Propiedades de las partículas sólidas:
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Estado sólido • Compuesto químico: – Hábito cristalino (acicular, tabular, etc.) – Estructura interna: • Amorfa (sin estructura definida) • Cristalina: – Entidad única o polimorfos (7 estados) – Aductos moleculares estequiométricos (pseudopolimorfos). Estados cristalinos Polimorfismo Compuesto Polimorfos Amorfo Pseudopolimorfo Ampicilina 1 - 1 Betametasona 1 1 - Palmitato de cloramfenicol 3 1 - Metilprednisolona 2 - - Dipropionato de beclometasona - - 2 Cafeina 1 - 1 Teofilina 1 - 1 Sorbitol 3 - - Puede afectar: solubilidad y con ello la biodisponibilidad, el comportamiento en diferentes operaciones farmacéuticas (compactación, mezclado), facilidad para pasar por una aguja de inyección, estabilidad, etc. Propiedades de las partículas sólidas: • Forma • Porosidad intraparticular • Textura superficial (que va a influir en las propiedades del lecho) • Tamaño (que afecta la velocidad de disolución y la estabilidad) • Área superficial – Energía superficial • Densidad • Estructura cristalina (cerca de un 30% de las sustancias orgánicas en farmacia: barbitúricos, esteroides, sulfonamidas, ATB, insulina, presentan polimorfismo) • Dureza (que va condicionar la calidad del material de construcción de los equipos) • Elasticidad • Fragilidad • Higroscopicidad • Humectabilidad Propiedades de los espacios vacíos entre partículas: • Cuando el polvo es fino los espacios suelen ser menores. • Las diferencias de tamaños entre partículas traen como consecuencia segregación durante el mezclado. • Existen sustancias como el carbonato de calcio que se presentan en dos variedades: liviano y pesado, según su densidad aparente influenciada por estos espacios vacíos. • Las características de estos espacios son importantes en el envasado de polvos ya que pueden disminuir por reposo y parecer que los envases están mal llenados (en estos casos conviene que los envases no sean transparentes). Propiedades de las colecciones de partículas: • La distribución de tamaños de partículas (es conveniente que sea uniforme) • Cohesión (si es elevada el polvo no fluye bien, pudiendo deberse a cargas eléctricas o humedad) • Flujo • Segregación Comportamiento al fluir • Índice de Carr (%) = empaquetad o a granel 10 empaquetad o • Índice de Hausner = empaquetad o a granel Operaciones 1. Desecación 2. Reducción de tamaño 3. Tamizado 4. Mezclado 1. Desecación: Equipos discontinuos: estufas Secadero de túnel (continuo) De banda sinfin Secadero rotativo Secador abierto de lecho fluido Equipo de lecho fluido Secado por atomización o por spray 2. Reducción de tamaño • Dentro de las operaciones de reducción de tamaño tenemos: corte o sección, aserrado, ruptura, aplastamiento, picadura, trituración, molienda, pulverización, porfirización y micronizado, de acuerdo a los tamaños inicial y final. • Los objetivos de la pulverización pueden ser: permitir mezcla homogénea, aumentar la superficie específica, disminuir la irritación, etc. • En esta operación suele desarrollarse calor, por lo que se deberá tener cuidado con sustancias termosensibles que pueden deteriorarse, sustancias muy activas que pueden generar peligrosas nubes tóxicas o sustancias explosivas. Molienda en pequeña escala Molino de martillos Molino de bolas Molino de rodillos, por atrición y neumático Equipo de Mecanismo Reduc Desventajas conminución de fractura mm Cuchillas corte 250 No útil para materiales Bolas atriciónimpacto 75 Martillo impacto 100 Atrición de atrición placa giratoria 50 Neumático impacto Rodillos aplastam. 1 20 Observaciones Las cuchillas penetran el frágiles. El material no material por deformación debe exceder el tamaño plástica produciendo una de la cuchilla. depresión cortante. El tamaño depende de distancia entre cuchilla y rotor. Sensible a humedad. Tritura y mezcla. No útil para materiales Excelente para materiales gruesos. duros y abrasivos. Hermeticidad. No abrasivos. Martillos obtusos para mat. cristalinos y frágiles; afilados para material fibroso. No pastosos. Produce partículas pequeñas en amplia gama distrib. Tamaño depende de Nº de dientes y espacio entre discos No cerosos, fibrosos o Clasifica por tamaños. pegajosos. Premoler. Abrasivos, duros y termolábiles. No abrasivos. Corrugados o lisos. Para material pastoso. Leyes que rigen la molienda • Ley de Rittinger (para cuerpos quebradizos): T = k . (1/Dn – 1/Do) • Ley de Kick (para cuerpos elásticos): T = k . Log (Do/Dn) Donde: T es la energía necesaria K es una cte de proporcionalidad que depende de las características el equipo y del producto. Do el diámetro inicial de las partículas Dn el diámetro al que se quiere llegar. 3. Tamizado • Permite la clasificación y tipificación del polvo. • Los tamices pueden ser de distintos tipos y materiales (acero inoxidable, bronce). Rechazo Tamiz .......... .......... . . Cernido ........ ........... Tamiz rotatorio Denominaciones y tamaño de abertura de tamices (FA8) ISO 3310 (1990) ASTM E11-70* 2 1,7 1,4 850 710 500 425 355 300 250 212 180 150 125 90 75 45 10 12 14 20 25 35 40 45 50 60 70 80 100 120 170 200 325 Tamaño nominal de la abertura 2,00 mm 1,70 mm 1,40 mm 850 mm 710 mm 500 mm 425 mm 355 mm 300 mm 250 mm 212 mm 180 mm 150 mm 125 mm 90 mm 75 mm 45 mm * ASTM E 11 S: american Society for Testing and Materials Secification E 11 U.S. Standard Sieve Series. Caracterización de la granulometría de un polvo (FA8): • Polvo grueso: No menos del 100% pasa a través de un tamiz Nº 1,7 y no más de 40% pasa a través de un tamiz Nº 355. • Polvo moderadamente grueso: No menos del 100% pasa a través de un tamiz Nº 710 y no más de 40% pasa a través de un tamiz Nº 250. • Polvo moderadamente fino: No menos del 95% pasa a través de un tamiz Nº 355 y no más de 40% pasa a través de un tamiz Nº 180. • Polvo fino: No menos del 95% pasa a través de un tamiz Nº 180 y no más de 40% pasa a través de un tamiz Nº 125. • Polvo muy fino: No menos del 95% pasa a través de un tamiz Nº 125 y no más de 40% pasa a través de un tamiz Nº 90. Análisis granulométrico % peso = f (Nº tamiz) Curva de rechazo acumulado 4. Mezclado de polvos • Cuando se deben mezclar distintos polvos conviene que todos tengan la misma granulometría (tamaño de partícula) para evitar la segregación. • Dilución geométrica. • Si hay que mezclar drogas amorfas y cristalinas, primero se pulverizan estas últimas. • Si alguna droga posee color se coloca primero para visualizar la homogeneidad de la mezcla. Mezclador en V y doble cono Mezclador helicoidal y de tambores Comparación de equipos de mezclado Carcasa móvil móvil móvil fija fija Mezclador Tambor o cilíndrico Cúbico Ventajas Paletas e inclinación mejoran. Eje se puede angular Desventajas Obstáculos: difícil limpieza. Esquinas difícil limpieza. Doble cono Facilita flujo cruzado. No cargar más del Fácil limpieza. 50% de capacidad. Tornillo vertical Rápido, consume poca Dificil limpieza. energ, no se segrega, puede llevar 2 tornillos Lecho fluido Permite otras operac. Materiales con densidad similar. Recurso de dilución de polvos • Drogas muy activas, que se emplean en pequeñas cantidades: conviene emplear diluciones para disminuir errores en su manipulación. Se incorporan en un diluyente inerte por dilución geométrica para obtener un polvo al décimo, centésimo, milésimo, etc. Se visualiza la homogeneidad con el auxilio de un colorante.
