roducto final: Talcos desinfectantes antimicóticos

Laboratorio Farmacotecnia I

Carlos Andres Olarte Moncada

David Orlando Porras Gaviria

Diana Maria Chavarro Rodriguez

Daniel Felipe Victoria Munoz

Jhon Deivy Rodriguez Espinosa

Nathalia Alejandra Moreno Lopez

Universidad Nacional de Colombia

Sede - Bogotá

Octubre 2013

Justificación

La propuesta de un talco para pies desinfectante y antimicótico fue desarrollada con el fin de reducir y eliminar las bacterias y hongos presentes en los pies (que se transmiten a través de los malos hábitos y descuido) y que representan un riesgo para los seres humanos por la diversidad de enfermedades que estos microorganismos pueden producir.

La principal causa de la presencia de microorganismos en esta parte del cuerpo es la acumulación de sudor, causada por una absorción de humedad, ya que tantos las bacterias como los hongos son capaces de sobrevivir en ambientes húmedos. Los pies, al igual que las palmas de las manos, están equipados por una gran cantidad de glándulas sudoríparas Estos factores de vapor de agua y la eliminación de sudor son influidos por el calzado habitual; el cuero, por ejemplo es totalmente efectivo para la absorción y transmisión de vapor de agua, por el contrario, los materiales artificiales son relativamente impermeables a esta.

La presencia de bacterias y hongos se demuestra por el mal olor de los pies, ya que con la descomposición bacteriana en la superficie corporal, se genera un olor mohoso y fétido al calzado, y esto parece ser debido más a la piel que al calzado, sin embargo, otros olores se pueden formar por interacciones piel-material del calzado.

Con la facilidad que tienen los pies de contraer infecciones, estos requieren un cuidado especial, sin embargo, en la cotidianidad esto se cumple poco; y es por este motivo que se hace necesario, el diseño de talcos para disminuir las molestias mencionadas anteriormente.

Introducción

A pesar de la gran proporción de población que sufre alguna molestia de pies, existe muy poca atención hacia estas partes del cuerpo que son fácilmente atacados por bacterias y/o hongos.

Unas buenas condiciones de calor (por la escasa ventilación) y humedad es un buen ambiente para el crecimiento de diversos tipos de microorganismos que cuando se descomponen originan malos olores que se acentúan cuando el cuidado del pie es deficiente.

Los pies pasan mucho tiempo cubiertos, y esto conduce a un estado persistente de calor y humedad que proporciona un medio ambiente ideal para la proliferación y actividad microbiana. Se ha demostrado la contribución de Staphylococcus epidermidis y Trichophyton Jloccosum en la formación de los olores del calzado y pies, mientras que las micosis en los pies son producidas habitualmente por tinea unguium, Trichophyton interdigitale, Trichophyton rubrum, Epidermophyton jloccosum, Trichophyton mentagrophytes y/o Epidermophyton inguinale.

En la formulación diseñada para el producto se optó por el ácido bórico y triclosán como desinfectantes, el undecilinato de zinc como antimicótico, una mezcla de alcanfor-mentol como aromatizante, el estearato de magnesio y el óxido de zinc como adherentes a la piel, estearato de magnesio como lubricante y el aerosil y el talco como absorbentes.

Para comprobar la calidad del producto se realizaron pruebas de adherencia en las que se determinó una buena capacidad adherente a la piel, pruebas de fluidez en la que se determinó un mal flujo del talco, pruebas de voluminosidad en la que se determinó la cantidad de producto que podría ir en el envase y pruebas de eutexia en las que se determinaron las proporciones de mentol y alcanfor que debían añadirse para lograr un buen aroma del producto.

FORMULACIÓN

La formulación propuesta para talcos para pies es:

Ácido bórico: 3%

Triclosán: 0,1%

Undecilinato de zinc: 2%

Estearato de Magnesio: 5%

Óxido de Zinc: 5%

Mentol: 0,25%

Alcanfor: 0,25%

Aerosil: 0,51%

Talco: 83,9%

PRUEBAS PRELIMINARES

PRUEBAS DE EUTEXIA PARA UN GRAMO DE MUESTRA

Pruebas de eutexia Tiempo (min) Resultados

Mentol (75%) – Alcanfor (25%)

10 No tan bueno.Quedaron partículas de mentol en forma sólida

Mentol (50%) – Alcanfor (50%)

10 Quedaron fibras de mentol

Mentol (25%) – Alcanfor (75%)

10 No tan bueno.Quedaron partículas de alcanfor en forma sólida

AnálisisLa eutexia es la interdisolución entre dos o más componentes sólidos que son inmiscibles en ese estado, pero que tienen grupos carbonilos o fenol. Cuando los sólidos están separados tienen un punto de fusión diferente cada uno, pero cuando se les une hay un descenso del

punto de fusión de la mezcla. Si este punto de fusión es menor que la temperatura ambiente, se producirá un cambio en su consistencia, formándose una masa pastosa incluso liquida. La formación de eutécticos es frecuente en sólidos que presentan puntos de fusión bajos lo cual revela fuerzas intermoleculares débiles como el caso del mentol y alcanfor los cuales se utilizaron en la formulación de los talcos para pies como aromatizantes.En las pruebas realizadas con diferentes porcentajes de mentol y alcanfor se demostró que la prueba con mejor rendimiento fue la de porcentajes 50 - 50 aunque esta prueba mostro fibras de mentol lo que nos lleva a deducir que no se pesó con las exactas cantidades de mentol y alcanfor.Cuando se realizaron las otras dos pruebas de mentol y alcanfor con porcentajes de 25 – 75 de cada una, se puede deducir que era necesaria una cantidad igual de cada una para llegar a una eutexia completa.A pesar de las pruebas realizadas, en el producto final se palparon microcristales los cuales no deben presentarse en los talcos, ya que el pie es sensible y puede percibir las partículas con tamaño superior a 250 micras de mentol y alcanfor, con esto se puede decir que no hubo una correcta eutexia y por ende se presentaron este tipo de cristales en los talcos. Se puede decir que para una correcta eutexia es necesario una maquinaria especializada para ese fin.

DETERMINACION DEL ANGULO DE REPOSOSe denomina ángulo de reposo al ángulo máximo con que un montículo se mantiene estable sin que se produzca una falla por deslizamiento [2]. El ángulo de reposo es uno de los parámetros más frecuentes para determinar la capacidad de flujo de un material sólido en forma de polvos, gránulos o cristales. Este es el ángulo de la pendiente formada por el cono producido respecto al plano horizontal cuando se le deja caer libremente un material desde un embudo de vidrio. Entre menor sea el ángulo de reposo, mayor será el flujo del material y viceversa. Este tipo de ángulo mide la capacidad de movimiento o flujo del polvo y generalmente se dice que hay dos tipos de ángulo de reposo estático: (1) derramado (es el ángulo medido en la pila formada cuando el polvo se vacía libremente sobre una superficie plana) y (2) drenado (es el ángulo medido en la superficie del polvo cónico que se deja sobre un recipiente de fondo plano, si el polvo se hace pasar a través de un orificio en la base del recipiente). [3]Para éste caso se determinó el ángulo de reposo por drenado con el fin de determinar las características de flujo de los talcos obtenidos durante el proceso de elaboración. Esta propiedad principalmente es de interés industrial en lo referente al transporte y al envasado del producto final.Ecuación ángulo de reposo estático [1]:

Despejando:

Donde: es el ángulo de reposo, h es la altura y d el diámetro del montículo. [2]Metodología utilizadaTal como se mencionó anteriormente el método utilizado para la determinación del ángulo de reposo fue por drenado. Para ello se utilizó un equipo especial el cual permitía formar un cono sobre una superficie lisa y equilibrada vertiendo el polvo lentamente desde el orificio del tubo que contenía una determinada cantidad del sólido de tal manera que luego se pudiera medir el diámetro del cono formado así como la altura a la cual se había estabilizado.

Imagen No.1: Determinación del ángulo de reposo por drenado del sólidoCaracterización del flujo de un sólido de acuerdo a su ángulo de reposoEn términos generales, de acuerdo con el ángulo de reposo un sólido se caracteriza no presentar flujo libre cuando su ángulo de reposo es mayor a 50°, presenta poco flujo cuando su ángulo de reposo se encuentra entre 30 y 50° y finalmente es de flujo fácil cuando el ángulo de reposo es mejor a 30°.

Datos y observaciones

Prueba Ancho (cm) Altura (cm) Ángulo reposo (°)

1 6,4 2,8 41,3

2 5,9 3,4 49,0

3 6,1 3,0 44,5

Promedio 6,1 3,1 44,9

Al realizar las diferentes mediciones se observó que los datos variaban significativamente de unos a otros y por ello se decidió realizar la prueba por triplicado, además durante la determinación del ángulo de reposo se procuro drenar el polvo a la misma velocidad durante las diferentes mediciones. Otra observación que hizo fue que durante el proceso de drenado el sólido se desocupaba lenta y estáticamente del tubo del equipo por lo cual de ante mano se podría suponer la baja fluidez que presenta. Como se mencionó anteriormente este

procedimiento se realizó bajo una superficie perfectamente horizontal calibrada con un instrumento especial para ello llamado Nivel.Análisis y discusión de resultadosDe acuerdo con los resultados obtenidos, el producto sólido debidamente elaborado posee poca o baja fluidez, lo cual implica varias cosas: por un lado se caracteriza por ser un polvo que al momento de dosificar en el envase se debe tratar con más precauciones para dosificar en la cantidad adecuada y por otro que posiblemente se dificulte tanto el transporte como el almacenamiento del mismo. Estas características de bajo flujo se pueden explicar en parte por la composición de la mezcla, pues de acuerdo con los datos consultados en la literatura el talco, esterato de magnesio y el aerosil, los cuales corresponden a los principales componentes del producto, presentan un ángulo de reposo que los caracteriza por ser sólidos de baja fluidez.Para esta determinación hay que tener en cuenta que los principales aspectos que afectan el ángulo de reposo y que fueron tenidos en cuenta para la elaboración de los tacos son:Forma: las partículas esféricas tienen muy buen flujo, contrario a lo que sucede con las partículas que son muy irregulares. Por esta razón, es de esperarse que los granulados formados por partículas lisas o esféricas presenten ángulos de reposo muy aplanados y viceversa. [3]Tamaño: si se toma el tamaño independiente de la forma y densidad de la partícula, se puede esperar que las partículas con tamaños inferiores a 75 µM no fluyan debido a su alta cohesión, y que las partículas con tamaños en el rango de 250 –2000 µM tengan muy buen flujo. [3]De acuerdo con esto se puede analizar que el producto presenta características de poco flujo referente tanto a la forma como al tamaño de las partículas que lo componen, es por ello que la poca fluidez también se puede explicar en términos de estas dos características reológicas.Por otro lado se tiene que las fuerzas de cohesión y de rozamiento también influyen significativamente en la forma del cono formado por los polvos, especialmente en las partículas finas. Para disminuir esta cohesión y rozamiento, se utilizan unas sustancias llamadas lubricantes que se adicionan al granulado en cantidades muy pequeñas. Otros mecanismos que se pueden utilizar para disminuir las fuerzas de cohesión son por ejemplo la eliminación en el material de toda humedad de equilibrio superior al 5% y tamizando las partículas menores a 50 µM, siempre y cuando la proporción de éstas en el granulado no sea muy alta.Una de las sustancias que en la mezcla puede dar el efecto de lubricante es el esterato de magnesio, es por ello que a pesar de que el producto presenta las características de un sólido que no presenta un flujo libre, alcanza a fluir un poco por la presencia de éste lubricante.Las implicaciones que tiene la poca fluidez de los talcos sobre el vaciado del envase para la utilización del producto podrían también ser consideradas para la cantidad de llenado que debe tener el envase con el producto final, es decir teniendo en cuenta las características de fluidez del sólido se puede no solo determinar hasta qué volumen se debe llenar el envase sino también el efecto que esto podría tener en si sale o no el talco durante su utilización.Finalmente cabe mencionar que otro aspecto a tener en cuenta sobre el cual influye la poca fluidez tanto del producto como de los componentes que lo conforman es el mezclado e incorporación de estas sustancias durante la elaboración del producto, pues en general el método para mezclar también contempla aspectos como la fluidez de los materiales a utilizar.

PRUEBAS DE ADHERENCIA

Se realizó una prueba para 9 gramos, con los materiales que más afectan la adherencia en la fórmula, de la siguiente manera:

Material Cantidad (g) Porcentaje (%)

Estearato de magnesio 0.5 5.9

Estearato de zinc 0.5 5.9

Talco 7,15 84.6

Aerosil 0.3 3.6

Total 8.45 100

Se escogieron estos porcentajes, ya que en la literatura consultada se observó que estos porcentajes se repiten.Para la prueba de adherencia para la piel dio un resultado satisfactorio con los porcentajes postulados, ya que se observó que después de varios minutos de la aplicación el talco seguía adherido a la piel. Teniendo los porcentajes se puede extrapolar la cantidad en gramos para el producto final de un total de 80 gramos.

CONCLUSIONES● no se pudo establecer si la mezcla realizada era la correcta para la elaboración de los

talcos ya que este presentaba pequeños cristales, ya que el posible origen pudo ser de la mezcla de alcanfor-mentol o de algún otro excipiente, es necesario mirar con más detenimiento este detalle en para tener un control de calidad correcto

● al generar la absorción de la mezcla eutectica es necesario determinar que cantidad, es suficiente para generar un olor duradero en el talco.

● según las pruebas de fluidez, para los procesos industriales es necesario cambiar algún excipiente para mejorar su fluidez, ya que al empacarlo masivamente en los envases se dificultaría el llenado correcto

● las pruebas de adherencias permitieron comprobar que al combinar los excipientes con óxido de zinc y estearato de magnesio, esté efectivamente mejora la adherencia de cualquier producto cosmético, no importa si no son talcos

BIBLIOGRAFÍA[1] ASTM International. (2000). Standard test method for measuring the angle of repose of free flowing mold powders. ASTM C 1444-00. Annual book of ASTM standards.[2] Rodas R. & Rousé P. (2010). A Comparative Analysis of Methods to Measure the Angle of Repose of Granular Soils. Revista de la construcción, Vol 9 (1), págs 98-106.[3] http://docencia.udea.edu.co/qf/farmacotecnia/07/cflujo.html Consultada 30/10/13