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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
• L. López-Pablos, A., Leyva-Porras, C., Silva, M., E. Longoria-Rodríguez, F., Pérez, A., Vertiz, A., & Z. Saavedra-Leos, M. (2018).
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
monohydrate. Carbohydra te Research , 71 (1), 322–326. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/S0008-6215(00)86081-4
• 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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