[发明专利]一种级联撞击器层级截止直径的测试方法及应用

说明书

本发明涉及一种级联撞击器层级截止直径的测试方法，包括用待测试的级联撞击器对标准粒子进行分级，采用激光粒度仪测定各层级收集的颗粒的D50，即得；其中，所述标准粒子为具有如下粒径分布的水溶性固体药用辅料颗粒：D10为0.4～2.0μm，D50为2.0～10.0μm，D90为8.0～25.0μm。本发明还提供上述测试方法在校验级联撞击器层级截止直径中的应用。本发明提供的测试方法不破坏撞击器原有结构，操作简便，可行性较高，省时省力。

技术领域

本发明属于药物制剂学领域，具体涉及一种级联撞击器层级截止直径的测试方法及应用。

背景技术

空气动力学粒径测定是吸入制剂研发和质量控制的重要环节。惯性碰撞法是吸入制剂测定空气动力学粒度分布(Aerodynamic particle size distribution,APSD)的标准方法，首选仪器为级联撞击器，如安德森级联撞击器(ACI)、新一代级联撞击器(Nextgeneration impactor,NGI)。

级联撞击器是利用惯性碰撞的原理设计的，设置有多级、多孔的喷嘴，每一层级喷嘴具有特定数目和直径的喷嘴小孔。以新一代级联撞击器(NGI)为例，其具有7个层级(S1～S7)和1个微孔收集器(Micro-orifice collector,MOC)。当气溶胶通过撞击器时，气流中较大的颗粒由于惯性作用，直接撞击并停留在收集盘的表面，而较小的颗粒则随气流到达下一级收集盘。气溶胶粒子根据粒径大小被不同层级截留在不同收集盘中，从而实现粒度分级，因此不同层级的截止直径是级联撞击器能够实现粒度分级的关键。

由于吸入制剂常含有有机溶剂，会对金属材质有腐蚀作用。另外，高速运动的药物颗粒的撞击也会对喷嘴小孔造成损伤。一旦喷嘴小孔发生物理改变，其截留的颗粒直径无疑将随之改变，从而使空气动力学粒径测定结果不准确。因此，为了确保吸入制剂的制剂特性试验数据的准确性，有必要定期对级联撞击器的层级截止直径进行测试，以便及时采取措施，如更换受损的喷嘴。

目前级联撞击器的测试及校验方法主要有两种：

(1)在确保不影响测定时撞击器内的气流的情况下，将撞击器进行改造。在上盖对应层级上的通气孔位置进行加工，安装上孔盖；设计可相匹配的过滤装置，连接空气动力学粒径谱仪，需搭配使用振动孔板单分散气溶胶发生器(VOMAG)和扫描电迁移率颗粒物粒径分析仪(DMA)，选择油酸和染料示踪剂溶解在甲醇中形成的球形液滴作为标准物质，对每一层级截止直径进行测定。

该方法不仅要对撞击器本身进行改造，而且需要外联的仪器昂贵；实际操作更为繁琐。同时该方法所选用的标准物质为含有机试剂的液滴，长期反复使用对撞击器会有一定程度的腐蚀。故该方法不适用于日常实验中对撞击器的测试。

(2)对撞击器每个层级上喷嘴小孔的机械直径进行测量。对撞击器本身来说，直接影响层级截止直径的是撞击器上喷嘴小孔的直径。因此通过对喷嘴小孔的机械直径直接进行测量也可达到校验撞击器的目的。一般地，选用影像测量仪对级联撞击器每一层级的喷嘴小孔进行测定。对于不同级联撞击器来说，每一层级上的喷嘴小孔数量是特定的，如新一代级联撞击器(NGI)的各级喷嘴小孔数量如下：S1-1；S2-6；S3-24；S4-52；S5-152；S6-396；S7-630；MOC-4032。由此可见，对每一个喷嘴小孔的直径进行测定，工作量大、耗时耗力、效率较低、操作复杂繁琐。

因此，有必要开发出一种实操性强、节省成本、节约人力物力、技术可及性较高的级联撞击器层级截止直径测试方法；该方法同时还要对撞击器本身友好，对撞击器的损耗和腐蚀小，以延长撞击器的使用寿命。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种级联撞击器层级截止直径的测试方法及其应用。该方法操作简便、省时省力，不使用有机溶剂，对撞击器损耗小。

本发明是通过以下技术方案实现的：