Le polveri ottenute sono state caratterizzate dal punto di vista delle proprietà fondamentali e derivate, utili per la loro applicazione in campo farmaceutico secondo i saggi della Ph. Eur. 8.0 e della USP 32.
3.2.11.1 Analisi dimensionale
L’analisi dimensionale delle polveri è stata effettuata in diffrazione laser impiegando un apparecchio Coulter LS 100Q Laser Sizer (lunghezza d’onda di 750 nm); lo strumento è in grado di analizzare particelle di dimensioni comprese tra 0.4 e 1000 µm. Quantità pari a 10 mg di polvere sono state sospese in 5 ml di acqua MilliQ mediante sonicazione per 5 minuti e agitazione magnetica per un’ora. Aliquote della sospensione sono state poste nella cella porta campione posta lungo il cammino del raggio laser, contenente 13 ml di soluzione acquosa al 40% di saccarosio
tenuta sotto blanda agitazione magnetica. Le determinazioni sono state condotte in triplicato ed i risultati sono espressi, in micron, come diametro equivalente volume/superficie (dvs) e diametro modale (dm). La distribuzione dimensionale è stata espressa mediante curve ottenute plottando la percentuale in volume di particelle in funzione del diametro, riportato in scala logaritmica. L’uniformità della distribuzione granulometrica è stata valutata in termini di SPAN Index, calcolato mediante la seguente equazione:
SPAN Index = (d90–d10)/d50
dove d10, d50 e d90 rappresentano le dimensioni per cui il 10, il 50 e il 90% in volume delle particelle sono più piccole del rispettivo diametro. E’ da notare che lo SPAN Index si riduce all’aumentare dell’uniformità della distribuzione granulometrica di una polvere (per una polvere perfettamente uniforme sarebbe pari a zero).
3.2.11.2 Determinazione del “Volume vero” e della “densità vera” di FA-Na
La “densità vera” (o assoluta) di una polvere è il rapporto fra la sua massa ed il suo “volume vero”, ossia il volume totale a meno del volume dei pori aperti (che possono essere presenti all’interno di una particella) e del volume degli spazi interparticellari. La densità vera di FA-Na è stata misurata utilizzando un picnometro ad elio AccuPyc 1340 (Figura 6), in grado di misurare con precisione il volume vero e quindi, nota la massa, di calcolare la densità vera. In un apposito contenitore è stata pesata la quantità di polvere necessaria al suo riempimento che è stato, poi, inserito all’interno dello strumento. L’analisi è stata effettuata in triplicato e i risultati sono espressi come volume vero (Vv, cm3) e densità vera (ρv, g/cm3).
3.2.11.3 Misura del volume e densità apparenti
La densità apparente è la densità che si ottiene dal rapporto tra la massa di un campione di polvere ed il suo volume totale. Si possono misurare diverse densità apparenti a seconda di come si impacca la polvere: se il campione di polvere viene semplicemente versato in un contenitore graduato, si ottiene la densità al versamento (o bulk); se lo stesso è, poi, sottoposto ad un numero noto di colpi di assestamento, si ottiene il volume allo scuotimento (o bulk tapped).
Una quantità predeterinata di polvere di FA-Na (55g) è stata introdotta all’interno di un cilindro di plastica da 100 ml; una volta registrato il volume al versamento (Vb), il cilindro è stato sottoposto a 50, 250, 500 e 1250 colpi standardizzati al termine dei quali sono stati misurati i rispettivi volumi all’impaccamento, V50, V250, V500 e V1250 (cm3). Le determinazioni sono state effettuate in triplicato. Impiegando i dati ottenuti, sono state calcolate sia la capacità di impaccamento della polvere che le rispettive densità apparenti (ρb, ρ250, ρ1250 g/cm3).
3.2.11.4 Valutazione della scorrevolezza delle polveri
Le caratteristiche di scorrimento delle polveri sono state determinate secondo la Ph. Eur. 8.0 con a) il metodo dinamico, b) calcolando l’indice di comprimibilità e c) l’indice di Hausner. Il metodo dinamico prevede la misurazione della velocità di scorrimento della polvere attraverso un orifizio. Una quantità predeterminata di polvere (100 g) è stata introdotta nell’imbuto per scorrimento senza essere compattata. Dopo aver aperto l’orifizio inferiore, è stato misurato il tempo necessario perché l’intero campione defluisse dall’imbuto. L’imbuto utilizzato (Flowability Tester
BEP2, Copley Scientific, UK) risponde alle specifiche della Ph. Eur. 8.0. La determinazione dell’indice di comprimibilità e dell’indice di Hausner è un metodo semplice, rapido e molto popolare per la previsione delle caratteristiche di scorrimento delle polveri. L’indice di Hausner (HI) si calcola dal rapporto tra la densità tapped (V1250) e quella bulk (Vb). Maggiore è il valore di HI, minore è la scorrevolezza. L’indice di comprimibilità IC = 100×[(Vb-V1250)/Vb], è uno strumento di misura indiretta di un insieme di proprietà quali densità bulk, dimensioni e morfologia, area superficiale, umidità, coesione e, conseguentemente, della scorrevolezza delle polveri. I dati ottenuti sono stati confrontati con la scala di attitudine allo scorrimento riportata nella Ph. Eur. 8.0.
3.2.11.5 Water Uptake
La capacità della polvere di assorbire acqua (water uptake) è stata valutata mediante l’apparato di Enslin - modificato come descritto in Rassu et al. (2009) - mostrato in Figura 7. Dieci milligrammi di polvere sono stati disposti in modo uniforme su un filtro di cellulosa pre-saturato (diametro = 1 cm), disposto su un supporto di vetro poroso e connesso ad un capillare graduato (precisione: 1/1000 ml a 20°C). La polvere richiama l’acqua per capillarità e la quantità di acqua assorbita viene misurata dal capillare. Per prevenire l’evaporazione il supporto di vetro viene coperto con del parafilm. L’acqua assorbita è stata misurata a tempi prestabiliti (15, 30, 60, 120, 180, 300 s). Il test è stato eseguito a 20 ± 1°C e ad una umidità relativa compresa fra 30 e 53%.
Figura 7. Apparato di Enslin modificato usato per determinare il ‘water uptake’. Il supporto di vetro poroso (3) e il
3.2.11.6 Misura del pH di una data sospensione acquosa di FA-Na
Il pH di una sospensione acquosa di FA-Na è stato misurato eseguendo il test secondo quanto prescritto dalla USP 32 (2009) per le sospensioni argillose. Quattro 4 g di polvere sono stati sospesi in 200 ml di acqua milliQ e il pH è stato misurato dopo 2 minuti di agitazione.