Taller Estabilidad

PROGRAMA DE QUÍMICA FARMACÉUTICA ASIGNATURA: FARMACOTECNIA EJERCICIOS SOBRE APLICACIONES CINÉTICAS A LA ESTABILIDAD DE MEDICAMENTOS. 1. Una solución inyectable contenía 50 mg de principio activo cuando fue preparada. Después de ser almacenada durante 60 días a 50 °C, se analizó y se encontró que contenía 40 mg. Si la descomposición sigue una cinética de primer orden, ¿Cuánto tiempo le tomara a este producto para descomponerse en el 50% del valor original, en las mismas condiciones de almacenamiento? 2. Los siguientes datos corresponden a la descomposición de un nuevo fármaco en una solución ajustada a pH 5.0 y a temperatura de 25°C. Concentración µg/ mL Tiempo semanas

250.0

215.3

179.0

145.5

105.7

71.0

0

10

20

30

40

50

Empleando el método grafico determine: a) b) c) d) e)

El orden de la reacción. La constante de velocidad de descomposición. El tiempo requerido para descomponerse en el 25 % El tiempo de vida media. La concentración existente después de 25 semanas.

3. El periodo de vida media de un medicamento del cual se conoce que se descompone de acuerdo con una cinética de primer orden, es de 148 meses a 25 °C. después de haber hecho los cálculos adecuados, el jefe de producción decide añadir un 10 % de exceso del fármaco en el momento de la elaboración del producto. Calcule cual será el porcentaje de la potencia etiquetada en el producto que éste contendrá después de tres años de almacenamiento a 25 °C.

4. Una compañía farmacéutica tiene un producto multivitamínico que se descompone a la temperatura ambiente (20 °C), de acuerdo con una cinética de primer orden, con una constante de velocidad de 0.0003 días-1 . Si el director técnico quiere que el producto mantenga por lo menos un 90 % de la potencia etiquetada después de tres años de almacenamiento a la temperatura ambiente, ¿qué porcentaje de exceso debe ser añadido al producto en el momento de su elaboración para que esto sea posible? 5. Un estudio de estabilidad arrojo los siguientes resultados cinéticos: Temperatura/ °C Constante de velocidad/ mes -1

40

50

60

70

0.3282

0.490

0.575

0.716

Haga la representación gráfica correspondiente y determine a partir de ella, lo siguiente: a) La energía de activación del proceso b) La constante de velocidad de descomposición a 25 °C c) El tiempo de vida útil del producto a 25 °C

6. A partir de los siguientes datos obtenidos en un estudio de estabilidad de la aspirina a pH 2.5, determinar la energía de activación del proceso de hidrólisis de este fármaco. Temperatura (°C) Constante de velocidad/ días -1

25

35

0.0488

0.1130

a) Calcule el tiempo de vida útil de este producto a 15 °C b) Calcule el factor de frecuencia del proceso hidrolítico 7. Empleando la información del ejercicio anterior, calcular cuál sería el incremento en la vida útil del producto si éste se mantuviera a 5° C.

8. En un estudio de estabilidad acelerado, para el desarrollo de la formulación de un nuevo fármaco, se obtuvieron los siguientes datos a 40 °C. Tiempo (meses) Concentración (%)

1.0

2.0

4.0

6.0

8.0

10.0

14.0

16.0

18.0

96.13 92.42 85.41 78.93 72.94 67.41 57.58 53.21 49.17

a) Por medio de una grafica adecuada, determine el orden cinético del proceso de descomposición b) Calcula la constante de velocidad de descomposición a 40 °C c) Si el tiempo de vida media obtenido para esta formulación a 30 °C fue de 50.8 meses, mientras que a 50 °C fue de 6.49 meses, calcular la energía de activación del proceso. d) Calcule el factor de frecuencia para el proceso de descomposición e) Calcule el periodo de vida útil del producto a 20 °C f) Cual sería la fecha de expiración que debe imprimirse en la etiqueta del producto, si sale hoy al mercado g) Si se requiere que el producto tenga un período de vida útil de tres años y medio, ¿qué recomendaría usted si en la monografía del mismo, se dice que el contenido de activo puede estar entre el 110 % y el 50 % de la concentración etiquetada? 9. Se conoce la velocidad de descomposición de un fármaco en solución a dos temperaturas: Temperatura (°C) Constante de velocidad (años -1)

40

60

0.382

0.575

a) ¿Cuál será la vida útil del producto a 25°C si éste debe ser retirado cuando haya perdido el 12 % de la cantidad etiquetada? b) Si se desea que el producto retenga el 85 % de la cantidad etiquetada a 25 °C por 274 días, ¿Qué recomendaría usted?

NOTA: se conoce que el fármaco es muy soluble en agua, no es toxico y según la farmacopea, se admite una tolerancia del 108 % de la concentración etiquetada. 10. Usted como Q.F. de una campaña de salud, tiene a su cargo el cuidado, mantenimiento y administración de los medicamentos. Una vacuna liofilizada en empaque de dosis múltiple tiene un periodo de vida útil de ocho días, después de haber sido reconstituida si se mantiene bajo refrigeración (5 °C). por inconvenientes de campo y transporte, cinco frascos de la vacuna ya reconstituida permanecieron al medio ambiente (28 °C) por 48 horas. a) b) c) d) e)

¿Podría en su concepto seguirse empleando el producto? ¿Por cuánto tiempo más recomendaría su empleo? ¿Cuál es la energía de activación del producto? ¿Cuál es el orden cinético?, ¿Por qué? ¿Cuál es el valor del Q10 ? NOTA: El valor de K a 40 °C es 0.7545 días-1

11. Un producto diseñado para estar en el trópico a 30 °C posee un periodo de vida útil de un año. El lote FJ4758 de este medicamento fue enviado al hospital de Tunja donde usted trabaja (12 °C). de acuerdo con su criterio, ¿Por cuánto tiempo recomendaría el empleo de este producto?. La energía de activación del proceso es de 16500 cal mol-1 12. Una vacuna es diseñada para permanecer en el refrigerador (5 °C) y en estas condiciones puede emplearse hasta por cuatro meses. Después de dos meses de estar de estar en el refrigerador se retira de el y se olvidó al medio ambiente por 2.5 días y en forma inmediata al detectar el error, se regresó al refrigerador. ¿podría seguir empleando esta vacuna?, ¿Por cuánto tiempo más?. La energía de activación del proceso es de 26500 cal mol-1

13. Se conoce la siguiente información sobre la descomposición de un producto en solución: constante de velocidad a 25°C de 0.0035 meses-1 y a 15°C de 0.0020 meses-1. calcular: a) Energía de activación b) Factor de frecuencia c) Factor Q10 14. Un nuevo medicamento el cual no se produce en el país, es importado en forma de granel para envasar en un laboratorio ubicado en Bogotá (16 °C) y su periodo de vida es de cuatro años. Por problemas de manifiesto en la aduana, el producto en su empaque a granel permaneció en la bodega de Buenaventura por espacio de un mes a 32 °C de temperatura promedio. Si una vez que el producto llegó a Bogotá se envasó, ¿cómo afectó este hecho a la fecha de expiración del producto? Lo único que usted sabe es que la energía de activación del proceso degradativo está entre 18500 y 22000 cal mol-1 .

15. Un producto en investigación diseñado para estar en el trópico (30 °C) puede emplearse hasta por 45 días en estas condiciones. Al llegar al embarque de Bogotá, en camino hacia Leticia, es detenido durante 30 días en la aduana de Bogotá para efectos de nacionalización y posteriormente, sigue su viaje hacia Leticia. ¿por cuánto tiempo más podría emplearse el producto? . El Q10 es de 2.5. 16. Si la vida útil de un producto es de tres años en Bogotá (16 °C) ¿cuál sería su vida útil en Cartagena (28 °C)?. la energía de activación del proceso es de 19850 cal mol-1 .