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espero les sirva de mucha ayuda gracias ...
Tipo: Ejercicios
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- Utilizar correctamente el material
- Describir de manera básica el
- Explicar el significado de los
1. Laboratorio farmacéutico. Material y equipo 1.1. Conceptos generales
1.2 Material de uso frecuente
1.1 Conceptos generales
Suele distinguirse entre material, que habitualmente tiene cierta fragilidad y que una vez que se rompe no suele tener reparación (salvo excepciones), y equipos (expresión que se maneja como sinónimo de aparatos), que son objetos de alto precio y con posibilidad de reparación.
El equipamiento y el material de los laboratorios se uti- lizan para la elaboración de productos farmacéuticos a pequeña escala, es decir, no a escala industrial; para la investigación y el desarrollo de productos específi- cos de farmacia, y para el control de calidad de estos productos que realizan los departamentos específicos de las industrias farmacéuticas.
Se analizarán a continuación el material general y el material de uso más específico.
A Material general de laboratorio
Los materiales que se utilizan habitualmente en el laboratorio son de vidrio, plástico o porcelana.
Las principales ventajas que hacen que elijamos uno u otro de estos materiales son:
Existen diferentes tipos de vidrio, los cuales varían en su composición. En el laboratorio se manejan los vidrios de borosilicato (Pirex®, Kimax®, etc.) que resis- ten al calor, a los ataques de productos químicos y que no varían excesivamente de volumen con la tempera- tura, entre otras ventajas. Otra modalidad de vidrio, el de aluminosilicato (Corex®), es aún más resistente que los anteriores a la rotura y al rayado.
Los materiales de plástico presentan otras virtudes. Por ejemplo, las puntas de las pipetas mecánicas o auto- máticas son de plástico y desechables, por lo que no contaminan las disoluciones en las que las introduci- mos y no recogen agua por su parte externa, no siendo así necesaria su limpieza. Además, existen materiales
plásticos que pueden ser utilizados a temperaturas elevadas, aunque, habitualmente, no tanto como el vidrio, y que resisten métodos de esterilización agresivos como son el autoclavado y el calor seco.
Para su estudio se considerará, pri- mero, el material volumétrico y, pos- teriormente, el no volumétrico.
El material volumétrico es específico para medir, contener y transferir volúmenes.
Los instrumentos volumétricos están preparados para contener o para ver- ter determinados volúmenes. Así, un instrumento preparado para verter, por ejemplo, una pipeta de 1 ml, está calibrado para dispensar un volumen de 1 ml a una determinada temperatura, que vendrá marcada junto con su capacidad (1 ml) en la pipeta. Los fabri- cantes indican que sus instrumentos dispensan volú- menes concretos a una cierta temperatura, sin embargo, el vidrio dilata, aunque poco, con el aumento de la temperatura; y, no obstante, existen vidrios, resis- tentes al calor, que dilatan menos. En el caso del mate- rial para contener, por ejemplo, un matraz aforado de 250 ml, el instrumento vendrá calibrado para que con- serve un volumen específico de líquido a la tempera- tura establecida.
Tabla 1.1. Material general de laboratorio.
Material no volumétrico
Material volumétrico
1.2. Material de uso frecuente
Procedimiento de pipeteo con pipetas manuales
Procedimiento de pipeteo con pipetas auto- máticas
Las pipetas pueden ser mecánicas o no mecánicas. En el caso de las pipetas no mecánicas, éstas se uti- lizan con un auxiliar de pipeteo y se clasifican en aforadas o graduadas. Por su parte, las pipetas mecánicas son de volumen único o variable. También existen pipetas mecánicas repetidoras y pipetas que recogen y dispensan simultáneamente el mismo volumen en varias ocasiones.
2. Matraces aforados
Los matraces aforados son recipientes con cuello estre- cho y cuerpo ancho. En el cuello está marcada una señal, línea de aforo, que es hasta donde debe llevarse la parte inferior del menisco que forma el líquido. En el matraz se indica el volumen que es capaz de conte- ner. Se usan habitualmente para preparar disoluciones y diluir líquidos. Es recomendable usarlos para conte- ner un líquido y no para medir un volumen que luego se quiere verter en otro lugar, ya que están calibrados específicamente para contener. Si la acción que se ha de realizar es la de verter, es mejor usar una pro- beta de las preparadas específicamente para ello.
Elaboración de una disolución con un matraz aforado
En las disoluciones en las que se indica la cantidad de soluto que necesitamos y el volumen total de la disolución, se procede de la siguiente forma:
1.2. Material de uso frecuente
3. Probetas
Las probetas se definen como recipientes tubulares graduados, utilizados para medir un volumen y cali- brados para dispensarlo después a otro recipiente. Tie- nen una base, para poder apoyarlos, y un pico en el extremo superior que facilita el vertido. Existen pro- betas con tapón que se utilizan habitualmente para contener.
4. Buretas
Las buretas son unos recipientes alargados, tubulares y graduados que disponen de una llave de paso en su extremo inferior para regular el líquido que dejan salir. Se utilizan mucho en las volumetrías, que se realizan para valorar disoluciones de carácter ácido o básico. La bureta permite saber, con gran exactitud, la cantidad de base que se ha necesitado para neutralizar un ácido, lo que permite calcular la concentración del mismo. La operación contraria, neutralizar y valorar una base con un ácido, también es posible.
5. Dispensadores y diluidores
Los dispensadores son aquellos dispositivos que, aco- plados a un recipiente, se pueden graduar para que, mediante un émbolo, dispensen un volumen definido de líquido. Los diluidores aspiran un volumen de una sustancia líquida y otro volumen determinado de disol- vente, con lo que se posibilita el dispensar diluciones de la citada sustancia.
Es el que se utiliza con propósito distinto al de medir volúmenes. Los más comunes son los siguientes:
1. Tubos de ensayo y de centrífuga
Los hay de distintos tamaños, de vidrio o de plástico, de fondo cónico o cilíndrico, graduados, con varias calida- des y grosores, etc. Se usan para que se produzca en su interior una reacción química o también para su utiliza- ción en las centrífugas (aparatos que se explicarán con mayor detenimiento en esta unidad). Estos últimos deben ser lo suficientemente resistentes para ello.
Tapón esmerilado
Señal de aforo
Fondo plano
Fig. 1.2. Material volumétrico.
Matraz aforado Pipeta Bureta Probeta graduada
Procedimiento de uso de las buretas
El material volumétrico, aquel que sirve para medir volúmenes, puede ser: pipetas, matraces aforados, probetas, buretas, dispensadores y diluidores.
1.2. Material de uso frecuente
B
Material específico de laboratorio
Además del material que hemos visto hasta ahora, en el laboratorio de farmacia se utilizan envases especí- ficos para contener, fundamentalmente, las formula- ciones elaboradas. Este tipo de material será estudiado
Fig. 1.3. Material no volumétrico.
Matraz Erlenmeyer
Agitador
Cristalizador (^) Desecador Vidrio de reloj^ Placa de Petri
Vaso de precipitados
Matraz Embudo
Embudo de decantación
Tubo de ensayo
Cuentagotas
El material no volumétrico estudiado en la unidad es: tubos, vasos de preci- pitados, matraces Erlenmeyer y Kitasato, copas graduadas, pipetas Pasteur, portaobjetos y cubreobjetos, prepipeteros o auxiliares de pipeteo, cubetas, embudos, morteros, cristalizadores, frascos lavadores, desecadores, humidifi- cadores, frascos, cuentagotas, vidrios de reloj, soportes, pinzas, gradillas, espá- tulas, cápsulas y crisoles.
Soportes, pinzas, gradillas y espátulas. Los primeros se usan para sostener, por ejemplo, buretas; las segun- das, para sujetar crisoles en el horno o tubos expuestos al calor o al fuego. Las gradillas permiten sostener varios tubos a la vez mediante un enrejado, mientras que las espátulas sirven para separar fracciones de sólidos.
Cápsulas y crisoles. Recipientes de vidrio, cuarzo o porcelana. Pueden aplicarse para mezclar e introducir sustancias en los hornos. Un tipo de cápsula son las placas de Petri, que se utilizan para hacer cultivos de bacterias en los medios de cultivo apropiados.
en sus unidades correspondientes, pero, en esta sec- ción, mencionaremos los siguientes:
Duquesas. Son recipientes, generalmente de plástico, con tapa, de pequeño tamaño y boca ancha, que con- tienen cremas, pastas, etc.
Ampollas. Compuestas de vidrio, pueden ser transpa- rentes o de color ámbar, con objeto de preservar su contenido de la luz, y las hay de diferentes tamaños y formas.
Frascos. De vidrio o plástico de diversas medidas y coloración, generalmente ámbar. Específicos para albergar en su interior soluciones o suspensiones.
Tubos. De estaño o plástico, contienen pomadas.
Tapones de caucho. Principalmente mantienen cerra- dos los recipientes.
Viales. Son frascos de vidrio, de capacidad variable (2, 5, 10 o 20 ml). Están destinados a conservar un medicamento inyectable.
Moldes de supositorios. Pueden ser de metal o plás- tico, de diferentes formas y tamaños. Se utilizan para la elaboración de supositorios y se producen lisos o con ranura, lo que permite la dosificación de la forma far- macéutica elaborada.
Cápsulas de aluminio para viales. Es decir, aquellas que mantienen cerrado el vial y rodean el tapón de caucho.
Envases utilizados en el reenvasado. Bolsas, sobres o papelillos para polvos, blisters unitarios para grageas, comprimidos o cápsulas y viales, vasitos y jeringas de plástico o vidrio para líquidos. Los medicamentos tópi- cos se reenvasan en duquesas, frascos de vidrio de boca ancha o jeringas especiales con tubo adaptador (para aplicaciones vaginales).
pletina (que lleva debajo el condensador con el dia- fragma ) donde se coloca la preparación y se desplaza, para modificar el campo de observación por medio de los tornillos de desplazamiento.
Al igual que con el material, estudiaremos por separado los equipos de uso general y los de uso específico.
A
Equipos de laboratorio de carácter general
Entre los numerosos aparatos que pueden utilizarse en los laboratorios farmacéuticos, desarrollaremos los siguientes:
Es el instrumento óptico capaz de ampliar la imagen de los objetos de tamaño reducido. En un microscopio óptico típico podemos distinguir una parte mecánica y otra óptica. La parte mecánica está constituida por el soporte, la pletina y el tubo. Y la parte óptica la com- ponen un sistema de amplificación y un sistema de ilu- minación. Por su parte, el sistema amplificador se encuentra formado por los objetivos y oculares, mien- tras que el de iluminación lo constituyen el foco de luz, el espejo, el condensador y el diafragma.
En el microscopio se distingue entre base y columna. La columna tiene, en su parte inferior, los controles micrométrico y macrométrico e incorpora, en la supe- rior, el cabezal de los oculares (con las lentes introdu- cidas en el tubo ), el revólver portaobjetivos (con los correspondientes objetivos secos y de inmersión ), y la
1.3 Equipos de laboratorio utilizados
Fig. 1.4. Partes del microscopio óptico.
1. Laboratorio farmacéutico. Material y equipo 1.3. Equipos de laboratorio utilizados
Ocular
Mando de movimiento de la platina
Portaobjetivos
Polarizador
Lámpara halógena
Objetivos
Condensador con diafragma Mandos de enfoque
Base
Pletina
1.3. Equipos de laboratorio utilizados
(a) (b)
Fig. 1.5. (a) Balanza mecánica analítica y (b) Balanza electrónica.
Técnica en la medida de masas
Primero, debe comprobarse que la balanza está limpia; en caso contrario, ha de pro- cederse a su limpieza. Las balanzas se colocarán en lugares libres de corrientes de aire y lejos de fuentes de vibración.
Granatario
Mecánica analítica. Lo que se va a pesar se colocará con la balanza bloqueada. Asi- mismo, el peso debe obtenerse con las puertas cerradas.
Electrónica. Se sitúa lo que se quiere pesar en el plato de la báscula, sobre un reci- piente adecuado y, después, el peso aparecerá en la pantalla de la balanza. Previa- mente hay que tarar el recipiente utilizado, lo cual se realiza pulsando la tecla de tara con el recipiente sobre la báscula, con lo que la pantalla marcará cero.
1.3. Equipos de laboratorio utilizados
Los termómetros deben utilizarse en posición vertical. Si después de un uso se van a volver a utilizar para temperaturas inferiores a la ante- rior, deben dejarse enfriar previamente, a tem- peratura ambiente, en posición vertical.
Son los instrumentos que nos permiten la medida de la temperatura de aguas, disoluciones, etc., y pueden ser de varios tipos:
Ambos aparatos son frecuentes en los laboratorios para producir agua purificada. Los destiladores evaporan el agua, libre de componentes no deseados, como, por ejemplo, la materia orgánica, y la vuelven a convertir en líquido mediante un refrigerante. Los desionizado- res, por su parte, mediante resinas de intercambio iónico o sustancias denominadas «permutitas», sepa- ran los cationes y/o aniones del agua.
Todo ello se trata con mayor profundidad en las Uni- dades 3 y 7. En esta unidad sólo adelantamos que exis- ten otros tipos de destilación para separación de líqui- dos o extracción de sustancias, que también se estudian en la Unidad 7.
Es el aparato que mide la concentración de hidroge- niones que tiene una solución. Así, podemos caracte- rizar la solución respecto a su grado de acidez-alcali- nidad.
Existen otras formas de estimar el pH de una solución, siendo las más conocidas las de carácter cualitativo o semicuantitativo, mediante reacciones químicas que se producen entre unos reactivos impregnados en una superficie de papel y la solución cuyo pH queremos medir. Esto es, se introduce el papel en la solución y se compara el color producido en el papel con una carta de colores que facilita la misma casa comercial distribuidora del papel indicador. En ocasiones, el papel viene en forma de tiras, y en otras ocasiones, es un rollo de papel.
Las reacciones químicas se producen o facilitan a determinadas temperaturas que se alcanzan mediante la utilización de baños. Los hay de diversos tipos:
Los hidrogeniones son iones de hidrógeno, es decir, átomos de hidrógeno con carga positiva. Cuantos más hidrogeniones libres hay en una disolución, más ácida es.
La diferencia de potencial que mide un pHmetro es sólo la debida a la presencia de iones hidrógeno. Esto es así porque entre la solución que queremos medir y la solución de referencia se interpone un vidrio que capta a los citados hidrogeniones de una manera selectiva.
1.3. Equipos de laboratorio utilizados
Se utilizan para evaporar disoluciones. En el rotavapo- rador un matraz gira para que su interior sea calentado de manera homogénea. La finalidad última puede ser la destilación de una mezcla de líquidos, el secado de polvos y granulados, la condensación de suspensiones, etc. Estos aparatos se explican con más detalle en la Unidad 8.
Los fotómetros y espectrofotómetros son aparatos des- tinados, fundamentalmente, a la identificación de sus- tancias o a la determinación de la concentración de una sustancia en una disolución. Realizan la identifi- cación o la medición cuantitativa en virtud de las interacciones que se producen entre la radiación elec- tromagnética y la materia.
En el laboratorio farmacéutico, los fotómetros y espec- trofotómetros más comunes estudian cómo moléculas presentes en disoluciones absorben radiaciones elec- tromagnéticas (de los tipos ultravioleta, visible o infra- rrojo).
En ocasiones sólo interesa saber si una molécula deter- minada está presente en una solución y, en otras oca- siones, se necesita saber cuál es la concentración de la sustancia en la disolución. Ambas determinaciones, cualitativas y cuantitativas, pueden hacerse mediante fotometría.
Los equipos más comunes realizan:
Los dos tipos de equipos pueden usarse para cuantifi- car concentraciones e identificar sustancias, es decir, para afirmar que cierta sustancia está en una disolu- ción. No obstante, los equipos de ultravioleta-visible se utilizan, sobre todo, para cuantificar, y los equipos de infrarrojo son habituales en la identificación de sus- tancias.
Ambos tipos de equipos llevan una serie de compo- nentes:
Fig. 1.7. Rotoevaporador
1 namómetro (nm) = 10-9^ metros Tabla 1.3. Radiaciones electromagnéticas más utilizadas.
180- 340- 750-25 000
Ultravioleta Visible Infrarrojo
Longitud de onda Espectro (en nanómetros)
1.3. Equipos de laboratorio utilizados
Técnica y método. Aunque en muchas ocasio- nes se utilizan como sinónimos, el término téc- nica suele tener un carácter más amplio que el de método, siendo éste una aplicación del pri- mero. Por ejemplo, la técnica de espectrofoto- metría de absorción molecular puede ejecutarse, para determinación de proteínas en suero, por el método del Biuret.
Estos equipos pueden mantener temperaturas más o menos elevadas durante el tiempo que se necesite (Figura 1.6). Se clasifican en:
Hay que tener en cuenta al trabajar con este tipo de equipos que el material que se quiere esterilizar en un horno debe estar limpio y seco.
Se usan para esterilizar mediante calor húmedo (Fig. 1.6). En ellos se produce la esterilización porque el autoclave genera vapor a alta presión que se difunde a través de las membranas de bacterias y esporas, des- truyéndolas.
En la parte externa del autoclave se localiza un manó- metro, que mide la presión del interior del autoclave, una válvula de seguridad que se abre cuando la presión es peligrosa y una llave de purga, que permite extraer el aire. Además, existe un termómetro, indicador de la temperatura del interior, y unos pilotos que se encien- den y apagan durante el proceso de esterilización, indi- cando lo que ocurre en su interior.
En la zona interna hay una rejilla sobre la que se dis- pone el material a esterilizar en el interior de unas bol- sas especiales.
Para comprobar que se ha producido la esterilización se colocan, en el interior del autoclave, controles quími- cos o biológicos. Los primeros indican, por un cambio de color, si se ha alcanzado la esterilización. Por su parte, los controles biológicos son esporas de bacterias que se someten al proceso de esterilización. Si éste se ha generado correctamente, las esporas, después de sembradas en un medio de cultivo, no crecerán.
Se utilizan para conservar mediante frío o congelación y funcionan con un sistema de evaporación, compre- sión y condensación. Estos equipos comunican el calor existente en una cámara a un líquido refrigerante, que, a medida que va calentándose, se transforma en vapor. Posteriormente, el vapor se comprime y se convierte en líquido, y éste, otra vez frío, vuelve a circular para enfriar de nuevo la cámara.
Los frigoríficos se utilizan para conservar reactivos y muestras, ya que el frío permite conservar los reacti- vos durante más tiempo y detiene los procesos de cre- cimiento bacteriano que deterioran las muestras.
La esterilización ha de realizarse:
Los frigoríficos y hornos realizan mejor su fun- ción si se encuentran limpios, alejados de fuen- tes de calor, con las puertas cerradas el mayor tiempo posible y siguiendo las instrucciones del fabricante en cuanto a limpieza y mantenimiento.
1.4. Control de calidad de material y equipos
primero, se efectúa el proceso o se elabora el pro- ducto y, después, se somete a control su calidad. Lógicamente, si no se ha alcanzado el nivel de calidad exigido, el producto no debería ponerse a disposición de los usuarios. Las empresas que fabrican medicamentos tienen, dentro de su estructura, departamentos de control de calidad encargados de verificar que la fabrica- ción del medicamento y sus características se ajustan a lo establecido. Estos departamentos trabajan con un sistema de documentos, en los que se consignan las especi- ficaciones, es decir, las características que deben reunir los productos terminados, las materias pri- mas, el material de acondicionamiento y los pro- ductos a granel e intermedios. Asimismo, deben especificar cómo hacer los muestreos, es decir, la obtención de una muestra de producto terminado, a granel, etc., y cómo se realizarán los ensayos, o sea, la prueba que verifica que el producto o material se ajusta a lo que determinan las especi- ficaciones. En ocasiones, los documentos se denominan pro- tocolos, ya que indican exactamente todos los pasos que deben seguirse para llevar a cabo un determinado procedimiento.
El Diccionario de la Real Academia Española define calidad como: «Propiedad o conjunto de propiedades inherentes a una cosa, que permi- ten apreciarla como igual, mejor o peor que las restantes de su especie».
el pHmetro asigna valores de voltaje a las distin- tas muestras que analizamos a continuación.
B
Control de calidad: mantenimiento y calibración de equipos de laboratorio
Tras haber analizado los términos anteriores, vamos a describir algunos procedimientos de control de calidad de los equipos fundamentales en el laboratorio.
Por la extensión y propósito de este texto, no se des- criben procedimientos concretos, sino sólo algunos principios generales en los que se basan procedimien- tos frecuentemente utilizados.
Antes de comenzar señalaremos que la limpieza externa de la mayor parte de los aparatos que vamos a ver requiere agua y un detergente suave.
Con la expresión control de calidad se conoce el con- junto de procedimientos dirigidos a decidir si un pro- ducto o un proceso tiene un determinado nivel de calidad.
1.4. Control de calidad de material y equipos
evita si se trabaja con guantes que, por otra parte, serán imprescin- dibles, ya que se esta- rán manejando sustan- cias que no pueden ponerse en contacto con la piel).
comprobar si la velocidad, en revoluciones por minuto, que la centrífuga indica es verdadera. La velocidad de las centrífugas puede verificarse cada cierto tiempo. También puede controlarse la indicación de la velocidad que alcanza, en caso de que tenga un tacómetro interno, con un estro- boscopio o un tacómetro externo, y el funciona- miento del reloj de la centrífuga, mediante un cro- nómetro de calidad apropiada.
Tabla 1.4. Documento para mantenimiento de equipos.
Características generales
Mantenimiento
Limpieza
Averías
Longitud de onda Espectro (en nanómetros)
