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Procedimientos de Diagnstico Clnico y Productos Ortoprotsicos

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TEMA 11.- OPERACIONES FUNDAMENTALES DE FARMACOTECNIA.

INDICE DEL TEMA 11.1. EXTRACCIN ............................................................................................................................ 1

11.1.1. Extraccin Mecnica ......................................................................................................... 1 11.1.2. Extraccin con disolventes ............................................................................................... 2 11.1.3. Extraccin por destilacin ................................................................................................ 3

11.2. EVAPORACIN ......................................................................................................................... 3 11.3. DIVISIN DE SLIDOS .............................................................................................................. 4 11.4. TAMIZACIN ............................................................................................................................ 4 11.5. HOMOGENEIZACIN ............................................................................................................... 5

11.5.1. Homogeneizacin de slidos ........................................................................................... 5 11.5.2. Homogeneizacin de lquidos ......................................................................................... 6

11.6. DESECACIN ............................................................................................................................ 6 11.6.1 Cintica de la desecacin. ................................................................................................. 6

11.7. LIOFILIZACIN .......................................................................................................................... 7 11.8. FILTRACION .............................................................................................................................. 7

11.8.1 Tipos de filtracin .............................................................................................................. 7 11.9. GRANULACIN ......................................................................................................................... 8

11.9.1 Granulacin va hmeda .................................................................................................... 8 11.9.2 Granulacin va seca: ......................................................................................................... 9

11.10 ESTERILIZACIN .................................................................................................................... 10 11.10.1. Clasificacin de la esterilizacin ................................................................................... 10

Bloque II. Farmacia Galnica Tema 11

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TEMA 11.- OPERACIONES FUNDAMENTALES DE FARMACOTECNIA.

Las operaciones de farmacotecnia tambin conocidas como operaciones galnicas bsicas, son las siguientes (10):

11.1. EXTRACCIN

La extraccin es el proceso por el cual se extraen, se sacan, de las drogas de origen vegetal o animal, las distintas sustancias medicamentosas o principios activos.

Segn los mtodos empleados existen 3 tipos:

1. extraccin mecnica

2. extraccin mediante disolventes

3. extraccin mediante destilacin

11.1.1. Extraccin Mecnica

Como su propio nombre indica la extraccin se realiza mecnicamente, hay diferentes mtodos. El producto obtenido es una forma galnica en s, denominada zumo si es de origen vegetal y jugo si es de origen animal. Unos y otros se clasifican en acuosos o grasos segn la naturaleza de su componente.

Los principales mtodos de extraccin mecnica empleados para la obtencin de los preparados galnicos son:

Extraccin por incisin

Extraccin por calor.

Extraccin por expresin.

Extraccin mecnica por incisin

Consiste en hacer cortes en la superficie de la parte de la planta de donde desea extraerse el zumo.

Extraccin mecnica por calor

El calor sobre las clulas animales provoca su ruptura por dilatacin del protoplasma, saliendo al exterior el contenido. No puede emplearse este mtodo con clulas vegetales, ya que suelen tener una pared celular demasiado gruesa, resistente a la rotura por dilatacin.

Extraccin mecnica por expresin

Es el procedimiento ms generalizado, consistente en presionar fuertemente la droga. Para ello puede emplearse exprimidores como los de uso casero o prensas de accin ms o menos automatizada.

Los zumos y los jugos aparecen generalmente como lquidos turbios debido a las impurezas slidas que resultan del proceso extractivo mecnico; por ello, siempre es necesario efectuar una clarificacin, siendo los mtodos ms frecuentemente empleados para ello la decantacin (simple separacin del lquido sobrenadante previo reposo de la materia slida sedimentada), la filtracin y la centrifugacin (mediante aplicacin de fuerza centrfuga se separa la parte slida de la lquida).


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11.1.2. Extraccin con disolventes

Cuando las drogas son secas o no contienen gran cantidad de principios activos, no pueden emplearse mtodos de extraccin mecnica, es necesario entonces recurrir a la extraccin mediante disolventes, la tcnica consiste en introducir la droga fragmentada en el seno de un disolvente adecuado (lo ms habitual es agua o alcohol), el principio activo saldr por difusin a favor de gradiente de concentracin hasta que las concentraciones de la droga se equiparen, lo que obtenemos es el disolvente con el principio activo (PA) disuelto en l.

Los mtodos de extraccin con disolvente pueden clasificarse en discontinuos o estticos y continuos o dinmicos.

1.- Extraccin discontinua o esttica, porque el disolvente no fluye constantemente, es el mismo todo el tiempo

Dentro de stos tenemos diferentes tipos:

1.1.- Si dejamos la droga a temperatura ambiente durante un tiempo en el seno de un disolvente este proceso se denomina maceracin, y la forma galnica que se obtiene se denomina tintura, la maceracin se puede hacer con disolventes en batera, as la droga se pone un rato en contacto con el disolvente 1, luego se saca y se pasa al disolvente 2, y as de tal forma que siempre existir gradiente de concentracin.

1.2.- Si la maceracin se realiza a una temperatura de unos 50-60C, de manera constante, este proceso se denomina digestin, y el preparado galnico que se obtiene tambin se denomina digestin,

1.3.- Si los sometemos a temperaturas mayores podemos hablar de:

a. Infusin, la droga se pone en contacto unos minutos (1-5) a una temperatura aproximada de unos 100C.

b. Coccin, la droga se pone en contacto ms tiempo, unos 15-20 min.

2.- Procedimientos continuos, y por lo tanto el disolvente fluye constantemente, son ms eficaces que los anteriores, tenemos:

2.1.- Percolacin: consiste en extraer los PA de una droga seca y pulverizada, colocada en el interior de un tubo especial denominado percolador o lixiviador. Cuando el disolvente es introducido en el percolador por la parte inferior para que, con ayuda de presin o vaco, recorra la columna en sentido ascendente para salir por la parte superior, se tiene la denominada diacolacin, si lo que se hace es vaco el proceso se denomina evacolacin


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11.1.3. Extraccin por destilacin

La destilacin es una operacin galnica consistente en la separacin de 2 ms lquidos miscibles entre s, basndose en su diferente volatilidad (diferente temperatura de evaporacin). El que tenga menor temperatura de evaporacin se evapora ms rpidamente y luego se condensa y se recoge.

11.2. EVAPORACIN

La evaporacin es el proceso de vaporizacin de un lquido a cualquier temperatura y slo en superficie, si aumentamos la temperatura, aumenta la tensin superficial y por lo tanto aumenta la evaporacin.

Esta operacin se usa en la industria farmacutica para obtener extractos secos y para concentrar disoluciones (eliminando el disolvente).

El rendimiento de la evaporacin depende de:

- lquido a evaporar y cantidad de lquido a evaporar

- concentracin de la disolucin del lquido a evaporar, cuanto ms concentrado ms difcil la evaporacin.

- Temperatura

- Humedad relativa

- Superficie a evaporar.

La evaporizacin se puede llevar a cabo al aire libre, en los laboratorios farmacuticos se usan los denominados evaporadores, consistentes en:

Un cilindro de acero inoxidable, al cual le llega por una tubera la disolucin a concentrar y por otra inferior sale el lquido concentrado, los vapores del disolvente son recogidos y condensados para volver a usarlos. Todo el evaporador est recorrido por una camisa calefactora que facilita el proceso de evaporacin al aumentar la T de los lquidos.

En el laboratorio se usan adems los denominados rotavapores o evaporadores rotatorios.

11.3. DIVISIN DE SLIDOS

La operacin farmacotcnica de la divisin de slidos tiene como misin la disminucin del tamao de partcula de un frmaco, de una sustancia medicamentosa, de un excipiente, etc.

El objetivo de la divisin de slidos es aumentar la superficie especfica ya que una superficie especfica alta tiene como ventajas, entre otras:

- mejor dispersin en un lquido

- mayor velocidad de disolucin

- mayor superficie (stas 3 mejoran la biodisponibilidad de los medicamentos)

- mayor velocidad de reaccin


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- mejorar el poder cubriente

Adems gracias a la pulverizacin obtenemos las formas galnicas denominadas polvos.

El dispositivo manual usado en la oficina de farmacia para llevar a cabo esta operacin, de disminucin del tamao de los slidos, es el mortero, y el proceso entonces se denomina molturacin; en la industria normalmente se recurre a los molinos, denominndose entonces el proceso molturacin.

Los molinos los hay de muchos tipos, generalmente se clasifican segn la tcnica usada para la divisin de slidos:

- divisin por compresin (molinos de rodillos)

- divisin por percusin a velocidad alta

- divisin por percusin y friccin a velocidad baja

- divisin por friccin y cizalladura

11.4. TAMIZACIN

La tamizacin es la operacin unitaria u operacin galnica bsica cuyo objetivo es la separacin de las distintas fracciones de un granulado o material pulverulento en funcin del tamao de partcula.

El dispositivo utilizado se denomina tamiz, y consta de una malla o red formada por el entrelazado de hilos (textiles o metlicos) sujetos a un bastidor, sobre esta malla se dispone el producto slido a tamizar, el hueco que queda sin hilo, vaco, se llama luz del tamiz, y es a travs del cual la partcula podr pasar si tiene el tamao adecuado (menor que el hueco)

Malla (M) = Dimetro del hilo (D) + Luz (L)

Sobre el tamiz se coloca la mezcla a tamizar, mediante un suave movimiento conseguimos que las partculas con un tamao inferior al tamao de la luz de malla lo atraviesan. La parte de la mezcla que atraviesa el tamiz se denomina cernido, la parte que no, se denomina rechazo.

Existe la posibilidad de que en un solo paso consigamos la separacin de las distintas fracciones, realizando una tamizacin en cascada; esto es, colocamos varios tamices superpuestos en orden decreciente a su luz de malla (el mayor arriba) o bien tamizacin en serie colocados horizontalmente, en este caso, el de menor dimetro primero, y as colocados en orden creciente de luz de malla.

Existen algunos factores a tener en cuenta ya que pueden ser causa de errores, stos son:

- no sobrecargar el tamiz, ya que se puede hacer presin y obligar a pasar partculas que no deberan

- no dar mucho movimiento al tamiz, porque esto podra disminuir el tamao de la partcula por friccin, pero s dar el movimiento suficiente como para asegurar que toda la mezcla se ponga en contacto con la malla del tamiz,


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- se pueden formar aglomerados debidos a:

o enlaces entre las molculas

o alta humedad

o las propias caractersticas de adhesin de las partculas, con esto se consigue que el tamao de la partcula sea mayor (de manera irreal) a lo que realmente es.

Todas esas pueden ser causas de errores en la tamizacin.

11.5. HOMOGENEIZACIN

La homogeneizacin es la operacin farmacotcnica cuya misin es garantizar la idntica composicin de una mezcla, ya sea de slidos o de lquidos, en cualquier punto de la misma.

11.5.1. Homogeneizacin de slidos

Los factores que debemos tener en cuenta para elegir el mtodo adecuado, el tiempo de mezcla, procedimientos a seguir son:

1. caractersticas de fsicas de los slidos

a. estructura de los slidos: es amorfa o es cristalina

b. tamao granulomtrico

c. humedad: son hidro o higroscpicos

d. estabilidad trmica

e. friabilidad y dureza

f. caractersticas reolgicas

g. volumen aparente

2. estabilidad de la mezcla

a. frente a la temperatura

b. frente a la humedad

c. frente a la oxidacin

d. entre los slidos que vamos a mezclar.

3. propiedades granulomtricas

a. mezcla isomtrica (mismo tamao todas las partculas)

b. mezcla anisomtrica, tamaos muy desiguales

4. proporcin de los componentes slidos a mezclar

La homogeneizacin en la farmacia se puede realizar con un mortero y su pistilo o mano del mortero, colocando en primer lugar el componente en menor proporcin y se le van aadiendo los dems (se puede adicionar un colorante para ver si est distribuido de manera uniforme), en la industria se realiza en los dispositivos conocidos como bombas mezcladoras, son unos depsitos cilndricos de acero inox, los hay de 2 tipos, estticos, la mezcla la hace un agitador, y dinmicos.


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En muchas ocasiones para comprobar la homogeneidad de un slido pulverulento se aade un colorante a la mezcla (por ejemplo, azul de metileno o vitamina B12 riboflavina de color amarillo y si vemos uniformidad de color podemos decir que la mezcla es homognea.

11.5.2. Homogeneizacin de lquidos

Debemos tener en cuenta a la hora de mezclar lquidos para que la mezclas sea homognea:

- miscibilidad

- lipofilia/hidrofilia

- estabilidad frente a temperatura (para mezclar es adecuado aumentar las temperatura)

- estabilidad frente al O2

- que no reacciones

- viscosidad (peor ser la mezcla cuanto ms viscoso sea el lquido)

En la industria se lleva a cabo en los llamados reactores, son unos cilindros de acero inox, provistos de unos agitadores.

11.6. DESECACIN

La desecacin consiste en separar total o parcialmente el lquido (generalmente agua) que acompaa a un lquido, a un slido o a un gas.

Generalmente los productos que se desecan son slidos, en los casos en los que la presencia de lquidos (generalmente agua) en esos slidos pueda ser causa de inestabilidad del medicamento (oxidacin, hidrlisis) por ello se procede a eliminar el lquido ya que el producto seco ser ms estable.

La evaporacin se da cuando hay mucho lquido, la desecacin cuando hay poco lquido.

Hay diferentes tipos de slidos:

- slidos hmedos, tienen agua con una tensin superficial igual que el agua libre a esa presin y temperatura.

- Slidos higroscpicos: el slido tiene agua con una tensin menor a la que tiene el agua libre, hay dos tipos:

o Solubles: captan agua del ambiente hasta que terminan por disolverse

o Insolubles, captan agua segn la sequedad relativa del ambiente.

11.6. 1 Cintica de la desecacin.

A-B: perodo de induccin. Inicio, se pierde agua de manera progresiva.

B-C: perodo anticrtico: prdida de agua constante

C: punto crtico, punto a partir del cual se comienza a perder el agua ligada, si continuamos, mal asunto.

C-D: perodo postcrtico


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11.7. LIOFILIZACIN

Proceso de congelacin y posterior sublimacin (directamente de hielo pasa a gas). Se congela el agua de una mezcla y despus se evapora directamente, por lo tanto lo que se consiguen son slidos secos.

Gracias a este proceso obtenemos medicamentos liofilizados extemporneos, si aadimos agua lo reconstituimos.

Este proceso se suele realizar con sustancias termolbiles, a las que el agua les afecta.

La sublimacin ya hemos dicho que consta de los siguientes procesos:

1. Proceso de congelacin

2. se hace vaco y a presin= 0, si aumentamos un poco la temperatura se da directamente la sublimacin del agua congelada y sta desaparece.

11.8. FILTRACION

La filtracin es el proceso por el cual se consigue la separacin de las partculas slidas dispersas en un fluido, ya sea lquido o gas, mediante el paso de dicho fluido a travs de un material poroso, el filtro.

En el caso de los lquidos la filtracin se emplea para obtener disoluciones lmpidas y exentas de partculas en suspensin.

La filtracin se puede llevar a cabo por dos mecanismos: tamizacin o por adsorcin.

- La filtracin por tamizacin se basa en un fenmeno mecnico, por el cual el filtro retiene todas aquellas partculas slidas con tamao superior al dimetro del poro del filtro. Se consigue haciendo pasar el fluido a travs de los materiales porosos.

- La filtracin por adsorcin se desarrolla segn un fenmeno fsico por el cual quedan retenidas las partculas en la superficie interna de los canalculos que forman los poros. Estas partculas deben ser ms pequeas que el tamao de los canalculos del filtro, que suelen ser una resina porosa.

11.8.1 Tipos de filtracin

Tenemos diferentes tipos de filtracin:

- filtracin clarificante: es una filtracin gruesa, con este tipo de filtracin se consigue retener partculas slidas

- filtracin esterilizante, se usa con un filtro de 0.22.

Los filtros, que es el material que se usa para la filtracin pueden ser rgidos o flexibles (de celulosa o de membrana).

11.9. GRANULACIN

La granulacin es la operacin contraria a la divisin: si la divisin incrementa superficie de la partcula, la granulacin aglomera sustancias finamente divididas mediante presin o mediante la adicin de una sustancia aglutinante (que engancha o une partculas) dispersa en un lquido. Se trata, pues, de una operacin galnica propiamente farmacutica que tiene por misin la unin de partculas entre s, obtenindose un producto granulado.


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Este producto granulado puede ser una forma farmacutica por s misma (granulado) o bien un producto intermedio para la obtencin de comprimidos o el relleno de cpsulas. Ello se debe a que el granulado presenta unas buenas caractersticas reolgicas, que hacen que deslice bien y llene homogneamente envases, cpsulas o matrices de una mquina de comprimir; adems, un granulado es fcilmente comprimible y puede proporcionar gran dureza al comprimido.

La unin interparticular que dar lugar al granulado se consigue mediante dos sistemas, que pueden darse simultneamente o no:

- Presencia de aglutinante (sustancia qumica que une).

- Accin mecnica que une los grnulos entre s por efecto de una presin o fuerza.

En el primer caso se necesita de un lquido, acuoso o no acuoso, que mezcle homogneamente y ligue el aglutinante con la o las sustancias que desean granularse: en este caso, se denomina al proceso granulacin por va hmeda, que, a su vez, puede ser acuosa, en el caso de que el lquido sea agua, o anhidra, en el caso de que el lquido sea orgnico.

En el segundo caso, se lleva a cabo mediante la aplicacin de una fuerza o presin dada por una mquina de comprimir o una mquina compactadora, sin necesidad de adicionar sustancia aglutinante alguna: entonces, el proceso recibe el nombre de granulacin por va seca.

11.9.1 Granulacin va hmeda

Este tipo de granulacin se lleva a cabo comediante la adicin, sobre las sustancias a granular, de un aglutinante dispersado en un lquido con el que forma una disolucin o una suspensin. Este lquido es agua en la mayora de los casos, si bien excepcionalmente puede emplearse algn disolvente orgnico como alcohol; se escoge uno u otro teniendo en cuenta que las sustancias a granular no pueden disolverse en el lquido del aglutinante, ya que entonces no sera posible la formacin de una masa suficientemente consistente que d lugar al granulado.

Las sustancias aglutinantes que se pueden emplear son el almidn (normalmente de maz), gelatina, polivinilpirrolidona (PVP), metilcelulosa y, mucho menos utilizadas, la goma arbiga, goma tragacanto, pectina, dextrina y alginatos.

Para poder desarrollar una granulacin por la va hmeda, es necesario asegurarse que el frmaco y las sustancias que se van a granular pueden mojarse, si stas fueran hidrolizables debe evitarse el contacto con el agua, en cuyo caso podra emplearse un lquido orgnico como disolvente para el aglutinante denominndose entonces granulacin por va hmeda anhidra, si tampoco esto fuera factible se recurrira a la granulacin va seca.

Metdica de elaboracin industrial de la granulacin por va hmeda convencional

Necesita de varias fases realizadas a diferentes tiempos y con distinta instrumentacin.

1 Operacin: Mezclado

Una vez asegurado que el frmaco y dems sustancias a granular se pueden mojar y pueden recibir calor, se procede a mezclar el frmaco con las sustancias que lo acompaarn que, como mnimo, ser un diluyente. Este proceso se puede efectuar en:

- Bombo mezclador: si la cantidad de diluyente es mucho mayor que la de frmaco.

- Amasadora: si las cantidades son parecidas.


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Despus de mezclar, siempre puede tamizarse (nunca est de ms hacerlo), si bien esto no es obligado. Con ello, se asegura la homogeneidad de tamao y se evitan posibles contaminantes que puedan acompaar a las materias primas que llegan al laboratorio.

2 Operacin: Amasado

A la mezcla activa se le aade un aglutinante para ligar, unir las partculas que la componen entre s. Este aglutinante debe vehiculizarse, con el fin de facilitar la unin, por lo que se dispersa en un lquido que se ir vertiendo poco a poco sobre la mezcla, con el fin de conseguir formar una masa ms o menos compacta. Este amasado se lleva a cabo en la amasadora. Una vez amasada la mezcla, sta ya se encuentra apta para ser granulada.

3 Operacin: Granulacin

La mezcla amasada debe granularse pasndola por tamices. El utensilio que suele utilizarse es la denominada granuladora rotativa (tambin denominada granuladora de hmedos), provista de tamices intercambiables. Esta granuladora rotativa dispone de unas palas o aspas que giran empujando la masa contra el tamiz, hacindola pasar a travs de l por presin, con lo que se obtienen unas tiras largas de masa o magdaleones de dimetro uniforme. La masa granulada debe seguir pesando lo mismo, ya que no se ha aadido ni quitado nada (aunque siempre hay prdidas debidas a la propia tecnologa de fabricacin).

4 Operacin: Desecacin

Debe eliminarse el lquido aadido durante el amasado. Esta operacin debe efectuarse con cuidado para eliminar slo ese lquido, pues se corre el peligro de eliminar el agua propia de las sustancias de la mezcla (agua de formacin o agua ligada).

5 Operacin: Granulacin Final- Tamizacin

El granulado una vez seco, debe granularse- tamizarse con el fin de obtener el tamao de grnulo deseado.

11.9.2 Granulacin va seca:

La granulacin por va seca se utiliza siempre que las sustancias a granular sean alteradas o degradadas por la humedad o por el calor, si bien tambin debe contemplarse su aplicacin cuando dichas sustancias sean solubles en el lquido aglutinante. Este tipo de granulacin se basa en unir las partculas mediante la aplicacin de una fuerza o presin sobre la mezcla de sustancias, lo que se consigue de dos formas distintas:

- Mediante la aplicacin de una fuerza de compresin efectuada con una mquina de comprimir, en cuyo caso la operacin suele denominarse precompresin. Se obtienen pequeas masas compactas de cierta dureza que reciben el nombre de precomprimidos o pre-formas, quizs debido a que la granulacin por va seca suele ser en ocasiones una operacin intermedia en la fabricacin de comprimidos.

- Mediante el empleo de una compactadora de rodillos, que efectuar una fuerza sobre el producto que pasa entre dos cilindros, compactndolo. En este caso, se obtiene una placa o lmina compacta y de un grosor determinado.

Metdica de elaboracin de la granulacin por va seca

En este caso, al igual que sucede en la granulacin por va hmeda convencional, para llevarla a cabo se necesitan varias fases realizadas a diferentes tiempos y con distinta instrumentacin. Su caracterstica esencial se encuentra en el operacin de compactacin.


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1 Operacin: Mezclado

Se realiza la mezcla en un bombo mezclador de slidos

2 Operacin: Compactacin

Se puede realizar o bien por precompresin con una mquina de comprimir o bien por compactacin con una compactadora de rodillos.

Debern realizarse tantas compactaciones como sean necesarias hasta conseguir un granulado final adecuado a las necesidades establecidas, teniendo fundamentalmente una buena reologa para poder ser correctamente dosificado.

3 Operacin: Troceado o fragmentacin

Tanto las preformas o precomprimidos como las lminas obtenidas en la anterior operacin deben trocearse o fragmentarse (dividirse en pequeos trozos o fragmentos) con el fin de poder posteriormente efectuar la granulacin de forma correcta y sin dificultades.

Esta fragmentacin se puede realizar de forma manual en mortero o presionando contra un tamiz de luz muy ancha o se puede realizar de forma mecanizada con troceadoras especialmente diseadas a tal fin.

4 Operacin: Granulacin-Tamizacin

Los fragmentos obtenidos se granularn en granuladora oscilante, hacindolos pasar por distintos tamices progresivamente hasta conseguir el tamao de grano deseado.

11.10 ESTERILIZACIN

La esterilizacin es el proceso mediante el que se consigue la destruccin total de la poblacin microbiana presente en un material. La esterilizacin puede actuar sobre cualquier estado de la materia.

11.10.1. Clasificacin de la esterilizacin

La esterilizacin puede tener lugar por:

1. Agentes fsicos

a. Esterilizacin por calor

i. Calor hmedo.

1. Con agua hirviendo

2. Tindalizacin: calentando a T entre 60-80C durante 30-60 min y repitiendo la operacin en 3 ms das sucesivos.

3. T>100C (en autoclaves)

ii. Calor seco: en hornos, estufas o tneles de esterilizacin.

b. Esterilizacin por radiaciones: mediante radiacin u.v. gamma o beta.

c. Esterilizacin por filtracin: los microorganismos son retenidos en un filtro.

2. Agentes qumicos: como por ejemplo el uso de xido de etileno.

11.10.2.Tipos de equipos

Destacamos los autoclaves.

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