膠囊填充是制藥工藝的關(guān)鍵步驟之一，在醫(yī)藥公司中，實驗人員通常需要進(jìn)行小批量膠囊藥物的生產(chǎn)，用于研究目的。傳統(tǒng)的手工或半自動化填充的方式存在因大量重復(fù)操作所導(dǎo)致的效率低下、精度差、填充量不一致和數(shù)據(jù)難以審計追蹤等問題。因此，膠囊填充工藝的自動化、高效化和精確化成為行業(yè)的重要發(fā)展方向。隨著科技的不斷進(jìn)步與需求的日益增長，固體試劑的自動化稱量技術(shù)應(yīng)運而生。自動化固體加樣儀的引入，通過高精度的控制系統(tǒng)和自動化機械裝置，能夠在無需人工值守的情況下實現(xiàn)固體試劑稱量的自動化和標(biāo)準(zhǔn)化，顯著提升了整體實驗效率和樣品質(zhì)量。

本報告分享了晶泰科技 ChemPlus^? 桌面型固體加樣儀在膠囊填充中的應(yīng)用，并分析其對提升填充效率和保證膠囊樣品質(zhì)量等方面起到的作用。

報告節(jié)選：

在藥物制劑研究中，常用的膠囊規(guī)格是0、1、2和3號這四種。為了驗證設(shè)備在極端條件下的可靠性，我們在此次測試中選取了直徑較小的3#膠囊（直徑5.3mm）作為容器。利用ChemPlus?桌面型固體加樣儀，我們對藥企使用較多的三種膠囊粉末進(jìn)行了測試（藥品名稱以代號A、B、C表示）。根據(jù)測試數(shù)據(jù)，可以看到?ChemPlus^??在面對不同目標(biāo)量程的加樣任務(wù)時，均能準(zhǔn)確且穩(wěn)定地稱量出流動性各異的膠囊粉末，其標(biāo)準(zhǔn)偏差被嚴(yán)格控制在?±0.1mg 以內(nèi)。很好地解決了自動化稱量中流動性良好的粉末加不準(zhǔn)，流動性較差的粉末難以順利加入的問題。此外，膠囊由于其口徑較小，易于發(fā)生交叉污染，進(jìn)一步增加了加粉操作的難度。盡管如此，ChemPlus^??憑借其獨特的粉桶設(shè)計，仍然成功地完成了對膠囊孔板的加粉任務(wù)。根據(jù)表 2 的結(jié)果，加粉結(jié)束后，并未觀察到任何漂粉現(xiàn)象。特別值得一提的是，ChemPlus^??通過其精準(zhǔn)的計量和控制系統(tǒng)，確保了每個膠囊填充量的準(zhǔn)確性和一致性，大幅減少了人為誤差，顯著提升了膠囊樣品的質(zhì)量。

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API 活性藥物分子的研究是新藥研發(fā)中的重要一環(huán)，API 的固態(tài)晶型形式種類繁多，熔點、密度、晶習(xí)、穩(wěn)定性、溶解性等方面的差異會體現(xiàn)出不同的生物利用度，高效的篩選化合物的潛在晶型是新藥研發(fā)不可或缺的一環(huán)。

在多晶型篩選、鹽/共晶篩選和結(jié)晶工藝開發(fā)過程中，需要對 API 進(jìn)行大量的平行實驗，繁重的實驗工作大量消耗科研人員的時間和精力，效率低、重復(fù)性低、人為誤差等問題是當(dāng)前面臨的主要困難和挑戰(zhàn)。高通量自動化固體加樣技術(shù)不僅很好地解決了繁重的人工重復(fù)勞動的問題，還可以保證實驗結(jié)果的重復(fù)性和一致性，避免人工實驗誤差。

我們選取了三種常見的API 粉末：卡馬西平、4-乙酰氨基苯酚、香草醛，使用晶泰科技桌面型固體加樣儀 ChemPlus^? 進(jìn)行加樣測試。目標(biāo)加樣量：5mg、10mg、20mg、30mg、50mg、100mg，測試次數(shù)：12次。測試結(jié)果顯示：對于不同梯度的 API 粉末加樣，標(biāo)準(zhǔn)偏差均可控制在 0.1mg 以內(nèi)，平均加樣時間均在 2min 內(nèi)。卡馬西平、4-乙酰氨基苯酚、香草醛的平行加樣實驗同樣也展示了良好的均一性。

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在原料-輔料相容性研究中，需要進(jìn)行大量的平行實驗，大批量稱取原料及輔料進(jìn)行配比，重復(fù)性的稱量操作將會消耗研究人員大量的時間與精力。針對該研發(fā)場景，高通量自動化固體加樣技術(shù)可以解放出研究人員，充分提高研發(fā)效率，還可以保證實驗結(jié)果的重復(fù)性和一致性，避免人工實驗誤差。

針對原料-輔料相容性研究場景，我們選取了多種輔料研究中常用的粉末樣品，每種粉末的每個加樣量分別進(jìn)行了 6 次測試，從測試結(jié)果中可以看到，ChemPlus^? 適用于各類輔料粉末的自動化稱量，在百毫克級別的加樣量下，能夠兼顧稱量的效率與準(zhǔn)確度，大部分樣品均能在 2 分鐘以內(nèi)完成稱量，稱量誤差基本小于 ±0.5mg，完全能夠滿足實驗中的需求。并且 ChemPlus^? 支持自適應(yīng)加粉算法，多類型粉末智能識別，無需針對特定粉末進(jìn)行設(shè)置或者優(yōu)化加樣參數(shù)，可為原料-輔料相容性研究中的充分提高研發(fā)效率。

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在材料科學(xué)領(lǐng)域，材料的制備和應(yīng)用對于眾多工業(yè)部門，如冶金、陶瓷、電子、醫(yī)藥和化工等，都至關(guān)重要。隨著科技進(jìn)步和工業(yè)需求的不斷提升，對材料質(zhì)量和性能的要求也日益嚴(yán)格。這就要求在材料配方設(shè)計和實驗工藝流程中實現(xiàn)更高的精度和效率。尤其在配方研究中，涉及到多種粉末材料的精確配比，粉末加料過程因而成為了一個復(fù)雜且耗時的步驟。

在陶瓷材料的研發(fā)過程中，通常涉及對 5 至 8 種不同的原始粉末進(jìn)行精確稱量，隨后執(zhí)行一系列實驗步驟，包括研磨、燒結(jié)等。我們選取了 17 種常用的原料粉末，使用晶泰科技桌面型固體加樣儀 ChemPlus??進(jìn)行加樣測試。目標(biāo)加樣量：500mg、1000mg、2000mg。測試結(jié)果顯示，使用 ChemPlus^?，可以非常有效地分裝造粒粉末，并且在加樣過程中不會破壞粉末原有的顆粒狀結(jié)構(gòu)。

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ChemPlus? 桌面型固體加樣儀可以幫助合金材料研究實驗室的研究人員應(yīng)對金屬粉末稱量各種挑戰(zhàn)，如粉末流動性差、靜電吸附、環(huán)境因素影響以及潛在的安全風(fēng)險，提高了金屬粉末加樣稱量的效率、精準(zhǔn)性和安全性，為合金材料研究提供堅實的基礎(chǔ)。

本篇案例里，客戶使用晶泰科技自主研發(fā)的ChemPlus?進(jìn)行實測研究，選取了3種不同物理特性的金屬粉末，通過設(shè)置不同目標(biāo)加樣量，分別對平均加樣值、加樣偏差、加樣時間等數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄分析，ChemPlus?在稱量合金材料研究中具有代表性的三種金屬粉末方面表現(xiàn)出了高度的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。具體的性能表現(xiàn)如下

• ChemPlus?能夠有效處理吸潮結(jié)塊、流動性差以及易氧化的金屬粉末，在測試過程中表現(xiàn)出良好的操作性，沒有出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象表明其適用性廣泛，能夠滿足多樣化的實驗需求；
• 在進(jìn)行加樣稱量時，ChemPlus?對于所有預(yù) 定目標(biāo)重量的偏差控制在了0.1mg的精確范圍內(nèi)，反映出其卓越的稱量精度；?
• 當(dāng)進(jìn)行中量程加樣操作時，ChemPlus?能夠以更快的速度達(dá)成目標(biāo)加樣，展示出較高的友好性和快速精確的加樣稱量能力；?
• 將ChemPlus?系統(tǒng)置于手套箱內(nèi)進(jìn)行操作，能 夠順利執(zhí)行金屬粉末C的自動加樣稱重任務(wù)， 并且支持與其他系統(tǒng)的集成。

在此客戶案例中也為客戶定制了專屬實驗小瓶和托盤；并且支持把ChemPlus?集成到無水無氧體系手套箱中。

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本篇應(yīng)用報告里，晶泰科技在自主研發(fā)的ChemPlus?桌面型固體加樣儀上進(jìn)行實測研究，選取了6種不同物理特性的固體粉末，通過設(shè)置不同目標(biāo)加樣量，分別對加樣次數(shù)、加樣速度、加樣準(zhǔn)確度 等數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄分析，用實際應(yīng)用數(shù)據(jù)說話，滿足您不同應(yīng)用場景的自動化稱量分裝需求。

ChemPlus?功能優(yōu)勢

高通量：可放置多種固體原料和接收容器，全面提升效率； 

適用范圍廣：樣品無需特殊處理，覆蓋吸潮結(jié)塊、較大顆粒、蓬松、流動性差的粉末； 

智能算法參數(shù)調(diào)節(jié)：自適應(yīng)加粉算法，多類型 粉末智能識別； 

壓電陶瓷激振技術(shù)：多類型粉末出粉更流暢； 

除靜電：有效降低靜電效應(yīng)，加樣更準(zhǔn)確； 

成本可控：耗材價格低廉，節(jié)省成本； 

占地小：整機尺寸小，桌面型； 

兼容性廣：可兼容多種實驗室常用尺寸小瓶； 

數(shù)據(jù)追蹤：條形碼或二維碼樣品管理，支持審計追蹤。

ChemPlus?可作為制藥、石油化工、精細(xì)化工、材料合成、食品飲料、再生能源、生物研究等行業(yè)實驗室中自動化加粉稱量、分裝的通用設(shè)備。

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藥物共晶是近幾十年來興起的一種新型藥物制劑固體形態(tài)。通過制備共晶，能夠顯著改善 API 的理化性質(zhì)，如熔點、溶解度、滲透性、穩(wěn)定性、生物利用度和機械性能等，另外，共晶在掩蔽藥物味道、改善藥物壓片性能、擴大生產(chǎn)等方面也有不錯的應(yīng)用。在進(jìn)行共晶研究時可按照所研究化合物的溶解特性、化學(xué)結(jié)構(gòu)、藥用療效、靶向等有效篩選。

藥物共晶指的是活性藥物成分（Active Pharmaceutical Ingredient，API）和共晶配體（CoCrystal Former，CCF）以固定的化學(xué)計量比在非共價鍵的作用下結(jié)合而成的晶體。常見的藥物共晶制備方法主要分為溶液法（溶液揮發(fā)法、反應(yīng)結(jié)晶法和冷卻結(jié)晶法）和研磨法（干法研磨、濕法研磨）兩大類。

其中反應(yīng)結(jié)晶法的工藝流程如下圖所示：

晶泰科技的自動化工站能夠進(jìn)行模塊化配置，根據(jù)實驗流程進(jìn)行工站模塊的設(shè)計與排布，實現(xiàn)實驗流程的自動化。

在藥物共晶的制備過程中，首先可以通過自動化工站進(jìn)行固體、液體加樣，進(jìn)一步利用視覺模塊和智能算法進(jìn)行液體溶清判斷，完成 API（表1）和 CCF（表2）在不同溶劑中的溶解度測試；根據(jù)溶解度判斷的結(jié)果，接著通過自動化工站進(jìn)行共晶的制備，包含了懸濁液配制、控溫攪拌等步驟。

? 高精度移液確保實驗數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性；

? 自動化固體稱量加樣，準(zhǔn)確度可達(dá) 0.5mg；

? 視覺模塊配合算法完成液體的溶清判斷。

利用自動化工站，在溶解度測試環(huán)節(jié)高效篩選了 10 種?CCF 和 6 種 API 分別在 14 種溶劑中的溶解度情況，并完成共晶的制備，為后續(xù)表征鑒定提供樣品。

? 反應(yīng)只需 1 步完成，且產(chǎn)率高達(dá) 66%

? 反應(yīng)催化劑的用量降低至 2mmol%

? 反應(yīng)成功放大至 20g

初步實驗結(jié)果證明，晶泰科技的自動化工站十分適用于藥物共晶的實驗篩選。自動化工站通過標(biāo)準(zhǔn)化的機械臂操作，能夠保證共晶篩選的可重復(fù)性；結(jié)合溶清判斷算法，無需人工干預(yù)可完成溶解度測試以及共晶析出的判斷。

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在有機化學(xué)領(lǐng)域，實驗條件的篩選對于實現(xiàn)高效、高產(chǎn)率和高選擇性的化學(xué)反應(yīng)至關(guān)重要。傳統(tǒng)的實驗條件篩選方法通常依賴于化學(xué)家的經(jīng)驗和直覺，這種方法往往耗時且效率低下。

在本篇應(yīng)用報告里，晶泰科技提供的自動化高通量實驗篩選方案，可以在短時間內(nèi)高效的篩選出一款藥物分子中間體的最佳反應(yīng)條件，顯著提高產(chǎn)率和反應(yīng)成功率，詳細(xì)數(shù)據(jù)和內(nèi)容快來下載文檔一起看看吧！

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《實驗室自動化與智能化行業(yè)白皮書》發(fā)布

8月25日，首屆自動化智能化產(chǎn)業(yè)論壇暨 “晶泰智造” 品牌發(fā)布會上，晶泰科技正式發(fā)布旗下新品牌 “晶泰智造”。晶泰智造是晶泰科技旗下專注以 AI 與機器人技術(shù)助力科學(xué)創(chuàng)新的專屬品牌，致力于構(gòu)建高效智能研發(fā)體系，打造未來實驗室，建設(shè)可提高數(shù)據(jù)生產(chǎn)通量的工具，賦能自動化實驗室新基建，以更高效、精確、智能的方式為科學(xué)家提供穩(wěn)定可靠的實驗支持，助力科學(xué)創(chuàng)新。

同天會議上，晶泰科技發(fā)布《實驗室自動化與智能化行業(yè)白皮書》，分享解讀實驗室自動化的發(fā)展新態(tài)勢。

在《實驗室自動化與智能化行業(yè)白皮書》中，全景描述了實驗室自動化的發(fā)展歷程，產(chǎn)業(yè)應(yīng)用案例和發(fā)展趨勢，以及晶泰科技的探索發(fā)現(xiàn)、產(chǎn)品應(yīng)用、對構(gòu)建未來實驗室的舉措，期待和業(yè)界同行一起探秘未來實驗室。

精彩內(nèi)容搶先看

《實驗室自動化與智能化行業(yè)白皮書》內(nèi)容豐富，聚焦實驗室自動化行業(yè)前沿市場信息研究和趨勢洞察，干貨滿滿，先一睹為快吧。

1.?實驗室自動化的發(fā)展與現(xiàn)狀

實驗室自動化（Laboratory Automation）是指通過使用計算機、機器人、儀器設(shè)備等技術(shù)模塊，實現(xiàn)實驗室工作流程的自動化，提高實驗效率和精確性。回顧實驗室自動化技術(shù)的發(fā)展歷程，已經(jīng)逐步由單模塊、單機層面的自動化向系統(tǒng)性、敏捷化的整體實驗室解決方案進(jìn)化。

2.?實驗室自動化的新機遇

各行業(yè)趨勢表明，數(shù)字化和智能化，配合自動化的實驗室，將會是下一波研發(fā)生產(chǎn)力提升的核心驅(qū)動力。同時，商業(yè)實驗室自動化領(lǐng)域仍然存在大量的未滿足的需求。通過不斷研發(fā)和創(chuàng)新，我們有望在未來看到更加智能、功能強大、互聯(lián)互通、用戶友好且成本合理的實驗室自動化設(shè)備，從而推動實驗室自動化技術(shù)的普及和發(fā)展。

3.?國內(nèi)科研數(shù)字化自動化的未來和產(chǎn)業(yè)政策

中國數(shù)字化的下一波轉(zhuǎn)型可能來自各行業(yè)對數(shù)字技術(shù)的更廣泛運用，推動低效參與者的創(chuàng)新性突破，創(chuàng)造價值，提高生產(chǎn)率。中國擁有深度低效市場和巨大商業(yè)化潛力的獨特組合，相較于其他國家，中國傳統(tǒng)企業(yè)擁抱數(shù)字化的緊迫性更強。

4.?晶泰智造的愿景和實驗室解決方案

實驗室自動化是不可阻擋的趨勢，來到 AI 時代，自動化更是成為了成就人工智能的必要因素，高質(zhì)量大體量的實驗數(shù)據(jù)是算法驗證和迭代的重要依據(jù)。因此，數(shù)字化、自動化、智能化的有機結(jié)合，成為了打造未來實驗室的可靠保證。

晶泰智造的使命是讓自動化設(shè)備成為科研人的手中利器，顛覆幾十年不變的傳統(tǒng)實驗方式，晶泰智造提供的產(chǎn)品將不再只是跟傳統(tǒng)自動化整合對標(biāo)，而是真正突破在各科研領(lǐng)域效率瓶頸的日常工具。

5.?晶泰智造應(yīng)用場景

晶泰智造的應(yīng)用場景非常廣泛，涉及新藥開發(fā)、精細(xì)化工、石油化工、功能材料和智能檢測等領(lǐng)域。

6.?晶泰智造實驗室數(shù)字化智能化

晶泰智造實驗室的數(shù)字化和智能化方面有非常多獨有的思考和探索，在?LIMS?系統(tǒng)的友好性，從實驗設(shè)計到實驗執(zhí)行、報告分析/管理的次世代?LIMS?系統(tǒng)支持能力，開放的標(biāo)準(zhǔn)化實驗描述協(xié)議?UCPL，超大規(guī)模到小規(guī)模可伸縮的智能實驗調(diào)度能力，基于人工智能和機器學(xué)習(xí)的實驗全流程支持，數(shù)字孿生與仿真等方面，都做了比較深入的探索。

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