从动态光散射法及光阻法谈论粒径在乳剂分析中的作用

 本期AVT小编给大家分享关于乳剂分析方法的相关知识，通过动态光散射法及光阻法，看一下粒径在乳剂分析中的重要作用。
乳剂（乳状液、乳状物）是一种液体制剂，系指一相液体以液滴状态分散于另一相液体中形成的非均相液体分散体系。根据连续相和分散相不同分成油包水型乳剂和水包油型乳剂，前者连续相为油脂分散相为水溶液，后者连续相为水溶液，分散相为油脂；除了上述这两类乳剂之外还有复合乳剂。
   影响乳剂稳定性的主要因素有： 
  ①乳剂中颗粒度的大小和分布；
  ②乳化剂的性质；
  ③乳化剂的用量；
  ④分散相的浓度；
  ⑤分散介质的黏度；
  ⑥乳化及贮藏时的温度；
  ⑦制备方法及乳化器械；
  ⑧微生物的污染等。
   而在乳剂的检测中，乳粒的大小和分布显得尤为重要，
  【美国药典】中对于乳剂中乳粒粒径的检测有方法一动态光散射法，方法二光阻法。方法I:动态光散射法，要求：平均粒径0.5微米；方法II：光阻法，大于5微米的乳粒(PFAT5)体积占比0.05%。
  1.动态光散射
  动态光散射是指由于散射质点不停地做布朗运动而引起的多普勒效应导致了散射光波长以入射光波长为中心展开的现象，又叫准弹射性散射。
  布朗运动特点：小粒子运动快速，大粒子运动缓慢。由于离子在不停地运动，散射光斑也将出现移动；由于粒子四处运动，散射光的相位相互叠加，将引起光亮区域和黑暗区域呈光强方式增加和减少或以另一种方式表达，光强也呈波动形式，如下图：

  动态光散射测量依赖于时间的散射光强波动，由动态光散射可以得到粒子扩散速度的信息，进而从Stokes-Einstein方程得到流体力学直径（dH）。

  D:扩散系数
  KB：玻尔兹曼常数
  T：绝对温度
 ：粘度

  由此可见，粒径不仅与粘度有关，而且还会受到表面结构的影响。
  动态光散射注意事项：
  1)使用干净的样品池；
  2)缓慢注入溶液以避免产生气泡；
  3)如果使用注射管滤膜过滤样品，请弃去开始的几滴溶液以避免在滤膜下面的灰尘进入样品池；
  4)用盖子将样品池封住；
  5)将样品池放入仪器时，▽标志应面向自己。
  2.光阻法
  【美国药典】729的起源：
  美国曾发生过注射脂肪乳大粒子引起的医疗事故，这也是促成美国药典委员会对大粒子关注的起因。1994年，美国FDA（美国食品药物管理局）宣布，有两例因注射了肠外营养脂肪乳（简称“TNP“）而引起的死亡案例，直至1996年经过大量详细的病因调查，结果发现TNP营养混合液中外加的有机钙和无机磷酸（CaHPO4）颗粒粒径过大而堵塞了人体血管，最终导致病人死亡。（人体微血管径: 4–9μm，细动脉管径：20μm。）
  后来经过大量数据研究和佐证，证明了这是因为乳剂中存在大于5微米的乳粒引起的。而且探索了如何精确检测大于5微米乳粒（英文简写为PFAT5）的方法。
美国药典在2004年增加了USP729章节，公布了对脂肪乳中的粒度的测试要求，并且一直在进行不断的改动与更新，中国药典委员会很早就对脂肪乳的大粒子进行了研究，在中国药品标准中都有粒径的相应规定和标准。
  注射脂肪乳中大粒子的危害
  1)注射脂肪乳中的大颗粒会伴随着注射过程进入人体肺部，造成肺部形成肉芽肿； 
  2)大颗粒进入血管可以引起血管肉芽肿、静脉炎及血栓等； 
  3)大颗粒伴随血液循环可进入到身体的其他器官，如肝、肾等都有损害； 
  4)大颗粒的存在会影响注射液本身的稳定性。
  因为动态光散射法只能测出样品的平均粒径，但是对于“尾部”PFAT5来说，其所占的比例极低，普通的光散射方法不能检测出，所以使用光阻法来检测PFAT5 值。
所以，在脂肪乳的研究中对乳剂的粒径研究有两个方法，粒径分布和大乳粒。在辅必成，粒径一直都是研究指标中的重点项目，在项目的任何一个阶段都会将粒径作为考察产品质量的重要指标。
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  本文内容分享自辅必成《乳剂分析方法浅谈系列（1）—粒径》作者：限掌