一、實驗目的
1. 依托芬蘭Kibron Delta-12十二通道高通量表面/界面張力分析儀，建立單日上百種藥用乳化劑批量自動化篩選標準化方案，通過動態表面張力、油水動態界面張力吸附動力學參數，定量評價不同類型藥用乳化劑的界面活性、成膜速率與膜穩定性。
2. 一次性完成非離子型、陰離子型、陽離子型、高分子類、復配型藥用乳化劑的活性分級，快速篩選乳化效率高、界面膜耐剪切、長期不易脫附的優質乳化劑單體及復配比例，大幅縮短乳膏、微乳、納米乳、緩釋微球、靜脈乳劑等制劑乳化劑篩選周期。
3. 建立Delta-12十二通道平行性質控規則，消除多通道系統誤差，保證上百組樣品數據橫向可比，為制劑處方高通量開發提供可重復、可溯源的界面量化數據支撐。
二、實驗前期準備
1. 儀器與耗材準備
儀器主體為芬蘭Kibron Delta-12十二通道高通量動態張力分析儀，配套12根獨立DyneProbe威爾helmy金屬探針組、探針陣列全自動高溫灼燒清潔模塊、帕爾貼一體化恒溫平臺、配套批量數據導出分析軟件、96孔DynePlate專用聚丙烯微孔測試板、板載自動定位載臺。
輔助耗材包含待篩選各類藥用乳化劑（吐溫系列、司盤系列、泊洛沙姆、硬脂酸甘油酯、卵磷脂、PVA、PEG衍生物、脂肪酸鹽等）、注射級大豆油/中鏈甘油三酯油相、制劑用磷酸鹽緩沖液、18.2 MΩ·cm超純水、0.22 μm水系及有機系低吸附濾器、多通道電動移液槍、深孔稀釋板、無菌離心管、無水乙醇、氮氣吹掃裝置、無粉乳膠手套。
探針陣列預處理：儀器通電后啟動全自動陣列清潔程序，12根金屬探針同步火焰高溫灼燒，徹底去除前次測試殘留的油脂、表面活性劑、高分子有機物，冷卻完成后傳感器自動零點復位。每一塊微孔板測試結束強制執行一次陣列深度清潔，避免通道間交叉吸附污染。
儀器環境與參數預設：設備放置在重型減震大理石臺面，全程遠離離心機、搖床、冰箱壓縮機震動源，同時關閉周邊直吹空調，杜絕氣流擾動液面。整機連續預熱60分鐘，設定檢測溫度25±0.5 ℃，如需模擬制劑工藝溫度可設置37 ℃。運行軟件完成12通道張力平行度校準，使用純水測試所有通道，單通道張力波動≤0.2 mN/m，通道間差值≤0.3 mN/m方可正式開展高通量篩選。
微孔板與稀釋板預處理：96孔測試板、深孔稀釋板依次用無水乙醇浸泡漂洗，超純水反復淋洗后氮氣徹底吹干，操作過程禁止手指觸碰孔內液相接觸內壁，防止塑料析出物干擾界面張力讀數。
2. 上百種乳化劑溶液系統化配制與板位排布設計
基礎水相緩沖液配制：選用pH 6.0–7.4藥用磷酸鹽緩沖液，調節滲透壓至常規制劑水平，配制后經0.22 μm濾膜過濾，超聲脫氣30分鐘徹底脫除溶解氣泡，室溫避光靜置備用，作為所有乳化劑統一稀釋溶劑。
乳化劑母液統一配制規則：每一種藥用乳化劑精確稱量，使用脫氣緩沖液低速攪拌溶解，高分子類乳化劑充分溶脹至完全均一，避免凝膠團塊；溶解度偏低的乳化劑控制助溶劑終體積分數低于1%，保證不干擾界面行為。全部母液經0.22 μm低吸附濾器過濾去除不溶雜質，編號登記后低溫暫存。
工作濃度統一設定：所有乳化劑統一配制固定質量分數工作液，保證單一變量僅為乳化劑種類，消除濃度差異帶來的活性偏差。
96孔板高通量排布規則：單塊96孔板可容納88個待測樣品+8個對照孔，單日可連續運行3–4塊微孔板，輕松實現上百種乳化劑單日篩選。板位橫向按乳化劑大類排布，縱向設置技術復孔；測試順序嚴格按照乳化劑表面活性由弱到強排布，低活性樣品先測，高活性強吸附樣品后置，最大程度降低探針不可逆吸附造成的批次誤差。
對照組固定設置：空白緩沖液陰性對照、已知高活性卵磷脂陽性對照、空白油水體系基準對照，每塊板均嵌入對照孔，用于批次間基線校正。
所有溶液現配現用，易氧化不飽和脂肪酸類乳化劑全程避光操作，減少分子結構改變影響界面活性。
3. 基線校準與全通道空白驗證
將加注脫氣空白緩沖液的微孔板卡入Delta-12載板卡槽，鎖定載臺防止運行位移。啟動軟件基線采集程序，連續記錄12通道空白水相表面張力30分鐘。
單通道數值波動小于0.2 mN/m判定基線穩定，記錄空白平衡張力作為本底扣除值。對12個通道數據逐一比對，若個別通道偏差超標，重新清潔對應探針并再次校準，直至全部通道平行性達標。每完成一塊板測試，插入空白板復測基線，監控長時間批量運行下傳感器漂移問題。如需后續做油水界面張力測試，同步測定純油相與空白水相的基礎界面張力，作為乳化劑降張力能力的參照基準。
三、Delta-12單日高通量完整上機操作流程
1. 96孔板標準化批量加樣與靜置平衡
使用八通道或十二通道電動移液槍統一加樣，每孔精準加入50 μL乳化劑待測工作液，移液槍槍頭沿孔壁緩慢注入，降低液流沖擊產生微小氣泡。肉眼觀察孔內存在氣泡的孔位直接標記作廢，后續復測補測。
加樣完成后使用透明透氣封板膜輕輕密封微孔板，室溫避光靜置20分鐘，使乳化劑分子在液相中充分擴散均勻，消除移液剪切擾動帶來的初始界面行為異常。揭除封板膜后二次檢查氣泡狀態，確認合格后平穩推入儀器載板卡槽并機械鎖定。
2. 動態表面張力批量自動采集設置與連續運行
在Kibron配套軟件建立高通量批量測試方案，選定時間依賴型動態表面張力掃描模式，單孔采集總時長統一設定為70 min，界面吸附緩慢的高分子乳化劑延長至90 min。
設置載板自動步進移動邏輯，Delta-12十二通道同步并行采集，逐行完成整塊96孔板所有樣品張力-時間曲線記錄，全程自動運行無需人工值守。統一鎖定探針浸入液面深度、數據采集頻率、探針停留平衡時間，所有批次參數完全一致。
單塊微孔板測試結束后，系統自動保存全部原始曲線數據，隨即啟動12根探針陣列全自動高溫灼燒清潔程序，為下一塊板測試消除交叉污染。單日計劃篩選上百種乳化劑，按照板號依次連續上板，軟件自動分文件夾歸檔每塊板數據，同時記錄環境溫濕度、通道偏差日志。
每種乳化劑至少包含2個復孔，復孔數據偏差過大的樣品標記為可疑值，當日安排單獨復測驗證。整個測試過程儀器防風罩全程關閉，隔絕環境氣流對微孔液面的擾動。
3. 重點候選乳化劑二次油水界面張力復核
經過第一輪Delta-12水相表面張力高通量初篩后，篩選出排名靠前的30%高活性乳化劑，當日立即使用同儀器開展油水動態界面張力復測，進一步驗證實際乳化成膜能力。
在微孔對應孔位先加入定量水相乳化劑溶液，再沿孔壁緩慢鋪加處方油相，動作輕柔不攪動兩相，保證油水界面平整完整。軟件切換為動態油水界面張力采集模式，同等時長記錄界面張力下降速率與平衡界面張力，最終以兩項指標綜合判定乳化劑優劣。
二次測試結束同樣執行探針陣列整體清潔，避免油脂殘留影響后續測試。
4. 單日實驗收尾儀器維護與數據歸檔
全部上百種乳化劑篩選完成后，執行Delta-12整機深度校準，對12根探針再次統一高溫清潔，空置微孔板運行一次空白掃描確認基線歸零。導出所有板位原始動力學曲線、平衡張力數值，按照乳化劑編號、類別、板號分類匯總，形成單日高通量篩選原始數據集。
四、批量數據處理、乳化劑分級判定與篩選規則
1. 批量參數自動提取與數據整理
軟件批量導出所有樣品動態張力曲線，自動提取四項核心評價參數：界面吸附誘導期時長、張力下降速率常數、最終平衡表面張力、平臺期曲線穩定性。計算復孔平均值，建立乳化劑種類—張力參數二維數據表，同時對二次油水界面張力數據進行補充賦值。
2. 藥用乳化劑活性等級高通量判定標準
一級，優秀乳化劑（優先推薦）
動態表面張力誘導期短，張力下降速率快，短時間快速達到穩定平臺；油水體系平衡界面張力數值最低，平臺期無漂移。代表該乳化劑在油水界面吸附排布效率極高，可快速形成致密、機械強度高的乳化膜，制備乳劑、微球時抗聚并、抗破乳能力強，制劑物理穩定性優異。
二級，合格乳化劑（可酌情選用）
張力下降速率中等，誘導期略有延長，油水界面張力降幅適中，平臺期小幅緩慢漂移。該類乳化劑具備基本乳化能力，但界面膜致密性一般，需要通過復配其他乳化劑協同增強膜強度，可用于穩定性要求不高的外用乳膏制劑。
三級，低效乳化劑（直接淘汰）
張力下降極其緩慢，長時間無法達到吸附平衡，平衡表面張力/油水界面張力居高不下，曲線持續不規則波動。說明分子在界面吸附阻力大，難以形成連續乳化膜，制備乳液極易出現分層、出油、絮凝，不適合作為藥用乳化劑使用。
若復配組合張力低于任意單一乳化劑，判定存在協同乳化效應，標記為復配優選組合。
3. 高通量篩選應用落地要點
利用Delta-12十二通道并行能力，單日可輕松完成上百種乳化劑初篩，僅對Top優質候選乳化劑開展實際乳劑制備、離心穩定性、冷熱循環驗證，極大減少物料消耗與試驗周期。
通過張力拐點確定各類乳化劑最低有效添加濃度，在保證乳化效果前提下降低用量，減少注射劑刺激性、外用制劑黏膩感。
后續處方穩定性留樣考察時，可再次使用本套高通量方案復測張力，預判乳化劑降解、界面活性衰減風險。
五、實驗注意事項
1. 表面活性劑類乳化劑極易在金屬探針表面發生不可逆吸附，每塊板之間探針陣列全自動高溫清潔步驟不可省略，否則會造成后續樣品張力系統性偏低，批量篩選結果失真。
2. 加樣必須嚴格控制氣泡產生，微孔內微小氣泡會導致張力曲線震蕩紊亂，無法真實反映乳化劑界面吸附動力學，異常數據直接剔除。
3. 單日大批量篩選全程鎖定溫度、加樣體積、采集時長、探針參數，僅變量為乳化劑種類，保證上百組樣品具備橫向對比的統計學意義。
4. 實驗環境絕對禁止震動，Delta-12超微量張力傳感器對機械震動高度敏感，震動會造成通道讀數無序漂移，多通道平行性失效。
5. 鋪加油水兩相做二次復核時，嚴禁攪動兩相形成預乳液，界面一旦被破壞，該孔數據作廢重測。
6. 本高通量張力篩選僅為體外界面活性快速評價手段，最終乳化劑應用性能仍需結合制劑實物粒徑、分層情況、包封率等指標最終確認。
