Proyecto Final 1

ELABORACIÓN DE SOLUCIONES

SANITIZANTES.

Formulación de un Gel Antibacterial.

AUTORES:

Rivas Daniela

Serres Gabriela

Solarte Salustra

Sulbarán Abraham

Suárez Juan

UNIVERSIDAD DE LOS ANDES

FACULTAD DE INGENIERIA

ESCUELA DE ING. QUIMICA

DEPTO. DE QUIMICA INDUSTRIAL Y APLICADA

CATEDRA, FISICOQUIMICA

MERIDA – VENEZUELA

FEBRERO 2011

FORMULACIÓN DE UN GEL ANTIBACTERIAL - 2 -

INTRODUCCIÓN

.- GENERALIDADES

La química es una parte esencial en la fabricación de un gran

número de productos. Sin embargo, solo una pequeña porción de

este total se incluye en lo que comúnmente se conoce como

“industria química”. Si la industria química se define en forma muy

restringida, y solamente abarcara aquellos productos que el público

en general considera como “químicos”, quedaría excluida la

producción de muchos artículos usados diariamente.

La industria química es muy competitiva. Esta competencia es de

dos tipos: Primero, la competencia entre las compañías que

producen y venden el mismo producto. Muchos de los productos

químicos inorgánicos y orgánicos, básicos, que se producen en

gran volumen esencialmente, son artículos básicos, puesto que se

venden a un precio determinado por el mercado. Existen pocas

diferencias entre los diversos productores en lo que respecta a

calidad o servicios técnicos al cliente. La tendencia es a que el

número de productores sea menor, las instalaciones de producción

tengan volúmenes más altos y la competencia en los precios sea

intensa.

Son muchos los productos químicos que se adquieren para

satisfacer una necesidad particular, por ejemplo, para emplearlos

como antioxidantes, para destruir bacterias o absorber luz

intravioleta.

El desarrollo de un producto antibacteriano que cumpla con las

normas de calidad y eficacia terapéutica es una alternativa válida


de bajo costo, para combatir las infecciones bacterianas en la piel,

que se han constituido en un foco de diseminación en el hombre y

en los animales, siendo los responsables del desarrollo posterior de

lesiones, problema que obliga a buscar estrategias de solución que

permitan un control de los agentes implicados y causales de estas

enfermedades.

Los jabones líquidos son elaborados por varias empresas

extranjeras y tienen un nicho selecto en el mercado, la mayoría de

estos jabones son importados de Estados Unidos. Existen en

varios aromas y presentaciones. Y para este estudio en particular,

se cuenta con una formulación que implica bajos costos de

producción sin perder la efectividad y calidad del producto.

.- JUSTIFICACION

Las enfermedades se propagan de muchas maneras, como

tosiendo, estornudando, por contacto directo de piel a piel y

tocando un objeto o superficie que contiene gérmenes. Los

gérmenes causantes de infección pueden estar presente en los

desechos humanos (orina, excremento) y los fluidos corporales

(saliva, mocos, supuración de lesiones o heridas, supuración de los

ojos, vómito y sangre). Las personas infectadas pueden ser

portadores de diversas enfermedades contagiosas sin tener ningún

síntoma, y pueden estar contagiadas antes de experimentar algún

indicio.

La Sanitización, se define como un frote breve con una solución

antibacterial a partir de alcohol y emolientes, buscando destruir los

microorganismos de la flora bacteriana transitoria, adquiridos


recientemente por contacto directo con pacientes, familiares o

equipos y disminuir la flora residente, siempre y cuando las manos

se encuentren limpias y sin contaminación con material orgánico.

El término flora microbiana, se refiere a la población de microbios

asociados que habitan en las superficies internas y externas de los

seres humanos y animales normales

La fricción higiénica de las manos con un gel antibacterial, es un

proceso más efectivo que el lavado de las mismas, aunque no

reemplaza este procedimiento en presencia de mugre visible y

secreciones. El gel antibacterial, es un producto que limpia las

manos sin necesidad de usar agua y, las desinfecta sin necesidad

de usar toallas o jabón. Su principal atributo a diferencia de otros

es que no es agresivo a la piel y no la reseca, por lo que se

distingue por la suavidad que dejará en la piel al humectarla y

protegerla.

Debemos recordar lo necesario que es mantener un Medio

Ambiente saludable, libre de contaminación, en el que los

ecosistemas de animales y plantas no resulten afectados, y todo

esto redunde además en beneficio del ecosistema humano. La

importancia de este producto también radica en no dañar otras

formas de vida sin dejar a un lado la calidad y efectividad del

mismo.


.- FORMULACIÓN DE OBJETIVOS

- OBJETIVO GENERAL

“Formulación de un gel antibacterial, y obtención de un producto

eficaz, que cumpla con ciertos parámetros fisicoquímicos, como

solubilidad en agua, constante de disociación, pH, y con la acción

antibacterial“.

- OBJETIVOS ESPECÍFICOS

“Realizar a escala de laboratorio, un proceso industrial para

obtener un gel antibacterial, aplicando operaciones y procesos

unitarios”.

“Proporcionar una agradable fragancia”.

”Crear un producto biodegradable, no inflamable ni tóxico”.

”Por naturaleza un producto de pH neutro y completamente soluble

en agua”.

”Establecer un producto innovador, integrando diferentes

materiales de la naturaleza, y asociados con el fin en común de

formular un método ecológico para la obtención del producto”.


CAPÍTULO I

1. REVISIÓN DE LITERATURA

1.1 LA PIEL

La piel es el órgano sensitivo más grande del cuerpo humano,

constituye aproximadamente el 15% del peso total corporal, recoge

información a través de una extensa red de neuronas y terminales

nerviosas. Aportan información sobre presión, vibración, dolor y

temperatura.

1.1.1 Estructura de la piel y sus funciones

La piel cumple diversas funciones:

- Protección.

- Regulación térmica.

- Percepción sensitiva.

- Respuestas inmunitarias.

- Evita la perdida de fluidos hacia el exterior

- Participa en la síntesis de vitamina D.

Es un órgano en permanente estado de actividad, consta de tres

capas, la epidermis, dermis, hipodermis.

La epidermis es la capa superficial, consta de queratinocitos,

melanocitos, células de Langerhans y células de Merkel. Tiene

varios estratos: basal, espinoso, granuloso y corneo. La dermis

consta de dermis papilar y dermis reticular, se compone de tejido

conectivo se encuentran fibroblastos, mastocitos, macrófagos,

dendrocitos.


1.1.2. Infecciones bacterianas en la piel

Las infecciones causadas por bacterias pueden afectar una zona

específica o propagarse por una zona extensa de la piel, así como

producir la infecciona nivel de la dermis, epidermis y tejido

subcutáneo.

Dependiendo de tres factores:

- Propiedades patógenas de los agentes bacterianos

- Integridad de la puerta de entrada.

- Capacidad de defensa del organismo frente a la invasión

bacteriana.

1.1.2.1. Clasificación de las infecciones bacterianas

Se clasifican en:

Infecciones primarias.- estas se producen cuando el agente

bacteriano invade la piel previamente sana, causadas

principalmente por un microorganismo simple. Ejemplo: impétigo,

foliculitis, forúnculo, hidrosadenitis, paroniquia, erisipela, celulitis.

Infecciones bacterianas secundarias.- son infecciones

polimicrobianas que se producen en una piel previamente dañada,

causada principalmente por quemaduras, contusiones, picaduras.

Ejemplo: dermatitis atópica, dermatitis de contacto, entre otras.

Infecciones bacterianas sistémicas.- resultan de una infección

bacteriana sistémica, ejemplo: síndrome de piel escaldada

estafilococia, síndrome de show tóxico estafilocócico y

estreptocócico.


1.1.3. BACTERIAS

Existen relativamente pocas especies de bacterias que causan

enfermedades en relación con la enorme cantidad de bacterias que

tienen vida libre. A la mayoría se les conoce bien y están bien

estudiadas, pero, sin embargo, continúan apareciendo patógenos

nuevos y esta claro que la aparición de las infecciones nuevas son

siempre importantes. [13]

1.1.3.1. Staphylococcus aureus

Es un microorganismo muy resistente a las condiciones

ambientales y extremadamente difíciles de erradicar. Pese a que no

es esporulado, soporta bien condiciones extremas aunque se

inactiva a temperatura de congelación y puede eliminarse con una

cocción correcta. Produce toxinas filtrables cuando crece en

condiciones adecuadas, especialmente en una atmósfera de alto

contenido en dióxido de carbono. [14]

1.1.3.1.1. Clasificación

Orden: Eubacteriales.

Familia: Micrococaceae.

Género: Staphylococcus.

Especie: aureus.


1.1.3.1.2. Morfología

Se presentan en forma de cocos de aproximadamente de 0.5-1.5

µm de diámetro agrupados en racimos. Son positivos en la tinción

de Gram. Son microorganismos inmóviles (no flagelados) y no

forman esporas. [14]

1.1.3.1.3. Principales patologías

La acción patógena de S. aureus se manifiesta por la capacidad de

invasión del microorganismo y las sustancias que puede elaborar,

que ayudan en el proceso infeccioso local y pueden causar lesión

en lugares más distantes. Generalmente son infecciones con gran

supuración y necrosis tisular que tienden a la formación de

abscesos. Entre los principales cuadros clínicos tenemos: lesiones

en piel y mucosas, infecciones generalizadas, bacteriemia,

infecciones localizadas en vísceras.

1.1.3.1.4 Enfermedades estafilococias

S. aureus es responsable de más del 80 % de las enfermedades

supurativas que se encuentran en la práctica médica. Se asocian a

enfermedades bronquiales adquiridas y genéticas, provocan la

mayoría de las infecciones purulentas de la piel, pero también

pueden invadir y producir infecciones severas en cualquier otro

órgano del cuerpo, y ocasionar bacteriemia e infecciones graves en

pacientes hospitalizados.

En el ámbito de la medicina militar, la infección de las heridas se

incluye dentro de los temas de interés médico-militar donde se


presenta S. aureus como un frecuente contaminante de heridas

tanto en tiempo de guerra como en la paz. El Impétigo ampolloso

es una infección cutánea superficial causada por S. aureus,

actualmente 80% por estafilococo. [16]

1.1.3.2. Escherichia coli

1.1.3.2.1. Clasificación

Orden: Eubacteriales.

Familia: Enterobacteriaceae.

Género: Escherichia.

Especie: coli.

1.1.3.2.2. Morfología

Son bacilos Gramnegativos que poseen un tamaño de alrededor de

1.1-1.5 x 2.0-6.0 µm aerobios y anaerobios facultativos, fermentan

la lactosa y son oxidasa negativa; las especies móviles tienen

flagelos de localización perítrica.

1.1.3.2.3. Principales patologías

E. coli es la especie comensal involucrada con mayor frecuencia de

las infecciones oportunistas. Sin embargo algunas cepas de E. coli

poseen capacidad patógena primaria, pudiendo causar infecciones

en personas previamente sanas, sin factores predisponentes.

Las principales patologías causadas por E. coli de determinados

serotipos son: Infecciones urinarias, enteritis, enteritis

hemorrágica, diarrea secretora.


1.2. HISTORIA DEL JABÓN

En algunos libros de historia, en las enciclopedias y en tratados

sobre productos para la higiene personal se puede encontrar

información que indica que en la antigua Babilonia ya se usaba el

jabón. También los Sumerios, los Hebreos y los egipcios lo

utilizaban para lavar la ropa o con fines medicinales. [7]

La fórmula más antigua del jabón data del año 2250 A.C. y se

supone que su expansión comienza en Europa, en Italia y España,

desde donde pasó a Inglaterra y Francia específicamente. Hasta

ese momento los jabones eran de apariencia desagradable porque

se elaboraban con grasas animales impuras y cenizas de madera.

Hasta hoy se ha recorrido mucho camino elaborándose jabones

artesanales realmente hermosos realizados con técnicas sencillas,

basadas en barras pre-listas. De esta manera se evita el trabajo

más complejo y delicado de hacer la saponificación, que implica

tener conocimientos más amplios sobre materiales como el

hidróxido de sodio materia prima para hacer muy buenos jabones.

[7]

1.3. ELABORACIÓN DE JABONES

1.3.1. Lípidos

Un lípido se define como un compuesto orgánico de origen natural

que es insoluble en agua y soluble en solventes orgánicos no

polares, tales como un hidrocarburo o éter dietílico. Las distintas

clases de lípidos se relacionan entre sí por esta propiedad física

compartida pero sus relaciones químicas estructurales y


funcionales así como sus funciones biológicas son distintas. Existen

distintas clases de compuestos consideradas como lípidos: grasas y

aceites, terpenos, esteroles y algunos otros compuestos. [11]

Los lípidos pueden clasificarse en saponificables y no

saponificables, entre los saponificables se encuentran los ácidos

grasos, acilglicéridos, ceras y fosfolípidos. Como no saponificables

están los esteroles, por ejemplo: el colesterol. [6]

1.3.1.1. Grasas y aceites

Los acilglecéridos o grasas son ésteres de la glicerina y de ácidos

grasos. Si un ácido graso esterifíca uno de los grupos alcohol de la

glicerina tendremos un monoacilglicérido, si son dos, un

diacilglicérido, y si son tres, un triacilglicérido. Los acilglicéridos

sencillos contienen un sólo tipo de ácido graso, mientras que los

mixtos tienen ácidos grasos diferentes. Los acilglicéridos

saponifican dando los correspondientes jabones y glicerina. [11]

La distinción entre grasas y aceites es arbitraria ya que a

temperatura ambiente, una grasa es sólida y un aceite líquido. La

mayor parte de los glicéridos son grasas en los animales, mientras

que en las plantas tienden a ser aceites. El ácido carboxílico que

se obtiene por hidrólisis de una grasa o aceite se llama ácido graso

y tiene por lo general una cadena larga de hidrocarburo sin

ramificaciones. Las grasas y aceites se nombran frecuentemente

como derivados de estos ácidos grasos. [11]

1.3.2. Definición de jabón

Químicamente hablando el jabón es una sal; el valor del jabón se

basa en la capacidad de emulsionar la suciedad aceitosa para que


se pueda lavar. La capacidad para actuar como agente

emulsionante se origina en dos propiedades del jabón:

-. La cadena de hidrocarburos de la molécula de jabón se disuelve

en las sustancias no polares tales como las gotitas de aceite.

-. El extremo aniónico de la molécula de jabón, sobresale de las

gotas de aceite a causa de las repulsiones entre las gotitas de

aceite y jabón este no se pueden unir y se mantienen separadas.

[11]

1.3.3. Características del jabón

El jabón es un producto básico de pH entre 7.5 a 9, es un material

muy versátil capaz de aceptar un alto rango de aditivos sólidos y

líquidos, la única limitación real es que los aditivos pueden

degradar químicamente el producto, y causar daño físico al equipo

que se utiliza en el proceso o lesiones en el trabajador o al usuario

final. La calidad de los materiales a usar tiene un efecto importante

en el color y la fragancia final del producto terminado y es

importante escogerlos en forma correcta de acuerdo al tipo de

jabón y al uso final. [8]

1.3.4. Saponificación

La palabra saponificar significa hacer jabón y esencialmente es la

hidrólisis básica de una grasa o aceite que da como resultado la sal

de un ácido graso o carboxílico (Figura 1) que puede ser con

hidróxido de sodio o potasio. [11]


1.4. TIPOS DE JABONES

El tipo de jabón dependerá de la materia prima que se utilice y esto

también determinará el uso que se le puede dar. Hay diferentes

materias primas como aceites o grasas de origen vegetal o animal,

cera de abejas, así como ciertos compuestos químicos como la

glicerina y alcohol.

Originalmente todos los jabones estaban hechos de grasa animal,

principalmente de manteca de cerdo y el sebo de la res.

Actualmente nuevos aceites son extraídos de vegetales como

granos y nueces. Los aceites vegetales son químicamente

superiores a la grasa animal debido a que estas grasas tienden a

cerrar los poros. [8]

Los jabones elaborados para el cuidado de las manos contienen

glicerina, la cual mantiene la piel suave ya que es conocida como

uno de los mejores humectantes por sus propiedades de mantener

la humedad de la piel. [11]

1.4.1 Jabones líquidos

Los jabones líquidos en su forma original son saponificados usando

una mezcla cáustica en conjunto con aceites o grasas que tienen


un alto contenido de ácido oleico y los oleatos resultantes de sodio

y/o potasio que están en principio presentes en el contenido del

jabón. La forma de preparación del jabón líquido va a depender

del pH, viscosidad, saponificación y temperatura.

Jabón líquido de glicerina: por su especial formulación humectante,

está indicado para el uso diario del lavado de manos y todo el

cuerpo en general. Es un jabón líquido concentrado, que provee

una rica y cremosa espuma garantizando remover rápidamente la

suciedad de la piel dejándola limpia, suave y con un agradable

aroma, debido a su especial formulación a base de agentes

tensoactivos no iónicos, humectantes y glicerina. [8]

1.5. FACTORES QUE DETERMINAN LA CALIDAD DEL

JABÓN

1.5.1. Aditivos y sus propiedades

Los aditivos pueden ser introducidos tanto en el jabón líquido como

en la mezcla que se está preparando. La primera elección de estos

materiales son productos derivados del petróleo, lanolina o ácidos

grasos como el del coco. El perfume y el color representan la

mayor parte de los aditivos que uno puede encontrar en la

formulación de los jabones comunes. La cantidad de perfume que

se usa en el jabón requiere que aseguren que la formulación final

tenga una excelente estabilidad con respecto a la vida útil,

similarmente la elección del pigmento o colorante. [8]


1.5.2. Preservantes

La oxidación ocurre en aceites y grasas la cual causa la rancidez en

éstas. El aceite de zanahoria, aceite de vitamina E y extracto de

semilla de uva son preservantes que se recomiendan para grasas

ya que ellos contienen poderosos anti-oxidantes como vitamina A,

E y C los cuales pueden prevenir el deterioro. El uso de

antioxidantes no será necesario a menos que la grasa o ingrediente

que se escogió para hacer el jabón sea susceptible a rancidez. [8]

1.5.3. El Ph

A menudo los productos para la piel que se encuentran en el

comercio dan una indicación precisa de su pH. Esta es una medida

que expresa el grado de acidez de una sustancia o una solución.

Varía entre 0 y 14, el valor de 7 corresponde a una condición de

neutralidad cuando el pH sea menor de 7 la solución será ácida y

cuando sea superior a 7 será básica. Para probar el pH de una

solución se puede usar un papel tornasol. Este papel tiene la

propiedad de cambiar de color según el pH. Los pH comprendidos

entre 5.5 - 10.5 corresponden a los valores de pH de la piel y el

cabello, aunque generalmente se restringe este campo entre 5.5 y

8.0 para no llegar a pH extremos que dañen las características de

la piel. En este rango de pH debería encontrarse los jabones, pero

lo ideal para la piel es pH neutro o sea 7. En el cuadro 2 se puede

observar el pH de marcas de jabones reconocidos en el mercado.

[8]


1.5.4. Temperatura

Si la temperatura no es controlada en el proceso se pueden

presentar problemas como formación de pequeños grumos durante

la mezcla debido a que el aceite, la lejía o ambos fueron vertidos

demasiado calientes o la agitación se está haciendo

inconstantemente o demasiado lenta. Esta mezcla es indeseable,

ya que esto produce una baja calidad del jabón. [8]

1.6. CARACTERÍSTICAS DE LOS INGREDIENTES

1.6.1. Eucalipto

Dentro de los metabolitos secundarios con actividad fungicida se

encuentran los provenientes de la fracción liquida volátil que

contiene las sustancias responsables del aroma de las plantas

(Harbone, 1998) o aceites esenciales. Generalmente son mezclas

complejas de hasta más de 100 componentes de bajo peso

molecular como compuestos alifáticos simples, alcoholes,


aldehídos, cetonas, esteres y ácidos, que hacen parte de los

monoterpenos, sesquiterpenos y fenilpropanos (Mesa et al., 2004;

Schelz, 2006).

De las plantas del genero Eucalyptus se obtienen varios aceites

esenciales, extractos e infusiones con actividad antimicotica,

compuestos principalmente por el componente activo 1,8-cineol

que se encuentra en un rango de concentración entre 54% y 95%

(Mellado et al., 1998). Muchas especies de este género, entre las

que se incluyen E. camandulensis, E. citriodora, E. globulus, E.

tereticornis, E. robusta, entre otras, han mostrado efectos contra

una amplia variedad de hongos filamentosos de los géneros

Fusarium, Aspergillus, Phyphthora y Botrytis conocidos como

fitopatogenos en diferentes cultivos de importancia comercial

(Ramezani et al., 2002; Alitonou et al., 2004; Batish et al., 2008).

[18]

El nombre científico de este árbol es Eucalyptus, de la familia de las

Mirtáceas, aunque comúnmente se conoce como de Eucalipto u

Ocalipto. Ésta es una especie que llega a alcanzar los ciento

cincuenta metros y que cuenta con una enorme presencia en todo

el mundo, ya que ocupa cuatro millones de hectáreas plantadas en

más de noventa países. Y es que este árbol no solo tiene una

función ornamental, sino que añade múltiples ventajas, como la

buena calidad de su madera o sus fines medicinales. Además, su

gran abundancia se debe a la capacidad de adaptación que posee

el Eucalipto, que se desarrolla en muy diferentes ambientes

climáticos.

El aceite se obtiene destilando con vapor de agua las hojas de

varias especies de Eucalyptus; rendimiento, 2-3%. Su componente


principal es el eucaliptol. Se produce en gran cantidad en

Australia; menores cantidades se destilan en España, Portugal,

Congo, Belga y en América del Sur. El grado N.F. debe contener

no menos de 70% de eucaliptol. Otras especies de eucaliptos se

destilan para obtener aceites industriales y perfumes; por ejemplo:

el eucalyptus divesda un aceite que contiene aproximadamente

50% de piperitona; el eucalyptus citriodora, 65-85% de citronelal;

el eucalyptus macarthuri, aproximadamente 70% de acetato de

geranio y 15% de eudesmol. Estos aceites se emplean para

síntesis de otros productos químicos importantes. El aceite de

eucalipto se usa en pastillas contra la tos, colutorios, gargarismos,

preparados dentales, inhalaciones, pulverización de habitaciones y

en jabones medicinales; es desinfectante de importancia.

Pero la propiedad principal del eucalipto se encuentra en su función

antiséptica, ya que éste ayuda mucho a aquellas personas que

tienen problemas respiratorios así como infecciones urinarias.

Entre otras propiedades del eucalipto se puede mencionar a que

éste actúa como un medio anti-infeccioso, así como anti-

inflamatorio, anti-diabético y antiespasmódico; entre otros usos

más se suele mencionar que al eucalipto se utiliza para

determinados tratamientos para prevenir la artritis, siendo efectivo

también en determinados tipos de diabetes. [2]

1.6.2. Alcohol Etílico

El alcohol etílico, es un alcohol cuya molécula tiene dos átomos de

carbono. Es un líquido incoloro, de sabor urente y olor fuerte, que

arde fácilmente dando llama azulada y poco luminosa. Se obtiene

por destilación de productos de fermentación de sustancias

azucaradas o feculentas, como uva, melaza, remolacha, patata.


Forma parte de muchas bebidas, como vino, aguardiente, cerveza,

etc., y tiene muchas aplicaciones industriales. (Fórm. CH3-CH2OH).

[4]

Tiene aplicaciones en la industria como disolvente, para la

fabricación de acetaldehído y para muchos otros fines. Se usa

mucho la mezcla de 95% alcohol y 5% de agua; en ciertos casos

se usa el alcohol de 100% (alcohol absoluto). Este alcohol es

miscible en todas proporciones con agua, otros alcoholes, éter,

benceno y con muchos líquidos orgánicos. Con agua forma una

mezcla de temperatura constante de ebullición que contiene 95.6%

en peso de alcohol (97.2% en volumen). El alcohol etílico o etanol

constituye la sustancia psicoactiva de consumo más extendido y

generalizado en el mundo. La Organización Mundial de la Salud en

el año de 2003 reportó que más de la mitad de la población

mundial (60%) ha consumido alcohol en el último año. Su

intoxicación presenta una gran connotación social, siendo exigido

por la sociedad; tiene venta libre y demasiada publicidad; de ahí su

fácil acceso y consumo. Junto con la nicotina constituyen las drogas

permitidas por la mayoría de los países en el mundo.

Se puede obtener de forma natural mediante la fermentación de

azúcares, como macerados de granos, jugos de fruta, miel, leche,

papas o melazas, donde levaduras que contienen catalasas

convierten azúcar complejo en azúcar sencillo y este a su vez en

etanol más dióxido de carbono. También de forma sintética

empleando la reacción de un hidrocarburo insaturado, el etileno

con ácido sulfúrico; este se convierte en sulfato ácido de etilo, que

al añadir agua, se obtendrá etanol más ácido sulfúrico. Se

encuentra en perfumes, extractos de comidas como vainilla,

almendra, limón, preparaciones farmacéuticas como elixir y sirve


como antídoto en el tratamiento de emergencia de intoxicación por

metanol, etilenglicol y fluoracetato de sodio

El etanol tiene varias vías de ingreso en el organismo; estas son:

gastrointestinal (oral, es la más frecuente), respiratoria, parenteral

(IV), rectal, dérmica (usada en niños por su efecto antipirético).

[2]

1.6.3. Glicerina ó Glicerol

La glicerina. (CH2OH-CHOH-CH2OH), es un líquido espeso, neutro,

de sabor dulce, que al enfriarse se vuelve gelatinoso al tacto y a la

vista, y que tiene un punto de ebullición alto. Está compuesta de

tres carbonos, ocho hidrógenos y tres oxígenos; su estructura,

tiene enlaces simples y es tetravalente.

Es un producto secundario en la fabricación del jabón y buen

agente humectante para la Industria Alimenticia. Sus ésteres son

sus derivados químicos más importantes. Algunos de ellos son: las

grasas, la nitroglicerina, la dinamita, etc.

La glicerina puede ser disuelta en agua o alcohol, pero no en

aceites. Por otro lado, muchos productos se disolverán en glicerina

más fácilmente de lo que lo hacen en agua o alcohol, por lo que es,

también, un buen disolvente.

La glicerina es también altamente "higroscópica", lo que significa

que absorbe el agua del aire. Por ejemplo: si dejas una botella de

glicerina pura expuesta al aire, tomará humedad del aire y se

convertirá, con el tiempo, en un 80% de glicerina y un 20% de

agua. A causa de esta cualidad higroscópica, la glicerina pura al

100% puesta en la lengua puede causarte una ampolla, ya que es

deshidratante.


Se usa en casi todas las industrias. Además de sus usos en la

fabricación de pinturas y resinas sintéticas, emolientes y

demulcentes, y como disolvente, entre en gran número de otros

productos. El uso más frecuente de la glicerina es la elaboración

de resinas alquídicas. Otras aplicaciones son la fabricación de

medicinas y artículos de aseo, como pasta de dientes; como agente

plastificante para el celofán y como agente humidificante de

productos derivados del tabaco. Dado que existen otros productos

más baratos, solamente el 5% de la producción industrial de

glicerina se destina a la fabricación de explosivos derivados de ella.

Por su afinidad con el agua y su viscosidad, la glicerina se utiliza

para la tinta de los tampones de sellar. También se usa para

lubricar la maquinaria que bombea los productos del petróleo,

debido a su resistencia a disolverse en los líquidos del petróleo. Por

su alta viscosidad y ausencia de toxicidad, la glicerina es un

excelente lubricante para las máquinas procesadoras de alimentos.

Se usa en medios bacteriológicos, en los cosméticos, la glicerina es

muy empleada para conservar la piel suave y se usa en cremas y

jabones para afeitar. Es el medio fundamental en el que se forman

las pastas dentíficas y mantiene la pasta con la suavidad y la

viscosidad deseadas. [2]

1.6.4. Carbopol 940

El carbopol 940 es un polímero del ácido acrílico, de alto peso

molecular y carácter aniónico. En solución acuosa, hidroalcohólica

y con distintos solventes orgánicos (propilenglicol, glicerina, etc.) y

neutralizado con hidróxidos alcalinos ó con aminas da lugar a un

gel transparente, brillante y no graso, que favorece la absorción de


los principios activos incorporados. El carbopol en solución acuosa

tiene un pH de 2,5 a 3,5.

Se conoce por ser un polvo blanco de olor ligeramente acético. Es

un producto ácido que al ser neutralizado amplía satisfactoriamente

su poder espesante, de ahí que se emplee para espesar un medio

alcalino o previamente se neutralice con una base, facilitando

entonces la formación del gel.

Se emplea como agente emulsificante, viscosizante, suspensor y

gelificante. Como agente suspensor y viscosizante, se emplea en

preparaciones farmacéuticas liquidas o semisólidas, ya sean

suspensiones, cremas, geles y pomadas. Una de las aplicaciones

es la formulación de geles fluidos para lágrimas artificiales, en el

tratamiento del ojo seco. Como emulsificante se emplea en la

elaboración de emulsiones O/W para uso tópico, permitiendo el

espesado de la fase acuosa (cuando se quiere disminuir la

proporción de grasas).

También se utiliza como aglutinante en la formación de

comprimidos.

1.6.4. Trietanolamina

La trietanolamina es un álcali substitutivo del amoniaco en muchas

aplicaciones, sin los inconvenientes de éste. Líquido higroscópico

viscoso, incoloro o ligeramente amarillento, o cristales, de olor

característico.

Se emplea extensamente en detergencia, fabricación de jabones,

geles, cosméticos, etcétera.

Se produce también en grandes cantidades para la fabricación de

los esterquats, los componentes activos de los suavizantes textiles.


Es resultante de la reacción de óxido de etileno con amonio

acuoso; la reacción también produce monoetanolamina y

dietanolamina. La relación de los productos puede controlarse

cambiando la estequeometría de los reactantes.

Este producto químico se utiliza como ingrediente para balancear el

pH en preparaciones cosméticas, de higiene y en productos de

limpieza. Entre los productos cosméticos y de higiene en el cual es

usado con este fin se incluyen lociones para la piel, geles para los

ojos, hidratantes, champues, espumas para afeitar, etc.

La trietanolamina en una base de aceite de manteca de cerdo o de

aceite vegetal ha sido recomendada para engrasar motores de

aeroplanos con el fin de evitar la oxidación. Se incorpora así miso

en líquidos de frenos hidráulicos para inhibir la corrosión. Se usa

una mezcla 50:50 de trietanolamina y dietanolamina en la

formulación de un compuesto para descarbonizar embolo de

motores de aeroplanos.

Combinadas con ácidos grasos, forman jabones que son muy

usuales en la industria como emulsivos y detergentes. Con estos

jabones se preparan emulsiones oleacuosas muy estables de

muchos aceites, grasas y ceras, cuyas emulsiones se caracterizan

por su pequeño tamaño de partícula, su falta de corrosividad y la

facilidad de su preparación. Dos de los jabones de trietanolaminas

más usuales son el oleato y el estereato. Para la emulsificación se

emplean 2 a 4% de trietanolamina y 5 a 15% de ácido oleico o

esteárico, cantidades referidas al peso del material que se va a

emulsionar. También llevan incorporados jabones de etanolaminas

las cremas evanescentes y detergentes, el cerato blanco, las

lociones para las manos, las cremas para rasurarse sin brocha y los

jabones líquidos para el cabello. [2]


1.7. GELES

1.7.1. Definiciones

Según GRAHAM en 1862, coloides, son aquellas substancias que en

solución acuosa no se difunden o se difunden muy lentamente a

través de las membranas compactas, distinguiéndose así

netamente de los cristaloides. Ya antes de GRAHAM, y

especialmente por FARADAY, SELMI, BERZELIUS, etc., habían sido

conocidos cierto número de tales sistemas. El ulterior desarrollo de

la química de los coloides debe atribuirse en primer lugar al estudio

de los sulfuros y metales coloides y más tarde también al de las

sales y óxidos coloides y al de los coloides orgánicos.

Paulatinamente se llego a la convicción de que las soluciones

coloidales contienen a la materia disuelta en forma de partículas de

dimensión comprendida entre la molecular y la microscópica.

Por evaporación las soluciones coloidales se convierten a menudo

en jaleas, siendo el proceso de solidificación con frecuencia

irreversible, de modo que por tratamiento del coagulo con agua o

con el disolvente evaporado no se puede regenerar la solución

primitiva. Esa jaleas, como también sus residuos secos se

denominan geles, y se pueden distinguir según la clase del líquido

en ellos contenido, en hidrogeles, acógeles, sulfogeles, etc.

Las soluciones coloidales pueden ser incoloras o diversamente

coloradas, siendo especialmente los metales coloides los que se

distinguen siempre por la gran variedad e intensidad de sus

coloraciones.

Con respecto a la importancia de los coloides, se puede decir que

los principales componentes de todos los seres vivos, plantas y

animales, consisten en coloides, y así las células y su contenido, la


sangre y la savia de los vegetales están formados de hidrosoles e

hidrogeles. La gran alterabilidad del estado coloide, su facultad de

adaptación, su fácil paso del estado sol al de gel e inversamente,

hacen de los coloides apropiadísimos portadores de vida orgánica.

El estudio especial de los coloides importantes para los seres vivos

es objeto en primer lugar de la química fisiológica, y además de la

química industrial y de la química agrícola. Mientras la química

experimental estudia en cuanto es posible la obtención,

investigación, constitución y síntesis de los coloides orgánicos, una

nueva ciencia, la química de los coloides, se ocupa en el estudio de

los caracteres comunes a todos los coloides, en su división desde el

punto de vista físico y químico, en la investigación de las

proporciones especiales dominantes en soles y geles, sus

propiedades físicas, sus reacciones, la relación de las variaciones

del estado del sistema coloide, y su explicación, así como el

descubrimiento de nuevos métodos aplicables a tales fines. [2]

Se puede obtener un gel por la adición de electrolitos, en

condiciones adecuadas a soles liófiobos. En estos sistemas el

conjunto se cuaja en un gel o jalea uniforma en apariencia. Es

posible que los geles no difieran fundamentalmente en sus

propiedades y estructuras de los precipitados gelatinosos; en

efecto el que se forme uno u otro por la adición de un electrolito a

una solución depende frecuentemente de las condiciones

experimentales.

Se pueden distinguir dos tipos de geles: se han denominado geles

elásticos y geles no elásticos ó rígidos, la deshidratación parcial de

un gel elástico, de los cuales es un buen ejemplo el gel de gelatina,

conduce a la formación de un sólido elástico a partir del cual se

puede regenerar fácilmente el sol original, por la adición de agua y


calentamiento si fuese necesario. Los geles no elásticos, por otro

lado, tales como el gel de sílice forman vidrios ose reducen a polvo,

y pierden su elasticidad al secarlos; no se puede obtener el sol por

la mera adición de agua al sólido seco. Es quizá en los fenómenos

de deshidratación y rehidratación de los geles de secados

parcialmente, donde reside la distinción más importante entre

geles clásticos y no elásticos. [3]

Entonces se dice que “… un gel, es una sustancia con densidad

liquida pero muy parecida al sólido. Un gel (del latín gelu - frío,

helado o gelatus - congelado, inmóvil) es un sistema coloidal donde

la fase continua es sólida y la dispersa es líquida. Los geles

presentan una densidad similar a los líquidos, sin embargo su

estructura se asemeja más a la de un sólido.

Aunque los geles orgánicos consisten en macromoléculas

solvatadas en una sola base, las macromoléculas se sostienen

entrelazadas por fuerzas polares. Frecuentemente un gel puede ser

formado de un sol hidrofílico, usando una alta concentración del

hidrocoloide por un cambio de medio de dispersión o disminuyendo

la temperatura , tal es el caso de una solución de gelatina caliente

al 2% cuando se enfría , las macromoléculas pierden energía

cinética, con la pérdida de energía cinética las macromoléculas de

la gelatina son asociadas a través de una interacción de agregados;

el número de estas asociaciones aumenta hasta que el medio de

dispersión se sostiene en los intersticios del sistema entrelazante

de las macromoléculas de gelatina, y la viscosidad aumenta a la de

un semisólido. La mayor parte de las gomas, el agar, la alginina, la

pectina y la goma de tragacanto forman geles por el mismo

mecanismo que la gelatina.


El carbopol 940 ha encontrado una gran aplicación en la

preparación de geles acuosos y alcohólicos tales geles son

óptimamente transparentes. El vehículo puede ser un líquido, una

mezcla hidro alcohólica, la combinación de un lípido, alcohol y agua

o únicamente agua. Estructuralmente, dichos sistemas pueden ser,

geles verdaderos, sistemas verdaderos, sistemas solubilizantes o

micro emulsiones. Geles hidroalcohólicos pueden sin embargo ser

preparados fácilmente con carbopol 940 y aminas como agentes

neutralizantes; los lípidos pueden ser gelados con bajas

concentraciones de sílice (3-6%), en este caso la firmeza del gel

depende además de la fuerza de agitación usada en la dispersión

del polvo. [2]

- Son lociones acuosas semiplásticas, gelificadas con polímeros de

alto peso molecular que se licuan en contacto con la piel,

secándose como una capa delgada no grasa, oclusiva. Son

miscibles en agua, fáciles de aplicar y de remover.

- Son sistemas de dispersión habitualmente transparentes,

uniformes, fácilmente deformados, constan como mínimo de dos

componentes, un liquido (actúa como agente dispersante) y un

componente generador (de materia coloidal sólida).

- Desde el punto de vista farmacéutico los geles son formas

farmacéuticas de consistencia semisólida, generalmente no tienen

aceites grasos, destinados a aplicarse sobre las membranas

mucosas, se utilizan para ejercer acción tópica. [3]


1.7.2. Ventajas y desventajas de los Geles

1.7.2. 1. Ventajas

-. Son bien tolerados

-. Fácilmente lavables

-. Producen frescor

1.7.2. 2. Desventajas

-. Incompatibilidad con numerosos principios activos

-. Tendencia a la desecación

-. Bajo poder de penetración (indicados para tratamientos

superficiales).

1. 7.3. Mecanismo de formación de un gel

Los productos gelificantes se pueden agrupar del siguiente modo:

Polímeros que dan lugar a un gel dependiente del pH del

medio; dan lugar a soluciones ácidas que al neutralizar con las

bases adecuadas, aumentan la viscosidad y disminuyen la turbidez

del medio.

Mecanismo de formación: a bajos valores de pH se disocia una

pequeña proporción de grupos carboxílicos del polímero, formando

una espiral flexible. La adición de una base produce la disociación

de grupos carboxílicos, ionizándose, creando repulsión

electrostática entre las regiones cargadas, expandiéndose la

molécula, haciendo más rígido el sistema. Se pasa de una

estructura espiralada a una desenrollada o extendida, ejemplo

Carbomer. Si se agrega un exceso de base puede producir una

pérdida de viscosidad al neutralizarse los grupos carboxílicos.


Polímeros que dan lugar a un gel por sí mismo,

independiente del pH del medio; no precisan ser neutralizados

para la formación del gel, gelifican por sí mismo, forman puentes

de hidrógeno entre el solvente y los grupos carboxílicos del

polímero.

1. 7.4. Clasificación de los geles

-. Dependiendo de su comportamiento frente al agua

Geles hidrófilos o hidrogeles. Son materiales poliméricos

entrecruzados en forma de red tridimensional de origen natural o

sintético, que se hinchan en contacto con el agua formando

materiales blandos y elásticos. Forman estructuras de largas

cadenas, la flexibilidad esto hace posible que se deformen

permitiendo la entrada de moléculas de disolvente dentro de su

estructura tridimensional.

Geles hidrófobos, lipogeles, oleogeles: Están constituidos por

parafina líquida adicionada de polietileno o por aceites grasos

gelificados por anhídrido silícico coloidal o por jabones de aluminio

y zinc, son vehículos oleosos oclusivos, aptos para el tratamiento

de dermatosis crónica, utilizados en los preparados oftálmicos.

-. Según el número de fases en que están constituidos:

Geles monofásicos: el medio líquido lo constituye una sola fase o

líquidos miscibles; agua-alcohol, solución hidroalcohólica, aceite,

etc.


Geles bifásicos: constituidos por dos fases líquidas inmiscibles,

formándose una estructura transparente con propiedades de

semisólido.

-. Clasificación de los geles por su viscosidad:

Geles fluidos

Geles semisólidos

Geles sólidos (formulación de los sticks desodorantes y colonias

sólidas).

-. Clasificación de los geles por su estructura:

Geles elásticos: Un gel típico elástico es el de gelatina, se obtiene

por enfriamiento del sol liófilo que resulta cuando se calienta esta

sustancia con agua. Otros soles dan geles elásticos, por ejemplo:

agar, almidón, pectina.

Geles no elásticos: El más conocido es el del ácido silícico o gel de

sílice. Los geles no elásticos no tienen hinchamiento, pueden tomar

líquido sin cambio de volumen.

1. 7.5. Excipientes

Es un componente, distinto del principio o principios activos,

presentes en un medicamento o utilizado en su fabricación. La

función de un excipiente es servir como soporte o como

componente del soporte del principio activo contribuyendo así a

propiedades tales como estabilidad, perfil biofarmacéutico, aspecto

y aceptación por el paciente, y para facilitar su fabricación. Los

geles que están formados en gran medida por excipientes, estas


formas farmacéuticas pueden tener estructura de emulsión, de gel

o de crema, pero la característica común es que suelen estar

compuestas por fases acuosas o fases oleosas que debido a

emulgentes se interponen de manera estable.

Los excipientes de la mayoría de geles y pomadas sufren un

proceso parecido. La liberación del principio activo depende de la

fase predominante, las fases acuosas predominan cuando

queremos que el fármaco actué a nivel externo, es decir en las

capas superficiales de la piel. Si necesitamos que el fármaco

penetre bien o actué largo rato, se buscan excipientes grasos que

formen una película oclusiva sobre la piel.

1. 7.5. 1. Carbopol

Características organolépticas: polvo blanco fino incoloro.

Solubilidad: En agua tiene excelentes propiedades de suspensión,

espesamiento y formación de geles.

Descripción: agente gelificante.

1. 7.5. 2. Trietanolamina (TEA)

Nombre sistemático: 2,2’,2’’ nitritotrietanol

Nombre común: Trietanolamina.

Estado Físico: Líquido.

Características organolépticas: líquido incoloro o amarillo pálido

viscoso e giroscópico, con ligero olor amoniacal

Peso específico: 1,12 g/cc a 20 ºC

Solubilidad: En agua y alcohol, cloroformo y ligeramente soluble en

éter o benceno.

Descripción: agente gelificante.


1.8. ENVASADO DEL GEL

La protección del producto implica la garantía de su integridad ante

influencias desfavorables como lo constituyen, la luz, el calor, la

humedad, el oxigeno, etc. Además el envase mismo debe

mantener su integridad frente al contenido porque lo que está en

juego es la conservación del conjunto. El estudio de la relación

envase-producto en el curso del tiempo no constituye sino una

faceta de la conservación y estabilidad del producto.

1.8.1. Fundamentos De La Selección Del Envase

Su capacidad de conservar y proteger.

El costo de su puesta en práctica.

La comodidad de su empleo.

Facilidad de aprovisionamiento, de manipulación y de

almacenaje.

Los materiales plásticos son productos orgánicos de alto peso

molecular que por la plasticidad que presentan en determinadas

condiciones pueden ser fácilmente moldeables, entendiéndose por

plasticidad la capacidad de un sólido para las deformaciones

permanentes en el caso de estos materiales, si la plasticidad es

insuficiente aun en caliente, se agregan plastificantes. La

elasticidad por el contrario, es la aptitud de un sólido para las

deformaciones reversibles, que es una propiedad de los

elastómeros.

Se preparan partiendo de compuestos simples (monómeros) que

por reacciones de condensación y polimerización forman largas

cadenas que dan por resultado productos de muy alto peso

molecular.


Son enormes las posibilidades que presenta la polimerización de

sustancias, resultando productos en forma de cadenas lineales o

entrecruzadas.

Puede además conducirse la polimerización en forma conjunta de

dos o más diferentes monómeros. Esta operación llamada de

copolimerización, aumenta las posibilidades de obtención de

diferentes plásticos (copolímeros).

Suelen considerarse dos tipos de materiales plásticos, los

termoplásticos y los termo endurecidos.

Los termoplásticos, tienen la propiedad de plastificarse en caliente

y endurecerse en frío.

Los termo endurecidos, son materiales que en principio son de

consistencia plástica, lo que permite su moldeo, sufrido por acción

de calor una modificación química que los torna rígidos, no

pudiendo luego invertirse el proceso.

Los materiales plásticos deben reunir una serie de condiciones

conforme a la utilización que se les dé.

Deben poseer plasticidad contra la rotura, choques,

perforación, ya sean flexibles como el cloruro de polivinilo o de

mayor espesor como los poliésteres.

Ser estables frente a la agresión del aire, agua, de la

corrosión, de los microorganismos. En este caso se agregan

estabilizantes (antioxidantes o antisépticos) si es preciso.

En lo posible poseer transparencia para poder apreciar la

limpidez de las soluciones; transparencia que varía según el

espesor y el grado de cristalinidad del material plástico.

Ser resistentes al frío y al calor para asegurar la conservación

del preparado ante las variaciones de temperatura y la necesidad

de una eventual esterilización por calor.


Ser impermeables e inertes químicamente. El envase del

material plástico no debe ser toxico ni ceder al contenido agentes

de su propia constitución o de afuera por permeabilidad. La

permeabilidad y la adsorción pueden determinar una perdida en

principios activos y en excipientes o modificar su tenor o producir

alteraciones.

1.8.2. Plásticos más usados para envases

Materiales termoendurecidos

Fenoplásticos: Son resinas que se obtienen por condensación de

fenoles con aldehídos; a esta familia pertenece la baquelita.

Aminoplásticos: son resinas obtenidas por la condensación de

aldehídos y aminas. Las más importantes son las de urea o

melanina con formol.

Poliésteres: se produce por la reacción de diádicos y polialcoholes;

además suelen copolimerizarse con estireno frente a un

catalizador.

Poliuretanos: son productos de la reacción entre disocianatos y

polialcoholes. Se utilizan en la preparación de barnices

revestimientos y colas.

Materiales termoplásticos:

Resinas polivinílicas: se obtienen por polimerización del monómero.

Cloruros de polivinilo (PVC): se obtienen por polimerización del

cloruro de vinilo, en presencia de catalizadores adecuados.

Acetato de polivinilo: es una resina termoplástica, transparente

incolora, no inflamable relativamente estable a la acción de oxigeno

y de las luz.


Cloruro de polivilideno (PVDC): se trata de una resina

termoplástica con propiedades similares a las del PVC sin embargo,

se ablanda y se descompone a temperaturas bajas.

Poliamidas: por condensación de un diácido con una diamina o por

condensación interna de aminoácidos, se obtienen polímeros de

características muy interesantes, que comenzaron a

comercializarse bajo el nombre de nylon.

Polietileno: es la resina de mayor empleo en la industria y como su

nombre lo indica, se obtiene por polimerización del etileno.


CAPITULO II

2. MATERIALES Y MÉTODOS

2.1. UBICACIÓN

La elaboración del Gel se realizó en el Laboratorio de Fisicoquímica,

La Facultad de Ingeniería, Núcleo La Hechicera.

La extracción del Aceite Esencial del Eucalipto se efectuó en el

Laboratorio de Alimentos, Facultad de Ingeniería, Núcleo La

Hechicera.

El estudio de viscosidad fue realizado en el Laboratorio de

Formulacion, Interfases, Reologia y Procesos, ubicado en la

Facultad de Medicina, Av. Don Tulio Febres.

2.2. MATERIALES Y EQUIPOS

2.2.1. Materiales y equipos para realizar la extracción del

aceite esencial del eucalipto:

Materiales:

- Eucalipto

- Agua destilada

- Solución salina

Equipos:

- Balón de destilación

- Condensador

- Embudo de decantación


- Termómetro

- Cuchillos

- Frascos color ámbar

- Tabla para picar

- Vaso de precipitado

- Mechero

2.2.2. Materiales y equipos para elaborar el gel

antibacterial:

- Agitador

- Mortero

- Goteros

- Pipetas

- Embudo

- Vaso de precipitación

- Recipiente con Capacidad para 2 L.

- Guantes

- Balanza de Precisión

- Frascos de plástico

- Papel para la determinación del pH

2.2.3. Reactivos utilizados para la elaboración del gel:

- Alcohol Etílico

- Carbopol

- Glicerina

- Trietanolamina

- Aceite de eucalipto


2.3. MÉTODOS

2.3.1. Extracción del aceite esencial de eucalipto

La materia vegetal se limpió y se seleccionaron las partes que

fueron el objeto de estudio (hojas); luego se secaron para su

almacenaje y para tener la materia prima disponible, la cual hubo

necesidad de reducir el tamaño de las hojas para mejorar el

proceso de extracción de aceite esencial.

La materia prima después de su reducción de tamaño fue pesada

para luego hacer su correspondiente extracción a nivel laboratorio.

Respecto del nivel de laboratorio planta piloto se varió el tiempo de

extracción y se trabajó con el método con arrastre de vapor

directo. La materia prima fue pesada para el tratamiento, la cual se

colocó dentro del extractor. Se utilizó una masa de materia prima

de 100 gramos, para obtener el aceite esencial de la materia

vegetal, desalojando el aceite esencial de la materia vegetal y

mezclándose con el vapor. La mezcla vapor-aceite esencial pasó a

través de un condensador, y se recolectó en un vaso florentino, se

separó el aceite esencial del hidrolato y se colocó dentro de frascos

color ámbar para su almacenamiento.

2.3.2. Diseño del prototipo

El flujo de proceso fue determinado por experimentación a través

de varias pruebas para encontrar la mejor manera de elaborar el

producto y así tener la formulación que diera las mejores

características al gel. Los materiales y el equipo a utilizarse en el

desarrollo se determinaron según las necesidades para elaborar el

producto y las limitaciones que se tuvieron.


2.3.3. Formulaciones más empleadas para la elaboración del

gel antibacterial:

FORMULACION #1

Sustancias:

- Etanol al 70%

- Carbopol

- Glicerina


- Trietanolamina

El producto obtenido con este proceso, es el más común en

encontrar en el área de mercado del producto. Este proceso es

similar al que publicaron los medios de comunicación, tiene como

valor agregado alguno ingredientes que pueden aumentar el poder

desinfectante como es el caso del aceite de eucalipto que es un

buen antiséptico [9].

FORMUACION #2

Sustancias:

- Etanol al 72%

- Isopropanol

- Polióxido de etileno


- Glicerina

El producto obtenido por este proceso utiliza otro polímero para la

gelación, pues el utilizado para el producto del proceso I tiene

como desventaja que con la volatilización del alcohol sobre las

manos causa resequedad en la piel, (aunque el objetivo de la

glicerina en evitar esto, no puede contrarrestarlo en su totalidad).

En este proceso II, se utiliza Polióxido de etileno, compuesto que


tiene afinidad con las moléculas de agua, por lo que al volatilizarse

el alcohol, no permite que se evapore también el agua. Otra

diferencia respecto al gel elaborado con Carbopol es que mientras

éste al contacto con la piel deja una sensación un tanto pegajosa y

el Polióxido de etileno no.

FORMULACION #3

Sustancias:

- Etanol al 90%

- Isopropanol

- Quitosán


- Acido láctico al 88%

- Zinc

El producto obtenido en este proceso tiene como valor agregado

que una vez que se evapora el alcohol continua el efecto germicida

debido al quitosán y al zinc utilizados, además podría usarse aceite

de eucalipto. Este producto no deshidrata la piel, pero aunque

presenta grandes ventajas tiene un grado mayor de dificultad en su

elaboración.

* El uso del aceite esencial de eucalipto en la formulación de los

geles de los tres procesos tratados, con sus propiedades

antisépticas, antibacteriales y, funguicidas, [9], da un valor

agregado sobre los productos normales en el mercado que solo

tienen alcohol como bactericida.

La elaboración del producto es delicada por lo que debe tenerse

cuidado durante el procedimiento, para obtener un producto final

con las características deseadas. Y aunque se constituyen a través


de la mezcla de reactivos, ésta operación debe de hacerse

metódicamente cuidando el manejo de las cantidades y secuencias

de integración.

2.3.4. Determinación de la fórmula

Se realizaron varias pruebas en las cuales las cantidades de los

ingredientes variaban. Las principales variables en el proceso

fueron:

- Cantidad de carbopol / alcohol etílico.

- Tiempo de agitación.

- Cantidad de trietanolamina/carbopol.

- Cantidad de aceite esencial de eucalipto.

- Cantidad de Glicerina.

Para determinar la cantidad de alcohol en la formulación se

realizaron varias pruebas, en las que se buscaba clarificar el gel.

Una de las funciones del alcohol es arrastrar los ácidos grasos que

lo hacen opaco. La cantidad de glicerina empleada fue

determinada, después de hacer algunas pruebas, cuyo objetivo era

obtener un gel que hidratase las manos sin dejar la sensación de

grasa.

2.3.5. Elaboración de la muestra

Con información encontrada acerca de formulaciones anteriormente

elaboradas de geles líquidos a nivel artesanal se siguieron los

siguientes pasos:

1-. Pulverizar hasta la mínima expresión el carbopol en un mortero.

2-. Colocar el alcohol en un recipiente adecuado para la

formulación del gel.


2-. Disolver poco a poco el carbopol en el alcohol manteniendo una

constante agitación.

3-. Incorporar la glicerina, sin descontinuar la agitación.

4-. Adicionar el aceite esencial de eucalipto

5-. Agregar la trietanolamina hasta la formación homogénea del

gel.

6-. Dejar reposar por espacio de Diez minutos.

7-. Envasar el gel.

2.3.6. Análisis sensorial

Se realizó una prueba sensorial cualitativa, en la que participó 1

grupo focales de 8 personas cada uno, los cuales calificaron los

atributos del jabón líquido antibacterial en una escala hedónica del

1 al 5, comparando esos atributos con otros jabones antibacteriales

que se obtuvieron en el mercado, jabón antibacterial GELES BETA,

antibacterial PUREZZA, antibacterial L’EUDINE. Las variables que se

evaluaron fueron viscosidad, color y olor.

2.3.7. Prueba de preferencia

Esta prueba se realizó para determinar la preferencia entre las

muestras. Se realizó con un grupo de personas diferente al grupo

del análisis sensorial.

2.3.8. Determinación de costos de elaboración:

Para poder determinar los costos se tomaron en cuenta los

materiales o ingredientes directos que se ocuparon en la

elaboración del producto.


2.3.9. Control de calidad del gel

Parámetros Analizados

-. Parámetros organolépticos

-. Parámetros físicos

-. Parámetros microbiológicos

2.3.9.1. Parámetros Organolépticos

PROCEDIMIENTO:

- OLOR.- Con una tira de papel secante se introdujo en un

extremo de la muestra, se percibe y se determinó las

características de olor presente en el producto.

- COLOR.- Se tomó una pequeña cantidad de muestra en un

vaso de vidrio bien limpio y seco y se observó el color, se

informó los resultados.

- ASPECTO.- Se determinó, observando contra luz la presencia

de partículas y/o turbidez se analizó mediante visualización

directa.

2.3.9.2. Parámetros Físicos

2.3.9.2.1. Determinación de la Consistencia

Permite determinar las características lipofílicas o hidrofilicas que

presenta un producto farmacéutico de uso tópico.


PROCEDIMIENTO:

Se tomó una pequeña cantidad de gel con los dedos y se aplica

suavemente en el dorso de la mano, se observa la firmeza que

presenta el gel.

2.3.9.2.2. Determinación de la Viscosidad

PROCEDIMIENTO

1. Se tomó una muestra representativa del producto y se introdujo

en el viscosímetro. (Aproximadamente 400 mL)

2. Se sometió a la acción de una temperatura de 25 ºC.

3. Se tomó el tiempo desde el punto de partida hasta la señal

indicada en el viscosímetro.

2.3.9.2.3. Determinación del pH

En la práctica, la medición de pH se lleva a cabo por medio de la

lectura de pH en la escala de un instrumento medidor de pH, ya

sea digital o analógico. Esta lectura está en función de la diferencia

de potencial establecida entre un electrodo indicador y un electrodo

de referencia usando como solución de ajuste de la escala del

medidor de pH, una solución reguladora del mismo.

PROCEDIMIENTO:

Ajuste el equipo con la solución reguladora de pH adecuada al

rango en que se realizará la determinación. Posteriormente

determínese el valor del pH de la muestra. Los resultados se darán

apreciando hasta la décima.


2.4. COMPROBACION DEL PODER BACTERICIDA

Uno de los objetivos de esta investigación era evaluar la actividad

antimicrobiana del gel que fue formulado, empleando el método de

difusión en agar; y comprobar la acción que pueden tener los

principios activos de esta formulación contra una serie de

microorganismos patógenos.

Para la Evaluación de la actividad antimicrobiana: Los

microorganismos de ensayo seleccionados fueron: Escherichia coli

enteroinvasiva, Escherichia coli enterotóxica, del Laboratorio de

Biotecnología de La Facultad de Farmacia, Universidad de Los

Andes; Sthaphylococcus aureus ATCC 25923, del laboratorio de

Vacunas del Departamento de Microbiología. Para la actividad

antifúngica se utilizó Candida albicans ATCC 90028 y Candida

krusie, ATCC 6258, del Laboratorio de Micología del Departamento

de Microbiología y Parasitología de la Facultad de Farmacia,

Universidad de Los Andes. Bacterias con las que no se pudo contar

al momento de realización del ensayo bacteriológico. Otra razón

por la cual que no se pudo realizar esta prueba fueron los altos

costos que implicaban dicho estudio para el laboratorio, aparte de

la falta de disposición (factor tiempo) del personal que labora en

estos laboratorios.

Sin embargo, en base a los estudios realizados mediante la

investigación bibliográfica, a continuación se presentará el método

a seguir para el análisis bacteriológico que deberá realizarse antes

de proceder a la comercialización del producto.


Preparación de inóculo bacteriano: Las bacterias de ensayo se

deben mantener en agar soya tripticasa, en cuña a 4 ºC. Para la

prueba serán activadas, sembrándolas en 1 ml de caldo soya

tripticasa estéril e incubándolos a 30 ºC durante 24 horas. Luego

se procede a mezclar el caldo con 2 ml de agar soya tripticasa

temperado a 45 º C y vertido en una cápsula de petri que contenga

una capa de agar soya tripticasa solidificado. Se deja secar por 20

minutos. Para las levaduras de ensayo, se mantienen en agar papa

dextrosa en cuña a 4 ºC. Para esta prueba deben ser activadas,

sembrándolas en 1 ml de caldo dextrosa saboraud estéril e

incubándolos a 30 ºC durante 48 horas. Luego mezclar el caldo con

2 ml de agar papa dextrosa temperado a 45 ºC y vertido en una

cápsula de petri que contenga una capa de agar papa dextrosa

solidificado. Luego se dejar secar por 20 minutos.

Ensayo microbiológico: Para esta técnica se utilizan placas de

petri de 10 cm de diámetro, con 10 ml de agar soya tripticasa en el

caso de la bacteria, o de agar papa dextrosa en el caso de la

levadura. Una vez solidificado, se inocula en la superficie del agar 3

ml del inóculo ajustado a emplear, luego se coloca en la superficie

del agar inoculado, con una micro pipeta automática 5 ml de cada

uno de los extractos y los distintos controles negativos (agua

destilada, etanol al 95% y acetona al 98%), según el caso,

utilizando una cuadrícula que sirva de guía para ubicar por

números las muestras en estudio. Posteriormente, los medios de

cultivos inoculados se dejan en incubación durante 24 horas a 30

ºC, realizándose las lecturas de los halos de inhibición a las 24

horas. Todos los ensayos se deben realizar por duplicado.


CAPITULO III

3. RESULTADOS Y DISCUSIONES

3.1. EXTRACCION DEL ACEITE DE EUCALIPTO

CUADRO Nº 1

Muestra Tiempo de

Extracción (horas)

% Rendimiento

del Aceite

Hojas de Eucalipto

0.6 0.52

Hojas de Eucalipto 1.2 0.63

Hojas de Eucalipto 1.8 0.69

La esencia de eucalipto proveniente del “eucalyptus Glóbulus” se

obtuvo mediante la destilación con vapor de agua, las hojas frescas

despojadas de las ramas del “eucalyptus Glóbulus” prefiriéndose

las más anchas y carnosas.


3.2. PARAMETROS ORGANOLÉPTICOS DEL ACEITE DE

EUCALIPTO

CUADRO Nº 2

MUESTRA COLOR OLOR ASPECTO

Aceite de

Eucalipto

Amarillo Pálido Penetrante,

refrescante,

Agradable

Aceitoso,

Homogéneo.

En el cuadro anterior se puede observar las características físicas

del aceite producto de la extracción, la coloración amarilla se debe

a la presencia de los pigmentos naturales de eucaliptol.

3.3 CONTROL DE CALIDAD DEL PRODUCTO TERMINADO

El control de calidad del producto terminado tiene como propósito

determinar si un producto cumple con los características de calidad

previamente establecidos. Los mismos que conseguirán en última

instancia que el medicamento cumpla con el objetivo para el cual

fue elaborado.


3.3.1. CONTROL ORGANOLÉPTICO

CUADRO Nº 3

MUESTRA COLOR OLOR ASPECTO

Gel

Antibacterial

Incoloro

Agradable,

muy parecido

al olor del

eucalipto

Buena

consistencia

Se puede observar que el gel producido es incoloro, de buena

consistencia y agradable al tacto, el olor no hace referencia al olor

del alcohol.

3.3.2. CONTROL FISICO

3.3.2.1. DETERMINACION DEL PH

CUADRO Nº4

MUESTRA RESULTADO RANGO

ACEPTABLE

Gel Antibacterial 7.502 5,5 - 8

En los resultados expresados en este cuadro observamos que el pH

de la formulación es ligeramente ácido y tiende hacia la

neutralidad, estos valores resultan ser adecuados para la aplicación

en las manos sin implicar alguna irritación ni molestias físicas por

la compatibilidad con el pH de la piel (5,5).


3.3.2.2. DETERMINACION DE LA VISCOSIDAD

CUADRO Nº 5

MUESTRA VELOCIDAD (rpm) VISCOSIDAD (cp)

Gel Antibacterial 150 5363

El gel antibacterial presenta una buena viscosidad. La viscosidad

es un atributo importante que puede afectar la apariencia del gel y

también del rendimiento. A más viscoso, su rendimiento al

momento de usarlo será mayor.

3.3.2.3 DETERMINACION DE LA CONSISTENCIA

CUADRO Nº 6

MUESTRA RESULTADO

Gel Antibacterial Hidrofílico, homogéneo, rápida

evaporación, un poco untuoso al

tacto, libre de grumos


3.4. ANALISIS DE COSTOS

En el siguiente cuadro se especifican los costos directos para la

elaboración del gel antibacterial.

CUADRO Nº 7

Material Cantidad

Másica

Inicial

(g)

Precio

(BsF.)

Cantidad

Másica

Utilizada

Precio(BsF.)

Eucalipto 100 40 1.854 0.2472

Alcohol Etílico 394.65 20 394.65 20

Glicerina 126 15 6.3 0.7500

Carbopol 500 80 3 0.4800

Trietanolamina 113 15 1.13 0.1500

Envase - 10 - 10

Total 1433.65 180 406.934 31.6272

Costos directos por unidad de 250 mL.

El costo del producto sin envasar 21.6272 BsF. con un volumen de

250 ml. El costo final del jabón 35 BsF, tomando en cuenta el costo

del envase y la etiqueta. Los precios de los jabones similares

encontrados en el mercado oscilan entre 80 BsF. y 100 BsF.

Reduciendo el margen de utilidad del supermercado (60%), los

precios de venta del fabricante oscilarían entre 45 BsF y 55 BsF.

Para contar con un margen mínimo de para cubrir costos de mano

de obra y administrativos.


CAPITULO IV

4. CONCLUSIONES

El uso de gel para la desinfección de las manos ha contribuido a la

reducción en la cuenta bacteriana general y significativamente

mayor que el lavado de manos tradicional, por lo que la

formulación de un gel antibacterial a escala de laboratorio, basado

en un proceso industrial donde se aplicaron operaciones y procesos

unitarios, garantiza su eficacia y confianza en su uso.

A fin de establecer un producto innovador, integrando diferentes

materiales de la naturaleza, y asociados con el fin en común de

formular un método ecológico para la obtención del producto, se

elabora un gel a base de eucalipto

Dado el gusto de la gente y el conocimiento de fines comerciales, el

eucalipto es la fragancia más apropiada, atribuyéndosele un gran

merito a sus cualidades aromáticas y fungicidas.

A pesar de que la comprobación del poder bactericida de la

formulación del gel no pudo llevarse a cabo, sin duda alguna se

dejo campo abierto al haber realizado el estudio de cómo debe ser

el manejo en el laboratorio de microbiología, para la realización de

la prueba en una próxima oportunidad


CAPITULO V

5. RECOMENDACIONES

Prorrogar el estudio de la eficacia bactericida del gel.

Realizar un estudio de la actividad antimicrobiana del aceite

esencial de eucalipto.

Se recomienda realizar otro tipo de presentaciones farmacéuticas

como cremas, ungüentos en los cuales se pueda comprobar si el

principio activo tiene la misma eficacia terapéutica.

Continuar la investigación con estudios de estabilidad y del periodo

de vida útil del gel, considerando el tiempo de conservación.

Utilizar un preservante natural como la vitamina E para alargar la

vida útil del gel.

PRECACIONES

Aplicarse en pequeñas cantidades en las manos frotándolas hasta

que se seque

No utilizarse cerca del fuego por ser un producto inflamable, sólo

usarse sobre la piel.

Evitar el contacto con los ojos y piel herida, si se da el caso lave

con abundante agua.

ADVERTENCIA

En caso de irritación de la piel suspenda su uso. Y desde luego,

mantener estos productos fuera del alcance de los niños.


CAPITULO VI

6. BIBLIOGRAFIA

6.1. GENERAL

[1] Glasstone, S. (1966). Tratado de Química Física. Madrid:

AGUILAR.

[2] Kirk, R. y Othem, R. Enciclopedia de Tecnología Química. (XVI

Tomos). México: HISPANOAMERICANA.

[3] Aulton, M. (2004). Farmacia: Ciencia y Diseño de Formas

Farmacéuticas. España: ELSEVIER.

[4] Real Academia Española. (2001). Diccionario de la lengua

española. Madrid: ESPASA

[5] Clausen, C. (1982). Fundamentos de Química Industrial.

México: LIMUSA.

[8] Failor, C. (2001). Jabones Líquidos. España: PAIDOTRIBO.

[11] Fessenden, J. y Fessenden S. (1982). Química Orgánica.

Traducido. por Seoane E. España: IBEROAMERICANA.

[14] Pelczar, M. (1977). Microbiología. México: MCGRAW HILL.


[15] Prescott, M. (2004). Microbiología. México: HILL

INTERAMERICANA

[16] Rémington. (1998). Farmacia. Buenos Aires: MÉDICA.

[17] VillarroeL, E., Navarro, P., Ramos, R. Escherichia coli

identificadas en pacientes con infecciones urinarias: Sensibilidad

antimicrobiana. (2002) Revista de la Sociedad. Venezolana de.

Microbiología.

[18] Alitonou, G. A.; Wotto D.V; Ahoussi, E.; Dangou, J.;

Sohounhloue, E.; Dominique, C.K. (2004). Composition Chimique,

Proprietes Antimicrobiennes et Activites sur les Tiques de l’huile

Essentielle d’Eucalyptus tereticornis Sm Chimie.

[19] Batish, R.D.; Singh, P.H.; Kohli, K.R.; Kaur, S. (2008).

Eucalyptus essential oils as a natural pesticide. FOREST ECOLOGY

AND MANAGEMENT.

[20] Carrero, C., Cedeno, L., Quintero, K. (2004) Identificación y

sensibilidad in vitro a fungicidas del agente causal de la

podredumbre del tallo en plántulas de Eucalyptus cinerea en

Mérida, Venezuela.

[21] Mesa, A.; Bueno, J.; Betancurt, L. (2004). Productos

naturales con actividad antimicótica. Revista española de

quimioterapia.

Schelz, Z.; Molnar, J.; Hohmann, J. (2006). Antimicrobial and

antiplasmid activities of essential oils. Fitoterapia.


6.2 ESPECIFICA

[7] Latorre, A. 2002. Historia del jabón. Disponible en:

http://perso.wanadoo.es/astrolar/cursosgratis/varios/jabones2.htm

[12] Gualtieri, M. Villalta, Carolina, M. Guillen, A. (2004).

Determinación de la actividad Antimicrobiana de los Extractos de la

Azadirachta Indica A. Juss (Neem). (Vol. 35). Mérida: INHRR.

[6] Web de José Luis Sánchez Guillén. Profesor de Biología y

Geología. I.E.S. PANDO-OVIEDO (ESPAÑA).

Disponible:

http://web.educastur.princast.es/proyectos/biogeo_ov/2bch/B1_BI

OQUIMICA/t14_LIPIDOS/informacion.htm. Consultado Febrero

2011.

[9] http://propiedadesdelaceite.jaimaalkauzar.es/category/aceite-

de-eucalipto

[10] http://www.freepatentsonline.com/y2005/0182021.html

[16] BACTERIAS Y SU ACTIVIDAD

http://www.portalesmedicos.com/publicaciones/articles/367/1/Esta

filococo-aureus-meticillin-resistente-Un-reto-en-la-terapia-

antimicrobiana.html20070528


CAPITULO VII

7. ANEXOS

ANEXO Nº1. EUCALIPTO UTILIZADO EN LA EXTRACCION

FIGURA Nº 1 Eucalyptus cinerea F. v. Muell.

Nombre(s) Vulgar(es): eucalipto azul, eucalipto medicinal

Origen: Australia


ANEXO Nº2. PROCESO DE EXTRACCION DEL EUCALIPTO

FOTOGRAFIA Nº 1. Eucalipto, Balón, Trampa, Refrigerante.

ANEXO Nº3. MATERIA PRIMA PARA LA ELABORACION DEL

GEL

FOTOGRAFIA Nº2. Alcohol Etílico, Glicerina, Trietanolamina,

Carbopol, Aceite Esencial, Envases de Plástico.


ANEXO Nº4.ELABORACIÓN DE LA PRIMERA

MUESTRA

FOTOGRAFIA Nº3. PREPARACION

ANEXO Nº5. PRUEBA DE MEDICION DE pH

FOTOGRAFIA Nº4. PAPEL INDICADOR


ANEXO Nº6. PRIMERA MUESTRA DE GEL PRODUCIDA

FOTOGRAFIA Nº 5 GEL PRODUCIDO


ANEXO Nº7. DIAGRAMA DE PROCESO DE OBTENCION DEL

GEL ANTIBACTERIAL

FIGURA Nº 2 PROCESO DE DESTILACION, MEZCLADO Y

OBTENCION.

GEL ANTIBACTERIAL

MOLINO

TANQUE MEZCLADO

R

CARBOPOL

CONTENEDOR DE TRIETANOLAMIN

A

CONTENEDOR DE ALCOHOL

ETILICO

CONTENEDOR DE GLICERINA

CONTENEDOR DE EUCALIPTO

MOTOR

ELECTRICIDAD


ANEXO Nº8. COMPOSICION FINAL DEL GEL ANTIBACTERIAL

FORMULADO

CUADRO Nº 8

INGREDIENTES

CANTIDAD

MÁSICA

(G)

CANTIDAD

VOLUMÉTRICA

(ML)

%

PESO

Eucalipto 1.854 2 0.4556

Alcohol Etílico 394.65 500 96.9713

Glicerina 6.3 5 1.5482

Carbopol 3 No se cuentan con

registros de

densidad.

0.7372

Trietanolamina 1.13 1 0.2777

Total 406.934 100%

PORCENTAJE EN PESO DE CADA MATERIAL


ANEXO Nº 9. FORMATO DE LA PRUEBA DE ATRIBUTOS DE

DIFERENTES GELES

Observe los siguientes atributos de los tres jabones líquidos y

califique con un rango de 1 a 5 según el grado de preferencia.

1. Muy mala

2. Mala

3. Regular

4. Bueno

5. Muy bueno

MUESTRA

ATRIBUTO 001 002 003

VISCOSIDAD

OLOR

COLOR

Observaciones:

_____________________________________________________

________________

_____________________________________________________

________________

001= Prototipo de GEL

002= Gel líquido comercial

003= Gel líquido antibacterial


ANEXO Nº 10. FORMATO DE LA PRUEBA DE PREFERENCIA DE

GELES

De las muestras observadas determine cual es el jabón que mas

fue de su agrado:

_____________________________________________________

Observaciones:____________________________________

________________________________________________

________________________________________________

________________________________________________

_________________

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