Los medidores portátiles de conductividad sirven como una herramienta diagnóstica rápida para caracterizar nanoemulsiones mediante la medición de las propiedades eléctricas de la fase continua. Se utilizan principalmente para distinguir de forma definitiva entre formulaciones de aceite en agua (o/a) y agua en aceite (a/o) y para proporcionar datos en tiempo real sobre la estabilidad cinética del sistema mediante la detección de la inversión de fase.
Conclusión principal La utilidad de un medidor de conductividad se basa en la diferencia eléctrica entre el agua y el aceite. Dado que el agua conduce la electricidad y el aceite actúa como aislante, estos medidores pueden identificar instantáneamente el tipo de emulsión y detectar eventos de inestabilidad, como la inversión de fase, al monitorear las fluctuaciones en la conductividad a lo largo del tiempo.
Determinación del tipo de emulsión
La aplicación más fundamental de los medidores portátiles de conductividad es la clasificación de la estructura de la nanoemulsión. Esta es una evaluación binaria basada en qué líquido forma la fase externa continua.
El principio de conductividad
La corriente eléctrica requiere un medio conductor para fluir. En los sistemas de emulsión, el agua es conductora debido a la presencia de iones, mientras que el aceite actúa como un aislante eléctrico.
El medidor aplica una corriente a la muestra para probar la resistencia de la fase continua.
Identificación de sistemas de aceite en agua (o/a)
Si el medidor registra alta conductividad, el sistema es una emulsión de aceite en agua (o/a).
En esta configuración, el agua es la fase continua, lo que permite que la corriente eléctrica pase libremente a través del sistema.
Identificación de sistemas de agua en aceite (a/o)
Si el medidor registra conductividad baja o insignificante, el sistema es una emulsión de agua en aceite (a/o).
Aquí, el aceite forma la fase externa continua. Dado que el aceite aísla las gotas de agua dispersas entre sí, el circuito eléctrico se interrumpe efectivamente.
Evaluación de la estabilidad cinética
Más allá de la simple clasificación, los medidores portátiles de conductividad son esenciales para evaluar cómo se comporta una formulación a lo largo del tiempo. Esto ayuda a los investigadores a predecir la vida útil y la integridad física del producto.
Monitoreo de la inversión de fase
Las nanoemulsiones son sistemas termodinámicamente inestables que pueden cambiar de estructura bajo estrés.
La inversión de fase ocurre cuando un sistema de aceite en agua se invierte para convertirse en un sistema de agua en aceite (o viceversa).
Detección en tiempo real
Al monitorear continuamente los niveles de conductividad, los investigadores pueden detectar esta inversión de inmediato.
Una caída repentina y drástica de la conductividad en un sistema o/a generalmente indica que la fase acuosa ya no es continua, lo que señala una inversión de fase y una pérdida de la estructura original.
Evaluación de la estabilidad cinética
Estos datos proporcionan una métrica directa para la estabilidad cinética.
Si las lecturas de conductividad permanecen constantes durante un período determinado, el sistema es cinéticamente estable. Las fluctuaciones sugieren que la estructura interna está cambiando, alertando a los formuladores sobre posibles puntos de falla antes de que ocurra la separación visible.
Comprensión de las limitaciones
Si bien los medidores de conductividad son herramientas potentes para el análisis estructural, es importante comprender lo que no miden para garantizar una evaluación integral.
Conductividad frente a reología
Los medidores de conductividad se centran estrictamente en la continuidad eléctrica de la fase externa.
No miden las propiedades reológicas ni la viscosidad del sistema. Parámetros como la extensibilidad, el tiempo de retención en la piel y la cinética de liberación del fármaco están determinados por la viscosidad de la matriz del gel, que requiere instrumentación diferente (como un viscosímetro rotacional) para su evaluación.
El alcance de los datos
La conductividad proporciona una evaluación del "estado del ser" (cuál es la estructura ahora) y una advertencia de estabilidad (si la estructura se está colapsando).
No cuantifica las propiedades mecánicas ni los factores de cumplimiento del paciente como la textura o el flujo.
Tomar la decisión correcta para su objetivo
Para evaluar eficazmente una nanoemulsión, alinee su técnica de medición con su objetivo específico.
- Si su enfoque principal es la Identificación de la Formulación: Utilice un medidor de conductividad para confirmar instantáneamente si ha creado con éxito un sistema o/a o a/o basándose en lecturas de conductividad altas o bajas.
- Si su enfoque principal es la Prueba de Estabilidad: Utilice el monitoreo continuo de conductividad para probar el producto bajo estrés e identificar el momento exacto en que ocurre la inversión de fase.
Al aislar las propiedades eléctricas de la fase continua, obtiene una ventana inmediata y no destructiva de la integridad estructural de su nanoemulsión.
Tabla resumen:
| Métrica de evaluación | Nanoemulsión o/a | Nanoemulsión a/o | Indicación de estabilidad |
|---|---|---|---|
| Nivel de conductividad | Alto (Fase acuosa continua) | Baja/Insignificante (Fase oleosa continua) | Lecturas constantes a lo largo del tiempo |
| Rol eléctrico | Conductor | Aislante | El cambio señala inversión de fase |
| Inversión de fase | Caída de conductividad | Aumento de conductividad | Fallo estructural/inestabilidad |
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Referencias
- Onyinye Okpalaku. Evaluating some Essential Oils-Based and Coconut Oil Nanoemulgels for the Management of Rheumatoid Arthritis. DOI: 10.33263/lianbs123.075
Este artículo también se basa en información técnica de Enokon Base de Conocimientos .