【应用】MS 20多重光散射仪：精准表征改性椰子油乳剂稳定性，助力HLB值优化测定

 在医药、食品、化妆品等领域的乳剂配方研发中，乳剂的物理稳定性直接决定产品的质量与应用价值，而亲水亲油平衡值（HLB)注1 与油相的匹配度，是调控乳剂稳定性的核心关键参数。传统乳剂稳定性评价多依赖目视观察，存在主观性强、灵敏度低、无法捕捉微观失稳特征的局限，难以满足精准配方研发的需求。

 多重光散射仪作为乳剂稳定性表征的专业仪器，凭借其非破坏性、高灵敏度、可量化的检测优势，成为乳剂配方优化的重要技术支撑。本文以泰国艺术大学药学院的改性椰子油（MCO）乳剂研究为案例，解析多重光散射仪MS 20在乳剂HLB值精准测定中的应用，看其如何破解不透明乳剂的稳定性表征难题。

背景：改性椰子油乳剂研发的核心痛点

椰子油因具备抗菌、抗氧化等多种药用特性，成为医药制剂研发的热门原料，经甘油解改性得到的改性椰子油（MCO），因含单月桂酸甘油酯，抗菌活性进一步提升。但MCO的配方研发面临两大关键难题：

1 改性椰子油（MCO）制备乳剂所需的HLB值与普通椰子油（7~9）差异显著，无现成数据可参考，需精准测定；

2 传统目视观察仅能定性判断乳剂的乳析、破乳等宏观失稳现象，无法精准区分相近HLB值乳剂的稳定性差异，即无法确定最佳HLB值，成为配方优化的技术瓶颈。

在此背景下，研究团队引入多重光散射仪MS 20作为乳剂稳定性表征工具，为MCO乳剂所需HLB值的测定提供科学、精准的实验依据。

MS 20核心应用：适配MCO乳剂的专属稳定性检测方案

本次研究中，MCO乳剂为典型的高浊度不透明水包油（O/W）体系，透射光不再适用，MS 20多重光散射仪具备背散射光检测功能，利用油滴对光的散射作用，反映乳剂内部的微观状态，高度适配不透明乳剂的稳定性表征需求。

1. 检测原理精准适配：

MS 20采用870nm单色近红外（NIR）光对样品进行非破坏式扫描，背散射光的强度与乳剂中油滴的粒径、浓度及空间分布直接相关。当乳剂发生乳析、破乳等失稳行为时，油滴的空间分布或粒径会发生规律性变化，进而导致背散射光强度随样品高度出现特征性波动，通过捕捉这一波动，可实现乳剂稳定性的判断。

2. 标准化实验测试设置：

研究团队制备了HLB值在4.3~15.0范围的12种MCO乳剂（图1），将所有样品分别置于MS 20的样品室中，进行全高度范围扫描，记录背散射光强度随样品高度的变化曲线，并将该曲线作为判断不同HLB值乳剂稳定性状态的核心量化依据。

图1，不同亲水亲油平衡（HLB）值改性椰子油（MCO）乳剂的外观状态：(a)乳析（HLB 4.3、5、6、7、8、9、10、11）；(b)稳定乳剂（HLB 12、13）；(c)破乳（HLB 14、15）

实测数据解析：MS 20精准区分不同HLB值乳剂的稳定性状态

基于MS 20的背散射光检测结果，研究团队实现了对12种不同HLB值MCO乳剂稳定性的精准分级，清晰捕捉到乳析、稳定、破裂三类体系的特征性光信号变化，为MCO所需HLB值的确定提供了直接的光学证据，如图 2 所示：

图 2 不同HLB值制备的改性椰子油（MCO）乳剂的背散射图谱

稳定体系（HLB=12）：背散射光信号均匀，无任何失稳特征

HLB值为12的MCO乳剂，其背散射光强度随样品高度呈均匀的水平直线，这表明乳剂中的油滴在整个体系中分布均一，无油滴上浮、聚集、沉降等现象，乳剂处于热力学稳定状态，是本次研究中稳定性最佳的体系，为MCO乳剂的最佳HLB值提供了核心依据。

乳析体系（HLB=6）：背散射光信号分层，量化表征乳析程度

HLB值为6的MCO乳剂，背散射光信号呈现明显的分层特征：在样品高度5mm~30mm范围内，背散射光强度低；在30mm~50mm范围内，背散射光强度较高。这一信号变化与乳剂乳析的微观机制高度契合——油滴上浮形成高浓度和低浓度层，低浓度层光散射强度低；高浓度层光散射强度高，MS 20实现了对乳析过程中的微观量化表征。

破乳体系（HLB=15）：背散射光信号骤降，捕捉不可逆相分离

HLB值为15的MCO乳剂，展现出典型的破乳失稳光信号特征：当样品高度超过42mm时，背散射光强度突然急剧下降。这是因为乳剂发生了不可逆的破乳，油相从乳剂中全部分离形成纯油层，无散射光，因此光强度骤降。相较于目视观察，MS 20能更精准地捕捉到破乳发生的位置与程度，反映乳剂的深层失稳特征。

临界稳定体系（HLB=13）：背散射光信号微弱，实现精准分级

目视观察下，HLB=13的MCO乳剂无明显乳析、破乳现象，与HLB=12的乳剂均表现为稳定，但MS 20的检测结果显示，其背散射光曲线的均匀性略低于HLB=12的体系，这一细微的信号差异，精准区分了二者的稳定性等级，明确了HLB=12为MCO乳剂的最好结果HLB值，弥补了传统目视观察的精度缺陷。

仪器应用价值：超越传统方法，构建乳剂稳定性表征完整证据链

在MCO乳剂HLB值的测定研究中，MS 20多重光散射仪具有以下核心应用价值：

1. 突破传统局限，实现微观量化表征

弥补了目视观察“定性为主、主观性强"的缺陷，通过背散射光的强度变化、曲线形态，定量且微观地描述乳剂失稳的位置、程度和类型（乳析/破乳），将乳剂稳定性评价从“宏观外观判断"提升至“微观内部状态分析"，避免了人工观察的误差。

2. 提升检测精度，精准区分临界稳定体系

能捕捉到相近HLB值乳剂之间的细微稳定性差异，如精准区分HLB=12和HLB=13乳剂的稳定性等级，最终确定MCO乳剂的精准所需HLB值为12，为乳剂配方的精准优化提供了核心数据，解决了研究的核心技术难题。

3. 非破坏式检测，提升研发效率

MS 20采用非破坏式自然放置的光学扫描检测模式，无需对样品进行任何稀释或离心等破坏式处理，且检测速度快、结果可重复，大幅缩短了乳剂稳定性的评价周期，为新型乳剂剂型的研发节省了时间成本，提升研发效率。

应用总结：MS 20在油脂改性乳剂研发中的普适性价值

本次泰国艺术大学药学院的研究案例，充分验证了MS 20多重光散射仪在不透明乳剂稳定性表征、HLB值精准测定中的核心优势：适配高浊度不透明体系、检测灵敏度高、结果客观可量化、非破坏性，高效解决了传统方法在乳剂精准研发中的技术瓶颈。

      而这一应用并非局限于改性椰子油乳剂。MS20可广泛适配各类天然油脂改性、合成油相制备的乳剂体系，为医药、食品、化妆品等领域的乳剂产品研发提供通用的稳定性表征方案，助力研发人员从“经验配方"向“数据驱动配方"转型，大幅提升乳剂产品的研发效率与质量稳定性。

参考文献

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

注释

注1：亲水亲油平衡值（HLB）

HLB（Hydrophilic-Lipophilic Balance），用来定量衡量表面活性剂亲水、亲油能力相对强弱的数值，仅适用于非离子、离子型乳化剂、洗涤剂等。

• HLB 越小：亲油性越强

• HLB 越大：亲水性越强