Estudio óptico del tamaño y forma de las partículas de polvos de talco

DEPARTAMENTO DE EDAFOLOGIA ESTUDIO OPTICO DEL TAMAÑO Y FORMA DE LAS PARTICULAS DE POLVOS DE TALCO Delgado Rodriguez, M.; Delgado Calvo-Flores. R. y Gámiz Martín, E. Delgado Calvo-Flores, G. RESUMEN Han sido estudiados algunos polvos de talco por métodos opticos. La investigación de las formas y tamaños de las partículas, ha servido para esta blecer dos índices que hemos denominado, grado de redondearniento y grado de fmura.Estos resultados son muy interesantes en la aplicación tópica de los polvos de talco, porque permiten la estimación de una posible acción irritan�e de la piel. SUMMARY Sorne dusting powders tale have been studied by optic methods. The investigation of the shapes and sizes of the particles, has served to establish two index, which we are named roundish rate and fmeness rateo These results are very interesting at the topie aplication of the dusting powders tale, because they permit to appreciate a possible irritative action in the skin. INTRODUCCION Objeto del estudio El objeto del presente trabajo es el estudio óptico de diverso� pol vos de talco de uso tópico, con el fin de establecer el tamafío y forma de sus partículas. Este tipo de medidas posee un gran interés para la calificación del talco, que va a ser empleado en usos externos, aunque no son específicamente recomendados por las principales farmacopeas (6,7, 8, 14, 15, 16, 17, 21 Y 22), las cuales preconizan el estudio ópti co como método esencialmente identificativo. El presente estudio pertenece a una línea de investigación iniciada en el anterior trabajo de este mismo volúmen (5) y continuada por otros estudios, alguno de ellos en avanzado estado de preparación para su publicación (20). Con estas investigaciones, se pretende revisar y Ars Pharmaceutica. Tomo XXV. Núm. 3, 1984. 318 ARS PHAlUdACEUTICA ampliar la metodología empleada por las principales farmacopeas, para la caracterización del talco. Los primeros resultados obtenidos son al tamente satisfactorios (5), ya que la difracción de Rayos-X resulta un método identificativo de primera magnitu( para el talco y las impure zas minerales. A continuación, vamos a proceder a la descripción detallada de las características ópticas del talco, necesarias para la realización y com prensión del estudio. Así mismo para la consulta sobre el resto de las propiedades mineralógicas del talco, remitimos al lector al trabajo an terior ya citado (5). Propiedades ópticas del talco Bajo microscopio de polarización y lámina delgada, el talco tiene las siguientes características (12, 23,10,24): Color: En secciones delgadas es incoloro Forma: Aparecen en agregados fibrosos o laminares, desde anchos a fi nos, que cón frecuencia, tienen una distribución más o menos paralela. Los fragmentos o plaquitas, a veces, son curvos y tienden a tener hábi to pseudohexagonal, aunque se desconocen cristales euhédricos del talco. Exfoliación: Perfecta según el plano (001). Relieve: Moderado (n » Bálsamo) en todas las orientaciones, (Tabla 1) Situación del elipsoide en el cristal: En las primeras determinaciones sobre su estructura, el talco fue considerado, como monoclínico (9 y 11) Y por estudios posteriores ha sido dado como triclínico (1 Y 13). El eje y coincide con el b del cristal y por consiguiente es perpen dicular a (010). La normal al plano de ejes ópticos ({3") es aproximada mente paralela al eje a y el eje a es próximo al c formando con el mis mo un ángulo de aproximadamente 10° Y siendo casi perpendicular a (001) (23). Consecuencia de esta disposición, los fragmentos alarga dos que presentan según la máxima dimensión las trazas de exfoliación tienen elongación positiva (largolento) como en la moscovita. (12). Extinción: En la mayoría de las secciones, la extinción es paralela a las trazas de exfoliación; en unas pocas secciones la extinción es 2° ó 3° ; por lo tanto, el talco es probablemente monoclínico. Valor de los índices de refracción y birrefringencia: El valor de los ín dices de refracción que atribuyen al talco, los diferentes autores (24, ARS PHARMACEUTICA 319 12, 23, 18 Y 10), se relacionan en la tabla 1; existiendo una correspon dencia bastante alta entre ellos. Los Índices han sido medidos con luz policromática. La birrefringencia (n y-n Q ) que puede calcularse, a partir de los datos de los diferentes autores, se encuentra comprendida entre: 0,030-0,050. Los colores máximos de interferencia son superiores al tercer orden. Las secciones paralelas a la exfoliación da lugar a colores grises de primer orden muy bajos, ya que n y-n � es casi nulo (12). Signo 'Óptico y ángulos de ejes ópticos: La bisectriz aguda, es Q por 10 que el signo óptico es negativo. El ángulo de ejes ópticos para casi to dos los autores es de pequeña magnitud y se encuentra entre O y 30° (tabla 1). Los casos en que 2V es de cero grados, son explicados por Winchell (24) como debidos a la superposición de láminas de orienta ción variable; es decir, se trataría de un problema de politipismo. Nos atrevemos a apuntar la posibilidad de que la variabilidad que existe, en el valor de 2V, esté también ligada a esta causa, sin perjuicio de las va riaciones ligadas a la composición química. Las láminas basales (001) presentan, por tanto una figura de interferencia perpendicular a la bi setriz aguda, (biaxial) y negativa (12). La dispersión de ejes ópticos es muy característica, siendo r > v (23,12, 19 Y 10). Variabilidad de las propiedades ópticas con la composición química: La variación de las propiedades ópticas dadas para este mineral, es rela tivamente grande, 10 que puede estar ligado a la variabilidad en su composición química, además de otros efectos estructurales ya referi dos. Pequeñas cantidades de algunos iones, tales como Ti, Mg, Ni, etc ... pueden tener gran influencia en los índices de refracción, pero tam bién es posible, que el agua absorbida colabore como factor que modi fique las propiedades ópticas (4). La Minnesotaita, con Fe en lugar de Mg, es más bien, fibrosa que la minar y tiene un color gris-verdoso. El n Q = 1.580, Y = 1.615 Y el ángulo 2V es pequeño. Cuando presenta pleocroismo es en Q incoloro o amarillo pálido, � = y ver de pálido (lO). El talco sintético, cuyo catión es Fe2 ,está formado por agujas o láminas no coloreadas, en esta variedad el n Q = 1,586, n � = 1,618 Y TABLA 1 PRINCIPALES CARACTERES OPTICOS DEL TALCO SEGUN DIFERENTES AUTORES WINCHELL KERR TROGER ROBERT Y cols(18) ( 24) (12) (23 ) Monoc. Triclín . n.,¿ 1,538-1,545 1,538":1,545 1,539-1,550 1,539-1,550 1,545 n� ? 1,575-1,590 1,589-1,594 1,589-1,590 1,584 nr 1,575-1,590 1,575-1,590 1,589-1,596 1,589-1,600 1,584 2V 02-30Q 6Q-30Q OQ-30Q OQ-30Q 0'!!-10Q Signo (-) (-) (-) (-) (+ ) óptico n t -no(, 0,037-0,045 0,037-0,045 0,050-0,046 0,050-0,050 0,039 Los indices relacionados corresponden a la radiación blanca. HEINRICH (10) 1,538-1,550 1,575-1,590 1,575-1,600 OQ-30Q (-) 0,037-0,050 <:..> t.) o > � en � =: > � > � ¡; ARS PHARMACEUTICA 321 n y = 1,618 con un ángulo 2V 5° (4). En la variedad férrica n yn 1,618 -1,580 = 0,035, la elongación es positiva y el pleocroismo va riable (3). MATERIAL Y METODOS EXPERIMENTALES Muestras de talco utilizadas: Las muestras empleadas han sido 12 polvos de talco, de uso externo, adquiridas en farmacias y droguerias. La descripción detallada de las mismas, se realiza en otro estudio de esta serie (20), aunque una breve referencia a ellos puede encontrarse en el trabajo anterior (5). Metodologz'a óptica: El estudio óptico f�e iniciado, con el empleo de la lupa binocular y el equipo Zeiss Tessovar con los polvos directa mente depositados sobre un vidrio. La falta de definición en las obser vaciones nos obligó a orientar este estudio hacia el uso del microscopio con luz polarizada. En primer lugar, con las distintas muestras de talco fueron obtenidas preparaciones microscópicas, entre porta u cubreob jetos, empleando como líquido de montaje el producto plástico deno minado Eukitt y que para obtener la viscosidad adecuada en el mismo, fue diluido con benceno. Se emplearon dos microscopios: Un Zeiss-Winkel, m,odelo Standard GFL para la medida del tamaño de las partículas, con el empleo de micrómetros objetivo y ocular. Los recuentos se efectuaron con un microscopio Leitz-Wetzlar. Los aumentos empleados fueron: con el ZeissWinkel Standard, 12,5 x 10 125 A Y el Leitz-Wetzlard 10 x 8 == 80 A. Además, de los recuentos de tamaño, con estos microscopios se hizo una estimación de las formas de las partículas clasificándolas en redondeadas, subangulares, angulares, fibrosas, prismáticas, etc. Para cada una de las doce muestras, de talco estudiadas, se realizó un re cuento expresándose el resultado en porcentajes. Hemos de advertir que el estudio óptico no se hizo completo dada la orientación del presente trabajo, que iba encaminado a la estimación del tamaño, forma de las partículas y sus porcentajes para tratar de es tablecer las propiedades físicas del talco sobre los epitelios. 322 ARS PHARMACEUTICA RESULTADOS Y DISCUSION Como ya hemos indicado, en este estudio nos hemos reducido a un recuento de partículas y a la estimación de sus formas y tamaños. Las formas consideradas fueron: angular, subangular, redondeadas, prismá ticas y fibrosas. Los tamaños de cuatro a ocho micras (pequeños), de 20 a 30 micras (medianos) y de 40 a 50 micras (grandes). Las tablas números, 11 -V contienen los resultados obtenidos del recuento y forma de las partículas para los doce talcos estudiados. En el apartado observaciones de dichas tablas, se incluyen algunas particu laridades observadas en estas muestras, destacando la muestra número tres por su compleja composición. Este estudio nos ha permitido, atendiendo a los porcentajes·y for ma de las partículas, establecer dos conceptos -que a nuestro enten derson muy interesantes para la caracterización y estudio de las pro piedades de los talcos de uso tópico. Los denominamos grado de re dondeamiento y grado de finura. Podríamos definir el grado de redondeamiento, como aquél que co rrespondería al cociente entre el número de partículas redondeadas, sea cual sea su tamaño y la suma de las no redondeadas. Los resultados para las distintas muestras de talco analizadas, se incluyen en la tabla VI. Como puede apreciarse, en dicha tabla, la muestra número 1, pre senta el mejor valor para el grado de redondeamiento, siguiéndole la muestra número 8, mientras que la número 3 y la número 5 presentan los valores más bajos. La expresión grado de finura es el resultado del cociente entre el número de partículas de pequeño tamaño y la suma de las de mediano y gran tamaño. Los valores de este factor, también se incluyen en la ta bla VI. De todas las muestras de talco, la que presenta peores valores a nivel de finura es la muestra número 7, donde como puede apreciarse, deben abundar los granos de mediano y gran tamaño. � � � -���� � <\... ""'� � ����� l: edo� todas las partículas de pequeño tamaño han sido d�das como redon deadas, podía ser considerado como un indice de una posible acción irritante de la piel, basándose en las siguientes consideraciones deduci das de un caso concreto, que tomamos como ejemplo: TABLA . -II . RESULTADOS DEL ESTUDIO OPTICO DE LOS POLVOS DE TALCO. TALCO N� TAIvIAÑO Forma Pequeños Medi anos Grandes Angular Subangular Redondeado Prism�tico Fibroso % 92 92 OBSERVACIONES: 2 3 5 2 1 3 TALCO N� 2 T.AMAÑO Pequeños Medi anos Grandes 4 2 2 4 82 3 2 82 10 8 OBSERVACIONES: �n los pequeños se observa un mayor predominio de las formas redondeadas; aunque en algunas ocasiones pueden reconocerse formas subangu lares, muy parecidas a las redondeadas. TALCO N� 3 TAIvIAÑO Pequeños Medi anos Grandes 62 15 77 3 1 5 3 12 OBSERVACIONES: 3 3 1 4 11 Presenta crista1itos re dondeados, que al poner el analizador se ve la figura de interferencia típica de los cristales uniáxicos, p�I pendicular al eje óptico. Otros presentan un color dE interferencia azul y no ca� bian al mover la platina. Otros, son Isótropos. Pequeños 4-8�j Medianos 20-30 � Grandes 40-50,r. :>o ::>3 rJl '" il: :>o ::>3 a:: :>o ¡;¡ d ::l () :>o w '" w TABLA . -III . RESUL T ADOS DEL ESTUD 10 OPT ICO DE LOS POLVOS DE TALCO. Forma Pequeños Angular Subangular Redondeado 80 Prism�tico Fibroso % 80 TALCO N2 4 TAMAÑO Medianos Grandes 3 4 4 3 2 1 1 1 1 11 9 Pequeños 71 6 77 TALCO N2 5 TAA1AÑO Medianos Grandes 3 4 4 3 3 1 5 2 1 12 11 Pequeños 84 84 . TALCO N2 6 TAMAÑO Medianos Grandes 3 3 4 2 3 1 10 6 OBSERVAC IONES: OBSERVACIONES: OBSERVACIONES: Se incluyen 105 80 pequeDentro de los pequeños, ños entre los redondeadol se aprecia una cierta tenpor su clara tendencia a dencia a la forma alargada esa forma, pero igual, al y fibrosa de algunos crista gunos se podrian incluir les. en los subangu1ares. Pequeños 4-8 � ; Medianos: 20-3� Grandes 40-S0r. I w � > � C/l I I TABLA . -IV . RESULTADOS DEL ESTUDIO OPTICO DE LOS POLVOS DE TALCO. Forma Pequeños Angular Subangular Redondeado 75 Prism�tico Fibroso % 75 OBSERVACIONES: TALCO N� 7 TPJv\AÑO Medianos Grandes 4 4 5-4 3 3 1 1 13 12 TALCO N� 8 T.AMAÑO Pequeños Medianos Grandes 3 3 3 2 85 1 2 1 85 7 8 OBSERVACIONES : Algunos de los pequeños, TALCO N� 9 TPJv\AÑO Pequeños Medianos Grandes 5 3 3 2 79 2 2 1 3 79 13 8 OBSERVACIONES: Algunos de los pequeño� , , I tambien podrian estar compodrian incluirse en sub-: -angulares. prendidos entre los subanguIares. I - - - - - -- - Pequeños 4-8 r Medianos ZO':"30r Grandes 4o-SOr. » '" (Jl '" tI: » '" :;: » ¡;¡ § � w � <11