用激光衍射粒度分析检测粉末是否存在非常规大型粒子

    Mastersizer 3000 和 Aero S 分散装置测量少量干粉的能力已在另一应用说明中确定[1]。 测量这种少量样品的切实问题在于：a) 不能代表大部分材料；b) 可能无法检测到少量过大粒子。 这种过大粒子可能会影响粉末处理过程、溶解率和药物有效成分的生物利用度。

    在本应用说明中，我们展示了 Mastersizer 3000 和 Aero S 分散装置在“播种”实验中检测小比例非常规大型粒子（添加至小的等份中）的能力。 我们选择了精细乳糖作为药物有效成分或赋形剂粉末的模型。 该乳糖的 Dv (50) 为 4μm。 非常规粒子为已知玻璃珠样品（Dv (50) 62μm，Malvern 质量审计标准 (QAS)）。

乳糖“播种”实验
称出四等份 20mg 乳糖。 对粉末进行仔细处理，以避免积压或粘附在称量盘上。 将其中一等分作为参照物；将 1mg 的 QAS 玻璃珠添加至其他等份中（图 1）。

图 1：装有 20mg 乳糖和 1mg QAS 玻璃珠的称量盘。

从单个 20mg 乳糖等份中获取的粒度分布情况显示在图 2A 中。 所使用的方法已在其他文件中 [1] 进行介绍，且 Dv (50) 的重现性小于 1%RSD。 在这一案例中，Dv (50) 为4μm。 图 2B 显示的是从单次激发的 QAS 玻璃珠中获取的粒度分布情况，其中 Dv (50)为 62μm。 从播种的样品（播种了 1mg QAS 的 20mg 乳糖）中获得的粒度分布情况显示在图 2C 中。 QAS 的作用是提供清晰可见的单波峰，众数粒径约为 60μm。

图 2：从以下材料中获取的粒度分布情况：A：20mg 精细乳糖；B：QAS 玻璃珠；C：播种1mg QAS 的20mg 乳糖；D：基于三次测量的粒度统计数据和测量重现性。

由于受到 QAS 添加的影响，百分位数值稍有增加（图 2D）。 虽然 QAS 以 1:20 的质量比存在，但一项简单的计算显示，比值将降低几个数量级。 无论是否存在 QAS，测量重现性仍然较高，对于 Dv (90)，RSD 稍微高于 1%：激光衍射的 ISO 标准建议，在重复测量同一样品时，Dv (90) 的 RSD 应低于 5% [2]。

总结
某些行业（包括制药业）要求对少量的干粉进行测量。 特别是粒度分布受到严格控制的精细粉末。 但是，证明可以检测到少量过大粒子十分有用。 本示例通过在精细乳糖中播种玻璃珠，使用 Aero S 和 Mastersizer 3000 进行检测，发现这种仪器配置可以轻松检测到“播种”的大型粒子，并且具有良好的重现性。

参考文献：
1. 使用 Aero S 和 Mastersizer 3000 测量少量干粉，应用说明
2. ISO 13320:2009 “粒度分析 – 激光衍射法”。