为什么要检测大乳粒

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静脉注射用脂肪乳作为体外能量与营养供给的有效方式早在20世纪60年代就用于临床治 疗。近年来，作为一种新型药物载体，脂肪乳的研究日益广泛，其质量问题逐渐引起了人们的关注。本文以静脉注射用脂肪乳为例，来阐述尾端大乳粒形成原因以及对脂肪乳质量的影响，强调尾端大乳粒监控的重要性。

关键词:脂肪乳;尾端大乳粒;单粒子光学传感技术

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脂肪乳作为肠道外给药营养药物应用于临床已超过50年，临床使用脂肪乳的主要目的在于为机体提供必要的脂肪酸和能量，促进脂溶性维生素的吸收，有效地改善氮平衡，维持细胞结构和人体脂肪组织的稳定。早期的脂肪乳存在多种临床问题，作为脂肪乳研究的先驱人物Geyer教授早在1960年就提出:“患者对一种品牌的脂肪乳产生不良反应，但对成分相同的另一种品牌脂肪乳反应良好，这种现象不应被忽视”。之后发现这种“不应被忽视”的现象与脂肪乳粒径大小有密切联系。1971年Fujita等^[1]通过动物实验，发现脂肪乳粒径与毒性之间的联系，自此，脂肪乳粒径分布及尾端大乳粒的测定逐渐为人们所重视。

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脂肪乳是水包油的分散体系，外观呈半透明或不透明的乳状液体，为热力学不稳定体系。脂肪乳制备工艺一般采用高压均质法或微射流法，无论采用哪种制备方法，脂肪乳的粒径都无法得到完全均一的值，存在一定粒径分布范围。图1^[2]显示静注用脂肪乳粒径的一般分布状态。从图中可知，乳剂的粒径范围一般在0.05～10μm，其中平均粒径为0.3μm的脂滴占大多数，极端值(极小值与极大值)脂滴含量很少。尾端大乳粒就是粒径分布图1中所显示的粒径大于5μm的部分。

图1静注用脂肪乳粒径分布的一般状态。阴影区域指示的是脂肪乳中已成为尾端大乳粒的脂滴。FAT为油相百分比

通常，在脂肪乳中，当油脂的密度低于周围水媒介密度约10%时，乳析现象就会产生。乳析的乳剂只要轻轻搅拌，乳滴仍能重新分布。但当脂滴合并成直径超过1μm的大脂滴时，脂滴的合并便是不可逆的过程，脂滴会逐渐聚集，1μm脂滴可“生长”成5μm甚至更大的脂滴乳粒，直至自由脂滴从乳剂中析出，成为不稳定脂肪乳。可以认为，尾端大乳粒是包含在大脂滴概念中的。Driscoll等^[2]实验证明，当直径大于5μm的脂滴占脂肪乳油相体积的百分比(PFAT5)超过0.4%时，肉眼明显观察到相分离，此时乳剂极不稳定，也就是说，脂肪乳的PFAT5的值与脂肪乳的稳定性密切相关，它直接影响脂肪乳的质量。因此，在尾端大乳粒控制中，通常选择5μm作为尾端大乳粒测定的阈值。

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如上所述，尾端大乳粒的形成是一种自发过程。因此，保证微小粒径脂滴在水相中的稳定分布，防止脂滴合并发生及大脂滴的生成，是尾端大乳粒控制的关键。研究表明，多种因素影响尾端大乳粒的形成:

1. 油相:油相含量增大，乳剂粒径增大。

   
   

2. 乳化剂:有文献^[3]报道，采用蛋黄卵磷脂E-80为单一乳化剂的脂肪乳，粒径分布容易出现双峰现象。在卵磷脂中加入泊洛沙姆，乳滴粒径分布更集中，粒径大小更均匀。

   
   

3. 高压均质机:均质机的选择对乳剂粒径有影响。在制备脂肪乳时，对比了3种均质机，认为意大利PSI微射流均质机均质后乳滴呈单峰分布，且分布范围较窄，粒径状态理想。

   
   

4. 均质温度、压力与均质次数:在丙泊酚脂肪乳制备中，60℃均质温度下，不同压力均质所得的乳剂，最 终都产生油漂;而在25℃均质温度下，乳剂的粒径随着压力和循环次数的增加而降低，尾端大乳粒的数量会减少。

   
   

5. 包装材料:需慎重选择。2004年美国某品牌静注脂肪乳对包装材料进行重大改变，使用塑料容器替换传统玻璃容器。结果发现，包装材料替换后，脂肪乳的尾端大乳粒不符合美国药典的限度规定，而使用玻璃器皿的脂肪乳尾端大粒径都合格。因此建议丙泊酚乳剂应分装于玻璃瓶中，且不同载药量的乳剂应现用现配，乳剂经生理盐水稀释后应在6h内使用完毕。

此外，还有很多因素包括pH值的变化、电解质的存在、乳化剂的用量和贮存条件的改变等因素，都会影响微小脂滴能否稳定分布在水相中。

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脂肪乳的不稳定体系最 终表现为水油两相的分离^[4]，成为不稳定脂肪乳。因此，尾端大乳粒超出一定限度，影响脂肪乳的稳定性，临床上产生有效性隐患和安全性风险。

在Tomas等^[5]实验中，在21种不同状态下的乳剂(不同pH值、不同电解质及不同脂肪类型)，其中20种乳剂可以用直径大于10μm的脂滴占脂肪乳的体积百分比(PFAT10)预测乳剂相分离稳定性状态，显示PFAT10是脂滴粒径增长的敏感值，对脂肪乳稳定性具有一定预示作用。而Driscoll^[5]指出，当初始直径大于5μm的脂滴占脂肪乳油相体积百分比超过0.4%，脂肪乳放置一定时间后，可见明显的相分离，转变为不稳定乳剂，给输注带来很大的安全隐患。所以Driscoll认为PFAT5更能够对脂肪乳稳定性起到预示作用。这些研究说明无论选择5μm还是10μm作为阈值，都体现了对尾端大乳粒进行检测的必要性。最 终选择5μm作为阈值可能是因为Driscoll等证明5μm以上的尾端大乳粒含量与制剂的安全性密切相关。

脂肪乳粒子的尺寸效应可以带来一系列独特的理化性质和生物学性质的变化。一般来说，粒径为100nm～5μm的脂滴易被肝、脾中的单核巨噬细胞摄取，且通常主要浓集于肝细胞，大于200nm的粒子从血液向除肝、脾、肺以外的组织中分布和转运很困难，而使粒子直接进入细胞，粒径需控制在20～300nm。粒径在100nm左右，纳米乳粒血液循环时间延长，表现出良好的增强渗透滞留效应。此外，小于100nm的粒子脑靶向效应明显，而小于50nm的粒子易进入骨 髓^[5]。由于粒径改变而造成的独特生物学性质，可能是载药脂肪乳被动靶向的基础。因此，同普通制剂相比，载药脂肪乳能提高疗 效及降低毒副作用。合适的粒径控制保证了载药脂肪乳的靶向性，有利于提高药物的治 疗指数。而控制尾端大乳粒的含量，在一定程度上保障了脂肪乳粒径分布，对载药脂肪乳充分发挥药效起到重要的作用。

静注脂肪乳可以提供能量补给，治 疗 效果明显，但其热力学不稳定可能导致安全隐患。相关实验^[6]表明，尽管亚微脂滴和大粒径脂滴具有可变形性及生物降解性，但它们仍能产生严重的临床安全问题。研究^[5]发现，静注脂肪乳临床上不良表现有急性和亚急性不良反应。急性不良反应表现为典型的过敏反应，如呼吸困难、紫钳等症状;亚急性不良反应又称为脂超载综合征，表现为输液几天后出现出血倾向、感冒、黄疸和噬苏丹红物质在肝巨噬细胞中堆积。产生脂超载综合征可能是由于过快的滴注速度导致，也可能与患者自身脂代谢能力有关，还可能是由于输注了大脂滴含量过高的脂肪乳。当输注大脂滴含量过高的乳剂，大脂滴(>1μm)能够被很快代谢，很可能是由于内皮网状系统RES的巨噬细胞将大粒径脂滴视为外源性物质进行吞噬消化，从而产生活性氧物质，表明组织发生了氧化应激反应，RES作为人体免疫系统重要组成端分受到了破坏。脂滴非正常堆积于RES的Kuppffer细胞中，甚至可能干扰巨噬细胞的吞噬作用。

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根据测量原理不同，尾端大乳粒的测定技术包括:单粒子光学传感(SPOS)技术、显微油浸技术等。目前最成熟和权威的测定技术SPOS技术，例如运用该技术的美国PSS Accusizer A7000APS全自动计数粒度仪，USP729和中国药典CP2020中将此款仪器作为了乳剂中大乳粒（PFAT5）的检测仪器。对静注用脂肪乳的尾端大乳粒加以控制，明确了它的测定方法和限度。新章节中规定:必须测定脂肪乳的尾端大乳粒(PFAT5)，推荐使用SPOS技术，PFAT5限度为不得大于0.05%。

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