especificaciones que se describen en las farmacopea (Figura 2) y el material con el que se elaboran no debe desprender partículas (normalmente se confeccionan con acero inoxidable de calidad 316L), ni reaccionar, ni absorber, ni adsorber la sustancia activa. Cada vástago gira a una velocidad predeterminada, regulada por un instrumento que controla las revoluciones por minuto [1].

Las soluciones se leyeron en un espectrofotómetro UNICAM UV 2 ATI, el cual es un espectrofotómetro de doble haz en el tiempo, a una longitud de onda máxima λmax de 263 nm y se registraron las absorbancias de cada muestra.

3.1.2. INSTRUMENTOS:

1 Balón aforado de 25mL 1 Balón aforado de 50mL 1 Balón aforado de 6000mL 6 Jeringas con sus respectivos filtros 1 Pipeta de 1mL 1 Probeta de 1000mL 1 Vaso de precipitado de 100mL 6 Viales color ámbar

3.2. MATERIALES:

3.2.1. ÁCIDO CLORHÍDRICO FUMANTE (37%) [2]:

Información sobre producto [2]:

Fórmula química: HClNúmero CE: 321-595-7Número CAS: 7647-01-0

Datos químicos y físicos [2]:

Estado Físico: LíquidoColor: IncoloroOlor: PicanteUmbral Olfativo: 0,8-5 ppm, cloruro de hidrógeno (HCl) gaseosoSolubilidad en agua (20 °C): solublePunto de fusión: -28 °C Punto de ebullición: 45 °C Punto de solidificación: -30°CDensidad: 1.19 g/cm3 (20 °C) Valor de pH: < - 1 (H2O, 20 °C) Presión de vapor: 190 hPa (20 °C)

Información de seguridad de acuerdo a GHS [2]:

Frases de Peligro: H314: Provoca quemaduras graves en la piel y lesiones oculares graves; H335: Puede irritar las vías respiratorias; H290: Puede ser corrosivo para los metales.Consejos de Prudencia: P280: Llevar guantes de protección/ gafas de protección/ máscara de protección; P301 + P330 + P331: EN CASO DE INGESTIÓN: Enjuagarse la boca. NO provocar el vómito; P305 + P351 + P338: EN CASO DE CONTACTO CON LOS OJOS: Enjuagar con agua cuidadosamente durante varios minutos. Quitar las lentes de contacto cuando estén presentes y pueda hacerse con facilidad. Proseguir con el lavado

3.2.2. CLORFENIRAMINA MALEATO [3]:

Estructura Química:

Apariencia [4]: Blanca o casi blanca, polvo cristalino Solubilidad [4]: Poco soluble en agua, soluble en etanol al 96% Grupo Farmacológico: Antihistamínico Punto de fusión [3]: Entre 130-135°C

Coeficiente de absortividad (A11): 302 a 265nm en medio ácido

Información de las tabletas:

Contenido Etiquetado: 4mg Registro Sanitario N°: 2005M-0004431 Laboratorio: Labinco Cantidad: 6 tabletas Fecha de vencimiento: No se especifica

Tolerancia [3]: No menos del 80% (Q) de la cantidad etiquetada de clorfeniramina maleato se disuelve en 30 minutos.

Especificaciones [3]: Contiene no menos del 98% y no más del 100,5% de clorfeniramina maleato, calculado en base seca.

4. DATOS Y CÁLCULOS:

4.1. DATOS:

Los datos obtenidos para las absorbancias de las 6 soluciones (tabletas) y la muestra patrón se muestran a continuación. Para ello se realizó un barrido y se determinó 263 nm como la longitud de máxima absorción:

Tabla 1. Absorbancias de las muestras y el patrón a 263 nm:

MUESTRA ABSORBANCIA (UA)Patrón 0,208

1 0,1542 0,3163 0,1564 0,1595 0,1336 0,149

4.2. CÁLCULOS:

4.2.1. ELABORACIÓN DE LA SOLUCIÓN DE HCl 0,01N:

Para la preparación de la solución de 6L de HCl 0,01N requerida como medio de disolución partimos del ácido clorhídrico fumante disponible, haciendo los siguientes cálculos:

Normalidad sln=37 gHCl100 gsln

×1eq−gHCl36,5gHCl

×1,19 gsln1mLsln

×1000mLsln1 Lsln

=12,06N

12,06N ×xmL=6000mL×0,01N

xmL=4,97mL

4.2.2. ELABORACIÓN DE LA SOLUCIÓN PATRÓN:

Para elaborar la solución patrón debemos convertir el valor de coeficiente absortividad a absortividad. Así:

a=(302mL∗cm−1∗g−1 )∗100mL=30200mL∗cm−1∗g−1

a=30200 mL∗cm−1∗g−1∗1L

1000mL=30,2 L∗cm−1∗g−1

Luego se debe calcular la concentración teniendo en cuenta que se toman 4mg y se disuelven en 500mL de medio:

C=Concentraciónde PA(g)

Ldemedio

C=0,004 g0,5L

C=8 x10−3g∗L−1

Con los datos obtenidos y teniendo en cuenta que la celda es de 1cm, se puede hallar la absorbancia, como se ve a continuación:

A=a∗b∗C Fórmula1.Ley de Lambert−Beer

A=(30,2L∗cm−1∗g−1 )∗1cm∗8 x10−3 g∗L−1

A=(30,2L∗cm−1∗g−1 )∗1cm∗8 x10−3 g∗L−1

A=0,242

En vista que la absorbancia da en el rango de la linealidad, no se deben hacer diluciones, por lo tanto, se procede a calcular la cantidad de patrón que se debe pesar. Ya que tenemos balones aforados de 25mL y 50mL y pipetas de 1mL, se realizaron los siguientes cálculos:

8 x10−3g∗L−1= 1mL50mL

∗xg

g=0,0004

Ya que la cantidad es muy pequeña y no es significativa para la balanza de 4 cifras decimales se debe hacer otra dilución:

8 x10−6g∗L−1=

1mL25mL

∗1mL

50mL∗xg

g=0,0100

Teniendo en cuenta que el patrón tiene una pureza de 96,9%, se debe recalcular la cantidad:

gadicionales=0,0100∗3,1%

gadicionales=0,00031

g totales=0,0100+0,0003=0,0103

4.2.3. CÁLCULOS DE CONTENIDO DE PRINCIPIO ACTIVO EN LAS TABLETAS:

Para determinar el contenido de principio activo en las tabletas se deben tener en cuenta los datos de la tabla 1 y la concentración de la muestra patrón, debido a que se pesaron 0,0110g de patrón al 96,9% se debe recalcular la concentración de la solución, así:

Cantidad Real de PA=0,0110 g∗96,9%=0,0106g

C=

0,0106 g50mL

∗1mL

25mL

C=8,5 x10−6g /mL→8,5x 10−3mg /mL

Con la concentración de la muestra patrón se puede calcular la concentración de las demás soluciones, como se muestra a continuación para la muestra 1:

Concentración=Amuestra∗CPatrón

A Patrón

Fórmula2

Concentración=0,154∗8,5x 10−3mg /mL

0,208

Concentración=6,3x 10−3mg /mL

Tabla 2. Concentraciones de las muestras:

MUESTRA ABSORBANCIA (UA) CONCENTRACIÓN (mg/mL)1 0,154 6,3x10-3

2 0,316 1,3x10-2

3 0,156 6,4x10-3

4 0,159 6,5x10-3

5 0,133 5,4x10-3

6 0,149 6,1x10-3

Tomando los datos de las concentraciones, se procede a hallar la cantidad de principio activo, a continuación se muestra el procedimiento para la muestra 1:

mg=Concentración de lamuestra∗500mLFórmula3

mg=6,3x 10−3mg /mL∗500mL

mg=3,1

Tabla 3. Contenido de Clorfeniramina Maleato en las muestras:

MUESTRA ABSORBANCIA (UA) PRINCIPIO ACTIVO (mg)1 0,154 3,12 0,316 6,53 0,156 3,24 0,159 3,25 0,133 2,76 0,149 3,0

4.2.4. CÁLCULO DEL VALOR Q:

4.2.4.1. MÉTODO: MUESTREO UNITARIO:

Los valores de cada muestra se hallaron como se muestra a continuación para la muestra 1:

ValorQ=Contenidomuestra∗100%Contenido Etiquetado

Fórmula4

ValorQ=3,1mg∗100%4mg

ValorQ=79

Los valores para las demás muestras se encuentran en el numeral 5.

4.2.4.2. MÉTODO: MUESTREO COMBINADO:

Para ello se debe hallar el promedio y la desviación de la cantidad de fármaco en las 6 muestras:

Promedio:

X=∑i=1

n

x

nFórmula5

Donde, x=cantidad de PA en mg; n=Número de muestras

X=21,76

X=3,6mg

Desviación Estándar.

s=±√∑i=1n

(x i−x )2

n−1Fórmula6

s=±√ 10,26−1

s=±√2,0

s=±1,4

Rango: [2,2mg – 5,0mg]

Con el promedio se halla el valor Q con la fórmula 4:

ValorQ=Contenidomuestra∗100%Contenido Etiquetado

Fórmula4

ValorQ=3,6mg∗100%4mg

ValorQ=90

Si bien el valor de la muestra 2 se podría tomar como dato atípico (ver los cálculos a continuación), no se descarta en el promedio, pues el ensayo sólo es válido si tiene mínimo seis datos.

Test Q para datos sospechosos:

Lo primero que hacemos es ordenar los datos en forma creciente: 6,5; 3,2; 3,2; 3,1; 3,0; 2,7. Luego empleando la fórmula 5 hallamos el valor Q:

Q= DesvíoRecorrido

=Datosospechoso−Datomás cercanoDatoMayor−DatoMenor

Fórmula7

Q=6,5−3,26,5−2,7

Q=0,868

Luego, si Q calculada es mayor que Q tabulada se rechaza el dato. Según la tabla de valores críticos del test de Dixon para un nivel de confianza del 95%, del libro “Analytical Chemistry” de Christian [5], el valor de Q para 6 datos es de 0,625.

0,868>0,625 El dato se rechazaría

5. RESULTADOS:

Tabla 4. Método Muestreo Unitario: Valor Q para las 6 tabletas de Clorfeniramina Maleato:

MUESTRA PRINCIPIO ACTIVO (mg) VALOR Q1 3,1 792 6,5 1613 3,2 804 3,2 815 2,7 686 3,0 76

Tabla 5: Método Muestreo Combinado: Valor Q para el promedio de las 5 tabletas de Clorfeniramina Maleato:

MUESTRAS PRINCIPIO ACTIVO PROMEDIO (mg) VALOR Q1,2,3,4,5,6 3,6 90

6. ANÁLISIS DE RESULTADOS:

El ensayo de disolución es uno de los procedimientos analíticos más importantes para la evaluación de calidad de formas farmacéuticas sólidas orales, semisólidos tópicos, transdérmicos y supositorios, mediante la determinación de la cantidad de fármaco que se disuelve por unidad de tiempo bajo condiciones estandarizadas de interfase sólido/líquido, temperatura y composición del solvente. Es utilizado para evaluar los procesos de fabricación e identificar variables críticas en el proceso, permite la comparación y estudio de calidad intralotes e interlotes, es un indicador de estabilidad del preparado farmacéutico y predice la biodisponibilidad y bioequivalencia in vitro de productos sólidos orales, debido a esto es un criterio a tener en cuenta para la liberación de un lote de determinado fármaco y ocupa aproximadamente el 15% del trabajo en un laboratorio fabricante de formas solidas. A partir del ensayo de disolución también es posible realizar un perfil de disolución del fármaco, mediante el cual se puede evaluar cómo está siendo liberado el principio activo de la forma farmacéutica, a qué velocidad y en que concentraciones, para determinar cómo ocurren los procesos de disgregación y disolución en el caso de un comprimido normal y de cómo está siendo entregado el fármaco en un dispositivo de liberación controlada o no controlada, de una forma predeterminada y reproducible.

Como se dijo antes el ensayo se llevó a cabo en un equipo de disolución Hanson SR2, cuyo funcionamiento se encuentra en el numeral 3.1.1. En nuestro caso, la farmacopea USP establecía para el ensayo el aparato 2 ó de paletas, el cual se usa generalmente para tabletas y se caracteriza por conservar una distancia específica entre las paletas y el fondo del envase (aproximadamente 25mm), además unas dimensiones características que se muestran en la figura 2. Es importante tener cuidado con la instrumentación de este equipo, pues las dimensiones vienen calibradas para dar características de agitación reproducibles, cualquier daño en las paletas, vaso o alguna de las condiciones puede causar resultados erróneos. En lo referente al medio empleado en la monografía se especifica un medio ácido que imita las condiciones de pH del estomago, generalmente a pH=1-3, empleándose HCl 0,01N. Es necesario también que se cumpla la condición “Sink”, es decir, que el volumen del medio sea de 5 a 10 veces mayor que el que se necesitaría para realizar una solución saturada del fármaco, en este caso, se requirieron 500mL para ello. Otro factor importante es la temperatura, la cual debe ser de 37±0,5°C, imitando la temperatura corporal del cuerpo humano y una velocidad de agitación de 50rpm por 30 minutos que mimetizan los movimientos peristálticos. En lo que concierne a la muestra, contábamos con tabletas de liberación inmediata de Clorfeniramina Maleato (antihistamínico), cuyo contenido etiquetado era 4mg.

El objetivo del ensayo es encontrar la cantidad de fármaco remanente en la forma farmacéutica respecto al tiempo en que un porcentaje concreto de fármaco es liberado. En este caso, se aprovecha el conocimiento del coeficiente de absortividad de la sustancia, para calcular la concentración a la cual sería posible leer primero la absorbancia de la muestra problema y luego las absorbancias de las muestras de cada una de las tabletas, el valor que se empleo con base en un barrido previo realizado fue de 263nm, a partir de éstos resultados se calculó el contenido de Clorfeniramina Maleato en las tabletas y el valor Q que será el referente para comparar con los criterios de aceptación establecidos por la farmacopea USP. A continuación se muestran las tablas de aceptación para cápsulas, tabletas sin cubierta y tabletas con cubierta simple de liberación inmediata en los métodos de muestreo unitario y combinado respectivamente:

Tabla 6. Tabla de Aceptación para Muestreo Unitario [3]:

NIVEL

NÚMERO PROBADO

CRITERIO DE ACEPTACIÓN

S1 6 Cada Unidad no deberá ser menor que Q+5%S2 6 El promedio de 12 unidades (S1+ S2) debe ser igual o mayor a Q y ninguna

unidad deberá ser menor que Q -15%S3 12 El promedio de 24 unidades (S1+ S2+S3) debe ser igual o mayor a Q y no

más de 2 unidad deberá ser menor que Q -15%, y ninguna unidad deberá ser menor que Q -25%,

Tabla 7. Tabla de Aceptación para Muestreo Combinado [3]:

NIVEL NÚMERO PROBADO

CRITERIO DE ACEPTACIÓN

S1 6 La cantidad disuelta promedio no deberá ser menor que Q+10%S2 6 La cantidad disuelta promedio (S1+ S2) debe ser igual o mayor a Q+5%S3 12 La cantidad disuelta promedio (S1+ S2+S3) debe ser igual o mayor a Q

En nuestro caso, sólo realizamos el nivel S1, y teniendo en cuenta que el valor Q para la Clorfeniramina Maleato está estipulado como 80%, solo la muestra 2 cumple las condiciones de la tabla número 6, es decir más que 85%, por lo tanto el ensayo no cumple con el estado de disolución S1 y es necesario realizar el ensayo S2. En el caso de la técnica de muestreo combinado el nivel S1 se cumple, ya que el Q es igual al 90%. Como se puede ver, éste último resultado es altamente influenciado por la muestra 2, que podría considerarse como un dato atípico, pero según lo estipulado para éste tipo de ensayos el valor no se descarta. Las muestras restantes no cumplen las especificaciones, posiblemente por la degradación natural del fármaco con el tiempo o por un almacenamiento inadecuado. Debido a que hay una cantidad tan pequeña de principio activo en la tableta, las variaciones en porcentajes se hacen más evidentes, por lo tanto el ensayo de disolución para la liberación de lotes en este tipo de muestras es muy importante.

Los posibles productos de degradación que se reportan en la Farmacopea Británica y que se pueden presentar como impurezas se encuentran en la figura 3.

Figura 2. Posibles impurezas de las muestra de Clorfeniramina [4]

Además de los errores inherentes a la degradación de la molécula, es importante tener en cuenta una serie de factores procedimentales que pueden influir en los resultados, tales como el volumen dispensado, el pH, la velocidad de agitación, la limpieza de los viales, el estado de los filtros, el centrado de los vasos, las vibraciones y la temperatura de medición de la muestra.

7. CONCLUSIONES:

El método de muestreo unitario no cumple con el nivel S1, mientras que el método de muestreo combinado si cumple con el nivel S1, sin embargo, éstos resultados deben ser complementarios a otra serie de ensayos para comprobar la calidad de los productos.

El ensayo de disolución se ve influenciado por ciertas condiciones como las características del medio de disolución (que varía según el principio activo), el tiempo de la prueba, el volumen de medio “condiciones Sink”, hidrodinamia (velocidad de agitación, ubicación de la tableta, etc).

El ensayo de disolución nos permite hacer un acercamiento de los procesos que sufre el producto in vivo, la forma como es liberado el fármaco, la homogeneidad de lotes, etc, por lo tanto, permite tomar decisiones respecto a procesos críticos y a la formulación como cambio de excipientes o sus proporciones (en el caso de aglutinantes, lubricantes, desintegrantes) antes de sacar al mercado los lotes de productos.

A pesar de que el ensayo de disolución es bastante útil en el control de calidad de formas farmacéuticas sólidas, semisólidas, transdérmicos, etc, debe ser complementaria a otras pruebas, ya que como vimos en éste sólo se tienen en cuenta los límites mínimos más no los máximos como criterios de aceptación.

8. BIBLIOGRAFÍA:

1. J.E. Aguilar. Aspectos Generales del ensayo de disolución I y II. URL: http://www.docstoc.com/docs/21476575/ASPECTOS-GENERALES-DEL-ENSAYO-DE-DISOLUCI%C3%93N-USP-I-y. Fecha de Consulta: 30 de Abril de 2012

2. Merck Chemicals. HCl Fumante 37%. URL: http://www.merckmillipore.com/colombia/chemicals/acido-

clorhidrico-fumante-37-%25/MDA_CHEM-. Fecha de Consulta: 27 de Abril de 2012.3. United States Pharmacopeial Convention.”Farmacopea de los Estados Unidos de América,

USP 30 -NF 25”. Council of Experts.2007. Página 1439, 1691, 32654. British Pharmacopoeia Commission. “British Pharmacopoeia”. Crown. 2009. Páginas 1288-

1289.5. G.D. Christian. “Analytical Chemistry”. John Wiley & Sons. Inc. 6th edition. Washington, EE.UU.

2004. Páginas 98-99.