Acondicionamiento Farmacéutico

El acondicionamiento farmacéutico se refiere al conjunto de procesos y materiales utilizados para proteger, conservar y presentar los productos farmacéuticos, garantizando su calidad, seguridad y eficacia hasta su uso final.

Incluye tanto los envases en contacto directo con el medicamento como los elementos externos que facilitan su distribución e identificación.

Materiales de Acondicionamiento

Los materiales de acondicionamiento utilizados en la industria farmacéutica deben cumplir con estrictas normas de calidad y seguridad para garantizar la integridad del medicamento. Estos materiales pueden clasificarse según su composición y función:

• VIDRIO: Se utiliza en la fabricación de ampollas, viales y frascos debido a su inercia química, transparencia, dureza y resistencia térmica.

Sin embargo, tiene el inconveniente de ser frágil y pesado.

Existen diferentes tipos de vidrio, cuatro de los cuales son de uso farmacéutico. Se denomina vidrio de tipo I, II, III y IV. Pueden ser incoloros o coloreados, condición requerida cuando el medicamento que contienen puede verse afectado por la luz (frasco de color topacio o ámbar).

La forma farmacéutica condiciona el tipo de vidrio que debe emplearse.

Ejemplo: los inyectables acuosos requieren un vidrio de mayor pureza para garantizar que no pueda ceder iones al medio (vidrio tipo I); los jarabes pueden estar contenidos en botellas de vidrio de tipo III.

• PLÁSTICOS: Materiales como polietileno (PE), polipropileno (PP) y tereftalato de polietileno (PET) son ampliamente utilizados en envases flexibles y rígidos debido a su ligereza, resistencia y bajo costo.

Dentro del grupo de los plásticos, los hay de muy diversos tipos y presentan ventajas y desventajas.

Ventajas de los Plásticos

• Son poco frágiles y resistentes a los golpes.
• En general, son más baratos que el vidrio.
• Permiten obtener formas muy diversas que pueden adecuarse a las distintas aplicaciones.
• Los plásticos opacos o coloreados permiten proteger el producto de la luz.
• Los hay de diferentes características, que van de flexible a rígido.

Desventajas de los Plásticos

• Son permeables en mayor o menor grado a gases y vapores. Esta permeabilidad aumenta con la temperatura.
• Son atacables por agentes químicos, físicos o biológicos, por lo que presentan numerosas incompatibilidades.
• Presentan fenómenos de absorción y adsorción de sustancias y pueden ceder sustancias propias.
• No resisten altas temperaturas.

Como ejemplo de algunos plásticos que se emplean en farmacia pueden citarse los polietilenos.

Existe el polietileno de baja densidad (o de alta presión) y el de alta densidad (o de baja presión). Este último es menos flexible para un mismo espesor que el de baja densidad. También se emplean mezclas de polietilenos de ambos tipos.

Las características físicas de los distintos tipos de polietilenos permiten que sean adecuados a una amplia gama de aplicaciones.

Los polietilenos son sensibles al calor.

El polietileno de baja densidad es sensible al calor a temperaturas superiores a los 80°C y el de alta densidad resiste temperaturas más altas (próximas a 115°C).

• ELASTÓMEROS: Se incluyen dentro de este tipo de productos el caucho natural, los cauchos sintéticos (como el caucho butilo, que se emplea para fabricar tapones de frascos) y los cauchos de silicona.

Para que adquieran las propiedades óptimas para su uso, todos ellos deben ser tratados previamente para conferirles la plasticidad y elasticidad adecuadas.

Los elastómeros encuentran un amplio campo de aplicación en farmacia (tetinas, sondas y preservativos).

• METALES: Aluminio. La mayoría de medicamentos pueden estar en contacto con el aluminio. Sin embargo, para aumentar su resistencia química deben realizarse tratamientos de superficie adecuados. Además, en algunas ocasiones, los tubos para pomadas, por ejemplo, precisan revestimiento interior con productos adecuados, como determinados tipos de resinas.

Entre las ventajas del aluminio cabe destacar su ligereza e impermeabilidad a los gases y olores, la opacidad a la luz y a las radiaciones UV.

Se emplea principalmente en tubos plegables para el envasado de emulsiones, pastas, geles; como papel para el envasado (blíster, molde o sobre) de formas farmacéuticas sólidas y supositorios, y como formador de los tapones denominados cápsulas, empleados para el cierre de viales y frascos.

• CARTÓN: Empleado en envases secundarios para facilitar la distribución y protección de los productos.

Clasificación y Tipos de Acondicionamiento

a) Acondicionamiento Primario

Es aquel que está en contacto directo con el medicamento y su función principal es protegerlo de factores externos, asegurando su estabilidad y evitando la contaminación. Ejemplos incluyen:

• Blísteres de PVC, PVDC o aluminio, utilizados para comprimidos y cápsulas.
• Frascos de vidrio o plástico con tapones herméticos para líquidos, polvos y granulados.
• Ampollas y viales de vidrio o plástico para soluciones inyectables.
• Jeringas precargadas que facilitan la administración precisa de medicamentos.
• Tubos de aluminio para cremas y ungüentos, que evitan la contaminación y degradación del producto.

b) Acondicionamiento Secundario

Es aquel que contiene y protege el envase primario, brindando información adicional y facilitando la manipulación, almacenamiento y distribución del medicamento.

Ejemplos incluyen:

• Cajas de cartón que agrupan envases primarios y contienen información sobre el medicamento.
• Prospectos y etiquetas con instrucciones de uso, advertencias y datos del fabricante.
• Materiales de inserción como separadores y protectores plásticos para evitar daños en el transporte.

Además, existe un tercer nivel de acondicionamiento:

c) Acondicionamiento Terciario

Se refiere al embalaje utilizado para el transporte y distribución a gran escala de los medicamentos. Este nivel de acondicionamiento está diseñado para proteger los productos durante su almacenamiento y traslado.

Incluye:

• Cajas de cartón corrugado para agrupar múltiples unidades de venta.
• Paletas y contenedores para facilitar la logística y el almacenamiento en almacenes.
• Sistemas de sellado y embalaje que garantizan la seguridad del transporte.

Funciones del Acondicionamiento

El acondicionamiento de medicamentos cumple con diversas funciones, tales como:

• Protección física: Evitar daños mecánicos, factores ambientales como la humedad, la luz, oxígeno y contaminantes.
• Conservación: Mantener la estabilidad química y microbiológica del medicamento.
• Facilidad de uso: Mejorar la dosificación y administración.
• Seguridad: Prevenir falsificaciones y manipulación indebida mediante sistemas de seguridad.
• Información: Brindar datos esenciales sobre el uso, dosis y contraindicaciones mediante etiquetado y prospecto.
• Facilitar el transporte y almacenamiento seguro de los productos.

Regulaciones y Normativas

El acondicionamiento farmacéutico debe cumplir con normativas internacionales para garantizar la seguridad y eficacia de los medicamentos. Algunas regulaciones importantes incluyen:

• FDA (EE.UU.): Requisitos para envases de medicamentos.
• EMA (Europa): Regulaciones sobre envases y etiquetado.
• OMS: Directrices para el almacenamiento y distribución.
• Farmacopeas: Establecen estándares de calidad.

Operaciones Farmacéuticas

Las operaciones farmacéuticas son un conjunto de procesos físicos y mecánicos aplicados en la fabricación de medicamentos y otros productos farmacéuticos.

Estas operaciones incluyen la transformación y manipulación de materias primas con el objetivo de obtener productos de calidad adecuada, con propiedades específicas y seguras para el consumo humano.

Reducción del Tamaño de Partículas

Este proceso se refiere a la disminución del tamaño de las partículas de una sustancia sólida para mejorar su solubilidad, biodisponibilidad, uniformidad y estabilidad. Se lleva a cabo mediante métodos como la trituración, molienda y micronización, utilizando equipos como molinos de rodillos, de bolas o de cuchillas.

1. Trituración

La trituración es el proceso mediante el cual se reducen las partículas grandes de un material a fragmentos más pequeños mediante la aplicación de una fuerza mecánica. Generalmente, se refiere a la etapa inicial de reducción de tamaño en la que se rompen materiales grandes, usando herramientas como trituradoras o molinos de martillos.

La reducción del tamaño de los polvos se llevará a cabo con el mortero y con la ayuda del pistilo. Para reducir la medida de los polvos secos es mejor el mortero de porcelana y para reducir material poco duro el de cristal.

Existen morteros cubiertos para evitar la inhalación de polvos peligrosos o irritantes.

No ha de intentarse reducir el tamaño de los polvos pasándolos por el tamiz.

2. Pulverización

Es un proceso más fino que la trituración, en el que las partículas ya pequeñas se reducen aún más, hasta convertirlas en polvo o en partículas muy finas. Se utiliza una fuerza más intensa y equipos específicos como molinos de bolas o pulverizadores.

Los medicamentos más usados farmacéuticamente requieren unos grados de trituración y pulverización muy altos, ya que esto es codeterminante para la:

• Homogeneidad
• Exactitud de dosificación
• Acción óptima
• Ausencia de producción de irritaciones

Separación

Este proceso consiste en dividir las partículas en fracciones según su tamaño. Los métodos más comunes incluyen el tamizado, la decantación y la clasificación centrífuga, que permiten obtener partículas de un tamaño específico para asegurar la homogeneidad en la mezcla final.

1. Tamización

Se define como la separación y clasificación de un polvo en diferentes fracciones de tamaño de partícula con la ayuda de tamices.

Al tamizar se obtiene una separación del material en Tamizado y Residuo. El tamizado es el método empleado generalmente para determinar la Granulometría o Análisis granulométrico de los polvos de uso farmacéutico. Para realizar un análisis granulométrico por tamizado se superpone cierto número de tamices de luz de malla decreciente del tamiz superior al inferior. En el tamiz superior (que se tapa convencionalmente) se dispone la muestra de polvo que se estudiará. La “cascada de tamices” se dispone sobre una base que vibra durante un tiempo determinado. Al finalizar la operación se pesa la fracción de polvo que se encuentra sobre cada tamiz (y por tanto corresponde al tamaño comprendido entre la luz de malla de este y la del tamiz inmediatamente superior). Con los datos obtenidos puede establecerse una curva de distribución de tamaño de partículas, que será tanto más estrecha cuanto más homogéneo sea el polvo de partida.

2. Filtración

La filtración es el proceso de separación de partículas sólidas suspendidas en un líquido o gas. En la industria farmacéutica, se usa para eliminar impurezas de soluciones o suspensiones. Los métodos comunes incluyen la filtración por membrana, la filtración a presión y la filtración al vacío.

Filtrar es separar sólidos no disueltos de líquidos por medio de capas porosas (filtros) que son permeables al filtrado y no al residuo.

Estos filtros de superficie pueden retener solo partículas cuyo diámetro sea superior al de los poros del filtro.

3. Extracción

La extracción se refiere a la separación de un componente deseado de una mezcla, generalmente empleando un disolvente. En la industria farmacéutica, se utiliza para obtener principios activos de fuentes naturales, como plantas o tejidos animales. Las técnicas más comunes incluyen la maceración, la percolación, digestión e infusión.

En la extracción se obtienen siempre dos productos: la Solución y el Residuo.

El principio de la separación se reduce a la diferente solubilidad de cada componente de la mezcla a separar en el medio de extracción.

4. Desecación

Es un proceso de eliminación de la humedad o el agua presente en una sustancia o material. Este proceso se lleva a cabo para reducir el contenido de agua hasta niveles muy bajos o eliminarlo por completo, dejando el material en un estado seco.

Es ampliamente utilizada en sectores como la industria alimentaria, farmacéutica, química y de materiales. En este proceso, el líquido se elimina por evaporación mediante la aplicación de calor, con varios objetivos:

• Conservación: Al reducir el contenido de agua, se inhibe el crecimiento de microorganismos (como bacterias y hongos), lo que prolonga la vida útil de los productos.
• Mejora de la estabilidad: Algunos compuestos son más estables en ausencia de agua, lo que evita su degradación.
• Reducción de peso: Eliminar el agua disminuye el peso del material, lo que puede ser útil para transporte o almacenamiento.

Unión de Partículas

1. Mezcla de Sólidos

La mezcla de sólidos se refiere a la combinación de dos o más polvos para obtener una mezcla homogénea. Esta operación es crucial en la formulación de tabletas, cápsulas y polvos farmacéuticos, ya que asegura que el principio activo y los excipientes estén distribuidos de manera uniforme. Se utilizan equipos como mezcladores de tambor y mezcladores de doble cono.

Las sustancias pueden ser sólidas, líquidas o gaseosas.

Las variables operativas son el tiempo de mezcla, la velocidad de mezcla y la carga del mezclador.

2. Aglomeración de Partículas

Es un proceso en el cual las partículas pequeñas se agrupan para formar partículas más grandes. Esto se realiza para mejorar la fluidez de los polvos, reducir la segregación y facilitar el manejo del material. Algunos métodos comunes son la granulación húmeda, la granulación seca y la extrusión.

Dar Forma

1. Compresión

Es el proceso mediante el cual los polvos se comprimen para formar tabletas o comprimidos. Durante la compresión, el polvo pasa por una prensa que lo convierte en una forma sólida y compacta. Este proceso es fundamental en la fabricación de tabletas, garantizando la dosis correcta y la integridad física del producto.

Sistemas Dispersos

Un sistema disperso es una mezcla de dos o más sustancias en la que una o más sustancias (fase dispersa) se encuentran distribuidas en otra sustancia (fase dispersante).

Está conformada por una fase dispersa o discontinua (menor cantidad) y una fase dispersante o continua (mayor cantidad).

Las partículas de la fase dispersa pueden ser sólidas, líquidas o gaseosas, y la fase dispersante también puede ser sólida, líquida o gaseosa.

Tipos de Sistemas Dispersos: Homogéneos y Heterogéneos

Sistemas Dispersos Homogéneos: Disoluciones

La disolución consiste en dividir una sustancia y devolverla al estado molecular en el seno de un líquido.

Recibe el nombre de soluto la sustancia que se disuelve (sólida o líquida) en el líquido que actúa como disolvente.

Actualmente se denomina solubilización al proceso de disolución de sustancias insolubles o muy poco solubles en el disolvente utilizado.

Solubilidad

Se entiende por solubilidad la propiedad que tienen las sustancias de convertirse, con mayor o menor facilidad, en solución. La solubilidad tiene un límite definido por el coeficiente de solubilidad, que es la máxima cantidad de sustancia que puede disolverse, a determinada temperatura, en 100 partes en peso de disolvente. Se obtiene así una solución saturada, en la cual, si se añadiera exceso de soluto, este se mantendría sin disolverse. Las soluciones se llaman «concentradas» o «diluidas» según la proporción de soluto disuelto. Para otros autores (Le Hr), la solubilidad o coeficiente de solubilidad es el número de partes en volumen de líquido necesario para disolver una parte en peso de la sustancia considerada.

Expresión de las Concentraciones

Para definir las concentraciones se utiliza la expresión “por ciento”, según las circunstancias, con cuatro significados:

• Por ciento m/m (porcentaje de masa en masa): Expresa el número de gramos de sustancia disuelta en 100 g de producto final, o sea, el número de gramos de soluto disuelto en 100 g de disolución.
• Por ciento m/V (porcentaje de masa en volumen): Expresa el número de gramos de soluto en 100 ml de disolución.
• Por ciento V/V (porcentaje de volumen en volumen): Expresa el número de mililitros de sustancia en 100 ml de disolución.
• Por ciento V/m (porcentaje de volumen en masa): Expresa el número de mililitros de sustancia en 100 g de disolución.

También debe destacarse que, en la práctica farmacéutica, algunas soluciones inyectables se pueden expresar en unidades internacionales (UI) por volumen de solución, tal y como se lleva a cabo, por ejemplo, con algunos antibióticos y vitaminas.

Sistemas Dispersos Heterogéneos

Supongamos una sustancia “A”, insoluble en otra sustancia “B”. Mediante la tecnología adecuada puede dividirse la sustancia A en finas partículas o en gotículas (si es líquida) e interponerla en el seno de la sustancia B, en la cual, tal y como se ha indicado, es inmiscible. Se obtiene así un sistema disperso heterogéneo (SDH) en que A constituye la fase dispersa o fase interna y B la fase dispersante, también denominada fase externa o fase continua.

Tipos Comunes

Las más habituales son:

• Emulsiones: Constituidas por dispersión de un líquido en el seno de otro líquido.
• Suspensiones: Formadas por dispersión de un sólido en el seno de un líquido.
• Aerosoles: Constituidos por la dispersión de un sólido en el seno de un gas. Hoy día se ha generalizado el término aerosol para designar los preparados que descargan el contenido desde un recipiente cerrado, a través de una válvula, mediante la acción propulsora de una sobrepresión existente en el interior del envase. La descarga puede ser en forma de dispersión fina de gotitas o partículas (serían, pues, «aerosoles verdaderos»), pero también son posibles otros tipos de descarga, como dispersiones groseras, chorros de líquido, espumas, cremas, pastas, etc.

Emulsiones

Se han definido las emulsiones como dispersiones de un líquido en otro líquido. Una emulsión está formada básicamente por un sistema de dos líquidos inmiscibles, uno de los cuales está dividido finamente en gotitas en el seno del otro. El sistema así constituido sería muy inestable. Por ello, es indispensable la existencia de agentes emulsionantes (agentes tensioactivos).

Las emulsiones farmacéuticas son preparaciones generalmente líquidas, destinadas a ser administradas tal cual o a ser utilizadas como excipientes.

Actualmente, se utilizan pocas emulsiones fluidas, preparaciones destinadas a la vía oral (emulsiones laxantes o vitamínicas) o a la vía cutánea (nutrición parenteral) y emulsiones semisólidas (cremas) por vía tópica.

La selección de los componentes, así como las características del producto elaborado, dependen de la vía de administración.

Fases y Tipos de Emulsiones

Las fases que forman la emulsión se denominan generalmente fase interna (discontinua o dispersa) y fase externa (continua o dispersante).

Las emulsiones pueden ser de dos tipos:

• Aceite en agua (fase interna oleosa y fase externa acuosa), actualmente denominadas “emulsiones de tipo acuoso”.
• Agua en aceite (fase interna acuosa y fase externa oleosa), actualmente denominadas “emulsiones de tipo oleoso”.

O/A (O/W) y A/O (W/O).

Estabilidad de las Emulsiones

Las emulsiones son sistemas termodinámicamente inestables, si bien correctamente formuladas y según sus características pueden ser estables durante períodos de tiempo considerables.

La estabilidad de la emulsión la confiere esencialmente el agente emulsionante (generalmente, agente tensioactivo), que modifica las propiedades de la interfase agua/aceite, dificultando el contacto entre las gotitas emulsionadas.

La inestabilidad de las emulsiones se manifiesta esencialmente en los fenómenos de cremado y coalescencia.

Cremado y Sedimentación

Consisten en el acercamiento de las gotículas de la fase interna, básicamente debido a la diferencia de densidades entre la fase dispersante y la dispersa.

El cremado es reversible, ya que puede restablecerse la homogeneidad de la emulsión agitando.

Coalescencia

Este fenómeno se produce cuando las gotículas puestas en contacto llegan a fusionarse entre ellas, originando gotas más gruesas. La coalescencia es irreversible e indica la ruptura de la emulsión, que en su estado más avanzado llevará a la completa separación de fases.

La estabilidad de las emulsiones tiene que ser tal que su aspecto macroscópico se mantenga invariable a lo largo de la conservación. Excepcionalmente, según la densidad de las fases, puede aparecer un ligero cremado o una leve sedimentación; en estos casos, las emulsiones tienen que recuperar su aspecto inicial por agitación manual.

Tamaño de Gotícula

En las emulsiones bien elaboradas, los glóbulos de la fase interna son de una medida idéntica, que en general varía según la emulsión, de 0.5 a 50 µm. En las emulsiones parenterales, la medida de las gotículas es de 1 µm (no deben ser mayores de 5 µm).

Nociones de HLB y HLB Requerido

Griffin clasificó los agentes tensioactivos según la importancia de la fracción hidrófila dentro de su molécula, y según esto estableció el sistema HLB.

Las siglas HLB corresponden a la expresión Hidrophile Lipophile Balance (equilibrio hidrófilo-lipófilo).

Valores altos de HLB indican un predominio de la fracción hidrófila, mientras que valores bajos indican un predominio de la fracción lipofílica.

En general, se acepta que para obtener emulsiones de tipo A/O el HLB del emulgente ha de estar entre los valores 3 y 6, mientras que para obtener emulsiones O/A es preciso un HLB entre 8 y 18. Generalmente, se consiguen estos valores con mezclas adecuadas de emulgentes A/O y O/A, ya que, en la elaboración de emulsiones, las mezclas de emulgentes de alto y bajo HLB ofrecen mejor resultado que la utilización de un emulgente solo.

Es útil conocer el HLB requerido por la fase grasa.