乙酰取代度

8月中旬，新疆喀什。　　某公安检查站安检大厅内，站长马未来(化名)和几名民警正在对携带疑似毒品的可疑人员进行查验。　　跨过人证核验区域，通过机器扫描，民警在可疑人员携带的物品中发现了异常，当即通过气相色谱质谱联用仪对可疑物品进行检验。　　几分钟后，比对结果精准呈现：是一种尚未被列管的新精神活性物质。　　“当前，市场上出现了多种新精神活性物质，通过气相色谱质谱联用仪检验，我们能搞清它们到底是什么，助力后续处置工作。”马未来说。　　“能准确识别查获的是什么物质，气相色谱质谱联用仪里的EI源质谱数据库起到了很关键的作用。”公安部第三研究所安防处副研究员李维姣介绍，质谱数据库里面存储有大量物质的特征值，通过比对特征值，就能确认物质种类。　　目前，各地公安机关毒品实验室大多配备了气相色谱质谱联用仪，但随着毒情形势的发展变化，特别是新精神活性物质不断出现，质谱数据库中原有毒品质谱信息种类明显不足，无法检验出更多的新型毒品，导致气相色谱质谱联用仪要么使用效率降低，要么需要花费较高费用更新数据库，不能满足禁毒基层一线实战需求。　　今年8月，公安部禁毒情报技术中心启动“送科技到禁毒基层一线”系列活动，充分发挥科技提升禁毒工作核心战斗力的作用，助力破解禁毒基层一线面临的科技难题。　　8月14日下午，公安部禁毒情报技术中心、公安部第三研究所与全国重点地区公安禁毒部门在喀什地区举行了质谱仪质谱数据库捐赠仪式，签署质谱仪质谱数据库授权协议，承诺终身免费为质谱仪升级，保证质谱仪质谱数据库满足新时代毒品查缉需要。　　“这次活动旨在填补数百种相关物质的质谱数据库信息空白，解决基层公安机关毒品查缉过程中的困难。”公安部禁毒情报技术中心毒品分析一处警务技术三级主任樊颖锋说。　　据了解，公安部禁毒情报技术中心在日常开展毒品检测工作中积累了大量毒品、新精神活性物质和易制毒化学品样品数据，并建立了400余种物质的质谱数据库。公安部第三研究所承担公安部禁毒情报技术中心设立的禁毒科技攻关项目，也开发了100余种物质的质谱数据库。这两个数据库基本覆盖了目前常见的毒品、新精神活性物质和易制毒化学品。“送科技到禁毒基层一线”活动就是使用这两个数据库优化整合后形成新的质谱数据库，取代原装质谱数据库，从而实现对公安禁毒部门新精神活性物质EI源质谱数据库的升级改造。　　乌鲁木齐市公安局禁毒支队纪委书记董新丽表示：“此次活动是一场‘及时雨’，为禁毒基层实验室开展新精神活性物质检验鉴定提供了强大助力。”　　为了确保质谱数据库的高效使用，公安部禁毒情报技术中心还特意编写了不同格式的质谱数据库在仪器数据工作站中的操作手册，采用图文并茂的方式详细介绍了导入说明、自建库办法、检索使用方法等。下一步，公安部禁毒情报技术中心将根据新精神活性物质滥用情况，不断更新质谱数据库中的新精神活性物质种类，并开发基于相关平台的质谱数据库比对功能。

步琦SFC系统纯化利多卡因与乙酰氨基酚SFC应用”1简介药物是一种由化学或生物来源制成的产品，用于人类或动物的医疗治疗，这些药物往往以化学合成的形式来生产。化学合成是一种通常伴随着杂质存在的过程，因为产率很少是 100%。这些杂质可能会对最终产品的疗效、安全性和质量产生重大影响。因此，对药物进行纯化以确保合成化合物的纯度和完整性是至关重要的，药物的纯化可以通过色谱法等多种方法进行。最近，超临界流体色谱（SFC）已经作为一种替代反相液相色谱（RP-HPLC）的方法出现。SFC 使用超临界二氧化碳作为流动相的一部分，这是一种清洁且环保的溶剂，很容易从最终产品中去除。此外，SFC 结合了气相色谱和液相色谱的优点，在提供高分辨率的同时也能以更快的速度分离样品。在 SFC 的方法开发过程中，最大的难点在于没有一种通用的固定相。因此需要在不同的固定相上进行筛选，以确定要分离的样品的最佳选择性。CO2 的低极性溶剂特性允许在色谱柱筛选时同时考虑非极性和强极性的固定相。在确定最佳固定相后，就可以进一步放大到制备规格。在本次应用中，我们会例举利多卡因和乙酰氨基酚的合成案例，利用 SFC 系统来高效去除合成过程中的杂质，获取高纯度目标化合物。在这一过程中，需要先进行合适色谱柱的筛选，再放大至制备色谱的规格。2设备BUCHI Sepmatix 8x SFC 8通道平行色谱系统BUCHI Sepiatec SFC-50 超临界制备色谱系统BUCHI PrepPure 硅胶，5um,250×4.6mm BUCHI PrepPure 二醇基，5um,250×4.6mm BUCHI PrepPure 氨基，5um,250×4.6mm BUCHI PrepPure 2-EP，5um,250×4.6mm HILIC柱，5um,250×4.6mm (Dr. Maisch GmbH)BUCHI PrepPure PEI，5um,250×4.6mm BUCHI PrepPure CBD，5um,250×4.6mm 氰基柱，5um,250×10mm ，(Dr. Maisch GmbH)BUCHI PrepPure PEI，5um,250×10mm BUCHI PrepPure 氨基，5um,250×10mm3化学品与样品化学品：二氧化碳 (99.9%)甲醇 (≥99%)甲醇溶液中2M的氨溶液甲酸（99%）去离子水为了安全处理，请注意所有相应的MSDS！样品：乙酰氨基酚合成产物利多卡因合成产物4程序设定BUCHI Sepmatix 8x SFC平行色谱系统流动相：A= 二氧化碳；B= 甲醇柱尺寸：250×4.6mm流速：3mL/min（每根色谱柱）检测：DAD 紫外扫描 200 nm - 600 nm流动相条件：0&minus 0.5min5%B0.5 – 8.0 min5 – 50 % B8.0 – 9.4 min50 % B9.4 – 9.5 min50 – 5 % B9.5 – 10 min5 % B筛选过程完全自动运行，流速设置为 3mL/min 每通道，使用流控单元，平衡每一根色谱柱。样品自动注入（V = 5 μL），并开始平行筛选（运行时间 =10min）。背压调节器设置为 150 bar，柱子加热至 32℃，可按需往改性剂中加入添加剂改善峰型。BUCHI Sepiatec SFC-50超临界制备色谱系统流动相：A= 二氧化碳；B= 甲醇柱尺寸：250×10mm流动相条件：等度运行条件检测：紫外所有 10mm ID 色谱柱都在预设流速下平衡 3 分钟，使用自动进样器上样，并开始运行。背压调节器设置为 150 bar，柱子加热至 40℃，可按需往改性剂中加入添加剂改善峰型。5结果5.1 乙酰氨基酚乙酰氨基酚（下称 AA），也常被称为对乙酰氨基酚，是一种镇痛剂、解热剂和手性药物。它属于非阿片类镇痛剂这一类。在化学上，它可以通过对氨基苯酚（下称 AP）与乙酸酐的反应来合成，在此过程中发生 N-乙酰化（见图1）。为了确定乙酰氨基酚合成产物的最佳纯化分离固定相，首先进行了柱筛选（见图1）。▲ 图 1：顶部：乙酰氨基酚合成的反应方程式，底部：Sepmatix 8x SFC 仪器色谱柱筛选结果；从左到右：硅胶，氨基，二醇基，氰基，2-EP，HILIC，PEI和CBD；运行时间 = 10分钟。图1显示，二醇基和 2-EP 相并未表现出分离度，硅胶相、CBD 相、氰基相和氨基相未显示出理想的分离度，因为它们无法实现基线分离。HILIC 和 PEI 相具有良好的选择性和分辨率，且分辨率始终远高于 1.5（见表1）。1.5 的分辨率意味着可以很好地分离 2 个峰。表1 还显示了洗脱顺序，氰基相显示出相反的洗脱趋势，对氨基苯酚先洗脱，然后是对乙酰氨基酚。筛选结果表明，反应并非百分之百完全，因为产物中仍含有大量对氨基苯酚。▲ 表1：样品在不同固定相色谱柱条件下的分辨率值和洗脱顺序选择 PEI 相色谱柱放大至制备规格，因为它具有最高的分辨率（见图2）。根据筛选时的色谱图，我们可以确定 AA 和 AP 在甲醇为 35&minus 40% 之间洗脱。图2（顶部）显示了在 40% 甲醇等度条件下，在10 x 250mm 的PEI 色谱柱上对 AA 进行纯化的情况，结果显示 AA 和 AP 可以非常良好地分离。因此在相同的条件下，可以实施一个堆叠注射方法，用于自动纯化并收集 AA （见图2，底部）。▲ 图2：单次注射（顶部）和堆叠注射（底部）用于AA的纯化；运行条件：流速=30 mL/min， 甲醇= 40 %，温度 = 40 ℃，压力BPR = 150 bar，注射 = 250 µ L，UV波长 = 254 nm；堆叠注射条件：注射次数 = 10，堆叠时间 = 1.8 min，Fractions = 1（基于时间的）。5.2 利多卡因利多卡因（下称 L），化学名为 2-二乙基氨基 -N-(2,6-二甲基苯)乙酰胺，是一种用作局部麻醉剂和抗心律失常药物的药物，它作为钠通道阻断剂起作用。利多卡因可以通过两步合成过程生产（见图3）。第一步中，2,6-二甲基苯胺（下称 X）的氨基组团被酰化 。第二步中，中间产物（下称 IP）通过与二甲胺的亲核取代反应转化为利多卡因。因此，需要进行两步纯化过程。色谱柱筛选的结果如图3所示，筛选过程中，在改性剂甲醇中始终添加 20 毫摩尔氨水作为碱性添加剂。▲ 图 3：顶部：利多卡因合成的反应方程式，底部：Sepmatix 8x SFC 仪器色谱柱筛选IP与利多卡因结果；从左到右：硅胶，氨基，二醇基，氰基，2-EP，HILIC，PEI 和 CBD；运行时间 = 10分钟。从结果来看，所有色谱柱都可用于中间体 IP 的第一步纯化分离，因为都具有基线分离的效果。其中氨基相具有最高的分辨率，且在甲醇比例较低时就能出峰（见图3）。对于第二步利多卡因的纯化，氰基和CBD相无法实现基线分离，而氨基再次表现出最佳的分离度（见表2）。在洗脱顺序上，第一步中间体的纯化出峰顺序都是先 X 再 IP，而第二步的利多卡因的纯化除了硅胶相之外都是先 L 再 IP（见表2）。▲ 表2：样品在不同固定相色谱柱条件下的分辨率值和洗脱顺序最终选择 10 x 250mm 的氨基色谱柱进行制备纯化，因为它的分辨率总是最高的（见表2）。氨基柱筛选结果显示，X 和 IP 出峰时的甲醇比例约为 10 - 19%，L 和 IP 出峰时的甲醇比例约为 11 - 19%。图 4 a) 显示的是甲醇比例为 16% 等度条件下的 IP 的单次纯化分离图谱，图 4 b) 显示的是甲醇比例为 20% 等度条件下的 L 的单次纯化分离图谱。在相同的条件下，可以进行叠层进样分离，分别自动纯化 IP 和 L，并进行馏分收集（见图 4 c) 和 d)）。▲ 图4：中间体 IP 的单次进样（a）和叠加进样（c）；运行条件：流速 = 20 mL/min，改性剂 = 甲醇 + 20 mM 氨水，改性剂 % = 16 %，温度 = 40 °C，压力 BPR = 150 bar，进样量 = 170 μL，紫外波长 = 254 nm；叠加进样条件：进样次数 = 15，叠加时间 = 0. 75 min, Fractions = 1 (基于时间) 利多卡因L的单次进样 (b) 和叠加进样 (d) 运行条件：流速 =20 mL/min, 改性剂 = 甲醇 + 20mM 氨水, 改性剂 % = 20 %, 温度 = 40 °C 和压力 BPR = 150 bar, 进样 = 170 μL, 紫外波长 = 254 nm 叠加进样条件：进样次数 = 20, 叠加时间 = 0.65 min, Fractions = 1 (基于时间)。6结论在进行有机合成后，由于副反应或转化率未达到 100%，通常仍会存在杂质，这些杂质必须去除，尤其是在药品生产中。在药物合成研发领域，时间与效率至关重要。BUCHI 的 SFC 色谱解决方案为研发人员提供了强大的工具，通过 Sepmatix 8x SFC 色谱柱筛选系统与 Sepiatec SFC-50 制备色谱系统相结合，可快速筛选出合适的色谱柱并线性放大至制备规格。SFC-50 的叠层进样功能，不仅能实现无人值守自动分离，还可显著提高分离效率，从而加快药物合成研发的速度。7参考文献Medikamente & Medizinprodukte (admin.ch) (Status 23.11.2023).https://doi.org/10.1016/j.chroma.2011.09.029https://doi.org/10.1016/j.chroma.2012.06.029https://doi.org/10.1016/j.chroma.2005.03.073https://doi.org/10.1016/j.jpba.2007.08.013.PRACTICAL APPLICATION OF SUPERCRITICAL FLUID CHROMATOGRAPHY FOR PHARMACEUTICAL RESEARCH AND DEVELOPMENT, Vol. 14, M. Hicks and P. Ferguson, 2022 Elsevier Inc.Th. Eicher und H. J. Roth Synthese, Gewinnung und Charakterisierung von Arzneistoffen, Georg Thieme Verlag, Stuttgart (1986).The synthesis of Lidocaine (University of San Diego).Winterfeld, K. – Praktikum der organisch-prä parativen Pharmazeutischen Chemie, 6. Auflage, Steinkopff Verl., Darmstadt (1965).Axel Kleemann, Jürgen Engel, Bernd Kutscher und Dietmar Reichert: Pharmaceutical Substances, 4. Auflage, Georg Thieme Verlag, Stuttgart (2000).

据美国物理学家组织网近日报道，美国普林斯顿大学研究人员通过研究非洲爪蛙的抗菌原理，开发出了一种可用于检测药品和医疗设备是否受到细菌污染的感应器。新感应器不仅可取代目前通用的内毒素检测试剂(LAL)，还有望使两种濒危物种的数量不再下降。 　　非洲爪蛙的皮肤上会产生能够抵抗细菌的肽(两个或以上的氨基酸脱水缩合形成若干个肽键从而组成一个肽)，使其免于感染，现在人们已能在实验室合成出这种肽。普林斯顿大学机械和航空航天技术副教授迈克尔麦卡尔平领导的研究团队则找到了一种新方法，可将这种肽“贴到”微小的电子芯片上，当这种电子芯片接触到大肠杆菌和沙门氏菌等有害细菌时，电子芯片就会发出电子信号。 　　麦卡尔平在10月18日出版的《美国国家科学院院刊》上表示，这是一个简单且功能强大的平台。这种电子芯片可取代目前用于测试医疗设备和药品是否受到感染的内毒素检测试剂。 　　目前通用的内毒素检测试剂的缺陷在于：它需要鲎(马蹄蟹)的血。这导致近年来鲎的数量大大减少，由此也致使以鲎为食的鸟类数量不断下降。 　　鲎是一种有着4.5亿年历史的古老生物，有“活化石”之称。因为其免疫系统已进化得很好，其血液中含有能抵抗细菌的细胞——变形细胞，使其免于细菌的攻击，如同肽保护非洲爪蛙的皮肤免于细菌攻击一样，所以，它非常适合用于测试细菌感染。 　　1965年，科学家使用从鲎的血液中提取出来的物质制成了LAL，用于测试药品和医疗设备是否受到污染。为了生产LAL，人们大肆捕捞鲎，在将其放回海洋之前，人们会抽取其30%的血液。美国地质调查局的报告显示，这种方法的致死率可能高达30%左右。生态研究和发展组织一份保守的调查显示，鲎和依靠其为生的红腹滨鹬的数量一直在减少。 　　麦卡尔平团队希望基于电子芯片的该种技术最终能够取代LAL，作为一种标准的污染测试手段，让人们从此“告别”鲎血，也让红腹滨鹬的数量得以回升。同时，制造这种新的感应器也不会给非洲爪蛙带来压力。麦卡尔平表示，制造这种感应器时，爪蛙不会受到伤害。 　　该研究得到了美国哮喘基金会和空军科学研究局的资助。