Envelhecimento e prazo de validade

Caracterização precisa dos materiais para estudos de estabilidade, condições de armazenamento e vida útil do produto

A estabilidade a longo prazo de medicamentos, alimentos, cosméticos e produtos biológicos é fundamental para a qualidade, segurança e eficácia. A temperatura, a humidade, o oxigénio e as condições de armazenamento podem causar alterações físicas e químicas que afetam significativamente o desempenho do produto.

Os métodos de análise térmica permitem a deteção precoce desses processos de envelhecimento. Fornecem informações importantes sobre o comportamento de oxidação, a absorção de humidade, as transições vítreas, os processos de cristalização e a decomposição térmica, e ajudam a desenvolver formulações estáveis, bem como soluções adequadas de embalagem e armazenamento.

Com os equipamentos de análise da LINSEIS, é possível analisar os processos de envelhecimento e estabilidade ao longo de todo o ciclo de vida do produto – desde o desenvolvimento de novas formulações até ao controlo de qualidade durante a produção.

Questões relevantes

  • Como é que um produto se altera durante o armazenamento?
  • Que temperaturas afetam a estabilidade e a eficácia?
  • Como é que a humidade afeta o material?
  • Quando é que começam os processos de oxidação ou decomposição?
  • Qual é a embalagem que oferece a melhor proteção ao produto?
  • Como é que se consegue prolongar a durabilidade e o prazo de validade?
  • Quais são as condições de armazenamento que garantem a máxima estabilidade?
  • Como é que as formulações mudam ao longo do tempo?

Parâmetros relevantes do material e do processo

Parâmetros Significado
Temperatura de transição vítrea (Tg) Influência na estabilidade de armazenamento e no estado do material
Absorção de humidade Avaliação das propriedades higroscópicas e das condições de armazenamento
Estabilidade à oxidação Resistência ao oxigénio e aos processos de envelhecimento
Estabilidade térmica Resistência às variações de temperatura
Alteração de massa Perda de humidade, libertação de solventes e decomposição
Comportamento de cristalização Influência na estabilidade e na qualidade do produto
Capacidade térmica Comportamento térmico durante o armazenamento e o transporte
Comportamento de sorção Interação com a humidade do ar e o vapor de água

Métodos de medição do envelhecimento e da durabilidade

Calorimetria diferencial dinâmica (DSC)

Análise das transições vítreas, da cristalização e da estabilidade térmica durante estudos de armazenamento.

Análise de

  • Transições de vidro
  • Cristalização
  • Comportamento de fusão
  • Capacidade térmica
  • Polimorfismo

Aplicações típicas

  • Princípios ativos farmacêuticos
  • Alimentação
  • Cosméticos
  • Biopolímeros
  • Materiais de embalagem

Termogravimetria (TGA)

Determinação da perda de humidade, dos componentes voláteis e da decomposição térmica.

Análise de

  • Perda de humidade
  • Teor de solvente
  • Decomposição
  • Alteração em massa
  • Estabilidade térmica

Aplicações típicas

  • Medicamentos
  • Alimentação
  • Excipientes
  • Biomateriais
  • Controlo de qualidade

Análise de sorção gravimétrica (GSA)

Análise do comportamento de sorção e dessorção em condições de humidade definidas.

Análise de

  • Absorção de humidade
  • Sorção de vapor de água
  • Higroscopia
  • Isotermas de sorção
  • Estabilidade de armazenamento

Aplicações típicas

  • Comprimidos
  • Alimentação
  • Embalagens
  • Formulações farmacêuticas

Análise térmica simultânea (STA)

Análise simultânea dos efeitos térmicos e das variações de massa durante estudos de envelhecimento e estabilidade.

Análise de

  • Estabilidade térmica
  • Alterações de massa
  • Oxidação
  • Decomposição
  • Alterações nos materiais

Aplicações típicas

  • Farmacêutica
  • Comida
  • Ciências da vida
  • Cosméticos
  • Investigação e desenvolvimento

Instrumentos de medição recomendados para o envelhecimento e a durabilidade

Exemplo prático: Estabilidade térmica das proteínas terapêuticas

Estabilidade térmica da celulose bacteriana produzida a partir de resíduos de manga

Medições STA com oLINSEIS STA L82 mostram o comportamento de decomposição térmica, em função da temperatura, da celulose bacteriana produzida a partir de um meio de cultura convencional e de resíduos de manga. Os resultados das medições comprovam que ambos os materiais têm uma estabilidade térmica comparável e fornecem informações valiosas para o desenvolvimento de biopolímeros sustentáveis, a otimização de processos e a garantia de qualidade. Faz o download do white paper e descobre mais sobre a configuração completa da medição, a análise termogravimétrica e a interpretação dos resultados.

Por que é que a análise do envelhecimento e da durabilidade é fundamental

A estabilidade de um produto determina a sua eficácia, segurança e qualidade ao longo de todo o ciclo de vida. Mesmo pequenas alterações nas condições de armazenamento podem provocar alterações indesejadas no material.

A combinação de métodos de análise modernos permite:

  • Avaliação da estabilidade térmica
  • Análise do comportamento em termos de humidade e sorção
  • Análise de transições vítreas e cristalização
  • Determinação de processos de oxidação e decomposição
  • Otimização da embalagem e do armazenamento
  • Aumento da vida útil do produto
  • Apoio a estudos de estabilidade e prazo de validade

Aplicações – Farmacêutica, Alimentar e Ciências da Vida

Perguntas frequentes – Envelhecimento e prazo de validade

Por que é que as análises térmicas são importantes para os estudos de estabilidade?

Os métodos de análise térmica revelam, numa fase precoce, alterações como transições vítreas, cristalização ou decomposição térmica. Isso permite definir condições de armazenamento adequadas e avaliar de forma fiável o prazo de validade de um produto.

Muitos princípios ativos farmacêuticos e alimentos são sensíveis à humidade. A água pode acelerar reações químicas, alterar estruturas cristalinas ou comprometer a eficácia de um produto. As análises de sorção fornecem informações importantes para a escolha de embalagens e condições de armazenamento adequadas.

A transição vítrea influencia as propriedades mecânicas e a estabilidade dos materiais amorfos. Compreender este fenómeno é fundamental para o armazenamento, o transporte e o desenvolvimento de formulações estáveis.

O DSC, o TGA, o GSA e o STA complementam-se na perfeição. Enquanto o DSC analisa as transições térmicas, o TGA determina as perdas de humidade e de massa. O GSA analisa o comportamento da humidade e o STA combina as variações de calor e de massa numa única medição.

Os sistemas LINSEIS são adequados para medicamentos, vacinas, alimentos, suplementos alimentares, cosméticos, biomateriais, materiais de embalagem e excipientes farmacêuticos.

Fornece informações importantes sobre estabilidade, comportamento de armazenamento e alterações nos materiais. Isso permite melhorar as fórmulas, otimizar as embalagens e garantir a qualidade do produto a longo prazo.