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2025-01-10 17:05:48鋰電池及電池材料的綜合表征方案: 鋰電池及電池材料的綜合表征方案，涵蓋從原材料到成品電池的全鏈條分析。該方案利用X射線衍射儀、電子顯微鏡等先進儀器，對電池材料的晶體結(jié)構(gòu)、形貌、成分進行精確測定；通過電化學工作站，評估電池的充放電性能、循環(huán)穩(wěn)定性等關(guān)鍵指標。同時，采用熱分析技術(shù)探究材料的熱穩(wěn)定性，確保電池安全。此方案為鋰電池研發(fā)、生產(chǎn)提供全面數(shù)據(jù)支持，助力性能優(yōu)化與新材料開發(fā)。

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活動預告 | 鋰電池及電池材料的綜合表征方案——— 熱分析、微量熱及流變學

直播時間: 2月27日14:00-16:15

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2023-03-04
鋰電池及電池材料的綜合表征方案

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鋰電池及電池材料的綜合表征方案問答

2023-06-09 17:53:53關(guān)于召開2023冶金及材料分析測試表征學術(shù)報告會暨展覽會的通知

2023-05-25 16:47:05【ALP-TS-23008A】脂質(zhì)納米粒制備及表征解決方案: 全文共3826字，閱讀大約需要12分鐘脂質(zhì)納米粒簡介脂質(zhì)納米粒(Lipid Nanoparticle，LNP)是一種粒徑介于 10-1000 nm 的新型藥物遞送載體，由多種有機材料、無機材料、金屬 - 有機框架或這些材料組合而成，可作為化學與生物制劑之間傳遞的媒介，脂質(zhì)納米粒包裹藥物可顯著提高藥物的穩(wěn)定性與生物利用度。[1]目前脂質(zhì)納米粒廣泛應用于mRNA疫苗遞送、腫瘤治療、抗炎和抗感染藥物載體、治療神經(jīng)退行性疾病、抗瘧等領(lǐng)域。脂質(zhì)脂質(zhì)納米?？煞譃楣腆w脂質(zhì)脂質(zhì)納米粒(Solid Lipid Nanoparticles，SLN)和納米結(jié)構(gòu)脂質(zhì)載體(Nanostructured Lipid Carriers，NLC)。固體脂質(zhì)脂質(zhì)納米粒（SLN）主要是由固體脂質(zhì)、表面活性劑、有效成分和水制備的膠體顆粒，具有生物相容性好、有機溶劑使用少、體內(nèi)穩(wěn)定性高、應用范圍廣等優(yōu)點。但在儲藏過程中仍存在載藥量低、易凝膠化和藥物泄漏等問題；為此，研發(fā)人員嘗試在固體脂質(zhì)壁材中加入一定量的液體油脂，打亂了原來單純固體脂質(zhì)壁材的有序的晶體結(jié)構(gòu)，負載活性成分的量得到了提高，也使得晶體結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定，不易發(fā)生泄露等現(xiàn)象。[2-3]圖1 LNP的結(jié)構(gòu)[3]脂質(zhì)納米粒靶向性研究是藥物遞送熱點研究方向之一，考慮到納米藥物自身性質(zhì)的影響，可通過對其自身物理化學性質(zhì)進行調(diào)控，如粒徑、表面電荷、表面修飾物等，以此來增加脂質(zhì)納米粒藥物的滲透作用。目前還開發(fā)了各種粒徑可調(diào)控的納米遞藥系統(tǒng)，Li 等[4，5]構(gòu)建了一種酸刺激響應型脂質(zhì)納米粒，可以在低 pH 條件下將其粒徑從 100 nm 縮減到5 nm。脂質(zhì)納米粒的初始尺寸有利于長時間的血液循環(huán)，當?shù)竭_腫瘤部位后，酸性環(huán)境刺激脂質(zhì)納米粒發(fā)生結(jié)構(gòu)變化，粒徑縮小，有助于脂質(zhì)納米粒外滲和組織滲透。除 pH 響應外，腫瘤組織處特異的酶環(huán)境、腫瘤細胞內(nèi)的還原環(huán)境和光、熱、磁等外部刺激都可以用于調(diào)控納米藥物的粒徑和表面電荷。[5]除平均粒徑外，脂質(zhì)納米粒的尾端大顆粒和過小顆粒也會影響納米藥物的效果，尾端大顆粒容易造成脂質(zhì)納米粒聚集，影響藥物的穩(wěn)定性和安全性，小顆粒（＜5nm）會被直接臟快速地過濾清除，影響藥物的有效性。過濾可有效減少脂質(zhì)納米粒藥物中的大顆粒和雜質(zhì)，提高脂質(zhì)納米粒藥物的穩(wěn)定性。Alpharmaca奧法美嘉平臺提供整套的脂質(zhì)納米粒均一性和穩(wěn)定性的解決方案，可用于快速評估、優(yōu)化脂質(zhì)納米粒的配方和工藝：高壓微射流均質(zhì)機、微流控技術(shù)對脂質(zhì)納米粒進行均質(zhì)乳化分散處理、Nicomp粒度分析儀分析平均粒徑、AccuSizer顆粒計數(shù)器分析大粒子濃度，Lum穩(wěn)定性分析儀快速分析脂質(zhì)納米粒藥物穩(wěn)定性，Entegris-ANOW濾芯過濾雜質(zhì)及大顆粒。脂質(zhì)納米粒的制備技術(shù)傳統(tǒng)的脂質(zhì)納米粒制備技術(shù)，包括乙醇注入法、薄膜分散法、逆向蒸發(fā)法、凍融法等，存在粒徑分布廣和批間重復性大等問題，對藥物開發(fā)的臨床試驗和生產(chǎn)具有很大的影響。為了解決傳統(tǒng)制備方法的弊端，微流控混合技術(shù)、高壓微射流技術(shù)、高壓均質(zhì)等新型制備技術(shù)應運而生。高壓微射流制備方法：制備水相、油相，經(jīng)過混合、剪切步驟形成初乳，初乳經(jīng)微射流均質(zhì)機均質(zhì)，而后除菌過濾得到脂質(zhì)納米粒。微流控混合技術(shù)制備方法：制備水相、油相，將水相油相經(jīng)過微流控均質(zhì)乳化后，除菌過濾得到脂質(zhì)納米粒。無論是通過何種方法制備脂質(zhì)納米粒藥物，后續(xù)都需要對其平均粒徑、尾端大顆粒、穩(wěn)定性進行檢測來篩選配方，PSS的Nicomp粒度分析儀可用于測試平均粒徑、AccuSizer顆粒計數(shù)器可用于測試大顆粒濃度、Lum穩(wěn)定性分析儀可用于快速篩選在不同工藝制備下脂質(zhì)納米粒藥物的穩(wěn)定性。圖2 高壓微射流法制備脂質(zhì)納米粒圖3 微流控混合技術(shù)法制備脂質(zhì)納米粒脂質(zhì)納米粒的粒徑控制脂質(zhì)納米粒的粒徑與其靶向性和有效性緊密相關(guān)，粒徑小且分布窄是脂質(zhì)納米粒藥物的理想粒徑。微流控技術(shù)通過微米通道控制流體的流動和混合，具有良好的單分散性、可控性及重現(xiàn)性，可改善脂質(zhì)納米粒的均一性和藥物包封效率，并實現(xiàn)高通量生產(chǎn)，已成功應用于Covid-19 mRNA 疫苗的制備[6]。高壓微射流均質(zhì)技術(shù)使物料在高壓作用下以高速度流經(jīng)腔體，經(jīng)過剪切、碰撞、空穴效應等物理作用降低脂質(zhì)納米粒的平均粒徑，可對脂質(zhì)納米粒初乳進一步均質(zhì)分散。高壓微射流均質(zhì)機PSI-20高壓微射流均質(zhì)機（小試兼中試型）采用固定結(jié)構(gòu)的均質(zhì)腔，通過電液傳動的增壓器使物料在高壓作用下以極大的速度流經(jīng)交互容腔的微管通道，物料流在此過程中受到高剪切力、高碰撞力、空穴效應等物理作用，使得平均粒徑降低、體系均一穩(wěn)定，由此獲得理想的均質(zhì)、分散、去團聚的結(jié)果。圖4 PSI高壓微射流均質(zhì)機最高2069 bar的均質(zhì)壓力，最高處理量20L/h（PSI-20）采用特殊設(shè)計Y型腔，去除尾端大顆粒效果佳，物料的混合更均一，處理效率高。屏顯界面，數(shù)據(jù)可溯源：支持數(shù)據(jù)導出設(shè)定壓力及實時壓力、監(jiān)測點溫度、實時流量、時間等。配置K型熱電偶：可用于實施監(jiān)測料液溫度。低噪音：運行音量低于70分貝，工作環(huán)境友好型。NanoSpirit 系列微流控藥物制劑遞送平臺微流控制備系統(tǒng)通過制造泵和高壓輸送泵與微流控芯片連接。A相和B相可以按一定比例以恒定速度混合和乳化。在微流控芯片中，設(shè)計不同的流道結(jié)構(gòu)，控制不同的速度，使樣品在微流控芯片中湍流、層流或霧化，可以滿足預乳化或再乳化的要求。還可以將制備好的樣品通過高壓泵輸送到高壓微流控芯片中，通過沖擊力和剪切力控制粒徑，達到達到所需的包封率、粒徑、粒徑分布均一性等要求。圖5 NanoSpirit 系列高精度流量控制（＜5‰）?？商峁┒囗椏烧{(diào)參數(shù)（反應量、流速等）。多型號微流芯片通用，適合多種載體類型。注射器規(guī)格：0.25，1，2.5，5，10 ml。自動充液、反應、前后排廢、清洗等工能平均粒徑與Zeta電位檢測脂質(zhì)納米粒徑不同使藥物富集在不同部位可現(xiàn)不同治療效果。應用于腫瘤治療領(lǐng)域的脂質(zhì)納米粒，由于腫瘤組織處血管豐富，血管壁間隙較寬且結(jié)構(gòu)完整性差，具有適宜尺寸的脂質(zhì)納米粒（60-200 nm）可通過 EPR 效應在腫瘤處積聚，實現(xiàn)納米藥物的被動靶向。脂質(zhì)納米粒電性一般呈中性或輕微負電性，在血液循環(huán)中，高正電性的脂質(zhì)納米粒會吸附蛋白質(zhì)，被迅速清除，進而影響脂質(zhì)納米粒的藥代動力學和生物分布。相比之下，中性脂質(zhì)納米粒以及帶有輕微負電荷的脂質(zhì)納米粒則顯示出延長的半衰期。Zeta電位是衡量藥物穩(wěn)定性指標之一，Zeta電位的絕對值越高，體系越穩(wěn)定。Nicomp納米激光粒度儀系列Nicomp系列納米激光粒度儀采用動態(tài)光散射原理檢測分析樣品的粒度分布，基于多普勒電泳光散射原理檢測ZETA電位。圖6 Nicomp 3000系列粒徑檢測范圍0.3nm-10μm，ZETA電位檢測范圍為+/-500mV搭載Nicomp多峰算法，可以實時切換成多峰分布觀察各部分的粒徑。高分辨率的納米檢測，Nicomp納米激光粒度儀對于小于10nm的粒子仍然顯示較好的分辨率和準確度。圖7 高斯粒徑分布圖圖8 多峰粒徑分布圖顆粒分布檢測尾端大顆粒的存在會影響藥物本身的穩(wěn)定性，由于表面積增大，使得體系形成熱力學不穩(wěn)定體系，容易發(fā)生脂質(zhì)納米粒聚集以降低體系自由能現(xiàn)象。尾端大顆粒的存在還會對身體機能造成影響，較大的顆粒（> 200 nm）容易積聚在肝臟和脾臟中，影響藥物安全性；粒徑極?。? 5 nm）的顆粒則會被腎臟快速地過濾清除，影響藥物的有效性。AccuSizer顆粒計數(shù)器系列AccuSizer系列在檢測液體中顆粒數(shù)量的同時精確檢測顆粒的粒度及粒度分布，通過搭配不同傳感器、進樣器，適配不同的樣本的測試需求，能快速而準確地測量顆粒粒徑以及顆粒數(shù)量/濃度。圖9 AccuSizer系列檢測范圍為0.5μm-400μm（可將下限拓展至0.15μm）。0.01μm的超高分辨率，AccuSizer系列具有1024個數(shù)據(jù)通道，能反映復雜樣品的細微差異，為研發(fā)及品控保駕護航。靈敏度高達10PPT級別，即使只有微量的顆粒通過傳感器，也可以精準檢測出來?？沙鼍叻ㄒ?guī)報告LumiSpoc單粒子顆粒計數(shù)器LumiSpoc采用單粒子光散射技術(shù)（SPLS），通過在光學流通池中進行流體動力聚焦，將單個粒子排列成一條直線。通過調(diào)整流動條件來調(diào)整樣品濃度，從而避免濃度峰值的影響。當單個納米或者微米顆粒經(jīng)過特殊光束截面的激光束時，記錄其正向和側(cè)向散射的光強。根據(jù)米氏理論，將分類強度轉(zhuǎn)換為粒度分布密度。通過軟件分析顯示計數(shù)分布、顆粒濃度。在行業(yè)內(nèi)已有使用Lumispoc用于顆粒濃度的監(jiān)測成功案例。圖10 LumiSpoc單粒子顆粒計數(shù)器顆粒粒徑檢測范圍：50 nm ~ 8 μm（取決于樣品）顆粒濃度檢測范圍：1 × 106 ml-1 ~ 1 × 109 ml-1進樣體積：250 μl穩(wěn)定性分析檢測穩(wěn)定性是評價藥物制劑質(zhì)量的重要指標之一，也是確定藥物制劑使用期限的主要依據(jù)。藥物制劑若發(fā)生分解、變質(zhì)，可導致藥效降低，甚至產(chǎn)生或增加毒副作用，危及患者的身體健康和生命安全，Zeta電位、尾端大顆粒濃度都是衡量藥物穩(wěn)定性的指標之一。除此之外，還可以使用穩(wěn)定性分析儀測量樣品的分離、沉降、懸浮或澄清、浮離、聚集、凝聚或產(chǎn)品存放期以及粒徑分布。LUM穩(wěn)定性分析儀Lum穩(wěn)定性分析儀可以直接測量整個樣品的分散體的穩(wěn)定性，檢測和區(qū)分各種不穩(wěn)定現(xiàn)象，如上浮、絮凝、聚集、聚結(jié)、沉降等，通過測量結(jié)果可用來開發(fā)新的配方和優(yōu)化現(xiàn)有的配方及工藝。圖11 LUM穩(wěn)定性分析儀快速、直接測試穩(wěn)定性，無需稀釋，溫度范圍寬廣可同時測8個樣品，測量及辨別不同的不穩(wěn)定現(xiàn)象及不穩(wěn)定性指數(shù)加速離心，最高等效2300倍重力加速度過濾經(jīng)高壓微射流均質(zhì)機或微流控技術(shù)處理的脂質(zhì)納米粒，還需進行適當?shù)倪^濾工藝，用于去除脂質(zhì)納米粒藥物中的尾端大顆粒和雜質(zhì)，提高藥物的穩(wěn)定性和安全性。濾膜的材質(zhì)和型號將影響脂質(zhì)納米粒藥物的過濾效率和效果，綜合考慮膜與納米藥物配方的兼容性、成本、效率等多方面因素選擇合適的濾膜。Entegris濾芯Entegris-Anow是一家高分子微孔膜過濾企業(yè)，專業(yè)從事MCE、Nylon、PES、PVDF、PTFE等（膜孔徑為0.03μm~10μm）微孔膜的研發(fā)及生產(chǎn)，具有二十多年服務(wù)與醫(yī)藥客戶經(jīng)驗，并為全球生物制藥、醫(yī)療器械、食品飲料、實驗室分析、微電子及工業(yè)等領(lǐng)域的客戶提供過濾、分離和凈化解決方案。