激光粒度仪在悬浮剂粒度测试中的应用

农药悬浮剂是将不溶的农药固体有效成分加工成微细颗粒(一般平均粒径＜5μm)，依靠加入表面活性剂（润湿剂和分散剂）及其他添加剂分散悬浮在介质中，形成稳定的悬浮液体的产品，常见的以其介质不同分为油悬浮剂和水悬浮剂。该类产品无粉尘产生、悬浮率高、使用剂量小且安全、利于运输和贮藏等特点，在国内外发展十分迅速，应用十分普遍。

悬浮剂制剂质量评价包括有效成分测定、悬浮率测定、倾倒特性测定、细度测定、黏度测定、分散性测定及冷贮稳定性测定等。其中大量的指标均与悬浮剂中颗粒物的粒径分布有直接关联，采用激光粒度仪便捷地测试悬浮剂中的颗粒粒径分布，可以有效地指导制剂的开发、生产工艺控制和成品的质量评价。

当一束光线照射在颗粒上时，颗粒对光线会发生散射，散射光的偏转角度大小与颗粒粒径有关。颗粒粒径越大，光线偏转的角度越小；颗粒粒径越小，光线偏转角度越大。激光粒度仪就是利用这个原理来进行介质中大量颗粒粒径分布的测试的。

激光粒度仪的测试通常需要颗粒在较低的浓度下进行，对样品的稀释和分散有一定的要求，通常在最开始使用时需要进行方法开发来确定。

一般情况下，首先根据实验室条件和样品特性选择合适的测试介质，根据颗粒在介质中的分散特性选择相应的分散条件，测试方法开发的重点是让颗粒在不被破坏的前提下处于相对稳定的分散状态下被检测，此时测试结果相对稳定，受环境条件的细微变化的影响最小。由于篇幅限制，方法开发的过程请参考文章《激光粒度仪在药品生产质量管理规范（GMP）中的应用实践之二：合规性的测试方法目标设计、开发、验证、审核》相关章节的内容。

以典型的水悬浮剂测试为例，常规的方法如下：设定进样器转速2500rpm左右, 背景测试时间5~10s, 样品测试时间5~10s, 直接以滴管向样品池中加样至遮光率控制在7~12%范围内（取样量约相当于稀释后原药颗粒质量浓度在10ppm量级），根据样品特点选择合适的折射率参数一般在1.4~1.8之间等。

农药悬浮剂测试难点

在悬浮剂湿法粒度测试中，某些样品中颗粒在测试介质中的微溶或膨胀是一个常见现象。我们选取了25%嘧菌酯水悬浮剂进行测试，在向介质水中加样后每12秒一次连续监测其遮光率和特征粒径D50的变化如下图所示。

由上图所示，加入嘧菌酯样品至进样器中搅拌分散后，发现遮光率呈不断下降趋势，5分钟时间内从接近10%下降到5%左右，显示了悬浮剂颗粒的量在水中不断溶解减少。随着水中嘧菌酯溶解度增大趋于饱和，溶解速率逐渐减慢。由于小颗粒比表面积更大，比大颗粒溶解速率更快，D50结果也呈现出先较快速增大后逐渐变得缓和的过程。 由于溶解饱和后的奥氏熟化（小颗粒溶解，大颗粒结晶长大）现象，微溶颗粒分散体系并不会因为介质中颗粒溶解度饱和而稳定，特征粒径值常呈现一定的波动。在本次加样测试中D10、D50、D90测量最大值与最小值差异分别达到11.8%、10.9%、6.8%. 以上结果偏差仅仅是一次取样中观察到的，如果不严格控制测试条件进行多次取样、多台仪器、多人操作所得的结果重现性偏差将会更大，势必对该样品的质控将造成困扰。在多种微溶样品的测量实践中，由于颗粒分散和溶解同时发生，不同物料表现出的粒径变化趋势可能不同，更增加了测试的复杂性。本文中我们将探讨如何优化测试方法使这类样品的测试结果更真实有效地用来指导研发和生产。

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