Un reómetro de esfuerzo controlado mide principalmente los cambios de viscosidad en relación con la velocidad de cizallamiento, el módulo de almacenamiento ($G'$) y el módulo de pérdida ($G''$). Estos indicadores proporcionan un perfil cuantitativo del comportamiento de pseudoplasticidad y la viscoelasticidad del gel, que son esenciales para predecir cómo se maneja el producto durante la aplicación y el almacenamiento.
Al analizar la relación entre la viscosidad y la tensión de cizallamiento, los fabricantes garantizan que un gel transdérmico sea lo suficientemente fluido como para extenderse fácilmente sobre la piel, pero lo suficientemente estructurado como para adherirse firmemente sin escurrirse, controlando en última instancia la cinética de liberación del fármaco.
Evaluación del Comportamiento de Flujo
Pseudoplasticidad (Flujo Pseudoplástico)
El reómetro mide la viscosidad en función de la velocidad de cizallamiento. Esto confirma si el gel exhibe flujo pseudoplástico, lo que significa que su viscosidad disminuye cuando se aplica fuerza.
Impacto en la Extensibilidad
Esta medición predice directamente la experiencia del usuario. Un perfil adecuado de pseudoplasticidad garantiza que el gel ofrezca baja resistencia durante el movimiento de frotamiento (aplicación), pero recupere una alta viscosidad inmediatamente al detenerse para evitar que se escurra.
Evaluación de las Propiedades Viscoelásticas
Módulo de Almacenamiento ($G'$)
Este parámetro mide el componente elástico del gel, específicamente la energía almacenada durante la deformación. Indica la integridad estructural y la cohesión de la matriz del gel.
Módulo de Pérdida ($G''$)
Este parámetro mide el componente viscoso, que representa la energía disipada en forma de calor. Refleja las características de flujo similares a un líquido del material.
Tangente de Pérdida ($\tan \delta$)
Derivado de la relación entre $G''$ y $G'$, este valor ayuda a cuantificar el equilibrio entre los comportamientos sólido y líquido del gel. Es fundamental para predecir la estabilidad física, como la probabilidad de exudación adhesiva.
Comprensión de las Compensaciones
El Equilibrio Cohesión-Adhesión
A menudo existe una tensión entre la integridad estructural y la adhesión superficial. Si el módulo de almacenamiento ($G'$) es demasiado dominante, el gel puede ser demasiado rígido para mojar eficazmente la superficie de la piel, lo que lleva a una mala adhesión. Por el contrario, si el módulo de pérdida ($G''$) es demasiado alto, el gel puede carecer de la cohesión necesaria para permanecer en su lugar, lo que resulta en una aplicación sucia o "flujo en frío" durante el almacenamiento.
Dependencia de la Temperatura
Las mediciones reológicas deben ser específicas del contexto. Los datos recopilados a temperatura ambiente pueden no reflejar con precisión el rendimiento a la temperatura de la piel (aproximadamente 32 °C). No simular las condiciones térmicas puede llevar a juzgar erróneamente la consistencia real del gel y la tasa de liberación del fármaco una vez aplicado al cuerpo.
Tomando la Decisión Correcta para Su Objetivo
Para optimizar una formulación de gel transdérmico, debe priorizar indicadores específicos en función de la característica de rendimiento que intenta resolver.
- Si su enfoque principal es la Facilidad de Aplicación: Priorice los datos de viscosidad frente a la velocidad de cizallamiento para garantizar que el gel se adelgace lo suficiente al frotarlo.
- Si su enfoque principal es la Adhesión a Largo Plazo: Concéntrese en el Módulo de Almacenamiento ($G'$) y la Tangente de Pérdida ($\tan \delta$) para garantizar que el gel mantenga su estructura sin exudación.
- Si su enfoque principal son las Cinéticas de Liberación del Fármaco: Analice el perfil viscoelástico completo, ya que la densidad de la red del gel dicta la rapidez con la que el fármaco se difunde fuera de la matriz.
La caracterización reológica precisa cierra la brecha entre una formulación química estable y un producto viable y amigable para el paciente.
Tabla Resumen:
| Indicador | Descripción | Significado Práctico |
|---|---|---|
| Viscosidad vs. Velocidad de Cizallamiento | Mide la resistencia al flujo bajo fuerza variable. | Determina la extensibilidad y la facilidad de aplicación en la piel. |
| Módulo de Almacenamiento ($G'$) | Representa el componente elástico, similar a un sólido. | Indica la integridad estructural, la cohesión y la estabilidad en el estante. |
| Módulo de Pérdida ($G''$) | Representa el componente viscoso, similar a un líquido. | Refleja la capacidad del gel para fluir y mojar la superficie de la piel. |
| Tangente de Pérdida ($\tan \delta$) | Relación entre el comportamiento viscoso y el elástico ($G''/G'$). | Predice el equilibrio entre la adhesión y el riesgo de exudación. |
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Referencias
- Ahlam Zaid Alkilani, Maram A. Alhusban. Fabrication of Thymoquinone and Ascorbic Acid-Loaded Spanlastics Gel for Hyperpigmentation: In Vitro Release, Cytotoxicity, and Skin Permeation Studies. DOI: 10.3390/pharmaceutics17010048
Este artículo también se basa en información técnica de Enokon Base de Conocimientos .
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