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顺降冰片烯外二羧酸

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顺降冰片烯外二羧酸相关的资讯

  • 修饰新法问世 让MOFs拥有更大孔径
    p style=" text-align: justify text-indent: 2em " MOFs是一种将桥接的有机配体和无机金属中心连接成网状结构的混合多孔材料,在催化和化学传感领域应用广泛,而且可以作为药物传递的载体。MOFs的孔径大小与其应用息息相关,如果化学家有方法能使其孔径变大,MOFs在上述领域就会发挥更大的作用。而一项最新研究表明,可以通过选择性地去除MOFs中的有机配体,来将其微孔转化为更大尺寸的介孔。 /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/785da53f-dfbf-413a-ac38-19b059f57a40.jpg" title=" ss.jpg" alt=" ss.jpg" / /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 当孔径为大于2nm的介孔时,MOFs不仅可以容纳更大的药物分子,还能够防止催化应用中的气体扩散。现有增加MOFs孔径尺寸的方法主要有三种,一种是依赖于复杂的、定制的配体,这种方法成本高昂。另一种是通过简单地增加配体长度来调整孔径,这种方法虽然已有多种应用,但是使用这种方法,想在创造MOFs特定孔径尺寸的同时控制好某些反应附带衍生的缺陷,却是十分困难的。此外,还有一些使用化学或热处理手段增加MOFs孔径的方法,但这些方法往往又需要苛刻的条件。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 为了解决这些问题,加泰罗尼亚纳米科学与技术研究所的博士后研究员Vincent Guillerm提供了一种新方法,选择那些可通过与臭氧反应被选择性剪切掉的配体合成MOFs,通过这种方法来将MOFs的微孔变成孔径较大的介孔。他和他的同事用锆团簇和两种配体(偶氮苯-4,4-二羧酸和4,4& #39 -二苯乙烯二羧酸)构建了MOFs,这两种配体的长度都在1.33nm左右。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 然后他们将臭氧引入系统,与4,4& #39 -二苯乙烯二羧酸发生反应,让这部分配体转化为对苯二甲酸和苯甲酸,有效地切断了它们与金属中心的连接。而偶氮苯-4,4-二羧酸配体由于没有碳碳双键,不易与臭氧反应,因此不受影响。这种方法还需要一个额外的清洗步骤,来消除臭氧反应中产生的副产品。因此研究人员又还利用4,4’-联苯二甲酸和1,4-苯二丙烯酸为配体构建了另一个介孔尺寸的MOF。在这个MOF中,臭氧反应裂解的配体产物能够从材料中直接升华,无需再清洗。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 据参与该项研究的另一位负责人Daniel Maspoch介绍,在切割配体之前,本实验所用的MOFs孔径尺寸都在1.5nm左右。经过臭氧切割,这些MOFs的孔径覆盖了2到5nm的直径范围。而不同的孔径尺寸,是由于两种配体在整个材料中的随机分布引起的。因为随机分布会造成不同区域的配体浓度差,进而影响孔径变化范围。因此,研究组希望能更好地控制这种分布,以帮助他们缩小孔径增大的范围。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 除了扩大孔径尺寸外,这项研究成果还会带来另一个潜在的好处:配体在被剪切的过程中,可能会释放出一些可与其他化学物质发生反应的结合位点。“这很可能对MOFs以外的工程材料来带益处。”Maspoch说,“如果你能够有选择性地打破物体内部的一些化学键,你就能让这一物体生发出一些新的功能。” /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 加州大学伯克利分校的Omar M.Yaghi是MOFs的专家。他高度肯定了这项研究成果,表示它为改善MOFs性能增添了新的创造性。“这项研究优雅、聪睿、精确,而且证明了在原子、分子层面,网状化学控制物质的应用已经越来越广泛。”Yaghi说。 /p
  • 赛默飞的验“毒”术:教你测定“毒淀粉”中的顺丁烯二酸(酐)
    毒奶粉、瘦肉精、塑化剂&hellip 近年来食品&ldquo 染毒&rdquo 事件频发,食品安全已经成为公众关注的焦点之一。因此,作为食品安全问题源头之一的食品添加剂也渐渐进入消费者视野。今年3月,台湾爆发&ldquo 毒淀粉&rdquo 事件,食物中惊现含有顺丁烯二酸(酐) 的有毒淀粉。作为检测领域的世界领导者,赛默飞世尔科技(以下简称:赛默飞)积极响应,针对顺丁烯二酸酐可水解成马来酸的特性,提出运用离子色谱法测定淀粉中的顺丁烯二酸(酐)的解决方案。 顺丁烯二酸(HO2CCH=CHCO2H),又称&ldquo 马来酸&rdquo ,是饱和二元羧酸,可以用于树脂化学黏合剂原料。在淀粉中加入一定量的顺丁烯二酸,可增加食物的弹性、黏性、外观光亮度、以及保质期。然而,长期超标食用含顺丁烯二酸的食品,将极大程度损伤人体肾脏功能,甚至引发不孕不育。令人担忧的是,食品专家指出,顺丁烯二酸(酐)在食品领域可能存在一定滥用现象,成本的低廉以及效果的显著促使不法商家使用顺丁烯二酸(酐)作为食品添加剂,以谋取暴利。 离子色谱法测定淀粉中的顺丁烯二酸(酐) 顺丁烯二酸与反丁烯二酸(又称&ldquo 富马酸&rdquo )互为几何异构体,其中反丁烯二酸可以作为食品添加剂应用于食品中,主要起酸度调节剂作用,是食品添加剂卫生标准(GB2760-2011)允许添加的食品添加剂。相反,顺丁烯二酸(酐)则并未收入允许添加的食品添加剂目录。对于顺丁烯二酸(酐)在食品领域可能存在的滥用现象,赛默飞推出一种测定淀粉中顺丁烯二酸(酐)的方法,以满足食品安全监测的迫切需求。 顺丁烯二酸酐遇水则水解成马来酸,因此可以通过检测样品中马来酸的含量,得到顺丁烯二酸(酐)的总量。赛默飞针对马来酸作为一种有机酸极易溶于水且呈阴离子状态的特性,运用离子色谱法测定淀粉中顺丁烯二酸(酐)的测定方法。 与我国目前已有毛细管电泳法以及现行国家标准GB/T 23296.21-2009采用的高效液相色谱法等检测方法相比,赛默飞推出的离子色谱法测定淀粉中顺丁烯二酸(酐),不但样品前处理简单、便捷,而且方法稳定,线性范围内相关性好,准确度高,受其他因素干扰小,可以成为检测淀粉中的马来酸的有效手段。 赛默飞验&ldquo 毒&rdquo 术解决食品安全中的添加剂隐患 作为科学服务领域的世界领导者,赛默飞始终积极关注食品安全问题。对于近年来食品添加剂引发的食品安全事故层出不穷,赛默飞采取快速应对方式,在事件发生的第一时间组织分析专家开展检测工作,及时建立和发布相应解决方案。除了&ldquo 毒淀粉&rdquo ,赛默飞对于&ldquo 毒奶粉&rdquo 、塑化剂、瘦肉精等都有着独到的验&ldquo 毒&rdquo 术。 早在&ldquo 毒奶粉&rdquo 事件爆发之时,美国食品和药物管理局就发布过用赛默飞TSQ Quantum LC-MS/MS系统检测婴儿配方乳制品中三聚氰胺和三聚氰酸残留的方法。2007年,美国国家食品安全与技术中心又借助赛默飞的TSQ Quantum Ultra TM三重四级杆液相色谱串联质谱仪,建立了一个新的液相色谱串联质谱方法测定食品中的三聚氰胺。除了提供先进的检测技术,赛默飞还将独有的线样品前处理技术TurboFlow色谱净化和TSQ Quantum LC-MS/MS分析结合,使分析流程得到大大简化和操作自动化。赛默飞三聚氰胺检测方法因此获得了&ldquo 2009荣格食品饮料业技术创新奖&rdquo 。除此之外,赛默飞还针对塑化剂中的邻苯二甲酸二乙基乙酯(DEHP)和邻苯二甲酸二异壬酯(DINP),瘦肉精中的&beta -受体激动剂,以及防霉保鲜剂中的富马酸二甲酯(DMF)等食品添加剂推出了简单易行,分析时间短,且适用于大规模筛选的处理办法。 不止如此,赛默飞立足于整个食品安全的产业链,涵盖仪器设备、试剂以及LIMS实验室信息管理系统的无敌产品组合,为大家提供从农场到实验室到工厂&mdash &mdash 最全面的食品安全解决方案。 了解更多赛默飞食品安全完全解决方案信息,请点击http://www.thermo.com.cn/foodsafety。 关于赛默飞世尔科技 赛默飞世尔科技(纽约证交所代码: TMO)是科学服务领域的世界领导者。我们的使命是帮助客户使世界更健康、更清洁、更安全。公司年销售额130亿美元,员工约39,000人。主要客户类型包括:医药和生物技术公司、医院和临床诊断实验室、大学、科研院所和政府机构,以及环境与过程控制行业。借助于Thermo Scientific、Fisher Scientific和Unity&trade Lab Services三个首要品牌,我们将创新技术、便捷采购方案和实验室运营管理的整体解决方案相结合,为客户、股东和员工创造价值。我们的产品和服务帮助客户解决在分析领域所遇到的复杂问题与挑战,促进医疗诊断发展、提高实验室生产力。欲了解更多信息,请浏览公司网站:www.thermofisher.com 关于赛默飞世尔科技中国 赛默飞世尔科技进入中国发展已有30多年,在中国的总部设于上海,并在北京、广州、香港、台湾、成都、沈阳、西安、南京、武汉等地设立了分公司,员工人数超过2400名。我们的产品主要包括分析仪器、实验室设备、试剂、耗材和软件等,提供实验室综合解决方案,为各行各业的客户服务。为了满足中国市场的需求,现有5家工厂分别在上海、北京和苏州运营。我们在北京和上海共设立了5个应用开发中心,将世界级的前沿技术和产品带给国内客户,并提供应用开发与培训等多项服务;位于上海的中国创新中心结合国内市场的需求和国外先进技术,研发适合中国的技术和产品;我们拥有遍布全国的维修服务网点和特别成立的中国技术培训团队,在全国有超过400 名经过培训认证的、具有专业资格的工程师提供售后服务。我们致力于帮助客户使世界更健康、更清洁、更安全。欲了解更多信息,请登录网站:www.thermofisher.cn
  • 土壤/水质中11种邻苯二甲酸酯类混标全新上市!
    11种邻苯二甲酸酯类混标迪马科技根据《ISO 13913-2014 /ISO 18856-2004土壤/水质中邻苯二甲酸酯类的测定GC/MS法》定制了11种邻苯二甲酸酯类混标。 产品信息:DIKMA NO:46907DESCRIPTION:Custom Mixed phthalate esters Standard(11 Analytes) ,1000 μg/mL in Ethyl acetate 1mL中文名称:邻苯二甲酸酯混标(11种化合物),1000 μg/mL在乙酸乙酯中,1 mL/安瓿 适用于ISO 13913-2014/ISO 18856-2004土壤/水质中邻苯二甲酸酯类的测定GC/MS法,1000 μg/mL在乙酸乙酯中,1 mL/安瓿,Cat. No.: 46907序号化合物英文名CAS1邻苯二甲酸二甲酯Dimethyl phthalate (DMP)131-11-32邻苯二甲酸二乙酯Diethyl phthalate (DEP)84-66-23邻苯二甲酸二丙酯Dipropyl phthalate(DPP)131-16-84邻苯二甲酸二异丁酯Diisobutyl phthalate (DiBP)84-69-55邻苯二甲酸二丁酯Dibuthyl phthalate (DBP)84-74-26邻苯二甲酸丁苄酯Butylbenzyl phthalate (BBzP) 85-68-77邻苯二甲酸二环己酯Dicyclohexyl phthalate (DCHP)84-61-78邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯Bis(2-ethylhexyl) phthalate (DEHP)117-81-79邻苯二甲酸二正辛酯Dioctyl phthalate (DOP)117-84-010邻苯二甲酸二癸酯Didecyl phthalate(DDcP)84-77-5111,2-苯二羧酸双十一烷基酯Diundecyl phthalate(DUP)3648-20-2
  • 液相色谱法/液相色谱质谱联用法测定苯氧羧酸类除草剂中游离酚
    引言酚类化合物是一种细胞原浆毒,其毒性作用是与细胞原浆中蛋白质发生化学反应,形成变性蛋白质,使细胞失去活性,它所引起的病理变化主要取决于毒物的浓度,低浓度时可使细胞变性,高浓度时使蛋白质凝固,低浓度对局部损害虽不如高浓度严重,但低浓度时由于其渗透力强,可向深部组织渗透,因而后果更加严重。酚类化合物可经皮肤、粘膜的接触,呼吸道吸入和经口进入消化道等多种途径进入体内。 FAO与WHO 早已对2,4-滴、2,4-滴酯类、2,4-滴钠盐、二甲铵盐、2甲4氯、2甲4氯钠、2甲4氯丁酸、2甲4氯丙酸等农药中的游离酚进行了限定,对苯氧羧酸类除草剂中的游离酚进行限量有利于减少有害杂质对农产品安全的影响,也有利于各级质量管理部门对农药产品质量实施监督。进而保证农药产品的安全性、保障人身健康和环境安全。 《GB/T 41225-2021苯氧羧酸类除草剂中游离酚限量及检测方法》新标准已于2022年7月1日正式实施,新标准共给出3种试验方法:化学显色法,高效液相色谱法,液质联用法。 岛津解决方案一、 UV-3600i Plus紫外可见近红外分光光度计高灵敏度—标配三检测器配置了三个检测器,一个检测紫外及可见区域的PMT检测器,检测近红外区域的InGaAs 和 PbS检测器。InGaAs检测器弥补了PMT和 PbS转换波长灵敏度低的特点,从而保证了在整个检测波长范围内高灵敏度测定。在1500 nm波长检测时噪声小于0.00003 Abs,达到超低的噪声水平。 高分辨率—宽测量范围及超低的杂散光采用高性能双光栅单色器,实现高分辨率(分辨率高达0.1nm)和超低杂散光(340nm处杂散光0.00005%以下)。测定波长范围为185nm-3300nm,可在紫外、可见及近红外的宽波段范围进行测定,应对不同领域的测定要求。 丰富可选的附件使用多功能大样品室和积分球附件可测定固体样品,使用保证测定精度的绝对反射测定装置ASR系列也可进行高精度的绝对反射测定。此外,可安装电子冷热式恒温池架和超微量池架等,适应广泛的应用测定。 智能化软件全新升级的LabSolutions UV-Vis软件包括光谱模块,光度模块,动力学及报告编辑模块等功能。软件具有自动光谱评价、自动Excel数据传输、自动样品测试等功能,可升级为DB或者CS版实现更强大的数据管理,确保数据完整性和可信度。 二、Prominence Plus 系列液相色谱仪深根本土,经典焕新。由精心挑选和优化的模块组成稳健的液相色谱系统,Prominence Plus 系列液相色谱仪具有优异的可扩展性和兼容性。无论是常规分析还是高效的快速分析,可让更多的用户得到一如既往的高准确性高可靠性的分析结果,成为各个领域实验室的有力工具,包括制药、生物制药、化学、环境和食品等。 灵动 Prominence Plus系列包含高效/超高效液相色谱系统,灵活兼容常规LC及快速LC分析需求; 经典的积木式设计,基于强大的系统管理器,提供优异的模块扩展性,灵活应对您多样的用需求。 高效 最高支持66Mpa高压输液; 支持2μm-3μm小粒径色谱柱,实现高分离度高灵敏度的快速分析; 可靠 延续Prominence系列一贯的高稳定性、高耐用性、低维护性的特点,助您轻松开展分析工作; 快速液相模式可实现高效而精确的梯度分析,获得理想的保留时间重复性; 专业 60年液相色谱技术沉淀之作,力求优异性能与轻松操作间的平衡; 使用功能强大的LabSolutions工作站,符合GMP法规数据完整性技术要求,匹配实验LIMS系统。 三、超快速液相色谱质谱联用仪岛津LCMS-8045三重四极杆液质联用仪 迅捷的速度,敏捷的灵敏度得益于岛津深厚的质谱研发积淀,在诺贝尔获奖者的指导下实现关键技术的突破。作为行业范围内将三重四极杆高灵敏度和高速度相结合的公司,为质谱领域带来真 正意义上的创新。为用户着想,秉承超快速分析的理念,显著提升分析通量,打 造实验室的效率之星。 优异的稳定性,值得信赖的准确性LCMS-8045重视仪器抗污染能力和整体耐用性,即使在严苛的连续分析中也可保 持出色的稳定性,提供准确可靠的分析结果。无论是食品安全还是药物分析,环 境监测还是临床研究,在面对复杂基质样品时都可以轻松应对。 功能丰富的软件,强大的MRM方法包Labsolutions LCMS集合型工作站软件,具备丰富的支持多组分定 量方法制作的便利功能,以直观的界面帮助用户迅速上手。从方 法建立、实时分析到报告编辑,化繁为简,大幅提升分析工作的 效率。更提供多领域分析方法包,无需方法摸索,即刻开展工作。 本文内容非商业广告,仅供专业人士参考。
  • 美国发明航天器细菌快速检测新技术
    美国航天局科研人员最近开发出一种能快速检测航天器细菌的新技术。这项技术也能同时运用于军事、医疗、制药等领域,如检测可引发炭疽病的炭疽杆菌。   美航天局下属喷气推进实验室的科研人员在10月刊的《应用与环境微生物学》(Applied and Environmental Microbiology)杂志上报告说,这项新技术能找到构成细菌芽孢的主要物质吡啶二羧酸,从而发现细菌芽孢的位置。而芽孢是细菌生长到一定阶段在细菌体内形成的一种微生物体,其数量及其生长状况等是鉴定细菌的依据之一。   该项技术的工作原理是,先在被检测物表面约一角钱硬币大小的地方涂上铽 ,然后将其置于紫外线灯下照射,几分钟内,人们通过显微镜和特殊相机便能看到是否有细菌芽孢,因为铽能把细菌芽孢的主要物质吡啶二羧酸变成明亮的绿色。铽是一种化学金属元素,它的化学符号是TB,被用于生成电视机屏幕上的绿色。   参与开发这一新技术的艾德里安庞塞说,细菌芽孢可以在极其恶劣的环境下生存,可抵御高温、低温、强辐射和化学物质,并最多可以在太空存活6年之久。庞塞说,发现了细菌芽孢,就可以发现细菌本身。   目前这项被称为“航天器洁净方法”的技术已引起了美国国土安全部的兴趣。美国国土安全部化学生物研究项目负责人詹姆士安东尼认为,该技术将有助于加快生物污染事件发生后的现场检测工作,并节省时间和成本。
  • 色谱检测方法新标准来啦(十一)——GB/T 40845-2021 化妆品中壬二酸的检测 气相色谱法
    近年来,消费者对功效化妆品的需求与日俱增,庞大的需求吸引着越来越多的企业布局相关领域。但是,随之而来的夸大功效等乱象,严重侵害了消费者权益。为规范和指导化妆品功效宣称评价工作,2021年4月9日国家药监局网站发布了《化妆品功效宣称评价规范》,中国化妆品行业正式迈入功效评价时代。按照要求:2021年5月1日-2021年12月31日期间注册备案的化妆品,应当于2022年5月1日前按照《化妆品功效宣称评价规范》要求,上传产品功效宣称依据的摘要。 同时,《化妆品标签管理办法》也将正式施行,对标签的要求做了更进一步的释义和规范。按照要求,自2022年5月1日起,申请注册备案的化妆品,必须符合《化妆品标签管理办法》的规定和要求。此前申请注册备案的化妆品,未按照本《办法》规定进行标签标识的,应在2023年5月1日前完成产品标签的更新。中国化妆品标签监管也将迈入新台阶。 壬二酸结构 壬二酸(Azelaic acid,CAS 123-99-9),又名杜鹃花酸,是一种天然存在的直链饱和二羧酸,分子式为C9H16O4。壬二酸在医学临床上常用来治疗玫瑰痤疮及寻常型痤疮,同时可以用于美白类和祛痘类化妆品,能有效抑制皮肤上的痤疮杆菌和租房阻断脂肪酸的生成,防止黑色素的形成,可预防斑点形成,减少黑色素沉着。近年来由于其疗效显著以及相对安全性,壬二酸在皮肤保护和皮肤病治疗类化妆品中得到越来越多的使用。科学的检测方法对于目前市场上化妆品标签准确标注壬二酸成分的含量具有非常重要的意义。为此,国家市场监督管理总局和中国国家标准化管理委员会正式发布了《GB/T 40845-2021 化妆品中壬二酸的检测 气相色谱法》。 检测方法 方法原理试样在浓硫酸和乙醇条件下衍生,用正己烷萃取,浓缩后经气相色谱分离检测,根据保留时间定性,外标法定量。 气相色谱法仪器配置:GC主机+SPL+FID,可选配液体自动进样器色 谱 柱:SH-5 Cap. Column 30m x 0.25mm x 0.25um 方法参数初始温度60℃(保持2min),以10℃/min升到150℃(保持1min),以5℃/min升温至165℃(保持2min),以25℃/min升温至250℃;SPL进样口温度:260℃;FID检测器温度:280℃;分流比:5:1;进样量:1微升;标准曲线浓度:10mg/L,20mg/L,50mg/L,100mg/L,200mg/L,500mg/L,1000mg/L 壬二酸衍生物气相色谱图(壬二酸二乙酯) 灵敏度要求:本方法检出限15mg/KG,定量限50mg/kg。 岛津推荐仪器 气相色谱仪: GC-2010 Pro / AOC-20系列 GC-2010 Pro继承了高性能毛细柱气相色谱仪GC-2010Plus的基本性能。其良好的重现性确保其具备高可靠性。配备了高性能检测器使高灵敏度分析得以实现。同时,高速柱温箱冷却技术可大幅缩短分析时间,是一款高性价比气相色谱仪产品。扫码了解更多信息 气相色谱仪: Nexis GC-2030 / AOC-30系列Nexis GC-2030加强版气相色谱仪配备了全新智能交互界面,仅需触屏即可完成仪器操作并可以实时了解仪器运行状态。创新ClickTek技术全面提升用户分析体验,使色谱柱的安装和仪器维护进入徒手时代。通过不断强化Analytical Intelligence功能,优化人机交互体验,为实验室赋能。预老化功能、基线检查和系统适应性测试、远程控制和监视以及LabSolutions平台可形成从仪器启动到完成分析的全自动化工作流程。 扫码了解更多信息参考资料:1、GB/T 40845-2021 化妆品中壬二酸的检测 气相色谱法2、https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/Azelaic-acid3、国家药监局关于发布《化妆品功效宣称评价规范》的公告(2021年 第50号) 本文内容非商业广告,仅供专业人士参考。
  • 【药物一致性评价热潮】10种热门品种!
    参比制剂是指用于仿制药质量和疗效一致性评价的对照药品,通常为被仿制的对象,如原研药品或国际公认的同种药物。参比制剂应为处方工艺合理、质量稳定、疗效确切的药品。 随着药物一致性趋势不断的越演越烈,一些热门的药物也开始被各大医疗企业争相进行检测审核,cato归纳了近期一致性参比制剂备案前10品种的杂质列表 。 第一种:通用名:克拉霉素英文名:Clarithromycin主成分化学名:6-O-甲基红霉素主成分结构式:(CHP2015)主成分分子式:C38H69NO13主成分分子量:747.96主成分cas登记号:81103-11-9 品种简介:克拉霉素是红霉素的衍生物,为半合成抗生素。20世纪80年代初由日本大正公司开发成功,并以商品名Clarith注册。尔后,大正公司首先将其技术转让给美国雅培公司生产 1990年在爱尔兰、意大利上市。1991年在日本获批上市。1991年10月获FDA批准上市,商品名Biaxin,1993年以Klacid在中国香港上市,在欧洲和亚洲的商品名为克拉仙,已在全球50多个国家上市,市场用量稳步增长,并在临床中发挥了重要作用。克拉霉素剂型主要为片剂、颗粒剂或混悬剂,目前生产的剂型还有分散片、缓释片、注射剂和复方制剂。目前为WHO和多个国家的基本药物。第二种:通用名:阿莫西林英文名:amoxicillin主成分化学名:(2S,5R,6R)-3,3-二甲基-6-[(R)-(-)-2-氨基-2-(4-羟基苯基)乙酰氨基]-7-氧代-4-硫杂-1-氮杂双环[3. 2. 0]庚烷-2-甲酸三水合物 主成分分子式:C16H19N3O5S?3H2O主成分分子量:419.46主成分cas登记号:61336-70-7 品种简介:阿莫西林是青霉素类半合成抗生素,原研公司为葛兰素史克公司,最早于1972年上市,商品名为AMOXIL。 第三种:通用名:头孢拉定英文名:Cefradine主成分化学名:先锋瑞丁、头孢拉丁、头孢握定、头孢雷定、己环胺菌素、头孢环己烯、环己烯胺头孢菌素、环烯头孢菌素。主成分分子式:C16H19N3O4S主成分分子量:349.40主成分cas登记号:38821-53-3 品种简介:头孢拉定属于头孢菌素类抗菌药物,且为第一代头孢菌素,对不产青霉素酶和产青霉素酶金葡菌、凝固酶阴性葡萄球菌、A组溶血性链球菌、肺炎链球菌和草绿色链球菌等革兰阳性球菌的部分菌株具良好抗菌作用。厌氧革兰阳性菌对本品多敏感,脆弱拟杆菌对本品呈现耐药。耐甲氧西林葡萄球菌属、肠球菌属对本品耐药。本品对革兰阳性菌与革兰阴性菌的作用与头孢氨苄相似。本品对淋球菌有一定作用,对产酶淋球菌也具活性;对流感嗜血杆菌的活性较差。第四种:通用名:头孢氨苄英文名:Cephalexin主成分化学名:头孢菌素Ⅳ、先锋霉素Ⅳ、头孢力新、苯甘孢霉素、西保力、头孢立新主成分分子式:C16H17N3O4S主成分分子量:347.39主成分cas登记号:15686-71-2 品种简介:头孢氨苄,抗生素\β-内酰胺类\头孢菌素类。它能抑制细胞壁的合成,使细胞内容物膨胀至破裂溶解,杀死细菌。 第五种:通用名:氨氯地平英文名:Amlodipine主成分化学名:3-乙基-5-甲基-2-(2-氨乙氧甲基)-4-(2-氯苯基)-1,4-二氢-6-甲基-3,5-吡啶二羧酸酯苯磺酸盐主成分分子式:C20H25N2O5ClC6H6O3S主成分分子量:567.1主成分cas登记号:111470-99-6 品种简介:氨氯地平,钙离子拮抗药,可用于治疗各种类型高血压(单独或与其他药物合并使用)和心绞痛,尤其自发性心绞痛(单独或与其他药物合并使用)。氨氯地平的作用是通过松弛在动脉壁的平滑肌,降低总外周阻力从而降低血压;在心绞痛时,氨氯地平增加血液流向心肌。本品对肾脏有一定的保护作用。其制剂有苯磺酸氨氯地平片、甲磺酸氨氯地平片、马来酸左旋氨氯地平片等。 第六种:通用名:二甲双胍英文名:METFORMIN HYDROCHLORIDE TABLETS主成分分子式:C4H11N5?HCL主成分分子量:165.63主成分CAS号:1115-70-4 品种简介:二甲双胍为目前应用最广泛的糖尿病一线用药。该化合物最早于1922年开发,后期由Jean Sterne医师重新开发并于1957年在法国上市用于治疗2型糖尿病,1958年在英国上市,1972年在加拿大上市,并最终于1994年获得FDA批准,1995年上市。申请机构为施贵宝。二甲双胍口服制剂有速释片、缓释片、口服溶液,其中速释片有250mg、500mg、850mg、1g。缓释片规格为500mg、750mg、1g。我国国产上市的二甲双胍片以250mg为主。原研本地化的产品有中美上海施贵宝公司的格华止片,规格有500mg、850mg。国内有山德士(中国)制药有限公司的二甲双胍片上市,规格为250mg。进口二甲双胍片有 Alphapharm Pty Limited的迪化唐锭片上市,规格为250mg。 第七种:通用名:布洛芬英文名:Ibuprofen主成分化学名:2-(-4-异丁基苯基)丙酸;异丁苯丙酸,异丁洛芬,芬必得,α-甲基-4-(2-甲基丙基)苯乙酸主成分分子式:C13H18O2主成分cas登记号:15687-27-1 品种简介:布洛芬是世界卫生组织、美国FDA唯一共同推荐的儿童退烧药,是公认的儿童首选抗炎药。布洛芬具有抗炎、镇痛、解热作用。治疗风湿和类风湿关节炎的疗效稍逊于乙酰水杨酸和保泰松。适用于治疗风湿性关节炎、类风湿性关节炎、骨关节炎、强直性脊椎炎和神经炎等。 第八种:通用名:奥美拉唑
  • 傅若农:PLOT气相色谱柱的诱惑力
    编者注:傅若农教授生于1930年,1953年毕业于北京大学化学系,而后一直在北京理工大学(原北京工业学院)从事教学与科研工作。1958年,傅若农教授开始带领学生初步进入吸附柱色谱和气相色谱的探索 1966到1976年文化大革命的后期,傅若农教授在干校劳动的间隙,系统地阅读并翻译了两本气相色谱启蒙书,从此进入其后半生一直从事的事业&mdash &mdash 色谱研究。傅若农教授是我国老一辈色谱研究专家,见证了我国气相色谱研究的发展,为我国培养了众多色谱研究人才。此次仪器信息网特邀傅若农教授亲述气相色谱技术发展历史及趋势,以飨读者。   第一讲:傅若农讲述气相色谱技术发展历史及趋势   第二讲:傅若农:从三家公司GC产品更迭看气相技术发展   第三讲:傅若农:从国产气相产品看国内气相发展脉络及现状   第四讲:傅若农:气相色谱固定液的前世今生   第五讲:傅若农:气-固色谱的魅力   看看下面这张图1,1 min 多一点时间就把苯到二甲苯几个难分离的混合物分开了,而且把间位和对位二甲苯也给分开了,遗憾的是间位和邻位二甲苯没有分开,当然只用了15 m 长的毛细管色谱柱,这种色谱柱叫做PLOT柱,这是半个世纪前在英国&ldquo 自然&rdquo 杂志(Nature)上一篇简短论文上报道的(Halasz I,Horvath C,Nature,1963,197:71-72)。这一工作是最早使用石墨化炭黑作固定相PLOT柱完成的,这一实例对想利用气相色谱用于石油和石化工业分析的人员来说有很大的诱惑力,为什么?这是因为色谱柱短、固定相耐温性好、无流失、分析时间短,可以把在气相色谱中最难分离的间、对二甲苯基线分离。   再看看图 2,这是最近云南师范大的袁黎明研究组把手性向列结构的介孔材料制备成PLOT柱分离手性化合物,这样的PLOT柱,柱高温、分辨率高、可作手性分离,扩展了PLOT柱的应用范围。在新的应用领域又体现了它的诱惑力。   图1 石墨化炭黑作固定相PLOT柱分离苯、甲苯、乙苯和二甲苯   色谱柱:15 m x 0.25mm,5.4mg 石墨化炭黑/m,柱温:245 ℃,   分流比:1:1050,进样:0.2&mu L   图2 手性相列内消旋硅胶PLOT柱分离手性化合物   (Anal Chem,2014,86:9595)   1、什么是PLOT柱   PLOT柱是多孔层开管柱(Porous Layer open tubular column)的缩写,早在上世纪50年代末毛细管色谱柱的发明人 Golay就指出:如果把光滑的毛细管壁变成均匀多孔的细颗粒,就会大大有利于毛细管柱的效能(M J R Golay,Gas Chromatography 1957),他在1960年又进一步详细阐述了这一方法,这种多孔层毛细管色谱柱可以降低相比率,同时又使固定液液膜比较薄,有利于传质阻力提高柱效,在具有多孔层毛细管内壁上涂渍一层可以增加内壁的表面积,多孔层物质可以用化学方法处理,也可以用颗粒悬浮物沉积到管壁上,于是早期的气相色谱开拓者们就循这一思路研发,1962-1963年Horvâ th等开发了这一类型的毛细管多孔层色谱柱。   大家知道Csaba Horvâ th (1930-2004)是液相色谱的开拓者之一,他是匈牙利人,上世纪50年代在匈牙利受到化学工程方面的高等教育,1962-1963年间在德国法兰克福大学(美音河畔的法兰克福)Halâ sz的实验室攻读博士期间,研究了无机色谱固定相,使用Golay的静态涂渍技术制备出多孔层气-液色谱柱(在氧化铁颗粒上涂渍聚乙二醇),这种色谱柱叫做载体涂渍开管柱(support-coated open-tubular ,SCOT),属于多孔层开管柱(PLOT)的一种,同时也制备了吸附型气-固色谱柱(见上图1)(Nature,1963,197:71-72)。   PLOT柱发展早期,很多研究是针对SCOT柱,即把填充柱使用的载体用某种胶粘附在毛细管壁上,然后再在这一载体上涂渍固定液。现在商品PLOT柱则严格地限于把多孔吸附剂以化学或物理方法粘附在毛细管内壁上,进行气-固色谱,所以有人也把它叫做&ldquo 吸附固相开管柱&rdquo (adsorption solid-phase open-tubular column,ASPOT)。   2、早期的填充毛细管柱到PLOT柱   由于填充气相色谱柱的分离能力有限,致使许多复杂的混合物无法分离,尽管开发了许许多多固定相,但是仍然由于填充柱柱效不高,无法满足实际工作的需要,而壁涂毛细管柱(WCOT),由于其液膜厚度的限制柱容量小,对低沸点物质保留作用小,对一些永久气体不能分离,而气-固色谱可以分离低沸点物质,但是柱效低对难分离的混合物受到限制,所以出现了填充毛细管气-固色谱柱,1962年Halasz和 Heine就制备了氧化铝的填充毛细管柱,他们把一根1mm直径洁净的钢丝穿入直径为2.2mm的玻璃管,在玻璃管和钢丝的空隙中装入吸附剂,把填充好吸附剂的玻璃管水平放在毛细管拉制机上,并小心地把钢丝移除,把玻璃管拉制成直径为0.3mm的毛细管。在作者的实验中使用的吸附剂是在400℃ 加热9h的氧化铝,吸附剂颗粒直径在 0.10-0.15mm之间,然后把毛细管在120℃下用氢气吹扫24h,以除去吸附剂吸附的水分。用这种10m长的色谱柱就可以把15个C5的烃类在6min 内分离开(Nature,1962,194:971),见下图3。   图3 填充毛细管气-固色谱柱分离芳烃的色谱   色谱柱:10m 柱温:80℃,色谱柱脱活:用晶体硫酸钠湿润载气   载气:氢气,流速:2.5ml/min , 分流比:1:600,FID 检测器   1&mdash 甲烷,2&mdash 乙烷,3&mdash 乙烯,4&mdash 丙烷,5&mdash 丙烯,6&mdash 乙炔,7&mdash 异丁烷,   8&mdash 正丁烷,9&mdash 丁烯-1,10&mdash 反丁烯-2,11&mdash 异丁烯,12&mdash 顺丁烯-2,   13-异戊烷,14&mdash 正戊烷,15&mdash 丁二烯(Nature,1962,194:971)   这种填充毛细管柱可能是由于制作麻烦未能普及,而1963年,Kirkland在开管柱中沉积氧化铝,制备了氧化铝PLOT柱(Anal Chem,1963,35(9):1297),之后,人们把Kirkland作为PLOT柱得第一发明人。前面我们提到Horvath C同时在1963年制备了石墨化炭黑的PLOT柱,因为Horvath C的工作发表在Nature上,可能被人忽视。不过很有意思,后来Kirkland和Horvath二人都成为赫赫有名的液相色谱先驱。由于PLOT柱在许多领域实际工作中得到应用,直到现在有大量商品化的PLOT气相色谱柱,得到广泛的应用。   3、现代商品化PLOT柱所使用的固定相和色谱柱类型   按照季振华1999年的综述(J Chromatogr. A, 1999),842:115&ndash 142),商品化PLOT柱所使用的吸附剂有:氧化铝、石墨化炭黑、分子筛、有机多孔聚合物等,见下表1。   表1 商品化PLOT柱所使用的吸附剂(固定相)   目前世界上几个著名的色谱柱生产厂家都有上述固定相的PLOT柱,比如安捷伦公司就有专门生产PLOT柱的生产线。这些PLOT柱可用于分析干气、低分子量的轻烃异构体和挥发性极性化合物(见表2)。HP家族中的PLOT柱有各种不同的规格,可满足不同领域的使用,有适用于大容量分析的530&mu m柱,如果要进行快速分析或进行GC/MS分析可以选择250&mu m或320&mu m的PLOT柱。   表2 HP-PLOT柱的应用   (1)HP-PLOT 分子筛柱   使用HP-PLOT 分子筛柱分析永久气体和惰性气体, HP-PLOT 分子筛柱是在柱内涂渍有固定化的5A分子筛,涂层厚度为12 ~50&mu m。这样可以保证对氮、氧、氩、甲烷和一氧化碳的分离。   把吸附剂键合到毛细管壁上,减少颗粒脱落的机会,以免颗粒进入系统的阀或检测器里,这样可以大大提高检测器的灵敏度和整个系统的精确性。   分析永久气体一般使用分子筛柱,HP-PLOT 分子筛柱有足够的柱效和柱容量用以很好地分离氮、氧、甲烷和一氧化碳。这种色谱柱适合于多种气体分析样品阀所要求的时间选择。在进行等温40℃分析时,氧和氩只能部分分离。如果要把它们完全分离,可以不用冷冻低温而使用厚膜HP-PLOT 分子筛柱, 可在接近环境温度下分析环境中的惰性气体。在35℃下可以把惰性气体及氧和氮很好地分离,分析时间不到10min。   HP-PLOT 分子筛柱的柱径规格为0.32和0.53mm, 为了能在不使用冷冻低温下分离氧和氩气,可以使用厚膜柱HP-PLOT MoleSieve/5A分子筛柱。薄膜HP-PLOT 分子筛柱是多种应用分析(包括常规的空气监测)的色谱柱,分析时间小于10s。使用薄膜HP-PLOT 分子筛柱可以在低温下分离氧和氩。   (2)HP-PLOT 三氧化二铝柱   HP-PLOT 三氧化二铝柱系列,包括使用三氧化二铝颗粒和各种脱活的三氧化二铝颗粒的涂层开管柱。所有HP-PLOT 三氧化二铝柱都适用于烃气流中C1-C6异构体的分离,每种类型的HP-PLOT 三氧化二铝柱都各有其特点和优点,如表3所述。   HP-PLOT 三氧化二铝柱的柱径从0.25mm到0.53mm, 0.53mm 柱的使用更为普遍,因为它的柱容量大,适合于大体积进样阀的应用。如使用0.53mm HP-PLOT 三氧化二铝KCl柱可分析乙烯和丙烯气体中的组分,用HP-PLOT 三氧化二铝柱检测烃类的检测限为10ppm。对0.32mm和0.53mm内径的所有三种色谱柱其温度上限均为200℃,对0.25mm柱可以在250℃下短时间使用。由于0.25mm柱的柱效高并且使用温度上限也较高,所以它可以用于高达C10的烃类 。   表3 HP-PLOT 三氧化二铝柱   (3)HP-PLOT Q柱   HP-PLOT Q柱是HP公司PLOT柱中应用广泛的色谱柱,HP-PLOT Q柱适合于以下对象的分离:   * 烃类(所有C1-C3异构体,一直到C14的链烃,天然气,炼厂气,乙烯,丙烯气体),   * 二氧化碳,空气/一氧化碳,水,   * 极性溶剂,含氧和含硫化合物。   HP-PLOT Q柱具有以下的点:   a 具有优良的机械稳定性,很少或没有碎片脱落,使其适合于有阀控制的分析和GC/MS的分析   b流失量小,减少老化时间,提高灵敏度   c 重复性好,节省工作时间和购置费用   d 最高恒温使用温度为270℃   4、近年出现新材料制备的PLOT柱   (1)金属有机框架材料(MOFs)制备的PLOT柱   近年金属有机框架材料(MOFs)风靡一时,趋之若鹜,尝试在各个领域中应用的文章数不胜数,在分析化学中的应用如下图 4 所示。   图4 金属有机框架材料(MOFs)在分析化学中的应用领域   何谓金属有机框架材料(MOFs)?金属有机框架化合物(MOFs)是由无机金属离子和有机配体,通过共价键或离子共价键自组装络合形成的具有周期性网络结构的晶体材料。其中,金属为顶点,有机配体为桥链。MOFs结构中的金属离子几乎包含了所有过渡金属离子。通常分为含氮杂环有机配体、含羧基有机配体、含氮杂环与羧酸混合配体三种类型。MOFs具有独特的孔道,可设计和调控它的尺寸和几何形状,并在孔道内存在开放式不饱和金属配位点,使其可用于吸附或分辨不同的气体或离子,MOFs极适宜于辨识特定的小分子或离子,在多相催化、气体分离和储存等方面有着广泛的应用(Li J, Sculley J, Zhou H,Chem Rev,2012, 112:869&ndash 932)。由于MOFs具有优异的性质,比如比表面高、热稳定性好、纳米级孔道结构均一、内孔具有功能性、外表面可修饰等,在分析化学领域有广泛的应用前景(Gu Z,Yang C, N Chang,et al,Accounts Chem Res,2012),MOFs在分析化学中有多种应用,也是气相色谱固定相很好的选项。   2006年陈邦林等(Chen B, Liang C,Yang J,Angew Chem,Inter Ed,2006, 45:1390 &ndash 1393)首次把金属有机框架化合物 MOF-508用作气相色谱固定相,用以分离直链烃和叉链烃,MOF-508的分子式为 Zn(BDC)(4,4&rsquo -Bipy)0.5(MOF-508:BDC=1,4-苯羧酸, 4,4&rsquo -Bipy=4,4&rsquo -联吡啶),其空间结构如图5,它据有简单的立方体带孔的框架,孔径可由两个互相穿插的情况来调节,其一维通道横截面大约为 0.4x0.4 nm,这样的结构对气相色谱分离烷烃具有很好的选择性。但是陈邦林是把金属有机框架材料MOF-508 制备成填充柱进行研究的。   图5 MOF-508 的空间结构   真正制备成毛细管柱,即多孔层毛细管色谱柱(PLOT柱)的研究是南开大学的严秀平研究组(Gu Z,Yan X, Angew Chem,In ted. 2010,47:1477)和云南师范大学的袁黎明研究组(Xie S,Zhang Z, Wang Z,et al, JACS,2011, 133:11892&ndash 11895)的工作。严秀平等在2010年在德国&ldquo 应用化学&rdquo 上发表了使用MOF-101作固定相分离二甲苯位置异构体和乙苯混合物以及其他苯取代化合物的工作,MOF-101是铬和对苯二甲酸的金属框架配位化合物(Cr3O(H2O)2F(BDC)3),具有较大的孔径(2.9&ndash 3.4 nm),适合于做气-固色谱的固定相,他们用动态法把MOF-101涂渍在15m长的大内径(0.53mm)石英毛细管柱上,所用的涂渍方法类似于1963年Horvath所用的方法:首先把MOF-101和乙醇制备成悬浮液,然后以气体压力灌注到毛细管(15m x 0.53mm id)中,以动态涂渍技术把固定相沉积到毛细管壁上,这一色谱柱,自然是PLOT柱了,色谱柱的横截面图如图6所示。用这一色谱柱分离三个二甲苯位置易购体得到十分漂亮的基线分离图,而且分离时间很短见图 7。   图6 MOF-101 毛细管柱的电镜横截面图   图7 MOF-101 毛细管柱分离二甲苯异构体的色谱   袁黎明研究组主要是研究MOFs的手性固定相,2011年他们合成了[{Cu(sala)}n] (H2sala = N-(2-羟苄基)-L-丙氨酸),涂渍成毛细管色谱柱,用以分离外消旋的烃类、醇类和Grob试剂,分离效果见表5。   2013年他们合成了三维开放框架手性MOF,Co(D-Cam)1/2(bdc)1/2(tmdpy) (D-Cam=D-樟脑酸 bdc=1,4-苯二羧酸酯,tmdpy=4,4&prime -三亚甲基联嘧啶),制备成毛细管手性色谱柱,这种Co(D-Cam)1/2(bdc)1/2(tmdpy)化合物具有手性构架的三维结构,具备内在手性的拓扑网络。把它制备成两种毛细管色谱柱,柱A为30m长的530&mu m的大内径柱,柱B为2m长的75&mu m小内径柱,用动态法制备毛细管色谱柱,在120℃下以正十二烷测试它们的柱效,分别为1450 plate/m和3100plate/m.使用烷烃、醇类、外消旋化合物和Grob试剂测试色谱柱。用柱B和商品手性柱分离一些外消旋化合物的分离因子对比见表4。   表4 [{Cu(sala)}n]柱上分离一些外消旋化合物的分离因子   2013年华南师范大学章伟光和郑盛润研究组也涉足MOFs用作气相色谱固定相的研究,他们把管状金属有机框架化合物 MOF-CJ3动态涂渍在毛细管柱中,研究色谱保留行为。MOF-CJ3是以1,3,5-苯三羧酸(TBC)为有机桥联基的管状MOFs,具有一维沿着C的方向延伸的管道,孔壁由TBC有机桥联基组成,它可以提供苯环和羧基形成超分子作用。研究者选择直链、叉链烃、二甲苯和乙苯以及芳香族位置异构体(如甲酚、对苯二酚和二氯苯)作分离测试物,并测定了麦氏常数见表5   表5 MOF-CJ3 色谱柱的麦氏常数      表6是近年使用各种MOFs作固定相的PLOT柱。   表6 各种MOFs作固定相的PLOT柱(J Chromatogr A,2014,1348:1-16)   (2) 介孔分子筛固定相的PLOT柱   1992年,Kresge等首次利用烷基季铵盐阳离子作为表面活性剂,合成了介孔分子筛如 MCM-41,此类介孔分子筛的比表面积大、孔径均一、孔径可调等特点,突破了微孔材料(如沸石)的孔径限制,扩大了用作气相色谱固定相的范围。 1998年赵东元等(现在是复旦大学教授,院士)用亲水的三嵌段共聚物聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷(即P123)制备了有序二维六方相介孔分子筛 SBA-15,其壁厚可达6.4nm,孔径可达30nm,并且具有较高的水热性能(100℃,50h)。SBA-15不仅弥补了MCM-41水热性能方面的不足,而且三嵌段共聚物具有可生物降解、无毒、价廉等特点,满足了环保要求,成为近年来的研究热点之一,在催化、吸附、分离、纳米组装、生物医药和传感等方面得到了广泛的应用。( 赵东元等. Science ,1998,279:548)   以前有人利用这类介孔材料的填充柱分离烃类混合物。最近袁黎明研究组把手性向列结构的介孔材料(CNMS)制备成PLOT柱分离手性化合物,这是PLOT柱向高温、高分辨、特殊分离型毛细管色谱方向发展(Anal. Chem. 2014, 86: 9595&minus 9602)。下表7是CNMS柱与典型手性色谱柱分离性能的比较。   表7 CNMS柱与环糊精和氨基酸聚硅氧烷手性色谱柱分离性能的比较   (3)碳纳米材料作固定相的PLOT柱   2005年 Mitra等首次把自组装碳纳米管使用化学蒸汽沉积(CVD)方法涂渍在长的毛细管色谱柱中,得到高的柱效,改变CVD条件会改变CNTs膜的厚度和形态,因而可调整色谱的选择性(Anal Chim Acta,2010,675 :207&ndash 212)。2006年 Mitra 等又利用鈷和鉬盐进行催化的化学蒸汽沉积方法吧单壁CNTs涂渍在毛细管色谱柱中,厚度达300nm,柱效可达每米1000理论塔板数,测试其麦氏常数属非极性固定相(Anal Chem,2006,78:2064&ndash 2070)。2003年至今发表的一些有关碳纳米材料作气相色谱固定相的研究的工作见表9   表8 有关CNTs作PLOT柱的研究的工作   小结   常规PLOT柱在石油和石化等领域有十分成功的应用,而各个大色谱柱生产商都供应各种类型通用和专用类型的PLOT柱。近年各种新材料的出现促使人们把它们制备成PLOT柱进行研究,有很成功的案例,但是没有看到有深入进行色谱柱工艺优化的研究,还没有达到商品色谱柱的性能。希望研究者自己或联合厂家协作进行深入的柱工艺研究,完成这类PLOT柱商品化的过度。下一讲和大家聊一聊&ldquo 顶空进样技术的过去和现在&rdquo 。(未完待续)   (作者:北京理工大学傅若农教授)
  • 海能仪器对“毒淀粉”中顺丁烯二酸(酐)推出的检测解决方案
    顺丁烯二酸又称马来酸,是一种重要的化工原料,曾经作为酸处理剂,在牙齿保健方面有广泛的应用,另一个方面,顺丁烯二酸作为淀粉处理剂,能有效的提高淀粉的粘度和稳定性,近年来业界发现有少量技术能力较低的企业,为了提高淀粉的性能,在食用淀粉中加入大量的顺丁烯二酸淀粉酯,但是由于技术条件的限制,造成淀粉中大量的顺丁烯二酸残留,从而留下巨大的安全隐患,台湾所谓的&ldquo 毒淀粉&rdquo 事件就由此而发,目前,我国国家标准中仍未将顺丁烯二酸酐列为食品添加剂。 方法简介 由于顺丁烯二酸在水中良好的溶解性(788g/L),其前处理基质组分也不复杂,所以,其前处理提取方式较为简单,另顺丁烯二酸在紫外检测器中具备相应良好响应(其定量限可达250ug/mL),总体说明:此方法前处理操作简单,灵敏度高,稳定性好,适用于淀粉及其制品中顺丁烯二酸(酐)含量的测定。 实验部分 主要仪器与试剂: 仪器:海能LC7000高效液相色谱仪 配置:LC7011二元高压泵 LC7020紫外/可见检测器 LC7031 柱温箱 7725i手动进样器 Hanon-Clarity色谱工作站 试剂:顺丁烯二酸标准品(浓度99.5%以上)、乙腈(色谱纯)、超纯水、磷酸(分析纯) 色谱条件 色谱柱: C18,250 mm × 4.6 mm,5 &mu m 流动相:乙腈-0.1%磷酸溶液(3∶97) 流速:1.0 mL/min 柱温:30 ℃ 进样量:15 &mu L 波长: 215 nm 标样制备: 称取0.05g顺丁烯二酸标准品(精确到0.1mg),用超纯水定容在25mL容量瓶中,得到2mg/mL的标准液 样品前处理 称取5 g样品(精确到0.01 g)于50 mL比色管中(样品磨碎后称取),加入40 mL的超纯水,超声提取12 min后用超纯水定容至50 mL,放入冰箱至-5摄氏度环境中静置5min,放入离心机离心5 min后,用0.45um水滤膜过滤后进样测试。 图例 以下是使用海能LC7000高效液相色谱系统在淀粉中加入顺丁烯二酸标准品测试的结果,谱图中的主峰为顺丁烯二酸,与其他的杂质分离度良好,响应值高,完全适合在实验室中做批量测试应用。
  • 岛津大气中PM2.5物质成分分析仪器(2)
    近来,雾霾天气频袭中国,在相关大气污染报道中,不断出现PM2.5一词。这是指在悬浮粒子状物质中粒径小于2.5&mu m的微小粒子,容易深入肺部,可对健康造成严重影响。 日本已于2009年9月设定了微小粒子状物质(PM2.5)的环境标准,在2010年3月31日修订的「基于大气污染防止法第22条规定的与大气污染状况持续监控相关的事务处理标准」中,规定按照国家指针实施PM2.5的成分分析。2011年7月29日,日本环境省分布了新的「PM2.5成分分析指针」。 继昨日介绍之后,在此继续介绍使用岛津分析装置分析PM2.5成分的应用实例。 ICP-MS分析无机元素成分例 介绍使用ICP-MS定量城市大气粉尘标准物质(NIST SRM1648)的实例。前处理采用微波分解装置分解样品,制成硝酸溶液后进行测定。下表表示大气粉尘标准物质的定量结果。结果与保证值非常一致。 ICPM-8500的特长 实现高灵敏度、多元素的同时分析 具有ppt水平的高灵敏度,并且实现多元素的同时分析。 采用等离子微炬管,降低了氩气消耗量 采用微炬管,使氩气消耗量减半,并且,可以高灵敏度同时分析从微量到高浓度的样品。 台式装置,维护简便 通过使用自动进样器AS-9和自动稀释装置ADU-1(选配件),可以实现自动分析。 X射线荧光装置(EDX)分析无机元素成分例 EDX-720的特长 简便操作,全自动测定 实现设定工作的自动化,初学者也可完成高精度的测定。 无需前处理,直接测定滤纸 如果使用能量色散型X射线荧光分析装置,则可以无化学前处理地对捕集在滤纸上的PM2.5物质进行元素分析。 可以高灵敏度地分析宽范围的元素 TOC仪(燃烧催化氧化/NDIR检测方式)分析水溶性有机物例 作为WSOC(水溶性有机碳)的主成分二羧酸的代表例,以下表示草酸分析的结果。在配制样品的纯水中含有大约0.02mg/L的TOC杂质,因此,各草酸水溶液的TOC值偏高,但都能够以3%以下的变动系数CV值进行定量。 分析条件 装置:TOC-LCPH 催化剂:高灵敏度催化剂 进样量:500&mu L 测定项目:TOC(经过酸化通气处理的TOC) 工作曲线:0-3mgC/L邻苯二甲酸氢钾水溶液 样品:特级试剂草酸2mgC/L、1mgC/L、0.2mgC/L水溶液 草酸水溶液的TOC测定结果 样品名 TOC值(mgC/L) n=3的CV值 2mgC/L草酸水溶液 2.013 0.95% 1mgC/L草酸水溶液 1.017 1.11% 0.2mgC/L草酸水溶液 0.223 2.06% TOC-L的特长 宽测量范围4&mu g/L~30000mg/L,适用于从超纯净水到高污染水(TOC-LCSH/CPH)的一切物质。 采用680℃燃烧催化氧化方式,高效率地测定所有有机成分。具备检测限为4µ g/L的高灵敏度检测能力,对应广泛领域的样品。 省空间省能源设计 与本公司以往装置相比,电力消耗降低36%,装置幅宽缩短约20%。 丰富的型号与选配件 ・ 备有方便处理测定数据的PC型号和简单操作的单机型号 ・ 安装选配件可以测定从固体样品到气体样品 ・ 安装TN单元可以测定总氮 关于岛津 岛津企业管理(中国)有限公司是(株)岛津制作所为扩大中国事业的规模,于1999年100%出资,在中国设立的现地法人公司。 目前,岛津企业管理(中国)有限公司在中国全境拥有13个分公司,事业规模正在不断扩大。其下设有北京、上海、广州、沈阳、成都分析中心;覆盖全国30个省的销售代理商网络;60多个技术服务站,构筑起为广大用户提供良好服务的完整体系。 岛津作为全球化的生产基地,已构筑起了不仅面向中国客户,同时也面向全世界的产品生产、供应体系,并力图构建起一个符合中国市场要求的产品生产体制。 以&ldquo 为了人类和地球的健康&rdquo 为目标,岛津人将始终致力于为用户提供更加先进的产品和更加满意的服务。 更多信息请关注岛津公司网站www.shimadzu.com.cn/an/ 。
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    科普小知识复方丹参片是由丹参、三七、冰片制成的中成药,具有活血化瘀、理气止痛的功效。此次使用日立Chromaster高效液相色谱仪和技尔InertCore Plus C18色谱柱,参照2020药典对三七的含量进行测定。实验分析01实验仪器及耗材液相色谱仪:日立Chromaster色谱柱:InertCore Plus C18 100 × 4.6mm, 2.6μm GL Filter针式过滤器(GLS0604 25mm x 0.22μm Nylon)GL Vial样品瓶(GLS0008 2mL透明瓶 带刻度+GLS0143 红膜白胶垫片)02药典规定检测项目:含量测定-三七 色谱条件:以十八烷基键合硅胶为填充剂; 以乙腈为流动相A, 水为流动相B , 按下表中的规定进行梯度洗脱;检测波长为203nm。03溶液配置对照品溶液的制备: 取人参皂苷Rg1对照品、人参皂苷Rb1对照品、三七皂苷R1对照品及人参皂节Re对照品适量,精密称定,加70%甲醇制成每1mL含人参皂苷Rg1及人参皂苷Rb各0.2mg , 三七皂苷R1及人参皂苷Re各0.05mg的混合溶液,即得。供试品溶液的制备:取本品10片,除去包衣,精密称定,研细,取约1g, 精密称定,精密加入70%甲醇50mL, 称定重量,超声处理(功率250W, 频率33kHz) 30分钟, 放冷, 再称定重量,用70% 甲醇补足减失的重量,摇匀,滤过,取续滤液,即得。04系统适用性要求理论塔板数按人参皂苷Rg1峰计算应不低于6000, 人参皂苷Rg1与人参皂苷Re的分离度应大于1.8。05色谱条件色谱柱:InertCore Plus C18 100 × 4.6mm, 2.6μm 流动相A:乙腈流动相B:水按下表中的规定,进行梯度洗脱※梯度程序在药典要求范围内进行了修改流速:0.8 mL/min柱温:45℃检测波长:UV 203 nm进样量:5μL仪器型号:日立Chromaster实验结果与讨论对照品图谱供试品图谱重现性说明:此试验按照通则0512的要求,进行了方法调整。实验结论按照2020版中国药典含量检测方法检测,人参皂苷Rg1理论塔板数可达3万以上,且5次重复实验数据良好;人参皂苷Rg1与人参皂苷Re的分离度皆大于1.8。实验结果优异,完全满足药典的要求值。——公司介绍:日立科学仪器(北京)有限公司是世界500强日立集团旗下日立高新技术有限公司在北京设立的全资子公司。本公司秉承日立集团的使命、价值观和愿景,始终追寻“简化客户的高科技工艺”的企业理念,通过与客户的协同创新,积极为教育、科研、工业等领域的客户需求提供专业和优质的解决方案。 我们的主要产品包括:各类电子显微镜、原子力显微镜等表面科学仪器和前处理设备,以及各类色谱、光谱、电化学等分析仪器。为了更好地服务于中国广大的日立客户,公司目前在北京、上海、广州、西安、成都、武汉、沈阳等十几个主要城市设立有分公司、办事处或联络处等分支机构,直接为客户提供快速便捷的、专业优质的各类相关技术咨询、应用支持和售后技术服务,从而协助我们的客户实现其目标,共创美好未来。
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    根据《食品相关产品新品种行政许可管理规定》和《食品相关产品新品种申报与受理规定》要求,氧化铁铬等4种食品相关产品新品种已通过专家评审委员会技术评审(具体情况见附件)。现公开征求意见。请于2024年1月21日前将书面意见反馈至我中心,如在截止日期前未反馈相关意见,视为无不同意见。邮 箱:biaozhun@cfsa.net.cn 一、氧化铁铬1.背景资料:该物质在常温下为黑色粉末,不溶于水。 美国食品药品管理局和日本化学研究检验所均允许该物质 作为着色剂用于食品接触用塑料材料及制品。2.工艺必要性。该物质为黑色无机着色剂,具有较好的 耐候性、耐温性、化学稳定性等性能,并可用于黑色塑料制 品的红外线识别。二、(1R,2R,3S,4S)-rel-二环[2.2.1]庚烷-2,3-二羧酸钙盐 (1:1) 1.背景资料:该物质在常温下为白色粉末,极微溶于水。 美国食品药品管理局和欧盟委员会均允许该物质用于聚丙 烯(PP)、聚乙烯(PE)塑料材料及制品。2.工艺必要性:加入该物质的 PP、PE 具有较低的水蒸 气渗透率和氧气透过率。三、聚丁二酸-己二酸丁二酯1.背景资料:该物质在常温下为白色颗粒,不溶于水, 可溶于氢氧化钠和氯仿。美国食品药品管理局和欧盟委员会 均允许该物质用于食品接触用塑料材料及制品。2.工艺必要性:该树脂较易熔融,加工性能良好。以该 物质为原料生产的塑料薄膜,具有较好的透明度和光泽度。四、1,3-苯二甲酸与 1,4-苯二甲酸和 1,4-二(羟甲基)环己烷的聚合物 1.背景资料:该物质在常温下为固体,不溶于水和乙醇。 美国食品药品管理局、欧盟委员会、日本厚生劳动省和南方 共同市场均允许该物质用于食品接触用塑料材料及制品。2.工艺必要性:该物质为基础树脂,相较于其他聚酯材 料密度低,可以制造较轻便的产品;有较低的吸水性,能更 好的保持尺寸稳定性,可应用于透明板材、薄膜等产品生产。
  • 高分子表征技术专题——二维相关红外光谱分析技术在高分子表征中的应用
    2021年,《高分子学报》邀请了国内擅长各种现代表征方法的一流高分子学者领衔撰写从基本原理出发的高分子现代表征方法综述并上线了虚拟专辑。仪器信息网在获《高分子学报》副主编胡文兵老师授权后,也将上线同名专题并转载专题文章,帮助广大研究生和年轻学者了解、学习并提升高分子表征技术。在此,向胡文兵老师和组织及参与撰写的各位专家学者表示感谢。更多专题内容详见:高分子表征技术专题 高分子表征技术专题前言孔子曰:“工欲善其事,必先利其器”。 我们要做好高分子的科学研究工作,掌握基本的表征方法必不可少。每一位学者在自己的学术成长历程中,都或多或少地有幸获得过学术界前辈在实验表征方法方面的宝贵指导!随着科学技术的高速发展,传统的高分子实验表征方法及其应用也取得了长足的进步。目前,中国的高分子学术论文数已经位居世界领先地位,但国内关于高分子现代表征方法方面的系统知识介绍较为缺乏。为此,《高分子学报》主编张希教授委托副主编王笃金研究员和胡文兵教授,组织系列从基本原理出发的高分子现代表征方法综述,邀请国内擅长各种现代表征方法的一流高分子学者领衔撰写。每篇综述涵盖基本原理、实验技巧和典型应用三个方面,旨在给广大研究生和年轻学者提供做好高分子表征工作所必须掌握的基础知识训练。我们的邀请获得了本领域专家学者的热情反馈和大力支持,借此机会特表感谢!从2021年第3期开始,以上文章将陆续在《高分子学报》发表,并在网站上发布虚拟专辑,以方便大家浏览阅读. 期待这一系列的现代表征方法综述能成为高分子科学知识大厦的奠基石,支撑年轻高分子学者的茁壮成长!也期待未来有更多的学术界同行一起加入到这一工作中来.高分子表征技术的发展推动了我国高分子学科的持续进步,为提升我国高分子研究的国际地位作出了贡献. 借此虚拟专辑出版之际,让我们表达对高分子物理和表征学界的老一辈科学家的崇高敬意!二维相关红外光谱分析技术在高分子表征中的应用Applications of Two-dimensional Correlation Infrared Spectroscopy in the Characterization of Polymers本文作者:侯磊,武培怡 作者机构:东华大学化学化工与生物工程学院,上海,201620作者简介:武培怡,男,1968年生. 1985年,南京大学化学系获学士学位,1998年,德国ESSEN大学获博士学位. 1998~2000年在日本触媒研究中心从事研究工作,2000~2017年任复旦大学高分子科学系教授,2017年起任东华大学化学化工与生物工程学院教授. 2001年入选上海市科委启明星计划、上海市教委曙光计划,2003年入选上海市科委白玉兰科技人才计划,2004年入选上海市科委启明星跟踪计划,获得国家杰出青年基金资助、上海市引进海外高层次留学人员专项资金资助,2005年度入选教育部首届新世纪人才计划,2007年入选上海市优秀学科带头人计划,2016年入选英国皇家化学会会士,2017年获陶氏化学“Dow Innovation Challenge Award”. 主要研究方向包括二维相关光谱在聚合物体系中的应用、智能仿生材料、聚合物功能膜等.摘要二维相关光谱作为一种先进的光谱分析方法,具有提高谱图分辨率、解析动态过程等优势,近来在高分子表征中引起了越来越多的关注. 高分子体系涉及了丰富的相互作用和复杂的结构,分子光谱是常用的表征手段,而借助二维相关光谱分析技术,能够有效识别精细结构、判别动态变化机制,从而显著丰富和完善分析结果. 本文重点围绕二维相关红外光谱,简述了发展历史和基本原理,随后结合实际过程,介绍了相关实验和分析技巧,最后列举了其在高分子表征中的典型应用,展示了二维相关红外光谱分析的特点,具体涉及温度响应高分子的响应机制、可拉伸离子导体中复杂相互作用、小分子在聚合物基质中的扩散、天然高分子的结构表征等研究. 希望通过本文的介绍,能够帮助读者更好地理解二维相关光谱,进一步拓展其在高分子领域中的应用.AbstractTwo-dimensional correlation spectroscopy (2Dcos) is an advanced analysis method, which holds great advantages in improving spectral resolutions and interpreting dynamic processes, and has attracted great attention in the field of polymers. Molecular spectroscopy is frequently applied in the characterization of polymers, which involves abundant molecular interactions and complex structures. Under the help of 2Dcos analysis, fine structures as well as dynamic mechanisms within the polymer systems can be effectively identified, thus significantly enriching and improving the analysis results. In this paper, we will mainly focus on the two-dimensional correlation infrared spectroscopy (2DIR). Firstly, the history and basic principles of 2Dcos are briefly introduced. Then, some relevant experimental and analytical techniques are presented based on the actual process. Finally, typical applications of 2DIR in the polymer characterization are demonstrated and the features thereinto are also shown. Particularly, the response mechanisms of temperature-responsive polymers, complex molecular interactions in stretchable ionic conductors, diffusion processes of small molecules in polymer matrix and structures of natural polymers are investigated. It is hoped that this paper will help readers better understand 2Dcos and further expand its applications in the field of polymers.关键词分子光谱   二维相关光谱   高分子   分子相互作用 KeywordsMolecular spectroscopy   Two-dimensional correlation spectroscopy   Polymer   Molecular interactions  高分子材料体系涉及丰富的相互作用和多级结构,这是决定材料最终性能的关键. 分子光谱(红外、拉曼光谱)作为表征高分子材料的常用手段,一方面可以检测不同化学结构/组分所对应的官能团,依据特征吸收峰强度和位置,实现对高分子化学结构的鉴别,另一方面,可以基于不同官能团特征吸收峰的强度和位置变化,判别基团所处的物理或化学环境,实现对体系中复杂相互作用的解析. 随着高分子材料的发展,体系趋向多样化、多功能化,而传统的一维分子光谱存在谱峰重叠严重、分辨能力有限等问题,一定程度限制了分子光谱在复杂高分子体系的应用拓展.二维相关光谱(Two-dimensional correlation spectroscopy,2Dcos)作为一种先进的光谱分析手段,尤其适合于从分子水平探讨各类外扰作用下复杂高分子体系涉及的结构和相互作用变化. 相较于传统的一维光谱,二维相关光谱的优势在于:(1)对于包含许多重叠峰的复杂谱图,起到图谱简化的作用;(2)通过将原始谱图在第二维度上延伸,能够明显提高原始一维谱图的分辨率;(3)谱峰的相关性可帮助判断体系中的相互作用以及峰归属;(4)可用于确定外界刺激下不同过程的发生次序. 本文首先将结合二维相关光谱的发展历史,介绍其基本原理. 其次,围绕动态谱图获取和二维相关分析,介绍二维相关光谱的一些实验和分析技巧. 最后,结合具体体系,重点阐述二维相关光谱在高分子表征中的应用.1 基本原理1.1 发展历史二维相关光谱分析方法的基本概念最早起源于核磁共振(NMR)领域. 二维核磁共振(2DNMR)谱通过多脉冲技术激发核自旋,采集原子核自旋弛豫过程的衰减信号,最后经双重傅里叶变换得到[1]. 通过将核磁信号扩展到第二维度,可以显著提高谱图的分辨率,并且有效简化包含许多重叠峰的复杂光谱. 与此同时,通过选择相关的光谱信号,可以鉴别和研究分子内/间的相互作用. 尽管二维光谱技术在核磁领域取得了快速发展,却在很长一段时间内未能深入到其他光谱分支,如红外、拉曼、紫外-可见吸收、荧光光谱等. 阻碍二维光谱技术发展的一个根本原因在于多重射频脉冲的二维核磁技术可以成功地在精密而昂贵的核磁仪器上实施,却不能在普通的红外、拉曼和紫外-可见吸收等光谱仪器上实现. 因为这类光谱的时间标尺(time scale)远小于核磁共振[2]. 一般来说,核磁时间标尺数量级在毫秒到微秒之间,而红外吸收光谱观察分子振动的时间标尺在皮秒数量级,因此产生二维红外光谱必须采用特殊的新途径.二维相关光谱概念上的突破是由特拉华大学(University of Delaware)的化学家Noda[3,4]提出的. 他把核磁实验中的多重射频励磁看作是一种对体系的外扰(外部扰动). 施加于体系的外扰可以多种多样,如热、磁、机械、电场、化学甚至声波等. 每种外扰对体系的影响是独特而有选择性的,并由特定的宏观刺激和分子相互作用的机理所决定. 因此,包含在动态光谱中的信息类型是由外扰的方式和电磁波的种类所决定的. 外扰的波形没有任何限制,从简单的正弦波、脉冲、到随机的噪音或静态的物理量(如时间、温度、压力等)的变化均可应用于外扰. 由此,Noda设计出一种完全不同的二维光谱实验技术,他用外扰来激发被检测体系的分子,由于被激发分子的弛豫过程慢于振动光谱的时间标尺,因而可使用时间或温度等外扰分辨振动光谱(红外、拉曼)技术来跟踪研究被检测体系受外界扰动而产生的动态变化,结合数学中的相关分析技术,将原有的光谱信号扩展到第二维度,从而得到二维相关光谱(如图1所示). 二维相关光谱实际研究的就是动态光谱的变化[5,6]. 此后,随着二维相关光谱技术的发展,逐渐在荧光光谱、X射线衍射谱、凝胶渗透色谱等也得到了应用. 总体而言,二维相关光谱分析在红外光谱中的应用最为成功,这主要是由于红外光谱的信噪比相对较高,具有高灵敏度、高选择性和非破坏性等特点,能够在分子结构和链段运动等方面提供丰富信息. 另一方面,红外光谱的谱峰重叠严重,解析起来存在一定困难,二维相关光谱的引入可以很好地解决这一问题. Fig. 1 Acquisition procedure of generalized 2D correlation spectra. In the 2D synchronous and asynchronous spectra, red colors represent positive intensities while green colors represent negative ones.1.2 计算原理二维相关光谱考虑外扰变量下(如时间、温度、压力、浓度、电场、磁场等)光谱强度y(v, p)的变化情况,其中v为光谱变量,可以为任何光谱量化的参数,如红外波数、拉曼位移、紫外波长、X射线散射角等,p为外扰变量,可以是任意合理的物理或化学变量,如时间、温度、压力、电场强度、浓度、pH、离子强度等. 对于体系在一定外扰区间(1~N)下引起的动态光谱y˜(v, p)定义为[2,5]:y¯(v)为体系的参考光谱,通常选为平均谱. 参考光谱的定义为实际过程中,可以选择某一个参考点p = Pref处的光谱作为参考光谱. 参考点可以是实验的初始状态或结束状态,也可以直接简单地设为0,这种情况下,动态光谱即为我们观察到的光谱强度.二维相关强度X(v1, v2)表示在外扰变量区间内,对光谱变量v1和v2光谱强度变化y˜(v, p)的函数进行比较. 由于相关函数是计算2个互不依赖的光谱变量v1和v2处强度的变化,因此可以将X(v1, v2)转变为复数形式[2]:这里,组成复数的相互垂直的实部和虚部分别称作同步和异步二维相关强度. 同步二维相关强度Ф(v1, v2)表示随着p值的变化,v1和v2处光谱强度的相似性变化,而异步二维相关强度Ѱ(v1, v2)则表示光谱强度的相异性变化.二维相关光谱的快速计算方式在于对动态光谱进行Hilbert-Noda变换,将其从外扰域转换到频率域上,最终得到二维相关光谱[2,5].二维相关同步谱:二维相关异步谱:其中Mjk代表Hilbert-Noda转变矩阵的第j行第k列的元素,表示为:1.3 解谱规则二维相关光谱图包含同步谱和异步谱2类,图1展示了典型的同步和异步谱图.1.3.1 二维相关光谱同步谱图二维相关光谱同步谱图表现了给定2波数v1和v2处光谱强度的同步或者一致变化. 同步谱图沿对角线(对应于光谱坐标v1 = v2)方向对称,其中相关峰可以出现在对角线上,也可以出现在对角线外. 落在对角线上的相关峰称作自动峰,自动峰强度对应于外扰过程中光谱变化的自相关函数. 在同步谱中,自动峰的强度始终为正,代表了对应波数下光谱强度动态波动的整体程度. 所以,在动态谱图中表现出更大程度强度变化的区域对应的自动峰越强,而那些基本保持不变的峰自动峰强度小甚至没有自动峰. 交叉峰处于同步谱图的非对角线区域,表现了不同波数光谱信号的同步变化. 这样一种同步的变化,反过来,预示着2波数间可能存在一定的相关性. 尽管自动峰的强度始终为正,但交叉峰的强度可正可负. 如果2波数的交叉峰为正,说明这2个波数对应的光谱强度在外扰下同时增加或者同时降低;如果两波数的交叉峰为负,说明这2个波数对应的光谱强度一个增加另一个降低.1.3.2 二维相关光谱异步谱图异步谱图呈现了2个给定波数v1和v2处光谱强度的异步或者相继变化,它关于对角线反对称. 异步谱图中只有交叉峰,而无自动峰. 异步交叉峰只有在2个给定波数的光谱强度发生异相(如延迟或加快)变化时才出现. 这一特点尤其可以帮助区分光谱中的来源不同的重叠峰. 于是,外扰过程中,混合物中的不同组分、材料中的不同相或者化学基团经历不同的变化对光谱强度的贡献能够得以辨别. 即使是2个谱带靠的很近,只要它们的瞬间特征或者时间依赖光谱强度变化模式存在本质不同,它们之间便会出现异步交叉峰. 所以异步交叉峰的出现意味着这些谱带有着不同的来源或者是不同分子环境下的官能团. 异步谱图的交叉峰可正可负,而异步谱图中交叉峰的符号可以用来辅助判断谱带在外扰过程中的变化次序.1.3.3 二维相关光谱读谱规则利用同步和异步谱图的交叉峰,可以获得外扰条件下光谱强度发生变化的先后次序关系. 为方便表述,将同步谱图中(v1, v2)处的峰强度记为Φ(v1, v2),将异步谱图中(v1, v2)处的峰强度记为Ψ(v1, v2). 根据Noda规则[5]:(1)当Φ(v1, v2) 0时,如果Ψ(v1, v2) 0,则v1谱带处的强度变化发生先于v2谱带处的强度变化(表示为v1→v2),而如果Ψ(v1, v2) 0,则v2→v1;(2)当Φ(v1, v2) 0时,如果Ψ(v1, v2) 0,则v2→v1,而如果Ψ(v1, v2) 0,则v1→v2. 简单说来,如果(v1, v2)在同步和异步谱图的交叉峰符号一致(都为正或者都为负),则v1→v2;如果(v1, v2)在同步和异步谱图的交叉峰符号不一致(一个为正而另一个为负),则v2→v1.2 实验技巧二维相关光谱作为一种有效的光谱分析手段,是针对一系列动态光谱的数学分析,具体可分为2个过程:动态谱图获取和二维相关分析. 本节将结合实际操作过程,介绍二维相关红外光谱的一些实验和分析技巧.2.1 动态谱图获取2.1.1 样品制备对于固体聚合物样品,溴化钾压片法制备的样品可直接用于透射红外光谱测试;另外,还可使用溶液铸膜(solution casting)法在红外窗片上直接制备得到适合透射红外光谱测试的薄膜. 对于溶液样品,主要应考虑样品的密封问题,避免测试过程中溶剂的挥发. 此外,水溶液或者水凝胶样品,为避免H2O分子的红外吸收对高分子链上C―H和C=O基团吸收峰的影响,可以用D2O作溶剂.2.1.2 测试条件测试模式方面,为得到高信噪比的红外光谱图,一般使用透射模式进行数据采集. 特殊的样品也可选用其他附件,例如对样品表面进行研究时可选用ATR附件. 测试条件方面,为兼顾扫描时间和信噪比,可设置红外谱图分辨率为4 cm-1,扫描次数为32次.2.1.3 测试环境二维相关光谱的特点在于只对光谱的变化敏感,能够显著放大一系列动态光谱的变化情况. 不论样品浓度、厚度如何,如果其处于静态,不发生变化,则对应的二维相关光谱无任何信号. 因此,为了使二维相关光谱的信号只来源于样品本身的结构变化,需要保证测试过程中环境的相对稳定,排除测试环境变化引起的水或二氧化碳吸收峰变化的干扰. 通常,可以借助干燥空气或者氮气吹扫,待测试环境稳定后进行背景采集,随后开展一系列动态光谱的采集.2.2 二维相关光谱分析将采集的一系列动态光谱在特定的软件上进行数学处理,即可得到二维相关光谱同步和异步谱图. 目前,能够快速获得二维相关光谱的软件种类很多[7],大都是免费获取或者是商业化的软件,包括2D Shige、TDCOS、Mat2DCorr、2DCS、Midas 2010、R corr2D、Python Scikit Spectra、Python NumPy等. 关于二维相关光谱的谱图分析,重点在两部分:精细结构的分辨和动态过程的解析. 二维相关光谱异步谱可以区分光谱中来源不同的重叠峰,将异步谱中谱峰对应的波数进行基团归属,即可分辨体系的精细结构. 此外,通过结合同步谱和异步谱交叉峰的符号,可以获得外扰条件下光谱强度发生变化的先后次序关系. 为了方便解析复杂体系谱峰响应的先后次序,根据Noda规则,本课题组提出了一种简便的判断方式[8]. 如表1、2所示,分别读出了图1异步谱中所有谱峰对应的波数及其在同步和异步谱中交叉峰的符号(强度正负),之后将其对应一一相乘,结果如表3所示. 该表中每一个正值都代表它所对应的横轴的波数先于或快于纵轴的波数响应,而每一个负值代表它所对应的横轴的波数后于或慢于纵轴的波数响应. 基于此,可以直观地得出对应动态过程的谱峰响应次序(“→”表示先于或快于):1647→1628→1622→1615 cm-1.Table 1 Signs of cross-peaks in synchronous spectrum (corresponding to Fig. 1).Table 2 Signs of cross-peaks in synchronous spectrum (corresponding to Fig. 1).Table 3 The final results of multiplication on the signs of each cross-peak in synchronous and asynchronous spectra.3 典型应用基于二维相关光谱在判断精细结构和解析动态过程的优势,本节将结合本课题组的研究工作,介绍二维相关光谱在高分子表征中的应用,主要涉及温度响应高分子的响应机制、可拉伸离子导体中复杂相互作用、小分子在聚合物基质中的扩散机理等.3.1 温度响应高分子的响应机制温度响应高分子能够在外界温度发生变化时改变自身的物理或化学性质,形成对环境的感应并产生反馈,在智能传感、药物缓释、可控驱动、过滤分离、智能窗户等领域得到了广泛关注和应用[9~11]. 温度响应高分子的响应过程往往源于分子结构或链构象的变化,分子光谱(红外、拉曼光谱)对分子基团及相应的相互作用十分敏感,非常适合于研究其中的响应机理. 传统的一维分子光谱存在谱峰重叠严重、分辨能力低以及难以捕捉动态过程等不足,借助二维相关光谱分析,可以对温度响应高分子的精细结构和动态响应机制进行深入解析,探讨其中的构效关系.聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PNIPAM)在水溶液中呈现LCST (lower critical solution temperature)型转变,即升温过程发生相分离,相转变温度约为32 ℃[12]. PNIPAM分子链同时存在亲水的酰胺基团和疏水的碳链骨架、异丙基侧基,利用变温红外光谱对PNIPAM水溶液升温过程进行跟踪,观察到vas(CH3)和vs(CH2)吸收峰波数的降低以及Amide I区域1625和1649 cm-1处吸收峰的相互转化,表明聚合物链C―H基团的脱水和分子间/内氢键C=O… H―N的形成. 基于二维相关光谱分析,获取了PNIPAM水溶液相分离的微观动力学机理:温度升高首先发生侧基CH3的两步脱水,随后是主链的塌缩和聚集,最后为酰胺氢键的形成,并最终导致了相分离[13].PNIPAM的LCST型转变对溶剂组成也十分敏感. 尽管水和甲醇都是PNIPAM的良溶剂,但在两者以一定比例混合的状态下对PNIPAM则为不良溶剂. 例如:当甲醇和水的体积比为0.35:0.65时,PNIPAM在该混合溶剂中的LCST约为-7.5 ℃,这种现象称为“共不溶”现象. 利用红外光谱和二维相关光谱分析研究PNIPAM在水/甲醇混合溶剂中温度响应行为[14],传统一维红外光谱分析表明,相比于纯水溶液,PNIPAM链在水/甲醇混合溶剂中处于塌缩的状态,并且PNIPAM和甲醇的相互作用明显被削弱了,这主要归因于混合溶剂中水-甲醇团簇的形成导致了PNIPAM链水合位点的减少. 进一步的二维相关红外光谱分析证实了水-甲醇团簇对PNIPAM链水合过程的抑制作用.除此之外,本课题组还探讨了其他LCST型聚合物的转变机理[15~19]、共聚(无规共聚、嵌段共聚)结构对温敏聚合物相变行为的影响[20~22]、温度响应水/微凝胶的体积转变过程[23~25]等,相关工作已进行过系统总结[26,27],这里不再赘述.水凝胶结构与生物组织十分相近,在仿生皮肤等领域获得了广泛关注. 将两性离子单体与丙烯酸(acrylate acid, AA)共聚,通过调节盐浓度,制备得到具有优异可塑性、可拉伸性、自愈合性的超分子聚电解质水凝胶[28]. 同时,聚电解质的离子传输性质赋予了水凝胶对温度、应变、应力的多重感知功能. 基于对干态和湿态凝胶的红外光谱解析,获取了该水凝胶涉及的丰富的分子间/内相互作用,包括聚丙烯酸(PAA)链段羧基之间的氢键相互作用、两性离子链段中磺酸根与季铵盐的静电相互作用、PAA链段羧酸根和两性离子链段季铵盐的静电相互作用等,而这些丰富的分子间/内相互作用是该超分子水凝胶力学性能的决定性因素. 在此基础上,用甲基丙烯酸(methyacrylate acid, MAA)取代丙烯酸,即在PAA链段引入疏水的α-甲基,通过调节MAA和两性离子单体的比例,实现了超分子水凝胶在LCST和UCST (upper critical solution temperature)行为之间的转变[29],如图2所示. 具体地,当两性离子单体与MAA质量比大于1时,聚合物在水溶液中表现出UCST行为;当两性离子单体与MAA质量比等于1时,聚合物在宽的温度范围(10~80 ℃)内均不溶于水;两性离子单体与MAA质量比小于1时,聚合物在水溶液中表现出LCST行为. 同时,LCST和UCST可以通过两性离子和MAA单体的共聚比例方便地进行调节. 二维相关红外光谱从分子水平有效揭示了这一体系独特相行为的产生原因. 结果表明,羰基氢键结构的转化是LCST型水凝胶相行为的驱动力,而磺酸根涉及相互作用(水合作用、静电作用等)的变化是UCST型水凝胶相行为的驱动力.Fig. 2 (a) The chemical structure of the polyzwitterion Turbidity curves and typical photos for the (b) UCST- and (c) LCST-type hydrogels Temperature-dependent FTIR spectra (d, e) and 2D correlation spectra (f, g) of typical UCST- and LCST-type hydrogels (Reprinted with permission from Ref.[29] Copyright (2018) American Chemical Society).在天然的阳离子多糖(季铵化壳聚糖)中原位聚合亲水的阴离子单体(AA),构筑了具有温度、pH、机械力、电学等刺激响应行为的双网络聚电解质水凝胶. 该水凝胶同时集成了生物相容、离子传输、黏附、可拉伸、自愈合等多种功能,可作为仿生离子皮肤用于监测压力、温度、pH、电信号等刺激引起的生理信号变化[30]. 值得注意的是,该离子皮肤具有温度可调的黏附性,即升温黏附强度提升,降温黏附强度下降,例如水凝胶在猪皮上37 ℃下的黏附强度是20 ℃下的5.5倍,且具有良好的循环稳定性,这主要源于聚电解质水凝胶的UCST型转变. 季铵化壳聚糖由疏水主链和亲水的季铵盐基团组成,具有两亲性结构,通过改变聚合过程中AA组分的比例,可以实现对双网络聚电解质水凝胶相变行为的调控. 利用温度分辨红外光谱及二维相关分析对水凝胶的温度响应机理进行研究,结果表明体系的UCST型转变源于焓变驱动的季铵化壳聚糖与PAA链段间离子相互作用的解离和氢键作用的增强. 关于水凝胶的黏附性,涉及了丰富的分子相互作用,如PAA与基体间的氢键、季铵化壳聚糖与基体间的疏水相互作用、离子相互作用等. 二维相关红外光谱分析表明,升温相变过程中离子对解离,释放了大量解离的羧基,促使了PAA链段中羧基二聚体之间强氢键以及与季铵化壳聚糖链段羟基之间氢键的形成,提高了水凝胶的强度. 同时,水凝胶中羧基二聚体的形成有利于氨基的质子化,从而改善了组织黏附性.聚甲基丙烯酸(PMAA)在合适的水环境中也可表现出LCST型相转变[31]. 通过在PMAA水溶液中引入AlCl3等无机盐,调节盐浓度,实现了体系相转变温度的广泛可调,并构筑了具有多级结构、可实现紫外-可见-红外宽谱带光管理的新型水玻璃. 该水玻璃不仅可以可逆地切换可见光区域的透射率,阻挡紫外和红外光,还具有缺口不敏感性、自我修复断裂和划痕的功能. 借助二维相关红外光谱可对该水玻璃的动态响应机制进行解析,经分析,PMAA链段上不同化学基团在升温过程的响应次序为:α-甲基→亚甲基→羧基,表明疏水的α-甲基的脱水合是该体系相转变过程的驱动力,导致了聚合物主链的塌缩以及羧基之间氢键结构的解离. 此外,温度分辨小角X射线散射(SAXS)、微小角中子散射(VSANS)光谱证实了聚合物链塌缩引起的散射强度增加,从而产生可见光透过率的变化.一些聚电解质复合物在水溶液中也表现出热致相转变行为[32]. 通过调节典型聚电解质复合物——聚苯乙烯磺酸盐/聚二烯丙基二甲基铵在溴化钾水溶液中的浓度,同时观察到了LCST和UCST型相转变现象:低浓度下,聚电解质复合物呈现UCST型固液相转变;高浓度下,聚电解质复合物则表现为LCST型液液相分离. 基于温度分辨拉曼光谱和二维相关光谱分析,深入研究了体系中的水合效应和阴-阳离子相互作用. 研究发现,在水溶液中,聚电解质复合物的阴-阳离子相互作用呈现2种状态:直接接触型离子对(contact ion pairs, CIPs)和溶剂分离型离子对(solvent-separated ion pairs, SIPs). 聚合物浓度较低时,疏水的聚电解质链段使得阴-阳离子直接结合,CIPs占主导,而温度的升高导致了CIPs的解离,从而引起体系的UCST型转变;聚合物浓度较高时,CIPs比例低,升温导致了阴-阳离子的结合,从而引起体系的LCST型转变. 二维相关拉曼光谱分析则给出了相转变过程中的基团衍化次序,进一步揭示了聚电解质复合物两种截然不同的相转变机理:UCST型体系升温呈现出阴-阳离子相互作用逐渐减弱的解离过程,即“CIPs→SIPs→自由离子”,而LCST型体系升温呈现出阴-阳离子相互作用逐渐增强的缔合过程,即“自由离子→SIPs→CIPs”(图3). Fig. 3 2D correlation synchronous and asynchronous Raman spectra of polyelectrolyte complexes with (a) UCST- and (b) LCST-type transitions (c) Schematic illustration of the phase transition mechanisms (Reprinted with permission from Ref.[32] Copyright (2020) American Chemical Society).将温度响应聚合物引入分离膜,能够赋予膜材料温度响应功能,实现可控的物质分离[33]. 利用温敏性聚N-乙烯基己内酰胺(PVCL)和非温敏性聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)协同稳定金属有机框架(MOF)纳米片,并进一步抽滤得到层层堆叠的温度响应纳米片复合膜. 其中PVCL提供温敏性,PVP提供支撑作用,PVCL和PVP的协同作用使得在升降温循环过程中,层间纳米孔道体积既可以同步增大和缩小,而层间距维持稳定. 所得MOF纳米片复合膜水通量及对染料截留能力具有温度敏感性. 温度升高,PVCL链塌缩使得层间纳米孔道体积增大,因而水通量增大,且升降温循环过程稳定性良好. 将尺寸相近的3种染料分子(亮绿、中性红、结晶紫)混合液进行过滤测试发现,随温度升高,尺寸较小的亮绿和中性红分子截留率下降明显高于结晶紫. 值得注意的是,对不同温度下滤液的紫外-可见光谱进行二维相关光谱分析,可以得到不同染料随温度升高的流出顺序:亮绿→中性红→结晶紫,证实了复合膜中纳米孔道尺寸随温度升高而逐渐增大. 利用二维相关红外光谱进一步对纳米片复合膜的温度响应机制进行了解析,结果显示,PVCL链段在升温过程的脱水和塌缩作为复合膜温敏行为的驱动力,降低了MOF纳米片的界面润湿性,最终导致纳米孔道的变化,而PVP链段在这一过程中并未发生明显变化,主要起到层间支撑作用(图4).Fig. 4 (a) Temperature-dependent FTIR spectra of the composite membrane (30-60 ℃). The arrows indicate the spectral variation trends at different wavenumbers (b) 2D correlation synchronous (left) and asynchronous (right) spectra of the composite membrane (c) Schematic illustration of the "smart" membrane separation performance (Reprinted with permission from Ref.[33] Copyright (2020) Springer Nature).3.2 可拉伸离子导体中复杂相互作用的揭示生命系统的生理活动与离子传导密切相关,譬如皮肤和神经纤维须通过离子传导电信号实现环境感知和运动反馈. 可拉伸离子导体是模拟弹性生物组织离子传输的重要材料,在仿生皮肤、人工肌肉、可拉伸储能、软机器人等领域取得了广泛应用.在进行可拉伸离子导体的构筑时,往往需要兼顾力学和离子传导等性能,其中涉及了丰富的分子相互作用. 本课题组围绕可拉伸离子导体,在对体系分子内/分子间相互作用机理的研究基础上,提出了一系列调控力学、电学和光学性质的分子设计. 例如:利用纳米级无定形矿物粒子和天然多糖的离子作用,调节物理交联PAA的黏弹性,所构筑的仿生皮肤可以快速自修复,且具有更高的应力响应灵敏度[34];基于AA和两性离子共聚物,选择结构匹配的离子液体,通过带电荷基团之间的离子协同效应构筑了导电纳米通道,氢键作用实现了导电通道和动态交联网络之间的协同效应,所制备的本征可拉伸导体材料透明性好、可拉伸性能突出(10000%)[35];基于聚阴离子和聚阳离子间的弱氢键相互作用构筑了一种聚离子弹性体,所得聚离子弹性体高度透明,具有接近生物组织的力学性能和感知功能,并且可以实现同步的致动和反馈效果[36];利用含氟聚离子液体与离子液体之间的离子-偶极和离子-离子相互作用,设计了一种可水下通信的光学伪装离子凝胶,该离子凝胶透明、力学性能可调、可3D打印,且具有水下自愈合、水下黏附、导离子等功能[37]. 二维相关红外光谱的优势在于从动态过程中识别体系的精细结构和复杂相互作用,因而是研究离子凝胶/弹性体中分子相互作用机制的有效手段.通过合理调控分子间/内相互作用,设计制备了一种基于天然小分子α-硫辛酸(α-thioctic acid, TA)的可涂覆离子凝胶油墨(图5)[38]. 在离子液体1-乙基-3-甲基咪唑硫酸乙酯([EMI][ES])存在的条件下,TA室温即可进行浓度诱导的自发开环聚合,得到稳定、透明、高拉伸且自愈合的离子凝胶弹性体. 该弹性体易溶于乙醇,因而能够方便地涂覆到任意表面,赋予涂覆体稳定的离子导电能力和应变感知功能. 利用红外光谱等手段探讨了离子凝胶中离子液体对聚硫辛酸(polyTA)的稳定机制:相比于纯的polyTA体系,离子凝胶的COOH伸缩振动区域在1734 cm-1出现了明显的肩峰,而离子液体的S=O伸缩振动峰在离子凝胶中呈现了明显的红移,表明polyTA的羧基与硫酸乙酯阴离子形成了COOH… [ES]氢键. 分子动力学模拟结果表明了COOH… [ES]氢键的热力学稳定性,同时该氢键能够有效降低polyTA的势能. 因此,离子液体主要通过阴离子ES与polyTA基间形成强氢键而稳定polyTA. 二维相关红外光谱则揭示了离子凝胶升温过程不同化学基团的响应次序:COOH… [ES]氢键→羧酸二聚体→自由羧基,说明COOH… [ES]氢键对温度变化最敏感,进一步证实了COOH… [ES]氢键对于稳定polyTA离子凝胶的重要作用. Fig. 5 (a) Schematic illustration of the COOH[ES] H-bonding in the ionogel (b) ATR-FTIR spectral comparison among ionogel, [EMI][ES] and neat polyTA (c) Temperature-variable FTIR spectra of the ionogel in the C=O stretching region from 25 °C to 151 °C Perturbation-correlation moving window (d) and 2D correlation synchronous and asynchronous spectra (e) generated from (c). (Reprinted with permission from Ref.[38] Copyright (2021) Wiley).受指纹结构启发,构筑了一种具有共形和可重复编辑褶皱结构的本征可拉伸离子导电芯鞘纤维[39],其中,纤维芯层为离子凝胶弹性体,鞘层为氟橡胶,芯鞘界面借助共价交联网络和离子-偶极相互作用实现协同拓扑互锁和物理黏附. 经过表面褶皱结构的优化,该离子纤维拉伸应变感知灵敏度(gauge factor)可提升至10以上,超过了绝大多数可拉伸离子导体应变传感器. 利用红外光谱对离子凝胶芯层的分子相互作用进行研究,发现其中涉及了离子液体阳离子咪唑环上C―H与聚合物侧基乙氧基间的氢键、聚合物链段C=O间的偶极-偶极相互作用、离子液体阴-阳离子间的弱静电相互作用等,而这些都对离子凝胶的高拉伸行为做出了重要贡献. 基于对芯层和鞘层力学性能的研究,发现表面褶皱形成的主要原因在于,高模量的氟橡胶鞘层弹性回复率显著低于离子凝胶芯层,在应变回复过程中造成了芯层和鞘层的界面失稳. 随着预应变的增加,弹性回复率差异变大,从而导致更加密集的褶皱结构. 此外,形成的表面褶皱可通过加热至60 ℃完全消除,从而赋予纤维可重复编辑褶皱的能力. 二维相关红外光谱揭示了离子凝胶芯层高温下残余应变的消除主要源于聚合物链段C=O间偶极-偶极相互作用的减弱和构象重排,而氟橡胶鞘层由C―F间偶极-偶极相互作用锚定的链构象也可以通过加热消除.通过在强氢键交联的PAA网络中引入熵驱动的弱交联两性离子超分子网络,产生竞争机制,设计制备了一系列透明、抗冻、保湿、黏附、高拉伸、高回弹、自愈合、应变硬化、导质子、可重复加工等综合性能优异的离子皮肤(图6)[40]. 不同于传统水凝胶和离子凝胶,该离子弹性体不含大量溶剂,仅含有少量达到吸湿平衡的水分子,这使得分子间的羧酸二聚体氢键足以交联PAA分子链而形成强交联网络,而弱交联的两性离子超分子网络则提供柔性. 通过红外光谱、核磁共振谱和力学松弛等实验探讨了这一二元网络体系中的分子相互作用. 其中,具有较低pKa值的两性离子的存在使得PAA轻度去质子化,游离的质子是主要载流子. 去质子化的PAA与两性离子的阳离子端也可以发生离子缔合. 利用变温红外光谱并结合二维相关光谱分析,验证了体系中的3种主要分子相互作用,并根据它们对于温度的响应顺序判别了其结合强度,即PAA链段羧酸二聚体氢键 PAA-甜菜碱离子相互作用 甜菜碱-甜菜碱离子相互作用,这一光谱表征结果为该离子皮肤强弱协同竞争网络的分子设计提供了重要依据. Fig. 6 (a) Temperature-variable FTIR spectra of PAA/betaine ionic elastomer upon heating (b) 2D correlation synchronous and asynchronous spectra generated from (a) FTIR (c) and 1H-NMR (d) spectra of PAA, betaine, and PAA/betaine (e) Schematic illustration of PAA/betaine elastomer and the order of interaction strength among the three main interacting pairs (Reprinted with permission from Ref.[40] Copyright (2021) Springer Nature).3.3 小分子在聚合物基质中的扩散聚合物生产和加工的许多工序都涉及小分子物质在聚合物基体的扩散,研究这类扩散行为具有重要的理论和实践意义. ATR-FTIR光谱可对小分子在聚合物基质中的扩散过程进行实时、原位、快速、多组分检测,能够同时获取扩散系数和分子层面相互作用等信息. 扩散装置示意图如图7所示,聚合物基体处于ATR晶体和扩散物质之间,当扩散物质从聚合物基体的上表面扩散至下表面时即可被检测到. 随着时间的增加,与扩散物质相关的特征吸收峰强逐渐增大直至扩散平衡(扩散谱图,图7(b)). 以扩散时间为横坐标、扩散物质特征吸收峰强度/面积为纵坐标作图,即可得到扩散曲线(图7(c)). 结合二维相关光谱分析,可以提供动态扩散过程结构与相互作用的变化信息,有助于解析扩散机制[41~45].Fig. 7 (a) Schematic illustration of the diffusion experiments by ATR-FTIR spectroscopy (b) typical diffusion spectra (c) a typical diffusion curve.基于朗伯比尔定律和菲克扩散模型,Fieldson等[46]建立了基于ATR-FTIR光谱测试计算扩散系数的公式:其中这里,At为扩散时间t时,特征红外吸收峰的强度或面积;A∞为扩散达到平衡时,特征红外吸收峰的强度或面积;L为聚合物薄膜基体的厚度;D为扩散剂的扩散系数;γ为光波在聚合物基体中渗透深度的倒数,可表示为:其中,θ (θ = 45o)为红外光的入射角;n1和n2分别为聚合物和ATR晶体的折光指数;λ为红外光的波长. 基于以上扩散方程对ATR-FTIR光谱测试得到的扩散曲线进行拟合,即可得到相关扩散系数. 此外,根据曲线拟合情况可以判断该扩散过程的扩散模型.利用时间分辨ATR-FTIR光谱并结合二维相关光谱分析技术对水分子在乙基纤维素(EC)基薄膜中的扩散行为进行系统研究[47]. 分析表明,水分子在EC中的扩散行为符合菲克扩散模型,通过对扩散曲线的拟合计算得到了相关的扩散系数. 此外,探讨了EC中增塑剂(柠檬酸三乙酯)含量对水分子扩散行为的影响,结果表明,增塑剂的添加不影响水分子的扩散模型,主要起到加速水分子扩散的作用,这主要源于增塑剂的加入改善了EC链的活动性而提高了EC基体的自由体积(free volume). 利用二维相关光谱对水分子羟基伸缩振动区域扩散谱图进行解析,观察到在整个扩散过程中,主要存在着4种类型的水分子,即本体水(强氢键作用)、团簇水(中等强度氢键作用)、相对自由的水分子(弱氢键作用)以及自由的水分子(极弱氢键作用). 依据Noda规则,判别出不同状态水分子扩散的先后顺序:团簇水→本体水→相对自由的水分子或自由的水分子,表明扩散首先来自体积较小、相对弱氢键结合的团簇水,其次才是大量的本体水,而随着扩散过程的进行,部分水分子与聚合物基体相互作用而脱离团簇水或本体水,产生了(相对)自由的水分子.EC被广泛用作药物包衣材料以实现药物缓释的功能,利用ATR-FTIR光谱对药物分子在EC基薄膜中的扩散行为进行实时监测可以有效模拟这一药物缓释过程(图8),从而为EC基药物包衣材料的配方优化提供理论指导[48]. 扩散谱图直观呈现了体系中各组分的变化情况,包括水分子(1637 cm-1)和药物分子(1569 cm-1)特征吸收峰强度的上升,增塑剂(1737 cm-1)特征吸收峰强度的下降等,表明水分子和药物分子在EC基薄膜中的扩散以及薄膜中增塑剂的部分溶解. 定量分析结果表明,扩散主要包含3个阶段:(A)水分子扩散;(B) EC膜吸水饱和,水扩散停止并溶解EC基体中的致孔剂;(C) 随着致孔剂的溶解,EC薄膜中形成孔道,使得药物分子和水分子共同扩散,同时增塑剂溶解. 二维相关红外光谱分析结果进一步证实了C阶段的各组分变化顺序:水分子扩散→药物分子扩散→增塑剂溶解,并且显示药物分子始终处于水合状态. 此外,通过改变药物分子的水溶性、致孔剂的种类以探讨膜配方对扩散行为的影响,结果表明随着致孔剂水溶性的增加和/或药物分子水溶性的降低,B阶段将缩短甚至消除. Fig. 8 (a) Time-resolved ATR-FTIR spectra collected during the water and drug diffusion (b) 2D correlation synchronous and asynchronous spectra during the diffusion of Stage C (c) Schematic illustration of water and drug diffusion across the EC-based film (Reprinted with permission from Ref.[48] Copyright (2015) Elsevier).氢氧化物/尿素是溶解纤维素的重要组合,其中尿素可稳定纤维素的疏水部分,有利于形成包合物从而促进纤维素的溶解. 在分子层面上,尿素溶液对纤维素的作用机理尚不明确. 采用ATR-FTIR光谱并结合二维相关光谱衍生的外扰相关移动窗口(perturbation-correlation moving window,PCMW)技术研究了不同浓度尿素水溶液(0,20 wt%、40 wt%和50 wt%)在黏胶纤维膜中的扩散行为,在分子水平揭示了尿素溶液的动态扩散行为以及与黏胶纤维的相互作用机制[49]. 从扩散谱图的变化规律以及对应的扩散曲线看,尿素溶液的扩散过程可大致分为2个步骤,水分子首先通过黏胶纤维膜,随后带动尿素分子一起通过. PCMW谱图显示,尿素浓度越高,尿素分子扩散滞后现象越明显. 根据菲克扩散模型,尿素分子在黏胶纤维膜的扩散系数随尿素浓度的增加而减小. 在红外光谱中,特征谱峰出现位移表明相应官能团相互作用的变化. 基于扩散过程Amide Ⅲ(尿素)和CH2-O(6)H伸缩振动(纤维素)的峰位移变化趋势,尿素水溶液在黏胶纤维中的扩散过程可以概括为:首先水分子破坏黏胶纤维膜无定形区的氢键网络,与羟基形成新的纤维素-水氢键,随后尿素分子在水分子的“桥连”作用下形成纤维素-水-尿素氢键,从而间接作用于纤维素. 低浓度下,水分子相对含量较大,可以快速打开扩散通道带动尿素分子通过黏胶纤维膜. 而高浓度下,尿素分子发生聚集且固定了大量水分子,从而在宏观上延缓了尿素溶液的扩散.热转移印花是纺织品印花方法之一,本质上是分散染料向聚酯纤维动态扩散的过程. 借助ATR-FTIR光谱对分散红9 (DR 9)在聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜中的扩散过程进行了原位跟踪,模拟了热转移印花过程,并结合二维相关光谱探讨了分散染料-分散染料、分散染料-PET相互作用机制,在分子水平上阐释了其扩散机理(图9)[50]. DR 9在PET薄膜中的扩散过程符合菲克扩散模型. 温度越高,扩散速度越快,这主要归因于:(1) 温度升高导致了PET基体自由体积的增加和分子链热运动的增强;(2) DR 9在高温下分子运动的增强. 此外,将不同温度下的扩散系数按照Arrhenius公式进行线性拟合,可以计算得到DR 9在PET中扩散活化能为15.33 kJ/mol. 通过对扩散过程中不同阶段的红外谱图进行对比,观察到了体系中存在丰富的分子间/内相互作用,包括PET和DR 9的C=O基团间偶极-偶极相互作用、芳香基团间π-π相互作用以及DR 9分子内氢键等. 二维相关红外光谱分析进一步细化了扩散体系中不同化学基团的分子间/内相互作用及其在扩散过程中的变化情况. 高温下,随着DR 9分子热运动增强,DR 9分子之间的相互作用减弱. 借助DR 9和PET中C=O基团之间的偶极-偶极相互作用,DR 9扩散进入PET基体. 在扩散过程中,DR 9中形成了较强的分子内氢键,从而提高了DR 9的平面性,促进了扩散过程. 随着越来越多的DR 9分子扩散到PET基体中,DR 9和PET的芳香基团之间的π-π相互作用成为主导,DR 9的分子内氢键减弱. Fig. 9 (a) Time-resolved ATR-FTIR spectra and (b) 2D correlation synchronous and asynchronous spectra of DR 9 diffusion in PET at 140 ℃ (c) Schematic diagram of DR 9 diffusion into PET (Reprinted with permission from Ref.[50] Copyright (2020) American Chemical Society).采用时间分辨ATR-FTIR光谱对不同温度下碳酸丙烯酯(PC)-双三氟甲磺酰亚胺锂(LiTFSI)在聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物(P(VDF-HFP))中的扩散行为进行了原位监测,同时获得了凝胶聚合物电解质中各扩散组分的扩散系数和分子层面相互作用信息[51]. 基于PC中C=O伸缩振动区域的二阶导数分析,推断出PC在凝胶电解质主要存在四种状态,即与P(VDF-HFP)发生偶极-偶极相互作、PC分子间发生偶极-偶极相互作用、与锂离子发生强离子-偶极相互作用、与锂离子发生弱离子-偶极相互作用. 同时,LiTFSI参与的分子相互作用也得以识别,包括锂离子与PC中C=O之间的离子-偶极相互作用,锂离子与P(VDF-HFP)中C―F之间的离子-偶极相互作用、TFSI-的溶剂化作用等. 扩散过程中,首先是PC分子以溶剂团簇的形式扩散进入P(VDF-HFP),PC分子中的C=O与P(VDF-HFP)中的C―F发生偶极-偶极相互作用,一定程度减弱了P(VDF-HFP)聚合物链间的偶极-偶极相互作用,从而有利于锂盐的扩散. 随后,借助锂离子与C=O的离子-偶极相互作用,锂离子随着PC分子扩散进入P(VDF-HFP),TFSI-在扩散过程中也一直处于溶剂化状态. 这里,PC分子既充当了增塑剂的角色,同时也是离子(包括阴离子和阳离子)扩散的载体. 本工作在分子水平上揭示了PC-LiTFSI在P(VDF-HFP)的传导机制,对高性能凝胶聚合物电解质的结构设计和性能优化具有一定的指导意义.3.4 天然高分子的结构表征海藻酸钠(SA)作为一类天然多糖,生产成本低、无毒且具有良好的生物相容性、可降解性,在食品工业、制药、纺织印染等领域得到了广泛应用. 随着实验室和工业对SA的日趋重视,理解SA内部的氢键结构也变得越发重要. 利用红外光谱对SA升温过程特征基团的变化进行原位监测,结合二维相关光谱等分析手段从分子水平研究了SA体系的相互作用机制,探讨了温度扰动下SA分子间/内、SA与水分子间氢键结构的演变历程[52]. 研究发现,加热过程可分为30~60 ℃和60~170 ℃ 2个阶段:第一阶段为弱氢键结合的水分子脱除,第二阶段为强氢键结合的水分子脱除. 二维相关红外光谱结果表明:30~60 ℃区间内,随脱水过程发生,SA与水分子的氢键逐步断裂,SA中C―OH和COO-基团逐渐参与形成分子间/内氢键(O3H3⋯O5和O2H2⋯O=C―O-),因此水分子的存在一定程度破坏了SA中原有的氢键结构;60~170 ℃区间内,强结合水脱除,SA与水分子的氢键进一步断裂,同时SA分子间/内氢键相互作用逐步减弱,出现了部分相对自由的C―OH和COO-基团(图10). 由于相对自由的COO-比C―OH更早出现,可以推测C―OH形成的分子间/内氢键相互作用比COO-更强.Fig. 10 2D synchronous and asynchronous spectra of the SA film during heating between (a) 30-60 °C and (b) 60-170 °C (c) Schematic illustration of the heat-induced hydrogen bonding transformation in the SA film[52] (Reprinted with permission from Ref.[52] Copyright (2019) Elsevier).多元羧酸与纤维素的羟基反应,能使纤维素大分子间形成立体的交联网络结构,从而赋予棉纤维织物抗皱性能. 1,2,3,4-丁烷四羧酸(BTCA)作为一类典型的用于棉纤维织物抗皱整理的多元羧酸,其与纤维素的酯化过程受到了广泛关注,但其中关于分子水平相互作用机制及动态反应机理仍不清晰. 利用FTIR光谱对加热过程中纤维素与BTCA在催化剂次亚磷酸钠(SHP)作用下的酯化反应过程进行原位跟踪,并借助二维相关光谱分析技术探讨了该反应的分子机理,重点关注了分子层面相互作用机制以及反应全过程中的化学基团转变历程[53]. 分析表明,室温下,体系中的O―H和C=O等极性基团有强氢键相互作用. SHP存在时,碱金属离子(Na+)与羧基反应并将其转化为相应的羧酸盐,从而一定程度削弱了BTCA间的氢键相互作用. 在30~100 ℃的加热过程中,体系中的氢键部分断裂,导致一些O―H和C=O处于相对自由的状态. 这里,SHP的存在和加热过程都会导致体系中氢键相互作用的减弱,从而使相应的化学基团更自由,有利于酸酐生成和酯化反应. 当加热至100 ℃以上后,羧酸盐和自由羧酸开始脱水形成环酐. 一旦形成环酐,就会与纤维素大分子链上的O―H反应生成酯. 通过逐步成酐和酯化反应过程,BTCA实现了对纤维素的交联. 该结果对多元羧酸的抗皱整理工艺优化及寻找更有效的多元羧酸类抗皱整理剂和催化剂具有一定的指导作用.4 总结与展望本文主要介绍了二维相关光谱的基本原理、实验和分析技巧等,并结合具体的体系(如温度响应高分子、可拉伸离子导体、小分子在聚合物中的扩散过程、天然高分子等),简述了二维相关光谱在高分子表征中的应用. 这里,二维相关光谱不仅能够有效鉴别高分子体系涉及的丰富相互作用,还能提供外扰作用下动态过程发生的分子机制. 相关研究结果一方面有助于启发新型功能高分子材料的结构设计,另一方面也可以为实际工艺过程的配方优化和参数调整提供指导.二维相关光谱作为一种先进的光谱分析手段,在高分子材料体系的表征中得到了越来越多的关注. 随着高分子材料涉及的体系越来越复杂、功能越来越强大,这为二维相关光谱的应用提供了更多的机遇,但同时也带来了更多的挑战. 在后续的研究工作中,二维相关光谱分析可以重点关注以下几方面:(1) 光谱手段的多样性. 目前关于二维相关光谱在高分子体系中的应用主要是基于中红外光谱,关注的是分子层面相互作用信息. 一方面,中红外光谱也有一定的局限性,例如低浓度溶液体系信号弱、水的吸收峰干扰严重等. 对于中红外光谱难以表征的体系,可以尝试其他分子光谱手段,如拉曼光谱、近红外光谱等,开展二维相关光谱分析. 另一方面,其他光谱手段,包括荧光光谱、圆二色谱、紫外-可见吸收光谱、X射线衍射谱等,都可以进行二维相关光谱分析,以获取多层面丰富的结构信息. 目前,这些光谱在处理二维相关分析时,大部分因信噪比低而导致噪音被显著放大,使得结构解析变得困难,如何有效解决这一问题是丰富二维相关分析光谱手段的关键.(2) 外扰变量的丰富性. 时间、温度便于控制,是目前获取动态光谱最常用的外扰变量. 然而,影响高分子结构和性能的因素是多种多样的,例如湿度变化能够引起高分子力学性质的改变、紫外光照射可以引起高分子的老化等,尤其是刺激响应高分子,可以对温度、压力、电场、磁场、pH、浓度等丰富的外扰产生响应,引起物理或化学性质的变化. 最近,Li等[54]利用二维相关红外光谱研究了乙醇诱导聚丙烯酰胺/Pluronic 127水凝胶相分离的机理,获取了氢键解离和无定形-结晶转变等信息. 因此,利用二维相关光谱探讨不同刺激下高分子结构的演变机制,将进一步拓宽二维相关光谱的应用范围. 需要注意的是,对于测试过程无法原位施加的外扰变量,应尽量避免其他因素改变而引起的光谱变化,否则将影响二维相关光谱分析结果的真实性和可靠性.(3) 多种分析手段的关联. 一方面,通过二维相关光谱交叉谱的计算和解析,可以将不同分析手段所得结果进行关联,这能够帮助理解高分子不同层面结构的内在联系. 另一方,二维相关光谱分析结果涉及丰富的相互作用和结构变化,经过与其他分析表征手段的结果进行比对和相互验证,可有效加深人们对二维相关光谱分析结果的理解. 参考文献1Ernst R R, Bodenhausen G, Wokaun A. 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J Phys Chem B, 2008, 112(10): 2880-2887. doi:10.1021/jp075729+ 44Wang M, Wu P, Sengupta S S, Chadhary B I, Cogen J M, Li B. Ind Eng Chem Res, 2011, 50(10): 6447-6454. doi:10.1021/ie102221a 45Lai H, Wang Z, Wu P, Chaudhary B I, Sengupta S S, Cogen J M, Li B. Ind Eng Chem Res, 2012, 51(27): 9365-9375. doi:10.1021/ie300007m 46Fieldson G T, Barbari T A. Polymer, 1993, 34(6): 1146-1153. doi:10.1016/0032-3861(93)90765-3 47Hou L, Feng K, Wu P, Gao H. Cellulose, 2014, 21(6): 4009-4017. doi:10.1007/s10570-014-0458-1 48Feng K, Hou L, Schoener C A, Wu P, Gao H. Eur J Pharm Biopharm, 2015, 93: 46-51. doi:10.1016/j.ejpb.2015.03.011 49Dong Y, Hou L, Wu P. Cellulose, 2020, 27(5): 2403-2415. doi:10.1007/s10570-020-02997-y 50Yan L, Hou L, Sun S, Wu P. Ind Eng Chem Res, 2020, 59(16): 7398-7404. doi:10.1021/acs.iecr.9b07110 51Li H, Hou L, Wu P. Chinese J Polym Sci, 2021, 39(8): 975-983. doi:10.1007/s10118-021-2571-6 52Hou L, Wu P. Carbohydr Polym, 2019, 205: 420-426. doi:10.1016/j.carbpol.2018.10.091 53Hou L, Wu P. Cellulose, 2019, 26(4): 2759-2769. doi:10.1007/s10570-019-02255-w 54Li Y, Wang D, Wen J, Liu J, Zhang D, Li J, Chu H. Adv Funct Mater, 2021, 31(22): 2011259. doi:10.1002/adfm.202011259 《高分子学报》高分子表征技术专题链接:http://www.gfzxb.org/article/doi/10.11777/j.issn1000-3304原文链接:http://www.gfzxb.org/thesisDetails#10.11777/j.issn1000-3304.2021.21362DOI:10.11777/j.issn1000-3304.2021.21362
  • 瞬态吸收光谱法测量极紫外自由电子激光脉冲的频率啁啾
    【研究背景】快速发展的自由电子激光(FEL)技术在高光子能量下产生了飞秒甚至阿秒的脉冲,使得X射线能够用于状态选择性和相敏多维光谱分析和相干控制。直接和常规测量现有的极紫外(XUV)和X射线自由电子激光脉冲的光谱相位是充分实现这种非线性相干控制概念的关键,以便为它们与物质的相互作用找到和设置最佳的脉冲参数。自放大自发辐射XUV/X射线自由电子激光脉冲的直接时间诊断工具是线性和角度条纹法,它对脉冲的时间形状(包括啁啾)非常敏感。这些方法依赖于一个时间同步且足够强的外场的可用性。诊断SASE辐射脉冲的时间结构的一个补充途径是测量电子束中FEL激光诱导的能量损失(例如使用X波段射频横向偏转腔(XTCAV)),从中可以重建XUV/X射线发射的时间剖面。对于种子自由电子激光脉冲,两个几乎相同的自由电子激光脉冲的产生及其XUV干涉图的评估允许其光谱时间内容的完整表征。在这项工作中,科学家提出了一种直接测量XUV-FEL频率啁啾的技术,而不依赖于任何额外的外场或种子多脉冲方案。由于所报道的技术提供了对XUV辐射光谱时间分布的目标访问,它是对FEL激光性能敏感的用户实验的原位诊断的理想方法。例如,在这里,我们实验观察到频率啁啾对自由电子激光脉冲能量的系统依赖性(增加啁啾以减少脉冲能量)。【成果简介】由最先进的自由电子激光器(FELs)产生的极紫外(XUV)和X射线光子能量的高强度超短脉冲正在给超快光谱学领域带来革命性的变化。为了跨越下一个研究前沿,精确、可靠和实用的光子工具对脉冲的光谱-时间特性的描述变得越来越重要。科学家提出了一种基于基本非线性光学的极紫外自由电子激光脉冲频率啁啾的直接测量方法。它在XUV纯泵浦探针瞬态吸收几何结构中实现,提供了自由电子激光脉冲时能结构的原位信息。利用电离氖靶吸光度随时间变化的速率方程模型,给出了直接从测量数据中提取和量化频率啁啾的方法。由于该方法不依赖于额外的外场,我们期望通过对FEL脉冲特性的原位测量和优化,在FEL中得到广泛的应用,从而使多个科学领域受益。【图文导读】图1:频率分辨等离子体选通原理图2:等离子体选通效应的数值模拟图3:通过瞬态吸收光谱测量XUV-FEL频率啁啾图4:频率啁啾特性,自由电子激光脉冲能量依赖性分析图5:色散对部分相干自由电子激光场的影响原文链接:Measuring the frequency chirp of extreme-ultraviolet free-electron laser pulses by transient absorption spectroscopy | Nature Communications
  • 你需要知道的液质使用禁忌,千万别踩雷!
    p style=" text-align: center " strong 正负离子的分析 /strong /p p & nbsp /p p 酸性物质适合做负离子检测,所以流动相偏碱性较合适,促使其解离,碱性物质适合做正离子检测,流动相中适当的加入酸,促使其形成正离子,流动相中适当加一些醋酸钠(或者醋酸铵),可形成加钠的正离子或者加铵的正离子。 /p p & nbsp /p p 推荐使用的流动相和添加剂: /p p & nbsp /p p 有机溶剂:反相:乙腈/甲醇/乙醇/异丙醇/二氯甲烷 /p p 正相:吐仑/己烷/苯/环己烷/四氯化碳 /p p & nbsp /p p 缓冲液:乙酸铵/甲酸铵 /p p & nbsp /p p 酸:甲酸/乙酸/三氟乙酸(正离子) /p p & nbsp /p p 碱:氨水 /p p & nbsp /p p 不推荐使用/尽量不用的: /p p & nbsp /p p 有机溶剂:四氢呋喃 /p p & nbsp /p p 缓冲液:磷酸盐/柠檬酸盐/碳酸盐 /p p & nbsp /p p 酸:硫酸/磷酸/盐酸/高氯酸/磺酸 /p p & nbsp /p p 碱:季胺/强碱/三乙胺 /p p & nbsp /p p 其他:清洁剂/表面活性剂/离子对试剂/不挥发的盐 /p p style=" text-align: center " & nbsp /p p style=" text-align: center " strong 糖苷类/盐类分析 /strong /p p & nbsp /p p 糖苷类的物质在做FAB和esi(+)时,峰往往比其他峰要强,此为经验,原因只是推测可能和天然产物的提取过程有关;盐类化合物如盐酸盐、硫酸盐在质谱中酸的部分一般不会出现;二羧酸盐(esi负离子模式)除了分子离子峰外,会出现连续掉44的两个峰,为失去羧酸根的离子,这三个峰非常特征,但是会受锥孔电压的影响,调低电压谱图会更漂亮。 /p p & nbsp /p p style=" text-align: center " strong 胺类分析 /strong /p p & nbsp /p p 胺类物质做esi质谱时要注意进样量要少,因为很容易离子化,不易冲洗干净,会影响后面样品的测定。像三乙胺在液质联用时不能用于调节流动相pH值。若不慎引入三乙胺,在正离子检测时总会出现很强的102峰(三乙胺的)。 /p p & nbsp /p p style=" text-align: center " strong 水和氮气的选择 /strong /p p & nbsp /p p 质谱用水一般用娃哈哈纯净水之类的就很好;质谱用甲醇和乙腈,换用了很多品牌,发现Merck的还是稍微好一些;Finnigan用的氮气不一定要用到液氮瓶,用普通的钢瓶气就可以了,可能还省钱些;建议大家买一个好一点的手电筒和一个放大镜,手电筒用来看源里面,放大镜看你割的毛细管平整。 /p p & nbsp /p p style=" text-align: center " strong 基线问题 /strong /p p & nbsp /p p 质谱的基线其实跟液相的紫外检测器和荧光检测器一样,基线高的原因不外乎内部和外部的原因。 /p p & nbsp /p p 1)你选择的流动相在质谱的响应比较高,比如水相比较多的时候,噪音比较大些;还有如果盐含量比较大的时候,噪音更大些。 /p p & nbsp /p p 2)检测器的灵敏度越高的时候,噪音应该越高。如果质谱的污染比较严重时,基线肯定比较高。比如离子阱检测器,用得久了,阱中的离子就会增多,一方面降低了质谱的灵敏度,另一方面增加了基线噪音。 /p p & nbsp /p p 3)质谱的基线很多时候还跟你选择的离子宽度有关。比如你作选择离子扫描的时候,基线就低些。你作选择反应扫描的时候,离子宽度不要选得太宽,太宽噪音就高些。 /p p & nbsp /p p 4)多级质谱一般做二级或三级质谱,基线噪音就低很多。 /p p & nbsp /p p style=" text-align: center " strong 质谱维护经验 /strong /p p & nbsp /p p 做样前-检查氮气,流动相,质谱仪的真空度,毛细管温度& #8230 /p p & nbsp /p p 1) 最好不用直接进样(容易污染离子源)。 /p p & nbsp /p p 2) 做联用时最好分流(a可以使用常规柱,b缩短分析时间,c 延长质量分析器寿命)。 /p p & nbsp /p p 3) 最好使用在线切换阀,降前每个样品的前后1-2分钟的流动相切入废液(避免样品中的盐进入质谱,做Sequence时可以把平衡柱子的流动相切入废液)。 /p p & nbsp /p p 4 )开始联用前,直接运行质谱数分钟,可以先将温度(毛细管温度和离子源温度(APCI))加热到预设定值(如果是APCI源还可以避免将烧掉heater,太贵了,最好别烧)。 /p p & nbsp /p p 5) 待机时将切换阀置于waste,避免刚开液相时将流动相打入离子源。 /p p & nbsp /p p 6) 关机前毛细管的温度先降下来,稳定一段时间后再关闭电源,避免风扇停止转动后毛细管外围的热量向里扩散,容易引起内部线路及电子元器件老化加速。 /p p & nbsp /p p 7) 每天清理毛细管口外部,擦洗干净,每次停机时注意清洗Skimmer,用无尘擦拭纸,kimberly那种。 /p p & nbsp /p p 8 )如果用的是钢瓶而且天天做样的话,将两个钢瓶并联,当然,一月不做一次的话就算了。 /p p & nbsp /p p 9) 做定量时注意离子源喷针的具体位置,否则标准曲线就不能用了。 /p p & nbsp /p p 10)不要不经过柱子分离进行定量分析,结果不可靠(竞争性抑制目标分子离子化)。 /p p & nbsp /p p 11 )如果是负离子检测的话,可以相流动相中加入少量异丙醇。 /p p & nbsp /p p 12) 不要使用不挥发性盐,如果使用挥发性盐,但浓度不要超过20mmol/l。 /p p & nbsp /p p 13) 需要使用酸的情况下可以用甲酸,乙酸,三氟乙酸可以用,但能用甲酸或乙酸时就别用TFA。 /p p & nbsp /p p style=" text-align: center " strong 缓冲液浓度选择 /strong /p p & nbsp /p p 理论上液质联用禁止使用任何不挥发性的缓冲盐,如果需要尽量使用诸如乙酸氨等挥发性盐,浓度不要超过20mmol/l。 /p p & nbsp /p p 对于不挥发性的缓冲盐,如果你的仪器有吹扫捕集的话也可使用,但一定要小心。万不得已也不要用,首先有不挥发盐是得不到好的离子流的,其次盐留在质谱中很难除掉,除非停机清洗,不然一直会影响其他样品的分析。 /p p & nbsp /p p 可以找质谱友好的条件来做液质联机,例如色谱条件为20mM磷酸盐的水/乙腈流动相,做液质联机的时候就可以用醋酸铵代替,然后用醋酸调节pH值与磷酸盐的一致即可。 /p p & nbsp /p p 除了难挥发的盐,三乙胺、表面活性剂、还有高浓度(& gt 0.5%)的TFA,都对质谱不好,液质联用的流动相中应该避免。 /p p br/ /p
  • 舜宇恒平过程质谱石化领域破冰记实
    &mdash &mdash &ldquo 国产好仪器&rdquo 活动约稿   序:癸巳冬月,乍寒还暖。回首十月,好事连连。质谱中心,得以入选。北京展会,金奖凯旋。防爆鉴定,顺利通关。适逢约稿,思绪万千。想我仪器,步履维艰。数年不辍,潜心钻研。石化中标,一往无前。几经波折,天日可鉴。而今完工,成功在线。扬我美名,欣然命篇!   原本的恒平仪器只生产电子天平。2007年,浙江舜宇光学集团审时度势进军科学仪器领域,注资恒平,成立了舜宇恒平科学仪器有限公司。自此以后,公司专注于各类科学仪器的研发、制造和销售,现已形成拥有色谱、光谱、质谱、天平等四大类共计一百多个品种数字化、智能化产品的企业。公司成为上海市高新技术企业、首批创新型企业,获得最具影响力十大国内仪器厂商等荣誉,在线过程质谱仪连续两届获得BECIA金奖。公司今年更是获批成立上海市质谱仪器工程技术研究中心。   旁不多书,言归正传。那是2011年春,某化工企业乙二醇项目招标,所需在线质谱仪器要能够在输送管线上多位点在线取气进行各组分含量分析,并反馈控制进料口管线以提高生产效率。最终该石化企业购置了两台进口质谱仪,同时经过慎重考察,力排众议,前瞻性地决定采购舜宇恒平质谱仪,当进口仪器进行维修、维护时替代使用。   我们对此项目进行了精心的准备,制定了针对该企业的系统性应用方案,严格按照质量标准制作仪器,做了内部的严格测试,并模拟厂家需测定气体配置进行了标气反复测定。中秋节后,仪器起运发往厂家,并于当年十一月上门安装。到达现场,看到的情况是厂房、道路等到处都在搞建设,供水、供电、管道、大型设备的施工都在紧锣密鼓地进行。我们质谱仪安放的位置&mdash &mdash 分析小屋,在调试人员到达的前一天刚刚吊装完成,进口仪器已在小屋内就位。由于我们仪器为正压型防爆质谱,体积较大,重量近两百公斤,仪器如何进入分析小屋就成了安装遇到的第一难题。分析小屋的门开始朝向外面,不到一米就是厂房二层的拦杆,如此是没有办法请机入屋的。于是只好请来厂方人员,调来吊车,将分析小屋就地转身一百八十度。在拆除了分析小屋的日光灯照明系统之后,请来施工队数名壮汉,才将质谱仪塞进小屋。折腾下来,用了两天。而后安装质谱仪的附属设备,进气管道、电路等排布,几经波折。   在此过程中,最大的感触是国产质谱仪在用户心目中的地位不高,需要工具、人手配合时,全要自行联络安排。估计厂方正在热火朝天的基础建设,千头万绪,无暇顾及我们这样一台备用机。况且两台进口仪器早已等待开机调试,我们要甘做绿叶,&ldquo 以手抚膺坐长叹&rdquo 吧。   因为准备充分,我们接下来的调试较顺利。接通电路后,质谱仪很快达到了工作状态,调谐、校正、标定等过程按部就班进行,仪器也真争气,运行状态良好,尤其是标定好以后,反测标气相当准确。这时厂方提出要求,把质谱仪进气、排气的管道加粗一些防止气体冷凝堵管。我们当即决定将管道由十六分之一改为八分之一。别看只是粗了一号,手工制作的难度增加了何止一倍。但是,客户的需求就是命令,排除各种困难也要做好,于是现场人员想方设法、费尽周折完成了管路的改造。   与此同时,进口质谱仪的调试同步进行。相比我们状况,真可说是&ldquo 前呼后拥不过分,多家宠爱在一身&rdquo !厂方三四人,国内代理商三四人,专程从美国赶过来的外方专家两人,加之领导视察,最多时十多人就挤在不足八平米的分析小屋内,就是希望赶快调试完毕使项目完成。   但天公不作美,不应出事的进口质谱仪,人们心目中的免检产品偏偏不给力。一会信号采集有问题,拆了电路板琢磨琢磨 一会灯丝点燃出故障,换了器件研究研究 一会外部阀门报错误,拔了管道鼓捣鼓捣。在进口质谱仪调试不顺,国产舜宇恒平质谱仪分析正常的情况下,外国专家开始废寝忘食连续奋战,估计是虚火上升,结果调试仪器时晕倒了,过了良久才缓缓醒转,无奈只好接着干活,太敬业了!   这个过程中,厂方对我们的看法在悄然改变。最初是无暇多顾,本来也不是主力仪器嘛!接着目睹了两家的调试过程,对国产质谱仪的态度渐渐转变。最后,感觉到进口质谱仪的调试遥遥无期之时,更对我们的质谱仪抱有殷切希望。我们调试人员尽力配合、吃苦耐劳、加班加点,就是想为国产仪器争口气,最终按厂方的时间进度完成了质谱仪的调试,为项目试车奠定了基础。   仪器性能很重要,针对客户需求的方案和服务也同样重要,国产仪器只有这样才能真正满足客户的需求。这次成功为舜宇恒平进军化工行业打下了坚实的基础,赢得了客户的好评,扭转了国产质谱仪一定不如进口的观念。   这正是:   几多春秋,舶来品,无可挑剔。   艺精良,稳定耐用,性能优异。   若是提起中国造,质量、外观成问题。   须变革,扭转此观念,要奋起!   拼服务,不放弃。好方案,怎能离。   历尽百般苦,外仪旗靡。   四海得知长精神,九州闻听齐努力。   要建立国仪好形象,全无敌!   作者:上海舜宇恒平科学仪器有限公司产品专员 吴华
  • 重磅!35项食品安全国家标准立项计划公示!
    各有关单位:为贯彻落实食品安全“最严谨的标准”要求,根据《中华人民共和国食品安全法》及其实施条例规定,我委制定了《2024年度食品安全国家标准立项计划》,现印发给你们,请认真组织落实,同时提出以下要求:一、标准研制应当以保障人民健康为宗旨,以食品安全风险评估结果为依据,充分考虑我国经济发展水平和客观实际需要,参考相关国际标准和风险评估结果,深入调查研究,确保标准指标设置科学合理。二、项目牵头单位负责组建标准起草协作组,提供项目所需人员、经费、科研等方面的资源和保障条件,确保项目承担单位分工协作、密切配合、优势互补,并充分调动发挥监管部门、行业组织、企业、科研院校和专业机构等相关单位和领域专家的作用。三、项目承担单位登录食品安全国家标准管理信息系统(https://sppt.cfsa.net.cn),填报并打印2024年食品安全国家标准制定、修订项目委托协议书或购买服务合同,由项目承担单位相关负责人签字并加盖单位公章,于2024年8月10日前报送食品安全国家标准审评委员会秘书处办公室。四、项目承担单位应当制定工作计划、项目路线图和进度表,保证标准研制质量和工作进度,对所制定标准文本负全责,确保标准在起草、送审、修改、校对、印刷、解读等各环节准确无误。项目完成后,应当按规定向秘书处办公室提交经费决算报告,经费决算报告须由财务负责人和单位相关负责人签字并加盖公章。对未如期完成项目的将采取追回经费、取消再次申请资格等方式。国家卫生健康委办公厅2024年7月16日2024年度食品安全国家标准立项计划序号项目名称制定/修订承担单位食品产品标准 5项1食用油脂制品修订上海市疾病预防控制中心、上海市质量监督检验技术研究院、江南大学、国家食品安全风险评估中心、中国焙烤食品糖制品工业协会2预制菜制定国家食品安全风险评估中心、中国物流与采购联合会食材供应链分会、中国商业联合会、成都市食品检验研究院、全国畜禽屠宰质量标准创新中心、中轻食品工业管理中心、中国食品科学技术学会3复合调味料修订成都市食品检验研究院、重庆市食品药品检验检测研究院、广州质量监督检测研究院、国家食品安全风险评估中心、中国肉类食品综合研究中心4冲调谷物制品修订中国食品科学技术学会、国家食品安全风险评估中心、江南大学、北京工商大学、中国焙烤食品糖制品工业协会5湿米制品制定广东省公共卫生研究院、海南省疾病预防控制中心、云南省卫生健康综合监督中心、国家食品安全风险评估中心、上海市质量监督检验技术研究院食品添加剂质量规格标准 14项6食品添加剂 酸处理淀粉修订上海市质量监督检验技术研究院、国家食品安全风险评估中心、上海市食品添加剂和配料行业协会、四川省食品检验研究院、浙江省食品添加剂与配料行业协会7食品添加剂 氧化淀粉修订上海市质量监督检验技术研究院、国家食品安全风险评估中心、上海市食品添加剂和配料行业协会、四川省食品检验研究院、浙江省食品添加剂与配料行业协会8食品添加剂 淀粉磷酸酯钠(又名淀粉磷酸酯,磷酸酯淀粉,单淀粉磷酸酯)修订江南大学、中国食品添加剂和配料协会、江西省检验检测认证总院食品检验检测研究院、上海市食品添加剂和配料行业协会、皖南医学院9食品添加剂 磷酸酯双淀粉修订江南大学、中国食品添加剂和配料协会、江西省检验检测认证总院食品检验检测研究院、上海市食品添加剂和配料行业协会、皖南医学院10食品添加剂 磷酸化二淀粉磷酸酯修订江西省检验检测认证总院食品检验检测研究院、中国生物发酵产业协会、湖南省产商品质量检验研究院、山东省食品药品检验研究院、大连工业大学11食品添加剂 乙酰化二淀粉磷酸酯修订江西省检验检测认证总院食品检验检测研究院、中国生物发酵产业协会、湖南省产商品质量检验研究院、山东省食品药品检验研究院、大连工业大学12食品添加剂 醋酸酯淀粉修订中国食品添加剂和配料协会、发酵行业生产力促进中心、中国生物发酵产业协会、沈阳市食品药品检验所、华中农业大学13食品添加剂 乙酰化双淀粉已二酸酯修订中国食品添加剂和配料协会、发酵行业生产力促进中心、中国生物发酵产业协会、沈阳市食品药品检验所、华中农业大学14食品添加剂 羟丙基二淀粉磷酸酯修订四川省疾病预防控制中心、四川省食品检验研究院、沈阳市食品药品检验所、深圳市计量质量检测研究院、大连工业大学15食品添加剂 羟丙基淀粉修订四川省疾病预防控制中心、四川省食品检验研究院、沈阳市食品药品检验所、深圳市计量质量检测研究院16食品添加剂 氧化羟丙基淀粉修订国家食品安全风险评估中心、上海市质量监督检验技术研究院、江南大学、发酵行业生产力促进中心、广州质量监督检测研究院17食品添加剂 羧甲基淀粉钠修订国家食品安全风险评估中心、上海市质量监督检验技术研究院、江南大学、发酵行业生产力促进中心、广州质量监督检测研究院18食品添加剂 结冷胶修订国家食品安全风险评估中心、中国食品添加剂和配料协会19食品添加剂 镍修订中海油天津化工研究设计院有限公司食品中放射性物质标准 1项20食品中放射性核素碳-14的测定制定中国疾病预防控制中心辐射防护与核安全医学所、北京市疾病预防控制中心、浙江省疾病预防控制中心、福建省职业病与化学中毒预防控制中心、国家食品安全风险评估中心理化检验方法与规程标准 5项21食品粘度的测定制定山东省食品药品检验研究院、国家食品安全风险评估中心、深圳市计量质量检测研究院22食品接触材料及制品 1,2-环己二羧酸二(异壬基)酯和1,4-苯二羧酸双(2-乙基己基)酯迁移量的测定制定南京海关危险货物与包装检测中心、北京市疾病预防控制中心、南京农业大学、宁波检验检疫科学技术研究院、国家食品安全风险评估中心23食品接触材料及制品 1,4-二氯苯迁移量的测定制定广州海关技术中心、国家食品安全风险评估中心、广东省食品检验所(广东省酒类检测中心)、上海市质量监督检验技术研究院、宁波检验检疫科学技术研究院24食品接触材料及制品 苯酚与甲醛和缩水甘油醚及其羟基和氯化衍生物的测定制定北京市产品质量监督检验研究院、广州海关技术中心、湖南省产商品质量检验研究院、上海市食品接触材料协会、国家食品安全风险评估中心25食品中甘油三酯、甘油二酯和单甘酯的测定制定北京市疾病预防控制中心、青岛海关技术中心、四川省食品检验研究院、华南理工大学微生物检验方法与规程标准 2项26食品微生物学检验 金黄色葡萄球菌检验修订四川省疾病预防控制中心、国家食品安全风险评估中心、四川省食品检验研究院、北京市疾病预防控制中心、北京市食品检验研究院(北京市食品安全监控和风险评估中心)27食品微生物学检验 副溶血性弧菌检验修订深圳海关食品检验检疫技术中心、广州海关技术中心、厦门海关技术中心、浙江省疾病预防控制中心、国家食品安全风险评估中心毒理学评价方法与规程标准 1项28食品安全性毒理学评价程序修订国家食品安全风险评估中心、农业农村部农药检定所、中国兽医药品监察所、中国农业大学生产经营规范标准 2项29湿米面制品中米酵菌酸污染控制规范制定广东省疾病预防控制中心、广东省公共卫生研究院、国家食品安全风险评估中心、广州质量监督检测研究院30食品添加剂生产通用卫生规范修订国家食品安全风险评估中心、发酵行业生产力促进中心、中国食品添加剂和配料协会、中国生物发酵产业协会、上海市食品化妆品质量安全管理协会营养与特殊膳食食品标准 5项31食品营养强化剂 麦角钙化醇(维生素D2)修订江南大学、国家食品安全风险评估中心、发酵行业生产力促进中心、广州海关技术中心32食品营养强化剂 L-赖氨酸-L-谷氨酸制定东北农业大学、中国生物发酵产业协会、国家食品安全风险评估中心、山东省食品药品检验研究院、中国营养保健食品协会33食品营养强化剂 L-谷氨酸钙制定江西省检验检测认证总院食品检验检测研究院、国家食品安全风险评估中心、山东省食品药品检验研究院、江西农业大学、中国生物发酵产业协会34食品营养强化剂 L-谷氨酸钾制定国家食品安全风险评估中心、山东省食品药品检验研究院、发酵行业生产力促进中心、东北农业大学35食品营养强化剂 L-天冬氨酸镁 制定中国生物发酵产业协会、国家食品安全风险评估中心、山东省食品药品检验研究院、东北农业大学、沈阳市食品药品检验所
  • 34项食品安全国家标准立项计划(征求意见稿)发布!
    各有关单位:根据《食品安全法》及其实施条例规定,为做好食品安全国家标准制定、修订工作,经向部门、行业和社会广泛征集年度立项建议,经食品安全国家标准审评委员会各相关专业委员会审议通过,我委拟订了《2024年度食品安全国家标准立项计划(征求意见稿)》,优先制定、修订风险防控和产业急需的食品安全国家标准34项。现公开征求意见,请于2024年4月7日前将意见书面反馈秘书处。传真:010—68792408食品安全国家标准审评委员会秘书处2024年3月12日2024年度食品安全国家标准立项计划(征求意见稿)序号建议项目名称制定/修订建议承担单位食品产品标准 5项1食用油脂制品修订上海市疾病预防控制中心、上海市质量监督检验技术研究院、江南大学、国家食品安全风险评估中心、中国焙烤食品糖制品工业协会2预制菜制定国家食品安全风险评估中心、中国物流与采购联合会冷链物流专业委员会、中国商业联合会、成都市食品检验研究院、全国畜禽屠宰质量标准创新中心3复合调味料修订成都市食品检验研究院、重庆市食品药品检验检测研究院、广州质量监督检测研究院、国家食品安全风险评估中心、中国肉类食品综合研究中心4冲调谷物制品修订中国食品科学技术学会、国家食品安全风险评估中心、江南大学、北京工商大学、中国焙烤食品糖制品工业协会5湿米制品制定广东省公共卫生研究院、海南省疾病预防控制中心、云南省卫生健康综合监督中心、国家食品安全风险评估中心、上海市质量监督检验技术研究院食品添加剂标准 12项6食品添加剂 酸处理淀粉修订上海市质量监督检验技术研究院、国家食品安全风险评估中心、上海市食品添加剂和配料行业协会、四川省食品检验研究院、浙江省食品添加剂与配料行业协会7食品添加剂 氧化淀粉修订上海市质量监督检验技术研究院、国家食品安全风险评估中心、上海市食品添加剂和配料行业协会、四川省食品检验研究院、浙江省食品添加剂与配料行业协会8食品添加剂 淀粉磷酸酯钠(又名淀粉磷酸酯,磷酸酯淀粉,单淀粉磷酸酯)修订江南大学、中国食品添加剂和配料协会、江西省检验检测认证总院食品检验检测研究院、上海市食品添加剂和配料行业协会9食品添加剂 磷酸酯双淀粉修订江南大学、中国食品添加剂和配料协会、江西省检验检测认证总院食品检验检测研究院、上海市食品添加剂和配料行业协会10食品添加剂 磷酸化二淀粉磷酸酯修订江西省检验检测认证总院食品检验检测研究院、中国生物发酵产业协会、湖南省产商品质量检验研究院、山东省食品药品检验研究院11食品添加剂 乙酰化二淀粉磷酸酯修订江西省检验检测认证总院食品检验检测研究院、中国生物发酵产业协会、湖南省产商品质量检验研究院、山东省食品药品检验研究院12食品添加剂 醋酸酯淀粉修订中国食品添加剂和配料协会、发酵行业生产力促进中心、中国生物发酵产业协会、沈阳市食品药品检验所、华中农业大学13食品添加剂 乙酰化双淀粉已二酸酯修订中国食品添加剂和配料协会、发酵行业生产力促进中心、中国生物发酵产业协会、沈阳市食品药品检验所、华中农业大学14食品添加剂 羟丙基二淀粉磷酸酯修订四川省疾病预防控制中心、四川省食品检验研究院、沈阳市食品药品检验所、深圳市计量质量检测研究院15食品添加剂 羟丙基淀粉修订四川省疾病预防控制中心、四川省食品检验研究院、沈阳市食品药品检验所、深圳市计量质量检测研究院16食品添加剂 氧化羟丙基淀粉修订国家食品安全风险评估中心、上海市质量监督检验技术研究院、江南大学、发酵行业生产力促进中心、广州质量监督检测研究院17食品添加剂 羧甲基淀粉钠修订国家食品安全风险评估中心、上海市质量监督检验技术研究院、江南大学、发酵行业生产力促进中心、广州质量监督检测研究院食品中放射性物质标准 1项18食品中放射性核素碳-14的测定制定中国疾病预防控制中心辐射防护与核安全医学所、北京市疾病预防控制中心、福建省职业病与化学中毒预防控制中心、浙江省疾病预防控制中心、国家食品安全风险评估中心理化检验方法与规程标准 6项19食品粘度的测定制定山东省食品药品检验研究院、国家食品安全风险评估中心20食品接触材料及制品 1,2-环己二羧酸二(异壬基)酯和1,4-苯二羧酸双(2-乙基己基)酯迁移量的测定制定南京海关危险货物与包装检测中心、北京市疾病预防控制中心、南京农业大学、宁波检验检疫科学技术研究院、国家食品安全风险评估中心21食品接触材料及制品 1,4-二氯苯迁移量的测定制定广州海关技术中心、国家食品安全风险评估中心、广东省食品检验所(广东省酒类检测中心)、上海市质量监督检验技术研究院、宁波检验检疫科学技术研究院22食品接触材料及制品 苯酚与甲醛和缩水甘油醚及其羟基和氯化衍生物的测定制定北京市产品质量监督检验研究院、广州海关技术中心、湖南省产商品质量检验研究院、上海市食品接触材料协会、国家食品安全风险评估中心23食品中甘油三酯、甘油二酯和单甘酯的测定制定北京市疾病预防控制中心、青岛海关技术中心、四川省食品检验研究院、华南理工大学24食品中茶叶茶氨酸的测定制定厦门海关技术中心、福建省产品质量检验研究院、国家食品安全风险评估中心微生物检验方法与规程标准 2项25食品微生物学检验 金黄色葡萄球菌检验修订四川省疾病预防控制中心、国家食品安全风险评估中心、四川省食品检验研究院、北京市疾病预防控制中心26食品微生物学检验 副溶血性弧菌检验修订深圳海关食品检验检疫技术中心、广州海关技术中心、厦门海关技术中心、浙江省疾病预防控制中心、国家食品安全风险评估中心毒理学评价方法与规程标准 1项27食品安全性毒理学评价程序修订国家食品安全风险评估中心生产经营规范标准 2项28湿米面制品中米酵菌酸污染控制规范制定广东省疾病预防控制中心、广东省公共卫生研究院、国家食品安全风险评估中心、广州质量监督检测研究院29食品添加剂生产通用卫生规范修订国家食品安全风险评估中心、发酵行业生产力促进中心、中国食品添加剂和配料协会、中国生物发酵产业协会营养与特殊膳食食品标准 5项30食品营养强化剂 麦角钙化醇(维生素D2)修订江南大学、国家食品安全风险评估中心、发酵行业生产力促进中心、广州海关技术中心31食品营养强化剂 L-赖氨酸-L-谷氨酸制定东北农业大学、中国生物发酵产业协会、国家食品安全风险评估中心、山东省食品药品检验研究院、中国营养保健食品协会32食品营养强化剂 L-谷氨酸钙制定江西省检验检测认证总院食品检验检测研究院、国家食品安全风险评估中心、山东省食品药品检验研究院、江西农业大学、中国生物发酵产业协会33食品营养强化剂 L-谷氨酸钾制定国家食品安全风险评估中心、山东省食品药品检验研究院、发酵行业生产力促进中心、东北农业大学34食品营养强化剂 L-天冬氨酸镁 制定中国生物发酵产业协会、国家食品安全风险评估中心、山东省食品药品检验研究院、东北农业大学、沈阳市食品药品检验所
  • 迪马“毒淀粉”中顺丁烯二酸(酐)检测解决方案
    近日,台湾“毒淀粉”事件愈演愈烈,广大民众陷入“毒食”恐慌。所谓“毒淀粉”,主要是指在淀粉中添加了顺丁烯二酸酐。顺丁烯二酸酐(Maleic anhydride)简称马来酸酐或失水苹果酸酐,遇水即水解成顺丁烯二酸(又称马来酸)。加入淀粉后可增加食物的弹性、黏性及外观光亮度,但会对人体肾脏造成极大损伤。目前,我国国家标准GB 2760-2011未将顺丁烯二酸酐列为食品添加剂。方法优势 我国现有的国家标准GB/T 23296.21-2009采用高效液相色谱及内标法对食品模拟物中顺丁烯二酸及顺丁烯二酸酐进行分离与测定,但关于淀粉及淀粉制品中顺丁烯二酸酐的检测尚未见报道。2012年,浙江省质量技术监督检测研究院采用迪马科技Platisil ODS C18液相色谱柱开发了基于高效液相色谱(HPLC)测定淀粉及其制品中顺丁烯二酸和顺丁烯二酸酐总含量的方法。该方法的灵敏度高、准确度好、前处理操作简单,适用于淀粉及其制品中顺丁烯二酸和顺丁烯二酸酐总含量的批量检测。样品前处理 称取2.50 g样品(精确至0.01 g)于50 mL比色管中(淀粉制品用粉粹机磨碎后称取),加入25 mL体积分数5%的乙醇水溶液,涡旋2 min,超声提取10 min后用提取液定容至50 mL,摇匀,12000 r/min离心5 min后,过膜上机测定。色谱条件色谱柱:Platisil ODS C18,250 mm × 4.6 mm,5 μm (Cat.#:99503)流动相:甲醇-1‰磷酸溶液(2∶98)流速:1.0 mL/min柱温:30 ℃进样量:15 μL检测器:UV 214 nm 色谱柱的选择 参考标准GB 25544-2010及有关马来酸的文献报道,为减少目标物出峰时间附近物质的干扰,延长其色谱保留时间,本方法采用Platisil ODS C18色谱柱,与普通ODS C18柱相比,该色谱柱可以纯水为流动相。 顺丁烯二酸标准品色谱图含顺丁烯二酸阴性样品加标的谱图 添加回收结果 回收率 88%~89%(添加水平:10、50、100 mg/kg) 相对标准偏差(n=5) 定量下限 5.0 mg/kg * 以上数据来源于高效液相色谱法测定淀粉及淀粉制品中的顺丁烯二酸与顺丁烯二酸酐总含量,分析测试学报,2012,31(8),1013-1016 “毒淀粉”中顺丁烯二酸(酐)检测解决方案相关产品信息: 货号 名称 规格 样品前处理 37177 针头式过滤器 Nylon 13 mm,0.22 μm 100/pk 37180 针头式过滤器 Nylon 13 mm,0.45 μm 100/pk 色谱柱及保护柱 99503 耐100%纯水流动相反相液相色谱柱Platisil ODS C18 250 × 4.6 mm, 5 μm 标准品 46672 顺丁烯二酸酐[108-31-6] 1 g 46671 顺丁烯二酸[110-16-7] 1 g HPLC溶剂 缓冲盐 离子对试剂 50102 甲醇 HPLC级 4 L 50108 无水乙醇 HPLC级 4 L 50133 磷酸 HPLC级 50 mL 通用色谱产品 52401B 瓶架/蓝色 50 孔 52401A 瓶架/白色 50孔 5323 样品瓶(棕色/螺纹 2 mL, 100/pk 5325 样品瓶盖/含垫(已经组装) 100/pk H80465 HPLC 进样针 25 μL
  • 江西中医药大学“香氧龙脑精油”双创项目团队赴吉安井冈山多地开展“助力振兴革命老区特色产业”主题调研活动
    为响应习近平总书记在考察江西于都县时强调的“不忘初心和使命”“新的长征,我们要重新再出发”重要指示,深入贯彻落实总书记给参加“青年红色筑梦之旅”大学生回信的重要精神,药学院和科研处大仪中心“香氧龙脑精油产品研发项目”的大学生创新创业团队-----开窍龙脑精油科技队于7月24日~27日在红色革命老区井冈山市开展了“青年筑梦创新实践扶贫振兴红色革命老区特色优势产业”主题调研活动。  24日至27日,团队成员先后深入吉安、井冈山天然冰片有限公司的龙脑樟种植基地、龙脑樟精油提取加工厂以及龙脑精油系列产品体验馆,分别考察了基地龙脑樟种植生长情况、当地龙脑精油产品的提取加工工艺,以及天然冰片公司已投入生产的龙脑精油系列产品的市场反馈情况和企业生产研究中存在的问题 团队成员在种植基地采集不同年份的龙脑樟的枝、叶等不同部位样本,将带回学校分析研究,即为天然冰片企业提供最佳采摘时间提供科学依据,也为今后天然冰片研究和开发进行技术积累。  期间,团队成员利用空余时间到井冈山革命烈士纪念馆,接受了红色文化教育。在纪念馆内,同学们认真回顾历史,缅怀烈士的丰功伟绩,重温入党誓词,为烈士敬献花篮,以鞠躬、默哀等方式表达对先烈的崇敬和哀思之情 参观完之后团队成员纷纷表示,我们新时代青年要努力学习、读好书,继承和发扬革命先烈的精神,用我们的知识为革命老区经济建设奉献自己的青春和热血。
  • 3月回顾|质谱领域重要成果汇总
    2023年3月,质谱研究领域的新鲜成果迭出,包括一种基于电喷雾电离质谱法的新型个人健康监测仪、基于MALDITOF技术指尖涂片检测乳腺癌、基于单细胞蛋白质组学技术揭示男性更容易感染COVID-19、利用超高场离子云扫描质谱技术实现高分辨生物分子异构体分析等。仪器信息网特别将相关成果进行编译,以飨读者。  青铜时代的贸易证据(点击了解)  对于考古学家而言,陶瓷瓶中的有机残留物的GC-MS分析似乎揭示了长达公元前三千年的芳香油贸易。从土耳其的一处考古遗址出土的陶瓷瓶被怀疑曾经装有液体,直至最近研究人员对其中的残留物进行了分析!其中GC-MS鉴定了大部分样品中存在的二羧酸、油酸和棕榈酸,这表明它们可能主要含有基于植物的油。二萜类化合物也显示了松香树脂和其他植物衍生产品成分的添加。这是该地区这类商品贸易的最古老证据,突显了GC-MS在考古研究中的重要性。  硅胶手环电喷雾电离质谱法(SWESI-MS)  佩戴手腕监测器能否更好地了解我们的个人健康状况?最近的一项研究成果显示,简单的硅胶手环可能正好可以做到这一点!研究人员使用一种新的环境采样方法,被称为硅胶手环电喷雾电离质谱法(SWESI-MS),对人类暴露于环境化学物质(暴露组)和出汗代谢物进行了表征。类似于纸喷雾质谱法,分析物直接从手环表面检测出来。检测到了典型的汗液代谢物,以及一些其他的代谢物,该成果证实基于质谱检测法的手环有望作为临床监测器。不过作者指出需要进一步研究,但相信这种手环作为非侵入性可穿戴采样器,能够提供个体特征并确定外部和内部健康风险。  单细胞蛋白质组学与COVID-19感染差异  日本大阪大学的研究表明,性别特异性的Treg细胞差异可能解释了为什么男性似乎更容易感染COVID-19。他们使用单细胞蛋白质组学,展示了COVID-19患者循环Tfr细胞的比例发生变化,这是Treg细胞群体的一个子集,负责控制抗体产生,以及与抗体产生相关的其他细胞。女性拥有更多的循环Tfr细胞,而男性有更高的抗体水平,这可能导致在男性COVID-19患者中观察到的抗体产生失调。  MALDITOF助力指尖检测乳腺癌  乳腺X线检查(和活检)是筛查和诊断的黄金标准 但是它会暴露个体于辐射,其灵敏度和特异性有限,可能会使病患感觉不舒服,也可能在文化上不可接受。为了寻找替代方法,英国中塞克斯大学的研究人员结合自下而上的蛋白质组学和MALDI MS来从指尖涂片中检测乳腺癌。再将质谱数据集应用于统计分析和机器学习方法后,最高的预测方法准确率为97.8%。  超高场离子云扫描技术实现高分辨生物分子异构体分析  清华大学精密仪器系生物医学仪器与应用研究团队向高E/N场寻求突破离子迁移分析低分辨率的局限,提出一种超高场离子云扫描技术,并在离子阱质谱仪器上实现迁移分辨率超过10,000的高分辨IM分析,提升较现有技术水平一个数量级以上。研究工作中,离子云扫描方法展现出多种优点,如分析部件结构简单、操作方便、具有强大的时间/空间串级质谱能力等,可以方便地与多类质量分析器联用,用于设计混合型串联分析质谱仪器,在生物分子复杂结构解析上展现出较好的应用前景。
  • 文献解读丨通过M–N键长和配位调节提高质子交换膜燃料电池非贵金属M–N–C催化剂的稳定性
    质子交换膜燃料电池(PEMFC)被认为是一种有前途的可持续电化学能量转换装置,尤其是在交通应用中。目前,只有铂族金属(PGM)才能有效催化阴极上动力学缓慢的氧还原反应(ORR),但其高昂的成本和Pt的稀缺严重阻碍了PEMFC的大规模应用。因此,开发不含PGM的催化剂来部分或完全取代PGM催化剂是非常可取的。具有M-Nx/C活性位点的金属-氮-碳(M-N-C,M=Fe、Co、Mn等)催化剂,特别是Fe-N-C催化剂,在半电池和PEMFC测试中都表现出出色的初始ORR活性,可与商业Pt/C催化剂相媲美。然而,在M-N-C催化剂能够实际应用于PEMFC之前,必须克服许多艰巨的障碍,其中稳定性是最严峻的挑战。总的来说,由于对膜电极组件(MEA)的降解机制和复杂的多场(质/电/热)耦合环境了解不足,提供有效的解决方案来提高PEMFC中M-N-C催化剂的稳定性仍然极具挑战性。因此,开发具有显著增强稳定性的高性能M-N-C催化剂对于PEMFC的商业应用来说十分紧迫。方法与结果PAA-Fe-N和P(AA-MA)(5-1)-Fe-N催化剂的制备流程如图1所示。最简单的不饱和一元羧酸丙烯酸(AA)作为单体聚合成PAA,并与Fe3+螯合形成交联水凝胶。马来酸(MA)是一种二羧酸单体,用于与AA共聚合,以增加共聚物P(AA-MA)的羧酸含量。通过在共聚过程中调节AA/MA的摩尔比(5/1,3/1,1/1),可以轻易地调控共聚物中羧基的浓度和相应的与金属离子的结合常数。通过亲水性羧基和金属离子之间的螯合作用形成的交联水凝胶,可以通过随后在800°C下用氮前体进行高温处理,使所得的M–Nx/C位点原子分布在分级3D结构中。所得催化剂分别表示为PAA-Fe-N和P(AA-MA)-Fe-N。MA-Fe-N催化剂也被合成作为对照样品。图1 PAA-Fe-N和P(AA-MA)(5-1)-Fe-N催化剂制备示意图为了分析催化剂表面上C和N的价态,使用岛津的X射线光电子能谱仪(XPS)对其进行了分析表征。高分辨率C1s光谱中C-N键的形成表明N已经成功地掺杂在C骨架中。与PAA-Fe-N相比,P(AA-MA)(5-1)-Fe-N样品C-N键的位置发生了正向的位移,表明P(AA-MA)(5-1)-Fe-N样品具有更强的Fe-N相互作用。高分辨率N1s光谱表明,P(AA-MA)(5-1)-Fe-N样品具有比PAA-Fe-N更高的表面N含量(8.99 at%)和吡啶N/石墨N比例。P(AA-MA)(5-1)-Fe-N样品的表面Fe含量是PAA-Fe-N的3.5倍(0.44 vs 0.13 at%),ICP-MS分析也证实了这一趋势。可以推断,在引入MA后,P(AA-MA)(5-1)-Fe-N具有更高的Fe–Nx/C活性位点密度。57Fe Mö ssbauer(穆斯堡尔谱仪)被用来进一步探究样品中的Fe–N结构(图2c)。结果表明,具有可观QS值的D3位点(≈15%)说明PAA-Fe-N拥有比P(AA-MA)(5-1)-Fe-N更短的Fe-N键。采用X射线吸收光谱法(XAS)检测了样品的局部Fe-N配位结构。测量了P(AA-MA)(5-1)-Fe-N和PAA-Fe-N的X射线近边结构(XANES)的Fe K边。结果表明,P(AA-MA)(5-1)-Fe-N和PAA-Fe-N催化剂中的Fe都可以实现原子级分散,并且单个Fe原子与N(O)元素配位,而不是以Fe-Fe键的形式存在。P(AA-MA)(5-1)-Fe-N和PAA-Fe-N的Fe-N(O)键的平均键长分别为2.035 and 2.006 &angst ,与57Fe Mö ssbauer(穆斯堡尔谱仪)结果一致。根据文献,PAA-Fe-N样品中可能存在一些Fe-N2或Fe-N3物种(尽管Fe-N的拟合配位数仍然接近4),导致Fe-N(O)键长减少。相反,P(AA-MA)(5-1)-Fe-N中Fe-N位点的配位结构应以Fe-N4为主。图2 高分辨率C1s(a)和N1s(b)XPS光谱;以及(c)P(AA-MA)(5-1)-Fe-N和PAA-Fe-N样品的室温57Fe Mö ssbauer图谱;(d)P(AA-MA)(5-1)-Fe-N、PAA-Fe-N和Fe箔样品的k3加权FT-EXAFS光谱电化学测试表明(图3a-3c),与PAA-Fe-N以及其他催化剂相比,P(AA-MA)(5-1)-Fe-N具有更好的性能和稳定性。将Fe置换为Co或者Mn等金属后,该催化剂依然具有良好的性能,证实该策略具有有效性和普适性。通过物理和结构研究了催化剂在60℃下半电池性能退化的详细机制。AST测试后的催化剂的XRD图谱和TEM图像表明测试后具有与初始时相似的衍射峰和片状结构。图3e和3f为测试前后相应的FTEXAFS光谱。对于P(AA-MA)(5-1)-Fe-N,AST测试后没有明显的Fe-Fe键形成,证实了Fe-N键的稳定性以及随后催化剂Fe去金属化的耐受性。相反,循环5000次后,PAA-Fe-N中Fe-Fe键急剧增加。该结果明确确定,在60℃的稳定性测试过程中,PAA-Fe-N催化剂中确实发生了Fe-Nx/C位点的去金属化,并且部分分离的Fe原子可能迁移并形成微量的Fe2O3团簇,这些团簇在XRD中无法识别。利用岛津的X射线光电子能谱仪(XPS),证实在AST测试后,PAA-Fe-N中的表面Fe含量从0.13%增加到8.48%,而P(AA-MA)(5-1)-Fe-N表面Fe含量明显更少(从0.44%到2.89%)。更糟糕的是,Fe-Nx/C位点的破坏会促进Fenton反应的进行,进一步加速临近Fe-N的分解,结果与之前报道的电子能量损失谱(EELS)结果一致。请注意,其他降解机制,如碳腐蚀,可能同时发生在PAA-Fe-N上,因为AST后C含量从83.62%显著降低到58.07%。图3 a、b)P(AA-MA)(5-1)-Fe-N和PAA-Fe-N催化剂在25°C(a)和60°C(b)的O2饱和0.5 m H2SO4溶液中进行5000循环AST前后的ORR极化曲线,催化剂负载量:0.6 mg非PGM cm&minus 2,圆盘转速:900 rpm。c)先前报道的M–N–C催化剂在O2饱和0.5 M H2SO4中从0.6–1.0 V的AST的不同循环次数后的E1/2损失。d)P(AA-MA)-Co-N和PAA-Co-N催化剂在AST前后的ORR极化曲线。e、 f)P(AA-MA)(5-1)-Fe-N和PAA-Fe-N(AST前后)、Fe箔和Fe2O3样品的k3加权FT-EXAFS光谱。燃料电池性能测试(图4)结果表明,P(AA-MA)(5-1)-Fe-N催化剂表现出极高的活性和稳定性,在0.55 V下电流密度37 h几乎保持不变。图4 a、b)P(AA-MA)(5-1)-Fe-N和PAA-Fe-N催化剂在H2–O2(a)和H2–空气(b)条件下的燃料电池性能,阴极负载:3.0 mg cm&minus 2;c)P(AA-MA)(5-1)-Fe-N和PAA-Fe-N催化剂在PEMFC中0.55 V恒定电压下的稳定性测试期间的电流密度保持率;d)在H2–空气燃料电池中测试的各种M–N–C催化剂前20小时的电流密度保持率密度泛函理论(DFT)计算被用于进一步探究催化剂稳定性差异巨大的根源。研究了铁原子在载体上的吸附能(Ead)和Ead与整体粘性能量(Ecoh)之间的差异。计算表明,P(AA-MA)(5-1)-Fe-N具有比PAA-Fe-N更负的Fe原子吸附能(Ead)以及Ead和本体内聚能(Ead-Ecoh)之间更负的差异。图5 a)吸附能(Ead)和b)在没有(红色)和(蓝色)溶剂化校正的情况下计算的Fe–Nx/C系统的吸附能和内聚能(Ecoh)之间的差(负值越大意味着载体中嵌入的Fe原子对金属浸出或聚集更稳定);c)Fe–N2/C、d)Fe–N3/C和e)Fe–N4/C的结构和差分电荷密度等值面(青色和黄色等值面对应于&minus 0.02和+0.02 e&angst 的电荷密度轮廓。棕色、灰色、浅灰色和白色小球分别代表Fe、C、N和H原子)总之,通过调节金属离子和催化剂前体中聚合物之间的相互作用,开发了一种提高M-N-C催化剂稳定性的通用有效策略,从而可以微调M-N键长和最终催化剂中的配位。57Fe Mö ssbauer光谱和XAS证明,与具有15%低配位Fe-N2/N3部分的PAA-Fe-N相比,具有独有的Fe-N4/C位点和更长的Fe-N键的共聚P(AA-MA)(5-1)-Fe-N催化剂性能明显更好。性能最好的P(AA-MA)(5-1)-Fe-N催化剂在半电池和H2—空气燃料电池中都表现出极高的活性和稳定性,在AST 60℃后E1/2损失仅为6 mV,在0.55 V下电流密度37 h几乎保持不变,是迄今为止报道的同类催化剂中整体性能最好的。DFT计算表明,P(AA-MA)(5-1)-Fe-N具有比PAA-Fe-N更负的Fe原子吸附能(Ead)以及Ead和本体内聚能(Ead-Ecoh)之间更负的差,这说明了其优异的结构稳定性和对脱金属的耐受性的原因。文献题目《lmproving the Stability of Non-Noble-Metal M-N-C Catalysts for Proton-Exchange-Membrane Fuel Cellsthrough M-N Bond Length and Coordination Regulation》使用仪器岛津X射线光电子能谱仪(XPS)作者苗正培等 华中科技大学Zhengpei Miao, Xiaoming Wang, Zhonglong Zhao, Wenbin Zuo, Shaoqing Chen,Zhigiang Li, Yanghua He, Jiashun Liang, Feng Ma, HsingLin Wang Gang Lu,Yunhui Huang, Gang Wu, and Oing Li
  • 离心机的世界也可以很有趣——你所不知道的“温度控制”
    相信看过美剧《CSI》(犯罪现场调查)的朋友们一定对剧中诸如指纹数据库、从带血棉签中五分钟内验出DNA等等炫酷的证据检测桥段并不陌生,虽然是源于想象的虚构,但却自然而逼真。其实,纵观司法科学鉴定技术的发展长河,《CSI》里面的许多高科技手法在现实中已被广泛应用,特别是DNA技术的应用无疑是个历史性的突破。从犯罪现场到实验室的王牌证据长期以来,作为给犯罪嫌疑人定罪的“毋庸置疑的铁证”,DNA鉴定一直被认为是目前法庭科学领域中最有效的统一认定技术,虽然说对于少数特殊情况存在一定的例外和局限性,但总的来说,DNA证据仍是当今人类世界可靠性最高的证据。尤其是在血腥的犯罪现场留有血迹、精斑、毛发等人体生物检材的命案中,DNA证据一直是对付罪犯的利器,被社会各界寄予厚望。众所周知,得到足量且纯净的DNA样本是进行准确鉴定的前提,因此DNA提取纯化技术是法医DNA检验的第一个步骤,也是最关键的步骤。通常,从犯罪现场提取到的各种生物检材难免会腐败、变质和被污染,这就对DNA提取纯化技术有了更高的要求。目前在法医实验室中,常用的提取方法无外乎五种,即Chelex100法、有机法(苯酚-氯仿提取)、磁珠法、盐析法、碱性法(NaOH提取)。不管哪种方法,提取过程大体上分为材料准备、破碎细胞或包膜以释放内容物、核酸分离纯化、沉淀或吸附核酸并去除杂质、将核酸溶解在适量缓冲液或水中。而作为整个过程当中至关重要的环节,离心分离的好坏直接决定着实验的成败。不容忽视的离心内部环境——温度控制说到DNA提取等生物样品分离实验,除了在司法鉴定中扮演着举足轻重的角色以外,在基因工程和蛋白质工程等分子生物学领域也应用极广,而样品分离实验自然离不开离心机的性能技术指标与正确使用,比如转速设定、离心时间、摆放位置等,而其中最关键也是容易被忽视的一点就是样品的温度控制。下面我们拿DNA提取实验举例,采用传统且应用最广泛的有机法在不同温度条件下提取血液DNA。在细胞的细胞核中,DNA与蛋白质结合形成染色体,因此提取DNA时既要将蛋白质等物质除尽,又要尽可能保持DNA分子的完整性,即保持DNA带不发生断裂,无外源核酸污染。实验在4℃和常温条件下分别进行。4℃条件下采用高速冷冻离心机,而常温条件采用小型台式高速离心机,实验结果显示,4℃条件提取的DNA条带整齐无拖带,而常温提取的DNA有明显的拖带现象,表明前者的DNA片段完整无断裂,未被污染,且分子大小相同,而后者的DNA有部分已断裂。在本实验采用的有机法中,由于酚类容易被氧化,产生醌、二羧酸等氧化物,可破坏核酸中的磷酸二酯键,并引起DNA链的交联,常温条件下由于离心机转子高速旋转产生大量热,加速了酚的氧化,并增加了血液中细胞释放的内源核酸酶的活性,导致部分基因组DNA降解。而在4℃条件下提取的DNA由于温度低,酚不易被氧化,内源核酸酶活性较低,因此能够保证DNA的完整性。【1】看过了上面的实验,您是不是对温度控制的重要性有了直观的认识呢?其实,对于诸如生物制药或营养物质萃取等对生物活性保留要求很苛刻的技术项目,离心萃取的温度都需要严格符合要求,与标准相差几摄氏度可能就会严重影响品质,常见的情况就是超过温度区间范围会对活性酶的指标有影响或者温度过低导致凝结,因此选用带精确温控的离心机则是重中之重。需要严格温控的实验基本上都要求样品保持在较低的温度,因此在使用带冷冻功能的离心机之前需要进行预冷,并进行温度校准和监测温度波动。现在问题来了,市面上离心机的温度传感器通常都在机腔内,而中间会隔着不同大小规格的离心管,不同型号的转子以及腔内空气等介质,所以即使准备工作做得很周全,在离心机高速运转的时候,传感器所探测到的腔体温度与样品的实际温度难免会有差值,这个差值又因为转子选择,温度、转速设置的不同而发生进一步的变化。如前所述,这个差值在那些要求极为苛刻的实验项目中是绝不允许的。奥豪斯离心机陪你玩转温度控制看了这么多,有人一定要问,有没有什么好的办法能自动解决这个温度差值呢?重点马上登场。配有强劲的冷冻系统和样品温度补偿功能的奥豪斯FC5515R高速冷冻离心机应运而生,全面瓦解让您头疼的温度控制难题!早在产品研发阶段,奥豪斯就对在不同条件下腔体温度与样品实际温度间的温差数据进行了完善的测定,建立了补偿模型,并将这个补偿模型内置在离心机的控制软件系统,传感器测得的腔体温度经过补偿,出现在显示屏上的温度数值即为离心样品的实际温度,保证离心过程在设定的样品温度进行。这样一来,通过系统内设的样品温度补偿,完美地解决了离心机设置显示的温度与离心过程中样品的实际温度不一致的问题。此外,FC5515R强劲的冷冻系统保证了即便在全速运转的情况下,也能将温度保持在所需温度。怎么样,看完了上面的精彩片段您还会为离心过程中的温度控制难题发愁吗?事实上,奥豪斯所有带冷冻功能的离心机型号都具有以上所述的特点。如果您想了解更多相关案例以及奥豪斯离心机家族的产品信息,或正在寻求更专业细致的选型指导,请及时联系我们,我们的工程师们将会在第一时间为您提供专业的解答和建议!【1】参考文献:李强子,张丽. 温度对提取DNA质量的影响[J]. 中国生物制品学杂志,2016年4月,29(4)
  • 北大彭海琳团队:通过梯度表面能调制集成晶圆级超平面石墨烯
    石墨烯等二维材料的载流子迁移率高、光-物质相互作用强、物性调控能力优,在高带宽光电子器件领域具有重要的科学价值和广阔的应用前景。当前,发展与主流半导体硅工艺兼容的二维材料集成技术受到业内广泛关注,其中首要的挑战是将二维材料从其生长基底高效转移到目标晶圆衬底上。然而,传统的高分子辅助转移技术通常会在二维材料表面引入破损、皱褶、污染及掺杂,严重影响了二维材料的光电性质和器件性能。因此,实现晶圆级二维材料的无损、平整、洁净、少掺杂转移是二维材料面向集成光电子器件应用亟待解决的关键问题。  针对这一难题,北京大学化学与分子工程学院彭海琳课题组与国防科技大学秦石乔、朱梦剑课题组合作,设计了一种梯度表面能调控(gradient surface energy modulation)的复合型转移媒介,可控调节转移过程中的表界面能,保证了晶圆级超平整石墨烯向目标衬底(SiO2/Si、蓝宝石)的干法贴合与无损释放,得到了晶圆级无损、洁净、少掺杂均匀的超平整石墨烯薄膜,展示了均匀的高迁移率器件输运性质,观测到室温量子霍尔效应及分数量子霍尔效应,并构筑了4英寸晶圆级石墨烯热电子发光阵列器件,在近红外波段表现出显著的辐射热效应。该转移方法具有普适性,也适用于其它晶圆级二维材料(如氮化硼)的转移。研究成果以“Integrated wafer-scale ultra-flat graphene by gradient surface energy modulation”为题,于9月15日在线发表在《自然-通讯》(Nature Communications 2022, 13, 5410)。  文章指出,二维薄膜材料从一表面到另一表面的转移行为主要由不同表界面间的能量差异决定。衬底的表面能越大,对二维薄膜有更好的浸润性及更强的附着能,更适合作为薄膜转移时的“接受体”;反之,衬底的表面能越小,其更适合作为薄膜转移时的“释放体”。因此,作者设计制备了表面能梯度分布的转移媒介【如图1,聚二甲基硅氧烷(PDMS)/PMMA/冰片】,其中冰片小分子层吸附在石墨烯表面,有效降低了石墨烯的表面能,保证石墨烯向目标衬底贴合过程中,衬底的表面能远大于石墨烯的表面能,进而实现良好的干法贴合;另一方面,转移媒介上层的PDMS高分子膜具备最小的表面能,能够实现石墨烯的无损释放。此外,该转移方法还有以下特点:PDMS作为支撑层可以实现石墨烯向目标衬底的干法贴合,减少界面水氧掺杂;容易挥发的冰片作为小分子缓冲层能有效避免上层PMMA高分子膜对石墨烯的直接接触和残留物污染,得到洁净的石墨烯表面;高分子PMMA层的刚性使得石墨烯转移后依旧保持超平整的特性。图1 晶圆级二维材料的梯度表面能调控转移方法  基于梯度表面能调控转移的石墨烯薄膜具备无损、洁净、少掺杂、超平整等特性,展现出非常优异的物理化学性质(如图2)。转移后4英寸石墨烯晶圆的完整度高达99.8%,电学均匀性较好,4英寸范围内面电阻的标准偏差仅为6%(655 ± 39 Ω/sq)。转移到SiO2/Si衬底上石墨烯的室温载流子迁移率能够达到10000 cm2/Vs,并且能够观测到室温量子霍尔效应以及分数量子霍尔效应(经氮化硼封装,1.7K)。基于SiO2/Si衬底上4英寸石墨烯晶圆,成功构筑了热电子发光阵列器件,在较低的电功率密度下(P = 7.7 kW/cm2)能够达到较高的石墨烯晶格温度(750K),并在近红外波段表现出显著的辐射热效应(如图3)。  图2 梯度表面能调控转移的石墨烯晶圆。(a)无损转移到SiO2/Si衬底上高完整度4英寸石墨烯晶圆;(b)超平整石墨烯与粗糙石墨烯褶皱数目的对比(5×5 μm2范围内)及典型的原子力显微镜图片对比(内嵌图);(c)转移后4英寸石墨烯晶圆的面电阻;(d)梯度表面能调控与传统湿法转移的石墨烯的电学转移曲线对比;(e)转移到SiO2/Si上的石墨烯在不同温度下的霍尔曲线及室温量子霍尔效应;(f)转移后石墨烯(氮化硼封装,1.7 K)的朗道扇形图,表现出分数量子霍尔效应。  图3 晶圆级石墨烯热电子发光阵列器件。(a)石墨烯热电子发光示意图;(b)基于4英寸晶圆石墨烯的热电子发光阵列;(c)石墨烯热电子发光阵列的光学显微镜照片;(d)器件在电功率密度为3.0 kW/cm2时的红外照片;(e)器件在不同电功率密度下的辐射光谱;(f)石墨烯晶格温度随电功率密度的变化。  此外,梯度表面能调控转移方法可作为晶圆级二维材料(石墨烯、氮化硼、二硫化钼等)向工业晶圆转移的通用方法,有望为高性能光电子器件的集成奠定技术基础。  该论文的共同通讯作者为北京大学彭海琳教授和国防科技大学秦石乔教授、朱梦剑副研究员。共同第一作者是北京大学前沿交叉学科研究院博士研究生高欣、北京大学化学学院博士毕业生郑黎明、国防科技大学前沿交叉学科学院罗芳博士、北京大学化学学院博雅博士后钱君。其他主要合作者还包括北京大学化学学院刘忠范教授、北京大学材料学院林立特聘研究员、北京石墨烯研究院尹建波研究员和孙禄钊研究员、及长春工业大学高光辉教授等。  该研究工作得到了国家自然科学基金委、科技部、北京分子科学国家研究中心、腾讯基金会等项目资助,并得到了北京大学化学与分子工程学院分子材料与纳米加工实验室(MMNL)仪器平台的支持。  原文链接:https://doi.org/10.1038/s41467-022-33135-w
  • 第二代药品检测车研制成功
    近来,中国药品生物制品检定所(以下简称中检所)及各地药品检验所不断完善已建方法、开展快检方法研究,充分发挥药品检测车的作用。目前,第二代药品检测车已研制成功,可适用第三世界国家药品打假工作和WHO药品国际招标采购的需要。   据中检所常务副所长金少鸿介绍,该所全面修订并补充了药品快检方法。2008年版《药品快检工作手册》共收录182种中成药、229种中药材和505种化学药品快检方法,基本覆盖常用药品,预计于今年年底上传至国家食品药品监管局药品检测车数据网络管理平台,供药品监管及筛查使用。   近年来,中检所积极开展药品近红外检测技术的基础研究,对目前药品检测车上已经装配的405个定性和53个定量近红外模型采用双模型定性,并对定性和定量模型串联技术进行了全面维护,以提高药品近红外通用模型的准确性。此外,中检所还通过有针对性地开展快检方法培训和研究,充分发挥药品检测车的作用。如探索性开展中成药非法添加西地那非、二甲双胍目标物的近红外筛查模型的技术研究 利用近红外技术监控进口药品的质量 研究建立了采用两个薄层色谱系统对中药非法添加11种降糖类西药的化学快筛方法 研究建立了中药非法添加盐酸西布曲明的化学快筛方法。各地药品检验所还根据当地实际,自建了冰片、朱砂粉(水飞朱砂)、蒲黄、黄芩片、人工牛黄等中药材的近红外筛查模型。   据金少鸿介绍,中检所不断完善药品检测车车载管理信息系统,及时更新车载信息系统数据库,目前车载信息系统内药品批准文号数据库数据已更新至2008年10月16日。与此同时,完善了车载管理信息软件的操作系统,实现了与近红外车载软件药品抽样信息的共享功能。
  • 2023 SBSE 水行业应用专家交流会
    在BCEIA期间,GERSTEL 举办了2023年 SBSE 水行业应用专家交流会,邀请有着21年 SBSE 使用经验的法国威立雅水务的分析化学专家 Benanou 先生与我们分享其经验和技术要点,介绍 SBSE 技术和相应的热脱附技术。并且邀请中国水行业的专家学者,共同交流和探讨 SBSE 在水行业中的应用。同时讨论和分享最新的水中异味化合物的检测、水环境中微塑料分析、环境中新型污染物的分析、样品前处理自动化等解决方案。搅拌棒吸附萃取 SBSE 是一种绿色、无需溶剂、高效的样品前处理技术,十分适合于水样中上百种痕量化合物的分析。SBSE 在搅拌样品的同时,萃取和浓缩样品中的化合物,然后使用热脱附技术,把分析物引入GC进行分析。在全球,SBSE 技术被应用在饮用水、地表水分析,在西班牙 SBSE 技术已被列为水样常规分析的标准方法。会议上,Benanou先生就一下几个方面展开交流SBSE 在水务分析中的成功案例SBSE 的原理、方法优化、同位衍生、定量方法SBSE 在水中的应用实例:磷农药、多环芳烃、有机锡,双酚A...水中气味物质的分析:土臭素、2-甲基异冰片、卤代苯甲醚、卤代苯酚...使用热裂解技术分析环境水中的微塑料、有机硅等GERSTEL 自动化解决方案:测定水中消毒副产品、环烷酸、污泥中的蛋白质、污泥中的多糖等SBSE 和 GCx GC TOF 的强大分析能力多个全球饮用水异味分析案例:瑞士、法国、巴基斯坦、呼和浩特21年的信任法国威立雅水务分析实验室的GERSTEL设备SBSE 的应用范围GERSTEL 技术几乎可以包含90%的威立雅水检测项目,包括4-壬基酚、麝香、多环芳烃、多氯联苯、气味分析、卤代苯甲醚、卤代酚、聚合物的表征、消毒剂产物和新兴消毒副产物、激素、内分泌干扰物、工业废水的表征等等SBSE 作为常规定量检测的证明西班牙 LABAQUA 水务,每年使用 SBSE 分析 22000个样品,包括167种常规化合物土耳其 TUBITAK 水务,每年使用 SBSE 分析 20000个样品,包括110种常规化合物法国 INOVALYS 水务,每年使用 SBSE 分析 41000个样品,包括237种化合物法国 VEOLIA 水务,使用 SBSE 分析90%的常规化合物,4小时可以进行使用SBSE 完成72次萃取一个 Twister 可以使用100次以上,相比 SPME,更加经济实用。SBSE 技术不但使用在水分析中,同时应用于其他基质,如污泥、海水、塑料、酒类的分析。为什么 SBSE 这么高效SBSE 的萃取原理类似于 SPME 的固相微萃取原理,因为 SBSE 的吸附层是 SPME 的50-250倍,如上图,相同的化合物和样品体积,使用 SBSE 可以获得比 SPME 更高的回收率。水中的气味物质SBSE 对痕量化合物的超高萃取能力,使其可以轻松的检测水中 ppt 级别的异味化合物,并且提供出色的线性和结果稳定性。2-甲基异冰片的定量限为1 ng/L、土臭素的定量限为 0.5 ng/L,符合GB/T 5750《生活饮用水标准检验方法》标准中要求,并且的检出限更低、灵敏度更高。其他卤代苯甲醚的定量限在0.1 -0.2 ng/L 之间。同时结合 GERSTEL 嗅觉检测口 ODP 4, 通过气相色谱嗅闻技术,可以锁定气味化合物,高效解决水中异味的紧急事件,并且探索更多的新型气味化合物。 使用热裂解分析环境水中的微塑料使用 GESTEL的热裂解 PYRO,可以高效的分析环境水中微塑料,不但可以准确定性,更可以定量。此方法目前正在参加 ISO 标准方法项目,用于分析水管、过滤装置、饮用水瓶溢出中的微塑料。样品前处理自动化解决方案GERSTEL 自动化解决方案:测定水中消毒副产品、环烷酸、污泥中的蛋白质、污泥中的多糖等绿色的分析技术对于一个水样,使用 SBSE 只需要10mL的溶剂,传统的液液萃取需要150 -170 mL的溶剂,结合自动化,节省了人工的时间,需要40小时的工作,仅仅需要4小时就可以完成。21年来,通过使用 SBSE 这个绿色技术,威立雅节省了89400升的溶剂使用量,总共节省了33970欧的溶剂采购费用,人力也节省了数千个小时,同时无需暴露在大量的溶剂中,提高了实验室的安全性。SBSE+GCxGC-TOF 强强联手SBSE 对痕量化合物的超高萃取能力,结合 GCxGC 全二维气相色谱和 TOF 高分辨率飞行时间质谱,可谓是强强联手。一张色谱图,直接得到1200种化合物的信息,可以用来进行4000种目标分析物的检测。 会议精彩瞬间123456
  • 微流控芯片技术助力细胞外囊泡产量提高
    2022年12月24日,中国科学院深圳先进技术研究院杨慧课题组的最新研究成果发表在生物医学工程领域TOP期刊Materials Today Bio上。研究团队研发了一种微流控芯片技术,实现了细胞的工程化改造,并显著提高了细胞外囊泡的分泌量。深圳先进院客座博士生郝锐、博士生胡师为该论文的共同第一作者,杨慧为通讯作者,厦门大学萨本栋微米纳米科学技术研究院郭航教授为文章的共同通讯作者。2013年,诺贝尔生理学或医学奖颁发给发现“细胞的囊泡运输调控机制”的三位科学家。囊泡运输构建了人体生理学和病理学过程中的“智慧物流运输系统”,负责细胞间的物质递送和信息通讯。因此,细胞外囊泡被视为重要的生物标志物和天然的运载工具,在智能药物递送、重大疾病精准诊疗等领域展现了巨大的应用潜力。然而在常规培养条件下,供体细胞往往存在分泌效率有限、外囊泡产量低等技术问题,极大的限制了细胞外囊泡的实际应用。为了提高细胞外囊泡的分泌量,常用的技术手段包括分子调控、乙醇处理、pH调节等生化策略,因依赖于生化试剂添加物,易改变细胞生理状态而影响外囊泡的功能性和安全性。为应对这一挑战,杨慧团队提出一种名为“种子SEED芯片 (Small Extracellular vEsicles Developer)”的微流控编辑平台,能够高通量且无损伤的刺激细胞,提高细胞外囊泡的分泌量。“种子SEED芯片”由于借助了微流控芯片技术可在微观尺度精确操控流体的特点,该尺度相当于百分之一的头发丝直径,可以将物理场作用定位到细胞尺度,实现对细胞的高通量且高精度的操控。芯片内部引入“鱼骨型”微结构阵列,机械挤压刺激细胞,增强细胞外囊泡的分泌量,针对不同来源的细胞可实现微结构的特异性开发。研究中采用骨髓来源间充质干细胞作为应用对象,该技术成功使干细胞外囊泡的产量提高了数倍。上述干细胞外囊泡在生物医学研究及临床应用中具有重大潜力,但干细胞有限的扩增能力,极大限制了其分泌外囊泡的数量,为实际应用提出了挑战。此项工作成功构建了大规模生产细胞外囊泡的新范式,并以角膜损伤模型为例,验证了此方法生产的干细胞外囊泡能够显著促进组织修复。未来,基于微流控芯片技术增强细胞外囊泡分泌量的新策略有望发展成为一种平台型工具,并与胞内递送研究相结合,提高细胞外囊泡产量的同时,将具有临床治疗作用的外源物质装载到外囊泡中,为外囊泡装载研究以及精准治疗应用提供新的技术支持。
  • 波谱当自强,青年当自强——2019年度北京波谱年会圆满结束
    p style=" margin-top: 10px text-indent: 2em text-align: justify " strong 仪器信息网讯 /strong 2019年5月18-19日,由北京理化分析测试技术学会波谱专业委员会主办,中国科学院大学协办的“2019年度北京波谱年会”在中国科学院大学召开,100多名波谱工作者出席。 /p p style=" margin-top: 10px text-indent: 2em text-align: justify " 俗话说:“少年强,则国强”,对于整个波谱界来说,青年学者代表着波谱的新生力量,“波谱当自强”也是“青年当自强”。5月19日,“2019年度北京波谱年会”的第二天,会议设置了青年论坛环节,旨在加强青年学者之间的交流,给他们一个展示自我的平台。为了鼓励青年波谱人,组委会设置了口头报告和墙报展示的评奖环节,并由组委会委员以投票的方式得出获奖名单。 /p p style=" margin-top: 10px text-indent: 2em text-align: justify " 青年论坛由军事科学院军事医学研究院国家生物医学分析中心颜贤忠研究员和北京大学药学院化学生物学系刘国全研究员分别主持。北京大学硕士研究生刘文豪、北京理工大学博士研究生彭山青、中国食品发酵工业研究院樊双喜博士、北京大学博士研究生汉蓉、清华大学博士研究生韩鸽、北京理工大学硕士研究生罗贤升、北京大学医学部硕士研究生白光灿、北京化工大学博士研究生郭唱、北京大学博士研究生刘正分别带来了精彩报告。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201905/uepic/5bddf72a-a4de-4020-95b1-7ad455cceaa4.jpg" title=" 颜贤忠.jpg" alt=" 颜贤忠.jpg" / /p p style=" margin-top: 10px text-align: center " 军事科学院军事医学研究院国家生物医学分析中心颜贤忠研究员主持报告环节 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201905/uepic/6edfa5e7-46a7-45c9-bf47-f7a495de6501.jpg" title=" 刘文豪.jpg" alt=" 刘文豪.jpg" / /p p style=" margin-top: 10px text-align: center " 报告人:北京大学硕士研究生刘文豪 /p p style=" margin-top: 10px text-align: center " 报告题目:基于四面体的固态离子导体缺陷结构的固态核磁共振谱研究 /p p style=" margin-top: 10px text-indent: 2em text-align: justify " 缺陷结构普遍存在于固体材料中,对于固体氧化物燃料电池(SOFC)电解质材料来说也不例外,缺陷结构的测定及缺陷结构与物理性质之间的关联一直以来是SOFC电解质材料研究的难点之一。缺陷结构的含量一般很低,利用衍射方法表征这类材料时往往给出的是平均结构,导致缺陷结构信息被掩盖在其中,难以提取到缺陷结构信息。固态核磁共振对局域结构的变化敏感,因而是研究材料缺陷结构的有力手段。刘文豪利用固态核磁共振对含有孤立四面体结构的SOFC中温区电解质材料La1-xCaxPO4-0.5x 和La9.33+xSi6O26+1.5x体系中的缺陷结构进行研究,同时结合密度泛函理论计算研究了SOFC电解质材料性能与缺陷结构的关系。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201905/uepic/bb0e3d0e-6848-4df2-a327-db19851a7f0b.jpg" title=" 彭山青.jpg" alt=" 彭山青.jpg" / /p p style=" margin-top: 10px text-align: center " 报告人:北京理工大学博士研究生彭山青 /p p style=" margin-top: 10px text-align: center " 报告题目:Endo-/Exo-型降冰片烯类化合物及其聚合反应的核磁共振波谱研究 /p p style=" margin-top: 10px text-indent: 2em text-align: justify " 彭山青利用二维核磁共振波谱研究了Endo-/Exo-降冰片烯类化合物的立体化学,通过NOESY确定了Endo-和Exo-降冰片烯化合物的立体结构,通过CH-HMBC研究了Endo-和Exo-型降冰片烯化合物的结构特点,并利用1H-2D-DOSY讨论了Endo-/Exo-降冰片烯化合物的扩散系数。彭山青还利用Array核磁技术与核磁共振波谱研究了Endo-/Exo-型降冰片烯化合物在开环易位聚合反应(ROMP)中的动力学特征和结构特征。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201905/uepic/b4765080-1d34-48d2-9089-cc16b0089483.jpg" title=" 樊双喜.jpg" alt=" 樊双喜.jpg" / /p p style=" margin-top: 10px text-align: center " 报告人:中国食品发酵工业研究院樊双喜博士 /p p style=" margin-top: 10px text-align: center " 报告题目:非目标1H NMR指纹图谱技术的标准化研究 /p p style=" margin-top: 10px text-indent: 2em text-align: justify " 樊双喜简单概述了国内外食品领域非目标1H NMR指纹图谱技术的标准化研究进展,并以葡萄酒非目标1H NMR指纹图谱技术标准化研究为应用实例,重点介绍了该技术标准化遇到的机遇与挑战以及未来纳入科技监管体系的思考,期待共同推动国内非目标1H NMR指纹图谱技术标准化应用研究进程。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201905/uepic/d070f030-faaf-4a67-837d-2e723ea12864.jpg" title=" 汉蓉2.jpg" alt=" 汉蓉2.jpg" / /p p style=" margin-top: 10px text-align: center " 报告人:北京大学博士研究生汉蓉 /p p style=" margin-top: 10px text-align: center " 报告题目:全细胞固体核磁共振快速检测新方法研究抗菌肽LAH4的抑菌机理 /p p style=" margin-top: 10px text-indent: 2em text-align: justify " 全细胞固体核磁共振技术(whole-cell solid-state nmr)是一种原子水平的原位细胞分析方法,对于抗菌机理的研究具有独特优势。汉蓉发展了一种固体核磁共振技术快速检测新方法LHSQC (the Longitudinal Relaxation Optimized Heteronuclear Single Quantum Coherence),可以用于原位分析抗菌肽与细菌相互作用的关键区域,为抗菌肽机理提供相关的结构信息。基于此方法,汉蓉研究了抗菌活性受pH调控的抗菌肽LAH4与大肠杆菌的相互作用。该研究建立的方法,对新型抗菌肽类药物的研发具有重要意义。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201905/uepic/c0c1f36f-ef46-4291-80e1-d4429d219863.jpg" title=" 韩鸽.jpg" alt=" 韩鸽.jpg" / /p p style=" margin-top: 10px text-align: center " 报告人:清华大学博士研究生韩鸽 /p p style=" margin-top: 10px text-align: center " 报告题目:Design of RNAs with desired secondary structure reshuffling /p p style=" margin-top: 10px text-indent: 2em text-align: justify " 韩鸽以MC-Fold作为RNA二级结构的预测工具,首次人工设计了可以自主切换的RNA,并且通过改变其序列,实现对切换速率以及切换模式的改造。此外,韩鸽课题组通过采用NMR高频π脉冲序列进行定量分析,来确定RNA的瞬态结构。通过分子动力学模拟的方法,在微秒到毫秒的时间尺度上,实现了这种动态构像的可视化。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201905/uepic/a353027c-7f17-49e9-a75a-f8b92292ef51.jpg" title=" 刘国全2.jpg" alt=" 刘国全2.jpg" / /p p style=" margin-top: 10px text-align: center " 北京大学药学院化学生物学系刘国全研究员主持报告环节 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201905/uepic/6779a732-e9b1-4136-894b-0909fda59ba2.jpg" title=" 罗贤升.jpg" alt=" 罗贤升.jpg" / /p p style=" margin-top: 10px text-align: center " 报告人:北京理工大学硕士研究生罗贤升 /p p style=" margin-top: 10px text-align: center " 报告题目:官能化全取代苯及其异构化的二维核磁研究 /p p style=" margin-top: 10px text-indent: 2em text-align: justify " 功能化有机多孔聚合物材料(POPs)具有巨大的应用潜力,已经得到学术界和工业界的广泛关注。然而,由于其不熔融且不溶解的特点,其结构鉴定具有很大的挑战性。因此,选择具有共同结构特点的模型化合进行精细结构研究显得非常重要。罗贤升针对课题组在发展偶氮功能化有机多孔材料(如Azo-POP-4)及酮腙结构有机多孔材料(如TKH-POP-1)的需要,利用二维核磁对相应的模型化合物进行精细结构解析。首先,利用间苯三酚(THB)、1,3,5-三氨基苯(TAB)与苯胺重氮盐发生偶联反应,合成两种官能化全取代苯类模型化合物,并通过红外、高分辨质谱等手段进行表征。再利用1H-NMR,13C-NMR,15N-NMR,C-H-HMBC和N-H-HMBC等手段对所合成的模型化合物进行结构解析。最后,将所得的模型化合物与相对应两种有机多孔聚合物的固体核磁碳谱(13C-CP/MAS NMR)进行比对,从而确定了两类有机多孔聚合物的化学结构。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201905/uepic/b755efdf-ad0c-49fd-a824-f8b565a5fb9a.jpg" title=" 白光灿.jpg" alt=" 白光灿.jpg" / /p p style=" margin-top: 10px text-align: center " 报告人:北京大学医学部博士研究生白光灿 /p p style=" margin-top: 10px text-align: center " 报告题目:血红素激活的青蒿素自由基中间体的EPR检测 /p p style=" margin-top: 10px text-indent: 2em text-align: justify margin-bottom: 5px " 白光灿根据青蒿素能与细胞内上百个蛋白发生共价结合的研究报道,推测青蒿素自由基中间体在青蒿素与生物分子反应过程发挥了必要作用。青蒿素与亚铁离子反应产生的C中心自由基已经有较多文献报道,而青蒿素与血红素反应产生的C中心自由基还未有直接的波谱证据。白光灿利用电子顺磁共振技术检测了青蒿素与亚铁离子、血红素反应产生的自由基中间体,并利用LC/MS技术对反应体系进行了检测。此外白光灿还通过检测青蒿素与部分氨基酸的结合反应,初步揭示青蒿素自由基在结合过程中的作用。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201905/uepic/4bbb9204-896c-4b3c-a592-c4ea725d5de5.jpg" title=" 郭唱.jpg" alt=" 郭唱.jpg" / /p p style=" margin-top: 10px text-align: center " 报告人:北京化工大学理学院博士研究生郭唱 /p p style=" margin-top: 10px text-align: center " 报告题目:19F MRI 多功能纳米复合探针的设计与应用 /p p style=" margin-top: 10px text-indent: 2em text-align: justify " 19F磁共振成像(19F MRI)技术因其几乎没有内源性背景干扰,近年来在生物成像和疾病诊断等领域受到越来越多的关注。为解决19F MRI 多功能纳米探针氟原子利用率低,探针生物相容性差等问题,郭唱课题组发展了一系列在纳米颗粒表面嫁接或负载含氟功能分子的方法,用以制备19F MRI多功能纳米复合探针。将含氟功能分子与无机或有机纳米颗粒结合,得到纳米复合探针,保持各组分特性的基础上,充分发挥多种组分的“协同作用”,赋予纳米探针多功能成像的特性,以便更好的适用于化学、生物、医学等交叉学科领域的需求。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201905/uepic/363f36e5-7fb8-43e3-8eb4-338c4a20744f.jpg" title=" 刘正.jpg" alt=" 刘正.jpg" / /p p style=" margin-top: 10px text-align: center " 报告人:北京大学博士研究生刘正 /p p style=" margin-top: 10px text-align: center " 报告题目:富勒烯包合物量子比特性质研究及量子逻辑门的构建 /p p style=" margin-top: 10px text-indent: 2em text-align: justify " 量子计算机基于量子力学原理,可以实现真正的并行计算,因此在解决特定复杂问题上其性能远超当前的经典计算机。量子计算机的基础单元即量子比特,但是目前量子比特最大的问题是退相干时间不足和量子态空间及其操作能力不足,刘正设计和优化量子比特的性质,使用富勒烯对量子比特进行保护,并且研究了通过物理上的动力学去耦的方法以提高量子比特的退相干时间,以及通过引入高自旋的基团来提升量子比特系统的希尔伯特空间大小,通过电子顺磁共振的手段实现了相关的量子态操作,其结果符合理论预期。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201905/uepic/cf69835d-292d-45fb-8d35-3f68b750def1.jpg" title=" 墙报.jpg" alt=" 墙报.jpg" / /p p style=" margin-top: 10px text-align: center " 与会学者在墙报前讨论 /p p style=" margin-top: 10px text-indent: 2em text-align: justify " 青年论坛之后是大会闭幕式环节,由首都师范大学李中峰副教授主持。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201905/uepic/2eb9e626-1f71-4ef5-8e5c-827a99b4c958.jpg" title=" 李中峰.jpg" alt=" 李中峰.jpg" / /p p style=" margin-top: 10px text-align: center " 首都师范大学李中峰副教授 /p p style=" margin-top: 10px text-indent: 2em text-align: justify " 李中峰分别宣布了此次大会口头报告和墙报展示的获奖名单。墙报展示一等奖2名分别为:北京大学赵晓丽、清华大学白雪;墙报展示二等奖3名分别为:北京大学赵莎、北京化工大学张阳阳、天津医科大学陈莉。口头报告一等奖2名分别为:北京大学汉蓉、清华大学韩鸽;口头报告二等奖3名分别为:北京大学刘文豪、中国食品发酵工业研究所樊双喜、北京大学刘正。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201905/uepic/074fe86a-730d-4691-9a2f-7d0a2a311b93.jpg" title=" q墙报一等奖.jpg" alt=" q墙报一等奖.jpg" / /p p style=" margin-top: 10px text-align: center " 获墙报展示一等奖获奖青年学者及其导师与颁奖嘉宾合影 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201905/uepic/bea7e53f-f4f4-493b-a9a3-d6ada58aee10.jpg" title=" 墙报二等奖.jpg" alt=" 墙报二等奖.jpg" / /p p style=" margin-top: 10px text-align: center " 获墙报展示二等奖青获奖年学者及其导师与颁奖嘉宾合影 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201905/uepic/7e013f4f-0896-4571-b3ae-e73666a995a7.jpg" title=" 报告一等奖.jpg" alt=" 报告一等奖.jpg" / /p p style=" margin-top: 10px text-align: center " 获口头报告一等奖获奖青年学者及其导师与颁奖嘉宾合影 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201905/uepic/cf84da0f-7c00-49f7-a53c-4d3bb0d901d6.jpg" title=" 报告二等奖.jpg" alt=" 报告二等奖.jpg" / /p p style=" margin-top: 10px text-align: center " 获口头报告二等奖获奖青年学者及其导师与颁奖嘉宾合影 /p p dir=" ltr" style=" margin-top: 10px text-indent: 2em text-align: justify " 颁奖结束后,老一辈顺磁专家中国科学院生物物理研究所赵保路教授受邀发表讲话。赵保路在讲话中对此次波谱年会给予高度肯定,对“波谱当自强”的主题表示赞同,同时鼓励大家刻苦钻研,自主研发。最后赵保路教授祝波谱年会越办越好,中华民族越来越好。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201905/uepic/0fc64d2c-661c-4e8c-a142-3275359d4241.jpg" title=" 赵保路.jpg" alt=" 赵保路.jpg" / /p p style=" margin-top: 10px text-align: center " 中国科学院生物物理研究所赵保路教授 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201905/uepic/971eef20-d0b8-4fba-bb58-90e6602e450a.jpg" title=" 杨海军 结束.jpg" alt=" 杨海军 结束.jpg" / /p p style=" margin-top: 10px text-align: center " 北京理化分析测试技术学会波谱专业委员会理事长、清华大学杨海军高工 /p p style=" margin-top: 10px text-indent: 2em text-align: justify " 闭幕式的最后,北京理化分析测试技术学会波谱专业委员会理事长、清华大学杨海军高工宣布,本次“2019年度北京波谱年会”圆满结束,感谢与会专家学者的支持。杨海军说:“听了老师们的报告,让我们知道很多事我们是可以做到的。”同时,他还为青年学者提出了一些建议,并鼓励他们不断提高,走上国际舞台,展示中国的磁共振事业。最后杨海军高工用两句话总结了这次的波谱年会:“此次波谱年会是一个良好的开端。革命尚未成功,同志们仍需努力。” /p p br/ /p
  • 月旭科技“毒淀粉”中顺丁烯二酸(酐)的测定方案
    近日,相关媒体报道台湾当地很多经典小吃,如粉圆、黑轮、板条、芋圆、地瓜圆等食品中被检测出含有违法添加物&ldquo 顺丁烯二酸&rdquo 。该物质又称马来酸酐(简称顺酐),主要用于工业粘着剂,若加入食物中可增加食物弹性及保质期,人体吸入后会引起咽炎、喉炎和支气管炎,同时也会对人体肾脏造成极大的损伤。 月旭科技采用Ultimate® AQ-C18液相色谱柱开发了淀粉及其制品中顺丁烯二酸和顺丁烯二酸酐含量的高效液相色谱检测方法。该方法灵敏度高、准确度好且前处理简便,适用于淀粉及其制品中顺丁烯二酸(酐)和顺丁烯二酸酐含量的测定。 样品前处理 准确称取2.50g样品(精确至0.01g)于50mL比色管中(淀粉食品用均质机粉碎后称取),加入50mL体积分数为5%的乙醇水溶液,涡旋5min,超声提取30min后,定容至50mL,摇匀,4000r/min离心5min后,过0.22µ m滤膜进行上机测定。 色谱条件 色谱柱:月旭Ultimate® AQ-C18(5µ m, 4.6× 250mm) 流动相:乙腈:0.1% H3PO4水溶液 = 2:98 流速:1.0mL/min 柱温:30oC 进样量:20µ L 标样浓度:10µ g/ml 检测器:214nm 溶剂空白色谱图 顺丁烯二酸标准品色谱图 不含顺丁烯二酸空白样品色谱图 空白样品加标色谱图 回收率结果考察(n = 5) 订货信息
  • 顺磁共振:电池研究方法中冉冉升起的新星——访华东师范大学胡炳文研究员
    近年来,磁共振技术已被广泛应用于包括锂/钠离子电池、燃料电池和超级电容器的电化学储能体系研究中,新能源汽车电源中的锂离子电池和有望作为规模化储能电池的钠离子电池更是大热的研究重点。然而不论哪种电池材料都面临着无法回避的“天花板”,如锂资源储量有限问题,成本问题,如何实现充电速度更快、能量密度更大等技术指标问题等… … 这些都需要科研人员的不懈努力和更精密准确的仪器加持。 日前,仪器信息网编辑特别采访了华东师范大学胡炳文研究员,请胡老师为大家介绍磁共振技术是如何助力电池领域科学研究的。 胡炳文,现任华东师范大学物理与电子科学学院研究员,上海市磁共振重点实验室副主任,国基优青项目获得者,紫江优秀青年学者,任《波谱学杂志》青年编委。主要研究领域为磁共振及其在电池领域中的应用,开发了SHANGHAI、SHA+、RFDF-XY8-4-1等固体核磁共振脉冲序列,开发了锂电池体系的in situ NMR、in situ EPR和in situ EPR Imaging方法。从NMR到电池 在应用中寻找突破仪器信息网:胡老师,首先请介绍一下您目前的研究方向以及为什么会选择这样的方向?胡炳文:目前我们课题组主要是用核磁共振(NMR)和顺磁共振(EPR)这两种磁共振技术作电池领域的研究,包括锂离子电池和钠离子电池两大类别。我在留法读博期间主攻核磁共振方法学的开发,回国后一开始并没有改变研究方向,开发了很多方法如SHANGHAI、SHA+等。但工作中逐渐面临一个问题:硕士生很难在短时间内学会核磁方法学并做出科研成绩。经过调研,我发现国内做“电池-核磁共振”的研究比较稀缺,于是慢慢就开始学做一些电池研究,从电解质到负极再到正极。我的导师JP爱聊天,视野宽。他多次告诉我,法国5个国家级核磁共振研究中心的研究方向都有独到的侧重点;中国这么大,国家级核磁共振研究中心布局少了一点,且多半在催化和生物方向上,应避开这些方向,做点别的方向。JP在40岁时大幅度改行,他也一直鼓励我大幅度改行,追求“独到的有侧重的新方向”。在接触电池领域一段时间后,我发现核磁共振技术远远不够,还需要顺磁共振技术的结果支撑。于是,课题组在2016年向布鲁克申请了一台 Demo仪器,后来又购买了布鲁克 E580 连续波/脉冲电子顺磁共振波谱仪,我们慢慢挖掘顺磁共振的优势,在不断的学习摸索中用顺磁共振技术来研究电池体系,最终就形成了核磁共振、顺磁共振与电池这样一种交叉融合的方向。仪器信息网:磁共振技术是什么时候应用到电池领域的?相较于其他的分析仪器,磁共振技术的特点在哪儿?胡炳文:当前,国内将磁共振技术应用到电池领域的课题组是不多的,我所了解到的大概有3-5个课题组。国际上,核磁共振进入到电池研究领域大概是在2000年左右,2010年我回国后就开始做相关研究。顺磁共振技术在电池领域的应用在很长一段时间内零零星星、不受重视,顺磁共振应用的真正起步是在2015年左右,相较于核磁共振技术是比较晚的,我们课题组在这方面基本是跟国际同步开始的,即2016年开始进入这个领域。相较于其他分析仪器,核磁共振跟顺磁共振在电池研究中有很多独到的地方。核磁共振是一个宏观的科学工具,能获得较全面的元素信息,而其他如TEM只能得到元素的局部信息,对全局缺乏理解。核磁共振主要研究Li、Na、O,对这些元素的区分度也比其他分析技术都要强。比如判断在NaLiMnO2电池中Li离子的位置,用核磁共振的方法可以最为直接地得出Li离子到底在钠层还是在其他某层。顺磁共振对元素价态的区分能力非常强。在对V的体系进行测试的时候,同步辐射技术是目前使用最多的,可以非常明显的观察到V4+、V5+的变化,但V3+的一点变化并不容易区分。可是,在顺磁共振图谱中却可以非常明显地辨别出V3+,这就是顺磁共振的“厉害之处”。仪器信息网:您感觉磁共振技术在电池能源领域的应用前景怎么样?胡炳文:应该说磁共振技术在电池领域的应用前景是非常光明的。核磁共振和顺磁共振技术提供的信息相互补充,可以呈现完整的电池材料信息。实际上,电池有一个独特的行为即“局部非晶化”,阳离子电池材料有一些地方是无序性的,这种无序的结构在其他大部分的技术中并不能得到很好的解释,而核磁共振跟顺磁共振却能很好地解释这个现象。另外,电池的内外结构是很不一样的,所以无论从相变的角度还是无序化的角度,磁共振技术都有其不可替代的作用。这里值得说明的是,使用磁共振,不排斥使用同步辐射、TEM等技术,技术之间可以得到互补的一些信息。不断挖掘 EPR或更具潜力 仪器信息网:您实验室目前有几台磁共振仪器,分别是什么时间购置的,哪一台是您当前科研的主力仪器?胡炳文:我们实验室的核磁仪器都是固体核磁谱仪,300MHz、400MHz各一台,600MHz谱仪两台,大概在2010-2014年购置的;顺磁共振谱仪是2018年开始购置的,目前顺磁共振是我们实验室的主力仪器。仪器信息网:您基于这台布鲁克 E580顺磁共振波谱仪开展了哪些研究工作,产出了哪些亮眼的成果? 胡炳文:我们刚刚发表在JPCL上的那篇文章,就是顺磁共振在NaCrO2体系中的独到应用,顺磁技术可以观察到其他技术不易观察到的Cr5+离子。使用充放电设备可以得知,低于3.7伏的时候,电池的稳定性非常好;高于3.7伏的话,很快就没有信号了。实际上,在高于3.7伏以后,Cr3+→Cr5+,而且Cr5+会溶解在电解液中,导致了性能的急剧衰减。而想要获取到这个信息,最直接、有效的工具的就是顺磁共振。结合顺磁共振成像工具,可以看到Cr离子所在的位置是在电解质里的隔膜上,这一结果直接展现了顺磁共振成像技术的极大潜力。图(a) NaCrO2体系在低于3.6V时的原位EPR图 图(b) NaCrO2体系在高于3.9V时的原位EPR图我再稍微透露一些即将发表的研究成果:原位顺磁共振是研究Li离子在铜片上沉积过程的有效分析手段,分辨率远高于磁共振成像(MRI),这点令我非常兴奋;另外,通过原位EPR观测锂空电池里O的变化,发现了氧化物(如Co3O4)对O2的独特作用,这有助于理解氧化物可以增强锂空电池循环性能的原因。仪器信息网:关于这台E580顺磁共振波谱仪,您的使用感受如何?当初是为什么选择了这台仪器? 胡炳文:总体来说,E580操作方便,性能强大,可以满足先进科研的需要,售后服务也比较好。对科研来说,仪器的可配置性是比较重要的事情,布鲁克也根据我的需求,配备了L-波段,X-波段和Q-波段以及成像系统。至于选择这台仪器的原因:一方面是我们从2016年开始就租用了布鲁克的E580 Demo机做相关研究工作,到现在也有5年时间了。另一方面我所需要的Q波段和成像系统,我了解到的其他品牌的波谱仪是没有的。锐意进取:不断突破的磁共振技术仪器信息网:您感觉当前磁共振技术的发展能否满足电池研究的需求?从科研的角度出发,您期待未来的磁共振仪器向哪个方向来发展?胡炳文:用一个词叫“削足适履”,就是条件有限,只能根据仪器的功能来做相关研究。目前的磁共振技术基本能满足电池研究,我最期待快速成像功能的发展,在灵敏度更高的同时,成像速度也能更快。现在成像速度是比较慢的,过去,电池充放电是24个小时,半个小时采集一张谱图是没问题的,但是现在电池充放电的时间可能只需要1个小时,就要求在几分钟的时间内呈现结果。所以如果想研究这种高速充放电的问题,就必须要有更快的成像技术与波谱技术。关于未来磁共振仪器的发展,实际上,我一直也在坚持完善仪器的相关工作。原本的硬件设计必然是一个通用的,而非专用在电池领域的仪器。我们根据现有的架构做一些局部的改动,逐渐再到独立设计一个更适用于电池研究的工具。这些工作相对来说进展可能会比较缓慢,但我始终在坚持,目标就是针对电池体系优化磁共振仪器及相关技术,保持我们在这个领域独有的优势。仪器信息网:目前国家正在大力发展新能源领域,电池行业也是非常热门,能跟我们分享一下您未来的工作计划吗?胡炳文:未来,希望通过核磁共振跟顺磁共振技术相结合,找到电池领域痛难点产生的根源。比如说我们现在用的阳离子无序正极材料,通过顺磁共振的研究,发现了内部锰离子的聚集是性能衰减的核心因素,在理解了它为什么性能会衰减之后,再去做一些改性的工作就比较得心应手了。虽然核磁共振技术应用相较成熟,但是我们课题组还在不断地挖掘更多的应用。顺磁共振应用的时间并不长,很多技术还没有应用起来,所以近几年,我更愿意花时间来研究顺磁共振技术,再应用到电池体系中。在全球范围来说,顺磁共振和顺磁共振成像技术的应用都是非常稀缺的,因此这也将是我未来的一个工作重点。
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