Qi Srl si avvale delle competenze delle sue risorse e del laboratorio multidisciplinare di alto livello, ed è in grado di seguire il cliente per ogni richiesta, dalla consulenza tecnologica allo sviluppo formulativo, fino alla fase di pre-produzione.
Grazie alla vasta esperienza nel mondo della strumentazione scientifica, e ai continui contatti con il mondo scientifico ed industriale, Qi è in grado di assistere nella ricerca soluzioni atte a promuovere processi innovativi, siano essi di natura top-down che bottom-up.
Il nostro laboratorio analitico dispone di una vasta gamma di strumentazione per fornire un servizio di analisi per conto terzi.
Di seguito, sono descritte le metodologie analitiche che Qi è in grado di offrire.
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ANALISI DELLE POLVERI
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Nello strumento Revolution Powder Analyzer della Mercury Scientific un tamburo con due finestre in quarzo, riempito per ca. 1/3 del suo volume con il campione, viene posizionato in verticale su due cuscinetti che lo fanno ruotare in senso orario. Una luce viene usata per illuminare il campione e creare un effetto analogo alle ombre cinesi. Una telecamera registra molteplici fotogrammi della sua evoluzione per calcolare l’angolo di valanga, l’energia di valanga, l’angolo di riposo, la superficie frattale e diversi altri parametri che servono a caratterizzare la polvere analizzata. Sono disponibili metodiche per test di scorrevolezza, consolidamento, granulazione, impaccamento, fluidizzazione e carica elettrostatica. |
ANALISI TERMICA
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Nello strumento TPS 3500 della Hot Disk il cuore del sistema è costituito da una spirale in nickel dello spessore di pochi micron che agisce sia da elemento riscaldante che da sonda di temperatura. Il setup viene effettuato componendo due strati di campione (con le superfici identiche accostate) inframezzati dal sensore. Durante il test viene applicata una corrente, per un tempo esattamente predeterminato, ai capi del sensore. Viene così rilevato il transiente di riscaldamento del sensore, dipendente dalla capacità dissipante dei due pezzi di campione che lo racchiudono: infatti, maggiore è la conducibilità termica del campione e maggiore sarà la quantità di calore che verrà sottratta al sensore che, conseguentemente, subirà un aumento minore della sua temperatura. Sono previste modalità per misure specifiche quali Film sottile, Slab, Lato singolo, Anisotropia, Struttura, Bassa densità/Alto isolamento, Determinazione del cP volumetrico, ecc…
Range Conducibilità termica: 0.005÷1800 W/m×K Range Diffusività Termica: 0.01÷1200 mm2/s Range cP volumetrico: fino a 5 MJ/m3×K Range Temperatura: -40°C÷600°C |
| Conformità a normativa | ISO 22007-2 |
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Lo strumento MP-2 della Thermtest, equipaggiato con sensori TLS (50 o 100 mm) consente la determinazione della conducibilità termica di campioni soffici, come terreni o polimeri (TLS-100) o duri, come rocce o cementi (TLS-50). Range Conducibilità termica: 0.1÷5 W/m×K |
| Conformità a normativa | ASTM D5334-14, IEEE 442-1981 |
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Lo strumento MP-2 della Thermtest, equipaggiato con sensori THW, consente la determinazione della conducibilità termica di campioni liquidi, paste o polveri (sensore THW-L3) e di schiume isolanti e campioni soffici (sensore THW-S).
Range Conducibilità termica: 0.01÷1 W/m×K (THW-L3); 0.01÷2 W/m×K (THW-S)
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| Conformità a normativa | ASTM D7896-19 |
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Lo strumento HFM-100 della Thermtest è un termoflussimetro in grado di calcolare la conducibilità termica di materiali isolanti mediante determinazione del flusso di calore che passa attraverso il campione posto tra due elementi riscaldanti settati a temperatura diversa.
Range Conducibilità termica: 0.002÷0.5 W/m×K Range Temperatura Piatti: -20°C÷70°C |
| Conformità a normativa | ASTM C518, C1784, ISO 8301, JIS A1412, EN 12667, EN 12664 |
TENSIOMETRIA
Lo strumento Tracker della Teclis è un tensiometro a goccia in grado di calcolare la tensione superficiale (interfaccia liquido/aria) o interfacciale (interfaccia liquido/liquido), con l’analisi dell’immagine della forma della goccia, mediante fitting dell’equazione di Laplace. Lo strumento consente l’analisi di forma di una goccia in diverse configurazioni impiegando due diversi tipi di configurazioni: “Pendant Drop/Bubble” o “Rising Drop/Bubble”.
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GRANULOMETRIA
| Il Bettersizer S3 Plus è uno strumento che combina la granulometria mediante Diffrazione Laser con l’analisi morfologica mediante l’Analisi Dinamica delle Immagini.
Durante l’analisi le particelle, disperse in un mezzo scelto dall’operatore, vengono fatte flussare attraverso due cuvette:
- Nella prima, una luce LASER (532 nm) colpisce le particelle e genera il caratteristico pattern di diffrazione.
- Nella seconda, due telecamere CCD registrano continuamente immagini delle particelle comprese tra 1 e 3500 µm.
Diffrazione Laser La tecnica brevettata DLOIS (Dual Lenses & Oblique Incidence Optical System) è una nuova tecnologia basata su una configurazione molto stabile che utilizza due lenti Fourier fisse. La seconda lente funziona da collimatrice e trasforma il raggio laser divergente in un fascio parallelo sul campione e, allo stesso tempo, focalizza la luce sui detector in back scattering. La prima lente agisce come messa a fuoco del segnale sui detector in forward scattering. 
Il laser in diagonale non intralcia il percorso ottico, ha un’ampia copertura angolare e permette misure reali fino a dimensioni nanometriche (10 nm). I pattern di diffrazione generati da una singola sorgente laser hanno un dato e una continuità coerenti in tutti gli angoli di detenzione (96 detector, da 0.02° a 165°).
L’analisi dei dati può essere effettuata secondo la teoria di Fraunhofer o di Mie.
Lo strumento consente la determinazione dell’indice di rifrazione (reale ed immaginario) delle particelle in esame, qualora tale dato non sia disponibile in letteratura.
Analisi Morfologica L’analisi morfologica viene effettuata con l’ausilio di due telecamere CCD con ingrandimento 10x (per la valutazione delle particelle più piccole) e 0.5x (per l’analisi delle più grandi); esse coprono un range tra 1 e 3500 µm, consentendo la valutazione delle particelle superiori a 4 µm. L’analisi avviene in tempo reale, ad una velocità di 10000 particelle al minuto, le quali vengono fotografate, caratterizzate e classificate statisticamente. Molteplici i parametri che è possibile determinare, tra cui Area, Circonferenza, dimensione massima e minima, rapporto lunghezza-larghezza (L/D), circolarità, ecc. Range Granulometria: 0.01÷3500 µm |
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| Conformità a normativa | ISO 13320, ISO 13322, USP <429>, 21 CFR Part 11 |
| Il granulometro Nicomp 380 Submicron Particle Size Analyzer usa il principio del Dynamic Light Scattering (DLS) per ottenere una distribuzione granulometrica di sistemi colloidali le cui dimensioni variano tra i 0.5 nanometri ed i 6 micron. Il campione viene illuminato da un raggio laser focalizzato, e le variazioni d’intensità della luce diffusa (generate dal movimento browniano) vengono misurate in funzione del tempo. Per un dato sistema temperatura/viscosità, la fluttuazione di intensità dello scattering dipende dalla dimensione delle particelle (fluttuazioni rapide per particelle piccole, lente per particelle più grandi). L’impiego di un autocorrelatore consente di analizzare il comportamento di queste fluttuazioni per ottenere una distribuzione granulometrica del campione in esame. Nel caso di una distribuzione di particelle monomodale, la funzione di autocorrelazione è una funzione esponenziale decrescente, dove la diffusività delle particelle è facilmente ottenuta dal tempo di decadimento, e il raggio delle particelle è calcolato con la relazione di Stokes-Einstein. Nel caso di campioni polidispersi, la funzione di autocorrelazione consiste di una combinazione di funzioni esponenziali, ciascuna caratterizzata da un diverso tempo di decadimento: in questo caso, lo strumento deve impiegare degli algoritmi di deconvoluzione al fine di convertire i dati grezzi in una distribuzione granulometrica. Il Nicomp 380 eccelle nella caratterizzazione di sistemi particellari complessi, grazie all’utilizzo di diversi algoritmi di deconvoluzione, dalla semplice approssimazione gaussiana fino alla Nicomp Distribution, un’analisi di deconvoluzione brevettata ad alta risoluzione in grado di risolvere distribuzioni multimodali.  Inoltre, il modulo ZLS consente la misura diretta del potenziale zeta mediante laser doppler classico e modalità PALS (Phase Analysis Light Scattering).Range Granulometria: 0.5 nm÷6 µm |
 Lo strumento LUMiSizer LS651 è una centrifuga analitica dotata di un doppio spettrometro a 865 e 470nm per l’analisi della trasmittanza, durante la centrifugazione, su tutta la lunghezza della provetta.
Questa tecnica, definita STEP (Space and Time Extintion Profiles), consente di analizzare in tempo reale sia il comportamento che la stabilità di una dispersione o emulsione.
La centrifuga analitica LUMiSizer 651 è in grado, in opportune condizioni di concentrazione della fase dispersa, di determinare le dimensioni delle particelle.
Velocity Distribution
Range Temperatura: 4 ÷ 60°C |
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| Conformità a normativa | ISO/TR 13097; ISO/TR 18811; ISO 18747-1; ISO 13318-2; JIS Z 8823-1:2001; 21CFR PartXI |
 Lo strumento Accusizer 780 è un contaparticelle che impiega il metodo SPOS (Single Particle Optical Sizing) per contare e dimensionare rapidamente un gran numero di particelle una ad una, consentendo la creazione di una distribuzione granulometrica (PSD) reale, mediante una combinazione di sensori, contatori e fluidica di precisione.
Due sensori, basati rispettivamente sul principio di Light Scattering (LS) e Light Extinction (LE) consenteono la rilevazione simultanea di particelle di grandi e piccole dimensioni.
Questo approccio è in netto contrasto con le granulometrie “di insieme”, come la diffrazione laser o il light scattering, le quali devono processare informazioni prodotte simultaneamente da molte particelle. Lo strumento necessita che le sospensioni da analizzare siano diluite (#particelle<9000/ml), così da evitare fenomeni di coincidenza/sovrapposizione durante l’analisi. Il Modulo SIS (Syringe Injection Sampler) è accessoriato con un’ampia gamma di siringhe (da 0.5 a 25 ml) e di un motore di precisione che consente il prelievo estremamente preciso del volume di campione da analizzare. È specificatamente pensato per applicazioni in ambito farmaceutico come la USP <788>, per piccoli e grandi volumi iniettabili. Il Modulo APS (Automatic Particle Sizer) è dotato di un autodiluitore a due stadi che consente l’analisi diretta di sospensioni concentrate senza necessità di prediluizione. Il sistema è in grado di campionare fino a 20 ml di campione, consentendo di determinare la presenza di particelle anomale con un elevato grado di accuratezza statistica. È specificatamente pensato per applicazioni in ambito farmaceutico come la USP <729>, determinazione del PFAT5. Range Granulometria: 0.5 ÷ 400 µm |
STABILITà FISICA DELLE SOSPENSIONI
Lo strumento LUMiSizer LS651 è una centrifuga analitica dotata di un doppio spettrometro a 865 e 470nm per l’analisi della trasmittanza, durante la centrifugazione, su tutta la lunghezza della provetta.
Questa tecnica, definita STEP (Space and Time Extintion Profiles), consente di analizzare in tempo reale sia il comportamento che la stabilità di una dispersione o emulsione e, ad opportune concentrazioni, consente di effettuare l’analisi granulometrica secondo ISO 13318-2.
L’apparecchiatura offre vari metodi di valutazione automatica dei dati; tra questi:
L’ottenimento di tre velocità di separazioni sperimentali a diverse accelerazioni centrifughe consente quindi l’estrapolazione della velocità di separazione a 1g.
 Lo strumento LUMiReader X-ray è un analizzatore di stabilità che impiega la tecnologia STEP (Space and Time Extintion Profiles), per l’analisi della trasmittanza ai raggi X, a 1g, durante tutto il tempo di misura, su tutta la lunghezza della provetta.
In questo modo, è possibile valutare la stabilità di miscele complesse e concentrate, che sarebbero del tutto torbide e non valutabili nel visibile o nel vicino infrarosso. |
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| Conformità a normativa | ISO/TR 13097, ISO/TR 18811, ISO 18747-1/2, ISO/TS 22107, CFR 21 Part 11 |
STABILITà, COMPATIBILITà
Negli esperimenti di microcalorimetria isoterma, il termostato è mantenuto ad una temperatura costante per tutta la durata dell’esperimento. Ogni calore generato od assorbito dal campione, a causa di un processo fisico o chimico, viene continuamente misurato, fornendo informazioni sulla cinetica del fenomeno in esame.
La microcalorimetria è impiegabile in una vastissima gamma di applicazioni, per monitorare ed analizzare processi chimici, fisici e biologici in tempo reale, come ad esempio: - Stabilità (termica, ossidativa, ecc) & Shelf-life - Compatibilità (farmaco/eccipiente, prodotto/contenitore, ecc) - Efficacia (farmacologica, antiossidante, ecc) - Interazioni molecolari - Setting time |
ANALISI REOLOGICHE
ANALISI DI ADESIONE
L’analizzatore di adesione LUMiFrac è uno strumento che, mediante la tecnologia CAT (Centrifugal Adhesion Testing) usa la forza centrifuga per applicare un carico ai campioni in esame consentendo di determinare la resistenza dei rivestimenti e degli adesivi su 8 campioni contemporaneamente.
LUMiFrac consente la valutazione di un’amplissima gamma di materiali:
Lo strumento consente la determinazione della forza adesiva sia in regime di tensile stress che di shear stress, e può lavorare in un ampio range di temperature (-11÷40°C).
La forza di carico può essere facilmente variata (da 0.1 N a 6.5 kN) regolando la massa del campione adeso (test stamp) e la velocità di rotazione (fino a 13.000 RPM).
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| Conformità a normativa | ISO 4624; DIN EN 13144; JIS K 5600-5-7; DIN EN 15870; DIN EN 14869-2, ASTM D4541 and ISO 9211-4 |
PREPARAZIONI DEI CAMPIONI
PSI-20 è un omogeneizzatore ad alta pressione a controllo digitale indicato per l’emulsificazione, la deagglomerizzazione, la dispersione e la riduzione delle dimensioni delle particelle.
Il sistema è basato su camere d’impatto a geometria fissa, ed è in grado di operare fino a 2000 bar di pressione, con una portata operativa fino a 20 litri l’ora. Questo consente di ottenere una distribuzione particellare estremamente fine ed uniforme.
Le applicazioni di tale strumentazione vanno dalla produzione di emulsioni a quelle di liposomi, passando per la deagglomerazione di aggregati, alla lisi cellulari, fino alla riduzione della granulometria delle particelle e del peso molecolare dei polimeri.
 Esistono diversi tipi di camere di impatto, adatte per la preparazione di emulsioni, per la deagglomerizzazione, e per la riduzione delle dimensioni delle particelle. |
I miscelatori planetari della Thinky sono in grado di mescolare i materiali senza inglobare aria, grazie all’assenza di giranti ed ancorette. Il contenitore, inclinato di 45°, subisce un moto di rotazione/rivoluzione, che genera all’interno del campione un flusso tridimensionale, e che consente una contemporanea miscelazione e deaerazione del campione in esso contenuto.
 ARE-250 Il modello ARE-250, che lavora a pressione atmosferica, è in grado di rimuovere bolle d’aria di dimensioni nell’ordine delle centinaia di micron, visibili ad occhio nudo. È inoltre dotato della modalità “deaerazione”, che consente di variare il rapporto tra velocità di rivoluzione e velocità di rotazione, applicando contemporaneamente: - un’elevata velocità di rivoluzione, per aumentare la forza centrifuga favorendo l’affioramento delle bolle - una bassa velocità di rotazione, per impedire al campione di inglobare aria e per rompere le bolle che sono affiorate in superficie, mediante la forza di taglio. ARV-310 Il modello ARV-310, equipaggiato con pompa da vuoto, consente l’eliminazione di bolle nell’ordine dei micron, anche per campioni molto viscosi, mediante i seguenti principi:
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