Turbiscan Tower: Estabilidade de Formulações com 6 amostras Simultâneas
A estabilidade de formulações é a capacidade de uma emulsão, suspensão ou espuma manter suas propriedades físicas, químicas e sensoriais desde a fabricação até o consumo final. O Turbiscan Tower , analisador da Microtrac baseado em tecnologia SMLS (Static Multiple Light Scattering), permite avaliar até 6 amostras simultaneamente e possui um range de temperatura de 4°C a 80°C.
Com o aumento do rigor regulatório, como a RDC 964/2025 da Anvisa para estudos de degradação forçada, e a pressão por agilidade no desenvolvimento de produtos, a análise simultânea de estabilidade de formulações se torna um diferencial competitivo para laboratórios de P&D e controle de qualidade.
Neste artigo, você encontrará:
- Por que a análise multiamostras acelera o desenvolvimento de produtos
- Como o controle térmico de 4°C a 80°C possibilita testes acelerados de shelf-life
- Funcionamento da tecnologia SMLS e o índice TSI para comparação objetiva
- Especificações técnicas do Turbiscan Tower e conformidade com normas ISO
- Aplicações práticas em farmacêutica, cosméticos, alimentos e tintas
O Desafio da Estabilidade de Formulações no Desenvolvimento de Produtos
Laboratórios de P&D enfrentam uma equação difícil: desenvolver formulações estáveis no menor tempo possível. Cada nova emulsão , suspensão ou espuma precisa passar por testes que confirmem sua estabilidade de formulações antes de avançar para produção. O problema é que métodos tradicionais, observação visual em prateleira, podem levar meses para revelar instabilidades como sedimentação, creaming, floculação ou coalescência.
Testes visuais de estabilidade de formulações são lentos, subjetivos e limitados a uma condição por vez. Um analista avaliando separação de fases a olho nu não detecta alterações iniciais e não consegue quantificar a velocidade de desestabilização.
Além da lentidão, há o problema da capacidade. Quando um formulador precisa comparar 6 variantes de emulsificantes ou testar 3 concentrações de estabilizante, os recursos de laboratório se esgotam rapidamente. Cada condição exige espaço em estufa, câmara climática ou geladeira, multiplicando equipamentos e tempo de análise.
O Turbiscan Tower resolve ambos os gargalos: detecta desestabilizações até 1000 vezes mais rápido que observação visual e analisa 6 amostras independentes, além de possuir um range de temperatura de 4°C a 80°C.
Por Que 6 Amostras Simultâneas Fazem Diferença
A capacidade de analisar 6 formulações ao mesmo tempo multiplica a produtividade do laboratório de formas que vão além do óbvio. Em um único experimento, é possível:
- Comparar formulações: Testar 6 variantes de emulsificante, surfactante ou estabilizante nas mesmas condições e tempo
- Avaliar lotes: Verificar consistência entre lotes de produção de uma mesma formulação
- Rodar projetos paralelos: Trabalhar em desenvolvimentos distintos sem competir por equipamento
Faixa Térmica de 4°C a 80°C
A faixa de temperatura do Turbiscan Tower, de 4°C a 80°C, foi projetada para cobrir desde condições de armazenamento refrigerado até testes de estresse térmico severo. Essa amplitude permite dois tipos fundamentais de estudo de estabilidade de formulações:
Simulação de condições reais
Produtos refrigerados como vacinas, insulinas, bebidas lácteas e cremes sensíveis podem ser avaliados em 4°C a 8°C, reproduzindo exatamente a temperatura de armazenamento. Produtos de prateleira são testados a 25°C ou 30°C conforme sua zona climática de destino.
Testes acelerados de shelf-life
Elevar a temperatura para 40°C, 60°C ou até 80°C acelera os mecanismos de desestabilização. Uma formulação que levaria 12 meses para mostrar sedimentação a 25°C pode apresentar o mesmo fenômeno em 2 semanas a 60°C. Essa aceleração permite prever shelf-life e tomar decisões de formulação muito mais rápido.
A norma ISO/TR 13097:2013 reconhece que, para dispersões muito estáveis, procedimentos de envelhecimento acelerado em escala de tempo reduzida são apropriados. O Turbiscan Tower implementa essa abordagem com controle preciso de temperatura e monitoramento contínuo.
Tecnologia SMLS: Como o Turbiscan Tower Avalia Estabilidade de Formulações
O Turbiscan Tower utiliza a tecnologia SMLS (Static Multiple Light Scattering ou Espalhamento Múltiplo de Luz Estática), o método mais adequado para caracterizar dispersões líquidas em seu estado nativo, sem diluição ou estresse mecânico.
Princípio de Funcionamento
Uma fonte de luz NIR (880 nm) envia fótons através da amostra. Esses fótons sofrem múltiplos espalhamentos pelas partículas ou gotículas dispersas e emergem da amostra em duas direções: transmissão (0° da fonte, para amostras transparentes) e retroespalhamento ou backscattering (135°, para amostras opacas).
As intensidades de transmissão e retroespalhamento são diretamente relacionadas ao tamanho de partícula e à concentração local. Quando ocorre sedimentação, creaming, floculação ou coalescência, essas intensidades mudam, e o Turbiscan detecta.
O cabeçote de leitura varre a amostra a cada 20 µm de altura, gerando um perfil completo de transmissão e retroespalhamento ao longo de todo o volume. Varreduras são repetidas ao longo do tempo, permitindo acompanhar a evolução da estabilidade de formulações.
Análise Sem Diluição: Estabilidade de Formulações Reais
Um diferencial crítico da tecnologia SMLS é a capacidade de analisar amostras em concentrações reais, de 0,0001% a 95% v/v. Isso significa que um creme cosmético com 30% de fase oleosa ou uma suspensão farmacêutica com 40% de sólidos são analisados exatamente como serão usados.
A diluição altera a estabilidade de formulações. Ao reduzir a concentração, as interações entre partículas mudam, podendo estabilizar artificialmente uma formulação instável ou vice-versa. O Turbiscan Tower elimina esse viés.
A análise sem diluição também economiza tempo de preparo de amostras e elimina uma fonte de variabilidade analítica. A amostra é transferida diretamente para o vial de medição e colocada no equipamento.
Turbiscan Stability Index (TSI): Comparação Objetiva de Estabilidade de Formulações
O Turbiscan Stability Index (TSI) é um índice calculado automaticamente pelo software Turbisoft que quantifica a instabilidade total de uma formulação. O cálculo soma todas as variações de sinal óptico ao longo da altura da amostra e ao longo do tempo, considerando todos os mecanismos de desestabilização simultaneamente.
A interpretação é simples: quanto maior o TSI, menor a estabilidade de formulações.
Isso permite ranking direto entre amostras, a formulação com TSI mais baixo é a mais estável.
Vantagens do TSI no Desenvolvimento de Produtos
O TSI resolve problemas práticos que formuladores enfrentam diariamente:
- Objetividade: Elimina a subjetividade da avaliação visual. Dois analistas diferentes obterão o mesmo TSI para a mesma amostra
- Automatização: Cálculo em um clique, sem entrada de parâmetros pelo operador
- Especificação: Permite definir limites de aceitação quantitativos (ex: TSI < 3 após 7 dias a 45°C)
- Histórico: Dados são salvos e podem ser comparados entre lotes, projetos ou ao longo do tempo
O TSI está se tornando o critério padrão de estabilidade de formulações em especificações de produto e protocolos de controle de qualidade em indústrias farmacêutica, cosmética e alimentícia.
Especificações Técnicas do Turbiscan Tower
O Turbiscan Tower foi projetado para laboratórios que precisam de alto throughput sem sacrificar precisão. Suas especificações atendem demandas de P&D e QC em múltiplos setores.
- Tecnologia: SMLS (Static Multiple Light Scattering)
- Posições de amostra: 6 amostras em análises independentes
- Faixa de temperatura: 4°C a 80°C
- Volume de amostra: 2 a 20 mL
- Faixa de concentração: 0,0001% a 95% v/v
- Faixa de tamanho de partícula: 10 nm a 1 mm
- Resolução de varredura: 20 µm
- Reprodutibilidade: ±0,1% em padrões de látex
- Software: Turbisoft Tower (licença livre, múltiplos computadores)
- Dimensões: 38 x 45 x 90 cm
- Peso: 50 kg
Normas ISO atendidas pelo Turbiscan
- ISO/TR 13097:2013 (caracterização de estabilidade de dispersões),
- ISO/TR 18811:2018 (estabilidade de cosméticos),
- ISO/TS 22107:2021,
- ISO/TS 21357:2022 e
- ISO 13317 (distribuição de tamanho por sedimentação).
Aplicações do Turbiscan Tower por Setor
A capacidade de analisar 6 amostras simultaneamente, torna o Turbiscan Tower versátil para múltiplos setores onde a estabilidade de formulações é crítica.
Farmacêutica
Suspensões injetáveis, emulsões parenterais, colírios, xaropes e inaladores exigem estabilidade física rigorosa. O Turbiscan Tower permite comparar formulações com diferentes estabilizantes ou surfactantes em condições de armazenamento, acelerando a seleção de candidatos para estudos formais de estabilidade exigidos pela Anvisa.
Cosméticos
Cremes, loções, protetores solares, bases e séruns são emulsões cuja estabilidade de formulações determina textura, aparência e eficácia percebida pelo consumidor. A conformidade com a ISO/TR 18811:2018 para testes de estabilidade de cosméticos é facilitada pelo Turbiscan Tower, que permite avaliar múltiplas variantes de fórmula em condições aceleradas.
Alimentos e Bebidas
Bebidas lácteas, molhos, cremes vegetais, emulsões saborizantes e bebidas proteicas precisam manter homogeneidade durante toda a vida de prateleira. O Turbiscan Tower avalia estabilidade de formulações em temperatura de refrigeração (4°C) e simula condições de transporte ou exposição em gôndola (até 35°C), identificando problemas antes do lançamento.
Tintas, Revestimentos e Especialidades Químicas
Tintas, vernizes, dispersões de pigmentos e slurries industriais requerem estabilidade de formulações para garantir desempenho consistente na aplicação. A sedimentação de pigmentos ou a floculação de cargas comprometem cobertura e acabamento. O Turbiscan Tower permite screening rápido de dispersantes e otimização de reologia.
Outros Equipamentos da Linha Turbiscan
A Microtrac oferece uma linha completa de analisadores SMLS para diferentes escalas de operação.
Turbiscan Lab
O Turbiscan Lab é a opção de entrada com 1 posição e temperatura até 60°C.
Turbiscan Trilab
O Turbiscan Trilab oferece 3 posições independentes (20-60°C).
Turbiscan AGS
Para altíssimo throughput, o Turbiscan AGS é uma estação robotizada com 54 amostras em operação 24/7.
Turbiscan DNS
Turbiscan DNS é especializado em estudos de dispersibilidade com função de mistura integrada.
Perguntas Frequentes
Quantas amostras o Turbiscan Tower analisa simultaneamente?
O Turbiscan Tower possui 6 posições que permitem o carregamento e monitoramento de amostras de forma simultânea e independente.
O Turbiscan Tower exige diluição das amostras?
Não. A tecnologia SMLS analisa amostras em concentração nativa de 0,0001% a 95% v/v, preservando a estrutura real da formulação.
O que é o TSI e como interpretar?
O Turbiscan Stability Index (TSI) quantifica a instabilidade total da formulação. Quanto maior o TSI, menor a estabilidade. Permite comparação objetiva entre amostras.
O Turbiscan Tower atende normas ISO?
Sim. O equipamento está em conformidade com ISO/TR 13097:2013, ISO/TR 18811:2018, ISO/TS 22107:2021, ISO/TS 21357:2022 e ISO 13317.
Quanto mais rápido o Turbiscan detecta instabilidades comparado à observação visual?
Até 1000 vezes mais rápido. Alterações que levariam meses para serem visíveis a olho nu são detectadas em horas ou dias.
Qual o volume mínimo de amostra necessário?
O Turbiscan Tower aceita volumes de 2 a 20 mL, permitindo trabalhar com amostras pequenas em fase de desenvolvimento.
Conclusão
O Turbiscan Tower transforma a análise de estabilidade de formulações ao combinar capacidade multiamostras, ampla faixa térmica e tecnologia SMLS de alta sensibilidade. A possibilidade de analisar 6 formulações simultaneamente sob uma temperatura controlada (entre 4°C e 80°C) acelera decisões de desenvolvimento, reduz tempo de screening e fornece dados quantitativos via TSI para especificações objetivas de produto.
Para laboratórios de P&D e controle de qualidade em indústrias farmacêutica, cosmética, alimentícia e química, o Turbiscan Tower representa a ferramenta de referência para otimizar o desenvolvimento de produtos com estabilidade de formulações comprovada.
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