1. 實驗
1.1 實驗方法 按照下面的方法試驗。
將產(chǎn)品放入 20mL 的測量池內(nèi), 將樣品池放入分散懸浮性能測試 儀 Turbiscan(tower)內(nèi)進(jìn)行測量,測量參數(shù)是:樣品凍融, 25℃,50℃測量。
1.2 儀器
Turbiscan tower,法國 FORMULACTION 公司
1.3 實驗原理
儀器是采用近紅外光作為光源,有一個透射光器和一 個背散射光檢測器。光源與透射光檢測器和背散射光檢測 檢測器組成測量探頭。測量探頭從樣品池的底部到樣品池 的頂部每 20μm 測量一次,完成樣品池從底到頂?shù)臏y量稱 為一次掃描。那么隨著時間的變化,由于樣品的不穩(wěn)定 性,透射光和背散射光都會發(fā)生變化,這說明樣品 顆粒的粒徑和/或濃度發(fā)生了變化。 背散射光強和透射光強的值在入射光源不變的情況下,取決于樣品的粒度和濃度變化。
2、結(jié)果
2.1 計算參數(shù)解釋
2.1.1 穩(wěn)定性動力學(xué)指數(shù)
可以用簡單的穩(wěn)定性動力學(xué)指數(shù)的值表征樣品整個體系的穩(wěn)定性:
穩(wěn)定性動力學(xué)曲線的計算公式如下:
從公式中可以看出,穩(wěn)定性系數(shù)是一個純粹的數(shù)學(xué)差值的計算公式,它反映的是樣品在整 個放置時間濃度和顆粒粒徑的變化幅度的綜合。變化幅度越大,穩(wěn)定性動力學(xué)指數(shù)越大,系統(tǒng) 就越不穩(wěn)定。
3、 數(shù)據(jù)分析
將得到的透射光或背散光的數(shù)據(jù)。第一次掃描為藍(lán)色,最后一次掃描為紅色。為了更好的看變 化,透射光或背散光的數(shù)據(jù)都被設(shè)置為參比模式,即以第一條線為參比,其余的線都和他相比較。 光強增加是正值,光強降低為負(fù)值。
3.1
3.1.1 穩(wěn)定性評價
穩(wěn)定性動力學(xué)曲線的計算公式如下:
從公式中可以看出,穩(wěn)定性系數(shù)是一個純粹的數(shù)學(xué)差值的計算公式,它反映的是樣品在整 個放置時間濃度和顆粒粒徑的變化幅度的綜合。變化幅度越大,穩(wěn)定性動力學(xué)指數(shù)越大,系統(tǒng) 就越不穩(wěn)定。
測量 | 凍融 TSI | 25°C TSI | 50°C TSI |
A1 | 0.71 | 0.14 | 2.80 |
A2 | 0.13 | 0.22 | 1.34 |
樣品 A1 的常溫,以及樣品 A2 的常溫和凍融樣品穩(wěn)定性較好,基本可以滿足 3 年的貨架 期,但是樣品 A1 的凍融和高溫以及樣品 A2 的高溫穩(wěn)定性略差,不滿足 3 年的貨架期,樣品 A1 的凍融基本穩(wěn)定期在 1 年左右,而高溫穩(wěn)定性更差,存在顆粒團(tuán)聚以及分層問題,貨架期 預(yù)計在 1-3 個月左右。樣品 A2 的高溫穩(wěn)定期在半年左右,主要體現(xiàn)為頂部的分層。
樣品不穩(wěn)定因素分析
3.1.2 分散均勻性評價
分散均勻性由樣品分散相物質(zhì)與溶劑之間的相容性影響,也受到工藝過程的影響,樣品的 分散均勻性指數(shù)越高,表明樣品的分散均勻性程度越差,通常希望樣品的分散均勻性在 0.2 以 下為優(yōu),在 0.5 以下尚可接受,如果大于此值,建議對樣品的分散工藝進(jìn)行再調(diào)整,以求到達(dá) 最優(yōu)的分散工藝匹配度。分散均勻性程度不但會影響樣品的穩(wěn)定性,也會影響樣品的使用品質(zhì)。
測量 | 凍融 分散均勻性 | 25°C 分散均勻性 | 50°C 分散均勻性 |
A1 | 5.40 | 3.14 | 1.31 |
A2 | 2.35 | 3.21 | 0.63 |
樣品的整體分散均勻性都相對略差,而且橫向比較發(fā)現(xiàn)高溫樣品的分散均勻性略好,建議可以 在一定溫度下進(jìn)行分散,最好能再對樣品的分散工藝進(jìn)行調(diào)整。
3.1.3 一致性和溫度敏感性評價
樣品光強絕對值受到樣品的成分,濃度以及粒度的綜合影響,對于同一樣品不同溫度條件下 的光強絕對值的比較可以知道樣品的溫度敏感性,例如樣品 A1 凍融以及 25℃條件下樣品的絕 對光強值相近,說明樣品對低溫溫度敏感性低,而高溫 50℃條件下樣品的光強值降低很多, 說明樣品的高溫敏感性強,樣品易于受到高溫影響,而同一樣品濃度和成分是相同的,光強絕 對值發(fā)生變化,就主要受到樣品的顆粒變化影響,說明高溫顆粒團(tuán)聚明顯。 另一方面對于相同配方工藝的產(chǎn)品可以通過此值進(jìn)行不同批次產(chǎn)品間的一直性考察,工廠在 連續(xù)生產(chǎn)過程中,可以據(jù)此來進(jìn)行過程控制,達(dá)到產(chǎn)品一致性平穩(wěn)性。
測量 | 凍融 絕對光強值 | 25°C 絕對光強值 | 50°C 絕對光強值 |
A1 | 21.56 | 21.19 | 13.68 |
A2 | 20.61 | 19.68 | 22.99 |
上述數(shù)據(jù)說明樣品 A1 的高溫敏感性較強,不利于高溫存儲,建議對樣品的分散乳化劑進(jìn)行調(diào) 整,因為此乳化劑很有可能不利于高溫下的作用。
3.1.4 顆粒穩(wěn)定性評價
同一樣品整體光強的變化反應(yīng)了樣品的顆粒團(tuán)聚情況,正值說明樣品中的小顆?;蛘叽蠓肿?的交聯(lián),可能導(dǎo)致樣品出現(xiàn)粘度升高的變化,負(fù)值說明樣品中存在顆粒團(tuán)聚,絕對值越大,樣 品的顆粒變化越大,穩(wěn)定性越差。
測量 | 凍融 光強變化值 | 25°C 光強變化值 | 50°C 光強變化值 |
A1 | 0.64 | 0.08 | -2.34 |
A2 | 0.05 | 0.07 | 0.1 |
A2 樣品的顆粒穩(wěn)定性整體很好,基本沒有顆粒團(tuán)聚的穩(wěn)定性變化問題。
A1 樣品在凍融條件下光強為正值,說明樣品存在凝膠化,存在粘度升高問題風(fēng)險;高溫條件 下樣品存在明顯的顆粒團(tuán)聚問題。說明此樣品的乳化劑問題明顯,建議對其進(jìn)行調(diào)整。
3.1.5 分層穩(wěn)定性評價
測量 | 凍融 頂部峰高 | 25°C 頂部峰高 | 50°C 頂部峰高 |
A1 | 1.67 | 0.5 | -8.63 |
A2 | 1.90 | 1.09 | -10.94 |
兩個樣品常溫和凍融都基本沒有分層問題,而高溫都存在頂部分層現(xiàn)象,說明樣品的穩(wěn)定劑還 需調(diào)整。
總結(jié):樣品 A1 存在穩(wěn)定劑問題和乳化劑問題,此樣品在凍融和高溫條件下存在顆粒問題,高 溫條件下還存在分層問題;樣品 A2 存在高溫頂部分層問題,建議對穩(wěn)定劑進(jìn)行調(diào)整。