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  • 【知识分享】有关物质超标了,是不是杂质峰被误判了?
    结论分析工作者在药物的有关物质高效液相色谱法的方法开发和检查,应对检验过程中出现的杂质峰予以重视,以免出现误判。结果易被误认为是有关物质的峰包括溶剂峰、有机酸盐峰、无机酸盐峰和辅料峰,本次将举例说明并对这些峰的形成原因进行简单分析。根据药品注册的国际技术要求中杂质的含义,杂质分为有机杂质、无机杂质和残留溶剂。有关物质是杂质的一种,主要是指有机杂质,它可能是原料药合成过程中带入的原料药前体、中间体、试剂、分解物、副产物、聚合体、异构体以及不同晶型、旋光异构的物质,也可能是制剂过程或是在贮藏、运输、使用过程中产生的降解物。有关物质的检查方法很多,主要有薄层色谱法、高效液相色谱法(HPLC法)、气相色谱法和紫外分光光度法等。其中,HPLC法由于分离效果好、专属性强、灵敏度高,在有关物质检查中最为常用。在采用HPLC法对药物进行有关物质分析时,一般要求考察最大杂质峰面积或各杂质峰面积的和,将其与对照溶液的主峰面积(主成分自身对照品法)或总峰面积(面积归一化法)比较,规定应不超过某一特定的数值。但在实际检验过程中,排除配样引进或者是柱子没冲干净这些因素外,色谱图上仍然会出现保留时间较弱的峰,易被误认为是杂质峰,从而造成结果的误判。笔者结合日常检验工作和相关文献,选取了几个具有代表性的品种,将这些易被误认为是杂质峰的峰归纳为溶剂峰、有机酸盐峰、无机酸盐峰和辅料峰,并对这些峰的形成原因进行分析,以期对药物的有关物质HPLC方法的研究和常规检查提供参考。1. 溶剂峰在HPLC法中,由于溶解对照品或供试品的溶剂和流动相在某一波长的吸光值不一样,因此产生了吸光值的变化,表现为出现溶剂峰。溶剂峰可能是正常形状的峰,也可能是倒峰,还有可能是一组奇形怪状的峰。减小该类溶剂峰最有效的方法是使用流动相作为溶剂溶解样品,这样既可以避免样品溶剂和流动相之间任何强度或黏度的不匹配,也可以减少样品分析时基线的漂移。此外,值得注意的是,在进行有关物质分析时,要等基线平稳后,再进空白溶剂。一般进样2次,计算供试品溶液的杂质峰时,溶剂峰位置的峰是不参与计算的。2. 有机酸盐峰《中华人民共和国药典》(以下简称《中国药典》)2020年版(二部)采用HPLC法对苯磺酸氨氯地平的有关物质Ⅱ进行控制。以甲醇-乙腈-0.7%三乙胺溶液(取三乙胺7.0 mL,加水至1000 mL,用磷酸调节pH值至3.0±0.1)(35:15:50)为流动相,色谱柱为十八烷基硅烷键合硅胶柱,检测波长为237nm。标准规定:氨氯地平杂质I峰的峰面积乘以2与其他各杂质峰面积的和应不得大于对照溶液主峰面积的(0.3%)。实际检测时,氨氯地平的出峰时间为17.5min,但是在溶剂峰出峰的位置有响应较高的峰(保留时间3.0min),色谱图见下图。若将该峰判定为杂质峰,则会出现有关物质超标的情况。将苯磺酸配制成一定浓度进样后最终确定该峰为苯磺酸的峰。也有研究采用液相色谱-四级杆飞行时间质谱联用对苯磺酸的出峰予以确证。苯磺酸为一元有机酸,其pKa为0.7,在通常的流动相pH范围内,苯磺酸氨氯地平主要解离为氨氯地平阳离子(被质子化)和苯磺酸阴离子(C6H5SO3-),因此,苯磺酸氨氯地平会出现两个峰,一个是苯磺酸(保留时间较短),一个是氨氯地平。同时,研究表明,采用反相HPLC法同时测定复方感冒药中的多种成分时,对马来酸氯苯那敏色谱峰的识别易出现判断错误,将马来酸的峰误认为是马来酸氯苯那敏。马来酸为二元有机酸,其pKa分别为2.00和6.26,在通常的流动相pH范围内,马来酸氯苯那敏主要解离为氯苯那敏阳离子(被质子化)和马来酸阴离子(HOOCCH=CHCOO-),因此,马来酸氯苯那敏也会出现两个峰。在色谱系统开发过程中,一般会调节流动相pH,与目标化合物pKa相差2个单位以上,使药物全部解离或结合,这样才能准确定量。对于带有机酸根的化合物的液相检测,比如马来酸氯苯那敏、富马酸喹硫平、苯磺酸氨氯地平,在选择的流动相pH条件下,若目标化合物以离子型存在,则马来酸、苯磺酸和富马酸等有机酸也会以盐的形式存在,这些有机酸因含有共轭结构均有紫外吸收,从而在液相条件下也会出现一个色谱峰。因此,做此类物质的有关物质和含量测定时就应注意,不应将有机酸的峰误认为是杂质峰,或者是将有机酸的峰误认为是目标化合物的峰,造成结果的误判。3.无机酸盐峰《中国药品标准》采用HPLC法检测盐酸左氧氟沙星氯化钠注射液的有关物质。以硫酸铜D-苯丙氨酸溶液(取D-苯丙氨酸1.32g与硫酸铜1g,加水1000mL溶解后,用氢氧化钠试液调节pH值至3.5)-甲醇(82:18)为流动相,检测波长为293nm。标准规定,供试品溶液色谱图中如有杂质峰,各杂质峰面积的和不得大于对照溶液主峰面积。实际分析时,在3.3min出现一个很大的峰,色谱图见下图 。经过分析,认为与盐酸稀释后进样的峰位相同,因而在计算有关物质时不应将该峰误认为是杂质峰。笔者在参与针对新版药典用的氢溴酸右美沙芬化学对照品的标化工作中,参照《中国药典》 中氢溴酸右美沙芬胶囊含量测定的方法,对氢溴酸右美沙芬进行有关物质检查,流动相为乙腈-磷酸盐缓冲液(取磷酸和三乙胺各5mL,加水至1000mL)(28:72),检测波长220nm,实际检测时发现在2.5min出了一个很大的色谱峰。为了验证该峰,用溴水稀释后直接进样分析,结果在同样位置出峰。见下图。因此,在结果判定时,应注意不要误将该峰归纳入杂质峰。类似于含有有机酸的药物,含有无机酸的药物在通常的流动相pH条件下也均会发生解离,以盐形式存在的化合物进入液相系统后会以游离碱的形式存在,盐酸和氢溴酸是强酸,也在流动相里解离形成氯离子和溴离子。在对不同水中氯离子含量的比对分析中,用1cm的石英比色皿,取一定浓度的氯化钠标准溶液作为待测液,采用紫外-可见分光光度计,扫描范围280~350nm,确定了氯离子在波长为308.7nm左右处有最大吸收。研究也验证了溴离子在200~220nm波长范围内有较强的紫外吸收。分析原因,可能是氯离子和溴离子有8电子的稳定结构而导致紫外吸收,具体原因还有待进一步分析。4.辅料峰药用辅料是指在药品制剂中经过合理的安全评价的不包括有效成分或前体的组分。例如,在配制注射剂时,可以根据药物的性质加入适宜的辅料,如渗透压调节剂、pH值调节剂、增溶剂、组溶剂、抑菌剂和抗氧剂等,注射剂中所用到的辅料应在标签及说明书中说明。对于在HPLC法中会出峰的辅料,在对药物进行有关物质检测时,应扣除辅料峰的影响。《中国药典》收载了利巴韦林原料及利巴韦林注射液,标准规定利巴韦林原料及其注射液中单个杂质的峰面积应不得大于对照溶液主峰面积的0.25倍(0.25%),各杂质峰面积的和应不得大于对照溶液的主峰面积(1.0%)。研究发现,采用《中国药典》的方法检查利巴韦林注射液的有关物质时,对于加有氯化钠的利巴韦林注射液而言,氯化钠会在利巴韦林的杂质峰处同样出现吸收峰。文献报道,氯离子在200~220nm范围内有较弱的紫外吸收,而且氯离子在磺酸型阳离子交换柱上存在离子排斥,故氯化钠在色谱柱上基本不保留,对有关物质检查干扰很大,故在有关物质检测时应排除氯化钠峰的影响,或者建议企业在利巴韦林注射液的处方中标注氯化钠的量或不加氯化钠以利于检测。 同时,在对硝酸甘油片有关物质研究中,建立了液质联用法确证了色谱图中保留时间2.8min前的色谱峰为聚维酮K29/32的辅料峰,解决了硝酸甘油片质量标准中有关物质辅料峰的判定和扣除问题。在扣除辅料峰后,3批硝酸甘油片样品的有关物质结果均符合规定,为《中国药典》中硝酸甘油片质量标准修订提供了参考。 此外,《中国药典》收载的阿奇霉素分散片的有关物质检验明确规定了计算时予以扣除相对保留时间0.12之前的色谱峰为辅料峰,必要时应取辅料进行对照。研究表明,罗红霉素分散片中的辅料糖精钠的保留时间受仪器、色谱柱、流动相配比影响不大,在一定的流速范围内只根据保留时间就能很好地对其进行定性,在做有关物质检查时可以直接将其扣除。国家药典委员会药典业化函8号文对杂质峰的问题作了如下规定:“杂质峰不包括溶剂峰和确认的辅料峰,药品说明书应列出制剂中所用辅料名称”。按照理解,已被确认的辅料峰在有关物质判定时不被认为是杂质峰,可以将其扣除。但将其扣除前必须对其进行研究,以确认其确实为某种辅料峰,而非辅料中的杂质峰,如无法确认是何种辅料则无法扣除。笔者建议,在制剂的有关物质方法开发中,也可以避开辅料存在的吸收波长,同时选取主成分和各杂质的特征波长,使辅料无吸收或有较低吸收,以消除或降低辅料峰的干扰;或者更改提取溶剂,利用药用辅料和主药的溶解性差异,在充分了解辅料和主药理化性质的情况下更换提取溶剂,将辅料峰降至最低干扰,以便可以忽略不计。5. 结语药物中有关物质的研究是药物研发和质量控制的一个重要方面,贯穿于药品研究、生产和储存的整个过程。这就要求分析工作者对检验过程中出现的杂质峰予以重视,以免出现错误的结果。只有这样,才能真正使HPLC法测定有关物质的检验数据准确、可靠。
  • 未知成分及不明危害物质鉴定关键技术创新成果在首都食品安全监管体系应用
    p style="text-align: justify text-indent: 2em "近日,北京市食品安全监控和风险评估中心主持,中国检验检疫科学研究院、中国原子能科学研究院、中国食品药品检定研究院、北京化工大学、北京市疾病预防控制中心、北京出入境检验检疫局检验检疫技术中心、北京大学、清华大学等多家单位共同实施的“食品安全未知成份鉴定平台构建及不明危害物质检定评估技术体系研究与应用”科技项目,在不明物质鉴定和应急评估关键技术、食品安全未知成分鉴定平台、数据库、检测方法和操作程序,以及科技成果示范应用取得初步成效。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "该项目建立了化学性、放射性、生物性不明物质鉴定和应急评估关键技术,构建了集快速鉴别、精准确证、科学评估于一体的国际领先的食品安全未知成分鉴定平台,以及沙门氏菌、单增李斯特氏菌和大肠杆菌等10种常见食源性致病菌的基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF MS)鉴定数据库和核磁共振、红外光谱和高分辨液质数据库;研发了适用于食品中不明添加物鉴定的8项前处理技术;鉴定了保健食品、乳制品中10类非法添加物,形成了100余种天然、人工放射性核素的食品同步检测方法及适用于MALDI-TOF MS鉴定的食源性致病菌增菌条件和前处理方法并形成相关标准操作程序;针对不同食品种类和来源、不同人群开展了风险评价;编撰完成了放射性污染高风险食品评估和食源性放射性核素内照射剂量评估报告。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "项目成果已在国家和北京市9家食品安全实验室进行了验证与应用,提升了北京市食品安全检测技术水平和监测能力,基本实现食品安全事故处置、违法犯罪溯源及重大活动的保障的不明物质鉴定技术服务全覆盖,为突发事故的快速处置、重大活动提供了技术手段,为食品安全犯罪的源头控制提供强有力的技术支持,提升首都食品质量安全保障水平。/p
  • 诺氟沙星含量测定和有关物质的分析 参考《中国药典》(2020版)
    喹诺酮类(4-quinolones)抗生素,又称吡酮酸类或吡啶酮酸类,是人工合成的含4-喹诺酮基本结构的抗菌药,主要作用于革兰阴性菌的抗菌药物,对革兰阳性菌的作用较弱(某些品种对金黄色葡萄球菌有较好的抗菌作用)。抗生素分析一直是CAPCELL PAK系列色谱柱擅长的领域,随着DAISOPAK系列色谱柱的上市,用户希望能更加全面的了解DP色谱柱的分离特点。借诺氟沙星的对比实验结果,切实对比一下CP MGII和DP ODS-P色谱柱在诺氟沙星分析上的分离效果。按照20版药典诺氟沙星含量测定和有关物质项下方法,分别使用CP C18 MGII和DP ODS-P色谱柱对系统适用性溶液进行了分析。CAPCELL PAK C18 MGII 色谱柱分析结果使用CAPCELL PAK C18 MGII S5 4.6mm i.d.×250mm色谱柱含量测定分析结果如图1所示。系统适用性溶液分析结果中,调整流速为1.3 mL/min后,诺氟沙星保留时间9.4 min,理论塔板数13238,与依诺沙星分离度4.91,与环丙沙星分离度3.85,均能够满足药典主峰保留时间约为9 min,且分离度大于2的要求。图1 含量测定分析结果(MGII)图上所示数字从下到上为分离度、保留时间、理论塔板数【色谱条件】色谱柱:CAPCELL PAK C18 MGII S5 4.6×250流动相:0.025 mol/L磷酸溶液(用三乙胺调节pH值至3.0±0.1)/ 乙腈 = 87 / 13流动速:1.3 mL/min温动度:35 °C检动测:PDA 278 nm浓动度: 系统适用性溶液:每1 mL中含诺氟沙星25 µ g、环丙沙星和依诺沙星各5 µ g (流动相)进样量:20 µ L有关物质分析结果如图2-图4所示,系统适用性溶液色谱图(278 nm)中,诺氟沙星峰的保留时间为9.3 min,与依诺沙星和环丙沙星分离度分别为3.81和3.49,能够满足药典主峰保留时间约为9 min,且分离度大于2的要求。图2 有关物质分析结果(278 nm)图3 局部放大图(278 nm)图上所示数字从下到上为分离度、保留时间、理论塔板数图4 有关物质分析结果(262 nm)【色谱条件】色谱柱:CAPCELL PAK C18 MGII S5 4.6×250流动相:A: 0.025 mol/L磷酸溶液(用三乙胺调节pH值至3.0±0.1)/ 乙腈 = 87 / 13 ;B: 乙腈流动相:B% 0%(0 min)-0%(10 min)-50%(20 min)-50%(30 min)-0%(32 min)-0%(42 min)流动速:1.3 mL/min温动度:35 °C检动测:PDA 278、262 nm浓动度: 系统适用性溶液:每1 mL中含诺氟沙星0.15 mg、环丙沙星和依诺沙星各3 µ g进样量:20 µ LDAISOPAK SP-100-5-ODS-P 色谱柱分析结果由于ODS-P系列色谱柱保留更强,为满足药典中主峰保留时间约为9 min的要求,选用了柱长150 mm的色谱柱,且与CP C18 MGII相比选用了更低的流速。使用DAISOPAK SP-100-5-ODS-P S5 4.6mm i.d.×150mm色谱柱含量测定分析结果如图5所示。系统适用性溶液分析结果中,诺氟沙星保留时间9.4 min,理论塔板数9963,与依诺沙星分离度4.24,与环丙沙星分离度3.81,均能够满足药典主峰保留时间约为9 min,且分离度大于2的要求。图5 含量测定分析结果图上所示数字从下到上为分离度、保留时间、理论塔板数【色谱条件】色谱柱:DAISOPAK SP-100-5-ODS-P S5 4.6×150流动相:0.025 mol/L磷酸溶液(用三乙胺调节pH值至3.0±0.1)/ 乙腈 = 87 /13流动速:1.0 mL/min温动度:35 °C检动测:PDA 278 nm浓动度: 系统适用性溶液:每1 mL中含诺氟沙星25 µ g、环丙沙星和依诺沙星各5 µ g进样量:20 µ L有关物质分析结果如图6-图8所示,系统适用性溶液色谱图(278 nm)中,诺氟沙星峰的保留时间为9.2 min,与依诺沙星和环丙沙星分离度分别为2.64和3.17,能够满足药典主峰保留时间约为9 min,且分离度大于2的要求。图6 有关物质分析结果(278 nm)图7 局部放大图(278 nm)图上所示数字从下到上为分离度、保留时间、理论塔板数图8 有关物质分析结果(262 nm)【色谱条件】色谱柱:DAISOPAK SP-100-5-ODS-P S5 4.6×150流动相:A: 0.025 mol/L磷酸溶液(用三乙胺调节pH值至3.0±0.1)/ 乙腈 = 87 / 13 ;B: 乙腈流动相:B% 0%(0 min)-0%(10 min)-50%(20 min)-50%(30 min)-0%(32 min)-0%(42 min)流动速:1.0 mL/min温动度:35 °C检动测:PDA 278、262 nm浓动度: 系统适用性溶液:每1 mL中含诺氟沙星0.15 mg、环丙沙星和依诺沙星各3 µ g进样量:20 µ L结论使用CAPCELL PAK C18 MGII以及DAISOPAK SP-100-5-ODS-P色谱柱均可在药典条件下,实现诺氟沙星有关物质以及含量测定分析,理论塔板数高,峰型良好,分离度符合药典要求。相较CAPCELL PAK C18 MGII色谱柱,SP-100-5-ODS-P色谱柱的保留能力更强,在相同流动相下可使用更短的色谱柱和更低的流速达到相同的保留强度,但随着柱长的降低,理论塔板数和分离度同步略有降低。2020年版《中华人民共和国药典》诺氟沙星含量测定和有关物质项下方法推荐用柱F92533 CP C18 MGII S5 4.6×250DP957047 SP-100-5-ODS-P 4.6×150
  • 珀金埃尔默与精工盈司联合举办有关有害物质检测设备及应用的专题研讨会
    随着,欧盟RoHS法令在2006年7月1日正式执行,以及《电子信息产品污染控制管理办法》(中国版RoHS)于2007年3月1日的施行,使环境保护和电子生产厂商更紧密地联系在一起。对于相关的企业来说是挑战也是难得的机遇。为了使广大的相关企业更好的把握新政策、新标准以及相关的检测方法;精工盈司电子科技(上海)有限公司和珀金埃尔默仪器(上海)有限公司近期将联合在成都(4月)、深圳(5月)、无锡(5月)和天津(6月)等城市举办有关RoHS有害物质检测方法应用的专题研讨会。 届时,将会有参与制定法规的专家向来宾们详细解读相关的法律法规、以及两家公司技术人员说明检测设备在RoHS检测中的实际应用。欢迎有兴趣的客户打电话或登陆我们的网站了解详情。珀金埃尔默 薛萍 电话:021-50791330-2107 Ping.Xue@perkinelmer.com精工盈司 徐家骥 电话:021-50273533-501 george.xue@vip.163.com
  • 未知物鉴定的新型数据库-mzCloud
    进行代谢组学、环境、法医和食品安全研究的科学家们可以借助一款新型全球通用的网络数据库利用高质量的高分辨率精确质量(HRAM)质谱数据鉴定未知物质。此数据库叫做mzCloud (www.mzCloud.org),是赛默飞世尔科技与HighChem公司的合作结晶。它是一款支持搜索的新型HRAM质谱数据库。所有高质量的数据来自赛默飞Orbitrap质谱仪。  &ldquo 集合大家的力量是建立一个结构设置多元化综合数据库的唯一途径。&rdquo HighChem公司CEO Robert Mistrik说。&ldquo 赛默飞和其他合作伙伴的投入使我们有机会为科学研究创造了这样一个功能强大的工具,它还具有直观而简单的网络界面。&rdquo   mzCloud为使用质谱鉴定未知物的科学家提供了一个新工具,它能提供多样的化学物质深度信息。另外,对完全未知的物质可采用子离子指纹识别,利用大量质谱数据鉴定结构。  &ldquo 识别未知物是代谢组学、毒理学、食品安全和环境应用研究的瓶颈之一。很多研究者在鉴定时需要参考碎片数据库,数据库的高质量和多样性是非常必要的。&rdquo 赛默飞数据库技术经理Tim Stratton说。&ldquo 把在质谱和化合物方面的资源与HighChem的化学结构知识相结合,我们创造了一个能帮助科学家鉴定未知化合物的碎片数据库。&rdquo   mzCloud将在第十一届代谢组学国际会议(2015年 美国三藩市)上展示。编译:郭浩楠
  • 前沿合作 | 2D-LCMS-QTOF法对注射用头孢美唑钠的未知杂质进行结构解析
    岛津中国创新中心与北京阳光诺和药物研究股份有限公司和中国食品药品检验研究院合作,采用岛津二维高效液相色谱串联四极杆飞行时间质谱法(2D-LC-QTOF),对头孢美唑钠热降解的未知杂质进行了定性鉴定。 背景介绍β-内酰胺类抗生素,主要包括头孢菌素类、青霉素类和碳青霉烯类。头孢美唑是第二代半合成的头孢类抗生素。2020版《中国药典》,美国药典(USP43)和日本药典(JP17)都收录了注射用头孢美唑钠。在注射用头孢美唑钠的质量研究中,发现其对热比较敏感,头孢美唑内酯(cefmetazole lactone)和1-甲基-5-巯基四氮唑(1-methyl-5-mercaptotetrazolium)在高温条件下均有明显增加,主峰后出现3个明显的未知杂质。 某仿制药和参比制剂样品中实际检出的未知杂质含量超过了ICH Q3B规定的鉴定阈值(头孢美唑日用最大剂量为4g,对应的杂质鉴定阈值为0.10%;部分样品中如图1所示杂质3的量超过0.10%),故尝试对注射用头孢美唑钠检出的未知杂质进行结构分析。图1给出了注射用头孢美唑钠热解样品的一维(图1A)和3种目标杂质(杂质1-3)的二维(图1B)紫外色谱图。图1 注射用头孢美唑钠热解样品的一维(1A)和3种目标杂质(杂质1-3)的二维(1B)色谱图 解决方案岛津液相系统Nexera LC-40 +高分辨质谱仪LCMS-9030 基于二维液相色谱-高分辨质谱系统,采用中心切割技术将在一维中采用含非挥发性盐的流动相中分离得到的目标未知物导入二维色谱,在二维色谱中采用质谱兼容的挥发性流动相,进而采用高分辨质谱对未知物进行定性鉴定。一维色谱采用《中国药典》中注射用头孢美唑钠的有关物质检查方法,流动相中含不挥发的磷酸盐和离子对试剂(四丁基氢氧化铵,TBAH)。二维色谱采用C18色谱柱,利用磷酸盐在色谱柱上不保留,TBAH在高比例水相下不易洗脱等性质,通过阀切换技术和改变流动向比例等方法洗脱导入废液,避免质谱污染。 表1 头孢美唑钠中杂质的分子式、加和离子和误差 在结构解析中,通过比较头孢美唑钠和未知降解杂质的母离子及特征碎片离子的相关性,结合文献报道的头孢类抗生素及杂质的裂解规律,对头孢美唑钠中的三种未知杂质进行科学合理的定性分析。表1列出了三种未知杂质的分子结构和误差。以杂质2为例,在正模式下的一级质谱图(见图2A):主要离子为m/z 488.0320,m/z 372.0160,m/z 505.0586。m/z 488.0320与m/z 505.0586相差17,可推断m/z 505.0586为m/z 488.0320的[M+NH4]+峰。m/z 488.0320的二级产物离子质谱图(见图2B)。推测杂质2的结构和裂解规律(见图3),杂质2可能为7-甲巯基头孢美唑。同时,7-甲巯基头孢美唑也是一种常见的头孢美唑杂质。 图2 杂质2在正模式下的扫描离子(2A)和m/z 488.0320的产物离子质谱图(2B) 图3 杂质2可能的结构和质谱裂解规律 结论本研究对头孢美唑中的3种未知杂质进行了科学合理的定性分析,对于头孢美唑的质量控制及安全性评价具有重要意义。本分析方法适用于β-内酰胺类抗生素中未知杂质的分离和定性,具有很强的通用性,同时可对化学药物、天然产物、多组分生化药等复杂组成体系进行定性鉴别,从而提供可靠的质量控制分析方法。 本工作基于创新中心搭建的专属性中心切割二维反相色质谱联用分析平台(2D-LC-QTOF)和开发的《抗生素杂质数字化标准品数据库》,该数据库收录了β-内酰胺类抗生素的一般杂质和聚合物杂质的色谱和高分辨质谱数据,还登录了抗生素相关杂质的液相色谱-三重四极杆质谱分析方法。该分析平台不仅为企业客户大大降低了企业研发成本,同时也为企业的工艺改进、剂型研发、品质提升等方面提供技术参考。 参考文献:《采用二维高效色谱-串联四级杆飞行时间质谱法对注射用头孢美唑钠的未知杂质进行结构解析》《中国药学杂志》中图分类号:R917 文献标识码:A 文章编号:1001-2494(2022) 08-0645-06 doi: 10.11669/cpj.2022.08.009
  • 小龙虾致病元凶疑是未知生物毒素
    小龙虾究竟是不是造成横纹肌溶解症的罪魁祸首?食用小龙虾到底安不安全呢?央视《每周质量报告》栏目记者展开了深入的调查。  未知毒素五大特征  第一:毒性强  假设龙虾里面含有某种危害因素,含量应该是微小的。而如此微小的量进入人体里面,能够引起横纹肌溶解症,说明它的毒性应该很强。  第二:水溶性差  吃龙虾导致发病的这些人群,大部分都是自己买回来,经过清洗才烹饪的。然而清洗后仍然危害人体,由此推测,其水溶性较低。  第三:耐热  烹制小龙虾时能达100℃高温,但是这种物质仍有危害,说明它耐热。  第四:靶向性强  很多毒物到人体里面,会导致一些共有症状:腹痛、腹泻、恶心、呕吐等。而收治的这么多病人里面,这种消化症状都不明显,而是直奔横纹肌。  第五:小龙虾对毒素有免疫力   小龙虾究竟是不是造成横纹肌溶解症的罪魁祸首?食用小龙虾到底安不安全呢?央视《每周质量报告》栏目记者展开了深入的调查。  专家综合分析认为,导致小龙虾食用者患病的元凶,有毒性强、水溶性差、耐热、靶向性强、小龙虾自体免疫等五大明显特征。  中华急诊医学会中毒学组委员吴建中说,这种物质可能是某种生物毒素,也可能是其他的外源性化学物质。比如,在东南沿海,很多人都吃珊瑚鱼,像虎头斑啊,它的体内会含有一种血卡毒素。不是每个种类的鱼都有,同一种类,也不是每一条鱼都有。毒素通过各种各样的渠道,吸附到鱼体内,最后使饮食者遭殃。  如果真像专家推断的这样,那这种生物毒素是小龙虾体内本来就有的,还是小龙虾的生存环境或者养殖、加工环节出了问题?  有可能是野生虾闯祸  小龙虾学名叫克氏原鳌虾,原产于美国南部路易斯安那州,腐食性动物,属于外来物种。据专家介绍,这种虾适应性和抗病能力都很强。能在水质发黑发愁的阴沟、水塘中生活。  尽管小龙虾这种外来生物在养殖过程中很少发生病害,但并不意味着它不会感染和携带病毒,像同为外来生物的福寿螺,在它的老家南美洲并没有发现携带广州管圆线虫,而传入中国生长数年后,竟然发展成为了广州管圆线虫的中间宿主,成为了传播广州管圆线虫病的主要载体之一。  专家介绍,小龙虾是杂食性的动物,而野生的小龙虾主要以腐败物为食物,这些腐败物本身就是有毒物质,经过小龙虾的代谢后,主要合成物质偏向什么性质,现在还没有相关定论。特别是在污染极为严重的河道,龙虾身体会带有各种外源性毒性物质,这些残留的毒素究竟会对人的健康造成什么样的影响,目前也不得而知。在小龙虾消费的旺季,不排除有人将这类野生虾捕捞进入市场。  毒素或来自养殖水体  龚世圆,华中农业大学博士生导师、教授,我国小龙虾养殖权威专家。龚教授表示,小龙虾如果长期生活在恶劣的环境里,比如水体含有重金属离子或兽用的聚醚酯类的抗生素,小龙虾体内肯定会附吸毒素。  聚醚酯类的抗生素,主要用于鸡球虫病的防治,有严格使用限量要求。在安徽、江苏、湖北、湖南等小龙虾的养殖大省,养殖小龙虾的水域里面是否有农药、兽药甚至是化工原料的残留,更是一个未知数,而这些未知因素,是否也有可能导致某种生物毒素积存在小龙虾身上呢?  不仅在养殖环节存在诸多疑问,记者还发现,在小龙虾的加工环节更是存在诸多隐患。  在北京、长沙、南京等地的一些餐馆,小龙虾的加工和烹调都是露天当街作业。在一家店铺的后厨,记者目击了工人洗虾的全过程。  只见工人把乘小龙虾的水盆放满水以后,就将一个沥水的工具使劲在水里搅和,整个洗虾过程不到一分钟,虾就被捞了出来,随后倒进油锅炸。由于小龙虾的头部、腮部和腹部是主要藏污纳垢的地方,虾不洗干净,很可能给食用它的消费者带来身体健康上的隐患。  滥用增香剂有致癌风险  除了清洗环节不卫生,记者在调查中还发现,一些餐馆、大排档在烹调小龙虾过程中还会添加一些神秘的东西。在一家龙虾十三香调料的专卖店,老板就给我们透露了业内的一些秘密。老板说,配方里就是十三种药材,不是越多越好,因为药跟药有的会相克,混在一块是不可以吃的。  北京的一些餐饮店老板透露,有的餐馆在烹饪小龙虾过程中为了增加汤汁的鲜味和香味,随意添加人工合成香精,这些成分不详的化工合成添加剂,长期食用可能损伤肝脏甚至有致癌风险。  一滴香就是目前一些餐馆普遍使用的一种增香剂。餐饮加工环节的不卫生、不规范,进一步增加了食用小龙虾致病的隐患和风险。
  • 开启未知世界的“金钥匙”——金钦汉教授谈我国科学仪器发展
    前言:2008年3月11日,正值“2008中国科学仪器发展年会” 召开之际。浙江大学分析仪器研究中心执行主任金钦汉教授在会上做题目为《科学仪器新技术——两种癌症早期诊断最新技术》的精彩报告,重点介绍了CTC 芯片(基于微流控芯片)(离体)、多光子荧光成像在体流式细胞术两项新技术。多次目睹金教授演讲风采,自认为金教授颇有艺术家之风范,而他对科学仪器新技术研究也如同艺术家对艺术创作一般的狂热。仪器信息网编辑(以下简称:Instrument)借此机会采访了金钦汉教授,再次聆听金老师教诲。 金教授在2008科学仪器发展年会上做报告 Instrument:金教授,您好!很荣幸能够采访您。金教授,您作为我国资深分析化学专家,借此机会,请就目前分析化学的新方法、新技术、新仪器总体情况给我们介绍一下? 金教授:首先,我作为一名分析化学工作者要感谢仪器信息网几年来对我国分析化学特别是分析仪器发展所做出的不懈努力和显而易见的贡献! 我国分析化学的发展,从开始全面向苏联学习,到自力更生,到文革时期在夹缝中求生存,到改革开放后“自由发展”,到目前有指导的科技创新,走过了一条不平坦的道路。但是总的来说,还是跟上了国际分析化学发展的步伐,基本满足了国家高速发展的需要,虽然还有差距,有的方面这个差距还不小(例如,高端分析仪器几乎完全依赖进口)。如果把我们的起点考虑进去,这仍然应该说是一个不小的成就。 有人说,我们正处于一个知识爆炸的年代。这话是有道理的,但是我们也不用因此而无所适从。实际上,在知识爆炸的同时,我们也有了迅速获取所需知识的空前可能性。我在1985年在东北三省分析化学年会上作过一个题为“关于分析科学的发展问题”的报告(发表在86年《吉林冶金》第二期上)。其中提到科学技术的突飞猛进,“客观上对分析化学提出了一些空前的要求,同时也提供了许多空前的可能性”。现在的情况仍然如此,只是“空前的要求”更高更多了,“空前的可能性”也更多更好了。两者总是同时并存,互为前提。如果处理得好,像我们中国这样的发展中国家,完全有可能发挥后发优势,实现跨越式发展,在分析仪器领域摆脱依赖外国的状况。可惜由于种种原因,相当长一段时间以来我们并没有利用好这些“空前的可能性”,通过自身的创新去尽可能解决好我国面临的许许多多“空前的要求”(应该说明,像“神六”、“登月工程”等大工程除外,它们都是很成功的)。我国分析仪器从教学、研究到生产都不尽人意,迄今分析仪器产业并没有像我国其他一些制造业那样,冲出国外仪器的重重包围,真正在世界上扬眉吐气,代表一个国家分析仪器水平的高端仪器仍然差不多完全依赖进口就是一个例证。作为一名在这个战线上工作了将近半个世纪的学者,心情实在轻松不起来。 Instrument:关于我国分析仪器整体情况(尤其与国外分析仪器的比较)以及未来的发展前景情况,金教授您又是如何看待和评价的呢? 金教授:在我国,受一些名人(如1909年诺贝尔奖化学奖得主奥斯特瓦尔德就曾经公开说:“Analytical chemists should be the maidservants of other chemists”(“分析化学家应该成为其他化学家的女仆”)[1])的影响,人们对分析化学和分析仪器的认识在相当长一段时间内存在着偏见,把分析化学看成一门纯服务的学科,把分析化学定义为“分析和表征的科学”,以致把分析化学的科学研究局限于具体样品分析方法的研究,更不把分析仪器的创新研究看作是分析化学科学研究的重要内容;在科学研究管理方面,也把分析仪器仅仅看作是一种科研条件。有的人甚至说,“咱们现在有钱,需要仪器,向国外买好了,何必都自己费事”。好像买来了仪器,我们就能够不断创新,一切也就“搞定”。美国能源部杰出科学家R. F. Hirsch不久前曾经指出“由新工具开创的科学新方向远比由新概念开创的科学新方向要多得多。由概念驱动的革命的影响是用新概念去阐明旧事物。而由工具驱动的革命的影响是去发现需要阐明的新事物”[2]。也就是说,在科学创新研究上,新工具很重要,如果把这个新工具比喻成开启未知世界大门的一把钥匙,则新科学仪器(或者装置)就是这样一把“钥匙”。这把“钥匙”有其特殊性。那就是,对于原始创新,它在一定程度上具有“唯一性”。 许多搞重要基础研究的科学家在获得经费后做的第一件事情往往会是让助手们填单子买世界上“最先进”的仪器,而没有认识到要想在你认为重大的科学领域有所发现,打开你所要研究的未知世界的“钥匙”其实只能由你自己最先研究出来,研究好这把“钥匙”,实际上是研究好你所面对的未知世界的前提,或者说第一步!只有这样,你才能超越前人,有所发现、有所创造。否则,难免不陷入捡别人残羹剩饭的处境。因为科研与日常生产和生活是完全不同的两种活动,前者完全没有现成的路子可供采用。可惜的是,上述这种思想也影响了分析化学界,以致长期来我国在分析仪器的创新方面几乎很少建树,具有完全自主知识产权的产品少之又少。除了五、六十年代有过一段相对较好的时期外,这种情况直到90年代后期才开始改变,分析仪器的创新研究才被相继列入国家各项重要科学研究计划。虽然总的投入仍然不大,但是人们的认识和态度显然已经有了很大变化,在国家自然科学基金的带动下,分析化学新方法、新技术、新仪器的研究已逐步受到各方面的重视,如果这种状况能够继续下去,相信不久的将来,我国的分析仪器一定会有大的起色,这当然需要我们同行的加倍努力才行! 金教授在西湖论坛上演讲 Instrument:2001-2006年五年间,金教授您先后三次主持关于“ICP全谱仪”项目(ICP全谱仪的研制和开发、产业化关键技术研究),请将其相关的研究成果给我们介绍一下?我国ICP全谱仪的技术水平要达到国际先进水平,其主要的困难在哪里? 金教授:开展ICP全谱仪和质谱仪的研究是我很早就有的心愿,因为它们代表了当代原子光谱分析仪器的最高水平。我有幸承担ICP全谱仪这个任务,感到特别高兴,真的很希望把它做好。虽然经过课题组全体人员的努力,我们的成果也通过了验收,但是,坦白讲我们自己也不满意。为什么呢?因为受到经费的限制,很多我们想做也能够做的事情并没有做到。国外研制一种新产品的投入一般是这个产品市场价格的8~10倍,而我们所能够得到的研究经费实际上还不足以买一台国外的同类仪器。即便这样,我内心仍然对支持我们开展这项研究的领导和单位充满感激之情。幸好我们在研究MPT光谱仪,后来又实现了转化,我们手头有一点积蓄,正好可以补贴到这个项目,才得以取得一些起码的成绩。当然,这还是不够的,所以我们现在又与北京科创海光仪器公司合作,希望最终能够把这个仪器真正实现产业化,在高端原子光谱分析仪器领域打破国外仪器的垄断局面,并为最终拿下等离子体质谱仪奠定基础。 Instrument:金教授您在国际上首创了微波等离子体炬(MPT)激发光源,现已成功地用于原子发射、原子荧光和原子质谱分析,所发明的MPT光谱仪已产业化,请就此给我们谈一谈“MPT光谱仪的研制及实现产业化”的成功经验与“产、学、研”要结合的问题? 金教授:微波等离子体炬(MPT)激发光源是我们在研究微波化学和微波等离子体光源6年后的一个“意外”成果。我们本来是想改进别人的一种双管同轴且两端都有带孔盖的微波谐振腔所维持的等离子体激发光源,但是在实际实验过程中却发现去掉一端的盖时所获得的等离子体更稳定,后来从改进样品与等离子体相互作用的角度又改成三管同轴结构,并在外管引入屏蔽气,这样就诞生了后来被称为“吉林大学微波等离子体”的新型激发光源微波等离子体炬(MPT)。这期间我们当然也做过一些比较深入的电磁场分布和流体动力学等方面的基础研究和光源基本分析性能及其应用的研究等等,最终才形成了现在形式的MPT光源。 实际上,由于MPT炬管可以在低微波功率、低气体流量下获得非常稳定的常压氦、氩或者甚至空气等离子体,因此可以检测除氦以外包括卤素在内的几乎所有元素,并可以直接引入空气样品,对大气中的一些有害元素进行连续实时监测,这些都是其他光源所难以做到的。不过,它也确实有基体效应比较严重的问题,因为终究工作功率比较低。但是,由于它是一种处于非局部热力学平衡状态的等离子体,其气体温度虽然不是很高(2500~3000K),但是其激发温度(5000~6000K)并不低,电子温度则更高达20000K以上,加上我们又采取了去溶、FI进样等一系列措施,因此,已被证明它也是一种有用的原子化器和很好的离子化源,可以在原子荧光法和等离子体质谱法中加以利用。特别是HeMPT-TOFMS,由于可以同时以很高的灵敏度检测包括卤素在内的非金属元素和其他元素,更被美国著名光谱化学家、Indiana大学杰出教授G. M. Hieftje称为是气相色谱的“理想的”检测器(“The coupling of an MPT with TOFMS seems ideally suited for GC detection”[3])。 我们确实在MPT光谱仪的产业化上下了很大功夫,这也是“情势所迫”,95年前后在国外学有所成的一位我以前推荐出国的博士出于对我的尊重和支持,跟我商量要与我合作转化我们在MPT光谱技术方面的成果,由他出资,我们出技术在国内建立中美合资企业来进一步研制和生产MPT光谱仪。我也觉得以这个被学术界多数专家认可并被提议称为“吉林大学微波等离子体”的新光源为基础研制成一种可以应用的分析仪器,应该是证明这一技术真有价值的最好办法。因此就跟他和当时的海光公司联合创建了北京万拓公司。万拓公司虽然开始时很成功,但是,并没有来得及把MPT产业化。后来,江苏无锡小天鹅集团公司看上了我们的技术,终于以我们的技术为基础在长春创建了长春吉大-小天鹅仪器公司,真正实现了产业化。迄今该公司已经成功运转8年多,MPT光谱仪的产品也已经销售到全国一半以上的省、市、自治区,逐步被用户所接受。吉大-小天鹅仪器公司也在产、学、研结合的道路上健康发展,越办越好越壮大。 应该说,我们虽然在MPT光谱分析技术和成果产业化方面取得了一定成绩,但这是我们两代师生花了差不多近30年的时间不断努力才取得的。我们走过的路并不容易,因为这是一个不断完善、改进和提高的过程,现在也不敢说已经到头了。如果HeMPT-MS也成功了,如果MPT在其他领域(例如生化武器的无害化处理)也成功了,那才是真正的成功。 值得指出的是,正是在这个由MPT光源,到MPT光谱仪科研样机,到MPT全谱仪样机,到MPT光谱仪的产业化的一浪高过一浪的努力中,我才逐渐体会到分析化学不把分析仪器的研究纳入自己的研究范围是非常不科学和不明智的。也只有在此时,才真正领会了当初我的英国导师为什么放弃在伦敦帝国理工学院的工作,带大家到曼彻斯特大学理工学院去创办“仪器装置和分析科学系”(Department of Instrumentation and Analytical Science)的真正含义。于是,开始不遗余力地倡导把分析仪器新方法、新技术的研究和分析仪器的创制作为培养分析化学学生的一个重要方向,并把“做前人之未做,至少中国人未做”作为团队的座右铭。 金教授与仪器信息网主编李云济博士合影 Instrument:上面已经谈起微波化学,就请金教授谈谈您眼中的中国微波化学及技术?另外,2008年10月将在重庆召开的“第七届全国微波化学会议”,将会有哪些主题内容? 金教授:说来很有意思,无论国内国外,微波在化学中的应用都是从分析化学开始的。最早是用于获得作为发射光谱分析用的等离子体光源,那是在上世纪50年代。我开始接触微波是在我1979年去英国做访问学者的时候,我原本想学习当时刚刚出现不久又大受欢迎的电感耦合高频等离子体,即ICP。导师建议我做常压微波诱导等离子体(MIP)光谱法的研究,告诉我说常压氦等离子体光源如果成功应该会很有价值,我就照他的意见办了。后来逐渐觉得搞MIP也有回国后容易上手的优点,所以就更安心了。81年回国后的情况验证了这点,尽管当时困难很多,但是我们在82年就把国外最新的两种可以获得常压MIP的器件TM010谐振腔和表面波器件Surfatron研制成功了。 如前所述,85年我们就发明了MPT。MIP不仅可以用作发射光谱法的激发光源,实际上还可用于合成金刚石和氨及有机导电膜等,微波本身则可用于加速样品消解,是样品前处理的好办法。所以我们又开展了微波等离子体合成、微波处理样品的研究。早在90年代初我的学生郭振库博士就在国内最早翻译出版了微波处理样品的专著。到1996年夏我们又主动承办了以微波化学为主题的长春夏季化学研讨会(后来被定为第一届全国微波化学会议),1998年又召开了第二届全国微波化学会议,成立了中国电子学会微波分会微波化学委员会。今年将在重庆大学召开的是第七届全国微波化学年会和由中国仪器仪表学会分析仪器学会主办的“第二届全国样品前处理会议暨中国分析仪器学会样品前处理专业委员会成立大会”。两个会一起召开,目的是促进学术交流和同行专家的团结合作,因为许多微波化学专家也都在从事样品前处理方面的研究,而且两者所用的一些仪器,所面对的一些基础理论问题也有共通之处。这样,通过直接的相互学习和交流,希望能把我国微波化学和样品前处理的学术研究和应用水平更快地提高到一个新的高度。当然这次会议还会涉及微波和微波等离子体合成化学、微波技术在无机化学、有机化学、高分子化学、分析化学、催化、药物化学、生物化学、生物医学、食品科学、化工过程、石油化工、环境保护、材料科学及工程、矿物加工等领域中的基础和应用研究;微波化学反应设备研制、开发;甚至微波化学及技术与节能减排等,是一个涉及面相当广泛的学术会议,希望能够获得国内相关领域专家和学者的广泛关注和热情支持。 Instrument:早在2004年,金教授您就开始呼吁并提出了“实施国家科学仪器创新工程”,今天请金教授就这一思路再给我们谈谈? 金教授:是的,方肇伦院士和我在2004年就开始推动实施国家科学仪器创新工程了。当时我们在议论国家中长期科技发展规划纲要和十一五科技计划的时候,有感于我国科学仪器发展的迟缓,觉得没有大的动作,恐怕很难有大的改观。因此想到能否像航天方面当时提出要搞登月的“嫦娥工程”那样搞一个振兴我国科学仪器的大工程。方先生提到了“张衡工程”这个名称,我也觉得很好。于是我们开始分头联络有关专家酝酿。在方先生的推动下后来又在杭州召开了一个专门会议讨论这个建议,得到了与会的十多位科学仪器方面的专家的一致支持,并决议由方先生和我及范世福教授三人执笔起草有关建议。我们花了几个月时间写成了初稿,后来由方先生统稿并经科技部有关领导的修改后提交到中国科学院化学部,几经化学部院士们的修改补充,最后以中国科学院的名义向国务院呈报了一份 “关于大力加强我国科学仪器自主研发和产业化能力,实施‘张衡工程’的建议”。该建议明确指出,“科学仪器的创新是实现科技创新最有效的手段”。因此“建议国家尽快启动以“张衡工程”命名的重大科技专项工程,振兴我国科学仪器事业”。后来虽然没有正式实施这个以“张衡工程”命名的重大科技专项,但是大家都已经看到或者感觉到国家自那以后就一直在通过各种途径加大对科学仪器和科学仪器创新的投入。只是可能由于一些人仍然没有从把科学仪器单纯看作科技创新的支撑条件的思维中解脱出来,国家的许多投入仍然被主要用于大量进口国外高端仪器,真正直接用于支持国内科学仪器创新研究的经费仍然还不及国外一家大科学仪器公司的投入。对于这种情况,我们分析仪器界的学者和媒体朋友必须努力多做宣传教育工作,使大家的认识尽快统一到“科学仪器创新是实现科技创新最有效的手段”上来。无论那个领域的科学家,都能够自觉地把创新开启未知世界的“钥匙”(科学仪器)放在他探索未知世界的研究活动的首要位置。如能这样,则我国科学仪器的振兴有望,我国本土科学家获诺贝尔奖有望! 金教授倡议并主持《长三角区域科学仪器技术创新战略联盟》 Instrument:再请谈谈金教授您的“穷人的质谱”吧? 金教授:质谱法是一种利用物质的荷/质比不同而进行分析的方法。由于所有物质都由原子、分子组成,都有质量,并都可让其带上电荷,因此理论上被认为是“万能”的分析方法,因为它可以分析从同位素,到原子、原子团,到分子、分子片,从小分子到大分子等等物质,获得从组成到结构等不同层次、多个方面的许许多多信息。但是传统的质谱仪都需要在高真空状态下工作,仪器复杂、价格昂贵,难以普遍推广应用。那么,能不能设法在常压下或者至少在低真空的情况下利用物质的荷/质比不同进行分析,从而大大降低仪器的价格,让“穷人”也用得起呢?答案是肯定的。目前最成功的这类“穷人的质谱”就是离子淌度谱仪(Ion Mobility Spectrometer, IMS),又称离子迁移谱仪,是一种以化合物的气相离子在电场作用下发生迁移时的离子淌度来表征该化合物的方法。它非常类似于飞行时间质谱法,但它是在常压或低真空条件下进行,不需要昂贵的真空系统,整个仪器也很小巧,价格相对低廉,故被称为“穷人的质谱”。离子淌度谱上个世纪六、七十年代开始发展,目前已广泛应用于气体分析、爆炸物检测、毒品检测、环境监测以及近年发展的生物分子分析等领域,有报道称目前全世界已经销售超过7万台这种仪器,可见其受欢迎的程度。在公共安全成为全社会关注的重大问题的今天,注意发展这种简便、价廉的专用分析仪器显然应该引起我国学者和有关部门的高度重视。 Instrument:金教授,您是怎样看待科研成果产业化的? 金教授:科学研究的根本目的是为社会提供认识世界和改造世界的新工具和新理论,从而促进社会更快的发展。很显然,一切可以产业化的科研成果都应该尽快产业化,以回报和服务社会。但是,由于历史和管理方面的原因,我国在科研成果转化和产业化方面的现状却很不理想。许多成果只限于发表文章,甚至为了追求论文数量,把一篇文章拆成几篇发表。(这方面的成绩是去年我国作者发表的学术论文数量已经排名全世界第二,仅次于美国)。有的成果虽然确有产业化价值,但是却少有科研人员愿意或者能够继续把它做到底。以致许多宝贵的科研成果也一起被束之高阁,变成了“科研垃圾”。 科学仪器方面的情况也类似。试想“九五”以来的科学仪器攻关结果到底有几项成果真正产业化了呢?这种情况的存在,当然有我国科学仪器产业还处于幼稚阶段的原因,绝大部分国内科学仪器企业都无法或者难以为产业化前必须进行的从科研样机到产品(工艺)样机这个成果转化阶段提供必要和足够的经费,老总们多数都是“不见兔子不撒鹰”的,而国家科技攻关项目的支持又只到科研样机通过验收就终止了。因此,要改变这种局面,我觉得下面几点是重要的:1)国家除了总体上加大科技创新的投入外,更要加大对科研成果转化阶段(从科研样机到产品(工艺)样机)的投入;具体项目的最终产业化则可由相应企业为主来承担,国家只通过中小企业创新基金这类方式予以支持,因为此时如果企业真的愿意将该产品产业化,说明该产品应该有较好的市场前景,企业已经可以有望通过产业化而获利了;2)从整体和战略层面看,无疑“企业是技术创新的主体”,特别是在投资和产品产业化方面企业应该负起这个主体的责任。但是,任何技术创新都有从原理和方法研究到物化为技术产品的过程,所谓“创新”,实际上主要在原理和方法研究(包括实验装置或者科研样机研制)阶段,因此在这一阶段就强调“以企业为主体”,甚至要求企业家来领导科学家搞研究,并不科学。美国许多高新科技企业(包括科学仪器企业)的诞生,都是高校毕业研究生或者博士后从学校出来后以自己在研究生或者博士后期间的研究成果转化为起点形成的。也就是说,他们的技术创新,实际上是在大学或者研究机构完成的,这时还谈不上什么以“企业为主体”,但是,后面的转化却确实是“以企业为主体”进行的。这难道不值得我们借鉴吗? Instrument:网络作为新型的媒体,对我国科学仪器发展也在发挥越来越大的作用,金教授您对专业网络媒体有哪些要求和期望呢? 金教授:网络媒体的出现,无疑对科学技术的超常发展产生了很好的影响。因为与平面媒体相比,网络有信息快、受众广、易于互动和交流等优点。如果办得好,专业网络媒体更是专业科技工作者的良师益友,又是同行人士开展互助和交流的宝贵平台。贵网对于我国科学仪器发展越来越大的正面影响就是一个例子。在“时间就是‘金钱’”的市场经济时代,在科技创新日新月异的今天,着力加快最新科技信息的传播(正因为这样,目前许多平面媒体也都已开始同时出电子版),应该是专业网络媒体最重要的任务和最大的优势。希望你们在这方面能够越做越好。信息要短而精,最好能够既包括新技术的名称、简单原理和应用价值,特别是要注明可供读者查证的信息来源,以利进一步研究参考。定期出版纸质《仪器快讯》是一个很好的做法,因为终究目前仍然还有许多人士还不能经常方便的上网。 金教授与仪器信息网采访编辑合影 Instrument:科学仪器后备人才的教育问题也是我们仪器信息网非常关心的一个话题,金教授您长期从事分析化学教学和研究的第一线,是如何看待研究生的教育和培养问题呢? 金教授:科学仪器人才的培养问题确实值得高度重视。据说目前全国已经在168所大学设有仪器科学专业,有的还创建了仪器学院。这似乎是一个好消息,但是,就我接触过的一些仪器科学专业而言,其培养质量并不理想。按从事科学仪器创新工作的高度来要求,则更是相去甚远,毕业后真正从事仪器行业工作的比例也不高。我想仪器科学是一个涉及许多学科的交叉学科,人才培养必须考虑到这个特点。同时创新人才的培养必须通过科技创新的实践才能达到。因此,可否把科学仪器创新人才的培养重点放在研究生层次。另外,仪器的使用领域对于相应仪器有最迫切的创新冲动和敏感性,可否在化学学科中设立分析仪器专业?在临床医疗学科设立诊断仪器专业? Instrument:金教授,能否请您谈谈目前您任浙江大学分析仪器研究中心执行主任这一重要职位的工作情况及设想? 金教授:我在接近退休年龄接受浙江大学的邀请担任签约教授并出任新建的浙江大学分析仪器研究中心执行主任一职,原本希望与我的好友和师长、中心主任方肇伦院士一起协力同心,利用浙大优良的人文环境和综合优势,按我们在关于《张衡工程》的建议中的一些设想,在浙江这块创新热土上开创分析仪器创新的一个新基地,为振兴我国科学仪器事业添砖加瓦。不想方先生壮志未酬就不幸永远地离开了我们。面对这个重担,我和我的同事们深感责任重大,我们决心向方先生学习,全身心地投入到振兴我国科学仪器事业中。方先生是被癌症夺去生命的,在他生病的日子里,先生曾经两次向我谈到:只有自己真正生病了,才知道疾病的早期诊断有多么重要,而我们本来是应该和有能力在这方面做出一些贡献的。根据方先生的这个遗愿,我们已经决定把癌症的早期分子诊断技术和仪器作为我们中心的一个重要研究方向。冀望通过与浙大兄弟单位的紧密合作,力争在较短时间内取得有价值的成果。同时,我们也将保持我们既往“做前人之未做,至少中国人未做”的精神,在分析仪器创新上多下功夫,并在向同行介绍科学仪器新技术方面发挥无保留的“侦察兵”作用,鼓励和支持年轻学者加入到科学仪器创新的队伍中来并尽速成长。当然,根据国家和长三角地区经济和社会发展的需要,我们也还会积极参与像公共安全、过程和质量监控等专用仪器方面的创新研究。力争在不太长的时间内在与国内同行的相互学习的基础上创建一个在国内有较大影响的分析仪器创新团队。 编者记:采访过程中,金教授一再强调在科学创新研究上,科学仪器应定位为开启未知世界大门的一把钥匙。年近古稀的金教授还在为国产科学仪器发展奔走呼吁,他对科学研究执着的精神让我感动,令我钦佩。采访编辑:杨旭 金钦汉教授参考文献:[1] Ostwald W., Die wissenschaftlichen Grundlagen der analytischen Chemie, Leipzig: Verlag W Engelman, 1894[2] Hirsch R. F., Analytical Science at the Center of Chemistry and Beyound Its Frontier, 2000, Aug. 21[3] Pack, B.W., Broekaert, J.A.C., Guzowski Jr., J.P., Poehlman, J., and Hieftje, G.M.,Anal. Chem., 1998,70(18):3957-3963 金钦汉教授简介: 浙江省东阳市人,1937-10-27 生,曾任吉林大学研究生院院长,现为浙江大学分析仪器研究中心执行主任、吉林大学吉林省光谱仪器工程技术研究中心主任、中国电子学会微波分会微波化学委员会主任、全欧化学会联合会分析化学部观察员。1995年和1999年分别被提名为中国科学院和中国工程院院士候选人。专业 分析化学 研究方向 分析化学新方法、新技术、新仪器 主要学历: 1955.09--1958.08 东北人民大学化学系 1958.08--1959.09 北京大学技术物理系放射化学 毕业文凭 1965.01--1966.01 上海外语学院留学生预备部英语 结业证书 1978.08--1979.01 北京语言学院英语 结业证书 1979.06--08 英国Essex大学语言系英语 1979.08--1980.08 英国伦敦大学帝国理工学院化学系 访问学者 1980.08--1980.08 英国Manchester大学理工学院仪器和分析科学系 访问学者 主要学术经历: 1959.09--1960.09 吉林大学化学系 见习助教 1960.09--1978 吉林大学化学系 助教、教研室秘书 1978--1983.09 吉林大学化学系 讲师 1983.09--1985.09 吉林大学化学系 副教授、教研室主任 1985.09--迄今 吉林大学化学系 教授;教研室主任(至1993年) 1988.08-1990.01 美国印第安纳大学化学系 访问教授 1990.09-1993.08 中国科学院长春应用化学研究所 兼职博士生导师 1991.12-1992.09 美国印第安纳大学化学系 访问教授 1992.10-1996.01 吉林大学研究生院 院长 1993-迄今 吉林大学化学系(学院) 分析化学学科博士生导师(理科) 1995.10-1996.01 美国印第安纳大学化学系 访问教授 1996.09-迄今 长春分析仪器研究和技术开发中心 副主任 2002-迄今 吉林大学化学学院微分析仪器研究所 所长;吉林省光谱分析仪器工程技术研究中心 主任 2003.09-迄今 吉林大学仪器科学与电气工程学院 测试计量技术及仪器学科博士生导师(工科) 2007-迄今 浙江大学分析仪器研究中心执行主任 金钦汉教授所著有关科学仪器发展的两篇文章: 11-分析化学的第二个春天.PDF13-试论我国分析化学学科发展战略.pdf
  • 2020版 《中国药典》盐酸利多卡因注射剂有关物质的分析
    盐酸利多卡因是局麻醉、抗心律失常药物,属于酰胺类化合物,这类物质在C18色谱柱分析过程中容易出现拖尾的问题。 我们按照2020版 《中国药典》和EP方法,对盐酸利多卡因注射剂及其杂质2,6-二甲基苯胺、2,6-二甲基氯代乙酰苯胺进行分析,希望能够解决主成分与杂质分离效果差和拖尾的问题。 常规硅胶系色谱柱,由于受到硅胶基材表面残留硅醇基和金属杂质的影响,在分析碱性化合物时普遍易出现色谱峰拖尾的现象。CAPCELL PAK色谱柱凭借填料表面致密的聚合物包被来抑制硅胶基材的影响,因此能得到对称性良好的色谱峰。 我们使用经过包膜处理的 CAPCELL PAK C18 AQ S5 柱,很好地解决了盐酸利多卡因拖尾的问题;同时主峰与杂质的分离也满足要求。 2020版《中国药典》方法 推荐色谱柱: CAPCELL PAK C18 AQ S5 系统适用性要求:盐酸利多卡因与杂质2,6-二甲基苯分离度满足要求,理论塔板数不低于2000。按照2020版 《中国药典》的要求,选择经过包膜处理的CAPCELL PAK C18 AQ S5 柱,盐酸利多卡因峰形良好;同时2,6-二甲基苯胺与利多卡因分离度16.49,满足基线分离要求。图1 盐酸利多卡因与2,6-二甲基苯胺的色谱图 HPLC Conditions 色谱柱:CAPCELL PAK C18 AQ S5 4.6mm i.d.×250mm流动相:磷酸盐缓冲液:乙腈=50:50(pH8.0)流 速:1.0 mL / min温 度:30 °C检 测:PDA 230 nm进样量:20 µL浓 度:盐酸利多卡因样品2mg/mL、系统适用性溶液:50 µg/mL(溶剂为流动相) 注:磷酸盐缓冲液:1mol/L磷酸二氢钠溶液1.3mL,0.5mol/L磷酸二氢钠32.5 mL,用水稀释至1000 mL,摇匀。 EP 9.0方法 推荐色谱柱:CAPCELL PAK C18 AQ S5 目前,EP没有盐酸利多卡因注射剂的相关规定,因此我们参考了EP中盐酸利多卡因的检测方法。 系统适用性要求:主峰(盐酸利多卡因)保留时间约为17min,杂质A(2,6-二甲基苯胺)与主峰的相对保留时间约为0.4,杂质H(2,6-二甲基氯代乙酰苯胺)与主峰的相对保留时间约为0.37,杂质A与杂质H的分离度不小于1.5。 按照EP 9.0的检测方法,对杂质A、H以及盐酸利多卡因混合标准品进行分析,结果如图2所示,杂质H保留时间6.098min,杂质A保留时间7.357min,杂质A、H分离度为5.31,满足二者分离度大于1.5的标准要求。图2 盐酸利多卡因与杂质A、H的色谱图 HPLC Conditions 色谱柱:CAPCELL PAK C18 AQ S5 4.6mm i.d.×150mm流动相:磷酸盐缓冲液:乙腈=70:30(pH8.0)流 速:1.0 mL / min温 度:30 °C检 测:PDA 230 nm进样量:20 µL浓 度:杂质A:0.5µg/mL、杂质H:5µg/mL、盐酸利多卡因:5µg/mL(溶剂为流动相) 注:磷酸盐缓冲液:4.85g/L磷酸二氢钾溶液。
  • 生命科学仪器及其应用的发展梗概和有关问题的探讨
    李昌厚(中国科学院上海营养与健康研究所 上海 200233)  0、 前言  本文从人类生活、生存、发展和环境保护等角度、从人类生存的三要素(水、空气、食品)等多个方面,讨论了生命科学及生命科学仪器大发展的必然性;从全球科技工作者对生命科学仪器的关注度等方面,介绍了生命科学仪器及其应用的发展现状;讨论了生命科学仪器的进展和发展前景。可供有关的科技工作者参考。  一、生命科学仪器发展的必然性  目前,地球上的人类和生物面临着越来越严重的环境和生态威胁,认真研究人类生活、生存、发展和生态平衡、环境保护等问题,是当代和今后长时期全球性的、迫切需要解决的问题,这是生命科学仪器发展的背景、主要原因或者叫生命科学仪器发展的必然性。  地球上的人类和生物受到了哪些威胁?请看:  1、水  地球上的水污染很严重,据世界卫生组织报道:维持一个人的生命,每天至少要5升水,加上卫生用水和其它用水,发达国家人均需水量高达300-650升/天。而世界上地面和地下水的污染已到了严重地步:据2001年英国慈善机构“水援助”和“泪水基金”联合发表报告说,饮用水卫生问题已成为“目前世界上最为紧迫的生存危机之一”。报告说,不干净饮水,导致世界上每天有6000名儿童死亡。眼下世界上住院治疗的病人中,有一半是饮水不卫生而引发的疾病。2001年,联合国在全球用水情况报告中说,全球每天有5000多名儿童死于卫生条件恶化引发的疾病。与英国慈善机构“水援助”和“泪水基金”联合发表的报告一致。  联合国曾经报道:目前全球有11亿人缺乏安全用水。每年有500多万人死于同水有关的疾病。预计到2025年全球三分之二的人将生活在不同程度缺水的地区。据报道:世界上最大的内海——地中海,正在变成肮脏的海洋,每年倒入地中海的废水至少达到60亿立方米、固态垃圾达到2亿吨以上。沿海岸有数十家炼油厂和上百家燃油热电厂及其它各类工厂等污染源,估计这些工厂每年要向地中海倒入90万吨工业粘着物,160万吨可氧化的物质,使地中海每年要混入100吨水银、3800吨铅、12000吨酚类物质和3600吨磷盐。据世界卫生组织报道:发展中国家,目前每天有3万多人死于饮用水不洁引起的各类疾病。  我国的水环境问题也比较严重,目前我国非常重视水环境的保护,仪器信息网在2021年1月22日通过《十大关键词窥探2020环境监测行业风云变幻》的文章[1],对我国2020年环境监测领域的有关问题进行了回顾,从中可以看出我国有关部门对环境保护方面的高度重视程度。  2、空气  据美国Analyst报道:世界上城市空气污染特严重,城市居民每天平均要吸入20m3以上  的污染空气。这些空气中至少有1012个有毒有害微粒:其中小于10μm的微粒大部分将沉积在人的肺泡中,它将引起人们生肺癌及引起其它有关疾病。英国剑桥马萨诸塞技术研究所的研究表明:烟灰是悬浮在空气中的有毒有害固体微粒的主要组成部分。据报道,在英国这种有害固体微粒每年至少导致1万人死亡。  据文献报道,世界上汽油烷基防爆剂所用的铅每年达到38万吨以上,其中70%直接排入大气中,而人吸入的量至少有35%以上沉积在体内,也就是说地球上的人每年因汽油烷基防爆剂这一项,总共吸入的铅就有10吨左右沉积在人体内,最终引发铅中毒性质的各类疾病,更严重的是障碍儿童的身体发育,引起智力发育不良,形成痴呆症等等。  由于受空气、自然、历史等因素影响 ,全国受到结核菌感染的人约有4.2亿,现有肺结核病人约500万人。我国是全球22个结核病高负担国家之一,目前我国对空气污染问题已经引起高度重视。虽说北京、河北等地的空气质量(特别是PM2.5等)还有些不尽人意,但是很多大城市的空气质量已经大大改善,例如上海、浙江、广州等地域的城市和农村的空气质量已经产生了质的飞跃,空气质量优秀的天数可以达到80%以上。由于国家的重视和全民的共同努力,相信我国的空气质量会大幅度提高。  3.其他  此外,由于现代工业、农业造成的其它污染,也正在日益加重,如有机汞、有机磷 、多氯联苯、农药残留物、放射性污染的水、各种无机元素(如汞、镉、铅、砷、铬等等)造成的污染已相当严重。汞中毒主要危害人的中枢神经系统,引起人的死亡率可高达到40%。镉对人的肾影响大,被定为1A级致癌物质。铅是一种对神经系统有害的重金属元素,儿童体内铅含量超过每升100微克时,脑发育就会受到不良影响,儿童血铅每增加10微克/分升,智商平均下降1至3分。国际上公认,把血铅超过每升100微克称为铅中毒。  多年前,国际消除儿童铅中毒联盟的专家,调查访问了中国后说:中国如不进行儿童铅中毒的防治,20年后,中国人平均智力将比美国人低5%。即20年后,一亿多告别“儿童”的中国人中,约有300万到500万人因智力下降成为社会负担,约有1000万到1300万人从平常人变为“庸人”,约有200万的高智商人才变为平常人。铅中毒的五大原因:1)大气污染 2)室内装饰 3)吸烟(烟中有铅,对儿童伤害很大,吸烟家庭孩子比不吸烟家庭孩子大10倍) 4)儿童玩具 5)食品(爆米花、皮蛋、罐头、蔬菜、水果、饮水等等)。  我国是一个农业大国,与农业有关的问题相当严重,例如:转基因食品(小西红柿、色拉油、进口大豆、进口水果等等),有些人还没有认识到它的危害,作者认为,转基因食品对人类的威胁很大,归纳起来看,它有五大隐患:  a、可能对其他生物产生不可估量的负面影响:具有抗虫、抗病转基因的植物也可通过花粉等途径对其他许多有益植物产生直接或间接影响,从而改变这些植物的良好基因。  b、增强害虫的抗性:目前已知第三代、第四代害虫已对转基因抗虫作物产生抗性,以致要用更多的农药,这对全球的环境的危害更加大。  C、转基因植物通过授粉可能将抗虫、抗病、抗除草剂等“本领”传给野生杂草,从而杂草争夺肥料,严重影响农作物的生长,甚至严重影响农作物的生存。  d、由于动、植物,微生物,甚至人类的基因可以相互转移,形成人为的优势特征,这违背了“优胜劣汰”的自然规律,严重影响物种间的竞争,破坏生态平衡。  e、转基因生物产品作为食品进入市场,可对人体产生某些毒理作用和过敏反应 如:转基因生长激素毒素基因,可能影响人的生长发育 转基因的抗生素基因可能使人体对很多抗生素产生抗性,一旦生病,所有抗生素都不管用。转基因生物产品只几十年历史,对人危害的潜伏期很长。所以,凡是持怀疑态度的国家,都不签入境许可证,尤其欧盟更是如此。我国从2020年开始,也禁止有些转基因食品入境、限制种植和食用有些转基因农产品。还有绿色壁垒:日本曾经对200种农药制定了近9000个最高残留限量,其中,对蔬菜有3728个 大米制定了116种农药的最高残留限量。这些规定、标准,主要是针对我国的。因为,日本是我国的蔬菜和大米的主要出口国,占我国出口蔬菜总量的40%以上。  据报道,由于现代工业和农业造成的污染,科学家估计,到本世纪中叶,世界海平面将增高1m,每年消退的生物达100万种,每天有三个物种灭绝。100年后,生物将消失一半。所有这一切,都已经或正在引起全球性的警觉。全球人类目前面临的威胁越来越大。因此,从七十年代末期、八十年代初期以来,特别是近十几年,世界上科技和社会发展的潮流明显由“物”转向“人”。即从重视社会的物质生产,开始转向同时切实关注全球人类的生活、生存和发展的重大问题。  综上所述,生命科学和生命科学仪器的大发展是必然的。  二、生命科学仪器发展和应用的现状  目前,国际上各类新型生命科学仪器正不断涌现。例如,用于分子生物学领域的各类仪器、用于细胞生物学领域的各类仪器、用于微生物检测的各类仪器和用于生物工程领域的仪器,以及生物医学及临床分析检测仪器、家庭或个人使用的专用仪器,特别是超小型、价格较低的生化仪器,各类验尿仪、血液分析仪、水质分析仪、有毒有害气体检测仪等等发展飞速。据报道,这些超小型仪器中,有的可以放进茶杯,有的可以放进口袋。  目前,由于生活水平的提高,现代人群中,糖尿病已成为非常普遍的病。曾经初步统计,我国的北京、上海、广州三大城市中,上海的糖尿病发病率为第一,北京第二,广州第三。因此,目前萄葡糖检测仪发展很快,国外有的萄葡糖检测仪只有手掌大小,只需一滴尿液或一点血,就可以对人体的萄葡糖指标进行检测,为糖尿病患者提供了很大的方便。例如:美国理康公司曾经推出的SurestepPlus稳步倍加型血糖监测仪,只有香烟盒大小,只需一滴血,30秒钟就可得到结果。又如德国IBM公司推出的Teflolux血糖检测仪,只需一滴鲜血,两分钟即可得到血糖测试结果,可随身携带,用来监控和治疗糖尿病非常方便。又如,家用食品检验仪,其探头(传感器)做成筷子式,只需插入食品就可检测其有毒有害成份,如准确、快速的检测食油中的黄曲霉素、猪肉中的3-4苯并芘等致癌物质,只需将探头插入被检测物质,就很快能得到结果,非常方便。  由于计算机技术发展对科技的贡献,直接促进了生命科学仪器的发展。因此,这几年生命科学仪器的发展速度和水平实在令人“赏心悦目”。许多生命科学仪器能完全自动、准确、高速、高效地完成仪器的自检、故障的报警、控制分析测试的全过程、测试数据处理、协调与联用仪器的分工合作等等。许多生命科学仪器,操作人员只需要放试样、启动仪器开关就行了,其余一切都全由计算机自动完成。例如Beckman的700型和BM的4030型全自动生化仪,从采样、样品的稀释、测量操作到数据处理和打印结果,全由计算机自动完成。又如美国推出的Manarch 2000全自动生化仪,具有多功能,可作吸光度、FL强度、电解质、特殊蛋白质和酶免疫、FL免疫等分析,可同时作23个项目,都由计算机自动完成。  随着生命科学的发展,进一步促进了生命科学仪器的发展,往往由于生命科学研究中方法学上的发展或突破,使许多成熟的仪器扩大了新的应用范围,成为生命科学领域的崭新仪。例如:原子吸收分光光度计[4](AAS),目前已经发展为一种常规的生命科学仪器,全球已经普遍、广泛使用它来检测有毒有害的重金属致癌物质(如:Hg、Pb、Cd、Cr等等)。目前生命科学领域非常重视AAS的应用,国外的PerkinElmer、Agilent等公司和我国的北京普析通用、北分瑞利等公司的AAS都有很高的水平。同时,由于生命科学研究的发展,还随之出现了有关的新型的生命科学仪器,例如:北京普析通用、北京博晖创新的五元素同时检测的仪器的出现等就是如此。  目前,AAS已经被认定为生命科学研究领域的“座上宾”,如国内某研究所用它来对人发中的锌、钙、镁、铂、钴等稀有元素的测定,用它来研究癌症有关指标的检测,得到了满意的结果。某部队的一位师长曾经对作者讲:现在,部队检查身体也用AAS,战士只要拔一根头发,放在信封里,写上名字寄给医院,医生用AAS检测Fe、Ca、Zn就可知该战士的健康情况。今天,生命科学仪器的发展,又推动了生命科学的发展,如AAS对医学的贡献、特别是对癌症的研究起到了很好的推动作用。作者预计:随着生命科学的发展,AAS还将有大发展,它在生命科学领域的应用,将以几何级数递增。又如:同位素质谱仪,过去主要是作地球化学中同位素分析用,然而,近几年开始在医学界也正在使用同位素质谱仪测定人体呼气中的碳同位数比值 (C13/C12),以此诊断患者的胃和肝脏等疾病,其准确度达到96%以上。从这个角度来说,生命科学仪器的发展还反过来促进了生命科学的发展。  三、生命科学仪器及其应用的最新进展  众所周知,当今的生命科学已从过去的描述性、实验性的科学向定量科学过渡。要定量就要有分析,要分析就要有仪器。所以,生命科学发展离不开生命科学仪器。美国的Hood教授指出:近30年来,生物医学迅速发展的两个主要原因之一,就是生物技术和科学仪器技术的相互配合,紧密结合。据仪器信息网2021年01月26日报道:近年来,单细胞基因组学是十分热门的研究方向,“三高”单细胞基因测序上游市场达5.19亿美元[2]。目前,生命科学仪器及其应用发展的最新进展归纳如下:  1、向“三超”的发展速度令人赏心悦目  所谓“三超”,就是生命科学仪器向超高速、超微量和超小型方向发展。  (1)超高速:  据Qusesada和Mahies报道:脱氧核糖核酸(DNA)序列分析最引人注目,利用毛细管电泳FL衍生技术进行DNA测序,比商品DNA测序分析仪快25倍(商品DNA序序分析仪比手工操作快2000倍),所以利用毛细管电泳FL衍生技术组成的DNA测序仪比手工快5万倍。  二十年多前,世界上最快的DNA合成仪,2分钟可合成一个碱基,2小时的工作效率,相当于过去25个专业人员手工操作4-5年的工作量。即该仪器1小时的工作量,相当于人的手工操作9万小时的工作量,也就是说提高效率九万倍。可以说,DNA合成仪是生命科学仪器向超高速发展的前奏。美国专家科学委员会曾经认为:人类基因组计划的限速因素,在于方法学和仪器跟不上。所以,在90年代中期,他们就要求DNA测序效率在当时的基础上提高5-10倍。并且继阿波罗登月计划之后的美国人类基因组计划,在对人类基因全部30亿个核苷酸的序列测定中,美国政府拨款30亿美元,要求用15年时间完成全部DNA测序工作。此前,一位熟练的专业技术人员,手工操作测序,每年仅可测5-10万个核苷酸,所以,40年前,还只测定了30亿个核苷酸中的600万个。后来,国际上的DNA测序仪出现,每天可测1.5万个核苷酸,当时的DNA测序仪比手工测试效率高2000倍。但全部30亿个核苷酸的序列测定,也远不是15年时间能完成的(需300年或400年才可把30亿个核苷酸的顺序测定出来)。在美国政府30亿美元的拨款后,HP公司随后推出的DNA测序仪,其速度可达60万个核苷酸/小时,使美国人类基因组计划对全部30亿个核苷酸的序列测定大大提前完成了。纵上所述,可以说DNA测序仪也是生命科学仪器向超高速发展的典型之一。  还有,美国Beckman的CX7型全自动生化仪,每小时可分析960个样品, 这也是生命科学仪器向超高速方向发展的一个例子。这里特别值得介绍的是瑞典Phamacia推出的时间分辨荧光免疫测试仪(DEFIA)每秒钟可分析一个样品,每小时可分析3600个样品,而且其灵敏度 可达10-17mol(Eu),这又是一个生命科学仪器向超高速方向发展的典型例子。  (2)超微量:  荧光分光光度计(FLS)本身就是高灵敏度的生命科学仪器,从原理上讲,FLS就比UVS的灵敏度高2-3个数量级。美国的Bear曾经用荧光检测器,在HPLC上能检测10-15mol的亮氨酸(Leu),当时人们感到了不起。不久,李昌厚研究组发明了UV/FL多功能微量光度计,其荧光(FL)检测部分能检测到10-14mol的Leu,该仪器只需8微升试样,在几分钟内就可得到满意的分析检测结果。然而,今天国际上已出现了激光荧光检测器(Laser Fluorensces Detector简称LFD),其灵敏度可达到10-21mol(Eu),这是一个了不起的重大突破,是生命科学仪器向超高灵敏度、超微量发展的一个重大突破的典型例子。又如,高压毛细管电泳仪(HPCE)它是八十年代末期、九十年代初期发展起来的、目前被国际上的分析化学家所关注目的生命科学仪器之一,HPCE在复杂的、大分子的分离、分析工作中特别有用,尤其是在药品质控、临床试验、中药研究中,HPCE作用很大。在临床试验中除蛋白和药物鉴别外,还可作基因诊断、免疫分析、各种体液分析、单细胞分析和常规的临床检验等等。HPCE特别适合于试样很少的生命科学研究工作,它具有高灵敏度(可ng级进样)、高分辨率(塔板数可达到 8000万/m),HPLC解决不了的问题,HPCE可以解决。它具有高速度(最快只需几十秒钟就可分离完一个样品的分析)等特点,一般情况下HPCE也可在几分钟或十几分钟内完成一个样品分析,并且所需缓冲液少,一般几个ml即可,有时几十ml,即可作一个方法研究。目前分子生物学研究的一大难点,就是微量成份的分离和提纯,而HPCE是目前世界上分离效力最高的仪器之一,因而,它很受生命科学界重视,被认为是生命科学仪器的主干产品之一。  (3)超小型:  既要超高速、超微量,又要超小型,这在同一台仪器上是很困难的。而当代科研和家用分析仪器,却往往希望“三超”在同一台仪器上实现,既要仪器稳定可靠,又要求超小型、占地方小、便于携带。所以,近几年国外陆续出现了许多如前所述的能放进茶杯里的水质分析仪、可放进的口袋里葡萄糖检测仪等等超小型生命科学仪器。大家知道,紫外可见分光光度计是生命科学研究中必不可少的分析工具,它被认定为生命科学仪器的主干产品之一。李昌厚研究组研制了一种超小型、多功能微量UVS,它可作为HPLCD、MUVS、FIAD,核酸蛋白分析仪等四种仪器使用,所需试样只有8微升就可得到满意的结果,其体积只有目前国内外常用UVS的1/5-1/6,鉴定会上受到了许多专家的好评。  2、新型的生命科学仪器不断涌现:  目前,国际上新型的生命科学仪器不断涌现,例如:  (1)蛋白质领域的新型蛋白质C端分析仪的问世。蛋白质C端分析仪是目前世界上最新的仪器之一,目前正在发展中。它主要用于重组蛋白质的分析。随着生物工程的发展,对重组蛋白质的分析日益重要。一个蛋白,有N端和C端,蛋白质N端分析,目前似乎已成了常规分析,但C端分析,刚显出具大的生命力。蛋白质C端分析仪,在基因工程目标产品的质量控制方面很有用处,当蛋白质的C端突变时,需要用蛋白质C端分析仪来鉴定,所以,蛋白质C端分析仪具有重要意义。  (2)新型的基因扩增仪(PCR)问世。PCR是目前发展很快的一种生命科学仪器,目前已从定性向定量发展,如美国ABI曾经推出的7900 、7000 PCR,其中7900有384孔和96孔两种,用氩离子激光器作光源,光栅分光、CCD检测。ABI还曾经推出了最新的2700PCR,它具有96孔、可编程、可储存100个完整的PCR方法,为PCR核酸扩增技术设计的价格低廉的自动化仪器之一。  PCR仪器在2020年全球爆发的新冠病毒检测中发挥了非常重要作用,全球各国对新冠病毒的核酸检测,主要就是应用PCR仪器进行样本的基因扩增,而后找出现有病毒中的有关对象进行比较,从而确定被检测者是否感染了新冠病毒(已经感染者为阳性,未感染者为阴性)。因此PCR仪器目前已经引起了全世界科技工作者的重视。  目前,特别值得注重的是:全基因组和全转录组扩增是单细胞测序的难点,近几年也取得了较大突破。全基因组扩增技术主要有:简并寡核苷酸引物PCR扩增(DOP-PCR),多重置换扩增(MDA),和基于多次退火成环的扩增循环(MALBAC)几种技术。  (3)毛细管阵列电泳激光诱导FL检测仪的问世。它也是一种新型的DNA侧序仪,已能达到10-15mol/ml的检测灵敏度,已在生物体中的超痕量生物活性物质和环境中有机污染物检测方面得到了广泛的应用。  (4)新型的微波等离子体光源紫外检测仪的问世。中科院上海生化所研制的核酸蛋白分析仪是目前最理想的核酸蛋白分析仪之一,主要是采用了自己发明的、特有的微波等离子体光源,它大大优于Hg灯、Xe灯、DL灯等元素灯作光源的同类仪器,具有生命科学研究中必用的280nm(蛋白)、260nm(DNA)、230nm(氨基酸)、218nm(糖)、206nm(多糖)等五条特征线,并且背景干扰非常小,灵敏度极高。过去,核酸用254nm检测,蛋白质用280nm检测,而Hg没有260nm、280nm特征线,所以采用氙灯、氘灯分光来检测,但是,分光后能量又太低,噪声也很大,灵敏度都很低,而微波等离子体光源的核酸蛋白分析仪优于国际上最先进同类产品。  (5)基因矩阵扫描仪的问世 基因矩阵扫描仪( Gene-Arry Chip Scan Instrument或者叫DNA Arry Chip Scan Instrument 又叫 Bio Chip Scan Instrument)。它是目前世界上最高级的DNA测序仪,是HP公司专为美国Affymetrix公司的高密度基因芯片研制、产生配套的专用基因分析系统。  基因芯片目前仍是世界上最新、最前沿的学科之一。中科院原子核研究所的李民乾教授认为 二十世纪两大技术,一是微电子芯片,一是基因芯片,他认为基因芯片具有划时代性。作者曾经参加过三次香山科学会议,其中第80次香山科学会议的主题是:“DNA芯片的现状与未来”。当时出席会议的专家40位(列席人员除外),与会者中有学物理的、学化学的、学生物的、学医的、学无线电的、学计算机的,但以学生物者为主。会上邀请了3位留美学者参会:一位是AFFYMETRIX的范建兵博士,一位是MIT的王国玮博士,一位是NANOGEN的程京博士。他们三人在DNA芯片研究、应用方面都走在世界的前列,分别在美国各自所在的公司担任一定的技术领导工作,三人都在会上报告了DNA芯片的最新信息。当时,美国的DNA芯片发展很快,故有人向国家建议开展此项研究,并物色了上面提到的三位留美学者回国参加香山科学会议作报告。  通过第80次香山科学会议的讨论,大家认为DNA芯片很重要,建议我国开展研究。至今我国还在积极开展此项研究工作,并已取得一定成果。美国AFFYMETRIX早已能在1.2×1.2 cm的石英片上集成64万个DNA探针,它属于高密度DNA芯片。NANOGEN主要作低密度DNA芯片,每片有几十到几百个探针。目前,高密度DNA芯片主要用来作DNA测序,大多在科研上用,而低密度DNA芯片主要作诊断用。中国医学科学院的杨霍民教授认为基因诊断是21世纪最重要的诊断之一,DNA芯片的应用前途非常远大。  所谓芯片,是借用大规模集成电路芯片的名称,它实际上不是芯片,不能用来作计算机。但它的工艺与大规模集成电路芯片有点相似,也有光刻技术等等,所以叫芯片。DNA芯片实际上就是一个生物传感器,它配上测试仪器或做在仪器上,其功能就可充分发挥。DNA芯片的研究,主要是芯片合成和仪器化(即测试系统研制)。DNA芯片合成后,将它与有关仪器组成基因分析系统,就可以用来测序。如果做成仪器,就可用于诊断、药物篩选或基因篩选。其工作基本原理是:将合成的已知的DNA芯片,与已知的核苷酸放在已知位置进行FL标记,再用它探测一个未知的DNA的FL信号。如NANOGEN的血液6参数测试仪,只有移动电话大小,只需在芯片上滴一滴血,放进仪器,就很快可得到结果。  前面讲到的HP的基因矩阵扫描仪,与AFFYMETRIX的基因芯片结合,可组成最佳的、最新的基因分析系统,这个系统曾经在美国亚特兰大匹兹堡会上获奖。据报道:HP的基因矩阵扫描仪,是AFFYMETRIX的基因分析系统最佳、最新的配置。这项技术,取代了费时、费力、费钱的经典凝胶基因分析方法,具有同时测定多种基因和突变的独特功能。  基因探针点阵包含成千上万个特异的DNA结合位点,它又被称为探针细胞,这个探针细胞中,又含有不同序列的寡核苷酸探针,这些序列的寡核苷酸探针,确定着样品DNA的特征序列。分析更多基因的需求已变得越来越重要,在HP的基因矩阵扫描仪开发出来前,最多只能读出6万5千个基因芯片探针点阵,此后,在可读出的基因芯片探针点阵多达64万个,并在6分钟扫描出来,基因信息量增加了近10倍。这项扫描技术,为Affymetrix开发新的基因芯片探针点阵、为基因研究提供了更广泛的应用空间,在基因表达、DNA测序和突变监测、基因筛选、药物筛选、基因诊断等方面具有非常广阔的应用前景。它对美国的人类基因组计划的提前实现,也起到非常关键的重大作用。  (6)HTS7000型多孔板FL/UV高效生化分析仪的问世:美国PerkinElmer公司推出的HTS7000型多孔板FL/UV高效生化分析仪,是一种新型多孔板阅读系统,既可测定FL强度,又可测定UV吸光度,通过测定多孔板中样品顶层和底层的FL强度或UV吸光度来进行定性和定量分析。它特别适合于对大批微量样品进行快速、非放射性的比色分析。对未知浓度的样品,可在很宽的动态范围内进行快速、高灵敏度测定 FL的动态范围为6.5×104相对荧光(FL)强度单位,吸光度线性范围上限可达2A(2个吸光度),灵敏度(SEN)达1.5×10-14g/µL)  (7)新型的生物质谱工作站的问世:  ABI公司推出的MALDI-TOF VOYAGER生物质谱工作站,可研究肽、蛋白质、DNA、RNA,寡糖、糖蛋白、合成高聚物、小分子等,其分辨率达2万,质量范围达43万,灵敏度达fmol。  3、联用技术进展令人眼花缭乱、耳目一新:  现代科学仪器的发展,与方法学的突破有密切关系,往往一个新方法的突破,会带动一大片学科的发展,生命科学仪器的发展就是一个典型例子。我们可以说:新的联用技术的发展,是当前生命科学仪器发展的一大特征,往往一个方法或一台仪器不能解决的生命科学领域中的分析测试问题,几种方法或几台仪器联用,问题就迎刃而解了。例如:  (1)GC/HPLC/MS三联仪:  美国FINIGAN公司曾经推出GC/HPLC/MS三联仪,配有一个最新的HPLC/MS接口,称之为大气压电离(API),该仪器可为近代生物工程及生命科学、药品检验等分析测试工作提供大量的有用数据,能在有机结构分析、生物大分子量的测定等方面发挥独特的作用。  该仪器备有7.2万张NST质谱数据库,3万张WILEY谱库,其中还内含有毒品、兴奋剂等物质的标准谱图。在作HPLC/MS分析时,可以通过BIOMASS软件,计算生物大分子的准确分子量。特别值得一提的是,FINIGAN推出的TSQ-7000,是GC/HPLC/MS三联机的佼佼者和典型代表之一,它在生命科学领域发挥了巨大作用。  (2)新型的1100台式LC/MS联用仪:  它曾经是HP推出的新型仪器,它配有ESI/APCI电噴雾接口,结合3000质量数四极质谱杆质谱技术,能够分析分子量达到十几万的大分子,这是一个很大的突破。  (3)FIA—F4010FLS[5]联用仪开发研制成功:  李昌厚研究组将只能分析三种有天然FL的氨基酸的进口 F-4010FLS与国产的流动注射分析(FIA)仪器联用,组成一台新的分析系统,将HPLC技术中的柱后衍生法引过来,利用OPA或茚三酮,把不发FL的氨基酸转换成发FL的氨基酸,,可以分析地球上全部21种氨基酸。该系统是作者向中科院申请的一项大型进口仪器功能开发基金项目,被称之为FIA-F-4010FLS,最小检测灵敏度可达到10-12mol,与当时国际上报道的单FLS检测结果一致。该系统可以用来分析各种氨基酸,作者用它作了许多工作,解决了许多科研工作中的问题。  (4)FIA与AAS联用,使AAS的应用发生了革命性的变化:FIA在国际上发展很快,有的分析化学家认为它给分析化学带来了革命性的变化,给生命科学带来了突破性进展。方肈伦和WELZ认为:FIA与AAS联机,使AAS产生了一场革命:过去AAS不能作的工作(海水中有些元素的分析),现在可作了;过去AAS无法解释的理论问题(峰拖尾),现在已能解释了。有人认为:FIA技术对分析化学的影响,相当计算机对科技的影响。FIA与AAS联用后,每小时可作200个样品检测。可以说,AAS与FIA联机技术,给AAS仪器也带来了革命性的变化。  (5)薄层扫描-激光拉曼联用仪问世:薄层扫描-激光拉曼联用仪是“十二五”期间,国家科技部的重大仪器专项项目,该仪器为国际首创,它以薄层扫描仪为分离手段,用激光拉曼光谱仪作为检测系统。解决了专用薄层扫描仪器和专用激光拉曼光谱仪器不能单独解决的药品分析检测问题(例如:利用专用软件工作站实现了化药的假药与中药掺杂违禁化学药品的快速检测与远程智能判别,实现了一键式对化学药和中药掺杂的快速检测等等),得到了验收会上专家们的好评。  四、几个有关问题的探讨  1、随着科学技术的发展、人类对自己生存和健康的关注、以及人类面临生存环境的威胁,生命科学和生命科学仪器的迅速发展是必然的。所以,我们必须重视生命科学和生命科学仪器的研发、生产。  2、近几十年来生物医学的迅速发展,主要是有生物技术和科学仪器的相互配合或紧密结合,这充分说明了生命科学和生命科学仪器相互促进、共同发展的重要性。同时,必须认识到生命科学仪器是生命科学的眼睛;当代生命科学仪器的“三超”化令人赏心悦目、新的生命科学仪器大量涌现、联用技术的重大突破和进展,令人耳目一新,这些事实,充分说明重视生命科学仪器发展的重要性。因此,我们必须高度重视对生命科学仪器的研究。  3、生物芯片(BIOCHIP)仍是具有重要意义的前沿学科,它将在人类基因研究、DNA测序、基因诊断、药物筛选、基因筛选等方面产生巨大影响,值得重视。  4、生命科学仪器的发展,其前景不可估量。它将有巨大的市场潜力和社会意义,将为人类的生活、生存、发展和生态平衡等提供强有力得保障。  5、生命科学仪器是属于光、机、电、计算机和应用紧密结合的、五为一体的高科技产品,在研发、生产、使用生命科学仪器时,一定要重视仪器学理论[3]。因为仪器理论就像一把金钥匙,可以保证生命科学仪器的研发者、生产者、使用者一通百通,知其然也知其所以然 可以保证研发、生产者研发生产出可靠性好的优质生命科学仪器 可以帮助使用者能选择好最佳仪器条件,把仪器用到最佳状态,得到准确可靠的分析检测数据。  6、可靠性[4]-[7]是一切分析仪器的生命线,也是生命科学仪器的生命线。所以从事生命科学研究和生命科学仪器研发、生产、应用的科技作者,必须高度重视仪器的可靠性问题。  五、主要参考文献  [1]《十大关键词窥探2020环境监测行业风云变幻》,仪器信息网,2021.01.22  [2]《“三高”单细胞基因测序上游市场达5.19亿美元,各路玩家争相入场》,仪器信息网,2021.01.26  [3]李昌厚,仪器学理论与实践,北京:科学出版社,2008。  [4]Wensted,lnstrument check systems,Published in Great Britain by Hencry Kimpton Publishers London,1971.  [5]Li chang hou,’99 Industrial instrumentation and automation conference,Internationalinstrumentation and automation(specialsupplement) ,p257,1999.  [6]李昌厚,原子吸收分光光度计仪器及其应用,北京:科学出版社,2006。  [7]李昌厚,提高可靠性,迈上新台阶,科学时报(科学装备B1版2000年11月)  作者简介  李昌厚,男,中国科学院上海营养与健康研究所原仪器分析室主任、兼生命科学仪器及其应用研究室主任、教授、博士生导师、华东理工大学兼职教授,终身享受国务院政府特殊津贴。主要研究方向:长期从事分析仪器研究开发和分析仪器应用研究。主要从事光谱仪器(紫外吸收光谱、原子吸收光谱、旋光光谱、分子荧光光谱、原子荧光、拉曼光谱等)、色谱仪器(液相色谱、气相色谱等)及其应用研究 特别对《仪器学理论》和分析仪器指标检测等方面有精深研究 以第一完成者身份,完成科研成果15项。由中科院组织专家鉴定,其中13项达到鉴定时国际上同类仪器的先进水平,2项填补国内空白 以第一完成者身份获得国家级和省部级科技成果奖5项(含国家发明奖1项) 发表论文183篇,出版专著5本 曾任中国仪器仪表学会理事、中国仪器仪表学会分析仪器分会第五届副理事长、第六届副理事长、国家认监委计量认证/审查认可国家级常任评审员、国家科技部“十五”、“十一五”、“十二五”和“十三五”重大仪器及其应用专项的技术专家组组长或成员、上海市科学仪器专家组成员、《光学仪器》副主编、《生命科学仪器》副主编、《光谱仪器与分析》副主编、上海化工研究院院士专家工作站成员等数十个学术团体和专家委员会成员等职.。
  • 靠‘谱’系列之VOCs走航案例未知因子判定---以二硫化碳为例
    常温下的二硫化碳(CS2)[1]是一种无色有毒液体,它的沸点很低(46.2℃),具有极强的挥发性。纯的二硫化碳有类似氯仿的芳香甜味,但是通常不纯的工业品因为混有其他硫化物(如羰基硫等)而变为微黄色,并且有令人不愉快的烂萝卜味。工业上二硫化碳作为一种应用广泛的有机溶剂和化工原料,常被用于人造丝、杀虫剂等的制造以及橡胶、农药等的硫化过程。二硫化碳具有细胞毒作用,可破坏细胞的正常代谢,干扰脂蛋白代谢而造成血管病变、神经病变及全身主要脏器的损害[2]。美国、日本规定大气最高容许浓度为10 ppm (30 mg/m3),我国规定的二硫化碳无组织排放厂界浓度不超过10 mg/m3 [3],也是国家相关部门制定的《恶臭污染物排放标准》(GB14554-93)内的重点物种之一。图1 二硫化碳结构式PTR-TOF通常情况下,对二硫化碳的检测分析可以通过差分光学吸收光谱(DOAS)[4],气相色谱/火焰光度检测系统 (GC-FPD)(采样频率为10分钟)[5] 或利用苏玛罐收集样品在利用预浓缩气相色谱(GC-MS)来进行离线检测[6],以及我国标准中提到的二乙胺分光光度法[7]。这些方法一般需要较长的测量时间,实际测量中时间分辨率有所欠缺;其次,这几种方法的测量过程相对比较复杂,需要预浓缩或使用相关的化学试剂,对检测人员的经验和资质技术要求较高。近年来,利用快速分析飞行时间质谱仪进行车载走航VOCs检测成为了对污染排放源的环境空气影响进行跟踪溯源的重要技术手段(什么是VOCs走航监测技术(VOCs走航车)? 国内40种典型恶臭异味物质Vocus PTR-TOF检测能力一览 XX药业厂界走航未知因子判定 ——对氯三氟甲苯为例 靠‘谱’系列之VOCs走航案例未知因子判定---以氟苯为例图2 走航监测中检测到的二硫化碳(CS2+)谱图图3 二硫化碳质谱图位置及信号强度 在2022年秋季中国进口博览会空气保障—大气VOCs走航监测任务中。搭载 Vocus Elf PTR-TOF(Vocus小精灵)的大气走航观测车对华东地区某工业园区的大气VOCs组分进行了走航监测。走航车在园区内某点位的检测中,在m/Q 75.9391的位置检测到较强响应(见图2),经确认,该精确质量所对应的分子离子是CS2+,即二硫化碳(CS2)对应的质谱峰信号。同时,CS2+信号的变化趋势与测量的丙酮、苯、二甲苯等物质的信号趋势明显不同(见图3),半定量其峰值浓度为820 ppbV(时间分辨率1秒)。基于当时西北风向,以及高值点位周边企业环评报告,判断污染很大可能来自于高值点附近某生物制品公司生物酶制剂生产过程(见图4)。图4. 走航片区二硫化碳污染分布图目前对二硫化碳的排放规定较少,在《恶臭污染物排放标准》(GB 14554-1993)中规定二硫化碳一级厂界标准为2 mg/m3,即最高浓度不超过64 ppbV。参考文献1. https://baike.baidu.com/item/二硫化碳.2. GB14554-93,恶臭污染物排放标准.3. R. O. Beauchamp, James S. Bus, James A. Popp, Craig J. Boreiko, Leon Goldberg & Michael J. McKenna (1983) A Critical Review of the Literature on Carbon Disulfide Toxicity, CRC Critical Reviews in Toxicology, 11:3, 169-278, DOI: 10.3109/10408448309128255.4. Yu, Y., Geyer, A., Xie, P., Galle, B., Chen, L., and Platt, U. (2004), Observations of carbon disulfide by differential optical absorption spectroscopy in Shanghai, Geophys. Res. Lett., 31, L11107, doi:10.1029/2004GL019543.5. Cooper, D. J., and Saltzman, E. S. (1993), Measurements of atmospheric dimethylsulfide, hydrogen sulfide,and carbon disulfide during GTE/CITE 3, J. Geophys. Res., 98( D12), 23397– 23409, doi:10.1029/92JD00218.6. 朱海俭,黄学敏,曹利,邱钢,韩超,宋文斌.预浓缩与GC-MS联用分析垃圾填埋场恶臭气体[J].中国环境监测,2012,28(4):91-94.7. GB/T 14680-1993,空气质量 二硫化碳的测定 二乙胺分光光度法
  • ECHA就两种化学物质展开公众咨询
    2013年6月29日消息,欧洲化学品管理局(ECHA)邀请有关方就羟甲基戊基环己烯缩醛(hydroxyisohexyl 3-cyclohexene carboxaldehyde)和农药乙嘧酚磺酸酯(bupirimate)的统一分类和标签(harmonised classification and labelling ,CLH)的提议提交意见。公众意见征询期为期45天,将于2013年8月16日截止。  羟甲基戊基环己烯缩醛是广泛用于各种消费品制造的一种混合物质,如清洁产品、洗涤剂、化妆品、香味产品和室内空气清新剂。提交该议案的成员国瑞典,建议将其分类为皮肤致敏性。  乙嘧酚磺酸酯是由法规(EC)No1107/2009批准的作为植物保护产品在市场上配售的一种农药。由荷兰提交的CLH卷宗中建议将其分类为致癌性、皮肤致敏性和水生环境危害性。  以上两种物质都没有归类于CLP法规附件六的第3部分。  CLH报告和填写意见的专用表格可以在ECHA网站上获得。收到的意见将在这45天的意见征询期内在ECHA网站上定期发布。  表1 拟议的统一分类和标签以及物质用途举例物质名称EC号CAS号码拟议的统一分类和标签用途举例羟甲基戊基环己烯缩醛(INCI);新铃兰醛和3-(4-羟基-4-甲基戊基)-3-环己烯-1-甲醛的反应混合物[1];或新铃兰醛[2];或3-(4-羟基-4-甲基戊基)-3-环己烯-1-甲醛[3]- [1]250-863-4 [2]257-187-9 [3]- [1]31906-04-4 [2]51414-25-6 [3]皮肤致敏性SCL = 0.01%用于各种消费产品,如清洁产品和洗涤剂、化妆品、香味产品和室内空气清新剂乙嘧酚磺酸酯255-391-241483-43-6致癌性、皮肤致敏性、水生环境危害性、对水生环境有未知因素的危害在农业、园艺中作为一种杀真菌剂,保护作物
  • 利用质谱即可检测未知新型人造毒品!已投入实战
    据公安部新闻中心,公安部治安管理局官方微博:“禁毒民警是公安队伍里最危险、牺牲最多的警种之一,2017 年以来全国有 30 余名禁毒民警牺牲、60 余名禁毒民警负伤。与毒贩交锋中,受伤、流血是家常便饭,这些伤痕,成为一道道无法抹去的‘勋章’。”如果能快速识别疑似人造毒品,无疑会给禁毒警察的工作带来帮助。近日,正在国外读博的南京青年汪飞,联合团队成员研发出一款新方法,只需利用质谱,即可获得未知新型精神药物即人造毒品的化学结构。图 | 汪飞(来源:Linkedin)11 月 15 日,相关论文以《一个深入的生成模型可以自动阐明新的精神活性物质的结构》(A deep generative model enables automated structure elucidation of novel psychoactive substances)为题发表在Nature Machine Intelligence 上。图 | 相关论文(来源:Nature Machine Intelligence)这是一种自动化、生成式的机器学习方法,了解人造毒品的化学结构后,即可帮助相关人员更快识别出疑似人造毒品。此前需要数周到数月,才可明确一款全新人造毒品的结构据悉,全球每年有大量新型精神药物在非法市场上冒出来,它们往往会带来和已知非法药物相似的精神效果。但是,鉴于这些物质的合成方式不同,因此其化学表现也有所不同。正因此,它们多数不在现有毒品法规的管辖范围之内,从而导致很难被侦测。通常,人造毒品的检测由相关法医实验室完成,检测时一般是从被查封药片或粉末中采样,并使用质谱分析法进行识别。这并不是一件容易事,要想弄清楚一款全新人造毒品的结构,化学专家们往往需要持续数周甚至数月的埋头工作,并且还得借助其他类型的实验技术。(来源:Nature Machine Intelligence)研究中,汪飞和团队,从世界各地的法医实验室众包的保密数据中,训练出这款机器学习模型,它能从结构和性质上生成和近期人造毒品相似的分子。该研究主要针对一类叫做 NPS(novel psychoactive substances)的药品,也就是新型精神药品。这类新型精神药品通常由“街头化学家”所创造,它们和大麻、海洛因等毒品一样,都具有致幻效果。为了逃避法律的制裁,新型精神药品的化学结构通常不为人所知。当前,执法部门和医疗部门存在的痛点,是如何去检测它们。比如执法部门在机场截获一批粉末,需要知道这是什么,或者医疗部门今天有一个服用过量的病人,那就需要知道病人到底服用了什么。(来源:Nature Machine Intelligence)该问题的难点在于,首先要知道它可能是什么?以及它可能的结构是什么。目前,要想获取结构比较常见的实验室手段有 2 个:一个是通过核磁共振(NMR);另外是通过质谱(MS)。也就是当获取样本之后,要先得到它的核磁共振图谱或者质谱图,拿到图谱之后去一个数据库里做对比。如果数据库里有现成数据,即可知道需要检测的样本是什么。但是在大家从未见过该物质的结构的情况下,很难确认它是什么。而该研究主要是使用深度学习的方法来研究检测新型精神药品。(来源:Nature Machine Intelligence)生成大约 900 万个可能存在的致幻剂的分子结构研究中该团队用大约 1700 多个新型致幻剂的结构训练了化学语言模型模型(DarkNPS)。这个模型使用SMILES(multiple simplified molecular-input line-entry system)文本来表示分子结构。从概念上来看,这模型非常类似 OpenAI 的 GPT-3,只不过 GPT-3 的输入是人类语言文本,而该模型的输入是一个分子的文本表达。这个模型可以生成大量的分子表达文本。通过改模型他们获得了大约 10 亿个不同的输出。由于分子的 SMILES 可以是重复的。即同样的分子结构可有不同的文本表达,再去除了不合格的表达式之后,最终得出 890 万个的潜在新型精神药品的分子结构。接下来,该团队使用了一个现有的质谱预测模型(CFM-ID,给每一个分子结构计算了 MS / MS 质谱。在测试种该系统实现 68 % 的 Top-3 检测准确率。为了进一步验证该系统的检测能力,该团队和欧洲的检测机构进行了合作,后者提供了一些今年刚刚收集到的样本。在这些样本里面,他们检测到了一个之前尚未被发现的新型毒品(DMXE)。(来源:Nature Machine Intelligence)已经正式投入应用汪飞表示,毒品检测的功能是该成果目前的主要可行应用,它已经被包括美国缉毒局、德国联邦警察还有欧洲的一些执法机构使用。此外,将人工智能的分子生成结构的模型和质谱生成的模型组合在一起使用的方法它会对于小分子识别,尤其生物检测样本提供一个新的思路。另外一些比较有意思的应用前景可能包括检测兴奋剂,相同的方法也可用在医疗相关的一些检测项目上面。而对于生成模型本身,它可以用在药物研发、以及检测环境污染物上。(来源:Nature Machine Intelligence)汪飞回忆自己的研究方侧重于为化学和分子生物学提供更适用的机器学习方法。在他就读的阿尔伯塔大学(University of Alberta),他在硕士研究生第二年开始去选择导师做课题。开始他其实对强化学习更感兴趣的,但在当时该方向的竞争比较激烈,很多厉害的导师都没有名额。有一天他遇到了现在的导师,然后他问导师:“您这有什么有意思的项目吗?”他导师看着他并问了一句:“你觉得去把分子炸掉这件事情你喜不喜欢?”他非常强调的是把它给爆破掉这么一个动作,汪飞当时觉得非常有意思,想都没想就答应了。他认为,至少把分子炸成碎片,听起来比做其他研究好玩很多。更有意思的一件事情,就是在本次研究中,他和团队其实是先把分子用一个一个原子给它拼装了起来,之后再把它给炸掉(质谱)。图 | 汪飞的导师之一尼罗素 格林(Russell Greiner)(来源:资料图)本科时,汪飞在在美国和加拿大边境的一个学校读本科,当时读的是计算机专业。学校非常的小,但是它的机会非常多,本科时他就使用人工机器学习做数学公式的识别。汪飞回忆称,那会大家还在使用支撑向量机(support vector machine, SVM),深度学习在当时还没有现在这么流行。本科毕业之后,他去做了几年电子游戏的开发。但是游戏开发本身是一个挺枯燥的过程,因为总是在重复做一样的事情。所以,后来他决定继续深造,目前,他已经拿到了硕士学位,现在在开展博士课题的研究,并打算在该成果的基础之上继续做研究。
  • 看赛默飞世尔尼通手持式XRF如何解读国家宝藏的未知密码
    最近,一档让国宝活起来的原创节目,火炸了!尤其是第二期《越王勾践剑》 眼尖的小伙伴已经看出很多科学仪器的身影艺术品和珍贵文物的鉴定与修复是一项非常具有挑战的工作,使用无损检测的科技手段也一直是文物保护工作者不断寻觅和探索的方向。这一点一滴的探索过程,科学仪器的身影无刻不在。节目中介绍,1977年,开启越王勾践剑的首次研究第一次尝试利用科学仪器进行无损检测据资料显示,故宫也是从2005年才开始引进无损检测技术。用于无损检测的仪器十分昂贵,国内只有少数几家大型博物馆才买得起。除了“买得起”,“用得来”其实也是一道门槛。国内许多科研院所和高等院校都在使用这种仪器,设备本身自动化程度较高,经过正规培训后,对操作人员并无极特殊要求。今天,我们用更先进的科学仪器与科技手段,去解读未知密码开启了——越王勾践剑的第二次科学研究旅程在此次无损研究中,湖北省博物馆文保中心副主任江旭东使用了赛默飞 niton xl3t 手持式xrf分析仪等高科技仪器揭开了越王勾践剑制作工艺的神秘面纱。赛默飞世尔尼通 xl3t 手持xrf分析仪 “它可以更方便的完成对铝,钛等重金属元素,以及青铜合金的筛选。对于不稳定以及微量元素也同样可以达到卓越的检测效果”科学仪器视角下的——千年不朽经历千年不朽的问题上,以前的学者认为,因为剑本身经过硫化处理,而硫化处理可以防止剑身被腐蚀,而此次的节目上,推翻了这个说法。(上1为勾践剑,未经或硫化处理,下2为经过硫化处理的剑身)据推测,不朽应该为三个原因:首先,越王勾践剑不含铅,选材好 其次,墓葬的环境好 最后,出土时带着剑鞘,有双层保护。对于越王勾践剑,我们已揭开了其冰山一角,但还有更多的历史文化遗产,等着我们去还原其背后的真相。中国是文物大国,但却并非文物保护强国。一直以来,国内物质文化遗产科学研究和保护的总体形势极为严峻,如何利用科学技术更好的为文化遗产保护服务?应建立物质文物保护的科技支撑体系,顺应我国物质文化遗产领域对文物保护和科学研究仪器装备的具体需求,对加强国内物质文化遗产领域的信息交流有着重大意义。在未来的漫长岁月中, 朗铎科技将会和现在一样,继续为每一位文物工作者提供帮助,用科学的力量解读文物的密码。最后,做个泪点结束语——越地长歌不散,我翘首以盼重逢!
  • 市场监管总局公开征求防控油脂类、酒类食品受邻苯二甲酸酯类物质污染风险有关意见
    p style="text-indent: 2em "span style="font-family: 宋体,SimSun "为落实企业食品安全主体责任,加强食品安全管理,防控油脂类、酒类食品受邻苯二甲酸酯类物质(俗称“塑化剂”)污染风险,保障食品安全。依据《中华人民共和国食品安全法》、《食品安全国家标准 食品生产通用卫生规范》(GB14881)、《食品安全国家标准 食品接触材料及制品用添加剂使用标准》(GB 9685)等规定,市场监管总局制定了《关于防控油脂类、酒类食品受邻苯二甲酸酯类物质污染风险的公告(征求意见稿)》(附件1),现向社会征求意见。公众可通过以下方式反馈意见:/span/ppspan style="font-family: 宋体,SimSun "  一是登录国家市场监督管理总局官方网站(具体网址:http://www.samr.gov.cn),进入首页“互动”栏目下的“征集调查”提出意见。/span/ppspan style="font-family: 宋体,SimSun "  二是填写《征求意见表》(附件2),以电子邮件形式反馈。电子邮箱:zhishichu@samr.gov.cn。/span/ppspan style="font-family: 宋体,SimSun "  意见反馈截止日期:2019年10月25日。/span/pp style="text-indent: 2em "span style="font-family: 宋体,SimSun "公告中指出,油脂类食品包括食用植物油、食用油脂制品、食用动物油脂、含油调味料及富含油脂的食品等脂肪性食品,酒类食品包括白酒、食用酒精、葡萄酒、配制酒、黄酒、果酒和其他蒸馏酒等乙醇含量高于20%的食品。/span/pp style="text-indent: 2em "span style="font-family: 宋体,SimSun "为保障食品安全,要加强原辅料管控、加强食品相关产品管控、加强生产经营过程防控、加强产品控制、加强监督管理。/span/pp style="text-indent: 2em "span style="font-family: 宋体,SimSun " 此外,公告中还提到,企业生产经营的油脂类、酒类食品要符合国务院卫生行政部门关于塑化剂限量的规定。白酒和其他蒸馏酒中邻苯二甲酸二(α-乙基己酯)(DEHP)和邻苯二甲酸二丁酯(DBP)的含量分别不高于5 mg/kg和1 mg/kg。油脂类、酒类食品中DEHP(白酒、其他蒸馏酒除外)、邻苯二甲酸二异壬酯(DINP)、DBP(白酒、其他蒸馏酒除外)最大残留量分别为1.5 mg/kg、9 mg/kg、0.3 mg/kg。/span/pp style="text-indent: 2em "strongspan style="font-family: 宋体,SimSun "附件/span/strongspan style="font-family: 宋体,SimSun ":/span/pp style="text-indent: 2em "span style="font-family: 宋体,SimSun "/span/pp style="line-height: 16px text-indent: 2em "img style="margin-right: 2px vertical-align: middle " src="/admincms/ueditor1/dialogs/attachment/fileTypeImages/icon_doc.gif"/a title="关于防控油脂类、酒类食品受邻苯二甲酸酯类物质污染风险的公告(征求意见稿).doc" style="color: rgb(0, 102, 204) font-size: 12px " href="https://img1.17img.cn/17img/files/201909/attachment/798cfe70-0b8f-4a4d-bf91-a43f1bf53fd0.doc"关于防控油脂类、酒类食品受邻苯二甲酸酯类物质污染风险的公告(征求意见稿).doc/a/pp style="line-height: 16px text-indent: 2em "img style="margin-right: 2px vertical-align: middle " src="/admincms/ueditor1/dialogs/attachment/fileTypeImages/icon_doc.gif"/a title="征求意见表.docx" style="color: rgb(0, 102, 204) font-size: 12px " href="https://img1.17img.cn/17img/files/201909/attachment/05dad8ac-f6f8-4ab0-ae42-d15f58478365.docx"征求意见表.docx/a/pp style="text-indent: 2em "span style="font-family: 宋体,SimSun "/span/pp /p
  • 用飞行时间质谱进行农药筛查过程中检测和鉴定非目标未知污染物
    目的在使用飞行时间质谱对环境水源进行广泛的农药筛查的过程中,成功鉴定天然河水中发现的一种非目标未知污染物。背景TOF筛查常用于目标筛查工作;在这种情况下,一种全面的数据库用于在筛查采集过程中将关键的目标化合物作为目标。当分析环境水源时,农药污染筛查是最重要分析之一。然而,诸如兽药或人用药品及其代谢物等其他污染物种类可能也以和农药类似的超微量水平存在并能对水生生态系统造成同等危害。发现一种非目标化合物后,需要对其进行确认和鉴定。TOF仪器必须足够灵敏和准确,从而确保未知化合物能被正确检出和鉴定,同时又能保持极低浓度组分的质量准确性。关于低能量前体离子和MSE高能量碎片离子的精准质量数据以及较窄的色谱提取窗口都为非目标种类的鉴定提供了更高的可信度。解决方案Waters Xevo&trade G2 QTof连同ACQUITY UPLC和ChromaLynxTMXS数据处理软件用于快速筛查经Oasis HLB柱萃取后的天然河水。该方案使用一种总运行时间为五分钟的UPLC通用筛查梯度。所用的流动相为10 mM醋酸铵水溶液和10mM的醋酸铵甲醇溶液。对河水空白基质进行了筛查,以研究可能存在的任何本底污染。经ChromaLynx XS软件去卷积后,在2.44分钟处发现了离子m/z 237.1031的一个明显色谱峰,如图1所示。Xevo G2 QTof采集得到的精确而可重现的准确质量数据为分析师提供了一种非目标污染物筛查和研究的解决方案,这种解决方案结果具有较高可信度。当这种准确质量离子使用MassLynxTM应用管理系统内的元素组成工具进行分析时,最大质量公差为2.0ppm的最有可能的建议分子式为C15H13N2O,并且通过使用i-FIT TM 而将该分子式选定为最佳拟合。该分子式与一种人用抗惊厥和情绪稳定药物质子化卡巴咪嗪相匹配。然后,在2.44分钟采集的低能量质谱和MSE高能量质谱使用MassFragmentTM 工具进行处理,并与卡巴咪嗪的母体分子及其初级碎片离子相匹配,如图2所示。最后,通过与纯卡巴咪嗪的溶剂标准溶液比较而得到了明确确认。图3所示的溶剂标准品数据与非目标污染物数据建立了一个匹配,从而清晰地证明了这种非预期化合物就是卡巴咪嗪。总结由Oasis HLB SPE萃取、通过ACQUITY UPLC快速分离并由Xevo G2 Qtof进行检测、以及接下来的ChromaLynx MS软件进行数据处理的一整套流程可成功用于天然河水的筛查。使用一种非目标筛查方法实现了对非预期污染物&mdash 药物分子卡巴咪嗪&mdash 的检测和鉴定。Xevo G2 QTof采集的精确而可重现的准确质量数据实现了母离子和碎片离子结构的明确分配。该方法为分析师提供了一种最终结果具有较高可信度的非目标化合物的筛查和研究解决方案。
  • 靠‘谱’系列之VOCs走航案例未知因子判定---以四氯化碳为例
    四氯化碳(CCl4),也称四氯甲烷或氯烷,常态下是一种无色透明的挥发性液体,具有特殊的芳香气味,味甜。在四氯化碳分子中,4个氯原子是由共价键以正四面体的结构分布碳原子的四周。因为其结构对称,所以四氯化碳呈非极性,常温下化学性质稳定。四氯化碳是一种优良的有机溶剂,可以作为有机物的氯化剂、药物的萃取剂而应用于物理、化学和医学等领域 也用作香料的浸出剂、纤维的脱脂剂、粮食的蒸煮剂、织物的干洗剂。四氯化碳是一种可致癌的有机化学物,人体吸入高浓度的四氯化碳蒸气后,可迅速出现昏迷、抽搐等急性中毒症状。四氯化碳作为原料生产的氟氯化碳,光解能产生氯自由基,对臭氧层具有极强的破坏性。图1 四氯化碳结构式PTR-TOF对于四氯化碳的测量方法,我国标准(GB/T 16132-1995)中有利用气袋对现场气体进行采集,再带到实验室进行气相色谱离线检测的方法[1]。或者环境监测中,使用气相色谱/氢离子火焰检测器对四氯化碳直接测量的方法(采样频率10分钟),学术届也有使用拉曼光谱对四氯化碳进行光学测量的方式[2]。这些方法有的需要漫长的预处理过程增加了样品的不确定性,有的时间分辨率低达不到走航测量的要求,有的检测限不够低需要预先富集或其他前处理。近年来,利用快速分析飞行时间质谱仪进行车载走航VOCs检测成为了对污染排放源的环境空气影响进行跟踪溯源的重要技术手段(什么是VOCs走航监测技术(VOCs走航车)? )(中国东部大气气态芳烃的移动观测 靠‘谱’系列之VOCs走航案例未知因子判定---以氟苯为例)图2 Vocus小精灵仪器捕捉到的原始四氯化碳质谱图及信号强度变化图3 四氯化碳质谱图位置及信号强度在2022年秋季中国进口博览会空气保障—大气VOCs走航监测任务中。搭载 Vocus Elf PTR-TOF(Vocus 小精灵)的大气走航观测车对华东地区某工业园区的大气VOCs组分进行了走航监测。监测车在园区内某区位走航过程中,在m/Q 116.9659的位置检测到较强的响应(见图2),经确认,该精确质量离子分子式是CCl3+。结合前期标气测量结果,该离子信号定性为四氯化碳(CCl4)质谱信号,该峰相关同位素分布符合含3个氯的特征。同时,该信号的变化趋势与丙酮、苯、二甲苯等物质的信号趋势明显不同(见图3),半定量其峰值浓度为156 ppbV(时间分辨率1秒)。目前对四氯化碳的排放规定较少,在山东省地方标准《挥发性有机物排放标准》(DB37-2801)厂界监测点浓度限值中,四氯化碳的无组织排放浓度规定为0.3mg/m3,计算为48 ppbV。故按照该标准此次排放事件四氯化碳浓度已超标。参考文献1. GB/T 16132-1995 居住区大气中三氯甲烷、四氯化碳卫生检验标准方法 气相色谱法2. 四氯化碳级联受激拉曼散射研究[D].长春.吉林大学.2022
  • 自来水中亚硝酸胺类物质检测方案
    我们对自来水消毒早就习以为常。消毒可以杀死水中病原体,防止疾病传染,何乐而不为?而默默无闻的自来水消毒问题,最近却站到了舆论的风口浪尖。 是什么让媒体各执一词、争锋相对?起因是清华大学环境学院国家环境模拟与污染控制重点实验室课题组发表了一项关于我国城市自来水消毒副产物的普查测试报告,涵盖全国23个省、44个大中小城市和城镇、共155个点位,采集164个水样,包括出厂水、用户龙头水和水源水。结果显示:其中含有健康风险很大的消毒副产物,致癌物质亚硝基二甲胺(NDMA)浓度最高。 起底消毒副产物类别消毒类副产物即亚硝胺类物质,即含有亚硝基功能团的一类物质,是自来水处理中较为常见的氯消毒副产物。若水源含有二甲胺,一旦与消毒剂氯胺反应,就会形成二甲基亚硝胺。 目前,国际癌症研究机构把“亚硝胺”列为B类致癌物,对动物具有强致癌性,而对人类为可疑性致癌物。虽然,亚硝胺是一种危险的化学物质,但不应抛开剂量讨论毒性。 是否一定致癌?含有亚硝胺类物质的自来水就一定会致癌吗?其实这取决于NDMA浓度是否超标。世界卫生组织提出,饮水NDMA含量的推荐值为100ng/L,而该课题组采集的44个水样中,仅有一个城市含量超标。 精准检测亚硝胺类物质是前提对于水质检测问题不管哪种观点,都需精准的检测亚硝胺类物质检测都是必要的。对此,沃特世提倡联用Waters ACQUITY UPLC I-Class系统与Xevo TQ-S micro检测自来水中的亚硝胺类物质NDMA含量。 富集净化方案使用Oasis HLB SPE小柱富机集净化水样。 UPLC-MS分析采用ACQUITY UPLC I-Class系统和ACQUITY UPLC HSS T3色谱柱进行色谱分析。采用Xevo TQ S-micro质谱仪电离,以配备RADAR的MRM进行采集。使用MassLynx软件的IntelliStart™ 功能自动优化电离参数和离子对,IntelliStart自动参数调谐功能可以确定最优电离参数,提升易操作性,减少用户之间的差异。 本研究分析的8种N-亚硝胺的基质加标标准品(加标浓度为法规限值50 μg/kg)的示例色谱图仪器控制、数据采集和结果处理利用MassLynx软件控制ACQUITY UPLC I-Class系统和Xevo TQS-micro,并进行数据采集。使用TargetLynx™ 应用软件执行数据定量分析。 配备TargetLynx的MassLynx质谱软件 应用优势:1)使用LC-MS整体解决方案,包括SPE小柱富集净化水样,可分析非挥发性和挥发性亚硝胺,且无需进行衍生化。2)通过缩短运行时间提高样品通量和减少溶剂用量。3)可定量分析浓度在法规限值50 μg/kg以下的N-亚硝胺。4)可利用RADAR™ 数据采集软件挖掘出更多未知物。 有关该方案的中文版完整应用纪要,请至Waters.com搜索关键词"720005664zh"进行查阅及下载。
  • [安捷伦] 电子烟参照卷烟监管!风味物质差异分析怎么做
    国务院 11 月 26 日发布了关于修改《中华人民共和国烟草专卖法实施条例》的决定,条例明确,电子烟等新型烟草制品参照本条例卷烟的有关规定执行。12 月 2 日,国家烟草专卖局举行政策吹风会,进一步明确了电子烟的法律属性、监管主体、监管范围等。电子烟可谓是迎来了新一波的“强监管”。对于电子烟的消费者而言,不同电子烟之间或者和传统卷烟的差别最主要来自于烟油的口味。生产企业为了研发、调配出受欢迎的电子烟口味,可能需要搭配不同种类的精油、溶剂,植物萃取成分等等来营造更加丰富多样的香味和口感。从理化分析的角度来说,是不同风味物质的组合缔造了不同口味的电子烟,而香气馥郁的电子烟,往往意味着其成分中具有更多及更高的化合物组成含量。这次专题我们来看看借助安捷伦 GC/MS 如何来区分不同电子烟中风味物质数量的“多少”,以及如何明确不同样品之间的关键差异。不同数据间的简单比较通过对电子烟烟油中各类可挥发的风味物质进行比较,可以更好地认识不同类型电子烟的差异性,有效地对关键性差异化合物进行确认,是明确不同口味、不同香型电子烟组分特征的基础。我们先来看看几种相对简单的数据比较方式。当需要将多个样品进行比较时,小伙伴们最常用及最直接的办法,是使用定性软件将色谱图进行分列或叠加。但这样的方式并不适用于样品数量较大或者化合物数目较多的情形。使用安捷伦 MassHunter 定量分析软件的目标物解卷积功能(Target Deconvolution)可以进行多个样品间的比较。图 1 在一个用户界面内直观显示了目标物尼古丁在不同样品中的响应、浓度和谱库匹配分数等信息,还可以将目标峰再次谱库检索以查找其它可能的匹配结果。也可以对不同样品的色谱图进行比较,也能够方便地对目标化合物的定量、定性离子(或离子对)和线性结果进行检查和确认。图 1. 使用 MassHunter 定量软件对多个样品间的目标化合物进行定性定量结果的比较当需要更清楚地掌握不同样品之间的整体差异情况时,还可以使用上一篇电子烟系列推文中提到过的未知物分析(Unknown Analysis)软件导入定量结果,软件的目标物匹配和空白扣除功能,将自动显示出不同样品中出现的目标物数目以及空白扣除的化合物数目。这个工作流程,能轻松地对所有化合物进行定性分析,还能够比较不同样品之间出现目标(已知)化合物的数量差异。图 2. 使用未知物分析软件对多个样品间的目标和未知化合物进行比较当研究几类不同的样品组时,我们更需要搞清楚不同组别的差异以及组内的变化,这就到了安捷伦 MassHunter Profinder 软件上场发挥的时候啦。如图 3 中的示例,MassHunter Profinder 软件可以对重复的数据文件进行分组,软件自动对分子特征提取到的化合物进行归类和对齐、显示出叠加的色谱图、组内的峰面积变化等等。三组样品中出现的化合物总数、化合物出现的频次、化合物含量的高低就这样清楚直观地呈现在我们眼前了,是不是很轻松呢?图 3. 使用 MassHunter Profinder 软件进行样品组之间的比较统计学差异分析电子烟烟油风味物质的分析除了进行数据的简单比较,还需要用到一些在差异分析中的“高端操作”。Agilent Mass Profiler Professional (MPP) 软件是一个化学计量学平台,专门用于发掘质谱数据的复杂信息内容,可以用在任何基于质谱的差异分析中,以确定两个或更多个样品组和变量之间的关系。来源于 GC/MS、LCMS 或 ICPMS 的质谱数据(四极杆或高分辨质谱)经过未知物分析软件或者 Profinder 软件处理后可以发掘出成百上千个化合物组分,MPP 将这些组分信息导入之后就可以对这些数目庞大的信息进行对齐(Alignment)、筛选(Filtering),以及统计学计算并提供可视化工具来确定样品组和变量之间的关系。以下是两组不同口味电子烟油样品(以 S01 和 S06 表示)进行统计学差异分析的工作流程实例。在 MPP 软件中使用热图(heat map)对对齐后的组分进行差异性可视化显示(见图 4)。热图显示出两组烟油样品的差异性还不是特别明显,这是因为经过未知物分析挖掘出的组分数量庞大,也包含了一些所有样品中都含有的溶剂、背景等组分,这些组分还没有经过统计筛选。图 4. 两组电子烟油样品 S01 和 S06 中组分的热图使用火山图功能挑选出表达水平差异程度(Fold Change)2,以及统计学显著性(p value)0.05 的组分,以层次聚类(Hierarchical Clustering)的方式进行展现。其中基于组分聚类可以表明哪些组分在不同样品间变化趋势相似(图 5),而基于样品聚类可以掌握组内样品之间的相似性以及组间样品的显著差异组分(图 6)。图 5 两组电子烟油样品基于组分的层次聚类分析图 6. 两组电子烟油样品基于样品的层次聚类分析可以运用 PLS-DA(偏最小二乘回归分析)模型找出这些组分中 VIP 值(variable importance in projection)1 的重要化合物,并且用建立好的模型对未来未知的样品进行归类预测(图 7)。图 7. 两组电子烟油样品中组分的 VIP 值以及建模后对未知样品进行预测总结本次专题介绍了安捷伦 GC/MS 数据比较的多种方式,我们除了可以直接用“定性软件叠图”的方式进行比较以外,还可以通过“定量软件目标物解卷积”、“ 未知物分析软件目标匹配”、“ Profinder 软件分组比较”等多种方式。其中,定量软件在注重目标物含量变化的同时包括了谱库检索的定性功能、未知物分析软件在注重谱图定性的同时包括了对目标物的整体比较、Profinder 软件则更强调组内变化以及组间差异。在更高端的应用中,我们还可以借助 MPP 软件对大批量的数据进行统计学分析,将差异用各种工具直观地可视化呈现,并最终达到确认关键性差异物质的目的。这些方式和工具在区分电子烟口味之间的差异,抑或是在区分和传统卷烟风味物质的差异时,都能够有针对性的进行差异分析达到事半功倍的效果。推荐阅读: 安捷伦气质联用系统 (GC/MS)https://www.agilent.com.cn/zh-cn/product/gas-chromatography-mass-spectrometry-gc-ms关注安捷伦微信公众号,获取更多市场资讯
  • 盐酸毛果芸香碱有关物质的测定
    色谱条件色谱柱:月旭Ultimate XB-Phenyl(4.6×250mm,5μm)。流动相:取4.4g磷酸氢二钾,加入1000mL娃哈哈水中,再用磷酸调节pH至6.5,抽滤,取630mL磷酸氢二钾溶液和350mL甲醇、20mL乙腈混合,超声脱气,即得。乙腈/甲醇/磷酸盐=2/35/63; 检测波长:215nm; 柱温:35℃; 流速:1.0mL/min; 进样量:10μL。谱图和数据空白溶剂图系统适应性图结论用月旭Ultimate XB-Phenyl(4.6×250mm,5μm),在此色谱条件下测定,能满足检测的要求。
  • 塑化剂:已知的 模糊的 未知的
    酒鬼酒塑化剂风波几乎成了尽人皆知的事件,在媒体的报道中,厂家有说明、协会有声明、专家有说法。铺天盖地的信息中有已知的,有模糊的,也有未知的。  已知的很多。首先是塑化剂有毒,报道引用台湾大学食品研究所教授孙璐西曾经说过的话:塑化剂比三聚氰胺毒20倍!但是有毒是否有害反倒成了未知,有业内人士认为白酒中的塑化剂对人体是否有毒副作用还需要请国家级的专家鉴定,是杀鸡用牛刀?还是嘲弄当今的所谓牛刀只配杀鸡?中国酒协也指出,塑料制品(设备)在白酒产品生产过程中,从上世纪70年代至今已使用近40年,未出现因塑化剂致病的案例。试问,是40年来白酒中的塑化剂致病问题没有被关注?还是白酒中的塑化剂不会致病?这是急需成为已知的未知。  已知的还有,目前我国的国家标准中还没有塑化剂的限量指标,中国酒协在其声明中已建议卫生部门进行白酒塑化剂残留量安全风险评估,待评估后制定出白酒产品塑化剂安全标准。国家标准中何时才能增加塑化剂的限量指标?风险评估至少需要几代小白鼠的比对实验,什么时候制定国家标准,是否首先制定行业标准然后制定国家标准目前还是未知的。在国家标准没有指标限定的情况下,卫生部的规定是否应该执行?在报道中,这似乎是未知的。应该明确的是,在塑化剂危害没有新的评估结果的情况下,如果制定国家标准,卫生部的指标极有可能被国家标准直接引用 即使经过风险评估,卫生部的指标也是国家标准最重要的依据。“超标”的说法虽然不够严谨,但卫生部的规定指标难道不可以成为超标的依据?难道没有国家标准,就“不存在所谓超标2.6倍的问题”了?  兼容已知的、模糊的和未知的信息似乎更多,酒鬼厂家、行业协会和大部分专家都否认白酒企业添加塑化剂,理由简单但非常可信,因为添加塑化剂无利可图,白酒中普遍存在的塑化剂是在生产过程中接触到了塑料制品造成的。这是一经解释就成为可靠性极高的已知信息。但质量低劣的塑料生产设备向白酒中迁移了塑化剂,降低了生产成本,这难道无利可图?有报道透露,为了让年份不够的酒好看,为了伪造粘杯挂杯的效果,有的企业使用增粘剂,增粘剂就含有塑化剂成分,一些添加在酒中的香料也含有塑化剂。报道引用的都是无名无姓的专家或分析人士的话,是事关重大不便披露还是媒体添油加醋,就成了模糊的和未知的了。  已知的信息中,中国酒业协会声明中的“中国白酒规模以上企业的白酒产品中塑化剂含量远远低于国外相关食品标准中对塑化剂含量指标的规定”,似乎很给中国白酒的力。但是,高档白酒塑化剂含量较高,低档白酒塑化剂含量较低,说明存在问题的是规模以上的企业,因为规模以上的企业几乎没有不生产高档白酒的。至于“远远低于国外相关食品标准”中的“相关”很令人费解,白酒与白酒相比才对,为什么要与食品相比,“相关”食品又是什么?难道国外食品标准对塑化剂含量的规定比我国目前白酒中塑化剂平均含量还要高?是哪个国家或哪个国际组织的标准?泛泛之说透露的,其实是个模糊的甚至是未知的信息。  高档白酒塑化剂含量较高,低档白酒塑化剂含量较低,是个已知的出乎意料的信息。既然白酒中普遍存在的塑化剂是在生产过程中接触到的塑料制品造成的,而质量低劣的塑料生产设备向白酒中迁移的塑化剂应该远远高于质量相对好的塑料生产设备,难道规模以上企业使用的塑料生产设备的质量还不如规模以下的企业?如果这种情况根本不可能,那么,塑化剂的来路到底在哪里?这可能是已知信息中隐含的最可怕的未知。  承担送检白酒样品的检测机构的权威性究竟是已知的、模糊的还是未知的?报道称,这家机构获得中国合格评定国家认可委员会的认证和中国计量认证,这是否可以说明这家机构的权威性?这个质疑出自不惜重金在市场上投入广告的酒鬼酒厂家,难道检测的时候不认市场,只有赚钱的时候才认市场?  还有一条重要的信息是已知的,即酒鬼酒临时停牌,产品下架,白酒行业的市值蒸发了。未知的便是,这起事件的引爆点,是否是消费者的健康安全?
  • 教育部有关负责人就教育“十二五”规划答记者问
    为推动《国家教育事业发展第十二个五年规划》(以下简称“教育‘十二五’规划”)的组织实施,增强教育战线以及社会各界对教育“十二五”规划的理解与认识,教育部有关负责人就规划编制过程中的一些重点问题回答了记者提问。  问:教育“十二五”规划的背景和基本定位是什么?  答:“十二五”时期是我国全面建设小康社会的关键时期,是深化改革开放、加快转变经济发展方式的攻坚时期,也是贯彻落实教育规划纲要的关键五年。国家“十二五”规划纲要在全面分析国内外经济社会发展形势的基础上,提出了加快转变经济发展方式、推进经济结构调整、建立现代产业体系,加快资源节约型、环境友好型社会建设等一系列国家经济社会发展重大战略举措。推进“十二五”教育事业优先发展、科学发展,加快人力资源强国建设步伐,为经济转型和产业升级提供智力支撑和人才支持,对于实现教育规划纲要和国家“十二五”规划纲要目标任务,具有重要意义。  为贯彻落实教育规划纲要和国家“十二五”规划纲要,教育“十二五”规划在编制过程中,着重体现了两个方面的基本定位:  一是国家“十二五”规划的子规划与支撑规划。国家“十二五”规划纲要明确提出“十二五”期间经济社会发展以科学发展为主题、以加快转变经济发展方式为主线。坚持主题、服务主线是“十二五”时期教育改革发展的战略任务。根据“十二五”期间国家经济社会发展的形势,规划在分析了经济社会发展对教育的总需求和需求结构的基础上,明确了“十二五”时期教育改革和发展的战略重点和关键环节,特别是突出了促进各级各类教育尤其是职业教育和高等教育布局、结构、供给体制与国家的产业结构、区域发展、城镇化战略和对外开放战略紧密协同。  二是教育规划纲要的启动计划和行动计划。教育规划纲要是指导从现在起到2020年我国教育改革发展的纲领性文件,其所确定的战略目标、战略任务和重大举措都要在“十二五”期间启动落实。根据教育规划纲要提出的总体要求,“十二五”规划对规划纲要目标任务进行了细化和分解,分步推进,力图在“十二五”期间为实现规划纲要总目标起好步,夯实制度基础、人才基础和条件基础。  问:请简要介绍一下规划编制的主要过程。  答:教育“十二五”规划是贯彻落实教育规划纲要的第一个五年规划。刘延东国务委员高度重视,亲自听取规划编制工作汇报,并多次对规划编制工作作出重要指示。教育部党组高度重视规划编制工作,自2009年10月份开始正式启动教育“十二五”规划编制工作,规划编制主要过程分为两个阶段。  一是研究起草阶段。认真学习全国教育工作会议等一系列重要会议精神,学习贯彻教育规划纲要和国家“十二五”规划纲要,以及中央领导同志关于教育问题的重要讲话精神。组织有关高校及研究机构开展了27项重点课题研究,并开展系统调研,听取经济、社会、教育等各方面专家和地方教育行政部门负责同志的意见。  二是征求意见阶段。先后三次征求了各省级教育行政部门和5个计划单列市教育行政部门的意见 征求了48个中央部门和国务院部委、解放军四总部、共青团中央、8个民主党派中央、全国工商联及有关人民团体的意见,对各方面意见和建议都逐条梳理,认真研究吸收。  问:请介绍一下这次规划编制的主要特点。  答:教育“十二五”规划的核心是两个词:一是“服务”,二是“落实”。服务就是突出为加快转变经济发展方式、改善民生和人的全面发展服务,落实就是要把教育规划纲要提出的总体目标和战略任务落到实处。为此,教育“十二五”规划编制做到了“两个同步”:  一是与国家总体规划和重大专项规划编制同步。一方面认真研究国家经济社会发展新战略对教育改革发展提出的新要求、新任务 另一方面做好教育规划纲要确定的重大政策、重大工程项目与国家“十二五”规划的衔接工作,并与国家基本公共服务体系、自主创新能力建设、城镇化体系建设等国家重大专项规划、西部大开发等区域发展规划和各主体功能区的规划编制紧密结合,及时将各专项规划的精神体现到教育“十二五”规划中,将教育发展的要求反映到上述国家规划中。  二是与教育规划纲要贯彻实施同步。教育“十二五”规划的起草过程也是不断吸纳最新政策成果和实践成果的过程。教育规划纲要颁布实施后,一系列重大教育政策相继出台,许多领域取得了重要突破,各地在贯彻落实教育规划纲要中也积极探索和积累了不少成功经验,这些政策和实践成果都在规划中予以充分体现。  问:如何理解“十二五”时期教育事业发展的指导思想?  答:“十二五”时期是贯彻落实教育规划纲要的关键五年。在指导思想上,规划按照教育规划纲要提出的“优先发展、育人为本、改革创新、促进公平、提高质量”的工作方针,提出以科学发展为主题,以适应加快转变经济发展方式要求、创新和完善中国特色社会主义教育发展道路为主线,坚持尊重规律、科学发展和依法治教,推动教育事业在新的起点上实现科学发展,服务加快转变经济发展方式和人的全面发展。同时,规划突出强调了要为全面实现教育规划纲要目标任务奠定三个方面的基础:  一是制度基础。“十二五”时期是加快教育体制改革的关键五年。教育规划纲要将改革放在突出位置,提出了六大改革举措,并明确提出组织开展十大改革试点项目。教育体制改革是一项长期而艰巨的任务,教育“十二五”规划提出要更新教育观念,把推动改革创新、完善重大制度作为战略重点,以教育体制改革试点为抓手,以人才培养体制改革为核心,创新国家教育制度,努力为实现教育规划纲要目标奠定制度基础。  二是人才基础。教育大计,教师为本。规划把加强教师队伍建设摆在突出重要位置,提出以农村教师队伍建设为重点,坚持人才兴教战略,推进教师制度改革,建设一支师德高尚、业务精湛、结构合理、充满活力的高素质专业化教师队伍,为实现教育强国目标奠定人才基础。  三是条件基础。促进教育公平、提高教育质量,深化人才培养体制改革,离不开办学条件保障。“十二五”时期是推进教育发展重大项目的关键五年,教育规划纲要发布后,十大教育发展重大项目相继启动实施。规划明确提出了要以落实重大工程项目作为战略抓手,加大教育投入,改善各级各类学校办学条件,大力推进学校标准化、信息化和现代化建设,为“十二五”教育改革发展提供坚实的条件保障和物质基础。  问:如何理解“十二五”期间教育改革发展的目标?  答:“十二五”时期教育改革发展的总目标是:全面提高教育服务现代化建设和人的全面发展的能力,为实现教育规划纲要提出的到2020年基本实现教育现代化,基本形成学习型社会,进入人力资源强国行列目标奠定坚实基础。同时,按照总体目标的要求,提出了四个方面的分目标:  一是教育事业发展目标。教育规划纲要提出了实现更高水平的普及教育这一目标,并明确了2015年教育事业发展主要目标。教育“十二五”规划对规划纲要有关指标进行了分解,提出了分区域、分城乡的各级各类教育事业发展目标,以及教师队伍建设的目标,力求使目标更具有可操作性。在高中阶段教育发展目标方面,提出到2015年实现基本普及高中阶段教育,这是我国教育发展又一个重要战略目标。此外,需要特别指出的是,考虑到教育规划纲要发布以来,学前教育发展的良好形势和各地的积极性,规划将2015年学前三年毛入园率目标由60%调整为65%,学前一年、两年毛入园率目标也相应做了调整,其他主要指标与教育规划纲要目标衔接一致。  二是教育体系和制度建设目标。在体系建设方面,根据教育规划纲要的部署和现代教育体系建设的客观要求,提出了初步建成体现终身教育理念、基本适应建设现代产业体系和加强社会建设需求的现代教育体系的目标。在制度建设方面,提出教育体制更富活力、教育体制改革试点取得阶段性成果、教育制度创新取得重要突破、保障教育优先发展的投入体制更加完善的目标。  三是教育支撑经济发展和科技创新目标。教育“十二五”规划从人力资源开发水平、人才培养结构方面提出了教育支撑经济发展的目标 从高校科研水平、科研成果、发明专利授权数方面提出了高等教育服务科技创新的目标,努力提升教育支撑经济发展和科技创新的能力水平。  四是教育服务社会和文化建设目标。教育公平是社会公平的基础,教育“十二五”规划分别从教育公平、促进就业和改善民生、教育资助政策体系面提出了教育服务社会建设的目标。同时,服务社会主义文化大发展大繁荣,提出了教育在文化传承创新方面的目标。  这四个方面的目标,是有机统一的整体,是对教育规划纲要提出的目标任务的进一步细化、实化和量化,充分体现了为规划纲要目标任务奠定基础的这一战略定位。  问:为什么教育“十二五”规划把体系建设和制度创新放在突出位置?  答:教育规划纲要按照党的十七大提出的完善现代国民教育体系,形成终身教育体系的要求,以终身教育理念系统规划了以国民教育为主体、覆盖人一生的中国特色社会主义现代教育体系。教育“十二五”规划根据教育规划纲要的战略部署,以经济社会发展需要为出发点,以加强关键和薄弱环节为着力点,从健全基本公共教育服务体系、建立现代职业教育体系、完善高等教育体系、推进继续教育体系建设四个方面提出了现代教育体系建设的重点任务,这是五年规划第一次对教育体系建设的任务进行系统设计和规划,是对教育规划纲要体系建设目标任务的进一步拓展和深化。其中,基本公共教育服务体系建设的有关内容与刚刚发布的国家重点专项规划《国家基本公共服务体系“十二五”规划》保持同步,也是第一次对基本公共教育服务体系的完整表述。  落实教育规划纲要、完善现代教育体系的关键是体制机制改革,体制机制改革的目标是国家教育制度建设。教育规划纲要颁布后,国家设立了教育体制改革领导小组,国家教育体制改革试点全面展开,一些重点领域改革取得积极进展,对各地在推进教育改革试点中取得的行之有效的经验和模式,必须加以推广,上升为国家层面的教育制度。规划把重大教育制度的改革创新作为着力点,提出了关系教育改革发展全局、教育系统及全社会关心的十一个方面的制度建设任务,包括教育“三个优先”的保障制度、教育公平制度、教育与经济社会结合的制度、民办教育制度、现代学校制度、教育家办学制度、完善政府教育管理制度、省级政府教育统筹制度、教育标准和绩效评价制度、教育督导制度以及考试招生制度。这些制度建设既是教育改革的重点难点,很多领域也是人们群众关心的热点。规划提出要努力通过改革创新,在一些重大制度建设上取得突破性的进展,为“十二五”教育优先发展、科学发展提供坚实的制度保障。  问:教育“十二五”规划提出要推进人才培养结构的战略性调整,有哪些重要举措?  答:教育规划纲要和人才规划纲要都明确提出了推进人才培养结构战略性调整的目标任务。要提高教育对经济社会发展的贡献能力和支撑能力,必须根据经济社会发展的需求,大力推进人才培养结构的调整,为加快转变经济发展方式提供强大的人才支撑。人才培养结构的调整是“十二五”期间教育改革发展重大的战略性任务。规划提出了“十二五”期间推进人才培养结构调整的三个方面的重要举措:  一是加快培养经济社会发展重点领域急需紧缺人才。根据国家战略性新兴产业规划布局,加快相关新兴学科建设和急需人才培养 服务国家产业发展和文化发展、社会建设以及公共服务需要,加快培养先进制造业和现代服务业急需人才,面向“三农”的急需紧缺人才,以及文化、社会建设和公共服务、国防等方面的急需人才。  二是扩大应用型技能型复合型人才培养规模。加强应用型、技能型人才学科专业建设,加快建设现代职业教育体系,推进高等教育人才培养结构战略性调整,优化高等教育人才培养结构,拓宽复合型人才培养渠道,扩大应用型、技能型人才培养比例。  三是建立人才培养与供给结构调整机制。完善人才需求预测与发布机制,实现人才培养与经济社会发展需求的对接。完善政策机制,加强对学科专业结构的宏观调控,促进学校根据区域经济社会发展需求,积极主动调整学科专业结构。  问:“十二五”期间推进教育公平的主要措施有哪些?  答:教育公平是社会公平的重要基础,是最基本、最重要的公平。推进教育公平,保障人人有受教育的机会,是“十二五”教育改革发展的重要任务。规划在两个方面提出了推进教育公平的措施:  一是在制度上,将完善教育公平制度作为一项国家教育制度明确提出,以制度促公平。通过健全法制保障,完善资源配置制度,促进教育资源向重点领域、关键环节、困难地区、薄弱学校和弱势群体倾斜。同时,健全保障教育公平的规则程序,用规范管理维护教育公平。  二是在具体政策上,以基本公共教育服务均等化和完善资助体系为重点,扩大和保障公平受教育的机会。规划按照基本公共服务普及普惠的要求,提出巩固城乡免费九年义务教育,基本普及高中阶段教育,重点加强中等职业教育,基本建立学前教育体系,努力让广大人民群众共同享有更加均等化的基本公共教育服务。同时,完善教育资助政策体系,保障进城务工人员子女、残疾儿童少年、家庭经济困难学生等弱势群体受教育机会。  问:“十二五”期间提高人才培养质量有什么具体措施?  答:提高质量是教育改革发展的核心任务。教育“十二五”规划将提高人才培养质量这一目标贯穿全篇,重大制度建设如投入保障制度、教育标准和绩效评价制度、招生考试制度等都围绕提高人才培养质量这一核心任务来总体设计,一些重大政策措施如调整人才培养结构、实施教育发展重大项目、推进国家教育体制改革试点等都直接服务于提高人才培养质量。同时,规划强调了三个方面的重要举措:  一是建立教育质量评价体系。评价制度是教育教学的指挥棒,要树立科学的教育质量观,把促进人的全面发展、适应社会需要作为衡量教育质量的根本标准,形成科学的教育质量评价办法和评价指标体系,通过抓导向、抓评估提高人才培养质量。  二是加快人才培养模式改革。人才培养体制改革是教育体制改革的核心。规划提出深化教育教学改革,坚持能力为重,加强创新意识和能力培养,注重学思结合,知行统一,因材施教,加强实践环节培养。同时,特别强调了创新人才培养,提出要加强动手实践教学,加强学生创新意识和能力培养 鼓励高校、科研院所、企业联合培养拔尖创新人才,实施卓越工程师、医师、农林和法律等人才教育培养计划,拓宽创新型人才的成长途径 结合高等学校创新能力提升计划搭建协同创新平台、创新研究生培养模式等具体措施。  三是加强教师队伍建设。提高人才培养质量的关键在教师。规划把教师队伍建设摆在重要位置,从加强和改革教师教育、深化教师管理制度改革、鼓励优秀人才终身从教、实行教师全员培训制度四个方面提出了“十二五”教师队伍建设的举措,通过提高教师师德素养和教育教学能力、努力建设一支高素质专业化教师队伍来提高人才培养质量。  问:教育“十二五”规划为什么把区域发展战略摆在重要位置?  答:促进区域经济协调发展是“十二五”时期的重要战略任务,是全面建设小康社会的重点和难点。国家“十二五”规划纲要将区域发展战略放在突出位置,提出推进新一轮西部大开发、全面振兴东北地区等老工业基地、大力促进中部地区崛起、支持东部地区率先发展的区域发展总体战略,并按照不同类型主体功能区的资源承载能力、开发强度和发展潜力,提出了不同的主体功能定位和开发方向。  教育是区域发展战略的重要内容,也是促进区域经济社会协调发展的前提和基础。规划从服务国家区域发展战略需要出发,提出了对不同类型的主体功能区实行差别化的教育政策,并提出了提升高等教育支撑区域发展的能力,加大对中西部教育发展支持力度,加快缩小区域教育发展差距,推动民族地区教育加快发展,优化城乡教育布局和资源配置,加强内地与港澳台地区的教育交流与合作等一系列具体政策措施,提高教育对区域经济社会发展的支撑能力,促进区域教育和经济社会协调发展,努力形成东中西互动、优势互补、相互促进、共同发展的格局。  问:教育“十二五”规划32个专栏主要内容是什么?  规划文本在体例上采取了正文加专栏的形式,共设立了32个专栏。规划正文主要是阐明发展改革思路,专栏集中表述教育改革和发展具体政策措施,是对规划正文部分的补充,突出规划的行动性和可操作性,主要包括五个方面的内容:  一是教育事业发展“十一五”主要成就和“十二五”主要目标,各一个专栏。  二是教育发展重大工程计划,共12个专栏,包括义务教育学校标准化建设工程、农村学前教育推进工程、特殊教育工程等“十二五”启动实施的教育发展重大项目,对目标、任务、覆盖范围及实施步骤等进行了具体说明。  三是教育改革试点,共11个专栏。规划纲要明确了十大改革试点任务,专栏对国家教育体制改革试点中的专项改革、重点领域综合改革和省级政府教育统筹综合改革的目标任务、具体改革举措、试点范围进行了具体说明。  四是人才培养与新兴学科建设,共3个专栏,根据国家“十二五”战略性新兴产业、重点产业发展方向和布局,以及社会发展重点领域的需求,提出了“十二五”新兴学科建设的重点和急需人才培养的方向。  五是体系和标准建设,包括继续教育体系、高等学校毕业生就业服务体系、国家教育标准体系、国家教育质量标准体系四个专栏,提出了“十二五”相关体系和标准的基本架构、建设目标和建设重点。  问:如何确保教育“十二五”规划的落实?  答:教育“十二五”规划是指导“十二五”时期教育改革发展的纲领性文件。确保规划的贯彻落实,是顺利实现国家“十二五”规划纲要和教育规划纲要目标任务的关键。  一是要落实责任分工。推动各地对规划提出的目标任务进行分解,明确责任分工,制定实施方案,对“十二五”教育改革发展的重点任务,制定时间表、路线图。  二是完善规划考核评估机制。目前,国家发改委正在牵头研究制定国家“十二五”规划纲要实施考核评价办法,对国家“十二五”规划纲要确定的主要指标进行考核和评价。近期我部将组织力量研究制定教育“十二五”规划监测与评估指标体系,对各地教育“十二五”规划执行情况进行考核评估,作为对省级教育行政部门考核评价的重要依据。  三是加强宣传引导与舆论监督。定期发布教育改革发展动态,及时总结和推广各地在规划实施过程中取得的先进经验。同时,扩大全社会对规划实施情况的知情权,主动接受家长、社会、媒体参与规划实施的监督。
  • 环境监测的常规水质检测方法与标准物质应用
    环境监测的常规水质检测方法与标准物质应用随着现代工业技术的快速发展,污染问题越来越突出,环境保护问题受到了全社会的高度关注。水作为重要资源,污染问题逐渐严重,常规水质检测方法逐渐兴起并得到了广泛的应用。常规水质检测一般是使用在现场水质检测设备,并对检测设备要求检测数据现场以及反映速度,使用简单、方便携带等。目前,水质检测是水资源保护以及污染控制的主要手段之一。水质检测多用于工业用水、水处理以及饮用水等方面的检测。常规水质检测不仅为我们提供用水安全,还为环境保护、生产质量提供科学依据和指导。常规水质检测方法如下所示:1、颜色与透明度水体根据污染物成分不同显示出各种颜色。常规水质检测主要根据水质颜色来推测出水中杂质的种类与数量。比如硫化氢氧化析出的硫可以使水呈蓝色,各种水藻分别呈现出黄绿色以及褐色等。而水质的透明度表明水中杂质对透明光线的阻碍程度。如果透过水层腐蚀一方面白色或者黑色相间的圆盘,并调节圆盘深度直到能看到为止,这个时候圆盘所在的深度与位置标明其透明度。因此,可以通过标明的透明度来判断水质的状况。2、微量成分水质的微量成分主要以水质检测仪器来分析。其中主要包括原子吸收光谱法,气、液相色普法等离子发射光谱法。系统了解各种水质指标的含义具有非常关键性意义。对于任何水生生态系统环境都是通过严格选择的指标进行检测分析结果的。总之,水质的微量成分必须通过这些仪器进行检测。3、氧化还原与电化学法常规水质检测方法中最典型的就是氧化还原与电化学方法。有水的电导率,氧化与还原电位以及包括PH在内的离子选择电极的各种指标,比如许多金属离子等。多为溶解量以及氯离子含量为指标。4、加热与氧化剂分解方法该方法主要将含有生物体在内的有机化合物以及分解时候产生的二氧化碳的含量或者分解时候消耗氧气的含量等作为水质检测的指标。5、温度与中和方法其中温度是最常用的水质检测方法之一。因为水的许多物理特征以及水中进行的化学过程中与温度都息息相关。水源不同,其温度也不同,但是地表的温度与当地气候条件有关,其变化范围在1—30℃,而海水的温度变化范围在2—30℃;中和方法主要包括水体的酸度或者碱度进行水质检测。6、固体含量天然水中所含物质大部分属于固体物质,经常有必要测定器含量作为直接的水质检测标准,各种固体含量标准可以分为三类:其一,悬浮性固体。将水样过滤之后残留物烘干之后残存的固体物质量,也就是悬浮物质的含量。其二,总固体。水样在一定温度下可以蒸发干燥残存的固体物质总量,这可以作为常规水质检测标准之一。其三,统计性固体。溶解性固体主要包括荣誉水的有机物质以及无机盐,总固体含量是悬浮固体与溶解性固体之和。另外,各种固体含量的测定都是以重量进行的,测定的之后蒸干温度对结果的影响非常大。因此,在一般情况下,不能得到满意水质检测结果,该水质检测方法的结果不够精确。常规水质检测方法有可靠的理论依据,但是还不够精确,如果想得到准确的数据还需要取样进行实验室的化验与分析。现代水质检测仪器以传统检测方法为基础,融合多种检测手段不断技术革新,设计操作更简单、结果更精确的水质检测仪器,对环境监测和水处理提供强有力保证。为了保证水质检测的准确性,就必须对仪器设备进行精确检定,这个时候就离不开标准物质产品的应用,标准物质在日常生活中,人们会接触到空气、水、土壤、粮食、食品、服装、燃料等物质,它们的质量好坏直接影响着我们的生活水平,所以要对这些物质进行质量检验检测与评价。因具有均匀性、稳定性和准确性,标准物质在检验检测与评价的复杂过程中,起到了重要作用。所以在选择相关产品的时候,要选择有保障的产品,鸿蒙拥有八百余种国家标准物质,可以提供丰富的产品进行相关使用。鸿蒙标准物质对于保证检验结果准确度、提升测量仪器精准度、提高检验人员的技术水平有很高的应用价值。在使用标准物质前,应认真阅读标准物质证书,确保标准物质的保存、使用和处理符合证书规定的条件和要求。作为一名合格的技术人员,必须认识到标准物质合理、有效应用的重要性,在日常工作中做好对标准物质的检验与保管工作,从而充分发挥标准物质在检验检测中应有的功效。
  • 新西兰牛奶发现有毒物质或打击乳品行业
    新浪财经讯 北京时间1月25日凌晨消息,新西兰牛奶中发现了有毒物质,可能会对该国总额11亿纽元(约合人民币57亿元)的乳品行业造成打击。  新西兰两家规模最大的肥料公司Ravensdown和Ballance Agri-Nutrients都已经暂停出售双氰胺,原因是在乳制品中发现了微量的这种物质。农民将双氰胺喷洒在牧草上,以阻止肥料副产品硝酸盐流入河流湖泊,这种副产品还可能会导致健康问题。虽然双氰胺在食物产品 中的可接受含量并没有国际标准,但高剂量的双氰胺对人体是有毒的。  政府官员周四对乳品行业形象可能造成的损害表示担心,这一行业在新西兰出口中所占比例为将近三分之一。  “新西兰的声誉是以我们所生产之食品的高质量为基础的。”新西兰第一产业部一般标准副主管卡罗尔-巴诺(Carol Barnao)说道,该部负责出口事务和保护新西兰免受生物学风险。新西兰政府目前正在对双氰胺的使用进行研究。  新西兰杂货零售商协会(New Zealand Grocery Retailer Association)和超市行业巨头Progressive Enterprises并未就此置评。杂货经销商Foodstuffs Auckland也尚未置评。  在2008年,新西兰最大的公司之一恒天然公司(Fonterra Cooperative Group)曾陷入一项与一家中国牛奶供应商有关的丑闻,至少有6名儿童死亡,30万人患病,原因是牛奶中含有危险水平的三聚氰胺,这是一种模仿蛋白质性能的工业化学品,允许生产商在牛奶中加水, 同时又不会明显稀释其营养价值。  恒天然公司是全球最大的乳品出口商,而在乳品中发现化学品的最新事件面临成为一桩贸易事件的风险,该公司的公共事务董事总经理托德-穆勒(Todd Muller)周四说道。他表示,暂停使用双氰胺是一种“负责任的作法”。
  • 质检总局回应蒙牛OMP有关报道
    针对有关媒体涉及“蒙牛”牛奶中OMP物质的报道,国家质检总局有关负责人表示,目前,国家正在对的使用进行全面的清理整顿。对“蒙牛”特仑苏牛奶中的OMP物质的安全性,质检总局正在会同有关部门开展研究。对研究结果,将以适当方式予以公布。
  • 科学家在银河深处发现暗物质粒子证据
    北京时间10月28日消息,据国外媒体报道,宇宙学家表示,他们已经在银河核心深处发现与暗物质粒子有关的最令人信服的证据。该地的这种神秘物质相撞在一起产生伽马射线的次数,比天空中的其他临近区域更频繁。  最近几年,科学杂志上不断出现类似研究,不过要证实信息来源一直非常困难。然而费米实验室和芝加哥大学的宇宙学家、最新研究的第一论文作者丹霍普表示,10月13日出现在arXiv.org网站上的这项最新研究与此不同。他说:“除了暗物质以外,我们考虑每一个天文学来源,然而我们了解的知识无法解释这些观测资料。也没有与之密切相关的解释。”这一断言还没得到其他科学家的严格审查,不过看过这篇论文的人表示,他们还需要对该成果进行更多讨论。  费米实验室的天体物理学家克雷格霍甘并没参与这项研究,他说:“这是我所知道的第一项通过一个简单粒子模型,把少量与暗物质的证据有关的线索拼接在一起的研究。虽然它还没有充足证据,但它令人兴奋,值得我们去追根究底。”暗物质从137亿年前开始在庞大的能量膨胀——宇宙大爆炸过程中形成。能量冷却后形成普通物质、暗物质和暗能量,目前它们在宇宙中的比例分别是4%、23%和73%。  跟普通物质一样,暗物质具有引力,几十亿颗恒星正是在它们的帮助下聚集到星系里。但是这种物质很难与普通物质发生互动,人们看不到它。微中子是唯一一种曾在实验室里发现的暗物质粒子,但是它们几乎是零质量,而且在暗物质的宇宙能量部分里仅占很小比例。天体物理学家认为,剩下的很大一部分是由弱相互作用大质量粒子(WIMP)构成,这种粒子的能量大约比质子多10到1000倍。如果两个暗物质粒子撞在一起,它们就会彼此摧毁对方,产生伽马射线。  霍普和他的科研组通过对费米伽马射线太空望远镜在两年多时间里传回地球的数据进行分析,发现这种高能死亡信号。费米太空望远镜是美国宇航局的伽马射线望远镜,主要用来扫描银河的高能活跃区。他们发现,发出信号的相撞在一起的暗物质粒子,比质子大约重8到9倍。霍普说:“它比我们大部分人猜测的结果可能更轻一些。迄今为止我们很擅长这方面。不过人们猜测的暗物质粒子的重量范围不会一成不变。”  该科研组在银河核心处一个直径100光年的区域收集到的数据里发现这些信号。霍普解释说,他们之所以会关注这个区域,是因为它是暗物质最喜欢的聚集地,银河这个区域的暗物质密度,是银河边缘的10万倍。简而言之,银河核心就是一个暗物质大量聚集在一起,经常相撞的地方。  然而,其他科学家希望看到卡尔萨根的名言“不同凡响的发现需要不同凡响的证据”能变成现实。也就是说,他们希望看到从自然界和实验室两方面获得的证据。芝加哥大学的宇宙学家迈克尔特纳没参与这项研究,他说:“没人提供像萨根提到的那种证据。接受这一观点最困难的部分是,你必须拒绝接受天体物理学解释。大自然非常非常聪明,这可能是我们至今从没思考过的事情。”  特纳表示,好消息是几项有希望的暗物质探测试验目前正在进行。相干锗中微子技术(CoGeNT)等深埋地下的探测器可助霍普一臂之力。该探测器近几年可能已经发现弱相互作用大质量粒子的迹象。特纳说:“这十年是暗物质的十年。这个问题即将解决。现在所有这些探测器都在观测正确方位。”霍普同意两人的观点,不过他表示,与他交谈过的天体物理学家,没人能解释清楚这一现象。他认为,在他的发现得到支持或痛批前,也许只要数周时间就能在实验室里验证暗物质是否存在。他说:“我从没像现在一样为自己是一名宇宙学家而感到激动不已。”
  • 透视未知的世界,让想象更真实! ——拉曼光谱仪的首秀
    米开朗琪罗曾说,“当我见到这些大理石,雕刻的形体结构已经在石头上了,我只是把多余的部分去掉而已。”这是一个艺术家的未知世界。尤瓦尔*赫拉利在《未来简史》中说,“人类在做某一个具体工作的时候99%的能力是用不上的。没人知道2040年的市场是怎样。可能现在孩子们在学校里学的大部分知识与他们40岁的世界毫不相关。”这是人工智能的未知世界。推特总统联大首秀与朝鲜疯狂胖小孩之间的未知战争,这是政治家的未知世界。这个世界充满了未知。感谢各位看完人工智能和未知世界的猜想,现在开始介绍具有强大的分析功能,可对未知物进行鉴别的智能仪器。如何对未知物进行化学分析?物理观察?佩服你福尔摩斯的大脑和勇气。当我们拿起液体样品,既然成分不明,那么易燃易爆、五毒俱全、听天由命,都有可能。在拿起瓶子,带回实验室,倒进百万美元的设备之前……你要不要再考虑考虑。什麽,没有实验室?买不起?。。。强烈推荐安东帕Cora系列拉曼光谱仪。Cora系列拉曼光谱仪鉴别未知样品仪器安东帕公司(Anton Paar GmbH)Cora5600拉曼光谱仪样品 药片,白色粉末,液体。测试过程1. 开机,打开软件。2. 进入高级操作界面。3.默认参数:激发波长1064nm,自动积分时间,激光功率450mW,搜索光库为BS_User_Library.sdb BS_Factory_Library_99002152-1064.sdb。4.将未知样品装入样品槽,并将样品槽放入样品仓内。关闭样品仓,打开激光,点击Snapshot进行光谱采集,采集结束之后,点击“Analyze”直接分析结果。样品光谱图 1.药片1.2.白色粉末1.3.液体2.样品测量结果结论1. 分析可知,药片中的有效药物成分(API)为对乙酰氨基酚,药片中的其它辅料拉曼信号与对乙酰胺氨基酚相比很弱,因此测试得到的结果为对乙酰氨基酚。 白色粉末和液体分别为葡萄糖和乙酸乙酯。拉曼光谱测试得到的结果与样品本身的成分一致,准确可靠。采用Cora系列拉曼光谱仪,可以有效快速进行未知物成分鉴定。2016年底,安东帕宣布购买BaySpec公司(美国圣何塞)的台式拉曼光谱产品生产线,并从SciAps公司(美国马萨诸塞州)授权了手持拉曼产品技术。标志着我们已经迈入分子光谱学领域。”更多信息请参见安东帕微信公众号:安东帕精密仪器
  • 阿尔法磁谱仪将传回首批数据 或发现暗物质证据
    阿尔法磁谱仪(又译反物质太空磁谱仪,简称AMS)于2011年被放置到国际空间站(ISS)  穿越辐射探测器(Transition Radiation Detector)能检测高能粒子的速度 硅追踪器(Silicon Trackers)用于追踪粒子的运动轨迹,轨迹的弯曲程度显示了粒子的电荷 永磁铁(Permanent Magnet)是阿尔法磁谱仪的核心部件,能令粒子轨迹弯曲 飞行时间计算器(Time-of-flight Counters)能计算低能粒子的速度 星体追踪器(Star Trackers)能扫描星域,以确定阿尔法磁谱仪在太空中的朝向 切伦科夫探测器(Cerenkov Detector)可精确计算快速通过的粒子速度 电磁量能器(Electromagnetic Calorimeter)用于计算影响粒子运行所需的能量 反符合计数器(Anti-coincidence Counter)可将干扰粒子过滤出去。  在宇宙的遥远天体之间,引力的作用并不能解释天文学家看到的一切,如果只有这些天体的引力,那各个星系应该处于分崩离析的状态,因此在各个星系之间,还存在把它们联接在一起的物质。天体物理学家将这种理论中的物质称为“暗物质”,我们看不见它们,但它们确实在星系间起着作用。在最大的距离尺度上,宇宙正在加速扩张。因此我们更需要关注与引力作用截然不同的暗物质。目前的理论估计,宇宙的73%为暗能量,23%为暗物质,而只有4%是我们已知的物质。  北京时间2月20日消息,据国外媒体报道,作为人类在太空中进行的最为昂贵的实验,阿尔法磁谱仪(简称AMS)项目即将向地球发送回首批观测数据。这个大型的实验装置被放置在国际空间站上,用于探测宇宙射线及高能粒子。  诺贝尔物理学奖获得者丁肇中称,将于未来几周内发表涉及暗物质的研究论文。阿尔法磁谱仪项目最初便是由丁肇中提议开始。在宇宙中,正是那些我们看不见的暗物质将各个星系联接在一起。研究者并不了解这些谜一般的宇宙物质如何构成,但有理论提出,大质量弱相互作用粒子(简称WIMP)是暗物质最有希望的候选者,这是一种尚处于理论阶段的粒子。  虽然天文望远镜无法探测到大质量弱相互作用粒子,但阿尔法磁谱仪很有希望通过间接的方法来确认其存在,并描述它的性质。即将刊出的研究论文(发表期刊还未确定)将对这项研究的进展作详细阐述。  丁肇中在麻省理工学院任物理学教授,他在20世纪90年代中期提出的这个项目如今到了一个重要的里程碑时刻。“我们等待了18个月来写这篇论文,如今到了最后审视的阶段,”丁教授在波士顿的一次美国科学促进会(AAAS)的年会上发言道,“我预计在未来两到三周内,我们就能发布研究成果。我们一共有六个分析小组对相同的数据结果进行分析。如你所知,每个物理学家都有他们自己的见解,我们现在要保证每个人都能同意彼此的观点。这项工作现在已经完成得差不多了。”  20亿美元的仪器:“探索未知”  2011年,造价20亿美元的阿尔法磁谱仪搭载奋进号航天飞机前往国际空间站,这也是奋进号的最后一次任务。阿尔法磁谱仪重达7吨,拥有一个巨大的特制超导磁铁,能使落在它上面的粒子轨迹发生弯曲。  粒子的弯曲轨迹显示了它的电荷,再通过一系列的探测器对粒子的质量、速度和能量等进行分析,科学家便能准确知道捕获的是什么粒子。据丁肇中教授称,在阿尔法磁谱仪运行的最初18个月中,已经探测了250亿次粒子事件。  暗物质和暗能量之谜  在这些粒子事件中,有近80亿次是快速运动的电子及与其对应的反物质——正电子。理论上,大质量弱相互作用粒子的碰撞和湮灭会产生大量电子和正电子。通过测定二者的比例,以及在能量谱上的行为变化,科学家或许能找到研究暗物质问题的途径。  “在对正电子和电子的观测中,如果发现二者比例突然上升然后急剧下降,那就是星系中暗物质湮灭的关键标志,”芝加哥大学卡弗里宇宙学研究所的迈克尔特纳(Michael Turner)教授说,“在能量体系中也要考虑,是否具有各向异性?正电子是从固定的某个方向还是从所有方向出现?”  特纳教授并未参与阿尔法磁谱仪的合作项目。他继续说道:“暗物质应该无所不在。因此如果我们发现正电子从某个特定的方向发出,就意味着该信号是来自像脉冲星(一种中子星)一类的天体,而不是暗物质。”据悉,此次阿尔法磁谱仪的数据涉及的是0.5至350GeV(10亿电子伏特)质量范围内的正电子—电子比例。这一范围已经是其他实验中,科学家认为可能发现暗物质的上限。  特纳教授说,科学家已经逐渐接近了目标。他预测未来数年将会被铭记为“大质量弱相互作用粒子(WIMP)的十年”,而且通过一系列的研究,包括利用大型强子对撞机制造WIMP等,暗物质的性质将逐渐呈现在我们面前。  “理论上,这种粒子的质量大约在质子质量的30、40和300倍之间,即在30至大约1000GeV之间,”特纳教授说,“大型强子对撞机能够制造这样质量的粒子,丁肇中的阿尔法磁谱仪能探测到这样质量的粒子湮灭,而位于深地底的探测器对这样质量的粒子也非常敏感。如果非常幸运的话,我们能同时获得有关暗物质的三个特征信号,分别是通过观测粒子湮灭、直接探测粒子以及用大型强子对撞机制造粒子,这三种方法在同样的质量范围内都很灵敏。”
  • 生态环境部有关负责同志就《2019年全国环境应急管理工作要点》有关问题答记者问
    p  生态环境部近日印发了《2019年全国环境应急管理工作要点》(以下简称《要点》),就做好2019年环境应急管理工作进行了全面部署,对环境应急管理重点任务做出了要求。生态环境部有关负责同志就《要点》中的重点任务、具体要求等有关问题回答了记者的提问。/pp  strong问:今年环境应急管理工作重点任务有哪些?/strong/pp  答:摆在第一位的仍然是妥善应对突发环境事件,2019年是建国70周年,妥善应对突发环境事件、守住环境安全底线尤为重要。生态环境部印发了《关于做好2019年突发环境事件应急工作的通知》(环办应急〔2019〕9号),已经做了专门部署,所以《要点》没有再次提出详细要求。/pp  在确保妥善应对突发环境事件的前提下,重点推进8项相对常态化的环境应急管理工作:一是落实“5· 24”要求,主动做好事件信息公开,二是建立跨省流域水污染信息通报制度,三是推动完成丹江口库区预案编制试点工作,四是推进化工园区有毒有害气体预警体系建设,五是进一步强化环境应急培训,六是尽快完善环境应急专家库,七是推进环境应急物资储备库建设,八是不断加强环保举报办理工作。此外,建立跨省流域上下游突发水污染事件联防联控机制也是非常重要而紧迫的任务,生态环境部将专门发文部署。/pp  总体来说,这个工作部署,符合环境应急“日常抓管理、出事抓应对”的客观要求。应急处置是重点,日常管理是基础,两者互为因果、互相影响。只有常态、非常态都做好了,才能真正保障环境安全。/pp  strong问:为什么要“有事没事当有事准备、大事小事当大事对待”?/strong/pp  答:非常态工作,本身就具有突发性。突发环境事件根据严重程度分为4级,若延误时机、处置不当,一般突发环境事件可演变为较大突发环境事件,较大突发环境事件甚至可能恶化为重特大突发环境事件。这就要求我们要时刻警惕、保持敏感,坚持“有事没事当有事准备、大事小事当大事对待”,慎重对待每一起事件,小心无大错。/pp  strong问:“五个第一时间”包括哪些内容?/strong/pp  答:突发环境事件发生后,要“第一时间报告”,立即按规定向本级政府、上级环保部门等报送信息 “第一时间赶赴现场”,及时核清事实、查明情况,掌握第一手资料,提出防控措施建议 “第一时间开展监测”,准确掌握污染物扩散和环境质量变化情况,为科学处置提供依据 “第一时间向社会发布信息”,及时将事件真相和生态环境部门所做的工作告知媒体、群众,主动引导社会舆论,维护社会稳定 “第一时间组织开展调查”,主动调查事故原因,迅速排查污染源,采取有效处置措施,减小污染损失和生态破坏程度。/pp  strong问:“三个不放过” 包括哪些内容?/strong/pp  答:“三个不放过”是指“事件原因没有查清不放过,事件责任者没有严肃处理不放过,整改措施没有落实不放过”。只有把事件原因查清楚了,才能吸取教训,避免再犯 只有把相关责任人追责了,才能以儆效尤,震慑环境违法行为 只有把整改措施落实了,才能消除隐患,确保环境安全。/pp  strong问:“5· 24”要求是什么?为什么要落实这个要求?/strong/pp  答:“5· 24”要求是指,发生重特大或敏感突发环境事件后,5小时内要发布权威信息,24小时内要举行新闻发布会。/pp  这是《国务院办公厅印发 关于全面推进政务公开工作的意见 实施细则的通知》(国办发〔2016〕80号)中的要求,即“对涉及特别重大、重大突发事件的政务舆情,要快速反应,最迟要在5小时内发布权威信息,在24小时内举行新闻发布会,并根据工作进展情况,持续发布权威信息,有关地方和部门主要负责人要带头主动发声”。按照《中华人民共和国突发事件应对法》,突发事件分为自然灾害、事故灾难、公共卫生事件和社会安全事件四类,突发环境事件属于事故灾难类。所以,突发环境事件的相关信息公开也应执行这个要求。/pp  strong问:“南阳思路”的内容是什么?/strong/pp  答:河南省南阳市对淇河实施了以空间换时间的“一河一策一图”的处置预案。“一河”,就是逐河调查掌握水文、闸坝、流域环境风险等基本信息。“一策”,就是根据河流实际情况,提前找好筑坝蓄污具体位置,把污水导出来截流住,再采取物理、化学、生物降解等方法,把污染物处置掉,同时把上游清水导下去。“一图”,就是形成突发环境事件情景应对示意图,将河流基础信息、不同事件情景应对方法叠加,实行“挂图作战”。我们概括为“南阳思路”。/p
  • 优化苯丙胺类物质的QuickProbe GC-MS
    Ryan De Vooght-Johnson在分析人员克服了苯丙胺类物质的挑战后,新西兰边境药物筛查实验室现在可以使用Quick Probe GC-MS快速分析缉获的非法药物样本。复杂样品对海关构成挑战环境科学与研究所(ESR)有限公司在保护新西兰边境和保护其公民免受非法毒品贸易之害方面发挥着至关重要的作用。作为皇家研究所,ESR与新西兰海关总署密切合作,对在新西兰最繁忙的入境口岸奥克兰国际机场缉获的样本进行筛查,以确定是否存在受管制物质。该研究所通常采用傅立叶变换红外光谱(FTIR)或假定颜色测试等分析技术来快速筛选各种样品,包括液体、粉末和片剂。然而,最近,他们一直在努力跟上日益复杂的毒品走私企图。具有复杂基质的样品数量有所增加,如植物材料、油漆、油和美容产品。对于这样的样品,FTIR可以提供关于样品基质的一般信息,但无法检测可能以低水平存在的非法物质。在许多情况下,随后在实验室进行的GC-MS分析证实了非法物质的存在。为了解决FTIR和其他筛选技术的缺点,ESR在边境实验室使用QuickProbe GC-MS仪器(QP-GCMS)对样品进行了快速筛选。安捷伦的QP-GCMS被吹捧为一种实时GC-MS技术,可以在不进行大量样品制备的情况下解析复杂混合物并鉴定化合物。ESR在对各种物质的初步试验中发现了与苯丙胺类物质有关的一些挑战。最近发表在《质谱杂志》上的一篇文章报道了他们对这些化合物的故障排除和方法开发。方法优化仪器设置包括一个安捷伦5977B单四极质谱仪,该质谱仪连接到配备有QuickProbe控制单元的安捷伦8890气相色谱仪。QuickProbe系统(G3971)具有一个开放式入口,带有一个包含玻璃料的专用内衬。这个打开的入口被加热,并施加恒定的氦气流以防止空气在样品引入过程中进入。QuickProbe通过一根短毛细管柱(2.0 m × 0.22 mm内径,25 μm膜厚BPX5),而第二列(0.7 m × 0.18 mm内径,0.18 μm膜厚DB1-MS柱)用作将Ultimate Union连接到质谱仪检测器的限制器。氦气被用作载气。应用了一个用于广泛筛选化合物的温度程序。无接触包装的玻璃探针用QuickProbe支架固定,用于采样和样品插入仪器。圆形尖端探针用于液体和凝胶,而口袋尖端探针适用于粉末。初步评估表明,QP-GC-MS可以成功识别滞留在边境的具有复杂基质的可疑样本。芬太尼等强效和危险药物在复杂的混合物中很容易识别,即使含量很低。然而,当分析具有胺基的化合物时,如MDMA和其他苯丙胺类物质,会产生大而宽的峰,这可能会掩盖或干扰在类似时间洗脱的其他分析物。色谱不良最初归因于样品探针过载,但进一步的调查表明,内衬/玻璃料失活、玻璃探针在入口的位置或静电荷可能是罪魁祸首。作者优化了衬管失活过程和探针位置。他们还发现,用镊子而不是手操纵样品探针可以消除静电荷的影响,静电荷可能来自丁腈手套和乳胶手套的静电。他们还调整了制造商建议的默认条件,以显著改善筛选实验室中常见的分析物的分离。海关和边境的宝贵工具QP-GC-MS可以用最少的样本制备快速分析各种药物样本,使其成为边境筛查可疑样本的宝贵工具。自2022年6月以来,它已申请在新西兰对截获的样本进行常规筛查,并在不同类型的样本中成功识别出一系列非法药物。相关链接(1)Black C, Russell M, Mayo E, Aitcheson C. Rapid analysis of amphetamine-type substances using Agilent's QuickProbe gas chromatograph/mass spectrometer technology. J Mass Spectrom. 2023. https://doi.org/10.1002/jms.4976 (2)Capistran BA, Sisco E. Rapid GC–MS as a screening tool for forensic fire debris analysis. Forensic Chemistry. 2022. https://doi.org/10.1016/j.forc.2022.100435作者简介Ryan De Vooght-JohnsonRyan是一名自由科学作家和编辑。在获得仪器和分析方法硕士学位后,他在制药行业担任过各种分析开发职务,之后担任编辑职务。作为委托编辑,他创办了两本与分析化学和药物相关的期刊《生物分析》和《治疗药物》,并管理了许多其他期刊。他现在是一名自由科学作家和编辑,以便有更多的时间陪伴家人、骑自行车和分配。本文来源:Wiley Analytical Science Magazine ,7 November 2023. Ryan De Vooght-Johnson. Optimizing QuickProbe GC-MS for amphetamine-type substances ——New Zealand customs can quickly check contraband after method development供稿:符 斌
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