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通常通過粒度分析以跟蹤粒度減小的單位操作。用于減小乳液/懸浮液粒徑尺寸的一種非常有效的技術(shù)是微射流均質(zhì)機?。使用實驗室規(guī)模的微射流均質(zhì)機處理乳液和脂質(zhì)體制劑，并使用 Nicomp ?  動態(tài)光散射 （DLS） 系統(tǒng)分析粒徑減小過程。

關(guān)鍵詞:微射流均質(zhì)機;Nicomp?系統(tǒng);動態(tài)光散射

1 概述

通常通過粒度分析以跟蹤粒度減小的單位操作。用于減小乳液/懸浮液粒徑尺寸的一種非常有效的技術(shù)是微射流均質(zhì)機?。使用實驗室規(guī)模的微射流均質(zhì)機處理乳液和脂質(zhì)體制劑，并使用 Nicomp ?  動態(tài)光散射 （DLS） 系統(tǒng)分析粒徑減小過程。

2 微射流技術(shù)

可以使用各種技術(shù)來實現(xiàn)粒徑減小和/或均質(zhì)化。本文中，使用意大利PSI公司的微射流均質(zhì)機用于處理感興趣的樣品。如圖 1 所示，與傳統(tǒng)的動態(tài)閥高壓均質(zhì)機相比，采用固定幾何結(jié)構(gòu)均質(zhì)腔的高壓微射流均質(zhì)機能夠以更加穩(wěn)定可控的剪切力處理物料，使得樣品在均一性、分散性等方面上更勝一籌，且平均粒徑更小。該類型均質(zhì)機無需一味追求超高壓力，其核心工藝點為合適的高壓力配合精密的微管通道即可獲得超高剪切力，從而應(yīng)對各類復(fù)雜樣品的均質(zhì)、乳化、分散需求；PSI更以高精密度的零配件確保更可控、更穩(wěn)定的生產(chǎn)工藝。

圖 1. 微射流均質(zhì)原理

如圖二所示，接下來，樣品經(jīng)過蜂窩型熱交換器，對樣品進行降溫處理，納米級顆?？梢匝h(huán)多次，以實現(xiàn)所需的均勻粒度分布。 PSI微射流均質(zhì)機可實現(xiàn)從實驗室小試、中試到生產(chǎn)的放大。

圖 2. Z型和Y型金剛石交互容腔

3 材料和設(shè)備

本研究中討論的樣品均在 PSI-20微射流均質(zhì)機上處理，如圖 3 所示。這是一款實驗室型號，機身設(shè)計小巧緊湊，低噪音的設(shè)計對操作者非常友好，且采用現(xiàn)代化數(shù)字顯示屏，簡介明了，數(shù)據(jù)可溯源。廣泛應(yīng)用于制藥、生物技術(shù)和其他行業(yè)。

圖 3. PSI-20微射流均質(zhì)機

使用Nicomp DLS系統(tǒng)對樣品進行后處理測量。

圖 4. Nicomp DLS 系統(tǒng)

第一個樣品是一種模擬藥物輸送載體的水包油乳劑。分散相由5wt%的角鯊?fù)楹?.5wt%的表面活性劑組成。配方如下：

? DI water = 93.5%

? Tween 80 = 0.75%

? Squalane = 5%

? Span 85 = 0.75%

在微射流均質(zhì)處理之前，使用轉(zhuǎn)子-定子混合器（IKA T25）將樣品混合5分鐘。使用PSI-20微射流均質(zhì)機制備納米乳液。樣品 329A 使用工作壓力為20000psi的Y型均質(zhì)腔（75μm）進行處理，樣品 329B 使用工作壓力為 30000 psi 的 Y型均質(zhì)腔（75μm）進行處理。每個樣品在選定的壓力下通過微射流均質(zhì)機處理 1 次和 5 次。

第二個樣品為脂質(zhì)體，配方如下1：

? DI water = 93.5%

? Lipoid S 100 = 1.5%

? Soybean oil = 5%

在微射流均質(zhì)機處理之前，使用轉(zhuǎn)子-定子混合器（IKA T25）將樣品混合5分鐘。脂質(zhì)體是使用PSI-20微射流均質(zhì)機制備而成，使用 Y型均質(zhì)腔（75μm）進行處理，樣品 329C 的工作壓力為 20000 psi，樣品 329D 的工作壓力為 30000 psi。每個樣品在選定的壓力下通過微射流均質(zhì)機處理 1、2 和 5 次。

4 結(jié)果：納米乳液

通過轉(zhuǎn)子-定子混合后得到的納米乳液樣品進行粒徑分布測試，其平均粒徑為8.5 μm 或 8500 nm。然后由微射流均質(zhì)機在20000 psi下處理樣品，均質(zhì) 1 次和 5 次后樣品通過Nicomp DLS 系統(tǒng)進行測量。這些結(jié)果如圖5和圖6以及表1所示。注意：圖 5 以橙色（左 Y 軸）顯示初乳及均質(zhì)后樣品粒徑減小的過程，以淺藍色（右 Y 軸）顯示處理結(jié)果。該表報告了強度加權(quán)平均直徑和多分散指數(shù)PI。

圖 5.納米乳液樣品 329A，未處理，20000psi 均質(zhì)1 次和 5 次粒徑結(jié)果

圖 6.納米乳液樣品 329A，20000psi 均質(zhì)1 次（紫色）和 5 次（藍色）粒徑分布結(jié)果

表 1.納米乳液樣品 329A，20000psi 均質(zhì)1 次和 5 次

接下來，微射流均質(zhì)機在 30000 psi 下處理樣品，并在 均質(zhì)1 次和 5 次通過Nicomp DLS 系統(tǒng)進行測量。這些結(jié)果如圖7和圖8以及表2所示。

圖7.納米乳液樣品 329B，未處理，30000psi均質(zhì)1 次和 5 次粒徑結(jié)果

圖8.納米乳液樣品 329B，30000psi 均質(zhì)1 次（紫色）和 5 次（藍色）粒徑分布結(jié)果

表 2.納米乳液樣品 329B，30000psi均質(zhì)1 次和 5 次粒徑結(jié)果

5 結(jié)果：脂質(zhì)體

脂質(zhì)體樣品在通過轉(zhuǎn)子-定子混合后，得到的樣品進行粒徑分布測試，其平均粒徑為，8.9 μm。然后，樣品 329C 由PSI-20微射流均質(zhì)機在 20000 psi 下處理，并在均質(zhì) 1 次、2 次和 5 次后由 Nicomp DLS 系統(tǒng)測量。這些結(jié)果如圖 9 和 10 以及表 3 所示。注意：圖 8 藍色（左 Y 軸）顯示未處理到均質(zhì)處理后的粒徑降低過程，紅色（右 Y 軸）顯示均質(zhì)處理后結(jié)果。

圖 9.脂質(zhì)體樣品 329C，未經(jīng)處理，20000psi均質(zhì)1、2 和 5 次后粒徑分布結(jié)果

圖 10.脂質(zhì)體樣品 329C，均質(zhì)1（紫色）、2 （藍色）和 5 次（綠色）后粒徑分布結(jié)果

表 3.脂質(zhì)體樣品 329C，20000psi均質(zhì) 1、2 和 5 次結(jié)果

然后，脂質(zhì)體樣品 329D 由微射流均質(zhì)機在 30000 psi 下處理，并在均質(zhì) 1 次、2 次和 5 次后由 Nicomp DLS 系統(tǒng)測量粒徑結(jié)果。這些結(jié)果如圖11、圖12和表4所示。

圖 11.脂質(zhì)體樣品 329D，未處理，30000psi 均質(zhì)1、2 和 5 次后粒徑結(jié)果

圖 12.脂質(zhì)體樣品 329D，30000psi均質(zhì)1（紫色）、2（藍色） 和 5 次（綠色）粒徑分布結(jié)果

表 4.脂質(zhì)體樣品 329D，30000psi均質(zhì)1、2 和 5 次粒徑結(jié)果

6 結(jié)論

PSI-20被證明是一種簡單、高效的技術(shù)，用以制備納米乳液和脂質(zhì)體樣品。通過微射流均質(zhì)機處理后，粒度分布變得更小、更緊密。使用微射流均質(zhì)機在實驗室規(guī)模上進行配方調(diào)整和工藝優(yōu)化的一個獨特好處是，小試的結(jié)果可有效的進行大規(guī)模生產(chǎn)放大，大大降低后續(xù)大生產(chǎn)摸索時間。從而加快研發(fā)制備到大生產(chǎn)進度。Nicomp DLS 系統(tǒng)被證明是一種簡單、有效的粒徑分布儀器，用于跟蹤微射流均質(zhì)機處理后粒徑降低的過程。