Propiedades Fisicoquimicas de Las Drogas en Solucion

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  • UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA DE NICARAGUAUNA-LenFACULTAD DE CIENCIAS UIMICASESCUELA DE FARMACIASEGUDO AO DE FARMACIA 2012.COMPONENTE: FISICOQUIMICA

    UNIDAD III.Propiedades Fsico-Qumicas de las Drogas en SolucinProf.: Lic. Roberto Jess Trrez BarreraDepartamento de Anlisis de Drogas, Medicamentos y TxicosFacultad de Ciencias Qumicas, Escuela de FarmaciaUniversidad Nacional Autnoma de NicaraguaUNAN-Len.rtorrez79@yahoo.com

    A la libertad por la Universidad*

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  • TEMA:Propiedades Fsico-Qumicas de las Solucin

    SUMARIO:

    INTRODUCION AL ESTUDIO DE LA PROPIEDADE FISICOQUIMICA DE LA DROGAS EN SOLUCION.DEFINICIONES DE TERMINOSFORMAS DE EXPRESAR LA SOLUBILIDAD DE UN SOLUTOPROCESO DE DISOLUCION DE UN LIQUIDO Y UN SOLIDOCAMBIOS ENERGETICOS DURANTE EL PROCESO DE DISOLUCIONSOLUCIONES IDEALESSOLUCIONES REALESFACTORES QUE INFLUYEN EN LA SOLUBILIDAD

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  • INTRODUCCIONPreparaciones farmacuticas liquidas:*

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  • Cul es la ventaja de formular formas farmacuticas en estado liquido?Mejorar la biodisponibilidad oral de la teraputica y/o eliminar la necesidad de un paciente para tragar una tableta o capsula Cul es el factores a considerar para formular formas farmacuticas en estado liquido?La solubilidad, del frmaco en el solvente, es uno de los factores importantes que hay que considerar, en la preparacin de una forma farmacutica liquida. Que factores pueden afectar la solubilidad de los componentes de una solucin? La solubilidad de los componentes de la solucin se puede ver afectada por el grado de cristalinidad, las formas polimrfica y la capacidad de formacin de hidratos o solvantos del frmaco, la temperatura, el pH, y la naturaleza y polaridad solvente as como de las interaccin que surgen en solucin entre el soluto y el solvente. Por qu el frmaco debe estar en solucin? La solubilidad y la velocidad de disolucin son parmetros que influyen en la absorcin, y por tanto en la accin del medicamento, ya que de un modo general, slo las molculas disueltas son capaces de atravesar las membranas biolgicas. INTRODUCCION (CONT.)*

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  • INTRODUCCION (CONT)

    Cul es el solvente mas utilizado para la preparacin de soluciones farmacuticas?El agua, es el principal vehculo lquido usado para la preparacin de soluciones medicamentosas liquidas, por su ausencia de toxicidad. Qu implica que el principio activo sea insoluble en agua?Cuando los principios activos son insolubles en agua, puede plantearse problemas tecnolgicos y biofarmaceuticos. Se pueden formular en otros disolventes como etanol, glicerina propilenglicol etc. Por qu es importante para el farmacutico el estudio de la teora de las disoluciones?Los conceptos tericos son importantes porque facilitan la seleccin de los disolventes y mezclas ms apropiadas para aumentar la solubilidad.*

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  • DEFINICIONES DE TERMINOS

    Soluciones: son mezclas, de dos o ms componentes que forman una sola fase molecularmente homognea.

    Disolventes: Componente que determina la fase de la solucin y normalmente constituye la mayor parte del sistema.

    Soluto: Es el componte que se dispersa en forma de molecular o iones en el disolvente.

    Disolucin: Es el paso de las molculas o iones del estado slido a una solucin

    Solubilidad: Cantidad de sustancia que pasa a la solucin cuando se establece el equilibrio entre la solucin y la sustancia en exceso (sin disolver), a una presin y temperatura determinada.

    NOTA 1: Cuando los dos componentes que forman una solucin son gases o lquidos, se suele hablar ms de miscibilidad que de solubilidad.

    NOTA: 2 La velocidad de solucin (Disolucin) y la cantidad que se puede disolver (Solubilidad) no son lo mismo.*

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  • FORMAS DE EXPRESAR LA SOLUBILIDAD DE UN SOLUTOTABLA 1. Expresiones de la concentracin y la solubilidad *

    Expresiones

    Definiciones

    Porcentaje peso a peso: %P/P

    Gramos de soluto en 100 gramos de solucin.

    Porcentaje peso a volumen: %P/V

    Gramos de soluto en 100 mililitro de solucin.

    Porcentaje volumen a volumen: %V/V

    Mililitros de soluto en 100 mililitro de solucin.

    Molaridad: M

    Moles de soluto en 1000 mililitro de solucin

    Molalidad: m

    Moles de soluto en 1000 gramos de disolventes.

    Fraccin molar: X

    Cociente entre el numero de moles de soluto o solvente y el nmero total de moles de la solucin.

    Mili equivalente y solucin normal

    Mili equivalentes de soluto en 1000 mililitro de solucin.

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    TERMINO DESCRIPTIVO

    MILILITROS DE DISOLVENTE POR GRAMOS DE SOLUTO

    EJEMPLO

    Muy soluble

    Menos de 1

    Cloruro de Benzalconio en agua

    Fcilmente soluble

    Entre 1 y 10

    Nistatina en agua

    Soluble

    Entre 10 y 30

    Paracetamol en etanol

    Bastante soluble

    Entre 30 y 100

    Cafena en agua

    Poco soluble

    Entre 100 y 1 000

    Calcitriol en etanol

    Muy poco soluble

    Entre 1 000 y 10 000

    Acetato de cortisona en agua

    Prcticamente insoluble

    Ms de 10 000

    Insulina en agua (pH 4.5-7)

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    Ejercicio 1.

    La solubilidad del Acido Acetil Salicilico (Aspirina) en etanol a 25 C es 1 gramo en 5 mililitro de etanol; la densidad de la solucin y del disolvente son de 1.044g/ml y 0.81g/ml; el peso molecular del Acido Acetil Salicilico es de 180.16 g/mol y el del etanol 46.07g/mol. Expresar la solubilidad del Acido Acetil Saliclico en: a) %P/P, b) %P/V, c) Molaridad, d) Molalidad, e) fraccin molar.

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  • PROCESO DE DISOLUCION DE UN SOLUTO LIQUIDO:Ocurre en dos etapas:Etapa 1. ruptura de los enlaces intermolecularesAmoniaco liquidoAguaEtapa 2. Solvatacion del soluto*

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  • DISOLUCION DE UN SLIDOOcurre en tres etapa:

    Etapa 1: El solid debe vencer las fuerzas atractivas del cristralEtapa 2. ruptura de los enlaces intermolecularesEtapa 3. Solvatacion del soluto*

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  • CAMBIOS ENERGETICOS DURANTE EL PROCESO DE DISOLUCIONSOLUTO LIQUIDO :HS=SM, y SS=SM

    SOLUTO SLIDO:

    La entalpa de fusin HF es constante e independiente del disolvente. Su signo es siempre positivo (desfavorable).El signo de la entalpa de disolucin depende del valor de las magnitudes termodinmicas de fusin y mezcla.La entalpa de mezcla (HM) depende de la naturaleza del disolvente y puede ser endotrmica o exotrmica. La creacin de una cavidad en el disolvente requiere una aportacin de calor (proceso endotrmico), mientras que la solvatacin es un proceso exotrmico, favorable. *

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  • RELACION DE LA HS Y SS CON LA GS Y LA SOLUBILIDADEn las ecuaciones el signo positivo es desfavorable y el signo negativo favorable. Para que el proceso de disolucin sea espontneo, la variacin de energa libre debe ser negativa, es decir, la energa libre de disolucin debe disminuir.*

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  • SOLUCIONES IDEALESObedecen a la ley de Raoult y se producen cuando las interacciones soluto-disolvente en la solucin son similares a las que existen entre las propias molculas de soluto y del solvente. En una disolucin ideal, las interacciones son debidas slo a fuerzas de dispersin de London, y no se absorbe ni se desprende calor en el proceso de mezcla (HM=0). La solubilidad ideal, , de un principio activo slido a una temperatura dada T(K) es independiente del disolvente y slo depende de las propiedades del cristal:

    HF es el calor molar de fusin (J/mol), y TF, es la temperatura de fusin (K).

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  • SOLUCIONES REALESAbsorbe o desprende calor durante el proceso de mezcla, y las molculas no se mezclan de forma aleatoria. Adems de las fuerzas de dispersin, las molculas se orientan mediante interacciones polares o forman enlaces de hidrgeno.

    Ecuacin de Hildebrand (Soluciones Regulares)

    Es un mtodo sencillo que sirve como gua semicuantitativa para estimar la solubilidad de medicamentos no polares.

    La ecuacin se basa en el concepto de solucin regular. No existen efectos qumicos ni de orientacin especfica, como enlaces de hidrgeno. La orientacin de las molculas es aleatoria, como en las disoluciones ideales.La entropa de la mezcla es igual a la de una disolucin ideal. Difieren de las ideales en que el calor de mezcla no es cero sino endotrmico, debido a diferencias entre las fuerzas de cohesin del soluto y del disolvente.

    La ecuacin de Hildebrand es aplicable a un principio activo slido que forme una disolucin regular:*

  • donde :

    es la solubilidad ideal

    representa el proceso de mezcla del soluto con el disolvente V2 es el volumen molar del principio activo (peso molecular/densidad)

    La fraccin de volumen del disolvente

    Parmetro de solubilidad, , que se define como la raz cuadrada de la densidad de energa cohesiva, que su vez es la energa necesaria para mantener unidas las molculas de un compuesto. *

  • En el sistema SI, el parmetro de solubilidad se mide en unidades de presin MPa1/2 debido a que est relacionado con la presin interna de los lquidos.

    Los valores ms altos, de parmetros de solubilidad corresponden a los compuestos ms polares, asociados mediante enlaces de hidrgeno (agua. glicerina tropilenglicol), ya que su energa cohesiva es muy alta. El parmetro e solubilidad del agua, =47 MPa1/2, toma el valor mximo de la escala, mientras que el de la mayora de los principios activos, que son semipolares, presenta valores intermedios entre 18 y 30. Los valores inferiores a 14 corresponden a compuestos no polares y los parmetros de solubilidad de los gases varan entre 4 y 6.

    El parmetro de solubilidad se relaciona con la lipofilia de una molecula; los valores inferiores de la escala corresponden a compuestos ms lipfilos. Adems, proporcionan una idea cualitativa de afin