la aspirina - · pdf filede polvo blanco que reposa en el fondo, con esto se produce la...
TRANSCRIPT
LA ASPIRINA Martínez J. 26.231.596; Barrios F. 27.097.244; Peláez O. 25.829.479; López C. 2
Faculta de Ingeniería, Escuela de Ingeniería Industrial.
Asignatura (Principios y Procesos Químicos), Sección 105I1.
Fecha de entrega: (17 de junio del 2016)
[email protected]; [email protected];
[email protected]; [email protected]
Resumen: Desde que se descubrió la aspirina ésta ha generado gran conmoción, pues el ser humano se
ha visto en la necesidad de aliviar las dolencias que padece, hasta ahora no existe ningún
otro medicamento que logre suplantarlo, ya que las propiedades de esta sustancia satisface
las necesidades del hombre en distintas áreas. Es por esto que esta investigación pretende
dar a conocer las virtudes, historia, composición, síntesis, efectos, usos, etc de la Aspirina.
Los objetivos planteados para el desarrollo del trabajo son 1) analizar el proceso químico
empleado para la obtención del ácido acetilsalicílico,2)explicar propiedades físicas y
químicas de la materia prima e insumos,3) describir mediante de diagrama de flujo el
proceso de acetilación. Para obtener la aspirina se realiza un proceso de acetilación ,
consiste en una reacción que introduce un grupo acetilo en un compuesto químico donde el
anhídrido acético es usado como agente de acetilación obteniendo un éster (ácido
acetilsalicílico).
1.- INTRODUCCIÓN
La síntesis de la aspirina se considera una
esterificación. El ácido salicílico es
tratado con anhídrido acético, un
compuesto derivado de un ácido, lo que
hace que el grupo alcohol del salicilato se
convierta en un grupo acetilo. Este
proceso produce aspirina y ácido acético,
el cual se considera un subproducto de la
reacción. El objetivo del proceso es
obtener ácido acetilsalicílico a partir de la
reacción de mencionada. Abordaremos la
investigación basándonos en la
recolección de datos, desglosando y
analizando el proceso químico
2.- FUNDAMENTOS TEÓRICOS
2.1 Origen.
El descubrimiento de éste fármaco se
produce el 10 de Agosto de 1897 por un
joven químico llamado Félix Hoffman,
que trabajaba para la farmacéutica
alemana Bayer, quien purifico y mejoro
la síntesis de un ácido que parte desde la
salicina y ácido salicílico descubierto por
el científico Francés, Charles Frederic
Gerhardt. Este descubrimiento se produjo
cuando el joven Hoffman se dirige a su
laboratorio y toma el recipiente que
recoge los componentes menos volátiles
de su muestra y se observa una especie
1.- Presentación con claridad del formato (3pts) 2.- Procesamiento de fundamentos teóricos legales (4pts)
3.- Análisis e interpretación de la descripción del proceso (5pts) 4.- Coherencia del diagrama de flujo de procesos (3pts)
5.- Capacidad de síntesis (resumen, introducción y conclusiones) (3pts) 6.- Desarrollo de las referencias bibliográficas (2pts)
de polvo blanco que reposa en el fondo,
con esto se produce la purificación y
obtención del ácido acetilsalicílico.
Hoffman convenció a la empresa Bayer
para la fabricación del medicamento y
fue patentado en 1900 con el nombre de
Aspirina, la cual se empezó a distribuir
en forma de polvo a todos los médicos y
pronto se convirtió en la medicina
número uno del mundo, puesto que actúa
como antipirético, analgésico y
antiinflamatorio que alivia los dolores y
la fiebre. Luego, a partir de 1915 se
comienza a fabricar en forma de
comprimidos y podía ser comprada sin
receta.
2.2 Características del proceso.
Entre estas se tiene la de los
componentes (materia prima) y el
proceso quimico terminado (producto):
Ácido Salicílico:
* Sólido incoloro que suele cristalizar en
forma de agujas.
* Posee buena solubilidad en etanol y
éter.
* Industrialmente se obtiene a partir del
dióxido de carbono y fenóxido de sodio.
* El ácido salicílico es el aditivo clave en
muchos productos para el cuidado de la
piel diseñados para tratar acné, psoriasis,
callosidades (el endurecimiento de la piel
por presión persistente), la piel de gallina
y las verrugas.
Anhídrido Acético:
* Es uno de los anhídridos carboxílicos
más simples.
* Es un líquido incoloro.
* Es uno de los reactivos más
ampliamente usados en síntesis orgánica.
* Posee un olor muy fuerte a vinagre
debido a su reacción con la humedad del
aire.
* Industrialmente el anhídrido acético
puede ser producido por oxidación del
acetaldehído con O2.
* El anhídrido acético es corrosivo,
irritante e inflamable, recomendación de
utilizar la campana del laboratorio.
Ácido Acetilsalicílico:
*Es un fármaco que pertenece a la familia
de los Salicilatos.
* Aspirina o ácido acetilsalicílico es un
derivado del ácido salicílico, con el que
se ha conseguido aumento de la
efectividad analgésica con menores
efectos irritantes sobre el aparato
digestivo.
* Está formado por agujas blancas
cristalinas. Hoffman consiguió
sintetizarlo a partir de alquitrán de
carbón.
* Posee cristales alargados, de sabor
ligeramente amargo, y de color
blanquecino, y además se funden a 132ºC
y son insolubles en agua.
* Es estable en aire seco, pero con la
humedad se descompone lentamente en
ácido salicílico y en ácido acético.
* La molécula de Aspirina contiene 9
átomos de carbono, 4 de oxígeno y 8 de
hidrógeno.
* Sus efectos analgésicos, antipiréticos y
antiinflamatorios se deben a las
asociaciones de las porciones acetilo y
salicilato de la molécula intacta, como
también a la acción del metabolito activo
salicilato.
* Soluble en 300 partes de agua destilada,
en 7 partes de alcohol, en 17 partes de
cloroformo, en 20 partes de éter y
en soluciones concentradas de acetato de
amonio.
* En las soluciones concentradas de
hidróxidos y de carbonatos alcalinos es
soluble con descomposición.
2.3 Principales empresas productoras a
nivel internacional y nacional.
Producción Internacional:
Las tabletas de aspirina empezaron a
fabricarse en España en la década de los
años 20. Se hacían casi artesanalmente:
la materia prima, procedente de
Alemania,
se trituraba y se transformaba en
pastillas, el responsable de la fabricación
de la aspirina en España fue el
farmacéutico Antonio Serra esto fue a
partir de los años 30.
Una de las empresas con mayor
producción de este medicamento es la
Bayer, que para el año 2008, el 85% de la
producción mundial de ácido
acetilsalicílico se realiza en Langreo
España, en una planta química de la
multinacional Bayer. Esta empresa
suministra por término medio 12.700
millones de aspirinas al año en todo el
mundo, que aseguran el suministro a los
mercados regionales. En España se
consumen más de 650 millones de
comprimidos al año y en el mundo se
superan los 216 millones al día.
Producción Nacional:
El Servicio Autónomo de Elaboraciones
Farmacéuticas (Sefar) refuerza la
elaboración ácido acetilsalicílico
(aspirina) y otros medicamentos como por
ejemplo los anticonvulsivos. A su vez,
Sefar distribuye anualmente unos 30
millones de unidades entre material
médico-quirúrgico y medicamentos.
Además tiene la capacidad de producir
tres lotes por semana, cada lote equivale a
75.000 tabletas.
En la actualidad, más de 200 empresas
comercializan este medicamento, cuyo
efecto se basa en el ácido acetilsalicílico y
la producción de este se estima en 50.000
toneladas por año.
3.-Fundamentos legales (COVENIN):
No existe una ley que esté relacionada
directamente con el proceso químico del
ácido acetilsalicílico. Cabe destacar que
COVENIN establece leyes donde
involucra la materia prima utilizada en
este proceso, pero no desde el punto de
vista químico.
4.-Materias Primas e Insumos
Ácido salicílico:
Se trata de un beta-hidroxiácido donde su
fuente natural es la corteza del sauce
blanco (Salix alba) que contiene una
sustancia llamada salicina, de la cual se
obtiene el ácido salicílico, de ahí su
nombre derivado del latín. Se encuentra
en numerosas plantas, en especial en los
frutos, en forma de metilsalicilato.
El ácido salicílico, perteneciente al grupo
de los agentes analgésicos, antipiréticos y
antiinflamatorios, fue descrito por
primera vez en el siglo XVIII por el
reverendo Richard Stone que observó que
las infusiones de la corteza del sauce
blanco común (Salix alba vulgaris) curaba
la fiebre.
Su estructura química es el ácido 2-
hidroxibenzoico. Su fórmula molecular:
C7H6O3 y su masa molecular es 138.121
g/mol, su punto de fusión se presenta a
una temperatura de 432K (159°C) , su
punto de ebullición a una de 484K
(211°C) y su acidez es 2.972 pKa.
Su forma física se encuentra en cristales
blancos, generalmente como pequeñas
agujas, o como polvo blanco y velloso. La
forma sintética es blanca e inodora, Tiene
un sabor ligeramente dulce; es poco
soluble en agua y más soluble en alcohol,
éter y cloroformo.
Industrialmente se obtiene a partir de la
conocida síntesis o reacción de Kolbe-
Schmitt es una reacción química
caracterizada por una carboxilación que
ocurre cuando se calienta el fenolato
sódico —la sal de sodio del fenol— junto
con hidróxido de sodio y dióxido de
carbono bajo 100 atmósferas de presión y
125°C, para luego tratar el producto con
ácido sulfúrico.
Este producto sirve como materia prima
para la obtención del ácido
acetilsalicílico, comercialmente conocido
como Aspirina por medio de
la esterificación del grupo hidroxil-
fenólico del ácido salicílico y del
fenilsalicilato.
El ácido salicílico es el aditivo clave en
muchos productos para el cuidado de la
piel diseñados para tratar acné, psoriasis,
callosidades, la piel de gallina y
las verrugas. Trata el acné causando que
las células de la piel se caigan más
fácilmente, evitando que los poros se
tapen, esto es debido a una propiedad que
le permite mezclarse con las grasas
existentes en la epidermis y con el
material sebáceo que se encuentre
estancado en los folículos provocando la
exfoliación y descamación en la piel. Este
efecto en las células de la piel también
hace que el ácido salicílico sea un
ingrediente activo en
varios champuses diseñados para tratar
la caspa.
El ácido salicílico de grado técnico se usa
sobre todo en la producción de productos
agroquímicos, tintes, colorantes, caucho,
perfumes, y resinas fenólicas. Su
distribución: 55% a aspirina, 18% a
ésteres y sales, 10% a resinas, 10% a
tintes y colorantes.
El uso directo de una solución salicílica
puede causar hiperpigmentación en piel
sin tratamiento previo para aquellos con
tipos de piel más oscuros.
Anhídrido acético:
El anhídrido acético, cuya fórmula es
(CH3CO) 2O, es un líquido corrosivo
para la mayoría de los metales en
presencia de humedad, incoloro y versátil
con un olor agrio, es conocido
comúnmente como Ac2O. Fue sintetizado
por primera vez por C. F. Gerhardt a
partir de cloruro de benzoilo y acetato de
potasio. Hoy en día es uno de los
intermedios orgánicos más importantes en
la industria petroquímica y es el anhídrido
carboxílico más producido
comercialmente en EEUU con una
producción de un millón de toneladas al
año. Su aplicación industrial más
importante es para la acetilación de
reacciones; es también muy usado para
aplicaciones de síntesis orgánica, y tiene
utilidad como solvente en el análisis
químico.
Es miscible con solventes polares y se
disuelve en alcohol frío con lenta
descomposición. La solubilidad del
anhídrido acético en agua a 20 ºC es de
2,6 % (m/m), con lenta descomposición;
la solubilidad del agua en anhídrido
acético a 15 ºC es de 10,7 % (m/m), con
descomposición gradual. Sin embargo,
una solución acuosa de anhídrido acético
no es estable porque éste descompone en
unos pocos minutos (el tiempo exacto
depende de la temperatura) en una
solución de ácido acético.
En sus propiedades presenta un Límite
inferior de explosividad, % vol. 2,7
,Límite superior de explosividad, % vol.
10,3 , Presión de vapor a 20 ºC, hPa
(mbar) 5 ,Densidad relativa del líquido
(agua=1) 1,08,Solubilidad en agua
Reacciona Densidad relativa de vapor
(aire=1) 3,5 ,Densidad relativa de la
mezcla vapor/aire a 20ºC (aire=1) 1,01, su
Peso molecular es 102,1, en términos de
temperatura su Punto/intervalo de fusión,
ºC -73 , el Punto/intervalo de ebullición
es de ºC 139 y el de inflamación, ºC 49
(c.c.)
En cuanto a su producción se puede
realizar
por oxidación del acetaldehído con O2,
formándose ácido
peracéticoCH3C(=O)OOH que
reacciona catalíticamente con otra
molécula de acetaldehído para dar el
anhídrido acético; o por pirólisis del ácido
acético a cetena CH2=C=O, la cual a
continuación en una segunda etapa
reacciona con una molécula de ácido
acético para formar el anhídrido acético; o
por carbonilación catalítica
(empleando monóxido de carbono)
del acetato de metilo.
La sustancia se descompone al calentarla
intensamente, produciendo humos tóxicos
y gases incluyendo acético. Es inflamable
cuando se calienta por encima de 50 ºC.
En forma de vapor es muy irritante para
los ojos y para las mucosas. Reacciona
violentamente con agua hirviendo, vapor
de agua, oxidantes fuertes, alcoholes,
aminas, bases fuertes. Ataca a varios
metales en presencia de agua. El líquido
es muy corrosivo, especialmente en
presencia de agua y humedad. El Ac2O es
ampliamente empleado en química para la
acetilación de alcoholes y aminas y como
deshidratante. La mayor parte de la
producción (aproximadamente 80%) de
anhídrido acético va a parar a la
fabricación de acetato de
celulosa (plásticos y fibras textiles).Otras
aplicaciones son la síntesis de
la tetraacetiletilenodiamina (TAED) en la
industria de detergentes, y la síntesis
de fármacos tales como el ácido
acetilsalicílico(aspirina) o el paracetamol.
También encuentra aplicación en la
producción de poli(metilacrilimida)
(espuma dura), plastificantes acetilados,
explosivos, ciertos fluidos para frenos
hidráulicos, fluidos de perforación,
activadores para detergentes de blanqueo
al frío, tintes (principalmente junto con el
ácido nítrico), intermedios orgánicos,
fármacos, alimentos(acetilación de grasas
animales y vegetales), herbicidas, aromas
y fragancias.
Insumos:
Ácido sulfúrico: La utilización del ácido
sulfúrico en la aspirina, es para evitar que
se pierda el hidrogenión+ del ácido
salicílico, y evitar que la reacción se
produzca en ese punto, pues deseamos
que se dé en el grupo hidroxilo. También
hace que el acetato que se forma con
subproducto de la reacción, del anhídrido
acético, forme ácido acético, y que no
intervenga en la reacción. El ácido
fosfórico es usado como catalizador en el
proceso a pequeña escala, además el
etanol es utilizado en el proceso de
purificación del proceso mencionado
anteriormente.
5.-Propiedades Físicas y
Químicas del Proceso Químico.
5.1.- Propiedades Químicas.
Hidrólisis:
El ácido es estable en aire seco, pero
hidroliza gradualmente en contacto con la
humedad transformándose en los ácidos
acéticos y salicílicos. La aspirina se hidroliza
a altas temperaturas ya que estimulan la rotura
de los enlaces formados en la síntesis de
la aspirina obteniéndose ácido salicílico.
Esta no se hidroliza en medio ácido a temperatura
corporal ni a otros valores de pH. Sin embargo,
en el estómago se hidroliza por medio de la
acción de las enzimas de los jugos gástricos.
De los componentes de la aspirina el
ácido salicílico es el que actúa contra los
síntomas. Sin embargo, debemos ingerirlo
en forma de (aspirina) ya que debido a su
bajo pH produciría daños en nuestro tubo
digestivo. El estómago es un órgano cuyo
tejido está preparado y sometido a
condiciones ácidas, donde el AAS se
transforma.
Solubilidad:
La aspirina tiene muy escasa solubilidad
en condiciones de pH bajo (como dentro
del estómago), pero es soluble en acetona,
éter, alcohol, agua hirviendo, benceno y
turpentina; poco soluble en cloroformo,
su Solubilidad en agua medida de la
capacidad de una determinada sustancia
para disolverse en agua 1g/100g agua a
37 ºC. Es importante mencionar que la
aspirina tiene un ph acido, pero la
aspirina pura no tiene un valor de ph
como tal, ya que este depende de ciertas
características como la cantidad de ácido,
su masa molecular, el volumen de
disolución y la constante de equilibrio Ka
de cada fármaco.
5.2.-Propiedades Físicas:
La aspirina, es blanco, cristalina,
inodoro, débilmente acido, sabor
ligeramente dulce, pertenece a los grupos
AINES (Antiinflamatorios no
esteroideos).
Formula molecular: C9H8O4.
Peso Molecular: 180.16 g/mol.
Punto de ebullición: temperatura la cual
pasa de estado líquido a gaseoso es de
140 º C.
Punto de fusión: punto de temperatura
que pasa de estado sólido a liquido 136 º
C.
Densidad: 1.40 g /cm3, siendo esta la
relación entre la masa y el volumen que
ocupa.
Absorción UV máxima: 229 nm (newton
metro).
6.- Descripción del Proceso Químico.
El proceso químico para concebir la
Aspirina es la acetilación, consiste en una
reacción que introduce un grupo acetilo
en un compuesto químico. Para la síntesis
de la aspirina el anhídrido acético es
usado como agente de acetilación. En la
producción del ácido acetilsalicílico, se
protona el oxígeno para obtener un
electrófilo más fuerte. La reacción
química de la síntesis de la aspirina se
considera una esterificación. El método
es una de las reacciones más usadas en
los laboratorios de química en
universidades de pregrado. El proceso de
síntesis consiste en tratar el ácido
salicílico con anhídrido acético, en
presencia de ácido sulfúrico o ácido
fosfórico que actúan como catalizadores.
6.2.- Reacciones Químicas Involucradas.
6.2.1.- Protonación del grupo carbonilo
del Anhídrido Acético, formación del
electrófilo fuerte por medio del
catalizador ácido sulfúrico.
6.2.2.- El ataque del nucleófilo: El ataque
al nucleófilo que tiene densidad
electrónica se dirige hacia el carbono que
posee carga positiva. Es seguido por la
pérdida de un protón y salida de un ion de
acetato.
6.2.3.- Reordenamiento y formación del
catalizador: formación del hidrato de
Ester, ion acetato y del catalizador por la
protonación.
6.2.4.-Formación del Ácido
acetilsalicílico y el ácido acético: Sucede
una desprotonación del Ester protonado
por parte del ion acetato que desprende un
hidrogeno para formar un compuesto más
estable.
6.3.- Proceso de Fabricación de la
Aspirina a pequeña escala.
Para obtener 3.5 g de Aspirina:
a) Síntesis.
Se pesan 2,5 g de ácido salicílico en un
vidrio de reloj, traspasándolo
posteriormente a un vaso de 100 mL. Con
cuidado se adicionan 10 mL de Anhídrido
acético y posteriormente 2 mL de ácido
fosfórico al 85%. La mezcla se agita con
una temperatura entre (70-80) °C
(reacción exotérmica) durante 15 minutos
esperando a que todo el ácido salicílico se
disuelva.
Transcurridos aproximadamente 30
minutos la disolución se habrá enfriado a
temperatura ambiente, se añaden 50 mL
de agua helada en varias alícuotas, se
agita bien y se mantiene sobre hielo
picado; el contenido será una masa sólida
de cristales de aspirina y los cristales se
recogen por filtración a vacío en un
embudo Buchner. Pesar la cantidad de
ácido acetilsalicílico obtenido después del
proceso de secado.
b) Purificación.
El ácido acetilsalicílico puede purificarse
por recristalización, para ello se coloca el
ácido acetilsalicílico obtenido en un vaso
de precipitados de 100 mL y se le añaden
10 mL de etanol. Se calienta en placa
calefactora, hasta que los cristales se
disuelvan, se añaden lentamente 15 mL
de agua destilada y se continúa la
calefacción hasta que la disolución entre
en ebullición. Seguidamente se deja
enfriar el vaso de precipitados sobre hielo
picado, y cuando se inicie el
enturbiamiento se rasca la pared del vaso
con una varilla de vidrio hasta que
recristalice la aspirina.
A continuación, se filtra de nuevo a vacío,
lavando los cristales con dos porciones de
3 mL de agua helada y se secan
comprimiéndolos sobre papel de filtro,
una vez eliminada la mayor parte del agua
se lleva el producto restante en el vidrio
de reloj a la estufa a secar durante 20
minutos. Pesar la cantidad de ácido
acetilsalicílico obtenido después de la
recristalización y el secado.
c) Determinación de la pureza del ácido
acetilsalicílico sintetizado mediante
valoración.
Para evitar errores en la determinación del
contenido en ácido acetilsalicílico
debidos a los reactivos y disolventes
empleados es conveniente hacer un
blanco para la valoración. Para ello poner
en un vaso de precipitados de 100ml, 25
mL de etanol y 4 gotas de fenolftaleína.
Colocar en una bureta NaOH 0,1N y
adicionarla gota a gota hasta el punto de
viraje. Anotar los mL del valorante
gastados.
A continuación, para valorar la pureza del
ácido acetilsalicílico obtenido se pesan
0,3 g de la muestra (anotar exactamente el
peso) y poner en un vaso de precipitados
de 100 ml, añadir 25 mL de etanol para
disolver el sólido y posteriormente 4
gotas de fenolftaleína. Valorar
inmediatamente hasta el punto de viraje
del indicador, colocar en una bureta
NaOH 0,1N y adicionar de medio en
medio mililitro el NaOH hasta coloración
permanente de la disolución. Realizar una
segunda valoración añadiendo en dos o
tres veces un volumen algo menor del
necesario para la neutralización,
adicionando posteriormente el NaOH
gota a gota hasta el punto de viraje.
Anotar los mL del valorante gastados.
6.4.- Proceso de Fabricación de Aspirina
a Nivel Industrial.
La síntesis a nivel industrial suele
obtenerse por carboxilación del fenol
según Kolbe, ya que a escala industrial es
muy eficaz. En esta reacción se
transforma un fenol en un ácido fenólico
por la acción de una base y del dióxido de
carbono.
Para producir 1 tonelada de ácido
acetilsalicílico.
Procedimiento:
a) Carga (Materias primas)
Se inicia la operación de carga con Ácido
Salicílico y Anhídrido Acético, materias
primas utilizadas en la producción de
Ácido Acetilsalicílico.
Para fabricar 1 tonelada de aspirina son
necesarios 770 kg de ácido salicílico y
590 kg de anhídrido acético.
b) Reacción:
En un reactor se aplican las condiciones
físicas y Químicas necesarias para
asegurar que la reacción de Acetilación
sea completa mediante un proceso
denominado esterificación. En otras
variantes del proceso, la reacción se lleva
a cabo en un disolvente inerte, como
CCl4, ácido acético, hidrocarburos,
benceno, tolueno, etc. También pueden
usarse esos disolventes para lavar los
cristales, y elevar la calidad del producto.
O bien, emplear un catalizador, como
ácidos o aminas terciarias.
Ácido Salicílico + Anhídrido Acético -
►Ácido Acetilsalicílico + Ácido Acético.
C6 H4 (OH) (COOH + (CH3 CO) 2O
►CH3COOC6H4COOH + CH3COOH
El rendimiento de reacción es del 90%,
obteniendo como subproducto 340 kg de
acético. El ácido salicílico y el anhídrido
acético se alimentan a un reactor de acero
inoxidable en donde la temperatura debe
mantenerse a menos de 90ºC, con buen
control de temperatura a lo largo del
ciclo.
La utilización del ácido fosfórico u otro
catalizador, es para evitar que se pierda el
hidrogenión (H+) del ácido salicílico, y
evitar que la reacción se produzca en ese
punto, pues deseamos que se de en el
grupo hidroxilo. Hacer que el acetato que
se forma como subproducto de la
reacción, del anhídrido acético, forme
ácido acético y no intervenga en la
reacción
Por otra parte, deben recuperarse el ácido
acético y el exceso empleado de anhídrido
acético Tras dos o tres horas, la masa de
reacción se bombea a un filtro.
c) Filtración:
El Ácido Acetilsalicílico líquido
reaccionado pasa a través de un filtro,
para retener cualquier impureza y el
producto sea puro; este filtro es preparado
con célite o tierra filtrante. Antes de la
filtración se calentará el cristalizador
designado con agua caliente y la línea de
filtración con vapor.
d) Cristalización:
Se consigue el tamaño y la forma de los
cristales mediante un enfriamiento
programado. La cristalización es una
técnica utilizada para la purificación de
sustancias sólidas, basada en general en la
mayor solubilidad que suelen presentar
los sólidos en un disolvente en caliente
que en frío.
En este proceso, se utiliza un
enfriamiento rápido, lo cual genera
cristales de un menor tamaño que se deja
enfriar lentamente el sistema.
e) Centrifugación:
Se separa el Ácido Acetilsalicílico (masa)
del líquido madre (Ácido Acético y
residuos de Ácido Acetilsalicílico) lavar y
secar los cristales. La centrífuga se la lava
con Ácido Acético, el cual debe estar
libre de impurezas, transparente y con una
concentración entre 99.5 – 100.5 y una
temperatura de 0ºC. En esta etapa del
proceso se lleva a cabo una recirculación
de ácido acético, este subproducto es
trasladado nuevamente al reactor porque
aún puede ser utilizado, de esta forma no
se generan pérdidas a la planta de
producción.
f) Secado:
Se secan los cristales extrayendo toda la
humedad existente en el Ácido
Acetilsalicílico. Dejando como resultado
(0'5% humedad
g) Tamizado:
Se deben seleccionar o clasificar el
tamaño de las partículas. El Ácido
Acetilsalicílico permanece temporalmente
en el área de cuarentena hasta que se
hayan realizado los respectivos análisis
químicos y físicos que determinan su
calidad. Una vez determinado el tamaño
de partículas (granulometría) y
comparados con los requerimientos del
cliente se realiza la homogeneización del
producto.
h) Homogeneizado:
Es entregar el producto física y
químicamente igual, este instrumento de
homogeneización se usa para dispersar
los componentes en una partícula de
tamaño uniforme.
i) Molino:
Se reduce el tamaño de las partículas de
acuerdo a los requerimientos del cliente.
El mecanismo de un molino ayuda a
triturar el ácido salicílico anteriormente
homogeneizado a través de la polea.
j) Granulador:
Se compactan las partículas finas y se les
da el tamaño de acuerdo a los
requerimientos del cliente. Antes de
iniciar la granulación de un producto, esta
máquina debe estar completamente limpia
y tenga la mínima posibilidad de fugas en
sus diferentes partes por donde va a hacer
su recorrido el producto.
k) Control de impurezas:
Se asegura mediante inspección física,
que el producto esté libre de cualquier
partícula extraña.
l) Empaque:
Se procura preservar y asegurar las
condiciones de calidad del producto
terminado. Los materiales e insumos
deben estar correctamente rotulados y
situados; verificando que la marca y el
número de lote tengan una impresión
correcta. El producto limpio es revisado
por Control de Calidad área encargada de
aprobar o rechazar el cartón antes de
sellar.
El producto se guarda en bolsas Big-
Bags, de este modo se preservan las
condiciones físicas y químicas del
producto así, como de la presentación.
Las fundas big-bag han sido el medio
para el manipuleo del producto Ácido
Acetilsalicílico al granel. Es un envase
económico y seguro para transporte de
productos. Fabricados con polipropileno
virgen de alta calidad. Al convertirse en
instrumento de fácil transporte, reduce los
costos de empaque y maximiza la
utilización de espacio vertical en bodegas.
m) Embarque:
Es preciso verificar que el producto sea
transportado de forma estrictamente
segura y libre de anomalías. El transporte
debe reunir las siguientes condiciones
para considerarlo idóneo para transporta
el producto Ácido Acetilsalicílico:
1) La plataforma debe estar
completamente limpia y seca
2) Revisar que no exista ningún tipo de
contaminante químico.
3) No debe existir olores penetrantes.
4) Revisar que no existan insectos.
5) El transporte (vehículo) debe tener
cubierta protectora (lona)
6) El producto debe tener la etiqueta de:
APROBADO PARA LA VENTA,
colocado por el área de Control de
Calidad.
7. Diagrama de flujo del proceso.
Ver en los anexos:
7.1.- Diagrama de bloque para la
fabricación de aspirina a pequeña escala.
7.2.- Diagrama de bloque para la
fabricación de aspirina a nivel industrial.
7.3.- Diagrama de equipo para fabricación
de aspirina a pequeña escala.
7.4.- Diagrama de equipo para fabricación
de aspirina a nivel industrial.
8. Usos y aplicaciones del producto
terminado
La aspirina es un fármaco no esteroideo.
A pesar de sus escasos 100 años de vida,
este se ha convertido en el medicamento
más consumido en el mundo, pues tiene
diversos usos, tanto farmacológicos como
estéticos. A continuación se mostraran
sus aplicaciones más importantes:
Analgésico: Se toma para aliviar
dolores de cabeza, muelas, óseos,
musculares y de oídos.
Antinflamatorio: Elimina la
inflamación, el calor, el
enrojecimiento y el dolor. Por
ejemplo se aplica para tratar la
artritis reumatoidea, la artrosis y
la fiebre reumática.
Antiagregante plaquetario: Está
indicado para personas con alto
riesgo de coagulación sanguínea,
principalmente principalmente
individuos que ya han tenido un
infarto. Los especialistas indican
que la aspirina es el medicamento
más seguro, efectivo, barato y
preventivo.
Antirreumático: Reumatismo
engloba un grupo de
enfermedades agudas o
crónicas que afectan las
articulaciones. La ventaja que
presenta la aspirina frente a otros
fármacos es su baja toxicidad.
Antipirético: Actúa bloqueando el
proceso que incrementa la
temperatura y descendiendo la
fiebre, a través de la
vasodilatación y la sudoración.
Por ello, cuando la temperatura
corporal es normal, su
administración no provoca
hipotermia.
Estudios recientes afirman que el
consumo de la aspirina ayuda a combatir
las siguientes enfermedades:
Cáncer: Reduce el riesgo de
cáncer de colon y recto, en el 40%
de los casos si se toma dos veces
por día. A su vez, si se ingiere una
vez al día puede alejar los riesgos
de cáncer mamario. Otros estudios
demuestran que también podría
reducir el cáncer de piel.
Alzheimer: Las neuronas al
inflamarse en la data avanzada
provocan perdida de las
capacidades cognitivas y de la
memoria, que es lo característico
de esta enfermedad. Estudios
demuestran que al ingerir una
dosis similar a la empleada como
antinflamatorio, esta produciría un
efecto neuroprotector evitando la
muerte del 83% de las neuronas,
lo que reduce el riesgo de
Alzheimer.
Sida: Gracias a que la aspirina
estimula la producción de dos
poderosos agentes activadores de
la respuesta inmune, esto podría
reducir los niveles de ciertos
mensajeros químicos que son los
que desencadenan el crecimiento
del virus del VIH.
La aspirina también se usa en la estética,
en la eliminación de verrugas y caspa
para desteñir el cabello y en mascarillas
exfoliantes, para evitar el acné gracias a
que el Ácido Acetilsalicílico produce la
construcción y sequedad en los tejidos,
facilita la cicatrización y provoca
acciones antinflamatorias. Otro de los
usos caseros es como quita manchas, para
producir flores más verdes y para
picaduras de mosquitos y abejas que
debido a la propiedad antinflamatoria de
la aspirina disminuirá la hinchazón.
9. Impacto ambiental
Una de las principales preocupaciones en
la actualidad es el acelerado deterioro del
medio ambiente y la perdida de la
biodiversidad como consecuencia de las
actividades del hombre. La mayoría de
los problemas son provocados por las
industrias, las cuales generan los
siguientes contaminantes:
Contaminación del agua:
Aproximadamente el 90% de las
aguas residuales, cloacales e
industriales son arrojadas a los
ríos, cuyas aguas son usadas para
el regadío de las tierras cultivables
y por lo tanto llegan a los
productos agrícolas que consume
el hombre.
Las aguas residuales en los
procesos de las industrias
farmacéuticas, en general son
aguas provenientes de un proceso
de filtración, que contiene restos
de productos orgánicos de
naturaleza muy variada, así como
también agua de enfriamiento de
los condensadores o bombas de
vacío. El tratamiento que deberían
recibir las aguas residuales o
industriales para no contaminar
tanto el ambiente es el siguiente:
a) Pasan por un filtro de carbón
vegetal, estas aguas son
descargadas a una primera piscina
para decantar las sustancias
sólidas
b) Pasan a una segunda piscina para
recibir el mismo tratamiento.
c) Después pasan a la tercera piscina
para recibir el tratamiento químico
a base de hidróxido de sodio.
d) Luego recibe la aireación.
e) Por ultimo pasan por un segundo
filtro de carbón vegetal, para ser
descargadas al pozo séptico.
Emisiones de aire: Los causantes
de las emisiones de aire como son
gases, humos y polvos producidos
por los generadores de energía. La
presencia de otra clase de
partículas depende del tipo de
productos elaborados y los
procesos aplicados.
La contaminación atmosférica,
generalmente se origina en las
combustiones de los generadores
de energía los cuales expulsan
monóxido de carbono (CO),
hidrocarburos (HC), óxido de
nitrógeno (NOX) y humos
producidos por los incineradores,
utilizados frecuentemente en las
industrias farmacéuticas.
El ruido: Con el desarrollo de la
civilización industrial y urbana el
ruido ha adquirido cada vez mayor
importancia, y se incluye dentro
de los factores del medio que
presentan efectos nocivos sobre la
salud humana, es por esto que se
consideran como un elemento
contaminante del medio ambiente.
las consecuencias del ruido,
afectan cada vez más a mayor
número de personas, en particular
a los obreros industriales. En las
industrias farmacéuticas estos
ruidos y vibraciones son
producidos por los procesos de
granulación, centrifugación y
tamización.
Desechos sólidos:
Se clasifican en:
a) Tóxicos peligrosos: Se incluyen
los acumulados en los depósitos
generales, procedentes de la
filtración del aire para la
eliminación de partículas y
polvos, los cuales son de
importancias cualitativas. Estos
residuos provienen de los
procesos de acetilación,
granulador (molino, empaques,
polvos), tamización y filtración
(célite) son tratados
adecuadamente en incineradores
donde se producen cenizas,
escorias y humo.
b) No tóxicos: Provienen de las
fermentaciones de los procesos
bioquímicos. Además se originan
otro tipo de desecho constituido
por un volumen apreciable de
cartón y papel.
Nota: Las materias primas y las
formulaciones farmacéuticas tienen un
tiempo limitado de actividad aceptable o
de eficacia, una vez transcurrido este
periodo no se debe permitir su consumo.
Para esto las plantas disponen de
incineradores cuya operación debe ser
controlada para no causar contaminación
atmosférica.
10.- Conclusiones
Aspirina es un medicamento plenamente
actual. Recientes investigaciones no sólo
confirman sus efectos clásicos y
cardiovasculares sino que han descubierto
nuevos usos para la prevención y el
tratamiento de varias enfermedades.
Una aspirina puede salvar la vida de
muchas personas, puesto que esta tiene
usos antipiréticos, analgésicos y
antinflamatorios
La fabricación industrial de la aspirina es
rentable porque es de consumo masivo a
nivel mundial.
Las cualidades curativas de la aspirina
son básicamente proporcionadas por el
ácido salicílico, puesto que anteriormente
se consumía el ácido sin sintetizar , es
decir, no tenía porciones del anhídrido
acético.
Finalmente, la razón por la que se decidió
sintetizar el ácido salicílico es por sus
efectos contraproducentes a nivel
digestivo.
11.- Bibliografía
Síntesis de la aspirina. Disponible:
http://www.ugr.es/~quiored/doc/p17.pdf
(consulta: 2016/mayo/30)
Área de producción (investigación).
Disponible:
http://repositorio.ug.edu.ec/bitstream/redu
g/200 C2/1/1053.pdf (consulta
2016/mayo/26)
Diagrama de la aspirina. Disponible:
https://prezi.com/f-isjiilgddr/untitled-
prezi/ (consulta: 2016/mayo/27)
Historia de la aspirina. Disponible:
http://www.abc.es/sociedad/20130606/ab
ci-aspirina-historia-investigacion-bayer-
201306051131.html (consulta
2016/mayo/30)
Características químicas
http://aspirinaemm.blogspot.com/
(consulta: 2016/mayo/30)
Anexo: 7.1
Anexo: 7.2
Anexo 7.3