MESA 4QUIMICA MEDICINAL

INFORME 6 RECONOCIMIENTO Y ANÁLISIS

DE KETAMINA

Universidad Nacional Mayor De San MarcosUniversidad del Perú, Decana de AméricaFACULTAD DE FARMACIA Y BIOQUÍMICA

E.A.P. DE FARMACIA Y BIOQUÍMICADepartamento Académico de Química Básica y

Aplicada

D4VI

CALIXTO FLORES, David.

ESPINOZA MINAYA, María Isabel.

ROMERO BUSTINZA, Isabel.

SÁENZ HOLGUÍN, Vanessa.

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INTRODUCCIÓN

La Ketamina, es un derivado de la Fenciclidina o comúnmente llamado PCP, y fue el primer fármaco usado con una finalidad anestésica, pero la manifestación frecuente de alucinaciones desagradables y problemas psicológicos hizo que se abandonara muy pronto. La Ketamina como anestésico general de acción ultracorta, fue aprobada para uso en humanos en el año 1965 y para animales en 1970. En la actualidad en Chile es usado en el uso de la medicina veterinaria.

En el año 1999, se estableció que existían en nuestro país productos farmacéuticos veterinarios que contenían ketamina, como ya sabemos, un anestésico disociativo de uso en medicina humana y veterinaria, que dentro de sus efectos produce analgesia, pérdida de conocimiento, amnesia, aumento de la presión sanguínea, frecuencia cardíaca, delirio y alucinaciones. Según el Servicio Agrícola y Ganadero, y en virtud a los efectos peligrosos de esta droga, existía el riesgo de una venta indiscriminada de productos farmacéuticos que contienen ketamina, y por ende grave daño a la salud, para lo cual según Decreto Nro. 2464 del 13.AGO.1999, del Servicio Agrícola y Ganadero, se estableció una condición de venta de receta retenida para productos farmacéuticos de uso veterinario que contenían Ketamina y para los establecimientos fabricantes, importadores y distribuidores se estableció que deberían tener a disposición del servicio un consolidado de las cantidades importadas, fabricadas o adquiridas de cada producto y de los lugares y cantidades distribuídas.

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2. MARCO TEÓRICO

La ketamina es un antagonista del receptor NMDA no competitivo. La Ketamina es un agente anestésico no volátil que se introdujo potente agente hipnótico y analgésico y produce un estado de inconsciencia llamado anestesia disociativa, la cual se caracteriza por un estado de inmovilidad cataléptica de las extremidades, acompañado de una profunda analgesia somática, de pérdida de la capacidad de responder a los estímulos físicos dolorosos y de amnesia.

SINONIMIA: Cetamina, Quetamina NOMBRE DCI: Ketamina. NOMBRES COMERCIALES:  Ketalin®, Ketalar®, Ketina®,

Ketamin®, Ketolar®, Imalgene®, Ketavet®, Ketanarkon®, Ketanest®, Vetalar®.

ESTRUCTURA QUÍMICA:

Estructura molecular de la KETAMINA

NOMBRE QUIMICO: Hidrocloruro de (RS)-2-(2-clorofenil)-2-(metilamino) ciclohexanona.

FÓRMULA MOLECULAR: C13H17Cl2NO PESO MOLECULAR : Mr 274,2 PUNTO DE FUSION: Aproximadamente 260 °C, con descomposición. SOLUBILIDAD: Fácilmente soluble en agua y en metanol, soluble en

alcohol.

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RELACIÓN DE ESTRUCTURA QUÍMICA Y PROPIEDADES:

La ketamina es una mezcla racémica de los isómeros R(-) ketamina y S(+) ketamina. El segundo es cuatroo veces más potente como analgésico y su depuración es 35% mayor, pero los volúmenes de distribución son similares. El principal metabolito es la norketamina, que tiene una potencia analgésica cercana a la ketamina R(-) y puede contribuir significativamente a la analgesia cuando la ketamina se administra por vía oral , y por lo tanto, es sometida a un alto grado de metabolismo de primer paso.

La S(+)ketamina es cuatro veces más potente que el R(-)-enantiómero y posee ventajas clínicas significativas, tiene mayor eficacia y menor número de efectos adversos que la mezcla racémica. Han sido reportadas diferencias farmacocinéticas y farmacodinámicas en las propiedadeas de ambos. La S(+)ketamina es un antagonista no competitivo del receptor N-metil-D-aspartato (NMDA) y representa el enantiómetro levógiro de la ketamina racémica. El S(+)-enantiómero se une al receptor NMDA con mayor avidez que el R(-)-enantiómero produciendo un efecto hipnótico más potente. Posee un mayor índice terapéutico comparado con la mezcla racémica o el R(-)-enántiómero en dosis hipnóticas equipotentes.

En anestesia neuroquirúrgica, el rol de la ketamina debe ser reevaluado, ya que varios experimentos indican que dicha droga brinda protección neuronal, habiéndose demostrado que la S(+)-ketamina reduce el daño histopatológico, y el déficit neurológico luego de una isquemia cerebral incompleta. También protege del daño de la injuria por reperfusión a nivel cardíaco al evitar la adhesión de los neutrófilos polimorfonucleares al endotelio. En síntesis, las potenciales ventajas de usar enantiómeros puros con respecto a la mezcla racémica incluyen un perfil farmacodinámico menos complejo y más selectivo, un mayor índice terapéutico, farmacocinética más simple e interacciones menos complejas con otras drogas. La S(+)-ketamina está disponible en algunos países de Europa hace varios años.

El distómero puede causar efectos indeseables que no presenta el eutómero.

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OBTENCIÓN Y SÍNTESIS:

3. OBJETIVOS GENERALES

Determinar la concentración y naturaleza de la ketamina.Comprobar si la muestra cumple con las especificaciones de la Farmacopea Americana.Reconocer los procedimientos de los análisis cualitativos mediante reacciones de identificación necesarios para controlar el buen estado de la muestra.Reconocer los procedimientos de los análisis cuantitativos necesarios para controlar el buen estado de la muestra.

4. MATERIALES

Reactivos: Solución inyectable de

ketamina. Estándar de ketamina. Revelador de vapores de yodo. Agua. Alcohol. Ácido acético.

Reactivo de Dragendorff. Reactivo de nitrato de plata

1%. Ácido perclórico (HClO4). α-naftol benceína.

Material de laboratorio: Bureta

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Matraz Tubos de ensayo Microscopio Capilares Portaobjetos

Cromatofolio Cuba cromatográfica Mortero y pilón.

5. DISEÑO DE ANÁLISIS

Nombre DCI: Ketamina

Estructura Química:

Nombre Químico: Hidrocloruro de (RS)-2-(2-clorofenil)-2 (metilamino)ciclohexanona.

Peso molecular: 274,2

Descripción y Solubilidad: Fácilmente soluble en agua y en metanol, soluble en alcohol.

Relación entre estructura y propiedades: Acción anestésica. Tiene una acción antagónica competitiva. Derivado de la ciclohexilamina.

Pureza cromatográfica establecida: La mancha principal del cromatograma obtenido con la disolución problema es similar en posición, color y tamaño a la mancha principal del cromatograma obtenido con la disolución de referencia.

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DISEÑO DEANÁLISIS

ANÁLSIS ORGANOLÉPTICO

OLOR

COLOR

SABOR

ASPECTO

SOLUBILIDAD Y OBSERVACIÓN MICROSCÓPICA

ENSAYO CROMATOGRÁFICO

ANÁLISIS CUALITATIVO

REACCIÓN DE DRAGENDORFF

REACCIÓN DE MAYER

REACCIÓN DE Nitrato de plata 1%

ANÁLISIS CUANTITATIVO

ANÁLISI S VOLUMÉTRICO

I.R

HPLC

ESPECTROFOTOMETRÍA

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6. PROTOCOLO DE ANÁLISIS N°6

ANESTÉSICOS

Sustancia a analizar: Ketamina

Forma Farmacéutica: Solución Inyectable

Concentración: 10 mg/mL

N° de lote: 1010021

Fecha de vencimiento: Enero del 2016

Fecha de Análisis: 10/06/2011

Analistas Responsables:

Calixto Flores, Víctor David Espinoza Minaya, María Isabel Romero Bustinza, Isabel Sáenz Holguín, Vanessa

Aspecto de la ampolla: Blíster en buen estadoAspecto de la solución:

Color: TransparenteOlor: Inodoro

Análisis Organoléptico (ampolla)

Olor: InodoroColor: Blanco

Solubilidad: Fácilmente soluble en agua y en metanol. Soluble en alcohol, moderadamente soluble en cloroformo.

Observación microscópica: Cristales alargados

Ensayo cromatográfico

D4 - VI

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SoporteSistema de solventes

Proporción Revelador

Silicagel Metanol: Agua 20:1 Vapores de yodo

Rf: 0,5882

Análisis Cualitativo

Reacciones Resultado Características

Reacción de Dragendorf (+) Precipitado anaranjado

Reacción de Mayer (+) Precipitado blanco

Reacción con Nitrato de plata 1 %

(+) Precipitado marrón

Análisis Cuantitativo

Método: Valoración de bases en medio no acuoso

Solución valorante Indicados Solvente

HClO4 0,104 N α –naftol benceína Ácido Acético

Resultados: Porcentaje de principio activo por tableta: 119.76%

Conclusión: La muestra de Ketamina en solución inyectable no cumple con las especificaciones de la Farmacopea Española 32, por tanto no se aprueba.

Analista:………………………………………………… Analista:……………………………………… Vanessa Sáenz Holguín María Isabel Espinoza M.

Analista:………………………………………………… Analista: ………………………………………Isabel Romero Bustinza David Calixto Flores

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7. RESULTADOS

7.1 ANÁLISIS ORGANOLEPTICO

Solución inyectable

Olor: Inodoro

Color: Transparente

Aspecto: Líquido

7.2 ANÁLISIS MICROSCÓPICO

Se procedió a la disolver la tableta en agua, luego se realizó un filtrado con la finalidad de separar las partículas groseras de los cristales en solución. Se depositó el filtrado en un portaobjetos y se procedió a secar. Una vez evaporada toda el agua se colocó una lámina cubreobjetos y se llevó la muestra para su observación en el microscopio. Se observaron cristales alargados.

7.3 SOLUBILIDAD

Soluble en agua, Soluble en metanol Soluble en etanol. Moderadamente soluble en cloroformo.

7.4 ANÁLISIS CROMATOGRÁFICO

Soporte: Silicagel Sistema de Solventes: Metanol: Agua(20:1) Revelador: vapores de yodo.

Se hicieron dos siembras de la muestra problema en la placa de silicagel porque no se contó con un estándar. Luego de aplicado el revelador, las medidas obtenidas de la placa se detallan:

La corrida del solvente se dio en una distancia de 4.0 cm. La corrida de las muestras fueron en una longitud promedio de 3.28 cm.

Con lo que se obtiene un Rf de 0.82.

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Según la Real Farmacopéa Española 3ra Edición:

Cromatografía en capa fina

Comparación: Ketamina SQRPara el ensayo cromatográfico se recurrió a la Farmacopea, con la que se planteó el uso de:

7.5 ANÁLISIS CUALITATIVO

Tiempo de recorrido: 10 veces el tiempo de retención de la ketamina.Idoneidad del sistema: disolución de referencia (a):— tiempo de retención: ketamina = de 3 min a 4,5 min, — resolución: como mínimo 1,5 entre los picos correspondientes a la impureza A y a la ketamina.Límites:— totales: como máximo el área del pico principal del cromatograma obtenido con la disolución de referencia (b) (0,5 por ciento), — límite de exclusión: 0,2 veces el área del pico principal del cromatograma obtenido con la disolución de referencia (b) (0,1 por ciento).

Precolumna: — tamaño: l = 4 mm, = 4,0 mm∅, — fase estacionaria: gel de sílice octadecilsililada para cromatografía R esférico (5 μm), Columna: — tamaño: l = 0,125 m, = 4,0 mm, ∅— fase estacionaria: gel de sílice octadecilsililada para cromatografía R esférico (5 μm),Fase móvil: disolver 0,95 g hexanosulfonato de sodio R en 1 litro de una mezcla de 25 volúmenes de acetonitrilo R y 75 volúmenes de agua R y añadir 4 ml de ácido acético R.Caudal: 1,0 ml/min.Detección: espectrofotómetro a 215 nm.Inyección: 20 μl.

Disolución problema. Disolver 50,0 mg de la sustancia a examinar en la fase móvil y diluir hasta 50,0 ml con la fase móvil.Disolución de referencia (a). Disolver 25,0 mg de la impureza A de ketamina SQR en la fase móvil y diluir hasta 50,0 ml con la fase móvil (utilizar ultrasonidos, si es necesario). Añadir 0,5 ml de la disolución problema a 1,0 ml de esta disolución y diluir hasta 100,0 ml con la fase móvil. Preparar inmediatamente antes de su uso.Disolución de referencia (b). Diluir 1,0 ml de la disolución problema hasta 10,0 ml con la fase móvil. Diluir 1,0 ml de esta disolución hasta 20,0 ml con la fase móvil.

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FUNDAMENTO

Reactivo de Dragendorff Comprende dos soluciones: Solución a: 0.85 g de subnitrato de bismuto disueltos en una mezcla de 10 ml de ácido acético y 40 ml de agua. Solución b: 8 g de yoduro de potasio disueltos en 20 ml de agua. Se mezclan 5 ml de solución a con 5 ml de solución b y 20 ml de ácido acético para luego completar a 100 ml con agua.

+

Reactivo de Mayer

Se prepara disolviendo 1.3 g de bicloruro de mercurio en 60 ml de agua y 5 g de yoduro de potasio y se afora a 100 ml. Los alcaloides se detectan como un precipitado blanco o de color crema soluble en ácido acético y etanol.

Estos dos reactivos reconocen la presencia de nitrógenos terciarios.

En el análisis cuantitativo se obtuvo los siguientes resultados:

Precipitado blanco

Precipitado naranja

Precipitado blanco

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Prueba con el Reactivo de Dragendorff: Evidencia un cambio de coloración, precipitado anaranjado.

Prueba con el Reactivo de Mayer: Se evidencia un cambio de coloración y precipitado blanco.

Reacción con Nitrato de Plata 1%

à

Prueba con Nitrato de plata: Se observó un precipitado blanco

7.6 ANÁLISIS CUANTITATIVO

Valoración de Ketamina en medio no acuoso

Para el análisis cuantitativo se utilizó volumetría de bases en medio no

acuoso, para lo que se procede a estandarizar el ácido perclórico tomando

como patrón primario al biftalato de potasio, donde se obtuvo una

normalidad de 0.1 N.

Luego se procede a titular la ketamina, se agrega ácido acético y disolver;

añadir 5 gotas de α – Naftol benceína (indicador) y proceder a titular con el

ácido perclórico previamente estandarizado, la solución cambiará de un

color rojo a uno verde.

HNO3 (ac) +

Ag (s)

2

AgNO3 (ac) +

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Debido a ser una titulación en medio no acuoso se utilizó como valorante el

ácido perclórico, este método se basa en el nitrógeno amínico ; en la

titulación se puede observar las siguientes reacciones:

Por consiguiente el gasto obtenido del ácido perclórico es igual a la cantidad

de hidrocloruro de ketamina que hay en la muestra problema.

Técnica Operatoria

Muestra Problema

Solución inyectable de ketamina

M.P: Ketamina HidrocloruroMasa = 274.2

Peso equivalente = 274.2

HClO4 + CH3COOH CH3COOH2+ + ClO4 -

CH3COO- + CH3COOH2+ 2 CH3COOH

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Valorante: Ácido perclórico 0.104 N

Gasto = 2.3 mL.

mg = N x mL x PEq

mg = 0.104 * 2.3 * 274.2mg = 65.5886Este último, 65.58es el contenido de Ketamina en la muestra problema:

65.5886 mg 0.547 mlm 1 ml

m: 119.76 es el contenido de Ketamina Hidrocloruro en la ampolla.

Por otro lado se tiene que:

100 mg 100%

119.76 mg X %

Como se puede apreciar la cantidad de 119.76 % de principio activo por ampolla no cumple con los requerimientos de la farmacopea USP 30 que señala que el valor debe variar entre el 95 % y el 105 %.

X: 119.76 % es el porcentaje de principio activo por ampolla

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7.7 ESPECTROFOTOMETRÍA DE ABSORCÍON EN LA LUZ UV-VISIBLE

RESULTADOS

Se realizó el análisis espectrofotométrico UV a la ampolla de Ketamina, con lo que se obtuvieron las siguientes medidas de los picos:

MP ESTANDAR

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Pico Muestra Estándar

Longitud de onda

Absorbancia

Longitud de onda

Absorbancia

1 202 nm 3.155 A 204 nm 3.069 A

2 270 nm 0.286 A 268 nm 0.279 A

3 276 nm 0.289 A 276 nm 0.259 A

4 352 nm 0.104 A 338 nm 0.112 A

5 470 nm 0.068 A 354 nm 0.104 A

DISCUSIÓN

Como se detallan en ellas, la muestra de la ampolla (KETAMINA 2.dsp MP) presentó 5 picos, al igual que en el estándar (KETAMINA 2.dsp ESTANDAR), de los que se observa gran similitud en las medidas de las absorbancias y las longitudes de onda, lo que se refleja en el parecido de las gráficas.

CONCLUSIÓN

Según Farmacopea, el reconocimiento del espectro de absorción de la Ketamina se mide en la región entre 250nm y 350nm, con lo que se comprueba por medio de los picos 2 y 3 la presencia de Ketamina en la ampolla debido a la similitud de las longitudes de onda y las aborbancias respectivas.

7.8 ESPECTROFOTOMETRÍA DE ABSORCÍON EN EL INFRARROJO (IR)

MOLÉCULA: Ketamina clorhidrato

Absorción infrarroja (340) - En fase sólida. No secar las muestras.

El espectro de absorción ultravioleta de una solución 1 en 3000 en ácido clorhídrico 0,1 N presenta máximos y mínimos a las mismas longitudes de onda que una solución similar de Clorhidrato de Ketamina SR-FNA medida en sucesión inmediata, y las absortividades respectivas, a las longitudes de onda de máxima absorción, aproximadamente 269 y 276 nm, no difieren en más de 3,0%.

El espectro de absorción ultravioleta de una solución 1 en 1250 en hidróxido de sodio 0,01 N, en una mezcla de agua y metanol (1 en 20), presenta máximos y mínimos a las mismas longitudes de onda que una solución similar de Clorhidrato de Ketamina SR-FNA medida en sucesión inmediata, y las absortividades respectivas, a la longitud de onda de máxima absorción, aproximadamente 302 nm, no difieren en más de 3,0%.

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N-H 3300 C-H 3000C=O 1710

C=C 1600

CONCENTRACIÓN: 20 mg / 100 ml

OBSERVACIONES

La frecuencia de 1600 cm-1 corresponde a la tensión de C=C aromático

La frecuencia de 1710 cm-1 corresponde a la tensión de C=O (grupo cetona del anillo)

La frecuencia de 2800 cm-1 – 3000 cm-1 corresponde a la tensión de C-H del anillo carbonado

La frecuencia de 3300 cm-1 corresponde a la tensión de N-H (grupo amina)

7.9 HPLC

Procedimiento

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Condiciones Cromatografícas

Fase Móvil: Metanol: Agua (50:50 v/v)Flujo: 1,00 mL/minVolumen de inyección: 20 microlitrosColumna: C-18 (12,5 cm x 4,6 mm D.I.)Temperatura: ambienteDetección: UV - 210 nmRango de absorbancia: 0,010 aufs

Cromatograma HPLC

9. BIBLIOGRAFÍA

Se acondiciona la columna con el pasaje

de 1 mL de metanol seguido de 1 mL de

agua.

Se hace pasar luego 2 mL de suero seguido de

1 mL de agua hasta sequedad.

Seguidamente, se añade a la columna 1 mL de metanol y se

recupera el eluato en un tubo de ensayo.

Se seca el eluato bajo corriente de nitrógeno y se reconstituye en 0,5

mL de fase móvil.

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•The United States Pharmacopeial Convention. Farmacopea de los Estados Unidos de América USP 30 NF 25. Baltimore: Port City Press; 2006.

•Flores, Jesús. Fármacos antiepilépticos y anticonvulsivos. Farmacología Humana. 3ra ed. Barcelona: Masson, S.A.; 1997. p. 489-511.

•R.S. Vardanyan, V.J. Hruby. Synthesis of Essential Drugs. Elsevier; 2006. p. 151-152.

•Remington. Anestésicos Generales. Remington Farmacia. 17va ed. Buenos Aires: Editorial Médica Panamericana S.A.; 1987. p. 1418-1427.

•L. G. Wade, Jr. Espectroscopía de infrarrojo y espectrometría de masas. Química Orgánica. 5ta ed. Madrid: Pearson Prentice Hall; 2004. p. 490-519.