静态多重光散射 (SMLS) 是一种可直接表征原生浓缩液体分散体的光学方法。Microtrac 的 TURBISCAN 系列使用该技术提供准确、快速的结果。TURBISCAN 是首项提供工具的专利技术,可对无应力产品进行加速老化测试,因此成为直接稳定性表征技术的参考。
静态多重光散射 (SMLS) 是直接表征天然状态下的液体分散体的最合适方法。
大多数乳液、悬浮液和制剂的浓度过高,无法“按原样”进行分析,它们的表征需要稀释或机械应力,这会改变其状态和结构。静态多重光散射 (SMLS) 能够研究色散状态及其随时间的变化,无需任何稀释,即使是在高浓度样品上也是如此。SMLS 原理基于获得专利的光学设置和测量原理。
静态多重光散射 (SMLS) 提供了非凡的分辨率,可检测复杂配方以及非常广泛的应用和行业中发生的粒径和浓度变化。SMLS 与 ISO TR13097 的建议完全一致,即将保质期和稳定性测量作为一种不需要样品制备(如稀释)的直接光学方法。
使用静态多光散射 (SMLS) 时,光子(NIR 光源,880 nm)被发送到样品中。这些光子被色散中的颗粒(或液滴)多次散射后,它们从样品中出现,并被两个同步检测器检测到。对于不透明样品,在 135° 处测量背向散射,对于透明样品,在距光源 0° 处测量透射率。
反向散射与光子传输平均自由程 (I*) 直接相关。I* (μm) 是光子失去入射光束初始方向的距离。透射率与光子平均自由程 (I) 直接相关,即散射体之间的平均距离。因此,透射光强度和背向散射光强度都取决于颗粒大小和浓度。
TURBISCAN 技术采用静态多光散射 (SMLS) 技术,可测量透射或背向散射强度与样品高度和老化时间的关系。颗粒直径变化(聚集、絮凝、聚结)和浓度变化(沉降、乳化)可以很容易地检测和监测。由于米氏理论,可以使用以下方程从反向散射或透射强度计算粒子的平均直径。
TSI 是 Turbiscan 的特定参数,专为配方设计师设计,只需单击一下,即可比较和表征各种配方的物理稳定性,只需点击一下,即可获得一个可比较且可重复的数字。它能够量化任何类型的不稳定因素,这要归功于一键式计算,这是一个强大且完全独立于用户的工具。
该指数被认为是 TURBISCAN 的主要优势之一,它为用户提供了一种稳健而简单的稳定性比较方法和全局方法。TURBISCAN 稳定性指数是为 R&D 研究和质量控制,也被学术界广泛用于科学出版物中。所有这些应用使该指数成为稳定性比较和耐久性测量的参考参数。
分散体在热力学上不稳定,随着时间的推移,复杂的配方会演变以降低其能量并达到最低状态,通常会导致完全相分离。实现这种低能耗配置的机制众多且复杂,但可以分为两类:
每种现象都可以根据使用 TURBISCAN 技术测量的反向散射 (BS) 和/或透射 (T) 信号强度进行检测和量化,因为这两种信号都取决于颗粒浓度和粒径,利用静态多重光散射 (SMLS)。在整个样品高度和时间范围内记录透射和反向散射强度,以全面了解样品的稳定性/不稳定性。
为了进行客观稳定性比较,必须考虑全局不稳定性。这意味着必须定量比较整个样品中不稳定的幅度。这就是 TSI 计算的原因:只需单击一下即可提供一个稳健、客观和全局的参数,该参数考虑了整个不稳定因素并反映了给定样品的整体稳定性。
TSI 计算基于一种集成算法,该算法总结了每个测量位置 (h) 处 T 或 BS 光的演变, 基于整个样品高度 (H) 的扫描差异:
根据 TURBISCAN 生成的任何数据,TURBISIZE 软件可以在几秒钟内确定粒度分布和迁移速度(ISO 13317 - 通过重力液体沉降法测定粒度分布),并且仍然在 无稀释的情况下,在天然样品上>><><<。 TURBISZE 可以确定: