Estabilidad

La técnica SMLS es una técnica muy usada para determinar la estabilidad en dispersiones que pueden estar concentradas como emulsiones, suspensiones, espumas, geles, etc., dando soluciones a industrias como la farmacéutica, cosmética, cerámica, alimentación, petrolífera, electrónica, etc. 

No se requiere de preparación de la muestra (no hay que diluirla) y es una medida no intrusiva que permite determinar la cinética de la dispersión (si hay floculación, coalescencia, flotación, separación de fases, etc.), con unas condiciones controladas, de forma continuada en lo que dure el estudio (incluso a largo plazo), y con una precisión extraordinaria. 

Esta tecnología permite medir en emulsiones/suspensiones con tamaños de partícula entre 0.1 y 1000 micras. 

Para estudios de estabilidad a largo plazo (shelf life) en dispersiones concentradas, la ISO TR 13097 recomienda que se usen métodos ópticos directos que no requieran de preparación de la muestra. En este tipo de determinaciones, el uso de estos equipos evita la dependencia de un técnico dedicado a este estudio y que implica una mayor subjetividad que al usarse un método automatizado.  

En dispersiones coloidales líquido-líquido o sólido líquido, bajo la influencia de un campo eléctrico, las partículas cargadas presentan una serie de efectos electro cinéticos que incluyen la electroforesis, electroósmosis, potencial de flujo y potencial de sedimentación. El potencial Z puede determinarse basándonos en el principio de electroforesis.
Cuando se aplica un campo eléctrico externo en una cubeta de potencial Z, las partículas se moverán hacia los electrodos con carga opuesta. La velocidad o la movilidad electroforética se mide utilizando el efecto Doppler y a continuación se determina el valor de potencial Z utilizando la ecuación de Henry. El potencial Z se expresa en milivoltios y representa la carga que aportan las partículas al medio.
Cuando el valor de potencial Z es muy alto en valor absoluto (ya sea positivo o negativo), las partículas se repelen y por tanto la suspensión será estable.
Por el contrario, cuando el potencial Z es bajo o cercano a cero, las partículas se pueden aglomerar produciendo una floculación y por tanto dando lugar a una inestabilidad.
El potencial Z se utiliza como parámetro fundamental de estabilidad para descartar lotes de productos candidatos, esto permite un ahorro económico al detectar formulaciones problemáticas en estadios iniciales.

La difracción láser (también conocida como dispersión de luz estática) es una de las técnicas de medida de distribución de tamaño de partícula más utilizadas.

Las muestras pueden analizarse como una suspensión líquida o bien directamente en forma de polvo. Las partículas interaccionan con un láser produciendo un patrón de dispersión de luz. Los equipos incorporan detectores colocados en ángulos fijos que miden la intensidad de luz dispersada a cada ángulo, a continuación, se aplica un modelo matemático (Mie o Fraunhofer) para generar una distribución granulométrica del tamaño de partícula. El resultado final suele expresarse como una distribución en volumen de la esfera equivalente. Aquella esfera con un diámetro determinado que presentaría el mismo patrón de dispersión de luz.

El tamaño de partícula por difracción láser está reconocido por numerosos estándares y agencias reguladoras, incluidas ISO, ASTM, USP, EP y JP.

La capacidad de esta técnica para realizar análisis de dispersión líquida o seca, así como su velocidad de análisis; la convierten en una opción adecuada para aplicaciones generales de medida de tamaño de partícula. Su amplio rango dinámico (desde submicra hasta los milímetros) ha demostrado ser muy útil en industrias como la cerámica, farmacéutica, cementera alimentaria, cosmética…etc.

La difracción láser puede analizar una amplia variedad de tipos de muestras, incluidos productos farmacéuticos activos (API), excipientes, cenizas volantes, aguas residuales, cacao, café, cemento, productos lácteos, muestras de emisiones ambientales…etc.

En procesos de fabricación de nanopartículas, la medida en modo batch implica detener el proceso para tomar muestras alícuotas, con el riesgo que supone en cuanto a contaminación y problemas de esterilidad. Este tipo de ensayos consume mucho tiempo y es poco fiable. Además, se requiere de mano de obra para la toma de muestra, para el análisis en el laboratorio y para la evaluación de datos antes de poder tomar decisiones en el seguimiento del proceso.
Hasta ahora, los análisis de procesos de fabricación de nanopartículas siempre se han realizado en modo batch normalmente con un equipo de laboratorio de DLS (Dynamic Light Scattering).
Todo esto cambia con el equipo Nano Flow sizer de la compañía In Process LSP, que es el primer equipo en el mercado capaz de hacer ensayos de DLS In-line directamente en tu proceso.
El equipo es capaz de distinguir la dispersión de luz única con la múltiple incorporando algoritmos inteligentes y una adquisición de datos resueltos en el espacio de medida. De esta forma, el software XsperGo es capaz de medir muestras de alta concentración o con alta turbidez sin problemas, corrigiendo automáticamente la señal de MLS Multiple light scattering.
Con esta nueva herramienta podrás controlar directamente tu producción, con un equipo de DLS que sigue la filosofía PAT (Process Analytical Technology).
Nanopartículas-de-dispersión-múltiple-dls.

Se puede medir el potencial Zeta en dispersiones líquidas concentradas en su estado original gracias al espectro acústico.
Dispone de una sonda que mide directamente sin dilución:

• Potencial Zeta en dispersiones y emulsiones concentradas cuando la fracción de volumen en superior al 1%
• Densidad de carga superficial eléctrica
• Punto isoeléctrico
• Dosis óptima de Surfactante

Basado en la ISO 13099-3 Sistemas coloidales – Métodos para la determinación del potencial Zeta.