【應用】MS 20多重光散射儀：精準表征改性椰子油乳劑穩定性，助力HLB值優化測定

 在醫藥、食品、化妝品等領域的乳劑配方研發中，乳劑的物理穩定性直接決定產品的質量與應用價值，而親水親油平衡值（HLB)注1 與油相的匹配度，是調控乳劑穩定性的核心關鍵參數。傳統乳劑穩定性評價多依賴目視觀察，存在主觀性強、靈敏度低、無法捕捉微觀失穩特征的局限，難以滿足精準配方研發的需求。

 多重光散射儀作為乳劑穩定性表征的專業儀器，憑借其非破壞性、高靈敏度、可量化的檢測優勢，成為乳劑配方優化的重要技術支撐。本文以泰國藝術大學藥學院的改性椰子油（MCO）乳劑研究為案例，解析多重光散射儀MS 20在乳劑HLB值精準測定中的應用，看其如何破解不透明乳劑的穩定性表征難題。

背景：改性椰子油乳劑研發的核心痛點

椰子油因具備抗菌、抗氧化等多種藥用特性，成為醫藥製劑研發的熱門原料，經甘油解改性得到的改性椰子油（MCO），因含單月桂酸甘油酯，抗菌活性進一步提升。但MCO的配方研發麵臨兩大關鍵難題：

1 改性椰子油（MCO）製備乳劑所需的HLB值與普通椰子油（7~9）差異顯著，無現成數據可參考，需精準測定；

2 傳統目視觀察僅能定性判斷乳劑的乳析、破乳等宏觀失穩現象，無法精準區分相近HLB值乳劑的穩定性差異，即無法確定最佳HLB值，成為配方優化的技術瓶頸。

在此背景下，研究團隊引入多重光散射儀MS 20作為乳劑穩定性表征工具，為MCO乳劑所需HLB值的測定提供科學、精準的實驗依據。

MS 20核心應用：適配MCO乳劑的專屬穩定性檢測方案

本次研究中，MCO乳劑為典型的高濁度不透明水包油（O/W）體係，透射光不再適用，MS 20多重光散射儀具備背散射光檢測功能，利用油滴對光的散射作用，反映乳劑內部的微觀狀態，高度適配不透明乳劑的穩定性表征需求。

1. 檢測原理精準適配：

MS 20采用870nm單色近紅外（NIR）光對樣品進行非破壞式掃描，背散射光的強度與乳劑中油滴的粒徑、濃度及空間分布直接相關。當乳劑發生乳析、破乳等失穩行為時，油滴的空間分布或粒徑會發生規律性變化，進而導致背散射光強度隨樣品高度出現特征性波動，通過捕捉這一波動，可實現乳劑穩定性的判斷。

2. 標準化實驗測試設置：

研究團隊製備了HLB值在4.3~15.0範圍的12種MCO乳劑（圖1），將所有樣品分別置於MS 20的樣品室中，進行全高度範圍掃描，記錄背散射光強度隨樣品高度的變化曲線，並將該曲線作為判斷不同HLB值乳劑穩定性狀態的核心量化依據。

圖1，不同親水親油平衡（HLB）值改性椰子油（MCO）乳劑的外觀狀態：(a)乳析（HLB 4.3、5、6、7、8、9、10、11）；(b)穩定乳劑（HLB 12、13）；(c)破乳（HLB 14、15）

實測數據解析：MS 20精準區分不同HLB值乳劑的穩定性狀態

基於MS 20的背散射光檢測結果，研究團隊實現了對12種不同HLB值MCO乳劑穩定性的精準分級，清晰捕捉到乳析、穩定、破裂三類體係的特征性光信號變化，為MCO所需HLB值的確定提供了直接的光學證據，如圖 2 所示：

圖 2 不同HLB值製備的改性椰子油（MCO）乳劑的背散射圖譜

穩定體係（HLB=12）：背散射光信號均勻，無任何失穩特征

HLB值為12的MCO乳劑，其背散射光強度隨樣品高度呈均勻的水平直線，這表明乳劑中的油滴在整個體係中分布均一，無油滴上浮、聚集、沉降等現象，乳劑處於熱力學穩定狀態，是本次研究中穩定性最佳的體係，為MCO乳劑的最佳HLB值提供了核心依據。

乳析體係（HLB=6）：背散射光信號分層，量化表征乳析程度

HLB值為6的MCO乳劑，背散射光信號呈現明顯的分層特征：在樣品高度5mm~30mm範圍內，背散射光強度低；在30mm~50mm範圍內，背散射光強度較高。這一信號變化與乳劑乳析的微觀機製高度契合——油滴上浮形成高濃度和低濃度層，低濃度層光散射強度低；高濃度層光散射強度高，MS 20實現了對乳析過程中的微觀量化表征。

破乳體係（HLB=15）：背散射光信號驟降，捕捉不可逆相分離

HLB值為15的MCO乳劑，展現出典型的破乳失穩光信號特征：當樣品高度超過42mm時，背散射光強度突然急劇下降。這是因為乳劑發生了不可逆的破乳，油相從乳劑中全部分離形成純油層，無散射光，因此光強度驟降。相較於目視觀察，MS 20能更精準地捕捉到破乳發生的位置與程度，反映乳劑的深層失穩特征。

臨界穩定體係（HLB=13）：背散射光信號微弱，實現精準分級

目視觀察下，HLB=13的MCO乳劑無明顯乳析、破乳現象，與HLB=12的乳劑均表現為穩定，但MS 20的檢測結果顯示，其背散射光曲線的均勻性略低於HLB=12的體係，這一細微的信號差異，精準區分了二者的穩定性等級，明確了HLB=12為MCO乳劑的最好結果HLB值，彌補了傳統目視觀察的精度缺陷。

儀器應用價值：超越傳統方法，構建乳劑穩定性表征完整證據鏈

在MCO乳劑HLB值的測定研究中，MS 20多重光散射儀具有以下核心應用價值：

1. 突破傳統局限，實現微觀量化表征

彌補了目視觀察“定性為主、主觀性強"的缺陷，通過背散射光的強度變化、曲線形態，定量且微觀地描述乳劑失穩的位置、程度和類型（乳析/破乳），將乳劑穩定性評價從“宏觀外觀判斷"提升至“微觀內部狀態分析"，避免了人工觀察的誤差。

2. 提升檢測精度，精準區分臨界穩定體係

能捕捉到相近HLB值乳劑之間的細微穩定性差異，如精準區分HLB=12和HLB=13乳劑的穩定性等級，最終確定MCO乳劑的精準所需HLB值為12，為乳劑配方的精準優化提供了核心數據，解決了研究的核心技術難題。

3. 非破壞式檢測，提升研發效率

MS 20采用非破壞式自然放置的光學掃描檢測模式，無需對樣品進行任何稀釋或離心等破壞式處理，且檢測速度快、結果可重複，大幅縮短了乳劑穩定性的評價周期，為新型乳劑劑型的研發節省了時間成本，提升研發效率。

應用總結：MS 20在油脂改性乳劑研發中的普適性價值

本次泰國藝術大學藥學院的研究案例，充分驗證了MS 20多重光散射儀在不透明乳劑穩定性表征、HLB值精準測定中的核心優勢：適配高濁度不透明體係、檢測靈敏度高、結果客觀可量化、非破壞性，高效解決了傳統方法在乳劑精準研發中的技術瓶頸。

      而這一應用並非局限於改性椰子油乳劑。MS20可廣泛適配各類天然油脂改性、合成油相製備的乳劑體係，為醫藥、食品、化妝品等領域的乳劑產品研發提供通用的穩定性表征方案，助力研發人員從“經驗配方"向“數據驅動配方"轉型，大幅提升乳劑產品的研發效率與質量穩定性。

參考文獻

[1] Advanced Materials Research Vol 1060 (2015) pp 172-175.

注釋

注1：親水親油平衡值（HLB）

HLB（Hydrophilic-Lipophilic Balance），用來定量衡量表麵活性劑親水、親油能力相對強弱的數值，僅適用於非離子、離子型乳化劑、洗滌劑等。

• HLB 越小：親油性越強

• HLB 越大：親水性越強