馬爾文帕納科
已認證
馬爾文帕納科
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本文將通過對馬爾文帕納科兩款納米顆粒表征設備NTA和DLS在測量顆粒粒徑上的相同點和區(qū)別點,為您選擇符合技術標準的不同技術用于納米藥物質(zhì)量控制研究中的顆粒表征提供有意義的指導。
相關技術標準中的粒度表征技術
為規(guī)范和指導納米藥物研究與評價,在國家藥品監(jiān)督管理局的部署下,藥審中心組織制定了《納米藥物質(zhì)量控制研究技術指導原則(試行)》等三項關于納米藥物研究、質(zhì)控、評價的技術指導原則。其中《納米藥物質(zhì)量控制研究技術指導原則》主要內(nèi)容是圍繞著納米藥物的安全性、有效性以及質(zhì)量可控性展開的。在這三個方面,質(zhì)量的可控性顯得尤為重要,它一定程度上決定了藥物的安全性和有效性。
在粒徑表征方面,該指導意見關于粒徑表征的相關表述如下:“應選擇適當?shù)臏y定方法對納米藥物的粒徑及分布進行研究,并進行完整的方法學驗證及優(yōu)化。粒徑及分布通常采用動態(tài)光散射法(Dynamic light scattering,DLS)進行測定……粒徑分布一般采用多分散系數(shù)(Polydispersity index,PDI)表示。除此之外,顯微成像技術(如透射電鏡(Transmission electron microscopy,TEM)、掃描電鏡(Scanning electron microscopy,SEM)和原子力顯微鏡(Atomic force microscopy,AFM)、納米顆粒跟蹤分析系統(tǒng)(Nanoparticle tracking analysis, NTA)、小角X射線散射(Small-angle X-ray scattering,SAXS)和小角中子散射(Small-angle neutron scattering,SANS)等也可提供納米藥物粒徑大小的信息。”
注:本文介紹的兩種納米顆粒表征技術
如何選擇合適的顆粒表征技術呢?
那么,測量納米級顆粒粒徑該如何選擇合適的技術呢?本文將著重給大家講一下NTA和DLS在測量顆粒粒徑上的相同點和區(qū)別點,方便大家更好的去選擇不同的技術。 DLS技術利用分散在溶液中的納米顆粒的布朗運動測量顆粒粒徑,其粒徑檢測范圍在0.3nm-10μm之間。 NTA技術利用激光照射溶液中的懸浮納米顆粒,后者產(chǎn)生的散射光被高靈敏度的相機捕獲并成像。由于該技術是單顆粒跟蹤技術,所以能提供極高精度的顆粒粒度的數(shù)量分布,既適合分析粒度分布較窄,也適合分析粒度分布較寬的樣本,其粒徑檢測范圍在10-1000nm之間。 我們以100nm和200nm的聚苯乙烯顆粒(PS)標準品為考察對象。研究NTA 和 DLS兩種技術分別在粒徑窄分布和寬分布的樣品上的測量差異。
圖1 NTA和DLS測量窄分布樣品合并圖(上)和寬分布樣品合并圖(下)
從圖上可以看出,DLS和NTA都能很好的表征粒徑窄分布的樣品,且其平均值及主峰值都十分接近,但是NTA得到的粒徑分布峰更窄,這也和其采用的單顆粒跟蹤技術相符合。右圖明顯可以看到DLS對體系中的大顆粒更敏感,而NTA對體系中大、小顆粒的敏感程度較為接近??傮w來說,NTA的粒徑分辨率能達到1:1.3,而DLS的粒徑分辨率最低只能到1:3。MADLS (多角度動態(tài)光散射)技術是馬爾文帕納科專為Zetasizer Ultra系列產(chǎn)品開發(fā)的新技術。MADLS可從多個光散射角度對樣品進行自動全面分析,提供更高的分辨率,為樣品提供更完整的視角。
下圖以脂質(zhì)體為例,分別用NTA和MADLS技術測量樣品粒度,可以看到二者測得的粒徑均值及主峰值都十分接近,MADLS得到的粒徑分布峰也和NTA同樣窄。
圖2 脂質(zhì)體樣品的粒度分布,上圖為馬爾文帕納科NanoSight的測量結(jié)果,下圖為馬爾文帕納科Zetasizer 的測量結(jié)果。
MADLS和NTA兩種技術互補:MADLS可在較寬范圍內(nèi)快速獲得包括粒徑、顆粒濃度等信息,幾乎不需要樣品的前處理;NTA則可用于獲得粒徑分布更多的細節(jié),用于顆粒濃度分析時,測量下限也更低。在兩種技術重疊的測量范圍內(nèi),獲得的結(jié)果也高度一致。
馬爾文帕納科MADLS和NTA技術今年又再添新品,Zetasizer 智能樣品助手,可實現(xiàn)無人值守過夜測量,解放研究人員的雙手;NanoSight Pro新一代納米顆粒跟蹤分析儀,通過神經(jīng)網(wǎng)絡人工智能算法加持,實現(xiàn)對脂質(zhì)體(LNP)、外泌體和細胞外囊泡(EV)等樣品的高分辨率的粒徑和濃度檢測。感興趣的老師可觀看新品發(fā)布回放,了解更多內(nèi)容。>>>關注馬爾文帕納科微信公眾號,獲取回看鏈接。
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