荀松濤 張國建

重慶藥友制藥有限責(zé)任公司 重慶 401120

脂肪乳是一種由油相、水相、乳化劑制成的乳劑，主要特點包括：①提供人體所需的必須脂肪酸；②脂肪氧化時可以不依賴胰島素，有利于能量的攝入；③脂肪氧化時，產(chǎn)生的CO2較少，有利于減輕呼吸系統(tǒng)負(fù)荷。由于脂肪乳良好的理化性質(zhì)及其代謝特點，在臨床治療中已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用[1]。在臨床應(yīng)用過程中，脂肪乳直接輸入會發(fā)生脂肪栓塞，因此必須制成含細(xì)微顆粒的乳劑才能供靜脈注射。

脂肪乳的粒徑一般在100～1000nm之間，屬于熱力學(xué)不穩(wěn)定的亞微乳，常會發(fā)生絮凝、轉(zhuǎn)相、分層、合并等現(xiàn)象，故合適的粒徑是保持脂肪乳安全穩(wěn)定的基礎(chǔ)[2]。在《中國藥典》中已經(jīng)明確規(guī)定，靜脈用注射液中90%的乳滴粒徑應(yīng)小于1μm且全部不可大于5μm。Driscoll等人報道了乳劑中存在大于5μm的粒徑可能引起病人的死亡。國內(nèi)外很多研究表明粒徑大小對于脂肪乳的產(chǎn)品質(zhì)量具有至關(guān)重要的作用?，F(xiàn)行的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)對脂肪乳的粒徑限度的測定方法沒有明確的規(guī)定和要求，而USP35版規(guī)定脂肪乳劑采用動態(tài)光散射法測得的平均粒徑不得過0.5μm，采用光阻法測得的大于5μm乳粒不得過0.05%，一般來說，乳劑的粒徑保持在0.2～0.5μm可以保持最好的物理穩(wěn)定性，且容易為人體吸收。綜上所述，脂肪乳的平均粒徑和大粒子占比與產(chǎn)品的有效性和安全性有著至關(guān)重要的作用。

在借鑒文獻(xiàn)報道的脂肪乳制備工藝的基礎(chǔ)上，本文研究了管道設(shè)計、冷卻溫度、均質(zhì)壓力、滅菌位置對脂肪乳粒徑分布的影響，旨在為優(yōu)化脂肪乳的生產(chǎn)加工提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗儀器

均質(zhì)機(jī)（GEA-NiroSoavi）、旋轉(zhuǎn)滅菌柜（山東新華）、配料罐（上海日泰）、灌裝機(jī)（德國BOSCH）；Mastersize2000激光粒徑分析儀（英國）、PSS光學(xué)粒度儀（美國）

1.2 試藥及原輔料

大豆油、甘油三酸酯、蛋黃卵磷脂、油酸鈉、注射用水。

1.3 方法

1.3.1 管道設(shè)計對粒徑的影響

將均質(zhì)機(jī)到周轉(zhuǎn)罐的線路由約24m改造成了約11m，并連續(xù)生產(chǎn)三批脂肪乳A，生產(chǎn)批量為1000L。生產(chǎn)結(jié)束后，對滅菌的成品進(jìn)行隨機(jī)抽樣，使用動態(tài)光散射法檢測脂肪乳的Dx（10）、Dx（50）、Dx（90）、Dx（95）值，使用光阻法檢測脂肪乳中的大粒子的占比，其中大粒子占比的計算公式如下：

1.3.2 冷卻溫度對粒徑的影響

將均質(zhì)機(jī)到周轉(zhuǎn)罐的線路改造成11m后，連續(xù)生產(chǎn)三批的脂肪乳A，生產(chǎn)批量為1000L。在均質(zhì)6次后、冷卻結(jié)束后后取樣，使用光阻法檢測樣品中大粒子的占比。同時，取均質(zhì)6次后的樣品，分別檢測溫度在15～60℃的藥液黏度。同時將均值6次的樣品以不同的速率冷卻到24、27、30℃，使用光阻法檢測脂肪乳中的大粒子的占比，其中大粒子占比的計算公式如下：

1.3.3 均質(zhì)壓力對粒徑的影響

將均質(zhì)機(jī)到周轉(zhuǎn)罐的線路改造成11m后，研究不同均質(zhì)壓力和次數(shù)下對產(chǎn)品A的粒徑影響。在每次均質(zhì)結(jié)束后取樣，采用動態(tài)光散射法和光阻法探究對粒徑和跨度的影響。其中大粒子占比的計算公式如下：

1.3.4 滅菌存放位置對粒徑的影響

將脂肪乳B放入水浴滅菌柜的1～5層，每層可放420瓶（15×28瓶），規(guī)格為50ml：0.5g，剩余4層擺放空白水瓶。滅菌結(jié)束后，于每層不同位置取樣，使用光阻法檢測脂肪乳B中的大粒子的占比，其中大粒子占比的計算公式如下：

2 結(jié)果與討論

2.1 管道設(shè)計對粒徑的影響

動態(tài)光散射法對中小粒子準(zhǔn)確，但對大粒子不敏感，而光阻法對大粒子敏感。故本研究同時采用動態(tài)光散射法和光阻法研究對脂肪乳乳粒大小的影響。均質(zhì)結(jié)束后的樣品在流轉(zhuǎn)過程中粒徑可能因發(fā)生粘連而導(dǎo)致大粒子的聚集，故將均質(zhì)機(jī)到周轉(zhuǎn)罐的線路由約24m改造成約11m，滅菌后成品的粒徑變化值見圖、圖2。從圖中可以看出改造后Dx（10）、Dx（50）、Dx（90）、Dx（95）、大粒子占比均顯著降低，表明均質(zhì)后藥液回流管線變短有助于減少乳粒中的大粒子存在[3-4]。

圖1 管道設(shè)計對粒徑分布的影響（動態(tài)光散射法）

圖2 管道設(shè)計對大粒子的影響（光阻法）

2.2 溫度控制對粒徑的影響

管道改造后，三批脂肪乳A在均質(zhì)結(jié)束和冷卻結(jié)束后的粒徑分布見表1，從表1可以看出均質(zhì)6次后與冷卻后的差距較大，均質(zhì)結(jié)束后的大粒子占比在0.0133～0.0164%，而冷卻結(jié)束后大粒子的占比在0.0102～0.036%，波動較大[5]。

表1 脂肪乳A在均質(zhì)6次和冷卻后的大粒子占比（%）

為了探究冷卻前后粒徑的變化是否與溫度的控制有關(guān)，本文研究了均質(zhì)6次后的樣品在不同溫度下的黏度，詳見圖3。從圖3可以看出隨著溫度的降低，藥液的黏度逐漸增加，特別是當(dāng)溫度≤40℃時，產(chǎn)品溫度和藥液的黏度幾乎呈現(xiàn)線性關(guān)系。

圖3 脂肪乳A均質(zhì)6次不同溫度下藥液黏度

不同的冷卻溫度和冷卻速率對產(chǎn)品大粒子的影響如表2所示，第4批產(chǎn)品冷卻后的溫度為24℃，冷卻時間為51min，其大粒子占比增加0.0175%，而適當(dāng)提高冷卻溫度、降低冷卻速度后，大粒子有所改善，其中第5批增加了0.0066%，第6批增加了0.0057%。故適當(dāng)提高冷卻溫度和緩慢冷卻有助于大粒子的控制。

表2 冷卻溫度和速率對脂肪乳A大粒子占比的影響（%）

表3 不同均質(zhì)壓力下的粒徑變化

2.3 均質(zhì)壓力對粒徑的影響

均質(zhì)壓力和次數(shù)對脂肪乳粒徑的結(jié)果?？梢缘贸鲭S著均質(zhì)壓力的變大、均質(zhì)次數(shù)的變多，脂肪乳的粒徑變小，且大粒子占比也顯著降低。但隨著均質(zhì)壓力和均質(zhì)次數(shù)的增加，小粒子也增多明顯，進(jìn)而導(dǎo)致乳?？缍茸兇螅ㄒ娋|(zhì)7次后的結(jié)果），不易于產(chǎn)品的質(zhì)量安全。故在生產(chǎn)過程中，為了降低產(chǎn)品的粒徑和大粒子占比，可以適當(dāng)提高均質(zhì)壓力的均質(zhì)次數(shù)。

2.4 滅菌存放位置對粒徑的影響

當(dāng)脂肪乳B采用旋轉(zhuǎn)滅菌方式進(jìn)行滅菌時，高溫水和水蒸氣可通過兩側(cè)開孔進(jìn)入到產(chǎn)品間隙達(dá)到滅菌的效果，因此產(chǎn)品在滅菌車內(nèi)的位置可能會影響粒徑的變化。滅菌后于每層的長、短邊以及中間位置取樣，其大粒子占比的結(jié)果見圖4，從圖中可以看出短邊樣品大粒子占比均小于長邊樣品。推測是旋轉(zhuǎn)滅菌柜的蓋板只有短邊1面開孔，旋轉(zhuǎn)滅菌方式時，高溫水和水蒸氣可通過兩側(cè)開孔，保證滅菌車每層短邊的熱交換通暢，導(dǎo)致靠近短邊的樣品大粒子占比較小。為了減少產(chǎn)品中的大粒子占比，脂肪乳采用旋轉(zhuǎn)滅菌方式進(jìn)行滅菌時，蓋板4周都可以考慮開孔以提高熱交換效率[6]。

圖4 脂肪乳B不用滅菌板層的大粒子占比

3 結(jié)語

脂肪乳因具有容積小、供能高和血漿滲透壓低等優(yōu)點，在臨床上得到廣泛應(yīng)用。脂肪乳的粒徑大小和大粒子占比決定了脂肪乳注射液的物理穩(wěn)定性、臨床安全性和有效性，是一項重要的質(zhì)控指標(biāo)。通過本研究探討脂肪乳生產(chǎn)工藝中的管道設(shè)計、冷卻溫度和速率、均質(zhì)壓力和次數(shù)以及滅菌的存放位置對乳粒分布的影響，表明均質(zhì)后藥液回流管線變短、適當(dāng)提高冷卻溫度、均質(zhì)壓力和均質(zhì)次數(shù)的增加，脂肪乳中的大粒子占比減少，為生產(chǎn)安全有效的脂肪乳提供了理論依據(jù)。同時本研究發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品中的大粒子占比與滅菌時的擺放位置有關(guān)，目前推測利于產(chǎn)品熱交換的位置有利于減少產(chǎn)品中的大粒子，但還需進(jìn)一步的研究。