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瑞巴派特中间体

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  • 拉曼光谱新应用:原位光谱观测多种关键反应中间体
    在 BBC 纪录片《蓝色星球》第二季中,担任解说员的“世界自然纪录片之父”大卫爱登堡(David Attenborough)为了探究二氧化碳对海洋的危害,拜访了一位科学家。▲图 | 大卫爱登堡(左一)和一位海洋科学家(来源:见水印)后者把稀释的酸倒向水中,结果贝壳开始“消失”。贝壳由碳酸钙构成,而酸会溶解它们。构成珊瑚礁的材质,和贝壳是一样的。科学家认为,在 21 世纪之前,珊瑚礁有可能会消失。背后的“罪魁祸首”便是二氧化碳,它们溶解在海水中会变成碳酸。空气中的二氧化碳越多,海水酸性就越强,“死去”的珊瑚礁就越多。有证据显示,燃烧矿物燃料是造成二氧化碳浓度上升的主要原因。因此,全球许多国家都在致力于碳中和。实现“双碳”目标(2030 年前碳达峰、2060 年前碳中和)是中国为应对全球气候变化做出的重大战略决策和庄严承诺,也是构建人类命运共同体和促进人与自然和谐共生的必然选择。其中的战略路径选择之一,是实现碳化工与碳利用产业结构重构,比如利用风能、水能、太阳能等可再生能源,将CO2电催化成为高附加值的化工产品和化学燃料。目前,在用于CO2还原反应的各类催化剂中,铜(Cu)基材料是最具潜力的催化剂,因为其能直接将CO2电催化还原为多种高碳氧和碳氢化合物。此外,人们还可通过调整铜催化剂的形貌、晶面、孔径、颗粒间距离、次表面原子和晶界等参数,来实现特定的催化反应活性和选择性。因此,在实际的电化学反应条件下,原位研究铜表面上CO2的电催化反应、及其反应中间体是非常重要的,这有助于我们更深入地了解 CO2电催化反应机理,并借此设计出更合理、高效的催化剂。尽管目前许多原位表征测试技术,比如表面增强拉曼光谱(SERS,Surface-Enhanced Raman Scattering)、表面增强红外吸收光谱(SEIRAS,Surface-enhanced infrared absorption spectroscopy)、衰减全反射傅里叶变换红外光谱(ATR-FTIR,Attenuated total reflectance-Fourier transform infrared)、X射线吸收光谱、和X射线光电子光谱等,在研究CO2电催化还原反应中取得了快速的发展。但是,如何全面识别其众多表面反应中间体、理解其表面吸附物种之间的相互作用,仍然是一个巨大的挑战。基于此,南京工业大学材料化学工程国家重点实验室邵锋团队及其合作者针对上述挑战,结合运用电化学-壳层隔绝纳米粒子增强拉曼光谱 (EC-SHINERS,electrochemical shell-isolated nanoparticle-enhanced Raman spectroscopy)技术、以及从头算分子动力学(ab initio molecular dynamics,AIMD)模拟,对铜表面的一氧化碳电催化反应过程进行系统而深入的研究,首次用全光谱(40-4000cm-1)观测了多种关键反应中间体,指认了中间体的特征拉曼峰,提出了表面吸附物种相互作用机理,并通过同位素标记实验进一步获得证实。▲图 | 大卫爱登堡(左一)和一位海洋科学家(来源:见水印)概括来说,本研究主要关注CO2电催化还原反应中间体和机理的基础研究,以期指导新型高效铜催化剂的设计与制备。▲图 | EC-SHINERS 技术示意图、(FDTD,Finite-difference Time-domain)以及 AIMD 模拟示意图(来源:PNAS)近日,相关论文以《原位光谱电化学探测铜单晶表面一氧化碳氧化还原过程》(In situ spectroelectrochemical probing of CO redox landscape on copper single-crystal surfaces)为题,发表在 PNAS 上[1]。邵锋教授(南京工业大学)担任第一兼通讯作者,李景国博士(瑞典乌普萨拉大学)和兰晶岗博士(瑞士洛桑联邦理工大学)担任共同通讯作者。▲图 | 相关论文(来源:PNAS)邵锋表示:“(投稿期间)印象最深的一个插曲,是在我们的返回第一轮审稿意见大概两个月后,编辑给我发来邮件说其中的一个审稿人失去联系了,准备再重新找一个新的审稿人开启新一轮的审稿。”而当时正是俄乌冲突发生最激烈的时候,并且欧美也开始了各类制裁和限制俄国和俄裔人士的风潮。课题组担心其中之一的审稿人可能是俄国或俄裔科学家,因此,或多或少会受到了一点影响,也耽误了审稿的进程。“因此我们的论文从投稿到接收,确实经历耗时很久。虽然虚惊一场,好在最后还是得到了编辑的肯定,最终论文被接收了!”邵锋说。同时审稿人表示,论文的光谱实验部分非常令人兴奋,包含大量有价值的信息,对研究反应机理非常有帮助。此外,理论计算部分质量也很高,预测了各种可能中间体的特征振动图谱,并能与实验结果很好地吻合。其还称,这是一项非常扎实的工作,进行了大量的控制实验和对比实验,同时结合了 AIMD 计算,故论文的论证路线和数据分析令人信服。此外,审稿人也提出了非常重要的建议:即对于特征拉曼峰的归属指认,如何排除其他接近的拉曼峰的重叠与干扰?例如,课题组首次观测并指认了 1220 和 1370cm-1 处的拉曼峰,为 CO-CO 耦合后迅速夺取表面水分子的质子而形成的*HOCCOH 中间体的特征峰。然而,这些峰的位置与反应过程中共存的 *HCO3–/*COOH /*CO32–/*CO2– 等表面中间体的拉曼峰十分接近。因此,该团队需要进行严格的对比实验,来排除可能的重叠与干扰。通过控制实验和理论计算相结合,课题组对这些中间体的特征拉曼峰进行了明确归属,并由此提出了相应的电催化反应机理和路径。研究中的第一步是对原位检测技术的选择。鉴于其具有明确的表面状态以及光电性质,铜单晶表面被用作电催化反应基底。常用的 SERS 技术很难应用于单晶界面研究,而基于红外的光谱技术又难以提供低波数范围(800cm-1 )的电化学界面研究。而改进的 SHINERS 技术突破了这些瓶颈,可应用于铜单晶表面的全光谱电化学研究(40-4000cm-1 ),并表现出极高的表面检测灵敏度和重现性。该技术的主要特色在于利用的超薄、致密、惰性的壳层(2~3nm 厚的 SiO2 或 Al2O3)来隔绝金属纳米颗粒(Au 或 Ag 等)与被检测基底,由此避免纳米粒子上吸附的杂质分子、以及纳米粒子与基底间的电荷转移带来的干扰,从而提供更加真实、准确的拉曼检测信号。▲图 | 不同条件下的原位 EC-SHINERS 光谱图(来源:PNAS)第二步是理论模拟方法的选择。一般而言,基于密度泛函理论 (DFT,density functional theory) 的静态计算,并不适合电化学表面吸附物的振动谱图分析,这是因为溶剂和反应中间体之间的动态相互作用(如氢键),会强烈影响相关界面吸附物的振动模式。值得注意的是,基于 DFT 的 AIMD 计算可以顾及整个电化学界面,并以量子力学的形式来模拟每个时间步长下的界面电子结构和动力学,使得研究者们可以将理论模拟与真实电化学反应联系起来。在本研究中,该团队的 AIMD 计算明确考虑了非简谐振动模式、分子内/分子间的耦合以及溶剂的动力学,最终成功预测了表面反应中间体的振动态密度(VDOS,Vibrational Density of State),为模拟反应动力学提供了一个非常有前景的工具。▲图 | AIMD 模拟的不同反应中间体的振动图谱(来源:PNAS)第三步是反应中间体的识别。为深入了解一氧化碳在铜单晶表面的氧化还原反应过程,课题组将电化学 SHINES 技术与 AIMD 计算相结合,识别了众多共存的中间体及其竞争反应途径。例如,一氧化碳吸附、CO-CO 耦合、一氧化碳氧化和氢化反应,以及界面处的 Cu-Oad/Cu-OHad 等表面吸附物种,并通过对照实验和同位素标记实验进一步证实。期间,为获得准确的反应中间体指认,该团队尽可能以更广泛的角度,来考虑不同的反应路径的复杂性,其中包括:1. 不同反应电压(+0.2 至-0.8 V);2. 不同反应氛围(CO 与 Ar 饱和溶液);3. 不同反应阳离子(CsOH、KOH 与 LiOH);4. 不同反应晶面(Cu(100)、(111)与(110)晶面5. 不同反应 pH 值(CsOH、CsHCO3 与 CsCl 溶液);6. 不同同位素标记(13CO 与 D2O 溶液);7. 不同中间体的稳定性(*OCCO、 *HOCCO, 和*HOCCOH物种)。8. 不同特征峰的重叠(*HCO3–/*COOH /*CO32–/*CO2– )等。值得注意的是,课题组的 AIMD 的计算还表明,溶剂水分子不太可能与铜表面吸附的一氧化碳形成氢键,这意味着 *CO 在较低的过电位下,难以直接从溶剂水分子里得到质子进而形成 *COH/*CHO。与此同时,之前文献报道的 *OCCO 和 *HOCCO 作为 C-C 耦合的关键中间体,它们在铜表面依旧拥有较高的反应活性而发生进一步的反应,最终形成 *HOCCOH 中间体。其中,吸附于铜表面的水分子可以作为质子源参与反应,同时还能留下 Cu-OHad 这一表面吸附物种。下一步,该团队计划开展基于新材料的 CO2捕获富集、催化转化与产物分离耦合的过程研究,以提高传统反应过程的资源和能源利用率为目标,助力“双碳”目标的高质量实现。参考资料:1.Shao, F., Wong, J. K., Low, Q. H., Iannuzzi, M., Li, J., & Lan, J. (2022). In situ spectroelectrochemical probing of CO redox landscape on copper single-crystal surfaces. Proceedings of the National Academy of Sciences, 119(29), e2118166119.
  • 注射剂中间体质量标准制定策略
    药物成品之前的都是中间体。根据产品特点及工艺情况,综合确定关键中间体,关键中间体需要制定质量标准,并检验控制。对于注射剂而言,关键中间体一般是指在配液罐中完成调配的药液。对于注射剂产品,一般会将性状、含量、pH值列为中间体检查项,参考成品的质量标准,将含量和pH值的限度收一收。但光是这样做就有些粗糙了,我们应该根据剂型的特点,产品的特点,有目的地设定中间体检查项,更好地做好产品的质量控制。一、性状对于无色溶液,一般简单地规定“无色澄明液体”即可。但对于有色溶液,特别是灭菌后颜色会加深的产品,建议中间体增加溶液颜色检查项。这样一旦成品颜色比正常情况要深,便于分析是配液工序还是灭菌工序发生的异常。有些冻干产品,随着药液储存时间的延长,溶液颜色也逐渐加深,而一旦冻干开始,颜色即不再变化。这类产品更应建立溶液颜色检查项,并以此检查项确定配液灌装工序的储存时限。基于中间体检查需要简单、快速的特点,一般对比色号即可,不建议使用溶液颜色测定仪。二、含量可以认为,制剂成品的含量控制限度即是药物可以在人体内起效的限度,低于这个限度,药效降低。而制定中间体含量标准的目的就是要保证含量在药品有效期内符合其质量标准。对于非常稳定的品种而言,假如成品的含量限度是90.0%-110.0%,那么中间体含量限度定在95.0%-105.0%即可;假如成品的含量限度是95.0%-105.0%,中间体含量限度可定在97.0%-103.0%。由于含量在效期内基本不会发生变化,中控范围只需能够包容检测方法产生的系统误差。对于储存期间含量逐渐下降的品种,中控含量限度除了要包容方法的误差外,还要包容含量降低的幅度。假如成品的含量限度是90.0%-110.0%,含量在效期内预期降低6%,检测误差不会超过2%,则中控限度应定为98.0%-102.0%。对于冻干产品,由于其标示量和水针不同,影响产品含量的还包括装量。灌装机总是有精度误差的,因此在制定中控含量标准时,还应考虑这一因素。下面用一张图表示某冻干产品制定中控含量限度的思路。 对于其他特殊情况,如采用半透性包材包装的注射剂,也应根据其特点制定做相应的调整。此外,由于尚未灌装的药液不存在标示量这一概念,注射剂的中控含量采用浓度表示(如4.8-5.2mg/ml)较为规范。为了方便理解,企业可以在内部文件中注明浓度对应的百分比。如4.8-5.2mg/ml(96.0-104.0%)。三、pH值大多数的注射剂都对pH值非常敏感,一般不能将成品的pH值标准简单收紧作为中控pH值范围。如硫酸阿托品注射液,中国药典规定pH3.5-5.5,但pH低于4时水解速度明显下降;又如氨茶碱注射液,USP规定pH8.0-9.0,但事实上pH低于8.5原料根本无法溶解。因此,一般以药物最适的pH值范围作为中控范围,同时注意不要触及成品pH值的上下限。四、渗透压摩尔浓度因为渗透压的检测方法非常简单快捷,所以建议成品有渗透压检测项的也在中间体制定,有时投料出现偏差能及时发现。所有的输液产品都会规定渗透压检查项,水针品种用法中包含有静脉推注给药方式的要进行渗透压检测。需要注意的是,有的产品,虽然给药方式是静脉推注,但并不等渗。如地西泮注射液和托拉塞米注射液,限于API溶解性或稳定性的原因,处方中加入了较大量的有机溶剂,形成高渗溶液。这类产品建议也增加渗透压检查项,对产品质量形成更有效的控制。五、有关物质一般终端灭菌的注射剂不需在中间体进行有关物质检测。对于极不稳定的某些产品,如易水解的冻干制剂,可在中控中加有关物质项。并以此验证配液和灌装的试产。六、抗氧剂按照要求,制剂产品放行标准应包括所含的抗氧剂的含量测试,以保证有足够的抗氧剂保留在制剂中,能在整个货架期和所拟的使用期间一直对制剂起到保护作用。 依据上述理念,亚硫酸盐这类属于还原剂的抗氧剂的含量还是非常有必要定在中控标准中的,因为配液及药液在配液罐放置过程中,亚硫酸盐即在被消耗。而依地酸二钠的含量不会发生变化,因此无需进行控制。EMA在《药品注册上市许可申请材料中对辅料的要求》(Guideline on Excipients in the dossier for application for marketing authorisation of a medicinal product)中也指出抗氧剂应提供药品生产过程中的控制方法,但不适用于增效剂,如依地酸二钠。七、微生物负载对于注射剂的微生物负载,国内的GMP有很明确的规定,即:对于除菌过滤前非最终灭菌产品微生物的限度标准一般为:10CFU/100ml对于最终灭菌的无菌产品微生物的限度标准一般为:100CFU/100ml但对于微生物负载的取样位置,各企业却有不同的做法。有的企业会在配液罐中取,有的企业会在药液过0.45μm滤芯后取。后一种做法的依据是:GMP中规定最后一步除菌过滤前,料液的微生物含量应不大于 10CFU/100ml。但其实这样做是有些违背GMP理念的。在欧盟《药品、活性物质、辅料和内包材灭菌指南》中,有如下描述:In most situations, a limit of NMT 10 CFU/100 ml (TAMC) would be acceptable for bioburden testing. If a pre-filter is added as a precaution only and not because the unfiltered bulk solution has a higher bioburden, this limit is applicable also before the pre-filter and is strongly recommended from a GMP point of view. A bioburden limit of higher than 10CFU/100 ml before pre-filtration may be acceptable if this is due to starting material known to have inherent microbial contamination. In such cases, it should be demonstrated that the first filter is capable of achieving a bioburden of NMT 10 CFU/100 ml prior to the last filtration. Bioburden should be tested in a bulk sample of 100 ml in order to ensure the sensitivity of the method. Other testing regimes to control bioburden at the defined level should be justified.翻译如下:大多数情况下不超过10 CFU/100 ml(TAMC)的限度对于生物负载测试是可接受的。如果仅作为预防措施添加预过滤器而不是因为未过滤溶液具有更高的生物负载,则此限度也适用于预过滤器,并且从GMP的角度强烈推荐。如果由于已知具有固有微生物污染的起始物料,则预过滤前的生物负载限度高10CFU/ 100ml是可接受的。在这种情况下,应该证明第一个过滤器能够在最后一次过滤之前达到不超过10CFU/100ml的生物负载。生物负载应在100ml的样品中进行测试,以确保该方法的灵敏度。其他在特定浓度控制生物负载的测试方案应该是合理的。 显然,欧盟是建议在配液罐中取样进行微生物负载检测的。GMP的一个核心理念即是“可控”。要知道即使药液微生物负载很大了,经过预过滤滤芯后也会有几个数量级的下降。数据虽然好看了,但焉知预过滤前未知的微生物负载会不会导致细菌内毒素的失控?有的营养性药物,浓度大,确实适合微生物生长,但如果确知微生物的种类,在可控的前提下进行预过滤,是可以接受的。八、细菌内毒素建议在配液罐中取药液进行检测,与中控含量检测同步进行。九、可见异物、不溶性微粒这两个检查项可以取药液过滤后的样品,取滤芯后或灌装初始样品,各企业可以按照自己的习惯进行管理。不溶性微粒的中控标准制定必然是1ml药液含有多少微粒,而制剂成品的标准是每支样品中含有多少微粒。应注意换算关系,确保中控标准严于成品标准。
  • 爆炸级反应安全化!炸药中间体苦味胺的连续合成
    苦味胺作为关键中间体用于合成DATB、TATB等高能材料,在染料行业被用于制备2,4,6-三硝基苯肼的前体。Scheme1: 对硝基苯胺一步硝化法制苦味胺&bull 先前苦味胺的合成主要是通过邻/对位硝基苯胺的再硝化得到(scheme1),但是硝酸会氧化氨基导致收率下降。有报道称,苦味胺可通过苦味酸和尿素(摩尔比1:3)在173℃@36hr 条件下合成得到,但收率仅有88%。这条路线的风险主要是高温和较长反应时间带来的潜在过程安全风险。截至目前,文献中报道大规模生产苦味胺的工艺具有很大的安全风险且难以放大。&bull 微反应器为此反应提供了机会,在微反应器中,极佳的传热和传质效率可以大大缩短反应的停留时间,在任何时间点上都只有很少量的原料、中间体和产物,对于高能材料而言可显著提升反应的安全性。来自印度的Ankit Kumar Mittal等人开发了一种从对硝基甲醚到苦味胺的连续合成路线(scheme2)。Scheme2: 对硝基苯甲醚两步法制苦味胺&bull 首先进行了step-1的条件筛选和优化,分别优化了不同的温度、停留时间和硝酸用量(Table1):Table1: step1连续合成条件筛选和优化 &bull 根据实验结果,选择硝酸用量2.5e.q.,温度80℃,停留时间2.5min,此条件下中间体TNAN含量最高且杂质苦味酸含量相对较少。&bull Step-1放大至16ml盘管中生产,15min可以得到6.27gTNAN,相当于25g/hr的产量,分离收率90%,纯度99%。&bull 同时做了step-1的连续流和釜式工艺的结果对比,釜式75min仅能达到25%收率,而连续流2.5min就可以达到90%的收率(Table2):Table2: step-1釜式和连续流工艺对比&bull 随后进行了step-2的条件筛选和优化,NH3 用量5.e.q.,温度70℃,停留时间30s,苦味胺纯度100%(Table3):Table3: step-1连续合成条件筛选和优化 &bull Step-2放大由于受到设备(10ml盘管)自身参数的限制,选择了60℃和1min的停留时间,15分钟可以拿到6.68g产品,相当于26g/hr的产能,纯度99%。Scheme3: step-2放大&bull 总结:&bull 1. 使用微反应器成功开发了苦味胺的连续合成工艺,产能26g/hr&bull 2. 两步的条件都很温和,可以在优化后的条件下成功放大&bull 3. 该工艺可以安全、经济地进行苦味胺的工业化生产&bull 4. 后续结合自动监控装置可以更有效地保障工艺的安全性和稳定性参考文献:An Asian Journal Volume 18 Issue 2 Pages e202201028 Journal---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------集萃微反应创新中心: 打造微通道反应器定制开发、绿色合成工艺研发、化工连续化与自动化生产技术、化工在线检测与在线数据处理平台;提供连续化、自动化、智能化生产技术、化工高效分离技术、副产物的高效回收与综合利用、在线检测与大数据收集等,实现化学合成生产过程 “连续化、微型化、信息化、智能化”。如您有连续流工艺开发、转化方面的需求,欢迎联系我们!
  • 重要科研用试剂核心中间体研发 申报指南
    关于发布“十一五”国家科技支撑计划重点项目“重要科研用试剂核心中间体研发与产业化应用示范”课题申报指南的通知各有关单位:  为贯彻落实《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》,满足我国科学研究对试剂需求日益增长的需要,科技部在认真总结前期工作的经验、成果并广泛征求各有关部门(单位)、地方对科研用试剂提出的需求的基础上,决定启动“十一五”国家科技支撑计划重点项目“重要科研用试剂核心中间体研发与产业化应用示范”。通过本项目的实施,将进一步完善产学研相结合的机制,在政府的引导下构建更加完善的科研用试剂产学研用联盟 发挥和提升我国科研用试剂的自主创新及产业化的能力,进一步推动我国科研用试剂行业的稳步发展,为科研提供更有力的支撑。  为充分调动各方的积极性,促进科技资源优化配置,公平、公开、公正地选择课题承担单位,科技部对本项目的课题采取公开申报,择优委托的方式选择课题承担单位,现将项目课题申报指南发给你们,请按照指南要求,做好组织申报工作。  联系人:王建伦 010-58881698      wangjl@most.cn  附件:“十一五”国家科技支撑计划重点项目“重要科研用试剂核心中间体研发与产业化应用示范”课题申报指南  科技部科研条件与财务司  二〇〇九年六月二十三日
  • ​【诺华新案例】重氮-叠氮-环合,三步全连续制备药物中间体
    欢迎您关注“康宁反应器技术”微信公众号,点击图片报名一、早期药物发现一个自身免疫性疾病的治疗药物发现项目中,2H-吲唑类化合物被鉴定为高效的选择性TLR 7/8拮抗剂。在先导化合物发现阶段,化合物12被确定可进一步进行体内药效实验研究。图1. 微克级样品的合成路线药物的早期发现使得化合物12和作为关键中间体的化合物5(2H-吲唑)的需求迅速增加。项目团队认识到,该微克级的合成路线可能会在进一步批量放大中产生问题。分离不稳定、潜在危险的叠氮化物中间体4及其在热环化为2H-吲唑5的工艺过程中有安全性的隐患。【考虑到连续工艺在处理高活性、不稳定化合物方面具有的优势,从间歇反应切换到连续流工艺的多个驱动因素中,安全性是最重要的一个因素。在需要快速合成化合物的早期临床前阶段,流动化学作为一种新技术可以大大加快开发过程。】二、连续流工艺探讨针对100克及以上规模的合成,团队启动了流动化学的工艺研究,其主要目标是保持反应体积尽可能小,精确控制反应条件,并避免在任何时间内反应混合物中危险且不稳定中间体的积累。1. 间歇式工艺的连续流技术评估图2. 2H-吲唑类化合物5a的三步合成将氨基醛2a转化为叠氮化物4a,间歇式工艺采用了在酸性条件下使用亚硝酸钠的重氮化方案,然后在0°C下添加叠氮化钠。该反应通常在三氟乙酸(TFA)作为酸性介质和溶剂的存在下进行,可以获得高收率的结果,并常规用于小规模合成。【但含有叠氮化物4a的反应混合物形成的悬浊液明显不适合流动化学筛选。而当该反应在水和盐酸的混合物中进行时,观察到明显较低的产率和大量副产物的形成。考虑到下一步反应,叠氮化合物4与氨基哌啶化合物6在Cu(I)催化的热环化反应仍然面临不适合连续流工艺的固体溶解问题。】研究团队首先需要找到合适的反应溶剂和试剂,对这两步反应来说,合适的溶剂既要溶解所有的物料,又要保持高的转化率。其次,作为另一个重点考虑的事项,需要避免叠氮化合物中间体4的分离。2. 叠氮化合物4a生成的连续流工艺开发 1)溶剂的选择研究者首先用亚硝酸叔丁酯和三甲基叠氮硅烷来代替无机物亚硝酸钠和叠氮化钠,但仅得到了20%的转化率。接着,研究者发现利用二氯乙烷和水的两相混合溶剂与三氟乙酸组合,可以将反应体系中的物质完全溶解,并得到了很高的转化率。而其它酸的应用,如乙酸、盐酸、硫酸和四氟硼酸等,仍会造成沉淀的生成或者反应的转化率降低。2)工艺条件筛选对该反应仔细的研究揭示,需当亚硝酸钠完全消耗后再向反应混合物中添加叠氮化钠,如果过早加入叠氮化钠,它将立即被第一反应步骤中剩余的未反应的亚硝酸钠所消耗。图3. 叠氮化合物4a的连续流工艺流程【Entry 3的实验条件连续稳定运行60分钟,可产中间体16g/h,完全满足下游实验的需要。】3. 2H-吲唑5a连续流工艺开发在完成重氮化及叠氮取代的连续流工艺开发之后,研究团队继续研究铜催化环化的连续流工艺。1)间歇式工艺缺陷间歇式反应中,10% mol的氧化亚铜在体系中悬浮性差,不适合用于连续流工艺。对于流动反应而言,80°C下反应90分钟的时间太长,会导致不可接受的低生产率。这种环化反应的收率通常合理的范围在70−80%,研究团队使用LC-MS鉴定了两种主要副产物氨基亚胺8a和氨基醛2a。图4. 2H-吲唑 5a反应路径及副产物确认2)对铜催化剂和配体的筛选研究者发现,在1当量TMEDA存在下,0.1当量的碘化铜可溶于二氯乙烷中。经反应筛选后,研究者确定了流动条件下环化的合适参数。含有0.1当量碘化铜(I)和1当量TMEDA的0.45M 4a 二氯乙烷溶液,在120°C下,在20分钟的停留时间内,完全转化为吲唑5a。使用LC-MS分析反应混合物表明,叠氮化物4a被完全消耗,得到产物5a、氨基醛2a和亚胺8a,其比例分别为91.5%、3.4%和5.1%,与之前使用的间歇式工艺相比,有了显著的改进。3)停留时间及铜盘管催化为了缩短停留时间和提高生产率,研究者在寻求用更具反应性的催化剂代替碘化铜(I)和TMEDA过程中发现,内径为1mm的铜线圈也有效地催化了该环化反应。推断在铜线圈的内表面上形成了少量的氧化铜(I),起到有效催化该反应的作用。图5. 铜盘管反应器催化反应作为概念证明,制备了0.32M的4a溶液,该溶液已与1.2当量的胺6在甲苯中混合,并在120°C下泵送通过铜盘管,停留时间为20分钟。使用色谱法进行处理和纯化后,分离出5.6g吲唑5a,产率为85%,纯度为98%(图5)。4. 重氮-叠氮-环合三步全连续合成2H-吲唑类化合物图6. 2H-吲唑 5b的连续流工艺结果利用上述研究结果,研究者同样进行了类似物5b的连续流工艺开发。与最初使用的间歇合成相比,新的替代连续工艺不仅避免了危险叠氮化物4a和4b的分离,而且为叠氮化物形成和热环化这两个关键步骤提供了更高的纯度和产率。总结报道了三步反应的连续工艺开发,在100克的规模上制备了两个关键的药物中间体2H-吲唑化合物5a和5b。与最初使用的间歇合成相比,新的替代连续工艺不仅避免了危险叠氮化物4a和4b的分离,而且为叠氮化物形成和热环化这两个关键步骤提供了更高的纯度和产率。通过减小反应器的持液体积,避免固体叠氮化合物的分离,并确保精确控制反应参数,特别是反应温度和试剂的比例,改进了工艺的安全性。将两个连续流步骤整合到化合物12的多步合成中导致更安全地制备和处理叠氮化物中间体,并显著促进了高效和选择性TLR 7/8拮抗剂项目的加速开发。随后,连续流工艺从研究部门转移到化学开发部门,仅对工艺进行了少量的修改,便用于制备千克规模的5b。参考文献:Org.Process Res. Dev. 2022,26, 1308−1317
  • 创新通恒参展2012中国国际医药原料药、中间体、包装、设备交易会
    第69届中国国际医药原料药、中间体、包装、设备交易会于2012年11月7日至9日在厦门国际会展中心隆重举行。本届展览交易会的主题是“药品安全之源,品牌优质之选”,旨在关注药品安全,打造创新制药品牌,引领中国制药工业发展大势。 本次交易会吸引了大批国内外众多知名厂商参与。 北京创新通恒科技有限公司作为国内能提供工业化核酸药物合成仪及大型工业级制备纯化系统的企业,组织了公司精干技术人员和市场人员参加了本次交易会。创新通恒十多年来一直专注色谱产品领域的研发及生产,不断攻坚克难,满足客户不同需求。本届展览交易会上我公司展出的产品受到了广大参观者的关注和好评。 “因为专注,所以专业”创新通恒一定能为广大客户提供优质的产品和服务,为用户创造价值。 交易会开幕式 客商正在参观创新通恒展品 创新通恒市场人员与客商进行交流 创新通恒技术人员解答客商的问题
  • 德祥顺利参展第10届中国(长春)国际医药原料、中间体、包装设备展览会
    2017年3月23日到25日,第10届中国(长春)国际医药原料、中间体、包装设备展览会在长春国际会展中心顺利举办,德祥携手众多进口实验室仪器供应商在展会上亮相。 作为制药行业的展会,我司代理的德国Hettich离心机,德国Heidoph旋蒸、美国SP scientific、冻干机、德国Pharmatest等仪器作为代表参展,在展会期间,我们产品的质量和性能受到客户的高度认可,客户也对他们目前遇到的技术问题与我们工作人员进行沟通,我们的技术人员也一一给予了满意的答复。 德祥,作为进口实验室仪器的代理商,将一如既往为广大新老客户提供*的产品和完善的服务,欢迎来电咨询,了解更多资讯和产品详情! 电话:4009-000-900
  • 丹东百特精密仪器亮相第86届中国国际医药原料药中间体包装设备交易会
    在初夏的美丽羊城-广州,丹东百特携百特激光粒度仪Bettersizer 2600,纳米粒度电位仪BeNano 90 Zeta,智能粉体特性仪 BT-1001,图像颗粒分析仪BT-1600参加了为期三天的第86届中国国际医药原料药中间体包装设备交易会。此次展会吸引了生物制药行业上下游众多企业,同时丹东百特也为制药行业提供了全方位的颗粒检测解决方案。会议开展于广交会展馆,拥有9.2、9.3、10.2、10.3、11.2五个展区,分别展示了制药设备、干燥设备、包装设备、检测设备及原料药和辅药材料,吸引了数以万计的观众前来交流学习。期间,到访百特展位的观众络绎不绝,对于粒度检测比较陌生的观众,百特销售经理从激光粒度仪的原理、测试方法、报告解读以及售后保养等方面为每位观众进行详细全面的介绍。对于前来交流的的老客户,百特销售经理更是细心的询问仪器目前的使用状态是否良好,若出现疑问,销售经理和工程师在现场立刻解决问题,保证每位客户在百特展台的交流都有所收获。耐心的仪器讲解、一丝不苟的做事态度赢得了每一位观众的好评。针对生物制药行业,丹东百特深入研究行业标准,产品均符合ISO13320-2016,21CFR Part 11等制药标准及审计追踪。对于药物颗粒检测,Bettersizer 2600 同时可以具备干湿法分散器及微量耐腐蚀样品池进样方式。正反傅里叶光路设计使得粒度检测范围达到0.02μm-2600μm,重复性和准确性都能达到国际水平。对于纳米颗粒检测,例如蛋白质、脂质体、纳米悬浮液,丹东百特研发的第四代纳米粒度电位仪BeNano 90 Zeta,采用高性能APD和准确的温控系统能够准确测量颗粒的粒度和电位变化。BT-1600图像颗粒分析仪是颗粒检测的眼睛,它能够拍摄到清晰的颗粒照片并通过百特自主研发的高速率分析软件进行颗粒的多项指标分析,例如:长径比、圆形度、单体颗粒和颗粒群等。智能粉体特性仪能够测量粉末的14项粉体特性指标,能够充分表征粉末的物理特性。丹东百特仪器有限公司秉着“诚信经营,以客户为本”的经营方针,为广大制药用户提供全方位的颗粒检测方案,展会还在进行中,百特团队在广交会展馆9.2A06展位期待着您的光临。
  • 德国新帕泰克将参加第62届中国国际医药原料药、中间体、包装、设备春季交易会!
    德国新帕泰克公司将参加第62届中国国际医药原料药、中间体、包装、设备春季交易会(62nd API)! 德国新帕泰克公司将参加于2009年05月12-14日在西安曲江国际会展中心(西安市雁展路1号)举办的&ldquo 第62届中国国际医药原料药、中间体、包装、设备春季交易会&rdquo ,The 62nd API China 2009 Xi&rsquo an。 公司展位号B1309,届时公司会携专利的全自动干湿二合一激光粒度仪HELOS/OASIS 和世界上第一台光子交叉相关光谱纳米激光粒度仪NANOPHOX 参展!期待与大家进行专业的现场技术交流,并可以在现场提供样品粒度检测。 热忱欢迎各界人士光临公司展位!
  • 德国新帕泰克公司将参加第61届中国国际医药原料药、中间体、包装、设备秋季交易会!
    公司将参加于2008年11月05-07日在苏州国际博览中心(苏州工业园区现代大道博览广场.)举办的“第61届中国国际医药原料药、中间体、包装、设备秋季交易会 The 61st API CHINA&INTERPHEX CHINA”。 公司展位号3A522,公司会携专利的全自动干湿二合一激光粒度仪HELOS/OASIS和世界上第一台光子交叉相关光谱纳米激光粒度仪NANOPHOX 参展! 随着对原料药出口要求的不断提高,粒径分布已经成为原料药出口过程中一个很关键的参数指标。德国新帕泰克专注于医药行业的粒度检测需要,在全球尤其欧美拥有大量的医药客户,专利的干法激光粒度仪HELOS/RODOS能为您提供快速、方便的原料药粒度检测技术,功能强大,完全符合FDA的各项要求! 届时中国区首席代表耿建芳博士等将与大家进行专业的现场技术交流,并可以在现场测试样品。 热忱欢迎各界人士光临公司展位!
  • 定位中国制药新未来——第82届中国国际医药原料药/中间体/包装/设备交易会在杭州召开
    p  strong仪器信息网讯/strong 2019年5月8-10日,制药及制药设备行业盛会——第82届中国国际医药原料药/中间体/包装/设备交易会(以下简称“API China”)在杭州国际博览中心盛大召开。1200余家医药原料、辅料配料、医药包装、制药设备及检测仪器企业参展,超过5万名全球药品、保健品与化妆品领域专注研发与生产的精英人士汇聚于此,共同分享大健康产业蓬勃发展带来的巨大市场机遇,探讨中国制药行业未来的发展,为观众打造一场规模盛大、产业链齐全的制药工业展会。/pp style="text-align: center "img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201905/uepic/698835a3-34ce-4bb4-8460-709d2db1275e.jpg" title="观众入场.JPG" alt="观众入场.JPG"//pp style="text-align: center "观众入场/pp style="text-align: center "img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201905/uepic/2c545a59-36c3-426c-b0df-73dbb1c52986.jpg" title="现场.JPG" alt="现场.JPG"//pp style="text-align: center "展馆内景/pp style="text-align: center "img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201905/uepic/9decb2af-c7d2-4017-af58-cef6551293c9.jpg" title="现场3.JPG" alt="现场3.JPG"//pp style="text-align: center "展馆外景/pp  API China是中国制药领域规模较大、历史悠久的展会,也是海内外数万家药品与保健品生产企业采购原料药、中间体、药用辅料、医药包材、制药设备的“一站式”的平台。展会当天,穿梭于各展馆之中,可以看到现场人头攒动,展商和参展观众热情高涨,气氛十分热烈。/pp  除了展览之外,本次展会还给展商以及参展观众提供了一个与前沿技术接触、和专家学者交流的机会。当一致性评价、两票制、智能化、信息化、自动化等政策和趋势向制药工业袭来时,很多企业或许无法采取及时有效的应对措施。本次展会特针对于国内各种制药“新政”举办了三十余场高质量会议论坛,邀请了来自NMPA、CDE、核查中心、中检院、药典委、省市药检所等相关政府部门领导及国内外优秀的制药企业、CRO公司、原辅料企业的百余位嘉宾,为制药行业同仁带来最务实的分析、指导和建议。/pp style="text-align: center "img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201905/uepic/0578332c-f636-4dea-9904-fa05e4eea44c.jpg" title="高峰论坛.JPG" alt="高峰论坛.JPG"//pp style="text-align: center "2019中欧医药产业发展论坛/pp style="text-align: center "img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201905/uepic/1d8d1384-9206-4814-933b-a12bdf29abec.jpg" title="仪器论坛.JPG" alt="仪器论坛.JPG"//pp style="text-align: center "“工欲善其事,必先利其器——论现代仪器技术在药品研发与质控中的应用”论坛/pp style="text-align: center "img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201905/uepic/9d0fe1b5-8f42-471c-b061-58bc2cb1a55e.jpg" title="一致性.JPG" alt="一致性.JPG"//pp style="text-align: center "API China 巡回交流会(杭州)注射剂一致性评价技术和法规研讨会/pp  span style="color: rgb(0, 112, 192) "strong部分实验室仪器设备参展商:/strong/span/pp style="text-align: center "span style="color: rgb(0, 112, 192) "strongimg src="https://img1.17img.cn/17img/images/201905/uepic/909e4ccd-dc69-4316-8f16-ecff5fd194b3.jpg" title="永合创新.JPG" alt="永合创新.JPG"//strong/span/pp style="text-align: center "span style="color: rgb(0, 112, 192) "strong永合创信/strong/span/pp style="text-align: center "span style="color: rgb(0, 112, 192) "strongimg src="https://img1.17img.cn/17img/images/201905/uepic/5699fd34-8a39-4c8e-81af-46217216bedf.jpg" title="永岐实验.JPG" alt="永岐实验.JPG"//strong/span/pp style="text-align: center "span style="color: rgb(0, 112, 192) "strong永生仪器/strong/span/pp style="text-align: center "span style="color: rgb(0, 112, 192) "strongimg src="https://img1.17img.cn/17img/images/201905/uepic/3a5e374c-939a-438e-a34e-dd221ea99dbe.jpg" title="苏盈仪器.JPG" alt="苏盈仪器.JPG"//strong/span/pp style="text-align: center "span style="color: rgb(0, 112, 192) "strong苏盈仪器/strong/span/pp style="text-align: center "span style="color: rgb(0, 112, 192) "strongimg src="https://img1.17img.cn/17img/images/201905/uepic/d1685a44-34c3-4c55-ae7f-ce4241547797.jpg" title="真理光学.JPG" alt="真理光学.JPG"//strong/span/pp style="text-align: center "span style="color: rgb(0, 112, 192) "strong真理光学/strong/span/pp style="text-align: center "span style="color: rgb(0, 112, 192) "strongimg src="https://img1.17img.cn/17img/images/201905/uepic/799f973d-70ba-472e-a4b9-dc1404612bc7.jpg" title="长城.JPG" alt="长城.JPG"//strong/span/pp style="text-align: center "span style="color: rgb(0, 112, 192) "strong郑州长城/strong/span/pp style="text-align: center "span style="color: rgb(0, 112, 192) "strongimg src="https://img1.17img.cn/17img/images/201905/uepic/83938542-3488-4bf2-a322-ed06e4bf6966.jpg" title="岩征仪器.JPG" alt="岩征仪器.JPG"//strong/span/pp style="text-align: center "span style="color: rgb(0, 112, 192) "strong岩征仪器/strong/span/pp style="text-align: center "span style="color: rgb(0, 112, 192) "strongimg src="https://img1.17img.cn/17img/images/201905/uepic/26c575da-30bd-4fde-8bb4-c9015961288f.jpg" title="马尔文.JPG" alt="马尔文.JPG"//strong/span/pp style="text-align: center "span style="color: rgb(0, 112, 192) "strong马尔文帕纳科/strong/span/pp style="text-align: center "span style="color: rgb(0, 112, 192) "strongimg src="https://img1.17img.cn/17img/images/201905/uepic/586bb406-01bb-4eb8-bbe5-e22b1d368003.jpg" title="庚yu .JPG" alt="庚yu .JPG"//strong/span/pp style="text-align: center "span style="color: rgb(0, 112, 192) "strong庚雨仪器/strong/span/pp style="text-align: center "span style="color: rgb(0, 112, 192) "strongimg src="https://img1.17img.cn/17img/images/201905/uepic/aa61d815-7eea-43ce-a924-b7253669736f.jpg" title="欧世盛.JPG" alt="欧世盛.JPG"//strong/span/pp style="text-align: center "span style="color: rgb(0, 112, 192) "strong欧世盛/strong/span/pp style="text-align: center "span style="color: rgb(0, 112, 192) "strongimg src="https://img1.17img.cn/17img/images/201905/uepic/9a4de8d0-be36-4822-8d7b-65df63b0dea2.jpg" title="上海雅称.JPG" alt="上海雅称.JPG"//strong/span/pp style="text-align: center "span style="color: rgb(0, 112, 192) "strong上海雅程/strong/span/pp style="text-align: center "span style="color: rgb(0, 112, 192) "strongimg src="https://img1.17img.cn/17img/images/201905/uepic/7c223040-8f13-45a6-8af4-f80178701006.jpg" title="仪器信息网.JPG" alt="仪器信息网.JPG"//strong/span/pp style="text-align: center "span style="color: rgb(0, 112, 192) "strong仪器信息网/strong/span/ppbr//p
  • 《质谱学报》“化学反应中间产物的质谱捕捉与测量”专辑征稿通知
    化学反应在自然界中无处不在。揭示化学反应及其相关过程的机制和基本规律,对认识化学反应的本质、创制新的物质有着不可替代的作用。质谱作为一种重要的分析检测技术,由于具有极高的原位性、特异性、灵敏度、操作性,在化学反应中间体的捕捉、化学反应机制的跟踪等方面大放异彩。从化学反应发生的物相来分,有气相反应、液相反应、固相反应、界面反应等 从化学反应发生的驱动力来分,有电化学反应、高电场反应、光化学反应、催化反应等 从化学反应发生的环境来分,有大气化学反应、生物化学反应、微液滴反应、气泡反应等。质谱技术在这些反应所涉及到的中间体捕获和机理探索研究中均已取得了很大的进展。  然而,机遇和挑战并存,化学反应中间产物通常有着不稳定、寿命短等特点,对质谱的进样、电离、结构解析等过程提出了一定的挑战,也对质谱方法的开发提出了新的要求。  为推动质谱技术在化学反应机制研究中的发展,集中报道相关领域的最新成果,促进广大质谱工作者的交流与合作,《质谱学报》计划组织一期“化学反应中间产物的质谱捕捉与测量”专辑。  本刊邀请南开大学张新星研究员担任该专辑的执行主编。  欢迎各位老师不吝赐稿!  1. 征稿范围(包括但不限于):  (1)多种类型、多种环境化学反应中间产物的捕捉与测量   (2)化学反应新、奇、特中间体的发现   (3)化学反应中间产物质谱检测新方法的开发。  2. 发表形式及时间:正刊(EI,中文核心),2024年1月  3. 稿件要求:  (1)研究性和综述论文,接收英文稿件   (2)投稿论文必须为未在正式出版物上发表过,不存在涉密问题,不存在一稿多投现象,不存在学术不端问题。  4. 投稿方式:  请登录《质谱学报》网站(http://www.jcmss.com.cn)进行在线投 稿。投稿时请选择“化学反应中间产物的质谱捕捉与测量”专辑。  5. 截稿日期:2023年8月底  6. 投稿咨询:  邮箱:jcmss401@163.com  电话:010-69357734  执行主编简介:  张新星,南开大学化学学院研究员、博士生导师,美国约翰霍普金斯大学博士,美国加州理工学院博士后。入选一系列国家和地方人才计划,获得中国化学会第二届菁青化学新锐奖、美国质谱学会ASMS新兴科学家称号、中国物理学会2021年度质谱青年奖。在气液界面质谱分析和相关质谱仪器开发,以及微液滴化学质谱分析领域取得了一系列成果,在PNAS,Angew. Chem.,JACS,Nat. Commun.等国际顶尖刊物发表SCI论文90余篇。
  • 陈素明课题组实现了电化学中间过程的时间分辨质谱解析
    近日,国际权威学术期刊Angew. Chem. Int. Ed(《德国应用化学》)在线发表了高等研究院陈素明教授课题组在结构导向的质谱分析方面最新研究成果。论文题为“Elucidation of Underlying Reactivities of Alternating Current Electrosynthesis by Time-resolved Mapping ofShort-lived Reactive Intermediates”。武汉大学为论文唯一署名单位,高等研究院万琼琼副研究员为论文的第一作者,陈素明教授、易红研究员为论文共同通讯作者。该工作通过构建具有时间分辨能力的Operando电化学-质谱分析装置,实现了电化学过程中活性中间体以及自由基异构体的结构和动力学解析,揭示了电化学反应的内在机制(图1)。图1.时间分辨的Operando电化学-质谱分析装置与电化学芳胺功能化反应质谱是对分子进行定性和定量的有力工具,但在实际的复杂研究体系中,常规的质谱分析方法很难实现深层次的结构解析和定量分析。其中,化学反应瞬态中间过程的分析就是一个巨大的挑战。电化学合成是合成化学的新兴领域,但是电化学反应过程的机理研究一直受限于短寿命活性中间体的捕获和结构分析鉴定。为了解决电化学中间过程分析的难题,本研究开发了一种具有超快时间响应的原位电化学-质谱分析装置,可以在电合成工况条件下时间分辨地解析电化学反应过程中的短寿命活性中间体。由于该装置可以最大程度地模拟直流电合成和交流电合成反应,因此通过全面解析电化学芳胺功能化反应过程中活性中间体的结构和动力学,揭示了交流电合成相对于直流电合成具有独特反应性的内在机制。包括:减少中间体的过度氧化/还原,促进氧化-还原电生活性中间体的有效反应,尤其是控制多步电合成反应过程中氮中心自由基的动力学来减少竞争反应。这些发现对于深入理解交流电合成反应的机理提供了关键的信息。此外,本研究还发展了一种解析反应过程中氮中心自由基异构体的新型分析策略。由于中性的氮中心自由基和胺自由基阳离子在质谱分析时都会呈现出相同质量的质子化离子峰,因此难以在质谱中进行区分。研究巧妙利用中性自由基能形成碱金属加合峰的特性,并通过时间分辨的电化学-质谱分析装置测定中性自由基和自由基阳离子的寿命差异,从而准确地分辨出了反应过程中的氮中心自由基异构体。该方法不仅揭示了电化学芳胺功能化过程中隐藏的自由基反应历程,而且提供一种氮自由基异构体解析的通用方法,从而可以深入理解氮中心自由基的反应动力学。据悉,该研究得到了国家自然科学基金、国家重点研发计划等项目经费的支持,雷爱文教授课题组为该工作提供了电化学实验装置支持。
  • 安全可控、提质增效!胶原蛋白关键中间体二甲基砜MSM的连续流合成工艺
    甲基砜(MSM)是一种重要的有机硫代物,在胶原蛋白合成中起着关键作用,并具有增加胰岛素敏感性和促进体内糖代谢的潜在健康作用。传统的硝酸氧化法生产MSM存在废酸产量高、气味难闻、安全性差等缺点。在绿色化工的指导下,使用双氧水作为氧化剂,因纯度高、原子利用率高且产物仅为水和氧而备受关注。由于生产工艺的强放热性,使用传统间歇釜存在反应失控甚至爆炸的风险,在绿色化学品和安全化学品的概念下,这种生产过程逐渐被淘汰。微通道反应器作为一种新兴技术,针对强放热反应可以有效避免热失控的风险,且尺寸小持液量少,具有本质安全,显著提高反应的过程安全性。近年来,微通道技术已应用于各种高危反应,包括硝化、氧化、氯化、加氢、烷基化、酰化等。来自南京工业大学的倪老师团队构建了几种不同规格的微通道反应器,并将其应用于MSM的连续流合成。实验开始,作者考察了通道直径、水浴温度、催化用量和停留时间对MSM产率的影响,MSM的收率和纯度都很高:图1:初始实验装置图2:初始考察通道直径、水浴温度、催化用量和停留时间对MSM收率的影响最佳条件为使用3mm*1mm的PTFE管道,水浴温度80℃,催化剂用量0.002e.q., 停留时间4min,收率可达91.5%。考虑到此反应初始阶段原料浓度高放热量较大,作者采用两段温区(温区一Tf+温区二Ts)进行研究:图3:第二阶段实验装置图4:第二阶段不同的温区组合对MSM收率的影响当温区一温度20℃,停留时间1.0 min,温区二温度80℃,停留时间3.0 min时,MSM收率最高98.1%。后续作者在自建的工业化微通道反应器上进行了工业化放大,时间收率为18.36吨/年,空间收率为36.43吨/年/m3(如图5):图5:工业化放大装置图5:釜式和连续流的对比总结:根据反应的放热特性,采用微通道反应器实现了MSM连续流合成工艺。单控温工艺,通道直径为3 mm × 1 mm,水浴温度为80℃,催化剂用量为0.002 mol,停留时间为4 min时,MSM收率达91.5%。双温控工艺,当温区一温度为20℃,停留时间为1.0 min,温区二温度为80℃,停留时间为3.0 min时,MSM的收率可达98.1%。在自建的工业化微通道反应器平台上对MSM的连续流工业化生产进行了研究。MSM年平均时间产量为18.36 吨/年,年平均空间产量为36.43吨/年/m3。微通道技术的应用可有效提高MSM制备过程的本质安全性和生产效率,具有广阔的工业应用前景。
  • 环境持久性自由基的电子顺磁共振检测和污染特征研究——访中科院生态环境研究中心刘国瑞研究员
    电子顺磁共振(EPR)波谱仪是自由基检测的一种仪器分析技术。EPR在医学、生物、量子化学、物理学、环境以及化学领域等都有所应用。环境与健康是一个热门主题,其中,环境污染会导致怎样的健康效应,也是当下亟需回答的重要科学问题。电子顺磁共振在环境与健康研究领域也可能发挥重要作用。除高活性和短寿命的自由基外,环境中还存在寿命较长的自由基,被称为环境持久性自由基(Environmentally Persistent Free Radicals: EPFRs)或长寿命自由基。EPFRs是十多年前提出的概念,它具有较长的半衰期和稳定性,在环境中存留时间长,增加了生物体的暴露时长,易诱发氧化应激反应,引起细胞和机体损伤等,被认为是一类新型的环境污染物。而实际追溯到1900年,冈伯格发现的第一个自由基——三苯甲基自由基,也是长寿命自由基。目前关于环境中EPFRs的存在及其环境效应研究引起国内外科研人员的广泛重视,开展相关研究工作的课题组逐渐变多。中科院生态环境研究中心环境化学与生态毒理学国家重点实验室刘国瑞研究员较早在国内开展了一些EPFRs相关的工作并取得了不错的成果。日前,仪器信息网特别采访到了刘国瑞研究员,他讲述了与EPR、EPFRs的故事。刘国瑞的主要工作集中在两个方面:1.持久性有机污染物(POPs):如二噁英、溴代二噁英、多氯萘和卤代多环芳烃等持久性有机污染物,建立典型POPs的高灵敏分析方法,阐明了POPs在环境中的污染特征,发现一些潜在排放源并开展了机理和控制原理研究;2.环境持久性自由基(EPFRs):主要研究EPFRs的环境污染特征和转化机理相关的工作。被问到当初选择研究EPFRs的原因,刘国瑞介绍到主要有两个因素,一是想要深入了解二噁英等POPs的分子机理,反应过程的中间体检测至关重要,使用顺磁共振技术可以检测反应过程中的自由基中间体,从而推断二噁英的分子机理。另一个原因是2015年基金委启动了重大研究计划项目——大气细颗粒物的毒理与健康效应。“我们重点实验室江老师鼓励我去做大气细颗粒物里的自由基相关的研究工作,”刘国瑞说道,“2015年左右是北京雾霾天气比较严重的时候,我们课题组采集了北京市大气细颗粒物样品,检测了其中的EPFRs,发现不同粒径的颗粒物中EPFRs有不同的分布,越细的颗粒物中吸附的EPFRs含量也越高,由此导致的潜在健康效应值得进一步关注。”该研究工作发表在当时环境领域的国际知名杂志ENVIRONMENTAL SCIENCE & TECHNOLOGY(ES&T)上。刘国瑞在EPFRs相关研究工作中主要使用了电子顺磁共振波谱和色谱/质谱联用两大类分析技术,电子顺磁共振波谱技术可检测未成对电子,即反应过程中的自由基中间体;色谱质谱联用可对反应后产物进行鉴定,用于研究生成机理。刘国瑞表示,未来希望能将电子顺磁共振和色谱/质谱仪器同时与化学反应器连接使用,同时检测反应中的自由基中间体并鉴定反应后的产物。实验室使用的电子顺磁共振波谱仪器来自布鲁克的EMXplus电子顺磁共振波谱仪。更多精彩内容请观看以下采访视频:
  • 文献解读丨八面体SnO₂单晶在宽电化学窗口内高效电催化还原CO₂制甲酸
    本文由天津大学一碳化工课题组所作,第一作者为刘海博士,文章发表于Journal of Materials Chemistry A(J. Mater. Chem. A, 2021, 9, 7848–7856)。 将CO2作为一种资源,通过电化学方法利用可再生能源产生的电能将其转化为化工原料与高附加值产品具有巨大的应用前景,有助于实现“碳中和”的长远目标。CO2电化学还原产物有多种,其中两电子还原产物甲酸的路线具有100%的原子经济性和较高的技术经济价值。锡基材料由于价格低廉、无毒和高甲酸选择性等特点而被广泛用作CO2电催化还原制甲酸的催化剂。其存在的一个重要问题是仅能在特定的操作电位下实现高的甲酸选择性,这显然不利于实际CO2电解到甲酸的生产过程,阻碍了该技术的工业化应用。 CO2还原产物的准确定量检测对于催化剂的性能评价至关重要,连续在线检测技术的发展为开发高效的CO2还原电催化剂提供了有效的检测手段。利用岛津在线监测气相色谱系统,通过搭建密封CO2电催化还原电解系统,可实时、准确检测反应过程中气相还原产物的浓度,快速评价催化剂的性能,为设计合成高效的CO2转化电催化剂提供了重要依据。 GC-2014C 在线监测色谱系统 文献解析图一. 扫描电镜(a, b)和HAADF-STEM (c-f)电镜图 首先通过改性水热法合成了暴露(111)和(332)高能晶面的八面体单晶SnO₂纳米粒子。从图一可以看出,两种SnO₂纳米粒子形貌和尺寸均一,且表面由不同的台阶位和平台位等缺陷位组成。 图二. 电催化还原CO2性能表征:(a, b) H-cell (c, d) Flow cell. 图二表明暴露高能晶面的SnO₂呈现出了高的CO₂催化活性和选择性。在流动性电解池(Flow cell)测试中,暴露(111)晶面的SnO₂更是实现了超过500 mA cm-2的甲酸分电流密度以及87.8%的甲酸法拉第效率,超过了工业化指标要求。 图三. DFT计算结果: (a) SnO₂不同晶面组成示意图;(b-c) 反应中间体自由能和吸附能。 DFT计算(图三)和原位Raman光谱(图四)的表征结果表明在高能晶面上有利于*OCHO中间体(生成甲酸的关键中间体)的吸附,而不利于*HCOOH生成物的吸附,从而打破了SnO₂中普通 (110)晶面上固有的中间产物在催化剂表面吸附的尺度依赖关系(Scaling relationship),从而促进了甲酸的生成。图四. 原位Raman表征: (a) 原位Raman示意图;(b-d)不同电位下的原位Raman光谱。 图五. CO₂电化学转化与氯碱工业的耦合技术: (a) 电解装置示意图;(b-d) 电解产物分布图。 在传统的CO₂电催化还原过程中,阳极反应为氧析出反应(OER),该反应需要较高的过电位且产物为低价值的氧气。为了解决这一问题,作者利用廉价的海水作为电解液,与工业上成熟的氯碱技术相结合,将阳极的OER反应替换为氯析出反应(CER),从而大大提高了实际工业应用经济性。图五表明在CO₂还原-耦合CER的电解池中,SnO₂(111)催化剂在宽的电流密度范围下实现了80%的甲酸选择性和接近60%的Cl₂选择性,并表现出了较长时间的操作稳定性。这一重要结果为CO₂还原到甲酸的工业化提供了应用前景。 对上述实验进行总结,本工作通过水热法合成了暴露(332)和(111)高能晶面的的八面体SnO2单晶。它们在~500 mV的电化学窗口内表现出了很高的CO2催化活性和80%以上的高甲酸选择性。结合气体扩散电极,可以实现超过500 mA cm-2的高甲酸分电流密度。密度泛函理论(DFT)计算和原位拉曼光谱研究表明,在高能晶面上有利于*OCHO物种的吸附而不利于HCOOH*的结合,从而有利于在宽的电势范围内生成甲酸。同时,这些八面体的SnO2与氯碱电解槽实现了耦合,可同时高效地生产甲酸和Cl2。而应用自动在线进样分析检测产物的Shimadzu GC-2014C设备,为以上实验中产物的检测提供有效助力。 关联仪器:GC-2014C 文献题目《Highly efficient CO2 electrolysis within a wide operation window using octahedral tin oxide single crystals》 使用仪器GC-2014C 作者Hai Liu, a Yaqiong Su,b, c Siyu Kuang,a Emiel J. M. Hensen,b Sheng Zhang,*a Xinbin Ma*aa Key Laboratory for Green Chemical Technology of Ministry of Education,Collaborative Innovation Centre of Chemical Science and Engineering, School ofChemical Engineering and Technology, Tianjin University, Tianjin 300072, China.E-mail: xbma@tju.edu.cn sheng.zhang@tju.edu.cnb Laboratory of Inorganic Materials and Catalysis, Department of ChemicalEngineering and Chemistry, Eindhoven University of Technology, P.O. Box 513, 5600MB Eindhoven, The Netherlandsc School of Chemistry, Xi' an Key Laboratory of Sustainable Energy Materials Chemistry,MOE Key Laboratory for Nonequilibrium Synthesis and Modulation of CondensedMatter, State Key Laboratory of Electrical Insulation and Power Equipment, Xi' anJiaotong University, Xi' an 710049, China 声明 1、本文不提供文献原文。2、所引用文献仅供读者研究和学习参考,不得用于其他营利性活动。3. 文中涉及最优,最佳类描述,限于实验组别对比结果。4. 本文内容非商业广告,仅供专业人士参考。
  • 【瑞士步琦】巴爷爷的博客——从实验室到工业规模的喷雾干燥扩大过程
    从实验室到工业规模的喷雾干燥扩大过程在 2023 年我们讨论了喷雾干燥技术如何迈出生产化的第一步,那么 2024 年新年伊始,让我们来看看步琦资深科学家 Bart Denoulet 教授对于喷雾干燥扩大化中技术优化的探讨吧!在这篇博客中,我将讨论如何将喷雾干燥工艺从实验室台式研究提升到工业规模生产。这不是简单的增加设备尺寸的问题,其中还包括工艺参数,因为增加量并不总是线性发展的。Bruno 是冷冻干燥和喷雾干燥方面的专家,我一直在和他谈论各种应用。喷雾干燥正被越来越多地运用到各种应用中,其中一些我之前在我的博客中提到过,比如它在先进电池技术中的应用,或者通过可吸入颗粒输送药物。这项工艺还用于各类生物技术产品,如酵母和细胞培养物、凝聚纳米颗粒的干粉、香精香料的微胶囊化和掩味、天然产品和中药。布鲁诺的工作之一是为客户进行可行性研究,他们需要知道喷雾干燥是否有效,并了解在投资大型设备或大规模生产运行前所产生的结果。进行可行性研究需要丰富的工艺知识,清楚各种产品如何反应,以优化工艺并获得可用的结果。在今天的博客中,我想重点关注另一个许多公司都在考虑的重要因素,这些公司要么已经进行了可行性研究,要么已经完成了自己的研究并找到了可行的工艺:下一步通常涉及将生产从实验室扩大到工业规模——这是将产品从研发到商业化的关键一步。完善的喷雾干燥过程包括几个步骤的优化,包括进料特性(浓度、粘度、粒度、热稳定性)、雾化、气流(速度、压力、速率和温度)、干燥室(尺寸、物料和形状)、质量控制(粒度分布、水分含量、形态:样品相关分析),以及清洁和维护。可悲的是,扩大一个过程并不是简单的复制和粘贴实验室的参数。通常有必要进行中试规模运行,以确定不会出现任何潜在的扩展问题。为了节省成本并减少所需的试验量,一些公式和考虑因素可以提高按比例放大的实验过程可以根据预期执行的可能性。“完善喷雾干燥过程包括优化如下步骤:进料特性、雾化、气流、干燥室、质量控制、清洁和维护。”目标是在放大过程中保持最重要的工艺条件,以获得相同的粒度和制得粉末的残留水分。通过确定所需的生产能力、产品规格和其他监管要求,清楚定义扩大规模的目标是很重要的。接下来是最重要的考虑因素之一,即放大因素,如干燥速率,停留时间,传热和传质特性,这些因素可能因所使用的设备而有所不同。在喷雾干燥机中,关键工艺参数依次为出口空气温度、液滴大小和出口蒸汽浓度。以下是各种工艺参数的细分,以及如何调整它们以确保成功过渡到更大规模的生产运行。1进料速率较低的进料速率用于实验室设备,所以进料速率将需要按比例增加,以保持相同的干燥条件。这种增长并不总是线性的,必须根据试样的结果进行调整。2进风口温度较大样品量的运行可能需要更高的温度来达到相同的干燥速度。3出风口温度出口温度需要保持不变,这需要仔细监测和控制,特别是因为产品的体积越大,干燥腔体就需要越大。另外,必须小心不要破坏热敏材料。4喷雾气体/分散气体为了达到相同的液滴大小,必须调整雾化气体速率以确保更大的运行,以确保适当的雾化效果,关系可能不是线性的。5干燥气体(抽气机)干燥气体使颗粒从喷嘴流向旋风分离器。对于较大样品量的运行,必须增加速率以确保系统内相同或相似的干燥时间。此外,这个参数可能也不是线性的。在扩大规模时,中试试验至关重要,但也可以进行一些实证测试,以帮助确定参数。一个可以帮助计算的是水蒸发速率,它可以通过以下参数的简单质量平衡来计算:进料流量,进料中总固体含量和粉末中残余水分含量。通过对实验前后的进料容器称重,可以准确地确定进料流量。EVR = 蒸发速率[kg/h]FR = 进料流量[kg/h]TS = 进料中固体总量[kg固体/kg 进料]RW = 粉末中剩余水分[kg 水/kg 湿粉]干燥气流流速由设备的抽气机来控制 然而,这对于放大计算来说不够准确,因为流量随着整个工厂的压降而变化(例如,过滤器中的粉末积聚)。相反,应该使用准确的进出口空气温度读数作为指导参考。仪器的结构相似也很重要,因为它确保了喷雾干燥机的尺寸在较大规模上具有与较小规模相同的比例。大处理量设备尺寸/小处理量设备尺寸=比例系数另一个用于预测不同流动情况下流动模式的重要方程是雷诺指数(Re)。在喷雾干燥技术中,它有助于确保在两个不同处理量下拥有类似的流动条件。ρ 为流体的密度(SI单位:kg/m3)u 为流速(m/s)L 为长度(m)μ 为流体的动态粘度(Pas 或 Ns/m2 或 kg/(ms))ν 为流体的运动粘度(m2/s)在扩大生产规模时,还需要考虑一些与喷雾干燥参数没有直接关系的其他因素,例如安全性和合规性、物料处理、能源效率、质量控制和培训,等。所使用的大型设备可能有不同的安全需求,并且处理大量的原材料,中间体和成品可能需要重新考虑物流情况,包括存储和运输流程。同样,也可能需要抽样和测试以确保质量控制,员工也会需要额外的培训才能使用新设备和新工艺程序。与设备制造商合作是确保成功过渡到商业生产的最好方法,因为像 Bruno 这样的专家在一系列行业中拥有丰富的知识和经验。按照这里的建议,你应该没有问题,扩大你的喷雾干燥过程,把你的产品到下一个商业化阶段吧!下次见!瑞士步琦瑞士步琦公司是全球旋转蒸发技术的市场领先者,并且在中压分离纯化制备色谱,平行反应,喷雾干燥仪和冷冻干燥仪,熔点仪,凯氏定氮仪和萃取仪以及实验室/在线近红外等方面是全球市场主要的供货商。我们相信通过提供高质量的产品和优质的服务,我们能给广大的客户在研究开发创新和生产上提供强有力的支持。我们的所有产品均符合“Quality in your hands” (质量在您手中) 理念。我们始终致力于开发坚固耐用、设计巧妙、便于使用的产品与解决方案,以便满足客户的最高需求。凭借小型喷雾干燥仪 B-290 和 S-300,瑞士步琦巩固了其 40 多年来作为全球市场领导者的地位。实验室喷雾干燥仪融合卓越的产品设计与独特的仪器功能,可为用户提供极佳的使用体验。使用实验室喷雾干燥仪可安全处理有机溶剂;S-300 配备的自动模式可节省大量时间,让整个实验过程调节和可重现性更高;远程控制可以带来极致的灵活性,同时方法编程让操作变得对用户更友好。
  • 直击优秀新品奖|"出海"广受好评的BetterPyc 380真密度仪实现三大创新——丹东百特仪器有限公司服务总监侯东瑞
    近年来,丹东百特不断推出新产品和新技术,身体力行从“中国制造”到“中国智造”的升级转变。首创的多功能真密度仪BetterPyc380,集固体体积、固体(粉体)密度、液体密度、原位固含量和空隙率等功能于一体,产品不仅精度高,而且实现一机多用,受到美国哥伦比亚大学和莱斯大学材料实验室科学家的一致好评,成为继百特粒度分析仪、电位分析仪“出海”后的又一明星产品。2024年4月18日,2024第十七届中国科学仪器发展年会(ACCSI2024)于苏州狮山国际会议中心盛大开幕,备受瞩目的3i奖“2023年度科学仪器行业优秀新品奖”于当晚隆重举行,在上千位行业内人士的见证下,2023年度科学仪器行业优秀新品奖获奖名单揭晓,12台仪器获此殊荣。( 查看详情:12台仪器荣获“2023年度科学仪器行业优秀新品奖”)大会期间,仪器信息网走进丹东百特展位,邀请丹东百特仪器有限公司服务总监侯东瑞先生,就荣获2023年度科学仪器优秀新品奖的BetterPyc 380多功能真密度仪的创新之处、技术应用以及市场表现等方面进行全面的介绍。侯东瑞 丹东百特仪器有限公司 服务总监详见采访视频:仪器信息网:恭喜丹东百特仪器有限公司的BetterPyc 380多功能真密度仪荣获3i奖“2023年度科学仪器行业优秀新品奖”。相比市场上的同类产品,这款产品究竟有哪些创新之处和技术优势呢? 侯东瑞:该款产品创新主要体现在三个方面。首先,BetterPyc 380多功能真密度仪首次采用带有温度探头的样品仓仓盖设计,可实现对样品整体温度的实时准确直接测量。传统真密度仪仅测量样品杯表面温度,导致与实际样品温度存在较大误差,尤其在液体和热敏材料密度测试中误差更显著。这一独特设计能够直接测量样品内部温度,从而有效减少误差。其次,扩展了真密度仪的功能性。BetterPyc 380多功能真密度仪在原有体积和功能基础上,创新性地增加了液体密度和泡沫孔隙率测量功能。这一设计极大地拓展了仪器的应用范围和使用价值,一机多用,满足多种测试需求。最后,BetterPyc 380多功能真密度仪还配备了独特的双扩展仓设计,能够自动适应不同规格的样品杯,无论10毫升还是100毫升的样品杯都能轻松应对。同时,通过软件控制实现对不同大小样品仓的自动匹配,提高了测试的准确性。这项创新使得仪器更灵活,适应性更强,从而在提高测试精度的同时提升了用户体验。 BetterPyc 380多功能真密度仪(查看详情)仪器信息网:这款产品主要应用在哪些领域,又解决了哪些行业痛点呢?侯东瑞:BetterPyc 380多功能真密度仪的应用领域非常广泛,涉及无机材料、粉末和液体真密度的测试。例如,在制药行业中,可用于测试制药原料、中间体以及最终产品的真密度;在电池材料领域,可以应用于测试正负极材料的真密度;此外,化工产品、水泥等材料的真密度测试也不在话下。传统的真密度测试方法存在主要是耗时长且人为操作误差大的痛点,而BetterPyc 380真密度仪则通过设定标准的SOP操作流程,有效避免了人为操作误差。同时,它采用气体置换法测量真密度,测试速度极快,从配置样品到出结果只需几分钟,大大提高了测试效率。仪器信息网:自上市以来,这款产品的市场表现如何呢?侯东瑞:BetterPyc 380真密度仪自上市以来表现非常出色,国内外已售出近20台,销量超出了公司的预期。用户涵盖了电池材料、制药、化工制品以及无机材料等多个领域。此外,美国莱斯大学、俄罗斯第三方检测机构等用户单位对于BetterPyc 380真密度仪的稳定性给与充分肯定。同时,其数据精度也达到了国际同类产品水平。这些积极的反馈进一步增强了百特对产品发展前景的信心。仪器信息网:荣获优秀新品奖对于贵司而言有何重要意义呢?侯东瑞:获得“2023年度科学仪器行业优秀新品奖”对于百特而言意义重大。首先,它提升了产品的知名度,让更多用户了解到百特仪器的高品质和创新能力。其次,也进一步提升了公司整体形象,让客户对百特的信任度进一步增加。此外,这个奖项对于研发团队来说也是一种鼓励和肯定,能够激发他们继续开发出更多优秀产品的热情。对于用户而言,这个奖项也意味着他们可以放心地选择百特BetterPyc 380真密度仪,因为它已经得到了行业的认可和赞誉。用户们可以节省选择新产品的时间和精力,更加专注于自己的研究和生产工作。采访最后,侯东瑞总监分享了本次ACCSI2024参会感受。他表示被会议的规模所震撼,乐于见成地看到行业内的一场聚会交流学习,获益匪浅。不仅学到了很多新知识,还认识了不少行业内的朋友和专家。他对于百特在会议上获得的荣誉感到非常高兴,认为这不仅是对公司过往努力的肯定,也是对未来发展的鼓励和期许。他对仪器信息网提供让百特展示自身实力和成果的平台表示感谢! 最后,他祝愿中国科学仪器发展年会(ACCSI)越办越好,以期为推动中国科学仪器行业的发展贡献更多的力量。
  • VWR收购波兰LABART公司
    宾西法尼亚州西切斯特于2010年9月2日电:VWR国际已经宣布收购 LABART SP.ZOO 公司——一家总部位于波兰格但斯克的科学实验设备经销商。LABART 成立于1996年,为工业、制药、科研和政府部门提供实验室设备和耗材。   根据 VWR 的季报显示:VWR 近几年的收购大部分在欧洲,其在欧洲市场占据主导地位。 LABART 简介: LABART 成立于1996年,是波兰最大的实验设备和耗材的独立供货商。LABART因其为工业、制药、科研、药物中间体等领域的企业提供科技产品和服务而知名。LABART核心业务是提供仪器装置,耗材以及为VWR欧洲业务做服务补充。  VWR 简介:  美国 VWR International是全球的实验室仪器设备、试剂、耗材供应商的领军者,向全球的科学工作者提供超过120万种各类实验仪器、实验设备、实验室家具、化学品、试剂、耗材和生物科技研发用品。  VWR 总部位于美国宾西法尼亚州西切斯特,在北美洲、欧洲设有运营中心和现代的物流中心,在全球21个国家和地区成立了分支机构。VWR International 全球营业额超过30亿美金,为石油化工、精细化工、制药、生命科学、食品科学、电子科技等产业以及研发中心、科学实验室和高等院校提供多样化的产品和服务。
  • 潘远江:质谱成就我们的美妙想象
    p strong仪器信息网讯 /strong近年来,随着质谱技术的发展,从最早的无机质谱到现在有机、生物、医学质谱的广泛应用,质谱的应用领域越来越广,从业人员越来越多,质谱也不再仅仅是前沿的科研仪器,更是逐渐融入到了我们的日常生活中。以往,各类质谱学术交流活动虽然很多,但多集中于学科内部交流,不同领域之间的交流较少。当前,亟待一个跨学科的大型质谱学术会议来凝聚各领域的质谱同仁,相互交流合作,共谋中国质谱新发展。/pp 为此,由中国质谱学会(中国物理学会质谱分会)、中国化学会质谱分析专业委员会和中国仪器仪表学会分析仪器分会质谱仪器专业委员会联合主办的“2018年中国质谱学术大会”将于2018年11月23-26日在广州市举办。作为第一次联合举办的质谱会议,本次大会标志着中国质谱发展迈入新时代。/pp 在大会举办前夕,我们特别采访了浙江大学潘远江教授,请他谈谈质谱技术在化学反应机制研究中的应用以及对中国质谱未来的期许。/pp style="text-align: center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201810/uepic/c57fb61f-1bb3-4c24-8f0a-930509db2436.jpg" title="图片 1.png" alt="图片 1.png"//pp style="text-align: center "浙江大学潘远江教授/ppspan style="color: rgb(79, 129, 189) "strongspan style="font-size: 20px "助力化学反应精准进行,质谱在行动/span/strong/span/pp 化学反应机理作为基础研究,为应用领域提供了很多帮助。例如了解C-H活化的过程,可以提高能源的使用效率;了解大气层臭氧破坏的过程,可以精准地进行大气保护等。但现阶段,化学反应的机理往往是通过理论计算等方法推测的,很难获取直接证据。这是由于在反应的过程中,活性中间体用常规检测手段难以捕获。目前,有机化学家一般是利用红外光谱、核磁共振等手段对这一问题进行探索,虽然有一定的成果,但也面临着很大的局限性。/pp 潘远江表示,虽然利用质谱检测反应中间体也面临很多挑战,但是,借助质谱准确、快速、灵敏的特点,可以将中间体的元素组成、结构信息搞清楚,从而准确判断在反应过程中生成了哪些中间体,而这些中间体又可以导致终产物的形成,最终可以准确、清晰地了解反应全过程。潘远江相信,借助质谱技术最终可以形成一个通用的、普适的用于中间体检测的方法。/pp 对于一些相对较稳定的中间体,可以利用常规的质谱进行分析;但对于稳定性较差的中间体,潘远江团队通过改变反应离子阱的参数,延长中间体活性周期;或采取冷阱技术降低中间体活性等方法延长中间体寿命,便于质谱检测。同时,潘远江团队还与计量科学研究院合作,用大容量的、数字化的线性离子阱,以及串联离子阱技术,增大活性物质的容量,大大提高了阱内离子数,增加了中间体可检测的空间。/pp 潘远江还提到,他希望能够设计一个离子阱,可以将反应的活性中间体收集起来,与相应的化合物反应,获得目标产物,最终达到靶向合成的目的。他的目标是将质谱的离子阱,转化成有机合成的反应器,最终能够实现高效、精准的气相合成。他表示,从分析化学工作者的角度,希望质谱除了在产物检测的基本领域实现价值,还可以成为一个研究有机合成机理的通用型方法。“利用质谱将反应路线落实,解析机理,最终指导反应精准合成。”潘远江表示:“这个研究的前景是非常美好的,我认为从事有机质谱研究的人,很值得在这方面做出努力,完全可以给我们带来一片新天地。”/ppstrongspan style="color: rgb(79, 129, 189) font-size: 20px "打开科研的想象大门,质谱全方位发力/span/strong/pp 除了将质谱应用于化学反应机理的研究,潘远江也表示,质谱可应用的领域非常广阔,他用一句话总结了他眼中的质谱技术——质谱既能给我们带来一些美妙的想象,又能帮助我们解决实实在在的问题。他表示,质谱技术作为一种高效、精准的分子分析手段,给科研工作者带来无穷无尽可以发挥想象力的空间,一些过去棘手的问题,现在可以通过质谱技术得到解决。例如,质谱可以用来进行催化剂的筛选,也可用于探究反应机理等。/pp 质谱更为热门的应用体现在临床以及医学领域,如用于新生儿筛查、真菌感染检测、老年人营养水平检测,以及利用代谢组学判断身体是否有有癌变危险等方面。潘远江表示,未来质谱将更广泛地用于人体健康的检测,当人们感到身体不适时,可以通过质谱对唾液、呼出气体等进行检测、进行疾病的前期诊断。潘远江说到:“未来,可能小型质谱仪就像空气清新器一样进入千家万户,改变我们每个人的生活。”/pp 潘远江表示,质谱能应用在众多领域,从根本上来说,就是它能够切实地解决问题。无论是气相混合物还是液相混合物,无论是复杂的生物组学还是最接地气的食品成分,质谱都可以找到对应的手段去解决。/ppspan style="color: rgb(79, 129, 189) font-size: 20px "strong中国质谱的未来,在年轻人身上/strong/span/pp 谈到自己的质谱之路,潘远江回忆到,1991年,在兰州大学攻读博士学位期间,他幸运地接触到质谱技术,而彼时质谱在国内还很稀少。1996年,他远赴瑞士从事博士后研究,当导师问他身为质谱博士接触过哪些质谱仪器时,他表示实验室里的几台不同类型质谱仪器都看过,却没有机会实际操作过,这让外国导师十分惊讶。从那之后,他从MALDI-TOF开始学起,一个月学一台,将合作指导导师实验室的仪器学了个遍。/pp 而现在国内的科研条件越来越好,许多实验室的设备条件可能已经超过了国外的实验室。随着国家支持以及质谱发展,年轻的质谱从业者处在前所未有的机遇之下。所以希望年轻人能抓住机会,努力取得更好的成果。/pp 潘远江指出,纵观国内外成名的质谱大家,无一不具有良好的质谱基础,因为基础知识扎实之后,再从事应用的相关研究就会具有不一样的视角和思路,所以年轻人如果想要在质谱研究中有更出色的成果,对技术基础、理论原理的学习还是需要进一步加强。另外,现在中国质谱快速发展,相关从业人员的需求十分旺盛,而相对地,我国的质谱人才还是比较紧缺。所以,为了鼓励更多的年轻人加入质谱行业中来,帮助青年学者走好质谱之路,他也愿意多分享他的经验和知识,也希望有更多的质谱大家为年轻人的教育贡献力量。/pp 潘远江也提到,质谱基础研究比较冷门,从事该领域的人很少。但基础研究是应用研究的先行者,只有基础研究上去了才能真正解决应用领域遇到的一些问题。也希望年轻人不仅仅集中在热门应用领域,也要更重视基础研究的工作。 /pp 他表示,中国质谱大会是一个非常好的契机,是年轻人最好的舞台。作为国内水平最高、规模最大的质谱会议,相信每一个从事质谱工作的人都能找到自己感兴趣的研究方向。希望每一个质谱同仁珍惜这个平台,并通过这个平台让中国质谱事业展现在世界面前。/ppbr//p
  • USP亚硝胺新通则1469大局已定,来了解一下吧
    美国药典(USP)拟定新通则1469NITROSAMINE IMPURITIES,用于对制药行业可能存在亚硝胺杂质进行风险评估和控制。该标准的目的是为控制亚硝胺杂质、消除或减少亚硝胺杂质在药物产品中的存在提供一种基于科学的方法。目前该通则已结束修订,预计今年下半年正式出版。 建议相关的原料药/制剂/辅料生厂商和供应商、合同制生产组织、药品检测和监管机构、QA/QC专家参考该通则。 USP1469与FDA亚硝胺杂质指南基本一致,并且都主张采用基于风险的方法进行评估。USP1469确定的应在药品中检测的六种亚硝胺包括:N-亚硝基二甲胺(NDMA)、N-亚硝基二乙胺(NDEA)、N-亚硝基二异丙胺(NDIPA)、N-亚硝基乙基异丙胺(NEIPA)、N-亚硝基二丁胺(NDBA)和N-亚硝基甲基氨基丁酸(NMBA)。USP 清单与 FDA 清单的不同之处在于 FDA 清单中的化合物N-亚硝基甲基苯胺(NMPA)不在 USP 清单中。 与FDA一样,USP1469要求对潜在的亚硝胺进行风险评,在风险评估中应充分考虑可能引入亚硝胺的所有潜在来源,包括:原料药工艺过程:原料、试剂、溶剂、加工助剂等原料药降解物溶剂降解物来自于原料、溶剂(回收溶剂)、试剂、催化剂的杂质来自于中间体和中间体生产带来的杂质来自于水、辅料、加工助剂的杂质制剂加工或包装材料引入或产生的杂质 亚硝胺杂质的产生机理 此外USP1469还遵循 FDA 指南,确保药物中的亚硝胺杂质每日摄入量不超过可接受摄入量(Acceptable Intake,简称AI)。FDA 规定 NDMA 和 NMBA 的AI为 96 ng/day,NDEA、NMPA、NIPEA 和 NDIPA 的AI为 26.5 ng/day。再结合药品活性成分的每日最大服用剂量(Maximum Daily Dose,简称MDD)确定亚硝胺杂质的在该药品中的(浓度)限度(AI/MDD)。 通则要求单个亚硝胺杂质不超过AI对应的限度,同时对检出浓度超过LOQ但不超过AI对应限度的多个杂质需咨询权威机构。笔者注:建议参考FDA的要求。 为了帮助供应商更好地检测亚硝胺杂质,USP1469提出了四种分析方法,生产商可以使用这些方法来检测其产品中是否存在亚硝胺。 与EP 2.5.42仅限于原料药不同,USP 1469适用于原料药以及制剂,同时要求生厂商对辅料、制剂生产工艺、包装系统做评估。下表简单列出二者的差异,供读者参考。 岛津可以为客户提供USP1469通则中的所有4种方法: 关于USP1469方法2,原文“Procedure 2: Quantitation of NDMA, NDEA, NDIPA, and NEIPA in selected sartans by GC–MS”,其实看接下来的条件,我们发现分析条件:“Injector: Headspace”,“Acquisition mode:multiple reaction mode (MRM)”,顶空进样+MRM质谱模式,其实是HS+GC-MS/MS。 应用案例1岛津海外应用工程师参考USP1469方法2,对氯沙坦中的亚硝胺杂质进行了研究,在第二法适用的4种亚硝胺(NDMA、NDEA、NDiPA、NEiPA)进行了扩充,增加NDBA、NDPA和NMPrZ。设定MDD为880mg/day,计算代表性的亚硝胺杂质限度,如下表: 使用岛津HS-20和GC-MS/MS对方法进行研究,考察线性、准确度(回收率)、LOQ等参数,结果如下:实验结果表明,岛津仪器性能超越了USP1469通则方法的要求,并且扩充了方法的适用范围,可以为制药企业风险评估提供精准的帮助! 应用案例2参考1469方法3,使用岛津三重四极杆液质联用仪对奥美沙坦制剂中的六种亚硝胺(NDMA、NDEA、NDIPA、NDBA、NEIPA和NMBA)进行检测。 0.1ng/mL亚硝胺的MRM质量色谱图 数据展示:0.1 ng/mL 标准溶液的MRM色谱图如上图(该浓度是FDA要求的定量限值的 1/10)。在0.1 - 10 ng/mL浓度范围内的线性系数0.99,该浓度范围内的精密度在80 - 120%,结果优异。 更多应用信息请联络岛津工作人员!
  • 固体核磁共振“超级放大镜”观察催化反应网络
    2016年,中国科学院大连化学物理研究所(以下简称大连化物所)院士包信和和研究员潘秀莲等提出的OXZEO催化技术发布于《科学》杂志。该项技术自提出以后就广受关注,并且入选了当年的“中国科学十大进展”。  近日,基于OXZEO催化剂设计概念,大连化物所院士包信和、研究员侯广进等利用固体核磁共振技术,在金属氧化物分子筛(OXZEO)双功能催化剂催化合成气转化机理研究领域取得了新进展。相应研究成果于6月23日发表在《自然-催化》上。  重要的催化过程与复杂的反应网络  催化技术在资源利用、能源转化和环境保护等诸多领域发挥着关键作用,是人类现代社会发展速度与质量的重要保证。而石油资源是当代能源和材料的核心来源。近年来,随着石油资源的日益匮乏,寻找补充性乃至替代性技术路径,以此满足现代社会发展日益旺盛的能源和材料需求尤为重要。  我国长期以来“富煤、缺油、少气”的资源结构,导致石油资源长期高度依赖进口。但是石油进口依赖国际环境,价格不可控,获取也容易受限。此外,人们对生态环境的保护意识也在不断增强,改良乃至废止高污染、高排放化工过程的呼声越来越高。但同时,生产效率又不能被牺牲,这使得催化研究领域面临很大的挑战。  针对国家的需求和能源现状,包信和从20世纪90年代回国起就全身心投入到能源小分子催化转化的科学研究中,带领团队深入的开展基础研究,聚焦“纳米限域催化”领域,一干就是二十余年。2016年,包信和与潘秀莲等在煤基合成气转化制低碳烯烃的研究中,创建了OXZEO催化过程。随着研究的不断深入,OXZEO催化概念已拓展成为碳资源转化的重要平台。  然而,OXZEO催化体系中涉及合成气经C1物种到多碳产物的转化过程,其反应网络非常复杂,包含催化剂表面众多的活化过程和复杂的多碳中间体,如何确定其活性组分和中间产物成为研究的难题,反应机理研究面临着挑战。  独特的设计思路  长期以来,基于在表界面催化及固体核磁共振谱学表征领域积累的丰富研究经验,包信和和侯广进等想到可以借助固体核磁共振方法对复杂多碳物种及其所处吸附相化学环境的原子超高分辨表征的优势,实现对OXZEO催化转化过程中催化剂表面活化多碳中间体的准确鉴别。  “在中科院和大连化物所的大力支持下,为研究团队搭建了优异的仪器平台,特别是前些年中科院的修购计划支持了包括高场800MHz固体核磁共振谱仪等的仪器装备,为催化反应机理研究提供了重要的设备保障。”侯广进说。  先进的表征技术和优秀的研究平台是团队在催化反应机理领域克难攻坚的利器。  基于对OXZEO催化过程的大量反应实践,研究团队发现,以甲醇催化转化为代表的传统C1转化反应机理并不能准确解释OXZEO催化体系中观察到的很多实验现象。为了充分论证OXZEO催化体系中包含的特殊反应路径,基于ZnAlOx金属氧化物是典型的合成气转化制甲醇催化剂,而H-ZSM-5分子筛是经典的甲醇转化制烃催化剂。于是团队提出要建立一个ZnAlOx/H-ZSM-5模型催化体系,可以说,这是一种独特的设计思路。  “如果我们可以在模型体系中观测到不同于甲醇直接转化过程报道过的中间体,并能够与OXZEO催化过程中观测到的独特反应现象相关联,”论文的第一作者纪毅说,“我们就可以说明OXZEO双功能催化概念是独特的,而我们观测到的关键中间体也对应了OXZEO催化中涉及的独特反应路径。”  研究人员利用模型催化体系,借助准原位固体核磁共振-气相色谱联用的分析检测方法,观测了从初始碳-碳键生成到稳态转化过程中,包括表面多碳羧酸盐、多碳烷氧基、BAS吸附环戊烯酮、环戊烯基碳正离子在内多种中间体的动态演化过程。检测到了数量众多、种类丰富的含氧化合物中间体物种,揭示了合成气直接转化的OXZEO过程与传统甲醇转化的重要区别,有力的解释了OXZEO合成气转化过程中烯烃及芳烃产物独特的高选择性。  接下来“向前也向后”  在上述研究的基础上,团队进一步提出和论证了一氧化碳和氢气在分子筛中也参与了含氧化合物的生成,并初步建立了OXZEO催化转化过程中C1中间体到多碳产物的反应网络和反应机理。  除了模型催化体系外,研究人员还在多种OXZEO催化剂上均观测到了关键中间体,验证了包括含氧化合物路径在内的反应机理的普适性。  但是,团队的研究工作不止于此,后续的基础研究会“向前也向后”。  “我们会进一步深入开展金属氧化物上C-O、H-H键活化以及C-H键形成的机理研究,进而拓展到其它碳资源转化领域如二氧化碳加氢等。”论文共同第一作者高攀告诉《中国科学报》。  与此同时,大家心里都有一个“梦”,就是将催化机理研究与实际反应密切结合,尽早实现OXZEO过程的工业化。  “基础研究需要一步一个脚印的积累,如果这些催化化学中基础科学问题的研究成果能够帮助应用研究学者建立一套完整的催化体系,设计出更高效的、理想化的催化剂,那我们的梦想就一定能实现。”侯广进提到。  有了前进的方向,整个团队将卯足精神,向前冲锋。侯广进对组内人员也提出了希望:“每个人都要有自己的思考,带着研究性思想去做工作,及时沟通交流,团队合作,协力攻坚,相信我们一定会取得更多、更好的研究成果。”  “作为包老师研究团队中的一个研究组,核磁共振是我们的特色也是优势,与其他几个研究组形成学科交叉、优势互补。最终目标,肯定是要从基础研究推向实际应用。”侯广进说。
  • 瑞联新材拟投4.9亿元建设光刻胶及高端新材料产业化项目
    大半导体产业网消息,瑞联新材昨日晚间发布公告称,公司拟投建光刻胶及高端新材料产业化项目。公告显示,该项目的实施主体为公司的全资子公司大荔海泰新材料有限责任公司(简称“大荔海泰”),项目选址位于渭南市大荔县经济技术开发区,计划总投资金额为49,050.90万元,首期项目投资为8,310.96万元。项目拟分期建设完成,首期新建综合办公楼1栋、生产车间1栋及其配套的辅助工程和服务设施,用于光刻胶、医药中间体及其它电子精细化学品等产品的生产。瑞联新材表示,依托于公司在显示材料领域积累的市场口碑和质量管控经验,致力于在电子化学品板块开发出更多与公司现有核心技术相关的并能够对公司业务形成有力支撑的新产品。在PCB、显示面板和集成电路产业国产化进程加速、产业链自主可控需求迫切的背景下,作为上游关键材料的光刻胶呈现明显的进口替代趋势,国产半导体用光刻胶将迎来快速发展的机遇。通过本项目的建设,公司将有效扩大电子化学品产能规模,匹配下游日益增长的市场需求,加快国产替代市场占有步伐,培育新的利润增长点。
  • 全力支持!赛默飞大量供应瑞德西韦关键原料和消毒剂
    新冠肺炎发展至今,每个人都想做点什么,以希望尽早恢复生活的节奏秩序,此时此刻,希望自己是个医生,用自己的专业知识抗击疫情,帮助病人。如果是个有钱人,为疫区捐赠一个亿,那也很好。作为一个普通人,即便是能够捐赠百十来个口罩也是好的,也能缓解当前一罩难求的困境。可惜,曾经有一大堆口罩摆在我面前,我没有珍惜。 作为一个在高纯化学试剂部门上班的化学狗能作些什么呢?为了抗击疫情,我们最期盼的是医药达人们能够尽快找到克制Coronavirus的有效药物和治疗方法,尽早扑灭疫情,让一直工作在疫情前线的同志们早日回家团聚,让守望在家的父老乡亲回归到正常生活,希望瑞德西韦(Remdesivir) 能够像人们期望中的那么有效。赛默飞实验室产品和服务(其旗下品牌:Alfa Aesar和Acros)可以提供各种高纯有机化学试剂,在合成中的任何中间体和试剂方面,为医药达人们提供支持,特别是对攻克疫情寄予厚望的瑞德西韦的关键原料,目前我们可大量供应。我们还可以利用全球的供应渠道,找到您所需的任何试剂,为医药达人们加油! 瑞德西韦产品清单 为了应对当前75%酒精和84消毒液物资紧缺的状况。我们可以提供配制消毒溶液的化学品,虽是高纯物品,但是也可部分缓解当前消毒物资紧缺之急,同时,也特别提醒,作为消毒液的大部分物品都是危险物品,使用时,请认真依照说明并做好个人防护。具体产品和使用整理如下:医用酒精,浓度95%,包装18L/桶,货号U00330,大量可供。绝对乙醇,货号T_702E0665DF17,纯度99.8%,2.5L包装,大量现货,可用于配制75%乙醇,用于消毒。75%乙醇为易燃物品,不能大量堆放在工作场所,在进行室内场地消毒时,一定要注意不能有明火和电火花,并保持通风。鉴于此,75%的乙醇更适合器皿、台面和物品浸泡和擦拭消毒,不可进行喷洒消毒,防止火灾等次生灾害。异丙醇,货号A451-4,纯度99.8%,4升包装,大量现货,可用于配制70%异丙醇消毒液,其灭菌和消毒效果甚至比75%乙醇还略好,味道稍重,若乙醇不够,异丙醇可以来凑,其使用方法和安全禁忌跟乙醇相同,同样需要做好安全防护。次氯酸钠溶液,有效氯含量3-14%不等,大量现货,可用于配制84消毒液。84消毒液适合室内和场地消毒,但产品具有强氧化性、腐蚀性和刺激性,因此喷洒前需要依照有效氯含量和消毒对象稀释,并做好个人防护(建议带防毒面具)和清场。一般喷洒浓度为0.2-0.5%,消毒时间为30分钟左右,切忌与洁厕灵等含酸性物质的清洁剂混用,也不可与醋酸熏蒸同时使用,防止发生交叉化学反应,放出氯气,导致氯气中毒。双氧水(过氧化氢),货号H325-500,浓度30%,500毫升包装,大量现货,可以用于配制3%双氧水消毒液,用于器械和伤口消毒。过氧化氢受热容易分解,且浓度越高越不稳定,分解放出氧气,具有强氧化性,浓双氧水有轻微的接触致癌毒性。稀的双氧水可以进行浸泡、擦拭和喷洒等方式进行消毒,但不可与醇类消毒剂等在同一场所混合使用。同时在喷洒过程中请注意避免喷洒在贵重仪器和金属物品上(不锈钢不受影响)。 除了以上主要常用的消毒剂,还有苯酚、碘伏、双胍类、季铵盐等。不管使用何种消毒剂,请首先了解消毒剂的性质,使用禁忌和安全隐患,防止在使用过程中导致事故。 关于使用消毒剂过程中的安全问题,欢迎留言和来电垂询!我们一起努力,共克时艰! 咨询产品信息,请拨打客服热线: 400-610-6006或800-810-6000 消毒产品清单 全国物流情况非危化学品:使用顺丰快递,除湖北暂时无法派送,其余均可派送。危险化学品: * 上海地区2020年2月10日开始正常提送货。* 浙江温州、台州预计2020年2月23日开始提送货(以政府文件为准)。* 河南地区2020年2月24日开始提送货。* 湖北地区发运业务恢复预计在2020年3月中旬,目前不安排提货。* 其他省份及城市2020年2月18日开始提送货。* 符合有限数量运输规定的危险化学品可作为非危化学品 运输:使用顺丰快递,除湖北暂时无法派送,其余均可派送,但是时效无法保证。关于物流,特别提醒,提供专车送货服务,具体情况请咨询销售!
  • 东京大学化学家首次原子分辨透射电镜制作化学合成分子视频
    p  strong仪器信息网讯/strong 8月23日,东京大学中村荣一(化学系特聘教授/东京大学名誉教授)、原野幸治(化学系特任副教授)合作在Nature Communications刊发文章《Atomistic structures and dynamics of prenucleation clusters in MOF-2 and MOF-5 syntheses》(/ppbr//ppDOI:10.1038/s41467-019-11564-4 ),首次以原子分辨率透射电镜制作出化学合成视频。/pp  span style="background-color: rgb(255, 0, 0) color: rgb(255, 255, 255) "strong发表者点评/strong/span/pp  strong中村荣一/strong教授表示:“自2007年以来,物理学家已经实现了超过200年的梦想, 能够看到单个原子的能力。但这并没有就此结束。我们的研究小组已经超越了这个梦想,创造了分子视频,以前所未有的细节观察化学反应。”/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 338px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/72b8ccad-2767-4e1a-8cdd-e5abaf43c6a6.jpg" title="00.jpeg" alt="00.jpeg" width="450" height="338" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "span style="color: rgb(0, 176, 240) "东京大学化学系教授中村荣一/span/pp  strong原野幸治/strong解释道:“这是一个两部分的问题。在宏观上,将独特的高分辨率电子显微镜与快速灵敏的成像传感器结合起来进行连续视频成像存在工程挑战 而在微观层面上,我们必须设计一种方法来捕获感兴趣的分子,把它们固定到位,这样相机就能捕捉起运动作用。”/pp  “让我们感到惊讶的是我们的计划确实有效。这是一项复杂的挑战,但我们首先在2013年对这些分子视频进行了视觉化。从那时到现在,我们努力将这个概念变成一个有用的工具。我们的首个成功是成像和描述一个立方体形状的分子,这是金属-有机骨架合成过程中发生的一种重要的中间形式。我们用了一年时间来说服我们的论文审稿人我们发现的是真实的。”/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 270px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/13ff28e1-e633-48ec-a361-42e4f3160e29.jpg" title="0.jpeg" alt="0.jpeg" width="450" height="270" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "span style="color: rgb(0, 176, 240) "原野幸治与研究中使用的原子分辨率透射电子显微镜/span/pp  strongspan style="background-color: rgb(255, 0, 0) color: rgb(255, 255, 255) "发表要点/span/strong/pp  在溶液中捕捉化学反应中一个接一个地产生和消失的中间产物(反应中间体)的每一个分子,并且用电子显微镜观察到并确定了迄今为止未知的反应中间体的结构。/pp  用以往的分析方法,只能对溶液中发生的各种化学反应中间体的混合物的平均分子图像,或极少一部分的分子图像进行分析。本次提取了每一个分子,并成功确定了结构。/pp  此次研究表明,此研究方法可以确定以往常规方法无法观察到的化学反应中间体的每一个分子的结构,从材料科学到生物化学有望得到广泛的学术和工业应用。/pp  span style="color: rgb(255, 255, 255) background-color: rgb(255, 0, 0) "strong发表概要/strong/span/pp  东京大学化学系教授中村荣一和副教授原野幸治等研究小组开发了中间产物(反应中间体),它们在化学反应中一个接一个地产生和消失。在溶液中捕获并且通过原子分辨率电子显微镜(电子显微镜,注释1)观察,成功地确定了迄今未知的反应中间体的结构。/pp  (span style="color: rgb(165, 165, 165) "注释1:像差校正技术的最新进展使得即使使用适于观察有机材料的低加速电压的电子显微镜也能够以原子分辨率捕获图像。 2015年在东京大学分子生命创新大楼新建立的最先进的透射电子显微镜实现了超高速连续拍摄,空间分辨率为0.08纳米,每秒1600幅图像。/span)/pp  化学反应一般在从反应物到生成物的过程中,通过不断形成系列反应中间体推动进行。这些中间体的结构各不相同,而且由于在反应溶液中保持平衡,结构不断变化,所以很难通过实验捕获结构。中村教授等,将对反应中间体具有很强亲和力的“分子鱼钩”装在碳纳米管上,再将纳米管放入反应溶液中进行反应。然后,开发了一种新技术,通过快速冷却和过滤快速停止反应,将在反应进行的各阶段发生的一系列的中间体“抓住在鱼钩”上,一网打尽地依次进行结构分析(图1)。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 338px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/f4f19cfd-7e1b-4012-b0a0-6a10f0e90416.jpg" title="1.jpg" alt="1.jpg" width="450" height="338" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "  span style="color: rgb(0, 176, 240) "图1.本研究中使用的“分子钩”技术的概念图/span/pp  本次研究中采用的反应是气体储存材料和催化剂形成金属-有机骨架(MOF)的反应,反应中间具有一维至三维结构(簇),并且从原子水平,统计信息阐明了微小分子聚集体生长成晶体的反应机理。/pp  除人工化学合成反应外,本方法还可应用于对天然矿物、骨矿等矿物质生成等材料形成的反应分析,有望开发出高效化学反应、阐明生命现象。/pp  strongspan style="background-color: rgb(255, 0, 0) color: rgb(255, 255, 255) "发表的内容/span/strong/pp  strong研究背景/strong/pp  “像观看分子模型一样观察分子的反应情况”是科学家长期以来的梦想,也是极其困难的课题。在化学反应中,在将一种物质转换为另一种物质的过程中,存在大量的中间生成物(反应中间体),并且作为混合物形式存在。/pp  在现有化学反应的分析中,反应总体情况的一般的描述方法是:这些众多反应中间体的平均值,或者主要反应中间体被分离后的结构分析。而每个中间体有各自的形状和大小,关于它们的每种形状和大小的信息并无从获得。特别是,当许多物质参与化学反应时,分析更加困难。为了阐明化学反应机理的细节,有必要建立一种澄清由分子之间的微小反应产生的每个纳米级中间体的结构的方法。/pp  中村教授等人的研究小组在2007年以来,“它单分子原子分辨率实时间电子显微镜(smart-em)映射”的独立开发的分子运用电子显微镜技术,小分子一个一个的动态视频拍摄记录的研究正在进行。2012年,有机分子的结晶化过程中产生的分子集合体的分子结构及出现频率决定成功,视频拍摄,但单分子不仅分子集合体的研究中也史无前例的最尖端的测量法和报告(nat . mater . 2012, 11, 877)。/pp  自2007年以来,中村教授等的研究小组充分利用了独立开发的分子电子显微镜技术“原子分辨率单分子实时电子显微镜(SMART-EM)成像”(注4),“小分子一个一个的动态视频拍摄记录的研究正在进行”。2012年,研究小组成功地拍摄确定了有机分子结晶过程中分子组装的分子结构和出现频率,视频拍摄在分子组装和单分子研究中前所未有。相关报道称这是一种最尖端的测量方法(Nat.Mater.2012,11,877)。/pp strong 具体的研究内容/strong/pp  这次,中村教授研究小组, 在碳纳米管尖端引入了化学亲和力,并用它作为“分子钩”从反应混合物中拾取反应中间体,然后使用原子分辨率进行结构解析。通过显微观察成功地以惊人的方式分析了结构(图1)。此外,表明可以基于所获得的数百种反应中间体的结构的统计信息来研究反应机理。/pp  在这项研究中,主要专注于一组称为金属有机框架(MOF)的物质。MOF内部具有规则的纳米孔,其在储气剂和催化剂中的应用已得到广泛研究,但MOF形成过程的实验信息极为有限。尤其是MOF形成初期发生的纳米尺寸的反应中间体的结构信息,目前尚未获得。因此,这次,由对苯二甲酸(PET瓶的原料)和硝酸锌(图2)合成的两种MOF(称为MOF-2和MOF-5)用于制备具有对苯二甲酸作为分子钓鱼钩的碳纳米管。通过与尖端结合来拾取反应中间体,并进行结构分析(图3)。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 338px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/80fb40ca-4192-4136-a008-9153d11fc727.jpg" title="harano_2.jpg" alt="harano_2.jpg" width="450" height="338" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "  span style="color: rgb(0, 176, 240) "图2.通过在溶液中加热对苯二甲酸和六水合硝酸锌而生产的两种MOF(MOF-2和MOF-5)。 MOF-2具有通过溶剂层叠网状平面网络的结构,而MOF-5具有像丛林健身房那样的三维网状结构,并且两种结构都具有纳米尺寸的孔。 下部显示晶体结构。 浅蓝色,红色和灰色球体分别代表锌,氧和碳原子。/span/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 247px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/fd333a83-18cf-45e3-9623-ba98d8c16f4e.jpg" title="harano_3.jpg" alt="harano_3.jpg" width="450" height="247" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "span style="color: rgb(0, 176, 240) "图3.使用附着在碳纳米管尖端上的“分子钓鱼钩”来升高MOF形成反应中间体的反应示意图。/span/pp  在反应的每个阶段通过在每个MOF产生、反应、猝灭然后停止反应的温度条件下将碳纳米管与分子钩一起添加到反应混合物中而产生的一系列中间体被鱼钩抓住。然后,将提取的碳纳米管置于电子显微镜中真空条件下观察,以原子分辨率获得MOF形成的反应中间体而产生的1-2纳米尺寸的聚集体(簇)。松散耦合的簇在电子显微镜拍摄的实时尺度上是自发旋转的,因此,可以不倾斜样品而从各种角度观察其三维结构,并在原子水平上揭示了其三维结构。在MOF的形成过程中,产生了由锌离子和对苯二甲酸构成的无数中间体,但是通过取出一个这样的未知分子来确定结构,对于分子结构分析具有重要意义。/pp  作为MOF-2的反应中间体,除了许多一维链簇之外,还观察到具有作为MOF-2的部分结构的正方形结构的簇(图4)。另一方面,从MOF-5反应溶液中拾取具有立方三维结构的中间体(图5)。通过使用含有碘的对苯二甲酸作为重元素,可以使用碘作为标记物来确定三维结构,并且含有12个有机分子的立方中间体小于1埃,可以精度确定结构(图6)。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 230px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/3f5be26a-4141-464f-9cd4-9e741caaf74b.jpg" title="harano_4.jpg" alt="harano_4.jpg" width="600" height="230" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "  span style="color: rgb(0, 176, 240) "图4.从MOF-2反应溶液收集的碳纳米管尖端拾取的反应中间体的电子显微镜图像。 (左)许多一维链簇(箭头)和二维方阵(包围虚线)。 (右)从触摸钟摆的方形簇的电子显微镜电影中提取的每个帧。顶部是真实图像,底部是相应的分子模型。图中的数字是从视频录制开始经过的时间(单位:秒)。原子着色与图1中的相同。/span/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 241px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/5a962d8f-8b0c-4018-8eaa-b8c9dfb958cd.jpg" title="harano_5.jpg" alt="harano_5.jpg" width="600" height="241" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "span style="color: rgb(0, 176, 240) "图5.用碘原子标记的MOF-5立方反应中间体的原子分辨率电子显微镜电影。图中的数字是从视频录制开始经过的时间(单位:秒)。图中的比例尺为1纳米。/span/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 424px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/2bb411ce-c5d7-4a49-a86d-5a1a4caaebac.jpg" title="harano_6.jpg" alt="harano_6.jpg" width="600" height="424" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "span style="color: rgb(0, 176, 240) "  图6示出了从图5所示的运动图像中提取的电子显微镜图像的帧(左),与每个图像对应的分子模型(右),以及电子显微镜模拟图像(中心)。图中的数字是从视频录制开始经过的时间(单位:秒)。图中的比例尺为1纳米。/span/pp  这只是能够以精确和可控的方式控制化学合成的第一步,研究人员称之为“示构合成”。随着合成反应的进步,观察反应的细节非常重要,这样才能有效地进行逆向工程。/pp  化学家200年前的梦想是看到一个原子,现在的梦想是控制分子,以便建筑创造出合成矿物质,甚至是拯救生命的新药。/pp  strong附:/strong/pp  本研究的电子显微镜的部分图像分析是在日本科学技术厅(JST)研究成果展开事业尖端测量技术和设备开发计划(课题编号:JPMJSN16B1)的支援下实施的。/pp  在这项研究中,使用原子分辨率透射电子显微镜(JEM-ARM200F,由JEOL Ltd.制造),这是由国际科学创新中心开发项目引入并由东京大学分子生命创新组织运营的共享仪器。透射电子显微镜观察的一部分是在教育,文化,体育,科学和技术部纳米技术平台的支持下进行的(发行编号:12024046)/pp  strong论文链接:/stronga href="https://www.nature.com/articles/s41467-019-11564-4" target="_blank" style="color: rgb(0, 176, 240) text-decoration: underline "span style="color: rgb(0, 176, 240) "https://www.nature.com/articles/s41467-019-11564-4/span/a/p
  • 安东帕巴西与圣保罗州UFABC大学建立合作关系
    近期安东帕巴西办事处与当地的圣保罗州UFABC大学建立合作关系,并售出了第一台TROC 5000. 巴西科学家Demétrio教授曾在圣保罗州大学启动一个生物聚氨酯合作的项目,对热分析非常感兴趣。安东帕巴西与教授开展联合实验室项目,测试并多次发表这项技术的论文。?什麽是聚氨酯? 聚氨酯被誉为“第五大塑料”,具有耐磨、抗撕裂、抗挠曲性好等特点,是高分子材料中唯一在塑料、橡胶、纤维、涂料、胶黏剂和功能高分子等领域均有应用价值的有机合成材料。生产聚氨酯的原料、中间体大多来自石油、煤等不可再生资源,且这些原料多为有毒、有害的化学品。出于环保考虑,用生物质产品替代石油原料生产绿色环保型聚氨酯,备受追捧。 热光学分析 —通过迅速便捷的光学测量进行热分析 TORC(热光学振荡折射表征)技术以一种新颖独特的方式将光学仪器领域数五十年的专业知识应用到热分析上。该技术在最大耐受度时仅需极少样本制备便能确定样品的属性。可用于确定不同样品(包括液体、凝胶、膏状体和某些固体)的热膨胀系数、玻璃化转变和相变以及聚合反应。 例如:可轻松确定未固化和固化树脂、胶粘剂、胶水等样品的特征。可轻松监测温度和时间相互关系。??-TORC 5000通过全新热光学振荡折射特性技术,采用周期性热激发,无机械干扰。 -样品范围广泛,测量提供的相关数据非常丰富 -数周内的长期稳定测量,帮助了解不同样品特性 -样品无需进行前处理
  • HORIBA前沿用户动态|Nano Lett.:FluoroLog-3光谱仪助力打破纳米酶的pH限制
    在纳米酶出现之前,纳米材料一般被当作一种生物惰性物质,但随着纳米研究的快速发展,科学家们发现一些纳米材料具有模拟生物酶催化活性的能力,这种材料称之为纳米酶。与天然酶或模拟酶相比,纳米酶不仅具备催化功能,它还是一种性能独特的多功能纳米材料,比表面积大且更易化学修饰,具备催化效率高、稳定,能够实现规模化地制备等优点,在医学生物、化工、食品等领域的应用前景非常广泛。然而,如何保证纳米酶在生理pH值下的活性是目前一个技术难点。虽然光敏氧化(不饱和双键与单线态氧直接发生的氧化反应)由于绿色、高效而备受关注,但以单线态氧(1O2)为主要氧化物种的催化体系依然面临相同的问题,主要是因为1O2寿命短(小于4μs),迁移距离受限,导致中性条件下TMB等底物难以被氧化。近期,四川大学吴鹏教授团队和滑铁卢大学刘珏文教授团队合作,发现Mn(II)作为光氧化的催化媒介,可以克服纳米酶的pH限制,为利用纳米酶体系研究生物分子在生理条件下的性质提供新思路。在实验中,研究团队发现Mn(II)可以提高碳点(CDs)纳米酶在中性pH下的光敏氧化作用。该工作以碳点为对象,引入Mn(II)作为氧化中间体以增强其中性pH下的光催化性能。与其它常见金属离子相比,Mn(II)增强C-dots光催化能力具有好的特异性。与其它纳米酶相比,CDs/Mn2+在酸性和中性条件下均可保持很高的活性。该氧化中间体同样适用于中性条件增强氧化其它底物,如ABTS,dopamine和Amplex red等。研究人员利用FluorLog-3荧光光谱仪对单线态氧的近红外磷光发射进行表征后发现:光照时,CDs产生的1O2可被Mn2+有效猝灭,且配体(EDTA)的加入也能够进一步猝灭1O2,同时,Mn2+对CDs荧光的影响并不大。进一步的光谱表征证明:在该过程中,Mn2+被氧化为具有强氧化活性的Mn3+,且配体(EDTA)可长时间稳定Mn3+。Mn3+能够在中性pH下氧化纳米酶的底物TMB,因而成功将碳点纳米酶工作的pH范围拓展至中性。四川大学吴鹏教授团队和滑铁卢大学刘珏文教授团队合作的这项研究,其研究结果表明了:在中性pH条件下能够开发更多的纳米酶,并将之用于生物分析和生物医学应用。文章作者:Zhang, J.Y., Wu, P., Liu, J.W. et al.题目&杂志:Manganese as a Catalytic Mediator for Photo-oxidation and Breaking the pH Limitation of Nanozymes. Nano Letters, 2019, 19, 3214-3220.DOI:10.1021/acs.nanolett.9b00725HORIBA科学仪器事业部HORIBA Scientific 致力于为科研及工业用户提供先进的检测和分析工具及解决方案,如:光学光谱、分子光谱、元素分析、材料表征及表面分析等先进检测技术,旗下Jobin Yvon 光学光谱技术拥有200年的发展历史。今天HORIBA 的高品质科学仪器已经成为全球科研、各行业研发及质量控制的首选。
  • 夏芮智能 | 禁毒小课堂:易制毒化学品
    标题:夏芮智能 | 禁毒小课堂:易制毒化学品易制毒化学品的概念易制毒化学品是指国家规定管制的可用于制造毒/品的化学品。易制毒化学品可分为前体和配剂,所谓前体是指该类化学原料在制毒过程中其成为制成毒/品的主要成分;配剂是指在制毒过程中参与反应或不参与反应,其成分不构成毒/品最终产品成分。易制毒化学品分类目录《中国易制毒化学品的分类和品种目录》(公安部最后更新于2021年)将易制毒化学品分为3类共40种。第一类是可以用于制毒的主要原料,第二类、第三类是可以用于制毒的化学配剂。易制毒化学品的双面性易制毒化学品既广泛应用于工农业生产和群众日常生活,流入非法渠道又可用于制造毒/品。无论是大麻、可卡因等植物天然毒/品,还是冰/毒、摇头丸等合成化学毒/品的加工都离不开易制毒化学品,从某种意义上说,没有易制毒化学品就没有毒/品。制毒过程中常用化学品但同时,易制毒化学品融入到了各行各业的日常生产加工中。例如:第一类中1-苯基-2-丙酮是医药和农药的中间体,特别是杀鼠剂敌鼠、氯鼠酮等产品合成的重要中间体;胡椒醛可用于香水、香料等的调味剂。第二类中苯乙酸可用于青霉素等药物生产;三氯甲烷和乙醚可用于医学中作麻醉剂。第三类中甲苯常被用于油漆、各种涂料的添加剂以及各种胶粘剂、防水材料中;丙酮可作为良好溶剂,用于涂料、黏结剂等,也用作清洗剂等。易制毒化学品相关许可证的申办及备案流程2008年3月开始施行的《禁毒法》第21条规定,国家对易制毒化学品的生产、经营、购买、运输实行许可制度。易制毒化学品的查缉方案可依托拉曼光谱技术,利用易制毒化学品不同物质在拉曼光谱中具有独特的特征峰,使用夏芮智能DT-RA0700 手持式拉曼毒/品检测仪,直接对固体、液体、粉末等未知物质的成分进行快速鉴定,设备搭载10000+超大型数据库,建立了涵盖我国管制毒/品目录、易制毒化学品等危险物质的比对数据,领先我国同类产品。在功能上,设备特殊的光路设计,具备透过包装、延迟启动和远距离采集功能,无需接触,一键式操作几秒即可得到结果。不论是现场办案、活动保障、边防缉毒还是海关边检等应用场景,都适用于现场快速取证分析。易制毒化学品违法犯罪的后果对于易制毒化学品相关违法犯罪行为所进行的处罚可以分为2种,分别是行政处罚和刑事处罚。行政处罚:根据《易制毒化学品管理条例》和《易制毒化学品购销和运输管理办法》规定:①违反规定走私易制毒化学品的,由海关没收走私的易制毒化学品;有违法所得的,没收违法所得,并依照海关法律、行政法规予以行政处罚;构成犯罪的,依法追究法律责任。②未经许可、备案擅自购买或使用他人、伪造、变造、失效的许可证或备案证明购买易制毒化学品的,对购买方处以非法购买易制毒化学品货值十倍以上二十倍以下的罚款,货值二十倍不足一万元的,按一万元罚款;构成犯罪的,依法追究刑事责任。刑事处罚:根据《关于办理制毒物品犯罪案件适用法律若干问题的意见》规定:违反国家规定,非法买卖或走私制毒物品,达到或者超过最高数量标准的,认定为刑法第三百五十一条第一款规定的“数量大的”,处三年以上十年以下有期徒刑,并处罚金。
  • 珂睿科技亮相PMEC China 2024,Leo系列UHPLC助力制药工业创新发展
    PMEC China 2024:制药行业全球贸易与信息交流平台2024年6月19-21日,世界制药机械、包装设备与材料中国展(PMEC China)将以“At the Heart of PharmaManufacturing & Innovation推动制药工业全球贸易绘制智慧绿色发展蓝图”为主题在上海新国际博览中心举行。PMEC China大会是制药工业重要的全球产品贸易与信息交流平台, 不仅是推动中国设备厂商高效嵌入全球价值链,实现国际化布局和发展的重要载体,也是国际品牌布局中国市场的主要渠道。近年来,本土装备企业排头军强势涌动,带动整体装备行业在品质提升的道路上不断奋进;与此同时,欣欣向荣的中国医药市场也吸引着越来越多国际品牌将拳头产品带到中国。珂睿Leo系列UHPLC:药物研发、质量控制、成分分析利器在中国医药市场吸引国际品牌的趋势下,液相色谱仪作为一种关键的分析方法,在药物研发、质量控制和产品分析中都有着大量应用,对于确保药品的质量、安全性和有效性具有重要意义,在制药工业中扮演着不可或缺的关键角色。珂睿科技将携最新Leo系列UHPLC参与此次盛会,展现在制药领域的相关最新应用:1.药物研发:在药物研发过程中珂睿超高效液相色谱系统用于分离、鉴定和定量药物的活性成分,帮助科研人员了解化合物的性质并进行有效的分析,从而推动新药研发的进展。2.质量控制:珂睿超高效液相色谱系统可对药物中的成分进行精准分析和检测,确保药品符合相关标准的纯度、含量和稳定性要求。这对于确保药品的质量和安全性至关重要,是符合法规要求的关键步骤。3.成分分析:在药物生产过程中珂睿超高效液相色谱系统可用于对原材料、中间体和最终产品的成分进行分析和监测,确保产品符合质量标准,并帮助及时发现和解决潜在的质量问题。珂睿科技:药物分析领域的卓越表现珂睿超高效液相色谱仪的展示将展示其高精度、高灵敏度和高效性能,有助于向观众展示其在药物分析和质量控制领域的卓越表现。通过展示最新的液相色谱技术和设备,珂睿可以为中国制药企业提供先进的分析解决方案,帮助他们提升研发效率、保证产品质量,实现“降本增效”的目标。时间会议时间:2024年6月19-21日地点上海新国际博览中心展位W6馆A25展位
  • 解决反应中的固体,可放大的端到端三步反应全合成!
    个康宁用“心”做反应让阅读成为习惯,让灵魂拥有温度摘要莫达非尼是一种抗发作性睡病药物,用于治疗与睡眠呼吸暂停和轮班工作障碍相关的白天过度嗜睡并且无副作用或成瘾性。本文将向您介绍如何通过康宁Lab Reactor反应器无需中间纯化步骤,三步串联合成USP级莫达非尼。该工艺可以在单个串联工艺中进行,是构建端到端药物连续生产的一次非常有意义的尝试。[1]图1. 报道的典型的莫达非尼合成路线Bicherov[3]在Maurya的基础上做了改进的三步反应研究:利用硫代硫酸钠和2-氯乙酰胺制备氨甲酰甲基硫酸钠(SCS,图2)SCS与二苯甲醇反应生成 2-(苯甲酰硫代)乙酰胺中间体6中间体6氧化合成莫达非尼(图1)该合成路线,虽然避免使用昂贵的Nafion催化剂和含有巯基的试剂(有强刺激性气味)。但是产率和产能的问题依然没有很好的解决。图2. 适用于连续流技术三步合成莫达非尼研究者受到Bicherov的启发,通过仔细选择低毒性试剂和FDA3级溶剂,研究连续流反应条件。研究过程:一、初步连续流工艺研究图3. 3步连续合成流程图研究者尝试了3步连续合成莫达非尼。该工艺系统在不到6分钟内获得标准剂量莫达非尼(100毫克)。可运行1.5小时以上,产能为23克/天。经过研究3步串联基本反应条件和关键点如下:第一步:为了避免硫代硫酸钠与步骤二中甲酸反应堵塞通道,使用略微过量的2-氯乙酰胺。第二步:反应需保持中间产物6(熔点为110℃)为液体状态,实验选择115℃为反应温度。反应结束后,向反应液加入甲基丙酮(简称MEK)作为溶剂溶解反应物避免管道堵塞。在此步骤中随着反应时间变长选择性降低。第三步:在20℃使用钨酸钠作为催化剂(4 mol%),加入苯基膦酸作为稳定剂,背压7巴,反应时间大大缩短。【编者】作者利用自制微反应器可以做一些连续流反应的初步研究。为了进行更好的工艺条件优化和得到可放大的连续流工艺条件,作者使用康宁Lab反应器进行了实验。康宁反应器可以实现从实验室工艺到大生产的无缝放大,有利于迅速实现工业化生产。二、康宁Lab Reactor 三步连续合成莫达非尼利用康宁Lab反应器,研究者将第一步和第二步的停留时间减少到1分钟。在第二步反应温度调整到150°C,相较于自制微反应器,转化率从78%升高到97%,选择性也从86%增加到88%,纯度99%。采用高温进料方式,可以解决反应过程中的固体析出的难题。康宁反应器可以精确控制反应条件,如物料比和温度,最大程度上减少副产物的生成。图4. 康宁Lab Reactor连续流工艺流程图最终三步合成工艺:第一步:将2-氯乙酰胺和硫代硫酸钠溶液注入康宁Lab Reactor第一个模块,停留时间为1分钟。反应液与二苯甲醇甲酸溶液在第二单元模块混合,反应物流经第三单元模块保持温度150℃,停留时间为1 分钟。第二步:第一步输出溶液连接到Y型混合器与甲基丙酮混合。输出溶液进入第四个Lab Reactor模块。泵入钨酸钠(4 mol%)、苯基膦酸(4.5 mol%)和1.5当量的15%过氧化氢溶液,反应温度20℃,停留时间1.25分钟。Zaiput背压阀背压7巴。冰浴收集粗品,搅拌后通过饱和碳酸钠水溶液来溶解羧酸副产物,用甲基叔丁基醚(MTBE)清洗固体,去除剩余的中间体6,通过HPLC-DAD分析。获得77%的总收率,纯度99 %,符合USP要求。同时,研究者在选用溶剂的时候考虑了毒性问题,选择的都是符合FDA要求的低毒性溶剂。还从经济可行性考虑测算了成本,最后测算结果每片莫达非尼的成本为0.03欧元(每片100毫克)。较Maurya合成法成本7.30欧元相比降低了200多倍。结果与讨论本文报告的工艺展示了流动化学在合成领域的优势:反应时间短,可以精确地控制反应量,以减少杂质的形成,提高再现性;应用康宁AFR反应器串联在3分钟内即可完成整个3步反应,中间产物6的输出量为17.8克/小时,莫达非尼的输出量为5.3克/小时,纯度99%;该三步连续流工艺比目前任何工业化工艺E因子都低。不仅选用的溶剂环保而且产生副产物也是无害的(例如NaCl、NaHSO4);康宁反应器无缝放大的特性有助于未来实现连续工业化生产;药物端到端的多步合成的连续化,为药物的智能制造打开了大门。参考文献:[1]Green Chem., 2022,24, 2094-2103[2]Green Chem.,2017, 19, 629–633.[3]Chem. Bull., 2010, 59, 91–101.
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