在制藥研發(fā)、生物技術(shù)探索和材料科學(xué)的前沿實驗室里，稱量——這個最基礎(chǔ)的操作，往往決定著整個實驗的成敗。當(dāng)面對幾毫克的珍貴化合物、具有細(xì)胞毒性的活性藥物成分，或是需要精確配比的復(fù)雜配方時，傳統(tǒng)手動稱量的局限便暴露無遺：人為誤差、操作風(fēng)險、效率瓶頸。梅特勒-托利多（METTLER TOLEDO）超越系列XPR305D5Q/AC自動天平，正是為解決這些挑戰(zhàn)而生——它將320g量程、0.05mg可讀性的高精度稱量與全自動粉末/液體加樣技術(shù)融為一體，為現(xiàn)代實驗室樹立了自動化稱量的新標(biāo)準(zhǔn)。

需要說明的是，XPR305D5Q/AC已于2024年6月停產(chǎn)，其升級型號為XPR305DRQ。本文基于原型號的技術(shù)資料，梳理其核心技術(shù)理念與性能特征，這些理念在升級型號中得以延續(xù)和發(fā)展 。

核心設(shè)計理念：從“手動操作"到“自動精準(zhǔn)"的范式躍遷

XPR305D5Q/AC的設(shè)計哲學(xué)，源于對現(xiàn)代制藥和化學(xué)實驗室深層需求的洞察：當(dāng)稱量對象變?yōu)楦邇r值、高活性或微量樣品時，傳統(tǒng)的“手動取樣-轉(zhuǎn)移-稱量"流程存在三大痛點——操作者暴露于危險化學(xué)品的風(fēng)險、手動加樣導(dǎo)致的精度損失、以及重復(fù)性勞動對效率的制約 。

這款自動天平的誕生，將稱量流程推向了新的范式：樣品直接加入目標(biāo)容器，天平自動計算加樣量并實時反饋，整個過程無需操作者手動接觸樣品。這不僅是效率的提升，更是對操作者安全和數(shù)據(jù)可靠性的根本性保障 。

技術(shù)架構(gòu)：精密稱量引擎與智能自動化模塊的深度融合

1. 高性能稱量核心

XPR305D5Q/AC繼承了梅特勒-托利多在天平制造領(lǐng)域的深厚技術(shù)積淀。其稱量核心具備的性能指標(biāo) ：

這些指標(biāo)背后，是梅特勒有的FACT（全自動校準(zhǔn)技術(shù)）——基于內(nèi)部測試砝碼的自動校準(zhǔn)系統(tǒng)，可感知溫度變化并主動啟動校準(zhǔn)，確保天平始終處于佳測量狀態(tài) 。

2. 自動化加樣系統(tǒng)

XPR305D5Q/AC的核心技術(shù)突破，在于其集成的自動加樣模塊。該系統(tǒng)支持粉末和液體的全自動分配，將“精確加樣"這一依賴操作者技巧的工序，轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)化的自動流程 。

粉末自動分配：通過精密的振動加樣頭，系統(tǒng)能夠以可控的方式將粉末樣品逐量加入目標(biāo)容器。加樣過程中，天平實時監(jiān)測重量變化，當(dāng)接近目標(biāo)值時自動減少加樣速率，最終實現(xiàn)毫克的精準(zhǔn)加樣。這種“重量反饋控制"機(jī)制，將最小加樣量降低多達(dá)30%，顯著節(jié)約了昂貴的樣品 。

液體自動分配：配合選配的液體加樣附件，系統(tǒng)同樣支持液體的自動化分配，滿足溶液配制、稀釋等多樣化需求 。

3. 智能環(huán)境補償技術(shù)

微量稱量大的隱形敵人是靜電。XPR305D5Q/AC內(nèi)置自動靜電檢測功能，可實時監(jiān)測靜電對稱量結(jié)果的影響，并通過選配的防靜電套件主動消除靜電干擾 。配合自動門和水平指引系統(tǒng)，天平大程度減少了環(huán)境因素和操作差異對結(jié)果的影響 。

核心功能特性

靈活的雙重操作模式

XPR305D5Q/AC的設(shè)計充分考慮了實驗室的多樣化需求——它既是一臺全自動加樣系統(tǒng)，也是一臺高性能手動天平。只需單擊一下，加樣頭即可向上移動至初始位置，將天平“釋放"為常規(guī)手動稱量模式，用于所有傳統(tǒng)稱量應(yīng)用 。這種“二合一"設(shè)計，使一臺設(shè)備能夠滿足實驗室從自動化流程到日常稱量的全部需求。

智能濃度計算功能

在制備標(biāo)準(zhǔn)溶液或配方時，XPR305D5Q/AC能夠根據(jù)實際加入的樣品量，自動計算達(dá)到目標(biāo)濃度所需的溶劑精確劑量 。這一功能消除了人工計算可能引入的誤差，確保每次配制的濃度準(zhǔn)確無誤。

高通量樣品處理能力

通過將自動進(jìn)樣器安裝在天平上，XPR305D5Q/AC可一次性自動制備多達(dá)30個樣品 。在藥物篩選、配方優(yōu)化等需要處理大量樣品的場景中，這一能力將科研人員從重復(fù)性勞動中解放出來，使其能夠?qū)Ｗ⒂诟邉?chuàng)造性的工作。

全面的法規(guī)合規(guī)性支持

對于受監(jiān)管的制藥行業(yè)，XPR305D5Q/AC提供了完備的合規(guī)性保障 ：

• 支持21 CFR Part 11：兼容LabX軟件，實現(xiàn)電子簽名、審計追蹤等數(shù)據(jù)完整性要求

• 用戶管理與密碼保護(hù)：確保只有人員才能操作和修改方法

• 日志歷史記錄：完整記錄稱量過程和元數(shù)據(jù)，滿足審計追溯需求

• 自動文檔記錄：可連接打印機(jī)或LIMS系統(tǒng)，實現(xiàn)稱量結(jié)果的自動輸出

應(yīng)用場景：賦能高要求領(lǐng)域的精準(zhǔn)稱量

制藥研發(fā)與質(zhì)量控制

在創(chuàng)新藥研發(fā)中，活性藥物成分（API）往往極其昂貴且具有生物活性。XPR305D5Q/AC的自動加樣功能，使研究人員能夠以低的樣品消耗進(jìn)行配方篩選，同時通過隔離操作保護(hù)自身安全 。在QC實驗室，其符合USP最小稱量值要求的性能，確保放行檢驗的合規(guī)性 。

生物技術(shù)

在生物制藥領(lǐng)域，精確配制緩沖液、培養(yǎng)基和添加劑是日常工作的基礎(chǔ)。XPR305D5Q/AC的液體自動分配功能，可將人工配液的變異性降至低，確保細(xì)胞培養(yǎng)環(huán)境的穩(wěn)定一致 。

精細(xì)化工與材料科學(xué)

在催化劑篩選、高分子合成和納米材料制備中，微量組分的稱量精度直接影響材料性能。XPR305D5Q/AC的0.05mg可讀性和0.02mg重復(fù)性，為這些前沿研究提供了可靠的稱量保障 。

法醫(yī)毒理與環(huán)境監(jiān)測

在處理有毒有害標(biāo)準(zhǔn)品時，操作者安全是一要務(wù)。XPR305D5Q/AC的隔離加樣設(shè)計，使技術(shù)人員能夠安全地處理劇毒參考物質(zhì)，同時確保標(biāo)準(zhǔn)曲線制備的精度 。

連接性與數(shù)據(jù)管理

XPR305D5Q/AC配備了豐富的接口選項，確保與各類實驗室系統(tǒng)的無縫集成 ：

• USB-A/USB-B：連接打印機(jī)、存儲設(shè)備或外圍設(shè)備

• RS232：傳統(tǒng)接口，兼容舊式設(shè)備

• 以太網(wǎng) (LAN)：實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化數(shù)據(jù)管理，支持遠(yuǎn)程監(jiān)控

• 藍(lán)牙（可選）：無線連接，靈活便捷

通過LabX軟件，XPR305D5Q/AC可成為數(shù)字化實驗室的核心節(jié)點，實現(xiàn)方法集中管理、數(shù)據(jù)自動歸檔和全流程審計追蹤 。

市場定位與價值分析

XPR305D5Q/AC定位于高自動化稱量解決方案，市場價格區(qū)間在10萬-30萬元人民幣 。這一價格定位反映了其作為“天平+自動加樣系統(tǒng)+合規(guī)性平臺"三位一體的綜合價值。

與基礎(chǔ)分析天平相比，XPR305D5Q/AC的核心價值體現(xiàn)在：

• 樣品節(jié)約：最小加樣量降低30%，對于昂貴樣品可在數(shù)次實驗中收回設(shè)備投資 

• 操作安全：隔離加樣保護(hù)操作者，避免接觸危險化學(xué)品 

• 效率提升：一次性處理30個樣品，將人工時間解放出來 

• 數(shù)據(jù)可靠性：符合21 CFR Part 11的設(shè)計，滿足監(jiān)管要求 

結(jié)語

梅特勒-托利多XPR305D5Q/AC自動天平，不僅僅是一臺高精度稱量設(shè)備，更是一套集精密測量、智能控制和法規(guī)合規(guī)于一體的自動化解決方案。它以0.05mg的可讀性和0.02mg的重復(fù)性奠定了性能基石，以粉末/液體自動加樣系統(tǒng)實現(xiàn)了流程革新，以21 CFR Part 11合規(guī)性保障了數(shù)據(jù)可靠性。

在制藥研發(fā)追求更精準(zhǔn)、更安全、更高效的今天，XPR305D5Q/AC所代表的“自動化稱量"理念，正在從“可選"變?yōu)椤氨匦?。盡管該型號已退出市場，但其核心技術(shù)理念——自動化降低誤差、智能化保障安全、數(shù)字化確保合規(guī)——將在升級型號XPR305DRQ中繼續(xù)傳承和發(fā)展 。對于那些在生命科學(xué)和材料科學(xué)前沿探索的研究者而言，自動天平不再僅僅是稱量工具，而是連接實驗構(gòu)想與可靠數(shù)據(jù)的橋梁，是推動科學(xué)發(fā)現(xiàn)的隱形力量。