Alterung & Haltbarkeit
Präzise Materialcharakterisierung für Stabilitätsstudien, Lagerungsbedingungen und Produktlebensdauer
Die langfristige Stabilität von Arzneimitteln, Lebensmitteln, Kosmetika und biologischen Produkten ist entscheidend für Qualität, Sicherheit und Wirksamkeit. Temperatur, Feuchtigkeit, Sauerstoff und Lagerbedingungen können physikalische und chemische Veränderungen verursachen, die die Produktleistung erheblich beeinflussen.
Thermische Analyseverfahren ermöglichen die frühzeitige Erkennung solcher Alterungsprozesse. Sie liefern wichtige Informationen über Oxidationsverhalten, Feuchtigkeitsaufnahme, Glasübergänge, Kristallisationsprozesse und thermische Zersetzung und unterstützen die Entwicklung stabiler Formulierungen sowie geeigneter Verpackungs- und Lagerkonzepte.
Mit den Analysegeräten von LINSEIS lassen sich Alterungs- und Stabilitätsprozesse über den gesamten Produktlebenszyklus hinweg untersuchen – von der Entwicklung neuer Formulierungen bis zur Qualitätskontrolle während der Produktion.
Relevante Fragestellungen
- Wie verändert sich ein Produkt während der Lagerung?
- Welche Temperaturen beeinflussen Stabilität und Wirksamkeit?
- Wie wirkt sich Feuchtigkeit auf das Material aus?
- Wann beginnen Oxidations- oder Zersetzungsprozesse?
- Welche Verpackung bietet den besten Produktschutz?
- Wie lassen sich Haltbarkeit und Shelf Life verlängern?
- Welche Lagerbedingungen gewährleisten maximale Stabilität?
- Wie verändern sich Formulierungen über längere Zeiträume?
Relevante Material- und Prozessparameter
| Parameter | Bedeutung |
|---|---|
| Glasübergangstemperatur (Tg) | Einfluss auf Lagerstabilität und Materialzustand |
| Feuchtigkeitsaufnahme | Bewertung hygroskopischer Eigenschaften und Lagerbedingungen |
| Oxidationsstabilität | Beständigkeit gegenüber Sauerstoff und Alterungsprozessen |
| Thermische Stabilität | Widerstand gegenüber Temperaturbelastungen |
| Massenänderung | Feuchteverlust, Lösungsmittelabgabe und Zersetzung |
| Kristallisationsverhalten | Einfluss auf Stabilität und Produktqualität |
| Wärmekapazität | Thermisches Verhalten während Lagerung und Transport |
| Sorptionsverhalten | Wechselwirkung mit Luftfeuchtigkeit und Wasserdampf |
Messmethoden für Alterung & Haltbarkeit
Thermogravimetrie (TGA)
Bestimmung von Feuchtigkeitsverlust, flüchtigen Bestandteilen und thermischer Zersetzung.
Analyse von
- Feuchteverlust
- Lösungsmittelgehalt
- Zersetzung
- Massenänderung
- Thermische Stabilität
Typische Anwendungen
- Arzneimittel
- Lebensmittel
- Hilfsstoffe
- Biomaterialien
- Qualitätskontrolle
Gravimetrische Sorptionsanalyse (GSA)
Analyse des Sorptions- und Desorptionsverhaltens unter definierten Feuchtebedingungen.
Analyse von
- Feuchtigkeitsaufnahme
- Wasserdampfsorption
- Hygroskopie
- Sorptionsisothermen
- Lagerungsstabilität
Typische Anwendungen
- Pulver
- Tabletten
- Lebensmittel
- Verpackungen
- Pharmazeutische Formulierungen
Empfohlene Messgeräte für Alterung & Haltbarkeit
DSC L63
Praxisbeispiel: Thermische Stabilität therapeutischer Proteine
Thermische Stabilität von aus Mangoabfällen hergestellter bakterieller Zellulose
Warum die Analyse von Alterung & Haltbarkeit entscheidend ist
Die Stabilität eines Produkts bestimmt seine Wirksamkeit, Sicherheit und Qualität über den gesamten Lebenszyklus. Bereits geringe Änderungen der Lagerbedingungen können zu unerwünschten Materialveränderungen führen.
Die Kombination moderner Analyseverfahren ermöglicht:
- Bewertung thermischer Stabilität
- Untersuchung von Feuchtigkeits- und Sorptionsverhalten
- Analyse von Glasübergängen und Kristallisation
- Bestimmung von Oxidations- und Zersetzungsprozessen
- Optimierung von Verpackung und Lagerung
- Verlängerung der Produktlebensdauer
- Unterstützung von Stabilitäts- und Shelf-Life-Studien
Applikationen – Pharma, Food & Lifescience
FAQ – Alterung & Haltbarkeit
Warum sind thermische Analysen für Stabilitätsstudien wichtig?
Thermische Analyseverfahren zeigen frühzeitig Veränderungen wie Glasübergänge, Kristallisation oder thermische Zersetzung. Dadurch lassen sich geeignete Lagerbedingungen definieren und die Haltbarkeit eines Produkts zuverlässig bewerten.
Welche Rolle spielt Feuchtigkeit bei der Alterung?
Viele pharmazeutische Wirkstoffe und Lebensmittel reagieren empfindlich auf Feuchtigkeit. Wasser kann chemische Reaktionen beschleunigen, Kristallstrukturen verändern oder die Wirksamkeit eines Produkts beeinträchtigen. Sorptionsanalysen liefern wichtige Informationen zur Auswahl geeigneter Verpackungen und Lagerbedingungen.
Warum wird der Glasübergang untersucht?
Der Glasübergang beeinflusst die mechanischen Eigenschaften und die Stabilität amorpher Materialien. Seine Kenntnis ist entscheidend für Lagerung, Transport und die Entwicklung stabiler Formulierungen.
Welche Messmethoden eignen sich für Alterungsuntersuchungen?
DSC, TGA, GSA und STA ergänzen sich optimal. Während DSC thermische Übergänge analysiert, bestimmt die TGA Feuchte- und Massenverluste. Die GSA untersucht das Feuchteverhalten und die STA kombiniert Wärme- und Massenänderungen in einer einzigen Messung.
Welche Produkte können untersucht werden?
Die LINSEIS-Systeme eignen sich für Arzneimittel, Impfstoffe, Lebensmittel, Nahrungsergänzungsmittel, Kosmetika, Biomaterialien, Verpackungsmaterialien sowie pharmazeutische Hilfsstoffe.
