五种方式您可以使用Zetasizer Nano优化配方的稳定性

制定发展是一个重要的活动范围广泛的行业,油漆和涂料药品。仅在英国,据估计,制定产品的销售来每年约£1800亿¹。制定,因此,与重要的价值是非常重要的得到它的权利。”

稳定是许多产品的重要属性,直接影响场外吸引力,性能、保质期,最终,值得。因此,一个系统的方法来理解和发展稳定有助于改善长期稳定性试验的成功的机会,最终加快制定。

莫尔文Panalytical Zetasizer范围被认为是世界上最广泛使用的胶体体系,纳米粒子,和蛋白质大小和电动电势测量。本文讨论了如何利用这些功能开发稳定的分散体系。

是什么意思的稳定性和为什么它是重要的?

谈到乳剂和悬浮液、稳定是指分散相的趋势保持不变,均匀分布在连续的液相。凝固或聚合,沉降或沉降,拼接的一个或多个粒子不稳定的关键机制。yabo214

这些机制可能发生独立或组合,就像聚合中紧随其后的是相关的沉积产生的较大的粒子——一个常见的问题。yabo214

优化属性来满足特定应用程序的定义目标制定。如果得到的配方是不稳定的,这些优化的特征很容易丢失或损坏。例如,在暂停药的情况下,粒子分布均匀确保统一的计量,而分散药物粒子的大小与体内溶解和生物利用度。yabo214

临床疗效和安全可能会受到损害,如果药物粒子聚合和/或沉积物。yabo214然而,墨水或油漆,分散粒子的大小影响的光与成品涂料——观察色调或色彩,透明度和/或水平的光泽和实用等特性易于应用yabo214和耐气候性。在这种情况下,聚合对性能有直接影响,一致性,和价值。

制定的一个关键方面是稳定性测试。它定义的时间内顾客期望的产品可以提供一致的、优化和/或安全性能,设定保质期的规范。最大化的安全性、实用性和商业产品的吸引力,理解和控制稳定性是很重要的尽量延长产品的货架寿命。

以下部分描述五个策略,可以采用Zetasizer Nano实现这一目标。

在相关条件下描述粒度

测量粒径达到或接近的样品浓度检测相关条件下发生聚合。

悬浮粒子的大小并不是本质上yabo214的大小用来构成固体悬浮颗粒物。确定粒子的大小未稀释的配方有助于发现任何倾向在“好yabo214”的条件下聚合。

使测量

使用动态光散射(DLS)技术,Zetasizer纳米测量粒径在10µm 0.3 nm范围。小颗粒悬浮/分yabo214散布朗运动。布朗运动的速度可以直接确定散射光的模式创建的移动粒子。yabo214

DLS系统确定粒子的扩散速率的测量光散射强度的波动和变yabo214化结果粒度/粒度分布数据使用斯托克斯爱因斯坦方程。

DLS是高度敏感的存在低水平的聚合或更大的粒子,因为光散射强度与粒径的六次方。yabo214

图1所示。示意图显示了DLS系统的关键部件——激光探测器、聚焦透镜和试管(样本)——在nib配置。

仪器功能,增加价值

非侵入性的反向散射(上司)技术——这个检测在大角度散射光相对于入射光(173°Zetasizer纳米)的情况下,不仅增加灵敏度,还扩展了一系列浓度的精确的尺寸数据可以通过减少收集多个散射。

多次散射时散射光与多个粒子前检测。Zetasizer Nano, nib技术还包括高质量的移动光学自动优化透镜的焦点位置,减少多次散射,提高信号噪声,从而提高精度对所有样本。总的结果是准确的,相关的粒度数据在一个浓度范围从0.1 w / v ppm到40%,使测量的广泛的配方没有任何需要稀释。

示例数据:测量乳液液滴尺寸样品浓度的函数

液滴大小的测量制药乳液是由一系列样品的浓度,从0.001 w / v > 5%,评价浓度对记录的值(图2)的影响。结果表明,测量液滴大小的数据独立于样品浓度,证明该仪器提供一致的数据作为样本浓度的能力,和背散射的可能性增加。

图2。数据制药乳液Zetasizer Nano的能力展示给可靠的和可重复的测量粒径范围广泛的样品的浓度,使用nib技术。

测量电动电势

电动电势直接相关静电稳定,提供所需的信息优化电荷在色散的影响。

电动电势定义为衡量大小的粒子之间的静电吸引或排斥的力量分散。yabo214当粒子排斥,yabo214不稳定和聚合的风险降低。电动电势高级,最好大于30 + / - mV,与更大的稳定性。电动电势低幅度,相对接近0,表明粒子倾向于吸引,因此总。yabo214

使测量

激光多普勒微电泳或电泳光散射(ELS)技术用于测量电动电势。当电场应用于悬架/分散,任何带电粒子出现移动的方向和速度,与电动电势。yabo214速度测量帮助计算电泳淌度,由此,电动电势。

仪器功能,增加价值

一个配置DLS和ELS)测量——Zetasizer纳米设计测量电动电势和粒径,增加稳定性评估它的价值。

M3-PALS技术——电动电势的精确测定,粒子运动的速度应该准确测量。一个专利激光干涉技术,即M3-PALS(混合模式测量阶段分析光散射)Zetasizer Nano使用提供前所未有的敏感性²。M3-PALS有助于分析样品电泳淌度较低,正是他们的流动分布和自由透过电渗透的影响。

示例数据:使用电动电势测量优化有机硅乳液的稳定性

硅树脂表现出很高的热稳定性,因此集成在一个数组的医疗和家庭产品形式的乳剂。电动电势的测量三种不同的有机硅乳液样本与观察到稳定排名确定电动电势可以应用于预测第四个样品的稳定性。

结果显示测量电动电势之间的密切相关性,观察到稳定只有一个样本(# 3)显示一个电动电势的健壮的说明静电稳定(图3)。根据结果,第四个样品的稳定性,表现出一个电动电势测量13.2 mV,可以预测稳定性差,密切相似的样本。

图3。有机硅乳液的数据样本表现出密切的相关性观察稳定性和电动电势值。

测量稳定性预测参数

测量DLS交互参数,k_D,与电动电势支持长期悬浮稳定性的可靠的预测。

DLS交互参数(k_D)是一个衡量的倾向更大的分子分离可逆成更小的组件——相反的聚合。它是受水动力和热力学悬浮粒子之间的相互作用。yabo214

更积极的k_D显示出强烈的排斥相互作用,因此,更大的稳定性。测量k_D在相关条件下提供的配方的稳定性提供了一个了解电动电势。

使测量

k_D浓度依赖的测量样品的扩散系数,建立了从DLS数据使用以下表达式:

D_米= D₀(1 + k_dC)

在维_米代表的相互扩散系数(测量),D₀是自扩散系数(扩散系数为零的浓度),和C代表样品的浓度。所以,它可以很容易地确定通过一系列DLS测量。

仪器功能,增加价值

先进的软件——Zetasizer Nano软件计算K_D从测试测量,提供方便地访问所需的数据。

示例数据:评估HSA的稳定分散体系pH值的函数

分散人血清白蛋白(HSA)经常被作为一个生物参考标准,并部署在一个广泛的医学应用,例如恢复血容量。pH值的影响在HSA的稳定分散体系建立了生成k_D4和7的pH值,通过动态的德拜情节的扩散系数的函数(图4)浓度。结果数据的基础上,如果分散的酸度增加,它会导致更好的稳定性。

图4。动态德拜情节HSA酸碱7(左)和4(右)与行最适合确定k_D。结果表明,分散在更多的酸性条件下更稳定。

探索pH值的影响,离子强度和组件的浓度

有效范围的影响稳定pH、离子强度和组成配方满足稳定目标加速进展。

更好的理解不同的组件如何影响稳定需要操纵的成分配方来满足稳定目标。一个有效的替代试验和错误的方法是测量电动电势和/或颗粒大小的函数参数。

使测量

pH值的影响,离子强度,和其他类似的参数需要不同的样品重复测量感兴趣的参数。自动化可以大大减少所需的人工输入这样的测试,同时提高了仪器的工作效率。

仪器功能,增加价值

一个autotitrator——比如MPT-2 Zetasizer纳米滴定仪配件,进行自动电导率、pH值、添加剂滴定,加速稳定性调查。的MPT-2自动滴定仪配件样品成分变化之前将它转移到光学单元粒度测量和电动电势。它还允许自动测量中的项目(等电点)——电动电势为零。

示例数据:评估Intralipid混合物的稳定性为氯化钙浓度的函数

Intralipid是甘油三酸酯水乳剂用于肠外营养单独或结合其他组件,如矿物质和维生素,形成全肠外营养(TPN)的解决方案。阴谋的电动电势Intralipid乳剂氯化钙的函数如图5所示。

氯化钙用于复制添加矿物的影响。结果表明在缺乏氯化钙、Intralipid显示高稳定性——泽塔潜在价值约-50 mV。然而,当少量的氯化钙的添加,这种稳定是迅速侵蚀,IEP观察到浓度约4毫米。

氯化钙的进一步增加导致电荷逆转电动电势表示Ca^{2 +}离子附着在乳液液滴的表面。

图5。一块电动电势氯化钙浓度的函数显示了添加盐妥协的稳定性。

确定温度的影响

温度直接影响配方稳定性,使其必要的任何影响范围。

极高的温度可以改变配方的稳定性,例如,减少连续相粘度沉降可能发生,或加速粒子的运动,可能增加聚合。yabo214

因此,对温度的影响是命令式的配方,适合在高温下使用或存储。然而,在更广泛的层面上,可以分化密切相似的配方的稳定性测试在升高温度。

使测量

类似于评估组合的影响,温度的影响可以探索与自动化密切控制条件下进行重复测量在宽松政策分析有用的负担。

仪器功能,增加价值

建成的,高性能的温度控制——这是一种有效的替代外部水浴和循环系统,并提供更好的结果。DLS测量,良好的温度控制是必需的,因为分散剂的粘度和粒子的布朗运动直接依赖于温度。

的Zetasizer纳米提供积分珀尔帖效应温度控制范围从0到90°C + / - -0.1°C(0到120°C的高温模型),除了快速系统热身和能够快速改变温度,这两个特性,可以在升高温度有利于研究。

示例数据:评估温度对涂料稳定性的影响

稳定性量化通过测量两个涂料样品的ζ电位(# 305和# 803)。不同的化学聚合方法被用来合成的样品,在使用中,观察# 803是稳定的,而# 305没有,存款形成在几个月后的油漆。

为样本,电动电势值分别为55.0和51.1 mV,和这两个结果在环境温度或大小的数据确定表示为什么油漆可能表现不同。在80°C,重复测量的大小进行高温测试是否会区分它们(图6)。

图6。# 305的尺寸数据样本(上),以80°C,表明它总量随着时间的推移,虽然# 803(右)有更大的稳定性。

测量结果在80°C显示,40分钟后,# 305样品开始聚集,而在# 803样品粒子的大小保持不变在四小时,显示其优越的稳定。yabo214在这里,正确的测试有助于检测稳定在一个相对较短的时间尺度上的差异,相对于数月的存储需要观察在使用产生影响。

介绍电动电势:分散稳定性的一个可靠指标

电动电势测量通常用于评估各种胶体系统的稳定性。电动电势定义为测量电荷的大小或静电排斥在边界层周围的粒子,和是一种主要的参数会影响系统的稳定性。

粒yabo214子在一个解决方案是两层离子包围——外扩散层和结合紧密的内在船尾层——离子不太相关。有一个名义上的边界内的扩散层称为滑动面之外的粒子产生最小的影响。电荷在滑动面称为电动电势。

因此,电动电势措施吸引力和排斥力的平衡时所经历的粒子的方法。yabo214在电动电势接近于零,这些力量低,系统是不稳定的,容易聚合。另一方面,明显积极或消极的电动电势(+ / -30 mV)表明一个静电稳定系统抗粒子聚合。

引用

1。https://connect.innovateuk.org/web/formulation1

2。简化电动电势的测量使用M3-PALS——可以在查看莫尔文Panalytical网站

找到更多的时间

构建Zetasizer Nano可以受益通过提供多个测量协议,而不是试验和错误的方法支持一个高效knowledge-led也快速进展实现业绩目标的优化配方。请阅读在以下方面来了解更多关于Zetasizer Nano的价值为您的应用程序:

电动电势:在30分钟内介绍-可以在查看莫尔文Panalytical网站:http://www.malvern.com/en/support/resource-center/technical-notes/TN101104ZetaPotentialIntroduction.aspx

这些信息已经采购,审核并改编自莫尔文Panalytical提供的材料。亚博网站下载

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