激光衍射技術在吸入制劑研究中的應用（六）

接下來，通過一個小的實驗來查看粉體配方工藝、吸入裝置以及吸入速率是如何影響霧化效果的。選取三種配方的粉體（見表2），第一種就是普通微粉化的乳糖粉體，第二種是微粉化的乳糖添加了5%的MgSt，采取實驗室普通的混合設備加工，第三種同樣是微粉化乳糖添加5%的MgSt，但采用的是高強度的混合設備混合（該技術由Vectura開發）。由于硬脂酸鎂本身作為一個兩性的物質，可以對微粉化的乳糖形成包覆結構，從而減少乳糖的團聚，但同時混合的方式和效率也將極大地影響乳糖的包裹效率和均勻程度，這也就直接導致粉體輸送的復雜性。圖17給出了純的微粉乳糖在不同吸入速率下的粒徑分布情況，從圖中可以看出隨著吸入速率增大，其顆粒粒徑明顯減小，這說明雖然乳糖本身顆粒是比較小的。但由于細顆粒具有較強的團聚作用，因此隨著吸入速率增加，剪切作用力增強，導致顆粒越來越小，但團聚情況依然明顯。圖18則給出了普通混合的乳糖+硬脂酸鎂粉體在不同吸入速率下的粒徑大小。相比較純的乳糖，首先在低吸入速率條件下，其顆粒分散粒徑更小，尤其是大顆粒方面顯著減小，這說明硬脂酸鎂的包裹從一定程度下減小了乳糖團聚。但隨著吸入速率增大，其粒度變化不明顯，而且團聚依舊非常明顯，這說明硬脂酸鎂的包裹并不均勻，換句話說其并沒有形成單個乳糖顆粒表面的包裹，而是多個乳糖團聚顆粒被包裹。這樣這些大的包裹顆粒并不會隨著吸入速率增加而分散，因此就造成了在高流速下，其粒徑反而要比純乳糖的要大。但如果改善了加工方式，提高了硬脂酸鎂的分散均勻性和包裹效率，實現了單個乳糖顆粒的包裹，則可大大改善其分散粒徑。圖19則是采取高能混合方式的粉體在不同吸入條件下的粒徑結果，從圖中可以發現其分散粒徑大大減少，基本上都在20微米以下，而且其粒度分布對于吸入速率并不敏感，這些都說明乳糖的包裹效率和均勻性得到了顯著提升。

表2. 三種不同配方及加工工藝的粉體

圖17. 純微粉化乳糖在不同吸入速率下的粒徑分布

圖18. 普通混合的乳糖+硬脂酸鎂粉體在不同吸入速率下的粒徑分布

圖19. 采取高能混合的乳糖+硬脂酸鎂粉體在不同吸入速率下的粒徑分布

5. 激光衍射&撞擊器連接

圖20. 激光衍射粒度儀和安德森撞擊器相連接

為了能夠使激光衍射的測量條件跟碰撞法的測試條件一致，激光粒度儀還可以跟相關碰撞器相連接。圖20是馬爾文噴霧粒度儀跟安德森撞擊器相連接的示意圖，其中吸入制劑通過上面的人工喉進入到吸入樣品池中進行粒度檢測，然后通過下部的接口進入到撞擊器中。由于是在同一通路中，測試條件的匹配性大大提高，同時激光衍射作為一種無損檢測技術，其本身不會對通路中的液滴、霧滴造成任何影響，因而大大擴展了其應用性。

6. 總結

現在吸入制劑越來越受到大家的重視，不論是氣霧、液霧還是粉霧，不論何種形式，粒度檢測毫無疑問都是體外檢測中不可或缺的一環。當前醫藥研發的過程實際上就是跟時間賽跑的一個過程，因此在研發期間如何能夠快速對大量配方、噴射裝置以及測試條件進行篩選和甄別就顯得非常關鍵。而激光衍射技術恰恰具有快速無損的特性，同時其結果比對性又非常強，能夠快速提供大量粒徑檢測的相關數據，為吸入制劑的研發和生產提供堅實的保障。