纳米颗粒尺寸和 Zeta 电位分析仪是预测配方失败的主要诊断工具。它通过量化两个基本物理特性来评估纳米乳液的稳定性：平均液滴尺寸和颗粒表面的静电荷。通过将这些指标与聚结和沉降等失效模式相关联，该设备使配方师能够在批量生产前验证保质期潜力。
该分析仪的核心价值在于其将物理特性转化为预测性稳定性数据的能力。通过确认液滴符合纳米级标准并具有足够的静电排斥力（通常 >25 mV），它可以作为相分离和聚集的早期预警系统。
通过颗粒尺寸评估物理完整性
验证纳米级标准
该分析仪的主要功能是确认乳液液滴的物理尺寸。利用动态光散射 (DLS) 和布朗运动等原理，仪器测量平均液滴尺寸，以确保配方已成功达到所需的纳米级范围。
通过 PDI 评估均匀性
除了平均尺寸外，分析仪还会计算多分散性指数 (PDI)。该指标揭示了颗粒尺寸分布的宽度。
低 PDI 表明配方均匀，这对于一致的药物递送和有效的透皮吸收至关重要。尺寸的高度变异性通常是物理不稳定的前兆，因此 PDI 是一个重要的质量控制检查。
通过 Zeta 电位预测长期稳定性
量化静电排斥力
分析仪测量Zeta 电位，它反映了液滴表面静电荷的大小。这种电荷会在颗粒之间产生排斥力。
高静电排斥力可防止液滴相互接触。这种“力场”是阻止纳米颗粒在储存过程中聚集或絮凝的主要机制。
稳定性阈值
经验数据表明，特定的 Zeta 电位值可作为可靠的稳定性指标。主要参考资料指出，绝对值大于 25 mV 通常表示排斥力足够以维持稳定性。
补充研究也证实了这一点；例如，Zeta 电位为-43.1 mV 的泰国柚木油纳米乳液表现出高物理稳定性。相反，低的绝对值则预示着即将发生故障。
预测失效模式
通过监测这些电荷值，技术人员可以预测特定的失效机制。如果排斥力太低，分析仪数据将预示出现聚结（液滴合并）、絮凝（团聚）或沉降等问题。
理解权衡
双重指标的必要性
依赖单一指标是一个常见的陷阱。一种配方可能具有理想的纳米级颗粒尺寸，但Zeta 电位较低，尽管初始尺寸很小，但容易快速聚集。相反，高 Zeta 电位无法完全弥补具有巨大 PDI（均匀性差）的配方。
测量灵敏度
这些分析仪使用高度敏感的光学技术，如 DLS。虽然精确，但它们需要仔细解释有关样品浓度和制备的信息。数据代表受布朗运动影响的流体动力学半径，这意味着测试期间的环境因素可能会影响感知的稳定性曲线。
为您的目标做出正确的选择
为了最大限度地发挥纳米颗粒尺寸和 Zeta 电位分析仪的效用，请根据您的具体配方目标调整您的分析：
- 如果您的主要重点是长期保质期：优先考虑Zeta 电位测量，确保绝对值超过 25 mV，以保证足够的静电排斥力以防止聚结。
- 如果您的主要重点是生物功效：优先考虑狭窄的多分散性指数 (PDI) 和平均颗粒尺寸，以确保一致的药物释放速率和吸收。
只有当高静电排斥力保护了尺寸均匀的纳米配方时，才能实现最终的稳定性。
总结表：
| 指标 | 测量方法 | 在稳定性评估中的作用 |
|---|---|---|
| 平均颗粒尺寸 | 动态光散射 (DLS) | 确认液滴处于纳米级范围，以实现最佳吸收。 |
| 多分散性指数 (PDI) | 尺寸分布分析 | 测量均匀性；低 PDI 可防止物理不稳定和药物差异。 |
| Zeta 电位 | 静电荷分析 | 量化排斥力；>25 mV 的值可预测长期抗结块能力。 |
| 流体动力学半径 | 布朗运动观察 | 检测早期相分离和聚结失效模式。 |
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参考文献
- Georgios Kamaris, Catherine K. Markopoulou. Development and Validation of an HPLC-DAD Method for the Determination of Seven Antioxidants in a Nano-Emulsion: Formulation and Stability Study. DOI: 10.3390/separations11020043
本文还参考了以下技术资料 Enokon 知识库 .