Fundamentos y Cálculos Esenciales en la Formulación Farmacéutica

Cálculos Farmacéuticos en la Oficina de Farmacia

1. Cálculo de Propanodiol y Excipiente para Papelillos

Problema: En una Oficina de Farmacia (O.F.) se recibe la siguiente receta de Propanodiol al 1/20, 100 mg/papelillo, 40 papelillos. ¿Qué cantidad de Propanodiol y de excipiente se debe pesar para elaborar 40 papelillos al 1/20?

Resolución del Cálculo

  1. Cálculo de la cantidad total de la fórmula (mezcla):

    40 papelillos × 100 mg/papelillo = 4000 mg = 4 g (Masa total de la mezcla)

  2. Aplicación de la dilución (1/20):

    La dilución 1/20 indica que hay 1 g de principio activo (P.A.) por cada 20 g de mezcla (P.A. + excipiente).

    • 1 g Propanodiol → 20 g mezcla
    • X g Propanodiol → 4 g mezcla

    X = (1 g P.A. × 4 g mezcla) / 20 g mezcla = 0,2 g P.A. (Propanodiol)

  3. Cálculo de la cantidad de excipiente:

    Masa total de la mezcla – Masa de P.A. = Masa de excipiente

    4 g mezcla – 0,2 g P.A. = 3,8 g excipiente

2. Cálculo de Porcentaje Peso/Peso (p/p) de Lactosa

Problema: A 600 mg de un polvo medicamentoso se le incorporan 20 g de lactosa. ¿Qué porcentaje p/p de lactosa se ha añadido al polvo?

Resolución del Cálculo

  1. Conversión de unidades a miligramos (mg):

    20 g lactosa = 20.000 mg lactosa

  2. Cálculo de la masa total de la mezcla:

    20.000 mg lactosa + 600 mg polvo medicamentoso = 20.600 mg mezcla (100 %)

  3. Cálculo del porcentaje de lactosa:

    • 20.600 mg mezcla → 100 %
    • 20.000 mg lactosa → X %

    X = (100 × 20.000) / 20.600 = 97,09 % lactosa

3. Preparación de Dosis Pediátricas de Diazepam

Problema: Debemos preparar dosis pediátricas de Diazepam con una posología de 100 mg/8 h para 7 días de tratamiento. Disponemos de comprimidos con 500 mg de Diazepam, siendo el peso total de cada comprimido de 0,9 g. Calcula:

A. Número de papelillos a preparar

Posología diaria: 100 mg/8 h implica 3 dosis al día (mañana, tarde, noche).

Número total de papelillos = 7 días × 3 papelillos/día = 21 papelillos

B. Cantidad de comprimidos que debemos utilizar

  1. Cálculo de la cantidad total de P.A. (Diazepam) necesaria:

    21 papelillos × 100 mg P.A./papelillo = 2.100 mg P.A. total

  2. Determinación de la masa total de comprimidos necesaria:

    Relación P.A./Masa total del comprimido: 500 mg P.A. → 900 mg total (P.A. + excipiente)

    • 500 mg P.A. → 900 mg total
    • 2.100 mg P.A. → X mg total

    X = (2.100 mg P.A. × 900 mg total) / 500 mg P.A. = 3.780 mg totales de comprimidos.

  3. Cálculo del número de comprimidos:

    3.780 mg totales / 900 mg por comprimido = 4,2 comprimidos. Se deben utilizar 4 comprimidos completos y una fracción, o 5 si se redondea al alza para asegurar la dosis, pero basándonos en el cálculo exacto de masa, se requieren 3.780 mg de masa total de comprimidos.

C. Cantidad de excipiente que debemos añadir

Se tiene en cuenta que cada papelillo debe tener un peso total de 0,4 g (400 mg).

  1. Cálculo de la masa total final requerida:

    400 mg/papelillo × 21 papelillos = 8.400 mg

  2. Cálculo del excipiente nuevo a añadir:

    Masa total final requerida – Masa total aportada por los comprimidos

    8.400 mg – 3.780 mg = 4.620 mg excipiente nuevo

4. Control de Calidad de Cápsulas

Proceso: Cálculo del control de calidad de cápsulas basado en la media de peso.

Nota: El cálculo de la media (5040 x 20 = 252,25 mg) parece contener un error de transcripción de datos. Asumiendo que la media correcta es 252,25 mg, se procede con los límites de tolerancia.

A. Tolerancia del ±10 %

  1. Cálculo del 10 % de la media:

    10 % de 252,25 mg = 25,23 mg

  2. Límites de aceptación:

    • Límite superior: 252,25 mg + 25,23 mg = 277,48 mg
    • Límite inferior: 252,25 mg – 25,23 mg = 227,02 mg

Conclusión: Todas las cápsulas deben estar dentro del rango [227,02 mg, 277,48 mg]. Según el informe original, las cápsulas 15 y 17 están fuera de este límite.

B. Tolerancia del ±20 % (Límite secundario)

  1. Cálculo del 20 % de la media:

    20 % de 252,25 mg = 50,45 mg

  2. Límites de aceptación:

    • Límite superior: 252,25 mg + 50,45 mg = 302,70 mg
    • Límite inferior: 252,25 mg – 50,45 mg = 201,80 mg

Conclusión: Todas las cápsulas deben estar dentro del rango [201,80 mg, 302,70 mg]. Si las 20 cápsulas cumplen con este rango ampliado, se consideran aptas según el protocolo de control de calidad que permite un número limitado de desviaciones en el primer límite.

Excipientes Comunes y Propiedades Físico-Químicas

Excipientes y Disolventes Farmacéuticos

Propilenglicol
Se utiliza como disolvente humectante de baja toxicidad para uso oral y parenteral.
Glicerol o Glicerina
Uso interno en la elaboración de jarabes y externo en cosmética.
Sorbitol
Sustitutivo de la glucosa en jarabes simples, especialmente útil para pacientes diabéticos.
Polietilenglicoles (PEG)
Utilizados frecuentemente como emulgentes en cosmética y bases para supositorios.

Solubilidad y Disoluciones

Solubilidad: Es la capacidad que presenta una sustancia (soluto) para disolverse en otra (disolvente). Se expresa en las mismas unidades que la concentración de la disolución e indica la cantidad máxima de soluto que puede disolverse en una cantidad determinada de disolvente a una temperatura (Tº) específica.

Al expresar la solubilidad de una sustancia, se debe especificar siempre el disolvente y la temperatura.

Tipos de Disoluciones según el Coeficiente de Solubilidad

Disolución Insaturada
Aquella en que la cantidad de soluto es inferior a su coeficiente de solubilidad.
Disolución Saturada
Aquella en que la cantidad de soluto es igual a su coeficiente de solubilidad.
Disolución Sobresaturada
Aquella en que la cantidad de soluto es superior al coeficiente de solubilidad, siendo generalmente inestable.

A veces es necesario modificar la solubilidad de un principio activo (P.A.). Sabiendo qué factores influyen en la solubilidad y actuando sobre ellos, podemos conseguir que ese P.A. sea más soluble.

Factores que Influyen en la Solubilidad

  • Constitución Química: Las sustancias con más grupos hidrófilos se disuelven en disolventes polares, y los grupos lipófilos en disolventes apolares.
  • Temperatura (Tº): Al calentar, se favorece el proceso, aumentando la solubilidad en la mayoría de los casos.
  • pH del Medio: Modificando el pH del medio, se puede alterar significativamente la solubilidad de sustancias ionizables.
  • Aditivos: Es posible añadir otras sustancias, como cosolventes (disolvente secundario), para mejorar la solubilidad.
  • Polimorfismo: Se refiere a la capacidad de una sustancia de existir en más de una forma cristalina.

Polimorfismo: Formas Sólidas

Sólido Cristalino
Presenta un alto orden estructural.
Sólido Amorfo
Carece de orden estructural. Esto hace que tenga una baja estabilidad, pero, a una determinada temperatura, la forma menos estable (amorfa) es generalmente la más soluble.

Velocidad de Disolución

La velocidad de disolución se puede expresar como la cantidad de sustancia que se disuelve en un determinado tiempo, o como el tiempo que tarda en disolverse una sustancia. Al igual que la solubilidad, podemos hacer que el proceso de disolución sea más o menos rápido en función de:

  • Superficie de Contacto Sólido-Líquido: La velocidad de disolución aumenta al incrementar la superficie de contacto. Esto se consigue reduciendo el tamaño de partícula del sólido.
  • Solubilidad: Dependerá de las propiedades químicas de las sustancias, la temperatura y la presencia de aditivos.
  • Agitación: Permite renovar el disolvente en la interfase sólido-líquido, evitando que se produzca la saturación local de la sustancia.

Consideraciones de las Disoluciones Farmacéuticas

Ventajas de las Disoluciones

  • Fácil liberación del principio activo (P.A.).
  • Rápida velocidad de absorción.
  • Fácil administración.
  • Buena dosificación.
  • Menor irritación gástrica, ya que el P.A. se encuentra diluido en el disolvente.

Inconvenientes de las Disoluciones

  • Al no estar protegidas, el P.A. puede sufrir degradación a nivel del tracto gastrointestinal debido a los distintos pH.
  • No pueden emplearse cuando se quiere obtener una respuesta sostenida, pues se absorben rápidamente.
  • Se contaminan con facilidad. Esto se evita mediante el uso de mezclas hidroalcohólicas, ya que el alcohol es un agente conservante. En el caso de jarabes, la alta proporción de azúcar ayuda a evitar la proliferación microbiana.
  • Pueden presentarse problemas de hidrólisis y reacciones de óxido-reducción que alteren el P.A.

Errores Frecuentes en la Elaboración de Fórmulas

  • Errores en los cálculos matemáticos.
  • Mal manejo del material necesario.
  • Medir un líquido en una probeta a una temperatura superior a la que está calibrada.
  • Un mal desarrollo en la técnica de elaboración.
  • Un mal calibrado de la balanza.
  • Una mala interpretación de la pesada.
  • Un mal envasado del producto.
  • Pérdidas de materia prima.

Indicación Terapéutica

Sulfato de Zinc: Indicado para el tratamiento de eccema, impétigo y herpes simple.