PRACTICA N 03: MEZCLADO TIEMPO OPTIMO DE MEZCLADO

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1 PRACTICA N 03: MEZCLADO TIEMPO OPTIMO DE MEZCLADO Capacidades a lograr: 1. Identifica, interpreta y aplica procedimientos para determinar el tiempo óptimo de mezclado. 2. Conoce los factores que afectan el mezclado y propone soluciones para cada caso. GENERALIDADES La operación unitaria de mezclado en la Industria Farmacéutica sirve para conseguir una distribución lo más homogénea posible de dos o más sustancias (principios activos y coadyuvantes). Los sistemas de mezcla líquido líquido son los más estudiados y los que generalmente no presentan mayor dificultad para conseguir su homogeneidad, sin embargo los sistemas sólido-sólido son los que presentan una gran dificultad para alcanzar su homogeneidad. Es así que al mezclar polvos nos podemos encontrar con las siguientes situaciones: a. Mezcla de polvos de igual o distintas densidades. b. Mezcla de drogas muy activas o colorantes, como por ejemplo polvos diluidos o triturados. c. Mezcla de líquidos (tinturas, esencias, etc) con polvos. El primer problema a vencer en el mezclado de sólidos es buscar el movimiento de las partículas, una relativa a otra que exige una expansión del lecho para luego seguir un deslizamiento tridimensional de las partículas, venciendo las fuerzas de gravedad y de cohesión ejercida sobre una y otra partícula.

2 TECNICA DE MEZCLADO.- Para mezcla de polvos en pequeña escala, los distintos componentes del polvo compuesto, previamente pasados por el mismo tamiz, se mezclan en orden a sus cantidades relativas, es decir, colocando en un mortero aquella sustancia que se encuentra en menor cantidad y agregando sobre ella, en pequeñas porciones, las demás sustancias (homogenizando cada vez) y así hasta terminar con el de mayor cantidad. Para mezclar polvos con diferentes densidades, se aconseja colocar primero aquel que tenga más baja esa constante. Cuando se requiere mezclar polvos que reaccionan en contacto con la humedad, deben desecarse cada una en forma independiente y realizar la mezcla en un ambiente con bajo grado de humedad. Para el caso de ciertos polvos (alcanfor, mentol, cloral, sulfonal, etc.) se mezclan mezclas EUTECTICAS de bajo punto de fusión, lo que origina la licuación de la mezcla. En estos casos es preciso utilizar un absorbente adecuado, en el cual se diluye cada componente por separado, para mezclarlas después. En los mezcladores mecánicos a escala mayor se utiliza la técnica descrita sólo en caso de muestras muy pequeñas. La efectividad de los mezcladores depende de los polvos a ser mezclados, el tipo, número de rotaciones y otros factores definidos por ecuaciones matemáticas. EFICIENCIA DEL MEZCLADO. Una vez efectuada la mezcla de polvos, el principio activo (p.a.) debe estar uniformemente repartido, con el objeto de asegurar la correcta dosificación en la forma farmacéutica a elaborar. Esto toma más importancia en los medicamentos farmacológicamente muy activos como por ejemplo digoxina, tranquilizantes menores, etc. Los cuales se encuentran en muy pequeña proporción en relación a los excipientes, dentro de la forma farmacéutica. Si el mezclado no es uniforme, pueden obtenerse: a. Formas farmacéuticas con exceso de p.a. b. Formas farmacéuticas con menor cantidad o ausencia de p.a. Los factores que influyen en la homogeneidad de una mezcla de polvos se pueden clasificar en:

3 1. Factores dependientes de los polvos a mezclar. Naturaleza química de los componentes. Influye en la estabilidad de la mezcla, por ejemplo un ácido con una base, un azúcar en presencia de una amina que forman una base de Schiff, etc. Forma y tamaño de las partículas. La forma esférica y la superficie lisa es lo ideal para obtener una mezcla homogénea de polvos. Esto no significa que no puedan obtenerse buenas mezclas con otras formas de partículas, sino que deben modificarse las condiciones de mezclado para lograrlo, como p.e. el tiempo y velocidad de la operación. Cuando la superficie es rugosa, la fluidez de los polvos disminuye debido a que se producen anclajes entre partículas. Las partículas de mayor tamaño (de μ) tienden a fluir mejor que las partículas más pequeñas ( μ), por lo que el tamaño es un factor importante a considerar. Densidad relativa. Si la densidad de los polvos a mezclar son muy diferentes, pasado cierto tiempo, se produce en forma muy marcada la deshomogenización. 2. Factores dependientes del mezclador. Carga del mezclador. Existe una cantidad mínima óptima para obtener un mezclado de polvos homogéneos. Tipo de Mezclador. Velocidad de rotación del mezclador. Se ha podido establecer que la velocidad óptima en mezcladores fluctúa entre 30 y 100 rpm. GRADO DE MEZCLADO. Para cuantificar el grado de mezclado, se recurre al empleo de experiencias estadísticas tales como la varianza y desviación estándar. Con ellos es posible elaborar gráficas estadísticas vs. Tiempo de mezclado. De dicha gráfica se puede determinar el denominado TIEMPO OPTIMO DE MEZCLADO, que es el tiempo al cual se alcanza la completa homogeneidad de la mezcla.

4 EXPERIENCIA PRÁCTICA Materiales y Reactivos Almidón Lactosa Ácido Salicílico Cloruro Férrico (FeCl 3 ) sol. 9% HCl sol 0,1 N Etanol Agua destilada Fiolas de 100 ml Fiolas 50 ml Pipetas 5ml Gradilla pipetas Tubos de ensayo Pilón y Mortero Grande Vasos de precipitación 250ml Varillas de agitación Tamices 18, 20 Espectrofotómetro 525 nm Balanza Digital PROCEDIMIENTO I. Eficiencia de Mezclado. Se determinará el tiempo óptimo de mezclado en mezclador en V, utilizando los siguientes componentes: Lactosa 700 g /almidón 300 g más AS al 1%. II. Procedimiento: 1. Preparar la mezcla con los componentes previamente tamizados, usar el mezclador a 30 r.p.m. 2. Cada 5 minutos y durante 30 minutos tomar cuatro muestras de la mezcla, desde posiciones diferentes (superficie, fondo y ángulos diferentes). 3. Preparar una curva de calibración de la siguiente manera: Preparar una solución madre que contiene 250 mg de ácido salicílico por 250 ml de solución. De ella tomar las siguientes alícuotas:

5 2 ml + 8 gotas de FCl 3 sol. 9% + Agua destilada hasta 100 ml 3 ml + 8 gotas de FCl 3 sol. 9% + Agua destilada hasta 100 ml 4 ml + 8 gotas de FCl 3 sol. 9% + Agua destilada hasta 100 ml 5 ml + 8 gotas de FCl 3 sol. 9% + Agua destilada hasta 100 ml 4. La cuantificación del ácido salicílico se realiza formando un complejo coloreado al reaccionar con una sal férrica (FeCl3 T.S. USP XXII al 9%), pesando 200 mg de cada una de ellas siguiendo el procedimiento anterior. 5. Determinar la absorbancia a 525 ηm. 6. Con los datos obtenidos construir una gráfica a partir del coeficiente de variación versus tiempo de mezclado. El tiempo óptimo de mezclado es aquel en que el coeficiente de variación es mínimo. 7. Comprobar la eficacia del mezclador realizando lo siguiente: en una bolsa plástica mezclar agitando por 5 minutos 100 g de la mezcla. Luego tomar 4 muestras de 200 mg de polvo cada una y valorarlos de acuerdo al método mencionado. Datos experimentales obtenidos de las pruebas (mg) Toma de 5 min 10 min 15 min 20 min 25 min 30 min Muestras Rango Desv. Std REALICE SUS CÁLCULOS:

6 CUESTIONARIO. 1. Cuándo considera Ud. Que se logra el tiempo óptimo de mezclado? Qué indicadores utiliza y que nos indican? 2. Analice sus resultados y de su interpretación de datos. 3. Explique qué factores afectan la eficacia del mezclado y cómo los solucionaría.