El estearato de magnesio se utiliza ampliamente en la industria farmacéutica como excipiente en medicamentos comprimidos. Las propiedades físicas del estearato de magnesio influyen en las características de tableteado de la formulación, así como en la degradación y disolución in vivo del fármaco sólido. La Farmacopea de Estados Unidos, que ya ha establecido una norma para la distribución del tamaño de las partículas del estearato de magnesio, podría adoptar normas de superficie para este material en un futuro próximo. Para ayudar en esta tarea, Micromeritics obtuvo cuatro muestras de estearato de magnesio disponibles en el mercado y midió el área superficial BET utilizando el analizador de área superficial Gemini de Micromeritics.

Preparación de muestras (Degas)

Antes de poder analizar una muestra, es necesario eliminar del aire ambiente los gases y vapores que puedan haberse adsorbido a la superficie. Si no se hace esto, el resultado de la superficie puede ser bajo y no reproducible, ya que una cantidad indeterminada de la superficie estará cubierta por estos materiales. Este paso debe realizarse con precaución; debe hacerse todo lo posible para no cambiar la superficie original de la muestra. Este preacondicionamiento de la muestra suele realizarse aplicando vacío o purgando la muestra con un gas inerte.

Ambos métodos suelen utilizar temperaturas elevadas para acelerar la velocidad a la que los contaminantes abandonan la superficie. Hay que tener cuidado al calentar el estearato de magnesio porque la fusión, deshidratación, sinterización y descomposición son procesos que pueden alterar drásticamente las propiedades superficiales de la muestra. Un protocolo de ensayo utilizado para establecer que no se han utilizado temperaturas de preparación de la muestra excesivas consiste en determinar la superficie de la muestra a temperaturas de preparación sucesivamente más altas. La duplicación de los resultados a diferentes temperaturas indica que las condiciones iniciales de preparación eran satisfactorias, a menos que ambos análisis se hayan realizado sobre una muestra completamente degradada.

En la página siguiente se muestra un ejemplo de este protocolo de preparación de muestras. Una muestra se preparó o desgasificó durante cuatro horas a las temperaturas indicadas en la Tabla 1. Las superficies resultantes se indican a la derecha de las temperaturas de desgasificación. Estos datos se muestran en formato gráfico debajo de la tabla.

Como muestran los datos anteriores, el estearato de magnesio no debe desgasificarse a temperaturas superiores a 35 °C porque la fusión y la sinterización, que reducen la superficie medida, se producen a temperaturas más elevadas.

Análisis de estearatos de magnesio comerciales

Una vez establecido el protocolo de preparación de muestras de estearato de magnesio, se determinó la superficie de cuatro estearatos de magnesio disponibles en el mercado. Se desgasificaron durante cuatro horas a 35 °C y, a continuación, se analizaron utilizando dos métodos de análisis para su comparación. Primero se realizó el análisis multipunto, más riguroso, y después, a efectos comparativos, se realizó un análisis de punto único de las mismas muestras, en las mismas condiciones de ensayo. Estos resultados se muestran en la Tabla 2. La columna central, denominada BET C, indica la energía superficial.

Los valores de superficie multipunto se calcularon a partir de los datos tomados en seis puntos de presión relativa (_P/P0) iguales a 0,05, 0,10, 0,15, 0,20, 0,25 y 0,30. Los datos de punto único se calcularon a _P/P0 igual a 0,30. El valor de regresión para los datos BET multipunto arrojó un coeficiente de correlación de 0,9998 o superior para todas las muestras. Además, todos los análisis multipunto se completaron en menos de 25 minutos.

La columna Diferencia de la tabla anterior se ha calculado restando el valor de punto único del valor multipunto y determinando su porcentaje respecto al valor multipunto. Ilustra la magnitud del error asociado a la estimación de la superficie mediante la técnica de punto único. Esta magnitud de error es esperable para valores BET C tan bajos como los determinados aquí. En general, los valores BET C se sitúan entre 5 y 20 para los materiales orgánicos. El error en el análisis de punto único de estos materiales es demasiado grande para que se puedan realizar comparaciones precisas de datos de superficie entre laboratorios o investigadores.

Una forma de la conocida ecuación BET que describe la adsorción de un gas sobre una superficie sólida es:

El modelo BET de punto único se obtiene suponiendo que la intercepción BET es igual a cero. Esta aproximación se hace válida a medida que la constante BET C se aproxima al infinito. A medida que C → ∞ la ecuación BET se reduce a:

y la superficie total medida por el método de punto único pasa a ser:

La magnitud del error introducido por la suposición de punto único puede calcularse mediante:

La suposición de un único punto produce pequeños errores sólo en el caso de materiales con un C BET elevado, pero provoca grandes errores en el caso de materiales con un C BET bajo, como el estearato de magnesio. Por tanto, la ligera ganancia en velocidad de análisis no está justificada, especialmente si se tiene en cuenta la velocidad y precisión del sistema Gemini.