吸入給藥粉霧劑的核心技術是如何應對高要求粉體工程的挑戰。顆粒粒徑小于5微米時對肺部沉積的效果最理想，然而這一類顆粒往往容易粘結、難以處理和分散。處方開發的首要目標是將藥物活性成分（API）有效地遞送至肺深處。準確且可靠的生產對于實現穩定的藥物遞送十分重要，其中的關鍵步驟是將極低的劑量灌裝至膠囊或泡罩。吸入的過程能夠有效地分散藥物處方，根據該處方的特性設計合適的加工工藝，這都是艱巨的研發任務，因此現有一系列輔助工具加速研發進程。其中一項粉體表征技術即為綜合整體、動態和剪切測試的粉體流變儀，以期更全面地理解粉霧劑（DPI）的處方特性。

微細粒子劑量（FPD）基于空氣動力學特性測定法，計算規定層級的藥物累積量，從而反映滲透到肺部的API質量，通常使用體外實驗檢測藥物遞送的有效性。對于絕大多數DPI而言，藥物所需的霧化能量是由患者自身吸氣過程所提供。因此研發的處方能夠通過吸入裝置進行有效地分散，這對于評價吸入制劑的質量而言是非常重要的。許多DPI處方使用載體改善制劑的流動特性，因此分散的過程變得更加復雜，涉及到例如API如何從輔料顆粒表面脫離。

DPI的分散機理目前尚未完全明確，但已知需要借助流化過程實現分散，因此粉體對于空氣的響應極其重要。粉體流變儀能夠實現粉體動態流動特性的測量，測試過程中粉體處于充氣或流化的狀態。對于類似輔料的非粘性粉體，氣流自下而上穿透粉層，分離并潤滑單個顆粒。隨著氣流速度的增加，動態流動特性的參數——流動能急劇下降。而類似API的粘性粉體會對氣流產生阻力，無法均勻地流化，最終形成貫穿粉體的氣流通道。

最近的研究也表明，DPI處方的充氣流動能與FPD直接相關^[1]。充氣時，流動阻力較大的處方，充氣流動能較高，沉積實驗產生較大的FPD值。同時可視化研究也說明了流動阻力較大的處方，需要一個高能運動使其爆發式流化，而非風化作用使其緩慢分散^[2]。

基于以上研究，充氣流動能可用于描述粉體的分散行為，DPI生產中定量要求越精確，流動性和壓縮性能反映加工中的性能。而遞送劑量一致性取決于如何將恒定密度的微量粉裝填至定體積容器，例如沖模或定量器中。流動性能較差的粉體可能發生填充不充分，并且相對可壓，在壓實到一定密度后可能造成堵塞等問題。

因此研發和優化DPI處方時，需要運用多元粉體表征手段。由于處方本身存在差異，需要在研發初期考察產品的穩定性，根據不同產品的應用場景和生產場所進行調整。FT4粉體流變儀，作為通用的粉體測試儀器，能夠量化粉體的動態性能，獲得可重復、省時、高效的數據結果。在吸入藥物尤其粉霧劑方面的應用是十分有效的解決方案。

[1] Shur, J, Price R , Freeman T. Fine tuning DPI formulas[J]. Manufacturing Chemist, 2008, 79: 42-44.

[2] Shur J , Harris H , Jones M D , et al. The Role of Fines in the Modification of the Fluidization and Dispersion Mechanism Within Dry Powder Inhaler Formulations[J]. Pharmaceutical Research, 2008, 25(7):1631-1640.

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麥克儀器公司成立于1962年，總部位于美國佐治亞州諾克羅斯，在全球擁有400多名員工。公司同時具備豐富的科學知識庫和內部生產制造，為石油加工、石化產品和催化劑、食品和制藥等多個行業，以及下一代材料例如石墨烯、MOF材料、納米催化劑和沸石等表征提供高性能產品。公司設有Particle Testing Authority（PTA）實驗室,可提供商業測試服務。

戰略收購富瑞曼科技有限公司（Freeman Technology Ltd）和PID公司(PID Eng & Tech)，也反映公司一直致力于在粉體和催化等工業關鍵領域提供優化、集成的解決方案。