FMS Nicomp 380 OL纳米激光粒度仪 
专为复杂体系提供高精度粒度解析方案
在线监控产品粒度分布，试试控制产品品质
基本信息

仪器型号：FMS Nicomp 380 OL

工作原理：动态光散射（Dynamic Light Scattering, DLS）

检测范围： 0.3nm-10.0μm

FMS Nicomp 380 OL在线纳米激光粒度仪使用动态光散射（Dynamic Light Scattering, DLS）原理，可以对纳米级别的分散体系进行测量获得粒度分布。PSS的Nicomp 380 OL系列机台结合了实验型机型（N3000）的优势，除传统的高斯分布外，更可以给出**的Nicomp多峰分布。动态光散射在线测量粒度的难题一是需要稀释，二是自动进样。PSS利用**的自动稀释技术成功解决了这两个难题，在纳米载药生产工艺中已有成功应用。其和实验室用机型一脉相承的数据处理软件更可以实现远程数据读取和分析，对关键工艺流程控制有独特优势。

技术优势

n 在线数据和实验室型机台数据一脉相承；

n 模块化设计便于维护和升级；

l **自动稀释模块；

l 自动进样系统；

n PMT&APD双检测器自由选配；

n 可搭配不同功率光源；

n 精确度高，*接近样品真实值；

n 快速检测，可以追溯历史数据；

n 结果数据以多种形式和格式呈现；

n 符合USP,CP等个多药典要求；

n 无需校准；

n 复合型算法：

l 高斯（Gaussion）单峰算法与**的Nicomp多峰算法自由切换

纳米载药在线监控背景

纳米药物研究近些年主要着重在药物的传递方向并发展迅猛，纳米粒的大小可以有效减少毒性和副作用。所以，控制这些纳米粒的粒径大小是非常必要的。以前我们检测产品的粒度大都是在实验室完成的，然而现在我们也可以在制备过程中可以进行在线检测。PSS粒度仪和某知名医疗公司在英国剑桥MA完成这一开拓性的实验创举——将动态光散射技术运用到药物纳米载体Accurins的生产线上。

此生物医药公司专门从事给将给药纳米载体Accurins(见图1)用于治疗癌症以及其他需要大量用药的重病。通过控制释放聚合物，靶向和传递医疗媒介的载体的能力，研发新颖的靶向疗法的纳米科技可行平台。

图1：  Accurins 技术

 Accurins就是典型的由PLA-PEG聚合物（聚丙交酯—聚乙二醇）和API(药物活性成分)组成的80nm-120nm的纳米粒子，PLA聚合物部分提供了相对的疏水内芯来包裹斥水性的API药物成分,且PLA聚合物可生物降解。亲水性的PEG聚合物部分被用来覆盖住颗粒表面，以达到预期的摆脱调理素的作用（免疫）和血液循环时网状内皮系统里的细胞吞噬作用。80nm-120nm大小的纳米粒经由 血管时渗漏（加大渗透性和滞留时间以及顺磁共振作用），刚刚好可以聚集在肿瘤部位而不被脾脏过滤掉。这也是一个可以保持物理化学性能（载药量、控制释放、过程能力、包括*后无菌渗入和冻干）的尺寸大小。

 Accurins是通过高压均质来剪切油滴和水混合的分散相从而制备成纳米乳剂，控制乳滴粒径大小相当重要，因为它决定了*终药物产品的整个粒度分布。影响乳滴的大小因素很多，包括原料特性，配方，均质机的性能，和生产过程的设置参数等等。整个过程主要就是通过控制均质机的来调节批次的粒径大小。

  此生物医药公司目前在研究一款用于临床的产品-BIND-014，也是一种在研发的Accurins，它用于运载多烯紫杉醇（传递前列腺癌薄膜抗体PSMA）到实体瘤和癌细胞上面。这里所有试验都是围绕着BIND-014 Accurins来展开的。

动态光散射原理在线应用方案

动态光散射技术DLS数几十年一直是实验室里标配的检测粒度的仪器，但在线检测颗粒度的仪器却非常少。Particle Sizing System(PSS)美国PSS粒度仪公司现在为客户的生产线上提供了跟踪在线检测产品的粒度仪。PSS在线系统会随机从生产线上抽取一只样品，进行自动稀释以避免多重散射带来的影响，然后检测该样品，检测完后，继续不断地重复检测（如果2所示）。一个完整的检测循环大约需要2分钟， 这样就可以持续地将产品的粒度信息提供给监测整个生产操作的工程师。

图2： 携带自动稀释的动态光散射DLS在线系统的简化图。

目录结构：

1. 前言

2. 动态光散射（DLS）原理

3. DLS技术的优缺点

4. 自动稀释原理

前言

近十几年来，动态光散射技术（Dynamic Light scattering, DLS），也被称为准弹性光散射（quasi-elastic light scattering, QELS）或光子相关光谱法（photon correlation spectroscopy， PCS）,已经被证明是表征液体中分散体系的粒径分布（PSD）的极有用的分析工具。DLS技术的有效检测粒径范围——从5am（0.005微米）到10几个微米。DLS技术的优势相当明显，尤其是当检测到300nm以下亚微米的粒径范围时，在此区间，其他的技术手段大部分都已经失效或者无法得到准确的结果。因此，基于DLS理论的设备仪器被广泛采用用以表征特定体系的粒度分布，包括合成的高分子聚合物(如乳胶，PVCs等)，水包油和油包水的乳剂，囊泡，胶团，微粒，生物大分子，颜料，燃料，硅土，金属晶体，陶瓷和其他的胶体类混悬剂和分散体系。

应用动态光散射原理测量粒度分布，得到的一个累积结果，这决定了动态光散射仪比较容易实现在线检测的方式，但是测量过程中的浓度因素和自动进样缺限制了测量的精确性和便利性。

动态光散射（DLS）原理    

图3：DLS系统示意图

**的动态光散射方法（DLS）从传统的光散射理论中分离，不再关注于光散射的光强值，而关注于光强随着时间的波动行为。简单来说，我们在一定角度（一般使用90°角）检测分散溶剂中的混悬颗粒的总体散射光信息。由于粒度的扩散，光强值不断波动，理论上存在有非常理想化的波动时间周期，此波动时间和粒子的扩散速度呈反比例关系。我们通过光强值的波动自相关函数的计算来获得随时间变化的衰减指数曲线。从衰减时间常量τ，我们可以获得粒子的扩散速度D。使用Stokes-Einstein 方程式，我们*终就可以计算得出颗粒的半径（假定其是一个圆球形状）。

具体解释可以参考我司动态光散射仪器3000系列介绍资料。

动态光散射（DLS）的优缺点    

动态光散射仪器的优点是1）操作简单；2）不需要光学参数；3）不需要校准；4）容易实现在线检测；5）可检测纳米级别颗粒。但是其缺点在于：1）只能进行湿法检测；2）检测范围窄，只能检测亚微米级别颗粒；3）容易受浓度，温度等因素影响；4）基于数学模型计算得到结果，容易产生偏差。

针对其缺点，使用现代化的自动控制技术，引入自动稀释是必不可少的。

自动稀释原理    

动态光散射原理测量粒度分布很容易受浓度高低的限制，因为浓度过高，粒子之间会有多重光散射效应，导致检测结果不准确，浓度过低，采集到的信号弱且数量少，也会导致检测结果产生偏差。PSS粒度仪使用**的自动稀释机制，可以将样品稀释到目标浓度，然后再采集数据，从而实现高浓度样本的检测。

系统可以根据稀释倍数自动计算给出原样品颗粒浓度，解决了高浓度样品的检测难题，适合测试其他技术手段无法检测高浓度样本，更加适合测量样品量稀少且珍贵的样品。

图4自动稀释原理图