在创新药物研发领域，特别是纳米制剂（如脂质体、纳米乳、mRNA-LNP）、生物大分子药物（如多肽、蛋白质）以及复杂注射剂型中，胶体稳定性是决定产品开发成败、临床疗效与安全性的关键质量属性。颗粒聚集、沉淀等物理不稳定性，不仅导致研发资源浪费，更可能阻碍药物上市进程，甚至引发安全性风险。深入理解并有效调控分散体系的表面电化学性质，是解决这些稳定性挑战的核心。

Zeta电位作为表征颗粒表面电荷特性的关键物理化学参数，为预测和优化药物分散体系的稳定性提供了科学依据。可直接反映颗粒在分散介质中双电层结构的状态，其数值大小（绝对值）与体系的胶体稳定性存在明确的定量关联。

01Zeta 电位核心机制

Zeta 电位是衡量表面电位的指标，该电位是由于在胶体系统、悬浮液或乳液中的固-液或液-液界面形成双电层而产生的。当颗粒分散在液体中时，大多数颗粒会由于多种原因而携带表面电荷，包括表面基团的电离、差异离子吸附和差异离子溶解，这些都会在表面产生净电荷。固定的表面电荷倾向于从溶液中吸引带相反电荷的离子，从而在表面形成双电层。

因此，双电层分为两部分：内侧部分称为Stern层，具有更强吸附力的带相反电荷的离子；外侧部分称为扩散层，其中带相反电荷的离子在表面附近的溶液中排列，受到吸引力的作用，这些吸引力在一定程度上阻碍了这些离子向远离表面的方向扩散。这些离子与双电层外的溶液处于平衡状。

核心机制：颗粒表面电荷吸引反离子形成Stern层(强吸附)与扩散层(动态平衡)，滑移面处的电位差即Zeta电位。

量化指标：|Zeta|>30 mV时体系高度稳定，<25 mV易聚集（如纳米药物沉淀）。

▲ 双电层模型与Zeta电位示意图

▼ Zeta电位和胶体稳定性关系表

02Zeta电位在药物研发中的核心应用

1.稳定性预测与优化

纳米制剂：脂质体、纳米乳等载药系统的Zeta电位调控可显著延长储存期（如β-榄香烯固体脂质纳米粒通过优化介质pH值提升稳定性）。

生物大分子：蛋白质制剂（如牛血清白蛋白）通过Zeta电位监测等电点（pH 5.07），避免聚集变性。

2.载药系统设计

载药量突破：研究发现Zeta电位与载药量呈正相关，米托蒽醌毫微粒载药量达46.77%。

靶向递送：羟基喜树碱肝靶向毫微粒通过吸附-包裹法调控表面电荷，实现精准肝组织分布。

3.工艺质量控制

处方筛选：pH、离子强度等参数对Zeta电位影响显著（如离子强度过高会压缩双电层，降低稳定性）。

生产监控：实时检测Zeta电位变化，预警纳米颗粒聚集风险，确保批次一致性。

▲ pH对Zeta电位的影响

03Zeta电位全流程解决方案

复杂药物体系（如乳剂、含佐剂疫苗、高浓度蛋白溶液）在极端pH、高离子强度、特殊温度等条件下的Zeta电位精准测量，对仪器的灵敏度、分辨率和方法的稳健性提出了极高要求。

1-高精度测量技术

动态光散射技术（DLS）：基于动态光散射技术，结合硬件PALS技术，检测灵敏度提高1000倍。

纳米库尔特技术（Nano Coulter）：基于检测颗粒穿过纳米孔的时间（即电阻脉冲信号宽度），结合颗粒运动距离，计算电泳迁移率，进而根据Henry方程和Helmholtz-Smoluchowski模型准确计算zeta电位，可以实现单颗粒zeta电位分析

2-定制化方法开发

极端条件测试：涵盖pH 2–12、高温/低温、高盐等模拟制剂储存环境。

多模态分析：结合粒度分布、形貌表征、单颗粒性质表征、颗粒浓度表征等表征技术，提供全面稳定性评估。

合作赋能

从研发到生产的全周期支持

服务模块

方法开发与验证：针对复杂制剂（乳剂、脂质体、多肽、蛋白溶液）定制检测方案。

稳定性研究：加速实验与长期实验稳定性跟踪，预测货架期与聚集风险。

法规支持：符合ICH、USP等药典要求，提供申报所需完整数据包。

项目经验

司美格鲁肽注射液、羧基麦芽糖铁注射液、蛋白琥珀酸铁注射液、铝佐剂、mRNA疫苗LNP、VK1胶束等。