Riassunto esame Tecnologia farmaceutica e laboratorio di preparazioni galeniche, Prof. Matera Camilla, libro consigliato Principi di tecnologia farmaceutica , Paolo colombo

DIMENSIONI DELLE PARTICELLE E ANALISI GRANULOMETRICA

Le particelle che costruiscono una polvere farmaceutica sono generalmente eterogenee, cioè differenti per forma, dimensione e superficie. Le particelle non sono perfettamente sferiche e non possono essere definite in modo univoco dalla misura del diametro. Infatti, noto il diametro di una sfera si può calcolare la superficie e il volume della particella. Dal volume, noto il peso, si può calcolare la densità. Nel caso di una particella irregolare è impossibile misurare un diametro. Lo studio delle polveri non può prescindere dalla conoscenza delle dimensioni delle particelle che la costituiscono. Da esse dipendono l'assestamento, la densità e lo scorrimento. Il metodo più corretto di determinare la dimensione di una particella non sferica è quello di calcolare il diametro sferico equivalente. Vale a dire, considerare la particella irregolare come una sfera equivalente.

esempio se una particella irregolare possiede un volume di 500micrometri cubi, la sfera equivalente sarà una sfera con un volume di 500. Il diametro della sfera equivalente, che può essere facilmente calcolato, sarà considerato come il diametro di una sfera irregolare. Se si considera come proprietà il volume, parliamo di diametro sferico equivalente volume. Il diametro sferico equivalente impiegato, riflette il metodo usato per determinarlo. In tecnica farmaceutica, oltre al diametro di volume, abbiamo il diametro di Stokes (ricavato da studi di sedimentazione) e il diametro di proiezione (ricavato da studi col microscopio). I metodi per la determinazione della dimensione di una polvere sono diretti (setacci, microscopio) o indiretti (sedimentazione, Coulter counter, raggio laser). L'analisi granulometrica consiste nel determinare le dimensioni delle particelle che compongono una polvere e nella loro distribuzione fra le varie classi.

dimensionali.

Setacciatura

La tecnica dei setacci è stata la metodica più popolare per la misura del diametro delle particelle perché è facile da eseguire e non richiede strumenti costosi. I setacci sono costituiti da tessuti di adatto filo metallico o di altro materiale appropriato, in ogni caso, i fili devono formare maglie quadrate. Nessuna reazione deve avvenire fra i prodotti da setacciare ed il materiale di cui è costituito il setaccio. Lo spazio tra le maglie della rete costituisce l'apertura del setaccio, un valore che indica la sezione minima attraverso cui la particella può passare. I setacci vengono classificati ed indicati con un numero in base all'apertura delle maglie in micrometri. Per effettuare l'analisi granulometrica, un certo numero di setacci (6/8) vengono disposti l'uno sull'altro in modo che l'apertura della maglia vada diminuendo dall'alto al basso. Dopo aver posto un campione di polvere

La velocità di sedimentazione si ottiene mediante la legge di Stokes. Questo peso valore rappresenta la parte "pesata" di particelle con un diametro equivalente inferiore al diametro calcolato con la legge di Stokes nell'intervallo di tempo considerato. Il valore h è l'altezza del liquido. Dove h è lo spazio percorso dalla particella di diametro d nel tempo t, sotto l'effetto dell'accelerazione di gravità g. Dall'equazione Stokes si ricava il valore del diametro, conoscendo la densità della particella e del fluido disperdente e la viscosità del fluido. Questa equazione è applicabile anche a particelle non sferiche per la misura del diametro, ricordando che il diametro ottenuto si riferisce a quello di una sfera che si comporta allo stesso modo, nelle stesse condizioni e sotto l'influsso della gravità. Lo strumento usato per determinare t e h è la pipetta di Andreasen. Essa è costituita da

Descrizione dell'esperimento

Un cilindro contiene una pipetta di 10ml saldata all'estremità superiore del cilindro con un tappo smerigliato. La pipetta è immersa nella sospensione per una profondità di 20 cm ed è dotata, superiormente, di un rubinetto a due vie che permette il prelievo della sospensione. L'operazione inizia al tempo t = 0, per il quale si è certi che la sospensione non abbia ancora sedimentato, e poi, ad intervalli regolari, si prelevano nuovi campioni che sono trasferiti in un becher. Dopo ogni prelievo, il livello del liquido diminuisce e si legge la corrispondente diminuzione di altezza, h, che inserita nella formula di Stokes, unitamente al tempo cui corrisponde il prelievo, permette di ottenere il diametro medio delle particelle: ogni frazione raccolta (in becher differenti) contiene una quantità di particelle aventi diametro maggiore della precedente. La percentuale di particelle aventi i vari diametri calcolati, si determinerà a partire dalla formula di Stokes.

parte, determinando quantitativamente il residuo contenuto nei vari becher di raccolta. Per es. (fig. in alto), data una sospensione contenente 50 mg di soluto, se la frazione depositata nel becher n. 1 contiene in 10 ml un residuo di 10 mg con il diametro medio di 1.5 mm, diremo che il 20% della polvere ha diametro medio 1.5 mm. Se la successiva frazione di 10 ml contiene un residuo di 6 mg con un diametro medio di 1.2 mm, diremo che il 12% della polvere ha un diametro medio di 1.2 mm.

Tecniche con il microscopio

Si prende una goccia della sospensione molto diluita della polvere e si pone su un vetrino, coperta con un coprioggetto ed osservata con l'aiuto di un micrometro che permetta di misurare il diametro delle particelle. Si contano e si raggruppano le particelle con diametro compreso entro determinati limiti e si registrano i dati. Con il microscopio ordinario è possibile determinare le dimensioni di particelle comprese tra 0,5 micrometri e 100 micrometri. Il metodo presenta

inconvenienti come: la scelta del diametro che sia rappresentativo della particella che è di forma irregolare. Di regola è preferibile usare il diametro di un cerchio con la stessa area della particella. Altri diametri usati sono il DIAMETRO DI MARTIN che è la lunghezza media di una corda che separa due aree equivalenti della particella, il DIAMETRO DI FERET che è la distanza tra due tangenti ai bordi opposti della particella.

Coulter counter è un contatore elettronico che permette di misurare direttamente, con un metodo conduttimetrico, il volume delle particelle. Il campione viene sospeso in una soluzione elettrolitica e la soluzione viene posta in una cella contenente due elettrodi. Uno di questi è, a sua volta, situato in un tubo di vetro con un foro capillare attraverso il quale, grazie ad una pompa, le particelle passano dall'orifizio una alla volta. Ogni particella, al suo passaggio, provoca una variazione nella resistenza elettrica.