激光粒度分析技术在药物研究和质量控制中的应用进展

郝 福，胡向青，巴晓雨，许桂玲，张 纲，李志刚

(神威药业集团有限公司，河北 石家庄 051430)

专论(072～080)

激光粒度分析技术在药物研究和质量控制中的应用进展

郝 福，胡向青，巴晓雨，许桂玲，张 纲，李志刚

(神威药业集团有限公司，河北 石家庄 051430)

近年来，激光粒度分析技术广泛应用于药物的质量研究和质量控制领域. 从激光散射测定粒度的原理、仪器的一般要求和影响测试结果的因素、方法验证的要求以及该技术在药物领域中最新应用等方面进行综述，为激光粒度分析技术在药物中的应用开发提供有益的参考.

粒度；静态激光散射；动态光散射；药物；质量控制

颗粒是组成粉体的基本单元，颗粒的大小称为粒度. 大多数原料药和部分药物制剂呈粉状或颗粒状. 对于难溶性药物口服固体制剂，粒度与药物的吸收可能存在一定的关系. 从临床疗效上讲，减小粒度有可能对生物利用度产生积极的作用；从安全角度讲，粒度范围未得到合理控制则可能出现批次间体内溶出度和吸收度的不一致，血药浓度曲线峰谷波动大，可能出现不安全问题或导致不良反应的增加[1]. 已上市的甲苯磺酸索拉非尼片、左炔诺孕酮片等，为了获得良好的生物利用度，研发厂家均对原料进行了微粉化处理. 对于注射用乳剂、脂质体等，药物通过输注进入血液循环系统，药物粒度大小、粒度分布的均一性和稳定性等因素也将大大影响药物的安全性和有效性. 因此，药物的粒度控制对药物的有效性、稳定性及安全性都具有重要影响[2].

关于药物粒度的控制方法，各国药典均有详细的控制手段. 常见的分析方法有沉降法、显微镜法、激光粒度测量、库尔特全自动颗粒粒径分析、颗粒计数器分析、电感应法等. 目前，作为原料药和制剂粒度控制检测手段，激光光散射法呈现快速发展的趋势.

1 激光光散射法测定粒度原理

以足够的浓度分散在合适的液体或者气体里的一个样品，通过由单色光源(通常是激光)产生的光束，通过多元探测器测量粒子在任意角度里的光散射，与散射模型相关的数值被记录下来用作后续的分析. 这些散射数据通过恰当的光学模型和数学过程转化(米氏散射理论和弗朗霍夫近似理论)，生成不同的离散尺寸级数相对于整体积的比例，组成粒子尺寸分布[3-4]，其原理结构示意图如图1所示. 这种方法测量范围可达0.02～3500 μm，所用仪器为激光散射粒度分布仪. 根据光源不同分为静态激光散射(测定微米级)和动态光散射(dynamic light scattering，DLS，测定纳米级). DLS测量原理基于颗粒的布朗运动[5].

图1 激光粒度分析仪的结构原理图Fig.1 Principle of laser particle size analyzer

2 仪器的一般要求和影响测试结果的因素

散射仪光源发出的激光强度应稳定，并且能够自动扣除电子背景和光学背景等的干扰. 采用粒径分布特征值[d(0.1)、d(0.5)、d(0.9)]已知的“标准粒子”对仪器进行评价[6]. 通常使用相对标准偏差(RSD)表征“标准粒子”的粒径分布范围. 当RSD小于50%时，平行测定5次，“标准粒子”的d(0.5)均值与其特征值的偏差应小于3%，平行测定的RSD不得过3%；“标准粒子”的d(0.1)和d(0.9)与其特征值的偏差均应小于10%，平行测定的RSD均不得过10%.

根据样品的性状和溶解性能，可选择湿法测定或干法测定[6]. 湿法用于测定混悬样品或不容易分散介质的样品，干法用于测定水溶性或无合适分散介质的固态样品. 湿法测量过程中最重要的步骤是确定分散条件，合适的分散剂在不溶解样品的前提下可以最大限度地润湿样品，破坏颗粒之间的范德华力、静电力和分子焊接力等粘结力[7].

遮光度是粉末样品分散后进行测试时仪器所探测到的样品分散浓度. 样品浓度过低，仪器探测器接收到的信噪比信号微弱；样品浓度过高，容易引起多元散射，故浓度过低或过高均会导致测量结果不准. 对于不同粒度范围的粉末，小颗粒的粉末测量的遮光度应小一些，大颗粒的粉末的遮光度应大一些. 微粒越小，测量光学参数的选择就越为重要. 湿法测定的检测下限通常为20 nm，湿法测量所需要的样品量通常应达到检测器遮光度范围的8%～20%. 最先进的激光粒度仪对遮光度的下限要求可低至0.2%. 干法测定的检测下限通常为200 nm，干法测量所需要的样品量通常应达到检测器遮光度范围的0.5%～5%.

影响激光粒度检测中样品分散的其他因素还有超声时长与搅拌速度. 由于静电等性质的影响，颗粒物质容易聚集，且聚集颗粒间具有不同的结合强度，颗粒的聚集会对激光粒度仪的测定结果产生重要影响. 超声波破粒是打开团块链的最佳方式，但超声波产生的机械能也可能使原始颗粒破裂[2]，使粒径测定结果偏小，特别是结晶状颗粒，因此应合理控制超声强度和时间. 使用湿法分散系统时，适宜的搅拌速度可以在避免大颗粒沉降的同时，让各种粒径的颗粒以相同速度穿过检测池，其目的是使速度偏移量的大小不影响最终的测量结果[8]. 调整搅拌速度既能使混悬颗粒分散均匀，又不会产生气泡而影响测定结果.

为保证激光粒度仪计量校准结果的准确性和溯源性，依据JJF1211-2008《激光粒度分析仪校准规范》需要对仪器进行校准，所使用微粒粒度标准物质为聚苯乙烯微球. 对标准物质进行粒度分布测试时，最佳条件[7]如下：(1)合适的分散剂为浓度1%的吐温80；(2)该标准物质最佳遮光度为2.5%左右；(3)最佳超声条件为：强度30%，超声5 min，静止1 min后测定；(4)最佳搅拌速度1 500 r/min.

激光粒度仪的性能主要体现在粒度测量范围、激光源的类型、检测器的形状和大小、扫描速度快慢、准确性及稳定性几个方面. 目前，商品化的产品[9]主要有：英国马尔文公司生产的Mastersizer 3000；德国新帕泰克(Sympatec)公司生产的HELOS/RODOS，以干法粒度测量著称；美国贝克曼库尔特(Beckman Coulter)公司生产的LS13320；日本堀场株式会社制作的LA-950V2；法国西拉思(CILAS)公司生产的CILAS-1190；珠海欧美克公司生产的LS 900；丹东百特生产的Bettersize 2000；济南微纳公司生产的Winner2000 ZD.

3 激光粒度测定法方法验证的要求

评价指标一般为d(0.1)、d(0.5)、d(0.9)或d[4,3]. USP要求[3]，对于平均粒径值，检测结果可以在限度值±10%范围内，对于分布边缘值，检测结果可以在限度值±15%范围内.

国内外药物质量控制方法的开发一般遵从ICH指南，典型的验证指标包括专属性、线性范围、准确度、精密度和耐用性. 但对于激光粒度测试，ICH定义的专属性是不适用的，因为它不能区分样品中的不同组分，也不能区分分散粒子和团聚. 研究浓度与响应值的相互线性关系也不适用这个方法. 法规也未要求开展准确度验证，主要原因是对于非球形颗粒，不同测试仪器会给出不同的结论. 因此，这种分析方法常规的验证项目仅包括系统适用性、精密度、耐用性等[3,10-11].

系统适用性：通过标准样品来验证，平行测定6次，d(0.1)、d(0.5)、d(0.9)的RSD分别不得超过5%、3%、5%.

重复性试验：取一个批次的原料药样品，重复测定6次，统计6次结果的d(0.1)、d(0.5)、d(0.9)，一般要求6次结果的RSD均不超过10.0%.

中间精密度试验：不同时间，或不同分析人员，或不同仪器条件下，取“重复性”项下同一批次的原料药样品，重复测定6次，统计6次结果的d(0.1)、d(0.5)、d(0.9)，一般要求6次结果的RSD均不超过10.0%. 重复性试验与中间精密度试验结果的差异值应该控制在±3.0 μm以内. 12个数值的RSD也均不超过10.0%.

耐用性：影响测试结果的因素包括样品量、测试浓度、搅拌速度(湿法)、超声强度(湿法)、超声时间(湿法)、分散压力(干法)、测量时间等. (1)改变搅拌转速±5%，分别测定6次，其条件下测定的d(0.1)、d(0.5)、d(0.9) 6个数据RSD均不超过10.0%，与正常条件下测定的6个数据比较，12个数据的RSD分别均不超过10.0%. (2)改变分散压力±10%，分别测定6次，其条件下测定的d(0.1)、d(0.5)、d(0.9) 6个数据RSD均不超过10.0%，与正常条件下测定的6个数据比较，12个数据的RSD均不超过10.0%.

4 激光粒度测定法在原料药质量控制中的应用

原料药的粒度与制剂工艺的混合均匀性、分剂量准确性、可压性密切相关，并对制剂的溶出度、作用时间、作用部位、稳定性、安全性都有影响.

张美荣等[12]采用马尔文2000型激光粒度测定仪，干法进样器，振动进样速度50%，分散气压0.5 bar，遮蔽度0.5%～6%，测量时间15 s，背景时间15 s，可快速准确地测定左旋多巴原料药的粒度. 吴芸等[13]建立测定阿维A原料药的粒度及其分布的方法，采用马尔文2000型激光粒度分析仪、湿法进样，泵速为1 500 r/min，遮光比为5%～15%，背景与样品的扫描时间为5 s，样品折射率为1.569，样品吸光率为0.01. 方法学考察结果：d(0.5)的RSD均小于3%，d(0.1)和d(0.9)的RSD均小于5%；4批阿维A原料药的d(0.1)均小于5 μm，d(0.5)均小于10 μm，d(0.9)均小于20 μm，符合《中国药典》相关要求. 吉非替尼属于生物药剂学分类系统中的第Ⅱ类化合物，即低溶解性-高渗透性药物，在水中几乎不溶，其粒度的大小直接影响其片剂的溶出速度. 牟聪等[14]建立并验证了准确、简便、重复性好的吉非替尼原料药激光粒度测定法. 采用马尔文3000型激光粒度分析仪和Hydro LV湿法进样器，泵速为2 000 r/min，遮光比为8%～20%，背景与样品的扫描时间为10 s，样品折射率为1.500，样品吸光率为0.00. 试验结果：3批吉非替尼原料药的d(0.1)均小于7 μm，d(0.5)均小于15 μm，d(0.9)均小于25 μm，符合制剂生产的要求. 谷广志等[15]建立了激光散射法测定依非韦伦原料药的粒度分布. 采用马尔文3000型激光粒度分析仪，Hydro MV湿法进样器，混悬液制备的搅拌时间为1 h，超声45 s，泵速1 800 r/min，遮光比10%～20%，背景与样品的扫描时间10 s，样品折射率1.52，样品吸收率0.01. 方法学考察结果：d(0.5)的RSD均小于3%，d(0.1)和d(0.9)的RSD均小于5%，6批原料药的粒度均符合进口注册标准规定.

张庆刚等[16]研究不同粒径盐酸厄洛替尼微粉对其片剂体外溶出行为的影响，采用济南微纳Winner 2308智能型激光粒度仪，分散剂为异丙醇，超声制成稳定的分散体，试验结果：当原料d(0.9)不超过16.3 μm时，自研产品和原研产品在pH 1.0盐酸溶液(含1.0%SDS)中溶出曲线f2不低于80，在其余3种溶出介质中15 min溶出度均大于85%且溶出曲线基本一致，表明两种制剂溶出行为相似.

硝苯地平是临床常用的心血管系统药物，属于高渗透性、低溶解性药物. 刘晓莉等[17]采用欧美克LS-C(111)型激光粒度分析仪湿法测定硝苯地平原料粒度及粒度分布，通过考察介质浓度、样品用量、超声时间、溶液稳定性及精密度等，证明了方法的适用性.

蒙脱石散作为止泻剂进入人体胃肠道后，在消化道黏膜上可形成一层保护性覆盖膜，吸附病源微生物，粒径越小则吸附速度就越快，吸附容量也就越大[18]. 中国药典2015年版收载了蒙脱石的粒度检测方法[19]，使用马尔文2000型或性能相当的激光粒度分析仪，取样品约0.12 g，使检测器遮光率在8%～20%，加水800 mL，以3 000 r/min搅拌15 min或以3 000 r/min搅拌，并同时超声2～3 min，取连续测量3次的平均值，应符合规定：d(0.5)为6～23 μm，d(0.9)为16～50 μm，体积平均粒径d(4,3)为8～27 μm.

磺胺嘧啶银乳膏为混悬型制剂，属磺胺类抗菌药，原料药在水及乙醇中均不溶解，原料药的粒子大小及其粒度分布对制剂的有效性、稳定性及安全性都具有重要影响，李洁等[20]建立了光散射法测定磺胺嘧啶银原料粒度分布的方法，采用马尔文2000型激光粒度分析仪，Hydro 2000 MU湿法进样器，泵速2 000 r/min，样品折射率1.679，颗粒吸收率0.01，分散介质折射率1.33，测量5次，样品与背景测量时间10 s，遮光度10%～20%. 试验结果：7批原料d(0.5)均小于10 μm，RSD均小于6%，d(0.1)和d(0.9)均小于3.5 μm和25 μm，RSD均小于10%，符合《中国药典》相关要求.

王禄等[21]采用马尔文3000激光粒度仪建立了非水溶性非诺贝特晶体粒度分布测定方法，系统研究了样品折射率、分散介质、分散剂种类及分散剂质量浓度、遮光度、浆液循环泵转速、超声强度及时间对粒度分布测量结果的影响. 结果表明，非诺贝特产品在水中易团聚，必须添加适当的分散剂并辅以适当的超声波来促进粒子在水中的均匀分散. 最佳条件为：样品折射率选取1.55，分散剂洗洁精的质量浓度为0.002 5 g/mL，遮光度为10%，浆液循环泵转速2 000 r/min，超声强度20 W，超声分散40 s. 陈继敏[22]还建立并验证了普伐他丁原料药激光粒度测定方法.

上述应用实例表明，激光粒度技术已广泛应用于原料药物的质量控制.

5 激光粒度测定法在制剂工艺评价和质量控制中的应用

激光粒度分析仪的检测范围在20 nm～3 500 μm之间，这在新剂型研究中的微粒分析起到重要作用，激光粒度分析技术助推了吸入制剂、纳米制剂、新型乳剂等新剂型的快速发展和广泛应用.

5.1 吸入制剂

吸入制剂包括气雾、液雾、粉雾等形式，不论何种形式，粒度检测都是质量控制不可或缺的一环. 激光粒度分析技术具有快速检测无损样品的特性，能够快速提供大量粒径检测的相关数据，为吸入制剂的研发和生产提供了动力.

CDE在2007年公布了“吸入制剂质量控制研究技术指导原则”，根据呼吸道生理结构，为使药物有效的分布或沉积在治疗部位，药物的粒度通常在7 μm以下，粒度过大(大于10 μm)或过小(小于0.5 μm)可能会使药物不能有效沉积，疗效降低. 对于混悬型气雾剂，需要进行药物的微粉化处理.

翟文文等[23]制备得到了适用于肺部吸入给药的丹酚酸-丹参酮复合微粉，使用丹东百特BT-2001型激光粒度分布仪对复合微粉粒度进行质量评价. 结果显示，最优制备工艺条件下得到的丹酚酸-丹参酮复合微粉粒径分布均一，d(0.5)为2.33 μm，1～5 μm体积分数为80.82%，所有微粒均在10 μm以下，符合吸入粉雾剂对药物微粒的要求.

徐恩宇[24]采用纳米喷雾干燥(NSD)技术制备了粒径在理想肺吸入尺度范围内的纳微颗粒，采用干法分散法测定粒径，试验结果： 一水乳糖的NSD颗粒呈双态分布，主分布峰在10 μm 以下，另1 个分布峰在100 μm 之上. 而可溶性淀粉、海藻糖及β-环糊精的NSD 颗粒呈单态分布，且均在10 μm 以下. 试验证明采用NSD 技术可显著提高粉雾剂的回收率，可以获得具有更小空气动力学直径的药物颗粒.

干粉吸入剂(Dry powder inhalers，DPIs)将微粉化药物单独或与载体混合后，经特殊的给药装置，通过患者的主动吸入，使药物分散成雾状进入呼吸道，从而达到局部或者全身给药的目的. 药物微粉化后具有较高的表面自由能，粉体粒子易集聚成团，因此在处方设计上加入大量的载体. Tingting Peng等[25]论述和阐明了影响干粉吸入治疗效果的载体物理特性，其中载体的粒径具有显著影响，激光粒度分析结果的准确度受粒子的形状和表面性能影响.

激光粒度分析技术在抗肿瘤药顺铂干粉吸入制剂开发过程中也被用于评价微粉化原料及其制剂的粒度分布变化[26].

5.2 纳米制剂

纳米药物制备的关键是控制粒子的大小和获得较窄且均匀的粒度分布，减少粒子团聚现象，保证用药有效、安全和稳定. DLS技术是研究胶体和悬浮体系的理想方法，能非常方便、快捷、有效地测量颗粒平均粒度、质量、带电量和多分散性等重要参量. 该法在微乳、纳米脂质体、聚合物胶束等纳米药物的研究中被广泛应用[27].

王健昭等[28]采用美国布鲁克Zeta Plus激光粒度分析仪测定新制备的奥沙利铂脂质体粒径，考察了磷脂种类、药脂比、有机溶剂等对脂质体粒径的影响. 王晓波等[29]用激光光散射法对纳米雄黄的粒度分布范围进行分析测定，结果显示，粒径在30 nm以下的纳米雄黄约90%. 徐俊等[30]制备阿托伐他汀钙纳米粒新剂型，用马尔文Naro S90型激光粒度分析仪测定了粒径分布和纳米粒的Zeta电位，其平均粒径(71.99±13.62) nm，Zeta电位为(-31.48±2.46) mV，纳米粒处方工艺适合，制剂检测方法可行，为下一步制备阿托伐他汀钙纳米冻干粉奠定了实验和理论基础. 马文转等[31]采用马尔文Nano-ZS型粒度测定仪检测新制备的盐酸小檗碱-聚乙二醇维生素E琥珀酸酯纳米胶束的粒度，结果，平均粒径为(12.45±1.46) nm. 采用动态光散射检测纳米制剂粒径的前提条件是测定过程中样品没有溶出释放，采用校正的光学参数以遵从米氏原理[32]. 邓怡平等[33]制备布洛芬纳米微粉并利用激光粒度分析方法及其他手段对纳米微粉进行了表征，结果制备的布洛芬混悬液的平均粒径为34.8 nm，冻干后所得布洛芬纳米微粉的平均粒径为179.6 nm. 张宇等[34]以人血清白蛋白和蛋黄卵磷脂E80为辅料，替尼泊苷为主药，采用超声法成功制备了替尼泊苷磷脂复合物白蛋白纳米粒及其冻干制剂. 用激光粒度分析仪和透射电镜对其形态和结构进行表征. 试验结果：替尼泊苷磷脂复合物白蛋白纳米粒的平均粒径为(182.3±11.7) nm，多分散系数为0.168±0.02，Zeta 电位为(-10.75±1.42) mV. 陆媛媛等[35]以紫杉醇为模型药物，构建K237修饰的热敏脂质体，系统研究其制备工艺、理化性质、体外释放特性等. 其中，采用激光粒度仪测得粒径为(88.3±4.7) nm，电荷分别为-4.5 mV，多分散系数为0.13±0.01. Kovács A等[36]基于质量源于设计的原理开发了水杨酸纳米脂质载体的外用制剂，以风险评估方法筛选出制剂3个关键质量属性—粒径、粒径分布和聚集，结果最优化的配方采用马尔文2000型激光粒度仪测定获得了较窄的粒度分布(0.857±0.014)，平均粒径为114±2.64 nm.

仪器校正对于对于纳米制剂的激光粒度分析数据相当重要，可以与透射电镜或扫描电镜等手段进行调谐佐证.

5.3 软膏

粒度是乳膏剂较为关键的评价指标，中国药典虽然在软膏剂项下规定了粒度检查项，但均为显微镜测定法，且该检查项只用于“混悬型软膏剂”，限度规定为不得检出大于180 μm的粒子. 狄天云等[37]建立了醋酸肤轻松乳膏粒度分布的测定方法. 使用马尔文2000型激光粒度分析仪，通过外部磁力搅拌60 min和超声30 min的方法分散均匀样品，分散介质水900 mL，泵的转速2 000 r/min，光学参数为红光折射率1.49，吸收率0.01，遮光度界限约在10%～15%之间. 试验结果：6个厂家的10批乳膏样品粒径分布特征值d(0.9)在4.117 5～19.702 μm范围，将测定结果与显微镜法进行了比较，二者结果基本一致.

5.4 注射用乳剂

目前国内已上市脂肪乳剂品种中，共有13个品种130个批文，如脂肪乳注射液、中/长链脂肪乳注射液、脂肪乳氨基酸(18)注射液、前列地尔注射液、依托咪酯乳状注射液等. 丙泊酚乳状注射液质量标准于2015年6月15日在国家药典委员会网站进行了第4次公示，标准规定：乳粒采用动态光散射法或经典光射法测定(如使用马尔文激光散射粒度分析仪，建议参数为吸收率0～0.01，折射率1.47～1.52，遮光度5%～10%)，光强平均粒径或体积平均粒径应小于0.5 μm. 脂肪乳注射液质量标准和中长链脂肪乳注射液质量标准均于2015年7月8日在国家药典委员会网站公示，两个制剂均可以采用基于米氏散射理论的激光散射粒度检查法或动态光散射法检查粒径，要求体积平均粒径或光强平均粒径不得过0.50 μm.

通常脂肪乳注射液乳粒的粒径控制在0.2～0.5 μm可以使制剂保持较好的物理稳定性，易于吸收. 乳粒大小如不均匀，易引起乳滴的合并，大于5 μm的粒子过多易引发肺部栓塞[38]. USP 36规定[39]，光散射法测试注射用脂肪乳剂的平均粒径不得过0.5 μm. 因此，对于该类制剂的质量控制，既要控制粒径分布(平均粒径小于0.5 μm)，保证有效性和安全性，又要控制大乳粒的数量(大于5 μm粒子)，保证安全性. 在脂肪乳注射液中，大于5 μm粒子的乳粒数量在整个粒度分布中占据及其微小的比例，激光散射法无法检测到该部分. 大粒子数量检测需要采用库尔图计数法[40]、光阻法或光淬灭法[39]. 上述几个标准案例也充分表明了国内外脂肪乳注射剂粒径质量控制水平正朝着协调一致的方向发展.

5.5 其他

棕榈酸帕利哌酮注射液(善思达®)作为新型的第二代抗精神分裂症药物，具有长效、缓释、给药方便、患者顺应性好等特点. 付伟等[41]以聚山梨醇酯、枸橼酸、聚乙二醇为辅料，制备得到了棕榈酸帕利哌酮注射液，用马尔文2000型激光粒度仪红光检测，泵速1250 r/min，颗粒折射率1.56，颗粒吸收率为0.01，遮光度在6.8%～7.2%之间，稳定1 min后测试，测试时间为30 s. 试验结果：平均粒径均为(1 ± 0.1) μm，自制制剂与原研制剂粒径均较均一，累积分布曲线均呈正态分布且拟合较好.

薛雨晨等[42]优选了灯盏花乙素缓释微球的处方和制备工艺并考察其药剂学性能，其中，采用Bettersize 2000 型激光粒度分布仪测定微球的粒径及其分布. 试验结果：粒径为(126.0 ± 2.1) μm，跨度0.908. Takumi A等[43]开发了一种新的低成本制备高载药中空控释球型颗粒的方法，采用岛津SALD-3000型激光粒度仪测定粒径分布，结果显示，中空球型颗粒的粒径与聚合物核心的粒径成良好的线性关系(R2= 0.97).

6 激光粒度测定法在中药工艺评价和质量控制中的应用

激光粒度分析技术也广泛用于中药的超微粉及新制剂领域的质量评价.

中药超微粉在保持传统中药饮片药效学物质基础的同时，其最大优势是大大提高了药物的吸收和生物利用度，减少了药物用量，缩短了药物起效时间. 中药的粒度大小及其粒度分布对药物的有效性、稳定性及安全性具有重要的影响，因此控制中药粒度及其粒径的均一性，保证药品质量和疗效是十分必要的，而其中粒径测定方法多采用激光粒度测试仪. 殷园园[44]等采用马尔文3000型激光粒度测定仪对板青超微粉、黄芪超微粉和四味穿心莲散超微粉的粒度及其分布进行全面的分析，文中筛选了湿法和干法测定的条件并进行测定，结果发现由于中药超微粉成分的复杂性，干法测定粒度更为合适. 陈勇军[45]等采用LS-POP(Ⅵ)激光粒度测定仪，以灵芝孢子粉为检测物质测试仪器的准确性与重现性，采用不同的分散介质，分别测定了多种中药材破壁饮片的粒径. 结果发现影响分散的几个条件中，分散介质的选择是最大的影响因素，理想的分散介质应该是对破壁饮片(或是中间体破壁粉)既有良好的润湿性，又有良好的分散性，粒子在其中能良好分散，不发生化学或物理变化如团聚、溶解或溶胀，同时有安全环保，价廉易得. 汤建成[46]等建立了激光散射法测定红参微粉粒径分布的方法，5批红参微粉重复性测定结果中，d(0.1)、d(0.5)、d(0.9)的RSD均小于4%，符合中国药典2015年版的相关要求.

激光粒度分析技术也为由中药提取物制备新制剂提供了评价手段. 水飞蓟素为菊科植物水飞蓟种子的提取物，水溶性差，生物利用度低. 罗开沛等[47]采用流化床喷雾干燥技术制备水飞蓟素纳米结晶微丸，通过激光粒度法及其他分析技术对其进行表征. 试验结果：水飞蓟素纳米结晶微丸再分散后平均粒径为(251.6±3.8) nm，多分散指数为0.184±0.015. 脂质体可以通过将药物包封脂质层内，以增加难溶性药物溶解度，提高药物稳定性，降低药物刺激性. 金粟等[48]以甘草次酸为模型药物，制备甘草次酸脂化乳，以粒径、电位、载药量、包封率、稳定性等作为评价指标. 试验结果：用Zetasizer Nano ZS90 型激光纳米粒度仪检测甘草次酸的平均粒径为(245.2±4.29) nm，多分散系数为0.054±0.01，平均电位为(-6.25±0.54) mV.

黄芪多糖/壳聚糖微球复合温敏凝胶[49]、姜黄素纳米粒冻干粉[50]、穿心莲内酯聚乙二醇-聚乳酸胶束[51]、苦参碱纳米柔性脂质体[52]、丹参酮ⅡA微球[53]、汉防己甲素复合微球[54]的制备和评价中均使用了激光粒度分析技术.

7 激光粒度分析技术应用中的问题和展望

激光粒度分析技术在药学中应用广泛，但仍存在一些问题[55]：(1)仪器计算的数据是基于被测粒子相当于球形体积获得，数据未必能够真实反映粒子实际大小；(2)同一批物料采用不同品牌仪器采集的粒径分布数据可能不具有可比性；(3)使用米氏散射理论测定粒度前提需要准确获知物料的折射率和吸收率，而这个参数在很多药物和辅料是不易获知的[56]；(4)在测定一些乳膏、乳剂、洗剂等样品粒度时，样品可能被稀释，但稀释后样品的稳定性可能影响粒度测定结果等.

通过进一步优化仪器设计、合理校正、与其他分析手段相互佐证等方法可以大大降低数据的偏差. 随着药物制剂技术的迅速发展，激光粒度测定仪为新制剂的质量评价提供了一种较为可靠的方法. 新制剂逐步从实验室向生产企业进行产业化转移时，这项分析技术将在药物工艺控制和质量控制中发挥越来越重要的作用.

今后激光粒度分析仪器应更加重视以下几个方向的拓展：(1)对非球形颗粒的光散射理论进一步完善，对光路系统进一步优化，设计出量程更宽、分辨率更高的激光粒度仪，不同品牌仪器之间的技术参数的协调统一；(2)解决对包括特重、特轻、难分散、表面活性特低、成分复杂的混合物质等各种样品的处理技术；(3)样品的在线原位分析，提高在线分析仪器的测量准确度[57].

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Advances of Application of Laser Diffraction Technique of Particle Size Analysis in Pharmaceutical Quality Analysis

HAO Fu, HU Xiang-qing, BA Xiao-yu, Xu Gui-ling, Zhang Gang, LI Zhi-gang

(Shineway Pharmaceutical Group Co.Ltd, Shijiazhuang 051430, Hebei China)

Laser diffraction technique of particle size analysis was widely used in pharmaceutical quality control recently. In this review, the principle of the laser diffraction technique, normal test requirements for the instruments, influence factor for the determination, method validation and current application in pharmaceutical science fields were discussed. It provides references for the further study of pharmaceutical particle size analysis.

particle size; static laser scattering; dynamic light scattering; drug; quality control

2017-03-21;

2017-05-10.

河北省科技计划项目课题(15272612D)

郝福(1979-)，男，工程师，硕士，研究方向：药物质量研究与质量控制，E-mail：haofu001@163.com.

O657.3

A

1006-3757(2017)02-0072-09

10.16495/j.1006-3757.2017.02.002