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锂镍镁氧化合物

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  • 光学浮区法单晶生长技术在氧化物和金属间化合物材料领域应用进展
    化学性质活泼、高熔点、高压、高质量单晶生长法宝! 新一代高性能激光浮区法单晶炉-LFZ助您实现高饱和蒸汽压、高熔点材料及高热导率材料等常规浮区法单晶炉难以胜任的单晶生长工作。高精度光学浮区法单晶炉-IRF助您实现高温超导体、介电材料、磁性材料、热电材料、金属间化合物、半导体、激光晶体等材料的生长工作。高温高压光学浮区炉助您实现各种超导材料单晶,介电和磁性材料单晶,氧化物及金属间化合物单晶等材料的生长。四电弧高温单晶生长炉助您实现化学性质活跃但熔点高的金属间化合物,包括含有稀土元素(或者金属铀)的二元及四元金属间化合物、合金单晶等材料的生长。高质量单晶生长设备——单晶炉系列1. 高精度光学浮区法单晶炉在休斯勒型镍-锰基合金磁致冷材料领域的应用 休斯勒(Heusler)型的镍-锰基材料自从发现其巨磁热效应以来,在过去的几十年中已成为被广泛研究的热点新型磁致冷材料之一。研究发现,休斯勒型铁磁性材料镍-锰-锡在从高温至低温的变温过程中会发生高温相(铁磁奥氏体相)到低温相(顺磁马氏体相)的转变,且该转变受磁场调制。高对称性的奥氏体相经一结构相变成低对称性的马氏体相,会造成磁有序降低,磁熵增加,这一过程为吸热过程,亦即形成反磁热效应,这也是磁致冷的基本原理。而休斯勒型镍-锰-锡合金材料也因为其成本廉价、无毒、无污染、易于获取、磁热效应显著、相变温度可调等一系列的特点成为一种具应用潜力的室温磁致冷材料。 研究表明,休斯勒型镍-锰-锡合金的单晶材料具有更大的磁效应导致的应变或磁热效应,且具有强烈的各向异性特点,因此研究者希望其单晶或单向织构晶体具有更加优异的磁性能。目前,已有学者采用布里奇曼技术和Czochralski方法制备出了镍-锰-镓和镍-锰-铟材料的单晶材料,但镍-锰-锡合金由于在晶体生长过程中易形成氧化锰,因此其高质量的单晶样品制备具挑战性。上海大学的余金科等人克服了镍-锰-锡合金单晶生长中的氧化锰形成及挥发的难题,采用光学浮区技术成功合成了高质量的镍-锰-锡合金单晶样品。晶体生长过程及样品腔实物图片晶体实物及解理面图片 余金科等人所用的光学浮区法单晶炉为Quantum Design日本公司推出的新一代高精度光学浮区炉单晶炉,文献中报道的相关晶体生长工艺参数为:生长速度6 mm/小时;转速(正、反)15转/分钟,氩气压力7bar。 Quantum Design 日本公司推出的高温光学浮区法单晶炉,采用镀金双面镜、高反射曲面设计,高温度可达2100℃-2200℃,系统采用高效冷却节能设计(不需要额外冷却系统),稳定的电源输出保证了灯丝的恒定加热功率,这对于获得高质量单晶至关重要。浮区炉技术特色:■ 占地空间小,操作简单,易于上手,立支撑设计■ 镀金双面高效反射镜,加热效率更高■ 可实现高温度2150°C■ 稳定的电源■ 内置闭循环冷却系统,无需外部水冷装置■ 采用商业化标准卤素灯 参考信息来源:[1]. Optical Floating-Zone Crystal Growth of Heusler Ni-Mn-Sn Alloy. Yu, Jinke & Ren, Jian & Li, Hongwei & Zheng, Hongxing. (2015). TMS Annual Meeting. 2015. 49-54.[2]. Ni-Mn-Sn(Co)磁制冷薄带材料结构相变及磁性能表征,王戊 硕士论文,上海大学 2. 高精度光学浮区法单晶炉在磁电领域取得重要进展在人类漫长的历史发展长河中,“材料学”贯穿了其整个历程。从人类活动早期开始使用木制工具,到随后的石器、金石并用(此时的金属主要指铜器)、青铜、铁器等各个时代,再到后来的蒸汽、电气、原子、信息时代,每个发展阶段无不伴随着人类对材料的认识和利用。在诸多材料中,铁是人类早认识和使用到的材料之一,早在西周以前我国就已开始将铁用于生产生活中[1];人们在长期的实践中也逐渐认识到相关材料的磁性并将其运用于实践中,司南就是具代表性的发明。这些在不少历史典籍中都有记载,比如:《鬼谷子谋篇十》记载:“故郑人取玉也,载司南之车,为其不惑也。夫度材量能揣情者,亦事之司南也”;《梦溪笔谈》提到:“方家以磁石磨针缝,则能指南”;《论衡》书曰:“司南之杓,投之于地,其柢指南”等等[2]。由此可见,人们对磁性材料的兴趣也算由来已久。 当时代来到21世纪,化学、物理、生物、医学、计算机等各个领域的技术都有了前所未有的突破,先进的生产力也将人类的文明推进智能工业化、信息化时代,随之而来的是人们对材料的更高要求。在诸多材料当中,多铁材料兼具铁磁、铁电特性,二者之间有着特的磁电耦合特性;与此同时,磁场作用下的电化和电场作用下的磁化等性质为未来功能材料探索和发展提供了更为宽广的选择和可能,在存储、传感器、自旋电子、微波器件、器件小型化等领域拥有巨大的潜在价值。2007年的《科学》杂志对未来的热点发展问题进行了报道,其中,多铁材料作为的物理类问题入选[3]。因此,研究并深刻理解磁电耦合和多铁材料背后的机理,有着非常重要的理论价值和实践意义。 近期,哈尔滨工业大学的W.Q.Liu等人对磁电材料Mn4Nb2O9单晶样品进行了深入的研究。研究表明:零磁场测试介电常数时,没有发现介电常数的反常,此时Mn4Nb2O9基态表现为顺电特性;而在磁场条件下,介电常数在Neel温度处发生突变的峰,且随着磁场的增加介电峰也增强,且峰位向低温端偏移,这意味着磁场有抑制反铁磁转变的趋势;高场(H≥4T)下的介电常数-温度依赖关系也跟H2正比关系,由此也表明Mn4Nb2O9是线性磁电材料。更多研究结果可参考文献[4]。以上图片引自文献[4].在该项研究工作中,作者合成Mn4Nb2O9单晶样品所用设备为Quantum Design Japan公司的高精度光学浮区法单晶炉,文章中所用单晶生长参数为:Ar气氛流速4 L/min,生长速度6 mm/h,转速25 rpm。参考信息来源:[1]. https://baijiahao.baidu.com/s?id=1713600818043231130&wfr=spider&for=pc[2]. https://baike.baidu.com/item/%E5%8F%B8%E5%8D%97/3671419?fr=aladdin[3]. https://www.science.org/doi/10.1126/science.318.5858.1848[4]. Wenqiang Liu, Long Li, Lei Tao, Ziyi Liu, Xianjie Wang, Yu Sui, Yang Wang, Evidence of linear magnetoelectric effect in Mn4Nb2O9 single crystal, Journal of Alloys and Compounds,Volume 886,2021,161272,ISSN 0925-8388, https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2021.161272.3. 高温高压光学浮区法单晶炉在外尔半金属材料领域应用案例 1929年,德国科学家外尔(Weyl)解出了无质量粒子的狄拉克方程,相应的无质量粒子被称为外尔费米子。然而直到2015年科研人员才在实验中观察到外尔费米子,被中国科学院物理研究所的研究人员报道,距离外尔费米子概念的提出,足足过去了近90年。2018年科研人员通过性原理计算预言RAlGe(R=Pr,Ce)体系有望成为新的磁性外尔半金属。目前人们对RAlGe(R=Pr,Ce)材料的物理性质研究还比较少,更进一步深入的实验研究需要大尺寸的单晶样品去支持。 H. Hodovanets等人曾用助熔剂方法生长CeAlGe单晶,但由于实验中需要用到SiO2容器,导致用该方法获取的单晶样品中会存在Si杂质,同时伴有CeAlSi相;另外,轻微的Al富集会导致形成不同的晶体结构。这些都大限制了拓扑外尔点的形成。因此,获取化学计量比的单晶样品对于研究材料的物理性质非常重要。Pascal Puphal等人近期的研究工作报道了其分别用助熔剂方法和高温高压浮区法两种晶体生长技术获得的RAlGe(R=Pr,Ce)单晶样品及研究成果。尽管作者为了避免Si的污染,采用了Al2O3坩埚,但终样品中Al的含量偏高问题依然存在,单晶样品表面成分:Ce1.0(2)Al1.3(5)Ge0.7(3)/ Pr1.0(1)Al1.2(2)Ge0.8(2),剥离面成分为:Ce1.0(1)Al1.12(1)Ge0.88(1)/Pr1.0(1)Al1.14(1)Ge0.86(1)。而采用浮区法则生长出了近乎理想化学计量比(1:1:1)的单晶样品,成分分别为:Ce1.02(7)Al1.01(16)Ge0.97(9)和Pr1.08(24)Al0.97(7)Ge0.95(17)。 浮区法得到的晶体的劳厄图片 Pascal Puphal等人所采用的浮区法单晶炉为德国ScIDre公司的HKZ高温高压光学浮区炉,文献中提到的相关实验参数为:5 KW功率的氙灯,晶体生长速度为1 mm/小时,CeAlGe采用30 bar的Ar保护气氛,PrAlGe采用5 bar的Ar保护气氛。德国ScIDre公司推出的高温高压光学浮区法单晶炉高能够提供3000℃的生长温度,晶体生长腔大压力可达300 bar,甚至10-5 mbar的高真空。适用于生长各种超导材料单晶,介电和磁性材料单晶,氧化物及金属间化合物单晶等。ScIDre单晶炉技术特色:► 采用垂直式光路设计► 采用高照度短弧氙灯,多种功率规格可选► 熔区温度:高达3000℃► 熔区压力:10bar/50bar/100bar/150bar/300bar等多种规格可选► 氧气/氩气/氮气/空气/混合气等多种气路可选► 采用光栅控制技术,加热功率从0-100% 连续可调► 样品腔可实现低10-5 mbar真空环境► 丰富的可升选件 参考信息来源:[1]. http://www.iop.cas.cn/xwzx/kydt/201507/t20150720_4395729.html[2]. Single-crystal investigation of the proposed type-II Weyl semimetal CeAlGe, H. Hodovanets, C. J. Eckberg, P. Y. Zavalij, H. Kim, W.-C. Lin, M. Zic, D. J. Campbell, J. S. Higgins, and J. PaglionePhys.Rev. B 98, 245132 (2018).[3]. Bulk single-crystal growth of the theoretically predicted magnetic Weyl semimetals RAlGe (R = Pr, Ce), Pascal Puphal, Charles Mielke, Neeraj Kumar, Y. Soh, Tian Shang, Marisa Medarde,Jonathan S. White, and Ekaterina Pomjakushina, Phys. Rev. Materials 3, 0242044. 高温高压光学浮区法单晶炉在准一维伊辛自旋链材料领域应用进展 低维磁性材料具有非常丰富和奇特的物理性质,且与多铁性和高温超导电性等材料密切相关。对低维磁性材料的物理性质进行研究有助于探索相关奇异现象的根本机制,从而对寻求新的功能材料提供帮助。因此,近年来关于低维磁性材料的研究吸引了科学家们的广泛关注。近日,德国马普固体化学物理研究所的学者A. C. Komarek等人[1,2]在准一维伊辛自旋链材料CoGeO3中发现了非常明显的1/3磁化平台,并通过中子衍射手段详细探究了其微观自旋结构。研究表明,初的零场反铁磁自旋结构的变化,类似于反铁磁“畴壁边界”的形成,从而产生一种具有1/3整数传播矢量的调制磁结构。净磁矩出现在这些“畴壁”上,而所有反铁磁链排列的三分之二仍然可以保留。同时A. C. Komarek等人也提出了一个基于各向异性受挫方形晶格的微观模型来解释其实验结果。更为详细的报道可参考文献相关文献[1,2]。A. C. Komarek等人所用的CoGeO3单晶样品由高压光学浮区法单晶炉(型号:HKZ, 制造商:德国ScIDre公司)制备获得[2],文章中报道的CoGeO3单晶生长参数为:Ar/O2混合气(比例98:2),压力80 bar,生长速度3.6 mm/hour。CoGeO3单晶实物图片 引自[2] 参考信息来源:[1]. Emergent 1/3 magnetization plateaus in pyroxene CoGeO3, H. Guo, L. Zhao, M. Baenitz, X. Fabrèges, A. Gukasov, A. Melendez Sans, D. I. Khomskii, L. H. Tjeng, and A. C. Komarek, Phys. Rev. Research 3, L032037[2]. Single Crystal Growth and Physical Properties of Pyroxene CoGeO3,Zhao, L. Hu, Z. Guo, H. Geibel, C. Lin, H.-J. Chen, C.-T. Khomskii, D. Tjeng, L.H. Komarek, A.C. Crystals 2021, 11, 378.5. 高温高压光学浮区法单晶炉在锂离子电池领域新应用进展 锂离子电池由于具有能量密度高、寿命长、充电快、安全可靠、绿色环保等诸多优异性能,其与当今人民的日常生活已密不可分,在手机、电脑、电动车、电动汽车、航空航天等领域均有广泛的应用。 其中,Li2FeSiO4作为新一代锂离子电池阴材料,由于具有价格低廉、环境友好、安全性好等技术优势,因此在大型动力锂离子电池应用方面具有良好的前景。然而,Li2FeSiO4材料在不同温度具有不同的结构相(∼ 400 °C :Pmn21, , ∼ 700 °C :P121/n1, and ∼ 900 °C :Pmnb),研究其不同结构的电化学性质对于进一步对其进行改性研究尤为重要。 Waldemar Hergetta等人[1]采用高压光学浮区法获得了高温相(Pmnb)Li2FeSiO4单晶,并研究了晶体生长工艺参数对杂相的影响,相关结果已发表在Journal of Crystal Growth。作者所采用的高压光学浮区炉为德国ScIDre公司的HKZ高压光学浮区法单晶炉,文章报道的晶体生长参数为:生长速度10 mm/h,保护气氛Ar(30 bar)。温度梯度分布 引自[1]XRD图谱及晶体实物图片 引自[1]参考信息来源: [1]Waldemar Hergett, Christoph Neef, Hans-Peter Meyer, Rüdiger Klingeler, Challenges in the crystal growth of Li2FeSiO4, Journal of Crystal Growth, Volume 556,2021,125995,ISSN 0022-0248, https://doi.org/10.1016/j.jcrysgro.2020.125995.
  • 盛美上海推出新型化合物半导体系列设备加强湿法工艺产品线
    盛美半导体设备(上海)股份有限公司(以下简称盛美上海)(科创板股票代码:688082),一家为半导体前道和先进晶圆级封装(WLP)应用提供晶圆工艺解决方案的领先供应商,今推出了支持化合物半导体制造的综合设备系列。公司的150-200 毫米兼容系统将前道集成电路湿法系列产品、后道先进晶圆级封装湿法系列产品进行拓展,可支持化合物半导体领域的应用,包括砷化镓 (GaAs)、氮化镓 (GaN) 和碳化硅 (SiC) 等工艺。化合物半导体湿法工艺产品线包括涂胶设备、显影设备、光阻去胶设备、湿法蚀刻设备、清洗设备和金属电镀设备,并自动兼容平边或缺口晶圆。“随着不同市场的需求增长,化合物半导体行业正在迅猛发展。” 盛美上海董事长王晖博士表示,“通过对这个行业的调研,我们意识到,应利用现有的前道集成电路湿法和后道先进晶圆级封装湿法系列产品中重要的专业知识和技术,来提供满足化合物半导体技术要求的高性价比、高性能产品。我们认为,化合物半导体设备市场为 盛美上海提供了重要的增长机会,因为 GaAs、GaN 和 SiC 器件正成为未来电动汽车、5G 通信系统和人工智能解决方案日益不可或缺的一部分。”盛美上海的化合物半导体设备系列Ultra C 碳化硅清洗设备:盛美上海的Ultra C碳化硅清洗设备采用硫酸双氧水混合物 (SPM) 进行表面氧化,并采用氢氟酸 (HF) 去除残留物,进行碳化硅晶圆的清洗。该设备还集成盛美上海的SAPS 和 Megasonix™ 技术实现更全面更深层次的清洗。Ultra C 碳化硅清洗设备可提供行业领先的清洁度,达到每片晶圆颗粒≤10ea0.3um,金属含量< 1E10atoms/cm3水平。该设备每小时可清洗超过 70 片晶圆,将于 2022 年下半年上市。Ultra C 湿法刻蚀设备:可为砷化镓和磷化铟镓 (InGaP) 工艺提供<2% 的均匀度,< 10% 的共面度及< 3% 的重复度。Ultra C 湿法刻蚀设备可提供行业领先的化学温度控制、刻蚀均匀性。该设备将于 2022 年第三季度交付给某重要客户,并由其进行测试。Ultra ECP GIII 1309 设备:盛美上海的Ultra ECP GIII 1309 设备集成了预湿和后清洗腔,支持用于铜、镍和锡银的铜柱和焊料,以及重分布层 (RDL) 和凸点下金属化 (UBM) 工艺。设备实现了晶圆内和模内小于3%的均匀度和小于2% 的重复度。该设备已于 2021 年中交付给客户,并满足客户技术要求。Ultra ECP GIII 1108 设备:Ultra ECP GIII 1108 设备提供金凸块、薄膜和深通孔工艺,集成预湿和后清洗腔。设备采用盛美上海久经考验的栅板技术进行深孔电镀,以提高阶梯覆盖率。它可达到晶圆内和模内< 3%的均匀度和< 2% 的重复度。腔体和工艺槽体经过专门设计,可避免金电镀液的氧化,且工艺槽体具有氮气吹扫功能,可减少氧化。该设备已于去年年底交货给关键客户。Ultra C ct 涂胶设备:盛美上海的Ultra C ct 涂胶设备采用二次旋转涂胶技术,可实现均匀涂胶。设备拥有行业领先的优势,包括精确涂胶控制、自动清洗功能、冷热板模块以及每个腔体的独立过程控制功能。Ultra C dv 显影设备:在化合物半导体工艺中,盛美上海的Ultra C dv 显影设备可进行曝光后烘烤、显影和硬烤的关键步骤。设备利用盛美上海的先进技术,可按要求实现+/-0.03 LPM的流量和 +/-0.5 摄氏度的温度控制。Ultra C s刷洗设备:Ultra C s 刷洗设备以盛美上海先进的湿法清洗技术为基础,实现优秀的污染物去除效果。该设备通过氮气雾化二流体清洗或高压清洗实现高性能,以更有效地清洗小颗粒。此外,设备还可兼容盛美上海专有的兆声波清洗技术,以确保优良的颗粒去除效率(PRE),且不会损坏精细的图形结构。Ultra C pr 湿法去胶设备:盛美上海的Ultra C pr湿法去胶设备利用槽式浸泡和单片工艺,确保高效地进行化合物半导体去胶。该设备最近由一家全球领先的整合元件制造商(IDM)订购,用于去除光刻胶,这进一步验证了盛美上海的技术优势。Ultra SFP无应力抛光设备:Ultra SFP 为传统的化学机械抛光在硅通孔 (TSV) 工艺和扇出型晶圆级封装 (FOWLP)应用提供了一种环保替代方案。在 TSV 应用中,盛美上海的无应力抛光 (SFP) 系统可通过运用专有的电抛光技术去除低至 0.2µm 的铜覆盖层,再使用传统的 CMP 进一步去除剩余铜至阻挡层,并通过湿法刻蚀去除阻挡层,从而显著降低耗材成本。对于 FOWLP,相同的工艺可以克服由厚铜层应力引起的晶圆翘曲,并应用于RDL中铜覆盖层并平坦化 。
  • 【行业应用】赛默飞发布气相色谱法测定工业用异戊烯中含氧化合物解决方案
    科学服务领域的世界领导者赛默飞世尔科技(以下简称:赛默飞)近日发布气相色谱法测定工业用异戊烯中含氧化合物的解决方案。高纯度异戊烯是一种重要的精细化工中间体,主要用于生产频哪酮、异戊二烯和叔戊醇,也可作为合成橡胶、树脂的中间体等。采取醚化法生产的异戊烯产品中通常含有甲醇、二甲醚、TAME等含氧化合物杂质,这类杂质对产品质量影响很大,因此在生产过程中要控制它们的含量。本实验采用Trace 1310气相色谱仪,配合AS 1310自动进样器,参考石油化工行业标准送审稿《工业用异戊烯中含氧化合物的测定(气相色谱法)》,测定工业用异戊烯中浓度不低于0.001%(质量分数)的甲醇、甲基叔戊基醚、叔戊醇等含氧化合物,以外标法计算各组分的含量。Thermo Scientific的Trace 1310色谱仪配合Thermo AS 1310液体自动进样器,在测定异戊烯中含氧化合物分析时,方法可靠、操作简单、结果准确。更多产品信息,请查看:气相色谱(trace1310)https://www.thermofisher.com/order/catalog/product/14800302#/legacy=thermoscientific.cn?CID=search-PR 应用方法下载,请查看:https://www.thermofisher.com/content/dam/tfs/Country%20Specific%20Assets/zh-ch/CMD/Chrom/petrochemical/documents/Industrial%20Isopentenyl%20oxygenates%20Measurements%20using%20Gas%20Chromatography.pdf?CID=search-PR ---------------------------------------------------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。公司年销售额170亿美元,在50个国家拥有约50,000名员工。我们的使命是帮助客户使世界更健康、更清洁、更安全。我们的产品和服务帮助客户加速生命科学领域的研究、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。借助于首要品牌Thermo Scientific、Applied Biosystems、Invitrogen、Fisher Scientific和Unity Lab Services,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。欲了解更多信息,请浏览公司网站:www.thermofisher.com 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、昆明等地设立了分公 司,员工人数约3800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8家工厂分别在上海、北京和苏州运营。我们在全国共设立了6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2000名专业人员直接为客户提供服务。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.com请扫码关注:赛默飞世尔科技中国官方微信
  • 国家同步辐射实验室在碳氢化合物低温氧化研究中取得突破性进展
    国家同步辐射实验室齐飞教授研究小组与法国Nancy大学Battin-Leclerc教授研究小组合作,将同步辐射真空紫外光电离质谱技术与射流搅拌反应器(Jet Stirred Reactor)结合,模拟发动机的点火过程,在丁烷低温氧化过程中探测到了多种过氧化物(烷基过氧化物和羰基过氧化物),如过氧化甲烷、过氧化乙烷、过氧化丁烷、C4羰基过氧化物等,首次在实验上验证了碳氢化合物低温氧化机理中广泛应用20余年的重要假定。该研究成果已于近期发表在国际著名期刊《德国应用化学》上(Angew. Chem. Int. Ed. 2010, 49, 3169-3172)。     汽车发动机与生活中随处可见的塑料和化纤制品之间似乎风马牛不相及,但它们却都与一种奇妙的化学现象──碳氢化合物的自燃(autoignition)密切相关。自燃是指可燃物质在没有外部火花、火焰等火源的作用下,因受热或自身发热并蓄热所产生的自行燃烧,是一种受低温氧化机理控制的过程。它是内燃机的主要点火方式之一,也是威胁石油化工中氧化过程安全的罪魁祸首。因此对碳氢化合物低温氧化机理的认识可以帮助我们扬长避短地利用自燃现象,对于内燃机设计和石油化工安全等实用领域意义重大。在低于自燃温度时,碳氢化合物低温氧化还会出现“冷火焰(cool flame)”(550 K左右出现的温度跳动,量级在数十K,伴随由甲醛发出的蓝光,形似火焰)和“负温度系数区”(650 K左右出现的反应活性随温度上升而下降的区域)等奇妙特性。射流搅拌反应器可以模拟自燃温度前后的工况,是研究碳氢化合物低温氧化的最佳实验平台之一。同步辐射真空紫外光电离质谱技术在射流搅拌反应器中的成功应用是揭示过氧化物存在及其浓度随温度变化趋势的关键,将从根本上推动碳氢化合物低温氧化机理的研究,揭开“星星之火,可以燎原”的秘密,为实用领域提供更加详细、精确的理论指导。  该工作得到国家杰出青年基金、中国科学院和科技部的支持。
  • 中国科学家发现液氮温区镍氧化物超导体
    中山大学13日向媒体介绍,《自然》杂志(Nature)7月12日刊登该校王猛教授团队与其他单位合作的成果:首次发现液氮温区镍氧化物超导体。  据介绍,超导材料具有绝对零电阻、完全抗磁性和宏观量子隧穿效应的特殊性质,因此具有重要的科学和应用价值,在该领域已产生了5个诺贝尔奖。1986年,科学家首次发现铜氧化物超导材料,随后多国科学家将其超导温度提升到了液氮温区,即超过77K(开尔文)。液氮的廉价和易得,推动了铜氧化物高温超导材料的规模化应用。然而,高温超导的机理至今未知,成为近40年来物理学中最重要的科学问题之一。  王猛教授团队耗时三年半,依托中山大学物理学院公共科研平台,通过不断努力成功生长了镍氧化物La3Ni2O7单晶,随后在中山大学高压实验研究平台以及华南理工大学、中国科学院物理研究所、北京同步辐射装置开展实验研究,很快在实验上确定了此单晶材料能够在压力下实现超导,转变温度达到液氮温区,高达80K。据悉,这是继铜氧化物高温超导体后,另一个完全不同体系的高温超导体。  “本次发现高温超导的镍氧化物,镍的价态为+2.5价,远离人们此前认为容易出现超导电性的正1价,超出此前理论预期。其电子结构、磁性与铜氧化物完全不同,通过比较研究,有可能推动科学家破解高温超导机理。”王猛表示,“根据机理,有望与计算机、AI技术等学科交叉后,设计、合成新的更多的更容易应用的高温超导材料,实现更加广泛的应用。”  据悉,这是由中国科学家首次率先独立发现的全新高温超导体系,是人类目前发现的第二种液氮温区非常规超导材料,是基础研究领域“从0到1”的重要突破,将有望推动破解高温超导机理,使设计和预测高温超导材料成为可能,在信息技术、工业加工技术、超导电力、生物医学和交通运输等领域,实现更广泛的应用。
  • 非变性质谱代谢组学鉴定金属结合化合物
    大家好,本周为大家介绍的是一篇发表在Nature Chemistry上的文章Native mass spectrometry-based metabolomics identifies metal-binding compounds1,文章通讯作者是来自美国加州大学斯卡格斯药学和药物科学学院的Pieter C. Dorrestein教授。生命活动的正常运行离不开金属的帮助,微生物获取金属的一种常见策略是通过生产小分子电离团来结合金属并形成非共价复合物。尽管结合金属的小分子具有各种生理功能和潜在的药学应用,在复杂生物成分(如微生物培养提取物)中找到金属结合化合物仍具有挑战。由于小分子-金属结合位点是多样的,金属结合情况必须通过实验来确定,常用的实验方法有电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)、原子吸收光谱(AAS)、X射线荧光光谱(XRF)、紫外-可见吸收光谱和核磁共振(NMR)等方法,这些方法通常通量较低,且在小分子成分不确定和金属种类复杂的情况下无法判断小分子-金属结合情况。为了发现新的小分子-金属复合物,本文开发了一种非靶向LC-MS/MS方法,结合非变性质谱(native MS)和一种新的计算工具离子识别分子网络,通过相关性分析、用户定义的质量差异和MS/MS相似性匹配相关化合物。该方法能够在复杂的生物样品中筛选金属结合化合物,作者把这个方法称为非变性质谱代谢组学。一、非变性代谢组学概念小分子非靶向分析采用的萃取、样品制备和LC-MS/MS方法通常在低pH值、高比例有机相和低金属浓度的条件下,这些条件不利于金属络合。因此作者采用了非变性质谱的实验思路,考察了在较高的pH值下,小分子与金属的结合比例较高,并开发了一个两步非变性ESI-LC-MS/MS工作流程,该流程具备在线柱后pH调节和金属引入的能力(图1),在金属引入后有足够的时间形成小分子-金属复合物。使用MZmine和GNPS中的计算离子身份分子网络(IIMN)来分析数据。该实验流程是作者开发的第二代方法,此前的第一代方法使用的是双管注射泵(double-barrel syringe pump)注射氢氧化铵溶液,随后注射一种或多种金属盐。二代方法与一代的区别在于使用了HPLC二元泵进行乙酸铵溶液的补液过程,使溶剂组成和梯度更稳定。图1. 基于非变性质谱的代谢组学实验流程。二、方法考察作者首先制备了市售的铁载体标准混合物,即耶尔森菌杆菌素(1)、弧菌杆菌素(2)、肠杆菌素(3)、高铁环六肽(7)和红酵母酸(6),编号与图2相对应。标准品通过HPLC分离,然后通过第一代装置进行液相色谱后pH调节和过量(毫摩尔)氯化铁注入,仅在铁注入后观察到每种铁载体的三价铁加合物(图2a)。随后,作者进行了以下的考察:①考察了加和物峰面积呈现铁的浓度依赖性,但不完全与铁载体本身对铁的亲和力相对应,这可能由于每种载体的电喷雾效率不同以及流动相溶液组成的变化,因此作者开发了带有补流泵的第二代装置,可减少由梯度导致的溶剂组成的变化,并将有机溶剂浓度降低约50%。②考察了铁载体与铁的加和是否是非特异性加和,将能与铁结合的高铁色素分子与一系列不能结合铁的其他分子混合,同样实验流程下发现只有高铁色素结合了铁,证明加和物的形成是特异性结合(图2b)。③考察了载体的金属选择性,向载体加入生理水平(微摩尔)的金属混合物,包括铁、铜、钴、镍、锌和锰盐,发现载体对金属的选择性与文献报道一致,例如两种铁载体对铁的选择性都高于其他金属;两个相似的物质的区分,去铁胺B(DFB)可与铜结合,而去铁胺E(DFE)不能。图2. 液相后注入金属法在标准铁载体样品中的测试。接着,作者将此方法应用于谷氨酰杆菌JB182的培养提取物。该微生物是从液体奶酪培养基中分离出来的,而奶酪是一个缺铁的环境。作者利用非变性代谢组学工作流程,从培养提取物中观察到未结合铁的去铁胺E和结合了三价铁的铁胺E。去铁胺E是使用IIMN观察到的唯一结合铁的分子(图3),检测到的其他分子都不是铁结合的。图3. 谷氨酰杆菌JB182培养提取物的非变性代谢组学测试。a. 去铁胺E是使用IIMN观察到的唯一结合铁的分子;b. 标准液相方法鉴定到的去铁胺E大多没有结合金属,其3.03分钟处的MS1为图d;c. 液相后注入铁鉴定到的去铁胺E结合了金属,其3.05分钟处的MS1为图e。作者用同样的方法测试了大肠杆菌Nissle 1917提取物,并在液相后将pH调整为7(模仿大肠杆菌胞质pH),发现了一些结合铁的载体分子(图4a)及其相应的铁复合物(图4b-d),除图4标注的三种,还存在一些yersiniabactin和aerobactin的衍生物也能结合铁,共发现了至少15种额外的铁载体。衍生物的发现也说明了IIMN识别结构相似性的能力,且修饰也通常与生物合成或代谢有关。除了研究生理条件下的铁结合外,作者也尝试鉴定了锌结合分子,因为大肠杆菌Nissle的锌获取机制尚未完全阐明。使用本文的方法,作者发现了yersiniabactin及其许多衍生物也与锌结合,包括HPTzTn-COOH,这种结合也通过NMR进行了辅助验证。由此可推断yersiniabactin通过获取锌来逃避抗菌蛋白对锌的螯合,增强大肠杆菌Nissle在发炎的肠道中繁殖的能力。此外,作者还测试了比大肠杆菌Nissle基因组大十倍的酒用真菌Eutypa lata,也发现了结合铁的分子衍生物(图4e-f)图4. 非变性代谢组学方法用于鉴定细菌和真菌培养提取物。最后,作者将本方法应用到环境样品中,测试该方法是否可以在超复杂样品中识别金属结合化合物。作者分析了2017年6月浮游植物爆发期间在加州海流生态系统中收集的固相萃取的表层海洋样本。表层海水中的溶解有机质(dissolved organic matter,DOM)是十分复杂的样本,在液相后调节pH至8后,鉴定到了软骨藻酸为铜结合分子,与文献报道的一致。IIMN还分析到软骨藻酸以二聚体的形式与铜离子结合(图5),可能以类似于EDTA的构型与铜配位。图5. 非变性代谢组学方法用于鉴定表层海水中的溶解有机质。总结:本文开发的非变性代谢组学方法通过液相后补充金属或调节pH,可以从复杂的样本中识别已知的和新的金属离子载体。1.Aron, A. T. Petras, D. Schmid, R. Gauglitz, J. M. Büttel, I. Antelo, L. Zhi, H. Nuccio, S.-P. Saak, C. C. Malarney, K. P. Thines, E. Dutton, R. J. Aluwihare, L. I. Raffatellu, M. Dorrestein, P. C., Native mass spectrometry-based metabolomics identifies metal-binding compounds. Nature Chemistry 2022, 14 (1), 100-109.
  • 盛美半导体发布首台应用于化合物半导体制造中晶圆级封装和电镀应用的电镀设备
    作为半导体制造与先进晶圆级封装领域中领先的设备供应商,盛美半导体设备8月31日发布了新产品——Ultra ECP GIII电镀设备,以支持化合物半导体(SiC, GaN)和砷化镓(GaAs) 晶圆级封装。该系列设备还能将金(Au)镀到背面深孔工艺中,具有更好的均匀性和台阶覆盖率。Ultra ECP GIII还配备了全自动平台,支持6英寸平边和V型槽晶圆的批量工艺,同时结合了盛美半导体的第二阳极和高速栅板技术,可实现最佳性能。盛美半导体设备董事长王晖表示:“随着电动汽车、5G通信、RF和AI应用的强劲需求,化合物半导体市场正在蓬勃发展。一直以来,化合物半导体制造工艺的自动化水平有限,并且受到产量的限制。此外,大多数电镀工艺均采用均匀性较差的垂直式电镀设备进行。盛美新研发的Ultra ECP GIII水平式电镀设备克服了这两个困难,以满足化合物半导体不断提升的产量和先进性能需求。”盛美的Ultra ECP GIII设备通过两项技术来实现性能优势:盛美半导体的第二阳极和高速栅板技术。第二阳极技术可通过有效调整晶圆级电镀性能,克服电场分布差异造成的问题,以实现卓越的均匀性控制。它可以应用于优化晶圆边缘区域图形和V型槽区域,并实现3%以内的电镀均匀性。盛美的高速栅板技术可达到更强的搅拌效果,以强化传质,从而显著改善深孔工艺中的台阶覆盖率,同时提升的步骤覆盖率可降低金薄膜厚度,从而为客户节约成本。盛美半导体的Ultra ECP GIII已取得来自中国化合物半导体制造商的两个订单。第一台订单设备采用第二阳极技术的铜-镍-锡-镀银模块,且集成真空预湿腔体和后道清洗腔体,应用于晶圆级封装,已于上月交付。第二台订单设备适用于镀金系统,将于今年下一季度交付客户端。
  • 澳大利亚将维持铅化合物限制令
    2013年6月6日,澳大利亚国家工业化学品通告评估署(Australia’s National Industrial Chemical Notification and Assessment Scheme,Nicnas)表示将继续维持工业表面涂料和油墨中使用的铅化合物的限制令。  该决定是在对逐步淘汰15种用于工业表面涂料和油墨的履行后检查(post-implementation review)后得出的。检查显示,于2009年1月1日生效的逐步淘汰的限制令将这些化合物可能对行业的负面影响减少到了最低,同时对工人和公众造成的风险边际递减。  氧化铅(Lead monoxide)、铬酸铅(lead chromate)、硫酸铅(lead sulphate)和钼酸铅(lead molybdate)都在逐步淘汰的化合物名单中。
  • 质谱助力,大气中首次检测到新型极活泼化合物:ROOOH
    据26日发表在《科学》杂志上的论文,一个国际研究小组首次成功地在大气条件下检测到了氢三氧化物(ROOOH)。这是一种全新的化合物,可能会影响人类健康和全球气候。  所有的过氧化物都有两个相互连接的氧原子,使它们具有高反应性并且通常易燃易爆。它们被用于各种用途,从美白牙齿到清理伤口,甚至用作火箭燃料。近年来,人们一直在猜测,大气中是否也发现了三氧化物——三个氧原子相互连接的化合物,比过氧化氢更具活性。  科学家最新研究明确证实,在大气条件下,过氧化氢自由基(RO2)和羟基自由基(OH)的反应也会形成ROOOH。当化合物在大气中被氧化时,它们通常会与OH自由基发生反应,形成新的自由基。当该自由基与氧反应时,会形成过氧化物(ROO)的第三个自由基,该自由基又可以与OH自由基反应,从而形成ROOOH。这是气态物质,其基团由三个连续的氧原子和一个氢原子组成,氢原子与有机残基键合。  研究论文资深作者、丹麦哥本哈根大学化学系亨里克格鲁姆吉尔嘉德教授说:“我们发现的这类化合物在结构上是独一无二的。由于它们具有极强的氧化性,很可能会带来一系列我们尚未发现的影响。”  研究人员预计,几乎所有化合物都会在大气中形成ROOOH,并估计它们的寿命从几分钟到几小时不等。这使得它们足够稳定,可与许多其他大气化合物发生反应。异戊二烯是最常排放到大气中的有机化合物之一。研究表明,释放的所有异戊二烯中约有1%转化为ROOOH。  研究人员估计,大气中ROOOH的浓度约为每立方厘米1000万。相比之下,OH自由基是大气中最重要的氧化剂之一,每立方厘米约有100万个自由基。  研究团队还强烈怀疑,ROOOH能够渗透到空气中的微小颗粒物,即所谓的气溶胶中,这种颗粒物会对健康构成危害,并可能导致呼吸系统和心血管疾病。由于太阳光同时被气溶胶反射和吸收,这会影响地球的热平衡,也就是地球吸收并反射回太空的阳光比例。当气溶胶吸收物质时,它们会增长并促成云层的形成,这也会影响地球的气候。  研究表明,用质谱仪直接观察氢三氧化物是可行的。这意味着可在不同系统中进一步研究这些化合物,包括量化它们在环境中的丰度。
  • 大气中首次检测到新型极活泼化合物 可能影响全球气候与人类健康
    据26日发表在《科学》杂志上的论文,一个国际研究小组首次成功地在大气条件下检测到了氢三氧化物(ROOOH)。这是一种全新的化合物,可能会影响人类健康和全球气候。  所有的过氧化物都有两个相互连接的氧原子,使它们具有高反应性并且通常易燃易爆。它们被用于各种用途,从美白牙齿到清理伤口,甚至用作火箭燃料。近年来,人们一直在猜测,大气中是否也发现了三氧化物——三个氧原子相互连接的化合物,比过氧化氢更具活性。  科学家最新研究明确证实,在大气条件下,过氧化氢自由基(RO2)和羟基自由基(OH)的反应也会形成ROOOH。当化合物在大气中被氧化时,它们通常会与OH自由基发生反应,形成新的自由基。当该自由基与氧反应时,会形成过氧化物(ROO)的第三个自由基,该自由基又可以与OH自由基反应,从而形成ROOOH。这是气态物质,其基团由三个连续的氧原子和一个氢原子组成,氢原子与有机残基键合。  研究论文资深作者、丹麦哥本哈根大学化学系亨里克格鲁姆吉尔嘉德教授说:“我们发现的这类化合物在结构上是独一无二的。由于它们具有极强的氧化性,很可能会带来一系列我们尚未发现的影响。”  研究人员预计,几乎所有化合物都会在大气中形成ROOOH,并估计它们的寿命从几分钟到几小时不等。这使得它们足够稳定,可与许多其他大气化合物发生反应。异戊二烯是最常排放到大气中的有机化合物之一。研究表明,释放的所有异戊二烯中约有1%转化为ROOOH。  研究人员估计,大气中ROOOH的浓度约为每立方厘米1000万。相比之下,OH自由基是大气中最重要的氧化剂之一,每立方厘米约有100万个自由基。  研究团队还强烈怀疑,ROOOH能够渗透到空气中的微小颗粒物,即所谓的气溶胶中,这种颗粒物会对健康构成危害,并可能导致呼吸系统和心血管疾病。由于太阳光同时被气溶胶反射和吸收,这会影响地球的热平衡,也就是地球吸收并反射回太空的阳光比例。当气溶胶吸收物质时,它们会增长并促成云层的形成,这也会影响地球的气候。  研究表明,用质谱仪直接观察氢三氧化物是可行的。这意味着可在不同系统中进一步研究这些化合物,包括量化它们在环境中的丰度。
  • 日本团队合成较高性能质子导电性化合物
    据九州大学官网报道,该校山崎仁丈教授等开发出了能预测质子传导性电解质材料的人工智能(AI)模型,然后仅通过一次实验就发现了较高性能的新型质子导电性电解质。这是将实验研究和数据科学相互融合基础上获得的一项成果。  该团队一直致力于固体氧化物燃料电池(SOFC)的电解质材料研究,并将目标聚焦于在350—450℃下工作的质子导电性钙钛矿氧化物。以往他们已了解到要使金属氧化物表达出质子导电性,必须将该构成物质的一部分元素置换为受主元素,以形成δ氧气缺陷,从而引发质子导入反应。此次研究中,研究小组以置换受主元素的钙钛矿氧化物为对象,合成22种钙钛矿氧化物并收集了高精度的质子浓度数据,结合从其他论文中收集的数据,形成了65种钙钛矿氧化物的761个数据,并交给AI进行学习。然后通过变换化合物成分组合,预测了8613种材料的特性,形成材料特性“地图”,根据“地图”指引即通过实验一次合成质子导电性能较高的锶、锡、氧化钪化合物SrSn0.8Sc0.2O3-δ。相关论文在线发表于美国化学会杂志《ACS Energy Letters》。
  • 极端条件下的流动化学:合成具有麝香气味的大环化合物 个
    康宁用“心”做反应让阅读成为习惯,让灵魂拥有温度背景介绍目前,连续流技术已经成为药物研发和连续化生产的热门技术之一,香水行业的发展也可以受益于该技术。具有麝香气味的(R)-麝香酮( 化合物1,见图1)在香水中占据特殊地位,这类化合物是从麝的腺体分泌出来的,经常被用作香水基调。图 1. 具有麝香气味的大环分子 1-5 示例(带圆圈的数字是指环的大小)麝香香氛还包括图1中来自麝香籽油的植物性麝香香料(化合物3)、兰花香味中花香的成分大环内酯(化合物4 )和来自当归根油的大环内酯(化合物5)。传统釜式工艺合成香料工业相关的中型环和大环,使用高浓度的过氧化氢,并且中间体三过氧化物(化合物7)需要高温热裂解(方案1)。反应风险等级高,工业化生产存在较高风险。图2. 方案 1 Story法:釜式条件下从环己酮(化合物6)两步合成 1,16-十六烷内酯(化合物4)和环十五烷(化合物8)本文是Leibniz University Hannover(汉诺威莱布尼茨大学)有机化学研究所Alexandra Seemann等人的研究工作,该研究成果2021年5月发表在了JOC上。。我们来看看作者如何在极端条件下,用连续流的方法来合成具有麝香气味的大环化合物。同时,如何通过分离来解决多步反应和操作的连续化。图3.连续流工艺合成中环和大环化合物研究过程:一、改变溶剂,打通连续流工艺研究者优化了连续流条件下环己酮三过氧化物(化合物7)的氧化过程。将三种反应组分(环己酮、98%甲酸,以及30%过氧化氢与65%硝酸混合液)单独储存并使用三台进料泵分别输送。出于生产安全和成本考虑,溶剂使用甲酸代替釜式工艺用的较危险的高氯酸。图4.环己酮(6)氧化成环己酮三过氧化物(7)的连续流工艺流程图三台泵在室温下将反应物送至PTFE材质的反应器中反应。当使用小内径管道反应器或使用有静态混合器的反应器时,两相系统的均匀性达到最佳。环己酮三过氧化物(7)的产率为48%。二、巧妙使用膜分离器连接热解反应为了实现多步连续生产具有商业价值的化合物4和8,需要增加单独的分离步骤,用以分离过量的H2O2,以避免过量的H2O2高温分解引发危险。作者采用了由两块不锈钢板和分离膜组成的膜分离器,研究了配备不同孔径的疏水PTFE膜的分离效果,使用1.2μm的分离膜,效果最好。将分离器出口流出的有机相收集在烧瓶中,并通过一台HPLC泵直接泵送至不锈钢环形反应器,高频电磁感应加热至270℃进行热裂解反应。三、氧化-分离-热解连续合成作者通过使用感应加热技术对三过氧化物7进行热解,从而形成具有重要生产意义的大环产物。图5.多步(氧化-分离-热解)连续合成工艺流程(泵流量设置及反应参数)综上多步连续合成工艺中,第一步的初始氧化在PTFE反应器中进行(V=113 mL,⌀ = 2.4mm),温度为室温,停留时间为93分钟;第二步反应停在不锈钢环流反应器中,反应温度270℃,停留时间为12分钟。通过GC分析,两步的总收率:化合物4为10%,化合物8为25%,与釜式条件下获得的收率相似(化合物 4为14%,化合物8为23%)。最后,作者对脂肪族和乳糖大环进行GC-O(gas chromatography-olfactometry,气相色谱嗅觉测定法)气味分析。结果表明,以下3种大环内酯显示出强烈的麝香酮气味。研究结果:作者提出了一个多步连续合成工艺(氧化、分离和热解),从环酮开始生产大环十六烷内酯和环十五烷等化合物,且该方法具有一定的普适性;连续合成所得的部分化合物有经过气相色谱嗅觉测定法表征,具有麝香酮气味;连续流工艺成功地进行了危险化学品如65%浓度的硝酸,30%浓度的双氧水,以及不稳定的过氧化物中间体等的处理,可以大大提升生产的安全性;香水行业可以从先进的连续流技术中受益。参考文献:DOI 10.1021/acs.joc.1c00663编后语康宁微通道反应器可用于中间体不稳定、强放热等危化反应。康宁反应器可以与Zaiput液液分离器、在线核磁等PAT技术联用,实现目标产物的连续合成、分离或提纯。康宁微通道反应器在香精香料行业也有很多成功的应用案例,在解决安全问题的同时,反应效率和收率都得到了提高。欢迎您拨打400-812-1766 联系康宁反应器技术了解详情。
  • 云南师大手性化合物分离研究获进展
    在国家自然科学基金仪器专项以及国家自然科学基金项目、科技部973前期专项等项目的资助下,云南师范大学生化分离分析材料与技术课题组在合成新型的功能材料,开展色谱、膜及萃取新技术研究,尤其是手性化合物的分离研究方面取得了一系列重要研究成果。 云南地处边疆和面向东南亚的桥头堡战略要地,其科研实力与中东部发达地区相比相对落后,但云南师大化学化工学院袁黎明教授课题组常年扎根云南,潜心科研,成果丰硕。课题组首次发文报道了手性金属-有机骨架材料(MOFs)用作高分辨气相色谱手性分离材料显示出优良的手性识别能力,并对烷烃、醇类以及位置异构体具有很好的分离效果,其为气相色谱手性分离材料的研究开拓了新途径。研究表明,3D手性多孔金属有机骨架材料对醇类、酮类、黄酮类、酚性化合物、碱性化合物以及胺类消旋体具有很好的手性识别效果。此外,课题组还首次报道了单壁碳纳米管自组装后作为固定相在气相色谱中的应用。近年来,该课题组在TrAC-Trend Anal. Chem.(IF=6.6)、Analytica Chimica Acta(IF=4.5)和J. Membrane Sci.(IF=4.9)等国际著名学术期刊上发表SCI源期刊论文80余篇,并出版了专著《手性识别材料》和《制备色谱技术及应用》,申请发明专利多项。课题负责人袁黎明教授被聘请为Journal of Separation Science(IF=2.6)、膜科学与技术等杂志编委。 近期,该课题组又首次报道了利用纳米纤维素晶体中的手性向列相结构特性与硅试剂反应合成手性介孔二氧化硅,并将其作为气相色谱固定相,结果表明,该分离材料对直链胺类、芳族烃、多环芳香烃同分异构体以及手性对映体都显示了显著的选择分离效果。该成果预示着手性介孔二氧化硅材料将很快应用于手性分离材料中(Anal Chem. 2014,86,9595,IF=5.8)。另外,该课题组将手性[Cu2(d-Cam)2(4,4' -bpy)]n作为液相色谱固定相,分离消旋体和异构体得到了显著的分离效果(J. Chromatogr. A. 2014,1325,163,IF=4.3)。以MOF[In3O(obb)3(HCO2)(H2O)]为固定相,在气相色谱、高效液相色谱和毛细管电色谱三种色谱分离中进行研究,对比探讨了手性金属-有机骨架材料对化合物结构、成分和手性识别间的相互关系。
  • 【瑞士步琦】不同类型化合物应用的最佳条件
    不同类型化合物应用的最佳条件现如今,Flash 及 Prep HPLC 色谱已经成为许多分离应用的首选方式。就像我这种“厨房小白”,黑暗料理界殿堂级人物,在做饭时,如果盐放多了都会不禁在想:是不是可以通过色谱分离的方式去除多余的盐?然而,尽管这些分离技术是化学的基础,但它们仍然难以捉摸,因为没有通用的一种方法可以适用于所有的样品。不同行业研究或感兴趣的化合物是多样性的,这些化合物理化性质差异性很大。幸运的是,前人们已经通过多年的经验总结出了对不同分子类型化合物最有效的纯化条件。所以,如果您在进行样品分离时,对流动相或固定相以及检测器的选择感到迷茫时。或许本篇文章会对您有些许的启发。第一阶段是流动相:样品一定要可溶于待选溶剂;其次是固定相:对您的样品要有保留。有两种色谱类型适用于这里:正相(NP)色谱和反相(RP)色谱。这两大色谱类型也是很多小伙伴在日常科研当中用到最广泛的。接下来是需要确定样品溶解度,判断是否可以液体进样?如果不可以,可以考虑固体上样的方式(Flash色谱)。最后一步是检测,包括需要了解样品是否具有紫外吸收,这将决定哪种检测方法对特定化合物最有效,之前“小步”同学也有给大家分享过关于检测器的选择,没有看过的同学可以点击这里,为了帮助快速进行 Flash 和 Prep HPLC 应用的开发,“小步”同学给出一些化合物类型适用的最佳条件。蛋白质和多肽蛋白质由氨基酸组成,在溶液中形成与它们的生物功能密切相关的高度有组织三维结构。多肽则是蛋白质的小版本,通常由含有 2-50 个氨基酸组成。就流动相而言,它们大多溶于水。反相(RP)色谱法适用于多肽或更小、更稳定的蛋白质,它们在纯化后会重新折叠。这需要含有较少极性溶剂的水混合物,如乙腈、异丙醇或乙醇。乙腈是最受欢迎的溶剂,因为它易挥发,很容易从收集的馏分中去除,除此之外,它还具有低粘度和低紫外线吸收等特点。对于多肽的分离,传统的三氟乙酸(TFA)被添加到流动相来进行pH控制(缓冲)和离子配对(与相反带电的离子团形成复合物以增强保留)。固定相是根据样品的分子量和极性进行选择。Prep HPLC 色谱法由于其可以搭配更小粒径尺寸色谱柱(柱效更高),所以成为分离极性相近或相似或化合物的首选纯化方法。对于 Prep HPLC 来讲,样品进样方式必须为液体进样。所以对于疏水性样品,使用低级性溶剂(乙腈),亲水性样品使用乙醇或丙醇最佳。对于高度亲水的样品,可以适当的加入微量二甲基亚砜(DMSO)或二甲基甲酰胺(DMF)提高整体溶解能力,这使得样品可在最小溶剂体积内溶解,最大化减小溶剂扩散现象。如果需要使用固体上样,则更适用于 Flash 色谱。紫外检测器通常作为检测蛋白质或多肽最常用的方式,检测波长一般设为 280nm。这一波长已被证明特别有用,因为可以直接从蛋白质序列当中预测 280nm 处的摩尔吸收系数(消光系数),当然,这只适用于含有色氨酸或酪氨酸残基的蛋白质。如果芳香族氨基酸含量低或没有芳香族氨基酸,则推荐使用 205nm 作为检测波长。天然产物/提取物活的有机体,如植物、微生物或动物,通过初级或次级代谢途径产生这些代谢产物。初级代谢产物是生物体生长所必需的,次级代谢产物是初级代谢产物的最终产物。流动相的选择基于提取时所使用的溶剂类型,如果采用正相色谱(NP)纯化,则使用正己烷,石油醚,二氯甲烷(DCM),乙酸乙酯(EtAc),或其他与水不互溶的溶剂;反相色谱(RP)则采用乙醇和水进行提取,分离纯化流动相一般为甲醇/水或乙腈/水。对于固定相来说,所有的 NP(硅胶,二醇基,氨基等)和 RP(C18 等)均可被使用。天然产物的样品成分通常非常复杂,所以往往需要采用组合分离技术:通过 Flash 色谱进行前期预处理粗分,再经过 Prep 色谱对样品进行单体化合物分离。样品的载样量取决于天然产物提取物的体积,通常来讲提取物量都比较大。样品可以通过注射器或注射泵的方式注入到 Flash 色谱柱中,如果样品体积过大,则建议采取固体上样的方式,因为如果溶剂体积过大会导致色谱峰谱带变宽,进而影响分辨率。Flash 色谱预分离的样品后续可以在 Prep 上进一步纯化。天然产物样品的多样性和未知性决定了其被检测的方法。通常来讲,蒸发光散射检测器(ELSD)与紫外检测器(UV)的组合可以最大化保证样品检测的全面性。对于 NP 色谱,建议使用二极管阵列检测器(DAD)来对样品进行检测。碳水化合物碳水化合物可分为低分子量(单糖和双糖)和更复杂的重碳水化合物(寡糖和多糖)。单糖(葡萄糖)二糖(蔗糖)多糖(直链淀粉)碳水化合物都是亲水性的,流动相一般选择水/甲醇或水/乙腈进行搭配作为洗脱剂。在 RP 条件下,使用 C18 填料作为固定相可以降低高极性碳水化合物的保留。相反,氨基柱已经被证明是最适合作为分离碳水化合物的固定相。因为它不像 C18 那么非极性。上样方式方面,碳水化合物在 RP 条件下通常是可溶的,所以一般采用液体进样的方式进行上样。碳水化合物和脂类一样,缺乏发色团 目前,ELSD 是主要的检测方法。传统上使用示差折光检测器(RI),低波长 UV (190-205 nm),并通过薄层色谱进行纯化后分析。小分子药物这些化合物被定义为有机化合物,通常通过有机合成的方式获得。具有基本化学结构的小分子,分子量一般在 0.1-1kDA 之间。Flash 和 Prep HPLC 通常都可以在 NP 和 RP 条件下条件。小分子药物的目标通常是使用 RP,因为对它们来说水溶性是至关重要的。NP 只能在 RP 不可能的情况下使用或后续通过结构修饰等方式使其能具有更高的成药性。下表为正相色谱(NP)与反相色谱(RP)的对比:_优点缺点正相色谱(NP)__流动相有机试剂溶剂挥发试剂昂贵,安全与环保问题固定相二氧化硅填料便宜填料仅适合一次性使用最佳反相色谱(RP)__流动相水/醇混合物较便宜浓缩较慢(水沸点较高)固定相C18 填料可重复使用C18 填料较昂贵上样方式由样品的极性和纯化方式有关,高压不锈钢柱和 Flash 色谱柱可以液体和固体上样(只能 Flash 色谱使用)。液体注射进样是首选的方式,但是如果样品在方法的起始流动相梯度时溶解性不好,则需要采取固体上样。检测器方面,紫外检测器依然是首选,因为大多数的小分子药物都具有紫外吸收。然而,在某些情况下,如果化合物紫外吸收较弱,那么 NP 色谱所使用的有机溶剂会给其吸收带来干扰,进而影响实验人员对样品分离效果的判断。其他样品可能会是半挥发性的。基于此,在室温条件下使用 ELSD 检测器是最适的,因为高温条件下有机试剂的挥发顺带将化合物带走的情况时有发生,这会导致样品检测灵敏度降低。维生素/脂质由于维生素/脂质的性质多样性,以及篇幅原因。我们后续会专门出一期关于它们的文章,有相关研究的小伙伴可以持续关注哦。好了,现在您应该知道了不同类型化合物需要使用哪些色谱类型应用方法了吧。希望这篇文章能对您接下来的实验有所帮助!我是“小步”同学,我们下期再见!
  • 总有机碳TOC分析仪对挥发性化合物的回收率
    1、挑战总有机碳(TOC,Total Organic Carbon)分析技术能够有效测量样品中的杂质,提供有机污染物的简明、非专属、全面的测量结果,为用户提供宝贵的工艺监测数据。准确地检测和量化低TOC浓度,对工艺控制、产品质量、资产保护来说至关重要。有机物的污染会影响生产工艺、污染制成品,导致整个产品批次不合格,甚至损坏生产设备。有机污染物的来源之一是挥发性化合物。挥发性和半挥发性化合物常来源于清洁剂或冷却剂。挥发性污染物也可能来自源水和化学分解产物。能够有效检测挥发性和半挥发性化合物,对于城市用水和工业用水处理工艺的全面检漏来说非常关键,我们可以用TOC分析技术来完成这项检测任务。先将有机物氧化成CO2,然后检测CO2的含量,从而完成TOC分析。有些常用的TOC分析方法会在过程中添加酸剂并进行气体吹扫。向液体样品中添加酸剂降低其pH值,可以确保将所有以碳酸根或碳酸氢根形式存在的碳转化为溶解CO2。气体吹扫就是使气泡通过液体样品,去除样品中的其它溶解气体或挥发性液体的过程。有些分析方法很难有效检测挥发性化合物,这是因为挥发性化合物会消失在气体吹扫过程中,或者需要用特殊方法才能检测到。这些局限性会造成监测数据不准确,从而导致应对决策延误甚至错误。本文比较了以下三种TOC氧化法对挥发性化合物的回收效率:高温催化燃烧法两级先进氧化法紫外-过硫酸盐氧化和膜检测法(此技术用于 Sievers M系列TOC分析仪)2、实验在实验中,我们用上述几种TOC氧化方法对不同的挥发性化合物进行测试,以了解这些氧化方法的分析性能。我们测量了TOC浓度分别为0.25 ppm、1.0 ppm、5.0 ppm的标准品的TOC值。本次研究根据以下化合物特性,选用4种化合物【丙酮、甲醇、甲乙酮(MEK)、异丙醇(IPA)/2-丙醇】进行测试:具有挥发性或半挥发性是水系统中常见的污染物可能影响制成品质量,或长期损坏生产设备催化燃烧(CC,Catalytic Combustion)式分析仪在本次研究中使用的催化燃烧式分析仪用铂催化剂和高温燃烧法进行TOC氧化,然后进行非色散红外(NDIR,Non-Dispersive Infrared)检测。在TOC或POC(Purgeable Organic Carbon,可吹除有机碳)模式下运行分析仪来分析挥发性化合物,工作流程见图1和图2。POC模式是分析仪的可选配置,不在本次研究中讨论。图1:催化燃烧式分析仪的NPOC(Non-Purgeable Organic Carbon,不可吹除有机碳)模式图2:催化燃烧式分析仪的TOC模式图1和图2是催化燃烧式分析仪的两种常见操作模式。图1显示,在NPOC模式的吹扫过程中,IC(Inorganic Carbon,无机碳)和POC被去除,因而不包含在测量结果中。图2显示了TOC分析的两步过程。在TC测量中,由于未吹扫就进行氧化,TC(Total Carbon,总碳)测量结果中包括了POC。在IC测量中,样品和酸剂经过吹扫,产生的CO2被载气送到NDIR部分进行测量。两级先进氧化(TSAO,Two-Staged Advanced Oxidation)式分析仪在本次研究中使用的两级先进氧化式分析仪用氢氧化钠和臭氧(能够产生羟基自由基)进行TOC氧化,然后进行NDIR检测 。在TC或VOC(Volatile Organic Carbon,挥发性有机碳)模式下操作分析仪来分析挥发性化合物,TC模式和VOC模式均为分析仪的可选配置。本次研究不评估TC模式。两级先进氧化式分析仪的VOC模式类似于催化燃烧式分析仪的POC模式,这两个术语可以互换使用。图3是两级先进氧化式分析仪的标准操作模式【TIC(Total Inorganic Carbon,总无机碳)+TOC模式】。在这两步操作模式下,在NDIR测量之前先进行IC和POC吹扫。由于未进行氧化,POC不包含在测量结果中。此模式的两个步骤使用同一样品,TOC代表样品中的NPOC。*注意:在 IC 测量步骤中,已通过吹扫去除了样品中的 POC 和 IC。图3:两级先进氧化式分析仪的TIC+TOC模式图4是两级先进氧化式分析仪的附加TC模式。在此模式下,用氢氧化钠和臭氧来预氧化样品,以便在吹扫之前氧化全部POC。分析仪的VOC模式是TC分析和TIC+TOC分析的结合。计算实测的“TC”与实测的“TIC和NPOC之和”之间的差值,即可得到VOC。VOC=TC–(TIC+NPOC)。图4:两级先进氧化式分析仪的TC模式Sievers M系列分析仪Sievers M系列TOC分析仪用紫外-过硫酸盐进行TOC氧化,然后进行膜电导(MC,Membrane Conductimetric)检测。分析仪可以在普通操作模式下检测挥发性有机物。图5是M系列分析仪所采用的TOC分析方法的流程。图5:M系列分析仪的标准操作图5显示了Sievers M系列TOC分析仪的普通分析模式。样品在被加入酸剂后,分流到分析仪中相互独立的TC通道和IC通道中。TC通道中的样品被加入氧化剂,然后在紫外线照射下,样品中的有机物被氧化。IC通道中的样品则跳过上述过程。各通道中的样品通过CO2渗透膜,将CO2分离开。TOC等于TC减去IC。如果需要事先去除IC以获得更准确的TOC结果,可以使用无机碳去除器(ICR,Inorganic Carbon Remover),而无需进行吹扫。建议当IC高10倍的TOC时使用无机碳去除器。IC通道中的样品被送进无机碳去除器,通过一圈CO2渗透管,即可在不使用载气的情况下去除IC。此方法不会在去除IC的过程中损失挥发性碳,因而能准确测量TOC。同催化燃烧工艺和两级先进氧化工艺相反,M系列分析仪内的样品不接触空气,这就能够确保在受控实验室环境中测得的挥发性有机物的结果真实反应了在线设置中的实际工艺样品的TOC。3、结果图6-9显示了上述三种TOC氧化技术的挥发性化合物回收率的测量数据。M系列分析仪在关闭无机碳去除器的普通分析模式下运行,催化燃烧式分析仪在TOC模式下运行,两级先进氧化式分析仪在VOC模式下运行。图 6:丙酮的回收率CC=催化燃烧TSAO=两级先进氧化图 7:甲醇的回收率图 8:甲乙酮(MEK,也称为丁酮)的回收率图 9:异丙醇(IPA)的回收率图6-9显示了在本次研究中评估的4种化合物的回收率。各图中的红线代表100%回收率。4、结论本次研究使用的所有分析仪都在正确的操作模式下成功完成了对化合物的分析,但Sievers M系列分析仪是唯一在标准操作模式下并且在不用载气的情况下有效检测挥发性有机物的仪器。表1列出了所有化合物和所有分析浓度的挥发性有机物的平均回收率。表 1:本次研究中的所有化合物和分析浓度的挥发性有机物的平均回收率分析仪平均回收率M系列分析仪100.04%CC103.02%TSAO90.52%在本次研究中使用的催化燃烧式分析仪只能在TOC模式(或配置可选附件的POC模式)下检测挥发性化合物。但大多数用户所采用的标准操作是NPOC模式,该模式无法检测挥发性有机物。在本次研究中使用的两级先进氧化式分析仪只能在TC或VOC模式下检测挥发性有机物,但这两种模式都是可选配置。催化燃烧式分析仪和两级先进氧化式分析仪都需要用载气进行吹扫和NDIR检测。用载气进行吹扫时,会损失挥发性和半挥发性有机化合物。用载气进行NDIR检测时,要求进行精确的气液分离,这是因为水分会影响测量结果的准确性。Sievers M系列分析仪采用膜电导检测法来测量液体(而非气体)的CO2,能够避免上述缺点。为了应对工艺偏差或泄漏,用户必须能够有效地监测有机污染物(如挥发性化合物)。精准的监测结果帮助用户正确掌握工艺。Sievers M系列分析仪能够在标准操作模式下准确测量挥发性化合物的TOC,为用户提供了理想的监测解决方案。紫外-过硫酸盐氧化结合膜电导检测技术,无需进行吹扫和使用载气,避免了挥发性化合物的损失。在低污染的情况下快速识别工艺泄漏和生产效率过低的原因,可以有效保护生产设备和制成品质量,帮助用户及时做出应对决策,从而为用户节省大量的时间和资金。Sievers M系列分析仪的检测限(LOD,Limit of Detection)和定量限(LOQ,Limit of Quantification)最低,对低浓度挥发性化合物的分析结果最准确,能够满足用户的一切监测需求。Sievers M系列TOC分析仪具有精准的分析性能、良好的整体易用性、无需另行购买可选附件,是检测挥发性有机化合物的理想工具。◆ ◆ ◆联系我们,了解更多!
  • 逾九成氮氧化物颗粒物来自汽车排放
    《2012年中国机动车污染防治年报》显示,我国已连续三年成为世界机动车产销第一大国,机动车污染已成为我国空气污染的重要来源,是造成灰霾、光化学烟雾污染的重要原因。环保部新闻发言人陶德田今日向媒体通报说,监测表明,随着机动车保有量的快速增加,我国城市空气开始呈现出煤烟和机动车尾气复合污染的特点,直接影响群众健康,机动车污染防治的紧迫性日益凸显。  据介绍,今天公布的年报统计的是2011年全国机动车污染排放状况。年报显示,2011年全国汽车产、销量分别达到1841.9万辆和1850.5万辆。与1980年相比,全国机动车保有量增加了30倍,达到20754.6万辆。按环保标志分类,“绿标车”占83.6%,高排放的“黄标车”仍占16.4%。  “随着机动车保有量的快速增加,我国城市空气开始呈现出煤烟和机动车尾气复合污染的特点。”陶德田说,2011年全国机动车排放污染物4607.9万吨,比2010年增加3.5%,其中氮氧化物(NOx)637.5万吨,颗粒物(PM)62.1万吨,碳氢化合物(HC)441.2万吨,一氧化碳(CO)3467.1万吨。  汽车是污染物总量的主要贡献者,其排放的NOx和PM超过90%,HC和CO超过70%。年报显示,全国货车排放的NOx和PM明显高于客车,其中重型货车是主要“贡献”者 仅占汽车保有量16.4%的“黄标车”却排放了63.7%的NOx、86.6%的PM、55.9%的CO和60.4%的HC。  陶德田说,新修订的环境空气质量标准以及《重点区域大气污染防治“十二五”规划》发布后,各地区和有关部门纷纷制定机动车污染减排工作方案和配套政策,在机动车保有量比1980年增加30倍的情况下,尾气排放总量仅增加了14倍。  陶德田表示,环保部将全面实施机动车氮氧化物总量控制,切实加强机动车生产、使用、淘汰等全过程环境监管,同时会同有关部门,从行业发展规划、城市公共交通、清洁燃油供应等方面采取综合措施,协调推进“车、油、路”同步发展,大力防治机动车尾气排放对大气环境和人民群众健康的影响。
  • 综述l芳香化合物连续硝化应用进展(二)
    综述l芳香化合物连续硝化应用进展(二)康宁反应器技术收录于话题#危化反应-硝化18个康宁用“心”做反应让阅读成为习惯,让灵魂拥有温度编前语上文我们通过多个案例,介绍了应用微通道反应器实现一取代和二取代苯型芳香烃为底物的硝化反应的研究进展。在进入本文正文(即本篇综述第二部分内容)前,小编需要补充的是:在硝化等危化工艺连续化研究成果越来越多的现阶段,如何将研究成果应用于实际,实现硝化工艺的工业化放大生产更是行业关注的焦点。康宁反应器技术经过13年的工业化应用研究与推广,在微通道反应器工业化生产领域的应用实现了突破性进展,在全球已经拥有上百家工业化用户,累计安装的年通量已超过80万吨。康宁AFR多套工业化硝化装置始终保持24/7连续稳定安全运行。江苏中丹化工成功采用康宁反应器连续硝化,显著提升了关键中间体生产的本质安全水平,装置稳定运行一年多,得到了客户和地方政府的高度认可。康宁反应器技术和益丰生化环保股份有限公司合作,打造了年通量万吨级全自动全连续微反应硝化生产装置。与传统工厂相比,其亩均产出提升了10倍,运行费用减低20%以上。… … 还有更多硝化、重氮化、氧化、加氢等工业化项目成功实现并稳定运行,帮助客户实现了巨大的经济效益和社会效益。如果您想要了解更多,欢迎您直接留言或电话联系我们!电话:021-22152888-1469您也可以扫描右二维码了解更多康宁AFR应用案例。接下来让我们进入正文——以多取代苯型芳香烃及其它苯型芳香烃为底物的硝化反应二硝基萘的连续化合成倪伟等[9]以萘和95%硝酸为原料,在微通道反应器中研究了二硝基萘的连续化合成工艺(图9),考察了硝酸浓度、反应温度、反应物料比对反应的影响并进一步优化了反应条件。结果:在最佳条件下单硝化产物n(对硝基氯苯)∶n(邻硝基氯苯)=1:0.56,与釜式反应器相比,副产物明显减少,转化率明显提高,生产能力提高了4个数量级,并且可以实现工艺的连续化操作。1-甲基-4,5-二硝基咪唑硝化合成1-甲基-4,5-二硝基咪唑(4,5-MDN1)是一种性能良好的高能钝感炸药和极具应用价值的熔铸炸药载体。在传统釜式反应器中进行N-甲基咪唑硝化反应时剧烈放热,为控制反应温度需缓慢逐滴加料,反应时间长,产物收率低。刘阳艺红等[10]在微通道反应器为核心的反应体系中进行了4,5-MDN1的合成研究(图12),利用微通道反应器的高传热特性快速提高4,5-MDN1的收率。工业生产中,可通过增加微通道反应器数量来热量,维持恒定的反应温度,在减少混合酸用量的同时,显著提高了提高产量,具有广阔的发展前景。1-甲基-3-丙基-1H-吡唑-5-羧酸硝化反应Panke等[11]采用微通道反应器对1-甲基-3-丙基-1H-吡唑-5-羧酸进行了硝化反应研究(图13)。微通道反应器优秀的传热性能性使反应温度稳定在90℃,避免了100℃脱羧副反应的发生,硝化产物是合成西地那非的重要中间体。结语微通道反应器在芳香化合物的硝化反应中表现出了极大的优势:选择性高、安全性高、转化率高、反应时间短、数增放大、可建立动力学模型等,使得芳香化合物的硝化由传统的间歇式生产转为连续化生产成为可能。尽管微通道反应器还存在一定的局限性,但随着微化工技术的发展,微通道反应器会更加安全化、智能化和连续化,其在芳香化合物的硝化反应中的应用会越来越广泛,硝化反应这类具有污染大、放热强、选择性差的反应也将随之得到优化。参考文献:[1] 化学与生物工程. 2021,38(02).[9] 南京工业大学学报 (自 然 科 学 版),2016,38(3):120-125[10] 现代化工,2018,38(6):140-143.[11] Synthesis, 2003(18): 2827-2830.
  • 【知识分享】有关有机胺类化合物的HPLC方法开发
    有机胺类化合物1.有机胺类化合物氮元素最外层有5个电子,3个成单电子和一对孤电子对。不同于碳的最外层就4个成单电子,成键后就没有多余的了,就只能老老实实的呆着。比如甲烷CH4已经圆满,不会有再给出电子和获得电子的动力。氮元素的3个成单电子成键后,多出了一对孤电子对,如果NH3其中的一个或者以上的氢换成有机基团变成了有机胺类化合物。氮元素中多出的孤电子对,也造就了我们HPLC方法开发最常见的碱性有机化合物。2.有机胺分类有机胺类化合物分为3类:碱性化合物、中性化合物和酸性化合物。酸性化合物:如果N连接的是吸电子基团,比如羰基,化合物对电子的约束增强,它们就会安分很多,即碱性减弱,如果连接的吸电子基团继续增多或者增强,N上的电子被被这些强盗抢走了,那么它甚至不但不会有多余的电子出去浪,它还要抢别人的电子,即华丽变身为路易斯酸。比如邻苯二甲酰亚胺,它N上的氢有很强的电离倾向,化合物显酸性。常见吸电子基团有:硝基(-NO2)、三卤甲基(-CX3)X=F、Cl、氰基(-CN)、磺酸基(-SO3H)、甲酰基(-CHO)、酰基(-COR)、羧基(-COOH)。在有机胺类化合物中不饱和建可以和N的孤电子对形成p-π共轭效应,也表现出吸电子基团的现象,如苯胺的碱性弱于氨水,就是因为N上的孤电子对跑到苯的大π键上去浪了,整个化合物给电子的倾向减弱。中性化合物:有机胺类化合物呈中性的状态,可以理解为N上连着吸电子基团,强度刚好满足约束N上的多余的想要出去浪的电子,于是N即没有给电子的倾向,也没有获得电子的倾向。当然需要说明的是这是一个区间,在这个区间内有机胺类化合物电离倾向非常弱,我们可以认为是中性化合物,例如苯并嘧啶。3. 胺类的合成:(1)硝基还原:最干净和简便的方法是采用Pd/C或Raney Ni加氢还原硝基。当分子内存在对加氢敏感的官能团时,如卤素,双键,三键等,催化加氢不适用。其它化学还原方法,包括Fe,SnCl2, Na2S2O4等。一般而言,硝基化合物不用LiAlH4还原,因其无法将硝基彻底还原,从而得到混合物。(2)酰胺还原:一般将酰胺还原到胺最常见的方法就是通 过LiAlH4在加热回流下进行。但当分子内有对LiAlH4还原敏感的官能团存在时,如芳环上有卤原子存在时,容易造成脱卤。一些温和的还原条件:BH3原,NaBH4-Lewis酸体系还原,DIBAL-H还原等。(3)腈基还原: 一般腈基还是较为容易还原为相应的伯胺, 催化加氢或化学试剂还原都可以用于这类还原。催化加氢的方法最为常用的催化剂为RaneyNi, 在使用RaneyNi 做催化剂加氢成胺时,若用乙醇作溶剂,一般需要加入氨水,主要由于在此条件下,有时有微量的乙醇会氧化为乙醛,其与产品发 生还原胺化得乙基化的产物,加入氨水或液氨可抑制该副反应。其它方法则以LiAlH4和硼烷较为多用。(4)叠氮还原:催化加氢和化学还原法均可用于叠氮的还原。催化加氢常用的催化剂为Pd/C,Raney Ni, 当分子内有对氢化敏感的卤素时,可用PtO2作催化剂。化学还原最温和的条件是使用三苯基膦在湿的四氢呋喃中还原,当然LiAlH4也可用于该还原。(5)还原胺化:由醛或酮与胺反应形成亚胺,再通过硼氢化钠或三乙酰氧基硼氢化钠还原,得到烷基取代的胺类结构。HPLC方法开发有机胺类化合物并不是都显碱性,有可能是中性也可能显酸性,需要根据结构式进行综合判断其性质并拟定适合的色谱条件。1. 中性有机胺类化合物该类化合物的HPLC方法开发和普通中性有机物并无区别,因其电离倾向很弱,所以无需使用缓冲盐,流动相用水-有机相系统即可,色谱柱可以根据保留情况使用纳谱分析ChromCore C18或者ChromCore C8液相色谱柱。2. 酸性有机胺类化合物该类化合物因具有较强的电离倾向,需要使用缓冲盐,一般来说酸性化合物对缓冲盐的缓冲能力要求都不是太高,所以缓冲盐的浓度可以略低,如0.01-0.02mol/L,在特定情况下,缓冲盐的pH值也可以偏离pka±1的范围,如0.02mol/L磷酸二氢钾溶液(不调节pH,约为4.6)。缓冲盐的pH值需要偏离待测化合物pka±2的范围外,以获得较好的pH值耐用性,因此如果酸性有机胺类化合物酸性较弱,即pka较大(5以上)推荐使用较低pH值缓冲盐抑制其解离,如果使用高pH值缓冲盐,pH值需要在7以上,不利于色谱柱寿命。如果酸性有机胺类化合物酸性较强,即pka较小(4以下)可能难以使用低pH值缓冲盐抑制其解离,如果极性较小可以尝试高pH值缓冲盐;但是一般这种情况该化合物极性都非常强,保留非常弱,使用高pH值很可能无法获得适当的保留时间,在这种情况可能需要用到离子对试剂如四丁基铵盐或者采用HILIC、离子交换柱等方法。如纳谱分析ChromCore HILIC-Amide色谱柱。3. 碱性有机胺类化合物碱性有机胺类化合物是反相HPLC方法开发中最常见又最让人痛苦的一类化合物,有相关经历的读者应该立刻心领神会心有戚戚。最常见的是这类化合物的峰拖尾、很宽,然后和相邻峰分离非常差。所以该类化合物的HPLC方法开发是本文中重点阐述的内容。首先要说明的是开发该类化合物反相HPLC方法所使用的色谱柱强烈建议使用封尾处理过的色谱柱,尽量选择封尾处理比较好的品牌与型号。一般来说,说明书上说明了采用二次封尾或者三次封尾的色谱柱,在碱性化合物峰拖尾上表现较好,如纳谱分析ChromCore 120 C18色谱柱。同上文的酸性有机胺类化合物,碱性有机胺类化合物因具有较强的电离倾向,需要使用缓冲盐。碱性化合物对缓冲盐的缓冲能力要求较高,一般来说缓冲盐浓度建议0.02mol/L以上。缓冲盐的pH值需要偏离待测化合物pka±2的范围外,以获得较好的pH值耐用性,因此如果碱性有机胺类化合物碱性较弱,即pka较小(4以下)推荐使用较高pH值缓冲盐抑制其解离,如果使用低pH值缓冲盐,pH值需要在2以下,不利于色谱柱寿命。如果碱性有机胺类化合物碱性较强,即pka较大(5以上)可能难以使用高pH值缓冲盐抑制其解离;一般这种情况该化合物极性都非常强,保留非常弱,使用低pH值很可能无法获得适当的保留时间,在这种情况可能需要用到离子对试剂如烷基磺酸钠或者采用HILIC、离子交换柱等方法,如纳谱分析ChromCore HILIC-Amide色谱柱。分享一个可以查询化合物pKa:https://www2.chem.wisc.edu/areas/reich/pkatable/index.htm
  • 使用质谱引导的Prep100SFC系统的叠加进样和收集功能而实现手性化合物纯化
    Steve Zulli、Dan Rolle、Ziqiang Wang(博士)、Timothy Martin、Rui Chen(博士)和Harbaksh Sidhu Waters Corporation, Milford, MA, U.S.应用效益使用叠加进样模式进行手性化合物纯化证明了质谱引导的Prep 100 SFC系统所提供的收集方案具有多用性和灵活性。大气压条件下的开放床式收集平台在同时使用包括质谱检测器在内的多种检测器进行触发收集时,可提供更高的效率及成功率。沃特世解决方案质谱引导的Prep 100 SFC系统,2998型光电二极管阵列(PDA)检测器,3100型质谱检测器,2767型样品管理器MassLynx&trade 软件,FractionLynx&trade 应用管理程序,叠加进样模块关键词手性,Prep 100 SFC,叠加进样,质谱引导,开放床式收集引言根据FDA的规定1,手性色谱已经成为药物开发早期为通过药理学、毒理学和临床信息准确鉴定单一纯对映体并进行分离的首选工具。 超临界流体色谱(SFC)因其具有更高的效率、更大的通量和更宽的适用性而被证实成为手性化合物分离的一种主流技术。手性SFC越来越受到关注并且其应用范围不断扩大,在一些情况下逐渐成为首选方法。 通常情况下,对映体混合物含有一定数量的杂质,对于常用的叠加进样和基于信号阈值的收集策略而言(例如UV/ PDA检测),这些杂质可降低实际纯化过程的效率。多数情况下,进行一步预净化是必要的,但因存在资金和工作量限制却是不实际的。这需要一种能将对映体与其它杂质鉴别开来的多功能检测方案。除了UV/PDA检测器之外,3100型质谱检测器是一种可广泛用于手性分离的理想选择。 在本应用文献中,展示了质谱引导的Prep 100 SFC系统及其在开放床式平台上进行叠加进样和收集的功能,并被证实是一种手性化合物纯化的有效工具。下文回顾并描述了用于手性分离案例的系统配置和方法。 试验 化学品CO2由Airgas(Salem,NH,USA)公司提供,并以加压液体的形式在大约1100 &ndash 1300 psi的条件下,通过内置管道供应给质谱引导的Prep 100 SFC系统。甲醇和反式芪氧化物(T SO,MW:196)由Sigma-Aldrich(St.Louis,MO ,USA)提供。SFC色谱柱ChiralPak AD-H和ChiralCel OD-H(均为 21 mm x 250 mm、5 &mu m)由Chiral Technologies公司(West Chester,PA,USA)提供。SFC系统质谱引导的Prep 100 SFC系统配备一个附加的叠加进样器。2767型样品管理器配置为一个简化型重复馏分收集器。 方法条件SFC梯度和流速程序对于所述的全部数据而言,100 g/分钟的最大总流速与各种等度的改性剂程序配合使用。质谱检测器的条件用于各种试验的3100型质谱检测器标准ESI模式使用以下关键参数:毛细管电压: 3.5 KV锥孔电压: 40.0 V二级锥孔电压: 3.0 V射频透镜电压: 0.1 V源温度: 150 ˚ C脱溶剂气温度: 350 ˚ C脱溶剂气体流速: 400 L/小时锥孔气体流速: 60 L/小时0.1%的甲酸-甲醇溶液用作补偿液流进入质谱,以提高电离效率。数据管理MassLynx/FractionLynx,第4.1版 结果和讨论叠加进样模式下的纯化放大手性分离中通用的最佳做法是利用叠加进样模式进行样品进样和馏分收集,这可实现效率最大化并降低生产成本。 在含有一定杂质的复杂体系中,质谱引导的系统可以鉴定和选择性的收集感兴趣的目标化合物,并正确的忽略不需要杂质。因而,该系统对于手性化合物的SFC纯化,具有高效、适用范围广的特点,并成为手性药物开发的常规主流工具。 我们对质谱引导的Prep100 SFC系统进行了一定的改造,以便将该系统用于手性化合物分离纯化时达到其最大效益,其中包括添加了一个专用进样器并改变了收集床布局以容纳更大的容器,从而可重复收集对映体的馏分。 层叠进样/进样器的启用Prep 100 SFC系统整合了一个沃特世叠加进样模块,用户选择&ldquo 进样类型&rdquo 并输入叠加进样的总次数以及软件程序中的其它相关参数,如图1和图2所示。以叠加进样的模式,运行一个自定义的进样序列,该进样器可从单一样品容器中抽取多份等量样品。 未使用叠加进样模式时,2767型样品管理器能继续按照&ldquo 样品列表&rdquo 所定义的顺序从样品架上逐个进样单一样品。 图3显示了对一种双峰混合物进行叠加进样后得出的典型色谱图。紫外和质谱对所需物质的检测结果均是正确的,从而确保了通过紫外或质谱触发可进行可靠而成功的馏分收集。在本例中,紫外信号用作收集触发;必要时也可使用质谱信号。 自定义用于单个样品瓶的收集床布局质谱引导的Prep 100 SFC系统使用2767型样品管理器作为专用馏分收集器。在手性化合物纯化中,由于馏分收集数为两份(或者在某些情况下可能多达四份),因此需要用更大容器及重复式前后收集模式取代一对一模式下的常规类型试管架。 所以,2767型样品管理器可通过定义收集的位置及更大容器而进行定制。从而可对同一个对映体的所有叠加进样序列结果,通过重复式的前后收集方式,收集到相同的收集瓶中。如图3所示,两种对映体馏分分别被收集进1号瓶(粉红色条带)和2号瓶(绿色条带)。这在2767型样品管理器上以反复模式根据序列内的单一进样管线而完成。这表明使用Masslynx软件和Fractionlynx样品管理器进行样品收集的过程是成功的,并且满足了依据对映异构体对的信号强度水平进行正确鉴定和收集的关键标准。 图4所示,是对一个包含无关杂质峰与对映异构体对的体系进行分离和选择性收集的实例。如彩色条带所示,通过目标化合物的质谱引导,只有两个分离开的目标化合物被收集,而第三个峰(无关的杂质)没有被收集。 MassLynx/FractionLynx AutoPurify&trade 平台拥有众多高级、适用于复杂工作流程的检测和收集算法,例如,使用多种检测器信号进行触发的布尔逻辑算法。如果样品已足够纯净,那么用户可选择使用UV/ PDA进行检测;如果样品包含相当数量的杂质,那么用户可选择使用组合型信号和斜率算法以及特定的目标分子量,以确保得到更纯的收集馏分。 结论已经证实质谱引导Prep 100 SFC系统在不同药物的开发过程中具有高效、适用性强及用途广的特点。本文所述的质谱引导Prep 100 SFC系统叠加进样和收集的附加特点使其对手性分离具有更强的定制能力,从而可为纯化实验室的色谱分析师带来效益,例如:■ 多重、多功能检测模式实现了更高的成功率;■ 基于开放床式平台的相同叠加进样和收集模式简化了使用方法;■ 能提供一个遵从行业和政府规定的更安全的实验室环境。沃特世质谱引导的Prep 100 SFC系统是一种在药物发现以及其它制备型色谱中进行手性纯化的强有力工具,可满足实现更大产能和更高成功率的需求。参考文献[1] http://www.fda.gov/cder/guidance/stereo.htm 关于沃特世公司 (www.waters.com)50多年来,沃特世公司(NYSE:WAT)通过提供实用和可持续的创新,使医疗服务、环境管理、食品安全和全球水质监测领域有了显著进步,从而为实验室相关机构创造了业务优势。作为一系列分离科学、实验室信息管理、质谱分析和热分析技术的开创者,沃特世技术的重大突破和实验室解决方案为客户的成功创造了持久的平台。2010年沃特世拥有16.4亿美元的收入和5,400名员工,它将继续带领全世界的客户探索科学并取得卓越成就。
  • 【瑞士步琦】黄酮类化合物的提取——“天然的保肝药” 都是怎么来的?
    “天然的保肝药” 都是怎么来的?水飞蓟素被成为“天然的保肝药”,是从菊科植物水飞蓟的干燥果实中提取而得到的一种黄酮木脂素类化合物。该类化合物具有清除自由基,抗脂质过氧化,保护肝细胞膜,促进肝细胞修复再生,抗肝纤维化,降血脂等效果。黄酮类化合物(flavonoids),原是指以2-苯基色原酮为骨架衍生的一类化合物的总称。现泛指两个苯环通过三个碳原子相互连接而成的一系列化合物的总称,即具有C6-C3-C6结构的一类化合物的总称。大量研究表明黄酮类化合物还具有降压、降血脂、抗衰老、提高机体免疫力、泻下、镇咳、祛痰、解痉及抗变态等药理活性。1介绍本文中将会介绍一种简便、可靠的方法,用来测定金盏菊中黄酮类化合物含量的应用。黄酮类化合物是多酚类次生代谢产物,对人体的生物利用度较低。一旦被吸收,黄酮类化合物被迅速代谢,产生具有抗炎、氧化、血栓形成、糖尿病和癌症特性的代谢物。黄酮类化合物存在于水果,蔬菜,谷物,树皮,根茎,花茶和葡萄酒中。在本文中,金盏菊粉末通过使用全频固液萃取仪 E-800 用索氏热萃取法提取,用紫外分光光度法测定黄酮类化合物的含量。2设备固液萃取仪 E-800 pro分析天平(精度 ±0.1mg)紫外/可见分光光度计(PerkinElmer Lambda 25)3样品和试剂样品:含花萼的金盏菊干粉,参考黄酮类含量:0.29%试剂:丙酮,六水氯化铝,甲醇 HPLC,六亚甲基四胺纯化物,无水硫酸钠,去离子水4实验流程黄酮类含量的测定包括以下步骤:分别用丙酮和酸水解同时提取和分解,形成黄酮类苷。黄酮类苷以结合态(黄酮苷)或自由态(黄酮苷元)形式存在,乙酸乙酯液液萃取黄酮类苷元,紫外/可见分光光度法测定黄酮类含量。1. 样品制备将萃取纸滤筒放入索氏萃取腔中称取 0.8g 均质样品到纸滤筒中在样品上加入 1.0mL 试剂在纸滤筒内加入 7.0mL 盐酸(浓度37%)2. 使用表1中参数设置用 E-800 进行提取表1:UniversalExtractor E-800 的索氏热萃取参数步骤_加热等级萃取方法索氏热萃取_溶剂丙酮_萃取10 cycles样品杯:11萃取腔: 3淋洗5 min11干燥AP, 2 min11溶剂体积 [mL]100_3. 液液萃取将提取液转移到 100ml 的容瓶中。将所得溶液 20ml 转移到分离漏斗中,加入 20ml 去离子水,用乙酸乙酯洗涤溶液,进行液-液萃取。收集有机相用 2x50mL 去离子水洗涤,用无水硫酸钠干燥后过滤有机相,将液体直接转移到 50ml 容量烧瓶中。4. UV / Vis分光光度法试验溶液:取 10.0 mL 原液,加入 1mL 氯化铝试剂,用 5% 冰醋酸在甲醇中稀释至 25.0mL。30 分钟后,测定测试溶液的吸光度,并在 425nm 处进行比较。5. 计算以金丝桃苷表示的黄酮百分比含量按式计算。金丝桃苷的吸光度为 500 (1%,d=1cm)5结果金盏菊样品被分成三份分析。测定的黄酮类化合物含量与参考值 0.29% 吻合较好。由于黄酮类化合物含量低,小的偏差导致较高的相对标准偏差。因此,定义了 5% 的相对标准偏差。结果如表2所示。表2:金盏菊提取物类黄酮含量测定结果6结论采用全频固液萃取仪 E-800 对金盏菊粉末中黄酮类化合物的含量进行测定,结果可靠,重复性好。与文献中描述的方法进行了比较。省略了提取过程中的费力步骤,获得更高的黄酮类化合物含量,残留损失较少,使用全自动萃取仪成功完成实验。步琦助力研究人员进行各类天然产物的提取与分析,提供更高效便捷、更人性化、更对自然友好的解决方案。▲E-800萃取仪7参考文献https://lpi.oregonstate.edu/mic/dietary-factors/phytochemicals/flavonoids#metabolism-bioavailability, 17.12.2020Chen A., Xiang W., Liu D., Liu C., Yang L., Determination of Total Flavonoids and ItsAntioxidant Ability in Houttuynia cordata, Complementary medicine researchJournal of Materials Science and Chemical Engineering, 4, 131-136, 2016.Williams R. J., Spencer J. P, Rice-Evans C., Flavonoids: antioxidants or signaling molecules?, Free Radical Biology and Medicine, 36, 838-849, 2004.Ph. Eur. Monograph on Caldendulae flos, 07/09:3000, corrected 10.1
  • 建筑类涂料与胶粘剂挥发性有机化合物含量限值标准(全文)
    p  为减少VOCs排放,推动京津冀区域大气环境质量改善,北京、天津、河北三地共同制定了《建筑类涂料与胶粘剂挥发性有机化合物含量限值标准》。据悉,该《标准》已于4月12日在三地同步发布,并将于9月1日起同步实施。这是京津冀三地在环保领域发布的首个统一标准。全文如下:/pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="111.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201704/noimg/e0c70e09-2e8d-4d5f-94fd-161c105241e3.jpg"//pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="112.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201704/noimg/c8fd4e48-1ddd-4f61-9861-758c36c2fdb7.jpg"//pp style="TEXT-ALIGN: left"strong前言/strong/pp 为推进京津冀协同发展战略实施,北京市环境保护局、天津市环境环保局、河北省环境保护厅、北京市质量技术监督局、天津市市场和质量监督管理委员会、河北省质量技术监督局共同组织制定本地方标准,在京津冀区域内适用,现予发布。/pp 本标准为全文强制。/pp 本标准依据GB/T1.1-2009给出的规则起草。/pp 本标准由河北省环境保护厅提出并归口。/pp 本标准起草单位:(北京组)北京市环境保护科学研究院、北京建筑材料检验研究院有限公司、北京建筑大学。(天津组)天津市环境监测中心、北京市环境保护科学研究院。(河北组)河北海航企业管理咨询有限公司、河北安亿环境科技有限公司、河北环学环保科技有限公司、河北省环境科学学会、北京市环境保护科学研究院、河北润峰环境检测服务有限公司、河北晨阳工贸集团有限公司、衡水新光化工有限责任公司、石家庄市油漆厂、河北省粘接与涂料协会、北京惠盟创洁环保科技有限公司。/pp 本标准主要起草人:/pp (北京组)聂磊、高美平、袁勋、高喜超、檀春丽、闫磊、张澜夕、杜晓丽、申前进、邢可欣。/pp (天津组)邓小文、关玉春、吴宇峰、聂磊、崔连喜、张肇元、王效国、杨虹、王琳、刘琨。/pp (河北组)李占广、马贵宝、于海、程娜、聂磊、耿耀宗、耿树行、于欣沛、胡中源、田海宁、凌芹、吴唐健、马瑞兰、贾小芳、刘芳萍、柳坤然。/pp 本标准由河北省质量技术监督局、河北省工商行政管理局、河北省环境保护厅共同组织实施。/pp引言/pp 为贯彻《河北省大气污染防治条例》,降低建筑类涂料与胶粘剂使用过程挥发性有机化合物的排放,改善区域大气环境质量,制定本标准。/pp style="TEXT-ALIGN: center"  strong建筑类涂料与胶粘剂挥发性有机化合物含量限值标准/strong/pp1范围/pp 本标准规定了建筑类涂料与胶粘剂中挥发性有机化合物含量限值要求、检验方法、检验规则、包装标志等内容。本标准适用于京津冀区域内生产、销售和使用的各类建筑类涂料与胶粘剂。/pp2规范性引用文件/pp style="TEXT-ALIGN: left" 下列文件对于本标准的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本标准。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 /pp GB/T3186-2006色漆、清漆和色漆与清漆用原材料取样/pp GB/T6750-2007色漆和清漆密度的测定比重瓶法(ISO2811-1:1997,Panitsandvarnishes-Determinationofdensity-Part1:Pyknometermethod,IDT)/pp GB/T9754-2007色漆和清漆不含金属颜料的色漆漆膜的20° 、60° 和85° 镜面光泽的测定(ISO2813:1994,IDT)/pp GB24408-2009建筑用外墙涂料中有害物质限量GB18582-2008室内装饰装修材料内墙涂料中有害物质限量/pp GB/T22374-2008地坪涂装材料/pp GB/T23986-2009色漆和清漆挥发性有机化合物(VOC)含量的测定气相色谱法/pp GB/T8170-2008数值修约规则与极限数值的表示和判定/pp GB30981-2014建筑钢结构防腐涂料中有害物质限量/pp GB18583-2008室内装饰装修材料胶粘剂中有害物质限量/pp JC1066-2008建筑防水涂料中有害物质限量/pp3术语和定义/pp 下列术语和定义适用于本文件。/pp 3.1挥发性有机化合物(VOC)volatileorganiccompounds/pp 在101.3kPa标准大气压下,任何初沸点低于或等于250℃的有机化合物。/pp 3.2挥发性有机化合物含量(VOC含量)volatileorganiccompoundscontent/pp 按规定的测试方法测试产品所得到的挥发性有机化合物的含量。/pp 注1:外墙涂料、内墙涂料、挥发固化型防水涂料、水性地坪涂料、水性建筑防腐涂料、水基型胶粘剂为产品扣除水分后的挥发性有机化合物的含量,以克每升(g/L)表示。DB13/3005—20172/pp 注2:反应固化型防水涂料、溶剂型地坪涂料、无溶剂型地坪涂料、溶溶剂型建筑防腐涂料、溶剂型胶粘剂为产品不扣除水分的挥发性有机化合物的含量,以克每升(g/L)表示。/pp 注3:外墙与内墙腻子为产品不扣除水分的挥发性有机化合物含量,以克每千克(g/kg)表示。/pp 3.3建筑类涂料architecturalcoatings/pp 用于建筑行业及相关领域,起保护、装饰作用的涂料。本标准包括外墙涂料、内墙涂料、防水涂料、地坪涂料与建筑防腐涂料。/pp 3.4建筑类胶粘剂architecturaladhesives/pp 用于建筑行业及相关领域,通过粘和作用,使被粘物结合在一起的胶粘剂。本标准包括溶剂型胶粘剂、水基型胶粘剂与本体型胶粘剂。/pp 3.5重防腐涂料heavy-dutycoatings/pp 能在严酷的腐蚀环境下应用,并具有长效使用寿命的涂料。/pp4限值要求/pp 产品中挥发性有机化合物含量应符合表1的要求。/pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="113.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201704/noimg/38c32925-55b1-430b-b02d-34a5722ba347.jpg"//pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="114.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201704/noimg/ca104c90-a330-4a59-ae13-4163b35b2556.jpg"//pp style="TEXT-ALIGN: left"5检验方法/pp 5.1取样产品/pp 取样按照GB/T3186-2006的规定进行。/pp 5.2试验方法/pp 5.2.1外墙涂料中挥发性有机化合物(VOC)的检测按照GB24408-2009附录A的规定进行,其中水分含量的检测按照GB24408-2009附录B进行,密度的检测按照GB/T6750-2007进行。底漆和面漆产品测试结果的计算按照GB24408-2009附录A中A.7.2进行,腻子产品测试结果的计算按GB24408-2009附录A中A.7.1进行。/pp 注:所有腻子样品不做水分含量和密度的测试。/pp 5.2.2内墙涂料与挥发固化型防水涂料中挥发性有机化合物(VOC)的检测按照GB18582-2008附录A的规定进行,其中水分含量的检测按照GB18582-2008附录B进行,密度的检测按照GB/T6750-2007进行。底漆和面漆产品测试结果的计算按照GB18582-2008附录A中A.7.2进行,腻子产品测试结果的计算按照GB18582-2008附录A中A.7.1进行。/pp 注:所有腻子样品不做水分含量和密度的测试。/pp 5.2.3内墙涂料涂膜光泽的检测按照GB/T9754-2007进行,测试条件为(105± 2)℃,烘干2小时。/pp 5.2.4反应固化型防水涂料中挥发性有机化合物(VOC)的检测按照JC1066-2008附录A的规定进行。/pp 5.2.5地坪涂料中挥发性有机化合物(VOC)的检测按照GB/T22374-2008的规定进行。/pp 5.2.6水性建筑防腐涂料中挥发性有机化合物(VOC)的检测按照GB/T23986-2009的规定进行,其中水分含量的检测按照GB18582-2008附录B进行,密度的检测按照GB/T6750-2007进行。涂料产品测试结果的计算按照GB/T23986-2009中10.4进行。/pp 5.2.7溶剂型建筑防腐涂料中挥发性有机化合物(VOC)的检测按照GB30981-2014附录A的规定进行。/pp 5.2.8胶粘剂中挥发性有机化合物(VOC)的检测按照GB18583-2008附录F的规定进行。/pp6检验规则/pp 6.1检验项目/pp 6.1.1本标准所列的全部要求均为型式检验项目。/pp 6.1.2在正常生产情况下,每年至少进行一次型式检验。/pp 6.1.3有下列情况之一时应随时进行型式检验:——新产品最初定型时 ——生产配方、工艺、关键原材料来源及产品施工配比有较大改变时 ——停产三个月后又恢复生产时。/pp 6.1.4销售单位在京津冀区域内销售本标准规定的产品,销售单位应能提供有效的型式检验报告。/pp 6.2检验结果/pp 6.2.1检验结果的判定按照GB/T8170-2008中修约值比较法进行。/pp 6.2.2粉状腻子、反应固化型防水涂料、溶剂型地坪涂料、溶剂型建筑防腐涂料、溶剂型胶粘剂产品报出检验结果时应同时注明产品明示的施工配比。/pp 6.2.3检验结果达到本标准表1的要求时,产品为符合本标准要求。/pp7包装标志/pp 7.1 2017年9月1日起,在京津冀区域内生产、销售本标准规定的产品,除原有产品说明外,需要在包装标志上补充标明以下内容(示例参见附录A):/pp a)本标准规定的产品类型和用途。/pp b)产品所含挥发性有机化合物含量,可以选用以下两种形式之一表述:1)挥发性有机化合物含量值 2)挥发性有机化合物含量不超过表1规定的限值。/pp c)对于施工时需要稀释的产品,则须显示推荐的稀释溶剂和稀释比例(对于用水稀释的建筑类涂料或胶粘剂无需说明)。对于由双组分或多组分配套组成的产品,则须显示各组分的施工配比。/pp style="TEXT-ALIGN: center" img title="115.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201704/noimg/05f2ca36-5a8e-407e-aa41-9ab3d9f036e3.jpg"//p
  • 水质49种全氟和多氟化合物,一针进样全搞定
    导读全氟和多氟烷基化合物(per-and polyfluoroalkyl substances, PFAS)是一类新型持久性有机污染物(POPs),广泛应用于日常生活和工业用品中。研究表明这些化合物易于生物累积,且可能导致肝毒性、致癌性、生殖毒性以及干扰内分泌等特性。如今,天然环境中化学抗性PFAS的排放量不断增加,同时这些人为污染物在天然和处理水域、人类和动物生物体中的存在都构成了巨大的环境挑战。 全氟辛酸小档案中文名:全氟辛酸英文名:Perfluorooctanoic AcidCAS号:335-67-1分子式:C8HF15O2分子量:414.07 PFAS法规要求及分析特点PFAS含有几乎无法被破坏的C-F键,被称为“永生的分子”,由于其没有显示出任何被生物降解的迹象,因此也被称为“永久性化学品”。 斯德哥尔摩公约于2009年通过了全氟辛烷磺酸及其盐类和全氟辛烷磺酰氟成为持久性有机污染物(POPs)的一个重要检测项目。2010年3月17日,欧盟委员会发布2010/161/EU号议案,建议对食品中全氟烷基化合物进行监控。 PFAS的检测面临诸多挑战,一是来源于玻璃器皿和实验器材的本底污染,这对前处理耗材、检测仪器纯净的要求极高,简单的前处理步骤也更有利于降低干扰;二是浓度低,美国EPA于2016年发布的水质安全建议中,要求水质中PFOA和PFOS的限量是70 ppt,因此要求仪器具备较高灵敏度。 岛津解决方案岛津超高效液相色谱-质谱联用仪LCMS-8050 参考美国ASTM D7979标准水质PFAS的分析方法,采用岛津超高速LC-MS/MS(UFMSTM)技术,建立了快速、稳定、高灵敏度的49种PFAS(30种目标物和19种内标)分析方法,为客户提供环境中PFAS痕量分析的全方位解决方案。 表 1 PFAS检测标准比较 样品前处理分析条件 表2 梯度条件干扰的消除PFAS可能存在于溶剂、玻璃器皿、移液管、导管、脱气机和LC-MS/MS仪器的其它部件中。为了避免来自系统的干扰,在溶剂和样品阀之间放置一个延迟柱,延迟来自系统的PFAS出峰时间,从而消除系统的干扰。图1 PFOA色谱图:(a)无延迟柱(b)使用延迟柱 绘制9点校准曲线对PFAS目标物进行校准,线性范围5 ppt-200 ppt,所有化合物线性回归系数R20.99。各标准品校准误差均在±30%以内。 图2 49种混标溶液(100 ppt)TIC图(黑色)和MRM图(其它颜色) 表3 保留时间、检出限、线性范围、准确度、精密度*FHEA, FOEA ,FDEA使用400 ng/L计算准确度和精密度 结语 随着PFAS的不断向全球扩散,或许我们已经找不到一片极净之境。在你所不知道的隐秘角落,这种 “永生的分子”正在威胁着人类赖以生存的水源安全。淘汰有害PFAS制品的活动正在一步一步推进,在这个过程中,岛津公司愿与所有致力于地球和人类健康的人们一道,利用科学、高效、灵敏的分析手段共同守护我们的生命之泉。 *数据来源于岛津科学仪器-美国 参考资料: 1.U.S. Environmental Protection Agency, "US EPA Method 537: Determination of Selected Perfluorinated Alkyl Acids in Drinking Water by Solid Phase Extraction and Liquid Chromatography / Tandem Mass Spectrometry (LC/MS/MS)," Washington D.C., 2009.2.ASTM International, "ASTM D7979-17: Standard Test Method for Determination of Perfluorinated Compounds in Water, Sludge, Influent, Effluent and Wastewater by Liquid Chromatography Tandem Mass Spectrometry (LC/MS/MS)," West Conshohocken, 2017.3.ASTM International, "ASTM D7968-17a: Standard Test Method for Determination of Perfluorinated Compounds in Soil by LIquid Chromatography Tandem Mass Spectrometry (LC/MS/MS)," West Conshohocken, 2017.United States Environmental Protection Agency, "US EPA - PFAS Research and Development," 14 August 2018.
  • “左右开弓”——为什么说 HILIC 也是您纯化极性化合物时所需方法?
    当我们面对一些实验的时候,潜意识里总是更倾向于用自己非常熟悉的某种方式或方法并尝试进行稍微调整就可以让它适用于当前面对的所有应用研究。但这就像是说,您拥有一把切菜非常好用的刀并不意味着它是锯木的最佳方法。亲水相互作用色谱(HILIC)今天呢,“小布”同学在这里和您再介绍一种分离方法:亲水相互作用色谱(HILIC)。认识它,熟悉它,装备它!让您面对不同实验可以做到“左右开弓”!OK!让我们看看它可以为您的极性化合物的纯化做些什么!HILIC 是分离高极性化合物的理想选择高极性化合物通常不能用我们熟知的典型色谱柱分离,即正相色谱(NP)或反相色谱(RP)。在正相色谱当中,由于化合物本身相对极性固定相来说过于粘稠,所以会导致洗脱时间过长。而高极性化合物的特点是在水性流动相中具有良好的溶解性,并且与典型的 NP 所用溶剂不兼容。而即使使用 RP 体系,高极性化合物却几乎不与非或弱极性的固定相进行相互作用,最终与溶剂前沿一起被洗脱,达不到分离的目的。每当遇到这种情况的时候,就是 HILIC 的 Showtime!它的分离往往发生在极性固定相且可使用水的反相溶剂条件下。在这种情况下,与无水的流动相相比,含水流动相在极性固定相的表面形成了富水层。梯度洗脱从低极性有机溶剂开始,通过增加极性水的比例来洗脱极性化合物。在正相色谱中固定相具有更高的极性,在反相色谱中流动相通常由水与有机溶剂组成,而水则是色谱常用流动相体系当中使用的最强极性洗脱剂。因此,HILIC 结合了正相色谱的固定相与反相色谱的流动相的特点来专门“对付”高极性化合物。简单总结就是:HILIC 采用反相色谱流动相体系,而按照正相色谱顺序出峰。尽管 HILIC 的混合模式机制至今仍在研究中,但主要的保留机制被认为是化合物在富含有机物的流动相和后来的富含水的流动相之间分配系数的不同。除此之外,还包括其他相互作用,如氢键、静电相互作用和偶极-偶极相互作用都有助于 HILIC 分离:如果您对 HILIC 色谱也感到跃跃欲试的话,我推荐您使用乙腈,因为它与水具有良好的互溶性以及良好的 HILIC 保留和低粘度特点。当然,您也可以根据实验具体情况选择其他有机溶剂。HILIC 中的相对溶剂强度如下:丙酮 丙醇 乙腈 乙醇 二恶烷 DMF ~甲醇 水就您的色谱固定相而言,任何极性相均可用于 HILIC 分离。例如:固定相示例中性二醇;酰胺带电离子Slica;氨基丙基相两性离子氨基酸、氨基磺酸固定相相组成中性极性官能团,如:酰胺、天冬酰胺、二醇、交联二醇、氰基和环糊精带电离子阴离子或阳离子官能团两性离子永久带正电荷(铵)和带负电荷(磺酸)的官能团适用应用中性亲水化合物和混有中性、阴离子、阳离子的混合物带电离子中性极性化合物氨丙基相的伯氨基带正电荷;因此,它对阴离子酸性化合物表现出较高亲和力。Slica 表面含有 pKa 为 3.5 的酸性表面硅烷醇基团,这意味着 ≥3.5 pKa 的 pH 值时,这些基团将被离子化,从而使 Slica 固定相可以作为阳离子交换剂,与带正电荷的碱基相互作用并对待分析物进行保留。两性离子由于它们的亲水性和弱离子交换特性,这些固定相适用于分离中性、酸性和碱性分析物以及极性和亲水性化合物以及无机离子。保留机制中性亲水相互作用;无静电相互作用带电离子来自阴离子或阳离子官能团的强静电相互作用两性离子弱静电相互作用选择理想 HILIC 固定相的一个好的原则是,通常来讲中性化合物的亲水性低于带电化合物,而高亲水性固定相需要保留它们(例如两性离子和酰胺固定相)。另一方面,由于静电引力,带电化合物在带电色谱柱上的保留太强,因此中性和两性离子相提供更好的结果。其实,不管正相色谱、反相色谱还是 HILIC 色谱等,都有其最适合的应用领域。即便 HILIC 结合了正相色谱与反相色谱的部分特征,也不代表其满足所有应用。就如同我们日常吃饭时,吃面往往用筷子是最简单高效的方式;喝汤则是用勺子最佳。实验亦如此,所以在实验过程中还是要根据实际情况选择最佳纯化方式。好啦,今天“小布”同学关于 HILIC 色谱的分享就到这里啦,相信诸位小伙伴们也对其有了一定的了解。希望在今后的实验当中它能够助您摆脱纯化高极性化合物的麻烦!各位,我们下期再见!低复杂度样品纯化左右滑动色块查看系统适合的应用范围↓对于低复杂度样品,可以轻松或妥善地分离感兴趣的峰与杂质。使用中至大粒径 (15 - 60 μm) 颗粒是标准应用最经济的解决方案高复杂度样品纯化左右滑动色块查看系统适合的应用范围↓高复杂度样品难以分离并显示出部分重叠的峰需要使用小粒径 (5 - 15 μm) 硅胶颗粒以提供出色的分离度 (=纯度),但会产生高背压从低到高样品浓度的进样左右滑动色块查看系统适合的应用范围↓可支持上样量最大 300g可支持 Flash 预填充色谱柱尺寸:最大 5000g可支持耐高压玻璃柱尺寸:直径 46-100mm支持固体上样和液体上样两种方式低样品浓度进样左右滑动色块查看系统适合的应用范围↓可支持上样量最大 1g可支持高压色谱柱直径尺寸:4.6-70mm支持液体进样检测生色团化合物左右滑动色块查看系统适合的应用范围↓生色团化合物吸收紫外波段或可见光波段 (200 - 800 nm) 的光线适用于紫外线检测的化合物通常含有不饱和键、芳族基或含杂原子的官能团。检测非生色团化合物左右滑动色块查看系统适合的应用范围↓非生色团化合物不吸收光,因此不能通过紫外线检测器显现典型化合物为碳水化合物非生色团化合物可通过蒸发光散射 (ELS) 检测装置来检测
  • 低水溶性化合物TOC分析:清洁验证中棉签回收率的评估
    本研究旨在通过总有机碳(TOC)分析评测具有低水溶性的化合物能否进行回收。在默克索引中,这些化合物的可溶性说明被描述为“基本不溶”或“实际不溶”。我们的任务是在实验中测定这些化合物的溶解度,并调查研究擦拭技术的百分比回收率。鉴于保密协议,不能公开这些化合物的特性。化合物A-F(参见表1)为小分子(300-600 g/mol)。材料12x12cm不锈钢板,具有10x10cm加标区域,使用CIP-100清洗,使用低TOC水漂洗,放置干燥无粉手套容量瓶,按照Sievers️步骤914-80015进行清洗棉签(Texwipe Alpha棉签)预清洁的40 mL样品瓶移液管,30 mLHamilton气密注射器,使用CIP-100和低TOC水清洗使用膜电导检测技术的Sievers️ TOC分析仪带自动进样器步骤为最大限度地降低有机污染,在整个实验过程中须佩戴无粉手套。各化合物的溶解度通过将化合物加入低TOC水中进行经验测定。对混合物进行摇动、搅拌和超声处理以帮助化合物的溶解。目测检查后,按以下公式计算储备液的碳浓度。百分比(%碳)从化合物的经验式推导得出。如,化合物C20H22N4O10S的%碳是:用TOC分析确定各储备液的碳浓度。对化合物A和B的储备液直接分析,而化合物C到F的储备液进行10倍稀释。进行TOC分析之前,使用磷酸将少量(2 mL)的各储备液酸化到pH2。(对于溶液C到F,酸化少量稀释溶液)。对得到的酸化溶液进行目测检查,观察是否有沉淀形成。在任何酸化溶液中都没有观察到沉淀。然后使用Sievers TOC分析仪分析A和B储备液,以及储备液C到F的稀释液。TOC结果与计算的碳浓度吻合,各种化合物的溶解度列在下表1中。进行棉签回收研究时,配制了以下溶液:2个样品瓶的试剂水2个样品瓶的背景棉签溶液2个样品瓶的标准添加溶液(共12个)2个样品瓶的棉签回收溶液(共12个)试剂水:30 mL的移液管用于在28个预清洁样品瓶(40 mL)中注入30 mL的低TOC水。流入后,马上盖上各样品瓶,直到以后使用。2个试剂水样品瓶进行标注并放到一边,以备随后的TOC分析。剩余的26个充注好的样品瓶用于制备背景棉签溶液、标准添加溶液和棉签回收溶液。背景棉签溶液:通过切除三个棉签尖端到30 mL低TOC水中制备两个样品瓶的背景棉签溶液。小心避免污染切入水中的棉签柄部分。标准添加溶液:在低TOC水(30 mL)中加入少量储备液(试剂量范围为0.1-1.0 mL)制备标准添加溶液(每种化合物2个样品瓶)。每种化合物所选的试剂量使最终的标准添加溶液浓度约为1 ppm C。棉签回收溶液:制备棉签回收溶液时,在不锈钢板上放置用于制备标准添加溶液的同样试剂量的储备液。溶液在10x10cm钢板表面区域均匀分布,以便干燥(大约1个小时)。然后使用三根由低TOC水预湿润的棉签擦拭钢板的表面。然后将三根棉签的尖端切入低TOC水的样品瓶(30 mL)中。分析前剧烈摇动所有的样品瓶。使用配备自动取样器的Sievers TOC分析仪(采用膜电导检测技术)对所有样品瓶(28个)进行分析。分析条件为:氧化剂流速为0.2 mL/min,酸流速为0.75 mL/min。每个样品瓶重复分析四次。舍弃各样品瓶的第一次测定数值,将后面的三次进行平均。然后将重复样品瓶的结果进行平均,显示于表1中。这些数据用于计算图1所示的百分比回收率。结论虽然化合物A至F在默克索引中描述为在水中“基本不溶”或“实际不溶”,我们通过实验测定其室温下的溶解度,其范围为百万分之几(ppm)。使用擦拭技术和TOC分析从不锈钢板上成功回收了这些化合物。本研究论证了使用TOC分析进行清洁验证应用的可行性。通过TOC分析,诸如A至F通常被认为在水中“不溶”的有机化合物实际上对于回收而言充分可溶。◆ ◆ ◆联系我们,了解更多!
  • 【实验视频】使用nanoDSF技术进行片段化合物库筛选
    实验背景Fragment-based drug discovery(FBDD),是先导化合物发现的主流方法之一。它利用核磁共振技术(NMR)、X-射线单晶衍射(X-ray)以及热迁移分析(TSA) 等方法筛选出与靶蛋白有弱相互作用的小分子片段,之后基于其结构信息对活性片段进行优化,进而得到更高活性的先导化合物进行新药的研发。在筛选小分子片段时,NMR能在接近生理条件的溶液中获得结合部位信息以及Kd,但其缺点为只能检测比较小的蛋白,且样品消耗量大。X-ray则需要先制备蛋白晶体,并且蛋白晶体和其在溶液中的构象可能会有差异。此外,这两种方法都需要非常昂贵的设备,通常只能在专用的平台由专业操作人员协助开展实验。TSA(Thermal shift assay)通过检测蛋白的熔解温度Tm变化来进行蛋白结合配体的筛选,其检测速度快,实验门槛低。因此我们可以先使用TSA进行初级筛选,之后结合NMR或X-ray进行验证。TSA的主要技术有染料法以及无标记的nanoDSF技术。在之前的文章中我们已经介绍过这两种技术的原理及对,小编今天将和大家分享荷兰癌症研究所(NKI)的研究人员发表在JoVE实验视频期刊基于nanoDSF技术建立的片段化合物库筛选Protocol。doi:10.3791/62469实验演示实验小贴士使用蛋白纯度大于95%的均一蛋白蛋白检测浓度通常为200μg/ml, 本文中筛选768个化合物片段消耗~12ml蛋白,仅2.5mg需要提前评估DMSO对蛋白的影响,本文中DMSO终浓度为0.2%操作演示实验小结基于此Protocol,研究人员对三种蛋白(癌症高表达蛋白 Hec1,单极纺锤体蛋白激酶1 Mps1及新冠非结构蛋白5,nsp5)进行了DSi-Poised library(768个片段)的筛选。研究人员指出使用搭载nanoDSF技术的Prometheus蛋白稳定性分析仪在进行TSA筛选时有以下优势:1样品消耗量低,要比其他方法少几个数量级2除Tm外,还可同时检测样品的聚集情况。3传统DSF方法,染料可能会干扰蛋白与配体间的结合除了无标记nanoDSF检测模块外,Prometheus蛋白稳定性分析仪还可搭载动态光散射(DLS),静态光散射(SLS)和背反射(Backreflection)模块,只需要10μl样品就可以完成均一性,热稳定性,胶体稳定性的检测。同时我们还提供自动化解决方案,便于客户进行无人值守的高通量筛选。机械臂自动上样NanoTemper用户介绍荷兰癌症研究所(NKI)成立于1913年,是荷兰唯一的专业癌症中心,一直以来也肩负着国际化科学与临床专业知识、发展及培训中心的重要角色。该中心位于阿姆斯特丹,提供荷兰国内最佳的癌症治疗,并曾推动了多项科学突破。(图片来源百度)[1] Ahmad M , Fish A , Molenaar J , et al. Nano-Differential Scanning Fluorimetry for Screening in Fragment-based Lead Discovery[J]. Journal of Visualized Experiments, 2021(171).
  • 岛津应用:使用在线SFE-SFC分析不稳定化合物
    超临界流体是粘度小、扩散系数高、溶解性强的流体,兼有气体和液体的双重性质和优点。因为二氧化碳的临界点低(31.1 ?C,7.38 MPa),操作条件温和,且无色、无毒、无味、不易燃、化学惰性,作为介质被广泛用于各种领域。在超临界流体萃取(Supercritical Fluid Extraction: SFE)和超临界流体色谱(Supercritical Fluid Chromatography: SFC)中通常将其作为萃取剂。一直以来我们是在离线模式下进行SFE和SFC分析。并且SFE和SFC分别作为预处理方法和分析方法,被归属于完全不同的工作流程。 而在岛津Nexera UC中,将SFE和SFC在线连接,对预处理到分析的工作流程进行了整合。 图1为在线SFE-SFC分析的流路图。由图可知,该分析系统是对当超临界流体通过萃取容器进行萃取后,将得到的样品在线导入SFC 用分析柱中,然后直接进行分离并检测的方法。如图1所示,在萃取至分析的一系列操作中,均通过SFE单元内置阀进行流路切换。萃取处理有两种方式,即将超临界流体导入萃取容器后以静置状态进行萃取的静态萃取(Static extraction)和向萃取容器中注入流体后带出萃取物的动态萃取(Dynamic extraction)。对于在线SFE-SFC,将样品导入分析柱的操作属于动态萃取。因为在线SFE-SFC 分析无需进行复杂的预处理,即可完成从萃取至分离检测的流程,并且实现了自动化,从而大幅度减少了操作步骤。另外,由于能够在避光、无氧、无水的环境下进行分析,所以对于易光解、易氧化以及易水解等不稳定化合物的分析非常有效。如果使用离线SFE,无需使用溶液制备样品,因此目标成分不会发生稀释,从而可以实现高灵敏度分析。 本文向您你介绍使用“Nexera UC”的在线SFE-SFC进行分析的示例。 了解详情,敬请点击《使用在线SFE-SFC 分析不稳定化合物》。 关于岛津 岛津企业管理(中国)有限公司是(株)岛津制作所于1999年100%出资,在中国设立的现地法人公司,在中国全境拥有13个分公司,事业规模不断扩大。其下设有北京、上海、广州、沈阳、成都分析中心,并拥有覆盖全国30个省的销售代理商网络以及60多个技术服务站,已构筑起为广大用户提供良好服务的完整体系。本公司以“为了人类和地球的健康”为经营理念,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,为中国社会的进步贡献力量。 更多信息请关注岛津公司网站www.shimadzu.com.cn/an/。 岛津官方微博地址http://weibo.com/chinashimadzu。岛津微信平台
  • 大曹三耀:新“芯”新动力 助力复杂化合物的分析
    p style="text-indent: 2em text-align: justify "span style="font-family: 宋体, SimSun "色谱是一种分离分析手段,分离是核心,因此担负着分离工作的色谱柱是色谱系统的心脏。目前市场上色谱柱种类和规格繁多,在制药、食品、环保、石化、农林、医疗卫生等领域有应用广泛,相关从业人数不断增长。/span/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "span style="font-family: 宋体, SimSun "以往大家比较关注色谱柱的应用情况,为使大家更全面的了解色谱柱类别、相关技术及最新应用进展等内容,仪器信息网特别策划了“/spana href="https://www.instrument.com.cn/zt/spzfl" target="_self"span style="font-family: 宋体, SimSun text-decoration: underline "istrong走近色谱的‘心脏’——色谱柱新技术新应用/strong/i/span/aspan style="font-family: 宋体, SimSun "”专题,并邀请色谱柱主流厂商来分享对色谱柱类别、技术发展及最新应用进展的看法。此次,我们特别邀请三耀精细化工品销售(北京)有限公司谈一谈色谱柱技术与应用。/span/pp style="text-indent: 2em "span style="font-family: 宋体, SimSun "strong仪器信息网:请谈下目前色谱柱技术有哪些问题亟待解决?/strong/span/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "span style="font-family: 宋体, SimSun "strong大曹三耀/strong:目前市场上色谱柱种类繁多,按照不同的色谱分离模式和机理,色谱柱可分为反相、正相、亲水、疏水、离子交换、手性、尺寸排阻等。反相模式是高效液相色谱法中使用最多的一种,约有80%的HPLC分析都是在该模式下完成的。反相色谱法通常流动相条件简单,重复性好且分辨率高,适合于大部分化合物的分离,但反相色谱最主要的缺点在于对极性较强的化合物无法获得良好保留。/span/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "span style="font-family: 宋体, SimSun "亲水相互作用色谱(Hydrophilic Interaction Chromatography , HILIC)的出现很大程度上弥补了反相色谱在极性化合物领域分析的不足。HILIC模式通过如氨基、氰基、二醇基、酰胺以及两性离子等强极性固定相的键合,同时结合高比例有机相组成的流动相,能够实现对极性物质的保留。但HILIC模式对于疏水性物质而言保留不佳,限制了其应用范围。/span/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "span style="font-family: 宋体, SimSun "为了解决反相模式对极性物质保留能力有限的问题,各大色谱柱公司纷纷通过不同手段改进现有填料,包括低碳含量高表面极性耐纯水流动相的C18 AQ色谱柱,极性基团嵌合型色谱柱等。针对于此,2014年10月CAPCELL PAK家族推出了全新立体结构键合高表面极性反相系液相色谱柱——CAPCELL PAK ADME(图1)。一方面,该色谱柱采用了原资生堂公司的聚合物包膜技术,在色谱填料表面均匀包覆有机硅聚合物薄层,有效屏蔽残存硅醇基及残存金属离子的二次吸附作用,优化峰型,并提高色谱柱耐酸耐碱性能;另一方面由于金刚烷基特殊的立体结构,为该色谱柱带来了独特的表面极性和疏水性,适用于在反相条件下对高极性化合物进行分析,并适用于高极性化合物到疏水性化合物的共同分析。与常规C18色谱柱相比较,ADME色谱柱有效扩大了极性化合物分析范围,并对结构接近的同分异构体(非对映异构体)具有一定分离能力。/span/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/02637c5f-4614-4085-8b8b-639fed78cbb6.jpg" title="1_副本.png" alt="1_副本.png"//pp style="text-indent: 0em text-align: center "span style="font-family: 宋体, SimSun "strong style="font-size: 12px "图1 CAPCELL PAK ADME色谱柱键合示意图/strong/span/pp style="text-indent: 2em "span style="font-family: 宋体, SimSun "strong仪器信息网:请问贵公司重点关注的应用领域有哪些?贵公司产品目前在市场上应用情况如何?/strong/span/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "span style="font-family: 宋体, SimSun "strong大曹三耀/strong:我们目前重点关注药品分析、化妆品和食品分析相关领域,并为用户提供各种应用方案。CAPCELL PAK ADME色谱柱从2014年投入市场至今,在化妆品、药品、食品检测方面已取得良好应用,部分应用方法已经发表成了学术论文,甚至纳入国家标准。/span/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "span style="font-family: 宋体, SimSun "比如,化妆品中极性跨度较大的10种α-羟基酸,使用CAPCELL PAK ADME色谱柱可以得到良好的分离,该方法作为修订检测方法于2019年3月被纳入《化妆品安全技术规范(2015年版)》,并将于2020年1月1日开始实施。2019年5月,中国食品药品检定研究院发布的《国家药品抽检探索性研究情况》中,联苯苄唑乳膏中极性跨度较大的防腐剂和抗氧化剂的检测,羌活饮片中焦糖色素的筛查,均使用了CAPCELL PAK ADME色谱柱。/span/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "span style="font-family: 宋体, SimSun "同时,CAPCELL PAK ADME色谱柱在药品分析中也得到很多的应用,对于中药苷类/核苷类物质、糖皮质激素类、多肽类均有良好的分离效果,在药物研发方面,由于ADME色谱柱分析对象广泛,可以兼顾极性杂质、中间产物及终产物,得到了众多医药企业客户的认可,已有药企将该款色谱柱纳入企业标准。尤其在药物代谢动力学研究方面,极性代谢物能够良好保留,代谢前体也可以在反相模式下同时分析,成为科研工作的有力帮手。另外,在食品分析中,由于CAPCELL PAK ADME色谱柱对有机酸、核苷酸、水溶性维生素等极性化合物分离效果极佳,因此也收到了许多客户的良好应用反馈。/span/pp style="text-indent: 2em "span style="font-family: 宋体, SimSun "strong仪器信息网:您认为,未来几年色谱柱市场将会如何发展?/strong/span/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "span style="font-family: 宋体, SimSun "strong大曹三耀:/strong在未来的3-5年,特别是下一版中国药典的周期内,快速分析将越来越被大家所重视。为适应市场需求,今年公司在全新立体结构金刚烷基键合色谱柱ADME基础上,进一步对其耐水性能进行提升,推出升级版高表面极性CAPCELL PAK ADME-HR色谱柱。此次新产品在原有优质性能的基础上进一步提高了耐水性能,它将为广大色谱工作者提供更大的应用空间和更可靠的解决方案。于此同时,粒径2微米可耐受100MPa压力的CAPCELL PAK ADME-HR S2系列色谱柱及采用PEEK内嵌工艺可耐受50MPa压力的惰性CAPCELL PAK INERT ADME系列色谱柱也为极性跨度大的复杂化合物快速分析提供了解决方案。/span/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "span style="font-family: 宋体, SimSun "同时,随着液相色谱的应用更加广泛,越来越多的特殊用途色谱柱将会被大家应用于各个检测领域,比如最近几年发展迅速的临床检测领域。大阪曹達集团的限进介质填料色谱柱CAPCELL PAK MF系列也正在被更多的用户所采用。/span/ppbr//p
  • 环境部发布两项监测技术规范,涉及消耗臭氧层物质、受控卤代化合物等
    2022年9月6日,生态环境部发布“关于印发《环境空气中消耗臭氧层物质和含氟温室气体手工监测技术规范》和《背景大气中受控卤代化合物低温预浓缩/气相色谱-质谱法连续自动监测技术规范(试行)》的通知”,并公开两项技术规范全文。   《环境空气中消耗臭氧层物质和含氟温室气体手工监测技术规范》   本文件规定了环境空气和无组织排放监控点空气中消耗臭氧层物质和含氟温室气体手工监测的方法原理、试剂材料、仪器设备、样品、分析步骤、结果计算与表示、检出限、精密度、正确度、质量保证/质量控制和注意事项的要求。 方法原理:用全金属或含有部分特氟龙部件的采样器和内壁惰性化处理的不锈钢罐正压采集环境空气样品,经除水、冷阱辅以吸附剂去除干扰物、冷阱聚焦后进入气相色谱分离,质谱检测器检测。通过与标准物质保留时间和质谱图相比较进行定性,环境空气采用“三明治”式进样、单点外标法定量;无组织排放监控点空气采用校准曲线外标法定量。 《背景大气中受控卤代化合物低温预浓缩/气相色谱-质谱法连续自动监测技术规范(试行)》   本文件规定了开展背景大气中受控卤代化合物连续自动监测的相关内容,包括背景大气中受控卤代化合物的连续自动监测点位、系统技术要求、系统安装验收、系统运行要求、质量保证和质量控制、数据有效性判断、年度运行报告等内容。
  • 沃特世科技举办极性化合物分析网络讲座
    色谱条件优化之极性化合物分析挑战--沃特世全面解决方案    仪器信息网讯 随着液相色谱技术的发展,色谱柱技术也得到了迅速发展。针对常规色谱柱无法检测的极性化合物,waters 的宋兰坤博士利用仪器信息网的网络讲堂在12月23日为大家带来了一场非常精彩的在线讲座,她详细讲解了极性化合物分析带来的挑战和解决方案。本次讲座吸引了来自科研院所、检测机构及医药领域的专家学者等共计79人参加。  宋兰坤博士在讲座中首先介绍了反相色谱分析极性化合物时容易遇到的疏水塌陷问题。她指出疏水塌陷是和色谱柱固定相的设计有关,Waters的Atlantis T3亲水性化合物保留专用柱是采用三官能键合和封端技术,在增强极性化合物保留能力的同时,维持了对中等和强疏水化合物的适度保留能力。  Atlantis T3色谱柱分析极性化合物的机理为疏水作用力,可以采用纯水为流动相,最大程度的增加样品保留 其次通过减少填料上C18的覆盖率,使得样品更容易与残留硅羟基相互作用,也起到增加样品保留的效果。图 使用Atlantis T3 柱检测尿嘧啶  随后,宋兰坤博士指出如果反相色谱条件下仍没有好的保留或者MS响应很低,可以尝试选用HILIC柱。HILIC也叫亲水作用色谱,是正相色谱的一个“变种”,它避免了使用与水不相容的有机溶剂,流动相中含有水,又称“水相正相色谱”。  HILIC模式的三大优势在于:1、与反相色谱互补,可以检测在反相色谱柱中没有保留的强极性化合物 2、高比例的有机相可以增加ESI-MS响应,增强质谱的灵敏度 3、增加样品的高通量,通过PPT,LLE和SPE净化提取后为高比例有机相,HILIC模式不需要挥干和复溶,可以采用直接进样。  HILIC模式的保留机理,是极性待分析物在HILIC填料表面的水层和乙腈/水流动相之间进行分配,带电荷的极性分析物同带电荷的硅羟基发生阳离子交换作用,在带正电的分析物和带负电的硅胶表面存在氢键作用力。同时介绍了分析极性化合物时不同流动相的溶剂选择性和洗脱强度,并总结到随着溶剂极性的减弱,化合物的保留是在增加的。图 HILIC模式的保留机理  同时宋兰坤博士为大家对比了杂化颗粒和硅胶基质的HILIC色谱柱,在PH为5.5的条件下,进样2000针后,Xbridge HILIC 色谱性能仍然完好,硅胶基质HILIC色谱性能则有相当大的退化。图 杂化颗粒VS.硅胶基质HILIC的色谱柱化学稳定性  在将近1个小时的讲座之后,仪器信息网的网络讲堂进入在线提问环节,与会者踊跃提出问题,宋兰坤博士一一为大家做了详细解答。
  • POPs2016上的“明星”—全氟化合物
    仪器信息网讯 谈起POPs,人们首先想到的就是垃圾焚烧厂排放的二噁英,然而最近在西安举办的第十一届持久性有机污染物国际学术研讨会上,全氟化合物(PFASs)受到了与会专家的诸多关注,成为报告者讨论最多的化合物。会议现场  全氟化合物是碳氢化合物(及其衍生物)中的氢原子全部被氟原子取代后所形成的一类化合物,具有持久稳定性、生物累积性等特点。2009年5月,斯德哥尔摩公约第四次缔约方大会决定将全氟辛烷磺酸及其盐类(PFOS)与全氟辛烷磺酰氟(PFOSF)列入公约附件B(限制类),并于2013年8月在我国得到全国人大常委会批准。2015年,斯德哥尔摩缔约方大会通过了全氟辛酸(PFOA)及其盐类和相关化合物的附件D审查(POPs特性筛选),认为PFOA符合附件D筛选标准,决定在其附件E审查时应纳入可降解为PFOA的盐类和相关化合物。为适应新的履约需求,在我国近期更新的中国履行《斯德哥尔摩公约》国家实施计划中,也将PFOS纳入了计划中,并将动用2400万美金来实现其在重点行业的淘汰和替代。这也许就是全氟化合物受到大家广泛关注的原因。  除了大会报告和各分会场中有多个涉及全氟化合物的报告外,为了集中讨论全氟化合物的问题,本次研讨会特设了“PFOS履约与安全替代”专场,邀请国内外专家共同探讨全氟化合物的危害和替代品。“PFOS履约与安全替代”专场  各位专家主要围绕全氟化合物的分布、危害和替代品三方面进行了报告。  POPs Environmental Consulting 的Roland Weber博士讲解了PFOS引起的水污染问题以及针对此问题的管理策略和成本。中科院生态环境研究中心王亚韡研究员以我国最大的全氟磺酸盐生产工厂为例,研究了周边地下水、表层土壤、职业工人、周边居民和周边母鸡中全氟化合物的分布、迁移、暴露以及消除规律,并根据研究成果提出了相应的安全防护措施。南开大学祝凌燕教授介绍了其团队在环境中全氟化合物的研究,主要结论包括河流输入是太湖水体中PFAFs的主要来源 直接排放是城市大气中PFOS和PFOA的主要来源 PFASs可以通过与气溶胶或颗粒物结合的形式在大气中传输 我国人体血清中以PFOS为主,短链化合物如PFHxS等有升高的趋势。  农业部环境保护科研监测所耿岳博士以“母亲全血中全氟化合物水平同胎儿先心病发生的相关性”为题,讲解了其在母亲全血中检出的全氟化合物浓度及种类,频率最高的是PFOS和PFOA,并且病例组和对照组之间没有显著性的差异。  中国民用航空飞行学院贾旭宏博士的团队成员为大家讲解了其团队开发的一种PFOS替代品——以短氟碳链(≤ C4)为基础的阴阳碳氟-碳氟表面活性剂复配体系, 并详细介绍了其在水成膜泡沫灭火剂中替代C8基氟表面活性剂的潜力。科慕化学(上海)有限公司Kai-Volker Schuber 博士介绍了其公司产品短链Capstone 含氟表面活性剂作为灭火剂原材料的风险,分别从原材料、产品以及降解产品三个方面,进行了环境、毒理、生态等方面的评估,论证了此种产品的环境友好性。中科院动物研究所戴家银研究员从分布特征和迁移转化规律、内分泌干扰与生殖毒性、复合毒性效应的表征、毒性效应的分子机制等四方面对全氟化合物进行研究,此次报告主要讲解了F-53B的研究成果,认为其各种效应仅次于PFOS和PFOA,不能作为PFASs的替代品。  在会议的茶歇期间,“PFOS履约与安全替代”专场主持人清华大学黄俊副教授接受了仪器信息网的采访,为我们系统介绍了全氟化合物的使用和研究情况。  仪器信息网:我国PFOS的应用情况如何?  黄俊:根据公约和我国的批准,总体来说,用于电镀、农药等特定豁免用途的PFOS将在五年之后全部淘汰,用于消防和全封闭体系电镀等可接受用途的PFOS将可继续使用。与无意产生的二噁英不同,PFOS是一种化工品。在消防领域,PFOS被认为是一种很好的灭火剂生产原料,由于我国石化基地比较多,可以说火灾防不胜防,如果不能找到效果良好的替代品,将对我国消防安全产生较大的影响。”  仪器信息网:PFOS是斯德哥尔摩公约新增列物质,这是否意味着PFOS的毒性小于二噁英等第一批列入公约的物质?  黄俊:这不一定,是否列入公约主要取决于科学认知和国家提名。一种物质如果产量较小,没有引起关注,但因为偶然原因发生危害并被证明毒性较大,可能就会被马上列入公约。再有一个是国家提名,不管一种物质的危害性如何,如果没有任何国家提名的话,也是不会列入公约的。  目前全氟化合物的很多毒理学性质还不清楚,虽然目前公约主要考虑PFOS和PFOA,但是研究者普遍认为应该有更多种类的全氟化合物属于POPs。现在的问题在于,研究众多,但是还没有一个公认的结论。就像阻燃剂一样,刚开始的时候,五溴二苯醚和八溴二苯醚被列入公约,对于十溴二苯醚大家经过了很长时间的争论,最终也列入了公约,这是一个科学证据完善的过程。  仪器信息网:全氟化合物的分析技术是否成熟?  黄俊:全氟化合物是表面活性剂,有阴离子型和阳离子型两种,种类非常复杂,且带有电性,有疏水性的,也有亲水性的,并且物质性质比较特别,所以在用液质联用同时分析多种全氟化合物时,就需要找到一个兼顾所有分析需求的方法。总之,多种全氟化合物的同时分析并不容易。  另外一个就是排除干扰。仪器中的很多密封件是采样特氟龙材质,这种材质会溶出全氟化合物从而形成干扰,目前的解决方法包括更换材质、增加预柱消除干扰、采用同位素稀释方法消除干扰。还有就是实验室的本底控制也很重要,像冲锋衣、地毯、涂料之类的,都会释放出干扰物质。编辑:李学雷
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