Proceso de Extracción Del Omeprazol Final

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PROCESO DE EXTRACCIÓN DEL OMEPRAZOL 1

Ariza Laura 2Correa Juanita, 3Páez Juan David, 4Pinzón Sandra Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia Avenida Central del Norte 39-115, T unja, Boyacá, Colombia

Resumen: Se realizó una extracción solido-liquido Soxhlet a partir de un medicamento comercial genérico de dos laboratorios diferentes, para poder obtener el principio activo del Omeprazol, y posterior caracterización mediante cromatografía en capa fina, determinación del punto de fusión, espectroscopia UVVis e IR. P alabras labras cla c laves ves : Omeprazol, Soxhlet, cromatografía, espectroscopia solid-liquid id soxhlet soxhlet extraction extraction was performed from a generic commercial commercial Abstract: A solid-liqu drug from two different laboratories in order to obtain the active principle of Omeprazole and subsequent characterization by thin layer chromatography, melting point determination, UV-Vis and IR spectrophotometry. Keywords: Omeprazole, Soxhlet, chromatography, spectroscopy

INTRODUCCIÓN El nombre químico del Omeprazol es (5-metoxi-2-[(4-metoxi-3,5-dimetil-piridin-2-il) metilsulfinil]-3Hbencimidazol), su fórmula química (C 17H19N3O3S),su peso molecular es de 345.42 g mol −1, su estado físico es un sólido blanco.

Fig ura 1. Estructura química del Omeprazol. (Luna, y otros, 2013)

El omeprazol es uno de los medicamentos de mayor consumo alrededor del mundo para el tratamiento de enfermedades gástricas. Es un medicamento antiulceroso que actúa inhibiendo la bomba de protones de la célula parietal (bomba H +K+ ATPasa). Está indicado indicado en el tratamiento tratamiento de la úlcera duodenal, duodenal, úlcera gástrica benigna, esofagitis por reflujo gastroesofágico, síndrome de Zollinger-Ellison, gastropatía por AINE y erradicación de Helicobacter pylori. Las demostraciones o estudios científicos de que el sistema enzimático H + K+ ATPasa o Bomba de Protones Protones configura configura la última etapa etapa en el proceso proceso de secreción secreción ácido gástrica, llevó a los investigadores a la búsqueda de una nueva sustancia terapéutica capaz de inhibir la secreción secreci ón ácida en el lugar mismo en que se produce, más allá del origen de su estimulación, obteniendo como com o producto de ese desarrollo el Omeprazol, perteneciente al grupo de los bencimidazoles sustituidos sintetizados en 1979 (Boix, T., Sancho, Niessen, & Hernández, 2014).

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Una sustancia cuya acción farmacológica consiste en inhibir selectivamente la secreción ácidogástrica de la Bomba de Protones. Por ser el principio activo Omeprazol, una sustancia inestable en medio ácido, a la temperatura, humedad y a la luz motivo por el cual se presentan bajo la forma de cápsulas duras de gelatina, conteniendo microgránulos o pellets con recubrimiento entérico, gastroresistentes con mecanismo de liberación retardada (Omeprazol, 2016). La cápsula dura de gelatina se disuelve en el estómago, pero, la cubierta entérica de los microgránulos asegura al Omeprazol su protección hasta que alcanza el intestino delgado, en cuyo medio alcalino es absorbido en su totalidad cumpliendo su acción farmacológica o terapéutica. El Mecanismo de acción del omeprazol, actúa a nivel de las células parietales del estómago, inhibiendo la producción y secreción de los ácidos gástricos. Al inhibirse se une a la bomba de protones y disminuye la secreción de ácido clorhídrico, impidiendo el transporte final de H + al lumen gástrico. En general la composición de cada capsula contiene: Omeprazol (D.C.I. )………………………………….20 mg Excipientes: lactosa, sacarosa, ftalato de dietilo, lauril sulfato sódico, fosfato disódico, hidroxipropil celulosa, hidroxipropil metil celulosa, almidón de maíz, ftalato de hidroxipropilmetil celulosa C.S. (Landeros Ortiz, Luna Sánchez, & García Hernández, 2014)

Formula molecular

C omposición molecular

C17H19N3O3S

C= 59,11% O = 13,9% H= 5,54% S= 9,28% N= 12,17%

Peso molecular 345,42 g

Pr opiedades fis icoquímicas A pariencia Polvo fino cristalino, color blanco o casi blanco prácticamente inodoro. Que funde con descomposición a 155° C.

S olubilidad    

Soluble en etanol, metanol, cloruro de metileno. Se disuelve en disoluciones diluidas de hidróxidos alcalinos. Ligeramente soluble en acetona y en isopropanol. Muy ligeramente soluble en agua.


METODOLOGÍA 

Proceso de extracción

Se obtuvo el ingrediente activo del medicamento genérico La Santé® y Prazidex, mediante un proceso de extracción sólido-líquido. Para ello, las capsulas de omeprazol se molieron en un mortero de porcelana con pistilo. Luego, el polvo se mezcló con etanol para disolver completamente el ingrediente activo. La solubilidad del omeprazol es de 4.5 mg/mL en etanol. Con este factor de solubilidad se calculó el volumen necesario para realizar extracción sólido-líquido del medicamento comercial.

Cápsulas de Omeprazol

Contenido de las cápsulas

Montaje de Extracción Soxhlet

Con el medicamento Prazidex, se utilizaron dos cápsulas con un total de 40 mg (50 mL de solvente) y con La Santé se utilizaron 16 capsulas para un total de 3832 mg (100 mL de solvente). Todo el proceso de extracción se realizó cuidadosamente y protegiendo la mezcla alcohólica, de la luz, aire y humedad para lograr un mayor rendimiento. Se utilizó material de vidrio forrado de papel aluminio para evitar la transformación a otros compuestos químicos.

Mezcla alcohólica Prazidex

Mezcla alcohólica La Santé


La solución alcohólica obtenida de cada uno de los medicamentos genéricos, se filtró al vacío con papel filtro con un diámetro de poro 125 μm, esto con la finalidad de separar el excipiente del medicamento que es inactiva. Posteriormente, se eliminó el solvente en un rotaevaporador a 70 °C hasta obtener un sólido cristalino. (Los cristales de omeprazol deben almacenarse en un vial ámbar, seco y bien cerrado, para evitar la transformación a otros compuestos químicos). Luego se realizó una precipitación en frío, para obtener el polvo cristalino puro, realizando centrifugación y lavados en frio con etanol hasta finalmente obtener el principio activo del omeprazol y posteriormente se realizaron diferentes pruebas de caracterización al polvo obtenido. 

Prueba de cromatografía de capa fina.

La cromatografía en capa fina (Thin layer chromatography, TLC), es una técnica de análisis de mezclas muy versátil, fácil de emplear y económica de amplio uso en el laboratorio. La técnica de separación de la cromatografía de capa fina consta de un sistema de dos fases, una sólida (fase estacionaria) que se aplica en forma de capa delgada, absorbente, usualmente de entre 0.10 0.25 mm de grueso para fines analíticos. Esta capa es fijada a una placa o lamina que actúa como soporte. A través de la fase estacionaria transita un líquido o solvente (fase móvil) que se coloca dentro de la cámara cromatográfica. La prueba de cromatografía de capa fina se utiliza para verificar que el producto de la extracción de las cápsulas de omeprazol se encuentre libre de impurezas. 

Determinación del punto de fusión.

La determinación del punto de fusión de un compuesto químico cristalino constituye una confirmación de su pureza o sirve para identificar un compuesto desconocido. Esta determinación es útil para comparar los puntos de fusión del ingrediente activo producto de extracción con el valor reportado en las propiedades físicas del medicamento grado reactivo. 

Análisis por espectroscopía de ultravioleta-visible (UV-Vis).

La espectroscopía de absorción ultravioleta-visible (UV-vis) es una técnica instrumental de amplio uso, en la que se estudia la absorción de radiación en la región UV y visible del espectro electromagnético. El espectro de absorción, de cada material proporciona información fundamental para la determinación de la composición química, la estructura y las propiedades de la materia. La energía que se absorbe puede promocionar un electrón de un orbital y π enlazante o antienlazante, a un orbital antienlazante vacío. La espectroscopía de ultravioleta (UV) detecta las transiciones electrónicas de los sistemas conjugados y proporciona información sobre el tamaño y la parte conjugada de la molécula. Los espectrofotómetros de UV suelen operar entre 200 y 400 nm, que corresponde a la energía de un fotón de 70 a 140 kcal/mol.

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Análisis por espectroscopía de infrarrojo (FT-IR).

La región infrarroja del espectro corresponde a frecuencias que se encuentran justo por debajo del visible, y por encima de las microondas más altas y de las frecuencias de radar. Los fotones de la luz infrarroja no tienen suficiente energía para producir transiciones electrónicas, pero pueden hacer que grupos de átomos vibren respecto a los enlaces que los conectan. Igual que en las transiciones electrónicas, estas transiciones vibracionales corresponden a distintas energías y las moléculas absorben radiación infrarroja sólo a ciertas longitudes de onda y frecuencias. Esta técnica espectroscópica brinda información acerca de las vibraciones y la forma de flexión dentro de las moléculas. La mayoría de materiales orgánicos e inorgánicos demuestran absorción y en todos estos casos incluye varias longitudes de onda características de los grupos funcionales. El espectro infrarrojo es una de las propiedades más características de un compuesto, provee de una huella para su identificación y es una herramienta poderosa para el estudio de la estructura molecular.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN Caracterización del Omeprazol 

Prueba de cromatografía de capa fina.

Para esta prueba se disuelve el Omeprazol en etanol, con la ayuda de un tubo capilar, se colocó unas gotas de la muestra del ingrediente acti vo es colocada sobre una placa cromatográfica. Luego, la placa se introduce con mucho cuidado en la cámara cromatográfica que contiene acetato de etilo como fase móvil. La elución se realiza hasta que la separación de los componentes de la mezcla sea clara. La placa se extrae e inmediatamente se observa bajo luz de una lámpara de luz ultravioleta y se marcan las manchas de la separación de la muestra y se revela en una cámara de Yodo. 

Determinación del punto de fusión. La medición se llevó a cabo en un Fusiómetro Electrothermal Mel-Temp, colocando una pequeña cantidad de omeprazol entre un portaobjeto y un cubreobjetos. El cual se coloca en la zona de calentamiento del equipo. Luego se enciende el equipo y mientras la temperatura aumenta gradualmente, cuidadosamente se observa por la mirilla hasta la fusión de los cristales y al mismo tiempo se vigila la lectura termométrica. Se registra la temperatura exacta del termómetro en el momento de la fusión completa de los cristales. El termómetro utilizado en esta determinación tiene una escala de 0 a 400ºC con una resolución de 2ºC.

Imag en 1. Fusiómetro digital Fisher Johns.

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Análisis por espectroscopía de ultravioleta-visible (UV-Vis).

El análisis de espectroscopía de ultravioleta-visible (UV-vis) se realizó en un espectrofotómetro UV de doble haz. Se utilizaron un par de celdas de cuarzo con una longitud de paso óptico de 10 mm. Se utilizó agua desionizada como blanco de referencia. El intervalo de longitudes de onda de análisis es de 200-800 nm.

Imag en 2. Espectrofotómetro Shimadzu UV-1800. 

Análisis por espectroscopía de infrarrojo (FT-IR).

El análisis se realizó en un espectrofotómetro infrarrojo con transformada de Fourier IR-Prestige-21 (Figura 3). El método consiste en correr un backgrown con una pastilla delgada y transparente por la compresión de dos tornillos. Posteriormente, para obtener el espectro IR del compuesto orgánico, se prepara una mezcla del medicamento y KBr en un mortero con pistilo, la cual se coloca en el porta muestras y se inicia el análisis de FT-IR para obtener el espectro con 30 scans en el programa IRSolutions.

Imag en 3. Espectrofotómetro Infrarrojo por Transformada de Fourier IRAffinity-1


Análisis de resultados 

Prueba de cromatografía de capa fina. Con esta prueba se pudo comprobar que el producto de la extracción del medicamento presentaba algunas impurezas, la placa cromatográfica, al observarse con luz ultravioleta y revelarse en una cámara de yodo, se observa una mancha que no eluyo totalmente y variedad de manchas lo cual indica que el compuesto no está totalmente puro.

Imag en 4. Placa cromatográfica. 

Determinaci ón del punto de fus ión.

Esta determinación se llevó directamente en el fusiómetro donde se determinó la temperatura exacta en la que los cristales de Omeprazol se fundieron totalmente, la cual fue de 151ºC correspondiente a un valor cercano a lo reportado en la literatura, el valor teórico es de 156°C, por lo cual se confirma que el producto aun presenta impurezas o excipientes por lo cual varían sus resultados. 

A nális is de ultravioleta-vis ible (UV-vi s ).

Fig ura 2. Espectro del Omeprazol sintetizado.

En el espectro UV-Vis de una solución acuosa de Omeprazol se observa una banda principal de absorción máxima alrededor de 299 nm. Esta banda de absorción corresponde a las transiciones π -π* de la conjugación del grupo imidazol con el anillo aromático de la molécula de Omeprazol.


También habría de observarse unas bandas menos pronunciadas alrededor de 268 y 210nm que corresponden a las transiciones π -π* del anillo piridínico y al efecto del anillo bencénico que se encuentra conjugado en la molécula de Omeprazol respectivamente, estas bandas no se pronunciaron de tal manera debido a que el principio activo presentaba impurezas las cuales modifican las absorciones características del compuesto, igualmente la absorción máxima de las curvas de absorción del compuesto orgánico depende de la concentración de Omeprazol.

Fig ura 3. Espectro de la solución alcohólica del sobrenadante (excipientes).

Fig ura 4. Espectro de Omeprazol genérico.


Fig ura 5. Línea naranja (Omeprazol genérico), línea azul (Omeprazol sintetizado).

Fig ura 6. Espectro azul (Omeprazol sintetizado), Espectro naranja (Omeprazol genérico).


Fig ura 7. Espectros obtenidos. 

A nális is de infr arrojo (F T-IR ).

Fig ura 8. Espectro FT-IT del Omeprazol sintetizado.


En el espectro se observa las bandas obtenidas con el Omeprazol sintetizado y se compara con los datos en la literatura donde se registran las bandas características del fármaco, según las bandas reportadas, no se encuentran bandas caracter ísticas del fármaco obteniendo señales producto de las impurezas y excipientes presentes en la síntesis, así como presencia de CO 2 y H2O.

Fuente: (Pavia, 2001)

Conclusión En este trabajo se logró obtener el ingrediente activo de medicamento comercial mediante una extracción sólido-líquido, las pruebas de caracterización realizadas indican que el producto aún presentaba algunas impurezas pero que el polvo obtenido si correspondía al principio activo del Omeprazol con algunos excipientes.


Referencias Boix, C., T., I. M., Sancho, J., Niessen, W ., & Hernández, F. (2014). dentification of new omeprazole metabolites in wastewaters and surface waters. Science of theTotal Environment , 468-469706-714. Landeros Ortiz, C. J., Luna Sánchez, D . R., & García Hernández, M. A. (2014). Degradación fotocatalítica de un medicamento mediante un reactor PFR equipado con un colector solar en acabado de espejo. Universidad Veracruzana, Región Poza Rica - Tuxpan . Luna, R., Zermeño, B., Moctezuma, E., Contre ras, R., Leyva, E., & López, M. (2013). Fotodegradación de omeprazol en solución acuosa utilizando TiO2 como catalizador. Revista Mexicana de Ingeniería Química., 12(1), 85-95. Omeprazol. (2016). Capitulo I. Pavia, L. (2001). Introduction to spectroscopy. Ohio state. Cenage learning.

Proceso de Extracción Del Omeprazol Final

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