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粉末吸入器空气动力学粒径测试方法

更新时间:2026-04-15浏览:23次
  粉末吸入器的空气动力学粒径测试,旨在评估药物颗粒在肺部的可能沉积位置,是评价吸入制剂质量的关键。目前,国际主流方法是使用级联撞击器(Cascade Impactor)进行测试。
 
  🎯 测试目的与关键指标
 
  核心目的:通过模拟人体吸入,将气溶胶按空气动力学粒径分离,评估药物在肺部的沉积潜力。
 
  关键指标
 
  微细粒子剂量 (FPD):空气动力学直径小于特定值(通常为5µm或4.7µm)的药物质量。
 
  微细粒子分数 (FPF):FPD占递送剂量的百分比。
 
  空气动力学粒径分布 (APSD):各层级收集的药物质量分布。
  
  📜 主要法规标准
 
  中国药典 (ChP):通则 0951 “吸入制剂微细粒子空气动力学特性测定法”。
 
  美国药典 (USP):通则 <601> “吸入剂和鼻用制剂”。
 
  欧洲药典 (Ph. Eur.):专论 2.9.18 和 2.9.44,涉及粒度与空气动力学粒径分布测定。
 
  🔬 常用测试仪器
 
  1. 新一代药用撞击器
 
  特点:7个收集级 + 1个微孔收集器 (MOC),适用于30–100 L/min流量范围。
 
  应用:目前DPI测试的主流选择,尤其适合流速60 L/min的测试条件。
 
  2. 双级撞击器 (TSI)
 
  特点:结构简单,仅分两级(上段收集大粒子,下段收集微细粒子)。
 
  应用:主要用于快速测定微细粒子剂量,而非完整的粒径分布。
 
  📝 标准测试流程 (以NGI为例)
 
  1. 仪器准备
 
  涂层处理:在各级收集杯和预分离器内表面涂抹甘油或硅油溶液,防止颗粒反弹。
 
  加入介质:在预分离器中加入适量溶剂(如水或HPLC流动相),以捕获大颗粒。
 
  气密性与流量校准:确保系统密封,并将流量调节至目标值(如60 L/min)。
 
  2. DPI样品采集
 
  组装:将DPI通过适配器连接到预分离器和NGI入口。
 
  采样:启动真空泵,在设定的流量下抽取一定体积的空气(如60 L/min下抽4秒,总体积约4 L)以吸入一份剂量。
 
  重复:按规定次数重复上述步骤,以收集足够量的药物进行分析。
 
  3. 样品收集与含量测定
 
  逐级清洗:用溶剂仔细清洗适配器、喉部、预分离器及每一级收集杯/滤膜。
 
  含量测定:将各部分的洗脱液定容后,采用HPLC或UV等方法测定药物含量。
 
  📊 数据处理与结果计算
 
  计算各部位药量:根据含量测定结果,计算每一级收集到的药物绝对质量。
 
  计算关键参数
 
  递送剂量 (Delivered Dose, DD)​ = 适配器 + 喉部 + 各级收集杯 + 滤膜上的总药量。
 
  微细粒子剂量 (FPD)​ = 空气动力学直径小于特定值(如5µm)的各层级药量总和。
 
  微细粒子分数 (FPF)​ = (FPD / DD) × 100%。
 
  绘制粒径分布曲线:以空气动力学直径为横坐标(对数坐标),以累积分布或质量频率为纵坐标,绘制APSD曲线。
 
  💡 关键注意事项
 
  流量与采样体积:DPI测试通常基于产生4 kPa压降的流量,并抽取固定体积(如4 L)的空气。这直接影响空气动力学直径的换算。
 
  预分离器:强烈建议使用,以去除大颗粒,防止撞击器过载,并确保结果反映可吸入部分。
 
  防止颗粒反弹:务必对收集面进行涂层处理,并使用溶剂充分清洗,以确保所有颗粒被有效收集。
 
  静电控制:操作时需接地,并使用抗静电溶剂或添加剂,避免带电颗粒影响沉积位置。
 
  区分测试目的
 
  质量控制 (QC):遵循药典标准方法,确保结果一致、可比。
 
  临床相关性研究:可考虑采用更接近真实吸入情况的测试条件,如模拟患者吸入流量曲线。

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