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Estefanía Cardona y Sofía Yépes 1,09,18 Química Fanny Ruíz GEL ANTIBACTERIAL PARA MANOS 1. PLANTEAMIENTO Y JUSTIFICACIÓN DEL PROBLEMA Muchas de las enfermedades infecciosas son transmitidas por métodos directos como un simple saludo de mano, la limpieza de manos evita este proceso de transmisión de enfermedades, para esto es importante diseñar y desarrollar productos que eviten el crecimiento y la propagación de estos microorganismos que pueden desencadenar enfermedades mortales, en este caso, se planea 4 diferentes formulaciones de gel antibacterial para manos, el cual sería un agente sanitizante efectivo para eliminar un gran porcentaje de virus y bacterias. 2. MARCO TEÓRICO La limpieza de manos es una medida de prevención de enfermedades transmisibles, generando así un mecanismo de prevención, este proceso involucra dos pasos importantes, uno de ellos es la limpieza mecánica, en donde se refiere al lavado de manos tradicional con agua y con jabón, y el otro es una limpieza química, en este se involucran sustancias sanitizantes, sin embargo, este último comprende el primero. Los geles sanitizantes para el lavado de manos, contienen como agente de limpieza el etanol (alcohol etílico), el cual actúa como antiséptico impidiendo la propagación de gérmenes. 3. CARACTERÍSTICAS DE LA MATERIA PRIMA (Materiales y reactivos) REACTIVOS

PROPIEDADES

USO

PRECAUCIONES

FÍSICAS Alcohol etílico

Incoloro ardiente, transparente

de

saber Se

usa

liquido antiséptico

como

Inflamable

y

produce irritación

Agua purificada

Liquido

inodoro, Procesos

incoloro y transparente

de NA

digestión, absorción, distribución

de

nutrientes Carbopol

Estado

de

materia Permanece

Genera

sólido, punto de fusión suspensión 3823,

irritación

de en especial en los

ingredientes

ojos.

solubles Glicerina

Punto de fusión 291k, Es incoloro, liquido

mas

tipo Inflamable

cosmético y ayuda con la piel

Trietanolamina

Punto de fusión 293,65

Se

usa

para Genera

balancear el pH Aceite de eucalipto

Altamente

células

cancerígenas

inflamable, Saborizante, ayuda Genera irritación

insoluble, ácido acético

a

la

bronquitis,

faringitis,

rinitis,

etc… Carboximetilcelulosa

Es

un

polímero Como aglutinante Altera

semisintético viscoso y de elástico

gránulos

agentes

la

y regulación de hormonal

recubrimiento Propilparabeno

Polvo inodoro,

cristalino, Materia prima para Altera la acción con

amargo

sabor la elaboración de del productos

inmune

cosméticos Metilparabeno

Polvo cristalino blanco, Materia prima para Inflamable con sabor amargo

la elaboración de productos cosméticos

sistema

Elástico, pero blando y Se usa para la Inflamable

Goma

adhesivo,

de

color creación

amarillo y negro

de

neumáticos, llantas y

artículos

impermeables Propilenglicol

Compuesto

orgánico, Se usa para todo Genera irritación y

incoloro e insípido en tipo de producto de altera la regulación forma

de

líquido higiene

hormonal

aceitoso Extracto de caléndula

De

color

amarillo, Se usa para curar Irritación y altera

espesa, es una flor.

golpes, cicatrizante la y para medicina

EDTA

regulación

hormonal

Es un sólido cristalino, Agente quelante

Interrumpe

incoloro.

acción del sistema inmune

4. MÉTODOS I MÉTODO 1. Materiales y Reactivos Materiales

Reactivos



Balanza



Alcohol etílico 70%

240 mL



Pipeta graduada de 5, 10 y 20 mL



Agua purificada

160 mL



3 Beacker de 250 mL



Carbopol

1.2 g



1 Beacker de 1000 mL



Glicerina

5 mL



1 Beacker de 100 mL



Trietanolamina

0.3 mL



Espatula (o cuchara)



Aceite de Eucalipto

0.04 mL



Mortero de porcelana



Varilla de agitación

Tabla 1. Materiales y Reactivos para la formulación del gel antibacterial para manos.

la

1. Procedimiento Pesar 1.2 gramos de carbopol, colocarlo en un mortero de porcelana y con ayuda del pistilo del mortero romper los grupos y dejarlo de un tamaño fino, posteriormente añadir poco a poco 160 mL de agua purificada sobre el carbopol e ir mezclando lentamente con la varilla de agitación hasta formación de una pasta (nota: no dejar formar grumos), pasar al beacker de 1000 mL.

En un beacker medir 250 mL de alcohol etílico 70%, y añadirlo a la solución del carbopol (solución anterior, luego con una pipeta agregar 5 mL de glicerina, y posterior 5 gotas de trietanolamina y 2 gotas de aceite de eucalipto, mezclar suavemente. Se recomienda hacer 2 muestras, en donde 1 no se le agregue el aceite de eucalipto.

II MÉTODO Materiales y Reactivos Materiales

Reactivos



Balanza



Carboximetilcelulosa

3. 50g



Pipeta graduada de 5, 10 y 20 mL



Propilenglicol

15 g



3 Beacker de 250 mL



Metilparabeno

0.20 g



1 Beacker de 1000 mL



Propilparabeno

0.05g



Espatula (o cuchara)



Agua destilada

80.5 g



Mortero de porcelana



Varilla de agitación

Tabla 1. Materiales y Reactivos para la formulación del gel antibacterial para manos. 2. Procedimiento Pesar 3.5 gramos de carboximetilcelulosa (CMC), colocarlo en un mortero de porcelana y con ayuda del pistilo del mortero romper los grupos y dejarlo de un tamaño fino, posteriormente añadir poco a poco agua purificada sobre CMC ir mezclando lentamente con la varilla de agitación hasta formación de un gel.

En un beacker pesar 15 g de propilenglicol y añadirlo a la solución CMC (solución anterior, luego con una pipeta agregar los parabenos (los cuales deben estar en solución), y posterior agregar el agua suficiente para completar los 100 g del producto. III MÉTODO Materiales y Reactivos Materiales

Reactivos



Balanza



Goma Xantan

1g



Pipeta graduada de 5, 10 y 20 mL



Propilenglicol

4g



3 Beacker de 250 mL



Etanol

3g



1 Beacker de 1000 mL



Metilparabeno

0.2 g



1 Beacker de 100 mL



Propilparabeno

0.02g



Espatula (o cuchara)



EDTA

0.03g



Mortero de porcelana



Agua

c.s.p*



Varilla de agitación

Tabla 1. Materiales y Reactivos para la formulación del gel antibacterial para manos. *Cantidad suficiente para 100 g

1. Procedimiento Pesar 1 gramos de goma Xanthan colocarlo en un mortero de porcelana y con ayuda del pistilo del mortero romper los grupos y dejarlo de un tamaño fino, posteriormente añadir poco a poco agua purificada sobre la goma e ir mezclando lentamente con la varilla de agitación hasta formación de un gel, pasar al beacker de 1000 mL. En un beacker pesar 4 g de propilenglicol, y 3 gramos de etanol y añadirlo a la solución de la goma (solución anterior), pesar los 0.03 g (aproximados) y agregar el EDTA a la solución, luego con una pipeta agregar los parabenos previamente en solución, por último llenar con agua hasta completar 100 g de producto.

IV MÉTODO Materiales y Reactivos Materiales

Reactivos



Balanza



Cabopol

1g



Pipeta graduada de 5, 10 y 20 mL



Extracto de caléndula

2g



3 Beacker de 250 mL



Propilenglicol

4g



1 Beacker de 1000 mL



Etanol

3g



1 Beacker de 100 mL



Metilparabeno

0.2 g



Espátula (o cuchara)



Propilparabeno

0.02g



Mortero de porcelana



EDTA

0.03g



Varilla de agitación



Agua

c.s.p*

Tabla 1. Materiales y Reactivos para la formulación del gel antibacterial para manos. *Cantidad suficiente para 100 g 1. Procedimiento Pesar 1 gramos de carbopol colocarlo en un mortero de porcelana y con ayuda del pistilo del mortero romper los grupos y dejarlo de un tamaño fino, posteriormente añadir poco a poco agua purificada sobre la goma e ir mezclando lentamente con la varilla de agitación hasta formación de un gel, pasar al beacker de 1000 mL. En un beacker pesar 4 g de propilenglicol y 3 gramos de etanol y 2 gramos de extracto de Caléndula y añadirlo a la solución de carbopol (solución anterior), pesar los 0.03 g de EDTA (aproximados) y agregar a la solución, luego con una pipeta agregar los parabenos previamente en solución, por último llenar con agua hasta completar 100 g de producto. V MÉTODO Materiales

Reactivos



Balanza



Genapol

10g



Pipeta graduada de 5, 10 y 20 mL



Esencia

0,5g



3 Beacker de 250 mL



Nonifenol



1 Beacker de 1000 mL



Etanol

20mL 100mL



1 Beacker de 100 mL



Formol

1mL



Espátula (o cuchara)



colorante

0.03g



Mortero de porcelana



Agua

c.s.p*



Varilla de agitación

5. RESULTADOS MÉTODO PRUEBA

CARACTERÍSTICAS Olor a alcohol, sensación líquida, poco viscoso, color azul, olor rosas.

1

1

Olor a alcohol y eucalipto, sensación líquida grumosa, pero más viscosa, color 2

blanco.

EVIDENCIA

Consistencia viscosa, de color blanca, no presenta grumos, mayor untabilidad, no se 1

observa partes líquidas

2 Viscosa, con presencia de algunos grumos, untable, consistente, color blanco 2

lechoso.

Viscoso semejante a un slime, el producto presentó características de difícil untabilidad, muy rígido, sin presencia de películas de agua en 3

1

su superficie, ausente de la misma ante la administración de fuerza contráctil. con presencia de líquido al manipularlo, olor a caléndula, color naranja

Menos viscoso que la prueba 1, olor a caléndula, mayor 2

untabilidad

Medianamente viscosa, se evidencia líquido al tacto, color crema beige. 1

4 Poco viscosa, mayoritariamente líquida pero consistente, 2

color amarilla.

Traslucido, medianamente viscoso, mayor untabilidad. 5

1

Resultado final: productos envasados y etiquetados 6. ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS Los geles formados se conocen como hidrogeles o geles hidrófilos, debido a que su base está constituida por sustancias hidrofílicas como el alcohol, el propilenglicol, la glicerina y agentes gelificantes, dando como resultado sistemas en estado coloidal con apariencia sólida. Los hidrogeles son materiales con base polimérica o entrecruzamiento de cadenas monoméricas que le confieren características hidrofílicas, es decir que atraen el agua, debido a la presencia de grupos afines por el agua como hidroxilos, ácidos carboxílicos, aminas, amidas y sulfónicos, estos materiales semisólidos tienen ciertas propiedades que son destacables como su biocompatibilidad, suavidad, elasticidad e hinchamiento cuando absorben agua, de ahí que pueden existir como su versión seca, (xerogeles) en forma cristalina, y el gel (hidrogel) cuando ya ha absorbido una cantidad considerable de agua y/u otras sustancias. Los hidrogeles, que pueden estar compuestos de monómeros neutros o cargados (copolímeros de cargas igual u opuestas) que no solo se estabilizan por fuerzas covalentes entre las cadenas de monómeros, sino que actúan otras fuerzas atractivas como electrostáticas. (J. Escobar, et. al, 2002).

Figura 1 . Estructura entrecruzada del carbopol® (Carbomer)

Los hidrogeles preparados en el laboratorio fueron de Carbopol® y carboximetil-celulosa (CMC), ambos son polímeros, uno derivado del ácido acrílico y el otro de la celulosa respectivamente, y tienen la capacidad de generar el fenómeno de reticulación, en donde sus cadenas monoméricas que poseen ácidos carboxílicos, reaccionan químicamente con los hidroxilos del propilenglicol, formando entramados tridimensionales que son la base de las estructura de los geles, dependerá de los componentes que interactúan en la reticulación, la que les proveerá de ciertas características a los geles que producen ( Medina, Cortizo, & Cortizo, 2014). Por otro lado, la goma xantan, es un polisacárido hidrofilico anionico, sin embargo este es un biopolímero no gelificante, por esta razón se obtuvo un producto más plástico que viscoso, lo que nos conduce a concluir que esta materia prima no es la indicada para la preparación de geles antibacteriales. 3. Bibliografía 

Farmacia practica de Remington Uteha. México, 1998.



Ayala, A. Zavala, A. Armenta, R. González, L. López, J. (2009). Elaboración de gel antibacterial. Revista Enlace Químico. Vol 2. N°6.



Harahap, N., Nainggolan, M. and Harahap, U. (2018). Formulation and evaluation of herbal antibacterial gel containing ethanolic extract of mikania micrantha kunth leaves. Asian Journal of Pharmaceutical and Clinical Research, 11(3), p.429.



Bankar, A. and Dole, M. (2016). Formulation and evaluation of herbal antimicrobial gel containing

musa

acuminata

leaves

extract. Journal

of

Pharmacognosy

and

Phytochemistry, 5(1), pp.1-3. 

J. Escobar, D. García, D. Zaldivar, I. Katime;(2002). Hidrogeles: Principales características en el diseño de sistemas de liberación controlada de fármacos.Revista iberoamericana de polímeros, vol 3 (3), Universidad del país vasco, Euskadi (Euskera), junio 2002. pp 1-4.



L. Medina, S. Cortizo, A. Cortizo, (2014). Diseño y aplicación de hidrogeles basados en polisacáridos para ingeniería de tejido óseo, Revista electrónica Investigación joven, vol 1 (2), Facultad de ciencias exactas, Universidad de la plata. pp 1.