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  • 专家视角丨药物研发过程中的化学对照品探讨
    精准药物分析的工作,离不开稳定的分析系统和可靠的标准物质(标准品/对照品等)。标准物质具有复现、保存和传递量值的基本作用,对实现测量结果的溯源性,保证测量结果在时间与空间上的连续性与可比性,进而确保测量结果的准确可靠、有效与国际互认具有关键作用。 岛津为制药行业客户提供稳定可靠的标准品/对照品制备解决方案:制备液相系统(Prep LC)、质谱引导的制备液相系统(MS-trigger Prep LC),超快速制备纯化液相色谱系统(UFPLC)、制备超临界流体色谱(Prep SFC)。 超快速制备纯化液相色谱系统(UFPLC)可在线完成从分离、浓缩、纯化到回收的制备全过程。 2020年,中国药科大学药物分析系吴春勇博士于新药仿药CMC实操讨论群进行了精彩而全面的主题分享,并发表在“新药仿药CMC实操讨论”公众号,经过“新药仿药CMC实操讨论”的授权,在此分享吴春勇博士的《化学药物研发过程中的对照物探讨》。 概述案例 对于吴春勇博士的《化学药物研发过程中的对照物探讨》,新药仿药CMC实操讨论群也进行了较为热烈的探讨。PPT正文后续延申的讨论内容如下(基本按照时间先后顺序列出)。 沈晓斌博士(前FDA资深审评员,FDA报批咨询顾问):very nice.吴博士论述的非常全面、非常细。我们就说比如说在FDA做review的时候呢,我们个人不会接触那么全面,各种各样的方式,这个标准品的这个去就是抽点它的含量呀,就是拿到他的COA,通常不会把各种方法都是看过一遍的。 就是它这个PPT呢,把所有的东西都给想细细的捋了一遍,个人觉得就是这是一个对知识体系的全面的补充,有些东西,因为你以前没有接触过,你不会考虑那么细,当在FDA的时候你看到的是公司怎么做,然后你来评估他是否合理,是否可以接受,或者跟FDA的现有要求,来评估。 想要就说一点,FDA本身他不去说去该怎么去定量,这个标准品他只是负责审评,就是评审你(的资料),外界可以自己去建议你想要的方式,但是你要有足够多的科学依据,然后他(FDA)来评估是否可以接受,就是完全靠自己来论述清楚。 另外就是说国内看起来,这个我以前对国内这个没有太多的,而且也没有特别去关注,因为我这个工作最早才从FDA报批方面的东西,吴教授这个主题一讲,觉得国内在有些方面其实要求是似乎是比USP、FDA的要求更细更多一些,有一种感觉就是弯道超车已经超了,在有些方面实际上是做的更好。只不过,过去这些年,西方就是设定了这种既定的质量标准,那其他国家,就因为你要照着西方去做仿药嘛,你就必须根据他的规则来走,更多的是这方面的区别。 孙亚洲老师(长沙晶易首席科学家):意见1:研发人员买的非法定对照品,外标法测定杂质含量时,很多人直接采用了COA的赋值,也直接采用相应的测定结果订入了标准,有些不妥。包括批检验,最初的朔源需要是法定对照或者经过标定的对照品。 意见2:在吴博士的ppt中,对于非法定来源的如百灵威,sigma等买到的杂质对照品,拿到后是否需要再行进行研究工作或者分析一下是否存在风险,似乎没有提出来。这个问题建议大家是否深入思考一下。 群主补充:只有经过标化赋值且可溯源(过程,方法,验证)的,风险才是最低的。 群主补充:尽管杂质测定中,如5%的误差是可以接受的(这属于科学性的范畴);但不等同于对照品/标准品可以草率拿来,草率采用他人的赋值,这完全是两个范畴。也许某份杂质对照品中含水量10%,无机成分包括前处理过程带来的硅胶等30%,若草率定量,杂质的真实含量会被低估如40%。 沈晓斌博士:同意以上的观点。 群友1:通过药品杂质的公司购买的对照品,我们就碰到了,欧美的一家知名公司提供的对照品结构出现偏差,我们通过多次比对都无法拿到和代谢产物吻合的结果,多次交涉和讨论之后才发现该公司的产品是另外一个同分异构体。 吴春勇博士(中国药科大学药物分析系副教授):看来概率虽然小,这个问题还是客观存在的。 沈晓斌博士:提供化合物的公司没有责任和义务。使用者必须做该做的来证明给监管机构标准品的使用是合理的。 刘国柱博士(长沙晨辰医药创始人、技术总监):我请教吴博士一个问题,目前国内杂质对照品市场非常混乱,大部分购买的杂质对照品都是经几手倒卖才到厂家手里,对照品塑源存在问题,谱图与赋值真实性也存在问题,请问对此引入的风险有何看法? 群友2:在购买对照品的时候,在COA的同时能否得到该合成方法的信息,这个在技术层面上是有难度的。没有哪个合成公司愿意提供产品合成路线给对方的。 群友3:好多杂质对照品本身不稳定,需要在-20℃保存,有可能在运输过程中就发生了变化,拿到的第一时间应该进行确认,遇到好几次这种情况。 吴春勇博士:在现有的条件下,购买的商业化对照品全部自己赋值,实践上还是存在相当的困难,成本上也没法控制。所以我个人观点:1)尽量选择知名公司;2)自己对风险进行评估,尤其是校正因子与各国药典不同,或者结构上与待测药物的生色团类似,分子量相当,校正因子却有显著不同。 【插话:知名公司依旧有风险或风险大】 是的,分享的那个案例,购买公司是业界相当知名的! 群友4:购买杂质时能同时获得合成信息的可能性非常小,最多提供四大谱(还不带解谱的),那就需要公司内部有比较强大的解谱能力,有碰到过解谱结果和供应商提供的不一致的情况,所以购买“商业化”的杂质对照风险是很大,市场良莠不齐,缺乏有效的管控。 群友5:我们碰到问题的那家公司就是业界知名对照品公司,也有出失误的概率。 刘国柱博士:另请教吴博士及大家一个问题,目前国内许多企业对于杂质对照品的结构确证,很多时候都只做了质谱与NMR氢谱与碳谱,不做二维;而事实上不做二维NMR谱,NMR信号是无法归属的,从而不足以确定杂质结构,有可能确证的结构是错的;请问这个问题大家如何看待? 吴春勇博士:我个人只要做结构确认,一定做二维。 刘国柱博士:那我和您观点一致,强烈呼吁大家做结构确证一定要做二维。 购买的杂质对照品一般只提供质谱与NMR氢谱与碳谱,不做二维与结构解析;在此习惯引导下,国内许多企业自已做杂质结构确证也只做个质谱与NMR氢谱与碳谱,个人观点这是存在风险的做法。 代孔恩(安士研发总监):法规有明确规定必须这么表征,很多标准品量很小,做全应该不容易。【插话:情况多,复杂,没法一刀切】 黄常康博士(南京百泽医药创始人):有些杂质是定向合成的,或者是有文献数据的。我觉得根据实际情况来判断需不需要。不用二维定不了结构的,该做就做,有些简单的杂质,其实氢谱已经足够了,质谱只是多一个证据。 自己做的话,还需要加上做结构确证的杂质的钱,很多时候会差很多。 群友6:对照品的检测分析,既要有普遍性的,也要特殊性的,这个普遍性与特殊性的界点怎么界定,很难有一个文件化的说法。 以上讨论内容来源: 新药仿药CMC实操讨论公众号
  • 电子电路研发过程中的微小温差,FLIR T560也能精准捕获!
    在电子电路中,温度一直是一个非常重要的参数,绝大多数器件的可靠性都和其温度特性相关。哪怕是极其微小的器件温度变化,都可能对电子电路的运行造成很大的影响,而过热则很大概率引发主板故障。如何在体积日渐变小的电子元器件中精准发现温度异常?非接触检测的热像仪是个不错的选择!红外热像仪应用在电子行业中,可以用来实现集成电路检测,如低压电路板温度检测、高温箱电路板设计检测;实现半导体材料缺陷检测,如太阳能电池板缺陷检测、硅锭质量检测;实现芯片级微距检测,如LED芯片检测;实现电子电气设备检测,如激光器质量检测、光纤质量检测等。热像仪:及时发现电路板设计的故障在电路板设计的过程中,为保证电路板工作顺利进行,设计人员需要对电路板中的电子元器件进行温度检测,观察元器件的温度负载情况,以免出现短路、断路和接触不良等情况。在电路发生短路的过程中,电路板上肯定会有局部温度过高的情况出现,断路则会产生局部的温度会比其他地方低的情况,所以利用这一点就很容易通过引入红外热像仪判断电路的故障点。用户可选择使用FLIR T560高清红外热像仪,640×480的红外分辨率加FLIR专利技术MSX® (专利号:201380073584.9)和专有自适应滤波算法,可清晰显示电路板上元器件温度的分布情况,如果需要进一步确认,还能通过手动精准调焦,清晰地观察高温点故障元器件类别和位置。微距模式:帮助看清小体积器件的温差现如今电子产品尺寸日益微缩,最常见的表面贴装式PCBA部件的尺寸范围可从0603(1.6mm×0.8mm)到最小的0201(0.6mm×0.3mm)。普通的热像仪也许很难分辨其细小的温差,为精确测量这些部件的温度,您需要空间分辨率更加精细的检测。如果选购一款如此极致分辨率的热像仪费用会很高,但菲力尔可提供更优惠的解决方案!微距模式下的PCBA红外热成像配备标准24&ring 镜头和微距模式的FLIR T560专业红外热像仪可以轻松达到71µ m的光斑尺寸,且无需更换镜头。在此条件下,T560能够针对尺寸为1.6mm×0.8mm的微小零部件进行精确的温度测量以及红外热成像。FLIR的微距模式是一项创新功能,能够帮助研发、质量保证以及其他专业人员实现PCBA及其他电子产品部件测试的灵活性。搭配标准24&ring 镜头可以用于检测更大范围或者整个PCBA。一旦发现热点或者更小范围的待测区域,启用微距模式可以实现更深入的检测及热成像分析,且无需更换镜头。专业软件:简化工作流程在电子电路研发设计中,引入红外热像仪,对电子电路功耗设计和研究、散热效果分析、PCB布局优化、产品质量检测等方面有着不小的助力,但大量检测结果的整理,对于研发人员来说也是不小的工作量,对此菲力尔设计了专门的分析和报告软件——FLIR Research Studio。FLIR Research Studio能为各种研发应用场景提供强大的记录和分析功能。可同时显示、记录和评估多个FLIR热像仪的数据,让您能够快速解读和理解关键信息。它还具有多语言和多平台支持 (Windows、MacOS、Linux),可改善团队成员之间的协作、提高效率,并有助于减少因翻译不佳而产生错误解读的可能性。红外热像仪通过对物体表面的热(红外电磁辐射)分布成像与分析,能够快速发现物体的热缺陷。目前已广泛应用于检测PCB电路板、芯片、LED、新能源电池与节能、充电桩等各种电路和设备,是电子工程师做热分析的必备工具。FLIR T560专业红外热像仪搭配Research Studio专业软件可在电子电路设计测试的各个流程中提供简便、快捷、精准的检测结果为电子、航空航天、生命科学等广泛应用领域的研究人员和工程师提供极大的便利。
  • 【瑞士步琦】你知道药物发现和开发过程中有哪五个典型的步骤吗?步琦伴随你的每一步!
    药物研发的过程也许是漫长的,也许是痛苦的。一批又一批的科学家们为了人类的健康,为了未来的发展夜以继日的劳累着,奋斗着。我们作为设备供应商,能且只能做的就是为这些伟大的科学家们尽最大的努力提供精良可靠、智能高效、安全稳定的仪器,以期能帮助他们。更希望有那么一天,可以和他们一起分享胜利成果的喜悦。在药物发现过程中,感兴趣的成分被从实验室中合成或从天然产物中得到。后续对潜在候选成分进行理想化的特征修饰与分析等。任何药物发现流程都需要可靠的、高通量的方法来进行准确、快速的发现活性良好的化合物。一旦确定了活性药物成分(API),就可以开始药物开发和生产过程。在药物开发过程中,重点放在工艺优化和有效的质量控制上,以避免大规模生产所带来的高昂的错误代价。现在让我们探讨一下药物发现和开发过程中典型的五个步骤。01萃取/合成索氏萃取和回流合成是制备样品最常用的技术。例如,索氏提取法应用回流和虹吸原理,用新鲜溶剂连续提取感兴趣的目标物。该方法高度自动化,帮助您在更短的时间内获得更高的产品收率。回流合成和索氏提取可通过配备相关附件的旋转蒸发仪上进行。这就给了你用一种乐器演奏两种技术的好处。当放大药物开发应用时,尽量保持与你的回流合成或索氏提取步骤相同的参数。为了帮助您实现这一点,请考虑使用可以兼容小尺寸蒸发瓶与工业级尺寸的设备。工业级旋蒸可用于扩大目标化合物的合成或提取。▲ R-300 可搭配多种冷凝器实现不同应用02浓缩合成或提取化合物后,必须通过蒸发浓缩或干燥混合物。在这里我有一些节省时间的建议给你。考虑使用平行蒸发同时干燥多个样品或杜瓦附件,以帮助准备样品直接在旋转蒸发器上冷冻干燥。▲ 最多支持 96 位样品进行浓缩干燥03分离/纯化既然已经达到了提纯阶段,我建议使用 Flash 色谱作为快速的提纯前步骤,将化合物从浓缩混合物中分离出来。然后后续使用制备型高效液相色谱,以达到更高纯度的目标化合物。我还建议使用同时带有 UV 检测器测器和 ELSD 检测器的系统,以确保您不会错过目标产物。哦对,如果样品成分过于复杂,或追求更高效率,超临界色谱(SFC)或二维色谱也是个不错的选择。为了简化您的药物开发过程,考虑使用不同尺寸的Flash色谱柱,制备 HPLC 柱,玻璃柱,以及收集系统。同时也可以增加干法上样器、液体进样环、外部注射泵来提高样品进样的选择性。中高压一体制备液相色谱√ Flash 模式√ Prep 模式√ DAD 检测器√ ELSD 检测器04冻干浓缩分离后,您需要再次浓缩您感兴趣的药物化合物。通过使用温和的过程,如冷冻干燥:可以去除溶剂,对敏感产品的损害最小。该技术使用稳定的参数来提高药物发现和开发过程的可重复性。▲ 稳定高效 or 无极限?您想要,都可以拥有!05纯度测定药物发现的最后一步,类似于最终巧克力产品的分析,涉及严格的质量控制。分析化合物纯度的一种方法是确定目标化合物的熔点。有些熔点体系甚至符合《药典》要求。▲ 兼容熔/沸点检测自动装样器最后,在开发过程中,将目标化合物融入一个配方当中又不失其药理作用或掩盖不必要的特性可能是具有挑战性的。优化配方的一种方法是通过喷雾干燥或胶囊封装来尝试预配方。这些技术可以产生各种材料制成的干颗粒、微胶囊、湿珠和核壳胶囊,有助于提高最终配方的性能。同样的,新化合物的研究与发现与药物开发流程是几乎相同的步骤。您有没有发现,其实在整个药物开发/新化合物发现研究的过程当中,Buchi公司的设备都伴随在其中,这也是我们的初衷:希望Buchi产品能帮助到您实验的每一步!所以说,药物研发也好,天然产物也罢,设备整体解决方案?真不是吹,我们是真的有!好啦,我是“小步”同学,我们下期再见!
  • 关于举办“药物研发与生产过程中质量控制及分析技术研讨会”的通知
    各有关单位:   当前“国家药品安全规划(2011—2015年)”,对全面提高药品安全保障能力,降低药品安全风险提出了更高的要求,而随着我国新药研发和生产水平的不断提高,人们对药品质量的日益重视,药物分析也正发挥着越来越重要的作用,它是药品质量保证体系的关键,而药物分析方法的建立和验证是对药品安全、有效、质量可控的充分保证 科学合理地进行论证方案的设计以保证分析方法的科学性、准确性和可行性,从而通过方法验证更加有效的控制药品的内在质量。为进一步提高医药从业人员业务水平,专业技术人才队伍建设,更好地服务于本职工作,促进医药研发机构、生产企业、监督检验、医院、医药院校等单位交流与沟通,全国医药技术市场协会定于2012年11月23日-25日在北京市举办“药物研发与生产过程中质量控制及分析技术研讨会”。   请各有关单位积极选派人员参加。现将有关事项通知如下:   一、会议安排   会议日期:2012年11月23-25日 (23日全天报到)   报到地点:北京市 (具体地点直接发给报名人员)   二、会议主要内容(详见附件)   三、参会对象   制药企业和新药研究机构的研发人员,各级药品检验所(院)和口岸药品检验所人员,药品生产企业高层技术与质量管理负责人,新药研发CRO实验室人员及高管。各药品安全检测仪器设备研发生产、代理商 各高等院校、科研院所、医疗机构等相关专业人员   四、会议说明   1、理论讲解,实例分析,模拟审计,互动答疑.   2、可采用现场演讲、实物展示、图片展览、多媒体展播、会刊等多种方式对推介相关技术(产品)进行介绍   3、学习结束后由全国医药技术市场协会颁发培训合格证书。   4、本次会议将征集与会议主题和研讨内容有关的论文。来稿应具有科学性、实用性,且论点鲜明、数据可靠、文字精练通顺,文稿请用word文档(A4纸)电子邮件投递至专用信箱,一般文章以3000~5000字为宜。来稿须列出题目、作者姓名、工作单位(全称)、地名(城市)及邮政编码、论文摘要、关键词、正文、主要参考文献。多位作者的署名之间,应用空格隔开。不同工作单位的作者,应在姓名之后标注作者工作单位,并列出工作单位、地名、邮政编码。截稿日期:2011年11月15日   五、会议费用   会务费:1980元/人费用含专家费、培训、研讨、资料及论文集。食宿统一安排,费用自理。   六、联系方式   电 话:13121666780 传 真:010-52226401   联 系 人:陈海涛 邮 箱:yyxhpx2012@126.com   会议监督:张 岚 010-51606480   附件一   日 程安 排 表 11月24日 (星期六) 09:00-12:00 国际药物研发与生产过程中质量控制的新理念和新技术 药物开发过程中药物分析的贡献 1.ICH杂质指导原则(原料药、制剂、基因毒性杂质等) 2.稳定性研究及质量标准的制定(生产、储存、临床等阶段) 3.质量控制新理念(QBD与设计空间ICH Q8) 4.材料评价与处方前研究 5.过程分析技术(PAT) 6.生物等效性与生物利用度 7.质量控制新技术 主讲人: 赵忠熙 “千人计划”国家特聘教授、现任“山东省重大新药创制中心”副主任 、美国药学家协会会员、中美生物技术及药学专业协会会员、先后在美国默克公司 美国美达贝斯治疗公司任高管,从事药物研究开发。 11月24日 (星期六) 14:00-17:00 质谱法在药品质量控制中的应用 1.质谱仪器的原理与分类 2.质谱法在药品质量控制中的应用 *电感耦合等离子体质谱 *气相色谱-质谱联用法 *液相色谱-质谱联用法 3.质谱法的应用展望 主讲人:李晓东 资深专家 中国食品药品检定研究院 11月25日 (星期日) 09:00-12:00 *药物中的残留溶剂测定 *药物及其制剂颗粒度测定法 主讲人:李慧义 资深专家 国家药典委委员会 11月25日 (星期日) 14:00-17:00 当代药物质量控制与分析实践 1.药物分析方法的开发及在药物开发不同阶段的作用 2.药物分析方法的验证及方法的转移 3.溶出度研究与质量控制 4.现代质量管理体系Q10(全程质量管理等) 5.以QbD为基础的分析方法开发与验证 主讲人:尹先钧 美国方达医药技术上海有限公司副总裁   附件二:   药物研发与生产过程中质量控制及分析技术研讨会回执表   因参会名额有限请尽快传真至010-52226401或yyxhpx2012@126.com陈海涛 单位名称 联系人 地 址 邮 编 姓 名 性别 职务 电 话 传真/E-mail 手 机住宿是否需要单间:是○ 否○ 是否参加会议发言:是○ 否○ 是否提交论文: 其它要求: 想培训的内容议题: 联系人: 陈海涛 电话:13121666780 传真:010-52226401 邮箱:yyxhpx2012@126.com
  • 安捷伦公司助力药物研发与生产过程中质量控制等诸多医药领域应用
    安捷伦公司助力药物研发与生产过程中质量控制等诸多医药领域应用 药物杂质是活性药物成分(API,原料药)或药物制剂中不希望存在的化学成分。在药品开发过程中,杂质可能由于原料药物成分不稳定、与辅料不兼容,或者是与包装材料发生反应而产生。药物中各种杂质的数量将影响最终药品的安全性。因此,杂质的鉴别、定量、定性和控制已成为药物开发过程的关键组成部分。对于医药研发人员来说,目前比较大的挑战之一便是法规越来越重视药物活性成分和成品剂型中的杂质。 安捷伦公司作为医药业用户多年的合作伙伴,在纯化、纯度分析和杂质分析领域拥有丰富的经验,结合最新法规及行业发展趋势,可为用户提供完整的杂质分析整体解决方案,尤其对于法规所重视的有机、无机、溶剂残留等杂质的分析,具有系统、全面、可靠的分析工具与方案流程,能够有效帮助医药科学家们应对药物发现和开发中的纯化、纯度分析与杂质分析的挑战。 安捷伦公司于11月24日-25日在北京参加了由全国医药技术市场协会主办的2012年药物研发与生产过程中质量控制及分析技术研讨会,会议吸引到来自医药研发机构、生产企业、监督检验、医院、医药院校等单位的近百位专家学者。 11月24日,安捷伦公司的资深液质联用系统应用工程师冉小蓉博士作了题为&ldquo LC/MS Q-TOF用于非标记中药活性成分ADME研究的新策略&rdquo 的报告。介绍了中药活性成分的ADME数据为揭示中药体内的药理作用机制将提供关键的信息,本研究的目的旨在采用LC/MS QTOF开发对非标记中药活性成分代谢物的定性及定量研究方法,进而为中药人体内ADME研究提供新策略。 图为:安捷伦科技资深液质联用工程师冉小蓉博士演讲现场 11月25日,安捷伦公司的资深气相色谱应用工程师那顺博士发表了题为&ldquo 安捷伦新型顶空进样器及其在药典溶剂残留分析中的应用&rdquo 的报告。向参会人员介绍了安捷伦新型顶空进样器的特点,与安捷伦的气相色谱7890结合有效检测各类溶剂残留以及微板流路技术实现一次进样GC-FID和GC- MSD同时分析溶剂残留的技术。 图为:安捷伦科技工程师那顺演讲现场 关于安捷伦科技 安捷伦科技公司(NYSE:A)是全球领先的测试测量公司,同时也是化学分析、生命科学、诊断、电子和通信领域的技术领导者。公司拥有 20,500 名员工,遍及全球 100 多个国家,为客户提供卓越服务。在 2012财年,安捷伦的净收入达到 69亿美元。如欲了解关于安捷伦的详细信息,请访问www.agilent.com。 有关安捷伦液相色谱仪介绍,请登录:http://www.chem.agilent.com/zh-CN/Products/instruments/lc/Pages/default.aspx 有关安捷伦制药解决方案,请登录: http://www.chem.agilent.com/zh-CN/solutions/pharmaceuticals/Pages/default.aspx 订阅Access Agilent电子刊物,请登录: www.agilent.com/chem/accessagilent:cn
  • 分享:分析化学发展过程中的重要历史人物传记
    1. 玻意耳,R. Boyle (1627~1691)   英国化学家、 物理学家和自然哲学家。1627年1月25日生于爱尔兰利斯莫尔,1691年12月30日卒于伦敦。1635年入伊顿公学学习。1639年赴欧洲游学,1644年回国。1654年在牛津开始系统地研究化学、医学和物理学,在家里建立了化学实验室,制备各种药物,逐渐成了一位实验化学家和物理学家。同时他又阅读了大量的英文、法文、拉丁文科学著作,认识到化学是一种重要的理性科学,并不仅仅是一种实用工艺。1663年当选为英国皇家学会会员,1680年当选为会长。   玻意耳是第一位把各种天然植物的汁液用作指示剂的化学家。他将汁液的酒精溶液滴在纸上,做成试纸来检验溶液的酸碱性,他用过的植物有紫罗兰、玫瑰花、洋红、石蕊等。直到今天,化学家还采用玻意耳的方法。他也是第一位给酸和碱下定义的化学家,他指出能将蓝色果汁变成紫红色的物质都是酸:颜色变化与此相反者则是碱。与此同时,他还研究很多检验方法,例如利用铜盐溶液是蓝色的来检验铜盐 利用能形成氯化银沉淀且沉淀在放置过程中逐渐变黑的现象来鉴定银。   玻意耳是近代化学的奠基人之一。他在化学学科和化学理论的发展上作出过重大贡献,是第一位阐述元素本性的科学家。化学主要起源于炼金术,到了15~16世纪,化学开始摆脱炼金术的束缚,但仍从属于医学和冶金,没能成为一门独立的科学。玻意耳从亲身的实践中体会到化学应该有其自身的目的,而不是医学和冶金学的从属品。玻意耳提出最重要的理论是化学元素概念。古希腊的亚里士多德早就提出四元素说,认为万物是由土、水、气、火四种元素构成的。帕拉采尔苏斯则提出三要素说,认为万物是由盐、硫、汞三种要素以不同比例构成的。玻意耳认为他们都没有涉及问题的本质,他认为元素是具有确定的、实在的、可察觉到的实物,它们应该是用一般化学方法不能再分为某些简单实体的实物。玻意耳第一次为化学元素下了明确的定义,使化学发展有了新的起点。   玻意耳还研究了磷和磷酸的性质,发现磷燃烧后产生白烟,它溶于水使溶液显酸性。磷与强碱溶液放在一起产生一种气体,它和空气接触后,生成缕缕白烟,即磷化氢的氧化反应。   玻意耳在物理学方面也有成就,研究得最多的对象是气体,其研究成果以发现气体的弹性(即可压缩性)最为有名。他在一支一端封死的U形玻璃管中充满水银,封闭的一端留有一部分空气。当加在空气上面的重量越大时,空气的体积就越小,从而证明了空气的体积与加在它上面的压力成反比,这就是著名的玻意耳定律。   玻意耳著有《怀疑派化学家》、《关于颜色的实验和考察》、《天然矿泉水实验室简编》、《空气发光》等多种书籍。   2. 马格拉夫,A.S. Marggraf (1709~1782)   德意志化学家。1709年3月3日生于柏林,1782年8月7日卒于柏林。1734年在弗赖贝格学习冶金学,后在普鲁士皇家药房工作。1754~1760年,任柏林科学院化学实验室主任,1760~1761年,任物理化学部主任,   1767年任科学院院长。曾为巴黎科学院的通讯院士。   他是分析化学的先行者,最早利用显微镜进行化学研究,改进了一些分析工具和天平,用火焰法区分钾和钠,对氧化钙、氧化镁和氧化铝进行了识别,建立了铁的试验法。   在无机化学方面,他最先制成黄血盐和氰化钾 支持燃素说。在有机化学方面,他1747年发现甜菜根中含有甜菜糖 还发现并提纯了樟脑。他是一个在多方面取得成就的化学家。著有《制糖的化学实验》   (1747)和《化学论文集》(1761~1767)。   3. 日夫鲁瓦, C.J.rfuluwa   在1729年,最早使用容量分析,用纯碳酸钾测定乙酸的浓度,他将乙酸逐滴加到一定量的碳酸钾溶液中,直到不再发生气泡为止。但容量分析是到了19世纪,由于成功地合成了各类指示剂,才得到广泛的应用。   4. 贝格曼,T.O. Bergman(1735~1784)   瑞典分析化学家。1735年3月9日生于卡特琳娜贝里,1784年7月8日卒于梅德维。曾在乌普萨拉大学学习。1761年任该校数学教授,1767年任化学教授。   贝格曼可称为无机定性、定量分析的奠基人。他首先提出金属元素除金属态外,也可以其他形式离析和称量,特别是以水中难溶的形式,这是重量分析中湿法的起源。当时还没有原子量,也没有化合物的分子式。贝格曼一生作了大量分析工作,对化学分析作过很多改进。1775年他编制出在当时最完备的亲和力表,表中将各种元素按亲和力(即反应和取代化合物中其他元素的能力)的大小顺序排列。此表受到广泛的赞扬。他曾多次分析矿泉水和矿物成分。过去为了测定化合物中金属的含量,必须先将它还原为金属单质,方法十分繁琐费力。贝格曼提出了一种新的方法,只须将金属成分以沉淀化合物的形式分离出来,如果事先已测知沉淀的组成,即可算出金属的含量。他在1780年出版的《矿物的湿法分析》一书中,提供了那一时期矿石重量分析法的丰富历史资料。这本著作涉及到银、铅、锌及铁的矿物通过湿法过程的重量分析法。所介绍的测定组分包括金、银、铂、汞、铅、铜、铁、锡、铋、镍、钴、锌、锑、镁和砷。1779年他还曾编著过一些书,系统地总结了当时分析化学发展所取得的成就。在书中介绍了许多检定反应,例如:用黄血盐检定铁、铜和锰,用草酸和磷酸铵钠检定钙,用硫酸检定钡和碳酸盐,用石灰水检验碳酸盐等。他还曾根据蓝色试纸遇酸变红的特性检验出&ldquo 固定空气&rdquo (二氧化碳)具有酸性,称它为&ldquo 气酸&rdquo 。他在分析工作中广泛使用过吹管分析,认为吹管是分析上很有价值的工具。他的论文收集在 6卷本的《物理和化学论文集》中。   5. 克拉普罗特,M.H. Klaproth (1743~1817)   德意志分析化学家和矿物学家。 1743年12月1日生于韦尼格罗德,1817年1月1日卒于柏林。1759年在一个药剂师处当学徒。1771年到柏林开设药店,并在一所外科医学院任教。1792年任柏林炮兵学校讲师。   1810年成为柏林大学第一任化学教授和柏林科学院院士。1795年当选为英国皇家学会会员。   他在分析化学方面做了重大改进并加以系统化。在重量分析中,强调沉淀必须烘干或灼烧至恒重。为了测定矿物中的金属含量,他采用称量适当的沉淀化合物,再利用换算因素求得金属含量。他最先记录下分析测定的物质成分的实际百分比。这样做,不仅可以发现分析过程中的误差,而且往往可以在被化验的矿物中发现新元素。他不仅改进了重量分析的步骤,还设计了多种非金属元素测定步骤。他准确地测定了近 200种矿物的成分及各种工业产品如玻璃、非铁合金等的组分。   克拉普罗特1789年分析沥青铀矿时发现元素铀并命名。同年分析锆石时发现元素锆。1795年分析匈牙利的红色电气石时,证实英国W.格雷哥尔1791年发现的新元素,并取名为钛。1798年证实1782年F.J.米勒· 冯· 赖兴施泰因在金矿中发现的新元素,并命名为碲。1803年证实同年J.J.贝采利乌斯发现的铈并命名。他是A.-L.拉瓦锡反燃素说的拥护者。编有《矿物学的化学知识》一书。   6. 贝托莱,C.-L. Berthollet (1748~1822)   法国化学家。1748年 12月9日生于上萨瓦省塔卢瓦尔,1822年卒于巴黎附近的阿尔克伊。最初入阿纳西学院学习。1768年在意大利都灵大学获医生资格。1778年任一印刷厂的检验员,后任厂长。1794年任高等师范学校教授。1780年当选为法国科学院院士。   1789年发现氯的漂白性质,并提出通过滴定靛蓝标准溶液来测定漂白液中氯含量的容量分析方法。   贝托莱1785年首先提出氨由氮和氢组成。1787年与A. -L.拉瓦锡等人共同发表化学命名法。1791年指出动物的机体中含有元素氮。他测定氰氢酸和氢硫酸的组成,发现它们的酸性,指明拉瓦锡提出的所有酸含有氧的理论是错误的。他主张物质的组成是可变的,反对J.-L.普鲁斯特提出的定比定律。因此,非整比化合物称为贝托莱体化合物。他发表过《亲和力定律的研究》(1801)论文,著有《论化学静力学》(1803) 一书。   7. 普鲁斯特,J.-L. Proust (1754~1826)   法国分析化学家。1754年9月26日生于昂热,1826年7月5日卒于昂热。1774年在巴黎学习化学。后迁居西班牙,先后在塞哥维亚、萨拉曼卡等地的一些学校中任教 1789年在马德里任教授。在马德里期间,西班牙国王查理四世为他装备了非常豪华的皇家实验室,任命他为实验室主任。因此,他的实验室极适合于做定量分析工作。1806年普鲁斯特离开西班牙访问巴黎。1808年法军攻占马德里时,皇家实验室被毁。1816年被选入巴黎科学院。   普鲁斯特的主要贡献是确立了定比定律。从A.-L.拉瓦锡和18世纪后期的著名化学家出版的著作中可以明显看出,化合物有固定组成的概念已被普遍接受。然而,当时法国的化学权威C.-L.贝托莱关于化合物的组成可变的观点仍很流行。普鲁斯特的更广泛、更系统和更精密的研究,使定比定律得以在严谨的科学实验的基础上确立。1799年他明确地阐述了这一定律。从1802年至1808年间,普鲁斯特分析了上千种样品,在《物理杂志》上发表许多文章,以确凿的实验数据击败了贝托莱的论点,确立了定比定律,并指出贝托莱所用的化合物样品是不纯的,因而普鲁斯特也是第一位正确区分纯净物和混合物的化学家。他还分离出葡萄糖,发现某些植物中有糖存在,区分出氧化物和氢氧化物之间的差别,用硫化氢从金属盐溶液中沉淀出重金属。   8. 盖-吕萨克,J.-L. Gay-Lussac (1778~1850)   法国化学家。1778年12月6日生于圣莱奥纳尔,1850年5月9日卒于巴黎。1797年入巴黎综合工科学校学习,1800年毕业。法国著名化学家C.-L.贝托莱请他到他的私人实验室当助手。1802年他任巴黎综合工科学校的辅导教师,后任化学教授。1906年当选为法国科学院院士。1809年任索邦大学物理学教授。1832年任法国自然历史博物馆化学教授。   真正的容量分析法的建立应归功于法国J.-L.盖-吕萨克。1824年他发表漂白粉中有效氯的测定,用磺化靛青作指示剂。随后他用硫酸滴定草木灰,又用氯化钠滴定硝酸银。这三项工作分别代表氧化还原滴定法、酸碱滴定法和沉淀滴定法。络合滴定法创自J.von李比希,他用银(Ⅰ)滴定氰离子。   盖-吕萨克1805年研究空气的成分。在一次实验中他证实,水可以用氧气和氢气按体积 1:2的比例制取。1808年他证明,体积的一定比例关系不仅在参加反应的气体中存在,而且在反应物与生成物之间也存在。1809年12月31日盖-吕萨克发表了他发现的气体化合体积定律(盖-吕萨克定律),在化学原子分子学说的发展历史上起了重要作用。他1802年发现了气体热膨胀定律。1813年为碘命名。1815年发现氰,并弄清它作为一个有机基团的性质。1827年提出建造硫酸废气吸收塔,直至1842年才被应用,称为盖-吕萨克塔。   9. 莫尔,K.F.moer   莫尔对容量分析作出卓越贡献,他设计的可盛强碱溶液的滴定管至今仍在沿用。他推荐草酸作碱量法的基准物质,硫酸亚铁铵(也称莫尔盐)作氧化还原滴定法的基准物质。   10.贝采利乌斯,J.J. Berzelius (1779~1848)   瑞典化学家。1779年 8月20日生于东约特兰省的林雪平,1848年8月7日卒于斯德哥尔摩。1796年入乌普萨拉大学医学系学习,1802年获医学博士学位。后任斯德哥尔摩医学院医学、植物学和药物学助理教授,1807年任教授。1815~1832年,任斯德哥尔摩的卡罗琳外科医学院的化学教授。1808   年选入斯德哥尔摩皇家科学院,1818~1832年,任终身秘书。他的研究工作涉及许多领域。   18世纪分析化学的代表人物首推J.J.贝采利乌斯。他引入了一些新试剂(如氢氟酸用于分解硅酸盐岩石和二氧化硅测定)和一些新技巧,并使用无灰滤纸、低灰分滤纸和洗涤瓶。他是第一位把原子量测得比较精确的化学家。除无机物外,他还测定过有机物中元素的百分数。他对吹管分析尤为重视。吹管分析可认为是冶金操作之微型化,即将少许样品置于炭块凹处,用氧化或还原焰加热,以观察其变化,从而获得有关样品的定性知识。此法沿用至19世纪,其优点是迅速、所需样品量少,又可用于野外勘探和普查矿产资源等。他创始了重量分析,最早分离出硅(1810)、钽(1824)和锆(1824) 详尽地研究了碲的化合物(1834)和稀有金属(钒、钼、钨等)的化合物。他大大改进了分析方法(使用橡皮管、水浴、干燥器、洗瓶、滤纸、吹管分析)和燃烧分析方法(1814)。   在发展原子论方面,贝采利乌斯认为,为了确立原子学说首先应以最大的精确度测出尽可能多的元素的原子量。1814年他发表了包含41种元素的原子量表,1818年增加到45种元素,1826年增加到50种元素。后一张表实际上同现在的数值一样(除了碱金属和银的数值是现代数值的2倍)。他发现了几种新元素:铈(1803)、 硒(1817)、钍(1828)。他还提出了新的元素符号体系,沿用至今。   在电化学方面,贝采利乌斯1814年提出了电化二元论:化合物都是由两种电性质不同(即带正电荷和负电荷)的组分构成的,开创了对分子中各原子间相互关系的探索。在研究金属和非金属的特性,以及解释无机化合物性质和制备过程方面获得成功。   在有机化学方面,贝采利乌斯在1806年最早提出&ldquo 有机化学&rdquo 这个名称。他发现了外消旋酒石酸,并由于它与酒石酸有相同的化学组成,但有不同的物理性质而认识到同分异构现象,并命名。1835年他发现了催化作用,并命名。   贝采利乌斯著有《化学教程》(2卷,1808~1812)和《电的化学作用和化学比例理论》(1814)。   11.罗塞, H. Rose ,(1795~1864 )   1829年,首次明确提出和制定出系统定性分析方法,并提出一个简明的系统分析图表。   12.比拉迪尼, H. de la Bellardiere   1826年, 首次制得碘化钠,并以淀粉为指示剂,将它应用于次氯酸钙的滴定。开创了&ldquo 碘量法&rdquo 的研究与应用。   13.李比希,J. V. Liebig (1803~1873)   德意志有机化学家。1803年 5月12日生于达姆施塔特(现属联邦德国),1873年4月18日卒于慕尼黑。他父亲是医药、染料、颜料和化学药品商人,有些货物在家里制造,因此李比希自幼就接触到化学实验。1818年曾当药剂师的学徒。1820年在波恩大学学习,一年后转学到埃朗根大学,1822年获哲学博士学位。同年到巴黎,常听J.-L.盖-吕萨克和P.-L.杜隆等著名化学家的讲演。不久就在盖-吕萨克的实验室中工作。1824年回到德国,任吉森大学化学教授,创立了著名的吉森实验室。这是世界上第一个系统地进行化学训练的教学实验室。1852年李比希任慕尼黑大学教授。1840年当选为英国皇家学会会员。1842年当选为法国科学院院士。   1830年,在前人工作基础上,将碳氢分析发展成为精确的定量分析技术,并对许多有机化合物进行分析,获得了相当精确的结果,写出了这些化合物的化学式。他最早使用银(Ⅰ)滴定氰离子,开创络合滴定法。但1945年施瓦岑巴赫发明了氨羧配位剂(乙二胺四乙酸,EDTA)之后,络合滴定法才迅速发展起来。   李比希在有机化学领域内的贡献多得惊人。他作过大量的有机化合物的准确分析,改进了有机分析的若干方法,定出大批化合物的化学式,发现了同分异构现象。他在化学上的重要贡献还有:发现并分析马尿酸(1829) 发现并制得氯仿和氯醛(1831) 与F.维勒共同发现安息香基并提出基团理论(1832),为有机结构理论的发展作出贡献 提出多元酸理论(1839)。1840年以后的30年里,他转而研究生物化学和农业化学。他用实验方法证明:植物生长需要碳酸、氨、氧化镁、磷酸、硝酸以及钾、钠和铁的化合物等无机物 人和动物的排泄物只有转变为碳酸、氨和硝酸等才能被植物吸收。这些观点是近代农业化学的基础。他大力提倡用无机肥料来提高收成。他还认为动物的食物不但需要一定的数量,还需要各种不同的种类,或有机物或无机物,而且须有相当的比例。他又证明糖类可生成脂肪。还提出发酵作用的原理。李比希一生共发表了 318篇化学和其他科学的论文。著有:《有机物分析》(1837)、《生物化学》(1842)、《化学通信》(1844)、《化学研究》(1847)、《农业化学基础》(1855)、《关于近世农业之科学信件》(1859)等。他还和维勒合编了《纯粹与应用化学词典》。1831年创办《药物杂志》并任编辑,1840年后此杂志改名为《化学和药物杂志》,他和维勒同任编辑。   14.本生, R. W. Bunsen, (1811~1899)   化学家。1811年3月31日生于格丁根,1899年8月16日卒于海德堡。曾在霍尔茨明登学院肄业,不久考入格丁根大学学习化学,1830年获哲学博士学位。随后他到德、法、奥地利、瑞士等地作科学研究旅行 3年。后在格丁根、马尔堡和布雷斯劳等地的大学任教。1852年任海德堡大学教授,直到1899   年退休。他1842年当选为伦敦化学会会员。1853年当选为法国科学院院士。1858年当选为英国皇家学会会员。   1859年与G.R.基尔霍夫一起发明了第一台以光谱分析为目的的分光镜,创立光谱分析法,并通过实践使其成为分析化学的一个重要分支。本生提出每一化学元素具有特征光谱线,为元素发射光谱分析奠定基础。并用以研究太阳的化学成分,证实了太阳上有许多地球上常见的元素,由此说明其他天体和地球在化学组成上的同一性。他和基尔霍夫借助于光谱分析,发现两个新元素铯(1860)和铷(1861)。   本生的科研成就很多,重大的有:他离析出二甲胂基氧,测定所有易挥发的二甲胂基化合物的蒸气密度,得出正确的化学式。本生这一研究工作,被J.J.贝采利乌斯用来证实他的理论:有机化合物和无机化合物类似,只是后者的元素被前者的基所代替。1841年本生发明锌-碳电池,后称本生电池。1853年发明本生灯,利用此灯检定出许多矿物的组分,这种灯一直沿用至今。1855年发明吸收比色计。他1860年获科普利奖章,1877年获戴维奖章,1898年获英国工艺协会的艾伯特奖章。著有《气体测量方法》(1857、1877)、《光谱化学分析》(1860年与基尔霍夫合著),1892年与H.E.罗斯科合著《光化学研究》。   15.弗雷泽纽斯, C. R. Fresenius,(1818~1897)   C.R.弗雷泽纽斯是19世纪分析化学的杰出人物之一,1841年发表《定性化学分析导论》一书,提出&ldquo 阳离子系统定性分析法&rdquo ,其阳离子分析方案一直沿用。该书于十九世纪中叶被译成中文,书名《化学考质》。他创立一所分析化学专业学校,至今此校仍存在 并于1862年创办德文的《分析化学》杂志,由其后人继续任主编至今。他编写的《定性分析》、《定量分析》两书曾译为多种文字,包括晚清时代出版的中译本,分别定名为《化学考质》和《化学求数》。他将定性分析的阳离子硫化氢系统修订为目前的五组,还注意到酸碱度对金属硫化物沉淀的影响。在容量分析中,他提出用二氯化锡滴定三价铁至黄色消失。   16.马格里特,F. Margueritte   1846年,首次应用高锰酸钾法测定铁。此后将该方法扩展,应用于测定其它可被还原为低价化合物的金属   17.勒克, E. Lunk   1877年,首次人工合成酸碱变色指示剂-酚酞。   18.贝仑特,R. Behrend   1893年,发明了电位滴定法,并且首先画出了电位滴定曲线。   19.奥斯特瓦尔得   1894年,以电离平衡理论为基础,第一次对酸碱指示剂的变色机理进行了解释。   20.高贝尔斯莱德, F. Goppelsroder   1901年,研究发现,利用混合物溶液的各组分在滤纸上扩散速度的不同所形成的色层,可以定性分析溶液的成分。   21.茨维特,С.Tswett (1872~1919)   俄国植物生理学家和化学家。1872年 5月14日生于意大利阿斯蒂,1919年6月26日卒于苏联沃罗涅日。1896年获日内瓦大学哲学博士学位后,全家移居俄国。1901年获喀山大学植物学学士学位。1902年任华沙大学讲师,1907年任兽医学院教授,1908年任华沙理工大学教授。   他最重大的贡献是发明分析化学中极重要的实验方法──色谱法。他的第一篇关于色谱法的论文发表在1903年华沙的《生物学杂志》上。1906~1910年的论文都发表在德国的《植物学杂志》上。由于他的论文发表在不大知名的期刊上,所以当时没有引起化学界的注意。在这几篇论文中,他详细地叙述了利用自己设计的分离装置,分离出胡萝卜素、叶绿素和叶黄素的过程,即将植物叶子的萃取液放在装填碳酸钙的玻璃柱中,用石油醚淋洗,组分在柱中分离形成色带。他将这种方法命名为色谱法,开创了色谱分析的先河。色谱的英文一词即来源于俄文。1931年,R.库恩才发现茨维特所发明色谱法的重要性,才使此法得到普遍的推广和应用。   茨维特应用化学方法研究细胞生理学。1900年他在树叶中发现了两种类型的叶绿素:叶绿素a和叶绿素b,后来又发现了叶绿素c,并分离出纯的叶绿素。   22.埃米希,F. Emich(1860~1940)   分析化学家。1860年9月5日生于格拉茨,1940年 1月22日卒于同地。1878~1884年,在格拉茨工业学院学习化学,1888年任该学院的讲师,1889年任副教授,1894~1931年任教授。埃米希还是维也纳科学院院士。   埃米希是公认的近代微量分析奠基人。他设计和改进微量化学天平,使其灵敏度达到微量化学分析的要求,改进和提出新的操作方法,实现毫克级无机样品的测定,并证实纳克级样品测定的精确度不亚于毫克级测定。他主要研究无机微量分析化学。19世纪90年代用显微镜观察各种沉淀反应,
  • 成核控制技术在冻干过程中的应用
    当冻干工艺放大过程中遭遇过冷度难题,该如何解决?1、预冻及成核冻干过程分为三个主要阶段: ● 预冻 ● 主干燥(一次干燥) ● 次级干燥(二次干燥) 预冻阶段主要是样品中的溶剂(多数情况下是水)凝固,形成冰,从溶质中分离出来;主干燥阶段主要是将预冻阶段形成的冰通过升华的方式去除,也是整个冻干过程中最长的一个阶段;次级干燥是利用扩散和解吸附的原理进一步去除未冻结的水分。 第一步的预冻尽管时间相对来说不是很长,但是很关键,因为:1. 它决定了样品的形态,进而决定一次干燥和二次干燥产品的性能;2. 极大地影响产品的物理化学性质(如成分的结晶);3. 对API施加了不稳定的应力(如冷冻浓缩影响)。预冻过程中产品温度随时间的变化,如图1:图1:预冻过程产品温度随时间变化图1--层板进口温度(降温速率0.5℃/min)2--成核之前样品温度(降温速率约0.3℃/min)3--成核温度Tn: 初次形成冰核的温度4-平衡凝固点Tf * Tn和Tf之间样品处于过冷状态 Q:液体的水是如何变为固体的冰? 1. 一次成核:最初的晶核出现在超过临界尺寸的分子团簇中; 2. 二次成核:冰核向冰晶的生长(“结晶”);结晶的放热事件停止了二次成核; 3. 最终固化:通过层板冷却的小瓶底部向顶部行进,是一个缓慢的过程,热量必须通过已经固化的基质和小瓶的底部传递到层板,当继续冷冻浓缩,直到达到Tg’,玻璃态的高粘度基质阻止了水的进一步结晶。在这个过程中我们通常会面临一个问题,一次成核是一个随机和自发的过程,整个批次样品的成核会发生在一定的温度和时间范围内(样品成核温度相差约9.1℃,全部成核经历的时间大约47min)(见图2),这种不同跟样品所处的环境条件以及降温速率有关。图2:同一批次样品成核温度和时间关系图50 mg/mL Sucrose 10 mL Vial 3 mL Fill Volume这种随机的不受控制的自发过程会导致:1. 同一批次中不同小瓶的成核温度不同,最 终干燥产品性能的异质性;2. 实验室(非GMP)和无菌中试或生产规模之间成核温度的批次可变性;3. 两种可变性都会影响产品和工艺性能;4. 过程控制问题(一次干燥终点指示);5. 产品质量面临风险(一批产品中不同的初次干燥时间!)6. 放大:成核温度降低1°C(较低的过冷度),初级干燥时间缩短约3%。这种预冻行为的可变性是工艺放大化转移面临的一个严重的问题,通常我们可以通过退火来改善同一批次样品的孔径大小分布,来减少批次内和批次之间冰晶形态的差异,提高样品的均一性。退火是一种比较成熟并且已被普遍接受和认可的用于冻干过程中改产产品均一性的一种方法,最佳的退火温度(在样品的Tg’和Te之间)和时间(几小时到6h不等)也需要根据不同的配方产品进行摸索来决定,然而,退火也并不是适用于所有的样品,有些时候,退火可能反而会起到不好的作用,如加剧产品的降解,因此需要对具体的工艺及储存稳定性进行详细的研究,退火也需要谨慎使用。Q:那么是否有新的技术或方法能够直接控制成核温度来改善这种差异性呢?什么是控制? A:控制就是要有使产品能够在指 定的温度和时间下完成成核的能力。2、成核控制技术种类针对目前存在的以上问题,科学家门研究出了各种不同的成核控制技术:添加成核种子或小瓶预处理诱导成核使用添加剂(例如碘化银/丁香假单胞菌)或小瓶预处理(刻划、刮擦或表面粗糙化)以产生额外的成核位点,从而促进晶核的形成。● 不适用于生产冻干肠外产品(无菌/颗粒物!)● 没有Tn的“控制”● 只是提高了平均的成核温度电诱导成核 通过强电脉冲(U=3 kV)诱导成核;需要一个与产品直接接触的电极;不能直接用于含有大量盐(如NaCl)的溶液。超声波诱导成核在过冷(亚稳)系统中使用振动诱导成核(声脉冲:10 ms,10–40 kHz);没有大规模应用的报告。真空诱导表面冻结成核通过将腔室压力降低至稍低于大气压(约1mbar),并在约-10℃下预先平衡液体产品来诱导表面冻结;过度沸腾的风险(产品外观损害、产品损失)。冰雾诱导成核将产品冷却至低于Tf(例如-5℃)的所需成核温度并平衡一定时间,然后降低腔室压力至中等负压(约50Torr),将冷氮气注入腔室,冰雾(微小冰晶)迁移到小瓶中诱导成核。冰雾成核的方法可用在实验室及生产规模的冻干设备上,但是需要考虑无菌的问题,冰雾分布的均一性以及是否能够实现瞬时成核。加压卸压法诱导成核采用加压瞬间卸压的方法,当加压到一定压力,降低层板温度至期望的成核温度,维持一定时间,瞬间降压的同时成核,压力调节采用无菌的惰性气体,无任何污染源引入到腔体中,在中试以及生产型冻干机上均可实现。具体的机理,目前有几种假说:1. 产品腔体中的气体在卸压的过程中经历了膨胀会冷却,冷却的气体接触到亚稳态的液体样品表面,诱导成核;2. 卸压会引起样品液体表面的局部蒸发,蒸发导致的冷却诱导成核;3. 突然的卸压可能会产生压力波或震动干扰,从而诱导成核;这种方法可以使整批样品在瞬间成核(几秒的时间),形成高度均匀的冰晶尺寸,但是需要耐压的产品腔才可以实现,并且价格昂贵。各种成核技术各有优缺点,不管是哪种成核技术,应用在制药行业,首先需要维持产品的无菌性,系统的完整性,另外需要考虑其适用性、有效性,针对具体产品的价值性等。3、成核控制技术案例分享材料和方法实验目的采用成核控制、传统退火程序和随机成核三种方法用于产品性能和关键指标以及冻干工艺优化潜力的比较。实验设计对于工艺1-4,二次干燥程序均为0.1℃/min升温至40℃, 维持360 min;一次干燥真空度均为57mTorr 一次干燥终点判断压力灵敏度 1mTorr(Pice和Pc差值)。实验结果图图3:不同工艺产品内部结构图 图4:不同工艺产品一次升华干燥阻力数据图图5 不同工艺一次干燥产品升华界面温度数据图图6:不同工艺一次干燥产品底部温度数据图图7 :不同工艺产品一次干燥时间图图8 :不同工艺产品最 终水分含量数据 根据实验数据结果得出如下结论● 在较高的温度下成核,能够获得更大尺寸的内部孔径结构(图3);● 经过成核控制或退火处理,在一次升华过程中具有较小的升华阻力(图4);● 成核控制或退火处理检测到的产品升华界面的温度较低,这是由于升华阻力较小导致的,这样可以设置更高的层板温度,进而提高升华速率,缩短干燥时间(图5);● 在主干燥过程中,使用热电偶产品温度探头检测到的产品温度中,成核控制或退火处理获得的产品温度较低(图6);● 成核控制可以缩短一次干燥的时间(图7);● 成核控制能够获得较大的冰晶结构,有利于一次干燥,但是反过来产品具有较小的比表面积,不利于二次干燥水分的去除,因此具有相对高的残留水分,需要调整二次干燥的条件来优化(图8)。4、总结成核控制除了能够提高冻干效率,改善产品均一性外,经过研究发现,它还在改善某些产品的性能及外观方面具有良好的效果,如解决产品表面结壳,产品开裂或萎缩,裂瓶,缩短复水时间,提高产品稳定性等,成核控制技术对于冻干工艺及产品的潜在优势也在不断地探索和进一步研究中,最终的效果可以根据不同的样品通过具体的实验来验证。5、成核控制冻干设备德祥科技旗下莱奥德创提供高品质的冻干设备,具备成核控制技术功能,如果感兴趣的客户也欢迎到我们实验室来进行具体的实验实践和结果的验证。ATS SP Scientific提供的Lyostar冻干机仅需运行一个遁环即可自动摸索和开发冻干工艺。结合冻干PAT技术使漫长复杂的工艺摸索变得简单快捷有效。PAT技术——Smart 全自动工艺开发技术,Controlyo® 控制成核技术,TDLAS实时水蒸汽测量技术。Controlyo® 控制成核技术在相同的温度下,以瞬间减压的方式在同一时间让所有小瓶瞬间成核,在较高的温度下成核,产生更大、更均匀的晶体尺寸,使干燥更加一致。● 提高批次均匀性;● 无引入污染或外来物质的风险;● 增加冻干产品的蒸汽通道尺寸,进而减少干燥层的阻力;● 加快主干燥过程;● 减少产品复水时间;● 改善冻干产品的外观。莱奥德创冻干工场上海莱奥德创生物科技有限公司由德祥科技有限公司创办,专注于提供高品质的冻干设备应用和制剂开发相关服务。 德祥科技有限公司服务冻干行业十余年,在涉及冷冻干燥领域的工艺开发/工艺优化/商业化等各方面拥有丰富的经验,迄今为止已为500+客户提供冻干设备及相关服务。客户产品类型涵盖:蛋白、抗体、ADC、疫苗、核酸、多脑、脂质体、IVD、食品等领域。依托于合作伙伴美国ATS SP Scientific和英国Biopharma Group的紧密合作,掌握前沿的冻干理念与技术,使用高品质的冻干设备和软件致力于促进中国生物医药技术创新升级,助力中国大健康行业的持续发展。Our Mission 莱奥德创冻干工场专注于提供高品质的冻干设备应用和制剂开发相关服务,致力于促进中国生物医药技术创新升级,助力中国大健康行业的持续发展。Our Vision做冻干工艺的创新者,为生物医药开发提供优质制剂产品解决方案。
  • 舜宇恒平发酵尾气质谱分析仪在生产过程中的应用市场持续增长
    随着国内生物制药、食品等市场竞争的激烈,企业考虑不断地提高效益,减少消耗,以获得竞争优势。国内很多领先的生物制药、食品公司通过采用在线气体分析装置分析生物过程中生理代谢特征参数,优化发酵工艺,提升效价或产量。在许多气体分析装置中,质谱仪无疑是最佳选择,相比于传统的尾气分析仪,质谱分析仪具有快速、准确、稳定、通道多等优势。十年前,质谱仪作为高端精密的产品,只有国外的几家公司提供,并且价格非常昂贵,在生物行业应用寥寥无几。针对尾气质谱分析仪, 舜宇恒平做了很长时间的产品开发和市场开发,并于2009年推出国内首台商品化过程气体质谱仪,打破了国外过程质谱仪的垄断,2010年,舜宇恒平公司承担的 “国产四极杆质谱仪直接分析生物发酵尾气的方法研究”项目,顺利通过了上海市科委专家组的验收并得到高度的评价。自此,舜宇恒平的发酵尾气质谱仪逐步应用在生物制药行业发酵工艺过程中,并提供整体、专业的解决方案,而且得到了客户良好的反馈。近几年来,随着质谱仪在生物制药行业应用的普及及使用价值的充分体现,越来越多的客户从早期制药研发小试中试应用转向在发酵工业生产中采用质谱仪进行监控、分析,指导发酵过程的补料、供氧、代谢调控等,涉及的产品领域也很多,包括辅酶Q10,抗生素、酵母、酶制剂,阿维菌素等等,客户通过尾气质谱仪对发酵罐进行实时监测、精准控制,提升了产量,创造了经济效益。相比较在研发过程中的质谱应用,客户对工业生产过程中的质谱应用要求更高,除了要求仪器本身性能稳定、数据准确、维护简单,同时需要我们提供整体的解决方案,包括管路的设计、包括现场的软件对接等等。工业发酵过程中的尾气湿度大,并且含有泡沫颗粒等杂质,随着反应的进行,温度和压力也有较大的变动,这样的尾气直接进入质谱仪会造成仪器的损害并且测量误差也会很大,针对此情况,舜宇恒平结合大量的客户现场情况开发气体前处理系统,该系统目前已升级至三代产品。针对质谱仪数据与控制系统的通讯问题,我们也有完善的解决方案,我司质谱仪与工艺设备集散控制系统(DCS)之间通讯的方式是多样化的。既包括现代的数字传输方式(OPC、modbus等),也包括传统的模拟信号传输方式(4-20mA电流等)。目前已与市面上国内外绝大多数的主流DCS(PCS7、ifix、组态王等)实现通讯连接,能够非常方便地将气体分析数据与过程控制活动相结合。同时我们发现,在质谱仪应用过程中,光有仪器性能好是不够的,我们要把客户培训好,服务好,我们要让客户用好,真正的对生产起到一定的作用才是最主要的,为此我们建有专业的质谱技术团队,我们定期电话回访,我们快速反馈,及时服务,解决客户的疑难问题。 在线质谱仪是在线、快速、多组分气体成分高精度分析仪器,将在线质谱仪用于生物过程领域,实现不同类型生物过程尾气中O2、CO2、N2、H2、乙醇、CO、Ar等气体及其它可挥发分子组分的高精度、宽量程和长时间连续稳定测量,得到气体的种类(性质)和浓度变化等信息,并将数据输入软件或者DCS控制系统进行相关计算并实施连锁控制。 最后,在此也感谢所有客户对我们产品的信任和支持,感谢这么多年来各方合作伙伴的鼎力相助,我们将一如既往的提供优质的产品、良好的服务,为国产仪器的腾飞努力,为生物制药等行业的发展贡献一份绵薄之力。
  • 葡萄酒酿造过程中,何时采摘?如何控制发酵?何时罐装?
    葡萄酒起源于公元前6世纪的欧洲大陆,是西方酒中普及程度很高的一种传统酒类,主要产区在欧洲的西班牙、法国、意大利等。传统的葡萄酒生产,尽管感知始终是生产决策的核心,但随着科技的发展,快速的质量分析为葡萄酒的生产过程控制提供了质量、风味参数可量化的新视角,提高生产标准化和精准度,帮助酿酒商掌控和控制酿造过程,保持产品质量稳定和独一无二的风味特性。葡萄酒生产过程中,何时采摘?如何控制发酵?何时罐装?20年欧洲葡萄酒酿造行业经验与分析数据相结合,福斯OenoFoss&trade 2 葡萄酒质量分析方案,10ml样品回答所有问题!采用傅里叶变换红外(FTIR)技术。多年与欧洲葡萄酒酿造企业合作,超过20年来自世界各地的葡萄生长季节和品种代表性数据库适用于葡萄酒成品和未发酵的葡萄汁,无需对发酵中的葡萄汁或起泡葡萄酒进行脱气处理2分钟同时获得多项关键参数:葡萄糖、苹果酸、pH、挥发酸、总酸、总糖、果糖、密度、乙醇、酒石酸、乳酸等自动分析工作,自动备份和报告,确保数据安全、可追溯和可使用何时采摘?OenoFoss&trade 2帮您做出最佳采摘决策对葡萄的快速分析让您能够从观察期开始一直到采摘期,跟踪葡萄成熟度。通过跟踪葡萄糖浆中的果糖、葡萄糖、总糖等参数,获得糖和酸之间的平衡,指导在葡萄最佳成熟期进行采摘。通过不同阶段的数据分析,全面掌握葡萄的生理成熟度以及影响葡萄酒最终质量的参数特性。关键参数:果糖、葡萄糖、酒石酸、苹果酸、总酸筛查劣果,优化种植快速分析有助于跟踪微生物与葡萄之间的相互作用。通过日常的分析数据,可及时筛查出劣质葡萄,避免劣质葡萄进入后续生产环节。例如:乙醇等代谢物的分析追踪。关键参数:甘油、葡萄糖酸、乙酸、乙醇如何控制发酵过程?可量化的感官参数,OenoFoss&trade 2对发酵有独到的见解在酿造发酵过程中,跟踪酒精与苹果酸乳酸发酵。酿造商可以检查酵母是否具有生长所需且适当的营养的物质。在发酵初期,通过检测酵母可同化氮,及时指导向缺氮葡萄汁中调整补充氮源,保障发酵充分进行。对苹果酸乳酸发酵,通过快速分析,跟踪苹果酸向乳酸的转化,掌握和控制发酵进程。关键参数:酒精、同化氮、苹果酸、乳酸、乙醇、总糖何时罐装?可靠的分析数据实现理想的混合和装瓶确保装瓶时葡萄酒质量稳定性和一致性。2分钟完成所需参数的快速检测,以最少的管理工作对成品葡萄酒进行适宜的混合、装瓶和质量合格记录。关键参数:葡萄糖、果糖、pH、乙酸、乙醇、苹果酸、总酸点击左下角阅读原文进入福斯官网观看西班牙葡萄酒酿造商采访视频,来了解一下Tofterup兄弟在西班牙葡萄酒家族产业是如何使用福斯OenoFoss&trade 2葡萄酒分析方案进行葡萄酒生产质量控制。
  • 听说抄袭我们的都火了?今天带来原创的杂质分离方法开发过程
    zui近月旭科技除了产品以外,我们发布的内容也越来越受到大家的喜爱,遭到了多家公众号的自主发布,热度也颇高,我们十分“欣慰”。我们的内容能够得到大家的喜欢,真的是我们zui高兴的事情。但是其发表的内容因为水印等问题,谱图截取并不完整,影响大家的观看体验。所以小编就来以正视听,将完整的谱图,以及zui完整的杂质分离方法开发过程分享给大家,我们一起变得更强!首先来看看需要分离的三个物质的结构式:01 分析目的要求开发一种合适的分析方法,使上述3种化合物在浓度1.0mg/mL的情况下分离度大于1.50。开始方法开发之前,di一件该做的事是什么呢?当然是去了解这几个物质的性质,尽可能的得到有关这些物质的信息,这样可以为后面工作节省zui多的时间。而对这三个物质得到的信息大致如下:三种物质极性比较强,水溶性比较好,在常规C18色谱柱保留太弱,基本上与溶剂峰重叠。结构式上主要是官能团的差异,分别为-NH2,-Br,-COOH,差异性很大。综合考虑,有两种方案:一是加离子对试剂,用反相C18色谱柱增强保留,进行分离;二是使用离子交换色谱柱进行分离。首先由于个人的习惯,离子交换色谱被我直接排除(离子色谱平衡比较慢,而且离子交换色谱柱非常容易出现重现性问题)。所以本实验采用C18添加离子对试剂的方法。考虑的实验过程中需要使用离子对试剂,且流动相pH需要大范围调整(可能用到碱性流动相),所以色谱柱选择月旭Xtimate ® C18(4.6×250mm,5μm)色谱柱,流速:1.0mL/min,柱温30℃,检测波长220nm。02 流动相优化及测试结果图谱2.1 初步尝试流动相:0.05mol/L庚烷磺酸钠+0.05mol/L磷酸二氢钾,PH=4.60。结果:化合物3保留时间2.6min,化合物1不出峰。估计是化合物1保留太强未洗脱下来。接下来,调整pH并增加有机相的比例,来加大洗脱能力。2.2流动相:缓冲液(1.00g辛烷磺酸钠,10mM磷酸二氢钾至500mL水中,用磷酸调pH=2.30):甲醇=60:40。混合对照图谱如下:实验中将庚烷磺酸钠改为辛烷磺酸钠,增加有机相(甲醇)比例,结果三个物质分离良好,但是化合物1(19.9分钟)峰型太差,下一步优化化合物1的峰型。2.3 流动相:缓冲液(1.00g辛烷磺酸钠,10mM磷酸二氢钾至500mL水中,用磷酸调pH=2.30):乙腈=80:20。化合物1图谱:基于上一次实验,将有机相甲醇变为乙腈,通过改变选择性看是否峰型会有改善。结果发现并没有任何改善,而且发现这个方法中有机相只提供洗脱能力,不提供选择性改变作用。2.4 流动相:缓冲液(缓冲液:1.00g十二烷基磺酸钠,50mM氯化铵至500mL水,用磷酸调pH=1.80):甲醇=60:40。混合对照图谱:当时换成这个流动相的主要思路是,加十二烷基磺酸钠使保留更强,加氯化铵提高离子浓度,调pH至1.80强酸性使化合物1中-NH2官能团作用更弱,达到优化峰型的目的,但是效果很差。回头总结发现我们所有的目光都聚焦在三种物质的不同官能团上,导致越走越偏离分离的轨迹,这里,三个物质共同含有的官能团可能也是影响分离的主要因素,换了个角度后,豁然开朗了。推翻了之前的方案,将离子对试剂换为四丁基氢氧化铵,从头开始。2.5 流动相:缓冲液(4mL 10%四丁基氢氧化铵水溶液,1.36g磷酸二氢钾至500mL水中,用三乙胺调pH=9.30):乙腈=80:20。混合对照图谱:流动相中添加三乙胺和并将pH调成9.3目的是抑制化合物1的拖尾,但是结果发现三种物质没有分开。继续优化条件将pH值降低。2.6 流动相:缓冲液(4mL 10%四丁基氢氧化铵水溶液,1.36g磷酸二氢钾至500mL水中,用三乙胺调pH=7.00):乙腈=80:20。混合对照图谱:看到这结果是不是项目就OK了。但是既然是方法开发,方法重现性实验实验是必不可少的,需要用一根新色谱柱重现该色谱条件。结果问题就来了.....化合物1图谱:化合物1峰型一直分叉,zui终发现应该是色谱柱使用多种离子对试剂,造成色谱柱改性,新色谱柱不能重现结果。好吧,再开始。然后又是继续摸索。不得不说有时候运气也是成功的一部分,在一次流动相配置过程中,看到四丁基氢氧化铵试剂旁边还有一瓶四丁基溴化铵,突然我就冒出想法,用四丁基溴化铵试试,不知道结果会怎么样,说做就做。2.7 流动相:缓冲液(1.00g四丁基溴化铵,1.36g磷酸二氢钾,1.0mL三乙胺至500mL高纯水。用磷酸调节pH=7.10):乙腈=80:20。混合对照图谱:03 结果
  • 破解“终极半导体”材料,晶盛机电全自动金刚石生长炉研发成功
    近日,晶盛机电技术研发再次突破,成功研发出全自动金刚石生长炉。01、金刚石晶体生长炉成功研制,晶体生长设备家族再添新成员官方消息称,晶盛机电晶体实验室经过半年多的工艺测试,全自动MPCVD法生长金刚石设备(型号XJL200A)成功生长出高品质宝石级的金刚石晶体。图片来源:晶盛机电据介绍,此次XJL200A金刚石生长炉成功解决了传统的MPCVD培育钻石生长技术的行业痛点:对多晶及生长裂纹等缺陷的判断、对晶体温度和生长厚度等关键生长参数的控制都依赖人工判断,克服了目前人工培育钻石过程中质量控制和规模化生产的瓶颈。图片来源:晶盛机电作为碳化硅、氮化镓之后具有代表性的新一代半导体材料,金刚石晶体又称钻石,被誉为“终极半导体”材料,此次金刚石晶体生长炉成功研制,标志着晶盛机电在硅、蓝宝石、碳化硅等晶体生长设备家族再添新成员。据项目负责人表示,目前已经完成了设备定型和批量工艺开发,设备即将投放市场,能为客户提供一站式解决方案。02、23万片意向订单在手,50亿SiC衬底晶片项目即将开工资料显示,晶盛机电是国内领先的半导体材料装备和LED衬底材料制造的高新技术企业,主要围绕硅、碳化硅、蓝宝石三大主要半导体材料开展业务。近年来,晶盛机电顺应行业发展趋势,提早布局碳化硅晶片市场。目前,该公司碳化硅外延设备已通过客户验证,同时在6英寸碳化硅晶体生长、切片、抛光环节建立测试线,其6英寸碳化硅晶片已获得客户验证。晶盛机电此前在投资者关系活动记录表中披露,截至2022年2月7日,客户A已与公司形成采购意向,2022年-2025年公司将优先向其提供碳化硅衬底合计不低于23万片。图片来源:晶盛机电 此外,为加快推进第三代半导体材料碳化硅业务,2月7日,晶盛机电发布公告称,拟募集资金不超过57亿元,其中拟投入31.34亿元在宁夏银川建设碳化硅衬底晶片生产基地项目。图片来源:晶盛机电2月25日,晶盛机电碳化硅衬底晶片生产项目正式落户宁夏。据央广网报道,该项目总投资50亿元,一期预计3月开工建设,投资总额33.6亿元,一期建成达产后预计年产6英寸碳化硅晶片40万片。
  • 国家级能源研发中心落户中集集团
    7月23日,国家能源局在北京举行第二批国家能源研发(实验)中心授牌仪式。国家能源海洋石油钻井平台研发中心落户中集集团,由中集烟台海洋工程研究院承担的“国家能源海洋石油钻井平台研发中心”,将依托烟台中集海洋工程研究院和中集海洋工程设计建造能力,着眼深海和超深海海洋石油钻井装备,加强大型海洋石油平台装备总装建造工艺研究能力、特殊海洋工程材料实验能力、深水石油平台全生命周期数字化设计能力的建设。   此研发中心建成后,将全面提升中集集团海洋工程科技实验、研发设计能力,包括理论设计、实验研究、数值模拟和仿真相结合的研发设计能力,实现海洋石油钻井平台从理论研究、概念设计、相关试验到基础设计、详细设计、生产设计的全生命周期研发设计一体化,开发拥有自主知识产权、覆盖主流海洋石油钻井平台产品的系列设计,同时以项目作牵引,对配套装备组织系统攻关,带动我国海洋工程配套装备国产化水平的提升。
  • 在线近红外光谱技术在中药生产过程中的应用
    1.中药生产过程现状中药是我国独具特色和优势的民族产业,其在生物医药领域中具有重要的战略地位,并已逐渐发展成为我国制药经济的重要支柱之一。中药工业化生产流程融合了原料控制、生产控制、质量检测等多个步骤流程,具有工艺过程复杂、步骤繁琐、影响因素多、非线性及交互作用效应显著等技术特点。对于中药质量控制,国内的重点大多聚焦于药材和成品上,却忽略了生产过程及其中间体的质量控制;长期以来一直依靠人工抽样分析和离线检测对中间产品和最终产品的质量进行评估。这种检测方式具有耗时长、主观因素强、检测结果滞后于生产过程等缺点,难以依据实时质量波动情况来指导生产过程,进行及时调整。据了解,近年来由于质量问题,导致中间产物或最终产品的返工或报废的现象常有发生。2.近红外(NIR)在中药生产过程中的发展近年来,在线检测、过程分析技术(PAT)、质量控制体系等技术逐渐深入生产过程中,通过合理的过程设计、分析与控制,增强对工艺过程的理解,降低过程不确定性和风险,以此来保证最终产品的质量。目前常用的过程分析技术有近红外光谱在线分析技术、拉曼光谱在线分析技术、在线紫外等,其中,近红外光谱分析技术具有快速、高效、无需样品预处理等优势。由于无需样品预处理且近红外光谱可以通过光纤进行传输,近红外光谱分析技术十分适合复杂中药的原料药材质量快速分析以及体系生产过程的在线检测,包括药材产地鉴别、有效组分含量测定和制药过程的在线检测和监控。自“十三五”规划以来,泽达兴邦医药科技有限公司在中药生产领域已与众多“医药工业百强”企业合作成功实施了众多案例,如表1所示。表1 PAT在中药生产监测过程中的实施实例(泽达兴邦)客户单位实施品种说明扬子江蓝芩口服液离线、在线上药杏灵银杏酮酯离线、在线九芝堂六味地黄丸、驴胶补血颗粒在线、离线江苏康缘热毒宁、桂枝茯苓离线、在线华润三九(本溪)气滞胃痛颗粒离线、在线华润三九(枣庄)感冒灵颗粒离线、在线绿叶制药罗替戈汀离线、在线太极集团藿香正气口服液离线、在线北大维信血脂康离线、在线广东众生复方脑栓通离线、在线翔宇制药复方红衣补血口服液离线、在线… … 图1 中药生产过程近红外在线检测系统3.近红外在中药生产中的应用实例3.1华润三九感冒灵颗粒——浓缩、总混工段感冒灵颗粒功效为辛热解表,清热镇痛,其由三叉苦、野菊花、马来酸氯苯那敏、咖啡因等组成,被广泛用于因感冒引起的头疼、发热、鼻塞、流涕、咽痛等症状。野菊花中的蒙花苷等有效成分是感冒灵颗粒质量的重要检测指标,其生产过程复杂,因此保证每一个工艺环节产品质量的稳定是最终产品有效的依靠。但是目前的分析方法存在耗时、信息滞后等缺点,严重影响了产品的质量和生产成本,亟待开发一种快速、准确的检测技术。目前,近红外光谱检测技术已经逐渐从离线实验或者小规模的模拟实验向大生产过程的在线监测发展,与前者相比,近红外在线监测技术更具有实际指导意义,在保证对象中的指标可以用于建立准确的定量模型之上,还能够对生产过程的质量进行监控。泽达兴邦医药科技有限公司在国家工信部智能制造新模式应用课题的项目中,以华润三九的感冒灵颗粒、感冒清热颗粒、小儿感冒颗粒等公司重点产品,建立关键生产工艺环节生产过程快速检测和在线质量检测系统,并与SCADA系统集成,建立质量数据库。其中,包括对感冒灵颗粒、感冒清热颗粒和小儿感冒颗粒三种药物中流浸膏中有效成分和固含量、半成品中有效成分、原药材的水分和浸出物、浓缩液有效成分和浸出物等物质的快速测定和实时监测。在项目实施过程中,近红外检测系统能够有效应用于感冒灵颗粒的生产过程,实现了产品关键工艺环节中间体质量的实时动态在线监测,降低了工艺运行过程中间体质量波动性,提高了中成药生产全过程的质量控制水平。下图展示的是近红外技术与感冒灵颗粒制粒总混工序的结合应用,以其半成品为例,针对蒙花苷、对乙酰氨基酚、咖啡因、马来酸氯苯那敏含量所建立模型预测结果令人满意,其相关系数R分别为0.9757、09523、0.9705、0.9803,RMSEP分别为0.0115、0.219、0.202、0.126,均能够满足感冒灵颗粒半成品实时分析的精度要求。图2 小儿感冒颗粒浓缩固含量在线检测效果图3.2上海上药集团银杏酮酯——柱层析工段银杏酮酯为银杏叶的提取物,为棕黄色至黄棕色的粉末,其主要活性物质为黄酮醇苷及萜类内酯,临床上主要用于血瘀型的胸痹、冠心病心绞痛以及血瘀型的轻度脑动脉硬化引起的眩晕,能增加脑血流量,降低脑血管的阻力,改善脑血管的循环功能,保护脑细胞,稳定细胞膜,使脑细胞避免缺血所致的损害。还可扩张冠状动脉,增加冠状动脉的血流量,改善心脏的供血,防止心绞痛以及心肌梗死的形成。但是其原料药材来源广泛,品种繁多,同一品种药材因其生长条件、采收季节、加工方式及贮藏条件的不同而在质量上存在差异,从而使中药制剂成品存在一定的质量差异。传统的质量评价方法步骤较为繁琐,耗时较长,不利于大批量的快速质量检测。因此,选取一种快速分析、样品无损、方法简单的分析技术将能够大大减少生产过程质量检测时间与人工成本,减少产品等待放行时间。为了实现银杏酮酯生产过程的智能监测,泽达兴邦医药科技有限公司与上海上药集团合作了银杏酮酯PAT项目,在项目实施过程中建立了实现大品种银杏药材、中间体(提取液、浓缩液、醇沉液、层析液、干燥物)及成品质量指标的在线及离线快速检测方法,实现全生命周期质量快速检测与控制,解决了现有检测模式存在的结果滞后、分析时间长、效率偏低等问题。以大品种银杏酮酯层析过程为例,将层析过程与在线检测技术相结合,实现了层析过程药液质量指标的实时快速检测,可用于生产过程实时采集药液质量数据,图3展示了层析过程的在线检测安装图以及层析过程在线监测结果。结合DCS系统采集的工艺数据,为构建工艺和质量数据库提供数据来源,同时为后期中生产线进行工艺与质量信息的数据挖掘奠定技术基础。图3 层析工段在线检测安装图图4 层析工段在线监测结果图4.经济效益近红外在线检测技术的应用可以减少检化验人员的岗位设置与劳动强度,提高数据的处理量与准确性并能实时指导生产操作,在一定程度上降低了加工生产能耗,缩短了中药的生产周期,为企业带来良好的经济效益,具有非常广阔的应用前景。以上述银杏酮酯为例,醇沉、柱层析的生产过程终点判断是中药制药过程中的常见问题,传统的中药生产过程终点判断方法主观性强且无实际理论依据。通过建立银杏酮酯层析工段的MBSD定性模型追踪不同生产批次,可以得到银杏酮酯层析工段洗脱过程的实时预测图。结合工艺,可将模型分为静置工段、水洗工段、洗脱阶段、乙醇回收阶段,其中明显可以看出洗脱工段的起点与终点,说明该模型可以判断洗脱起点与终点。利用近红外光谱技术对中药生产过程进行终点判断有助于及时、准确地识别过程终点,减少了收集时间,大大降低了能源损耗,提高原料利用率,保证产品质量的均一稳定,为银杏酮酯产品质量的提升奠定了理论基础。5.展望针对中药生产领域,近红外光谱技术的应用还存在一些局限。近红外作为一种分析技术,对所建立的模型依赖性较高,生产批次间的差异以及生产时间的不同均会影响模型的可靠性,因此模型的更新以及不同近红外设备之间的模型传递仍是目前需要解决的问题之一。同时,中药制药过程涉及的化学物质种类相对较多,原料可能存在较大变异,常需要监控多个CPP或CQA,过程监测难度大,工艺控制相对复杂,不可控因素较多;而且目前中药原料的近红外检测过程往往需要对原料进行打粉处理,能否实现完全无需预处理的近红外在线检测也是值得研究的问题。连续制造作为未来药品制造的发展趋势,药品开发者和制造商们对此表现出极大的兴趣,下图为中药颗粒的连续制造概念图,设计连续配料、连续制软材、连续制粒、连续干燥、连续总混工序,通过设备和控制系统设计,使得每一单元操作之间物料/产品不间断通过。通过实时监测和控制将制软材颗粒、干燥颗粒、总混颗粒后测得的水分、对乙酰氨基酚、马来酸氯苯那敏、咖啡因构成实时联动的反馈控制系统,并结合物料的物理和化学性质,生成模拟出用于放行的数据模型,并对包装后的制剂进行实时放行检验。图5 颗粒剂的连续制造概念图与西药相比,中药的药材原产物具有质量波动较大的特点,不同批次中药质量差异在一定程度上影响了中药临床药效的稳定发挥,“均化”指导原则的提出旨在为不同批次的合格处方药味等按适当比例投料并到达预期质量目标。此外,随着数据技术和网络技术的发展,数据智能化概念与近红外节点进行联合应用是未来近红外技术发展的重要方向之一,通过近红外在线监测技术为连续制造过程中药品关键质量属性的在线实时监测提供了更多选择,支撑中药生产制造逐步向连续制造方向发展。(作者:王钧)作者简介王钧,2013年参加工作,现任苏州泽达兴邦医药科技有限公司过程分析控制部技术总负责人,苏州市姑苏紧缺人才,苏州高新区重点产业人才引进,同时担任中国仪器仪表学会近红外分会协会理事。近年来主要从事过程分析技术及其应用研究,先后参与国家工信部智能制造新模式项目5项、工业转型升级(中国制造2025)1项。先后完成多个中药上市企业的制药过程质量控制技术研究与工业应用项目,包括山东绿叶制药有限公司“罗替戈汀”生产过程质量控制技术研究、扬子江药业集团江苏龙凤堂中药有限公司国家工信部智能制造新模式应用项目子课题:“蓝芩口服液”生产过程质量控制技术及产业化应用研究、江苏康缘药业股份有限公司工信部智能制造试点示范项目“中药生产智能工厂”项目-热毒宁注射液生产全过程质量控制体系构建、重庆天圣制药集团股份有限公司国家工信部智能制造新模式应用项目子课题“银参通络等中药单品种生产过程分析技术研究及系统构建”及国家重大新药创制课题“中药新药地贞颗粒先进制造与信息化技术融合示范研究”。发表相关论文23篇,其中SCI 5篇,申请发明专利3项,团体标准1项(在线近红外)。单位简介:泽达兴邦成立于2011年,是依托浙江大学苏州工业技术研究院和浙江大学药学院的科研创新体系孵化出来的医药领域高水平科技创新企业,是国内医药制造大健康方向既有竞争力的信息化解决方案供应商和系统集成商。公司联合浙江大学主导制定了国际首个中药生产工艺语义关联的ISO国际标准并于2020年1月出版,先后荣获中国科协“智能制造十大科技进展”、中华中医药学会“科学技术奖一等奖”、荣登中国科协2020年度“科创中国”先导技术榜单等荣誉,入选工信部2019年智能制造系统解决方案供应商。公司专注于新一代信息技术与医药健康领域的创新融合,致力于中药、疫苗等制药全产业链智能制造解决方案,推动具有行业示范效应的核心技术应用,开发了一系列具有核心竞争优势的信息化技术及软件产品。已在国内近百家中药制药企业进行产业化应用,为国内中药领军企业开展中药全产业链智能制造整体解决方案设计与实施服务,核心在于PAT系统的构建。
  • 梅特勒托利多过程分析技术(PAT)在结晶过程中的应用幸运读者名单公布
    尊敬的各位先生/女士: 感谢您对梅特勒托利多过程分析技术(PAT)在结晶过程中的应用关注,欢迎继续关注我们以后各期内容并请附上您宝贵的意见和建议! 2011年过程分析技术(PAT)在结晶过程中的应用幸运读者名单: 公司名 获奖者 山东寿光富康制药有限公司 夏** 西南石油大学 程** 凯默斯医药科技(上海)有限公司 钟** 江苏恒瑞医药股份有限公司 王**广东东阳光药业有限公司 陈** 本期礼品为瑞士军刀1把(礼品请以实物为准)。 梅特勒托利多 自动化化学仪器部 2011年9月
  • 【 新课上线限时29.9 】冻干过程中的PAT技术-莱奥德创冻干工厂
    然而在整个过程中我们只能控制层板温度,不能直接控制产品温度。PAT工具是顺利实施“质量源于设计(QbD)的有效工具”,可协助建立可控的过程关键参数和不可控的关键产品参数之间的关系,使冻干变得可靠、可控、高效、高质。 新课上线 ◆ 新课特惠:新课原价:299元限时优惠:29.9元*截止时间:2023年11月30日23:59◆ 获取方式:可在线留言或拨打400 006 9696与我们联系◆ 内容大纲:✔ 从冻干过程的每个阶段出发,解析每个阶段的关键控制点,所使用的PAT工具;✔ PAT工具一:成核控制技术,多种成核控制技术原理及优缺点解析;✔ PAT工具二:产品温度探头,有线温度探头、无线温度探头的区别及使用局限;✔ PAT工具三:Smart/MTM智能工艺开发技术的原理,功能,应用于冻干技术可以解决的问题及使用限制;✔ PAT工具四:TDLAS可调谐半导体激光吸收光谱技术技术原理,应用于冻干可以解决的问题及使用限制✔ PAT工具五:终点判定工具,目前市面上可用的终点判定工具介绍及优缺点解析;✔ 理想的PAT工具是怎样的?◆ 讲师: 韩晓芳莱奥德创资深应用工程师韩晓芳,沈阳农业大学硕士学位,2011年加入德祥负责冻干机产品的技术,培训及市场开发工作。8年致力于冻干技术在生物制药行业的应用,拥有丰富的冻干工艺优化方面的经验,对目前冻干的国际前沿技术具有深入的研究和了解,针对不同客户的应用,提供多方位的解决方案。还记得莱奥德创6月冻干技术分享活动吗 12月7日-12月8日,2023年莱奥德创冻干技术理论及实操技术分享会-上海场又要来了!福利放送ing……技术分享会原票价:3288/人购买本次新课程即可享受莱奥德创线下冻干技术实操技术分享会特约优惠价格2699元!◆ 新课购买&◆ 技术分享会报名欢迎咨询400 006 9696◆ 技术分享会缴费:帐户名称:上海莱奥德创生物科技有限公司帐户号码: 1219 4564 1610 106开户行:招行股份有限公司上海长阳支行*付款时请备注:12月上海+姓名莱奥德创冻干讲堂关注“莱奥德创冻干工场“,立即获取冻干线上学习内容。基于对于冻干研发的一些考量,莱奥德创创建了金字塔冻干学习平台:包含了从冻干理论基础,到配方和工艺开发,再到放大及生产,以及进阶的设备管理和线上线下专题内容分享。内容结合了来自Biopharma的冻干理论指导体系、来自于莱奥德创产品经理及应用工程师的实践经验总结及国内外专家的专题内容。获取方式Step 1:关注莱奥德创公众号Step 2:点击菜单栏“冻干讲堂”Step 3:点击你感兴趣的内容BannerStep 4:开始学习莱奥德创冻干工场上海莱奥德创生物科技有限公司由德祥科技有限公司创办,专注于提供高品质的冻干设备应用和制剂开发相关服务。德祥科技有限公司服务冻干行业十余年,在涉及冷冻干燥领域的工艺开发/工艺优化/商业化等各方面拥有丰富的经验,迄今为止已为500+客户提供冻干设备及相关服务。客户产品类型涵盖:蛋白、抗体、ADC、疫苗、核酸、多脑、脂质体、IVD、食品等领域。依托于合作伙伴美国ATS SP Scientific和英国Biopharma Group的紧密合作,掌握前沿的冻干理念与技术,使用成熟的冻干设备和软件致力于促进中国生物医药技术创新升级,助力中国大健康行业的持续发展。服务优势Our Mission莱奥德创冻干工场专注于提供成熟的冻干设备应用和制剂开发相关服务,致力于促进中国生物医药技术创新升级,助力中国大健康行业的持续发展。Our Vision做冻干工艺的创新者,为生物医药开发提供高品质制剂产品解决方案。
  • ​科研新品​FLIR A500SC,产品研发过程的有力辅助!
    FLIR Axxx系列红外热像仪科研套件简化了温度测量工作可为电子、航空航天、生命科学等广泛应用领域的研究人员和工程师提供极大的便利目前该系列科研套件新增FLIR A500红外热像仪科研套件以让用户拥有更多的选择FLIR Axxx系列红外热像仪科研套件主要在红外热像仪分辨率上略有不同,其中FLIRA400的分辨率为320x240,A500的分辨率为464x348,A700的分辨率为640x480,用户可根据需要的分辨率选择机身,然后添置镜头和多种选配功能,满足应用需求。FLIR Axxx系列红外热像仪科研套件提供标准和专业两个版本,具有连接更简单、测量工具功能更强的特点,既有助于缩短决策时间、增进决策效力,又有利于增强对研究对象的理解。标准套件:满足基本科研需求标准套件以FLIR A400/A500/A700系列红外图像流热像仪为基础,标配24°镜头,还可配备FLIR FlexView双视场镜头,搭载自动/远程及手动对焦功能,支持FLIR微距模式,造就出色的系统灵活性,可轻松满足多数研究和开发应用的需要。标准FLIR Axxx系列红外热像仪科学套件让用户可以使用FLIR Research Studio软件简单的“连接➞查看➞记录➞分析”工作流程,为研发场景快速获取和分析红外测量结果。专业套件:实现科研工作的精细化要求FLIR Axxx系列红外热像仪专业套件拥有标准套件的全部特性,并且还具有以下优势:搭配可见光镜头,支持MSX® (专利号:201380073584.9)图像增强功能,可更清晰地辨别测试目标组件;辐射数据Wi-Fi传输功能,让热像仪与工作站之间有更多连接选择;还提供2倍变焦微距镜头,在卸下标准24°镜头之后安装,最小对焦距离为18mm,可精准测得小型组件红外数据。 通过内置的Wi-Fi选项,专业套件还能全辐射压缩数据流传输带温度数据的红外图像,通过FLIR Research Studio将其设为远程连接和运行,轻松实现热像仪数据记录和图像分析。
  • 快速检测技术在食品生产过程中的经济效益
    仪器信息网讯 2013年4月1日,第六届中国北京国际食品安全高峰论坛系列专题研讨会中的“食品安全—质量控制技术”专题研讨会在国家会议中心召开,吸引100余位业内人士参加。 “食品安全—质量控制技术”专题研讨会现场   美国培安公司市场部产品经理曾秀英女士做了题为“快速检测技术在食品生产过程中的应用及其经济效益”的报告。 美国培安公司市场部产品经理 曾秀英女士   曾秀英在报告中首先将我国与欧盟、美国在食品入市方面的通行做法做了对比,我国通常做法是:取样后,做一次实验室检测,产品达标则入市,不达标则禁止上市 而欧盟、美国通常做法是:对产品做两次检测,先做快速检测,产品达标则入市,不达标则做进一步检测,产品达标的直接入市,再次不达标的则禁止上市。 我国与欧盟、美国在食品入市通行做法的对比   曾秀英介绍说,快速检测技术在我国食品生产过程中,将越来越受重视。相比于传统的实验室检测,在生产流水线上随时抽取样品,在现场快速、准确的检测,更有利于控制产品质量,节约原料及时间成本。   为了表达更直观,曾秀英分别对食品中常见的水分、脂肪和蛋白测定进行举例说明。她说,在食品水份测定中,美国AOAC微波方法测定所需时间要远远低于我国常用的烘箱方法。在同一样品测定中,微波的方法通常只需要3分钟,而烘箱的方法则需要几个小时不等。   在脂肪测定中,常用索氏提取法、酸水解法及罗兹法(碱水解法)。曾秀英介绍说,索氏提取法对结合态的脂肪难以萃取 酸水解法会使一些蛋白、糖等物质碳化,磷脂在酸条件下分解成脂肪酸和碱 罗兹法会造成糖分高的样品焦油化。这三种方法都会产生不同程度的误差。而美国CEM脂肪测定仪按照美国AOAC标准采用核磁共振技术,利用脂肪中氢原子在特定磁场中产生的衰减信号,来定性脂肪含量,无需试剂,不会发生炭化、焦油化、磷脂分解等副反应,准确度高、检测时间短。   在蛋白测定中,曾秀英介绍说,传统的凯氏定氮法是以氮元素的总含量来推算蛋白质含量。这种方法无法甄别一些类似于三聚氰胺、二聚氰胺的非蛋白含氮物质,造成样品蛋白质含量的误判。而美国CEM真蛋白质测定仪,采用氨基酸标签技术,利用特殊试剂和氨基酸结合的方法测定总真蛋白质的含量,时间只需要5分钟,自动化程度高,测定准确。   曾秀英在报告中提到,检测速度快、精确度高、操作简便、“无试剂化”、便携化是未来食品生产检测技术的发展趋势。 撰稿:孙立桐
  • 镀层检测技术在质量控制过程中的灵活运用
    汽车的历史新闻:  近几年,汽车的质量问题屡见不鲜。时下的汽车安全问题,一直是汽车行业消费最关注的话题之一。那么,如今的汽车质量是否能跟上其日新月异的发展节奏呢?本次我们讨论的话题是,汽车电器中电器接插件方面的质量问题与其对应方法。在金属镀厚的过程中,主要有以下几种因素会影响其镀层质量: 镀前处理:生产实践证明造成镀层质量事故多数是由于金属制品的镀前处理不当或欠缺所致。镀前处理的每道工序都会直接问影响到镀层质量。电镀溶液:镀液的性质、各组成成分的含量以及附加盐、添加剂的含量等都会影响镀层质量。基体金属:镀层金属与基体金属的结合是否良好,与基体金属的化学性质有密切关系。如基体金属的电位负于镀层金属的电位,或对易于钝化的基体或中间层,若不采取适当的措施,难以获得结合牢固的镀层。电镀过程:电流密度、镀液温度、送电方式、移动和搅拌的速度等,也会直接影响镀层质量。析氢反应:在宁波电镀过程中大多数镀液的阴极反应都伴随着氢气的析出。当析出的氢气黏附在阴极表面上时会产生针孔或麻点;当一部分被还原的氢原子渗入基体金属或镀层中,会使基体金属及镀层的韧性下降而变脆,叫氢脆。氢脆对高强度钢及弹性零件产生的危害尤其严重。镀后处理:镀后对镀件的清洗、钝化、除氢、抛光、保管方法等都会继续影响镀层质量。电源问题:近年来除采用一般的直流电外,根据实际需要广泛采用换向电镀的方法,使用周期换向电流,还有脉冲电源提供的脉冲电流等都会对镀层质量产生影响。   那么,成品镀件的质量究竟该如何管控呢?  镀层厚度测量已成为加工工业、表面工程质量检测的重要环节,是产品达到优等质量标准的必要手段。为使产品国际化,我国出口商品和涉外项目中,对镀层厚度有了明确要求。目前镀层厚度的测量方法主要有:楔切法,光截法,电解法,厚度差测量法,称重法,X射线荧光法,β 射线反向散射法,电容法、磁性测量法及涡流测量法等等。这些方法中前五种是有损检测,测量手段繁琐,速度慢,多适用于抽样检验。  X射线和β 射线法是无接触无损测量,测量范围较小,X射线法可测极薄镀层、双镀层、合金镀层。β 射线法适合镀层和底材原子序号大于3的镀层测量。电容法仅在薄导电体的绝缘覆层测厚时采用。  随着技术的日益进步,特别是近年来引入微机技术后,采用X射线镀层测厚仪 向微型、智能、多功能、高精度、实用化的方向进了一步。测量的分辨率已达0.1微米,精度可达到1%,有了大幅度的提高。它适用范围广,量程宽、操作简便且价廉,是工业和科研使用最广泛的测厚仪器。  金属表面处理技术广泛应用于电子行业,而电镀处理更是其主要的表现形式,电镀效果也将直接影响电子设备的性能发挥,汽车电子行业也不例外,其中汽车电子连接器端子的电镀将会影响汽车电子设备的导电和信号传输等方面的性能发挥。 目前在汽车电子连接器端子中较为常见的是Sn/Ni/CuZn、Au/Ni/CuZn、Sn/Ni/CuSn、Au/Ni/CuSn等镀层结构,日立FT110系列产品能够有效地对应Sn/Ni/CuZn、Au/Ni/CuZn、Sn/Ni/CuSn、Au/Ni/CuSn结构的膜厚测量,使用日立FT110对Sn/Ni/CuZn、Au/Ni/CuZn结构的测量来讨论电镀工艺在质量管理上的重要性。解决方案请见: http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100718/s544330.htm
  • 独辟蹊径!单分子与单细胞水平解锁生命过程中的相互作用
    生物结构和功能之间的联系是生命科学研究的关键,然而对这个领域的认识目前仍有很多空白。LUMICKS 是总部位于荷兰的生命科学仪器供应商,研发和生产动态单分子和细胞亲合力分析仪器,让研发人员能够在分子和细胞水平上建立结构和功能之间前所未有的桥梁。 LUMICKS 的产品在生物相互作用过程中施加和测量作用力,实现对分子和细胞的研究,从而能够对潜在的生物机制进行详细的实时分析。LUMICKS主要有两款产品,分别是C-Trap® 动态单分子显微镜和z-Movi® 细胞复合亲合力分析仪,目前众多世界顶尖大学研究所均为 LUMICKS的技术产品的用户,如哈佛大学,牛津大学,清华大学等。2020 年, LUMICKS 在北京设立了亚太区办公室 (卢米科思贸易(北京)有限公司)以服务于亚洲的客户。单分子&动态 观察生物分子机制的全幅图景现代的生物研究通常涉及多种实验技术与方法手段,想了解一个生物分子机制的全幅图景,我们既需要能够分析单个分子,也需要了解分子的动态过程。为什么单分子如此重要?首先单分子观察是对一个分子最直观的分析,眼见为实,这也是许多科学技术一直追求观察更小的单元的原因。其次,单分子技术允许科学家了解单个分子的性质,并非是一个群体的结果。众多技术,例如凝胶电泳、表面等离子共振等,提供的都是万千分子的平均读数,常常不能体现分子的多态性能。为什么我们需要观察动态过程?生物过程本身是动态发展的,只有了解生物分子的行为,才能够理解它们的机制,也才能够为制药、治疗等目标提供指导。结构生物学的方法能够精确到生物分子中的每个原子,然而每个结构都是一个静止的状态,因而目前很多结构生物学家们也在发展能够将静态结构与动态过程结合的方法。C- Trap 动态单分子显微镜填补了这一空白,既能够观察单分子尺度的生物分子,又可以实时观察DNA与蛋白互作、蛋白构象等动态过程。此外,C-Trap的光镊技术允许控制、操作单个 DNA、蛋白、细胞骨架等分子,在微米、纳米尺度下触摸、移动、控制生物分子,为研究人员带来前所未有的体验和结果。C-Trap动态单分子显微镜在动态单分子领域,LUMICKS的C-Trap 是行业首家商业化仪器。相较于其他解决方案,C-Trap 提供业内第一的测量精度和稳定性,真正实现对单分子过程的动态实时观察,高度集成易用的软件使得任何研究人员都可以操作,从样品制备到实验数据分析全流程支持帮助高效产出成果,以及来自全球工程师优质的售后服务。目前 C-Trap 仪器主要在高校的前沿研究中以及生物制药公司的研发中使用,相较于欧美,在中国的C-Trap 使用刚刚起步,未来将会逐步占领市场,成为生物实验室的必备仪器。C-Trap 动态单分子显微镜主要应用在DNA 结合蛋白、细胞骨架与分子马达活性、蛋白质折叠结构变化、细胞力学、生物相变与大分子相分离等领域。尤其在DNA的分子研究领域拥有非常多的应用:DNA 修复,基因编辑,DNA 转录,核小体结构功能等。客户发表在CNS杂志上的应用案例包括DNA 基因编辑过程中 cas9 蛋白与DNA 结合位点在靶、脱靶受哪些因素影响,DNA 损伤修复过程中 Rad 51 蛋白如何与其他蛋白协作,DNA 解旋酶在DNA 上的移动、解旋以及与其他蛋白的互动等等。由于 C-Trap 在生物领域广泛的应用,尤其适合多个研究室作为平台共享设备。免疫细胞治疗领域 复合亲合力测量正在受到瞩目过去的十几年里免疫细胞疗法极大地加速了临床肿瘤治疗的进展,但过继性细胞治疗的效果仍面临着很多挑战。尽管付出了巨大的资源和成本,非常多CAR-T研发团队的临床试验都以失败告终:接受免疫治疗的癌症患者中有很多对药物没有反应或者出现不良反应。这是由于免疫系统与癌细胞的动态环境本身非常复杂,因而众多体外检测方法并不能准确预测体内(临床)疗效。传统衡量免疫细胞效果的方法有很多种。分子水平上,如在研究TCR,CAR受体识别肿瘤表面抗原的特异性时,通常采用的表面等离子共振(SPR)或MHC四聚体(MHC Tetramer)等技术,优化筛选出与靶点亲和力(affinity)最佳的TCR/CAR设计。除此以外,也可以通过体外细胞实验,如细胞杀伤或细胞因子分泌检测去评估免疫细胞的激活及特异性杀伤能力。然而,这些体外实验数据一致性较低,需要更好的生物参数或者assay去预测体内及最终临床结果。什么是细胞复合亲合力(cell avidity)?它阐明了细胞间总的结合强度,这包括了:共受体结合、T 细胞受体(TCR)聚集、细胞粘附蛋白,甚至是结合的方向和分子键的价态。它揭示了一个细胞与另一个细胞之间的复杂的相互作用,而并不仅仅局限于一个蛋白受体与另一个蛋白抗体之间。因而细胞复合亲合力提供了更完整的、更具有生理学相关性的信息,反映了免疫细胞与肿瘤细胞之间更真实的相互作用,从而对免疫治疗期间的细胞响应和效果进行更准确的预测。在免疫细胞治疗领域,特别是CAR-T研发中,复合亲合力测量正在受到瞩目。2022年4月哈佛医学院发表在 《Nature》上的论文 “CAR T cell killing requires the IFNγR pathway in solid but not liquid tumours” 指出“亲合力逃逸” (avidity escape)是实体瘤用来避免 CAR T 细胞杀伤的一种抗性机制,因而对于细胞复合亲合力的测量能够预测 CAR T 对于实体瘤的临床治疗效果。z-Movi 细胞复合亲合力 (Cell avidity) 分析仪,是免疫治疗细胞复合亲合力领域排名第一也是唯一的产品。z-Movi 提供了一套完整的实验解决方案,专注细胞治疗领域,简化免疫细胞筛选流程,一键测量细胞间的复合亲合力。从而帮助研究人员加速细胞治疗产品的筛选和药物开发,更准确高效地筛选出优秀的免疫细胞。z-Movi 细胞复合亲合力检测仪z-Movi 的应用领域主要包括CAR-T, TCR-T, NK/CAR-NK及Cell engager免疫疗法的研发。在CAR-T研发时,通过检测cell avidity,优化CAR的设计,可以降低脱靶效应等不良反应,提高T细胞功能。至于TCR-T,相比affinity,cell avidity与T细胞功能有更好的相关性,借助z-Movi评估不同突变TCR的功能。在NK/CAR-NK研发中,cell avidity也能够用来评估NK细胞的功能及CAR的设计,筛选合适的Donor NK。最后,通过检测不同双特异性抗体与效应细胞靶细胞的cell avidity,研发者能够更好地了解cell engager在细胞相互作用中的功效。未来,我们也将与更多科研院所合作,拓展z-Movi的应用,如树突细胞(Dendritic cell),巨噬细胞(macrophage)等。基于独一无二的测量和优秀的产品设计,z-Movi 已在一众生物制药公司中大放异彩,将来,z-Movi 也必将成为细胞免疫治疗实验室与研发团队中的必备设备。本文作者:王磊博士,LUMICKS 亚太区产品应用专家于晨露博士,LUMICKS 亚太区市场负责人本文为LUMICKS供稿。如有技术干货、科研成果、仪器使用心得、生命科学领域热点事件观点等内容,欢迎相关行业朋友投稿。投稿邮箱:lizk@instrument.com.cn
  • 技术前沿|冻干过程中微塌陷如何影响冻干产品的强度?
    之前我们在《干货分享 | 冻干样品配方的关键温度的测量》中,就已经聊到过关键温度对于冻干工艺的重要性。在冷冻干燥过程中,产品应保持在其关键温度以下,如玻璃化转变温度(Tg’),共晶点(Teu)和塌陷温度(Tc),以确保一个安全和稳健的循环,并减少产品冷冻干燥后出现的有害缺陷的风险。缺陷可能包括但不限于产品内的物理塌陷或微塌陷、活性丧失和高水分含量。微塌陷程度是最具挑战性的量化缺陷之一,许多配方由于药物活性丧失而在*个周期失效。一、如何量化微塌陷程度?MicroPress 微压力冻干饼分析仪 MicroPress 微压力冻干饼分析仪是一款由Biopharma公司完全开发的创新仪器,用于量化低密度材料中的原位微观缺陷,特别是在所有冻干产品中。例如,甘露醇经常用于配方中,它具有较高的关键温度,可以掩盖具有明显较低关键温度的产品的塌陷。葡萄糖的关键温度在-41℃左右,当与甘露醇结合时,如果干燥超过关键温度,就会塌陷。然而,由于甘露醇的膨胀性,该混合物尽管可能存在结构缺陷,但一旦冷冻干燥,就具有良好的外观。在保持甘露醇浓度不变的同时,可以通过改变葡萄糖的浓度来确定微塌陷的程度和饼状结构的影响。通常, 由于高温,用来冷冻干燥这种溶液的循环不会使葡萄糖足够冷冻干燥,因此可能会发生塌陷。相反,甘露醇会干燥足够的量来保持蛋糕的结构。然而, 由此产生的,看似不明显的微观的塌陷,会影响复水性,以及药物本身的稳定性和活性。以下是结合使用了MicroPress 微压力冻干饼分析仪的具体实验方法。二、具体实验方法1、配方溶液制备样品溶液的制备方法见表1。所有化学品均来自Sigma Aldrich。使用6ml西林瓶灌装2ml。表1:起始溶液的浓度2、样品冷冻干燥这些小瓶用表2所示的方法冷冻干燥。预冻让所有的样品被冷冻,使晶体尺寸增加,样品进入下一个阶段干燥。在干燥阶段,压力降低,使冰升华,干燥产品。所有样品都放置在冻干机的同一个托盘上,以控制干燥过程中的可见变量。 表2:在SP Scientific冷冻干燥机上使用的冻干工艺3、MicroPress测量与分析所有的样品都在MicroPress上使用相同的一组参数进行分析 ,通过用户友好的软件设计,参数很容易设置,并可以更改以适应任何要求。参数设置情况见表3。表3:MicroPress测试阶段及相应的速度Extend阶段的速度为10mm/s,与估计的蛋糕高度的距离在5mm以内。Seek阶段找到蛋糕的顶部,一旦感觉到力,Compress阶段开始,然后记录施加在蛋糕上的力。4、结果分析下表4显示了从配方分析获得的结果。配方1具有最高的杨氏模量,因此是最强的蛋糕。表4:获得的3种配方的强度结果● 配方1的平均杨氏模量为0.969 kPa,配方1中最强的值为图1中的橙色。该蛋糕的杨氏模量为1.246 kPa,*应力为17.600 kPa;● 图1中的另外两条曲线分别表示配方2 (灰色) 和配方3 (蓝色) 。配方2的杨氏模量为0.473 kPa,*应力为7 kPa;● 配方3(蓝色)看似比配方2(灰色)有一个更高的*应力,实际上真正的*应力在应变51%左右,杨氏模量为0.017 kPa,*应力为2.660 kPa,是所有被分析的蛋糕中最弱的。 图1:使用MicroPress分析的三种配方图(配方1-橙色,配方2-灰色,配方3-蓝色)三、关于实验的讨论表4中为本次实验中获得的数据。甘露醇/葡萄糖样品溶液中的葡萄糖浓度越高,蛋糕的强度就越弱。传统的甘露醇被用作赋形剂,已知它对许多配方的关键温度有积极 的影响。然而,这可能掩盖了一个配方可能具有的一些关键温度。葡萄糖的塌陷温度为-41.0℃,当甘露醇冻干时,塌陷在甘露醇支架上。这种蛋糕看起来很结实, 眼见的外观良好,但当用扫描电镜或类似的技术分析时 ,晶格看起来更“湿润”,孔隙更宽。当用MicroPress分析时,增加葡萄糖浓度对材料强度的影响是非常明显的。蛋糕内的葡萄糖越多,物质强度就会减弱。当使用冷冻干燥显微镜(FDM)或差示扫描量热法(DSC)进行分析时,发现样品往往只显示甘露醇的结晶和熔化,而甘露醇有着强大的外部结构,掩盖了葡萄糖的玻璃化转变。关键温度分析只揭示了甘露醇的熔化,因此当产品冻干保持样品在-10℃以下,葡萄糖在主体材料中塌陷。因此, 由于葡萄糖的关键温度较低,甘露醇通常能够在标准的初级干燥条件下很好地干燥,而葡萄糖则不能。此外,当配方中的葡萄糖浓度增加时,蛋糕内的微塌陷程度增加,从而产生较弱的蛋糕。在储存或运输过程中,有微塌陷的材料更容易损坏或减少活性成分。四、*结论传统上,冻干样品的质量是由一些定性技术来确定的,包括;视觉评估,复水时间,与参考文献相比的外在强度,水分含量。然而,这是一种主观的分析,数据的质量可能取决于操作者的经验。Biopharma公司开发了这种压痕技术 ,并将其应用于冻干蛋糕,以减少主观性,并提供冻干产品的定性数据,以确定样品中是否存在产品缺陷。 配方中每个成分的关键温度与配方的整体关键温度同样重要,冻干产品在一个看似安全的温度会导致弱蛋糕由于冻干期间结构减弱和微塌陷影响蛋糕的强度。一旦材料被冻干,MicroPress可以用来测试得到的蛋糕的物理特性,以及它们是否在整体强度的所需参数范围内。在MicroPress上分析的蛋糕还可以使用卡尔-费休法测试水分含量, 如果需要玻璃化转变温度或熔点温度也可以使用mDSC进行测试。一旦确定了冻干样品的初始曲线,可以改变配方,增加其它辅料,这可能会影响冻干蛋糕强度。如表4所示,增加材料的浓度并不一定会增加蛋糕的强度。因此,如果在运输过程中发现蛋糕破裂或破碎的问题,则应进行轻微的改变,或包含或排除一种或多种辅料可能是有益的。
  • 产品应用:Microtox 生物毒性测试技术在页岩气开采过程中的应用
    Microtox 生物毒性测试技术在页岩气开采过程中的应用 ——香港理工大学、哈尔滨工业大学、伦敦帝国理工学院与韩国江原大学团队基于Microtox对页岩气开采过程中周边的土壤生态系统进行了毒性评价 Modern Water Microtox 生物毒性检测技术具有快速、简单、廉价等优点,已成为多个国家认可的官方标准,并在废水出水毒性检测、钻井液检测、船舱水检测领域也有着广泛的应用。水力压裂技术促进了页岩气开采的发展,而由于含盐量高,金属/准金属(As,Se,Fe和Sr)以及有机添加剂等原因,无意溢出的回流水可能会对周围环境造成危害。本研究对东北地区4个代表性页岩气开采区域,采用Microtox生物测定法(费氏弧菌)和酶活性测试,对回流水溶液对土壤生态系统的影响进行评估。结果显示,在回流溶液影响的老化土壤中观察到毒性的轻微增加(即,较低的EC20值)(Table 3)。已知砷(V)阻碍ATP的产生并因此抑制费氏弧菌生物发光发射(Rubinos等,2014)。另一方面,每种土壤中回流溶液的EC20值几乎相同,这可能与第14天和第90天回流溶液中的土壤-金属相互作用有关,因为它们可能会限制费氏弧菌对金属的生物利用度(Tsiridis等,2006 Rubinos等,2014)。在BY土壤中检测到了光辐射的刺激,这可能是由于土壤基质中的有机化合物有利于费氏弧菌的生物发光过程(Tang et al,2012)。结果表明,受影响的土壤对Vibrio fischeri的毒性仅在老化后呈现适度增加,而脱氢酶和磷酸单酯酶活性随着回流水溶液离子强度的增加而受到显着抑制。相反,回流溶液中的聚丙烯酰胺导致更高的脱氢酶活性,即土壤酶活性对回流溶液的组成非常敏感。Microtox 技术也广泛应用于废水处理厂的出水毒性检测。与使用其他生物(网纹蚤、仔鱼)的系统相比,使用费氏弧菌的 Microtox 技术检测时间更短,结果精确度和灵敏性更高,成本更低,是一种理想的废水整体毒性测试方案。Microtox® Model 500(M500) 分析仪是一款用于实验室的毒性测试仪,带有温控和自动校准功能,用于急性毒性的分析。Microtox® M500 采用生物发光检测技术,可对事故或人为导致的饮用水及废水污染紧急事件进行快速毒性检测。目前已有超过2400 台Microtox® M500行销世界,已确定了Microtox® M500作为快速毒性检测分析的行业标准的地位。Microtox FX 是一款简单快捷且灵敏度极高的便携式水质检测仪,专门为筛查急性毒性及三磷酸腺苷(ATP)而设计。Microtox FX 使用生物荧光技术,对饮用水污染及化学品进入水体等造成的紧急事件进行快速毒性检测。Microtox FX 是使用 Microtox® 技术进行毒性测定的便携仪器。
  • 在线近红外光谱技术在乳品加工过程中的质量控制应用
    NIR光谱的多功能性和效率使其特别适用于各种乳制品应用的在线分析,包括黄油、奶酪、奶酪牛奶标准化、液态奶、酸奶、马苏里拉奶酪、乳清蛋白分离物 (WPI)、乳清蛋白浓缩物 (WPC) 和牛奶蛋白浓缩物(MPC)。MOCON的在线乳品分析仪ProSpect系列使用近红外 (NIR) 光谱仪来测量光能,它对在生产过程中流经工艺系统的乳品成分进行传输和反射。近红外在线分析,实时监控自动化控制整个乳品生产过程高质量的在线NIR光谱仪和内置软件告别了离线采样造成的延迟和浪费,对乳制品工厂的生产来说,实时的在线分析有助于产品的质量保证,确保食品符合安全标准。在线取样大约每5-30秒将实时数据发送到工厂PLC,自动控制系统以此进行连续的配方调整,数据可在触摸屏显示器上轻松查看。实验级的分析结果实时的输出,有助于帮助乳制品生产商始终如一地保持产品质量,最终赢得消费者信赖。专为恶劣的生产环境条件而设计无缝集成,可兼容任何系统ProSpect系列可与您现有的PLC/控制平台配合使用,并无缝集成到任何生产现场的过程系统中。紧凑的设计可以根据您的空间和生产要求安装。外壳和流通池均采用不锈钢结构,能够承受潮湿、振动和极端温度。流通池完全可以在线清洗(CIP),空调、防水、防震、卫生的不锈钢外壳符合NEMA 4X标准。预置校准数据,快速本地化校准使用NIR光谱分析成分浓度,首先需要使用样品成分参数进行校准仪器。ProSpect系列凭借30多年设计和构建过程系统的经验技术,可提供灰分、酪蛋白、脂肪、乳糖、水分、蛋白质、盐、总固体 (TS) 和黄油固体非脂肪 (SnF) 的校准数据,针对特定的工艺系统和产品快速本地化校准。 PROSPECT的优势 在线实时成分分析完全集成,完整的系统实验室级结果兼容任何工艺系统流通池完全可在线清洗(CIP)IP 66工业级MOCON在线乳品分析仪ProSpect系列根据产品需求提供2种配置,可选择单个或两个在线应用同时对乳品成分进行过程分析和质量控制。它对乳制品的蛋白质、水分、脂肪、固体和其他有机成分的浓度提供合适的自动化生产方案,是乳制品加工过程中质量控制的理想选择。
  • HORIBA | 法国新工厂揭幕,专注提升拉曼光谱技术研发及生产
    2021年1月4日, HORIBA FRANCE SAS新研发及生产工厂在法国Loos开幕。这标志着具有50多年拉曼光谱制造经验的HORIBA步入新的纪元。新工厂的落成旨在提升HORIBA在拉曼光谱领域的新应用及新技术的研发能力,并加强应对全球范围HORIBA高端拉曼光谱仪器快速增长的产能需求,特别是2020年3月发布的备受用户青睐的拉曼旗舰产品LabRAM Soleil™ 将具备更加及时的交付能力。2019年10月新工厂建设工作正式启动,2020年12月底完成新旧厂址的动迁工作。整个实施过程均由资深HORIBA员工全程参与,确保将更多合理化、现代化的功能及元素融入到新工厂的建设中。新工厂建筑面积6764m²,占地14500 m²,涵盖研发和应用实验室、大型生产区(机械、光学、电子)以及销售和客户支持区。在这里,HORIBA可以更加专业的为客户提供各种技术支持与产品展示。为应对COVID-19疫情,此次新工厂揭幕典礼主要通过线上远程的形式进行,HORIBA集团多位领导人发表致辞。HORIBA FRANCE SAS总裁Laurent Fullana表示:“即使遭遇COVID-19疫情这样的意外,本次新工厂项目依然能够如期完成,我要感谢所有为这个项目付出的员工们。同时这样的成绩和成就,高度体现了HORIBA员工的契约精神和适应环境变化的能力,这让我们对未来更加充满信心。”HORIBA集团总裁Masayuki Adachi博士表示:“新工厂为了保障时刻满足LabRAM SoleilTM 产品的制作要求,所做出专业规划管理,让我印象极为深刻。”HORIBA集团董事长兼首席执行官Atsushi Horiba先生在日本现场则表示,无论是过去位于Villeneuve d' Ascq的生产研发基地,还是现在的新工厂,迄今为止HORIBA FRANCE SAS开发了许多技术产品,他为这些技术产品感到自豪。同时他祝愿HORIBA FRANCE可以利用这些高科技产品继续取得更大的商业成功。关于HORIBA FRANCE SASHORIBA FRANCE SAS 总部位于Palaiseau,汇集了HORIBA 旗下三大事业部, 包括科学仪器、环境和汽车事业部。它旨在开发基于尖端技术产品和系统的创新解决方案,可为全球范围的用户提供仪器和定制解决方案。如有需求,欢迎随时与我们联系。Info-sci.cn@horiba.com021-62896060-101免责说明HORIBA Scientific 公众号所发布内容(含图片)来源于文章原创作者或互联网转载,目的在于传递更多信息用于分享,供读者自行参考及评述。文章版权、数据及所述观点归原作者或原出处所有,本平台未对文章进行任何编辑修改,不负有任何法律审查注意义务,亦不承担任何法律责任。若有任何问题,请联系原创作者或出处。
  • 气调包装 | 烘焙产品包装过程中的质量控制
    产品安全仍然是食品生产商的首要任务。高质量的原材料,严格的生产工艺以及包装类型和技术是影响产品安全的主要因素,有助于在产品的整个货架期内保持高营养和感官特征。导致烘焙产品变质和货架期缩短的最常见因素是:微生物生长、老化、水分损失/增加。“延长烘焙产品的货架期通过应用MAP包装技术,可以避免上述因素并延长烘焙产品的货架期。烘焙产品通常采用高CO2浓度包装,并最大限度地降低残留O2水平,几项研究证明了高CO2在降低烘焙产品老化率方面的积极作用。这意味着烘焙产品包装需要用N2和CO2等混合气体冲洗包装中的大部分O2。在烘焙行业,乙醇作为防腐剂会在密封前喷入或注射到包装中,或者通过使用卡片、含有粉末状硅胶的小袋添加。但乙醇会干扰用于质量控制和保证的气体分析仪的O2传感器,需要注意使用正确的传感器方案,保证测试数据的准确性和可重复性。烘焙产品的天然孔隙结构,在储存过程中更容易释放O2到包装的顶部空间中,因此O2含量很难降至最低。在线MAP监控让一切处于控制之中,减少对操作人员的依赖,节省气体并提高您的整体质量控制。MAP可以确保正确比例的气体混合物(CO2/N2)存在于包装的顶部空间中,并将残余O2降至最低。在线气体分析仪是一种实时监测每个包装内氧气和二氧化碳浓度的仪器。一旦参数超出预设限值,分析仪会提醒操作员或自动停止包装线,用户可以完全控制流程并实现可追溯性。烘焙产品MAP应用参考“助力可持续包装的研发供应商为了实现可持续包装的目标,通过引入新材料和不同的解决方案来实现。减少、再利用、回收——这三个概念总结了包装专业人员面临的主要挑战。常见的解决方案:- 减小厚度- 单一材料和功能涂层的使用- 引入新的生物基、生物源可堆肥材料- 回收材料的使用- 纸基材料,可能与其他材料和涂层结合在包装过程中,材料会受到机械和热应力的影响,了解整个供应链过程中包装材料如何反应变得极其重要。这些“新”包装材料的引入已被证明在保护食品免受机械应变方面是有效的,但它增加了确保阻隔性能和密封完整性的挑战。即使包装最初是密封的,几天、几周或几个月后,由于环境变化或运输等其他物理因素破坏,它也可能失去密封完整性。破损的包装可能导致食品流失或变质,除了造成食物、材料、资源的不可持续和浪费外,它更损害了品牌声誉或因误食影响到生命安全。因此,包装类型和包装完整性对烘焙产品是否会暴露在高O2环境中、在储存过程中返潮或水分蒸发、添加的气体混合物(CO2+N2)泄漏等有重大影响。除了选择具有适当阻隔性能的包装材料外,确保包装密封无泄漏更是重要保障。“烘焙包装的密封完整性测试通过选择标准化程序,就可以对包装进行密封完整性测试。通过产生的数据帮助用户选择正确的包装解决方案。它还提供时间、温度、压力、不同密封系统的有效性等信息,以帮助设置正确的包装线密封参数。最常见的标准规范用户使用特定的国际测试规范来建立密封完整性和泄漏测试的程序。最常见的标准是:ASTM F-1140、F-2054、F-2095、F-2096、ISO 11607等。MOCON已经开发、销售和服务用于食品包装(MAP)应用的气体分析仪和泄漏检测设备40年了,MOCON了解不同食物的成分以及它们对MAP气体的反应,我们可以帮助您顺利过渡到MAP包装延长产品的货架期,配合我们的包装泄漏检测设备,保证生产线上的每一个产品的密封完整性。
  • COD实验过程中常见的问题解答
    COD的检测是水质检测行业必检项目,COD通常是指在强酸加热条件下,用重铬酸钾作为氧化剂处理水样时所消耗的氧化剂的量,以氧的mg/L表示。常见的测定方法有国标法《HJ828-2017水质化学需氧量的测定重铬酸盐法》和行标法《HJ/T399-2007水质化学需氧量的测定快速消解分光光度法》。由于国标法仪器回流装置占的实验空间大,水电消耗较大,试剂用量大,操作不便,难以大批量快速测定COD。但快速消解分光光度法占用空间小,能耗小,试剂用量小,废液减到最小程度,适宜大批量测定,因此快速消解分光光度法仪器越来越多的成为广大用户的首选。用户在COD的实验过程中遇到的常见问题,如何解决呢?让我们一起学习下吧~Q如何判断水样中氯离子是否超过1000mg/L?A在反应管中加2ml水样,加入0.5ml硝酸银溶液(17g/L),充分混合均匀后加入两滴铬酸钾指示液(50g/L),摇匀。若溶液变红,表明氯离子含量小于1000mg/L,若仍为黄色,表明氯离子含量大于1000mg/L。 QCOD实验过程中出现绿色的原因?A一般分以下3种情况:1、待测试样浓度高,如检测超出试剂量程范围,适当稀释后重新测试;2、配制试剂时是否使用的是硫酸,如使用盐酸配制试剂,盐酸里的氯离子会被氧化,导致空白变成氯离子;3、器皿清洗时使用洗涤剂或酒精,这两类都属于有机物,如使用后器皿不清洗干净,会导致空白变成绿色。QCOD检测过程中,仪器显示负值是什么原因?A1、水样和空白拿混了,区分下水样和空白再做;2、消解管等器皿不干净,可用稀酸浸泡后再大量蒸馏水清洗;3、蒸馏水有可能被污染,需更换蒸馏水;4、水样COD浓度极低,超量程下限;5、实验玻璃器皿被污染了导致的。实验前需将实验所用的烧杯、移液管、比色皿等清洗干净;6、操作误差,比色时消解管未完全放至底部。7、仪器故障,建议仪器校准或返厂维修。Q实验中如发生消解管破裂时,消解液撒到消解孔中应如何处理?A仪器断电并拔掉插头,用湿抹布将消解孔中的酸液清理干净就行,消解孔是密封的,酸液不会渗到仪器里面的。如果实在擦不净可用滴管向消解孔滴少量水,但不要超过一半,用毛刷清洁后再用吸管吸出,擦干晾干后通电实验无短路可继续使用。Q如何验证COD检测结果的准确度?A用COD标准溶液进行验证。将标准溶液当作样品一样进行检测,如果检测结果在误差范围内,那么仪器和试剂是正常的,检测结果也是准确的。
  • 如何在实验室放大加样过程中放热的反应?
    ——合臣科技 进口国产 通用实验室仪器设备——英国Radleys公司成立于1966年,拥有超过50年的科学实验用玻璃器皿和实验室仪器研发、制造经验,其客户包括全球蓝筹企业和学术研究机构。Radleys专注于生产化学合成、工艺开发、合成后处理和蒸发实验用的设备,致力于为您提供更安全、更清洁、更环保和更高产率的创新型化学实验设备。第35期研讨会主题:如何在实验室放大加样过程中放热的反应?15分钟快速研讨会2月7日和8日多个时间可选向反应混合物中添加反应液是常见的化学合成操作,从 mL 放大到 L 通常 需要改变加料的方式。在这场简短的网络研讨会中,Steve和Jenna讨论了进行受控液体添加的注意事项,并演示了AVA实验室控制软件,并通过一个案例研究说明了实验室控制软件如何解决日常实验室问题,以及Radleys如何帮助解决化学家的需求。查看更多研讨会信息,以及预约研讨会时间,请前往“合臣科技(上海)有限公司”“网络研讨会”模块查看。主要讨论目标1. 了解液体添加的常见注意事项、方法和工具2. 利用自动化改进液体添加3. 提高重复性和再现性适合谁参加?1. 合成化学家2. 工艺放大化学家3. 高校科研工作者研讨会主持人Steve Bendefy Steve于2006年加入Radleys,任职美国、印度和欧洲部分地区的国际区域经理。他热爱化学,特别是帮助解决化学家在实验室中面临的挑战性技术问题。Dr Jenna Spencer-Briggs Jenna拥有谢菲尔德大学的有机化学博士学位。她在卡迪夫大学工作后加入了Radleys,她在卡迪夫大学的实验室授课和教学。作为科学内容撰稿人,她利用自己的化学知识帮助解释我们产品的影响。合臣科技(上海)有限公司是进口、国产通用实验室仪器设备的供应商。主要供应英国Radleys、德国Mbraun(布劳恩)、德国Vacuubrand(普兰德)、德国Huber(富博)、德国Heidolph(海尔道夫)、德国IKA(艾卡)、瑞士Mettler Toledo(梅特勒-托利多)、德国Christ、德国Kruss(克吕士)、美国Waters(沃特世)、美国Unchained Labs(非链)、瑞典Biotage(拜泰齐)、上海一恒(Being)、合臣科技自产、英国Stoli Chem、德国Micro 4 Industries等众多品牌产品,还供应其他优质的国产通用实验室仪器。
  • 如何快速准确的检测食品馅料在炒制过程中的水分?
    食品馅料在生产过程中,很多馅料都涉及到炒制这一步骤,在炒制过程中,馅料要炒多久,要炒到什么程度,重要的决定因素之一就是水分含量。馅料水分的检测方法有很多,《GB/T21270-2007》中规定的检测方法有直接干燥法、减压干燥法、蒸馏法、卡尔费休法四种方法,其中直接干燥法和减压干燥法操作繁琐、耗时极长,不利于馅料边炒边检测水分;蒸馏法和卡尔费休法检测速度相对前两种方法较快,但是会有耗材,卡尔费休试剂还有毒,并且对检测人员和检测环境有极高的要求,也不适用馅料边炒边检测水分。检测速度与检测准确性本来就是一对矛盾体,在馅料的炒制过程中,有没有一种成本低的方法,能够既快速、又准确的检测炒锅里的馅料水分呢?有,就是冠亚牌食品馅料快速水分仪!冠亚牌食品馅料水分仪采用热解重量原理设计的,是一种新型食品馅料水分测量仪器。采用了高分辨率的7寸液晶大屏幕,可直接通过全屏触控的模式在液晶屏上直接进行测试参数、条件设定等,实现了设备的智能化,操作的自动化。该仪器的加热单元和水分蒸发通道能够快速干燥样品,在干燥过程中,水分仪持续测量并即时显示样品丢失的水分含量%比,干燥程序完成后,终测定的水分含量值通过7寸液晶触摸屏被锁定显示。其优势如下:1、数据准。完全自主研发的水分测量系统,依据干燥箱原理,保持与干燥法水分值的良好一致性。2、速度快。仪器自带快速烘干程序及特制加热光源,能让样品快速完成干燥。3、全自动。仪器自带称重系统,在测量过程中始终检测样品重量变化。样品受热后水分丢失,重量持续减轻,当样品水分完全干燥后,重量维持恒重不变,仪器自动结束测量。4、零耗材。目前市面上的水分仪绝大多数采用的是铝箔纸样品盘,属于易耗品,不能重复使用,后续耗材成本不菲,但冠亚牌食品馅料水分仪采用特制不锈钢样品盘,测试完成后样品不粘盘,易清洗,可重复使用,不仅能够帮助用户降低成本,而且还属于环保产品。
  • 科学家利用光谱技术揭示了羧酸在光化学过程中的新机制!
    【研究背景】羧酸是制药和精细化工中一种多功能且广泛可得的原料,因其在合成中的重要性而成为研究热点。然而,羧酸的直接光化学反应性受到其在远紫外区的吸收边缘和低量子效率的限制,这使得其在光激发反应中的应用面临挑战。为了解决这一问题,美国西北大学Karl A. Scheidt团队提出了一种将羧酸转化为酰基膦酸酯的新策略,此转化过程能够将吸收谱移至可见光或近紫外光范围。通过引入磷促进剂,该方法不仅提高了羧酸的选择性,还促进了氢原子转移反应,推动了羧酸的高效骨架重组。研究结果表明,所生成的三重态二自由基具有较长的寿命,可以进行多种有机反应,包括环化、收缩和扩展,进而实现高效合成生物活性分子。该策略的提出为羧酸及其衍生物在光化学过程中的应用开辟了新的路径,展示了光化学合成的潜力,并为分子多样性和复杂性的提升提供了新思路。【表征解读】本文通过多种表征手段,如核磁共振(NMR)、质谱(MS)和红外光谱(IR),发现了羧酸衍生物在光激发条件下的独特反应性,从而揭示了其在光化学过程中的新机制。针对羧酸及其衍生物的光激发现象,本文利用时间分辨光谱和计算化学分析,深入探讨了激发态二自由基的生成与反应路径,得到了关于其反应性及选择性的关键见解,进而挖掘了不同HAT过程对产物分布的影响。在此基础上,通过光谱法和动力学研究等多重表征手段,结合反应产物的结构鉴定,结果显示出利用磷促进剂可显著提升羧酸的反应性,并且在较温和的条件下实现了多样化的骨架重组。这些发现不仅揭示了羧酸在光化学合成中的潜力,还进一步推动了在生物活性分子和药物合成中的应用研究。总之,经过详尽的光谱和反应动力学表征,深入分析了羧酸及其衍生物在光激发下的反应机制,进而成功制备了新型α-羟基和氨基膦酸酯材料。最终,这些研究不仅丰富了羧酸的光化学反应机制,也为新材料的开发提供了新的思路,推动了材料科学和药物化学的进步。【图文解读】图1:可见光波长下羧酸骨架重组概念。图2:反应开发。图3:通过-氢原子转移过程的β-和γ-氨基酸环化的底物范围。图4:通过-氢原子转移过程的环状α-氨基酸收缩或扩展的底物范围。图5:机制研究。【结论展望】本文的研究揭示了羧酸在光化学反应中的潜力,尤其是通过将羧酸转化为酰基膦酸酯,以实现可见光或近紫外光下的激发。这一方法有效克服了羧酸传统光化学反应的局限性,提供了新的激活模式,能够生成具有合成价值的三重态二自由基。通过引入磷促进剂,研究者不仅实现了羧酸骨架的多样化重组,还成功进行了选择性的氢原子转移反应,展示了多种环化和重组路径。这项研究为制药和材料科学领域提供了新的思路,表明羧酸及其衍生物在光化学合成中的应用潜力。通过优化反应条件,研究者展示了如何高效地在单一反应锅中实现复杂分子的合成,这种策略可望推动更广泛的分子设计与功能化。因此,本文不仅为羧酸的应用提供了新的视角,也为未来的光化学反应开发开辟了新的方向,预示着在环境友好型合成方法中的应用前景。文献信息:Qiupeng Peng et al. ,Photochemical phosphorus-enabled scaffold remodeling of carboxylic acids.Science385,1471-1477(2024).DOI:10.1126/science.adr0771
  • 法国德高集团研发中心落沪
    日前,法国德高集团在上海星火开发区设立德高中国(上海)全球研发中心。据悉,德高中国在厨卫防水领域已探索出了一些独特的商业模式,而法国德高集团视德高中国为一个重要基地,一直致力于发展绿色建筑理念,通过技术创新,提供绿色安全、高效节能的产品。
  • 冻干过程中西林瓶破损现象分析
    冻干工艺是将液体产品在容器内进行冷冻,然后在低压环境下,通过升华形式进行干燥。而冻干制剂生产过程中可能会遇到的一个问题,就是作为容器包材的玻璃西林瓶偶尔出现破裂或破损,虽然这种现象相对罕见,但一旦发生,就可能是一个严重的问题,因为它会导致产品损失、甚至带来溢出产品和破碎玻璃渣对设备内部造成的污染。由于整个冻干过程会处于一定温差范围内进行,因此一些观点认为,这种破损现象与包材热应力有关,可以通过改变西林瓶的热性能来减少发生概率。 但事实是这样吗?本文将告诉你答案。西林瓶破损原因及种类分析在本篇引用文章中,作者通过分析西林瓶破裂形式来寻求答案,尽管文章研究的主体针对管制瓶,但破损现象在模制瓶和管制瓶上都可能发生。当然精确判断西林瓶破损的原因是复杂的,因为在冻干过程中可能会出现几种明显不同类型的破损。这些破损类型有不同的原因,需要采取不同的纠正措施。此文将重点介绍更常见的管制西林瓶的破损类型,即在大多数情况下,断裂模式如下图1所示。这种模式的特点是在玻璃瓶外表面下侧壁区域出现垂直断裂,有时在原点上方和/或下方出现分叉。 图1:冻干过程中的典型瓶裂现象当力作用在玻璃物体上时,玻璃会发生弹性变形(应变),从而产生压缩应力和拉伸应力。这些应力在玻璃中的独特分布取决于瓶型设计因素、玻璃厚度分布以及施加在物体上的力的类型。玻璃只有在拉伸应力的影响下才会破损,裂纹会沿着垂直于拉伸应力分布的方向扩展。因此,裂纹样式对应于破损时作用在玻璃物体上的力的类型是仅有的,从而有助于识别导致破裂事件的力。破裂西林瓶的不同裂纹样式示例如下图2和下图3所示。图2中的西林瓶被一个内部压力打破,这个压力是通过将西林瓶装满水,并使装满的瓶子承受液压而产生的。 图2:由于内部压力而造成的瓶裂压力最初很低,一直升高,直到小瓶破裂。断裂样式由垂直裂纹组成,该裂纹在断裂发生的精确位置上下出现分支。上图2-a)中的西林瓶显示出广泛的破裂,这是典型的相对高压。上图2-b)中的小瓶在低得多的压力下破损,显示出一个相对简单的样式,仅由一条直直的垂直裂缝构成,在下端为环状裂缝。下图3中的西林瓶被热冲击力打破,热冲击力是通过西林瓶在烘箱中加热,然后浸入冷水浴中产生的。断裂样式包括许多弯曲裂纹贯穿侧壁和瓶底区域。下图3-a)中的西林瓶在侧壁上显示出广泛的裂纹,表明在破损时存在相对较高的温差。下图3-b)中的西林瓶在较低的温差下破损,并且显示出一个相对简单的样式,该样式仅由瓶子底部周围的单个环向裂纹构成。 图3:由于热冲击而导致的瓶裂根据一些文献中总结的断裂判断方法,如上图2和上图3中的示例所示,可以得出一个假设判断,即上图1中所示的断裂样式是由于施加在西林瓶内表面的力导致瓶子向外膨胀而破裂的独特特征。同时,对在正常商业操作条件下生产的一种管制瓶进行了计算机应力分析。分析中使用的玻璃瓶的轮廓和玻璃厚度分布如下图4所示,并模拟了水冻结成冰时的膨胀水平力。下图5中显示的分析结果表明,向外膨胀力在玻璃内外表面产生的拉伸应力几乎相等,同时伴随厚度远小于圆柱体直径的薄壁圆柱体的膨胀。断裂起源将发生在外表面的该区域,因为与内表面相比,该表面具有足够严重缺陷的可能性更大。冻干过程中温度梯度是否会影响西林瓶破损?破损是否也可能是由于温度梯度产生的应力引起的呢?毕竟冻干过程中存在假定的温度梯度现象。如果温度梯度引起的断裂应力被认为与冻干过程中玻璃瓶的破损有关,则断裂样式将包括侧壁和底部区域的弯曲裂纹,其起源很可能位于底部或跟部区域的玻璃外表面,如图3所示。这与图1所示的商业生产期间破裂的西林瓶观察到的破裂样式形成直接对比。另外事实上,在正常的冻干过程中,装满药品的小瓶放在冻干机腔体内的板层上。冷量通过板层内的导热流体传导板层金属面,再缓慢冷却西林瓶的支承面区域,同时伴随辐射、对流冷却西林瓶周围的环境。由于装满产品的西林瓶瓶从室温到大约-40°C的总冷却时间通常需要较长时间才能完成,因此假设玻璃瓶内外表面之间可能产生的任何瞬时温度梯度都相对非常小。为了验证这一假设,使用理论公式来估计产生许多商业破损事件中观察到的应力大小所需的温度梯度。为了达到27.6 MPa的总断裂应力,玻璃瓶内外表面之间需要125°C的温差。对于69.0 MPa的断裂应力,需要314°C的温差。而在正常的商业冻干过程中,西林瓶冷却的方式相对柔和,玻璃中不太可能产生如此高的温度梯度。冻干过程中西林瓶破损原因总结 为证明上述论断,作者进行了如下几种实验,观察不同情况下的裂痕样式,进行进一步对比分析:Freezer test 冷冻设备试验(仅外向力)Liquid Nitrogen Immersion 液氮浸泡(加上显著的热梯度)GDFOvento Cold Bath Thermal Shock Test 烘箱至冷浴热冲击试验(仅热梯度) *得出结论:文章讨论的常见破损断裂类型是由于冷冻药品在预冻过程中产生的向外膨胀力导致的,而不是由于温度梯度。因此,玻璃瓶热性能的变化(玻璃瓶的设计变化或使用具有较低热膨胀系数的玻璃)不太可能对典型冻干过程中可能经历的破损频率产生显著差异。解决破损断裂问题的方法是进行详细的断裂分析。这种分析将清楚地区分破裂的原因,要么是由于西林瓶在生产、运输或灌装过程中的问题导致的玻璃强度降低,要么是由于产品在冻预过程中膨胀导致的作用力过大所导致的。如何减少冻干过程中的西林瓶破损?那么,如何减少产品在预冻过程中由于膨胀而产生的应力,从而减少冻干过程中西林瓶的破损呢? 让我们一起先来了解一下预冻过程中的成核理论。传统冻干的预冻过程中,晶核的形成都是随机的,如下: 图6:随机成核成核温度不同,产生的冰晶形态和大小各不相同,晶核生长的方向也是杂乱无章,导致产品在冻结过程中膨胀产生的应力比较大,从而导致西林瓶破损现象,尤其是瓶子比较大,装样量比较多时,破损现象更明显。经Controlyo技术控制成核后,所有样品在同一时间、同一温度瞬间成核,晶体生长方向也比较规则,*可以显著减少预冻时的应力,减少西林瓶破损现象。 图7:Controlyo控制成核经典案例分享用于治疗癌症的小分子药物 配方:2.5 wt% API 2 wt% NaCl (pH 7.7-7.9)100ml西林瓶,22ml 的灌装量每批85个样品 图8:随机成核与控制成核对比 从上图可以看出:用Controlyo技术在预冻过程中控制成核后,冻干后的产品显著降低了西林瓶破损率。Controlyo技术不仅可以显著减少破瓶率,还具有以下优势:样品更均一适用于高剂量样品或灌装体积较大的样品保证同一批样品及不同批次样品的均一性提高药效缩短干燥时间(30%左右)改善产品外观减少破瓶率提高产量减少产品复水时间以下引用是FDA出版并认可的结论:Controlyo晶核控制可以显著减少主干燥时间,提高蛋糕状外形,蛋糕形态,减少比表面积,提高瓶子间的均匀性,缩短复水时间。[文章摘译]:David R. Machak and Gary L. Smay,Failure of Glass Tubing Vials during Lyophilization,PDA J Pharm Sci and Tech 2019, 73 30-38*本文图片来源于网络,版权归原作者所有,如有侵权请立即联系我们删除。
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