基于光障碍技术的注射液中不溶性微粒检查
2000年版中国药典对注射液中不溶性微粒检查法进行了修订，增加了光障碍法。采用光障碍技术检查静脉滴注用注射液(装量为100 mL以上者)中的不溶性微粒，每1 mL中含10 μm以上的微粒不得超过20粒，含25 μm以上的微粒不得超过2粒[1]。
1 光障碍法技术原理
1.1 传感器原理 被检测的液体通过专门设计的流通室，与液体流向垂直的入射光束由于被液体中的粒子阻挡而减弱，从而使传感器输出的信号变化，这种信号变化与粒子通过光束时的截面积尺寸成正比。这种比例关系可以反映粒子的大小。每一个粒子通过光束时引起一个电压脉冲信号，脉冲信号的多少反映了粒子的数量。流通室、发射光源和光电接收器件组成了光障碍法传感器。
1.2 近似公式
已经确定的粒子大小和所产生的电压脉冲间的理论关系可以有如下公式表示：
, 百拇医药
E=(a)/(A)E0
式中E为传感器的输出电压值，a为颗粒的最大投影面积，A为流通室窗口面积，E0为传感器的基极电压值。
国外文献和专家认为，仪器可以用此公式校正，但该公式没有包括折射率和光吸收系数等的影响。一般常用标准粒子校正仪器，以标准粒子所产生的电压作为调整仪器阈值的基准，与液体粒子所产生的电压比较，从而测得粒子的大小[2]。
2 光障碍法粒子检测仪器系统
国外基于光障碍法检测技术的粒子检测仪器有美国太平洋公司生产的HIAC粒子计数器，已经有多年的历史。我国也有航天部、天津大学等研究单位在进行该检测技术的研究，目前正获 得应用。
被检测的液体放入专用检测杯中，有一搅拌器搅拌使得液体中的粒子呈均匀悬浮状态。有一检测针管伸入检测杯，工作开始时液体由检测针管通过传感器流通室。不同尺寸的粒子通过时引起光电二极管接收电压信号变化，经放大后与标准电压信号比较，计算机系统控制各种器件工作，并采集数据和处理。液体流出流通室后通过专用计量管进行容量计量，专用计量管已经设置规定的容量。当容量计量开始时，进行液体中粒子尺寸的检测与粒子计数，当容量计量终点时粒子尺寸检测与计数结束[3，4]。
, 百拇医药
2.1 传感器系统
传感器是光障碍检测技术与仪器系统的关键，传感器敏感粒子尺寸的变化并进行物理量的转换，由光通量的变化量转化为电量。
发出的光束由卤灯或激光二极管产生，接收光束的光电二极管需要很高的灵敏度，光路部分可以通过光学系统获得理想的光束，专门设计的流通室的狭缝尺寸影响粒子检测的灵敏度，狭缝宽则灵敏度低，狭缝窄则灵敏度高但不能检测大的粒子而限制了测量范围。
2.2 容量计量系统 2000年版中国药典要求在单位容量中检查 粒子的尺寸和数量，该仪器必须设计有容量计量系统。容量计量一般有2种型式：
(1)高精密注射器式
高精密注射器的内径尺寸误差很小，精确的内径尺寸和位移的乘积表示容量，其位移由微电机和升降机构控制，计算机控制微电机的转速时间就能够获得准确的容量。
, 百拇医药
(2)专用容量计量管
采用专门设计的容量计量管内径尺寸误差也必须很小，计量管通过标准的容量计量。在容量起始位置放入光电管1，在规定单位容量末端放入光电管2，当液体流经光电管1位置时，计算机系统采集数据，当液体流至光电管2位置采集数据结束[5]。
2.3 流量 稳定的流量是保证仪器准确计数的前提，可以有不同型式的负压系统虹吸保持均匀的流速进行液体中粒子的检测和计数。
3 仪器的标定
粒子检测仪器是国家规定的计量器具，需要由标准物质传递校准，标定粒子检测仪器的标准物质为标准粒子，是理想的球状聚苯乙烯乳胶粒子。国内的标准粒子为单分散型聚苯乙烯球形乳胶二级标准物质。
理想的球形截面积遮挡光束和液体中的非规则粒子的截面积遮挡光束引起的电压信号是不一致的，只是近似等效。由于液体中不溶性粒子检测是检测大于10 μm或25 μm的粒子而不要求准确获得粒子的尺寸，检测的性质是宏观的控制液体污染程度，这样的标定是允许的。国外电阻法和光障碍法粒子检测仪器都采用这种方法。
, http://www.100md.com
国内的标准粒子给出了标准值和标准偏差，同时给出了一个微分分布测定结果，标定仪器时根据其分布状态标定和校准仪器的阈值。
4 问题的讨论
4.1 注射液中不溶性微粒检查法中原显微镜法操作繁琐，检查速度慢，检查人员长时间检测眼睛疲劳影响检测的结果。光障碍检测技术和方法的应用对于该领域检测水平的提高和输液质量的控制有巨大的促进，光障碍法检测仪器自动化程度高，操作简单，在检测中不受电解质的影响，无须配液，比显微镜法、电阻法具有更多的优点。
4.2 光障碍法粒子检测仪器可用于水、油以及腐蚀性液体中颗粒的测量，但要求分散介质透明，颗粒与分散介质有不同的折光系数，限定了它的一些应用范围。乳液、有颜色的药液不宜采用该方法检测，液体中的气泡也对检测产生影响。
4.3 采用光学方法进行粒子检测的原理很多，虽然粒子通过检测室时光束都被遮挡，但有些方法由于通过不同的光学系统，光电器件接收的是光散射或衍射信号，和本文论述的光障碍检测技术有着很大区别[6，7]。
, 百拇医药
4.4 2000年版中国药典注射液中不溶性微粒检查法中在原有显 微镜法基础上增加了光障碍法。在这2种方法之外还有电阻法原理粒子检测仪器能够进行液体中的不溶性微粒检测，在我国使用电阻法粒子检测仪器的用户很多，建议在中国药典中补充电阻法 。■
高玉成(天津大学精密仪器厂 300072)
贡立青(天津大学精密仪器厂 300072)
周金瑞(天津大学精密仪器厂 300072)
曲丹丹(天津大学精密仪器厂 300072)
参考文献
1.中国药典.2000.二部：附录Ⅸ C
2.《计量测试技术手册》编辑委员会.计量测试手册.第13卷.化学.240
, 百拇医药
3.T·艾伦著，喇华璞等译.颗粒大小测定.北京：中国建筑工业出版社，198 4 .632
4.马致仁.测量液体清洁度的智能仪器——LD-300型粒度分析仪.计量技术，19 90.9：27
5.张绍宗，赵秀珍.提高粒度仪定体积精度的新方法.航空精密制造技术，1996 ，32(4)：44
6.高玉成，曲丹丹.注射液中不溶性微粒检查初探.药物分析杂志，1997，17(3 )：208
7.T·艾伦著，喇华璞等译.颗粒大小测定.北京：中国建筑工业出版社，1984 .89
高玉成 贡立青 周金瑞 曲丹丹而测得粒子的大小[2]。
2 光障碍法粒子检测仪器系统
, 百拇医药
国外基于光障碍法检测技术的粒子检测仪器有美国太平洋公司生产的HIAC粒子计数器，已经有多年的历史。我国也有航天部、天津大学等研究单位在进行该检测技术的研究，目前正获 得应用。
被检测的液体放入专用检测杯中，有一搅拌器搅拌使得液体中的粒子呈均匀悬浮状态。有一检测针管伸入检测杯，工作开始时液体由检测针管通过传感器流通室。不同尺寸的粒子通过时引起光电二极管接收电压信号变化，经放大后与标准电压信号比较，计算机系统控制各种器件工作，并采集数据和处理。液体流出流通室后通过专用计量管进行容量计量，专用计量管已经设置规定的容量。当容量计量开始时，进行液体中粒子尺寸的检测与粒子计数，当容量计量终点时粒子尺寸检测与计数结束[3，4]。
2.1 传感器系统
传感器是光障碍检测技术与仪器系统的关键，传感器敏感粒子尺寸的变化并进行物理量的转换，由光通量的变化量转化为电量。
发出的光束由卤灯或激光二极管产生，接收光束的光电二极管需要很高的灵敏度，光路部分可以通过光学系统获得理想的光束, 百拇医药
1 光障碍法技术原理
1.1 传感器原理 被检测的液体通过专门设计的流通室，与液体流向垂直的入射光束由于被液体中的粒子阻挡而减弱，从而使传感器输出的信号变化，这种信号变化与粒子通过光束时的截面积尺寸成正比。这种比例关系可以反映粒子的大小。每一个粒子通过光束时引起一个电压脉冲信号，脉冲信号的多少反映了粒子的数量。流通室、发射光源和光电接收器件组成了光障碍法传感器。
1.2 近似公式
已经确定的粒子大小和所产生的电压脉冲间的理论关系可以有如下公式表示：
, 百拇医药
E=(a)/(A)E0
式中E为传感器的输出电压值，a为颗粒的最大投影面积，A为流通室窗口面积，E0为传感器的基极电压值。
国外文献和专家认为，仪器可以用此公式校正，但该公式没有包括折射率和光吸收系数等的影响。一般常用标准粒子校正仪器，以标准粒子所产生的电压作为调整仪器阈值的基准，与液体粒子所产生的电压比较，从而测得粒子的大小[2]。
2 光障碍法粒子检测仪器系统
国外基于光障碍法检测技术的粒子检测仪器有美国太平洋公司生产的HIAC粒子计数器，已经有多年的历史。我国也有航天部、天津大学等研究单位在进行该检测技术的研究，目前正获 得应用。
被检测的液体放入专用检测杯中，有一搅拌器搅拌使得液体中的粒子呈均匀悬浮状态。有一检测针管伸入检测杯，工作开始时液体由检测针管通过传感器流通室。不同尺寸的粒子通过时引起光电二极管接收电压信号变化，经放大后与标准电压信号比较，计算机系统控制各种器件工作，并采集数据和处理。液体流出流通室后通过专用计量管进行容量计量，专用计量管已经设置规定的容量。当容量计量开始时，进行液体中粒子尺寸的检测与粒子计数，当容量计量终点时粒子尺寸检测与计数结束[3，4]。
, 百拇医药
2.1 传感器系统
传感器是光障碍检测技术与仪器系统的关键，传感器敏感粒子尺寸的变化并进行物理量的转换，由光通量的变化量转化为电量。
发出的光束由卤灯或激光二极管产生，接收光束的光电二极管需要很高的灵敏度，光路部分可以通过光学系统获得理想的光束，专门设计的流通室的狭缝尺寸影响粒子检测的灵敏度，狭缝宽则灵敏度低，狭缝窄则灵敏度高但不能检测大的粒子而限制了测量范围。
2.2 容量计量系统 2000年版中国药典要求在单位容量中检查 粒子的尺寸和数量，该仪器必须设计有容量计量系统。容量计量一般有2种型式：
(1)高精密注射器式
高精密注射器的内径尺寸误差很小，精确的内径尺寸和位移的乘积表示容量，其位移由微电机和升降机构控制，计算机控制微电机的转速时间就能够获得准确的容量。
, 百拇医药
(2)专用容量计量管
采用专门设计的容量计量管内径尺寸误差也必须很小，计量管通过标准的容量计量。在容量起始位置放入光电管1，在规定单位容量末端放入光电管2，当液体流经光电管1位置时，计算机系统采集数据，当液体流至光电管2位置采集数据结束[5]。
2.3 流量 稳定的流量是保证仪器准确计数的前提，可以有不同型式的负压系统虹吸保持均匀的流速进行液体中粒子的检测和计数。
3 仪器的标定
粒子检测仪器是国家规定的计量器具，需要由标准物质传递校准，标定粒子检测仪器的标准物质为标准粒子，是理想的球状聚苯乙烯乳胶粒子。国内的标准粒子为单分散型聚苯乙烯球形乳胶二级标准物质。
理想的球形截面积遮挡光束和液体中的非规则粒子的截面积遮挡光束引起的电压信号是不一致的，只是近似等效。由于液体中不溶性粒子检测是检测大于10 μm或25 μm的粒子而不要求准确获得粒子的尺寸，检测的性质是宏观的控制液体污染程度，这样的标定是允许的。国外电阻法和光障碍法粒子检测仪器都采用这种方法。
, http://www.100md.com
国内的标准粒子给出了标准值和标准偏差，同时给出了一个微分分布测定结果，标定仪器时根据其分布状态标定和校准仪器的阈值。
4 问题的讨论
4.1 注射液中不溶性微粒检查法中原显微镜法操作繁琐，检查速度慢，检查人员长时间检测眼睛疲劳影响检测的结果。光障碍检测技术和方法的应用对于该领域检测水平的提高和输液质量的控制有巨大的促进，光障碍法检测仪器自动化程度高，操作简单，在检测中不受电解质的影响，无须配液，比显微镜法、电阻法具有更多的优点。
4.2 光障碍法粒子检测仪器可用于水、油以及腐蚀性液体中颗粒的测量，但要求分散介质透明，颗粒与分散介质有不同的折光系数，限定了它的一些应用范围。乳液、有颜色的药液不宜采用该方法检测，液体中的气泡也对检测产生影响。
4.3 采用光学方法进行粒子检测的原理很多，虽然粒子通过检测室时光束都被遮挡，但有些方法由于通过不同的光学系统，光电器件接收的是光散射或衍射信号，和本文论述的光障碍检测技术有着很大区别[6，7]。
, 百拇医药
4.4 2000年版中国药典注射液中不溶性微粒检查法中在原有显 微镜法基础上增加了光障碍法。在这2种方法之外还有电阻法原理粒子检测仪器能够进行液体中的不溶性微粒检测，在我国使用电阻法粒子检测仪器的用户很多，建议在中国药典中补充电阻法 。■
高玉成(天津大学精密仪器厂 300072)
贡立青(天津大学精密仪器厂 300072)
周金瑞(天津大学精密仪器厂 300072)
曲丹丹(天津大学精密仪器厂 300072)
参考文献
1.中国药典.2000.二部：附录Ⅸ C
2.《计量测试技术手册》编辑委员会.计量测试手册.第13卷.化学.240
, 百拇医药
3.T·艾伦著，喇华璞等译.颗粒大小测定.北京：中国建筑工业出版社，198 4 .632
4.马致仁.测量液体清洁度的智能仪器——LD-300型粒度分析仪.计量技术，19 90.9：27
5.张绍宗，赵秀珍.提高粒度仪定体积精度的新方法.航空精密制造技术，1996 ，32(4)：44
6.高玉成，曲丹丹.注射液中不溶性微粒检查初探.药物分析杂志，1997，17(3 )：208
7.T·艾伦著，喇华璞等译.颗粒大小测定.北京：中国建筑工业出版社，1984 .89
高玉成 贡立青 周金瑞 曲丹丹而测得粒子的大小[2]。
2 光障碍法粒子检测仪器系统
, 百拇医药
国外基于光障碍法检测技术的粒子检测仪器有美国太平洋公司生产的HIAC粒子计数器，已经有多年的历史。我国也有航天部、天津大学等研究单位在进行该检测技术的研究，目前正获 得应用。
被检测的液体放入专用检测杯中，有一搅拌器搅拌使得液体中的粒子呈均匀悬浮状态。有一检测针管伸入检测杯，工作开始时液体由检测针管通过传感器流通室。不同尺寸的粒子通过时引起光电二极管接收电压信号变化，经放大后与标准电压信号比较，计算机系统控制各种器件工作，并采集数据和处理。液体流出流通室后通过专用计量管进行容量计量，专用计量管已经设置规定的容量。当容量计量开始时，进行液体中粒子尺寸的检测与粒子计数，当容量计量终点时粒子尺寸检测与计数结束[3，4]。
2.1 传感器系统
传感器是光障碍检测技术与仪器系统的关键，传感器敏感粒子尺寸的变化并进行物理量的转换，由光通量的变化量转化为电量。
发出的光束由卤灯或激光二极管产生，接收光束的光电二极管需要很高的灵敏度，光路部分可以通过光学系统获得理想的光束, 百拇医药