隨著時代的進步，多種新型的測量儀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(shù)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，導致結果會有所差異。例如沉降儀所依據(jù)的理論是Stokes公式中球形顆粒的沉降速率與粒徑之間的關系，而對不規(guī)則顆粒，二者之間的關系是未知的，為此沉降儀所測得的粒徑相當于某一球體的大小，稱之為沉降速度粒徑；庫爾特計數(shù)器得到的稱之為等效電阻粒徑；激光粒度儀給出的粒徑稱之為等效散射光粒徑。因此，只有顆粒為完整的球形時，所有設備測得結果才有可能是相同的。

　　隨著當前對藥品質量的要求越來越高，口服固體API和輔料的粒度分布影響著藥物的溶出速率甚至是體內(nèi)吸收，無論是制粒或者粉末直壓工藝都需要對粉體顆粒的粒度分布有一個嚴格控制范圍，粒度分布直接影響顆粒的流動性、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發(fā)進行一個簡單的介紹。

　　激光衍射法精密度、準確度執(zhí)行標準

　　簡單的說，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，將不規(guī)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行了簡單介紹，目前CFDA尚無應用第三法進行API粒度分析方法開發(fā)和驗證的相關指導原則。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)開發(fā)的，國內(nèi)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(xiàn)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。現(xiàn)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程。下面我們來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(shù)

　　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(shù)

　　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，我們在實際應用時可采用更為嚴格CP或ISO2009對儀器的緊密度和準確度進行校驗。通常在實際研發(fā)過程中，API或者粉末固體的粒度分布是控制在某一特定范圍內(nèi)，因此開發(fā)粉體測量方法時，選擇USP或者EP作為一個接受標準。

　　粒度分析方法的開發(fā)-干法

　　穩(wěn)定性對于一個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。無論是使用干法或者濕法，取樣的代表性直接影響著測量結果。個人覺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。接下來就是我們在開發(fā)方法中需要考察的參數(shù)：分散壓力、進料頻率等。當然如需非常精確的測定，還需要知道該物質的折射率，可以查閱文獻、ISO13320及使用常規(guī)的光學儀器如阿貝折射儀等測量。若對精度沒有特別高的要求，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關鍵參數(shù)。分散氣壓過小，樣品沒有充分分散，測定數(shù)據(jù)偏大；分散氣壓過大，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(xiàn)氣流粉碎效應。

　　進料頻率：需根據(jù)粉體顆粒的流動性來調(diào)節(jié)，在分散氣壓確定的情況下，可結合遮光率的結果來反饋，遮光率太高在系統(tǒng)內(nèi)可能發(fā)生重復散射現(xiàn)象，太低則噪音信號會淹沒樣品信號。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%進樣速率，平行測量3次結果見下圖：結合可接受標準，遮光度均符合要求，各測量組無統(tǒng)計學差異，因此選擇RSD最小的50%作為進樣速率。

　　中間精密度：在確定好分散氣壓和進料頻率后，需要對方法的重現(xiàn)性或者說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(nèi)，既可以將該方法確定為干法測量的SOP。

　　粒度分析方法的開發(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的折射率，可通過溶劑的供應商或者相關的文獻查詢。濕法是一個循環(huán)連續(xù)的測定過程，樣品的加入量一般是隨著顆粒粒徑的增大而增大，也可通過遮光比這一參數(shù)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%。另外如分散介質的選擇，分散方式的考察將是方法開發(fā)的主要考察內(nèi)容。對于分散介質要求無雜質，光學性質均衡不與樣品發(fā)生物理、化學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、易于進樣。一般常用的介質為去離子水、乙醇、異丙醇等。

　　超聲時間：對于細粉，由于表明張力或者靜電等原因會在分散介質中發(fā)生二次團聚現(xiàn)象，這時就需要通過超聲、加入表面活性活性劑或者穩(wěn)定劑等方式改善分散體系，需注意的是在分散過程中避免氣泡的產(chǎn)生。超聲的時間一般與顆粒大小有關，隨著顆粒增大而時間延長。表活的加入主要是為了增加潤濕性，實驗室常用的吐溫、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(wěn)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，直觀可以通過顯微鏡觀察。同時也可以實測粒徑數(shù)據(jù)變化獲得。處理方式為超聲，結果如下圖：結果表明隨著超聲時間的延長，最終粒徑的變化趨于平緩且RSD滿足標準，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適宜的轉速將大顆粒懸浮起來。如圖，可選擇2500rpm為分散速率。

　　小結

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