Técnicas Instrumentales Esenciales para la Caracterización y Control de Calidad

Fundamentos de Técnicas Instrumentales

Espectroscopia Infrarroja (IR)

La espectroscopia infrarroja (IR), con un rango de medición típico entre 750 nm y 1000 µm, es una técnica fundamental para la caracterización de materiales.

Aplicaciones y Capacidades:

• Determinación de Polimorfos: Permite identificar diferentes formas cristalinas de una misma sustancia.
• Caracterización Estructural: Determina estructuras moleculares basándose en las vibraciones de los grupos funcionales característicos.
• Identificación de Sustancias: Brinda datos concluyentes al comparar el espectro de la muestra con un estándar de referencia (snR).

Limitaciones:

La espectroscopia IR no es adecuada para la determinación de:

• Punto de Fusión (Pt)
• Enantiómeros
• Pureza (cuantitativa)

Preparación de Muestras:

Diversos tipos de muestras pueden ser analizados mediante IR:

• Sólidos en Pastilla de KBr: La muestra (M) se mezcla con bromuro de potasio (KBr) y se comprime para formar un pellet.
• Soluciones (S): La muestra se disuelve en un solvente específico.
• Suspensiones (M): La muestra se dispersa en aceite vegetal y se coloca entre dos placas de cloruro de sodio (NaCl).
• Películas Finas (A y E): La muestra se presiona entre placas de NaCl para formar una película delgada.

Detección de Polimorfos:

Si los espectros de la muestra (M) y el estándar de referencia (Sr) presentan máximos de absorción a la misma longitud de onda (λ), se considera que son el mismo compuesto. Si los espectros difieren, es posible que se trate de polimorfos. En tal caso, se recomienda disolver la muestra, evaporar el solvente y analizar los residuos para una confirmación.

Espectroscopia Ultravioleta-Visible (UV-Vis)

La espectroscopia ultravioleta-visible (UV-Vis) opera en el rango de 200 nm a 700 nm y es ampliamente utilizada en el laboratorio.

Aplicaciones:

• Identificación de sustancias.
• Valoración (cuantificación) de la Materia Prima (Mp) y el Producto Terminado (Pt).

Limitaciones:

La espectroscopia UV-Vis no es adecuada para la detección de polimorfos.

Preparación y Medición de Muestras:

• La muestra (M) se prepara en solución.
• La muestra (M) y el estándar de referencia (Sr) deben prepararse y medirse simultáneamente bajo las mismas condiciones.
• Disolver la muestra en un solvente específico a una concentración conocida.
• Registrar los espectros de la muestra y el estándar de referencia.
• Calcular el coeficiente de absorbancia (A) y la relación de absorbancia.
• Si los espectros presentan máximos y mínimos a la misma longitud de onda (λ) y los coeficientes están dentro de los límites establecidos, la muestra cumple con los requisitos.

Cromatografía Líquida de Alta Eficacia (HPLC)

La Cromatografía Líquida de Alta Eficacia (HPLC) es una técnica robusta y versátil con múltiples aplicaciones en el laboratorio.

Aplicaciones Principales:

• Determina el desempeño del laboratorio.
• Identifica diferencias entre lotes, racematos y enantiómeros.
• Resuelve problemas de desempeño o validación de métodos.
• Aumenta la confianza en la resolución y reproducibilidad de los resultados.
• Establece la efectividad y el grado de comparación de nuevos métodos.
• Asigna valores a materiales de referencia.

Usos Específicos:

• Ensayo de identidad y pureza.
• Determinación de enantiómeros.
• Cumplimiento de requisitos exigidos en diversas normas de referencia de acreditación y certificación.
• Determinación de potencia de compuestos.

Métodos de Cuantificación:

Estándar Externo:

Consiste en inyectar en el equipo volúmenes constantes de disoluciones de concentraciones conocidas y crecientes del compuesto que se pretende cuantificar. La concentración del analito en la muestra se cuantifica por comparación de la señal obtenida con los estándares.

Estándar Interno:

Se utiliza como estándar una sustancia distinta del analito que, frente al método analítico, genera señales que pueden ser correlacionadas con la concentración y posteriormente referidas al analito en cuestión. El patrón se adiciona a la muestra y al blanco.

Aptitud del Sistema:

Los parámetros de aptitud del sistema se emplean para verificar que la resolución y la reproducibilidad del sistema cromatográfico son adecuadas para el análisis que se va a realizar.

1. Resolución (R):

   Es una función de la eficiencia de la columna (N). Se especifica para asegurar que los compuestos que eluyen muy cerca entre sí se resuelvan adecuadamente, para establecer el poder de resolución general del sistema y para asegurar que el estándar interno se resuelva del fármaco.

   • R = 0.7: Indica mala resolución, con picos solapados.
   • R = 1.5: Indica buena resolución, con picos bien delimitados.

2. Eficiencia de la Columna:

   Puede especificarse también como un requisito de aptitud del sistema, especialmente si hay un solo pico de interés en el cromatograma. Es una medida de la definición de los picos, lo cual es importante para detectar trazas de componentes. N representa el número de platos teóricos en la columna; cuanto mayor sea N, mayores serán la eficiencia y la resolución.

3. Factor de Asimetría (T) o Factor de Tailing:

   Es una medida de la asimetría del pico. Un valor de T = 1 indica picos perfectamente simétricos, y su valor aumenta a medida que la asimetría es más pronunciada.

Otros Métodos de Caracterización y Control

Ensayo de Endotoxinas Bacterianas (LAL)

Este ensayo se caracteriza por sus:

• Fundamentos
• Método
• Aplicación
• Límites
• Codificación
• Variables de respuesta
• Duración

Estudios de Estabilidad Acelerada y Natural

Estos estudios evalúan las condiciones de almacenamiento, determinan el número de lotes a ensayar y la obligatoriedad de los mismos. Las condiciones típicas incluyen:

• Temperatura (T): 25 ± 2 °C y 40 ± 2 °C.
• Humedad (H): 60 ± 5 % y 75 ± 5 %.