Garantía de Calidad de Medicamentos Área Análisis de Medicamentos - FCByF-UNR
Tema: Análisis Farmacéutico de Impurezas
Preparado por la Dra. Patricia M. Castellano ~ Año 2014 ~
1-PRUEBAS LÍMITE DEFINICIÓN: Son pruebas semicuantitativas o cuantitativas diseñadas para identificar y controlar pequeñas cantidades de impurezas. Hay diferentes factores a tener en cuenta para implementar una prueba límite y son Especificidad Sensibilidad Control de errores personales
1-PRUEBAS LÍMITE Especificidad: Cualquier prueba usada como prueba límite debe dar alguna forma de reacción selectiva con trazas de impureza. Una alta especificidad es fácilmente lograda con pruebas límite basados en cromatografía en capa delgada, gaseosa o de líquidos, en las que las impurezas son rápidamente separadas e identificadas por sus valores característicos de Rf, tiempos de retención o elución. Sensibilidad: El grado de sensibilidad requerido varía ampliamente de acuerdo al criterio o norma de pureza exigido por la monografía. La sensibilidad de la mayoría de las pruebas es dependiente de un número de factores variables, los cuales pueden ajustarse de manera de obtener resultados reproducibles. Control de errores personales: Términos tales como por ejemplo “precipitados ligeros o escasos” o “color rosa pálido” deberían ser evitados.
1.1- PRUEBAS LÍMITE PARA IMPUREZAS METÁLICAS 1.1.1- LÍMITE DE HIERRO Se basa en el desarrollo de un color rojo por formación de un complejo entre el Fe+3 y el tiocianato de amonio, se agrega persulfato de amonio para oxidar el Fe+2 S2O8-2 + 2Fe+2 FeCl3 + NH4SCN-1
2SO4-2 + 2Fe+3 Fe(SCN)+2 + 3Cl- + NH4+
La determinación se realiza mediante la comparación visual con un control preparado a partir de una solución estándar de hierro. El color de la solución muestra no debe ser más intenso que el color de la solución estándar para que cumpla con el ensayo.
1.1-PRUEBAS LÍMITE PARA IMPUREZAS METÁLICAS 1.1.2- LÍMITE DE METALES PESADOS Se emplea para establecer que el contenido de impurezas metálicas que reaccionan con el ión sulfuro, bajo las condiciones especificadas, no excede el límite de Metales pesados especificado en la monografía correspondiente, expresado como porcentaje (en peso) de plomo determinado mediante comparación visual con un control preparado a partir de una solución estándar de plomo. Se utilizan tres métodos: Método I para sustancias que dan soluciones límpidas en las condiciones de la prueba; Método II para sustancias que no dan soluciones límpidas o incoloras en las condiciones de la prueba y el Método III es un método digestivo por vía húmeda que se aplica cuando no se pueden usar ni el Método I ni el Método II.
1.1-PRUEBAS LÍMITE PARA IMPUREZAS METÁLICAS 1.1.3- LÍMITE DE ARSÉNICO Fundamento: Es un análisis fotométrico basado en la reacción de arsina con etiltiocarbamato de plata y se emplea para demostrar que el contenido de arsénico no excede el límite especificado en una dada monografía. AsH3 + 6DAg + 3Py AsAg3.3DAg
Py
AsAg3.3DAg + 3D- + 3PyH+ 6Ag + AsD3 Plata coloidal (Rojo)
1.1.3- Límite de Arsénico Aparato A-Generador de Arsina C-Tubo Lavador E-Tubo de Absorción B y D-Juntas Esmeriladas
1.1.3- Límite de Arsénico Preparación de la muestra Si la muestra es inorgánica, prepararla de acuerdo a las indicaciones dadas en la monografía. Si el compuesto es orgánico preparar la muestra directamente en el frasco generador y hacer una digestión oxidativa con ácido sulfúrico y peróxido de hidrógeno. Si hay compuestos halogenados en muestras orgánicas utilizar una temperatura menor al calentar con ácido sulfúrico y agregar el peróxido de hidrógeno lentamente para evitar pérdidas de arsénico trivalente.
1.1.3- Límite de Arsénico Procedimiento
Agregar a la muestra y al estándar 20 mL de H2SO4 7N, 2 mL de KI (SR), 0,5 mL de SnCl2 concentrado (SR) y 1mL de alcohol isopropílico. As+5 + 2 II2 + Sn+2
As+3 + I2 2 I- + Sn+4
Mezclar y dejar reposar 30 minutos. Colocar en el tubo lavador o depurador algodón impregnado con solución saturada de acetato de plomo. Pb+2 + H2S
PbS + 2 H+
Colocar 3 mL de dietiditiocarbamato de plata (SR) en el tubo de adsorción.
1.1.3- Límite de Arsénico Procedimiento Agregar 3 g de cinc granulado (malla N°20) a la mezcla contenida en el generador de arsina e inmediatamente colocar el tubo lavador, el cual ya tiene el tubo de adsorción. Colocar el sistema en un baño de agua a 25° C y permitir la generación de hidrógeno y el desarrollo de color por 45 minutos. Zn + 2 H+ As+3 + 3 H. AsH3 + 6DAg + 3Py AsAg3.3DAg
Zn+2 + 2 H. AsH3 AsAg3.3DAg + 3D- + 3PyH+ 6Ag + AsD3
Comparar el color producido con el producido con el estándar, si es necesario medir la absorbancia entre 535 y 540 nm (utilizar la solución de dietiditiocarbamato de plata como blanco).
1.1.3- Límite de Arsénico Interferencias Metales y sales de metales como Cr, Co, Cu, Mo, Pd, Ni, Hg, Ag, todos interfieren con la liberación de AsH3 Sb forma SbH3 produce el mismo color (interferencia positiva)
1.1-PRUEBAS LÍMITE PARA IMPUREZAS METÁLICAS 1.1.4- LÍMITE DE PLOMO El método utiliza la propiedad de formación de complejo del plomo con ditizona en cloroformo. Es un método semicuantitativo de comparación visual frente a una cantidad conocida de plomo. El color del complejo es violáceo y para esta prueba se deben usar frascos de vidrios para los reactivos y se debe realizar bajo campana. 1.1.5- LÍMITE DE MERCURIO El mercurio es una sustancia tóxica y sus efectos son acumulativos. Se utiliza un método específico para su determinación, el cual consiste en una titulación directa con ditizona en presencia de hidroxilamina en cloroformo. Se calcula el contenido de mercurio empleando el equivalente en µg de mercurio por mL de solución de ditizona determinado en la normalización de la solución de ditizona.
1.1-PRUEBAS LÍMITE PARA IMPUREZAS METÁLICAS
1.1.6- LÍMITE DE CALCIO, POTASIO Y SODIO Se determinan por fotometría de llama. 1.1.7-DETERMINACIÓN DE ALUMINIO Este procedimiento se emplea para demostrar que el contenido de Al no es mayor al límite especificado en la monografía correspondiente de una sustancia indicada para emplearse en hemodíalisis. 1.1.8- LÍMITE DE SELENIO Determinación espectrofotométrica a 380 nm.
1.2-PRUEBAS LÍMITE DE RADICALES ÁCIDOS
1.2.1- LÍMITE DE CLORURO Esta prueba se emplea para controlar cloruros como impurezas. Está basado en la precipitación del anión cloruro con nitrato de plata en medio de ácido nítrico y comparación de la opalescencia de la solución resultante con la de un estándar que contiene una cantidad conocida de iones cloruro. AgNO3 + Cl-
HNO3
AgCl (ppdo blanco) + NO3-
La muestra se debe neutralizar para evitar la precipitación de otras sales.
1.2-PRUEBAS LÍMITE DE RADICALES ÁCIDOS
1.2.2- LÍMITE DE SULFATO Esta prueba se emplea para controlar sulfatos como impurezas. Se fundamenta en la precipitación del sulfato de bario. Los sulfatos se ponen en evidencia por agregado de una solución de cloruro de bario a una solución clorhídrica de la muestra. A pesar que el sulfato de bario es insoluble tanto en medio ácido como en medio básico, la solución debe estar ácida con el objeto de evitar la precipitación de algunas sales básicas que interfieren con el ensayo. BaCl2 + SO4=
HCl
BaSO4 (ppdo. Blanco) + 2Cl-
1.3-PRUEBA LÍMITE PARA IMPUREZAS INDETERMINADAS 1.3.1PRUEBA DE SUSTANCIAS FÁCILMENTE CARBONIZABLES Esta prueba se utiliza para limitar impurezas que por acción del ácido sulfúrico concentrado sufren procesos de carbonización. La técnica consiste en colocar la muestra en un tubo de comparación adecuado, en el que se agrega un volumen determinado de ácido súlfurico y se agita hasta disolución, dejar en reposo 15 minutos y comparar el color con una solución obtenida con el líquido de comparación especificado en la monografía. Los líquidos de comparación se preparan a partir de las siguientes soluciones colorimétricas: CoCl2, FeCl3 y CuSO4, éstas según el líquido de comparación deseado se mezclan en las proporciones establecidas en particular, completando a volumen final con agua. Hay 20 líquidos de comparación de concentraciones diferentes que se identifican cada uno con una letra del alfabeto en mayúscula.
1.3-PRUEBAS DE IMPUREZAS INDETERMINADAS
1.3.2-DETERMINACIÓN DEL RESIDUO DE IGNICIÓN La prueba de residuo por ignición es generalmente aplicada a sustancias que sufren descomposición dejando un residuo de composición conocida. La prueba debe realizarse con la cantidad de muestra indicada en la monografía, colocándola en un crisol de porcelana que previamente fue sometido a ignición, enfriado y tarado.
2-DETERMINACIÓN DE AGUA 2.1-CAUSAS QUE MOTIVAN LA DETERMINACIÓN Todas las sustancias pueden contener agua, ya sea como vapor, en los gases, en emulsión o solución en los líquidos o como agua libre (no enlazada) o de cristalización (enlazada químicamente) en los sólidos. Muchas sustancias contenidas en las Farmacopeas son hidratos cristalinos. Un exceso (o defecto) de agua puede derivar en problemas de estabilidad ACUAMETRÍA con este nombre se designan los procedimientos que se emplean para determinar la cantidad de agua presente en una muestra.
2-DETERMINACIÓN DE AGUA 2.2-MÉTODOS PARA LA DETERMINACIÓN DE AGUA 2.2.1-Método de Karl-Fischer Fundamento Se basa en la reacción fundamental descrita por Bunsen 1853 involucrando la reducción del yodo por el SO2 en presencia de agua: 2H2O + SO2 + I2
H2SO4 + HI
La reacción fue modificada por Karl-Fischer para incluir metanol y piridina en un sistema de cuatro componentes para disolver el yodo y el SO2
2.2.1-Método de Karl-Fischer
C5H5N · I2 + C5H5N · SO2 + C5H5N + H2O → 2C5H5N · HI + C5H5N · SO3 C5H5N · SO3 + CH3OH → C5H5N(H)SO4 · CH3 Estas reacciones muestran que: para cada mol de agua se utilizan 1 mol de yodo, 1 mol de SO2, 3 moles de piridina y 1 mol de metanol. La piridina u otra amina terciaria es indispensable para el funcionamiento del reactivo de Karl-Fischer, el metanol no lo es, actuando simplemente como diluyente que ayuda a desplazar el equilibrio hacia la derecha. Puede reemplazarse por otros alcoholes o por mezclas con dioxano, cloroformo, tetracloruro de carbono, etc.
2.2.1-Método de Karl-Fischer Valoración volumétrica
Valoración coulombimétrica
2.2.1-Método de Karl-Fischer Valoración coulombimétrica El compartimento principal de la celda de valoración contiene en el ánodo el valorante (reactivo de Karl Fischer) más la solución del analito. La celda de valoración consta también de un pequeño compartimento con un (ánodo) sumergido en la solución del ánodo del compartimento principal. Los dos compartimentos están separados por una membrana permeable a los iones. El ánodo de platino genera I2 cuando se proporciona corriente eléctrica al circuito. Valoración volumétrica La valoración volumétrica se basa en los mismos principios que la valoración coulombimétrica salvo que la solución del ánodo anterior ahora se utiliza como la solución titulante.
2.2.1-Método de Karl-Fischer Estandarización del reactivo Se puede establecer con: Agua pura. Tiene el inconveniente de su bajo peso equivalente Estándar de agua en metanol Tartrato de sodio dihidratado. Se recomienda porque es muy estable y contiene 15,66% de agua
RKFeq(mg H2O/mL)= S x 36 x1000/236 x A Siendo S peso del tartrato de sodio dihidratado y A mL de reactivo de Karl-Fischer necesarios para la titulación del tartrato de sodio dihidratado. 2.2.1-Método de Karl-Fischer Determinación del Punto Final (Valoración volumétrica) Visual: se basa en el hecho que el reactivo posee un color marrón rojizo, propio del yodo mientras que el reactivo consumido presenta una coloración amarillo. Si la muestra es incolora la apreciación es fácil. No es la mejor detección. Fotocolorimétrica: midiendo la absorbancia de la solución a 525 nm, donde el reactivo no consumido absorbe. Graficando A en función de volumen agregado, se obtienen dos rectas cuya intersección da el volumen del punto final. Mayor sensibilidad que el método visual. Detección electrométrica: se sumergen dos electrodos de platino en la solución a valorar, a los que se aplica un potencial tal que la aguja de un galvanómetro conectado en serie marca cero. El potencial se ajusta de modo tal que la aguja del instrumento siga marcando cero durante la titulación. Al menor exceso de reactivo se observará una fuerte deflexión de la aguja del galvanómetro.
2.2.1-Método de Karl-Fischer
Interferencias e incompatibilidades Toda muestra cuyas propiedades redox afecten al sistema yodo-ioduro no podrá ser valorada. Los aldehídos y cetonas interfieren por formación de acetales y cetales que libera agua (la transformación de la muestra en la cianhidrina elimina este inconveniente). Muestras complejas cuya reacción con el reactivo no pueda predecirse.
2.2.1-Método de Karl-Fischer Ejemplos: Lidocaína clorhidrato: entre 5,0 y 7,0 %. Titulación volumétrica directa Leucovorina cálcica: no más de 17,0 %. Titulación volumétrica directa Manitol: no más de 0,5 %. Titulación volumétrica directa Mefloquina clorhidrato: no más de 3,0 %. Titulación volumétrica directa Meropenem: entre 11,4 y 13,4 %. Titulación culombimétrica Metildopa: entre 10,0 y 13,0 %. Titulación volumétrica directa Metoclopramida clorhidrato: entre 4,5 y 6,5 %. Titulación volumétrica directa Metotrexato: no más de 12,0 %. Titulación volumétrica directa Mitomicina: no más de 2,5 %. Titulación volumétrica directa Morfina sulfato: entre 10,4 y 13,4 %. Titulación volumétrica directa Mupirocina: no más de 1,0 %. Titulación volumétrica directa Ondansetrón clorhidrato: entre 9,0 y 10,5 %. Titulación volumétrica directa
2.2.2-Destilación Azeotrópica Fundamento Existen sustancias que forman mezclas de punto de ebullición constante con el agua. El punto de ebullición de las mismas es menor que el de cualquiera de sus componentes y destilan sin cambio en el punto de ebullición, como si fuera una sustancia pura. Para este método un componente del azéotropo debe ser inmiscible con el agua para que el destilado se separe en sus fases componentes (por ej. benceno, tolueno, xileno, etc.) facilitando la lectura de la cantidad de agua presente en la muestra. Aplicación IFAs de origen vegetal Cremas Pastas Muestras complejas 2.2.2-Destilación Azeotrópica Equipo
2.2.2- Destilación Azeotrópica
Ejemplos Anís fruto: Tomar 10 g de muestra y el contenido de agua no debe ser mayor del 7,0 %. Eucalipto hoja: Tomar 20 g de eucalipto previamente reducido a polvo fino, no debe tener más de 10 % de agua.
2.2.3.-Pérdida por Secado Es un método gravimétrico Se basa en las técnicas convencionales de secado de sustancias sólidas por acción del calor y/o los agentes desecantes, ayudados a menudo por presión reducida (vacío). Las condiciones especificadas para cada sustancia dependen de sus propiedades y de su estabilidad al calor No es específico La cantidad de muestra a emplear es un 1 g a menos que se especifique otra cantidad Las condiciones de terminación de la prueba están especificadas en cada monografía y en general puede ser por tiempo o hasta peso constante. Si la sustancia es termolábil deben adoptarse condiciones particulares de presión y temperatura. El secado a presión reducida puede efectuarse a temperatura ambiente en desecadores y con temperatura en estufa de vacío o “pistola desecadora de Abderhalden”.
2.2.3-Pérdida por Secado Ejemplos Acetilcisteína: Secar a una presión de 50 mm de Hg a 70 °C durante 4 horas, no debe perder más de 1,0 % de su peso. Tartrato ácido de adrenalina: Secar al vacío durante 18 horas, no debe perder más de 0,5 % de su peso. Almidón de papa: Secar a 130°C durante 90 minutos, no debe perder más de 20 % de su peso. Dipropionato de Beclometasona: Secar a 105 °C durante 3 horas, la forma anhidra no debe perder más 0,5 % y la forma monohidrata debe perder entre 2,8 y 3,8 % de su peso. Valerato de metabetasona: Secar 200 mg a 105 °C durante 3 horas, no debe perder más de 0,5 % de su peso. Ácido bórico: Secar sobre gel de sílice durante 5 horas, no debe perder más de 0,5 % de su peso. Maleato de enalapril: Secar al vacío a una presión no mayor de 5 mm de Hg, a 60 °C durante 2 horas, no debe perder más de 1,0 % de su peso.
3-OTRAS DETERMINACIONES 3.1-Determinación de cinc Se determina espectrofotométricamente por formación de un complejo con ditizona midiendo la absorbancia a 530 nm. Se utiliza una curva de calibración preparada con estándares de cinc.
