Statický viacnásobný rozptyl svetla (SMLS) je optická metóda, ktorá umožňuje priamu charakterizáciu pôvodných koncentrovaných kvapalných disperzií. Rad TURBISCAN spoločnosti Microtrac využíva túto technológiu na poskytovanie presných a rýchlych výsledkov. TURBISCAN bol prvou patentovanou technológiou, ktorá poskytuje nástroje umožňujúce testy zrýchleného starnutia na nenamáhaných výrobkoch, čím sa stal referenciou pre technológiu priamej charakterizácie stability.
Statický viacnásobný rozptyl svetla (SMLS) je najvhodnejšou metódou na priamu charakterizáciu kvapalných disperzií v ich prirodzenom stave.
Väčšina emulzií, suspenzií a formulácií je príliš koncentrovaná na to, aby sa dala analyzovať "tak, ako je", a ich charakterizácia si vyžaduje riedenie alebo mechanické namáhanie, ktoré mení ich stav a štruktúru. Statický viacnásobný rozptyl svetla (SMLS) ponúka možnosť skúmať stav disperzie a jej vývoj v čase bez akéhokoľvek riedenia, a to aj na vysoko koncentrovaných vzorkách. Princíp SMLS je založený na patentovanom optickom nastavení a princípe merania.
Statický viacnásobný rozptyl svetla (SMLS) ponúka výnimočné rozlíšenie na zisťovanie zmien veľkosti a koncentrácie vyskytujúcich sa v zložitých formuláciích a vo veľmi širokom spektre aplikácií a priemyselných odvetví. SMLS je v dokonalom súlade s odporúčaním normy ISO TR13097 týkajúcim sa merania trvanlivosti a stability ako priamej optickej metódy, ktorá si nevyžaduje prípravu vzorky (napríklad riedenie).
Pomocou statického viacnásobného rozptylu svetla (SMLS) sa do vzorky posielajú fotóny (zdroj svetla NIR, 880 nm). Potom, čo boli tieto fotóny niekoľkokrát rozptýlené časticami (alebo kvapôčkami) v disperzii, vychádzajú zo vzorky a sú detekované dvoma synchrónnymi detektormi. Pre nepriehľadné vzorky sa spätný rozptyl meria pri 135°, pre priehľadné vzorky sa priepustnosť meria pri 0° od svetelného zdroja.
Spätný rozptyl priamo súvisí so strednou voľnou dráhou fotónu (I*). I* (µm) je vzdialenosť, nad ktorou fotón stráca pôvodný smer dopadajúceho lúča. Prenos priamo súvisí so strednou voľnou dráhou fotónu (I), čo je priemerná vzdialenosť medzi rozptyľovačmi. Intenzita transmisie a spätného rozptylu svetla teda závisí od veľkosti a koncentrácie častíc.
Technológia TURBISCAN využívajúca statický viacnásobný rozptyl svetla (SMLS) meria intenzitu transmisie alebo spätného rozptylu v závislosti od výšky vzorky a času starnutia. Vývoj priemeru častíc (agregácia, flokulácia, koalescencia) a zmena koncentrácie (sedimentácia, krémovanie) sa dajú ľahko zistiť a monitorovať.
TSI je parameter špecifický pre Turbiscan určený pre formulátorov na porovnanie a charakterizovanie fyzikálnej stability rôznych formulácií jediným kliknutím a jediným, porovnateľným a reprodukovateľným číslom. Umožňuje kvantifikovať akýkoľvek typ destabilizácie vďaka výpočtu na jedno kliknutie, ktorý je robustným a na používateľovi úplne nezávislým nástrojom.
Tento index, ktorý sa považuje za jednu z kľúčových výhod systému TURBISCAN, poskytuje používateľom robustnú a jednoduchú metódu na porovnanie stability a globálny prístup. Index stability TURBISCAN bol vyvinutý na účely výskumu a vývoja a kontroly kvality a akademická komunita ho vo veľkej miere používa aj vo vedeckých publikáciách. Všetky tieto aplikácie robia z tohto indexu referenčný parameter na porovnávanie stability a meranie trvanlivosti.
Disperzie sú termodynamicky nestabilné a v priebehu času sa zložité formulácie vyvíjajú tak, aby sa znížila ich energia a dosiahol sa najnižší stav, čo zvyčajne vedie k úplnému oddeleniu fáz. Mechanizmy na dosiahnutie tejto nízkoenergetickej konfigurácie sú početné a zložité, ale možno ich rozdeliť do dvoch kategórií:
Každý jav možno zistiť a kvantifikovať na základe intenzity signálu spätného rozptylu (BS) a/alebo transmisie (T) meraného pomocou technológie TURBISCAN, keďže oba signály závisia od koncentrácie a veľkosti častíc, s využitím statického viacnásobného rozptylu svetla (SMLS). Intenzity transmisie a spätného rozptylu sa zaznamenávajú v celej výške vzorky a v čase, aby sa získal úplný prehľad o stabilite/nestabilite vzorky.
Na objektívne porovnanie stability sa musí zohľadniť globálna destabilizácia. To znamená, že sa musí kvantitatívne porovnať amplitúda destabilizácie v celej vzorke. To je dôvod výpočtu TSI: poskytnúť robustný, objektívny a globálny parameter jedným kliknutím, ktorý zohľadňuje celú destabilizáciu a odráža celkovú stabilitu danej vzorky.
Výpočet TSI je založený na integrovanom algoritme, ktorý sumarizuje vývoj svetla T alebo BS v každej meranej polohe (h) na základe rozdielu medzi jednotlivými skenmi v celej výške vzorky (H):
Z akýchkoľvek údajov generovaných pomocou TURBISCAN, TURBISIZE softvér umožňuje určenie distribúcie veľkosti častíc a rýchlosti migrácie v priebehu niekoľkých sekúnd (ISO 13317- Stanovenie distribúcie veľkosti častíc metódami gravitačnej sedimentácie kvapaliny) a stále bez riedenia a na natívnych vzorkách.
Z migračných profilov môže TURBISZE určiť: