隨著(zhù)時(shí)代的進(jìn)步，多種新型的測量?jì)x器的應用也使得對粒度的把握更加準確，如激光衍射粒度分析儀、庫爾特計數儀、顆粒圖像處理儀器及離心沉降儀等等。不同設備的測量原理不同，導致結果會(huì )有所差異。例如沉降儀所依據的理論是Stokes公式中球形顆粒的沉降速率與粒徑之間的關(guān)系，而對不規則顆粒，二者之間的關(guān)系是未知的，為此沉降儀所測得的粒徑相當于某一球體的大小，稱(chēng)之為沉降速度粒徑；庫爾特計數器得到的稱(chēng)之為等效電阻粒徑；激光粒度儀給出的粒徑稱(chēng)之為等效散射光粒徑。因此，只有顆粒為完整的球形時(shí)，所有設備測得結果才有可能是相同的。

　　隨著(zhù)當前對藥品質(zhì)量的要求越來(lái)越高，口服固體API和輔料的粒度分布影響著(zhù)藥物的溶出速率甚至是體內吸收，無(wú)論是制?；蛘叻勰┲眽汗に嚩夹枰獙Ψ垠w顆粒的粒度分布有一個(gè)嚴格控制范圍，粒度分布直接影響顆粒的流動(dòng)性、可壓性甚至含量均勻度等等。本文將對激光衍射粒度儀測量方法的開(kāi)發(fā)進(jìn)行一個(gè)簡(jiǎn)單的介紹。

　　激光衍射法精密度、準確度執行標準

　　簡(jiǎn)單的說(shuō)，激光衍射粒度儀主要是利用了光的散射原理測量粒徑，是基于顆粒體積的計算技術(shù)，將不規則顆粒假設為等體積球模型。顆粒的粒度越小，散射角越大。

　　2010版和2015版《中國藥典》粒度和粒度分布測定法均收錄了第三法（光散射法），制劑通則僅對儀器的一般要求和測定法進(jìn)行了簡(jiǎn)單介紹，目前CFDA尚無(wú)應用第三法進(jìn)行API粒度分析方法開(kāi)發(fā)和驗證的相關(guān)指導原則。USP的?429?LIGHTDIFFRACTIONMEASUREMENTOFPARTICLESIZE和EP的2.9.31.PARTICLESIZEANALYSISBYLASERLIGHTDIFFRACTION均是基于ISO標準13320-1(1999)和9276-1(1998)開(kāi)發(fā)的，國內有相應的中文版GB/T19077粒度分析-激光衍射法和GB/T15445粒度分析結果的表述。ISO13320現行版本已經(jīng)更新到2009年版了，而最新版的USP和EP還在沿用1999年版?，F行版本ISO13320:2009IDT最大的改變就是增加了一些為準確測量而提出的試驗方法與過(guò)程。下面我們來(lái)看下儀器校驗精密度和準確度的主要差別。

　　標準

　　USP

　　EP

　　CP

　　ISO2009

　　精

　　密

　　度

　　標準粒子

　　樣品

　　樣品

　　粒子最大粒徑與最小粒徑比約10:1

　　x90/x10=1.5-10

　　測量次數

　　6

　　6

　　5

　　5

　　D（0.5）

　　RSD<10%

　　RSD<10%

　　RSD<3%

　　RSD<3%

　　D（0.1）

　　D（0.9）

　　RSD<15%

　　RSD<15%

　　RSD<5%

　　RSD<5%

　　粒徑小于10μm

　　RSD翻倍

　　RSD翻倍

　　RSD翻倍

　　RSD翻倍

　　準

　　確

　　度

　　標準粒子

　　樣品

　　樣品

　　粒子最大粒徑與最小粒徑比約10:1

　　x90/x10=1.5-10

　　測量次數

　　3

　　3

　　5

　　3

　　D（0.5）

　　RSD<10%

　　RSD<10%

　　RSD<3%

　　RSD<3%

　　D（0.1）

　　D（0.9）

　　RSD<15%

　　RSD<15%

　　RSD<5%

　　RSD<5%

　　粒徑小于10μm

　　RSD翻倍

　　RSD翻倍

　　RSD翻倍

　　RSD翻倍

　　對比各指導原則，我們在實(shí)際應用時(shí)可采用更為嚴格CP或ISO2009對儀器的緊密度和準確度進(jìn)行校驗。通常在實(shí)際研發(fā)過(guò)程中，API或者粉末固體的粒度分布是控制在某一特定范圍內，因此開(kāi)發(fā)粉體測量方法時(shí)，選擇USP或者EP作為一個(gè)接受標準。

　　粒度分析方法的開(kāi)發(fā)-干法

　　穩定性對于一個(gè)測量方法的重要性不言而喻，而影響干法和濕法的影響因素各有不同。無(wú)論是使用干法或者濕法，取樣的代表性直接影響著(zhù)測量結果。個(gè)人覺(jué)得取樣方法可參考混合均勻度的取樣方式(BU混合/CU含量均勻度該怎么取樣，判斷合格?)。若樣品均適合干法或者濕法測量，原則上結果應該是相似的。

　　對于干法而言，分散介質(zhì)一般為空氣，則首先需要考慮高壓分散氣體的潔凈度、含水量等。接下來(lái)就是我們在開(kāi)發(fā)方法中需要考察的參數：分散壓力、進(jìn)料頻率等。當然如需非常精確的測定，還需要知道該物質(zhì)的折射率，可以查閱文獻、ISO13320及使用常規的光學(xué)儀器如阿貝折射儀等測量。若對精度沒(méi)有特別高的要求，一般可選儀器默認值。

　　分散氣壓：決定樣品的分散程度，也是干法測量中一個(gè)關(guān)鍵參數。分散氣壓過(guò)小，樣品沒(méi)有充分分散，測定數據偏大；分散氣壓過(guò)大，可能造成對樣品的破壞（氣流粉碎效應）。以某粉末的粒度測試結果為例，平行測量3次結果見(jiàn)下圖：結合可接受標準，即可選300Kpa（平臺）作為分散氣壓，大于350Kpa出現氣流粉碎效應。

　　進(jìn)料頻率：需根據粉體顆粒的流動(dòng)性來(lái)調節，在分散氣壓確定的情況下，可結合遮光率的結果來(lái)反饋，遮光率太高在系統內可能發(fā)生重復散射現象，太低則噪音信號會(huì )淹沒(méi)樣品信號。一般情況下，細分遮光率0.5~3%，粗粉可放寬到0.5~6%。

　　這里以另一粉末的粒度測試結果為例，分別考察30%、40%、50%、60%進(jìn)樣速率，平行測量3次結果見(jiàn)下圖：結合可接受標準，遮光度均符合要求，各測量組無(wú)統計學(xué)差異，因此選擇RSD最小的50%作為進(jìn)樣速率。

　　中間精密度：在確定好分散氣壓和進(jìn)料頻率后，需要對方法的重現性或者說(shuō)考察一下方法的中間精密度，通常是兩名操作人員對既定方法分別進(jìn)行6次測定，計算12次測量結果的RSD。若RSD在可接受標準范圍內，既可以將該方法確定為干法測量的SOP。

　　粒度分析方法的開(kāi)發(fā)-濕法

　　相比干法，濕法在分散這一步驟需要考慮的因素相對較多，濕法相比干法多了分散介質(zhì)的折射率，可通過(guò)溶劑的供應商或者相關(guān)的文獻查詢(xún)。濕法是一個(gè)循環(huán)連續的測定過(guò)程，樣品的加入量一般是隨著(zhù)顆粒粒徑的增大而增大，也可通過(guò)遮光比這一參數控制。通常，對于非常細粉，遮光率<5%，細粉5~10%，粗粉10~15%，多分散體系15~20%。另外如分散介質(zhì)的選擇，分散方式的考察將是方法開(kāi)發(fā)的主要考察內容。對于分散介質(zhì)要求無(wú)雜質(zhì)，光學(xué)性質(zhì)均衡不與樣品發(fā)生物理、化學(xué)變化良好的潤濕作用良好的溶劑，這樣才能使得分散體系均勻、易于進(jìn)樣。一般常用的介質(zhì)為去離子水、乙醇、異丙醇等。

　　超聲時(shí)間：對于細粉，由于表明張力或者靜電等原因會(huì )在分散介質(zhì)中發(fā)生二次團聚現象，這時(shí)就需要通過(guò)超聲、加入表面活性活性劑或者穩定劑等方式改善分散體系，需注意的是在分散過(guò)程中避免氣泡的產(chǎn)生。超聲的時(shí)間一般與顆粒大小有關(guān)，隨著(zhù)顆粒增大而時(shí)間延長(cháng)。表活的加入主要是為了增加潤濕性，實(shí)驗室常用的吐溫、SDS等均可使用，一般濃度為千分之五。另外也可以適當加入一些穩定劑如六偏磷酸鈉、焦磷酸鈉等，增加顆粒的Zeta電位。

　　對于是否分散均勻，直觀(guān)可以通過(guò)顯微鏡觀(guān)察。同時(shí)也可以實(shí)測粒徑數據變化獲得。處理方式為超聲，結果如下圖：結果表明隨著(zhù)超聲時(shí)間的延長(cháng)，最終粒徑的變化趨于平緩且RSD滿(mǎn)足標準，表明測得結果可接受。

　　攪拌轉速：對于樣品池中攪拌速度的考察，同理也是結合粒度的變化及RSD的范圍，需要注意的是篩選一個(gè)適宜的轉速將大顆粒懸浮起來(lái)。如圖，可選擇2500rpm為分散速率。

　　小結

　　無(wú)論干法或者濕法，二者都是對影響分散狀態(tài)的參數進(jìn)行考察，不同的是干法重點(diǎn)考察分散氣壓，而濕法則需考慮分散介質(zhì)和分散方式。我們也需根據粉末或者顆粒的性質(zhì)選擇適宜的測量方法。