CAD發(fā)展歷史

CAD介紹及其檢測原理

CAD（Charged Aerosol Detector，電霧式檢測器）是一種質(zhì)量型通用檢測器，可用于非揮發(fā)性或半揮發(fā)性的物質(zhì)檢測，不需要化合物具有發(fā)色團(tuán)，也不需要使其離子化，且能夠提供一致的響應(yīng)，該響應(yīng)與化合物結(jié)構(gòu)和分子大小無關(guān)，靈敏度最高能做到納克級(jí)別。

CAD的原理是基于霧化檢測：流動(dòng)相和化合物經(jīng)與霧化器中氮?dú)馀鲎沧饔煤箪F化，其中大液滴經(jīng)廢液管排出，小液滴（化合物）經(jīng)過干燥管形成溶質(zhì)顆粒；同時(shí)，另一路氮?dú)饨?jīng)過含有高壓鉑金絲電極的電暈式裝置，形成帶正電荷的氮?dú)忸w粒，然后溶質(zhì)顆粒和帶正電的氮?dú)忸w粒進(jìn)行碰撞，使化合物帶正電；再通過離子阱，將遷移率高、粒度較小的氮?dú)忸w粒進(jìn)行電中和，排除背景電流干擾；化合物撞擊到收集器，將電荷轉(zhuǎn)移至過濾網(wǎng)，通過靜電計(jì)測量電荷從而得到信號(hào)電流，該信號(hào)電流與化合物含量成正比。

圖2：CAD檢測器內(nèi)部檢測原理示意圖

CAD使用注意事項(xiàng)
（Corona Veo 和 Corona Veo RS）

CAD應(yīng)用前景

液相在藥物分析中有著廣泛應(yīng)用，是基于其檢測精準(zhǔn)、易于操作和維護(hù)、應(yīng)用范圍廣泛等優(yōu)點(diǎn)。藥物分子有一些是含有芳香、羰基、雙鍵、共軛體系等能夠產(chǎn)生π-π*或n-π*躍遷的結(jié)構(gòu)，當(dāng)紫外光照射時(shí)，從而產(chǎn)生吸收的現(xiàn)象，所以HPLC-UV的應(yīng)用占有比例較高。

但是當(dāng)遇到?jīng)]有紫外吸收或者紫外吸收很弱的化合物時(shí)，例如糖類、氨基糖苷類化合物、表面活性劑、聚合物和藥用輔料等等，如圖3所示，此時(shí)UV檢測器就沒有了用武之地，就需要采用CAD進(jìn)行檢測。

圖3：沒有紫外吸收或者紫外吸收很弱的化合物

美迪西CAD應(yīng)用案例分享

美迪西分析測試中心CAD儀器
美迪西分析測試中心配備近10臺(tái)CAD，是擁有該儀器較多的公司之一。

案例一 氨丁三醇含量檢測

氨丁三醇為一種不含鈉的氨基緩沖堿，具有一定藥理作用，適用于代謝性酸血癥，也適用于呼吸性酸血癥，對(duì)代謝性酸血癥合并急性呼吸性酸血癥的病人是比較理想的藥物，也常用于藥物成鹽。由于沒有紫外吸收，氨丁三醇的檢測成了難題。

美迪西采用CAD檢測器開發(fā)方法并驗(yàn)證，驗(yàn)證結(jié)果峰型良好，對(duì)稱因子1.2，線性相關(guān)系數(shù)r≥0.999，重復(fù)性RSD為1.0%，準(zhǔn)確度回收率RSD為2.4%，具有較好的響應(yīng)和穩(wěn)定性。

氨丁三醇典型圖譜

案例二 陽離子脂質(zhì)有關(guān)物質(zhì)檢測

隨著mRNA疫苗的廣泛研究，LNP傳遞技術(shù)被大家所熟知，其中陽離子脂質(zhì)（Cationic Lipid）是LNP傳遞系統(tǒng)中最關(guān)鍵的組分，具有與帶負(fù)電荷的核酸結(jié)合，有助于內(nèi)涵體逃逸等功能，是外源基因得以進(jìn)入受體細(xì)胞的關(guān)鍵。陽離子脂質(zhì)體靶向好、副作用小、穩(wěn)定性和轉(zhuǎn)染率高，是理想載體。

陽離子脂質(zhì)合成和分析成了關(guān)鍵，美迪西為新冠疫苗重要輔料陽離子脂質(zhì)體賦能，開發(fā)了基于CAD檢測器的分析方法并成功驗(yàn)證，0.03%的檢測限信噪比可以達(dá)到44以上，線性相關(guān)系數(shù)達(dá)到0.998以上，重復(fù)性RSD均在6.9%以內(nèi)，準(zhǔn)確度回收率在96%~108%之間。

陽離子脂質(zhì)典型圖譜

案例三 陰陽離子含量同時(shí)檢測

API在使用過程中，很多都是以藥物分子的鹽型給藥，鹽型可以改善API的生物和理化性質(zhì)，例如溶解度、酸度、晶型、引濕性和穩(wěn)定性等等。常用的離子有：氯、硫酸根、琥珀酸、甲磺酸、檸檬酸、馬來酸、鈉、銨鹽、磷酸鹽等等。

常規(guī)檢測需要結(jié)合不同方法才能實(shí)現(xiàn)多種離子的分析，而采用通用型檢測器CAD，能夠克服不同物質(zhì)同時(shí)分析的難題。

以氯離子和鈉離子為例。通常采用離子色譜進(jìn)行檢測，需要陰陽離子來回切換，遇到難以用高比例水相溶解的化合物時(shí)，容易在流動(dòng)相中析出。美迪西給出的解決方案就是采用HILIC分離模式色譜柱和HPLC-CAD進(jìn)行結(jié)合使用，稀釋劑可以使用高比例有機(jī)相，而且可以實(shí)現(xiàn)氯離子和鈉離子的同時(shí)檢測：

氯離子和鈉離子典型圖譜

案例四 氨基酸含量檢測

氨基酸是含有酸性羧基和堿性氨基的兩性化合物，是蛋白質(zhì)的基本構(gòu)成單位，可以用來合成具有多種防病治病作用的蛋白質(zhì)、表面活性劑、各種藥物等，也能為生物體提供能量來源，氨基酸是一切生命之源。因此氨基酸的分析在工業(yè)、生命科學(xué)等研究領(lǐng)域均具有重要作用，由于發(fā)色基團(tuán)較少，難以衍生的氨基酸難以檢測。

美迪西采用CAD檢測器，開發(fā)了肌氨酸檢測方法，克服了常規(guī)紫外檢測器響應(yīng)低的缺點(diǎn)，方法靈敏度高，在5 ~30μg/ml濃度下具有良好線性，相關(guān)系數(shù)r為0.9994，準(zhǔn)確度回收率在101.4%~103.9%之間，方法各項(xiàng)參數(shù)良好。

肌氨酸典型圖譜

美迪西分析測試中心

美迪西已建立完善的分析測試中心，可以采用豐富的設(shè)備和多種先進(jìn)的技術(shù)（高分辨、LCMSMS、GCMSMS、CAD、NMR、離子色譜、雙三元等等）滿足客戶的各項(xiàng)分析需求！

（撰稿：李墨；編審：杜建、畢增）

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