Comportamiento fisicoquímico de las lágrimas artificiales comerciales y de sus componentes - AURORA MONDRAGÓN_fitxer de consulta

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MÁSTER UNIVERSITARIO EN OPTOMETRIA Y CIENCIAS DE LA VISIÓN 
TRABAJO DE FIN DE MÁSTER 
 
COMPORTAMIENTO FISICOQUÍMICO DE LAS 
LÁGRIMAS ARTIFICIALES COMERCIALES Y DE 
SUS COMPONENTES 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fecha de lectura 
25/11/20 
Facultat d’Òptica i Optometria de Terrassa 
© Universitat Politècnica de Catalunya, año 2020. Todos los derechos reservados 
 
 
 
TUTOR: JOAN TORRENT 
DEPARTAMENTO DE INGENIERIA QUIMICA 
AURORA MONDRAGÓN CASTELO 
 
2 
 
 
 
 MÁSTER UNIVERSITARIO EN OPTOMETRIA Y CIENCIAS DE LA VISIÓN 
 
 
 El Sr Joan Torrent como director del trabajo 
 
 
CERTIFICA 
 
Que la Sra Aurora Mondragón Castelo ha realizado bajo su supervisión el trabajo 
``Comportamiento fisicoquímico de las lágrimas artificiales comerciales y de sus 
componentes´´ que se recoge en esta memoria para optar al título de máster en 
optometría y ciencias de la visión. 
 
Y para que conste firmamos este certificado 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Sr Joan Torrent
 
Director del trabajo 
 
 
 
 
 
 
 
 
Terrassa 25-10-2020 
Facultat d’Òptica i Optometria de Terrassa 
© Universitat Politècnica de Catalunya, año 2020. Todos los 
derechos reservados 
 
Mònica
Square
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MÁSTER UNIVERSITARIO EN OPTOMETRIA Y CIENCIAS DE LA VISION 
 
 
COMPORTAMIENTO FISICOQUÍMICO DE LAS 
LÁGRIMAS ARTIFICIALES COMERCIALES Y DE SUS 
COMPONENTES 
 
RESUMEN 
 
 En este trabajo se ha querido realizar un estudio físicoquímico comparando la 
formulación y propiedades de dos lágrimas artificiales comerciales, Systane Ultra 
Plus y Systane Complete, y también se han hecho dos preparaciones de 
etilenglicol y glicerol a diferentes concentraciones. 
Se han usado muestras comerciales de ambas lágrimas, mientras que las 
sustancias para las preparaciones estaban ya disponibles en el laboratorio del 
departamento EQ de la ESEIAAT. Se ha hecho un estudio experimental de las 
siguientes propiedades: densidad, pH, salinidad e índice de refracción, tensión 
superficial, ángulo de contacto, microscopia de ángulo de Brewster y viscosidad. 
Los principales resultados a destacar son: que la densidad de todos los 
compuestos es próxima al valor del agua; la sustancia que más se aproxima al 
valor ideal del pH es la lágrima Systane Complete; las tensiones superficiales 
más altas son las de las preparaciones de laboratorio y que el Systane Complete 
ofrece la tensión superficial más baja y próxima al valor de la lágrima natural así 
como ángulos de contacto menores en general; la viscosidad disminuye al 
aumentar la temperatura y que la lágrima Systane Ultra Plus ofrece los valores 
más altos de viscosidad. 
Posteriormente estos resultados se han comentado y se han obtenido las 
conclusiones. 
4 
 
 
MÁSTER UNIVERSITARIO EN OPTOMETRIA Y CIENCIAS DE LA 
VISION 
 
 
COMPORTAMENT FISICOQUÍMIC DE LES 
LLÀGRIMES ARTIFICIALS COMERCIALS I 
DELS SEUS COMPONENTS 
 
RESUM 
 
 
 En aquest treball s'ha volgut realitzar un estudi fisicoquímic comparant la 
formulació i propietats de dues llàgrimes artificials comercials, Systane Ultra 
Plus i Systane Complete, i també s'han fet dues preparacions d'etilenglicol i 
glicerol a diferents concentracions. 
 
S'han fet servir mostres comercials de les dues llàgrimes, mentre que les 
substàncies per a les preparacions estaven ja disponibles en el laboratori del 
departament EQ de la ESEIAAT. S'ha fet un estudi experimental de les 
següents propietats: densitat, pH, salinitat i índex de refracció, tensió 
superficial, angle de contacte, microscòpia d'angle de Brewster i viscositat. 
Els principals resultats a destacar són: que la densitat de tots els compostos és 
pròxima al valor de l'aigua; la substància que més s'aproxima al valor ideal del 
pH és la llàgrima Systane Complete; les tensions superficials més altes són les 
de les preparacions de laboratori i que el Systane Complete ofereix la tensió 
superficial més baixa i propera al valor de la llàgrima natural així com angles de 
contacte menors en general; la viscositat disminueix a l'augmentar la 
temperatura i que la llàgrima Systane Ultra Plus ofereix els valors més alts de 
viscositat. 
 
Posteriorment aquests resultats s'han comentat i s'han obtingut les conclusions. 
 
 
5 
 
 
MÁSTER UNIVERSITARIO EN OPTOMETRIA Y CIENCIAS DE LA 
VISION 
 
 
PHYSICOCHEMICAL BEHAVIOR OF 
COMMERCIAL ARTIFICIAL TEARS AND THEIR 
COMPONENTS 
 
ABSTRACT 
 
 
 In this project we have wanted to carry out a physicochemical study 
comparing the formulation and properties of two commercial artificial tears, 
Systane Ultra Plus and Systane Complete, and two preparations of ethylene 
glycol and glycerol have also been made at different concentrations. 
 
Commercial samples of both tears have been used, while the substances for 
the preparations were already available in the laboratory of the EQ department 
of ESEIAAT. An experimental study has been made of the following properties: 
density, pH, salinity and refractive index, surface tension, contact angle, 
Brewster angle microscopy and viscosity. 
 
The main results to be highlighted are: that the density of all the compounds is 
close to the value of water; the substance that most closely approximates the 
ideal pH value is Systane Complete tear; the highest surface tensions are those 
of laboratory preparations and that Systane Complete offers the lowest surface 
tension and close to the value of the natural tear as well as lower contact angles 
in general; the viscosity decreases with increasing temperature and that the 
Systane Ultra Plus tear offers the highest values of viscosity. 
 
Subsequently, these results have been commented and conclusions have been 
obtained. 
 
 
 
 
 
 
 
6 
 
 
 
 
 
2. ÍNDICE 
 
1. RESUMEN 3 
2. ÍNDICE 6 
3. OBJETIVOS 7 
4. INTRODUCCIÓN 7 
4.1 Estructura de la lágrima 7 
4.2 Ojo seco y su tratamiento 8 
4.3 Lágrimas artificiales y su composición 14 
5. TÉCNICAS EXPERIMENTALES 18 
5.1 Composiciones 18 
5.2 Densidad 24 
5.3 pH 25 
5.4 Salinidad e índice de refracción 26 
5.5 Tensión superficial 27 
5.6 Ángulo de contacto 29 
5.7 Microscopio del ángulo de Brewster 30 
5.8 Viscosidad 31 
6. RESULTADOS EXPERIMENTALES 33 
7. TABLA RESUMEN 46 
8. DISCUSIÓN Y CONCLUSIONES 47 
9. BIBLIOGRAFÍA 49 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
7 
 
 
3. OBJETIVOS 
En primer lugar y como objetivo principal de este trabajo experimental se ha 
querido realizar un estudio físicoquímico comparando la formulación y 
propiedades de dos lágrimas artificiales comerciales. Determinando cuales de 
las propiedades podría ser más influyente a la hora de escoger una lágrima u 
otra. 
Como objetivos secundarios: búsqueda de información de los componentes de 
las lágrimas artificiales en general y de las dos elegidas en este TFM así como 
conocer su comportamiento. Medida de las propiedades fisicoquímicas 
escogidas. Elaboración de dos preparaciones y estudio de sus propiedades. La 
intención era realizar más preparaciones y así poder comparar más resultados, 
pero no ha sido posible debido a la situación actual. 
 
4. INTRODUCCIÓN 
4.1 Estructura de la lágrima 
La lágrima se extiende sobre la superficie corneal, conjuntival y fondos de saco. 
Es esencial para mantener la estructura y función de la superficie ocular: 
córnea y conjuntiva (bulbar, tarsal y fondo de saco). 
La integridad de la superficie ocular depende del funcionamiento normal de 
cada uno de los mecanismos (secretor, excretor y distribuidor), así como de un 
equilibrio entre ellos. 
La película lagrimal se compone de tres partes: 
- La capa lipídica es la más externa, retrasa la evaporación de la capa 
acuosa, estabiliza la película lagrimal y hace de lubricante entre los 
párpados y la córnea. Proviene de las glándulas de Meibomio y de las 
glándulas de Zeiss. 
- La capa acuosa es la de mayor tamañoy se sitúa en el medio. Está 
formada por agua (98%), electrolitos, péptidos y proteínas y 
metabolitos. Lubrica, limpia, previene de infecciones y aporta oxígeno y 
nutrientes a la córnea. Se compone de la secreción de la glándula 
lagrimal principal y en menor medida de las glándulas accesorias 
(Krause y Wolfring). 
- La capa mucosa es la más interna. Es hidrofílica por lo que ayuda a 
mantener el ojo húmedo y lubricado al distribuir la capa acuosa sobre la 
superficie ocular. Nutre al epitelio y tiene una función protectora. 
 
Dentro del sistema lagrimal tenemos: 
- La fase acuosa constituida por: la lágrima principal y las glándulas 
accesorias (Krause y Wolfring) 
- La fase lipídica formada por: glándulas de meibomio que son glándulas 
8 
de secreción sebácea y desemboca en el borde libre posterior de los 
párpados (hay de 20 a 30 en el párpados superior e inferior); glándulas 
de Zeiss que desembocan en el interior de los folículos de las pestañas 
y de la carúncula, su número es de aproximadamente 250, y glándulas 
de Moll que están situadas en la parte anterior del borde palpebral, 
unas desembocan en los folículos de las pestañas, otras en el borde 
libre de los párpados y otras en la carúncula lagrimal. 
- La fase mucosa: tenemos las células caliciformes, mucíporas o de 
Globet cuya función principal es englobar cuerpos extraños, 
antimicrobiana, formar una capa sobre el epitelio, ayudar a humectar la 
córnea y bajar la tensión superficial del agua de la película lagrimal; 
también están en esta fase las criptas mucosas de Henle que son 
pequeñas inflexiones del epitelio conjuntival y por último está la mucina 
epitelial produciendo el glicocáliz, que es una glucoproteína. 
Para el mecanismo de la distribución lagrimal tenemos a los párpados, 
además de que protegen el ojo de irritaciones y de la luz.1,2 
 
4.2 Ojo seco y su tratamiento 
 
Para entender la problemática de ojo seco es necesario conocer el término 
homeostasis. La homeostasis es el equilibrio existente entre las funciones y 
composición de todo lo que implica la lágrima y el globo ocular. Cuando se 
pierde la homeostasis se desarrolla la enfermedad de ojo seco3. Puede 
desencadenarse tanto por una hiperosmolaridad lagrimal o por una 
inestabilidad de la película lagrimal, esto junto a la inflamación y apoptosis hace 
que se desarrolle la fisiopatología del ojo seco. Todos estos factores están 
relacionados y conforman un círculo vicioso donde en fases iniciales, el ojo se 
adapta y desarrolla mecanismos que compensan el ojo seco. Si esto perdura 
en el tiempo y existe un daño más prolongado, los mecanismos iniciales fallan. 
Lo que ocurre es que la inestabilidad de la lágrima da lugar a mayor 
evaporación provocando hiperosmolaridad lagrimal, esto es lo que daña la 
superficie ocular de manera directa pero también indirecta porque se desarrolla 
una cascada inflamatoria, aparecen reacciones de inflamación, apoptosis 
celular y pérdida de células caliciformes. Esto afecta de nuevo a la película 
lagrimal y el proceso se va repitiendo a medida que avanza la enfermedad 
(Ilustración 1).4 
9 
 
Ilustración 1 Esquema del círculo vicioso de la enfermedad de ojo seco4 
En el Taller internacional sobre Ojo Seco (Dry Eye Workshop) DEWS II (2017), 
se define el ojo seco como: una enfermedad multifactorial de la superficie 
ocular que se caracteriza por una pérdida de la homeostasis de la película 
lagrimal y que va acompañada de síntomas oculares, en la que la inestabilidad 
e hiperosmolaridad de la superficie ocular, la inflamación y daño de la 
superficie ocular, y las anomalías neurosensoriales desempeñan papeles 
etiológicos.3 
Entre el año 2005 y 2015 se hicieron una revisión de estudios de prevalencia 
del ojo seco, éstos relataron que la prevalencia de esta patología en población 
mayor de 40 años varía entre el 38 % y el 68 %. Se mostró un aumento de la 
prevalencia con la edad, y que en mujeres mayores de 50 años hay un 
aumento en la prevalencia.5 Dado que España tiene una pirámide poblacional 
regresiva, es decir que la población está envejecida, se espera que haya un 
aumento de la prevalencia de ojo seco en el futuro. 
 
En España se confirma que en la población general de adultos mayores de 40 
años, la prevalencia reportada de la EOS fue del 11%, más frecuente en 
mujeres (11,9%) que en hombres (9%) y significativamente asociada a la edad.6 
En un estudio de ojo seco en el que participaron oftalmólogos europeos, los 
participantes españoles refirieron que
10 
en sus consultas el 42 % de pacientes con ojo seco eran mayores de 65 años y 
un 39 % tenían entre 45 y 65 años.7 Como se aprecia, la prevalencia de ojo seco 
en adultos jóvenes y niños es menor que en la población adulta de mayor edad. 
Aun así, es importante resaltar que cada vez se usan más los dispositivos 
digitales, que provocan una disminución del parpadeo debido a un incremento en 
la atención, y en consecuencia a una mayor evaporación lagrimal.5 
 
Para diagnosticar la enfermedad de ojo seco es necesario hacer una serie de 
pruebas entre las que se incluyen: una buena anamnesis, cuestionarios para la 
sintomatología que presente el paciente, agudeza visual y sensibilidad al 
contraste, BUT, la fluoresceína y otros colorantes, test de Schirmer y evaluar las 
glándulas de Meibomio, entre otros. 
Comenzando por la anamnesis, ésta debe ser muy completa para orientar mejor 
el diagnóstico. Preguntar por sensaciones de picor, cuerpo extraño, visión 
borrosa, fotofobia, dolor… además debe identificarse cuándo ocurren estos 
síntomas y durante cuánto tiempo. Incluir aquí los antecedentes oculares, 
médicos, si está tomando algún tipo de medicación, si utiliza lentes de contacto y 
durante cuántas horas.8 
En cuanto a los cuestionarios, en el TFOS DEWS II se recomiendan utilizar: OSDI 
y el Dry Eye Questionnaire (DEQ-5). El OSDI cuenta con doce preguntas que se 
puntúan de 0 a 4, siendo 0 nunca y 4 siempre, y una puntuación superior o igual a 
13 se considera diagnóstico de ojo seco. El DEQ-5 consta de cinco preguntas 
donde una puntuación mayor o igual a 6 se considera ojo seco. Ambos se han 
considerado los más útiles pero no deben utilizarse como prueba única.9 
Los problemas en la agudeza visual son frecuentes aunque midiendo la agudeza 
visual de manera estándar los resultados pueden ser normales, por ello se suele 
pedir al paciente que lea las letras después de mantener unos segundos los ojos 
abiertos sin parpadear, de esa manera al no estar tan bien hidratada la película 
lagrimal los resultados de agudeza visual suelen ser más bajos.10 
Otra de las pruebas importantes es el tiempo de ruptura lagrimal (BUT). Se trata 
de contabilizar el tiempo que transcurre desde un parpadeo completo hasta que 
aparece la ruptura lagrimal, es decir hasta que aparecen áreas oscuras que 
indican ruptura de la lágrima; normalmente se suele instilar fluoresceína. Se 
considera normal un BUT que supere los 10 segundos. 
La fluoresceína por si sola también se puede utilizar para detectar defectos del 
epitelio corneal y apreciar mejor el menisco lagrimal. Se necesita el filtro azul en 
la lámpara de hendidura y otro filtro amarillo delante del sistema de observación.9 
Para valorar la producción lagrimal tenemos el test de Schirmer, que consiste en 
una tira de papel milimetrado que se coloca en la mitad externa del párpado 
inferior, el paciente debe mantener los ojos cerrados durante cinco minutos, y al 
retirar la tira se observa la cantidad de lágrima en milímetros. Los valores 
propuestos para considerarse ojo seco están entre menor o igual a 5 mm y menor 
o igual a 10 mm. Existen también otras variantes de este test utilizando anestesia 
tópica.9 
11 
Los lípidos también son una parte importante en la lágrima por lo que para medir 
el volumen de los lípidos en la secreción lagrimal se utiliza la meibometría. 
Consiste en estimular suavementecada una de las ocho glándulas de meibomio 
situadas en la parte central del párpado inferior y se puntúa la secreción del 0 al 
3, siendo 0 normalidad, 1 turbidez, 2 granular y 3 pastosa. Otra forma también es 
evaluando la expresibilidad, presionándolas con un bastoncillo cinco glándulas 
sin importar si es el párpado inferior o superior. La puntuación va según el 
número de glándulas exprimibles siendo 0 la normalidad, es decir todas las 
glándulas, 1 quiere decir solamente 3 o 4, la puntuación 2 es de una a dos 
glándulas y la puntuación de 3 resulta cuando ninguna glándula fue exprimible. 
Se considera ojo seco o sospecha de ojo seco cuando la puntuación es 1 o 
mayor de 1 en ambas pruebas.11 
 
Para clasificar la severidad de ojo seco que presenta el paciente se ha llegado a 
un consenso de varios expertos del Workshop del 2007 por el cual se establece la 
gradación de ojo seco según la tabla (Ilustración 2). 
12 
 
Ilustración 2 Niveles de gravedad en la enfermedad de ojo seco1 
 
Una vez hecho el diagnóstico se hace necesario aplicar un tratamiento. La base de 
todos ellos es la hidratación con las lágrimas artificiales. También se han hecho 
estudios sobre los beneficios de los suplementos con omega 3 y 6, demostrando 
cierta eficacia. Independientemente de la gravedad de ojo seco siempre va a ser 
necesario aplicar una lágrima artificial. Ayudan a la humectación y lubricación de 
la superficie ocular, pudiendo reducir la osmolaridad de la lágrima y volver al 
estado de equilibrio inicial proporcionando un alivio temporal de los síntomas con 
pocos efectos secundarios. Las soluciones lagrimales difieren en la formulación 
pero la mayoría contienen alguna combinación de un polímero de hidrogel, 
tensioactivos, electrolitos, un agente de viscosidad y algún agente intermediario. 
La mayoría de las soluciones comerciales constan de alguno o varios de estos 
compuestos: carboximetilcelulosa, glicerina, hidroxipropilmetilcelulosa, ácido 
hialurónico, polietilenglicol o alcohol polivinílico como principio activo. Si fuese 
13 
necesario también se han formulado geles y pomadas que permiten una mayor 
duración de la hidratación ocular y un alivio más prolongado para las noches 
sobretodo, ya que causan visión borrosa por el contenido lipídico. Es importante 
informar que deberán utilizarlas de manera habitual porque si no fuese así los 
síntomas podrían reaparecer. Otros tratamientos pueden ser los corticoides para 
disminuir la situación inflamatoria que se produce. También se han hecho 
estudios con la ciclosporina que es un agente inmunomodulador y 
antiinflamatorio. Se ha visto que es clínicamente beneficioso mejorando los signos 
y síntomas de la inflamación de ojo seco crónico, aunque muchos pacientes no la 
toleran bien. En ojo seco moderado a grave se ha estudiado también la eficacia 
de las lágrimas artificiales séricas o el suero autólogo. Destacar también la 
importancia de la limpieza palpebral.12 
Las lágrimas artificiales incluyen agentes inactivos, como tamponadores para 
mantener un pH adecuado, así como excipientes y electrolitos. A mayores pueden 
contener suplementos lipídicos. Por último, están los conservantes, que cuando el 
tratamiento es crónico puede que empeoren los signos y síntomas del paciente. 
El cloruro de benzalconio (BAK) es el conservante más frecuente en preparados 
para uso tópico en oftalmología, se utiliza cada vez menos por sus efectos 
adversos, puede alterar la estabilidad de la película lagrimal, provocar la apoptosis 
de las células epiteliales de la córnea y la conjuntiva, dañar los nervios corneales 
y reducir el número de células caliciformes, lo que altera la capa de mucina. 
Deben evitarse sobre todo en pacientes que requieren aplicaciones frecuentes. 
Los productos sin conservantes son mejor tolerados.13 
En la sequedad ocular se produce un aumento de la osmolaridad de la lágrima 
por disminución de la secreción de agua o por aumento de la evaporación. La 
hiperosmolaridad se produce por la reducción en la porción acuosa con aumento 
de solutos y toxinas, provocando la inflamación de la superficie ocular, y esta 
inflamación tenderá a hacerse crónica si no se produce una compensación. 
Existen lágrimas isoosmolares para casos en los que la sequedad es leve o 
ambiental y la película lagrimal es normal. Por otro lado están las lágrimas 
hipoosmolares para tratar sequedad ocular leve moderada para compensar la 
hiperosmolaridad patológica que presentan los pacientes con ojo seco. 
En un estudio con pacientes de ojo seco moderado o grave, en el que se le 
administró a un grupo el tratamiento con conservantes y al otro grupo el mismo 
tratamiento pero sin conservantes, los pacientes que recibieron el tratamiento sin 
conservantes mostraron una mejoría estadísticamente significativa de síntomas, 
TBUT, la puntuación en el test de Schirmer y en los resultados de la citología por 
impresión conjuntival, así como una disminución de las citoquinas inflamatorias y 
un aumento de los antioxidantes en la lágrima.14 
En el siguiente apartado se tratarán más en profundidad las lágrimas artificiales y 
su composición. 
 
 
 
 
14 
4.3 Lágrimas artificiales y su composición 
En esta parte, hablaremos de los principales componentes que se encuentran 
en las lágrimas artificiales. 
Dentro de los polisacáridos tenemos: 
 Mucílagos: Los mucílagos tienen propiedades viscosizantes y adhesivas, 
son soluciones hechas a partir de gomas vegetales o celulosas. Se 
emplean generalmente para dar viscosidad a la lágrima, tienen poco 
efecto a nivel de la tensión superficial y de la presión osmótica. Existen 
dos tipos, los derivados de la celulosa que son tradicionalmente los más 
utilizados (Hidropropilmetilcelulosa y Carboximetilcelulosa), y los 
derivados de las gomas (Hidroxipropil-guar). 
 
- Hidroxipropilmetilcelulosa (Hipromelosa): la hipromelosa es un éter 
metílico de celulosa, originalmente es un compuesto químico en forma de 
gránulos de color blanco, es inodoro, insípido y soluble en agua. La 
solución de hipromelosa al 1% empleada en la formulación de las 
lágrimas artificiales da lugar a una acción lubricante y protectora al 
extenderse sobre la conjuntiva ocular, además prolonga el tiempo de 
contacto con la superficie ocular ya que reduce la tensión superficial e 
incrementa la viscosidad. Su índice de refracción a la concentración 
empleada es muy similar al de la lágrima natural. 
 
- Carboximetilcelulosa (Carmelosa): es un polisacárido derivado de la 
celulosa formado por grupos carboximetil enlazado a grupos hidroxilo, a 
menudo se emplea en forma de sal como carboximetilcelulosa de sodio. 
Una de sus principales ventajas al emplearlo en la formulación de 
lágrimas artificiales es el prolongado tiempo de permanencia en la 
superficie ocular debido a que en solución acuosa reduce la tensión 
superficial y aumenta la viscosidad de la lágrima. La carmelosa se 
adhiere bien a la córnea y a la conjuntiva proporcionando una adecuada 
humectación, y debido a su elevado peso molecular es poco probable 
que penetre en la córnea. 
 
- Hidroxipropil-guar (HP-guar): es un derivado de la goma guar, polímero 
de manosa y galactosa. Es de los más recientemente incluidos en el 
mercado y ha supuesto una innovación debido a su peculiar 
comportamiento. A pH neutro es totalmente líquido mientras que cuando 
el pH se vuelve alcalino y en presencia del ion borato se produce una 
reacción de gelificación. La ventaja que presenta este sistema es que la 
reacción química que da lugar a la gelificación in situ en el ojo del 
paciente es directamente proporcional a la concentración y al pH, 
consiguiendo por tanto el grado de viscosidad idóneo para cada 
paciente. 
15 
 Dextranos: El dextrano o poli-D-glucosa es un polímero ramificado de 
glucosa, ligeramente ácido. El empleado en los colirios de lágrima 
artificial es el dextrano 70. 
 
 Glicosaminoglucanos:reciben también el nombre de mucopolisacáridos 
o glicosaminoglucuronanos: 
Son sustancias viscoelásticas, su viscosidad varía según estén situadas 
estas sustancias, si están sometidas a un movimiento como por ejemplo 
el del parpadeo la viscosidad será baja. Esta propiedad de los 
mucopolisacáridos es la responsable de que produzcan menor visión 
borrosa que los polímeros de celulosa, además tienen una tensión 
superficial que se asemeja más a nuestra lágrima natural. El principal 
mucopolisacárido empleado es el ácido hialurónico. El ácido hialurónico 
se comercializa a concentraciones de 0.1%, 0.15% y 0.18%, a mayor 
concentración menor tensión superficial y el contacto con la superficie 
ocular será mayor. El hialuronato sódico que es la sal sódica del ácido 
hialurónico, tiene gran capacidad para retener los líquidos, en este caso 
los de la superficie ocular. Esta propiedad higroscópica o capacidad para 
retener el agua es fundamental a la hora de tratar adecuadamente el ojo 
seco. 
El ácido hialurónico destaca sobre todo por su viscoelasticidad, una 
suma de propiedades viscosas y elásticas que hacen que esta sustancia 
se pueda adherir, fluir y adaptarse al medio ocular de una forma única. 
De ahí que el ácido hialurónico pueda mejorar la estabilidad y adherencia 
de la lágrima de una forma tan eficaz. Todo esto ha hecho que sea uno 
de los mejores tratamientos para el síndrome de ojo seco a corto, medio 
y largo plazo. El hialuronato de sodio también ha demostrado tener 
propiedades citoprotectoras que hacen de esta sustancia un gran aliado 
para el buen funcionamiento y adecuada regeneración de las células que 
forman parte de la superficie ocular. Estudios demuestran que este ácido 
es capaz de proteger considerablemente el epitelio corneal del daño 
celular causado por el medio ambiente, los rayos UV e incluso sustancias 
tóxicas aplicadas previamente sobre la superficie ocular. 
 
Para los polímeros sintéticos se emplean derivados del vinilo a los que se 
unen grupos funcionales diversos que le confieren las características 
deseadas, es decir, alta hidrosolubilidad, buena tensión superficial y buenas 
propiedades estabilizadoras de la película lagrimal. Diferenciamos: 
- El alcohol polivinílico (PVA): es un polímero sintético de alcohol vinílico 
que se obtiene por hidrólisis del acetato de polivinilo. Se emplea en los 
colirios a una concentración del 1,4%, tiene baja viscosidad pero 
permanece en la cuenca lagrimal durante 30 minutos por su buena 
absorción al epitelio. 
16 
- La povidona o polivinilpirrolidona (PVP): es un polímero lineal, soluble en 
agua y alcohol. Actúa como un surfactante no iónico, reduce la tensión 
superficial de la solución salina en la que está disuelta facilitando así su 
extensión sobre la superficie ocular y la humectación del epitelio. Es poco 
viscoso y se encuentra en el mercado a diferentes concentraciones. 
- Carbómero: es un polímero del ácido acrílico, una cadena de alto peso 
molecular lo cual le confiere mayor viscosidad respecto a los otros 
derivados del vinilo manteniendo la baja tensión superficial y la alta 
hidrofilia de este grupo. Tiene en su estructura molecular un gran 
número de grupos carboxilos que son los responsables de la propiedad 
más característica de esta molécula, y estos grupos hidroxilos le 
permiten al entrar en contacto con el agua aumentar el volumen y la 
viscosidad del líquido formando un gel. Los más usados en clínica son el 
carbómero 934P, carbómero 940 y carbómero 974P. Se caracterizan por 
tener un alto tiempo de permanencia y producen visión borrosa 
transitoria por lo que su aplicación debe ser nocturna. 
- Polietilenglicol: es un polímero del óxido de etileno, su viscosidad 
aumenta con el peso molecular, tiene buenas propiedades surfactantes 
por lo que disminuyen la tensión superficial y posee una buena adhesión 
a las mucosas. 
 
Tenemos también los lípidos: son sustancias orgánicas formadas por ésteres 
de ácidos grasos con glicerol, colesterol, etc., son insolubles en agua y solubles 
en disolventes orgánicos. Las ceras son ésteres de ácidos grasos con alcoholes 
de cadena larga, actúan como lubricantes y viscosizantes a la vez que 
contribuyen a formar la capa lipídica de la película lagrimal. Las más empleadas 
son la parafina, vaselina y lanolina, y en el caso de formular una pomada 
constituyen el vehículo de la formulación. Las lágrimas con componente lipídico 
van destinadas a restaurar la capa lipídica de la lágrima. Existen lípidos apolares 
que no tienen carga eléctrica que incluyen a los ácidos grasos de más de 12 
carbonos y por otro lado están los lípidos polares o anfifílicos que poseen dos 
partes, una parte soluble en agua y otra hidrófoba. Estos últimos pueden 
mezclarse con agua bajo condiciones específicas para formar liposomas. En un 
liposoma los lípidos apolares se agrupan constituyendo dos capas, formando 
una vesícula esférica capaz de extenderse sobre una fase acuosa. Un ejemplo 
de lágrima artificial en forma de liposoma comercializada sería el Optrex. 
 
Por último, hablar de los conservantes: todo preparado oftálmico debe ser 
estéril, por lo que ha de prepararse en condiciones de asepsia y mantenerlas 
durante su uso. Existen tres posibles presentaciones a la hora de comercializar 
una lágrima artificial, que va a condicionar la necesidad o no de emplear un 
agente conservante en la formulación. Así, podemos elegir entre un envase 
monodosis, envase multidosis convencional o bien envase multidosis con 
sistema ABAK. Los envases monodosis no requieren conservantes, ya que 
presentan muy poco volumen de líquido (0.3-0.5 mL) y están pensados para un 
17 
solo uso. En los envases multidosis convencionales son necesarias sustancias 
conservantes para garantizar la esterilidad durante su uso, es decir sustancias 
capaces de destruir o inhibir el crecimiento de microorganismos. El 
inconveniente que presentan los conservantes son efectos secundarios de tipo 
alérgico y tóxico. A pesar de que se emplean a muy bajas concentraciones, 
pueden romper las uniones intercelulares y desencadenar apoptosis y si se 
emplean a altas dosis pueden llegar a provocar necrosis celular. Entre los 
conservantes más empleados en la formulación de las lágrimas artificiales 
destacan: 
- Derivados mercuriales: un ejemplo de este tipo es el timerosal, 
actualmente está en desuso ya que tiende a producir reacciones 
alérgicas tras un uso crónico, provoca reacciones de hipersensibilidad 
que se manifiestan en forma de conjuntivitis papilar gigante. 
- Alcoholes: como el clorbutanol, es un disolvente lipídico por lo que actúa 
a nivel de la pared microbiana. 
- Compuestos de amonio cuaternario: son compuestos bipolares muy 
hidrosolubles con actividad tensoactiva que disminuye la tensión 
superficial. Su actividad detergente de disolución de las membranas 
celulares de los microorganismos determina su actividad antimicrobiana 
más o menos potente. El conservantes más utilizado actualmente es el 
cloruro de benzalconio (BAK) a concentraciones entre 0.004- 0.02%. Es 
un bactericida y fungicida excelente, tiene una buena actividad 
bactericida frente a Gram positivas pero escasa frente a Gram negativas, 
particularmente frente a Pseudomonas aeruginosa. Para incrementar la 
acción bactericida frente a este microorganismo se asocia al EDTA. 
- Amidinas: la polihexanida tiene actividad frente a las amebas, permite un 
periodo de conservación de hasta 3 meses. 
- Polyquad® (polyquaternium-1): es un conservante tipo detergente 
derivado del BAK pero que posee propiedades únicas que lo diferencian 
de este ya que se desarrolló para evitar el problema de almacenamiento 
que se daba con otros conservantes debido al uso de lentes de contacto. 
- Complejos de oxicloro: son moléculas derivadas del clorito que penetran 
fácilmente en el interior de las membranas e inhiben la síntesis de 
proteínas de losmicroorganismos por medio de la oxidación del 
glutatión. Es conservante de colirios multidosis de carmelosa. 
- Perborato sódico: su mecanismo de acción consiste en alterar la síntesis 
de proteínas en las células bacterianas al oxidar las membranas 
celulares y alterar las enzimas ligadas a la membrana provocando así 
una inhibición enzimática. Este compuesto tras exponerse a un medio 
acuoso se cataliza en peróxido de hidrógeno, agua y oxigeno por lo que 
produce menos toxicidad que otros conservantes a nivel epitelial. 
18 
 
- OXYD®: su formulación está protegida por patente. Se transforma tras el 
contacto con las enzimas de la superficie ocular en cloruro sódico, agua 
y oxígeno. 
 
Por todo lo comentado anteriormente se han desarrollado recientemente los 
envases multidosis con sistema ABAK. Se trata de un sistema multidosis 
alternativo que evita el uso de conservantes. Consiste en un sistema filtrante 
formado por una membrana multicapa de nylon con un poro de 0,2 μm que 
impide su contaminación bacteriana. Además, va acoplada al envase, de tal 
forma que la salida del producto líquido debe realizarse atravesando dicha 
membrana garantiza su esterilidad durante 3 meses.15,16 
 
5. TÉCNICAS EXPERIMENTALES 
Los experimentos se han realizado a 23±1ºC, salvo la viscosidad que también 
se ha realizado a 32±1ºC (la temperatura del segmento anterior del ojo). En 
este trabajo se utilizará la notación (.) para la parte decimal. 
Los reactivos a analizar son: las soluciones preparadas, Systane Ultra Plus y 
Systane Complete. 
 
5.1 Composiciones 
Composición Systane Ultra Plus: hialuronato sódico, polietilenglicol 400, 
propilenglicol, hidroxipropil guar, sorbitol, aminometilpropanol, ácido bórico, 
borato sódico, edetato disódico (EDTA), citrato sódico, cloruro potásico, cloruro 
sódico y polyquad 0.001%. 
- Hialuronato sódico (C28H44N2NaO23): es la sal del ácido hialurónico y 
pertenece a la familia de los polisacáridos. Se encuentra de manera 
natural en el endotelio corneal, actuando como lubricante gracias a su 
viscosidad y su capacidad para retener agua. Forma una solución 
viscoelástica en el agua que proporciona protección mecánica para los 
tejidos. 
 
 
- Polietilenglicol 400 (C2n+2H4n+6On+2): pertenece a la familia de los 
polímeros termoplásticos. El número del que va acompañado indica el 
peso molecular, a mayor peso molecular menor es la solubilidad. Es un 
líquido no volátil, claro y transparente. Es soluble en agua y en 
19 
 
disolventes orgánicos. 
 
 
- Propilenglicol (C3H8O2): es un alcohol polihídrico. Es un líquido viscoso, 
casi inodoro, incoloro, claro, viscoso, de sabor dulce y muy higroscópico 
es decir, que tiene gran capacidad para atraer y retener agua por lo que 
se utiliza como humectante. Es miscible en agua y es un excelente 
agente emulsionante y cristalizante. 
 
 
 
- Hidroxipropil guar: es un polímero no iónico. Se obtiene a partir de 
granos de guar naturales. Ayuda a aumentar la viscosidad de un 
producto. Forma películas donde la humedad se retiene dentro de él. 
Buenas propiedades lubrificantes, es estable en un amplio rango de pH y 
es insensible a los electrolitos. 
 
 
 
 
- Sorbitol (C6H14O6): es un poliol. Es un excelente agente humectante y 
texturizador. Es estable, soporta altas temperaturas y no es 
químicamente reactivo. 
20 
 
 
 
- Aminometilpropanol (C4H11NO): es un ajustador de pH, sirve para 
alterar el pH de algún producto para mejorar su estabilidad, es incoloro y 
miscible. 
 
 
- Ácido bórico (H3BO3): utilizado como antiséptico o insecticida, regula el 
pH. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
- Borato sódico (Na2B4O7): es la sal del ácido bórico, tiene un 
comportamiento anfótero en solución, lo que le permite regular el pH. 
También es antiséptico e insecticida. 
 
 
(Bórax) 
 
 
 
 
 
 
 
 
- Edetato disódico (sal sódica del EDTA, C10H16N2O8): agente quelante, 
también utilizado como conservante. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
21 
 
- Citrato sódico (Na3C6H5O7): se obtiene por la fermentación de 
carbohidratos. Se emplea en colirios muy frecuentemente. Es regulador 
de acidez, insoluble en alcohol y además es antioxidante. 
 
 
 
 
- Cloruro potásico (KCl): es un excipiente inerte al igual que el cloruro 
sódico que se usa como vehículo acuoso, permitiendo la solubilización. 
 K Cl 
- Cloruro sódico (NaCl): tiene cierta acción humectante y se utiliza como 
vehículo acuoso, permite la solubilización y proporciona isotonicidad. 
 
 Na Cl 
- Polyquad (cloruro de polidronio) 0.001% (C22H48Cl3N3O6): es el 
agente conservante. 
 
 
Composición Systane Complete: dimiristoilfosfatidilglicerol, aceite mineral, 
polioxil 40 esterearato, sorbitan triestearato, propilenglicol, hidroxipropil guar, 
ácido bórico, sorbitol, edetato de disodio (EDTA) y polyquad 0.001%. 
Los que se describen a continuación son los lípidos que emulan la capa lipídica 
lagrimal, lo que diferencia el Systane Ultra Plus del Systane Complete: 
- Dimiristoilfosfatidilglicerol (DMPG): es un fosfolípido. Proviene del 
fosfatidilglicerol con el ácido mirístico (donde R1 y R2 son las cadenas 
de ácido mirístico) 
22 
 
 
 
 
 
 
 
+ 
 
 
 
 
 
 
- Aceite mineral: es un subproducto líquido de la destilación del petróleo. 
Es transparente e incoloro. Tiene muchos usos, fundamentalmente como 
lubricante o refrigerante. 
 
- Polioxil 40 estearato: es un tensioactivo no iónico, además de ser un 
agente lubrificante. Es un sólido ceroso, de color blanco a tostado claro. 
Es inodoro, es soluble en agua, en alcohol, en éter y acetona e insoluble 
en aceite mineral. El radical R indica la cadena de estearato que 
proviene del ácido esteárico. 
 
 
Ácido esteárico: 
 
 
 
 
- Sorbitan triestearato (C60H114O8): es un agente tensioactivo no iónico. 
 
23 
 
 
 
 
 
- Propilenglicol 
- Hidroxipropil guar 
- Ácido bórico 
- Sorbitol Contenidos en Systane Ultra Plus 
- Edetato de disodio (EDTA) 
- Polyquad 
(cloruro de polidronio) 0.001% 
 
- Agua purificada y puede contener ácido clorhídrico y/o hidróxido 
sódico para ajustar el pH. 
 
Composición de la solución preparada: 
Se prepararán dos disoluciones una de glicerol y otra de etilenglicol a 
diferentes concentraciones: 
- Glicerol: el glicerol es la base de composición de los lípidos, tiene un 
aspecto viscoso y es incoloro, es un compuesto higroscópico, lo que 
quiere decir que tiene la capacidad de ceder o absorber la humedad 
presente en el medio ambiente que lo rodea, y es muy soluble en 
agua. Está compuesto de tres carbonos, ocho hidrógenos y tres 
oxígenos, presentando tres grupos hidroxilo –OH, por lo que es un triol. 
Se preparó una disolución de glicerol al 2% y 5%: colocamos una 
pequeña cantidad de glicerol en un vaso de precipitados. Pipeteamos 2 
ml de glicerol del vaso de precipitados, con una micropipeta de 1000 µL y 
lo vertemos en un matraz aforado. Llenamos lo restante con agua hasta 
enrase. Repetimos el mismo procedimiento para la disolución al 5% con 
5 ml de glicerol. Después de hacer las disoluciones agitaremos hasta su 
total disolución. 
- Etilenglicol: el etilenglicol es un líquido transparente, incoloro, 
ligeramente espeso. Es higroscópico y completamente miscible con 
muchos disolventes polares, como el agua. Está compuesto de dos 
carbonos, seis hidrógenos y dos oxígenos, presentando dos grupos 
hidroxilo –OH, por lo que es un diol. Se preparó una disolución de 
etilenglicol al 2% y 5%: colocamos una pequeña cantidad de etilenglicol 
24 
 
en un vaso de precipitados. Pipeteamos 2 ml de etilenglicol con la misma 
micropipeta de 1000 µL, utilizando otra punta y lo vertemos en un matraz 
aforado. Llenamos lo restante con agua hasta enrase. Repetimos el 
mismo procedimiento para la disolución al 5% con 5 ml de etilenglicol. 
Tras completar el procedimiento de las disoluciones agitaremos hasta su 
total disolución.5.2 Densidad 
- Descripción: la densidad de un material es la relación entre su masa y 
volumen; es designada por la letra griega “ρ”. La fórmula para calcular la 
densidad de un objeto es: ρ =m/v. La densidad que normalmente se toma 
de referencia es la del agua. 
 
- Material: balanza, micropipeta, puntas y vaso de precipitados. 
 
 
- Procedimiento: encendemos la balanza, colocamos el vaso de 
precipitados y taramos la balanza. Pipeteamos 0.5 ml de agua con la 
micropipeta y la vertemos en el vaso de precipitados. Posteriormente, 
observamos lo que marca la pesada y ésta será la 1ª medida (M1). 
Repetimos el proceso 3 veces más (M2,M3,M4). Una vez hechas las 
medidas del agua, se hace la media de las 4 medidas, así como la 
desviación estándar. 
Con la media de la masa y la densidad (aproximando los 23.7ºC) del 
agua que es de 997.38 kg/m3 (0.99738 g/cm3) a 24ºC podemos calcular 
el volumen, con la fórmula de volumen = masa/densidad. De tal manera 
que obtenemos un volumen de 0.5068 ml (ver apartado de resultados), 
de esta forma se minimiza el error con las otras soluciones. Repetiremos 
el proceso con las lágrimas artificiales cambiando la punta de la pipeta 
Ilustración 3 Muestras de glicerol y etilenglicol 
25 
 
en cada caso. 
Una vez obtenidos los resultados, utilizamos la fórmula: densidad = 
masa/ volumen. En el volumen sustituiremos el valor de 0.5068 ml que 
obtuvimos anteriormente. Por último, haremos el valor medio de las 4 
densidades. 
 
 Ilustración 3 Balanza y micropipeta 
 
 
5.3 pH 
- Descripción: el pH es una medida de acidez o alcalinidad de una 
disolución. El pH indica la concentración de iones de hidrógeno 
presentes en las disoluciones acuosas. 
 
- Material: vaso de precipitados, disoluciones de calibrado y microelectrodo. 
 
- Procedimiento: para proceder a la medida, primero debemos introducir 
el valor de la temperatura ambiente (24ºC) y calibrar el pHmetro. Esto se 
hace con las disoluciones de calibrado de pH=4 y pH=7 que retiraremos 
previamente de la nevera y dejaremos atemperar. Realizaremos las 
medidas con las 2 muestras y antes de cambiar de muestra lavaremos 
con agua la punta del electrodo con ayuda del frasco lavador. Con cada 
muestra se hacen 3 medidas y se calcula la media. 
 
 
 
 
 
 
26 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
5.4 Salinidad e índice de refracción 
- Descripción: la salinidad es el contenido de sal disuelta en una solución 
de agua. En cuanto al índice de refracción es el cociente de la velocidad 
de la luz en el vacío (c) y la velocidad de la luz en el medio (v), se 
simboliza con la letra n siendo un valor adimensional. 
 
- Material: refractómetro digital y refractómetro de bolsillo. 
 
- Procedimiento: para la medida de la salinidad hemos utilizado 2 
instrumentos, el refractómetro de bolsillo y el refractómetro digital. 
Además de la salinidad, el refractómetro de bolsillo nos proporciona una 
medida del índice de refracción. 
 
Refractómetro de bolsillo: se colocan unas gotas en la parte del prisma y 
se baja la cubierta del mismo. Realizaremos este procedimiento con las 
2 muestras, limpiando muy bien el prisma entre una y otra. Debemos 
ajustar el ocular a nuestra ametropía y a través de él observamos la 
escala que hay en la parte interior. Donde comienza la línea azul que 
vemos en la escala, será el resultado que nos proporciona el 
instrumento. Se hizo una primera prueba con agua para tener más 
fiabilidad en el resto de resultados. 
 
Refractómetro digital: encendemos el refractómetro y procedemos a 
calibrarlo. Para ello, con ayuda del frasco lavador colocamos una gota 
de agua en la superficie de muestreo y comprobamos que en la pantalla 
aparezca un 0%, si no es así limpiaremos esta superficie hasta eliminar 
la salinidad. Una vez hecho esto, se pasa a medir la salinidad de las 
muestras, limpiando el prisma con agua y el frasco lavador cada vez. La 
Ilustración 5 pH-metro 
27 
 
medida se ha realizado una vez puesto que, la medida era muy estable y 
reproducible. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
5.5 Tensión superficial 
- Descripción: es la fuerza que actúa tangencialmente por unidad de 
longitud en el borde de una superficie libre de un líquido en equilibrio y que 
tiende a contraer dicha superficie. Se simboliza con la letra . La TS 
depende notablemente de la temperatura. 
Cualquier líquido siempre va a intentar reducir su área de superficie, esto 
se conoce como tensión superficial. Cuanto mayor sea la TS de un 
líquido, menos se extiende. La presión superficial es la diferencia entre la 
tensión superficial del líquido puro, 0, y la de una disolución y se 
simboliza con la letra , =0-. Una superficie de agua limpia bajo 
condiciones ideales tiene una tensión superficial de 72.8 mN /m, a 20C. 
Su presión superficial será de 0 mN /m. Si ahora esparcimos un 
contaminante en la superficie del agua (como algunos tensioactivos), la 
tensión superficial puede caer a 52.8 mN /m y la presión superficial 
habrá aumentado a 20 mN /m. 
La tensión o la presión superficial se miden con la placa de Wilhelmy 
acoplada a un equipo Nima con balanza de Langmuir. La placa Wilhelmy 
es una tira de papel de cromatografía que se suspende en una interfaz 
aire-agua. Las fuerzas sobre la placa son la gravedad y la tensión 
superficial que actúan hacia abajo en la subfase, y la flotabilidad debido 
al agua desplazada que actúa hacia arriba. 
Si la placa tiene dimensiones 1 x 1 x 1 (largo, ancho, grosor) y una 
densidad, ρ, y se sumerge en agua a una profundidad, h, entonces la 
fuerza neta hacia abajo, F, se describe mediante la ecuación: 
Fuerza = (ρP lwt) · g – (ρLhwt) · g + 2 · (w+t) · (ST) 
· cosФ Fuerza = peso – empuje + tensión 
superficial 
Ilustración 6 Refractómetro digital Ilustración 7 Refractómetro de bolsillo 
28 
 
Antes de realizar cualquier medición, la lectura de presión se pone a 
cero, eliminando así el término de peso: 
Fuerza = – (ρLhwt) · g + 2 · (w+t) · (ST) · 
cosФ Fuerza = – empuje + tensión 
superficial 
El término de empuje se elimina ya que la placa siempre se mantiene en 
un nivel constante por el equilibrio, sin importar la tensión superficial: 
Fuerza = 2 · (w+t) · (ST) · cosФ 
Finalmente, el uso del papel asegura un ángulo de contacto de líquido a 
placa de 0º y la expresión se reduce a: 
Fuerza = 2 · (w+t) · 
(ST) Por lo tanto: 
ST = Fuerza / 2 · (anchura + grosor) 
Generalmente, por lo tanto, la tensión superficial viene dada 
por: ST = Fuerza / perímetro 
Así para un anillo, la tensión superficial viene dada 
por: ST = Fuerza / (ᴨd + ᴨ (d-2t)) 
Sus unidades son: dina/cm o mN/m 
 
- Material: vaso de precipitados, balanza de Langmuir, tira de papel para 
cromatografía (placa de Wilhelmy), ordenador, agua y pinzas. 
 
- Procedimiento: encendemos el ordenador y la interfase. Mientras se va 
poniendo en marcha, colocamos la tira de papel en agua durante unos 
minutos. Cuando esté humectada, con la ayuda de unas pinzas la 
colocamos en la balanza de Langmuir. Por otro lado, en un recipiente 
pequeño previamente limpio y seco, colocamos la muestra. Colocamos 
este recipiente debajo de la balanza de Langmuir y ponemos en contacto 
la tira de papel con la muestra esperando aproximadamente 1 minuto 
para que se humecte. Subimos la tira de papel hasta que el contacto sea 
el mínimo posible y pulsamos el cero en la lectura de presión superficial 
del programa del ordenador. En este momento debemos subir un poco 
más la tira para que llegue a despegarse de la muestra y en este 
momento leemos lo que nos marca el ordenador. Este valor es la tensión 
superficial de la muestra. Lo repetimos hasta obtener 5 medidas y hallar 
el promedio. Para pasar a la otra muestra, debemos lavar todos los 
materiales que hayan estado en contacto con la muestra anterior y 
repetimos el proceso. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
29 
 
 
 
5.6 Ángulode contacto 
 
- Descripción: es el ángulo que forma la superficie de un líquido al entrar 
en contacto con un sólido. El valor del ángulo de contacto depende 
principalmente de la relación que existe entre las fuerzas adhesivas 
entre el líquido y el sólido y las fuerzas cohesivas del líquido. El ángulo 
de contacto es una medida de la humectabilidad. 
 
- Material: microscopio, cámara CCD, lámpara, micropipeta, puntas, 
recipientes pequeños para pipetear las muestras, taco de PMMA, taco 
RPG (Boston 7) y un ordenador con el programa motic image. 
 
- Procedimiento: lo primero a realizar es el montaje del microscopio, lo 
colocaremos en posición horizontal y le acoplaremos en el ocular una 
cámara CCD, lo conectamos al ordenador y colocamos la lámpara. 
Mientras hacemos esto, se puede ir iniciando el programa en el 
ordenador. Una vez hecho el montaje, colocaremos en el microscopio la 
superficie (previamente limpia y seca) sobre la que vamos a medir el 
ángulo de contacto. Comenzamos colocando sobre la placa el material de 
RPG Boston 7, pipeteamos agua y dejamos una pequeña gota de 
volumen de 1 µL lo más próximo al objetivo del microscopio, encima del 
material. Iremos subiendo o bajando el soporte y moviéndolo hasta 
conseguir enfocar la gota y ver el ángulo en la pantalla del ordenador. Se 
hace una captura de las fotos para posteriormente introducirlas en el 
programa Image J y calcular el ángulo de contacto. Se mide el ángulo en 
cada lado de la gota. Haremos este procedimiento con cada líquido 
sobre este material, y luego cambiaremos al de PMMA, teniendo 
precaución en la limpieza cambiando siempre la punta de la micropipeta 
para cada muestra, y por último en un vidrio mineral. Los resultados que 
se muestran serán las medias obtenidas. 
Ilustración 8 Balanza de Langmuir 
Ilustración 9 Papel para cromatografía sumergido en H2O 
30 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
5.7 Microscopio del ángulo de Brewster 
 
- Descripción: el microscopio del ángulo de Brewster (BAM) es una 
técnica óptica que proporciona la resolución de un microscopio óptico, 
permite la observación y detección de películas a partir de unos pocos 
nanómetros de grosor, siendo muy útil para caracterizar películas 
orgánicas sobre agua o un medio acuoso, como es el caso de los lípidos 
(ácidos grasos, fosfolípidos, acilgliceroles) y otros compuestos 
especialmente anfifílicos, y que por extensión puede aplicarse a la capa 
lipídica de la película lagrimal. El fundamento del BAM es la existencia 
de un ángulo (ángulo de Brewster) para el que se elimina la reflexión de 
un haz de luz polarizada que incide sobre el agua (53°). Si sobre el agua 
se forma una película lipídica, cambia el índice de refracción y se 
destruye la condición anterior, apareciendo un haz reflejado que puede 
captarse y que proporciona una imagen de la película. 
 
- Material: microscopio BAM, cubeta de teflón, vidrio negro con cuña y 
ordenador. 
Ilustración 10 Montaje del microscopio y de la cámara CCD 
Ilustración 11 Material de PMMA sobre el 
microscopio 
31 
 
 
- Procedimiento: limpiar la cubeta de teflón previamente, la colocamos 
con el agua, debajo de donde se va a proyectar el láser. Dentro de la 
cubeta estará colocado el vidrio negro con cuña, ponemos en marcha el 
ordenador y encendemos el láser. Observamos que ocurre cuando solo 
tenemos agua y añadimos unas gotas de la muestra que lleva lípidos 
(Systane Complete) y tomamos fotos de lo que ocurre en la pantalla. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
5.8 Viscosidad 
- Descripción: la viscosidad de un fluido es la resistencia que presentan 
sus partículas a fluir. La viscosidad medida es la dinámica donde a 
mayor temperatura menor será el valor de viscosidad. El viscosímetro 
utilizado fue el Viscoball que mide el tiempo que tarda una bola en hacer 
un recorrido tomando 2 líneas de referencia que están impresas en el 
tubo cilíndrico. La unidad de la viscosidad dinámica es mPa·s. 
- Material: vaso de precipitados, Viscoball, cronómetro y termostato. 
- Procedimiento: para empezar escogeremos la bola necesaria para 
nuestro rango de viscosidad a medir. En nuestro caso de las 6 bolas 
disponibles escogimos la número 1 para la mayoría de las 
composiciones a excepción de la lágrima Systane Ultra Plus que 
utilizamos la bola número 2, de vidrio borosilicato, siguiendo las 
especificaciones del manual del fabricante en función del rango de 
viscosidades esperadas. Realizaremos medidas a 23ºC y 32ºC. Este 
viscosímetro tiene la posibilidad de poder adaptar un termostato por lo 
que regularemos la temperatura con él. Primeramente utilizaremos agua 
para calibrarlo. Primero lavamos con agua destilada. A continuación, 
llenamos el tubo cilíndrico con agua y añadimos la bola. Antes de pasar a 
medir, giramos un par de veces el viscosímetro para que se homogenice 
Ilustración 12 Montaje BAM 
32 
 
y la medida sea lo más estable posible. Repetiremos este procedimiento 
con cada muestra. Después de esto medimos el tiempo que tarda en fluir 
con el cronómetro, entre las 2 señales de referencia. Para ello nos 
fijaremos en la parte más baja de la bola, repetimos el proceso 3 veces y 
sacamos la media. 
 
Con la media, aplicamos la siguiente fórmula y extraemos la constante “k” con 
ayuda de los datos del agua. 
ŋ = t · (ρ1 – ρ2) · k  k = ŋ/[(ρ1 – ρ2) 
Donde ŋ es la viscosidad del agua (ŋ a 23ºC = 0.933 mPa·s); ŋ a 32ºC = 0.765 
mPa·s)) ; t es el tiempo expresado en segundos (t a 23ºC= 32.55 s y t a 32ºC= 
27.04 s); ρ1 es la densidad de la bola = 2.231 g/cm3; ρ2 es la densidad del agua 
(que está tabulada) (a 23ºC= 0.99762 g/cm3 y a 32ºC= 0.99509 g/cm3). 
k a 23ºC= 0.02324; k a 32º C = 0.02289 
Retiramos el agua, enjuagamos y rellenamos el viscosímetro con las 
diferentes muestras. 
 
Para las preparaciones de etilenglicol y glicerol, empezaremos con la de menor 
concentración. 
Comenzamos con el etilenglicol al 2%, llenamos el tubo de 45 ml del 
viscosímetro con esta preparación. Colocamos la bola teniendo cuidado que no 
queden burbujas porque pueden falsear los resultados. Realizamos la medida a 
23º C y encendemos el termostato para hacerla a 32º C. 
Lavamos el tubo del viscosímetro para cambiar a la preparación de etilenglicol 
de mayor concentración. Vamos a medir de nuevo a 23º C por lo que tenemos 
que dejar que se atempere. Posteriormente mediremos a 32º C. 
Volvemos a lavar porque cambiaremos de muestra a glicerol empezando por la 
de menor concentración y repetiremos el proceso. 
Con las medidas tomadas sacaremos los diferentes valores de viscosidad. 
 
33 
 
 
 Ilustración 14 Termostato 
 
 
 
6. RESULTADOS EXPERIMENTALES 
 
- Densidad 
Se pipetean 0.5 ml de agua con la micropipeta y lo vertemos en el vaso de 
precipitados. Posteriormente, observamos lo que marca la pesada obteniendo la 
1ª medida (M1). Repetimos el proceso 3 veces más y una vez hechas las medidas 
del agua, se hace la media de las 4 medidas, así como la desviación estándar 
(DS). 
 
Pesadas del H2O (gramos) 
1ª medida (M1) 0.5100 g 
promedio: 
0.5055 g 
DS: 
0.0038 
2ª medida (M2) 0.5036 g 
3ª medida (M3) 0.5003 g 
4ª medida (M4) 0.5081 g 
 
Con la media de la masa y la densidad del agua que es de 997.38 kg/m3 (0.99738 
g/cm3) a 24ºC podemos calcular el volumen de la punta de la micropipeta, con la 
fórmula de volumen= masa/densidad. Se obtuvo un volumen de 0.5068 ml, de 
esta forma se minimiza el error con las otras soluciones. Este valor será utilizado 
en los cálculos de densidad que vienen a continuación. 
 
Pesadas Systane Ultra Plus (gramos) 
1ª medida 0.4875 g 
2ª medida 0.5249 g 
3ª medida 0.5120 g 
4ª medida 0.5042 g 
 
Ilustración 13 Viscosímetro 
Viscoball 
34 
 
 
Pesadas Systane Complete (gramos) 
1ª medida 0.5247 g 
2ª medida 0.5256 g 
3ª medida 0.4948 g 
4ª medida 0.5073 g 
 
Medidas dedensidad Systane Ultra Plus 
(g/cm3) 
1º resultado 0.962 g/cm3 promedio: 
1.001 
DS: 0.027 
g/cm3 
2º resultado 1.036 g/cm3 
3º resultado 1.010 g/cm3 
4º resultado 0.995 g/cm3 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
- pH 
pH Systane Ultra Plus 
1ª medida 8.05 promedio: 
8.06 
DS: 0.01 
2ª medida 8.07 
3ª medida 8.05 
 
 Systane Complete 
1ª medida 7.24 promedio: 
7.23 
DS: 0.00 
2ª medida 7.23 
3ª medida 7.23 
 
 
 
- Salinidad e índice de refracción 
 
 Salinidad (refr. 
bolsillo) 
Índice de refracción 
(n) 
H2O 0 % 1.333 
Systane Ultra Plus 3% 1.338 
Systane Complete 2.8% 1.338 
 
Medidas de densidad Systane Complete 
(g/cm3) 
1º resultado 1.035 g/cm3 promedio: 
1.012 
DS: 0.025 
g/cm3 
2º resultado 1.037 g/cm3 
3º resultado 0.976 g/cm3 
4º resultado 1.001 g/cm3 
35 
 
Salinidad (refractómetro digital) 
Systane Ultra Plus 3.2% 
Systane Complete 3% 
 
- Tensión superficial 
 
Tensión superficial Systane Ultra Plus 
(mN/m) 
1ª medida 56.4 mN/m 
 
Promedio: 
55.7 
DS: 0.5 
mN/m 
2ª medida 56.0 mN/m 
3ª medida 55.8 mN/m 
4ª medida 55.2 mN/m 
5ª medida 55.1 mN/m 
Tensión superficial Systane Complete 
(mN/m) 
1ª medida 43.4 mN/m 
 
Promedio: 
43.9 
DS: 0.3 
mN/m 
2ª medida 44.2 mN/m 
3ª medida 44.0 mN/m 
4ª medida 44.0 mN/m 
5ª medida 43.7 mN/m 
 
 
- Ángulo de contacto 
 
Ángulo de contacto del H2O 
Sobre RPG Promedio: 89.5º DS: 
9.0 
Sobre PMMA Promedio: 62,4º DS: 
1.4 
Sobre vidrio 
mineral 
Promedio: 36.9º DS: 
1.2 
 
Ángulo de contacto Systane Ultra Plus 
Sobre RPG Promedio: 87.1º DS: 
2.0 
Sobre PMMA Promedio: 63.0º DS: 
0.0 
Sobre vidrio 
mineral 
Promedio: 41.5º DS: 
3.8 
 
 
 
 
 
36 
 
Ángulo de contacto Systane Complete 
Sobre RPG Promedio: 66.4º DS: 
4.7 
Sobre PMMA Promedio: 50.9º DS: 
1.6 
Sobre vidrio 
mineral 
Promedio: 42.8º DS: 
1.1 
 
 
- Microscopio de ángulo de Brewster (BAM) 
 
Aquí se muestran las imágenes obtenidas con el microscopio del ángulo de 
Brewster (BAM). Es una técnica óptica que permite la observación y detección de 
películas a partir de unos pocos nanómetros de grosor, siendo muy útil para 
caracterizar películas orgánicas sobre agua o un medio acuoso, como es el caso 
de los lípidos (ácidos grasos, fosfolípidos, acilgliceroles) y otros compuestos 
especialmente anfifílicos. Si sobre el agua se forma una película lipídica, cambia 
el índice de refracción y se destruye la condición anterior, apareciendo un haz 
reflejado que puede captarse y que proporciona una imagen de la película. En la 
primera imagen se añadieron unas gotas de Systane Ultra Plus (1ª figura) al agua 
y posteriormente tras limpiar todo, se añadió la lágrima que contiene lípidos 
(Systane Complete) observándose entonces la película (2ª figura). 
 
 
Ilustración 15 Systane Ultra Plus a través del BAM 
 
 
 
37 
 
 
Ilustración 16 Systane Complete a través del BAM 
 
 
 
- Viscosidad 
 
En la parte de descripción de las técnicas hemos calculado la constante `k´ 
utilizando agua para la bola 1 a ambas temperaturas, este valor obtenido se 
ameja bastante al que viene en la tabla de calibración del viscosímetro. La bola 1 
la utilizaremos para medir la viscosidad de la lágrima Systane Complete. Por otra 
parte, para medir la viscosidad de la lágrima Systane Ultra Plus hemos utilizado la 
bola número 2 porque se ajustaba más al rango de viscosidades que podíamos 
obtener. Para el cálculo de la constante `k´ no lo hemos hecho con el agua ya 
que, con la bola 2 el tiempo que tardaría en caer sería mínimo y daría lugar a 
mucho error en la medida, por ello utilizaremos la `k´ que viene en la tabla de 
calibración del instrumento ya que con la bola 1 los valores obtenidos de la 
constante ´k´ con agua en comparación con los que vienen en la tabla de 
calibración son muy similares. 
 
 
 
Tiempos Systane Ultra Plus a 23ºC (en 
segundos) 
1ª medida 192 s promedio: 
190.67 s 
DS: 0.94 
2ª medida 190 s 
3ª medida 190 s 
Tiempos Systane Ultra Plus a 32ºC (en 
segundos) 
1ª medida 142 s promedio: 
142.33 s 
DS: 0.47 
2ª medida 143 s 
3ª medida 142 s 
 
 
 
38 
 
 
Tiempos Systane Complete a 23ºC (en 
segundos) 
1ª medida 215 s promedio: 
214.33 s 
DS: 0.47 
2ª medida 214 s 
3ª medida 214 s 
Tiempos Systane Complete a 32ºC (en 
segundos) 
1ª medida 170 s promedio: 
169.33 s 
DS: 0.47 
2ª medida 169 s 
3ª medida 169 s 
 
 
Tiempos H2O a 23º C (en segundos) 
1ª medida 32.83 s promedio: 
32.55 s 
DS: 0.22 
2ª medida 32.28 s 
3ª medida 32.54 s 
Tiempos H2O a 32º C (en segundos) 
1ª medida 27.05 s promedio: 
27.04 s 
DS: 0.19 
2ª medida 26.80 s 
3ª medida 27.27 s 
 
Con la fórmula ŋ = t · (ρ1 – ρ2) · k sacaremos luego las viscosidades. 
Con la media de los valores del agua, aplicamos la siguiente fórmula para extraer 
la constante “k” con ayuda de los datos del H2O. (ver tabla página 35) 
ŋ = t · (ρ1 – ρ2) · k  k = ŋ/[(ρ1 – ρ2)·t] 
 
Donde ŋ es la viscosidad del agua (ŋ a 23ºC = 0.933 mPa·s); ŋ a 32ºC = 0.765 
mPa·s)) 
t es el tiempo expresado en segundos (t a 23ºC= 32.55 s y t a 32ºC= 27.04 s) 
ρ1 es la densidad de la bola = 2.231 g/cm3 
ρ2 es la densidad del agua (que está tabulada) (a 23ºC= 0.99762 g/cm3 y a 32ºC= 
0.99509 g/cm3) 
k a 23º C = 0.02324 
k a 32º C = 0.02289 
Estos valores de k serán utilizados para determinar las viscosidades de las 
diferentes muestras. 
 
Para el caso de la lágrima Systane Ultra Plus: t es el tiempo expresado en 
segundos; ρ1 es la densidad de la bola 2 = 2.229 g/cm3 para el Systane Ultra 
Plus; ρ2 es la densidad de las lágrima y k= 0.11385 que aparece en la tabla de 
calibración del instrumento. 
 
 
 
 
 
 
39 
 
Viscosidades dinámicas (en mPa·s) 
Systane Ultra Plus (23º 
C) 
26.66 
Systane Ultra Plus (32º 
C) 
19.90 
Systane Complete 
(23ºC) 
6.07 
Systane Complete 
(32ºC) 
4.72 
 
 
RESULTADOS DE SOLUCIONES PREPARADAS 
 
- Densidad: primeramente se saca el volumen de la punta de la 
micropipeta que tuvimos que recalibrar usando agua. Al realizar las 
medidas a 24ºC la densidad del agua es de 997.38 kg/m3 = 0.9974 g/m3 = 
0.9974 g/ml. 
 
Pesadas del H2O (gramos) 
1ª medida (M1) 0.4425 g 
promedio: 
0.4463 
DS: 
0.0040 
2ª medida (M2) 0.4420 g 
3ª medida (M3) 0.4499 g 
4ª medida (M4) 0.4507 g 
 
Con la medida de las pesadas del agua en gramos y la densidad del agua, 
podemos sacar el volumen del agua (volumen= masa/densidad  volumen= 
0.4463 g /0.9974 g/ml = 0,4475 ml. 
 
Pesadas glicerol 2% (gramos) 
1ª medida 0.4546 g 
2ª medida 0.4471 g 
3ª medida 0.4393 g 
4ª medida 0.4375 g 
5ª medida 0.4428 g 
 
Pesadas glicerol 5% (gramos) 
1ª medida 0.4553 g 
2ª medida 0.4525 g 
3ª medida 0.4605 g 
4ª medida 0.4498 g 
5ª medida 0.4428 g 
 
 
40 
 
Pesadas etilenglicol 2% (gramos) 
1ª medida 0.4540 g 
2ª medida 0.4552 g 
3ª medida 0.4425 g 
4ª medida 0.4460 g 
 
Pesadas etilenglicol 5% (gramos) 
1ª medida 0.4388 g 
2ª medida 0.4457 g 
3ª medida 0.4393 g 
4ª medida 0.4556 g 
5ª medida 0.4678 g 
 
 
Medidas de densidad del glicerol al 2% 
(g/cm3) 
1º resultado 1.016 g/cm3 
promedio: 
0.993 
DS: 0.014 
g/cm3 
2º resultado 0.999 g/cm3 
3º resultado 0.982 g/cm3 
4º resultado 0.978 g/cm3 
5ª resultado 0.989 g/cm3 
 
Medidas de densidad del glicerol al 5% 
(g/cm3) 
1º resultado 1.017 g/cm3 
promedio: 
1.010 
DS: 0.013 
g/cm3 
2º resultado 1.011 g/cm3 
3º resultado 1.029 g/cm3 
4º resultado 1.005 g/cm3 
5ª resultado 0.989 g/cm3 
 
Medidas de densidad del etilenglicol al 2% 
(g/cm3) 
1º resultado 1.015 g/cm3 promedio: 
1.007 
DS: 0.013 
g/cm3 
2º resultado 1.017 g/cm3 
3º resultado 0.989 g/cm3 
4º resultado 0.997 g/cm3 
 
Medidas de densidad del etilenglicol 5% 
(g/cm3) 
1º resultado 0.981 g/cm3 
promedio: 
1.004 
DS: 0.024 
g/cm3 
2º resultado 0.996 g/cm3 
3º resultado 0.982 g/cm3 
4º resultado 1.018 g/cm3 
5ª resultado 1.045 g/cm3 
41- pH: 
 
pH glicerol 2% 
1ª medida 5.30 promedio: 
5.21 
DS: 0.06 
2ª medida 5.15 
3ª medida 5.18 
 
pH glicerol 5% 
1ª medida 4.57 promedio: 
4.56 
DS: 0.01 
2ª medida 4.55 
3ª medida 4.56 
 
pH etilenglicol 2% 
1ª medida 7.52 promedio: 
7.60 
DS: 0.09 
2ª medida 7.73 
3ª medida 7.56 
 
pH etilenglicol 5% 
1ª medida 6.97 promedio: 
6.78 
DS: 0.15 
2ª medida 6.77 
3ª medida 6.61 
 
 
 
- Tensión superficial: se ha realizado un calibrado de la balanza de 
Langmuir con H2O, debido a un problema con el equipo a medio TFM, con 
una conversión para el cálculo de la tensión superficial. Esto se ha 
aplicado a las disoluciones de glicerol al 2%, etilenglicol al 2%, glicerol al 
5% y etilenglicol al 5%: 
X · 
72.4
12.5
 (12.5 es el nuevo valor de TS que se obtiene con el agua y que 
prácticamente se mantiene estable para todas las medidas) 
Añadimos una sola gota de Systane Complete al agua y dejamos que se 
estabilice la  cambia a 3.8 mN/m, al pasar este valor con la conversión 
obtenemos un valor de = 22.0 mN/m; con este valor podemos sacar la 
tensión superficial en este momento con la fórmula: 
 = 0-  22.0 = 72.4 –    = 50.4 mN/m 
Como se puede comprobar la tensión superficial ha disminuido con sólo añadir 1 
gota de la muestra al agua de un valor de 72.4 mN/m a 50.4 mN/m debido a los 
lípidos que contiene el Systane Complete. 
Para comprobar la validez del calibrado medimos de nuevo una muestra anterior y 
compararemos los resultados. Limpiamos el recipiente, lo secamos bien y 
añadimos 3 ml de Systane Complete para medir de nuevo la tensión superficial. 
Los valores obtenidos se muestran a continuación: 
 
 
 
42 
 
 
Tensión superficial Systane Complete 
(mN/m) 
1ª medida 7.5 mN/m 
promedio: 
7.6±0.1 
(conversión) 
 44.0 ± 0.5 
mN/m 
2ª medida 7.7 mN/m 
3ª medida 7.5 mN/m 
4ª medida 7.5 mN/m 
5ª medida 7.6 mN/m 
Este resultado es prácticamente el mismo que se obtuvo anteriormente (43.9 
mN/m) 
 
Tensión superficial glicerol al 2% (mN/m) 
1ª medida 11.7 (mN/m) promedio: 
11.6±0.1(conversión) 
 67.19±0.6(mN/m) 
2ª medida 11.6 (mN/m) 
3ª medida 11.7 (mN/m) 
4ª medida 11.5 (mN/m) 
5ª medida 11.4 (mN/m) 
 
Tensión superficial glicerol al 5% (mN/m) 
1ª medida 11.6 (mN/m) promedio: 
11.6±0.0(conversión) 
 67.19±0.0 (mN/m) 
2ª medida 11.6 (mN/m) 
3ª medida 11.6 (mN/m) 
4ª medida 11.6 (mN/m) 
5ª medida 11.6 (mN/m) 
 
 
Tensión superficial etilenglicol 2% (mN/m) 
1ª medida 11.0 (mN/m) promedio: 
10.9±0.1 
(conversión) 
 63.4±0.7 
(mN/m) 
2ª medida 11.0 (mN/m) 
3ª medida 10.7 (mN/m) 
4ª medida 11.0 (mN/m) 
5ª medida 11.0 (mN/m) 
 
Tensión superficial etilenglicol 5% (mN/m) 
1ª medida 10.8 (mN/m) promedio: 
10.7±0.0(conversión) 
 62.2± 0.3 (mN/m) 
2ª medida 10.7 (mN/m) 
3ª medida 10.7 (mN/m) 
4ª medida 10.8 (mN/m) 
5ª medida 10.7 (mN/m) 
 
 
 
- Ángulo de contacto: 
Ángulo de contacto glicerol al 2% 
Sobre RPG Promedio: 93.5º DS: 
2.3 
43 
 
 Sobre PMMA Promedio: 66.5º DS: 
2.7 
Sobre vidrio 
mineral 
Promedio: 36.1º DS: 
0.9 
 
Ángulo de contacto glicerol al 5% 
Sobre RPG Promedio: 99.5º DS: 
2.4 
Sobre PMMA Promedio: 64.9º DS: 
5.0 
Sobre vidrio 
mineral 
Promedio: 38.4º DS: 
0.4 
 
 
Ángulo de contacto etilenglicol al 2% 
Sobre RPG Promedio: 99.5º DS: 
3.9 
Sobre PMMA Promedio: 64.5º DS: 
3.9 
Sobre vidrio 
mineral 
Promedio: 41.7º DS: 
0.4 
 
 
Ángulo de contacto etilenglicol al 5% 
Sobre RPG Promedio: 88.4º DS: 
4.5 
Sobre PMMA Promedio: 64.3º DS: 
1.0 
Sobre vidrio 
mineral 
Promedio: 36.6º DS: 
1.7 
 
- Viscosidad: 
Como ya se explicó en la descripción de las técnicas, medimos el tiempo que 
tarda en fluir la bola con el cronómetro, entre las 2 señales de referencia del 
viscosímetro lleno de agua. Para ello, nos fijaremos en la parte más baja de la 
bola, repetimos el proceso 3 veces y sacamos la media. 
 
Tiempos H2O a 23º C (en segundos) 
1ª medida 32.83 s promedio: 
32.55 s 
DS: 0.22 
2ª medida 32.28 s 
3ª medida 32.54 s 
Tiempos H2O a 32º C (en segundos) 
1ª medida 27.05 s promedio: 
27.04 s 
DS: 0.19 
2ª medida 26.80 s 
3ª medida 27.27 s 
 
Con la media, aplicamos la siguiente fórmula para extraer la constante “k” con 
ayuda de los datos del agua. 
44 
 
ŋ = t · (ρ1 – ρ2) · k  k = ŋ/[(ρ1 – ρ2)·t] 
 
Donde ŋ es la viscosidad del agua (ŋ a 23ºC = 0.933 mPa·s); ŋ a 32ºC = 0.765 
mPa·s)) 
t es el tiempo expresado en segundos (t a 23ºC= 32.55 s y t a 32ºC= 27.04 s) 
ρ1 es la densidad de la bola = 2.231 g/cm3 
ρ2 es la densidad del agua (que está tabulada) (a 23ºC= 0.99762 g/cm3 y a 32ºC= 
0.99509 g/cm3) 
k a 23º C = 0.02324 
k a 32º C = 0.02289 
Estos valores de k serán utilizados para determinar las viscosidades de las 
diferentes muestras. 
 
Tiempos Eg 2% a 23ºC (en segundos) 
1ª medida 37.15 s promedio: 
37.66 s 
DS: 0.39 
2ª medida 38.11 s 
3ª medida 37.71 s 
Tiempos Eg 2% a 32ºC (en segundos) 
1ª medida 27.74 s promedio: 
27.57 s 
DS: 0.17 
2ª medida 27.33 s 
3ª medida 27.64 s 
 
Tiempos Eg 5% a 23ºC (en segundos) 
1ª medida 36.97 s promedio: 
36.47 s 
DS: 0.36 
2ª medida 36.31 s 
3ª medida 36.12 s 
Tiempos Eg 5% a 32ºC (en segundos) 
1ª medida 29.73 s promedio: 
30.56 s 
DS: 0.50 
2ª medida 30.64 s 
3ª medida 31.03 s 
4ª medida 30.84 s 
 
 
 
Tiempos Gli 2% a 23ºC (en segundos) 
1ª medida 34.00 s promedio: 
34.05 s 
DS: 0.04 
2ª medida 34.11 s 
3ª medida 34.05 s 
Tiempos Gli 2% a 32ºC (en segundos) 
1ª medida 28.23 s promedio: 
28.07 s 
DS: 0.26 
2ª medida 27.71 s 
3ª medida 28.27 s 
 
 
Tiempos Gli 5% a 23ºC (en segundos) 
1ª medida 36.90 s promedio: 
36.89 s 
DS: 0.12 
2ª medida 36.75 s 
3ª medida 37.04 s 
Tiempos Gli 5% a 32ºC (en segundos) 
45 
 
1ª medida 31.30 s promedio: 
30.97 s 
DS: 0.23 
2ª medida 30.78 s 
3ª medida 30.83 s 
 
 
Viscosidades dinámicas (en mPa·s) 
Etilenglicol 2% (23º 
C) 
1.071 
Etilenglicol 2% (32º 
C) 
0.772 
Etilenglicol 5% (23º 
C) 
1.040 
Etilenglicol 5% 
(32ºC) 
0.858 
Glicerol 2% (23º C) 0.980 
Glicerol 2% (32º C) 0.795 
Glicerol 5% (23º C) 1.047 
Glicerol 5% (32º C) 0.866 
 
 
46 
 
 
 
7. TABLA RESUMEN 
 
 
 Densidad 
(g/cm3) 
pH Salinidad 
(bolsillo / 
digital) (%) 
Tensión 
superficial 
(mN/m) 
Systane Ultra 
Plus 
1.001 8.06 3% / 3.2 55.7 
Systane 
Complete 
1.012 7.23 2.8% / 3 43.9 
Glicerol 2% 0.993 5.21 67.2 
Glicerol 5% 1.010 4.56 67.2 
Etilenglicol 2% 1.007 7.60 63.4 
Etilenglicol 5% 1.004 6.78 62.2 
 
 
 Ángulo de contacto (º) Viscosidad (mPa·s) 
RPG PMMA Vidrio 
Mineral 
23ºC 32ºC 
Systane Ultra 
Plus 
87.06 62.99 41.50 26.66 19.90 
Systane 
Complete 
66.41 50.94 42.81 6.07 4.72 
Glicerol 2% 93.47 66.5 36.06 0.980 0.795 
Glicerol 5% 99.46 64.95 38.35 1.047 0.866 
Etilenglicol 2% 99.49 64.53 41.71 1.071 0.772 
Etilenglicol 5% 88.38 64.28 36.61 1.040 0.858 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
47 
 
8. DISCUSIÓN Y CONCLUSIONES 
En esta parte se comentarán los resultados obtenidos en cada una de las 
propiedades estudiadas. 
Para comenzar, en cuanto a la densidad, las diferencias entre todas las 
composiciones estudiadas son muy pequeñas. Tienen un valor próximo a 1 
g/cm3 que es un valor muy parecido al que tiene el agua. La densidad más alta la 
encontramos en el Systane Complete con un valor de 1.012 g/cm3. 
En cuanto al pH, los valores difieren mucho dependiendo de la composición. Un 
buen valor sería el que esté más próximo a 7.4 que es el que tiene nuestra 
lágrima natural. La lágrima Systane Complete con un valor de 7.23 sería el valor 
más próximo al valor ideal. La lágrima Systane Ultra Plus difiere un poco con un 
valor de 8.06. Y por lo que se observa en las preparaciones de etilenglicol y 
glicerol, a mayor concentración se reduce el pH. Para las preparaciones nunca 
se utilizarían los compuestos como tal solos, sino que debería haber un sistema 
regulador de pH. 
La salinidad se hamedido con dos instrumentos diferentes, pero a pesar de ello, 
en ambas lágrimas tiene un valor de alrededor de un 3%. Cuando tenemos 
sequedad ocular se produce una desregulación de la homeostasis, por lo que 
atendiendo al tipo de lágrima que tengamos será o no beneficioso una lágrima 
con alta o baja salinidad. Por ejemplo, si tenemos una lágrima hipoosmolar es 
mejor una lágrima artificial hipertónica y al revés para mantener siempre el 
equilibrio. 
A la hora de medir las tensiones superficiales observamos que todas tienen un 
valor inferior a la del agua (72.8 mN/m). Los valores más altos son las de 
nuestras soluciones preparadas en el laboratorio, ya que no llevan ningún 
surfactante, tanto el etilenglicol como el glicerol rondan los 60-70 mN/m. A la 
hora de realizar la medida en el Systane Complete las lecturas daban mucho 
más estables que el Systane Ultra Plus, probablemente sea debido a que el 
Complete lleva en su composición lípidos y no le afecte tanto el hecho de que se 
haya contaminado la muestra con algún tipo de partícula. Ésta última es también 
la que tiene un valor muy próximo con respecto a la tensión superficial de nuestra 
lágrima, obtuvimos un resultado de 43.9 mN/m vs. 42 mN/m de nuestra lágrima. 
Con respecto al ángulo de contacto, las soluciones preparadas en laboratorio 
tienen unos valores similares entre ellas y el ángulo de contacto disminuye a 
medida que nos vamos hacia un material más hidrófilo. Se observa también que 
la lágrima Systane Complete moja más sobre los materiales de RPG y PMMA, ya 
que tiene un ángulo de contacto menor. Esto podría deberse en gran parte a que 
tiene una tensión superficial más baja que la otra lágrima pero también a que 
alguno de sus componentes presenta más afinidad con las superficies de estos 
materiales, y ello puede ser debido en parte a la presencia de lípidos en Systane 
Complete. 
De la viscosidad se puede observar que la temperatura es bastante influyente, a 
mayor temperatura menos tiempo tarda en caer la bola y por lo tanto menos 
48 
 
viscosidad. Es debido a que la intensidad de las fuerzas cohesivas existentes 
entre las moléculas disminuye al aumentar la temperatura. Las soluciones 
preparadas en laboratorio rondan 1 mPa·s, siendo valores parecidos al agua. Las 
lágrimas tienen una viscosidad más alta como es lógico, pero la diferencia entre 
ellas es importante. La lágrima Systane Ultra Plus tiene una viscosidad superior a 
20 veces la de las preparaciones de laboratorio a temperatura ambiente, y 
aunque con el aumento de la temperatura baja, sigue siendo bastante alta. Esto 
podría ser debido a que lleva una alta concentración de ácido hialurónico; según 
la siguiente tabla extraída de un TFG17, se puede comprobar que la viscosidad 
del ácido hialurónico aumenta considerablemente al aumentar su concentración. 
 
Substancia Ácido Hialurónico (HA) 
Concentración 
(%) 
 
Densidad 
(g/ml) 
pH Salinidad 
(g/100ml) 
Viscosidad 
(cP) 
Angulo(º) 
PMMA 
Tensión 
(mN/m) 
0,01% 1,0057 7,44 1,00 1,1934 70,48 59,52 
0,02% 1,0060 7,48 1,03 1,4393 71,74 60,34 
0,05% 1,0071 7,51 1,10 2,4103 71,13 61,92 
0,1% 1,0111 7,53 1,20 5,2084 64,94 69,66 
 
También los polímeros o macromoléculas polietilenglicol 400 y hidroxipropil guar, 
en el caso de Systane Ultra Plus, o polioxil 40 esterearato y hidroxipropil guar, 
en el caso de Systane Complete, pueden contribuir a una viscosidad alta, pero 
depende también de la concentración. Como las concentraciones no se indican 
en las formulaciones de las lágrimas, no podemos discutir más sobre ello. Como 
inconveniente decir que, debido a la alta viscosidad de ambas lágrimas, aunque 
más notablemente la Ultra Plus, producen borrosidad durante unos minutos por 
lo que a la hora de conducir o realizar algún tipo de tarea requiere que se tenga 
en cuenta, todo esto también viene advertido en su respectivo prospecto. 
Nos hubiese gustados realizar más preparaciones pero debido a la situación 
actual del COVID no fue posible. 
Como conclusiones decir que, lo ideal sería escoger una lágrima que se 
pareciese lo máximo posible a las propiedades de nuestra lágrima natural. 
Dentro de las dos lágrimas escogidas para el estudio, la lágrima Systane 
Complete es la que más se aproxima a los valores que serían ideales. Pero 
atendiendo a las necesidades de la lágrima de cada paciente cada propiedad 
estudiada podría ser más o menos influyente. Considero que una de las 
propiedades más influyentes a la hora de escoger una lágrima sería la viscosidad 
que aunque tengan el inconveniente de la borrosidad transitoria, se mantendría 
durante más tiempo el efecto en comparación a otras de viscosidad baja y está 
49 
 
claro que el hecho de que una lágrima lleve o no ácido hialurónico influye de 
manera importante en la viscosidad. Otro hecho a destacar es que la presencia 
de lípidos en la lágrima Systane Complete le da un aspecto blanquecino, 
lechoso, que hace que no sea completamente transparente, y que por tanto 
puede influir en la visión al menos justo después de su instilación. 
Otra propiedad importante sería el ángulo de contacto dado que a menor ángulo 
de contacto mayor humectabilidad, lo que viene a decir que se extendería mucho 
mejor por la superficie ocular. Como ya se comentó esto también vendría ligado 
con la tensión superficial baja. Como en las soluciones comerciales no viene 
especificada la concentración de cada sustancia se hace más difícil estudiar las 
propiedades. El hecho de haber tenido limitaciones a la hora de elaborar más 
preparaciones, nos ha impedido saber cuál es el compuesto más determinante a 
la hora de influir más en cada una de las propiedades. Las dos lágrimas 
estudiadas cumplen los requisitos necesarios para tener una buena funcionalidad 
una vez se instilen en la superficie ocular, aunque faltaría un estudio clínico 
sobre ello que podría realizarse en futuros trabajos. 
 
 
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