El contenido de ceniza es la huella inorgánica de un sello de caucho farmacéutico. El método establecido por la farmacopea para determinar el contenido de ceniza en el caucho requiere que se utilicen 1,0 g de muestra cortada, que se coloca en un crisol previamente encendido hasta alcanzar un peso constante. La muestra se carboniza suavemente sobre una placa caliente eléctrica, sin permitir que la llama llegue a la muestra. Luego, la muestra se ignora en un horno a 800 °C ± 25 °C, hasta que el residuo esté completamente quemado y el crisol haya vuelto a alcanzar un peso constante. El porcentaje de ceniza se calcula dividiendo la masa del residuo entre la masa de la muestra. El crisol vacío sirve como referencia. Los límites de aceptación se establecen en las monografías específicas para cada material, y no en el propio estándar metodológico. En la práctica, este valor refleja la consistencia de la formulación del producto: los rellenos minerales como el caolín y el dióxido de titanio, junto con los activadores como el óxido de zinc y el óxido de magnesio, son los principales componentes que quedan después de la ignición.
¿Por qué la ceniza es importante para el cierre de fábricas farmacéuticas?
Los tapones de tipo butilo halogenado y poliisopreno se componen de materiales de relleno como el caolín y el dióxido de titanio, además de aditivos funcionales como el óxido de zinc, el óxido de magnesio y el carbonato de calcio. Por lo tanto, el nivel de cenizas es un indicador directo de la consistencia de la formulación y de las normas de producción. Un valor de cenizas elevado indica que hay variaciones en los materiales de relleno, que el sistema de curado está alterado o que han ocurrido contaminaciones durante el proceso de fabricación. Cada uno de estos problemas afecta negativamente la compatibilidad a largo plazo entre el cierre y el producto farmacéutico que protege. Los residuos inorgánicos también pueden causar la formación de partículas visibles y cambiar el perfil de sustancias extraíbles del envase. Dado que el cierre forma parte del sistema de contenedores, su contenido de cenizas se considera un indicador importante para cada cambio en la formulación de los materiales elastoméricos, así como para los lotes de materias primas y los programas de estabilidad. Por eso, los laboratorios analizan este parámetro junto con los datos relacionados con la humedad y las sustancias extraíbles, y no de forma independiente.
El método, paso a paso.
Se corta la muestra en pequeños trozos y se pesan exactamente 1,0 gramos de cada trozo. Luego, se coloca el crisol en un lugar previamente encendido, hasta que alcanze un peso constante. Se procede a la carbonización con cuidado, sobre una placa caliente eléctrica. Es importante asegurarse de que la muestra no se queme, ya que la combustión abierta hace que se pierda masa orgánica, y además, el residuo se vuelve más ligero. Después, se enfriaba el crisol, y luego se lo trasladaba a un horno a una temperatura de 800 °C ± 25 °C. Se continuaba con la carbonización hasta que el residuo estuviera completamente quemado. Finalmente, se retira el crisol y se lo enfriaba a temperatura ambiente. Se volvía a pesar el crisol, y luego se volvía a encenderlo a 800 °C ± 25 °C hasta que alcanzara un peso constante. El resultado obtenido se expresa como un porcentaje, utilizando el crisol vacío como punto de referencia. Cortar la muestra en trozos de unos pocos milímetros ayuda a que la carbonización se realice de manera uniforme, y permite que el residuo sea representativo del material utilizado para fabricar el tapón.
| Elemento | Requisitos |
|---|---|
| Masa del muestreo | 1.0 g; se debe cortar en trozos pequeños |
| Proceso de carbonización | Encendido suave sobre una placa caliente; no se permite el uso de llamas abiertas |
| Temperatura de encendido | 800 °C ± 25 °C |
| Punto final del proceso | Desde el momento del encendido hasta que el peso se mantenga constante |
| Enfriamiento | Se debe colocar la muestra en un desecador y luego pesarla con precisión |
| Cálculo | Porcentaje de ceniza = (m2 – m1)/m0 × 100% |
El criterio del peso constante
Un peso constante significa que dos pesajes sucesivos coinciden dentro de un rango de 0.3 mg. Este criterio se basa en un balanza con una resolución de 0.1 mg. A los 800 °C, el crisol debe moverse repetidamente entre el horno y el desecador. Cada transferencia aumenta el riesgo: ascenso incompleto del material, adquisición de humedad por parte del desecador sobrecargado, huellas dactilares o polvo que se depositan en los utensilios de vidrio calientes, y tiempos de enfriamiento que varían de una prueba a otra. Cada uno de estos efectos afecta directamente el resultado del pesaje. Por eso, la variabilidad entre las pruebas se debe principalmente al manejo incorrecto del crisol, no a la temperatura del horno. Esto es precisamente lo que un auditor busca cuando revisa un certificado de análisis: cuánto tiempo se demoró el enfriamiento del crisol, si el balance fue verificado adecuadamente, y cómo el laboratorio documentó que se había alcanzado realmente el punto final de la prueba. Un desecador sobrecargado o un crisol sin etiquetar pueden invalidar toda la prueba. Por eso, la mayoría de los laboratorios establecen los tiempos de enfriamiento y la carga del desecador en un procedimiento escrito.
Se está llevando a cabo una revisión: se ha corregido el problema relacionado con la ignición de 2 horas.
La versión revisada del método de medición de la ceniza se publica ahora con un cambio en el punto final de medición: se pasa de la ignición al peso constante. Se requiere que la muestra se corte en trozos de no más de 5 mm, para que el resultado sea más controlable. Los límites de aceptación específicos para cada material se incluyen en las especificaciones del producto. El objetivo declarado es la eficiencia: se utiliza un período de remojado constante a una temperatura determinada, en lugar de ciclos repetidos de enfriamiento y pesaje. Al mismo tiempo, se sigue cumpliendo con los requisitos de control de calidad establecidos en las especificaciones del producto. La norma de método publicada sigue terminando en el punto de peso constante. Por lo tanto, los laboratorios deben indicar qué método se ha utilizado y qué punto de medición se ha adoptado cuando se reportan los valores de ceniza. Además, es importante mantener las dos versiones separadas en el informe de prueba. También importa el tamaño de los gránulos: los gránulos más pequeños se carbonizan de manera uniforme. Por lo tanto, el período de remojado de dos horas permite obtener datos representativos del producto en su totalidad, y no solo de su superficie.
¿En qué se diferencia de los métodos vecinos?
La prueba de residuos en la ignición, según lo establecido en las normas farmacéuticas, consiste en humedecer la muestra carbonizada con ácido sulfúrico y luego quemarla a una temperatura de 700–800 °C. Este procedimiento está diseñado para la sustancia activa en sí, y no para determinar los residuos de la ceniza obtenida durante el proceso de cerrado del producto. La etapa de tratamiento con ácido convierte las especies metálicas volátiles en sulfatos estables, lo que permite pesar los residuos de manera precisa. En el caso de los materiales de caucho, la norma ISO 247 es el método de referencia internacional para la determinación de la ceniza. Este método incluye un proceso de preparación de la muestra y opciones de temperatura específicas. El método de determinación de la ceniza descrito aquí no utiliza ácido sulfúrico, y la temperatura del horno se fija en 800 °C ± 25 °C. Dado que la masa de muestra, el punto de corte y la temperatura difieren entre estos tres métodos, los valores obtenidos con cada método solo son comparables dentro del mismo método. Por lo tanto, siempre es necesario citar el método utilizado cuando se reportan los resultados. En la práctica diaria de control de calidad, el método de determinación de la ceniza y la prueba de residuos en la ignición responden a preguntas diferentes, por lo que no deben utilizarse simultáneamente.
- Método de determinación de la ceniza de caucho según las normas farmacéuticas: 1,0 g de muestra cortada; procesamiento de carbonización suave; ignición a 800 °C ± 25 °C hasta que la masa se estabilice. Porcentaje de ceniza = (m2 – m1)/m0 × 100%.
- Proyecto de revisión de la industria: piezas que no superen los 5 mm de tamaño. Tiempo de encendido fijo de 2 horas a 800 °C ± 25 °C. Los límites se establecen en las monografías del producto.
- Residuo en la ignición (capítulo general 0841): tratamiento con ácido sulfúrico; ignición a 700–800 °C. Se utiliza para el procesamiento de medicamentos.
- ISO 247: Método de referencia internacional para la determinación del contenido de ceniza en el caucho.
- Peso constante: dos pesajes consecutivos con una diferencia de 0.3 mg, basado en una balanza con una resolución de 0.1 mg.
