用激光衍射粒度分析檢測粉末是否存在非常規大型粒子

    Mastersizer 3000 和 Aero S 分散裝置測量少量干粉的能力已在另一應用說明中確定[1]。 測量這種少量樣品的切實問題在于：a) 不能代表大部分材料；b) 可能無法檢測到少量過大粒子。 這種過大粒子可能會影響粉末處理過程、溶解率和藥物有效成分的生物利用度。

    在本應用說明中，我們展示了 Mastersizer 3000 和 Aero S 分散裝置在“播種”實驗中檢測小比例非常規大型粒子（添加至小的等份中）的能力。 我們選擇了精細乳糖作為藥物有效成分或賦形劑粉末的模型。 該乳糖的 Dv (50) 為 4μm。 非常規粒子為已知玻璃珠樣品（Dv (50) 62μm，Malvern 質量審計標準 (QAS)）。

乳糖“播種”實驗
稱出四等份 20mg 乳糖。 對粉末進行仔細處理，以避免積壓或粘附在稱量盤上。 將其中一等分作為參照物；將 1mg 的 QAS 玻璃珠添加至其他等份中（圖 1）。

圖 1：裝有 20mg 乳糖和 1mg QAS 玻璃珠的稱量盤。

從單個 20mg 乳糖等份中獲取的粒度分布情況顯示在圖 2A 中。 所使用的方法已在其他文件中 [1] 進行介紹，且 Dv (50) 的重現性小于 1%RSD。 在這一案例中，Dv (50) 為4μm。 圖 2B 顯示的是從單次激發的 QAS 玻璃珠中獲取的粒度分布情況，其中 Dv (50)為 62μm。 從播種的樣品（播種了 1mg QAS 的 20mg 乳糖）中獲得的粒度分布情況顯示在圖 2C 中。 QAS 的作用是提供清晰可見的單波峰，眾數粒徑約為 60μm。

圖 2：從以下材料中獲取的粒度分布情況：A：20mg 精細乳糖；B：QAS 玻璃珠；C：播種1mg QAS 的20mg 乳糖；D：基于三次測量的粒度統計數據和測量重現性。

由于受到 QAS 添加的影響，百分位數值稍有增加（圖 2D）。 雖然 QAS 以 1:20 的質量比存在，但一項簡單的計算顯示，比值將降低幾個數量級。 無論是否存在 QAS，測量重現性仍然較高，對于 Dv (90)，RSD 稍微高于 1%：激光衍射的 ISO 標準建議，在重復測量同一樣品時，Dv (90) 的 RSD 應低于 5% [2]。

總結
某些行業（包括制藥業）要求對少量的干粉進行測量。 特別是粒度分布受到嚴格控制的精細粉末。 但是，證明可以檢測到少量過大粒子十分有用。 本示例通過在精細乳糖中播種玻璃珠，使用 Aero S 和 Mastersizer 3000 進行檢測，發現這種儀器配置可以輕松檢測到“播種”的大型粒子，并且具有良好的重現性。

參考文獻：
1. 使用 Aero S 和 Mastersizer 3000 測量少量干粉，應用說明
2. ISO 13320:2009 “粒度分析 – 激光衍射法”。