文章

从检测原理到仪器选型,不溶性微粒检测方法的全攻略梳理

2025-12-02     来源:本站     点击次数:117

不溶性微粒是药品,特别是注射剂、眼用制剂和生物制剂的关键质量属性,其控制直接关系到用药安全。全球药典,包括《中国药典》(ChP)、《美国药典》(USP)和《欧洲药典》(EP),均对此设立了严格的检测标准与限度要求。德瑞梳理全球主流的不溶性微粒检测方法,深入剖析其运作原理、优势与劣势,探讨其与药典需求的匹配度,分享纯干货的设备小知识。
 
 
当今,全球药典收载及在业界广泛应用的不溶性微粒检测方法主要有以下三种:
1. 光阻法:光阻法是当前液体制剂不溶性微粒检测的首选方法和药典通则方法,实现了自动化、高通量的检测。

运作原理:样品流经一个狭窄的透明流通池,一束激光(或单色光)垂直穿过流通池。当溶液中的微粒流过检测区域时,会遮挡部分光线,导致探测器接收到的光信号瞬间减弱。该信号变化的次数与微粒数量成正比,变化的幅度(即遮光强度)与微粒的投影面积(可等效为粒径)成正比。通过记录和分析这些脉冲信号,即可得到微粒的粒径分布和数量浓度。

 

优势: 
  • 高速高效:分析速度快,数分钟内即可完成一个样品的检测和数据分析。
  • 精准计数:可提供精确的粒径分布和颗粒计数,满足药典的定量要求。
  • 自动化程度高:易于集成自动进样器,实现大批量样品的无人值守检测。
  • 数据完整性好:现代仪器软件通常符合GMP/GLP规范,确保数据可追溯、不可篡改。

劣势: 
  • 对样品性状敏感:对于乳浊液、脂质体等本身对光有较强散射或吸收的样品(如乳剂、有色溶液),检测背景高,信噪比差,结果易受干扰。
  • 形状假设:原理上假设颗粒为球形,对于纤维状、片状等非球形颗粒,其等效粒径与真实尺寸可能存在偏差。
  • 重合效应:在高浓度样品中,多个颗粒可能同时通过检测区,被误判为一个大颗粒,需要仪器具备自动稀释或重合误差校正功能。

2. 显微计数法显微计数法是经典的基础方法,也是药典收载的仲裁方法,具有不可替代的价值。
  • 运作原理:将一定体积的样品溶液通过真空抽滤,使其中的不溶性微粒被截留在特定孔径的微孔滤膜上。然后将滤膜干燥,置于显微镜下,由操作人员人工观察、计数并测量微粒的尺寸。

优势: 
  • 直观可靠:可直接观察到微粒的真实形貌、颜色和状态,有助于进行异物来源的调查和根因分析。
  • 通用性强:几乎适用于所有类型的样品,尤其适用于光阻法难以检测的乳剂、粘稠、有色或不透明的溶液。
  • 方法权威:作为仲裁方法,当其他方法结果有争议时,以显微法结果为最终判断依据。

劣势: 
  • 效率极低:操作流程繁琐,包括过滤、干燥、转移、计数等多个步骤,耗时耗力。
  • 主观性强:结果严重依赖操作人员的经验和判断,不同操作者之间的重现性较差。
  • 统计代表性不足:由于是人工计数,通常统计的微粒数量有限,可能影响结果的统计学意义。

3. 库尔特法(电感应法) 库尔特法适用于导电性溶液中的微粒检测,在生物领域(如细胞计数、病毒颗粒)有特定应用。
  • 运作原理:样品悬浮在电解液中,在负压作用下流过一个小孔。小孔两侧各有一个电极。当每个不导电的微粒通过小孔时,会瞬间排开相同体积的电解液,导致小孔两侧的电阻发生跃变,产生一个电脉冲。脉冲的次数代表颗粒的个数,脉冲的幅度与微粒的体积成正比。
优势: 
  • 分辨率极高:能够清晰区分粒径非常接近的颗粒,精度优于光阻法。
  • 原理直接:测量结果直接与颗粒体积相关,不受颗粒光学性质、颜色、形状(假设为球形)的影响。

劣势: 
  • 样品要求苛刻:必须悬浮在导电的电解液中,且电解液需要与样品相容,不引起变化。
  • 易堵塞:小孔非常精细,样品中的大颗粒或纤维极易造成堵塞。
  • 粒径范围受限:小孔尺寸决定了其检测的粒径范围,更换不同孔径的小孔可以改变量程,但操作不便。


二、 检测方法与药典需求的匹配 
当前药典(如USP <788>、ChP 0903)的核心要求是针对注射剂,测定≥10μm和≥25μm的微粒浓度限度。三种方法与药典需求的匹配关系如下:

  • 光阻法是主力军:​ 因其高效、精准和良好的数据完整性,成为绝大多数透明溶液制剂进行常规质控和放行的首选方法。仪器制造商(如美国PSS、国内的胤煌科技等)的设备均以确保通过药典的系统适用性试验为核心设计目标。
  • 显微计数法是必要的补充和仲裁者:​ 当样品不适用于光阻法时,药典规定需采用显微计数法。自动化显微系统的出现(如胤煌科技的产品),通过机器视觉技术部分克服了传统方法的劣势,使其重新成为可靠的选项。
  • 库尔特法是特定领域的专家:​ 药典中未将其列为注射剂微粒检测的常规方法,但其高精度特性使其在疫苗、细胞治疗产品等生物制剂的颗粒表征中发挥重要作用。

不溶性微粒检测领域正从单一的计数合规,迈向多维度、全过程、高灵敏度的综合颗粒表征时代。光阻法、显微计数法和库尔特法仍将是未来一段时间内的技术基石。而动态图像分析、流式成像及与化学识别技术的联用,将代表未来的发展方向,以满足药典日益提升的要求和制药行业对产品质量更深层次的理解与控制需求。企业选择检测方法时,需综合考虑产品特性、法规要求和研发阶段,选择最适宜且具备前瞻性的技术平台。
相关文章 更多 >