聚集态动态光散射测试

北检院检测中心  |  完成测试:  |  2026-03-16  

本检测详细介绍了聚集态动态光散射测试技术。文章系统阐述了该技术的核心检测项目、广泛的应用范围、标准化的检测方法流程以及关键的仪器设备构成。通过四个主要部分,为读者提供了关于如何利用DLS技术表征溶液中聚集态颗粒物理性质的专业知识。

注意:因业务调整,暂不接受个人委托测试望见谅。

检测项目

流体力学半径分布:测量样品中颗粒或分子基于扩散系数的等效球体半径及其分布情况,是DLS最核心的输出参数。

平均粒径与多分散指数:提供颗粒大小的平均值(如Z-Average)以及分布宽度的量化指标PDI,用于判断样品的均一性。

聚集体的存在与尺寸:检测主成分之外是否存在大尺寸的聚集体,并评估其粒径范围与相对含量。

蛋白质寡聚体分析:专门用于生物制药领域,定量分析蛋白质药物中二聚体、多聚体等寡聚态的比例。

高分子溶液的回转半径:通过结合静态光散射或角度依赖测量,可估算高分子链在溶液中的空间尺寸。

胶体分散体系的稳定性:通过监测粒径随时间或温度的变化,评估胶体体系是否发生聚集或絮凝,判断其稳定性。

病毒与病毒样颗粒的尺寸:快速、无损地测量病毒颗粒或疫苗载体的粒径大小与分布均匀性。

微乳液与脂质体表征:测定乳液液滴或脂质体囊泡的粒径分布,用于制剂质量控制和配方优化。

纳米材料分散性评估:评价碳纳米管、石墨烯、金属纳米颗粒等在溶剂中的分散状态及是否发生团聚。

临界胶束浓度测定:通过监测溶液散射光强随浓度变化的拐点,确定表面活性剂形成胶束的临界浓度。

检测范围

生物制药:单克隆抗体、重组蛋白、疫苗、病毒载体、核酸药物等生物大分子及其聚集体的分析。

高分子化学:合成聚合物、天然高分子、共聚物、树枝状大分子在溶液中的分子尺寸与构象研究。

纳米科技:金属纳米颗粒、量子点、氧化物纳米颗粒、碳基纳米材料等纳米分散体系的粒径表征。

胶体与界面科学:乳液、微乳液、悬浮液、溶胶、泡沫等复杂流体体系的稳定性与颗粒尺寸监测。

食品与饮料工业:蛋白质饮料、乳制品、酱料中的颗粒分布、乳化稳定性及口感相关指标分析。

化妆品与个人护理品:乳液、防晒霜、洗发水等产品中功能性颗粒的粒径控制与配方稳定性测试。

化工材料:涂料、墨水、陶瓷浆料、催化剂浆料等工业浆料的分散质量和工艺控制。

环境科学:水体中天然有机质、胶体颗粒、微塑料的聚集行为与尺寸分布研究。

学术研究:用于物理化学、生物物理、材料科学等领域的基础研究,如相变、自组装过程监测。

质量控制与合规:作为药物申报、材料出厂的标准检测项目,确保产品符合粒径相关的法规要求。

检测方法

样品制备与过滤:将样品溶解或稀释于合适的澄清溶剂中,通常使用亚微米滤膜过滤以去除灰尘等大颗粒干扰物。

浓度优化:调整样品浓度至仪器最佳检测范围,避免多重散射效应,通常要求散射光强在合适计数率内。

温度平衡:将盛放样品的比色皿放入样品池,设定并稳定在目标温度(通常为25°C),确保热平衡以减少对流干扰。

相关函数测量:仪器激光照射样品,检测器收集散射光强涨落信号,通过数字相关器计算光强自相关函数。

数据拟合算法选择:采用累积量法(Cumulants)分析获得平均粒径和PDI,或使用分布算法(如NNLS、CONTIN)反演粒径分布。

多角度测量(可选):对于较大或非球形颗粒,进行多个散射角度的测量,以获取更准确的尺寸和形状信息。

温度扫描/稳定性测试:程序化改变温度,连续监测粒径变化,用于研究热诱导聚集或测定相变温度。

时间依赖性监测:在固定条件下长时间连续或间隔测量,评估样品粒径随时间的变化,判断其物理稳定性。

Zeta电位测量联用:在同一台仪器或联用系统上,通过电泳光散射模式进一步测量颗粒的表面电荷(Zeta电位)。

数据分析与报告生成:使用专用软件对相关函数进行拟合分析,生成粒径分布图、平均尺寸、PDI等数据报告。

检测仪器设备

激光光源:提供单色性、相干性好的稳定激光,常用波长为633nm的He-Ne激光或固态激光器,是散射光的来源。

样品池单元:包括石英或玻璃比色皿、温控样品池(帕尔贴控温),为样品提供恒温、洁净的测量环境。

高灵敏度光电探测器:通常为雪崩光电二极管(APD)或光电倍增管(PMT),用于将微弱的散射光信号转换为电信号。

数字相关器:仪器的核心计算部件,实时计算散射光强信号的自相关函数,其通道数和采样时间决定数据质量。

光学检测系统:包含一系列透镜、光阑和光纤,用于收集特定角度(通常为90°或173°背散射)的散射光并导入探测器。

温控系统:精确的帕尔贴温度控制系统,控温范围通常为0°C至90°C以上,精度可达±0.1°C,用于温度依赖性研究。

自动滴定进样器(可选):用于自动添加滴定剂(如盐溶液、另一种组分),实现CMC测定或聚集过程动力学研究。

多角度检测模块(可选):允许在多个散射角度(如15°至150°)进行测量,用于获取更多维度的颗粒信息。

Zeta电位测量附件:包含施加电场的电极装置和相应的相位分析光散射(PALS)检测系统,用于测量颗粒电泳迁移率。

计算机与专业软件:控制仪器运行、采集数据、进行模型拟合和数据分析,并生成最终测试报告的核心软件平台。

检测流程

线上咨询或者拨打咨询电话;

获取样品信息和检测项目;

支付检测费用并签署委托书;

开展实验,获取相关数据资料;

出具检测报告。

北检(北京)检测技术研究院
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