一、实验目的

采用Kibron动态榴莲视频APP下载测定不同处方吸入制剂药液的动态表面张力、界面吸附动力学参数,同步测试雾化空气动力学粒径、微细粒子分数,建立药液界面行为与雾化粒径的定量关联规律。

区分静态平衡张力与毫秒级动态界面张力对雾化性能的影响,筛选吸入制剂最优辅料浓度、表活配比、处方稳定区间,解决处方静态张力合格但雾化粒径不达标的研发问题,为吸入制剂处方优化提供界面机理数据支撑。


二、实验仪器与耗材

1.核心仪器

Kibron Epsilon动态榴莲视频APP下载,配备铂板探针、DyneClean高温清洁模块、帕尔贴温控模块;激光粒度空气动力学粒径测试仪(雾化粒径检测仪);医用雾化器(网式/射流式,统一型号工况);超微量电子天平;pH计;恒温水浴设备。


2.实验耗材

自研/商用吸入制剂药液(不同表活浓度、不同高分子辅料梯度处方);18.2MΩ·cm超纯水;无水乙醇;0.22μm水系滤膜;无尘取样杯;密封样品瓶。


3.实验环境条件

实验温度恒定25℃,环境湿度40%‑60%,无气流直吹仪器台面,无振动干扰,仪器提前30分钟开机预热,保证传感器热稳定。


三、样品预处理规范

1.样品配制与静置

按照实验梯度配制不同配比吸入制剂药液,包含表面活性剂浓度梯度、高分子稳定剂浓度梯度、空白溶剂对照组。所有样品搅拌均匀后室温静置30分钟,消除搅拌产生的微小气泡,保证体系均匀稳定。


2.样品净化处理

取静置后的药液,采用0.22μm水系滤膜过滤,去除微量不溶微粒、团聚杂质,避免微粒干扰界面张力测试与雾化粒径测试结果。过滤后样品密封保存,现配现测,禁止长时间放置导致组分沉降、界面性质改变。


3.样品分组设置

设置空白对照组:纯溶剂体系,无药用辅料及表面活性剂。设置多梯度实验组:低、中、高表活浓度处方,不同高分子含量处方。每组设置3组平行样品,保证数据可重复性。


四、Kibron动态表面张力标准化测试流程

1.仪器校准与预处理

开启Kibron Epsilon仪器,预热30分钟,设置帕尔贴温控温度为25℃,恒温稳定15分钟。采用DyneClean模块高温灼烧铂板探针,彻底清除探针表面有机残留与污染物,冷却后安装固定探针,保证探针垂直无偏移、无晃动。

使用超纯水进行基线校准,采集纯水动态表面张力基线,确认基线稳定、无漂移,漂移值小于0.2mN/m方可开展样品测试。石英样品杯依次用无水乙醇、超纯水冲洗干净,无尘吹干备用。


2.样品上机测试操作

吸取120μL预处理后的吸入制剂药液,缓慢注入石英样品杯,避免产生气泡,气泡会造成张力数据抖动失真。将样品杯放置于恒温基座,闭合仪器防风罩,静置3分钟,使药液温度完全平衡,消除温度梯度带来的测试误差。

开启动态表面张力采集程序,设置总测试时长600秒,全程连续记录动态表面张力数据,重点捕捉0‑500ms短时间区间动态张力变化,同步记录动态张力下降速率、界面吸附诱导时间、平衡表面张力。

单组样品测试完成后,取出样品杯废液,高温灼烧探针清除药液残留,避免样品交叉污染。所有样品按照浓度由低到高的顺序依次测试,降低残留干扰。


3.测试数据提取标准

统一提取关键参数:50ms、100ms、500ms短时动态表面张力;张力下降速率;界面吸附平衡时间;最终平衡表面张力。取三组平行样品平均值作为有效数据,剔除偏差过大的异常数据。


五、雾化粒径同步测试流程

1.雾化设备工况固定

全程使用同一台雾化器,固定雾化功率、通气压力、工作频率,实验过程不更改设备参数,保证所有样品雾化条件完全一致,消除设备工况带来的粒径误差。设备开机预热稳定10分钟后开始测试。


2.粒径测试操作

取与张力测试同源的吸入制剂药液,加入雾化器储液仓,静置稳定后启动雾化。采用空气动力学粒径测试仪连续采集雾化粒径数据,记录各组样品的MMAD空气动力学中值粒径、GSD粒径分布跨度、FPF微细粒子分数。

每组样品重复雾化测试3次,每次测试完成后清洗雾化腔体,避免药液残留污染下一组样品,取三次测试平均值作为最终粒径数据。


六、数据关联分析方法

1.动态张力与雾化粒径关联分析

以短时动态表面张力、张力下降速率为自变量,MMAD、FPF为因变量,绘制相关性曲线。分析毫秒级新生界面张力对雾化液滴破碎行为的影响,判断处方界面吸附能力与雾化粒径的对应关系。


2.平衡张力区间规律分析

统计不同平衡表面张力区间对应的雾化粒径参数,划分最优张力区间、临界失效区间,总结高/低张力对应的雾化缺陷,包括粒径偏大、粒径分布不均、雾化不稳定、泡沫过多等问题。


3.处方风险判定

区分静态张力合格但动态吸附滞后的不合格处方,明确仅依靠平衡张力无法判定雾化性能的缺陷,建立以Kibron动态界面参数为核心的吸入制剂处方筛选标准。


七、实验质控与注意事项

所有样品测试温度严格统一,温度波动会直接改变表面活性剂界面吸附速率,干扰关联规律。

探针必须每样灼烧清洁,吸入制剂中的高分子、表活极易吸附探针,造成基线漂移与数据失真。

全程闭合防风罩,微小气流扰动会改变毫秒级动态张力数据,影响实验准确性。

雾化测试工况全程固定,禁止中途调整设备参数,保证变量唯一,确保数据关联有效。

样品必须现配现测,吸入制剂长时间放置会出现辅料缓慢团聚、界面性质衰减,导致数据偏差。