Punzón de compresión de un material pulverulento con superficie antiadhesiva y prensa equipada con un punzón de este tipo.

Punzón de compresión de un material pulverulento para una prensa de compresión que comprende una parte activa preformada destinada a estar en contacto con dicho material con vistas a comprimirlo,

caracterizado porque dicha parte activa está realizada de un material en cuya superficie se injertan mediante unión covalente radicales que comprenden un grupo molecular fluoro-carbonado con efecto antiadhesivo.

Punzón de compresión de un material pulverulento con superficie antiadhesiva y prensa equipada con un punzón de este tipo La presente invención se refiere a la fabricación de los punzones de compresión de polvo así como a la aplicación de los punzones en las prensas de compresión industriales que sirven para la fabricación de comprimidos en serie, concretamente en el campo de la fabricación de medicamentos.

De una manera general el término punzón designa herramientas que son móviles en escariados y que funcionan como pistones para garantizar la compactación de un polvo en una matriz que lo contiene y obtener así un comprimido de polvo aglomerado. La técnica se usa en la producción industrial para cualquier clase de productos que se comercializan por tanto en forma de unidades correctamente dosificadas para el uso previsto.

Sin ser en absoluto limitativo, puede mencionarse el caso de los polvos para lavar, el de los comprimidos para disolver en la industria alimentaria, el de las composiciones farmacéuticas administradas en forma de comprimidos o incluso la industria nuclear (retratamiento) .

Según la aplicación, es más o menos importante respetar un grado de cohesión determinado del polvo en el comprimido. Las exigencias con respecto a esto son particularmente estrictas cuando se trata de comprimidos de uso farmacéutico, que en general no deben dividirse antes de alcanzar el estómago del enfermo.

Los materiales usados en el contexto de la fabricación industrial de comprimidos son asimismo muy diversos. Los punzones transmiten las fuerzas de compresión de la prensa de compresión (rodillo de compresión) al polvo de una manera cíclica y repetitiva que permite producir comprimidos idénticos por lote, de manera que dichos punzones se someten a tensiones repetitivas.

Para comprender mejor lo que representa la necesidad de resistencia y longevidad en funcionamiento, podrá hacerse referencia a la descripción de una prensa de compresión de tipo particular en la solicitud de patente FR 2 908 683. Se trata entonces de una prensa de torreta rotativa, pero las calidades que deben alcanzar los punzones serían las mismas para otros tipos de prensas, las de funcionamiento alternativo por ejemplo, o de introducción del polvo en el centro de la matriz mediante fuerza centrífuga.

Un problema importante encontrado durante la fabricación de comprimidos por compactación de materiales pulverulentos se refiere a la adherencia del polvo puesto en práctica que tiende a acumularse en la superficie de la parte activa del punzón, la que entra en contacto con polvo. Este fenómeno de adherencia, denominado de adhesión, tiene consecuencias negativas sobre el aspecto y la calidad de los comprimidos obtenidos, y sobre la propia viabilidad del procedimiento de compresión.

Pueden observarse concretamente defectos de masa, de dimensiones y de uniformidad de superficie de los comprimidos obtenidos. En el campo farmacéutico, esto puede afectar a la estética de los comprimidos así como a su cantidad de principios activos.

Durante la aparición de la adhesión, se realiza un desmontaje, una limpieza y un pulido de los punzones lo que constituye una operación molesta y que disminuye la vida útil de los punzones.

Para luchar contra este fenómeno de adhesión, una práctica habitualmente usada es aumentar la fuerza de compresión con el fin de reforzar la cohesión interna del comprimido. No obstante, esto presenta varios inconvenientes y genera molestias, concretamente el hecho de obtener comprimidos no conformes en cuanto al grosor, la dureza, el tiempo de disgregación, la secabilidad. Pueden suceder asimismo fenómenos de hendidura y de bloqueo. Finalmente, la prensa de compresión y sobre todo las herramientas se someten a tensiones más importantes que conllevan en el mejor de los casos un desgaste acelerado y en el peor de los casos una rotura de las partes activas.

Por otro lado, el documento DE 296 19 564 U1 describe un punzón de compresión en el que una de las superficies está revestida con una capa antiadherencia, estando formada dicha capa por un material inorgánico tal como un metal, un semimetal, carbono, un carburo, un nitruro, un boruro o incluso un óxido.

Por tanto, existe una necesidad de proponer punzones que resuelvan los problemas de adhesión con los polvos en la base de la fabricación de los comprimidos. Este es el objetivo de la presente invención. Al tratar este problema, no resulta inútil tener en cuenta los conocimientos adquiridos referentes a los diferentes motivos en la base de los fenómenos de adhesión.

Un primer tipo de adhesión es la adhesión por fijación mecánica del polvo en la superficie del punzón. Esta adhesión física corresponde a una afinidad geométrica entre las partículas de polvos que van a comprimirse y la superficie de las herramientas de compresión. Puede tener lugar a varios niveles: macroscópico a nivel de los grabados o de los salientes de secabilidad o microscópico a nivel del estado de superficie de las herramientas metálicas. En este último caso, la adhesión depende de la rugosidad de la superficie original o creada por el desgaste. Para evitar esta fijación mecánica, se requiere un determinado nivel de pulido. Por tanto, generalmente se pule la superficie de los punzones a un grado más o menos esmerado según las características de los comprimidos y la naturaleza del polvo usado. Generalmente vuelve a pulirse la superficie durante su uso. Evidentemente, un pulido de este tipo presenta un coste tanto más elevado cuanto que se desea un estado de superficie lo más liso posible y que el punzón es difícil de pulir. Las superficies “simples” son más fáciles de pulir que las superficies complejas, por ejemplo que presentan zonas en relieve y/o en hueco.

Un segundo tipo de adhesión es una adhesión de tipo fisicoquímica entre el polvo y el punzón. Esta adhesión corresponde a una afinidad energética entre las partículas de polvos que van a comprimirse y la superficie de las herramientas. Para luchar contra este tipo de adhesión, en ausencia de solución en cuanto a las herramientas, los fabricantes de comprimidos han propuesto modificar la formulación de sus composiciones para hacer que sean menos adhesivas. Una solución clásicamente usada es concretamente añadir un lubricante tal como estearato de magnesio. Así, determinadas prensas están equipadas para realizar una pulverización de estearato de magnesio en la superficie de los punzones antes de llenar la cámara de compresión. Los ritmos se reducen fuertemente y los comprimidos pueden presentar defectos de superficie. Para determinados productos termosensibles, la prensa puede asimismo estar equipada con un sistema de refrigeración, favoreciendo el aumento de la temperatura la adhesión “fisicoquímica”. Esta opción está poco extendida. Para determinados productos que presentan una geometría apropiada (superficie plana, ausencia de grabado) , pueden adherirse piezas de inserción de materiales de plástico a la superficie de los punzones en un alojamiento previsto para ello. No obstante, deben sustituirse con mucha regularidad debido a su poca resistencia al desgaste.

Por consiguiente, ninguna de estas soluciones es óptima desde un punto de vista industrial ni permiten alcanzar una calidad de comprimido, ritmos de fabricación elevados, y costes reducidos de fabricación, de mantenimiento y de equipo.

Por tanto, se ha buscado un tratamiento de la superficie del punzón que confiera propiedades antiadhesivas por ausencia de afinidad con respecto a los polvos que van a comprimirse, al tiempo que permite un nivel de rugosidad de superficie que evite la adhesión por fijación mecánica. En el contexto de la invención, se ha puesto en evidencia que la superficie de la parte activa del punzón debe funcionalizarse químicamente mediante moléculas que aporten este efecto antiadhesivo.

La invención propone un punzón de compresión de un material pulverulento para una prensa de compresión, que se caracteriza porque al menos la parte activa del punzón está realizada de un material en cuya superficie se injertan mediante unión covalente radicales que comprenden un grupo molecular fluoro-carbonado con efecto antiadhesivo. Por “un” grupo molecular se entiende que el compuesto comprende uno o varios grupos.

El efecto antiadhesivo de estos injertos es notable en la medida en que tienen un efecto antiadhesivo por afinidad al tiempo que evitan una adhesión del material pulverulento por fijación mecánica ya que no degradan la rugosidad de las superficies en contacto con los sistemas pulverulentos.

Según modos de realización preferidos, el conjunto según la presente invención comprende... [Seguir leyendo]

1. Punzón de compresión de un material pulverulento para una prensa de compresión que comprende una parte activa preformada destinada a estar en contacto con dicho material con vistas a comprimirlo, caracterizado porque dicha parte activa está realizada de un material en cuya superficie se injertan mediante unión covalente radicales que comprenden un grupo molecular fluoro-carbonado con efecto antiadhesivo.

2. Punzón según la reivindicación 1, caracterizado porque dicho grupo molecular es un grupo fluoroalquilo, preferiblemente un grupo alquilo en el que todos los átomos de hidrógeno se han sustituido por un átomo de flúor.

3. Punzón según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dicho grupo molecular está unido a la superficie de dicho material mediante un grupo arilo, en particular un grupo fenilo, en el que al menos un sustituyente en el núcleo bencénico está constituido por dicho grupo molecular que presenta efecto antiadhesivo.

4. Punzón según la reivindicación 2 o la reivindicación 3, caracterizado porque el grupo fluoroalquilo es la cadena lineal CnF2n+1, siendo n un entero superior o igual a 1.

5. Punzón según la reivindicación 4, caracterizado porque, cuando n es igual a 1, el núcleo bencénico comprende uno o varios grupos CF3 como sustituyente, y cuando n es igual a 8, el núcleo bencénico comprende un único sustituyente C8F17.

6. Punzón según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los radicales injertados se eligen del trifluorometilfenilo y el perfluorooctilfenilo.

7. Punzón según una de las reivindicaciones 3 a 6, caracterizado por el hecho de que los radicales se injertan mediante un procedimiento electroquímico con dos y/o tres electrodos tal como la voltametría cíclica, la cronoamperometría o la cronopotenciometría.

8. Punzón según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dichos punzones son de acero.

9. Prensa de compresión que comprende matrices de conformación de los comprimidos y punzones que comprimen el material pulverulento que forma los comprimidos, siendo dichos punzones según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8.