干扰素中颗粒的粒度、粒形和颗粒圆度检测方案(图像粒度粒形)

SSL-CA20-534Excellence in Science Excellence in ScienceDIA-007 岛津动态颗粒图像分析系统 iSpect DIA-10测试干扰素样品中的不溶性微粒 DIA-007 摘要：本文使用岛津动态颗粒图像分析系统 iSpect DIA-10 建立了干扰素药品中不溶性微粒的测试方法，分别测试了使用预灌封注射器和西林瓶储存的干扰素样品中不溶性微粒。实验结果表明，西林瓶储存的干扰素样品中存在少部分的形状不规则微粒，预灌封注射器储存的干扰素样品中不溶性微粒均为圆形，使用预灌封注射器储存的样品中不溶性微粒数要大于使用西林瓶储存的样品。岛津动态颗粒图像分析系统iSpect DIA-10 在获取干扰素样品中不溶性微粒数量浓度同时，还能直接观察微粒的粒形状况，并获得不溶性微粒的粒度信息。该仪器操作简便，数据稳定，可快速获取干扰素中不溶性微粒的颗粒信息。 关键词：干扰素 不溶性微粒预灌封注射器 西林瓶 干扰素是一类具有生物活性的糖蛋白，具有抗病毒、抑制细胞增殖、调节免疫及抗肿瘤作用。随着分子生物学及 DNA 重组技术不断革新，已有大批用于抗肿瘤、抗病毒的高效干扰素诞生，因此干扰素日益受到人们的广泛关注。 目前干扰素常见包装形式主要有药用玻璃瓶包装和预灌封注射器等。由于预灌封注射器主要用于小容量注射剂的包装存储，具有操作简便快速、剂量准确和降低污染等优势，在生物药和疫苗等药领域具有广泛用途。为保证预灌封注射器的活塞能在玻璃腔体内滑动自如，通常要对针管内腔和橡胶活塞进行硅活化 实验部分 1.1仪器 处理。在药物储存和运输过程中，在外力作用下硅油会向药物中迁移。由于硅油与水不互溶，硅油会在药物中形成硅油滴。在硅油滴的作用下，药物中的蛋白质可能会发生聚集，继而形成不溶性微粒。在药物中的不溶性微粒进入人体后，可能会引发血栓、过敏反应和热原反应等不良反应，危害人体健康。因此，有必要对预灌封注射器储存的药物中的不溶性微粒进行检测。 本文采用岛津动态颗粒图像分析系统 iSpect DIA-10分别对玻璃瓶包装和预灌封注射器储存的干扰素样品进行测试，iSpect DIA-10 可测量最小体积为 50 pL的样品，样品消耗量少，因此可对稀缺样品进行测定。 岛津动态颗粒图像分析系统 iSpect DIA-10 图1 动态颗粒图像分析系统 iSpect DIA-10 1.2实验器皿及试剂 样品的前处理 西林瓶储存样品：由于样品为固体，按照说明书要求，向瓶内加入1mL超纯水使样品品溶，摇匀后，使用移液枪直接吸取样品溶液，插入 iSpect DIA-10仪器进样口后自动测试。 预灌封注射器储存样品：使用移液枪直接吸取样品溶液，插入 iSpect DIA-10 仪器进样口后自动测试。 样品测试 使用移液枪直接吸取样品，插入仪器进样口后自动测试，测定条件如下： 表1 iSpect DIA-10分析条件(西林瓶储存样品) 参数 参数设定 帧速率 10 fps 进样体积 800 uL 成像阈值 110 泵速 0.1 mL/min 表2iSpect DIA-10分析条件(预灌封注射器储存样品) 参数 参数设定 帧速率 10 fps 进样体积 400 pL 成像阈值 110 泵速 0.1mL/min 结果与讨论 4.1不溶性微粒粒形和微粒数浓度测试 iSpect DIA-10 软件可以给出每个样品颗粒的粒径，并可按照多种条件进行筛选排列，如面积等效直径、费雷德 (Feret)直径、周长、长宽比、圆度、最大长度等。使用岛津动态颗粒图像分析系统 iSpect DIA-10分别对预灌封注射器和西林瓶储存的干扰素样品中不溶性微粒的形状和颗粒数浓度进行分析，还能获得所有测试不溶性微粒的面积等效直径及其他参数。选择按面积等效直径从大到小对颗粒进行筛选排列，西林瓶储存干扰素样品中不溶性微粒的粒形图如图2-图5所示，预灌封注射器储存干扰素样品中不溶性微粒的粒形图如图6-图9所示。 50Hm LI 图2 西林瓶储存干扰素样品中不溶性微粒粒形图 图利孙业中智士丝斗显 t图 u109 8209 8209 8109 9 9919 991'9 9919 9919 99T9 99'9 99T9 99T'9 99T'9 9919 99T9. . . . . . . . .9919 9 9919 99T9 99T9 9919 Z8Z ZEZ9 ZSZ9 ZEZ9 7879 ZS9 ZZ9 7879 ZEZ9.D . . . . . . . . .ZEZ9 ZEZ9 Z8Z9 ZSZ'9 9 ZEZ9 Z9 ZEZ9 9 ZSZ9 ZSZ9 ZZ9 ZZ9 LO9. . . . . . . . . .2089 2089 20C'9 209 9 9 2089 2089 Z8S'9 Z8E9 9 Z889 Z889 9919 9. . . 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D . . 图利业中智士丝线业显 8图 8992 8992 9ZL2 9L2 9ZL2 9212 9822 9822 9822 9812 9812 9782 9182 9181o .978 9782 9782 2062 206 0632 2062 2062 2062 996L 9962 9962 996L 9962D o o o o . 0996. 9962 9962 9962 9962 908 9208 9208 9 9708 F808 5808 1808D D D o oEPT 8 EPT8 EI8 EFT8 TOZ8 T0Z8 8978 8978 8 8 9TE ZLE18 ZLE8 ZLE8o oD o o o o o D DZLEE8 8 81 878 8 T878 P8T8 T8T8 1878 8 T8T8 8 8 188o o o oD o o o o o D0798 0798 0198 9698 9698 9698 969E 969 9698 9698 0998 0998 9028 901o o oD o o o o o o8 E18 2981 2988 8268 8268 SL68 9706 0 6 SEZ6 SEZ6 EEZ'6 786o o o o D o o 平碟利婴业中士显 9图 896T S96 E96T 896 896T 896 896 896 896 896 9 1909 1909 2909 2905. . . . . . . . .290'9 1909 290'9 2909 2909 2909 9 2909 2909 2909 09T9 0919 0919 9 09T. . . . . . . .091'9 09T9 09T9 09T9 091'9 09T9 09T'9 09T9 09T9 0919 9 09T'9 09T9 0919 09T9. . . . . . . . . .09T9 09T9 0919 09T9 09T9 9 09T9 09T9 0919 09T9 09T9 09T9 TZ'9 TPZS. . . . . . . . .IPZ'9 IZ9 IPZ'!9 Z9 TPZ9 TZ9 TPZ9 TTZ9 IPZ9 Z9 TEZ IZ9 TZ9 TEZ!9. . . . . . . . . . . . .TPZ'9 TZ9 TPZ9 TZ9 TPZ9 TPZ9 TZ9 9 TPZ 9 TPZ'S TPZ'S9 TPZ9 ISE9 TEE：9 TEE9. . . . . . . .TEE9 TEE9'9 TES9 TEE9 TEES9 9 TES9 ISS'9 TEE9 TES'9 TEE9 ISS9 TES9 TEE9. . . . . . . . . . . . .TES9 IEE'S9 TEE9 6TT9 6T9 6T9 6TT9 6T9 6TT9 6T列9 9 6TD9 6T9 6T9 6TF9. . . . . . . . . . 8 EBZ'L E881 EDE1 E1 EPE1 67E1 31E2 BDE'L STE1 EDE1 87E 1 87. . . . . .BIE1 87E1 2112 Z171 21f1 ZIFI 2111 ZIPL 2372 2111 3172. 春 .2 211 202 21F1 211 21F1 212 2111 205： 21F1 212 2112 2172. . . . .91 912 9/12 911 9D1 9 8092 859. . .6E31 6E91 GESL 629 SES1 6E91 6ES1 GES EES'J GES2 6ES1 EES1 6ES. . . .1092 1092 1091 109 1D91 1091 109 1091 1091 1091 1091 1D92 092 1092. . .8992 5892 8991 8982 8902 5891 8882 8997 5891 9212 91 9222 921. . .5ZL1 1811 5211 51 981.2 931 9811 9B12 9B11 9011 931. . D . . 郾利县业中挲士器毛 L园 1105 . . .6.456 6.456 6456 645668 8.458 6.456 6.4558 6.456 8.458 8.45658 8458 6.458 6.456 8.456. . .6.382 6.382 6382 6.332 8.382 8.382 8.382 68.382 8.382 8.382 8.382 16.382 6382 8.3826.382 6.352 6382 6.382 6.307 8.307 6.307 6.307 6.307 6.307 6.307 8.307 6.307 6.307. . .6.307 6.307 6.207 6.307 6.307 6.307 6.301JY 6.3DY 6.307 6.307 5.207 6.30 6.22 6.22. ..66.232 6.232 6232 6232 6.232 6.232 8.232 8.232 8232 8.232 8.232 8.232 6.232 6.232. . . . . .6.232 6.232 6232 6.232 8.232 8232 8.232 8.292 8.292 6.232 6232 32 6.232 62326.232 6.232 6 155 6.155 6.155 8.155 8.155 8.155 8.155 6.155 8.155 8.155 8.156 6.155.6.166 6.165 6155 8.165 8.166 6.166 6.166 86.165 6.166 6.166 6.166 6.078 6.078 6.078 50Hm LJ 图9 预灌封注射器储存干扰素样品中不溶性微粒粒形图 使用 DIA-10进行分析，样品中所有流经流通池的颗粒都会被拍照记录下来，软件通过自动统计分析，可展示所有颗粒的排列图像并计算颗粒的粒径分布。实验结果显示，西林瓶储存的干扰素样品中存在少部分的形状不规则微粒，样品的颗粒数浓度为1766个/mL。预灌封注射器储存的干扰素样品中不溶性微粒均为圆形，样品的颗粒数浓度为5190个/mL。 4.2粒径大小和分布 西林瓶储存干扰素样品中不溶性微粒的粒径分布图如图10所示，预灌封注射器储存干扰素样品中不溶性微粒的粒径分布图如图11所示。 图10 西林瓶储存干扰素样品中不溶颗粒圆度-面积等效直径分布图(上图)和颗粒个数-面积等效直径分布图(下图) 图11预灌封注射器储存干扰素样品中不溶颗粒圆度-面积等效直径分布图(上图)和颗粒个数-面积等效直径分布图(下图) 使用软件的计算功能统计不同粒径范围不溶性微粒的比例，结果如表3所示。 表3干扰素样品中不溶颗粒粒径统计表 统计条件 西林瓶储存干扰素样品 预灌封注射器储存干扰素样品 颗粒数浓度(个/mL) 百分比(%) 颗粒数浓度(个/mL) 百分比((%) X<5um 1115 50.52 2622 63.14 5um≤X<10 um 592 45.80 2377 33.52 X≥ 10 um 59 3.68 191 3.34 X≥ 25um 2 0.04 2 0.11 注：X代表面积等效直径。 结论 本文使用岛津动态颗粒图像分析系统 iSpect DIA-10 对干扰素中不溶颗粒进行分析，同时获知了不同包装类型干扰素样品中不溶颗粒的粒度、粒形和颗粒浓度等信息。实验结果表明，使用预灌封注射器储存的样品中不溶性微粒数要大于使用西林瓶储存的样品。岛津动态颗粒图像分析系统 iSpect DIA-10在获取干扰素样品中不溶性微粒数量浓度同时，还能直接观察微粒的粒形状况，并获得不溶性微粒的粒度信息。该仪器操作简便，数据稳定，通过对药物样品中颗粒的形状、颗粒数浓度的综合分析，可为药物的研发、包装改进和运输条件确认等提供科学的数据支撑。 岛津应用云 LVICuaps uiabuajjeox VIC 本文使用岛津动态颗粒图像分析系统iSpect  DIA-10建立了干扰素药品中不溶性微粒的测试方法，分别测试了使用预灌封注射器和西林瓶储存的干扰素样品中不溶性微粒。实验结果表明，西林瓶储存的干扰素样品中存在少部分的形状不规则微粒，预灌封注射器储存的干扰素样品中不溶性微粒均为圆形，使用预灌封注射器储存的样品中不溶性微粒数要大于使用西林瓶储存的样品。岛津动态颗粒图像分析系统iSpect  DIA-10在获取干扰素样品中不溶性微粒数量浓度同时，还能直接观察微粒的粒形状况，并获得不溶性微粒的粒度信息。该仪器操作简便，数据稳定，可快速获取干扰素中不溶性微粒的颗粒信息。