Laboratorio De Química Orgánica

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA DE MEXICO FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES ZARAGOZA LIC. QUIMICO FARMACEUTICO BIOLOGICA

LABORATORIO DE QUÍMICA ORGÁNICA

PROFESORA: CARINA GURTIERREZ IGLESIAS

INFORME DE PRÁCTICA No 3 “CRISTALIZACIÓN DE ACETAMINOFEN (PARACETAMOL)”

EQUIPO 3 INTEGRANTES: GONZALEZ CABAÑAS MÓNICA SÁNCHEZ SÁNCHEZ LUCIA DANAE

15 DE OCTUBRE DE 2011

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA DE MEXICO FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES ZARAGOZA LIC. QUIMICO FARMACEUTICO BIOLOGICA RESUMEN. Para la obtención de acetaminofén mediante la técnica de cristalización se utilizaron 20 tabletas de paracetamol de 500 mg de la marca xxxx, las cuales tenían un peso de 11.8529 g que a su vez fueron divididas en dos partes las cuales pesaron 7.2708 g (muestra I) y 4.6922 g (muestra II) disueltas en 85 y 50 ml de alcohol etílico respectivamente previamente calentado. Se obtuvieron cristales con un peso de 4.5821 g (muestra I) y 2.4286 g (muestra II) con una pérdida de 2.5786 g y 2.1535 g respectivamente. Para las pruebas de pureza se utilizó un compuesto estándar de acetaminofén al cual se le realizaron 2 pruebas de pf obteniendo como resultado 162 °C y 164 °C respectivamente para la prueba 1 y 2. El punto de fusión obtenido de las muestras I y II se registró 2 veces, obteniéndose como resultado para la muestra I un pf de 162 °C y 162 °C respectivamente para cada repetición y para la muestra II un pf de 162 °C y 164 °C. En el caso de la CCF se muestra una elución similar de la muestra I y II con respecto al estándar.

INTRODUCCION. COMENTARIOS.  

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La elección de un buen disolvente es un punto clave en la realización de la técnica. Una adecuada valoración de las temperaturas necesarias para la solubilidad del compuesto permite agilizar el proceso. El raspado de las paredes del recipiente que contiene la muestra resulta benéfico para la formación de los cristales, sin embargo debe tenerse cuidado de no romper los cristales ya formados. El punto de fusión es una prueba útil para la evaluación de la pureza de los cristales obtenidos. El aparato de Fisher-Jones resulta fácil de utilizar para la detección del punto de fusión. La realización del procedimiento de cristalización es sencilla, siempre y cuando se tenga una buena fundamentación teórica.

FUNDAMENTOS TEÓRICOS. La cristalización es un método común de separación de un sólido homogéneo de sus impurezas. La técnica de cristalización depende del incremento de la solubilidad de un compuesto en un solvente cuando el solvente es calentado. La importancia de este punto es que una solución saturada a una temperatura elevada normalmente contiene más soluto que una solución del mismo pero a una temperatura más baja. Por lo que el soluto precipita cuando la solución se enfría. Los procedimientos detallados para una cristalización dependen de la cantidad de producto a purificar y de sus propiedades físicas y químicas.

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA DE MEXICO FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES ZARAGOZA LIC. QUIMICO FARMACEUTICO BIOLOGICA La formación de un cristal de un soluto a partir de una solución es un proceso selectivo. Cuando un sólido cristaliza a una velocidad elevada bajo las condiciones apropiadas de concentración y disolvente, un material cristalino casi perfectamente puro se obtiene como resultado, porque solamente las moléculas de la forma adecuada pueden entrar en la red cristalina, y la cristalización a partir del enfriamiento del disolvente produce una red de mayor pureza. El enfriamiento lento de la solución saturada promueve la formación de los cristales puros, porque las moléculas de las impurezas no entran nuevamente para formar la red. Los cristales que se forman son más largos y puros que los que se forman rápidamente. La cristalización destaca sobre otros procesos de separación por su potencial para combinar purificación y producción de partículas en un solo proceso. Ventajas: El producto se obtiene casi sin impurezas. En bastantes ocasiones se puede recuperar un producto con una pureza de 99% en una única etapa de cristalización, separación y lavado. Precisa menos energía para la separación que la destilación u otros métodos empleados habitualmente y puede realizarse a temperaturas relativamente bajas. Desventajas: No se puede purificar más de un componente ni recuperar todo el soluto en una única etapa. Es necesario equipo adicional para retirar el soluto restante de las aguas madres. Acetaminofén.

El acetaminofén (paracetamol) es un analgésico p-aminofenólico; este fármaco posee propiedades analgésicas y antipiréticas similares a la Aspirina, sin embargo no tiene actividad inflamatoria periférica ni afecta la función plaquetaria. Farmacocinética: El acetaminofén se administra por vía oral. La absorción está relacionada con la tasa de vaciamiento gástrico, y las concentraciones plasmáticas pico se alcanzan generalmente en 30-60 minutos. El acetaminofén se une levemente a las proteínas plasmáticas y es metabolizado parcialmente por las enzimas microsomal hepáticas y convertido a acetaminofén sulfato y el glucuronido, que son farmacológicamente inactivos. Un metabolito menor pero muy activo llamado N-acetyl-pbenzoquinona es importante en altas dosis por su toxicidad hepática y renal. La vida media del acetaminofén es de 2 - 3 horas y no se modifica por la función renal. El acetaminofén se usa para aliviar dolores de leves a moderados, como dolores de cabeza, dolores musculares, períodos menstruales, resfriados, dolores de garganta, dolores de dientes, dolores de espalda y reacciones a las vacunas, así como para bajar la fiebre. El acetaminofén también se usa para aliviar el dolor de la osteoartritis (artritis causada por la degradación del revestimiento de las articulaciones). El acetaminofén alivia los síntomas, pero no trata la causa de los mismos ni acelera la recuperación. El acetaminofén pertenece a una clase de medicamentos llamados analgésicos (que alivian el dolor) y antipiréticos (que bajan la fiebre). Actúa al cambiar el modo en que el cuerpo siente el dolor y al enfriar el cuerpo.

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA DE MEXICO FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES ZARAGOZA LIC. QUIMICO FARMACEUTICO BIOLOGICA OBJETIVO: Extraer el principio activo (acetaminofén) de tabletas de paracetamol de marca comercial.

Objetivo específico: 

Aplicar los conocimientos teóricos acerca de la técnica de cristalización.

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Realizar pruebas de pureza

HIPÓTESIS: Se obtendrá acetaminofén mediante la técnica de cristalización, disolviendo 10 tabletas de acetaminofén con alcohol etílico, comprobando la pureza de los cristales mediante CCF y la utilización del aparato Fisher-Johns.

VARIABLES: Independiente: Disolvente, cantidad de cristales Dependiente: Cristales de acetaminofen, pureza.

MATERIAL. Vidrio.         

Matraz kitasato (50 ml). Matraz Erlenmeyer (50 ml) Pipeta graduada (10 ml) Vaso de precipitados (100 ml) Agitador de vidrio. Embudo talle corto con estrías. Cubre objetos redondos. Capilar. Portaobjetos.

Porcelana.   

Mortero. Pistilo. Embudo Büchner.

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA DE MEXICO FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES ZARAGOZA LIC. QUIMICO FARMACEUTICO BIOLOGICA Soporte.  

Soporte universal. Anillo de hierro.

General     

Perilla de seguridad. Perlas de ebullición. Manguera e hule látex. Papel filtro. Cámara de llanta.

INSTRUMENTOS.  

Balanza analítica. Termómetro.

EQUIPO.    

Campana de extracción. Bomba de vacío. Lámpara UV. Aparato de Fisher- Johns.

REACTIVOS. 

Tabletas de paracetamol (5).

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Alcohol etílico.

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Agua destilada.

TÉCNICA. 1. Triturar 5 tabletas de paracetamol con ayuda del mortero. 2. En un matraz Erlenmeyer calentar el alcohol etílico hasta una temperatura menor a la de ebullición y agregar el triturado. 3. Seguir con el calentamiento hasta que el sólido se haya disuelto totalmente, cuidando no sobrepasar la temperatura de ebullición del mismo. 4. Con ayuda de un embudo de talle corto y papel filtro previamente doblado, filtrar la disolución en caliente. 5. Poner a calentar el filtrado cuidando la temperatura, hasta que el volumen se haya reducido ¾ partes del volumen inicial.

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA DE MEXICO FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES ZARAGOZA LIC. QUIMICO FARMACEUTICO BIOLOGICA 6. Dejar que el filtrado se enfríe lentamente (a temperatura ambiente. Observar el comienzo de la formación de cristales, de no ser así inducir la cristalización mediante el raspado de las paredes del matraz. 7. Una vez obtenidos los cristales filtrar al vacío con ayuda de la bomba de vacío y el embudo Büchner. 8. Si los cristales aún están húmedos, secarlos en la estufa. Para las pruebas de pureza.

9. Tomar una pequeña muestra de los cristales y con ayuda del aparato Karl Fisher medir el punto de fusión para determinar la pureza del compuesto. 10. Tomar una pequeña muestra de cristales y diluir con alcohol etílico; preparar una cámara de elución, una cromatoplaca. 11. Con ayuda de un capilar tomar una muestra de la disolución de acetaminofén-alcohol y colocarla en la cromatoplaca, introducirla en la cámara de elución. 12. Una vez que el disolvente ha alcanzado una altura considerable (1 cm por debajo del límite de la cromatoplaca) retirarla de la cámara y someterla a luz UV. 13. Envasar los cristales, anotando el punto de fusión del compuesto.


DIAGRAMA DE FLUJO.


CRISTALIZACION * ACETAMINOFEN*

TRITURAR TABLETAS CALENTAR DISOLVENTE

AGREGAR TRITURADO HASTA DISOLVER TODO EL SÓLIDO.

FILTRACION EN CALIENTE

CALENTAR EL FILTRADO REDUCCIÓN DEL VOLUMEN DEL FILTRADO.

ENFRIAMIENTO LENTO

¿HAY CRSITALES?

INDUCIR CRISTALIZACIÓN

SI

NO

FILTRAR AL VACIO Y SECAR CRSITALES

REALIZAR LA CROMATOGRAFIA

ENVASAR Y ETIQUETAR

MEDIR PUNTO DE FUSION

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA DE MEXICO FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES ZARAGOZA LIC. QUIMICO FARMACEUTICO BIOLOGICA ESQUEMAS. Calentamiento.

Vaso de precipitados

Agitador magnético

Parrilla de calentamiento y agitación

Filtración en caliente.

Varilla de vidrio Doblado del papel filtro

Anillo de hierro

Líquido a filtrar

Matraz Erlenmeyer

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA DE MEXICO FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES ZARAGOZA LIC. QUIMICO FARMACEUTICO BIOLOGICA Punto de Fusión.

Aparato Fisher-Johns

Termómetro

Muestra

Cromatografía en capa fina.


RESULTADOS. Peso de la muestra. Muestra

Peso inicial (g)

Peso final (g)

Perdida (g)

I

7.2708*

4.6922

2.5786

II

4.5821*

2.4286

2.1535

*Peso total de la muestra: 11.8529 g que se dividió en dos muestras más pequeñas para facilitar su manejo. Disolvente utilizado: Alcohol etílico. Impureza: Almidón

Punto de fusión. Prueba

Punto de Fusión (Prueba 1)

Punto de Fusión (Prueba 2)

Muestra I

Muestra II

Compuesto referencia**

162

162

162

162

164

164

** Se utilizó un estándar de acetaminofén para poder comparar los resultados obtenidos.

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA DE MEXICO FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES ZARAGOZA LIC. QUIMICO FARMACEUTICO BIOLOGICA Cromatografía en capa fina

Muestra I.

Compuesto de referencia.

Muestra II.

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA DE MEXICO FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES ZARAGOZA LIC. QUIMICO FARMACEUTICO BIOLOGICA DISCUSION DE RESULTADOS González Cabañas Mónica. Debido a que el fundamento de la cristalización es la solubilidad, la elección del disolvente es el factor más importante dentro de la técnica, pues esté debe cumplir con los requerimientos básicos para que la cristalización se lleve a cabo adecuadamente, en este caso se eligió alcohol etílico (caliente) como disolvente debido a que el acetaminofén es altamente soluble en este disolvente cuando el mismo se encuentra caliente. La cantidad de acetaminofén obtenida en ambas muestras fue considerable aunque se observaron perdidas, justificadas por la evaporación excesiva de disolvente, pues en la muestra II se evaporo disolvente excesivamente y la cristalización comenzó cuando el disolvente se encontraba aún muy caliente, en la muestra I se tuvo que hacer una recristalización pues en la primera cristalización se obtuvieron cristales muy pequeños, de forma parecida a azúcar por lo que se decidió disolver y recristalizar, en esta muestra la evaporación del disolvente no fue tan excesiva aunque si se evaporo más de lo debido, en ella la cristalización se efectuó cuando el disolvente se encontraba un poco más tibio pero se considera que también cristalizó en caliente . Las pruebas de pureza realizadas arrojaron resultados aceptables, el punto de fusión de la muestra I y II fueron 162 y 164 °C respectivamente que comparados con el punto de fusión del compuesto de referencia que tiene un punto de fusión con un valor de 164 °C nos permiten sugerir que los cristales obtenidos representan acetaminofén en estado puro; por su parte la cromatografía en capa fina en ambas muestras arrojo resultados favorables con respecto al compuesto de referencia pues la elución es similar además de que solo se nota la presencia de una sola sustancia. Los cristales tenían un tamaño considerable que a pesar que la bibliografía no reporta la forma de los mismos y no se podría asegurar que esa era la forma adecuada, los cristales tenían una forma de agujas y además emitían cierto brillo. Cuidar que la disolución se encuentre a la temperatura correcta además de evitar los cambios bruscos de temperatura, agiliza y facilita el desarrollo de la práctica. La correcta elección del par de disolventes para la cámara de elución es determinante para poder observar un buen desarrollo de la CCF, se recomienda utilizar una mezcla de acetato de etilo-hexano o en su defecto sustituir el hexano por benceno.

CONCLUSIONES. El objetivo fue cumplido satisfactoriamente debido a las precauciones tomadas con respecto a las proyecciones y cuidado de que la disolución no llegara a su punto de ebullición, además del conocimiento de la técnica. A pesar de las perdidas y que se trabajó con muestras de tamaño considerable se obtuvieron resultados aceptables tanto en la cantidad de cristales como en las pruebas de pureza cumpliéndose así con el objetivo.

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA DE MEXICO FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES ZARAGOZA LIC. QUIMICO FARMACEUTICO BIOLOGICA Lucia Dánae Sánchez Sánchez.

Con base en los resultados obtenidos podemos observar que la sustancia extraída de las tabletas de paracetamol 500 mg tiene un punto de fusión muy cercano al reportado teóricamente para el pacetaminofenol por lo tanto obtuvimos la sustancia en la forma más pura posible. La medición del punto de fusión se llevó a cabo mediante a utilización del aparato Karl Fisher, procedimiento que resulto relativamente fácil considerando la inexperiencia para el uso del mismo. La elección del disolvente a utilizar fue en base a la consulta de las propiedades del acetaminofen, el cual es soluble en agua, alcohol etílico y soluble parcialmente en cloroformo. El almidón (sustancia utilizada como excipiente cbp) también es soluble en agua por lo tanto no era una buena opción y el cloroformo tampoco pues aunque es soluble en esta sustancia, es menos soluble en ésta que en alcohol etílico. La práctica realizada no fue en función de la masa total obtenida del compuesto, sin embargo, cabe mencionar que la masa resultante de acetaminofén fue la mínima puesto que en el transcurso del procedimiento las pérdidas fueron considerables. Considero que el enfriamiento fue forzado o de una manera muy brusca por la forma que presentaron los cristales al final del procedimiento, fueron cristales muy finos y pequeños.

CONCLUSIONES. 

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Los objetivos planteados previamente fueron llevados a cabo de manera satisfactoria, con un margen de error muy pequeño. Deben cuidarse los cambios bruscos en la temperatura de la mezcla, cuando se trasvasa debe ser recibida en recipientes relativamente calientes para cuidar este punto.

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Con respecto al aparato Karl Fisher para medir el punto de fusión, debe cuidarse que la laminilla de vidrio que contiene la muestra este en contacto directo con la lámina de metal del aparato. La utilidad de la técnica de cristalización para la purificación del ingrediente activo de un fármaco es muy grande. Además de ser útil, es muy fácil de realizar y poco costosa (dependiendo esto de los reactivos a utilizar como disolventes). Es una técnica rápida. La experiencia y el manejo adecuado del material de laboratorio agiliza el procedimiento.

BIBLIOGRAFÍA.

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Batanero PS, Mendel AS, Química analítica básica. Universidad de Valladolid, Madrid, 1987, pp. 396. Valcárcel M, Gómez A, Técnicas analíticas de separación. Reverte, Barcelona, 1994, pp. Adams R, Johnson RJ, Wilcox CF, Laboratory experiments in organic chemistry, 7° edición. MacMillan Publishing United States of America, 1979, pp. 289.

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