【摘要】

伪造的以及不合格的抗生素是日益严重的全球性问题，不合格的抗生素会导致患者死亡率增加，导致严重的全球耐药性问题。监测抗生素的难点在于检测其活性成分，而大多数伪造药物最常见于发展中国家，由于无法使用复杂的仪器，使得监测伪造的抗生素成为难题。在这篇文章，作者描述了一种微流体纸基分析装置 (μPAD) 的开发和优化，用于检测伪造程度最高的一类β-内酰胺抗生素中的活性成分。该测定基于酶竞争实验，是第一个在纸基设备中报道的竞争性酶测定。该测定使用头孢硝噻吩（一种显色底物）与β-内酰胺抗生素竞争β-内酰胺酶。黄色表示合法药物，而颜色从黄色变为红色表示伪造药物。除了测试活性成分外，还增加了设备的另一部分来测试样品 pH 值，以进一步验证结果并识别常见的伪造成分，如阿司匹林或小苏打。已经生成了四种不同抗生素（包括头孢唑啉）的校准曲线，使其成为第一个能够同时检测头孢菌素和青霉素抗生素的纸基设备。μPAD 还使用常见的伪造成分和四种片剂或注射剂形式的抗生素进行了测试，证明了其在现场进行伪造抗生素测试的潜力。

【背景】

随着20世纪初抗生素的出现，医学领域发生了翻天覆地的变化，当时的医生可以开始有效地使用抗生素治疗细菌感染。然而，抗生素只有在合格的情况下才对患者有帮助。伪劣药品已成为世界卫生组织 (WHO) 和国际警察组织 (INTERPOL) 公认的严重的世界性问题。尽管这些团体付出了很多努力，但根据药物安全研究所的数据，2002年至2010年间，报告的药物造假案件数量增加了10倍以上。尽管这种增加可能是由于意识提高和监测工作，不可能知道有多少假药未被发现。由于在线药店的销售，假药销售在发达国家仍然很普遍，但在发展中国家的销售额最高，这使得药品难以追踪和检测。WHO估计全世界多达10%的药物可能被伪造，其中50%涉及抗菌剂。

伪造和不合格的抗生素通常会导致治疗失败，增加患者死亡的几率。除了增加死亡率外，治疗失败还导致更多患者接受不必要的广谱抗生素治疗，从而导致日益严重的全球抗生素耐药性问题。据估计，全球市场上有50%的抗生素是伪造的。

在这些抗生素中，β-内酰胺类是最常见的伪造品，占全球伪造抗生素的一半。测定药物纯度的标准程序是通过质谱（MS）和高效液相色谱（HPLC）。然而，由于无法获得这些昂贵的仪器，发展中国家很难测试药物纯度。因此，药物疗效通常取决于在资源有限的环境中包装和标签的质量。尽管合法的制药公司在标签上加大了力度，以区别于伪造的销售商，但伪造的药品制造商有可能取代合法包装中的抗生素。为了帮助解决这一问题，全球医药卫生基金会制造了GPHF Minilab，使用薄层色谱法进行现场药物成分分析。虽然一个强大的系统可以测试数十种抗生素和抗疟药物的真实性，但它仍然需要初始投资成本和训练有素的人员来操作，不是一个可以供外行使用的系统。因此，仍然非常需要廉价的便携式设备，未经培训的个人可以使用这些设备来确定抗生素中活性药物成分的纯度。

基于纸基的微流体分析设备(microfluidic paper-based analytical device，μPAD)在发展中国家的即时诊断和检测方法领域获得了巨大的关注。由于纸张具有存储试剂的天然能力、吸液性能和成本，因此纸张是一种比其他材料更有吸引力的即时检测平台。由于这些特性，在过去十年中有数以千计的出版物展示了在大量复杂的生物和环境样品基质中对金属、生物分子、细菌和病毒进行纸基检测。

2013年，Weaver等人开发了一种μPAD，用于筛选β-内酰胺类抗生素和抗结核药物，以确保纯度。虽然这是一个很有前途的系统，也是向廉价的现场药物分析迈出的重要一步，但该设备是定性的，主要侧重于检测常见的替代药物成分和未经批准的赋形剂。为了测试氨苄西林和阿莫西林的活性成分，作者描述了使用铜元素作为定性比色指示剂。Fernandez等人也对氨苄西林和阿莫西林的检测进行了研究，但对其他β-内酰胺类抗生素没有研究。此外，尽管60%的假药不含活性成分，但其余40%的假药含有不同量的活性成分，暴露了定性检测方法的不足。2014年，Koesdjojo等人报道了一种用于检测青蒿琥酯抗疟药的μPAD，它通过使用固红的活性成分的反应来检测活性成分。虽然这种方法为青蒿琥酯抗疟药提供了极好的结果，但它不能扩展到常见的 β-内酰胺抗生素 因此，仍然需要一种能够定量测试所有 β-内酰胺抗生素的通用纯度的廉价且便携的设备。

头孢硝噻吩是一种显色头孢菌素，于1972年首次被报道为一种新型且直接的底物，用于检测对β-内酰胺类抗生素具有耐药性的细菌。在 β-内酰胺酶存在的情况下，头孢硝噻吩被水解。β-内酰胺酶是一种细菌酶，通过水解β-内酰胺环使抗生素失活，从而促进对 β-内酰胺抗生素的耐药性。头孢硝噻吩被β-内酰胺酶水解后，会出现明显的颜色变化，从黄色变为红色，从而可以检测β-内酰胺酶。利用头孢硝噻吩，我们小组之前曾报道过一种基于纸质的现场测试，该测试使用 PAD 检测环境细菌分离物和污水中的 β-内酰胺抗性细菌。

应用头孢硝噻吩-β-内酰胺酶反应，作者开发了一种基于纸基的装置，可使用酶促竞争测定法检测 β-内酰胺抗生素的存在。通过将抗生素溶解在水中并将其添加到设备中，该溶液将使干燥的头孢硝噻吩再水化并移动到含有沉积的β-内酰胺酶的检测区。如果存在抗生素，它们将以浓度依赖的方式与稀释的头孢硝噻吩竞争 β-内酰胺酶活性位点，导致在测量过程中几乎没有颜色变化。如果抗生素是伪造的，β-内酰胺酶将更快地与头孢硝噻吩反应，因为不会竞争活性位点，因此装置变成红色（方案 1）。为了进一步验证结果，μPAD 中的第二个通道用于确定 pH 值，因为一些伪造的试剂会强烈影响溶液的 pH 值。该 μPAD 展示了使用四种不同的 β-内酰胺抗生素（包括青霉素和头孢菌素抗生素）区分伪造抗生素和合法抗生素的能力。还使用四种不同的片剂和注射剂形式的抗生素以及六种不同的常见赋形剂和在伪造药物中发现的活性成分替代品对检测元件进行了测试。据我们所知，这是酶竞争试验作为 μPAD 检测方法可行性的首次证明。

Scheme 1（a）最终优化的抗生素纯度装置：带有 pH 指示剂区域和抗生素纯度区域。pH 指示剂区域包含溴酚蓝 (1)、酚红 (2) 和酚酞 (3)。抗生素纯度区域包含一个带有β-内酰胺酶 (4) 和头孢硝噻吩 (5) 的检测区。(B) 使用酶竞争作为检测元件。当抗生素合法时，氨苄青霉素将比头孢硝噻吩唑以更高的浓度存在于检测区，因此，设备将保持黄色。当抗生素被伪造时，检测区会出现更多的头孢硝噻吩与β-内酰胺酶发生反应，导致颜色由黄变红。

【结果和讨论】

酶竞争：概念验证

在设计μPAD之前，验证了溶液中的酶竞争测定以确定它是否是 β-内酰胺抗生素的可行检测元件。为证实这一观点，将浓度范围为 0.01 至 100 mM 的氨苄青霉素（一种常见的伪造β-内酰胺抗生素）与恒定浓度的头孢硝噻吩混合。头孢硝噻吩和氨苄青霉素的混合物在96孔板中与β-内酰胺酶反应，反应15分钟后用微孔板读数仪在OD510 nm下分析结果。氨苄青霉素与头孢硝噻吩的摩尔比范围为 1:100 至 100:1，随着氨苄西林浓度的增加，红色水解的头孢硝噻吩在 λmax 处的吸光度降低（图 1），表明酶竞争是一种可行的抗生素检测方法。

Figure 1 使用分光光度计法作为概念证明，当与头孢硝噻吩相比存在更多氨苄青霉素时，β-内酰胺酶会选择性地与氨苄青霉素反应，从而导致头孢硝噻吩的水解较少，因此颜色变化较小（n＝3）。

基于纸基的微流体器件优化

虽然使用微孔板读数仪测定吸光度是确定氨苄青霉素相对于头孢硝噻吩浓度的可靠且可量化的方法，但它需要使用昂贵且不便携的仪器。有便宜的便携式分光光度计可供使用。但是，这些仪器的价格可能超过 3000 美元，并且需要多种解决方案才能完成测试。理想的检测系统可以由几乎没有受过训练的人使用，并且不需要任何外部仪器或样品以外的溶液。使用μPAD格式，可以实现这些需求。利用纸张储存试剂的能力和天然的液体芯吸特性，构思了一种装置，用户只需添加样品并等待15分钟，看看是否发生颜色变化（方案1A）。头孢硝噻吩储存在该装置抗生素纯度部分的通道中，该通道通向储存β-内酰胺酶的检测区。因此，当用户添加样品时，液体会沿着通道芯吸，将储存的头孢硝噻吩再水化并输送到检测区，与 β-内酰胺酶发生反应。如果用户的样品中含有抗生素，它的浓度应该比头孢硝噻吩高，因此β-内酰胺酶会与抗生素发生反应，设备会保持黄色。然而，如果用户的样品是伪造的并且不含活性抗菌成分，头孢硝噻吩将成为系统中 β-内酰胺酶水解的主要底物，导致明显的从黄色到红色的颜色变化（方案 1B）。

对该设备的几个方面进行了优化，包括β-内酰胺酶和头孢硝噻吩浓度（图2）。为了优化装置上的 β-内酰胺酶，将 1-100 U/mL 的浓度在各种条件下干燥到简单的圆形装置上（图 2A）。低于 75 U/mL 的浓度不会产生强烈的颜色变化，而较高的浓度不会增加颜色强度。与在室温 (~22 °C) 下干燥相比，4 °C 下在纸上干燥酶得到了最好的结果，这可能是由于酶在较低温度下在溶液中更稳定。通过在通道中干燥不同浓度 (0.5–7.5 mM) 的头孢硝噻吩，使用设备的抗生素纯度部分优化头孢硝噻吩浓度（图 2B）。与 β-内酰胺酶优化不同，颜色强度是针对无抗生素（代表伪造抗生素）和高浓度氨苄青霉素（代表合法抗生素）测量的。计算伪造和合法样品的颜色强度之间的差异，以确定能够最有效地区分两种样品的头孢硝噻吩浓度。正如在图2B中观察到的，当差距开始再次缩小时，合法抗生素和伪造抗生素之间的对比度增加到3 mM。尽管使用较高浓度头孢硝噻吩的伪造抗生素的颜色强度很高，但合法抗生素的颜色强度在3 mM 后增加（图 2B）。这种差异可能是由于两个不同的原因造成的。正如我们之前报道的那样，与水解前的稀释样品相比，较高浓度的非水解头孢硝噻吩往往显得更红，这可能导致使用高浓度头孢硝噻吩时检测区更红。其次，因为这是一种酶竞争测定，增加头孢硝噻吩浓度会导致与样品中存在的抗生素产生更多竞争，因此与较低浓度的头孢硝噻吩相比，β-内酰胺酶与高浓度头孢硝噻吩的反应更频繁。

Figure 2 μPAD衬底的优化。(A) 检测酶β-内酰胺酶的浓度和干燥方法的优化。(B) 基于无抗生素和高浓度抗生素 (n = 3) 之间净颜色变化的头孢硝唑浓度优化。

除了优化试剂浓度和干燥条件外，还有多种纸张可用于μPAD（图 3A）。由于它们的广泛使用和廉价的材料，我们将这项研究限制在 Whatman 色谱纸1级和4级。此外，基于纸的设备可以对环境开放或用胶带或层压来保护设备上存在的试剂。由于该装置包括沉积在纸上的酶，因此由于高温可能使酶变性而取消了层压。用 Whatman 1 纸制造并贴在底部和顶部的设备提供了最好的性能，因此将其用于最终的设备优化（图 3A）。由于样品蒸发减少，以及更慢和更受控的流动，贴在设备顶部和底部的设备可能表现更好。与 Whatman 4 相比，Whatman 1 的孔隙更小，但性能也更好，这支持了流速较慢可提高反应效率的假设。缓慢且受控的流动可能使样品再水合更多的头孢硝噻吩与检测区的β-内酰胺酶发生反应，从而在检测到伪造的抗生素时导致更明显的颜色变化。

由于头孢硝噻吩和β-内酰胺酶之间的酶促反应是pH依赖性的，验证该装置可操作的pH范围很重要。因此，我们向装置中添加了pH在4.5至10之间的缓冲液（图3B）。该装置在pH 6.5和pH 8之间表现最佳，在酸性pH下不工作。尽管该装置在pH值高于8时性能表现较差，但它并不像在酸性pH条件下那样完全停止工作。在碱性条件下，头孢硝噻吩的水解仍然可以用氢氧根离子而不是水分子进行。事实上，在碱性条件下水解更有利，因为氢氧化物比水更亲核。碱性溶液中水解速率的增加抵消了在高pH下预期的酶活性的降低。酸性溶液中的情况正好相反，这就是为什么我们观察到的信号显著降低的原因。

Figure 3 μPAD 的其他优化。(A) 确定要使用的理想纸张以及设备是否应仅在底部或顶部和底部粘贴。(B) 最终优化的pH工作范围 (n = 3)。

头孢硝噻吩和β-内酰胺酶在纸上的稳定性

大多数伪造抗生素是在资源有限的环境中发现的，那里的存储选择有限。因此，重要的是确定最有效的方法来存储试剂而不发生试剂降解。Nery 等人的一项研究。探究了33种不同的稳定剂，用于延长储存在纸上的葡萄糖氧化酶的保质期。作者从这篇论文中选择了五种最成功和最简便的稳定方法来与 β-内酰胺酶一起使用，发现BSA对储存能力的影响最显着。正如 Ramachandran 等人先前所推测的那样，BSA与纸张结合，从而减少酶以非活性形式吸附的损失。作者还推测，BSA形成了一层保护涂层，可以保护 β-内酰胺酶免受可能影响活性的试剂的影响。除了选择稳定剂外，作何还优化了用作存储基材的纸张。我们发现 Whatman 1 滤纸比 Whatman 4、硝化纤维素和聚（醚砜）延长了 β-内酰胺酶的保质期。当 BSA 用于稳定 Whatman 1 滤纸上的 β-内酰胺酶时，该酶在室温下三个月内活性没有下降，并且在储存一年后仍保留>80% 的活性。

事实证明头孢硝噻吩更难稳定。在室温下，头孢硝噻吩在2天内降解为红色水解形式，使其无法用于测定。由于降解机理是水解，作者试图通过干燥纸张、在有机溶剂中稀释头孢硝噻吩、真空密封设备并用干燥剂储存来保持设备无水。不幸的是，这些努力只将纸上头孢硝噻吩的有效保质期延长至约1周。要将头孢硝噻吩储存超过1周，必须将装置储存在冰箱中，以通过水解减缓或停止降解。当储存在4°C时，头孢硝噻吩至少稳定4周。

μPAD用于检测抗生素纯度

如前所述，β-内酰胺类抗生素是市场上伪造最多的药物之一。在β-内酰胺类抗生素中，氨苄青霉素和阿莫西林是伪造药品制造商最常伪造的两个药物。然而，重要的是要确定这种方法是否可以普遍用于许多β-内酰胺药物。除了阿莫西林和氨苄青霉素外，该装置还使用青霉素V和头孢唑林进行了测试。头孢唑林虽然不属于青霉素类药物，但仍属于头孢菌素类的β-内酰胺类抗生素。当在 96 孔板中进行酶竞争测定并测量吸光度时，观察到颜色强度与抗生素浓度之间的线性趋势，表明该系统可以量化。使用 μPAD 为所有测试的抗生素建立校准曲线（图4和5）。

Figure 4 常用抗生素的校准曲线，包括 (A) 氨苄青霉素（m error = 4.75, b error = 2.64）和 (B) 阿莫西林（m error = 4.17, b error = 2.51）（n = 3）。

所有四种抗生素都显示出在较高抗生素浓度（青霉素类抗生素为2 mg/mL，头孢唑林为20 mg/mL）时趋于稳定的线性区域的总体趋势。由于我们正在测量头孢硝噻吩水解的红色强度，曲线显示出负趋势。抗生素含量越多，头孢硝噻吩水解的程度越低，导致红色强度越低。阿莫西林表现出最大的敏感性，斜率为 -50 mL/ mg，而氨苄西林和青霉素V表现出相似的敏感性，分别为-39和−40 mL/ mg（图4和5A）。尽管头孢唑林最终抑制了头孢硝噻吩和β-内酰胺酶的反应，但与青霉素类抗生素相比，其敏感性降低了一个数量级，斜率为-4.0 mL/mg（图5B）。与青霉素类抗生素相比，β-内酰胺酶对头孢菌素类抗生素的敏感性降低。据我们所知，与青霉素类抗生素相比，β-内酰胺酶对头孢菌素的敏感性较低的直接证据尚未发表。然而，已经报道了酶对不同底物的敏感性不同。头孢硝噻吩不仅可以用于比色法检测不同抗生素的纯度，而且还可以用比色法计算米氏动力学。这将在未来的工作中完成，以证实该假设，即与青霉素类抗生素相比，选择的β-内酰胺酶对头孢菌素类抗生素的敏感性较低。此外，头孢唑林的分子量为454.5 g/mol，而阿莫西林和青霉素的分子量分别为365.4和334.4 g/mol。大小的差异意味着在相同的mg/mL抗生素浓度下，头孢唑林的摩尔数更少，因此相对于头孢硝噻吩的摩尔比更低。当与β-内酰胺酶反应时，较大的分子尺寸也可能导致空间位阻，导致动力学降低。尽管灵敏度降低，μPAD仍可用于检测伪造的头孢菌素β-内酰胺类抗生素。与青霉素类抗生素相比，使用者只需在水中溶解更多的样本。

Figure 5 常用抗生素的校准曲线，包括（A）青霉素V（m error = 3.77, b error = 2.08）和（b）头孢唑林（m error = 0.41, b error = 1.96）（n=3）

为了确定这些校准曲线是否可以识别不合格的抗生素，使用了斜率误差和计算的线性回归的Y截距。假设用户溶解 1 mg/mL 的氨苄青霉素、阿莫西林和青霉素 V，以及 10 mg/mL的头孢唑林，这些设备能够区分 70% API（或 65% 氨苄青霉素）和 100% API。尽管理想的系统可以自信地区分 90% API 和 100% API，但这仍然比目前可用的大多数其他廉价且用户友好的现场测试提供更好的定量能力。通过使用试剂打印机消除由于手工制造而可能存在的设备间差异，减少与线性回归线相关的误差将是未来工作和优化的主题。

μPAD还用于测定片剂和注射剂形式的商业兽用抗生素的纯度。抗生素片剂不含100%抗生素，因为始终存在某种形式的药物辅料。辅料（定义为片剂中存在的任何非活性成分）的添加有多种原因，包括稳定或保存活性成分。因此，即使抗生素存在药用辅料，也必须确认该方法的有效性。该装置用片剂形式的可注射青霉素G、阿莫西林和Clavamox（也称为阿莫西林克拉维酸钾）进行了测试。为了确认该装置在任何药物成分的存在下都不会受到抑制，该装置还用克林霉素进行了测试，克林霉素是一种林可酰胺类抗生素，不应与β-内酰胺酶反应，使该装置变红。在10 mg/mL的浓度下，该装置验证了抗生素是纯的（图6），或者克林霉素是“伪造的”。该方法的一个关注点是使用β-内酰胺酶的酶促反应，克拉维酸（一种用于Clavaox或Augmentin的知名β-内酶抑制剂）可以抑制β-内酰胺酶。片剂可能含有阿莫西林，但不含克拉维酸，这一测试可能无法确定。当用户检测Clavaox或Augmentin的真实性时，必须注意β-内酰胺酶抑制剂会影响检测的定量。因此，该测试只能用于“是或否”的答案，即片剂是否含有阿莫西林和克拉维酸，或者两者都不含有，而不是其中之一。是否可以区分阿莫西林和阿莫西林-克拉维酸混剂，这将是未来研究的主题。

Figure 6  微流体装置: dH2O 对照和 50 mg/mL氨苄西林、青霉素 V 和头孢唑啉，以及 10 mg/mL  Amoxi、Clavamox 和克林霉素的反应。

测试常用药物替代品

许多成分被用作伪造药物中活性成分的替代品，重要的是要验证该方法仍然适用于各种最常见的替代成分。对于这项研究，作者将伪造成分的范围限制在伪造药物中更常见的成分，例如粉笔和糖，以及我们认为会干扰检测的成分。

如前所述，该测定依赖于 pH，因此除了抗生素纯度装置组件外，还向装置添加了 pH 指示剂部分。当检测处于酸性或碱性 pH 值时，pH 指示区可以提醒用户，表明药物可能被篡改。选择了三种 pH 指示剂，包括溴酚蓝（方案 1A-1）指示酸性 pH（低于 pH 4.5），酚酞指示碱性pH（方案 1A-3）高于pH 8.5，以及酚红（方案 1A-2 ) 被添加到系统中，供用户指示pH值介于6和8之间。

为了确定抗生素是否能与工作pH范围外的伪造成分区分开来，对酸性和碱性成分进行了测试。选择乙酰水杨酸（阿司匹林）和碳酸氢钠（小苏打）是因为它们的极端pH值以及它们在假药中的用途。正如预期，由于其酸性pH值，在装置中使用阿司匹林导致假阳性（无颜色变化）（图7）。然而，pH指示器显示酸性pH值，苯酚红变黄，溴苯酚蓝变浅棕色。这些现象表明pH值约为4，低于设备的工作pH值范围，并正确地将抗生素识别为未经头孢硝噻吩水解的伪造抗生素。另一方面，小苏打在检测区确实显示出一些颜色变化，表明药物造假，同时也表明酚酞变为粉红色时的碱性pH值。pH指示剂法唯一的问题在于抗生素也会影响pH值（图6）。然而，纯阿莫西林显示出偏碱性的pH值，而片剂形式的阿莫西林和克拉瓦克斯显示出中性/微酸性的pH值。这可能是由于药物赋形剂，通常可以作为pH稳定剂。据我们所知，片剂形式的抗生素的pH变化尚未发表；因此，这是一个需要在未来工作中进行广泛优化的领域。

Figure 7 为了确定常见的药物替代品是否会干扰μPAD，使用该设备测试了六种不同的药物伪造成分。

除了小苏打和阿司匹林，其他常见的替代品如粉笔、糖（蔗糖和乳糖）和明胶也进行了测试。很可能是因为粉笔和明胶在水中缺乏溶解性，所以使用该设备进行了伪造测试。明胶产生了一种粘性溶液，因此它并没有完全使装置饱和（图7），但它饱和的装置部分变成了红色，表明是伪造的。蔗糖和乳糖也被检测出是假的。

Blind测试

Figure 8 向五名新用户提供了盲样本，以使用该设备进行测试，并得出样本是合法还是伪造的结论。正确识别了 29/32 个样本。

对于一般人群使用的此设备，重要的是要确认它可以由未经培训且不熟悉 μPAD 的个人使用。六个（或八个）样品被提供给五个新用户并标记为“假定的”抗生素。为用户提供了图 6、7作为完成测试比较的关键，因此用户可以评估测定结果。然后，用户将样本吸取到设备中，等待15分钟，然后判断样本中是否含有合法或伪造的抗生素。在没有偏见的情况下，用户正确识别了 29/32 的盲样本（图8），表明这是一种易于阅读且用户友好的测试，可以识别大多数伪造的抗生素。最难识别的盲样品是标记为头孢唑林的乙酰水杨酸，这可能是因为两者具有相似的初始 pH 值，并且乙酰水杨酸由于其酸性 pH 值而不会像其他假冒成分那样变成红色。能够更准确地区分这两种化学物质，将是未来研究和优化的课题。

【结论】

已经使用酶竞争测定开发了一种可以区分伪造和合法 β-内酰胺抗生素的 μPAD。μPAD 测试了五种不同的 β-内酰胺抗生素的质量，包括头孢菌素，之前在纸质设备上尚未得到过证实。检测片剂形式的抗生素证明了其在现实世界分析中的潜力。这项工作也是酶竞争作为 μPAD 可行检测方法的首次证明。目前的方法是通过目视定性检测伪造抗生素，这对于现场检测非常重要，因为超过一半的伪造药物不含活性成分。然而，据报道，药品造假者正在制造含有约 20% 广告活性成分的抗生素。像这样的低质量抗生素可能会绕过一些现有的检测系统，因此可以区分低水平活性成分和无活性成分的便携式定量系统将成为全球监测工作的重要工具。所描述的 μPAD 已显示定量特性，如四种不同抗生素生成的校准曲线所示。在未来的工作中，可以优化量化设备颜色强度的便携式系统，例如手机应用程序。当将 μPAD 与便携式系统结合使用以量化颜色时，它有可能成为一种廉价且实用的现场设备，用于检测伪造和不合格的抗生素。