钛粉系列

1960年，比利时人保罗杨森博士合成芬太尼 (Fentanyl) ，分子结构如图1所示。芬太尼是一种强效麻醉性止痛剂，药理作用与吗啡相似，被WHO列入基本药品清单。芬太尼是一种容易翻新和衍生新品种的物质，如图2 所示的舒芬太尼（Sufentanil）、阿芬太尼（Alfentanil）、瑞芬太尼（Remifentanil）、卡芬太尼（Carfentanil）等。其中，卡芬太尼的药效是芬太尼的100倍、海洛因的5000倍、吗啡的10000倍，成年人致死量仅为0.02克。芬太尼类物质近年来在北美等地成为制作毒品的重要成分，成为继传统毒品（海洛因、大麻、鸦片、可卡因等）、合成毒品（精神药物，如冰毒、氯胺酮等）之后的第三代但尚未被国际禁毒公约管制的毒品之一，亦称为实验室毒品。图 1. 芬太尼的分子结构图 2. 常见芬太尼衍生物我国分别于2005年颁布《麻醉药品与精神药品管理条例》（附设《麻醉药品品种目录》），2015年颁布《非药用类麻醉药品与精神药品列管办法》（附设《非药用类麻醉药品与精神药品增补目录》），对25种芬太尼及其衍生物进行管制。2018年12月，中美元首会晤达成共识，将采取积极行动加强执法、禁毒合作，包括对芬太尼类物质的管控。2019年5月1日开始实施《关于将芬太尼类物质列入〈非药用类麻醉药品和精神药品管制品种增补目录〉的公告》，对包括所有与芬太尼结构类似的、具有相似活性的、可以引起精神愉悦感的芬太尼衍生物或前体药物整类列管。一直以来，气相色谱质谱联用仪（GC-MS）作为管控药品的“黄金标准”检测大部分的目标化合物。样品从现场采集后送至司法实验室进行检测，往往需要排期，走流程，花费较长的时间，以致影响案件审理和司法判决，而且实验室分析样品的时间较长，单个样品的分析通常需要15-60分钟。珀金埃尔默推出芬太尼类物质系列快速检测方案，包括在现场即可完成替代实验室检测工作的傅里叶红外光谱（FT-IR）分析方案和便携式GC-MS分析方案，以及在数分钟内完成快速、准确定量的高效液相色谱质谱联用（LC-MS/MS）分析方案。01红外光谱现场快速检测芬太尼类药物工作流程样品固体样品，现场采集。样品处理研磨后无需其它处理，直接测定。样品分析珀金埃尔默Spectrum Two红外光谱仪，配备金刚石 ATR（衰减全反射）附件，~ 1min 完成样品分析确认。软件具备光谱检索和混合物检索功能的Spectrum 10软件。数据库及时更新的管制毒品红外ATR光谱数据库，包括第一代管制毒品（如海洛因、大麻、鸦片、可卡因等）、第二代管制精神类药物（如冰毒、氯胺酮等）和第三代尚未被国际禁毒公约管制的包括芬太尼类物质在内的新精神活性物质。检测结果通过光谱比对（图3）和相似度得分分析（表 1），现场快速判断实际收缴样品为国家管控药物盐酸芬太尼。图3. 实际收缴样品的红外谱图与数据库检索对比图表1. 相似度得分列表Spectrum Two红外光谱仪图4. Spectrum Two红外光谱仪和全金刚石ATR附件可在任何湿度条件下正常工作AVC专利技术，实时扣除背景和样品中的空气背景干扰；OpticsGuard专利防潮技术，强力保护光学部件，干燥剂3年免维护。体积小而轻，稳定性高，非常适合车载和便携使用总重12Kg，尺寸40cm×30cm×23cm；供电方式：移动电源（8小时）/ 车载电源 / 传统电源；用专利DynaScan干涉仪，无惧震动和颠簸；软件实时显示ATR顶板压力，可连续微调，保证样品光谱质量和重复性；可用WiFi连接和控制仪器。02微萃取-便携式GC-MS现场快速筛查芬太尼类药物工作流程样品现场采集。样品处理Custodion 微萃取 (CME)。检测珀金埃尔默Torion T-9便携式GC-MS。分析时间从样品采集到结果确证 ，10min。表2. Torion T-9 GC-MS现场检测芬太尼类药物的方法参数芬太尼类药物现场检测结果卡芬太尼样品现场检测采用去卷积算法同时在Wiley Designer Drug 2017毒品数据库中进行搜库匹配，获得准确实验结果，如图5所示。图5. Torion T-9便携式GC-MS现场检测卡芬太尼样品质谱图现场筛查海洛因中的芬太尼Custodion 微萃取(CME)-GCMS系统用于筛查海洛因样品中的芬太尼，芬太尼含量为5%，如图6所示。图6. Torion T-9便携式GC-MS现场检测海洛因中的卡芬太尼质谱图现场检测玻璃器皿残留芬太尼及其类似物Custodion 微萃取(CME)-GCMS系统用于现场检测玻璃器皿上的芬太尼及其类似物残留，确定芬太尼及其类似物阳性，如图7所示。图7. Torion T-9便携式GC-MS现场检测现场检测玻璃器皿残留芬太尼及其类似的质谱图(A) CME-GCMS分析在玻璃器皿上残留的芬太尼及其类似物的总离子流图(B) Torion T-9获得的芬太尼质谱图（蓝色）与NIST数据库芬太尼质谱图（红色）对比Custodion 微萃取技术 (CME)珀金埃尔默Custodion 微萃取技术(CME)集现场液体样品采样和前处理为一体。图8. 配有可伸缩捕集线圈的Custodion 微萃取（CME）图9. CME进样针的样品采集和进样过程Torion T-9 便携式GC-MS 尺寸38cm×39cm×23cm，总重14.5Kg； 开机5min内到达工作状态，样品分析运行时间3min。图10. Torion T-9便携式GC-MS图11. Torion T-9便携式GC-MS内置30V/6.8Ah可充电锂离子电池（按每个样品检测时间5min计，持续供电2.5小时，完成20-30次测量）图12. Torion T-9便携式GC-MS内置高纯度氦气钢瓶（2500 psi 压力， 每瓶气可提供超过150个样品的检测）03 LC-MS/MS快速检测芬太尼类药物实验室解决方案现场检测与实验室检测互为补充工作流程样品现场采集。样品处理甲醇溶解。检测珀金埃尔默Qsight LC-MS/MS。表3. 液相色谱方法参数表4. 液相色谱洗脱梯度Time(min)A(%)B(%)09554.05955.55955.79557.5955 表5. 质谱检测离子源参数离子源大气压电喷雾离子源ESI正离子模式＋负离子模式喷雾电压5500V/-4500V反吹气100雾化气5离子源温度325°C 芬太尼类药物LC-MS/MS实验室检测图13为包括芬太尼在内的阿片类药物的提取离子色谱图，方法显示了良好的线性 (R20.9960，图14)。图13. 国家管控阿片类药物的QSight LC-MS/MS提取离子色谱图图14. 芬太尼、去甲西泮、羟基安定和苯甲酰爱康宁标准曲线QSight三重四级杆液质联用仪图15. 世界第一台立式四极杆质谱系统——珀金埃尔默QSight三重四级杆液质联用系统图16.“不怕脏”的珀金埃尔默QSight三重四级杆液质联用系统的优势设计

药物粉体是大部分药物制剂的主体，其疗效不仅取决于药物的种类，而且很大程度上还取决于组成药物制剂的粉体性能。大量的研究表明，药物粉体的比表面积、孔径分布和真密度等物性参数关系到粉末颗粒的粒径、吸湿性、溶解度、溶出度和压实度等性能，在药品的净化、加工、混合、制片和包装能力中扮演着重要角色。尤其是对于原料药和药用辅料，其比表面积等参数是其性能的重要指标。原料药，作为药物的活性成分，其比表面积会影响其溶出度、颗粒粒径和溶解度等性质。在一定条件下，同等重量原料药的比表面积越大颗粒粒径则越小，溶解和溶出速度也相应加快。通过对原料药比表面积的控制，还可使其达到很好的均匀度和流动性，保证药物含量分布均匀。药用辅料，作为生产药品和调配处方时使用的赋形剂和附加剂，比表面积正是其重要功能性指标之一，它对于稀释剂，粘合剂，崩解剂，助流剂，尤其是润滑剂具有重要意义。例如，对于润滑剂而言，比表面积显著影响其润滑效果，因为润滑剂要起到润滑效果的前提，就是要能均匀地分散在颗粒的表面；一般来说，粒径越小，比表面积越大，越容易在混合过程中均匀分布。由此可见，精准、快速、有效的测试医药粉体的比表面积和真密度等物性参数，一直都是医药研究中不可缺少的关键环节。因此，在美国药典USP和USP，欧洲药典Ph. Eur. 2.9.26和Ph. Eur. 2.2.42以及《中国药典》2020年版四部通则第二批增修订的理化分析内容0991和0992中，都明确规定了药物粉体比表面积的测定方法和固体密度的测定方法。一、气体吸附技术及其应用气体吸附技术是材料表面物性表征的重要方法之一，基于吸附分析能够对原料药、药用辅料和药物制剂的比表面积、孔容及孔径分布、真密度等参数进行精准的分析。进而对药品的有效期、溶解速率与药效等性能做一些基础性的分析，助力医药行业的快速高质量发展。比表面积：主要对于药品有效期、溶解速率和药效有着重要影响。一般来说，比表面积大，其溶解和溶出速度也相应加快，进而保证了药物含量分布均匀；但比表面积过大：会使药物吸附更多的水分，不利于药物的保存和药效的稳定。孔容及孔径分布：对药物崩解、释放和生物利用度有着关键的影响。较大的孔容可在孔道内负载各种药物, 并可对药物起到缓释作用, 提高药效的持久性；此外，一定范围内孔径增大，药物的释放速率也会相应加快。真密度：对粉体药物的流动性，均匀性，压缩性以及离析度、结晶度等有着重要的影响。真密度的大小可作为判断材料的结晶状态以及二元混合物中固体含量百分比；此外，对于优化辊压速度、辊压压力等工艺参数具有一定的指导作用。2、 比表面积和孔径分布表征中的实际应用案例1、 原料药蒙脱石散的比表面积表征蒙脱石，是由膨润土提纯加工而得，因其特殊的层状晶体结构使其具有良好的吸附能力、阳离子交换能力和吸水膨胀能力，在药学上具有独特的优势。其作用机制与其较大的比表面积息息相关。由于其较大的比表面积，因而可对毒害物质具有较强的吸附作用；此外，与消化道黏液蛋白静电结合，对消化道黏膜起保护和修复作用[1]。以下是使用国仪量子V-Sorb X800系列比表面及孔径分析仪对蒙脱石散粉体材料的表征案例，据中国药典2020版四部规定，采用氮气作为吸附质，样品待测面积至少＞1m2 ，我们建议不少于0.1g，在105℃下真空加热脱气2小时后进行测试。从图1可以看出，不同种类的蒙脱石散其表面积差距较大，分别为 76.57 m2/g，47.67 m2/g和29.32 m2/g，研究者可以通过比表面积的测试结果来进行基础药性的判断，进而根据药品的实际作用需求来选择相应类型的原料。图1 不同种类的蒙脱石散比表面积测试结果2、 药用辅料硬脂酸镁的比表面积表征硬脂酸镁，呈片状晶体形状，主要用作片剂和胶囊的润滑剂或抗粘剂；由于其不确定的化学组成导致硬脂酸镁具有不同的物理性质，从而影响其润滑功能，其比表面积对硬脂酸镁润滑功能起到关键作用[2]。比表面积越大，其极性越强，附着力越大，可以在颗粒表面形成一层较薄但均匀的硬脂酸镁层，相应的合成物的润滑性就越好；而比表面积较低的硬脂酸镁，容易在颗粒表面富集。润滑性能就会较差。以下是使用国仪量子V-Sorb X800系列比表面及孔径分析仪对硬脂酸镁的表征案例，据中国药典2020版四部规定，采用氮气作为吸附质，样品待测面积至少＞1m2 ，我们建议待测面积＞5m2，根据美国药典要求，其BET方程的P/P0选点在0.05～0.15之间，其线性拟合度要大于0.9975。从图2可以看出，在经过40℃、80℃和100℃预处理之后，其比表面积测试结果分别为 6.14 m2/g，5.78 m2/g和3.10 m2/g，可以发现不同预处理温度对其表面积测试结果有较大影响，且随着脱气温度升高，其比表面积数值越小，经过分析主要是硬脂酸镁的成分复杂，且熔点较低，较高的脱气温度会造成硬脂酸镁烧结或熔化。图2 不同预处理温度下硬脂酸镁比表面积测试结果3、 纳米氧化锆材料的比表面积和孔径分布表征纳米氧化锆材料是一种白色结晶氧化物，在过去的十年中由于其表面光滑、质地致密，高强耐磨，良好的生物相容性和化学稳定性，因而在医疗硬组织修复领域中很受欢迎。以下是使用国仪量子V-Sorb X800系列比表面及孔径分析仪对纳米氧化锆的表征案例。从图3可以看出，粒径为2.0-2.5 μm（左）和粒径为1.0-1.5 μm（右），其比表面积测试结果分别为18.64 m2/g和19.91 m2/g，可以发现随着粒径的降低其比表面积数值在增加。此外，也对粒径为1.0-1.5 μm的纳米氧化锆材料进行了孔径分布的表征，从图4的N2吸附-脱附等温线可以看出，主要为Ⅱ类等温线，在高点时吸附量陡增，可能存在少量的大孔结构；从BJH介孔孔径分布图来看，样品基本没有介孔结构，但在100 nm-200 nm处存在相对集中的孔径分布，可能含有部分大孔结构，可结合扫描电镜进一步观察确认。从SF-微孔孔径分布图以及N2吸附-脱附等温线图来看，样品存在较为少量的微孔结构，集中分布在0.75 nm，即最可几孔径为0.75 nm。图3 不同颗粒尺寸的纳米氧化锆比表面积测试结果（左：2.0-2.5 μm，右：1.0-1.5 μm）图4 N2吸附-脱附等温线（左）、BJH-孔径分布（中）、SF-孔径分布（右）三、真密度表征中的实际应用案例在医药领域，气相二氧化硅的亲水性可用来消除水肿和降低伤口发炎产生的分泌物；帮助腹泻病人固定和结合水分；在皮肤病学中广泛用作干燥剂，其高吸附性可用来吸附微生物和微小病毒。气相二氧化硅还可作为乳浊液的稳定剂、药物载体，延长药效和促进药物吸收。以下是使用国仪量子G-DenPyc X900系列真密度测定仪对气相二氧化硅材料的表征案例。从图5可以看出，经过不同改性后的气相二氧化硅其真密度数值具有较大的差异，分别为0.154 g/ml，0.299 g/ml和0.382 g/ml，研究者可以在保证药效的前提下，选择相应较轻的二氧化硅进行生产加工。图5 不同改性后的气相二氧化硅的真密度测试结果国仪量子比表面及孔径分析仪国仪量子V-Sorb X800系列产品可以提供超低比表面积和微孔、介孔孔径及其分布的稳定测试，是满足中国药典测试方法的高通量快速经济型仪器；实现来料、出厂成品比表面积快速测试，孔径分布分析，进而进行质量把控，调整工艺参数，预估药品性能等。产品具有测试高效、结果准确、性价比高、自动化操作简单易学等诸多优势。全自动比表面及孔径分析仪V-Sorb X800系列参考文献[1] 次旦卓嘎. 蒙脱石治疗小儿腹泻的临床效果分析[J]. 世界最新医学信息文摘, 2019(79):2.[2] 郭仁庭, 覃忠富,傅长明, 等. 硬脂酸镁的性质、应用及市场前景综述[J]. 企业科技与发展: 上半月, 2011, 000(004):P.15-17.

近期，Palas推出新品：新型RBG 系列粉尘气溶胶发生器。7月21日，Palas召开新品发布会，会上Palas中国工业与高校科研销售经理王雪峰先生详细介绍了该新型发生器的核心参数、优势和应用领域。RBG系统气溶胶发生器利用粉尘和粉末产生的低浓度固体颗粒物气溶胶适用于很多应用场合，比如颗粒物测量设备校准试验台的研究、开发与品控。发生器单次发尘的稳定性以及更低的给料速率，是产生低浓度固体颗粒物气溶胶必要条件。此外，产生气溶胶过程中的重现性也是需要保证的。RBG 系统可以在 0.04g/h - 800 g/h质量流量范围内满足上述相关相求。对于从 40 mg/h 到 800 g/h 的质量流量，三款新型气溶胶发生器 RBG Professional、RBG basic 和 RBG solo 可满足从研究到质量保证以及校准的要求。充满灰尘或粉末的储存容器的进料由先进的步进电机技术提供，以确保在广泛的质量范围内精确进料到分散刷。RBG 专业版耐压高达 10bar，并配备自动体积流量控制。 确保了分散性能在广泛的应用中达到高度稳定性，即使在供应压力波动的情况下也是如此。用于供应载气的泵安装在单独的 RBG 中。 这意味着即使没有压缩空气供应，该装置也可以在任何地方使用。所有型号还提供使用 Palas RBG Control 软件通过 PC 进行远程控制的选项，该软件包含在交付范围内。产品优势最高10bar耐压；更宽的质量流量范围；最低8mg/m3稳定发尘；100小时连续工作；远程控制应用领域过滤器测试、过滤器和过滤材料的研发、测量设备的校准、颗粒物图像速度测量、呼吸暴露测试、口罩过滤测试换购计划活动期间：2022年7月1日至2022年9月30日活动对象：最终用户 活动产品：RBG标准款/RBG专业版/RBG便携版活动细节：Palas对任意品牌粉尘发生器以旧换新提供新机15%折扣关于PalasPalas成立于1983年，总部位于德国巴登符腾堡州的卡尔斯鲁厄，专注于研发用来产生，测量和分析气溶胶颗粒物的高精度仪器，是该领域内全球领先的开发商和制造商。2020年7月，Palas上海团队成立，希望能够更好地服务于中国和亚洲市场。Palas凭借其超过 35 年的气溶胶技术专业知识，已成为气溶胶发生、气溶胶稀释和气溶胶颗粒测量技术领域的全球市场先行者。大约 60 个国家的知名公司、大学和研究机构信任 Palas 精密技术。