本文隸屬于復雜制劑應用專題，全文共 4018字，閱讀大約需要 12 分鐘

摘要：為明確高壓均質循環次數對脂肪乳注射液粒徑與長期物理穩定性的調控規律，本文聯合動態光散射（DLS）、單顆粒光學傳感（SPOS）、離心沉降STEP加速穩定性表征技術，在25000 psi恒定均質壓力下，設置1～5次均質循環組，多維度考察乳劑平均粒徑、粒徑多分散特征、＞5μm大油滴體積占比（PFAT5）及離心不穩定指數變化。本研究闡明均質次數與脂肪乳微觀結構、安全質控指標的變化規律，為脂肪乳工業化高壓微射流均質工藝參數篩選提供完整實驗依據。

關鍵詞：腸外營養脂肪乳；高壓微射流均質；均質循環次數；粒徑分布；PFAT5；物理穩定性

腸外營養脂肪乳是臨床危重癥、術后患者能量供給的核心制劑，乳劑內部乳滴尺寸、大油滴含量直接決定輸注安全性:＞5μm乳滴可堵塞人體4～9μm肺毛細血管，誘發肺脂肪栓塞、高脂血癥及肝損傷風險?！睹绹幍銾SP <729>》明確規定，靜脈脂肪乳PFAT5（＞5μm油滴體積占總油相比例）上限為0.05%，是制劑放行與配伍安全性評價的法定核心指標。[1]

高壓微射流均質是脂肪乳工業化制備關鍵工序，依靠Y型均質腔的強剪切、高速撞擊、空化三重作用，將粗乳中大油滴破碎至亞微米尺度?，F有研究普遍關注均質壓力的影響，針對均質循環次數的系統多維度表征研究較少；行業實操中常存在“均質次數越多體系越穩定"的認知誤區，過量均質會輸入過剩機械能，引發乳化劑界面脫附、小乳滴二次聚并，反而降低制劑長期儲存穩定性。

本研究利用Nicomp Z3000（DLS）、AccuSizer A7000APS（SPOS）及LUMiFuge（STEP技術）三種互補的表征手段，從粒徑分布、大顆粒含量及物理穩定性三個維度，探討25,000 psi下不同均質次數（1~5次）對脂肪乳注射液的影響規律，以確定最佳均質工藝參數。

實驗樣品：脂肪乳注射液，

核心儀器:

• Nicomp Z3000納米粒度及Zeta電位分析儀（DLS，檢測區間0.3nm～10μm）；

• AccuSizer A7000 APS大乳粒分析儀（SPOS技術，檢測區間0.5μm～400μm)；

• LUMiFuge穩定性分析儀（STEP 技術，透光率區間 0.00015～90 Vol%）；

• Y 型微射流均質腔：額定工作壓力25000 psi。

• 樣品制備：取脂肪乳注射液，樣品僅經初步剪切均質5min，使用Y型均質腔在25,000psi壓力下分別進行1、2、3、4、5次均質處理。

• 粒徑及分布測試（DLS）：將樣品稀釋1000倍（取100μL原液加入100mL超純水），取2.4 mL于方形樣品池。采用APD檢測器，90°散射角，溫度23℃，液體黏度0.933cP，折光指數1.333，測試時間5min。記錄Gaussian分布及Nicomp多峰分布結果。

• 大顆粒測試（APS）：取100μL樣品加入chamber，經二步稀釋后測量，記錄PFAT5值（>5 μm顆粒體積占比）。

• 穩定性測試（LUM）：將6個樣品分別置于試管中，測試時間2h，觀察穩定性數據及透光率變化曲線。

不同均質循環次數下DLS檢測結果匯總見表1。

表1：不同均質次數脂肪乳 DL S 粒徑表征結果

注:

PI為多分散指數，反映粒徑分布寬度的無量綱數值，范圍為0~1之間，數值越小，代表粒度越均勻，粒度分布越集中；

卡方值（χ2）是衡量實驗數據與理論模型之間誤差大小的統計學參數，用于表征測試結果與真實情況的吻合程度。

分析：

高速剪切5min后平均粒徑高達2491.57nm（Gaussian），PI值0.433，分布極不均勻，存在大量大顆粒。

第1次均質后，粒徑驟降至226.84nm，PI值僅為0.331，體系變得相對均一，說明高壓剪切對初始大油滴的破碎效果極為顯著。

第 2~4 次處理，平均粒徑持續減小至 150.32nm（第 4 次），PI 值逐步下降至 0.213，顆粒均一性進一步提升。同時 Nicomp 多峰分布出現多組粒徑組分，說明體系開始出現不同尺寸的顆粒群體；隨著均質循環次數增加，主峰粒徑不斷向小粒徑方向偏移，大尺寸組分占比逐步降低。

當均質次數提升至第 5 次時，平均粒徑小幅回升至 151.34?nm，PI 值上升至 0.276，多峰分布重新出現 867.95?nm 的大顆粒組分，說明過度均質會引發液滴再聚并現象，繼續增加均質循環次數反而不利于脂肪乳體系粒徑控制。

綜合來看，在本實驗條件下，25000?psi 下 4 次均質為較優的循環處理條件。

PFAT5為靜脈脂肪乳安全性金標準，各組測試數值與判定結果見表2。

表2：不同均質次數 PFAT5檢測結果

分析：

高速剪切5min后及第1次處理PFAT5均嚴重超標（>0.05%），不符合藥用要求。

從第2次開始，PFAT5驟降至0.00230%，已滿足USP<729>標準（<0.05%）。

第4次處理PFAT5達到低值0.00061%，表明此時>5μm的大顆粒已被有效去除。

第5次處理后PFAT5回升至0.00134%，雖仍合格，但較第4次升高約120%，提示過度均質可能導致乳滴破碎-聚并平衡向聚并方向偏移，或產生機械雜質。

LUMiFuge通過離心加速分離過程，以透光率變化評價穩定性。測試結果顯示：

圖1 不同處理條件下的樣品透光率指紋圖譜

注：通過軟件可以得到樣品變化的消光圖譜，橫坐標為樣品管位置（mm），縱坐標為消光值。譜圖中譜線的變化描述了在測試時間內整個樣品管內光消減的變化過程，初始譜線為紅色，離心加速過程結束為綠色譜線。譜線從紅到綠的變化幅度越大，說明分離 / 沉降越嚴重，穩定性越差

• 高速剪切5min及前2次處理：透光率變化顯著，穩定性較差。

• 第3、4次處理：曲線趨于平穩，無明顯變化，體系進入相對穩定區。

• 第4次：穩定性表現最佳。

• 第5次：穩定性指標出現升高（劣化），與DLS和APS結果一致。

本研究通過DLS、SPOS及STEP三種互補表征手段，系統揭示了25,000psi高壓均質次數對營養型脂肪乳性能的影響規律，三者結果高度一致，均指向第4次均質為最佳工藝點。下面是數據分析表。

表3：各組樣品綜合數據分析

注：不穩定指數：通常取值范圍0—1，數值越小，表示體系越穩定。

從作用機理來看，均質過程可分為三個階段：

• 第1~2次主要發揮"破碎"作用，將大油滴剪切成亞微米級乳滴，平均粒徑從2491.57nm驟降至185.57nm，PFAT5從16.44%迅速降至0.0023%，第2次處理后即滿足USP<729>標準（<0.05%）；

• 第3~4次進入"細化"階段，乳滴尺寸進一步減小并趨于均勻，體系穩定性持續提升，至第4次時破碎與穩定達到最佳平衡，平均粒徑降至150.32nm，PFAT5達到低值0.00061%，不穩定指數亦優（0.071）；

  第 5 次出現 “過均質" 現象：Gaussian 平均粒徑小幅回升至 151.34?nm，PFAT5 反彈至 0.00134%，不穩定指數上升至 0.074；同時 Nicomp 多峰粒徑分布重新出現 867.95?nm 大顆粒組分，證實體系發生液滴二次聚并。發生過度均質的潛在機理包括：多次高壓循環輸入過量機械能，造成局部溫度升高與強湍流擾動；乳化劑（如卵磷脂）在反復強剪切下發生界面脫附或降解；過剩能量驅動微小乳滴發生碰撞、重新聚并，反而劣化脂肪乳粒徑與穩定性。

本研究依托 Nicomp（DLS）、AccuSizer（SPOS）、LUMiFuge （STEP）三套互補表征設備，搭建覆蓋粒徑分布、法定安全指標 PFAT5、長期儲存穩定性的一體化評價方案，系統量化25000 psi恒定壓力下均質循環次數對自制營養型腸外脂肪乳微觀結構與安全品質的調控規律，揭示行業普遍存在的“均質次數越多乳劑穩定性越好"的片面認知，完整揭示乳滴破碎、細化平衡、過均質二次聚并三階段演化機理，為脂肪乳均質工藝開發建立完整的實驗依據與理論支撐。

從實驗量化結果來看，僅預剪切樣品與1次均質樣品存在大量微米級原生油滴，PFAT5分別高達 16.43911%、5.33083%，遠超USP <729>規定0.05%安全上限，存在高肺栓塞臨床風險，無法滿足注射制劑放行要求；完成2次均質后PFAT5降至 0.00230%，達到藥典合規底線，但體系粒徑分布寬、離心不穩定指數0.090，長期儲存易分層；3次均質可進一步降低大顆粒數量、優化宏觀穩定性，但微觀分散均勻度仍有提升空間；經4次均質處理后樣品綜合指標達到優，平均粒徑150.32nm，PFAT5降至全組低 0.00061%，離心不穩定指數僅0.071，破碎產生的微小乳滴與中等尺寸乳滴形成穩定分散平衡，無明顯微米級聚集體；當均質循環提升至5次后，出現典型過均質劣化效應，過剩高壓機械能造成乳化劑卵磷脂從油水界面脫附、微小乳滴碰撞聚并，體系重現867.95nm大粒徑群體，PFAT5回升，離心穩定性同步下降。

本研究證實僅依靠DLS平均粒徑無法完整評價靜脈乳臨床安全風險，平均粒徑數值不能反映痕量致栓塞大油滴含量，只有DLS、SPOS與STEP聯用，同步表征整體分散狀態與PFAT5法定指標，才能滿足藥典放行、穩定性評估雙重合規要求，形成標準化質控范式。針對脂肪乳注射液工業化生產，明確25000 psi 工況下4次均質為優工藝參數，生產過程需規避5次及以上過度均質操作，從源頭降低制劑儲存與臨床輸注安全隱患。

本研究建立的多維度聯合表征方法不局限于均質工藝參數篩選，還可延伸應用于靜脈乳處方開發、長期留樣穩定性考察、臨床藥物配伍穩定性評價等全研發質控場景，構建起兼顧法規合規、工業化生產落地、臨床用藥安全的完整研究框架，為各類腸外營養乳、載藥靜脈納米乳全生命周期質量風險管控提供可復制、可推廣的標準化技術方案與理論參考。

參考文獻

[1] 張歆.營養型脂肪乳劑仿制藥藥學研究的相關考慮[J].藥學研究,2024，