使用 Aero S 和 Mastersizer 3000 测量少量干粉的粒度

常规粒度测量在制药行业和其他行业中发挥着重要作用，并且是确保产品质量的关键。 分散对于任何粒度测量过程都至关重要，在激光衍射系统中有两条主要途径：湿法和干法。 如果处理的是干燥状态下的粉末且终产物为干粉，则通常更倾向于干分散法。 在制药行业中，有效成分和赋形剂通常以干燥形式进行处理，并且最终状态可能为干粉状，如干粉吸入剂。 在产品开发的早期阶段，制药商可能希望使用少于 100mg 的现有材料测量干粉样品的粒度。

在本应用说明中，我们仅使用 5mg 精细药用乳糖等份进行测量，并获得了良好的测量重现性——符合 ISO 激光衍射标准 [1] 指南对于重现性的要求。 我们选择精细乳糖作为药物有效成分及难以分散的高粘合度粉末建模材料。

测量精细乳糖

称出数等份乳糖并小心处理，以免粉末积压或粘附在称量盘上。 选择 5mg 等份，这样就可以利用现有的 100mg 进行 20 次测量，从而提供足够多的等份，既可用于方法开发，又可用于重现性检测。

5mg 等份的重现性

使用 Aero S 对六等份精细乳糖进行准备和分散。 典型的粒度分布情况显示在图 1 中。 Dv (50) 的结果变异度（或重现性）小于 0.8%（表 1A）。 ISO 标准 [1] 要求 Dv (50) 重复测量之间的变异度 (RSD%) 应小于 3%。 由于精细乳糖是一种粘合度很高的材料，因此在重复测量之间能实现如此低的变异度，证明 Aero S 的分散性能极佳。

质量滴定

进行质量滴定以将 5mg 等份与大部分材料关联起来，并确认 5mg 的结果具有典型性。 针对 5mg、10mg、20mg、50mg 及一大份（约一茶匙）进行三个等份的测量。 粒度分布情况对比请参见图 2。 必须显著放大该图以区分各次测量。 这显示了各测量结果之间极高的一致性。 对于所有三个百分比数值，不同质量的各等份测量之间的变异度（通过 RSD 量化）均小于 1.5%（表 1B）。 这完全符合 ISO 标准 [1] 指南对于相同样品重复测量的要求。 如果重现性数据可使 RSD 完全符合 ISO 指南对于重复性的要求，则可以明确证明 Aero S 能够始终如一地分散不同质量的样品。

图 1：第一个 5mg 等份的精细乳糖的粒度分布情况。

图 2：从不同质量的样品中获得的重叠粒度分布。 分布轮廓非常接近，必须显著放大图片以进行区分。

采样的重要性及粒度的影响

除了要实现良好的分散，小等份结果的重现性还将取决于中位粒度和分布范围。 如果中位粒度小，就像本案例中一样，那么即使是 5mg，同样包含成百上千的粒子。 假设样品已混匀，那么我们可以相信，这里的 5mg 样品将可以代表整个样品。 随着粒度增加，样品内的粒子数将减少至几百，则 5mg 样品可能不足以代表大部分样品。 例如，如果使用 5mg 的等份对 Dv (50) 为 100µm 的粗制乳糖进行测量，则所得百分比数值会出现较高的变异度（表示采样难度较大）。 因此，可能不适合使用这么小的等分测量粗制材料。 同样，如果分布范围大（表示该样品为多分散样品），则等份的质量受到分布较大的一端的采样能力的限制。

为确定实施可重现测量所需的质量，应执行与上述内容相似的质量滴定。 最小的等份为 RSD 符合 ISO 标准 [1] 指南要求时的最小质量。

总结

某些行业（包括制药业）要求对极少量的干粉进行测量。 我们使用 Aero S 干粉分散装置和 Mastersizer 3000 对每等份 5mg 的药物材料模型进行了测量。 我们发现，5mg 所得出的结果的变异度小于 1% RSD，这表示 Aero S 的精细粉末分散性能极佳。 每等份 5mg 的结果与大份测量所得出的结果十分一致。

[1] ISO 13320:2009 “粒度分析 – 激光衍射法”。