抗生素 - 治疗细菌感染的药物 - 自20世纪初发现以来,已在世界范围内拯救了数百万人的生命。当我们今天在医生办公室或药房填写处方时,我们大多数人都认为这些常用处方药是真实的,质量很好。
但在发展中国家,不合标准的非合成药物的制造和分销很普遍。据世界卫生组织估计,全球所有药物中高达10%的药物可能被伪造,其中高达50%的抗生素药物被伪造。假冒或稀释的抗生素不仅会危害不知情的患者,还会导致更广泛的抗菌素耐药性问题。
科罗拉多州立大学的一个实验室正在通过一种简单,廉价的方法来识别这种伪造或不合格的抗生素,为一个非常现实的问题提供实用的解决方案。研究人员创造了一种基于纸张的测试,可以快速确定抗生素样品是否具有合适的强度,或者用小苏打等填充物稀释。与家庭妊娠试验的机制类似,如果存在伪造的抗生素,则一条纸变成独特的颜色。
这是化学系教授Chuck Henry实验室开发的最新纸质化学分析方法。研究人员包括第一作者Kat Boehle,最近毕业的博士。学生,在ACS传感器中描述发明。
“在这个国家,我们理所当然地认为我们的抗生素是好的 - 我们甚至不会三思而后行,”Boehle说。“但是,假冒和劣质抗生素在世界其他地区非常普遍。该项目的目标是制造一种易于使用的廉价检测设备;我们的设备成本只有四分之一。“
使化学品竞争
以下是它的工作原理:细菌自然地产生一种酶,通过与抗生素分子的部分化学结合,可以赋予它们对抗生素的抗性。研究人员使用这种叫做β-内酰胺酶的酶来使他们的设备能够检测给定样品中抗生素的存在。
对于测试,使用者将抗生素溶解在水中,并将溶液添加到小型纸装置中。该论文包含一种名为硝基呋喃的分子,当它与酶反应时会改变颜色。在这种设置中,纸上的抗生素和硝基呋喃竞争与检测区中的酶结合。
使用良好的抗生素剂量,纸条上的颜色变化很小,因为抗生素比硝酸纤维素更具竞争力,并成功地与β-内酰胺酶结合。但是在伪造或弱化的抗生素中,纸张变红,因为酶反而与硝基呋喃反应。简而言之,黄色意味着良好(适当的强度抗生素);红色表示不好(稀释的抗生素)。
该装置还包括pH指示剂,以确定样品是酸性还是碱性。这些额外的信息可以进一步提醒用户样品是否已被填充成分伪造,否则可能会混淆主要测试。
简单快捷
亨利说,这很简单,很快(大约15分钟),而且可以由未受过训练的专业人员使用 - 项目的所有关键目标。用于测试药物纯度的传统方法依赖于实验室中昂贵的大型分析设备,包括质谱,使发展中国家难以接近或难以接近。