一、实验前期准备

1. 仪器与耗材准备

仪器选用芬兰Kibron界面张力分析仪,搭配DyneProbe探针、温控单元、配套采集软件、石英样品杯。耗材包含待测注射剂乳液对应的油相、水相基质、移液设备、无尘滤纸、超纯水、无水乙醇。

探针预处理:使用火焰充分灼烧DyneProbe探针,去除表面有机残留,放置自然冷却至室温后安装至张力传感器。

将仪器放置在无直吹风的实验区域,连接温控模块,开机预热30分钟,设定实验温度。根据稳定性试验方案,分别设置25 ℃长期储存温度以及40 ℃加速试验温度。启动采集软件,完成设备自检,确认探针移动、压力采集功能正常。

所有样品杯依次使用乙醇、超纯水冲洗,氮气吹干,避免杂质污染油水界面。


2. 样品体系配制与准备

分离注射剂乳液基础组分,获取纯化油相与水相。如果是商品化注射乳液,采用离心分层方式小心分离上层油相和下层水相,分离操作全程避光,避免组分氧化。

配制空白对照组:不含乳化剂的基础油相与空白水相;阴性对照组:仅添加处方乳化剂的油水体系;实验组:采用处方比例乳化剂搭配油相、水相。

按照长期稳定性试验方案准备多组平行样品,一部分用于即时测试,另一部分放置于稳定性试验箱,在指定温湿度条件下避光留样,定期取样检测。

取样操作遵循无菌、避光原则,取样后尽快开展界面张力测试,避免长时间放置发生组分变化。


3. 基线校准与空白质控

向样品杯中加入纯水,放置样品杯,调整探针高度,使探针能够正常浸润液面,静置平衡后执行基线归零。

测量纯水的表面张力,数值稳定且与理论值偏差小于0.3 mN/m,代表探针洁净、仪器状态正常。

完成空白油水体系测试,记录无乳化剂条件下初始油水界面张力,作为后续数据对照基准。


二、动态界面张力完整监测操作流程

1. 样品装填与体系搭建

向洁净样品杯加入定量水相,液面高度保证探针能够充分浸入水相中。缓慢沿杯壁小心铺加油相,避免冲击造成两相混合,形成平整、连续的油水界面。

装填完成后静置5分钟,消除铺油过程带来的液面扰动,确认油水界面平整无乳化小液滴。

将样品杯平稳放置于仪器温控台,等待体系温度达到设定温度。


2. 动态界面张力连续采集操作

调整探针位置,使探针下降穿过油相,最终停留于油水界面位置。

在软件内设置采集参数,设置持续采集模式,采集总时长根据乳化剂吸附特性设定,常规采集时长60至180分钟,记录界面张力随时间变化曲线。

启动程序,仪器持续采集动态界面张力数据。乳化剂会逐步向油水界面迁移、吸附,界面张力随吸附过程持续下降,最终趋于平衡,得到平衡界面张力。

每组样品至少平行测试三次。


3. 长期稳定性留样周期性测试安排

初始时刻(0天)完成全部组别动态界面张力测试,保存原始曲线。

将剩余乳液样品放入稳定性试验箱,按照药典长期稳定性试验时间节点取样,常见取样时间点包含1个月、3个月、6个月、12个月。加速试验可缩短取样间隔。

每次取样严格重复上述装样、温控、动态采集全部操作,统一各项实验参数,保证不同时间点数据具备可比性。

同批次取样同步开展外观、粒径、zeta电位辅助检测,和界面张力数据相互印证。


4. 样品更换与交叉污染防控

一组样品测试结束后,升起探针,再次火焰灼烧清洁。样品杯倒掉废液,乙醇清洗、超纯水润洗,氮气吹干,再进行下一个样品测试。

不同处方、不同留样时间的样品分开测试,防止油相、乳化剂交叉污染干扰界面张力结果。


三、数据处理、稳定性评价标准与质控要点

1. 数据提取处理

从软件导出动态界面张力-时间原始曲线,提取关键信息:初始界面张力、界面张力下降速率、平衡界面张力、达到平衡所需时间。

对比不同留样时间点各项参数变化趋势。随着储存时间延长,如果平衡界面张力持续升高,代表界面乳化膜受损,乳化剂从油水界面脱附,乳液稳定性下降。

界面张力达到平衡的时间变长,说明乳化剂迁移吸附能力减弱,预示长期储存容易出现液滴聚并。


2. 结果评价逻辑

若在长期留样周期内,动态界面张力曲线形态、平衡界面张力无明显变化,说明乳化膜结构稳定,注射剂乳液具备良好长期储存稳定性。

随着储存时间增加,平衡界面张力明显上升,张力下降速率变慢,表明界面上乳化剂持续脱附,液滴之间更容易发生聚并,长期放置存在粒径变大、分层甚至破乳风险。

对比加速条件与长期条件下界面张力变化幅度,可预估乳液货架期。


3. 关键实验质控事项

铺加油相时动作平缓,不能搅动两相,一旦形成乳滴,需要重新配制样品。

实验环境杜绝有机溶剂挥发、气流直吹样品杯,防止油水界面发生扰动。

油相容易氧化的注射乳液体系,装填样品过程尽量减少与空气接触,必要时采用惰性气体轻微保护。

两次测试之间探针必须充分灼烧清洗,吸附在探针表面的乳化剂会持续污染下一组油水界面。

不同时间点留样测试,温度、两相体积、采集时长等所有实验参数保持完全一致,减少系统误差。


四、方案拓展应用说明

本方案除评价完整处方乳液稳定性外,还可以用于筛选不同种类、不同浓度乳化剂,对比各类辅料构建乳化膜的强弱。也可以考察pH、渗透压、抗氧化剂等处方变量对油水界面吸附行为的影响,辅助优化注射乳液处方,提升长期储存稳定性。

对于容易发生水解的脂质注射乳液,可以同步监测不同储存时长油相水解产物对动态界面张力的影响,分析降解产物破坏乳化界面的机制。