一．納米粒度及zeta電位分析儀的介紹

梓夢(mèng)科技的ZS-920系列納米粒度及zeta電位分析儀是三合一的光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)集成了動(dòng)態(tài)光散射 DLS電泳光散射ELS和靜態(tài)光散射技術(shù) SLS，可以準(zhǔn)確的檢測(cè)顆粒的粒徑及粒徑分布，Zeta電位，高分子和蛋白體系的分子量信息等參數(shù)。

其中動(dòng)態(tài)光散射法是用于測(cè)量粒度及分子大??；該技術(shù)可測(cè)量布郎運(yùn)動(dòng)下移動(dòng)顆粒的擴(kuò)散情況，使用光子探測(cè)器在固定的角度采集散射光，通過相關(guān)器進(jìn)行自相關(guān)運(yùn)算得到相關(guān)函數(shù)，再經(jīng)過數(shù)學(xué)反演獲得顆粒粒徑信息；Zeta電位測(cè)量是分子和顆粒在施加的電場(chǎng)作用下做電泳運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)速度和zeta電位直接相關(guān)，Zeta電位與電泳遷移率關(guān)系遵循h(huán)erry方程，通過測(cè)量顆粒在電場(chǎng)中的電泳遷移率就能得出顆粒的zeta電位；靜態(tài)光散射法用于確定蛋白質(zhì)與聚合物的分子量。在此檢測(cè)方法中，檢測(cè)不同濃度下樣品的散射光強(qiáng)，并且繪制曲線，由此可計(jì)算出平均分子量及第二維里系數(shù)，從而得到分子溶解程度。

二．納米粒度及zeta電位分析儀的應(yīng)用行業(yè)

納米粒度及zeta電位分析儀廣泛應(yīng)用于納米材料，生物醫(yī)藥，精細(xì)化工，油漆涂料，食品藥品，航空航天，國(guó)防科技等行業(yè)。在納米材料方面主要是用于研究納米金屬氧化物，納米金屬粉，納米陶瓷材料的粒度對(duì)材料性能的影響；生物醫(yī)藥方面主要是分析從蛋白質(zhì)，DNA,RNA，病毒，道各種抗原抗體的粒度；精細(xì)化工方面主要是用于尋找納米催化劑的最佳粒度分布，以降低化學(xué)反應(yīng)溫度，提高反應(yīng)速度；油漆涂料方面主要是用于測(cè)量油漆，涂料，硅膠，聚合物膠乳，顏料，油墨，水/油乳液，調(diào)色劑，化妝品等樣品中納米顆粒物的粒徑；食品藥品方面主要用于藥物表面包覆蓋納米微粒可使其高效緩釋，并可以制成靶的藥物，可用來控制藥物粒度的大小，以便更好的發(fā)揮藥物的療效；航空航天方面主要用于納米金屬粉添加到火箭固體推進(jìn)劑中，可以顯著改進(jìn)推進(jìn)劑燃燒性能，可用于研究金屬粉的最佳粒度分布；國(guó)防科技方面主要用于納米材料增加電磁能轉(zhuǎn)化為熱能的效率，從而提高對(duì)電磁波的吸收性能，可以制成電磁波吸波材料，不同粒徑納米材料具有不同的光學(xué)特性，可用于研究吸波材料的性能。

     納米粒度及zeta電位分析儀之所以能受廣大客戶的喜愛，除了它應(yīng)用的行業(yè)廣泛之外，納米粒度及zeta電位分析儀的控制軟件具有納米顆粒粒度和zeta電位測(cè)量功能，一鍵式測(cè)量，自動(dòng)調(diào)整散射光強(qiáng)， 無需用戶干涉，自動(dòng)優(yōu)化光子相關(guān)器參數(shù)，以適應(yīng)不同樣品，讓測(cè)量變得如此輕松?？刂栖浖哂袠?biāo)準(zhǔn)化操作(SOP)功能，讓不同實(shí)驗(yàn)室、不同實(shí)驗(yàn)員間的測(cè)量按照同一標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，測(cè)量結(jié)果更具有可比性。測(cè)量完成自動(dòng)生成報(bào)表，以可視化的方式展示測(cè)量結(jié)果，讓測(cè)量結(jié)果一目了然。

NS-90Z 納米粒度及電位分析儀

產(chǎn)品介紹

NS-90Z 納米粒度及電位分析儀是珠海歐美克儀器有限公司在成功引進(jìn)和吸收馬爾文帕納科公司（Malvern Panalytical）納米顆粒表征技術(shù)后，在NS-90納米粒度分析儀基礎(chǔ)上進(jìn)一步增加zeta電位測(cè)試功能而推出的新一款產(chǎn)品。

NS-90Z具有優(yōu)越的粒度和電位分析功能，能滿足廣大納米材料、制劑開發(fā)和生產(chǎn)用戶的顆粒粒度和表面電位的測(cè)試需求。該儀器使用電泳光散射技術(shù)測(cè)定zeta電位，動(dòng)態(tài)光散射技術(shù)測(cè)量粒子和分子粒度，以及靜態(tài)光散射技術(shù)測(cè)定蛋白質(zhì)與聚合物的分子量。

NS-90Z融合馬爾文帕納科M3-PALS相位分析檢測(cè)技術(shù)，并廣泛采用全 球化供應(yīng)鏈的優(yōu)質(zhì)光電部件，例如進(jìn)口雪崩式光電二極管（APD）檢測(cè)器和He-Ne氣體激光器等，加上精確的內(nèi)部溫控技術(shù)、密閉光纖光路以及先進(jìn)軟件算法，保障了數(shù)據(jù)的高重復(fù)性、準(zhǔn)確性和靈敏度，使該型號(hào)儀器可以分析寬廣的粒徑、濃度及電位范圍的樣品。

NS-90Z同時(shí)支持SOP標(biāo)準(zhǔn)操作，以及測(cè)量數(shù)據(jù)智能評(píng)估，方便用戶使用。

技術(shù)指標(biāo)

【粒徑】

• 測(cè)量范圍：0.3nm – 5000nm（以樣品為準(zhǔn)）

• 測(cè)量原理：動(dòng)態(tài)光散射法

• 重復(fù)性誤差：＜1%（NIST可追溯膠乳標(biāo)樣）

• 最小樣品容積：20μL

• 最小樣品濃度：0.1mg/mL （以樣品為準(zhǔn)）

【分子量】

• 分子量測(cè)量范圍：342 Da – 2×107 Da , 由流體動(dòng)力學(xué)直徑估算（動(dòng)態(tài)光散射）

• 分子量測(cè)量范圍：9800 Da – 2×107 Da , 由德拜圖計(jì)算 （靜態(tài)光散射）

• 測(cè)量原理：動(dòng)態(tài)光散射，靜態(tài)光散射

• 最小樣品容積：20μL（需要3-5種樣品濃度）

【Zeta電位】

• 測(cè)量原理：電泳光散射

• 靈敏度：10mg/mL 66kDa 蛋白質(zhì)

• Zeta 電位范圍：＞+500mV / ＜-500mV

• 電泳速度范圍：＞+20μ.cm/V.s / ＜-20μ.cm/V.s

• 最 高樣品濃度：40% w/v (以樣品為準(zhǔn))

• 最小樣品容積：20μL

• 最 高電導(dǎo)率：200mS/cm

• 檢測(cè)技術(shù)：M3-PALS

【系統(tǒng)參數(shù)】

• 檢測(cè)角度：90。+13。
  

• 激光光源：高穩(wěn)定He-Ne 激光器，波長(zhǎng)633nm，功率 4mW。

• 激光安全：1類，符合CDRH 和 CE 標(biāo)準(zhǔn)

• 檢測(cè)器：雪崩式光電二極管（APD）檢測(cè)器，QE>50%

• 相關(guān)器：采樣時(shí)間25ns – 8000s，4000通道，1011動(dòng)態(tài)線性范圍

• 冷凝控制方法：干燥空氣吹掃（需外接氣源）

• 溫度控制范圍：0° – 90°C

• 溫度控制精度：± 0.1°C

• 電源：AC 90 – 240V, 50 – 60Hz

• 功率：50W

典型應(yīng)用

? 膠體和乳液表征

? 藥物分散體和乳液

? 脂質(zhì)體和囊泡

? 粒子和表面的 Zeta 電位

? 墨水、碳粉和顏料性能改進(jìn)

? 優(yōu)化水處理中絮凝劑的用量以降低水處理成本

? 縮短穩(wěn)定分散體和蛋白質(zhì)溶液的開發(fā)時(shí)間

? 了解產(chǎn)品穩(wěn)定或不穩(wěn)定的原因，提高產(chǎn)品保質(zhì)期

? 防止形成蛋白質(zhì)聚集體

? 增加蛋白質(zhì)濃度時(shí)保持穩(wěn)定性

BeNano 180 Zeta Pro 納米粒度及 Zeta 電位分析儀

BeNano 180 Zeta Pro 納米粒度及 Zeta 電位分析儀

——背向 + 90°散射粒度 + Zeta 電位三合一型

儀 器 簡(jiǎn) 介

BeNano 180 Zeta Pro 納米粒度及Zeta電位分析儀是BeNano 90+BeNano 180+BeNano Zeta 三合一的頂 級(jí)光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)。該系統(tǒng)中集成了背向 +90°動(dòng)態(tài)光散射 DLS、電泳光散射 ELS和靜態(tài)光散射技術(shù) SLS，可以準(zhǔn)確的檢測(cè)顆粒的粒徑及粒徑分布，Zeta 電位，高分子和蛋白體系的分子量信息等參數(shù)，可廣泛的應(yīng)用于化學(xué)、化工、生物、制藥、食品、材料等領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究和質(zhì)量分析與控制。

指標(biāo)與性能

Index＆performance

粒徑測(cè)試

• 原理：動(dòng)態(tài)光散射技術(shù)

• 粒徑范圍：0.3 nm – 15 μm

• 樣品量：3 μL - 1 mL

• 檢測(cè)角度：173°+90°+12°

• 分析算法：Cumulants、通用模式、CONTIN、NNLS

Zeta電位測(cè)試

• 原理：相位分析光散射技術(shù)

• 檢測(cè)角度：12°

• Zeta范圍：無實(shí)際限制

• 電泳遷移率范圍：> ±20 μ.cm/V.s

• 電導(dǎo)率范圍：0 - 260 mS/cm

• Zeta測(cè)試粒徑范圍：2 nm – 110 μm

分子量測(cè)試

• 分子量范圍：342 Da – 2 x 107 Da

微流變測(cè)試

• 頻率范圍：0.2 – 1.3 x 107 rad/s

• 測(cè)試能力：均方位移、復(fù)數(shù)模量、彈性模量、粘性模量、蠕變?nèi)崃?/p>

粘度和折光率測(cè)試

• 粘度范圍：0.01 cp – 100 cp

• 折光率范圍：1.3-1.6

趨勢(shì)測(cè)試

• 模式：時(shí)間和溫度

系統(tǒng)參數(shù)

• 溫控范圍：-15° C - 110° C+/- 0.1°C

• 冷凝控制：干燥空氣或者氮?dú)?br style="margin: 0px; padding: 0px; outline: 0px; max-width: 100%; box-sizing: border-box !important; overflow-wrap: break-word !important;"/>

• 標(biāo)準(zhǔn)激光光源：50 mW 高性能固體激光器， 671 nm

• 相關(guān)器：最快25 ns采樣，最多 4000 通道，1011 動(dòng)態(tài)線性范圍

• 檢測(cè)器：APD （高性能雪崩光電二極管）

• 光強(qiáng)控制：0.0001% - 100%，手動(dòng)或自動(dòng)

軟件

• 中文和英文

• 符合21CFR Part 11

原理圖

儀器檢測(cè)

檢測(cè)參數(shù)

• 顆粒體系的光強(qiáng)、體積、面積和數(shù)量分布

• 顆粒體系的 Zeta 電位及其分布

• 分子量

• 分布系數(shù) PD.I

• 擴(kuò)散系數(shù) D

• 流體力學(xué)直徑 D H

• 顆粒間相互作用力因子 k D

• 溶液粘度

檢測(cè)技術(shù)

• 動(dòng)態(tài)光散射

• 電泳光散射

• 靜態(tài)光散射

BeNano 90 Zeta 納米粒度及 Zeta 電位儀

——90°散射粒度 + Zeta 電位二合一型

  儀 器 簡(jiǎn) 介

  BeNano 90 Zeta 納 米 粒 度 及 Zeta 電 位 儀 是 BeNano 90 +BeNano Zeta 二合一的光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)。該系統(tǒng)中集成了動(dòng)態(tài)光散 DLS、電泳光散射 ELS 和靜態(tài)光散射技術(shù) SLS，可以準(zhǔn)確的檢測(cè)顆粒的粒徑及粒徑分布，Zeta 電位，高分子和蛋白體系的分子量信息等參數(shù)，可廣泛的應(yīng)用于化學(xué)、化工、生物、制藥、食品、材料等領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究和質(zhì)量分析與控制。

指標(biāo)與性能

粒徑測(cè)試

• 粒徑范圍：0.3 nm – 15 μm*

• 樣品量：3 μL – 1 mL*

• 檢測(cè)角度：90 ° & 12°

• 分析算法：Cumulants、通用模式、CONTIN

Zeta 電位測(cè)試

• 技術(shù)：相位分析光散射

• 檢測(cè)角度：12°

• Zeta 范圍：無實(shí)際限制

• 電泳遷移率范圍：> ±20 μm.cm/v.s

• 電導(dǎo)率范圍：0 – 260 mS/cm

• 最小樣品量：0.75 mL – 1.0 mL

• Zeta 測(cè)試粒徑范圍：2 nm – 110 μm

  分子量測(cè)試

• 分子量范圍：342 Da – 2 x 10 7 Da*

  
  

  趨勢(shì)測(cè)量

• 模式：時(shí)間和溫度

  
  

  粘度測(cè)試

• 粘度范圍：0.01 cp – 100 cp*

  
  

  系統(tǒng)參數(shù)

• 溫控范圍：-10° C - 110° C，精度 ±0.1° C

• 激光光源：50 mW 高性能固體激光器， 671 nm

• 相關(guān)器：最多 4000 通道，1011 動(dòng)態(tài)線性范圍

• 檢測(cè)器：APD ，高性能雪崩光電二極管

• 光強(qiáng)控制：0.0001% - 100%，手動(dòng)或自動(dòng)

  *取決于樣品和選件

原理圖

儀器檢測(cè)

檢測(cè)參數(shù)

• 顆粒體系的光強(qiáng)、體積、面積和數(shù)量分布

• 顆粒體系的 Zeta 電位及其分布

• 分子量

• 分布系數(shù) PD.I

• 擴(kuò)散系數(shù) D

• 流體力學(xué)直徑 D H

• 顆粒間相互作用力因子 k D

• 溶液粘度

  檢測(cè)技術(shù)

• 動(dòng)態(tài)光散射

• 電泳光散射

• 相位分析光散射
  

• 靜態(tài)光散射

                          什么是zeta電位分析儀？

今天梓夢(mèng)科技的小編給大家介紹什么是zeta電位分析儀以及用zeta電位分析儀有哪些方法？

提到zeta電位分析儀，我們需要先了解一下zeta電位，Zeta 電位基礎(chǔ)理論的創(chuàng)立者是波蘭科學(xué)家斯莫魯霍夫斯基（Smoluchowski）zeta電位是帶電顆粒周圍的溶液中將富集帶相反符號(hào)的離子（即反離子），其中一部分反離子與顆粒表面緊密結(jié)合，構(gòu)成固定吸附層，又稱Stern層；另一部分反離子由于靜電吸引和熱擴(kuò)散兩種相反作用的平衡，分布在顆粒周圍溶液中，構(gòu)成擴(kuò)散層.位于Stern層的反離子由于強(qiáng)大靜電吸引聚集在顆粒表面而Stern層外的離子由于靜電吸引較弱，形成了擴(kuò)散層。兩層之間的邊界被定義為滑動(dòng)層或剪切層。顆粒做電泳運(yùn)動(dòng)時(shí)，會(huì)帶著固定吸附層和部分溶劑分子一起移動(dòng)，與液體之間形成滑動(dòng)面,定義滑動(dòng)面與液體內(nèi)部的電位差為zeta電位分析儀。說完了zeta電位的定義之后我們來看看影響zeta電位分析儀的因素有哪些？影響Zeta 電位的因素有很多，最主要有三點(diǎn)：

（1）pH的變化 

（2）電導(dǎo)率 (濃度，鹽的類型)  

（3）組成成分濃度的變化 (如高分子，表面活性劑)

之所以用zeta電位分析儀來檢測(cè)樣品，主要是Zeta電位在儀器儀表行業(yè)的重要性表現(xiàn)其數(shù)值與膠體的穩(wěn)定性相關(guān)，是對(duì)顆粒之間相互排斥力強(qiáng)度的度量。zeta電位越高，顆粒間排斥力越大,，顆粒分散性越好，體系就越穩(wěn)定；反之，zeta電位越低，顆粒間排斥力越小,體系越不穩(wěn)定，從而導(dǎo)致凝結(jié)或凝聚。一般來說，zeta電位的值大于30mV時(shí),體系穩(wěn)定，小于30mV時(shí)，體系不穩(wěn)定。

zeta電位分析儀儀器展示：

在日常的zeta電位分析儀的檢測(cè)中我們會(huì)用到哪些測(cè)量方法呢？zeta電位分析儀的方法主要有電泳法、流動(dòng)電位法和流動(dòng)電流法，顯微成像法，電聲法等。流動(dòng)電位法和流動(dòng)電流法可以測(cè)量幾乎所有尺寸的宏觀固體表面上的zeta電位，特別適合于測(cè)量膜等大尺寸平面樣品的zeta電位，而電泳法適于測(cè)量膠體顆粒的zeta電位，也就是被測(cè)試體系中的顆粒粒徑不能大于100μm。

    我們說了zeta電位分析儀的定義以及影響zeta電位的因素和檢測(cè)的方法，后面我們會(huì)繼續(xù)了解在實(shí)際的檢測(cè)中我們?nèi)绾斡脄eta電位分析儀檢測(cè)樣品。

Zeta電位分析儀是一種用于分析顆粒表面電荷特性的重要儀器，廣泛應(yīng)用于化工、生物、制藥等多個(gè)領(lǐng)域。本文將詳細(xì)探討Zeta電位分析儀在各大應(yīng)用領(lǐng)域中的重要作用和具體用途。

1. 制藥領(lǐng)域：提高藥物穩(wěn)定性和吸收效果

在制藥行業(yè)中，Zeta電位分析儀主要用于分析和優(yōu)化藥物的分散體系。很多藥物制劑以懸浮液或乳劑形式存在，顆粒的穩(wěn)定性直接關(guān)系到藥物的和吸收效果。通過測(cè)量藥物顆粒的Zeta電位，研發(fā)人員可以調(diào)整藥物的配方，以確保其在體內(nèi)保持分散狀態(tài)，從而提高藥物的生物利用度。Zeta電位分析還可用于研究納米藥物的粒徑與表面電荷關(guān)系，以開發(fā)出更穩(wěn)定和有效的藥物載體。

2. 化工行業(yè)：優(yōu)化分散和絮凝過程

在化工領(lǐng)域，Zeta電位分析儀被廣泛應(yīng)用于分散和絮凝工藝中。工業(yè)生產(chǎn)中的分散體系，如油漆、涂料等，都需要保持顆粒均勻分布，以確保產(chǎn)品的質(zhì)量和性能。通過測(cè)定顆粒的Zeta電位，可以有效地控制和優(yōu)化分散體系的穩(wěn)定性，防止顆粒的聚集和沉淀，從而提高產(chǎn)品的存儲(chǔ)穩(wěn)定性和使用壽命。在廢水處理領(lǐng)域，Zeta電位分析可幫助研究人員調(diào)整絮凝劑用量和投加條件，以提高懸浮物去除率，從而達(dá)到更高效的水處理效果。

3. 生物學(xué)和環(huán)境科學(xué)：研究顆粒相互作用和環(huán)境影響

在生物學(xué)和環(huán)境科學(xué)研究中，Zeta電位分析儀用于測(cè)量細(xì)胞、病毒和納米顆粒等微觀物體的表面電荷特性，幫助科研人員研究它們?cè)诃h(huán)境中的行為及相互作用。在細(xì)胞研究中，Zeta電位測(cè)量有助于揭示細(xì)胞表面電荷對(duì)細(xì)胞間相互作用的影響，以便更好地理解細(xì)胞生理學(xué)行為。

4. 食品與農(nóng)業(yè)領(lǐng)域：提高產(chǎn)品穩(wěn)定性和質(zhì)量

在食品和農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，Zeta電位分析儀常用于優(yōu)化食品添加劑、乳化劑和農(nóng)藥的分散效果。食品乳液的穩(wěn)定性直接影響到口感和保存期，通過測(cè)量和調(diào)節(jié)其Zeta電位，生產(chǎn)廠家可以優(yōu)化乳液配方，延長(zhǎng)食品保質(zhì)期并提高質(zhì)量。在農(nóng)藥的應(yīng)用中，Zeta電位分析可幫助科研人員確定懸浮農(nóng)藥的穩(wěn)定性，從而確保有效成分在噴灑過程中均勻分布并充分覆蓋目標(biāo)區(qū)域，提高農(nóng)藥使用效率。

5. 納米材料研究：表面修飾和功能化

在納米材料研究中，Zeta電位分析儀被廣泛用于分析納米顆粒的表面修飾效果。通過Zeta電位測(cè)量，科研人員能夠了解表面修飾對(duì)納米顆粒表面電荷的影響，進(jìn)一步評(píng)估其分散性和相互作用。這對(duì)于納米顆粒在藥物遞送、傳感器開發(fā)和催化劑研究中的應(yīng)用具有重要意義。

Zeta電位分析儀是用于分析顆粒表面電荷分布的精密儀器，在納米材料、醫(yī)藥、生物技術(shù)等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。這篇文章將詳細(xì)分析溶液環(huán)境對(duì)Zeta電位分析儀的影響，幫助科研人員在實(shí)際應(yīng)用中準(zhǔn)確掌握和控制影響因素。

Zeta電位的基本原理及測(cè)量

Zeta電位是指顆粒在溶液中形成雙電層后帶電粒子在電場(chǎng)作用下的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)。一般來說，顆粒在電場(chǎng)中會(huì)發(fā)生電泳，而Zeta電位的測(cè)量正是通過分析顆粒在電場(chǎng)中的移動(dòng)速度來推算其電荷分布情況。Zeta電位越高，顆粒的表面電荷越強(qiáng)，懸浮穩(wěn)定性越高。Zeta電位分析儀正是基于此原理，通過電泳和激光等方法來精確測(cè)量顆粒表面電位，以便了解其分散穩(wěn)定性、凝聚性和親水性等特性。

溶液環(huán)境對(duì)Zeta電位的影響因素

在進(jìn)行Zeta電位測(cè)量時(shí)，溶液環(huán)境中的幾大關(guān)鍵因素對(duì)結(jié)果有直接影響：

1. 溶液的離子強(qiáng)度離子強(qiáng)度直接影響顆粒表面的雙電層厚度，進(jìn)而影響Zeta電位。高離子強(qiáng)度會(huì)壓縮雙電層，使Zeta電位降低；而低離子強(qiáng)度則會(huì)增強(qiáng)電位。不同離子種類和濃度的調(diào)節(jié)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響不可忽視，因此選擇適宜的離子強(qiáng)度可以提高分析結(jié)果的可控性。
2. 添加劑的種類和濃度 某些情況下，樣品中會(huì)加入分散劑、穩(wěn)定劑或其他添加劑以提高分散穩(wěn)定性。添加劑的種類和濃度同樣會(huì)改變顆粒表面電荷，進(jìn)而影響Zeta電位的測(cè)量結(jié)果。例如，一些表面活性劑的加入會(huì)使顆粒表面的電荷中和或逆轉(zhuǎn)，從而改變?cè)械碾娢磺闆r。
3. 溫度 溫度對(duì)溶液性質(zhì)有影響，尤其是在溶液中具有較高溫度敏感度的樣品中，溫度波動(dòng)會(huì)導(dǎo)致Zeta電位測(cè)量結(jié)果的不穩(wěn)定。溫度升高可能導(dǎo)致溶液中離子的移動(dòng)性增加，顆粒表面電荷分布不均勻，終影響Zeta電位的測(cè)量數(shù)據(jù)。

如何控制溶液環(huán)境以確保Zeta電位測(cè)量的準(zhǔn)確性

為了獲得可靠的Zeta電位測(cè)量數(shù)據(jù)，需要嚴(yán)格控制溶液的各項(xiàng)參數(shù)。以下是幾個(gè)推薦的控制方法：

• 預(yù)設(shè)pH值和離子濃度：在樣品制備過程中，盡量保持溶液的pH值和離子強(qiáng)度穩(wěn)定，以便得到準(zhǔn)確的Zeta電位值。
• 避免不必要的添加劑：如非必要，盡量避免使用影響Zeta電位的添加劑，尤其是帶有顯著電荷的表面活性劑，以免影響顆粒的真實(shí)電荷分布。
• 恒溫控制：在Zeta電位測(cè)量中保持溶液恒溫有助于降低環(huán)境溫度對(duì)結(jié)果的干擾，特別是在溫度敏感性較高的樣品中。

在過去的幾十年中，納米醫(yī)學(xué)研究發(fā)展迅速，大部分重 點(diǎn)放在藥物輸送上。

納米顆粒具有降低毒性和副作用等優(yōu)點(diǎn)，控制這些納米粒子的大小至關(guān)重要。Nicomp系列的大部分粒度測(cè)量是在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行的，但現(xiàn)在已經(jīng)有在生產(chǎn)線中進(jìn)行粒度測(cè)量的產(chǎn)品——Nicomp? 在線粒度儀。本應(yīng)用說明介紹了 Bind Therapeutics（輝瑞于 2016 年收購的資產(chǎn)）開展的開創(chuàng)性工作，將Nicomp? 在線動(dòng)態(tài)光散射測(cè)量納入其 Accurins? 納米粒子候選藥物的制造過程。

引言

BIND Therapeutics, Inc. 是一家生物制藥公司，開發(fā)稱為 Accurins（見圖 1）的靶向納米粒子技術(shù)，用于治 療癌癥和其他具有大量未滿足醫(yī)療需求的嚴(yán)重疾病。通過結(jié)合控釋聚合物系統(tǒng)、靶向和遞送大量治 療藥物的能力，Bind 正在為一類新型靶向治 療開發(fā)一個(gè)納米技術(shù)支持的平臺(tái)。

圖 1. BIND Accurins 技術(shù)

Accurins 通常是 80-120 nm 的顆粒，由具有活性藥物成分 (API) 核心的聚丙交酯聚乙二醇 (PLA-PEG) 共聚物組成。共聚物的 PLA 部分為包封疏水性 API 提供了一個(gè)可生物降解的、相對(duì)疏水的核心。聚合物的親水性聚乙二醇酯部分期望覆蓋在顆粒的表面，使它們能夠逃避網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)(RES)吞噬細(xì)胞的調(diào)理和從血液循環(huán)中移除。80-120 nm 的大小非常適合通過滲漏的脈管系統(tǒng)（增強(qiáng)的通透性和滯留性，或 EPR 效應(yīng)）積聚在腫瘤部位，同時(shí)避免被脾 臟過濾。

80-120 nm也是適合所需理化特性的尺寸，可保持高載藥量、控制釋放和加工能力，包括最 終無菌過濾和凍干的能力。

Accurins 是通過納米乳液工藝制造的，該工藝使用高壓均化來剪切分散在不混溶水相中的有機(jī)液滴?？刂埔旱纬叽鐚?duì)于確定藥品的最 終尺寸分布十分重要。許多因素會(huì)影響液滴大小，包括原材料屬性、顆粒配方、均質(zhì)機(jī)機(jī)械性能、水相組成和工藝參數(shù)。該批次開始生產(chǎn)后，均質(zhì)器壓力是最容易控制來調(diào)節(jié)尺寸的過程。

BIND 014 是一種 Accurin，開發(fā)用于將多西紫杉醇遞送至實(shí)體瘤和癌細(xì)胞，表達(dá)前列腺特異性膜抗原 (PSMA)。這里描述的所有實(shí)驗(yàn)都是針對(duì) BIND-014 Accurins。

在線動(dòng)態(tài)光散射

動(dòng)態(tài)光散射 (DLS) 可用于測(cè)量亞微米顆粒尺寸，DLS 的工作原理是小顆粒通過布朗運(yùn)動(dòng)在流體中隨機(jī)移動(dòng)。系統(tǒng)檢測(cè)到布朗運(yùn)動(dòng)引起的平移擴(kuò)散，然后用于求解 Stokes-Einstein 方程以確定粒子大?。ǚ匠?1）。

其中： 

D = 擴(kuò)散系數(shù) 

kB = 波爾茲曼常數(shù) 

η = 粘度 

R = 粒子半徑

Nicomp DLS 已在實(shí)驗(yàn)室中成功使用數(shù)十年，Nicomp?在線粒度儀也已有了實(shí)際應(yīng)用。Entegris （Nicomp粒度儀生產(chǎn)商）現(xiàn)在已在客戶制造業(yè)務(wù)中安裝了多個(gè)系統(tǒng)，用于在生產(chǎn)運(yùn)行期間跟蹤顆粒大小。在線系統(tǒng)從過程中取出樣品，稀釋樣品以避免多重散射效應(yīng)，測(cè)量樣品，然后重復(fù)該過程（見圖 2）。完整的測(cè)量周期約為 2 分鐘，為監(jiān)控制造操作的工藝工程師提供連續(xù)的粒度信息。

圖 2. DLS 系統(tǒng)簡(jiǎn)圖，帶自動(dòng)稀釋

實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)

Entegris Nicomp?在線 DLS 系統(tǒng)安裝在高壓均質(zhì)器的下游，其設(shè)置使其能夠每約 2 分鐘從工藝流中獲取乳液樣品。設(shè)置 DLS 的射流系統(tǒng)，使乳液樣品以與下游 Accurin 過程類似的方式在水中稀釋，并在流通池中自動(dòng)稀釋至產(chǎn)生理想光散射強(qiáng)度（~300 kCt/秒）的濃度。

此處描述了三個(gè)批次： 

1. 一個(gè)批次由 11 個(gè)過程樣品和可變壓力制成，在整個(gè)均質(zhì)化過程中，以建立壓力大小相關(guān)性。

2. 在工藝條件略有不同的情況下生產(chǎn)的批次導(dǎo)致前兩個(gè)工藝樣品的尺寸略小于目標(biāo)尺寸。調(diào)整壓力后，尺寸恢復(fù)到最 后四個(gè)樣品的目標(biāo)值。

3. 臨床規(guī)模開發(fā)批次在以約 5 分鐘的間隔采集的八個(gè)樣本期間展示穩(wěn)定的尺寸讀數(shù)，確認(rèn)壓力設(shè)定點(diǎn)是合適的。

結(jié)果

第 一個(gè)實(shí)驗(yàn)（圖 3 和圖 4）的結(jié)果顯示了我們預(yù)期的壓力與尺寸的關(guān)系。從趨勢(shì)線曲線擬合可以看出，尺寸對(duì)壓力的響應(yīng)為每 1,000 psig 約 9 nm。

圖 3. 均質(zhì)機(jī)壓力與粒徑

圖 4. 壓力與平均尺寸的相關(guān)性

第二個(gè)實(shí)驗(yàn)的初始尺寸讀數(shù)低于目標(biāo)尺寸約 5–7 nm，因此進(jìn)行了壓力調(diào)整（降低 1,000 psig）。在稍后的時(shí)間點(diǎn)，平均粒徑按預(yù)期增加了 ~5–10 nm。

圖 5. 均質(zhì)器壓力與粒徑

最后一組數(shù)據(jù)來自使用在線分級(jí)器的第 一個(gè)臨床規(guī)模實(shí)驗(yàn)。盡管 BIND 有程序在尺寸超出我們的目標(biāo)范圍時(shí)根據(jù)需要調(diào)整壓力，但沒有必要這樣做。所有八次測(cè)量都非常接近 100 nm 目標(biāo)。

圖 6. 批處理運(yùn)行期間的平均大小

結(jié)論

Nicomp? 在線 DLS 系統(tǒng)被集成到 Accurin 制造過程中，用于確定最佳條件并確保在整個(gè)批次中粒徑在所需規(guī)格范圍內(nèi)。進(jìn)行在線測(cè)量可減少進(jìn)行工藝更改與獲取評(píng)估更改是否產(chǎn)生預(yù)期效果所需的粒度數(shù)據(jù)之間的滯后時(shí)間。此外，與將樣品帶到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行離線批量分析相比，在線分析可以更好地監(jiān)控產(chǎn)品質(zhì)量。在線 DLS 是一種有價(jià)值的過程分析技術(shù)。

流變儀是研究物質(zhì)流變性質(zhì)的重要工具，廣泛應(yīng)用于化學(xué)、食品、制藥等行業(yè)，用以測(cè)量物質(zhì)在不同條件下的流動(dòng)與變形特性。通過流變儀，我們能夠獲得關(guān)于物質(zhì)粘度、彈性、塑性等特性的關(guān)鍵數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)對(duì)于產(chǎn)品的質(zhì)量控制、配方優(yōu)化以及工藝設(shè)計(jì)至關(guān)重要。本篇文章將詳細(xì)解析如何正確解讀流變儀提供的數(shù)據(jù)，并幫助您在實(shí)際應(yīng)用中更好地理解其意義和影響。

一、流變儀的基本原理和常見測(cè)試類型

流變儀通常通過施加剪切應(yīng)力或剪切速率，來測(cè)量物質(zhì)在受力時(shí)的反應(yīng)。常見的流變測(cè)試包括恒速剪切、恒應(yīng)力剪切、振蕩測(cè)試等。每種測(cè)試類型能夠揭示不同的物理性質(zhì)，比如粘度、屈服應(yīng)力、流動(dòng)行為等。因此，準(zhǔn)確解讀流變儀的數(shù)據(jù)，首先要了解不同測(cè)試方法的適用場(chǎng)景以及它們所揭示的物質(zhì)特性。

二、常見流變儀數(shù)據(jù)的解讀

1. 屈服應(yīng)力（Yield Stress） 屈服應(yīng)力指的是物質(zhì)開始流動(dòng)前所需要克服的小應(yīng)力。它是固態(tài)和流態(tài)之間的分界線。在某些工業(yè)應(yīng)用中，屈服應(yīng)力的大小至關(guān)重要。例如，泥漿、涂料等物質(zhì)的屈服應(yīng)力通常用于判斷其易加工性和涂布性能。通過測(cè)量屈服應(yīng)力，流變儀可以幫助工程師優(yōu)化生產(chǎn)工藝和配方。
2. 彈性和粘彈性行為 通過振蕩測(cè)試，流變儀可以測(cè)量物質(zhì)的彈性模量（G’）和粘彈性模量（G”）。彈性模量反映物質(zhì)儲(chǔ)存的能量，而粘彈性模量則反映耗散的能量。兩者的比值（稱為損耗因子）可以幫助分析物質(zhì)的流動(dòng)行為。對(duì)于許多復(fù)雜的多相體系，理解彈性與粘性成分的比例至關(guān)重要。
3. 流動(dòng)曲線（Flow Curve） 流動(dòng)曲線是流變分析中為基礎(chǔ)的圖表之一，通常表示剪切應(yīng)力與剪切速率之間的關(guān)系。通過流動(dòng)曲線，我們可以看到物質(zhì)在不同剪切速率下的流動(dòng)行為，例如是否為牛頓流體或非牛頓流體，以及物質(zhì)是否具有顯著的剪切變稀或增稠特性。流動(dòng)曲線的形態(tài)能幫助工程師評(píng)估材料在實(shí)際應(yīng)用中的加工性能。

三、流變數(shù)據(jù)的實(shí)際應(yīng)用

在實(shí)際工業(yè)應(yīng)用中，流變數(shù)據(jù)的解讀對(duì)于工藝優(yōu)化和產(chǎn)品質(zhì)量控制至關(guān)重要。例如，在食品工業(yè)中，流變儀可以幫助分析醬料、果泥等的流動(dòng)性，從而優(yōu)化生產(chǎn)流程并確保終產(chǎn)品的穩(wěn)定性。在制藥行業(yè)，流變分析有助于優(yōu)化藥品的配方和制劑工藝，確保藥品的劑型穩(wěn)定性和生物利用度。

薄膜測(cè)厚儀怎么看數(shù)據(jù)

薄膜測(cè)厚儀是一種用于測(cè)量薄膜材料厚度的專業(yè)儀器，廣泛應(yīng)用于材料、制造和質(zhì)量控制領(lǐng)域。正確讀取薄膜測(cè)厚儀的數(shù)據(jù)，不僅有助于提高產(chǎn)品質(zhì)量，還能確保生產(chǎn)過程的精確性和穩(wěn)定性。本文將介紹如何科學(xué)有效地讀取薄膜測(cè)厚儀的數(shù)據(jù)，幫助您全面掌握設(shè)備使用方法，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行合理分析與應(yīng)用。

薄膜測(cè)厚儀的主要功能是通過不同的測(cè)量方式獲取材料表面的厚度數(shù)據(jù)。根據(jù)不同的原理，薄膜測(cè)厚儀可分為接觸式和非接觸式兩種類型。接觸式測(cè)厚儀通過傳感器直接接觸薄膜表面，來測(cè)量其厚度。而非接觸式測(cè)厚儀則采用超聲波、電磁感應(yīng)等技術(shù)，不接觸表面即可測(cè)量厚度。無論是哪種類型的測(cè)厚儀，終目的都是為了提供的厚度數(shù)據(jù)。

在使用薄膜測(cè)厚儀時(shí)，首先要確保設(shè)備的校準(zhǔn)工作已經(jīng)完成。設(shè)備的校準(zhǔn)至關(guān)重要，它能夠確保儀器的測(cè)量結(jié)果且一致。許多薄膜測(cè)厚儀在開機(jī)后會(huì)進(jìn)行自檢，以確保其工作狀態(tài)良好。校準(zhǔn)時(shí)要使用已知厚度的標(biāo)準(zhǔn)樣品，校準(zhǔn)后的數(shù)據(jù)才具有可靠性。

測(cè)量時(shí)應(yīng)選擇合適的測(cè)量位置。薄膜材料的表面可能存在微小的起伏或不均勻，因此，在測(cè)量時(shí)應(yīng)避免過于粗糙或不平整的表面，好選擇平滑、均勻的區(qū)域進(jìn)行測(cè)量。操作人員的經(jīng)驗(yàn)也十分重要，熟練的操作可以減少人為誤差，提高數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性。

當(dāng)數(shù)據(jù)采集完成后，讀取和分析數(shù)據(jù)時(shí)需要關(guān)注幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)。薄膜測(cè)厚儀的顯示屏上通常會(huì)顯示多個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，這些數(shù)據(jù)代表不同測(cè)量位置的厚度值。通過對(duì)比這些數(shù)據(jù)，可以判斷薄膜的厚度是否均勻，是否符合生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)。如果發(fā)現(xiàn)某些測(cè)量值與標(biāo)準(zhǔn)值相差較大，可能需要重新檢查薄膜的質(zhì)量或測(cè)量方法。

在一些高端的薄膜測(cè)厚儀上，除了顯示實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)外，還可以進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與導(dǎo)出。通過與計(jì)算機(jī)連接，用戶可以將測(cè)量數(shù)據(jù)導(dǎo)出進(jìn)行進(jìn)一步分析和處理，甚至生成報(bào)告。這對(duì)于質(zhì)量管理和數(shù)據(jù)追溯非常重要，尤其是在需要大量生產(chǎn)和測(cè)量的環(huán)境中。

總結(jié)而言，薄膜測(cè)厚儀的準(zhǔn)確讀取不僅依賴于設(shè)備本身的精度，還需要操作人員的細(xì)心與經(jīng)驗(yàn)。通過合理的校準(zhǔn)、精確的操作、和科學(xué)的數(shù)據(jù)分析，可以確保測(cè)量結(jié)果的可靠性，為產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率提供有力保障。

振動(dòng)檢測(cè)儀數(shù)據(jù)怎么看?

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