ESTUDIO DE DIFERENTES FACTORES QUE AFECTAN LA SOLUBILIDAD DEL ÁCIDO BENZOICO EN MEZCLAS BINARIAS DE ETANOL USP Y AGUA: POLARIDAD, SISTEMAS COSOLVENTES, pH Y CONCENTRACIÓN DE TENSOACTIVOS E IMPORTANCIA EN LA ETAPA DE VEHICULIZACIÓN DE FORMAS FARMACÉUTI

ESTUDIO DE DIFERENTES FACTORES QUE AFECTAN LA SOLUBILIDAD DEL ÁCIDO BENZOICO EN MEZCLAS BINARIAS DE ETANOL USP Y AGUA: POLARIDAD, SISTEMAS COSOLVENTES, pH Y CONCENTRACIÓN DE TENSOACTIVOS E IMPORTANCIA EN LA ETAPA DE VEHICULIZACIÓN DE FORMAS FARMACÉUTICAS LÍQUIDAS HOMOGÉNEAS (FFLH).

TÍTULO CORTO: Factores que afectan la solubilidad del ácido benzóico en distintas mezclas Etanol-Agua.

             APELLIDOS: Arciniegas, Ávila, Ballen, Camargo, García, González, Ibañez, Martínez, Medina, Nuñez, Ojeda, Pachón, Posada, Quevedo, Rincón, Rojas.

Fecha de recepción: 20 de septiembre de 2017

RESUMEN

En este documento se presenta la evaluación de cuatro factores o metodologías que pueden modificar la solubilidad del ácido benzoico en agua: polaridad, uso de sistemas cosolventes, efecto combinado pH y polaridad y concentración de tensoactivos. Para dicha evaluación se tomaron 26 muestras con características específicas que respondían a cada uno de los factores por estudiar y se realizaron titulaciones con el principal objetivo de evaluar la solubilidad del A.B en cada uno de estos sistemas. La comparación de los resultados obtenidos, contrastada con lo que se consultó en literatura permitiendo correlacionar conceptos como: el parámetro de Hildebrand, el método de Griffin para determinar el HLB además de la importancia de su uso y aplicación en la etapa de vehiculización de formas farmacéuticas líquidas homogéneas FFLH son expuestos a continuación.

Palabras clave: solubilidad, polaridad, constante dieléctrica, sistemas binarios, cosolvencia.

SUMMARY

This document presents the evaluation of four factors or methodologies that can modify the solubility of benzoic acid in water: polarity, use of cosolvents systems, combined effect of pH and polarity and surfactant concentration. For such assessment 26 samples with specific characteristics that respond to each of the factors of interest were taken and analyzed by titration with the objective of evaluating the solubility of the A.B in each system. The comparison of the results obtained, contrasted with what was consulted in literature allowing correlate concepts like: Hildebrand parameter, the method of Griffin to determine the HLB as well as the importance of their use and application at the stage of vehiculation of homogeneous liquid pharmaceutical forms are discussed below.

Keywords: Solubility, polarity, dielectric constant, binary systems, cosolvency. 

LISTA DE SÍMBOLOS Y SIGLAS:

Á.B: Ácido benzoico

EtOH: Etanol USP  

CMC: Concentración Micelar Crítica 

HLB: Hydrophilic-Lipophilic Balance (Balance hidrofílico-lipofílico )

TW 60: Tween 60

TW80: Tween 80

[TW]: Concentración de tensoactivo

ℇ: Constante dieléctrica

INTRODUCCIÓN

Dentro del proceso de preformulación de las formas farmacéuticas líquidas uno de los principales problemas fisicoquímicos es la vehiculización de sustancias que presentan baja solubilidad en el sistema de entrega del fármaco. Entre las posibles soluciones utilizadas en la tecnología farmacéutica para mejorar la solubilidad del fármaco o de algún excipiente, se encuentran:, el cambio en la polaridad y/o pH, Los sistemas cosolventes y la modificación de la concentración de tensoactivo en el sistema. Este experimento busca evaluar el efecto de la variación de dichos factores y la efectividad de los mismos, por medio de valoraciones ácido-base convencionales.

Es bien sabido que conocer la solubilidad de los fármacos en agua es de vital importancia, pues esto determina en gran medida la absorción y tecnología que debe ser usada su desarrollo, pero conocer la solubilidad de estas moléculas es un sistema binario es clave, especialmente en etanol, que es el cosolvente más ampliamente usado en formas farmacéuticas líquidas, mencionado en múltiples formulaciones [E1^[a]]. El objetivo de esta primera parte de la práctica radica en conocer el efecto que tiene en etanol (como cosolvente) en diversas concentraciones sobre la solubilidad del ácido benzóico.

En cuanto al pH y su influencia en la solubilidad, de manera general está muy enlazado con el tema de la polaridad, la relación que hay entre pH y polaridad cuyo criterio en este caso es la constante dieléctrica y la solubilidad del ácido benzoico es lo que se intenta describir en los procedimientos                                                                                                                      que se realizaron en está práctica, es decir, el objetivo es encontrar la relación entre la polaridad y el pH en la solubilidad del ácido benzoico, por medio de titulaciones de soluciones previamente saturadas con diferentes pH y constantes dieléctricas, con el fin de conocer el comportamiento de esta sustancia en diferentes condiciones de pH y polaridad.

Separandonos un poco de este enfoque, en los sistemas cosolventes la finalidad es algo diferente, en esta metodología además del cambio de la constante dieléctrica, se busca que un disolvente actúe sinérgicamente con el agua en el incremento de la solubilidad del fármaco en el sistema. Para la selección de los disolventes adecuados para esto, se deben valorar distintos sistemas binarios para así evaluar la variable de cómo actúa cada disolvente molecularmente para mejorar la solubilidad de un compuesto problema (en este caso el ÁB).

Un último método es el uso de tensioactivos para mejorar la solubilidad, en ese experimento para analizar el efecto de los tensioactivos sobre la solubilidad aparente del ácido benzoico, se emplearon muestras con diferentes concentraciones de Tween 60 y 80, además de una muestra sin tensoactivo. Tween ® es la marca comercial de un conjunto de  agentes surfactantes llamados polisorbatos (derivados esterificados del  etoxilensorbitano). Son surfactantes no iónicos, hidrofílicos, con amplio e intenso poder emulgente y suspensor, usados comúnmente en sistemas de fase externa acuosa, estables y de textura fina (A). En este experimento se emplea una medida importante  de los agentes surfactantes esta es el balance hidrofílico-lipofílico (HLB) de la molécula; el método descrito por Griffin se utiliza para predecir las propiedades surfactantes de la molécula.

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