2019-11-26Patente para sistema de extracción de sustancias en fármacos
Universidad Nacional de Colombia |Utilizando piezas que se pueden conseguir hasta en una ferretería, investigadores de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) elaboraron el prototipo de un equipo de extracción de sustancias que se podría convertir en un importante aliado de la industria farmacéutica y estética, de alimentos, petrolera, metalúrgica y metalmecánica.Los antibióticos, analgésicos o antigripales, entre otros medicamentos que usted compra fácilmente en la farmacia, conllevan un proceso de elaboración largo y costoso.
Uno de los procesos más importantes en el desarrollo de fármacos se relaciona con la extracción de sustancias como los metabolitos provenientes del metabolismo de microorganismos, como por ejemplo el hongo Penicillium notatum con el que se hace la penicilina. Estos compuestos se obtienen utilizando disolventes –como alcoholes y acetatos– seleccionados por ser insolubles en agua y reutilizables, que permiten obtener una concentración adecuada de los componentes activos, es decir sustancias a las cuales se les debe el efecto farmacológico contenido en los medicamentos.
En estos procesos industriales se utilizan grandes cantidades de productos químicos que podrían ser contaminantes o perjudiciales para la salud y que aumentan los costos de operación. Algunos solventes industriales pueden generar muerte celular de quienes los manipulan y aumentar el riesgo de cáncer, particularmente de pulmón, entre otras afectaciones.
El profesor Javier Fontalvo Alzate, de la UNAL Sede Manizales, explica que los disolventes se evaporan rápidamente en el aire alcanzando concentraciones importantes en espacios confinados, lo cual representa un riesgo para el ser humano por la absorción de estos a través de la piel o por inhalación.
Así mismo indica que “la emisión al ambiente de vapores de algunos disolventes contribuye a la degradación de la capa de ozono, ya que al contacto con la luz solar actúan como precursores de la formación de ozono ambiental, el cual produce efectos nocivos sobre el crecimiento de los vegetales, interfiriendo en la actividad fotosintética y en el metabolismo general de las plantas”.
La separación de sustancias se realiza hoy mediante un proceso convencional conocido como “extracción líquido-líquido”, que “consiste en remover una o varias sustancias disueltas en agua mediante su transferencia a otra solución, para lo cual se requiere que las dos soluciones sean insolubles entre sí –como el agua y el aceite–. Por ejemplo el ácido glucónico o el ácido láctico (de amplio uso en la industria farmacéutica y alimentaria), que se producen por fermentación, se pueden remover del agua mediante otra solución que los captura”.
Para obtener una buena purificación usualmente se realizan varias etapas de separación con diferentes tecnologías. Estos procesos tienen costos elevados asociados con la cantidad de disolvente utilizado, ya que si se va procesar 1 ton de agua en la que se encuentra la sustancia que se quiere remover, se necesitaría 1 ton de disolvente. Otros aspectos tienen que ver con el gran tamaño de los equipos industriales, que alcanzan hasta los 12 m de altura y 2 m de diámetro. Los costos de purificación pueden equivaler en promedio al 40 % del valor de un producto.
Para facilitar estos procesos, el profesor Fontalvo y Alan Didier Pérez Ávila, doctor de Ingeniería Química de la UNAL Sede Manizales, crearon el prototipo del “Sistema de membrana líquida en flujo de Taylor y procedimiento para la remoción de solutos”, un equipo de extracción de sustancias que tiene aplicación en la industria de alimentos, petrolera, metalúrgica, metalmecánica, farmacéutica y estética, entre otras, y por la cual la UNAL Sede Manizales acaba de recibir la patente de invención por parte de la Superintendencia de Industria y Comercio.
Menor costo y tiempo de producción
El equipo patentado mide 40 cm de altura con tubos de 3 mm de diámetro; su fabricación es tan sencilla que se puede ensamblar con partes fáciles de adquirir en cualquier ferretería; y aunque es más pequeño, con pocos gramos de solvente puede procesar 1 ton del líquido que contiene el componente activo que se quiere recuperar, y de realizar el proceso de separación en cerca de un minuto.
Los creadores del prototipo afirman que este contribuye a solucionar los problemas relacionados con la eficacia, el tiempo de remoción y la cantidad de solvente utilizado en la industria, y además disminuye los problemas de seguridad industrial y las afectaciones al medioambiente inherentes a estas técnicas industriales.
El profesor Fontalvo señala que inicialmente se enfocarán en implementar la tecnología en la industria farmacéutica, en la cual existe una gran necesidad de reducir los costos de producción de componentes activos que se obtienen por fermentación, como la insulina, la penicilina, las vacunas para la hepatitis B y para el virus del papiloma humano, las hormonas de crecimiento y los colorantes naturales, entre otros.
Otros usos serían la recuperación y separación de sustancias esenciales en la producción de alimentos y medicamentos en la cual es necesario hacer separaciones con altos niveles de purificación y estabilidad de los componentes activos, como la vainilla industrial, el ácido acético, el amoniaco, los compuestos aromáticos, los asfaltenos, el ácido benzoico, el glicerol y las vitaminas A y E. También en la refinación de aceites lubricantes y disolventes; la extracción de productos que contienen azufre y la obtención de metales costosos como uranio-vanadio.
Según Paulina Flórez Arboleda, profesional de Gestión y Propiedad Intelectual de la UNAL Sede Manizales, la importancia de esta patente no tiene que ver solo con la obtención de una nueva tecnología, sino también con la manera como esta impactará al sector industrial del país, ávido por la generación de conocimiento local.
El “Sistema de membrana líquida en flujo de Taylor y procedimiento para la remoción de solutos” es la cuarta patente obtenida por la UNAL Sede Manizales entre 2018 y 2019; otras ocho invenciones se encuentran en trámite.
Escrito por: Luisa María Giraldo
La Universidad Nacional de Colombia es una universidad pública colombiana del orden nacional, fundada bajo el gobierno de Santos Acosta el 22 de septiembre de 1867 y regentada por la Ley 66 de 1867. Es la universidad más importante y representativa de Colombia por su tradición, prestigio, calidad y selectividad.
2024-04-18
Patrones de nano y microplásticos para mejorar la evaluación de sus riesgos
La preocupación hacia los nano y microplásticos y su impacto en el medio ambiente y la salud de los organismos vivos ha aumentado considerablemente. Actualmente, no existe una metodología de análisis estandarizada para estudiar la presencia de estos, pero las autoridades ya comienzan a restringirlos. Además, existe un obstáculo clave que impide realizar las pruebas oportunas sobre los micro y nano materiales: la disponibilidad limitada de materiales caracterizados y trazables biológicamente. Por tanto, para poder continuar con esta línea de investigación es necesario disponer de partículas que sirvan de referencia, es decir, que conserven la naturaleza química del material y que tengan el tamaño de partícula adecuado.
2024-04-16
AIMPLAS avanza en nuevas tecnologías para la descarbonización y la transición energética de la industria y el transporte
AIMPLAS avanza en nuevas tecnologías para la descarbonización y la transición energética de la industria y el transporte, a través de dos proyectos de investigación y desarrollo financiados por el Instituto Valenciano de Competitividad e Innovación (IVACE+i) y los fondos FEDER.
2024-04-09
Una tecnología pionera recicla los residuos plásticos al final de su vida útil
El equipo del proyecto MMAtwo, financiado con fondos europeos, presentó una tecnología para procesar residuos de polimetacrilato de metilo y convertirlos en materiales utilizables en una segunda vida.
2024-04-09
Crean un hidrogel que permite cultivar células neurales para reparar lesiones medulares
El biomaterial desarrollado por el ICMM-CSIC se combina con campos magnéticos para crear una matriz que permitirá la colonización por células neurales de las zonas dañadas de la médula espinal.
2024-04-05
Potencial descontaminante de la hidroxiapatita serviría para tratar aguas residuales hospitalarias
Una mezcla de dicho fosfato cálcico -el cristal principal de huesos y dientes, que les confiere su dureza característica- y dióxido de titanio, puesta sobre láminas de metal de titanio, demostró tener una valiosa propiedad magnética que, al activarse con los rayos ultravioleta (UV) o energía solar, resulta muy útil en la eliminación o clarificación del agua contaminada con clorhexidina, sustancia presente en jabones líquidos, utilizados especialmente en entornos hospitalarios.
2024-04-05
Nuevo experimento con grietas para descifrar los orígenes químicos de la vida
Mediante cámaras que recrean las fisuras de las rocas, investigadores alemanes han demostrado cómo los flujos de calor subterráneos pudieron enriquecer los componentes prebióticos y aumentar su reactividad, favoreciendo la aparición de los primeros organismos vivos.
