Un polvo es un conjunto de partículas secas dispersas en el aire. Si se mezclan perfectamente dos polvos diferentes, teóricamente se pueden obtener tres tipos de mezclas de polvos : la mezcla aleatoria, la mezcla ordenada o la mezcla interactiva.
Diferentes tipos de polvo
Un polvo se llama flujo libre si las partículas no se pegan juntos. Si las partículas son cohesivas , se adhieren entre sí para formar agregados . La importancia de la cohesión aumenta con la disminución del tamaño de las partículas de polvo; las partículas menores de 100 µm son generalmente cohesivas. [1] [2]
Mezcla aleatoria
Se puede obtener una mezcla aleatoria si se mezclan dos polvos de flujo libre diferentes de aproximadamente el mismo tamaño de partícula, densidad y forma (ver figura A). [3] Solo las partículas primarias están presentes en este tipo de mezcla, es decir, las partículas no son cohesivas y no se adhieren entre sí. El tiempo de mezcla determinará la calidad de la mezcla aleatoria. Sin embargo, si se mezclan polvos con partículas de diferente tamaño, densidad o forma, puede producirse la segregación . [4] La segregación provocará la separación de los polvos como, por ejemplo, las partículas más ligeras serán propensas a viajar a la parte superior de la mezcla, mientras que las partículas más pesadas se mantienen en la parte inferior.
Mezcla ordenada
El término mezcla ordenada se introdujo por primera vez para describir una mezcla completamente homogénea donde los dos componentes se adhieren entre sí para formar unidades ordenadas. [5] Sin embargo, una mezcla completamente homogénea solo se puede lograr en teoría y posteriormente se introdujeron otras denominaciones como mezcla adhesiva o mezcla interactiva.
Mezcla interactiva
Si se mezcla un polvo que fluye libremente con un polvo cohesivo, se puede obtener una mezcla interactiva . Las partículas cohesivas se adhieren a las partículas que fluyen libremente (ahora llamadas partículas portadoras) para formar unidades interactivas como se muestra en la figura B. [3] Una mezcla interactiva puede no contener agregados libres del polvo cohesivo, lo que significa que todas las partículas pequeñas deben ser adherido a los más grandes. En cambio, la diferencia con una mezcla ordenada es que no es necesario que todas las partículas portadoras sean del mismo tamaño y un número diferente de partículas pequeñas adheridas a cada una. Se prefiere un intervalo de tamaño estrecho de las partículas portadoras para evitar la segregación de las unidades interactivas. [6] En la práctica, se puede obtener una combinación de una mezcla aleatoria y una mezcla interactiva que consta de partículas portadoras, agregados de las partículas pequeñas y unidades interactivas. [7]
Formación
La formación de mezclas interactivas no puede asumirse automáticamente, especialmente si se utilizan partículas portadoras más pequeñas [8] o una mayor proporción de partículas finas [9] [10] . Si se va a formar una mezcla interactiva, es necesario que las partículas portadoras ejerzan suficiente fuerza durante el mezclado en seco para romper los agregados formados por las partículas finas. Entonces se puede lograr la adhesión si las fuerzas adhesivas exceden las fuerzas gravitacionales que de otro modo conducen a la separación de los componentes. [3]
Aplicaciones
Las mezclas interactivas, por ejemplo, se pueden utilizar en la fabricación de comprimidos [11] mejorando la disolución de fármacos poco solubles [12] o para la administración nasal . [3] Una aplicación común es la terapia de inhalación, donde el concepto se ha utilizado en el desarrollo de alternativas a los inhaladores de dosis medidas presurizadas. [13]
La iniciativa de calidad por diseño (QbD) de la Administración de Drogas y Alimentos de los EE. UU. Requiere que un proceso sea controlable y predecible. Las teorías y métodos para caracterizar la mezcla de polvo han facilitado la implementación de enfoques QbD para predecir las propiedades de flujo de la mezcla de polvo. Por ejemplo, se ha demostrado que el enfoque QbD es útil para predecir el rendimiento del flujo y encontrar el espacio de diseño durante el desarrollo de la formulación. [14]
La formación esquemática de una mezcla aleatoria (A) y una mezcla interactiva (B) mediante la mezcla en seco de dos materiales en polvo.
Referencias
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- ^ NA Orr y E. Shotton (1973). "La mezcla de polvos cohesivos". Ingeniero químico . 269 : 12-18.
- ^ a b c d [1]
- ^ Alizadeh, Mohammadreza; Hassanpour, Ali; Pasha, Mehrdad; Ghadiri, Mojtaba; Bayly, Andrew (1 de septiembre de 2017). "El efecto de la forma de las partículas en la segregación prevista en mezclas de polvo binario" (PDF) . Tecnología de polvo . 319 : 313–322. doi : 10.1016 / j.powtec.2017.06.059 . ISSN 0032-5910 .
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enlaces externos
- Mejorando el flujo de polvo durante las operaciones farmacéuticas , un artículo de Rx Times