通常通过粒度分析以跟踪粒度减小的单位操作。用于减小乳液/悬浮液粒径尺寸的一种非常有效的技术是微射流均质机®。使用实验室规模的微射流均质机处理乳液和脂质体制剂，并使用 Nicomp ®  动态光散射 （DLS） 系统分析粒径减小过程。

关键词:微射流均质机;Nicomp®系统;动态光散射

1 概述

通常通过粒度分析以跟踪粒度减小的单位操作。用于减小乳液/悬浮液粒径尺寸的一种非常有效的技术是微射流均质机®。使用实验室规模的微射流均质机处理乳液和脂质体制剂，并使用 Nicomp ®  动态光散射 （DLS） 系统分析粒径减小过程。

2 微射流技术

可以使用各种技术来实现粒径减小和/或均质化。本文中，使用意大利PSI公司的微射流均质机用于处理感兴趣的样品。如图 1 所示，与传统的动态阀高压均质机相比，采用固定几何结构均质腔的高压微射流均质机能够以更加稳定可控的剪切力处理物料，使得样品在均一性、分散性等方面上更胜一筹，且平均粒径更小。该类型均质机无需一味追求超高压力，其核心工艺点为合适的高压力配合精密的微管通道即可获得超高剪切力，从而应对各类复杂样品的均质、乳化、分散需求；PSI更以高精密度的零配件确保更可控、更稳定的生产工艺。

图 1. 微射流均质原理

如图二所示，接下来，样品经过蜂窝型热交换器，对样品进行降温处理，纳米级颗粒可以循环多次，以实现所需的均匀粒度分布。 PSI微射流均质机可实现从实验室小试、中试到生产的放大。

图 2. Z型和Y型金刚石交互容腔

3 材料和设备

本研究中讨论的样品均在 PSI-20微射流均质机上处理，如图 3 所示。这是一款实验室型号，机身设计小巧紧凑，低噪音的设计对操作者非常友好，且采用现代化数字显示屏，简介明了，数据可溯源。广泛应用于制药、生物技术和其他行业。

图 3. PSI-20微射流均质机

使用Nicomp DLS系统对样品进行后处理测量。

图 4. Nicomp DLS 系统

第一个样品是一种模拟药物输送载体的水包油乳剂。分散相由5wt%的角鲨烷和1.5wt%的表面活性剂组成。配方如下：

• DI water = 93.5%

• Tween 80 = 0.75%

• Squalane = 5%

• Span 85 = 0.75%

在微射流均质处理之前，使用转子-定子混合器（IKA T25）将样品混合5分钟。使用PSI-20微射流均质机制备纳米乳液。样品 329A 使用工作压力为20000psi的Y型均质腔（75μm）进行处理，样品 329B 使用工作压力为 30000 psi 的 Y型均质腔（75μm）进行处理。每个样品在选定的压力下通过微射流均质机处理 1 次和 5 次。

第二个样品为脂质体，配方如下1：

• DI water = 93.5%

• Lipoid S 100 = 1.5%

• Soybean oil = 5%

在微射流均质机处理之前，使用转子-定子混合器（IKA T25）将样品混合5分钟。脂质体是使用PSI-20微射流均质机制备而成，使用 Y型均质腔（75μm）进行处理，样品 329C 的工作压力为 20000 psi，样品 329D 的工作压力为 30000 psi。每个样品在选定的压力下通过微射流均质机处理 1、2 和 5 次。

4 结果：纳米乳液

通过转子-定子混合后得到的纳米乳液样品进行粒径分布测试，其平均粒径为8.5 μm 或 8500 nm。然后由微射流均质机在20000 psi下处理样品，均质 1 次和 5 次后样品通过Nicomp DLS 系统进行测量。这些结果如图5和图6以及表1所示。注意：图 5 以橙色（左 Y 轴）显示初乳及均质后样品粒径减小的过程，以浅蓝色（右 Y 轴）显示处理结果。该表报告了强度加权平均直径和多分散指数PI。

图 5.纳米乳液样品 329A，未处理，20000psi 均质1 次和 5 次粒径结果

图 6.纳米乳液样品 329A，20000psi 均质1 次（紫色）和 5 次（蓝色）粒径分布结果

表 1.纳米乳液样品 329A，20000psi 均质1 次和 5 次

接下来，微射流均质机在 30000 psi 下处理样品，并在 均质1 次和 5 次通过Nicomp DLS 系统进行测量。这些结果如图7和图8以及表2所示。

图7.纳米乳液样品 329B，未处理，30000psi均质1 次和 5 次粒径结果

图8.纳米乳液样品 329B，30000psi 均质1 次（紫色）和 5 次（蓝色）粒径分布结果

表 2.纳米乳液样品 329B，30000psi均质1 次和 5 次粒径结果

5 结果：脂质体

脂质体样品在通过转子-定子混合后，得到的样品进行粒径分布测试，其平均粒径为，8.9 μm。然后，样品 329C 由PSI-20微射流均质机在 20000 psi 下处理，并在均质 1 次、2 次和 5 次后由 Nicomp DLS 系统测量。这些结果如图 9 和 10 以及表 3 所示。注意：图 8 蓝色（左 Y 轴）显示未处理到均质处理后的粒径降低过程，红色（右 Y 轴）显示均质处理后结果。

图 9.脂质体样品 329C，未经处理，20000psi均质1、2 和 5 次后粒径分布结果

图 10.脂质体样品 329C，均质1（紫色）、2 （蓝色）和 5 次（绿色）后粒径分布结果

表 3.脂质体样品 329C，20000psi均质 1、2 和 5 次结果

然后，脂质体样品 329D 由微射流均质机在 30000 psi 下处理，并在均质 1 次、2 次和 5 次后由 Nicomp DLS 系统测量粒径结果。这些结果如图11、图12和表4所示。

图 11.脂质体样品 329D，未处理，30000psi 均质1、2 和 5 次后粒径结果

图 12.脂质体样品 329D，30000psi均质1（紫色）、2（蓝色） 和 5 次（绿色）粒径分布结果

表 4.脂质体样品 329D，30000psi均质1、2 和 5 次粒径结果

6 结论

PSI-20被证明是一种简单、高效的技术，用以制备纳米乳液和脂质体样品。通过微射流均质机处理后，粒度分布变得更小、更紧密。使用微射流均质机在实验室规模上进行配方调整和工艺优化的一个独特好处是，小试的结果可有效的进行大规模生产放大，大大降低后续大生产摸索时间。从而加快研发制备到大生产进度。Nicomp DLS 系统被证明是一种简单、有效的粒径分布仪器，用于跟踪微射流均质机处理后粒径降低的过程。