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动态光散射 (DLS) 正在成为制药行业中越来越流行的亚微米级药品粒度分析技术。本技术说明试图为使用此技术进行方法开发和验证放行测试的客户提供指导。

1、方法验证

分析方法验证是证明分析程序适合其预期目的的过程5。并非所有验证特征都适用于粒度分析。较早的 FDA 工业指南（非实施）草案文7包括一个专门针对粒度分析的部分。尽管较新的已发布文件取代了较旧的指南草案，但有关粒度分析的较旧部分提供了有关粒度分析与其他技术（如 HPLC）的不同之处的见解。旧文档中的以下声明有助于方法验证工作：

“方法验证通常涉及中间精度和重复性的评估。应保证生成的数据是可重复的，并控制产品的质量。”7

考虑到这一评论，下面提供了解决 DLS 方法验证的建议

● 特异性：N/A，DLS 检测大小变化但对不同化学物质不敏感。

● 线性：N/A，DLS 没有任何线性关系。

● 准确性：N/A，仪器的准确性使用标准粒子进行验证，但缺乏公认的定量裁判方法（SEM/TEM 显微镜）不包括准确性确定。包括样品的 SEM/TEM 图像以支持方法验证可能是更合适的。

● 精密度（重复性、中间精密度和重现性）：这是需要重 点关注的地方。通常这些术语的定义在粒度分析领域可能不同于其他技术。以下评论来自粒度分析领域：

     重复性：多次测量样品。

     重现性：准备样品、测量、丢弃、清洁、重复。建议的方法是制备五份样品，然后对每个样品进行五次分析。

     中间精密度：此活动涉及第二位分析员、第二台仪器或两者兼而有之。如果所有测试都在一个地点进行，则由同一系统上的不同操作员在不同日期分析同一批次的样品。如果要在多个地点进行测试，则同一样本（或批次）由不同操作员在不同地点的不同系统上进行分析。

● 范围：N/A，仅在所用系统的工作范围内工作。无需对此进行测试或记录。

● 定量限：N/A，这只是测试粒径。

● 检测限：N/A，方法开发应确保样品在系统检测限内。

一旦一种方法得到验证，该程序就应该用于产品的生命周期。如果需要重复调整，则应重新评估和重新验证该方法。

2、结构示例

两名操作员在两个 Nicomp DLS 系统上分析了一种药物物质（异丙酚乳剂）。该样品已过期，但仍显示符合 USP <729> 的合格结果。仪器设置如下：

Instrument A：

Instrument B：

3、方法开发

首先分析 92 nm PSL 标准以确保适当的系统性能。测量结果在预期值的 98% 以内。建议在开始此类工作之前进行此验证测试。

接下来进行快速研究以测试浓度（稀释）的影响。参见图 1 中的结果。

将 10 滴样品加入 15 mL 去离子水中并进行分析。重复相同的制备。然后将这些样品按 2:1 稀释并进行分析。样品看起来太浑浊，结果发生变化，因此将下一滴添加到 15 mL DI 水中。样品出现轻微混浊，这些结果是可以接受的。有时，稀盐溶液是比纯去离子水更好的稀释剂。下一步是将一滴样品加入 10 mL 过滤后的 10 mM KCl 溶液中。这些结果似乎更好，因此 10 mM KCl 溶液用于本研究中的所有其他测量。

在进行稀释研究时，分析时间也从3分钟到10分钟不等。三分钟、五分钟和十分钟分析时间的时间曲线图如图2-4所示。红色=光强粒径平均值，蓝色=体积粒径平均值，蓝色=数量粒径平均值。

该方法选择了5分钟的分析时间。在五分钟的分析时间完成之前，光强平均粒径结果已经稳定下来。但直到大约9分钟前，体积和数量加权平均结果仍在变化。这是也是在使用DLS时仅选择光强粒径结果的一个原因。这可能是方法开发中测试重复性很好的一个点。在这种情况下，也许下一个测试的分析时间是四分半、五分和五分半钟。在这项研究中没有执行这一步骤，值得指出的是，整个方法开发和验证研究在不到8个小时内完成。更严格的最 终发布测试方法开发和验证方法很可能需要至少几天时间。

4、样品准备

——在干净的瓶子里装满10毫升过滤后的KCl溶液

——用针头注射器取出0.5毫升异丙酚

——在瓶子里注入1滴异丙酚和10毫升KCl溶液

——手旋转直到完全混合(10秒)

——用一次性移液管将400μL样品移入圆形一次性玻璃样品池

——将玻璃样品池放入黑色Holder支架·在Nicomp上打开样品盖

——将样品池和支架插入Nicomp系统，Holder支架背向Nicomp的左侧

——关闭Nicomp上的样品盖

确保仪器设置与如下所示的值匹配：

——单击绿色“G”图标开始测量

——打印并记录平均直径、标准偏差、PI 、D10、D50 和 D90

——将结果输入 Excel 电子表格

——计算五项分析的平均值和变异系数

——比较两个数据集

5、结果

样品在 A 和 B 系统上独立制备和分析。每个样品分析五次以检查重复性。这两个系统的示例结果如图 5 和图 6 所示。

整个结果以表格形式显示在图 7 和图 8 中。五个结果的叠加如图所示。

6、结论

查看综合结果可以得出以下几点观察结果：

——即使是相隔数年生产的两个系统也会生成相似的数据

——两个系统之间存在明显的 3% 偏差

——PI计算可能不是用于定义宽度分布的最 佳值

——如果使用PI，则30%的差值似乎是合适的

——D10、D50、D90 结果显示出更好的重现性，可能更容易为制药行业所接受

纯粹基于该数据集，基于三个测量的该药物产品的规格可能类似于：

——光强平均值 = 200 nm ±20%，COV = 小于 20%

——D10 = 140 nm ±30%，COV = 小于30%

——D90 = 284 nm ±30%，COV = 小于 30% 或

——PI = 0.09 ±30%

上述建议规格仅来自观察到的重现性，可能对药物安全性或有效性没有任何影响。USP <729> 中的实际是否通过标准的要求只是粒径尺寸必须低于 500 nm 并且具有低x2值。质量标准的另一种方法可能是关注影响有效性和/或安全性的粒径大小。本技术说明收集的数据是让您了解 DLS 技术对于简单样品的可重复性/重现性

7、仪器介绍

Nicomp纳米激光粒度仪系列

Nicomp系列纳米激光粒度仪采用动态光散射原理检测分析样品的粒度分布，基于多普勒电泳光散射原理检测ZETA电位。

粒径检测范围0.3nm-10μm，ZETA电位检测范围为+/-500mV

搭载Nicomp多峰算法，可以实时切换成多峰分布观察各部分的粒径。

高分辨率的纳米检测，Nicomp纳米激光粒度仪对于小于10nm的粒子仍然显示较好的分辨率和准确度。

高斯粒径分布图                         多峰粒径分布图 

参考资料

1 USP <729>, Globule Size Distribution in Lipid Injectable Emulsions,http://www.usp.org/

2 ISO 22412 Particle size analysis — Dynamic light scattering (DLS),https://www.iso.org/home.html

3 USP <429>, Light Diffraction Measurement of Particle Size,http://www.usp.org/

4 Entegris Technical Note, DLS Sample Preparation

5 Analytical Procedures and Methods Validation for Drugs and Biologics, July 2015,https://www.fda.gov/media/87801/download

6 Entegris Technical Note, DLS System Verification

7 Guidance for Industry, Analytical Procedures and Methods

Validation, Draft Guidance, July 2000. No longer available for download at FDA website.

8 Entegris Technical Note, DLS Data Interpretation

汽车零部件的高温高压喷射状况下的防水检测试验

实验的目的：

检测汽车零部件，如汽车后视镜、汽车音响、汽车电子、汽车照明、汽车灯具、摩托车灯具、摩托车后视镜、户外照明及信号装置等产品做防水性能测试及IP防水等级测试。满足DIN40050（IP9K）标准要求。

试验使用的仪器设备：

加热水箱、高压柱塞泵、高压电磁阀、喷嘴、转台

实验过程：

试验时先将水箱贮水加热至规定的温度，将样品安装在转台上，调节好喷嘴的位置，关好设备防护门，启动设备进行试验，IPX9K防水试验设备，试验过程中四个喷嘴按顺序轮流喷射30s，试验用水直接外排不循环。 

试验结果：

试验前须测试产品的功能、安全及外观检查,测试样品按每一批数量的S-2抽检，其它情况按实际要求数量试验。

lPX9K高温高压喷水试验试验后可接受的范围：

样品性能及安全测试须通过。

样品外观不能破裂及严重变形。

轻微的外观变化可以接受。

在生物燃料研究领域，气体净化一直是一个重要课题。在研究过程中通常需要对燃烧废料产生的原料气体进行净化并测试其净化效果，而这些气体往往处于高温高压条件，为气体的测量与分离带来重大挑战。

Palas® Promo® 3000HP气溶胶粒径谱仪可在高温高压环境下进行粒径表征，提供接近实际状态的气溶胶粒径分布数据。来自德国卡尔斯鲁厄的课题研究中心在其生物燃料项目中选择了Palas® Promo® 3000HP气溶胶粒径谱仪，帮助该生物燃料研究项目获得可靠数据。

卡尔斯鲁厄研究中心

项目面临的挑战

“在废料气化之后，我们必须对用于燃料合成物的原料气体进行净化处理。”来自卡尔斯鲁厄课题研究中心的罗伯特·迈博士说道。该项目从事生物燃料研究，从秸秆和废木材中提取燃料，整个过程中对原始燃料气体中杂质（烟尘颗粒，硫、氯化氢等）的分析和处理是燃料合成的关键环节。而由于催化剂的易燃性，保护其避免爆炸也是为研究的安全保驾护航。

罗伯特·迈( Dipl.-Ing. Robert Mai)在生物燃料项目的试验工厂

Promo® 3000HP可以在温度高达250 ℃或高压10 bar的条件下为该气体净化流程提供相关颗粒物浓度和颗粒物分布的测量。通常情况下废料燃烧生成燃料原始气体的条件为600 ℃和80 bar，完整实验的发生环境也至少达到200 ℃，从而避免气体的冷凝。但如此条件下无法进行气体测量，因此需要分离出冷却到200 ℃的二次流，使其在没有压力的情况下通向空气传感器。

独立的外置传感器通过光纤与主机通讯，适用于易燃易爆气溶胶的监测，避免了电缆与易燃气体的接触。在研究过程中，Promo® 3000HP起到了保护易燃催化剂的作用，确保了实验环境的安全。为观测气体净化效果，需要通过净化前后的数据对比来帮助查验过滤效果。在Promo® 3000HP中，原始气体和净化后的气体被两个独立的传感器中检测，使得快速的过滤层测试成为可能。而用于测量原始气体和净化气体的两个传感器可以通过光纤连接：当传感器2070 H被用于高浓度原始气体检测，传感器2300 H被用于浓度低于10 mg/m3的净化后的气体检测。

值得信赖的Palas®仪器

认识到Palas®仪器了在实验室的精彩表现，我们还可以在基尔大学Christian Albrecht制药研究所看到这些仪器的实际应用。Palas® Promo®系列是一种白光 气溶胶测量系统，由于采用了数字化的单独信号处理，可以对单个粒子进行高分辨率的时间分析。久经考验的T型结构和模块化设计的优势，也使得welas®系统传感器可以利用灵活的新型散射光谱从而拥有高分辨率，确保了测量结果的高度可靠性。

Palas®设备和仪器可为不同的监测环境提供可靠的数据，未来也将继续为科研与实际测量带来令您放心的服务。

Promo® 3000HP气溶胶粒径谱仪

Palas® Promo® 3000HP气溶胶粒径谱仪除了耐高温高压与监测易燃易爆气溶胶等可靠功能，还采用了集成电子处理器技术，可以单独进行信号分析与重合分析，并可以在浓度高达106 p/cm3的条件下可信赖地测量颗粒物浓度与颗粒物大小。同时Promo® 3000HP还提供双探头测量方案，可任意配置用于高浓度（最 高可达1x106 个/cm3）或低浓度（最 低1 个/cm3）的探头，满足不同浓度区域的测量需求。与此同时，该设备还可通过各种接口（USB, Ethernet (LAN), Wi-Fi, RS-232/485）将设备连接到过程控制系统中，实现系统集成。