Stabilità della dispersione: Le rotture e i loro effetti

Una dispersione è considerata omogenea se il suo stato di dispersione è lo stesso in tutto il volume. La stabilità delle dispersioni si riferisce alla loro integrità a lungo termine e alla capacità di rimanere nello stato in cui sono state inizialmente formulate. Rimanendo il più vicino possibile al suo stato fisico iniziale, una formulazione è in grado di soddisfare le proprietà di utilizzo finale per cui è stata inizialmente creata. Poiché le formulazioni complesse sono instabili per natura, la stabilità apparente della dispersione può essere valutata solo in base al tempo in cui la fase dispersa rimane sospesa.

La stabilità della dispersione di dispersioni liquide funzionali come emulsioni, sospensioni e schiume deve essere studiata per determinarne le proprietà di invecchiamento. La valutazione della shelf-life del prodotto è una misura critica che spesso riguarda il monitoraggio dell'insorgenza di fenomeni di migrazione (creaming, sedimentazione) e dell'evoluzione delle dimensioni delle particelle (aggregazione, proprietà di coalescenza). Questo articolo esplorerà e definirà questi fenomeni.

Analisi delle dimensioni delle particelle - Panoramica di prodotto

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1. Migrazione delle particelle: Creaming (affioramento) e sedimentazione

La migrazione delle particelle è la migrazione galleggiante o non galleggiante dei mezzi in fase dispersa in una soluzione. In poche parole, dipende dal fatto che le particelle inizialmente disperse galleggino verso la parte superiore del contenitore o si depositino sul fondo. Questo dipende tipicamente dalle dimensioni e dalla densità delle particelle e dalla viscosità della fase liquida della soluzione. Qualsiasi variazione durante l'invecchiamento di uno di questi parametri influenzerà la migrazione della fase dispersa e quindi la stabilità della dispersione.

2. Coalescenza

Mentre il creaming (affioramento) e la sedimentazione si riferiscono a un fenomeno collettivo o globale, la coalescenza descrive la tendenza dei mezzi in sospensione a riassemblarsi e a formare masse più grandi. Questo fenomeno può verificarsi tra mezzi della stessa composizione e cambia radicalmente, spesso in modo irreversibile, le condizioni macroscopiche della dispersione. Pertanto, queste miscele ancora omogenee spesso non sono più adatte allo scopo.

3. Agglomerazione di particelle

Gli agglomerati sono particelle composte da particelle più piccole, chiamate "particelle costitutive" (cioè morfologicamente identificabili). Negli agglomerati, le particelle costituenti sono solo "debolmente" legate (a differenza dei costituenti fusi degli aggregati). L'agglomerazione delle particelle si riferisce al potenziale di agglomerazione dei mezzi in fase dispersa in un sistema colloidale. Le interazioni intermolecolari (Van der Waals, elettrostatica, deplezione...) possono far sì che le particelle solide si uniscano e formino assemblaggi o cluster che hanno un impatto significativo sulla stabilità della dispersione e riducono l'efficacia del prodotto. A differenza della coalescenza, le particelle agglomerate sono ancora distinte e non si "fondono" insieme, ma le forze di trazione rompono gli ammassi. Spesso, se mai, è necessaria una forte sollecitazione meccanica per ripristinare lo stato di dispersione iniziale.

Analisi di stabilità della dispersione con Turbiscan

Il controllo della stabilità e dell'omogeneità della dispersione è complesso, poiché è necessario analizzare molteplici condizioni per determinare l'integrità a lungo termine in presenza di una miriade di agenti influenzanti. Dato che il mantenimento delle proprietà funzionali di una formulazione dipende fortemente dalla stabilità della dispersione, questa deve essere valutata nelle prime fasi dello sviluppo del prodotto. La stabilità fisica può essere valutata in modo vantaggioso grazie alle tecniche di Static Multiple Light Scattering (SMLS), con una manipolazione minima del campione o l'intervento dell'utente.

Microtrac offre una gamma completa di dispositivi basati su SMLS - la gamma Turbiscan non richiede la preparazione del campione per fornire un'analisi quantitativa della stabilità fino a 1.000 volte più veloce rispetto ai test convenzionali. Se desiderate ulteriori informazioni, non esitate a contattarci.

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