Fraccionamiento Celular, Separación De Fosfolípidos

Revista Cubana de Farmacia

versión ISSN 0034-7515

Rev Cubana Farm vol.46 no.1 Ciudad de la Habana ene.-mar. 2012

ARTÍCULO ORIGINAL

Separación de fosfolípidos mediante la aplicación de fuerzas centrífugas

Separation of phospholipids by the application of centrifuge strengths

Dra. C. Elaine Díaz Casañas, Ing. Guillermo Hughes Pereira-Cabral, MSc. Wilma Alfonso Lorenzo

Centro Nacional de Sanidad Agropecuaria (CENSA). San José de las Lajas, Mayabeque, Cuba.

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RESUMEN

Introducción: la separación centrífuga es muy utilizada para la obtención de productos farmacéuticos y biotecnológicos. Es la separación o concentración de fosfolípidos o ambas una de estas aplicaciones.

Objetivo: seleccionar y evaluar el uso de diferentes separadores centrífugos así como el establecimiento de sus condiciones de operación, para la obtención de un concentrado de una mezcla fosfolipídica típica.

Métodos: se realizó la caracterización física de la suspensión a tratar para seleccionar el tipo de centrífuga más adecuada y se determinaron las condiciones de operación de esta. Se evaluó además la composición de las mezclas fosfolípidicas obtenidas en cada caso.

Resultados: se obtuvo que tanto una centrifuga de discos como una tubular son competentes para lograr la concentración de fosfolípidos, con una composición que puede ser utilizada para la formulación de liposomas, cosméticos y medicamentos.

Conclusiones: Teniendo en cuenta la competencia de ambas centrífugas para rendir una mezcla fosfolipídica específica y los similares rendimientos en la separación, la mejor elección es una centrífuga tubular vertical por ser más económica y sencilla en su operación que la de discos.

Palabras clave: centrifugación, fosfolípidos.

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ABSTRACT

Introduction: centrifuge separation is very useful for obtaining pharmaceutical and biotechnological products. One of these applications is the separation and/or concentration of phospholipids.

Objective: to evaluate the use of different centrifuge separators, as well as the establishment of their operation conditions in order to obtain a typical phospholipidic mixture concentrate.

Methods: a physical characterization of the suspension to be treated was made for selecting the most adequate kind of centrifuge and its operational conditions were determined. The composition of the phospholipidic mixtures in every case was also evaluated

Results: both the disk and the tubular centrifuges turned to be fit for reaching the phospholipids concentration; hence the composition can be used for the formulation of liposomes, cosmetics and drugs.

Conclusions: Given the adequacy of both centrifuges for reaching a specific phospholipidic mixture and their similar performances in the separation process, the best choice will be the vertical tubular centrifuge since it is less expensive and simpler in operation than the disk centrifuge.

Key words: centrifugation, phospholipids.

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INTRODUCCIÓN

La separación centrífuga ha sido una práctica habitual dentro de la Industria Químico Farmacéutica por más de 100 años. Su simplicidad, además del excelente desempeño de la técnica, continúa ganando nuevos usuarios. Su aplicación original, fue en el procesamiento de alimentos, especialmente en la separación de crema de leche. Hoy es muy utilizada para la obtención de productos farmacéuticos, biotecnológicos y biomasa. Dentro de estas últimas aplicaciones está la separación y/o concentración de macromoléculas procedentes de diferentes procesos de obtención.

El caso de la separación y/o concentración de fosfolípidos es una de las aplicaciones de la centrifugación. Los fosfolípidos son lípidos complejos, compuestos de 1,2-diacilglicerol y un enlace fosfodiéster que une el esqueleto del glicerol a alguna base, generalmente nitrogenada, tal como la colina, serina o etanolamina.1 Ellos tienen innumerables aplicaciones, destacándose en la formulación de medicamentos2 (surfactantes pulmonares), liposomas, cosméticos, alimentos, entre muchas otras.2-4 Son las moléculas más abundantes de la membrana citoplasmática y las principales constitutivas de la doble capa lipídica de la membrana celular.5

Tomando en consideración la utilidad e importancia que tienen estas macromoléculas, se han desarrollado varias alternativas6,7 para su obtención, utilizando pulmones de cerdo y de conejo como fuente natural. El objetivo de este trabajo consistió en seleccionar y evaluar el uso de diferentes separadores centrífugos así como el establecimiento de sus condiciones de operación, para la obtención de un concentrado de una mezcla fosfolípidica típica.

MÉTODOS

Caracterización de la suspensión a centrifugar (prueba de decantación)

Para caracterizar los líquidos del proceso, se tomaron muestras representativas que se sometieron a análisis físico-químico, que permitieron determinar las fases y la distribución porcentual de estas en una centrífuga de mesa con tubos aforados. Se colocó un volumen conocido de suspensión (10 cm3) y se procedió a centrifugar a más de 1000 s-1 durante diversos intervalos de tiempo, hasta obtener el grado de separación deseado.8 Así se conoció la lectura de volúmenes de fase y por ende, se calculó el porcentaje volumétrico de cada fase, así como su densidad aparente.

Selección del separador centrífugo y sus condiciones de operación

La elección de la alternativa de separación apropiada exige el conocimiento de un conjunto de propiedades físicas del sólido de interés y su suspensión; pero, además, se deben tener en cuenta las recomendaciones de los diversos fabricantes sobre la factibilidad de empleo de unos equipos u otros en dependencia de dichas características. Para la selección del separador centrífugo, fue necesario auxiliarse de los diagramas que expone la literatura8-10 de acuerdo con el tipo de separador, tamaño de partículas y concentración de sólidos en la suspensión a emplear.

Para centrífugas de discos. De los resultados de las pruebas de laboratorio realizadas, se determinó el tiempo de centrifugación requerido, a un factor centrífugo dado (G), para alcanzar la «transparencia» deseada. Por lo tanto, se pudo estimar un tiempo de residencia para la centrífuga piloto al operarla a la máxima velocidad, que permitía lograr la densidad de trabajo de alimentación.10

Conociendo el volumen del líquido a retener

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