红外谱图分析鉴别

陈皮药材如何用近红外快速鉴别分析陈皮作为传统中药，其药用历史悠久。以陈皮为主药的二陈汤、苏子降气汤、六君子汤、平胃散等经典名方在历代本草中都有记述。而如今药典中记载的陈皮主要来源于部分芸香科植物的干燥成熟果皮，具有理气健脾，燥湿化痰的功效。根据品种与产地来划分，目前市售陈皮主要分为广陈皮、陈皮与杂陈皮三类，广陈皮主要来源于茶枝柑，陈皮则是来源于大红袍、福橘及温州蜜柑的栽培变种，而来自杂柑类、宽皮橘类、橙柚及柠檬等果皮混杂陈皮入药的情况，市场称之为杂陈皮。杂陈皮与陈皮药材价格差异也十分悬殊，因此市场也出现相应商品混杂入药的现象，导致陈皮药材基源复杂，药材品质难以保证。成都中医药大学刘友平课题组创新性地采用近红外光谱分析技术对陈皮药材的品种识别和黄酮类成分的检测展开研究。1品种识别选取广陈皮 17 批，川陈皮 8 批，在 60 ℃ 烘箱中干燥后粉碎，过 80 目筛，取 8g 样品粉末放置样品杯中扫描近红外光谱，扫描范围 10000cm-1 – 4000cm-1，分辨率 8cm-1，扫描次数 64 次，每个样品重复装样后扫描 3 次。▲ 陈皮药材近红外光谱图采用聚类分析的算法对不同预处理方法、建模波段和潜变量进行考察，根据综合评价指标 Q 值的大小选出最优结果，前 3 个最好模型参数如下表所示。序号预处理方法建模波段潜变量数Q1SNV, db110000-7800, 6600-5400, 4800-440060.90692db1, ncl10000-7404,7144-500030.88743mf10000-400070.8836采用最佳参数建立的模型，从潜变量的立体得分图可以清楚看出两类陈皮药材在空间上相互独立，并用 12 批未参与建模的陈皮药材进行外部验证，仅有 1 批样品被误判，说明模型可以准确地识别广陈皮和川陈皮。▲ 陈皮药材前三潜变量得分空间分布图2含量分析目前针对陈皮药材中化学成分主要集中在挥发油、黄酮类和生物碱成分，而黄酮类又是一类比较重要的有效化学成分，具体还可细分为芸香柚皮苷、橙皮苷、川陈皮素和橘皮素。通过高效液相色谱法分析不同栽培品种陈皮药材种所含的 4 种黄酮类成分可以发现除芸香柚皮苷外，其余 3 种黄酮类成分在不同品种的药材种含量差异明显，且仅有川陈皮、广陈皮以及杂陈皮中的椪柑符合药典对陈皮药材的含量标准。因此仅对三种含量有明显差异的黄酮类成分进行近红外光谱分析，取 69 批不同来源的陈皮样品采集近红外光谱，参数设置与品种鉴别时类似，取样减少至 5g，仪器扫描次数改为 32 次，其余参数保持不变。▲ 陈皮药材近红外光谱图分别考察了不同的光谱预处理方式、建模波段以及潜变量对三种的影响，此外还剔除了对建模影响较大的样品，最终选取的的模型效果如下。▲ 橙皮苷模型预测散点图▲ 川陈皮素模型预测散点图▲ 橘皮素模型预测散点图最终三种黄酮成分模型对独立验证集样品预测的均方根误差分别为 0.284，0.054 和 0.014。与传统分析方法 HPLC 相比，近红外分析操作简便，快速无损，结果准确，且能够多组分同时测量，这对陈皮药材的质量控制及在线监测等方面，都有极高的应用价值。3相关仪器▲ NIRFlex N-500研究中所采用的近红外光谱仪就是来自步琦的 NIRFlex N-500，针对医药研发、生产质控等不同环节都能提供可靠的解决方案。 1偏振干涉仪NIRFlex N-500 独特的偏振干涉仪设计，相比经典傅里叶近红外光谱仪，在简化光路空间的同时，极大地提升了设备的抗震能力，更能通过实验室、生产车间、仓库等多种复杂测量环境的考验。 2模块化NIRFlex N-500 模块化的设计，4 种测量池以及多达近 20 种的测量附件，能够满足几乎所有的测量场景。更换快捷方便，一台机器就能完成多样品形态的测量分析工作。 3双灯源NIRFlex N-500 贴心的双灯源设计，一旦主灯能量降低到阈值之下，就自动切换至副灯，不会造成分析间断而影响生产效率。 4校准标准物NIRFlex N-500 内置校准标准物，搭配功能全面且强大的软件套件，保证数据安全，满足 GMP 及 21 CFR Part 11 的要求，为制药行业提供安全稳定的分析手段。有关更多详细信息，请与我们联系。4参考文献闫珂巍,. 基于近红外光谱技术快速定性鉴别广陈皮模型的建立[J]. 中草药, 2015, 46(20): 3096-3099.李旻. 不同栽培品质陈皮药材品质等同性研究[D]. 成都中医药大学, 2017.

近日有媒体曝光罐车工业油与食用油混装，一些油罐车既承接大豆油等可食用液体，也运送煤制油等化工类液体。食用油一般是从动植物种子中提取或加工而成，具有食用价值，为人体提供能量和必需脂肪酸。煤制油是一种由煤炭加工而来的化工液体，如液蜡、白油等。当食用油与化工油混装后，可能引发严重的食品安全问题，长期摄入含有这些化工残留的食用油，可能导致人体中毒，出现恶心、呕吐、腹泻等症状，甚至对肝脏、肾脏等器官造成不可逆的损害。鉴于此，仪器信息网特此发起“油罐车混装事件：仪器检测如何护航食用油安全？”主题征稿活动。本文特别邀请到了北分瑞利分享食用油中煤制油的鉴别。正常食用油和含有煤制油的食用油，仅从外观上很难判断。想要有效区分的话，必须借助仪器。红外光谱法是一种借助红外光被物质吸收情况，获得被测物质分子内部原子间相对振动和分子转动等信息，并根据所获得信息进行物质分子结构研究的分析方法。红外光谱被誉为“指纹光谱”，每一种化合物红外谱图的位置、强度和形状均不相同，具有独一无二的特性。红外光谱法分析速度快、样品用量少、结果准确可靠，傅立叶变换红外光谱仪是一种可以快速判定食用油中是否含有煤制油的利器。北分瑞利深耕红外光谱仪研发和制造近50年，是国家标准GB/T 21186-2007《傅立叶变换红外光谱仪》的牵头起草单位，早在1977年就作为牵头单位成功研制出国内首台商品化红外分光光度计WFH-400型，1993年又成功研制出中国第一台傅立叶变换红外光谱仪WQF-400型，2003年成功研制中国第一台具有完全自主知识产权的傅立叶变换红外光谱仪WQF-510型。全新的WQF-530A傅立叶变换红外光谱仪，采用以太网/WIFI双模通讯，可以配置双检测器，在仪器性能、软件功能和扩展性能方面都有了较大提升。北分瑞利致力于为客户提供优质的红外光谱仪产品和全套解决方案，可以帮助客户快速鉴别混装油，保障人民群众食品安全。图1和图2给出了使用衰减全反射（Attenuated Total Reflection，ATR）附件测试得到的大豆油和工业白油的红外光谱图，发现它们的吸收峰形状和位置具有明显差异，可以很容易地区分这两种油。当大豆油中混有少量工业白油时，其红外谱图和大豆油的红外谱图非常相似（图3），很难直接从谱图中判断出大豆油中含有工业白油。将混合油的红外谱图进行差减处理后（图4），在图中很明显地发现了工业白油的红外吸收峰，说明大豆油中存在工业白油。图1大豆油的红外光谱图图2工业白油的红外光谱图图3混合油的红外谱图图4混合油的差减谱图北分瑞利WQF-530A傅立叶变换红外光谱仪品牌：北分瑞利型号：WQF-530➢ 主要技术指标及功能特点⚫ 分辨率优于0.85cm-1（可升级到0.4cm-1）⚫ 双检测器设计：可以扩展双检测器（如常规热释电检测器和液氮制冷MCT检测器），实现“一机多用”。热释电检测器用于常规样品的测试（ATR附件、积分球测试、热红联用等），液氮制冷MCT检测器用于高灵敏度测试（红外显微镜、原位红外等）。⚫ 多种通讯方式：以太网/WIFI双模通讯，既可以有线连接电脑进行操作，也可以无线连接平板/笔记本等实现远程无线智能操作。⚫ 定制化服务：软件提供多种开发语言示例代码，满足各种客户对软件的定制化需求；硬件可以根据客户需求进行各种改造和升级。

仪器信息网讯 日前，国家标准委发布了2014年第一批国家标准制修订计划的通知。其中采用了分子光谱方法的标准有3项，分别是：《珍珠粉鉴别方法--近红外光谱法》、《纳米技术 单壁碳纳米管的紫外 可见 近红外吸收光谱法表征》、《拉曼光谱法表征石墨烯层数》。　　《珍珠粉鉴别方法--近红外光谱法》　　目前，我国还没有颁布珍珠粉的检测标准，市场上珍珠粉产品鱼龙混杂，低价的贝壳粉常常被不良商户以珍珠粉名义出售，严重危害了消费者利益。 本标准将利用近红外技术结合数学模型对珍珠粉进行定性、定量检测，方法简单、快速、可靠。建立微米/纳米级珍珠粉精确检测方法，为市场监管提供有效的、可操作的方法。　　《纳米技术 单壁碳纳米管的紫外 可见 近红外吸收光谱法表征》　　碳纳米管在复合材料、储氢、电子器件、传感器和探头、电子发射、电池和电容器等方面表现出优异的性能，而决定这些性能的主要是碳纳米管的直径、纯度和金属性等。但采用单一方法对碳纳米管进行表征时，往往由于离心条件、制样过程和所使用的计算和处理方法的不同，而导致表征结果之间存在很大的差异，从而阻碍了碳纳米管的研究和广泛应用。紫外/可见/近红外吸收光谱法是一种简便、快速的检测方法，通过对测试结果的计算分析，能够获得单壁碳纳米管的直径、纯度和金属性等有价值的信息。因此制定本标准以规范单壁纳米管的光谱表征方法。　　《拉曼光谱法表征石墨烯层数》　　石墨烯是纳米材料领域重点研发的功能材料热点之一。它具有优异的导电导热性能，数十倍于钢铁的强度和极好的透光性等性能，可以广泛应用于触摸屏、太阳能电池和复合材料等领域。目前工业界中把层数小于10层的石墨片层都约定俗成地统称为石墨烯。　　根据有关披露信息显示，我国已有多家公司正在积极开展石墨烯材料的研制工作，部分公司已进入了中试阶段。中国宝安集团、江南石墨烯研究院以及中科院系统各研究所等企业与机构都在积极探索石墨烯的量产和应用开发研究。　　在石墨烯的制备、研究和技术交流中，石墨烯物理特性的精确表征技术和方法是关注的重点之一，其中石墨烯层数的测定更是表征石墨烯材料的首要核心指标。目前，可用于检测石墨烯层数的方法很多，但各种方法基于的原理和表征值不尽相同，造成了某些情况下测量结果不具有可比性。因此制定本国家标准，可为石墨烯材料的质量检验以及技术交流提供的科学、统一、广泛的技术交流平台。

岛津中国创新中心与国家粮食和物资储备局科学研究院杨永坛研究员团队在粮食储藏年份的鉴别方法研究中取得新进展。研究基于岛津固相微萃取-气相色谱三重四极杆质谱对小麦中挥发性风味物质的种类和含量进行分析，通过多元统计分析筛选不同储藏年份小麦中的特征差异化合物，并以此为基础建立小麦储藏年份的分类鉴别模型，为小麦的储藏年份鉴定提供技术支撑。研究成果以“基于挥发性风味物质分析的小麦储藏年份鉴别方法研究”为题，已发表在《食品安全质量检测学报》。背景介绍小麦是中国最重要的口粮之一，小麦产业发展与国家粮食安全和社会稳定密切相关。小麦具有较长的后熟期，在温湿度适宜的环境下可储藏3至5年。随着储藏时间的延长，小麦的化学成分、组织结构、生理特性等均不断发生变化。我国国情决定了庞大的小麦储备量，对于中央储备粮承储库，国家要求在粮食收储和轮换入库过程中必须收购当年新粮，确保品质优良的新鲜小麦入库。而小麦加工行业则需收购经过后熟期的小麦, 原因是新鲜小麦蛋白质、脂肪和矿物质等营养成分尚未完全转化，导致食用品质不佳而不适宜直接加工。因此，国家粮食储备库和加工企业收购小麦时，对于小麦储藏年份鉴别存在客观需求。传统的小麦储藏时间分析方法主要有感官鉴定法、愈创木酚反应法、脂肪酸值法和红外光谱法等。感官鉴定法通过色泽、气味和外观形态来判定小麦品质，需依赖评价人员的经验，易受其主观性的影响；愈创木酚反应法显色深浅差异不明显，对相邻年份小麦样品判断存在困难 脂肪酸值法基于小麦储藏过程中化学成分的变化，在一定程度上可以判断小麦的新陈, 但在粮堆发热时霉菌活跃可能导致脂肪酸作为营养物质被消耗, 还需要结合其他指标进行综合判定；红外光谱法样品制备过程繁琐, 应用于小麦籽粒样品时存在前处理较复杂的局限性。小麦储藏过程中伴随着挥发性物质的产生和变化，主要来源包括小麦自身脂质的氧化和水解、蛋白质和氨基酸的降解、糖类的代谢以及微生物活动产生的挥发性物质等，挥发性风味物质的变化是反映小麦储藏品质及营养价值改变的重要特征。固相微萃取技术能对含量较低的挥发性物质进行富集，具有快速、灵敏、无需溶剂的优点，基于固相微萃取-气相色谱三重四极杆质谱开发小麦中挥发性风味物质的检测方法有望为粮食储藏年份无损鉴别提供重要技术手段。研究内容本研究采用固相微萃取-气相色谱三重四极杆质谱（GCMS-TQ系列），结合专属型多反应监测（MRM）数据库，建立了小麦中挥发性风味物质的分析方法。实验从采集自2018、2019、2020、2021和2022年的小麦籽粒样品中检出了94种挥发性化合物，去除其中可能来源于包装材料或环境的化合物后，检出的挥发性风味物质有73种，包括醇类、醛类、酮类、杂环类、酸类等多种化合物类型（如图1a）。按检出化合物类型对风味物质的相对含量数据进行凝聚层次聚类分析，2018 年和2019年小麦样品与其他3个年份聚为两类，表明小麦中挥发性风味物质与储藏年限存在一定的相关性，其中酯类、酸类、醇类和烃类化合物在储藏年限大于3年时含量明显高于储藏3年内（如图1b）。图1. （a）2018年山东小麦样品中所含挥发性风味物质类型组成图；（b）2018年至2022年小麦挥发性风味物质的凝聚层次聚类分析结果。各年份小麦样品获得的挥发性风味物质偏最小二乘法判别分析（PLS-DA） 结果如图2a所示，5个年份的样品呈明显的聚类状态，表明不同年份间的小麦中的挥发性化合物存在明显差异。从检出的所有化合物中以变量投影重要性（VIP）大于1作为阈值，筛选出37种不同年份间小麦中的差异化合物，其中VIP 值在前15 位的化合物如图2b所示。交叉验证（图2c）及置换检验(图2d)的参数均说明，基于小麦中特征挥发性化合物建立的样本储藏年份判别模型可靠, 不存在过拟合现象。注：a为PLS-DA；b为VIP值；c为PLS-DA交叉验证，*表示目前所选交叉验证的最佳结果；d为PLS-DA模型置换检验结果。图2. 2018至2022年小麦风味物质的PLS-DA结果进一步探讨不同年份间小麦中挥发性风味物质的含量分布差异，可以看出有两类挥发性化合物出现规律性变化。4种内酯类化合物含量随储藏时间延长而增加 (图3a)，3种醇类化合物含量同样随储藏时间延长而增加 (图3b)。图3. 不同储藏年份小麦特征差异物箱线图结论基于岛津固相微萃取-气相色谱三重四极杆质谱仪开发建立小麦中挥发性风味物质的分析方法，对2018至2022年收获的小麦样品中的挥发性风味物质种类和含量进行检测和分析，应用多元统计分析方法筛选不同年份的小麦间具有显著性差异的化合物，并基于特征差异化合物构建了小麦储藏年份的样本判别模型，有望解决小麦流通环节储藏年份鉴别的难题，为保障粮食品质和节粮减损提供有利分析工具。岛津多功能自动进样器-气相色谱三重四极杆质谱仪参考文献：[1] 张玉荣, 张晓, 田甜, 等. 加速陈化过程中小麦品质变化及陈化指标筛选[J]. 河南工业大学学报(自然科学版), 2020, 41(5): 91‒ 97. ZHANG YR, ZHANG X, TIAN T, et al. Changes of wheat quality during accelerated aging and screening of aging indicators [J]. J Henan Univ Technol (Nat Sci Ed) , 2020, 41(5): 91‒ 97.[2] 张欢欢, 吴小良, 祁鸣, 等. 小麦新陈度鉴定的现状分析和新方法探讨[J]. 粮食加工, 2016, 41(3): 17‒ 20. ZHANG HH, WU XL, QI M, et al. Present situation analysis and new method discussion of wheat freshness identification [J]. Grain Process, 2016, 41(3): 17‒ 20.[3] NIU YN, XIE GD, XIAO Y, et al. Spatiotemporal patterns and determinants of grain self-sufficiency in China [J]. Foods, 2021, 10(4): 747.[4]郭瑞，张晓莉，李盼盼等. 基于挥发性风味物质分析的小麦储藏年份鉴别方法研究[J].《食品安全质量检测学报》, 2023, 14 (24): 303-312.本文内容非商业广告，仅供专业人士参考。

布鲁克推荐北京理化分析测试技术学会 预祝培训课程圆满成功，红外光谱学得以更广泛有效的应用。红外光谱分析技术高级培训班通知（第二期） 红外光谱作为经典、传统的分子结构分析手段之一，已历经百多年的发展。该方法至今仍然在官能团结构解析、未知物结构鉴定中占有独特且无法取代的地位。甚至在复杂混合物体系的分析中红外光谱法也独具导向作用，展示出无与伦比的活力。尤其是从90年代后期以来，红外光谱测量信号的数字化和分析过程的绿色化使该技术具有典型的时代特征。随着仪器制造和计算机技术的发展，以及统计学和化学计量学方法被广泛地应用于红外光谱的数据分析，使红外光谱技术已经和正在逐步地被用于现场应急分析和在线过程分析。为提高红外光谱分析与应用技术水平，系统了解国内外红外光谱的检测标准，缩短国内外在该技术上的掌握和应用上的距离，北京理化分析测试技术学会、北京光谱学会于2013年05月26日-31日在北京共同举办红外光谱分析与应用技术培训班，由北京理化分析测试技术学会承办，特聘请国内知名专家授课。培训将执行全国分析检测人员能力培训委员会（NTC）发布的全国分析检测人员能力培训考核大纲（ATC009/A:2011-1 红外光谱分析技术考核与培训大纲）内容要求，授课方式理论培训与实际操作相结合，以实际操作为主，加强学员的动手能力，达到熟练掌握标准实验方法的目标。培训结束可参加全国分析检测人员能力培训委员会（NTC）组织的技术能力考核，考核通过者，将获得由NTC发放的《分析检测人员技术能力证书》，此证书可作为实验室认证认可及增项的资质证明。 一、培训时间：2013年05月26日-31日（26日全天签到）二、培训地点：北京市海淀区西三环北路27号，北科大厦一层，北京科技条件市场培训中心三、培训日程：见附表四、注册方式：①培训费共计2800元（含教材费、午餐费、实验耗材费）。住宿费用自理，附近汉庭等快捷酒店，学员如有需要可自行选择。交费时间2013年5月4日前交费2013年5月5日后交费培训费2500元2800元 ②考核费:500元（含NTC理论考试、实操考核，NTC证书等费用），有相关工作经历人员可参加NTC考核。 ③缴费方式（汇款）账户名称：北京理化分析测试技术学会账户号：4043200001801900001154开户行：华夏银行北京紫竹桥支行汇款用途处表明：红外光谱培训五、联系方式北京理化分析测试技术学会于靖琦 010-68731259；13521470325E-mail：gpnh88@126.com报名者请填写以下回执，并于2013年5月4日前 E-mail至联系人邮箱。如有其它需要，请在备注中说明。 北京理化分析测试技术学会2013年3月27日 《红外光谱分析与应用技术培训班》回执（复印有效）工作单位 职务 单位地址 邮编 姓 名 性别 年龄 职称 固定电话 手机 E-mail 住 宿是□；否□发票抬头 备 注参加NTC考核：是□；否□ 培训日程 第一天基础理论知识 （1）基础知识分子光谱概述；红外光谱发展史；分子光谱振动理论；基本术语。（2）红外光谱解析红外光谱与分子结构；红外光谱解析三要素；常见化合物的红外光谱解析、混合物红外谱图的解析方法、近红外光谱解析（3）红外光谱定量分析基础包括郎伯-比尔定律和峰高度和峰面积的计算等。（4）红外光谱分析的特点（5）红外光谱分析的新进展第二天红外光谱仪器设备与操作 （1）红外光谱仪器的基础知识仪器的发展；仪器的主要部件（光源、分光系统和检测器）；傅里叶变换红外光谱仪；色散型红外光谱仪；红外光谱的主要干扰及其消除（2）红外光谱仪的主要技术指标分辨率、信噪比、稳定性波数和光度重复性、波数和光度准确度、背景能量分布和谱图的质量评价等（3）红外光谱制样技术常规制样技术、采样技术、联用技术和低温红外光谱技术等（4）红外光谱仪的使用日常分析操作和仪器使用要求及注意事项。（5）红外光谱仪的维护日常维护、分束器、检测器、光源的维护，常见故障与排除，紧急情况的处理原则等（6）红外光谱仪的仪器校准和期间核查仪器校准和期间核查第三天红外光谱分析结果的数据处理 （1）红外光谱数据分析的特点（2）常规数据处理技术坐标转换、基线校正、光谱平滑、光谱归一化、光谱求导、光谱差减、光谱去卷积等其他数据处理方法。（3）多元数据处理技术光谱比对、光谱检索、模式识别、定量分析和二维相关红外光谱技术。 第四天红外光谱分析标准与应用（1）红外光谱分析方法常见通用技术规范一红外光谱分析方法通则、傅里叶变换红外光谱仪检定规程、色散型红外光谱仪性能规范、红外光谱定性分析方法通用技术规范、法庭涂料的检定和比较指南。（2）红外光谱法在燃油、润滑油分析中的应用应用示例：测量脂肪酸甲酯的含量。（3）红外光谱法在半导体产品分析中的应用应用示例：测量硅单晶中III、V族杂质的含量。（4）红外光谱法在刑侦技术领域的应用应用示例：微量物证的理化检验。（5）红外光谱法在高分子材料分析中的应用应用示例：橡胶分析。（6）红外光谱法在药物分析中的应用应用示例：化学药、化学原料药等的红外光谱分析；中药红外光谱分析通用方法；中药无机成分的鉴别；中药活性成分的鉴别。（7）红外光谱法在食品、保健品分析中的应用应用示例：食品及油脂中反式脂肪酸含量的检测；奶粉主要营养成分的整体分析（8）红外光谱法在生物医学分析中的应用应用示例：生物可降解材料的快速筛选。（9）红外光谱法在宝石鉴定中的应用应用示例：翡翠鉴定。（10）近红外光谱分析方法标准与应用实例标准示例：近红外分析定标模型验证和网络管理与维护通用规则；应用示例：测定稻谷中蛋白质的含量。第五天红外光谱分析方法常见通用技术规范二 （1）红外光谱分析方法通则（2）傅里叶变换红外光谱仪检定规程（3）色散型红外光谱仪性能规范（4）内反射光谱法规范（5）红外显微分析方法通用规范（6）GC/IR通用技术规范（7）TGA/IR通用技术规范（8）LC/IR通用技术规范（9）红外光谱定性分析方法通用技术规范（10）红外光谱定量分析方法通用技术规范（11）红外光谱多元定量分析规范（12）多元校正方法验证的规范（13）开放光路FTIR测量气体和水蒸汽的技术规范（14） 法庭涂料的检定和比较指南。

北京工商大学人工智能学院 张倩 高翔 崔程（导师：吴静珠）2022年10月20～22日，为期三天的全国第九届近红外光谱学术会议在线上召开，此次会议全力展示了我国近红外光谱领域所取得的最新进展及成果，增进了广大近红外光谱科技工作者和广大近红外分析工作者之间的交流与合作，进一步促进了我国近红外光谱事业的发展。本次会议中外专家学者汇聚一堂，近3000人报名参会，会议规模再创新高。此次会议共安排了80余场报告，内容涵盖了化学计量学方法、仪器与测量附件、光谱成像与过程分析，以及近红外光谱技术在农业、食品、化工、制药等多个领域的应用进展，为参会人员呈现了一场既有深度亦有广度的学术盛宴。以下从多种角度介绍本次会议亮点及参加会议的心得体会。首次邀请国外学者进行汇报，扩充国际视角本次会议，不仅汇集了数十位近红外领域顶尖的国内专家，还邀请了四位国际知名教授、专家站在国际视角，现场分享近红外技术的最新发展。来自日本名古屋大学的Satoru Tsuchikawa教授带来了题为《State-of-Art NIR Imaging Research For Agriculture and Forestry》的报告，详细讲述近红外成像技术在农业和林业的研究进展；来自韩国汉阳大学的Hoeil Chung教授的报告题目为《Identification of gallbladder cancer through NIR analysis of bile and quantitative detection of microplastics captured in perfluorocarbon》，通过对于胆汁的近红外分析和定量检测来诊断胆囊癌，展现了近红外光谱在疾病筛查领域具有的广泛应用前景；来自西班牙Córdoba-UCO大学的Dolores Pérez-Marín教授分享了报告《Current Trends in The Use of NIRS Spectroscopy for The Control of Agrifood Products and Processes》，介绍了在农产品、食品品质和生产过程控制中近红外光谱技术的应用趋势；奥地利因斯布鲁克大学分析化学和放射化学研究所所长Christian Wolfgang Huck教授针对微型光谱仪的现状与未来带来了题为《Present and Future of Miniaturized NIR-Spectrometers Combined with Challenging Data Management Strategies》的精彩汇报，介绍了近年来不同分光原理的微型光谱仪应用领域发展及智能化水平提升等趋势。数十位资深近红外专家相聚云端，现场分享最新的研究进展本次会议十余位在近红外检测领域深耕多年的专家教授分享了自己从事近红外光谱分析技术应用研究与实践十余年的经历、经验和心得体会，为青年学者进行后续的研究提供经验与启发。南开大学的邵学广教授结合近红外光谱分析的需求，简述近红外光谱分析中所涉及的化学计量学方法，阐述化学计量学对近红外光谱分析的作用和意义。化学计量学的核心是正确的使用数学和统计学方法进而从数据中获取与分析目标相关的信息，理解化学计量学方法的原理是保障正确使用的关键，邵教授通过将建模流程拆分，在数据集及评价、建模方法、模型评价与验证、模型监控等步骤中说明如何在近红外光谱分析实践中正确选择和使用化学计量学方法。云南中烟工业有限责任公司的王家俊高工结合自己从事近红外光谱技术在烟叶原料、辅助材料质量控制与品质分析中的应用研究的经验，从近红外光谱定量定性分析与标准、近红外光谱分析网络化与数据挖掘应用、天然样品高质量光谱的测量与参考数据测定、化学计量学方法应用和模型应用和维护五个方面分享了自己的实践体会，同时也展望了大数据时代近红外光谱技术网络化的应用前景，给青年学者提出希冀。华东理工大学的杜一平教授带来自己最新的研究进展，杜教授通过对低浓度组分检测的深度思考，从样品中浓度相关性的角度探讨NIR模型的本质。他提出当样品中存在与被测组分浓度具有相关性的组分时，模型可以“借助”这种关系提升模型性能，样品组成改变时，相关性组分对模型的影响可能影响到模型预测精度，该发现有助于我们进一步理解和应用模型、变量选择结果、模型维护方法以及注意模型更新等。海南大学的云永欢副教授做了题为《我与近红外光谱的十年：从基础理论、方法开发到应用研究》的报告，将自己从开始接触近红外光谱到现在取得的成果和总结的经验精炼在20分钟内向大家进行了分享，给正在学习和进行近红外领域相关研究的在校研究生提供了很多新的思路和研究方向。聚焦近红外技术在食品安全、生物制药、化学化工等热门领域的最新应用本次会议不仅聚焦最新、最前沿的光谱技术，而且对食品安全、生物制药、生命科学、材料等目前最热门的应用领域进行深入探讨。近红外技术在水果分级检测中应用日趋广泛。来自北京市农林学院智能装备技术研究中心的李江波研究员进行了题为《水果内部质量近红外光谱检测技术与设备》的报告。针对近红外光在水果组织中传输存在多重散射和吸收，导致水果内部有效光谱信息难以准确、稳定获取的问题，建立了水果内部光传输特性分析系统，解析了近红外光在水果内部传输机理，提出了逐步切片结合最小二乘拟合的近红外光在水果组织中穿透深度分析法，保证了近红外光谱信号的可靠获取。湖南农业大学李跑教授利用近红外光对果皮穿透能力对柑橘品种、柑橘产地、柑橘霉变进行定性无损检测：对于不同品种的柑橘鉴别分析，采用主成分分析-Fisher线性判别模型（PCA-FLD）+6点平均光谱（赤道4点+顶部+底部）最终实现100%鉴别率，使用同样的方法对不同产地的柑橘进行鉴别，最终结果依然非常优秀；对于霉变柑橘检测，研究了不同波段（长短波段）柑橘近红外光谱对霉变模型的影响，并指出：在建模过程中发现短波近红外光虽然穿透性要强于长波近红外，但长波近红外光建模效果要优于短波近红外。在食品行业近红外技术的应用日渐成熟。福斯华（北京）科贸有限公司的应用专家杨海龙结合福斯华三款近红外光谱仪在肉类行业、谷物交易加工行业以及制糖行业的应用，对近红外光谱分析技术在食品行业的应用进行了分享。温州大学的黄光造老师利用一类自编码器结合近红外光谱实现对奶粉中掺假的检测。四川长虹电气股份有限公司的刘浩工程师深入探讨了近红外光谱在白酒行业的应用：应用近红外光谱技术实现对酒醅的快速检测，可为酿酒生产现场及时提供数据。通过组合不同预处理方法、预处理参数选择、PLS成份数建立定量模型，可以选择出酒醅的水分、酸度、淀粉、残糖的最佳建模方法；自主研发的光谱智能APP可以实现账号管理、光谱采集、光谱曲线绘制、云端模型调用和结果展示等功能。相较于传统实验室，其具有体积小巧、轻便、易携带等优点，非常适合对酿酒车间酒醅进行现场快速检测。近红外光谱在生物制药领域近年来也取得了显著的研究进展。随着制药技术的发展，药物连续化生产正在成为国际制药行业发展的趋势，来自山东大学的李连副研究员分享了报告《近红外光谱分析技术在制药领域的在线应用研究探索》，以光谱稳定获取、光谱-物料实时对应、光谱模型建立等方面为着力突破点，重点介绍了山东大学药物智能制造技术研究团队，应用NIRS在药物生产在线分析方面所做的研究工作及获得的研究成果。来自天津中医药大学的硕士研究生吴晨璐进行了题为《多光谱数据融合用于双黄连口服液的质量检测》，该报告提出了一种基于紫外可见和近红外光谱的数据融合方法，以可溶性固含量和总黄酮为指标的用于检测双黄连口服液质量的方法。来自中国科学院西北高原生物研究所的硕士研究生龙若兰进行了题为《藏药五脉绿绒蒿提取过程中总黄酮含量的近红外在线检测》的报告，该研究以提升五脉绿绒蒿中总黄酮含量在线检测精度为目标，为中药材在线检测模型的建立提供了新的思路。来自天津中医药大学中药制药工程学院的硕士研究生崔同灿进行了题为《草药NIRS指纹图谱转换为HPLC指纹图谱的可行性研究》。在草药的流通和使用的过程中不同批次的药材之间质量波动较大，该报告以菊花和天麻为例，研究不同校准转移方法实现NIRS指纹图谱转换为HPLC指纹图谱的适用性和可靠性。该研究探索了具有不同分析信号的不同类型仪器之间的校正转移的可行性，以期解决草药快速质量评价和成分含量预评估任务，为草药质量控制研究提供新的手段和思路。拉曼光谱成像、高光谱成像、微波频谱分析等多领域的光谱分析技术全面发展 此次会议交流不仅仅限于近红外光谱分析技术，对于其他光谱技术结合化学计量学的研究和应用等也展开了多组报告，对拉曼光谱成像、高光谱成像、微波频谱分析和介电光谱等领域的基础研究、理论创新、及新方法、新技术和新应用进行了介绍。来自武汉轻工大学的四位研究生分别基于拉曼光谱成像技术做了多种研究。肖晓枫同学以小龙虾为研究对象，模拟了微塑料在小龙虾体内的传递途径和累积过程，并利用拉曼成像结合图像处理用于识别和可视化不同小龙虾组织中的微塑料，基于此估计微塑料的污染水平。梅婷娜同学建立了一种基于拉曼成像与化学计量学相结合的高效方法，以同时识别滤袋在浸泡过程中释放出的各种MPs。吕静雯同学以大豆油、菜籽油和棕榈油为研究对象，模拟了油炸行业的煎炸过程，将拉曼光谱结合化学计量学用于定量监测油炸过程中油的降解。徐梦婷同学通过拉曼峰强度建模成功地将山茶油与低价植物油和掺假山茶油区分开，预测成功率达95%以上，为山茶油鉴别提供一种可行方案。来自中国农业大学的博士研究生龙园做了题为《拉曼高光谱用于玉米种子霉变筛选检测研究》的报告：将拉曼高光谱应用于玉米种子霉变样本筛选，结果表明基于竞争自适应重加权算法（CARS）结合胚面和非胚面权重比例为3:7构建的偏最小二乘判别分析模型精度最佳，测试集精度可达90.63%。来自西北大学的硕士研究生郭梦君做了题为《基于表面增强拉曼光谱结合随机森林的水中多环芳烃定量分析》的报告，报告表明表面增强拉曼光谱结合RF可以实现水中多环芳烃的快速准确检测。随着微波电子学和微波测量技术的发展，微波频谱分析方法逐渐发展成为一种独立的快速无损测量技术。微波频谱分析技术已成功应用于许多领域的水分含量测量，包括粮食作物、轻工业产品和建筑材料等。来自中国矿业大学的田军博士设计了一款煤炭水分含量智能测量系统，其将微波频谱分析与距离加权K近邻（DW-KNN）算法相结合，实现了煤炭水分含量的快速无损测量。广州星博科仪有限公司的创办人罗旭东针对高光谱成像技术的应用现状做了题为《高光谱实时分类技术在机器视觉中的应用和发展》的报告，介绍了针对高光谱成像技术三维成像数据，数据量巨大问题的解决方案，以及在工业现场的实际应用。来自北京工商大学崔程同学在其报告《基于近红外高光谱成像的花生冻伤检测》中研究利用高光谱成像技术对花生是否冻伤进行定性检测研究，采用四种变量选择方法CARS、SPA、VCPA-IRIV、VCPA-G在全谱范围内选择出与花生冻伤相关的特征波长，并按照每个波长变量的重要性进行排序组合建立支持向量机模型，最终在保证一定判别准确率前提下筛选表征花生冻伤的特征波长，并通过光谱吸收峰解析花生冻伤光谱检测机理。来自西北农林科技大学的杨可博士和朱杰亮同学报告了使用介电光谱检测牛初乳中掺假的检测研究，介电光谱具有波长长、在乳中穿透深度大、散射影响小等优点，在非均质乳的在线检测中具有很大的潜力。杨可博士通过建立基于近红外光谱和介电光谱的初乳成熟乳含量定量鉴别模型来比较近红外光谱和介电光谱在定量鉴别掺假初乳中的性能。研究显示NIRS和DS均能清晰识别初乳中成熟乳的比例，但两种方法的识别特征完全不同。DS比NIRS能更好地预测初乳中成熟乳的掺假，在非均质液体食品的快速定量分析中具有良好的潜力；朱杰亮同学建立了一种基于介电光谱的成熟乳初乳掺假快速检测的新方法，利用合理的算法分析其影响因素和机理。多种最新检测仪器亮相，助力近红外光谱检测发展近红外技术的研究和应用离不开仪器技术的进步，本次会议得到了12家国内外知名仪器公司的大力支持，多家仪器企业也派出资深技术人员现场分享最新的产品和技术。来自无锡迅杰光远科技有限公司的技术总监兰树明做了题为《颗粒样品NIR漫反射光谱提高采样精度方法的研究》的报告，介绍了一种颗粒样品提高采样精度的方法，研究漫反射光谱化学计量学结果与粒度之间的关系，提出一种大光斑侧照式混合光学采样方法，扫描全部样品的漫反射光谱信息，并将颗粒产生的随机光谱噪声通过简单的平均方法实现有效抑制，提高颗粒样品的分析精度，使颗粒样品无需粉碎能够得到高精度的分析结果。海洋光谱的晏彬彬分享了如何在科研和生产中选择适合的近红外光纤光谱仪，介绍了海洋光学多款新款小微型近红外光谱仪，以大波段范围、高灵敏度、全谱波段信号优化为主要升级目标，有效的提升了仪器的稳定性，数据的可靠性。珀金埃尔默仪器公司的资深产品专员郁露也介绍了珀金埃尔默近(中)红外产品及应用进展。在大会组委会努力不懈的组织与全国近红外技术用户的热情参与下，第九届全国近红外光谱学术会议顺利闭幕。会议为国内外光谱科研工作者及专业技术人士提供一个持续、高效的沟通交流平台，促进了业内交流，提高了光谱研究及应用水平。会议不仅有国外专家的研究分享，还有国内从业数十年的资深专家传授经验，更有数位优秀的青年科研工作者和在读学生在本次会议中分享了最新的研究成果。从了解、质疑，到认可，中国近红外光谱技术经过长时间的发展、实践，现在已经逐渐被各领域用户接受、认可，目前近红外技术的应用研究和技术推广还处在迅速上升阶段。这不但得益于老一辈专家打下的坚实基础，更需要年轻学者和学生的不断进取。会议开幕式上获得第四届“陆婉珍近红外光谱奖” 的各位老师以及会议闭幕式评选的12位获得优秀青年报告奖的青年学者都是我们学习的榜样。

近红外光谱对椰子水定性分析椰子水又称液体胚乳，是存在于椰子果实中富含营养成分的一种天然植物水。根据一些椰子研究机构发现，椰子水中主要含多种氨基酸、维生素、矿物质和蛋白，其中精氨酸、丙氨酸、胱氨酸和丝氨酸的含量比牛奶中的还要高。因其高营养价值和良好的口感，在近些年的消费市场崭露头角，赢得众多消费者的青睐。市面椰子水种类繁多，不过国内的主要来源还是高株椰子和矮株椰子这两大类。其中高株椰子是在全球都是广泛种植的一个品种，矮株椰子由于其椰子水的特殊口感而被市场关注。通常椰子在 11 至 12 个月成熟，随着时间的变化，可以分为 6 到 8 个月的嫩椰，9 到 11 个月的熟椰，以及 12 个月以上过熟的椰子。在 8 个月左右椰子中的椰子水的口感是最佳的，太早或太晚都会有酸涩感，主要就是因为这个时期的椰子中水分和糖是椰子水的主要成分，而像有机酸和氨基酸等酸性物质的含量普遍偏低。在椰子生长过程中，椰子水也是逐渐填满椰子腔体内部的，等到 11 个月完全成熟后，其含量又会慢慢减少，此时通过晃动壳体发出的声响就能大致判断椰子的成熟度。但对于未完全成熟的椰子，目前没有有效的检测手段去分析其中成分的变化。除了椰子生长时间会影响椰子水口感以外，不同椰子品种以及采摘后保存时间同样对感官评价有着重要作用。我国海南是椰子主产地，有因高产量而闻名的文椰2号到6号五大品种，其中文椰2号和3号分别是从马来西亚引进的马来亚黄矮椰和红矮椰子中经过筛选培养的新品种，4号是从东南亚引进的香味椰子中筛选改良的。通常椰子在采摘后一周以内的口感是最好的，随着储存时间的增加，其中的一些如氨基酸、有机酸、糖、酚类等代谢产物含量就会发生变化，从而影响其风味，存放超过两周的椰子水就难以被大众接受了。暂时也没有比较有效的方法去判断椰子水不同品种来源和存储时间。近红外作为一项快速无损的检测方法，无论是定性鉴别还是定量分析，都能一展拳脚。今天和大家分享的一篇文献便是使用 BUCHI NIRFlex N500 傅里叶近红外光谱仪对椰子水进行定性和定量分析。▲BUCHI NIRFlex N-500 Fiber1实验内容同年同季采摘的文椰 2 号 8 个月、文椰 2 号 10 个月、文椰 4 号 6 个月和文椰 4 号 8 个月分别有 198 个，77 个，63 个和 206 个。每天从 2 号 10 个月与 4 号 6 个月中随机取三个样，从 2 号 8 个月和 4 号 8 个月中随机取五个样，首先进行可溶性固形物和 pH 的快速检测，剩余样品保存在液氮中，随后进行糖含量的测定和近红外光谱的收集。在其它指标测定结束后，将样品水浴平衡至室温，然后在同一天用 NIRFlex N500 光纤探头测量加热至 35 ℃ 的 1mL 样品 3 次，每次测量扫描 32 次，光谱范围10000 – 4000 cm-1，所得光谱用于后续建模分析。2鉴别存储时间实验将存储在 7 天以内的样品定为新鲜的F级，将存储超过两周的样品定为久放的A级，将每天的 5 个随机选取的 2 号 8 个月和 4 号 8 个月中的 3 个样品，以及每天 3 个随机选取的 2 号 10 个月和 4 号 6 个月中的 2 个样品分到校正集，剩余样品分到验证集。通过 PCA 在 95 % 的置信区间下用霍特林统计量 T2 去除建模集中的异常样品。最终各集合中样品数量如下表：表1 定性分析样品集合划分情况：_NO.2-8MNO.2-10MNO.4-6MNO.4-8M校正集97352798验证集65191468通过结合化学计量学方法对上述样品的存储时间建立模型，各类椰子水的最优模型和结果分别由 表2 和 图1 到 图4 所示：表2 基于 OPLS-DA 建立不同类型椰子水的存储时间最优模型结果：▲图1 文椰 2 号 8 个月的存储时间模型统计▲图2 文椰 2 号 10 个月的存储时间模型统计▲图3 文椰 4 号 6 个月的存储时间模型统计▲图4 文椰 4 号 8 个月的存储时间模型统计3鉴别品种考虑市场实际需求，样品从文椰 2 号和 4 号中生长时间均在 8 个月且新鲜程度为F级的样品，其中校正集有 49 个，验证集有 31 个样品，经过相同处理检测到 1 个校正集中的异常值，剔除后建立的最优模型结果如下：表3 基于 OPLS-DA 建立不同类型椰子水品种的最优模型结果:▲图5 文椰 2 号和 4 号品种鉴别模型统计4鉴别成熟度过熟的样品通过简单的物理晃动就能够分辨，并且利用价值不高。实际需求往往是要在完全成熟之前分辨样品的成熟状态，从而鉴定其感官价值。因此实验针对文椰 2 号和文椰4号分别选择 47 个和 48 个样品建模，15 个和 16 个样品验证，最佳的结果如下：表4 基于 OPLS-DA 建立不同类型椰子水品种的最优模型结果：▲图6 文椰 2 号和 4 号成熟度识别模型统计从以上结果不难看出，对椰子水的存储时间、品种和成熟度的定性鉴别都取得了比较理想的结果，除了文椰 2 号 8 个月和文椰 4 号 8 个月的存储时间判断中分别有 3 个和 2 个误判，其模型的总体识别率在 95% 和 97%，剩余的应用模型都达到了 100% 的识别水平。近红外光谱分析在椰子水定性方面展现了十分优异的结果，同时也在水果的快速定性这一应用领域显露出巨大的潜力。5参考文献Foods 2023, 12, 2415. https://doi.org/10.3390/foods12122415

清华大学孙素琴教授　　红外光谱用于混合物分析的优势包括：(1)指纹特征强，适合于不同样品的区分鉴别；(2)反映样品的整体信息，可同时对多种组分进行分析；（3)与化学计量学结合，可实现快速简便的定量分析；(4)多种附件技术的使用，能够对各种形态样品进行无损检测等。在中药与食品的实际分析中，基本思想是根据混合物红外光谱对其组分进行整体结构分析、使用相应的谱图解析技术对不同混合物进行鉴别、与化学计量学方法相结合进行特定组分定量分析，所用分析方法为：谱峰指认与比较(红外光谱三级鉴别)及模式识别、多元校正等化学计量学方法。

清华大学化学系周群教授　　周群教授，首先介绍了红外光谱宏观指纹法的基本思想与分析方法，然后分别从定性分析、定量分析角度，系统介绍了白酒的品质分析、葡萄酒的品质分析，以及如何鉴别其真伪；最后总结指出，根据白酒和葡萄酒的红外光谱，可以得到其整体成分的信息，对其中多种组分进行定性分析，又可与化学计量学结合而实现快速简便的定量分析；红外光谱仪器通用，操作简便，成本低，无污染，借助多种附件技术可以对各种形态样品进行无损检测；各种酒类的质量评价需要光谱、色谱、质谱等多种分析方法的综合使用，建立宏观和微观相结合的多层次的质量控制体系。

p　　本文转载自微信公众号热分析与吸附，作者为中国科学技术大学丁延伟老师，并已获转载授权。/ppstrong　　/strong在《热分析/红外光谱联用的数据分析方法第4部分 仪器分析软件中热重部分的数据处理与作图》和《热分析/红外光谱联用的数据分析方法第5部分 仪器分析软件中红外光谱部分的数据处理与作图》中以实验室在用的美国PerkinElmer公司的热重/红外光谱/气相色谱质谱联用仪为例简要介绍了在仪器的数据分析软件中与热重部分和红外光谱部分相关的数据处理与作图相关的内容，在本部分内容中将简要介绍在Origin软件中GS曲线、FGP曲线以及实时红外光谱图的数据处理与作图相关的内容。由于在Origin软件中不同时刻/温度下的三维红外光谱作图十分繁琐，将在本系列内容第7部分中进行介绍。/pp　　为了保持本系列内容的完整性，以下介绍的大部分内容主要来自本公众号2019年10月6日发布的《在Origin软件中热分析/红外光谱联用的数据作图方法》一文，其中做了相应的修改并增加了实时红外光谱图(EGS图)的内容。/pp　　1. GS曲线的作图法/pp　　一般来说，在由红外光谱分析软件Timebase得到的Excel格式的文件中主要有EGP曲线(即通常所说的GS曲线)文件和不同时刻温度下的逸出气体红外光谱图(即EGS)文件，一共两个文件。/pp　　GS曲线可以直接由导出的Excel格式的GS曲线文件得到，通常说的官能团剖面图(即FGP曲线)可以由EGS文件中导出。/pp　　在Origin软件中对GS曲线的作图十分简单，在Origin软件中导入曲线所对应的Excel文件(图1至图3)。/pp style="text-align: center "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202001/uepic/1db6881e-d64f-41b6-8671-0ae37784c440.jpg" title="图1.jpg" alt="图1.jpg"//pp style="text-align: center "图1/pp style="text-align: center "img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 500px height: 308px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202001/uepic/62609940-652e-42c0-967b-5e4165a0c4eb.jpg" title="图2.jpg" alt="图2.jpg" width="500" height="308" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "图2/pp style="text-align: center "img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 543px height: 750px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202001/uepic/54de575b-3929-471b-ad4f-c5b07c3b38ce.jpg" title="图3.jpg" alt="图3.jpg" width="543" height="750" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "图3/pp　　选中A、B列，点击图4中plot选项，即可得到图5，即为EGP曲线。可以在图5中根据需要改变曲线的粗细、形状和颜色，在此不作详述。/pp style="text-align: center "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202001/uepic/947a9618-194f-4302-aff3-fd6c2fa954a0.jpg" title="图4.jpg" alt="图4.jpg"//pp style="text-align: center "图4/pp style="text-align: center "img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 557px height: 464px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202001/uepic/e4ce67e8-3c64-471d-8782-d1ece89f1798.jpg" title="图5.png" alt="图5.png" width="557" height="464" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "图5/pp　　2. 官能团剖面图(即FGP曲线)的作图法/pp　　下面介绍由逸出气体红外光谱图(即EGS)文件得到FGP曲线的方法。通常在Timebase软件中，可以按照图6的方法，选中Save Time Resolved Data选项导出在实验过程中得到实验范围内不同时刻/温度的Excel格式的所有的红外光谱图。按照图1至图3的方法打开文件，得到如图7所示的界面。图7中，第1行“Long Name”中所对应的数值为温度值(即该行为温度行)，1.98e+001即为19.8℃，其他以此类推。A列对应的为波数值(单位为cm-1)，其他B、C、D...列所对应的为不同温度下的吸光值。也就是说，在图7中，由除A列以外的其他列作为纵坐标轴对A列按照图4的方法作图，可以得到在不同温度下的红外光谱图。另外，在图7中，如果选中温度行和特定的官能团(即特定的波数值)所对应的行进行作图，则可以得到FGP曲线。下面介绍FGP曲线的作图方法。/pp style="text-align: center "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202001/uepic/f42afe19-16bd-432f-980f-506780617eab.jpg" title="图6.jpg" alt="图6.jpg"//pp style="text-align: center "图6/pp style="text-align: center "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202001/uepic/16d2682f-cb11-4132-8b1b-3be6cd40f10c.jpg" title="图7.jpg" alt="图7.jpg"//pp style="text-align: center "图7/pp　　按照图8的方法分别选中2358cm-1所对应的行和温度行，复制整行。br//pp style="text-align: center "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202001/uepic/dcdf9257-47da-4d8b-ad2d-df3abf22d3cc.jpg" title="图8.jpg" alt="图8.jpg"//pp style="text-align: center "图8/pp　　新建一个空白的Book文件，将温度行和对应波数(2358cm-1)的数值粘贴这两行，选中，点击Worksheet菜单下的Transpose选项(图9)，将这两行转换为两列，转换后的表格如图10所示。删除图10中的第一行数据，按照图4的方法作图，即可得到CO2分子的特征官能团在2358cm-1处的FGP曲线(图11)。可以根据需要改变图中曲线的粗细、形状和颜色，在此不作详述。/pp style="text-align: center "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202001/uepic/98c364bc-5af7-4f17-b010-d6c6e9ef31df.jpg" title="图9.jpg" alt="图9.jpg"//pp style="text-align: center "图9/pp style="text-align: center "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202001/uepic/3fe819c4-81c9-4309-8fa2-eebc7492a9da.jpg" title="图10.jpg" alt="图10.jpg"//pp style="text-align: center "图10/pp style="text-align: center "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202001/uepic/8c655662-483b-4efa-9b6e-86d7e8f314c3.jpg" title="图11.png" alt="图11.png"//pp style="text-align: center "图11/pp　　3. 实时红外光谱图(EGS图)的作图法/pp　　在本部分第2节中提到“在图7中，由除A列以外的其他列作为纵坐标轴对A列按照图4的方法作图，可以得到在不同温度下的红外光谱图。”也就是说，在导出的Excel格式的在实验温度/时间范围内的所有红外光谱文件中，选中A列和所对应的一列和/或多列时间/温度列即可得到不同温度/时刻下的实时红外光谱图。/pp　　以下举例说明。图12是不同温度下的一水合草酸钙在加热过程中产生的气体产物的红外光谱图。图中第五行为不同的温度值，第A列为红外光谱的波数值。例如，需要比较第100℃、200℃、500℃和700℃下的红外光谱图的变化，则同时选中这些温度和波数(A列)所对应的列，复制并粘贴到新建的表格文件中，并定义相应列的名称(图13)。同时选中图13中A-E列，点击图4中plot选项，即可得到图14，即为不同温度下的红外光谱图。可以在图14中根据需要改变曲线的粗细、形状和颜色，在此不作详述。由图14可以看出，(1)样品在100℃时样品没有发生分解 (2)在200℃时产生了水，对应于结晶水的失去过程 (3)在400℃时产生了一氧化碳，少量一氧化碳被氧化为CO2 (4)700℃时的气体产物以CO2为主。/pp style="text-align: center "img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 220px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202001/uepic/a6b0f4c1-4385-4184-8530-572cc84c0cce.jpg" title="图12.jpg" alt="图12.jpg" width="600" height="220" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "图12/pp style="text-align: center "img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 557px height: 285px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202001/uepic/b989ef36-1508-4bde-b282-9029ef1766ff.jpg" title="图13.jpg" alt="图13.jpg" width="557" height="285" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "图13/pp style="text-align: center "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202001/uepic/128d4fc6-623a-479c-9cdb-4f3865f22608.jpg" title="图14.png" alt="图14.png"//pp style="text-align: center "图14/ppbr//p

IR在食品工业中已经应用了几十年，早期几乎只用于定性研究，直到20世纪50年代，才开始应用于食用油脂反式异构体的测定。随后，由于气相色谱（GC）和核磁共振（NMR）等新技术的出现，人们对红外光谱学的兴趣逐渐减弱。20世纪70年代，随着硬件、软件和附件技术的发展，傅里叶变换红外光谱技术（FTIR）的问世重新激发了研究者的兴趣，其工作原理示。干涉仪主要由两个互成90°定镜和动镜及一个分束器组成。光源发出的红外光到达分束器时被分为反射光与透射光两束光，随着动镜的移动变换光程差，两束光会发生干涉现象，对于一个纯单色光，在动镜移动过程中，将得到强度不断变化的余弦波，即干涉图。所得的干涉图，由电子计算机采集，并经过快速傅立叶变换，可得吸收强度或透光度随频率或波数变化的红外光谱图。相比于以棱镜、光栅为色散元件的旧仪器，iCAN9傅立叶变换红外光谱仪有具有降低谱峰宽度，提高谱图分辨率的特点，从而大大增加了仪器灵敏度和结果的准确性。食用油中富含碳、氢、氧元素，在iCAN9傅立叶变换红外光谱仪中有较好响应，结合聚类分析法(CA)、主成分分析法（PCA）、线性判别分析（LDA）、典型变量分析(CVA)等多种化学计量法，可对食用油各项指标进行定性定量分析，具体如下。1. 过氧化值氢过氧化物（ROOH）可与过量的三苯膦（TPP）快速反应，生成三苯基氧化膦（TPPO），据此可用iCAN9傅立叶变换红外光谱仪间接测定过氧化值。此法可以减少Van de Voort等根据-OH在3444 cm-1处的特征峰对ROOH进行定量时基质效应的影响；同时也可避免常规碘量法精度低、有机试剂消耗大且有一定安全隐患的弊端。2.酸价酸价可用于表示食用油中所含游离脂肪酸（FFA）的量，是衡量油脂酸败程度的主要指标。基于羧酸基的-C＝O在1711 cm-1处有特征吸收峰，通过FTIR与化学计量学方法联合建模可测定酸价，但其结果易受甘油三酯中-C＝O基的影响。为此，用iCAN9傅立叶变换红外光谱仪测定不含FFA的油样，建立甘油三酯在3471 cm-1/3527 cm-1一级倍频强度与在1711 cm-1处干扰信号强度的线性关系模型，通过校正即可消除该效应的干扰。3.丙二醛利用FTIR结合偏最小二乘法（PLS）和主成分分析法（PCA）法可对硫代巴比妥酸反应产物（TBARS）含量进行测定，从而间接地反应出代表油脂次级氧化的产物丙二醛（MAD）的含量，以衡量食用油的氧化稳定性。4.碘值碘值反映油脂的不饱和程度，顺式 =CH 伸缩键、顺式 C=C 伸缩键和反式 HC=CH 弯曲键分别在3006 cm-1、1654 cm-1和968 cm-1处有强吸收峰，结合PLS法建模，并利用向后区间偏最小二乘法（BiPLS）优化模型，可快速测定碘值。5.水分基于Ｏ-Ｈ键在近红外光谱区有两个特征谱带，用干燥乙腈萃取食用油中水分后通过FTIR结合PLS法可快速间接测定食用油中水分含量，将测定结果与卡尔费休法对比，发现两者一致性良好。且水分越低，FTIR的优势越明显。6.食用油真伪鉴定上世纪90年代起，国外开始用FTIR对橄榄油等掺假问题进行研究。纯净的特级初榨橄榄油的红外谱图中波数5280 cm-1和5180 cm-1附近有两个特征性次级谱带，它们分别与油中挥发性成分和非挥发性成分有关。图4 FTIR测定一种特级初榨橄榄油而形成的吸收光谱图当向特级初榨橄榄油中加入全精炼橄榄油、棕榈油或其他植物油时，5280 cm-1波数附近的吸收峰强度降低。基于这两个波段的信息结合PLS法可建立特级初榨橄榄油掺假鉴别方法。食用油检测是一项较为复杂的工作，iCAN9傅立叶变换红外光谱仪在食用油品质指标、种类和掺假鉴定方面的优势显而易见，但要获得大面积应用，还需从以下三方面进一步完善：一是在不影响检测精度的情况下，不断改进光谱的采集方法，优化图谱信息，以更方便进行食用油成分分析；二是开发低成本、小型化、智能化、便携式的检测仪器，通过多技术联用手段对食用油复杂体系进行更全面的检测；三是在食用油掺假模型构建上进一步扩大样品范围，增加模型通用性。目前能谱科技生产的主要产品集中在红外光谱仪和红外测油仪两大类。在红外光谱上，公司的目标是打造更为简单智能的仪器，而红外测油则是以实现自动化、更快更精准为主要方向。未来，能谱科技将集中自己的优势技术，全身心的打造这两类产品，争取将其塑造成为一种精品，为各行各业带来新的解决方案。

了解固体药物的晶型有多重要？简单回答，合适的药物晶型能够提高药物的生物活性、API的热力学稳定性、制剂的稳定性，且利于制剂成型，故其重要性，不言而喻。近年来，固体药物晶型专利授权门槛的提高，也能看出国家知识产权局对于药物晶型领域新颖性、创新性研发越来越重视，所以如何才能搞明白在研药物的晶型呢？下面小编列出了目前检测固体药物晶型的常用方法，一起来看看吧。检测方法原理优点缺点XRD通过X射线衍射分析晶体结构能精确计算晶体间距无定型结构难以用XRD进行评估DSC通过晶体的吸热/放热反应分析晶体的稳定性和熔点能观察晶体的属性无法定义晶体的结构红外吸收光谱利用物质对红外光区的电磁辐射的选择性吸收来进行结构分析。能提供丰富的结构信息研磨可能会导致药物晶型的改变Raman通过分析受激光辐射产生的散射光来分析化学结构样品制备简单，没有特殊要求难以通过Raman分析晶体的jue对结构近几年，由于拉曼光谱指纹图谱的特性，利用拉曼光谱法来识别固体药物不同晶型的研究和应用层出不穷。近日，我们利用如海光电的高性能便携式拉曼光谱仪Raman11510成功地区分了包括谷氨酸、氯霉素、阿立哌唑在内的固体药物的不同晶型，充分展示了拉曼光谱法在鉴别不同药物晶型应用场景中的发展前景。Raman11510Raman11510是一款具备专业水平的便携式拉曼光谱检测系统，内置高性能红外增强型光纤光谱仪，提高了800nm的近红外波段的信号灵敏度，使得785 nm拉曼光谱的信号得到显著增强。在面对需要高灵敏度的研究场景，如晶型鉴别、蛋白质研究时，能够捕获到细微的拉曼信号。不同晶型的固体药物仅仅有晶型上的区别，而物质组成没有区别，其差异非常小，但我们使用Raman11510便携式拉曼光谱仪的检测结果表明，这种细微的差异在拉曼光谱的“火眼金睛”下还是无可遁形。不同晶型固体药物的拉曼谱图如下图所示，在谱图中我们标出了较为显著的光谱差异部分。图1：谷氨酸α晶型和β晶型的拉曼光谱图图2：氯霉素A、B两种晶型的拉曼光谱图图 3：阿立哌唑A、B、D三种晶型的拉曼光谱图2019年11月至2019年12月期间我们进行了多次药物晶型拉曼光谱的测定的实验。实验数据表明，谷氨酸、氯霉素、阿立哌唑不同晶型的单晶在每次测定所得拉曼光谱图中的主要散射峰的形状、位置、强度及其差别均明显可辨。由此也说明了拉曼光谱法具有良好的准确性、重现性和耐用性，从而可以为原料药成品的晶型分析，结晶过程中离线与在线原位监测控制等过程分析技术的建模提供依据。随着拉曼光谱法在药物分析研究中的不断深入，可以说目前在药物分析领域，拉曼光谱技术是一项未来极具发展潜力的药物分析方法。拉曼光谱法最早被美国药典（USP）收载为通用分析方法，随后又被《欧洲药典》和《英国药典》等收载为药物晶型检测方法。值得关注的是，2010年版的《中国药典》将拉曼光谱法作为指导原则收载，2015年版修订为理化分析通则方法，2020版又再次对拉曼光谱法部分进行修订，这无疑会大大推动拉曼光谱法在药品全生命过程中的应用发展。国家药典委员会官网截图：药典摘文：现代拉曼光谱仪使用简单，分析速度快（几秒到几分钟），性能可靠。因此，拉曼光谱与其他分析技术联用比其他光谱联用技术从某种意义上说更加简便（可以使用单变量和多变量方法以及校准）。拉曼光谱既适合于化学鉴别和固体性质如晶型转变的快速和非破坏性检测，也能够用于假药检测和质量控制，例如：化学分析：原料药活性成分，辅料的鉴别和定量；物理分析：固态（如多晶和水合物）和晶型的鉴别和量；过程分析：生物和化学反应，合成、结晶、制粒、混合、干燥、冻干、压片、装填胶囊和包衣。在《中国药典》2020修订版中介绍了拉曼光谱的很多优势，而手持式拉曼光谱仪能更好的诠释这些优势：如海光电的蓝牙手持式拉曼光谱仪将光谱仪器、采集分析软件、光谱数据管控三个核心功能有机结合，实现了设备管理、用户管理以及数据管理分层级管理，为现场检测提供了方便、有效的工具。《中国药典》zui新修订版中还增加了低波数包括太赫兹光区的拉曼光谱对于鉴定、表征药品有重要意义的表述，如海光电的低波数拉曼光谱仪EVA3000-LW能够检测到66—200cm-1波数范围内显著的拉曼光谱，在药物分析和晶型鉴别领域有巨大的应用潜力。相信未来拉曼光谱定能成为制药行业中药物研发与生产过程中最有力的工具之一！

日前，全国饲料工业标准化技术委员会发布文件，征求关于3项农业行业标准(征求意见稿)的意见。其中《饲料的近红外光谱分析应用指南》规定了饲料成分如水分、粗脂肪、粗蛋白、淀粉、粗纤维含量以及消化率等技术指标的近红外光谱分析应用指南。　　与其他分析技术尤其是传统的实验室化学分析技术相比，近红外光谱分析技术在分析速度、检测成本、可同时检测多种理化性质、易操作性等主要检测性能方面具有显著优势。在全球饲料行业，NIR技术的优势已经获得了极大的认可和广泛的应用。据悉，在 ISO 12099：2010 Animal feeding stuffs, cereals and milled cereal products-Guidelines for the application of near infrared spectrometry 标准颁布之前，国际上的近红外光谱技术在饲料行业中并没有通行的、普适性的国际标准。2010年 6 月 15 日，ISO 12099 的颁布实施在动物饲料行业树立了行业公认的交流准则，从而让不同 NIRS 光谱用户实现了结果的互认与交流，该标准在 2017 年进行了修订(ISO 12099:2017)。　　在饲料行业，我国从 20 世纪 90 年代中期开始引进近红外饲料分析仪器，到 2002 年底，正式颁布了饲料行业近红外分析的国家标准 GB/T18868-2002《饲料中水分、粗蛋白质、粗纤维、粗脂肪、赖氨酸、蛋氨酸快速测定近红外光谱法》、2007 年颁布实施了 NY/T 1423-2007《鱼粉和反刍动物精料补充料中肉骨粉快速定性检测近红外反射光谱法》，2012 年颁布了地方标准 DB21/T 2048-2012《饲料中粗蛋白、粗脂肪、粗纤维、水分、钙、总磷、粗灰分、水溶性氯化物、氨基酸的测定 近红外光谱法》，2015年颁布了地方标准DB43/T 1065-2015《饲料中氯基酸的测定 近红外法》，2019年颁布了地方标准DB36/T 1127-2019《饲料中粗灰分、钙、总磷和氯化钠快速测定 近红外光谱法》，这些标准的颁布实施，标志着这项检测新技术在我国的饲料检测方面受到了广泛的关注和认可。　　虽然，国内许多大型饲料企业和科研院所均在饲料的 NIR检测软硬件方面投入了巨大的财力物力，既促进了饲料行业的飞速发展，又提升了 NIR技术的普及与推广。但与飞速发展的 NIR饲料分析技术以及对应的国际标准方面的发展相比，我国针对 NIR技术在饲料检测方面的标准制订还有待完善，这对我国 NIR技术在饲料行业的全面、稳健、规范的发展形成了制约。故此，亟需推出针对饲料行业检测具有指导性质的、能适应 NIR检测技术发展态势的指南标准。　　《饲料的近红外光谱分析应用指南》修改采用 ISO 12099:2017《动物饲料、谷物及谷物精制料的近红外光谱分析应用指南》。ISO 12099 为使用近红外光谱进行动物饲料的成分如水分、脂肪、蛋白、淀粉、粗纤维含量以及相关性能参数如消化率等的检测提供了综合性指南。ISO 12099 国际标准的引用，为各项技术环节提供了非常细致的指导基础，是后续开发和应用具体 NIRS 解决方案的重要基石。　　作为促进仪器技术应用的有力手段，标准的推行对仪器及分析测试行业具有重大的意义。通过国家标准信息查询系统检索，目前近红外相关的国家标准22项、行业标准31项，地方标准18项。相关标准的推出对于发展中国近红外光谱分析技术，便于广大用户正确掌握和使用近红外光谱定性分析方法，在一定程度上解决了粮油、饲料、水果、纺织品、乳制品等现场快速鉴定与相关行业产品的鉴别、溯源及判别问题，对促进中国近红外光谱快速分析技术应用和发展具有重要实际意义。特别值得一提的是，2013年发布了GB/T 29858-2013《分子光谱多元校正定量分析通则》，2019年发布了GB/T 37969-2019《近红外光谱定性分析通则》。其中，《近红外光谱定性分析通则》规定了近红外光谱定性分析的基本原理和方法、使用软件、仪器设备、光谱测量、样品、定性分析试验步骤、试验数据处理、试验报告等内容的通用要求，进一步完善了近红外分析技术的应用标准，使近红外定性分析的应用走向规范。在我国，大量的科研机构及企事业单位越来越重视并充分挖掘和利用着NIR分析的优势。不过，相对于近红外亟待拓展的领域，现有的标准还不能满足快速增长的应用需求。拿饲料为例，当前全球工业领域的质量管理，已提升到以“原料控制”及“生产过程质量控制”等预防性的质量控制和检验手段为主。要满足上述要求，须有快速、适宜现场及在线检测的检验手段作为支撑，而鉴于近红外光谱技术的优势，相关标准的完善将进一步推动其在饲料领域的应用拓展。

华东理工大学化学与分子工程学院 杜一平教授课题组2022年10月20日至22日，由中国仪器仪表学会近红外光谱分会和仪器信息网联合举办的全国第九届近红外光谱学术会议通过网络线上的方式举办。本次会议邀请到国内经验丰富的近红外光谱分析专家学者、仪器专家，以及国外知名学者和海外华裔学者就近红外光谱分析技术进行深入交流与探讨。会议共安排了81场报告，共有近3000人相聚云端，共同分享和见证近红外光谱技术的最新突破和进展。以下从化学计量学方法、应用领域、仪器发展几个角度依次介绍此次会议的主要内容与收获：一、化学计量学、变量选择、模型改进与转移颇受关注化学计量学在近红外光谱分析技术的实际应用中发挥了极其重要的作用。南开大学邵学广教授进行了题为《近红外光谱分析中的化学计量学方法》的报告，邵老师从近红外光谱数据建模流程出发，详细讲述了建模样本及质量考察、参考值、光谱、奇异样本、验证集等对模型的影响。并对近年近来红外光谱建模比赛进行总结，呼吁广大学子深入思考建模原理，采取有效手段提高模型预测能力。最后邵老师还强调了机器学习在未来化学计量学中应用的重要性，引发了与会观众关于模型建立的广泛讨论；华东理工大学的杜一平教授在《相关性组分对近红外光谱分析模型的影响》报告中指出，近红外光谱分析技术在中药提取过程中能够准确检出低于检测限的组分，很可能是样品中各组分浓度相关性变化对定量分析模型产生了“借助”影响，并通过实验验证了，当样品中含有与被测组分浓度相关性高的其他组分将有利于提升模型性能，这一切入点也引起人们对近红外光谱模型更深入的思考；暨南大学潘涛教授进行了题为《近红外光谱模式识别的模型补偿融合方法》的报告，潘涛教授借鉴了博弈论和概率论的思想，提出了一种光谱模式识别的模型补偿投票策略，还分享了应用于血清乳腺癌与正常对照的二分类和饮用水三分类的实例，均能取得明显优于单个模型的判别效果。在变量选择和模型转移方面，天津工业大学的卞希慧副教授重点介绍了萤火虫算法、蝴蝶优化算法、灰狼算法等群体智能优化的光谱变量选择方法，并应用于实际样品光谱的变量选择。来自温州大学的陈孝敬教授做了题为《偏最小二乘法的几种改进研究》的报告，从子空间方法、鲁棒统计、模型行为探索这三个方向提出了对偏最小二乘法的改进，从而提升了模型的性能。华东理工大学的倪力军教授做了题为《基于多步波长筛选实现近红外光谱校正模型转移》的报告，根据SIFT与SDSS、相关系数分析相结合的三步波长筛选方法，实现模型建立及转移过程中无需从机样品信息，可直接传递到从机的目的。会议上，还有诸多专家学者的优秀报告涉及光谱预处理方法、变量选择、模型转移等，这对于实际工作均有指导意义。二、在农产品生产与加工、生物制药等多领域全面进步农产品分析是近红外光谱的传统应用领域，本次会议中也有多位专家学者报告了近红外光谱在农业产品品质分析领域的最新进展。桂林理工大学陈华舟教授在题为《基于Lévy飞行的神经网络优化模型应用于鱼粉NIR定量分析》中提出以反向传播神经网络（BPNN）为基本模型，采用Lévy飞行的方式对网络运算过程进行优化，提升了鱼粉NIR定量分析模型的预测能力。基于此，其提出了实现神经网络（NN）参数选择自适应调控以及在物联分布式节点联合分析中进行应用转化的展望；温州大学的黄光造老师在奶粉掺假方面提出了一类分类方法识别食品掺假的思路，采用单类样本对自编码器建模，通过样品输入自编码器后的重建误差实现了掺假奶粉的鉴别。区别于传统的判别分析要求未知掺假食品的情况要与训练集中掺假情况一致，一类分类方法只将纯净食品作为训练集样品去判别未知情况的掺假，具有一定的通用性。这也为食品掺假检测提供了新的思路。海南大学云永欢副教授从基础理论、方法开发、实际应用三个方面全方位做了报告，重点讲述了基于集群分析发展的多种变量选择方法，并展示了罗非鱼新鲜度高光谱成像分析、短视频传感器用于食品检测等应用研究，并对近红外光谱分析技术在特色农产品中的应用研究提出展望。近红外光谱分析技术在药品领域的质量检测同样重要。山东大学李连副研究员团队开展了以水为探针的无标记近红外光谱表征的系列研究，利用中药水光谱组学实现了中药提取过程（浸润、溶解与释放）的机理可视化，同时实现生产过程的终点判断。该团队还设计了人血浆蛋白醇沉过程智能终点判断系统以攻克生产过程光谱稳定获取与预测难点，利用图谱转换技术开展中药口服液快速检测仪（TCM-OL-001）集成研究，致力于突破PAT应用过程中的技术瓶颈，推动我国制药生产的连续化；此外，来自山东大学药学院的研究生介绍了一种基于近红外光谱技术的中药连续逆流提取设备的开发，实现了CQAs连续提取过程的快速无损监测与提取终点识别。近红外光谱分析技术在烟草分析领域已得到了广泛的应用，本次会议中王家俊高工、刘泽高工、郑博文工程师作为烟叶加工领域的专家分别介绍了近红外光谱技术在卷烟生产过程质量评估、烤烟产地鉴别、烟叶工业分级效果评价等方面的实际应用，推动了领域内管理与标准规范的建立方法。此外，还有多位专家和青年学者介绍了近红外光谱技术在工业生产和农产品鉴别领域的应用，比如：柑橘品质检测、废旧纺织品识别、木材树种识别、茶叶品质快速检测、白酒年份鉴别、中药在线监测与质量检测、牛初乳中掺假成熟乳鉴别、煤炭无损测量、花生冻伤检测系统、鸭梨霉心病在线检测、调和油定量分析等方面的应用，会议上精彩的报告令人应接不暇，这也意味着近红外光谱分析技术的应用范围更加宽广。三、仪器改进与全新采样模式应运而生随着近红外光谱分析技术应用领域不断扩大，特殊、复杂样品的检测问题随之产生，会议上多位专家介绍了仪器改进与创新解决方案。汉阳大学的Hoeil Chung教授对近红外光谱仪器进行了创新改进，将胆汁样本以单液滴形式处理，实现了通过胆汁的近红外光谱数据分析来判别胆囊癌，以及全氟化碳捕获的微塑料物质的定量检测；无锡迅杰光远科技有限公司技术总监兰树明针对颗粒样品提出新的IAS解决方案，基于侧照式采样、均质化混样、大光斑、多点光纤收集设计形成全新的混样系统，尽可能减少颗粒排布干扰对于光谱的干扰；因斯布鲁克大学的Christian Wolfgang Huck教授在报告中详细介绍了微小型近红外光谱仪的现状和未来，以及微型便携式仪器在植物分析、收获时间优化、黑松露质量检测等方面的实际应用。本次会议内容严谨而充实，参会代表与专家学者们就近红外光谱分析技术开展深入的交流与讨论。不仅如此，会议还揭晓了第四届“陆婉珍近红外光谱奖”获得者，他们为近红外光谱技术的发展与应用持续贡献着自己的力量。会议闭幕式还评公布了12位优秀青年报告奖获奖名单，为广大青年学子树立了优秀榜样。如今，近红外光谱技术进入网络化时代，它将结合大数据、人工智能等新兴技术，向小型化、智能化方向不断发展，其应用领域也更加广阔。随着全国第九届近红外光谱学术会议的圆满落幕，近红外光谱技术的影响力也将进一步扩大，同时吸引更多的学者加入到队伍中，共同推动近红外光谱技术的持续发展！

p　　span style="font-family: 楷体,楷体_GB2312,SimKai "strong随感：/strong“我与近红外的故事”征文近一年了，看过许多老师情真意切的表达，真是把乐趣融入到了近红外的研究与应用之中，也更加深切地感受到同行们对国内近红外发展的使命感和责任感。而自己与近红外的故事，几次动笔却都没能写下几个字。时间肯定不是借口，惰性真是害人啊。好在拖到春节，总算能静下心来了。就像与近红外的相遇相知，既是机缘巧合，更是某种必然吧。/span/pp　　初识近红外，都是博士毕业一年以后的事了。那时已经在香港理工大学周福添教授课题组从事博士后研究一年多了，主要方向还是老本行-化学计量学基础算法研究，解决中药和代谢组学等复杂体系分析中的数据处理问题，从GC-MS，LC-MS到中药指纹与药物活性关系。一次Daniel MOK博士找到我，询问是否有意愿到陈新滋院士课题组从事中药质量分析与鉴别方面的工作，陈院士那时是理大副校长(后任香港浸会大学校长，现受聘中山大学教授、学委会主任)，研究组的条件与学术水准自不必说，就这样幸运地开始了近二年的近红外数据分析之旅。/pp　　对香港熟悉的朋友一定对其大街小巷的名贵中药材印象深刻，尤其是弥墩道，应该是内地赴港旅游人士的必经之地吧，一是去旺角购买电子产品的旅游大巴必定经过这里，另一方面则是这条大道两旁大大小小的中药材店。记得第一次见到时，很是疑惑哪来的那么多冬虫夏草、燕窝和野生人参?说回到陈院士负责的这个研究课题，由香港赛马会中药研究院提供500万研究经费，对包括上述中药，以及石斛、灵芝、阿胶等在内的30味名贵中药材进行质量鉴别分析和研究，目的是帮助那些大街小巷的药材经销店铺，中间批发商，甚至普通消费者，以快速、经济、简便的方法识别药材真假，甚至质量等级。这些药材大多价格不菲，若能够有效识别真假，其商用价值可想而知!顺便一提，香港赛马会中药研究院很多年前已经解散，个中原因无法深究，但在目前国家大力践行中医药研究开发与应用的今天，这也算是一件憾事吧，包括设想中的香港国际中医药中心。/pp　　说到这里，近红外分析可以派上用场了!无论是十年前，还是十年后的今天，应没有什么分析技术比近红外更适合完成这项使命，综合考虑时间效率、分析成本，亦或是平衡多重因素影响下定性定量分析结果的准确性!记得当时我们使用的是FOSS公司的XDS快速含量分析仪(Type XM 1100 Series)，以及Polychromix手持式近红外分析仪(Model: 1600-2400)。由于项目定位于实际应用，需要适应不同场合下的快速分析，对数据分析本身的要求同样也是比较高的，比如涉及模型传递，尽可能简化数据分析的过程及对使用者的要求，亦确保结果的准确可靠性。基于此编写了功能完备的近红外数据分析软件系统，一站式地完成近红外数据分析的完整流程，从各种各样的预处理方法到特征选择，再到定性定量模型的构建、评价与验证预测，以及模型传递等。/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201706/insimg/137c0a6d-7548-46ef-beea-f984cce33ba7.jpg" title="2_副本.jpg"//pp style="text-align: center "中药质量分析与鉴别项目中用到的近红外分析仪 (图1和图2)。/pp　　说实在的，那时对化学计量学的多元校正方法并不是特别熟悉，我的整个硕士和博士研究，都是多元分辨方向，也就是如何从中药和烟草等复杂体系分析的联用仪器数据中，发展“数学分离”的方法，获取化学纯组分的定性定量信息，即纯组分的光谱和色谱信息。幸运的是，得益于在梁逸曾教授研究组六年时间里耳濡目染的学习，比如许青松教授对统计分析的讲解，杜一平教授的QSAR研究等等，使得我无论对复杂数据的理解，还是化学计量学方法的应用与发展，都有足够基础支持我去解决近红外数据分析中遇到的各种问题。在香港的几年时间里，梁教授每年也都会利用假期去香港一段时间，与香港同行合作交流化学计量学及其应用方面的成果，更是继续指导我解决研究中遇到的实际难题。每每想到这些，总会浮现与恩师相处过程中的点点滴滴。至于上面提到的中药质量分析研究项目，我们对包括阿胶、珍珠、川贝母、藏红花、黄连在内的多味中药进行了深入分析研究，获得了非常不错的结果，陈院士对此也给予了很高的评价。很清楚地记得因此第一次上了电视新闻，是香港亚洲卫视针对我们使用近红外分析技术，如何快速识别真假中药，及其质量等级的采访报道。当然，这些研究很多也是和理工大学的同事，以及杨大坚教授(现任重庆市中药研究院院长)、董玮玮博士等一起完成的，我主要负责数据分析，以及数据软件产品开发与实现方面的工作。/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201706/insimg/ac0a45a1-23c7-43bf-8467-f0cb1a6ccb8d.jpg" title="3_副本.jpg"//pp style="text-align: center "中药质量分析与鉴别项目交流会 (图3)，及与日本Yukihiro Ozaki教授交流(图4)。/pp　　离开香港后，很长一段时间内都没有与近红外分析有直接的关联。先是在Philip Marriott 教授课题组做research fellow，从事全二维色谱数据分析方面的工作，主要方向是全二维分离的模拟、预测，以及化学计量学新方法的发展。2012年回国后则作为引进人才，在中科院大连化物所许国旺教授研究组，从事代谢组学数据分析与高分辨LC-MSn数据处理新算法的研究等。看似这些工作与近红外分析不怎么挨着边，但老实说，同其他研究一样，数据分析也是一通百通的事!数据来源与数据结构可能不一样，数据背景与数据分析结果，以及数据处理方法亦可能存在差别，但数据分析的本质却是高度一致的，无论是色谱分离的模拟，亦或是代谢小分子标志物的发现!从这个意义上来说，也算是一直在这个圈子吧。/pp　　近红外技术的发展，面临非常多的机会，无论从国内快检还是工业智能化的需要来看，还是从国外近红外发展的轨迹来看。然而近红外分析更广阔的应用，仍有一系列需要解决的难题，这其中当然包括仪器硬件的小型化、便携式，以及智能化与场景化。但从数据及数据分析的角度来说，快速、准确的模型构建，模型的通用性、更新及转换等仍是需要加以研究的内容。基于此，离开化物所后创办的大连达硕信息技术有限公司，第一个数据产品“魔力”，便专注近红外数据的分析，这也算是真正走在了近红外技术与数据分析的商业应用之路上。希望能够以智慧化、便捷化的方式，分析挖掘科学研究与工业应用中的海量数据。无论对于近红外分析的初入者，还是有了相当经验的人员，一旦采集到数据，便能快速得到好用的模型及结果，这也是目前非常欠缺的，主要原因就在于近红外数据分析的过程长，可变因素多，涉及的算法也很多，传统上要快速得到一个好用的模型并不容易。尽管大多数研究者并没有把数据分析提升到特别核心的位置，但其价值显而易见，甚至在某些方面可与硬件本身相得益彰，弥补硬件的物理劣势!/pp　　另一方面，近红外分析以其简单方便的前处理，加上非常快速的数据采集方式，使得数据的获取，甚至大数据的积累顺理成章。然而即使对同一组数据，不同的研究者亦极有可能得到完全不同，甚至相反的分析结果或结论，即使在固定分析方法的情况下!这是一个容易被忽视，却又至关重要的问题，否则不管如何将近红外分析的硬件评价，以及实验测试全过程标准化，也无法得到可相互比较的结果。数据“横看成岭侧成峰”的魅力，不应是由于数据分析方法或人员的不同导致，而是数据背景的属性差异或者数据分析目的的不同产生。基于此，我们也正采用近红外数据分析的通用准则，使用粒子群等最优化的方法，开发全新的近红外数据分析软件产品，自动优选数据分析算法，以及方法的使用顺序，并全局优化方法的参数。这样我们获得数据后，只需按照标准化的流程一步一步走，便可获得最优的数据分析模型与模型结果。从而使得近红外数据的分析，如同实验分析一样，结果的重现性与可比性也就不再是个问题。避免像现在这样，往往是漫无目的的数据探索，耗费漫长时间也不一定能得到合适好用的模型!这无论在研究中，还是在工业生产中，都是需要花大力气迎接的挑战。在这一过程中，得到了袁洪福教授、吴海龙教授、邵学广教授、杜一平教授、褚小立教授、闵顺耕教授等诸多老师的大力支持与帮助。从老师们关切的眼神中，能读懂那份殷殷之情，也唯有努力做点事情，为国内近红外的发展做些有益的工作，方不负此情。/pp　　近红外分析能做的事情很多，近红外数据分析如是，尤其站在移动互联时代，站在大数据分析挖掘的视角与高度。近红外有其自身特有的巨大优势-本身就是物联网中的一个绝佳传感器!从这个意义上来说，近红外分析代表着某种未来，只是通往未来的路上，还需要我辈站在前辈的肩膀上，不断付出智慧和汗水。/pp　　“师者也，教之以事而喻诸德也。”，数据分析之路上，深深地烙上了梁逸曾教授的影响。亦师亦友者，感恩、深切缅怀您。/pp style="text-align: right "span style="font-family: 楷体,楷体_GB2312,SimKai "　　2017年1月30日于浙江西湖/span/pp　　strong个人简介/strong/pp/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201706/insimg/e1424397-960a-4e21-a206-9245429e6328.jpg" title="1_副本.jpg"//pp　　曾仲大，男，博士，现任大连达硕信息技术有限公司总经理。/pp　　曾博士师承梁逸曾教授，2006年获得工学博士学位，主要从事化学计量学基础算法研究，以及色、质、光谱等分析技术在制药、烟草和代谢组学等复杂体系分析中的应用及其数据分析挖掘等。近年来在大数据的分析与应用方面亦有涉猎。/pp　　曾博士先后工作于香港理工大学、澳洲RMIT大学、Monash大学，以及中国科学院大连化学物理研究所。迄今已发表SCI论文40余篇，在2013-2016近三年时间里，以第一作者或合作者在美国分析化学杂志发表7篇研究论文，同时获邀为TrAC等权威期刊撰写化学计量学及化学数据分析处理方面的综述。/pp　　曾博士曾获得中国科学院大连化学物理研究所“所百人”引进人才计划，大连“海创工程”计划、高层次人才创新创业支持计划、新兴技术创新成长计划，以及国家人社部高层次海归人才创业计划的支持。公司主要提供复杂化学与生物数据分析服务，数据挖掘软件产品开发，以及个性化数据应用的整体解决方案。/pp　　strong人生格言：/strong有志者，事竟成。/p

LZ9000FTIR 中药红外量子指纹一致性评价系统中药面临着伟大复兴,回顾历史,开创中药红外量子指纹评价体系,把中药发展为世界性医药文化的主体之一。中药是中华民族几千年文化的瑰宝，有着悠久的历史，经过数千年的医疗实践，中药的安全性、有效性已经得到验证，但是还没有得到国际上的普遍认可，为了使中药走向世界，必须解决质量控制这一关键问题。在现有条件下，采用单一的化学成分分析方法无法适用于成分复杂的中药体系，而要解决这一难题的有效手段就是建立质量控制新方法和新控制模式，加强中药质量评价的科学化与标准化。目前应用现代仪器分析手段，建立于中药整体系统上的光谱量子指纹图谱技术是中药质量一致性评价的新方法。特别FTIR红外光谱测定快速，指纹特征性强，是开展中药原料药物和中成药质量控制的简单易行方法，红外量子指纹使其定性和定量功能产生飞跃，红外量子指纹用于中药一致性评价大有可为。 图1 复方甘草片红外量子指纹图谱 图2 蓉蛾益肾口服液FTIR红外量子指纹图谱（在不同点数合并时红外量子谱） 图3 退热解毒注射液的红外量子指纹图谱（在不同点数合并时红外量子谱）红外量子指纹能鉴别药材质量特征，比如药材的种属、形态、产地和采收期等；再者能对药材重要活性成分进行识别、定性和定量，尤其对能反映中药质量并可作为质量控制的指标成分的定性和定量方便快捷，测试成本低；建立红外量子指纹要进行仪器精密性、方法重复性和样品稳定性的考察，以确保红外量子指纹建立方法的可靠性和建立的红外量子指纹能够反映药材的特征属性；然后要保证所建立的红外光谱量子指纹能有效、全面地反映药材的质量和药效。因为中药具有复杂性特点，所以对于大部分中药材都不能完全地说明其药效成分，在实际工作中往往多针对其中含量较多或特征指标成分定量，而红外光谱能有效地全面地反应各类型化学单键和不饱和化学键的整体信息，因此通过红外量子指纹完全能有效地控制中药整体质量。 【LZ9000FTIR中药红外量子指纹一致性评价系统】通过FTIR红外光谱法原理，对中药红外光谱指纹进行分析测试，把连续光谱量子指纹化属于光谱领域的颠覆性创新技术。为建立中药红外量子指纹图谱提供了大量特征信息数据，通过对其准确分析进行评价可揭示数据背后的质量变异而作为中药的质控依据。因此，该系统作为研究中药红外量子指纹图谱是一种很好的技术工具，它能按照官能团量子指纹特征峰类型对化合物进行官能团分类的定性和定量分析。红外量子指纹适应中药信息质控的要求，也是数字化中药红外量子化的现代中药质量控制模式和一种重要技术工具与强有力的技术载体平台。 产品特点可对中药红外光谱进行量子指纹化的多类型方法的计算分析和评价报告，分析准确，评价数据可以作为中药质量控制的依据。适用于中药原料药物、中间体和中成药质量分析与鉴别。功能全面而强大，可以即刻获得中药红外光谱量子指纹参数信息，并可以导出多种图谱格式。方便的快捷键功能，将主要操作都集中到快捷图标上，使用户能更加快速的上手使用软件，方便用户操作。一种功能可以通过快捷键实现，还可以通过菜单命令实现。有良好的界面以及美观的功能布局，操作简便，多数功能都可以通过点击目标对象，直接跳转菜单栏，使用快捷图标完成操作。是分析中药红外光谱量子指纹的软件。计算与报告模块：包含多种不同的计算分析方法，可以对谱图进行深入的数据信息挖掘，比如中国药典委相似度，主组分参数，系统指纹定量法等等。还可以生成规范化的检验报告单，对文档格式进行自定义修改，对中国药典委相似度、系统指纹定量法等直接生成分析报告。带审计追踪功能，四级用户密码管理，符合国家计算机软件认证要求。本系统测试采用独到的数据采集预览全程监控模式，采集过程一览无余；整机一体化铸模成型，主部件对针定位，无需调整配备智能湿度自动提醒装置，减轻了操作人员对仪器维护的工作量，电子湿度数字直观显示功能，将自动提醒用户更换干燥剂，解决红外使用过程中的隐患硬件实时在线诊断：连续在线监控所有光学部件仪器始终处于良好工作状态，测量谱图准确可靠。硬件实时在线诊断：连续在线监控所有光学部件良好工作状态，软件H2O/CO2自动补偿软件，自动除去空气中水和二氧化碳采用进口高能量、高效率、长寿命光源国内独特带自动休眠功能，提高光源寿命 密封干燥的光学仓，特殊处理的防潮窗口设计，可以有效抵御外部溶剂和水汽；分腔式设计，保证各腔体不相互影响，保证腔体密封干燥；国内独特配置湿度软件自动数字显示装置，自动提醒更换干燥剂 产品应用国家要求仿制与原研药须杂质谱一致、稳定性一致、体内外溶出规律一致。中药物质基础复杂、多数组分尚未明确，所以中药一致性评价有其特殊性，应该从整体角度控制不失为一种全面可行的策略。中药红外光谱量子指纹图谱是实现从整体角度上鉴别中药真实性、评价质量一致性和产品稳定性的可行模式，可用于中药质量一致性评价，同时对单个或局部量子指纹可进行针对性区间定量分析。 LZ9000FTIR中药红外量子指纹一致性评价系统为中药质量控制提供了强有力的工具，同时也为我国的中药现代化建设奠定了光谱量子化控制的基础，因此中药红外光谱量子指纹控制是中药现代化的突破技术之一。中药材和中成药的生产质量管理，就是从中药材的栽培到饮片、中药材的生产质量，以及中成药生产都要按照指纹图谱技术进行全面质量控制。它在中药工业生产上的应用，解决了中药现代化的关键技术。天津能谱推出的中药红外量子指纹一致性评价系统具备中药指纹图谱的分析技术要求，具有广泛的应用前景和实用化高效的可靠的评价结果。

伴随第32个“国际禁du日”，加之前不久的《破冰行动》热播，du品犯罪成为人们热议的话题。现在全球du品正处在加速的扩散期，在第yi代、第二代du品依然泛滥的情况下，第三代du品新精神活性物质开始在国际上流行，新精神活性物质具有更强的致幻、兴奋、麻醉的du害作用。在新精活类du品中，分太尼因其药性强、价格低廉，成为第三代du品——“实验室du品”中的重要成分。分尼太的来历：分太尼（Fentanyl）于1960年作为镇痛药开发，随后被批准用于医疗用途，是临床上常用的强效麻醉性镇痛药之一（化学结构式如图1所示）。以分太尼为先导化合物生成了超过50种活性更高的分太尼类衍生物，包括分太尼、卡分太尼等。分太尼药效作用比吗啡更强，相当于吗啡的50-100倍，而衍生物卡分太尼的药效约为吗啡的10000倍，成人致死量约为2毫克！药物在适合的剂量下是救人良药，而一旦超量使用就变成了害人du品。自2019年5月1日起中国将依法对分太尼类物质进行整类列管，以应对其现实危害和潜在威胁，保护人民群众免受du品侵害。因此，现在亟需简单实用、快速便捷的分太尼类化合物检测方法。天津能谱科技推出iCAN 8 Plus便携红外光谱仪为分太尼类化合物的定性判定提供快速检测方案，可利用能谱便携傅立叶变换红外光谱仪对未知物做快速定性鉴别。通过谱图比对即可实现样品的快速定性测试。仅需几十毫克样品，耗时1-2min即可得到结果。 iCAN 8 Plus便携红外光谱仪在刑侦缉毒及防爆等领域的应用社会的进步，科技的发展，使得各类案件侦破中，科学技术扮演了越来越重要的角色。在du品分析中，红外光谱技术的应用大大改进了原来的危险品和du品分析技术的不足，为du品案件的侦破提供了有利的证据。du品的不同成份再红外光谱图中表现的振动频率各不相同，应用红外光谱技术对du品进行分析，可以检测出du品的成分。而不同的du品再红外光谱桶中呈现的峰位不同，能轻易地从光谱图中辨认出du品的类型。红外光谱技术用于du品检测，具有操作简单、不使用有害试剂、不污染检材、样品量小、结果准确等特点。因此红外光谱技术是一种非常简便有效区分du品的方法。可以预计红外光谱技术再du品检测领域的应用将越来越广。在刑侦上：可实现bao炸物现场快速分析、危险品快速检测，危险品现场快速鉴别。在缉du上：du品分析（吗啡、海luo因、冰du、可ka因及新型的仿制du品等的筛查）。 iCAN 8 Plus便携红外光谱仪产品特点iCAN 8 Plus小巧紧凑的结构使它便于携带和操作，加之其优良的抗震性能，几乎可以放置在任何地方：既可在实验室中轻松的转移位置，更可应用于车载实验室中，节省了你分析样品所需的时间和成本。也方便直接放置于通风橱或者仪器箱中。功能齐备、灵活多样的测量模块和检测附件依靠独特设计的接口装置，可在几秒钟完成更换和装卡定位，仪器自动识别，无需校准即可使用。提供的选配功能及附件 触摸屏； 无线传输； 可移动电池； 车载电池； 透射模块； ATR模块：多种晶体可选：ZnSe单次全反射晶体，ZnSe多次全反射晶体，金刚石晶体等； 漫反射模块； 平面反射模块； 密封转运箱。 天津能谱科技对新的行业应用和市场需求有丰富的认识和理解，所以，我们提供给客户的，不仅仅是一台傅立叶红外光谱仪，更是一套完整的解决方案：从样品预处理到采样方案，从现场设计到后期的项目实施，我们都可以为客户提供个性化解决方案和完整的项目体验。能谱科技研发及销售团队成员有丰富的业内经验和专业的技术背景，对市场的需求有长期而准确的理解，大家有着一致的理念和目标，配合默契，服务高效。

p　　尽管近红外线光谱仪(near-infrared spectrometer)的存在已有六十年之久，却鲜少有人知道它对于测量不同物质能量反射的重要性。德州仪器(TI)的AvatarNIR光谱仪，便能帮助各种产业找出物质的分子“指纹”— 范围包括农业、法医鉴识、制药、石油、医疗照护等。/pp　　过去六十年来，近红外线光谱仪技术已有极大的进展。早期这类装置既笨重且只限于实验室使用，但现在的红外线光谱仪已能利用微处理器控制、精确的A/D采样及电脑化光谱计算技术，并透过统计分析，在不同地点快速的取得结果。/pp style="text-align: center "img title="QQ截图20151202173932.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201512/noimg/46ad611c-cb8d-45aa-a4a6-bc3ff7e82b29.jpg"//pp style="text-align: center "图1 : 近红外线光谱仪技术应用范围广泛/pp　　目前近红外线光谱仪可依使用场合区分为四大用途：/pp　　strong—实验室—/strong/pp　　仪器通常体积较大、精确度高且属于一般用途。用来处理光谱资料的电脑可能位于实验室内部，有些则是位在远端并透过乙太网路或USB连网。它们能处理大量的资料，几秒内就能和分散式参考标的进行比对。/pp　　strong—野外—/strong/pp　　可携式近红外线光谱仪的外型类似小型实验室仪器，可随意移动，通常只需交流电110伏特，或12伏特加上变流器即可供电。可携式近红外线光谱仪的尺寸通常只比便当盒大一点，可放置在货卡尾门上，适用于农田或矿场等产业型场景。/pp　　strong—工厂—/strong/pp　　这类专用设备可监测工厂环境，通常有特定的用途。在工厂的建置中，一条生产线上可能包含多种的光谱仪，透过乙太网路或以无线连网连结主要的控制设施。/pp　　strong—掌上型—/strong/pp　　机动且使用便利的手持式光谱仪，是目前业内一大焦点。现有产品只要装上电池即可运转，尺寸与大型手摇钻相近。优点是携带方便，且内建电源供应装置可遥控使用。/pp style="text-align: center "img title="QQ截图20151202173921.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201512/noimg/5374cfb0-6606-4bb9-bd08-d29cdd1dbc67.jpg"//pp style="text-align: center "图2 : 透过行动装置来检测食物比较便利/pp　　相关领域持续出现进展，体积更小、成本效率高的装置也应运而生，未来这项技术终将进入消费性市场。试想智慧手机若能内建近红外线光谱仪，就可以评估食物是否完全成熟、侦测食物的过敏原、确认高价橄榄油的纯度、协助医疗侦测或检查汽车机油。在台湾等地的市场里，消费者的健康意识抬头，越来越关心像是牛奶、食用油等食材是否带有不良化学添加物，因此搭载近红外线光谱仪技术的装置，将有机会发挥极大的用处。(作者Joe Siddal任职于德州仪器)/p

p　　strong仪器信息网讯/strong 2017年5月6日，“天然产物资源南疆论坛暨近红外光谱分析学术研讨会”在新疆喀什召开。该研讨会由中国仪器仪表学会近红外光谱分会、喀什大学主办，旨在促进喀什大学及南疆地区天然资源分析化学的发展和进步。/pp style="text-align: center "img title="会场2.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201705/insimg/42768b52-7e71-41c8-8d4c-c1c27f4ef52e.jpg"//pp style="text-align: center "img title="现场.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201705/insimg/e5c6bac8-f902-4151-8f67-5c0d619c40ae.jpg"//pp style="text-align: center "研讨会现场/pp　　此次研讨会召开更多的是由于南开大学、喀什大学教授邵学广的一力促成。南开大学与喀什大学2001年就开始了对口支援工作(如南开大学副校长李靖挂职喀什大学副校长，今天特意出席研讨会并致辞)。其中，邵学广教授、尹学博教授等都是喀什大学的“天山学者”，对口援建喀什大学的化学与环境科学学院以及新疆特色药食用植物资源化学自治区重点实验室，邵学广教授更是担任了实验室第一届学术委员会主任委员。而邵学广教授同时还是中国仪器仪表学会近红外光谱分会的副理事长，由于他的两重身份，更是由于近红外光谱分析技术作为一门应用型技术，在水果、食品、油料、烟草以及中药等天然产物的研究以及质量控制方面有着非常广泛和相对成熟的应用，相关的近红外光谱专家对于支持新疆特色药食用植物研究工作的热情，此次研讨会成功在喀什召开。/pp style="text-align: center "img title="李靖.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201705/insimg/40ccfd29-fad5-4f1a-b633-89cf7e61cf20.jpg"//pp style="text-align: center "喀什大学副校长李靖致辞/pp　　李靖副校长首先介绍了喀什大学的发展情况。喀什大学的前身是喀什师范专科学校，建于1962年 1978年经教育部批准，学校更名为喀什师范学院 2015年4月，喀什师范学院更名为喀什大学。喀什大学是一所多民族、多学科、多形式的综合性、应用型的现代化大学，55年来在新疆教育、经济发展等方面发挥了重要作用。如今，特别是国家“一带一路”战略实施以来，新疆特色药食用植物资源化学自治区重点实验室抓住这一发展机遇，将有机会成为相关技术发展的重要平台，为新疆的发展贡献更多的力量。/pp style="text-align: center "img title="木院长.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201705/insimg/30e7aee8-a92b-4c59-829d-4168b04c9510.jpg"//pp style="text-align: center "喀什大学化学与环境科学学院院长木合塔尔· 吐尔洪致辞/pp　　木合塔尔· 吐尔洪院长致辞中介绍了依托喀什大学建设的新疆特色药食用植物资源化学实验室的情况。新疆拥有的巴旦杏、芜菁、榅桲、鹰嘴豆、枸杞子、雪菊、玫瑰花、药桑椹、红花、石榴、沙枣、罗布麻、番茄等许多优势的药食两用植物资源，具有野生种类多、资源分布广、名贵药材多、野生资源蕴藏量较大等特点。所以，新疆药食用植物资源的进一步研究开发潜力大，具有较大研究价值和优势。该实验室以南疆地区药食用植物资源为主要研究对象，开展南疆特色药食用植物资源及民族民间药用植物资源保护和开发利用研究。/pp style="text-align: center " /pp style="text-align: center "img title="邵学广.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201705/insimg/b04f538b-3855-4ceb-88b4-91e54601b4bf.jpg"//pp style="text-align: center "南开大学、喀什大学邵学广教授主持研讨会/pp　　开幕式结束后，研讨会即进入了学术交流环节，中国食品药品检定研究院胡昌勤研究员、北京化工大学袁洪福教授、华东理工大学杜一平教授、中国农业大学韩东海教授、山东大学臧恒昌教授、江苏大学陈斌、中国农业大学李军会教授、北京邮电大学杨辉华教授、中国农科院油料作物研究所张良晓副研究员、美谷分子谢亮先生分别做专题报告。/pp style="text-align: center "img title="胡昌勤.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201705/insimg/603e4a13-6232-4c3e-ba49-aab7c895c44a.jpg"//pp style="text-align: center "药品快检现状与展望/pp style="text-align: center "中国食品药品检定研究院 胡昌勤研究员/pp　　药品快检技术应用于打击市场中假冒伪劣产品和生产过程控制领域中。由于药品监管资源与需求之间的矛盾日益突出，中国食品药品检定研究院在2003年初牵头成立药品检测车研发项目，以建立药品快速检测体系。药品快速检测体系包括基于近红外以及其他技术的现场快速筛查系统、基于HPLC/LC-MS的实验室快速确证方法。/pp　　药品快速检测体系的代表性研发成果之一，即主要用于固体制剂分析的近红外药品快速筛查系统。胡昌勤研究员详细介绍了该近红外药品快速筛查系统中，用于常规检查的通用性模型和用于针对性检查的快速比对模型的原理与应用等情况。据介绍，药品近红外快速筛查系统已经逐步完善并正在发挥其功能。/pp style="text-align: center " /pp style="text-align: center "img title="袁洪福.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201705/insimg/7fb300f0-af5c-477c-bc1e-2b1e767685df.jpg"//pp style="text-align: center "现代过程分析技术研究/pp style="text-align: center "北京化工大学 袁洪福教授/pp　　袁洪福教授是中国仪器仪表学会近红外光谱分会的理事长，首先介绍了分会的情况。之后，以讲述故事的方式介绍了近红外光谱技术在过程分析中的应用。/pp　　其中一个故事与一带一路、丝绸产业发展相关的，即在线近红外光谱技术用于活体雌雄蚕蛹的无损高速分选。桑蚕杂交制种第一道工序是分拣雌雄，每公斤蚕蛹约500枚左右，在分选季节，用户每天需要分选约8吨，被分选蚕蛹个数无疑是一个天文数字，传统人工根据蚕蛹器官特征分选，需要上千人作业。遗憾的是原先的工人随着年龄增长逐渐退出工作岗位，而今天从事这项工作的年轻人越来越少，使得这个行业面临着难以为继的严重挑战。2015年袁洪福教授团队接受了企业的委托，采用近红外进行技术攻关，成功地实现了活体雌雄蚕蛹的无损高速分选(~12枚/s)，错判率为1~2‰，单条生产线可以分选2吨/d，彻底攻克了制约我国桑蚕产业可持续发展的技术难题。/pp style="text-align: center "img title="杜一平.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201705/insimg/776f2eed-393d-4331-a15c-5e16b93526cd.jpg"//pp style="text-align: center "基于固相萃取光谱的快检技术及应用/pp style="text-align: center "华东理工大学 杜一平教授/pp　　紫外可见、红外、近红外、拉曼等分子光谱技术因其具有速度快、无或简单的样品处理、仪器小型廉价、操作简单等特点，是天生的快速检测技术，适用于现场快速检测。然而灵敏度低、选择性差的问题却是光谱快检技术发展需要解决的核心问题之一。而固相萃取是优秀的富集和分离技术，能显著提高分析方法的灵敏度和选择性。如果将富集与光谱测量有机结合，即富集后直接在介质上直接进行光谱测量，则免去了洗脱步骤，快速简单，同时由于很高的富集倍数大幅度地提高检测方法灵敏度，这项技术被称为固相萃取光谱技术(SPES)。/pp　　杜一平教授在报告中介绍了其课题组最近几年研究的SPES技术和方法进展，包括表面增强拉曼光谱技术等。固相萃取光谱技术不仅大幅度提高了检测灵敏度和选择性，而且方法简单、快速，有着广阔的应用前景。/pp style="text-align: center "img title="韩东海.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201705/insimg/5e18ca1f-a061-454b-b5bc-f722aa1a553a.jpg"//pp style="text-align: center "近红外光谱分析技术在新疆农产品品质评价中的应用/pp style="text-align: center "中国农业大学 韩东海教授/pp　　韩东海教授在报告中介绍了近红外光谱在定量检测水果的糖酸度、定性判定苹果糖心程度、预测果实成熟度、识别黑心病果的研究工作。如对于腐心、糖心、正常的苹果的检测，因为不同苹果内部组织对光的散射吸收不同，即对可见-近红外光谱的透过能量不同，因此可以利用这一原理实现腐心、糖心、正常苹果的鉴别。/pp　　韩东海教授也介绍了几种水果检测专用的近红外光谱仪器，如手持式甜度检测专用仪，利用5号或7号电池即可，仪器价格在1500-15000元每台之间 便携仪器，准确度更高些，可检测还长在树上的水果如哈密瓜、梨、西瓜等 果实等级分选台式专用仪，仪器价格在30000元每台 最后即是在线水果分选仪器，国外企业已经实现了46台生产线同时工作，上料、包装等皆自动完成。/pp style="text-align: center "img title="臧恒昌.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201705/insimg/6474f252-89c5-41c4-afb8-a11798611bb1.jpg"//pp style="text-align: center "NIRS在处方来源药材及重要生产过程质量检测研究/pp style="text-align: center "山东大学 臧恒昌教授/pp　　据CFDA南方医药经济研究所预计，“十三五”中药工业规模将扩大一倍，到2020 年，上规模中药工业企业主营收入15823亿元。不过，我国中药行业也面临着一些挑战，如中药材质量参差不齐、关键生产工艺缺少过程控制、药效物质基础不明确、临床适应症不清晰等。而传统的中药分析方法如性状鉴别、DNA鉴别等对人员专业素质要求较高、预处理复杂，不能实现快速分析。/pp　　我国中成药行业未来将更多的运用现代科学技术方法和制药手段，在这种发展趋势下， 一种新思路和一种新质控技术被提上了日程。新思路——处方来源药材，以中医药理论为根本，以疗效物质为基数，以临床疗效为参照，针对特定处方筛选初的最优药材。新技术即指目前发展迅速、应用前景广阔的快速无损的过程分析技术——近红外光谱分析技术。臧恒昌教授分享了近红外光谱分析技术应用于中药材质控的案例。/pp style="text-align: center "img title="陈斌.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201705/insimg/5aecee45-afe7-4f81-9b2f-3926fa8d725e.jpg"//pp style="text-align: center "小型近红外光谱仪的应用与功能开发/pp style="text-align: center "江苏大学 陈斌教授/pp　　小型光谱仪器具有仪器体积越来越小、重量越来越轻，分光原理越来越多、性能越来越好，操作系统越来越丰富、界面越来越友好，智能水平越来越高、云服务越来越强大等发展趋势。陈斌教授团队基于滨松的 C11708MA微型光谱仪研制了水蜜桃梨子的糖度、白酒酒精度、芝麻含油率、叶绿素含量测定专用光谱仪器，其良好的效果让我们看到了光谱仪器进入到百姓日常生活中的曙光。/pp　　陈斌教授指出，如今正处于互联网找到了近红外的阶段，“互联网+”与微型光谱仪相结合具有广阔的应用前景。并着重分享了其多年来研发中的心得体会，如微型近红外仪器不要与台式机比性能和功能、必须要有较高的检测精度和超高的智能性、不能成为娱乐性的“玩具”。不过，陈斌教授也指出，其研发工作中一直有一个很大的遗憾，即核心零部件的国产化问题。/pp style="text-align: center "img title="李军会.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201705/insimg/b897e014-9a6f-440c-8caa-b35d2a6ea071.jpg"//pp style="text-align: center "近红外光谱用于农产品检测/pp style="text-align: center "中国农业大学 李军会教授/pp　　报告中，李军会教授主要介绍了烟草质量与化学成分分析进展。如：通过近红外相似性分析对烟叶原料的部位进行区分，李军会教授以红塔集团、上海烟草集团近年来收集的样品进行分析，结果表明，上、下部烟叶的近红外光谱特征具有显著差别，基本可以实现完全的区分，中部烟叶与上、下部具有一定程度重叠，与部位本身具有持续性特征的实际情况相符合。近红外相似性分析还可用于烟叶原料的产区分析。/pp　　此外，近红外光谱分析技术在烟叶辅料配方设计与维护、香型典型性等感官分析、卷烟成品的质量与化学成分分析等领域都有较成熟的应用。/pp style="text-align: center "img title="杨辉华.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201705/insimg/9c44dfee-cc98-49e2-8f7e-1669fb6782f5.jpg"//pp style="text-align: center "面向大数据和云计算环境的近红外光谱建模方法及应用/pp style="text-align: center "北京邮电大学 杨辉华教授/pp　　在制药行业的原辅料检测、过程质控、流通环节监管都需要大量的取样测试，近红外光谱分析技术提供了有效的技术手段，但同时也产生了“光谱大数据”，而由于数据量增大对计算速度要求提高、层出不穷的新算法不断涌现等使得化学计量学软件面临着速度难以优化的现状。/pp　　报告中，杨辉华教授着重介绍了一种基于Deep Belief Network-DBN的近红外光谱药品鉴别方法，并将其应用于药品的工业生产过程中。杨辉华教授指出，面向制药、流通等领域的光谱大数据分析，应用传统及深度学习建模方法，通过CPU、GPU提供的秉性计算能力，在云平台上提供大数据存储服务、大量模型及大样品集建模的计算服务，模型更准确、更新更便捷，数据模型可方便共享。/pp style="text-align: center " /pp style="text-align: center "img title="张良晓.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201705/insimg/99a478dd-5d42-4b0d-b935-575682b39da6.jpg"//pp style="text-align: center "粮油品质近红外分析研究与应用/pp style="text-align: center "中国农科院油料作物研究所 张良晓副研究员/pp　　粮油是人们赖以生存的最重要的大宗农产品，其安全、品质的重要性不言而喻。近红外光谱分析技术的发展是始于农产品品质研究领域。张良晓副研究员的实验室是在上世纪80年代就开始开展粮油近红外光谱分析的研究与应用工作，期间，实验室在不同时期使用了不同厂家的不同类型的仪器产品，并且，在2000-2005年期间，实验室还曾经研制了一台光栅型多参数速测仪。/pp　　张良晓副研究员报告中重点介绍了油菜、花生、大豆、芝麻、小麦等粮油的品质近红外光谱分析模型和方法研究的工作进展，以及在植物油掺伪品质近红外分析模型与方法的研究工作。而且，其团队在促进粮油产品近红外检测方法的标准化方面也做出了较大贡献，如制定了近红外光谱测定油含量的农业部标准。/pp style="text-align: center "img title="谢亮.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201705/insimg/723cb452-013c-4390-9e27-c1cc94d1ce27.jpg"//pp style="text-align: center "天然药物现代化与高通量筛选技术/pp style="text-align: center "美谷分子 谢亮先生/pp　　谢亮先生介绍了20世纪80年代后期发展起来的用于寻找新药的高新技术——高通量筛选技术。高通量筛选技术以分子水平和细胞水平的实验方法为基础，以微孔板形式作为主要实验载体，仪自动化操作系统执行实验过程，以灵敏快速的检测仪器采集实验数据，以计算机对实验获得的数据进行分析处理，在短时间内能够对数以千、万计的样品进行测试，并以相应的数据库支持整个技术体系的正常运转。/pp style="text-align: center "img title="参观.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201705/insimg/6d6968a2-1885-4e05-87b0-37e8e14057eb.jpg"//pp style="text-align: center "参观新疆特色药食用植物资源化学自治区重点实验室/pp　　会上，参会人员与专家学者进行了热烈的讨论与交流，通过此次学术交流活动，将进一步促进南疆地区分析化学以及近红外光谱研究领域的发展。会后，专家学者参观了喀什大学民俗博物馆、新疆特色药食用植物资源化学自治区重点实验室，还赴岳普湖县药用植物种植基地开展了实地考察活动。/pp style="text-align: center "img title="合影.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201705/insimg/2ecadbd4-d261-44ac-9398-1b2ed23d59d5.jpg"//pp style="text-align: center "合影/pp /p

近年来，红外光谱和显微成像技术有了突飞猛进的发展,尤其是在生命科学领域，得益于红外光谱技术对于分子结构的敏感性，其能够在无任何标记的情况下实现对生物样品成分的鉴定和分布解析，这对于不便于荧光标记的一些生物样品鉴别十分有利。然而目前大多数的红外光谱空间分辨率受限于红外光的衍射限，只有10-20 μm，且依赖于红外光波波长。另外多数红外检测设备对于生物样品制样过程也有着严格要求，如样品切片厚度，细胞和组织尺寸，含水量，需要荧光染色等，这对于生命科学研究非常不利。 针对上述问题，美国photothermal spectroscopy corp公司经多年潜心攻关，研发出非接触亚微米分辨红外拉曼同步测量系统—mirage，该设备凭借其有的光学光热红外（o-ptir, optical photothermal infrared）技术克服了上述问题，将红外光谱的空间分辨率提升至亚微米（~500 nm）；无需制备薄片，直接测试较厚样品，大地简化了制样过程、提高测试效率；同时可实现无接触式地快速简易测量，有效避免了传统atr模式下的散射像差和交叉污染。且该设备在反射模式下所得谱图与透射模式下ftir完全一致，还可以选配透射模式，十分适用于液体样品和一些特殊混合样品，大的扩展了光热红外在生命科学领域的应用范围(如图1所示)。这项先进技术让mirage有别于传统的红外测试设备，能够对生命科学领域的常用样本，诸如细胞爬片，病理组织切片，单细胞细菌等有良好的兼容性，并让活细胞观测成为可能。除此之外，mirage还可与拉曼光谱进行联用，实现同时同地相同分辨率的ir和raman测试，且无荧光风险，能够帮助研究者更快速全面的确定所分析生物样品的化学组成信息。图1. o-ptir光学光热红外显微镜，工作原理及钙化乳腺组织的o-ptir红外成像图 光学光热红外o-ptir在生命科学领域应用的显著优势：1.亚微米的空间分辨率；2.可直接获取液体中活细胞的红外成像；3.灵敏度高，可直接观测单细胞 (如细菌、哺乳动物细胞等)；4.无米氏散射干扰，即使在细胞边缘也不受影响；5.高的光谱分辨率；6.无需直接接触即可测量软组织的红外光谱；7.可实现红外和拉曼同步测量；8.可实现超过10 μm厚的样品测试，直接置于载玻片上观察分析；9.可配置化的红外光源；典型案例分析：1.感染疟原虫的红细胞表征 疟原虫属寄生虫引起的疟疾是威胁生命的主要疾病之一，而疟原虫引发的感染周期十分复杂，因此在细胞和分子水平观察疟原虫的变化对于研究疟原虫的致病有着重要意义。agnieszka m. banas等人通过使用o-ptir对疟原虫感染的红细胞在亚微米尺度的分子特征变化进行了表征，结果显示正常红细胞的蛋白呈现环状分布，而感染后的红细胞蛋白质则呈现无规则分布。通过对比传统ftir与基于o-ptir技术能够发现，o-ptir能够提供更为详细的图像分辨率并且能够测量红细胞不同位置的光谱信息。而传统ftir受制于米氏散射限制，效果较差。图2. 对比ftir与o-ptir对红细胞成像的结果：(a)红细胞的白光图；(b)图a中红色方块放大的区域；(c,e)ftir的蛋白/脂质空间分布的红外成像；(d,f)o-ptir的蛋白/脂质空间分布的红外成像；(g)红细胞的ftir红外光谱；(h)红细胞的o-ptir红外光谱 (g,i)疟原虫感染红细胞和正常红细胞的pca（pc1&pc2，pc1&pc3）得分；(h,j)疟原虫感染红细胞和正常红细胞的pca（pc1&pc2，pc1&pc3）得分 参考文献：b. [malaria] “comparing infrared spectroscopic methods for the characterization of plasmodium falciparum-infected human erythrocytes” (nature communication chemistry, https://doi.org/10.1038/s42004-021-00567-2). advantages: 1, 3, 4, 5, 6 2.单个病毒的红外成像 受制于红外限分辨率的限制，单个病毒的红外光谱成像一直以来都是十分困难的，对于只有100 nm左右的病毒进行红外光谱成像显得十分无力。yi zhang等人使用o-ptir技术成功实现对单个痘病毒进行了检测，并成功观测到了病毒的外形，并对病毒表面的蛋白的光谱进行了表征。图3.单个痘病毒的光谱和成像表征。(a)痘病毒的干涉散射图像 (b)痘病毒1550cm-1波束下的mip图像 (c)痘病毒1650cm-1波束下的mip图像 (d)随机选取病毒上4个点的光谱 参考文献：“vibrational spectroscopic detection of a single virus by mid-infrared photothermal microscopy” (analytical chemistry, https://dx.doi.org/10.1021/acs.analchem.0c05333). advantages: 1, 3, 4, 5, 6 3. 光学光热红外o-ptir与raman光谱协同分析固定或活的单细胞 英国曼彻斯特大学的peter gardner教授近期发表了他们关于活(和固定)细胞振动光谱分析的新研究结果。作者使用光学光热红外o-ptir与raman光谱，并借助于两个激发源（qcl和opo激光器），对细胞进行了宽光谱范围的覆盖，从而使所有与生物学相关的分子振动都能被检测到，且保持一致的亚微米的空间分辨率。此外，红外光谱采集与拉曼光谱有效的结合起来，在相同的激发位置，形成振动互补，得到一套完整的振动光谱信息。如下图所示，该红外和拉曼的组合方式可以用来分析液体环境中固定或活细胞的亚细胞结构，其中的蛋白质二次结构及富脂体均可以在亚微米尺度上被有效地识别出来。 图4. o-ptir观测固定未染色mia paca-2细胞成像。(a)固定的未染色的mia paca-2细胞的光学图像；(b)红色方块区域的放大图像；(c)opo波束段的o-ptir红外光谱；(d)qcl波束段o-ptir的红外光谱；(e)黑色区域的拉曼和红外光谱 参考文献d. [mammalian cancer cell] “analysis of fixed and live single cells using optical photothermal infrared with concomitant raman spectroscopy” (analytical chemistry, https://dx.doi.org/10.1021/acs.analchem.0c04846). advantages: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 74. o-ptir与s-xrf联用探究阿尔兹海默症阿尔兹海默症是老年痴呆症常见的病因之一，而淀粉样β蛋白沉淀是引发ad的重要病因之一，因此对于淀粉样β蛋白分布的研究就显得十分重要。nadja gustavsson等人通过o-ptir成功观测到了神经中的淀粉样β蛋白分布，并且结合s-xrf分析发现铁簇与淀粉样β-折叠结构和氧化的脂质存在共定位关系。这项研究充分预示了o-ptir/s-xrf联合技术可在ad疾病的研究中发挥重要作用。图5.单个神经元的o-ptir与x光荧光成像。（a）单个神经元的光学（左）与o-ptir图像（中和右）（b）神经元上铜、铁的分布（c）铁与蛋白叠合图（d）铁与脂质的叠合图参考文献[neuron] “correlative optical photothermal infrared and x-ray fluorescence for chemical imaging of trace elements and relevant molecular structures directly in neurons” (“light: science & applications” https://doi.org/10.1038/s41377-021-00590-x) advantages: 1, 3, 4, 5, 6 用户单位： 用户评价：

随着当代社会人们生活水平的提升,对肉制品的需求量也比以往有所增加,但是肉制品的质量问题仍然时有发生。肉制品的加工过程涉及牲畜的饲养、初加工、企业收购、再加工和投放市场这几个步骤, 为了保证肉制品的质量和安全，每一步都需要对肉制品进行检测，肉制品的检测主要包括感官检测，肉制品成分分析（水分蛋白脂肪等），理化检测（粗氨，挥发性盐基氮等），另外为了防止养殖中滥用、超量使用抗生素类兽药等或 使用违禁药物，还需要进行兽药残留和瘦肉精的检测。市场中为了获取不正当的利益，还存在的肉类掺假的问题。我国是肉制品生产大国，食品监管机构和肉制品企业对于肉制品生产加工中的质量安全问题越来越重视。 PerkinElmer也一直关注肉类食品的安全检测，并开发了一系列的应用方案。1、肉类样品中多环芳烃的检测多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)是烧烤及烟熏肉制品加工过程中极易产生的一类具有致癌和致突变性的有机物，加工工艺、环境条件和肉制品特性等多种因素能够影响肉制品加工过程中PAHs的形成，对于肉制品加工行业而言，非常有必要准确测定肉制品中多环芳烃的浓度水平。珀金埃尔默的 Clarus 600 GC/MS 系统可以高效的对肉类样品中的多环芳烃类化合物进行分析 GPC作为样品制备方法用于除去肉类样品中的大部分基质干扰物质。《肉类样品中多环芳烃的检测：样品制备与GC MS 分析 》2、ICP-MS分析肉类和海产品中多种元素肉类食品为人类提供丰富的蛋白质,也可为人类提供多种微量营养元素，同时肉类食品中也会存在重金属超标的风险。因此需要分析的肉类食品中各种元素含量包括营养元素和重金属，这需要分析仪器具备常量与痕量元素分析的能力。电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)能够同时测量多种元素和极宽的测量范围，非常适用于食品分析。ICP-MS超低的检出限使其能对痕量级污染物进行定量分析，如Pb，As，Se和Hg；而常量级的营养元素，如Ca，Mg，K，Na也可以定量测量。《NexION 300/350 ICP-MS分析肉类和海产品中多种元素》3、鉴别猪肉掺假近年来，食品中的肉类和肉制品的掺假问题日益突出。2013年欧盟地区大范围出现的牛肉中添加马肉和其他肉类的风波，中国也有新闻报道过猪肉冒充牛肉的事件，珀金埃尔默以QSightTM220 液相色谱串联质谱为基础建立了快速检测肉类和肉制品中猪肉的特异性多肽的方法。本方法可适用于检测生肉和熟肉制品等多种不同类型的肉类样品，为清真食品和猪肉类产品掺假的检测提供了有力的工具。《PerkinElmer QSight™ 系列液质联用系统在猪肉鉴别检测中的应用方案》4、重磅！全新的DA 6200™ 近红外肉类分析仪为了帮助肉制品企业更好的进行过程质量控制， 珀金埃尔默推出全新的DA 6200™ 近红外肉类分析仪，可以帮助肉制品企业监测肉类产品中的脂肪、水分、蛋白质和其他关键参数，在数秒之内获得多个组分的分析结果，无需像传统化学分析耗费数小时。DA 6200™ 近红外肉类分析仪还可以对从原料肉、中间产品到肉制品成品进行全流程的质量控制，从而可以优化生产工艺，降低成本，保证产品一致性，提高企业的盈利能力。《DA 6200便携式近红外肉类分析仪》点击链接获取文中提到的解决方案和更多半导体相关资料：https://mp.weixin.qq.com/s/ieol3aWI0IX9F8JmAWJs4Q关于珀金埃尔默：珀金埃尔默致力于为创建更健康的世界而持续创新。我们为诊断、生命科学、食品及应用市场推出独特的解决方案，助力科学家、研究人员和临床医生解决最棘手的科学和医疗难题。凭借深厚的市场了解和技术专长，我们助力客户更早地获得更准确的洞见。在全球，我们拥有12500名专业技术人员，服务于150多个国家，时刻专注于帮助客户打造更健康的家庭，改善人类生活质量。2018年，珀金埃尔默年营收达到约28亿美元，为标准普尔500指数中的一员，纽交所上市代号1-877-PKI-NYSE。了解更多有关珀金埃尔默的信息，请访问www.perkinelmer.com.cn。

2012-2021年，光谱仪器及技术突飞猛进，相关的新产品、新技术层出不穷：拉曼、近红外、激光诱导击穿光谱、太赫兹、高光谱、超快光谱、光谱成像......不仅给科研注入了新的活力，更是给企业带来了客观的经济效益。“光谱十年”之际，仪器信息网特别策划《点亮光谱仪器 “高光”时刻》系列活动，以期盘点光谱仪器及相关技术的突出成果，展现光谱仪器及相关厂商的“高光”时刻。本期我们邀请到了Quantum Design技术销售工程师赵经鹏给大家分享红外光谱的最新进展。技术销售工程师 赵经鹏仪器信息网：过去十年间，哪些光谱技术的进步让您印象深刻？赵经鹏：红外光谱（Infrared spectrometry）主要分为色散型红外光谱仪和傅里叶变换红外光谱仪两大类，是研究分子结构和化学组成的有力工具。经历现代分析仪器的飞速发展，红外光谱仪器已经从单一的测试光谱数据演化为红外化学成像系统，在兼具红外光谱和化学成像的同时，在样品兼容性、信噪比、空间分辨率、测量模式等方面有了质的飞跃。由于红外化学成像系统自带测量快速、高灵敏度、检测用量少等优异属性，在材料、化工、环保、地质、环境等领域应用广泛。仪器信息网：截至目前，贵公司有哪几款光谱仪器曾经获得“科学仪器优秀新品”奖 ？该仪器研发的背后有什么样特别的故事？ 赵经鹏：公司始终致力于引进先进的红外光谱技术，拥有满足不同用户需求的一系列优秀红外仪器产品。其中纳米傅里叶红外光谱仪Neaspec和微秒级时间分辨超灵敏红外光谱仪IR-Sweep在探寻红外光谱测量极限上展现了独特的魅力，先后获得科学仪器优秀新品奖。近期，我司引进了非接触式亚微米分辨红外拉曼同步测量系统PSC-mIRage，该设备填补了Neaspec与传统红外光谱仪之间的空白区域，实现了亚微米级（~500nm）的空间分辨率，同时大大提升了红外仪器测试的制样兼容性，为众多研究领域的技术需求提供了对应的解决方案，获得了2019年度科学仪器优秀新品入围奖。仪器信息网：获奖产品的销售情况如何？解决了哪些关键问题？有哪些典型用户或典型的应用案例？行业影响力及用户的反馈情况如何？赵经鹏：传统的傅里叶红外光谱仪FTIR，由于空间分辨率有限（5-10 μm），且光谱准确性受到弹性光散射所产生的米氏散射效应(Mie scattering effects)的影响，使得直接在亚微米尺度上研究生物和材料样品的化学结构信息变得十分困难。而全新一代非接触式亚微米分辨红外拉曼同步测量系统PSC-mIRage，克服了传统FTIR技术的衍射极限和米氏散射效应，红外光谱空间分辨率达到500 nm，无需对样品进行标记，不再需要衰减全反射（ATR）技术即可进行厚样品测试，且能够无接触和无损检测样品，全程对样品无污染，为相关应用领域的研究提供了新的思路。聚焦于微塑料领域的小尺寸、微观形貌以及成分鉴定等监测难题，需要采用多组合分析测试方法对其进行监测。非接触式亚微米分辨触红外拉曼同步测量系统mIRage采用专利的光学光热红外技术(O-PTIR)，将光学显微与微区红外结合，一举突破了传统傅里叶红外光谱(FTIR)及衰减全反射红外光谱(ATR-IR)的分辨局限，实现了亚微米级的空间分辨率，让尺寸1 um的微塑料追踪、监测和研究成为可能。针对像治疗COVID-19的关键医药领域，药品中有效组分和辅料的剂量控制及分布情况将直接影响药品毒性窗口与治疗窗口间的平衡，PSC-mIRage的大视野范围成像和高空间分辨率的特点使得其作为指纹分析手段并结合化学计量学方法，成为医药研究不可或缺的工具。 在考古/文物鉴定方面，PSC-mIRage非接触式的测量模式与文化遗产研究的结合将最大程度保护艺术品的完整性。测试过程中极大减少了珍贵样本的提取量，在不破坏样品的情况下实现光谱和红外成像的完整表征，为表面粗糙、凹凸不平、弯曲、珍贵的样品提供了有力检测手段。图是梵高的画作L’Arlésienne 的极小碎片。PSC-mIRage的优异性能使光谱技术的应用范围得到了极大的扩展，能够获得常规的FTIR，ATR以及AFM-IR技术所不能得到的检测效果。除了上述领域外，PSC-mIRage的应用还扩展到了高分子多层膜/纤维，生命科学的细胞探测、司法物证分析、农业食品加工/运输过程中组成变化的动力学监控、产品分类和来源鉴别、鉴别半导体器件有机污染物提升良品率、土壤的物理和化学变化等。截至目前，借助非接触式亚微米分辨触红外拉曼同步测量系统，仪器科研人员已在Nature Nanotechnology， Advanced Science， Angewandte Chemie International Edition，Science Advances等众多高水平期刊发表文章。仪器信息网：贵公司光谱仪器的生产工艺是如何把控的？在产品的质控及生产车间管理方面有什么独特的地方？ 赵经鹏：非接触式亚微米分辨触红外拉曼同步测量系统mIRage采用新传感技术和微电子技术，向数字化、智能化、高精确度、耐特殊介质、特殊环境、能测量极限参数、非接触测量模式的方向发展。在生产工艺流程方面，该仪器公司负责设备光路设计、产品研发组装、出厂测试及质检环节，部分零配件如QCL激光器等主要是由厂商采购获得。公司针对不同产品设立了北上广零配件仓库，为客户的售后服务提供诸多保障，有效防止零配件短缺等不确定性状况出现，确保仪器得到高效利用。Quality部门的工作人员对设备进行出厂检测，主要包括仪器的外观、电路、光密封性、样品标样测试比对等。在这里，质检人员将对可见光/红外光镜头及光路调制等核心功能进行检验，确保光学平台平整无倾斜，检测精度可达纳米级别，确保核心部件的制造工艺合格合规。研发部门致力于将仪器系统功能综合化：将计算机、电力电子器件和光路控制更紧密的结合，软件可实现对所有系统组件的控制，包括红外激光光源的校准(升级后)、激光光镜、自动的图像收集和光谱采集，以及数据分析；同时，设备具有新型现场总线结构，扩展仪器的自诊断功能，并便于维护，系统的连接更可靠、更简便，因此后期维护费用大大降低。仪器信息网：未来贵公司光谱产品线的发展规划，重点发展哪些类别的光谱产品？赵经鹏：公司注重拓展高新技术领域的红外光谱应用，如用于国家倡导的半导体/微电子器件的高分辨表征。中国制造2025规划让Quantum Design看到中国政府在诸多领域（食品安全、材料检测、生命科学）都有着宏伟的规划，这些领域对Quantum Design来说都是巨大的机会。目前，纳米傅里叶红外光谱仪、超高纳米空间分辨率的近场光学显微系统、散场式光学显微镜已被众多科研工作者熟知并使用，已在Science，Nature等期刊发表了一系列开创性硕果。现如今，大数据与云技术可以让用户分享与获取更多的实验数据，与更多的同行进行交流，从而体现科研工作的前瞻性和共享性，Quantum Design希望可以在未来将更先进的技术广泛植入产品，为用户提供更大的价值。近期引进的非接触式亚微米分辨红外拉曼同步测量系统PSC-mIRage，摆脱了传统傅里叶变换红外的空间分辨率受到波长的限制，实现空间分辨率实现质的飞跃，达到亚微米级别。此外，相比于传统红外仪器，非接触式亚微米分辨红外拉曼同步测量系统具有免制样、样品兼容度高（包括厚样品、粗糙样品、液体样品、透明样品等）、光谱技术联用等创新优势。该仪器填补了纳米级红外及传统傅里叶红外之间的空白领域，为用户提供更多选择。公司将实时更新生产应用领域的红外技术应用，包括制药、化工、食品、环境、司法鉴定等领域，推动亚微米级显微红外光谱技术为广大科研和工业用户有效解决实际问题。仪器信息网：从行业发展角度来说，您认为目前光谱仪器整体技术水平怎么样？未来最具前景的光谱仪器或者技术是什么？最具前景的应用将体现在哪些方面？ 赵经鹏：近四十年来，红外光谱学一直是公认的一种重要分析技术。分子中官能团的吸收带的独特性，使得其可以直接实现未知物种的鉴定。红外光谱仪的发展大体分为三代，第一代是用棱镜作为分光元件，其缺点是分辨率较低，仪器的操作环境要求恒温恒湿；第二代是衍射光栅作为分光元件，与第一代相比，分辨率有所改善，能量高，价格较低，对温湿度要求不高；第三代是傅里叶变化FTIR红外光谱仪，具有高通量、低噪音、测量速度快、分辨率高、波数精确、光谱范围宽等优点。但通常透射红外光谱，即使是傅里叶变化透射红外光谱，都存在不足：1. 固体压片或液膜法制样麻烦，光程难控制，给测试带来误差；2. 无论是添加红外惰性物或者自制撑片，都会给粉末样品造成形态变化或表面污染，使其一定程度上“失去本来面目”；3. 多组分共存时，存在谱峰重叠的现象4. 空间分辨率低。近年来，日益增长的对尺寸细小的亚微米物质高空间分辨率化学图像和光谱分析的需求，推动了现代振动光谱仪器向超分辨率和高灵敏度方向上进行革新。同时多种技术/学科的信息互补，全面了解样品表面的化学成分及结构，正成为科研工作的主流趋势。为了获得可分析解释的数据和光谱信息，传统的红外仪器即使配置了新型红外激光器（如QCL激光器），其空间分辨率仍然依赖于探测长波长的中红外光，从而限制了传统红外技术的实际空间分辨率在~20 μm。与红外吸收光谱相反，拉曼光谱的空间分辨率取决于可见光的波长，通常在0.4 ~0.7 μm之间，能在同一化合物上以非接触操作模式，实现亚微米衍射限制空间分辨率的振动模式检测。由于拉曼在分子水平上探测光子的非弹性散射，因此需要更强的激发源，同时也带来了样品损伤的风险。非接触式亚微米分辨红外拉曼同步测量系统PSC-mIRage采用光学光热红外光谱技术（O-PTIR），该技术直接检测源于样品吸收红外辐射引发的本征变化，而不计算入射红外光和透过红外光的差异，使得O-PTIR光谱具有很高的清晰度和灵敏度，将传统红外光谱的空间分辨率提高了20倍，且能够以相同的亚微米分辨率在样品的同一点同时捕获红外和拉曼图像，实现了红外和拉曼两种表征手段的优势互补。总体而言，非接触亚微米分辨红外拉曼同步测量系统首次提供了可靠且可视化的亚微米红外分辨率的红外光谱，使红外光谱和成像技术有机结合发展成为一种多信息融合检测技术。目前它已在高分子聚合物、生命科学、临床医学、化工药品、微电子器件、农业与食品、环境地矿、宝石鉴定、质检等领域得到广泛应用并取得了良好的效果，显示出了广阔的应用前景。

2021年，《高分子学报》邀请了国内擅长各种现代表征方法的一流高分子学者领衔撰写从基本原理出发的高分子现代表征方法综述并上线了虚拟专辑。仪器信息网在获《高分子学报》副主编胡文兵老师授权后，也将上线同名专题并转载专题文章，帮助广大研究生和年轻学者了解、学习并提升高分子表征技术。在此，向胡文兵老师和组织及参与撰写的各位专家学者表示感谢。更多专题内容详见：高分子表征技术专题 高分子表征技术专题前言孔子曰：“工欲善其事，必先利其器”。 我们要做好高分子的科学研究工作，掌握基本的表征方法必不可少。每一位学者在自己的学术成长历程中，都或多或少地有幸获得过学术界前辈在实验表征方法方面的宝贵指导！随着科学技术的高速发展，传统的高分子实验表征方法及其应用也取得了长足的进步。目前，中国的高分子学术论文数已经位居世界领先地位，但国内关于高分子现代表征方法方面的系统知识介绍较为缺乏。为此，《高分子学报》主编张希教授委托副主编王笃金研究员和胡文兵教授，组织系列从基本原理出发的高分子现代表征方法综述，邀请国内擅长各种现代表征方法的一流高分子学者领衔撰写。每篇综述涵盖基本原理、实验技巧和典型应用三个方面，旨在给广大研究生和年轻学者提供做好高分子表征工作所必须掌握的基础知识训练。我们的邀请获得了本领域专家学者的热情反馈和大力支持，借此机会特表感谢！从2021年第3期开始，以上文章将陆续在《高分子学报》发表，并在网站上发布虚拟专辑，以方便大家浏览阅读. 期待这一系列的现代表征方法综述能成为高分子科学知识大厦的奠基石，支撑年轻高分子学者的茁壮成长！也期待未来有更多的学术界同行一起加入到这一工作中来.高分子表征技术的发展推动了我国高分子学科的持续进步，为提升我国高分子研究的国际地位作出了贡献. 借此虚拟专辑出版之际，让我们表达对高分子物理和表征学界的老一辈科学家的崇高敬意！二维相关红外光谱分析技术在高分子表征中的应用Applications of Two-dimensional Correlation Infrared Spectroscopy in the Characterization of Polymers本文作者：侯磊，武培怡 作者机构：东华大学化学化工与生物工程学院,上海,201620作者简介：武培怡，男，1968年生. 1985年，南京大学化学系获学士学位，1998年，德国ESSEN大学获博士学位. 1998~2000年在日本触媒研究中心从事研究工作，2000~2017年任复旦大学高分子科学系教授，2017年起任东华大学化学化工与生物工程学院教授. 2001年入选上海市科委启明星计划、上海市教委曙光计划，2003年入选上海市科委白玉兰科技人才计划，2004年入选上海市科委启明星跟踪计划，获得国家杰出青年基金资助、上海市引进海外高层次留学人员专项资金资助，2005年度入选教育部首届新世纪人才计划，2007年入选上海市优秀学科带头人计划，2016年入选英国皇家化学会会士，2017年获陶氏化学“Dow Innovation Challenge Award”. 主要研究方向包括二维相关光谱在聚合物体系中的应用、智能仿生材料、聚合物功能膜等.摘要二维相关光谱作为一种先进的光谱分析方法，具有提高谱图分辨率、解析动态过程等优势，近来在高分子表征中引起了越来越多的关注. 高分子体系涉及了丰富的相互作用和复杂的结构，分子光谱是常用的表征手段，而借助二维相关光谱分析技术，能够有效识别精细结构、判别动态变化机制，从而显著丰富和完善分析结果. 本文重点围绕二维相关红外光谱，简述了发展历史和基本原理，随后结合实际过程，介绍了相关实验和分析技巧，最后列举了其在高分子表征中的典型应用，展示了二维相关红外光谱分析的特点，具体涉及温度响应高分子的响应机制、可拉伸离子导体中复杂相互作用、小分子在聚合物基质中的扩散、天然高分子的结构表征等研究. 希望通过本文的介绍，能够帮助读者更好地理解二维相关光谱，进一步拓展其在高分子领域中的应用.AbstractTwo-dimensional correlation spectroscopy (2Dcos) is an advanced analysis method, which holds great advantages in improving spectral resolutions and interpreting dynamic processes, and has attracted great attention in the field of polymers. Molecular spectroscopy is frequently applied in the characterization of polymers, which involves abundant molecular interactions and complex structures. Under the help of 2Dcos analysis, fine structures as well as dynamic mechanisms within the polymer systems can be effectively identified, thus significantly enriching and improving the analysis results. In this paper, we will mainly focus on the two-dimensional correlation infrared spectroscopy (2DIR). Firstly, the history and basic principles of 2Dcos are briefly introduced. Then, some relevant experimental and analytical techniques are presented based on the actual process. Finally, typical applications of 2DIR in the polymer characterization are demonstrated and the features thereinto are also shown. Particularly, the response mechanisms of temperature-responsive polymers, complex molecular interactions in stretchable ionic conductors, diffusion processes of small molecules in polymer matrix and structures of natural polymers are investigated. It is hoped that this paper will help readers better understand 2Dcos and further expand its applications in the field of polymers.关键词分子光谱   二维相关光谱   高分子   分子相互作用 KeywordsMolecular spectroscopy   Two-dimensional correlation spectroscopy   Polymer   Molecular interactions  高分子材料体系涉及丰富的相互作用和多级结构，这是决定材料最终性能的关键. 分子光谱(红外、拉曼光谱)作为表征高分子材料的常用手段，一方面可以检测不同化学结构/组分所对应的官能团，依据特征吸收峰强度和位置，实现对高分子化学结构的鉴别，另一方面，可以基于不同官能团特征吸收峰的强度和位置变化，判别基团所处的物理或化学环境，实现对体系中复杂相互作用的解析. 随着高分子材料的发展，体系趋向多样化、多功能化，而传统的一维分子光谱存在谱峰重叠严重、分辨能力有限等问题，一定程度限制了分子光谱在复杂高分子体系的应用拓展.二维相关光谱(Two-dimensional correlation spectroscopy，2Dcos)作为一种先进的光谱分析手段，尤其适合于从分子水平探讨各类外扰作用下复杂高分子体系涉及的结构和相互作用变化. 相较于传统的一维光谱，二维相关光谱的优势在于：(1)对于包含许多重叠峰的复杂谱图，起到图谱简化的作用；(2)通过将原始谱图在第二维度上延伸，能够明显提高原始一维谱图的分辨率；(3)谱峰的相关性可帮助判断体系中的相互作用以及峰归属；(4)可用于确定外界刺激下不同过程的发生次序. 本文首先将结合二维相关光谱的发展历史，介绍其基本原理. 其次，围绕动态谱图获取和二维相关分析，介绍二维相关光谱的一些实验和分析技巧. 最后，结合具体体系，重点阐述二维相关光谱在高分子表征中的应用.1 基本原理1.1 发展历史二维相关光谱分析方法的基本概念最早起源于核磁共振(NMR)领域. 二维核磁共振(2DNMR)谱通过多脉冲技术激发核自旋，采集原子核自旋弛豫过程的衰减信号，最后经双重傅里叶变换得到[1]. 通过将核磁信号扩展到第二维度，可以显著提高谱图的分辨率，并且有效简化包含许多重叠峰的复杂光谱. 与此同时，通过选择相关的光谱信号，可以鉴别和研究分子内/间的相互作用. 尽管二维光谱技术在核磁领域取得了快速发展，却在很长一段时间内未能深入到其他光谱分支，如红外、拉曼、紫外-可见吸收、荧光光谱等. 阻碍二维光谱技术发展的一个根本原因在于多重射频脉冲的二维核磁技术可以成功地在精密而昂贵的核磁仪器上实施，却不能在普通的红外、拉曼和紫外-可见吸收等光谱仪器上实现. 因为这类光谱的时间标尺(time scale)远小于核磁共振[2]. 一般来说，核磁时间标尺数量级在毫秒到微秒之间，而红外吸收光谱观察分子振动的时间标尺在皮秒数量级，因此产生二维红外光谱必须采用特殊的新途径.二维相关光谱概念上的突破是由特拉华大学(University of Delaware)的化学家Noda[3,4]提出的. 他把核磁实验中的多重射频励磁看作是一种对体系的外扰(外部扰动). 施加于体系的外扰可以多种多样，如热、磁、机械、电场、化学甚至声波等. 每种外扰对体系的影响是独特而有选择性的，并由特定的宏观刺激和分子相互作用的机理所决定. 因此，包含在动态光谱中的信息类型是由外扰的方式和电磁波的种类所决定的. 外扰的波形没有任何限制，从简单的正弦波、脉冲、到随机的噪音或静态的物理量(如时间、温度、压力等)的变化均可应用于外扰. 由此，Noda设计出一种完全不同的二维光谱实验技术，他用外扰来激发被检测体系的分子，由于被激发分子的弛豫过程慢于振动光谱的时间标尺，因而可使用时间或温度等外扰分辨振动光谱(红外、拉曼)技术来跟踪研究被检测体系受外界扰动而产生的动态变化，结合数学中的相关分析技术，将原有的光谱信号扩展到第二维度，从而得到二维相关光谱(如图1所示). 二维相关光谱实际研究的就是动态光谱的变化[5,6]. 此后，随着二维相关光谱技术的发展，逐渐在荧光光谱、X射线衍射谱、凝胶渗透色谱等也得到了应用. 总体而言，二维相关光谱分析在红外光谱中的应用最为成功，这主要是由于红外光谱的信噪比相对较高，具有高灵敏度、高选择性和非破坏性等特点，能够在分子结构和链段运动等方面提供丰富信息. 另一方面，红外光谱的谱峰重叠严重，解析起来存在一定困难，二维相关光谱的引入可以很好地解决这一问题. Fig. 1 Acquisition procedure of generalized 2D correlation spectra. In the 2D synchronous and asynchronous spectra, red colors represent positive intensities while green colors represent negative ones.1.2 计算原理二维相关光谱考虑外扰变量下(如时间、温度、压力、浓度、电场、磁场等)光谱强度y(v, p)的变化情况，其中v为光谱变量，可以为任何光谱量化的参数，如红外波数、拉曼位移、紫外波长、X射线散射角等，p为外扰变量，可以是任意合理的物理或化学变量，如时间、温度、压力、电场强度、浓度、pH、离子强度等. 对于体系在一定外扰区间(1~N)下引起的动态光谱y˜(v, p)定义为[2,5]：y¯(v)为体系的参考光谱，通常选为平均谱. 参考光谱的定义为实际过程中，可以选择某一个参考点p = Pref处的光谱作为参考光谱. 参考点可以是实验的初始状态或结束状态，也可以直接简单地设为0，这种情况下，动态光谱即为我们观察到的光谱强度.二维相关强度X(v1, v2)表示在外扰变量区间内，对光谱变量v1和v2光谱强度变化y˜(v, p)的函数进行比较. 由于相关函数是计算2个互不依赖的光谱变量v1和v2处强度的变化，因此可以将X(v1, v2)转变为复数形式[2]：这里，组成复数的相互垂直的实部和虚部分别称作同步和异步二维相关强度. 同步二维相关强度Ф(v1, v2)表示随着p值的变化，v1和v2处光谱强度的相似性变化，而异步二维相关强度Ѱ(v1, v2)则表示光谱强度的相异性变化.二维相关光谱的快速计算方式在于对动态光谱进行Hilbert-Noda变换，将其从外扰域转换到频率域上，最终得到二维相关光谱[2,5].二维相关同步谱：二维相关异步谱：其中Mjk代表Hilbert-Noda转变矩阵的第j行第k列的元素，表示为：1.3 解谱规则二维相关光谱图包含同步谱和异步谱2类，图1展示了典型的同步和异步谱图.1.3.1 二维相关光谱同步谱图二维相关光谱同步谱图表现了给定2波数v1和v2处光谱强度的同步或者一致变化. 同步谱图沿对角线(对应于光谱坐标v1 = v2)方向对称，其中相关峰可以出现在对角线上，也可以出现在对角线外. 落在对角线上的相关峰称作自动峰，自动峰强度对应于外扰过程中光谱变化的自相关函数. 在同步谱中，自动峰的强度始终为正，代表了对应波数下光谱强度动态波动的整体程度. 所以，在动态谱图中表现出更大程度强度变化的区域对应的自动峰越强，而那些基本保持不变的峰自动峰强度小甚至没有自动峰. 交叉峰处于同步谱图的非对角线区域，表现了不同波数光谱信号的同步变化. 这样一种同步的变化，反过来，预示着2波数间可能存在一定的相关性. 尽管自动峰的强度始终为正，但交叉峰的强度可正可负. 如果2波数的交叉峰为正，说明这2个波数对应的光谱强度在外扰下同时增加或者同时降低；如果两波数的交叉峰为负，说明这2个波数对应的光谱强度一个增加另一个降低.1.3.2 二维相关光谱异步谱图异步谱图呈现了2个给定波数v1和v2处光谱强度的异步或者相继变化，它关于对角线反对称. 异步谱图中只有交叉峰，而无自动峰. 异步交叉峰只有在2个给定波数的光谱强度发生异相(如延迟或加快)变化时才出现. 这一特点尤其可以帮助区分光谱中的来源不同的重叠峰. 于是，外扰过程中，混合物中的不同组分、材料中的不同相或者化学基团经历不同的变化对光谱强度的贡献能够得以辨别. 即使是2个谱带靠的很近，只要它们的瞬间特征或者时间依赖光谱强度变化模式存在本质不同，它们之间便会出现异步交叉峰. 所以异步交叉峰的出现意味着这些谱带有着不同的来源或者是不同分子环境下的官能团. 异步谱图的交叉峰可正可负，而异步谱图中交叉峰的符号可以用来辅助判断谱带在外扰过程中的变化次序.1.3.3 二维相关光谱读谱规则利用同步和异步谱图的交叉峰，可以获得外扰条件下光谱强度发生变化的先后次序关系. 为方便表述，将同步谱图中(v1, v2)处的峰强度记为Φ(v1, v2)，将异步谱图中(v1, v2)处的峰强度记为Ψ(v1, v2). 根据Noda规则[5]：(1)当Φ(v1, v2) 0时，如果Ψ(v1, v2) 0，则v1谱带处的强度变化发生先于v2谱带处的强度变化(表示为v1→v2)，而如果Ψ(v1, v2) 0，则v2→v1；(2)当Φ(v1, v2) 0时，如果Ψ(v1, v2) 0，则v2→v1，而如果Ψ(v1, v2) 0，则v1→v2. 简单说来，如果(v1, v2)在同步和异步谱图的交叉峰符号一致(都为正或者都为负)，则v1→v2；如果(v1, v2)在同步和异步谱图的交叉峰符号不一致(一个为正而另一个为负)，则v2→v1.2 实验技巧二维相关光谱作为一种有效的光谱分析手段，是针对一系列动态光谱的数学分析，具体可分为2个过程：动态谱图获取和二维相关分析. 本节将结合实际操作过程，介绍二维相关红外光谱的一些实验和分析技巧.2.1 动态谱图获取2.1.1 样品制备对于固体聚合物样品，溴化钾压片法制备的样品可直接用于透射红外光谱测试；另外，还可使用溶液铸膜(solution casting)法在红外窗片上直接制备得到适合透射红外光谱测试的薄膜. 对于溶液样品，主要应考虑样品的密封问题，避免测试过程中溶剂的挥发. 此外，水溶液或者水凝胶样品，为避免H2O分子的红外吸收对高分子链上C―H和C＝O基团吸收峰的影响，可以用D2O作溶剂.2.1.2 测试条件测试模式方面，为得到高信噪比的红外光谱图，一般使用透射模式进行数据采集. 特殊的样品也可选用其他附件，例如对样品表面进行研究时可选用ATR附件. 测试条件方面，为兼顾扫描时间和信噪比，可设置红外谱图分辨率为4 cm-1，扫描次数为32次.2.1.3 测试环境二维相关光谱的特点在于只对光谱的变化敏感，能够显著放大一系列动态光谱的变化情况. 不论样品浓度、厚度如何，如果其处于静态，不发生变化，则对应的二维相关光谱无任何信号. 因此，为了使二维相关光谱的信号只来源于样品本身的结构变化，需要保证测试过程中环境的相对稳定，排除测试环境变化引起的水或二氧化碳吸收峰变化的干扰. 通常，可以借助干燥空气或者氮气吹扫，待测试环境稳定后进行背景采集，随后开展一系列动态光谱的采集.2.2 二维相关光谱分析将采集的一系列动态光谱在特定的软件上进行数学处理，即可得到二维相关光谱同步和异步谱图. 目前，能够快速获得二维相关光谱的软件种类很多[7]，大都是免费获取或者是商业化的软件，包括2D Shige、TDCOS、Mat2DCorr、2DCS、Midas 2010、R corr2D、Python Scikit Spectra、Python NumPy等. 关于二维相关光谱的谱图分析，重点在两部分：精细结构的分辨和动态过程的解析. 二维相关光谱异步谱可以区分光谱中来源不同的重叠峰，将异步谱中谱峰对应的波数进行基团归属，即可分辨体系的精细结构. 此外，通过结合同步谱和异步谱交叉峰的符号，可以获得外扰条件下光谱强度发生变化的先后次序关系. 为了方便解析复杂体系谱峰响应的先后次序，根据Noda规则，本课题组提出了一种简便的判断方式[8]. 如表1、2所示，分别读出了图1异步谱中所有谱峰对应的波数及其在同步和异步谱中交叉峰的符号(强度正负)，之后将其对应一一相乘，结果如表3所示. 该表中每一个正值都代表它所对应的横轴的波数先于或快于纵轴的波数响应，而每一个负值代表它所对应的横轴的波数后于或慢于纵轴的波数响应. 基于此，可以直观地得出对应动态过程的谱峰响应次序(“→”表示先于或快于)：1647→1628→1622→1615 cm-1.Table 1 Signs of cross-peaks in synchronous spectrum (corresponding to Fig. 1).Table 2 Signs of cross-peaks in synchronous spectrum (corresponding to Fig. 1).Table 3 The final results of multiplication on the signs of each cross-peak in synchronous and asynchronous spectra.3 典型应用基于二维相关光谱在判断精细结构和解析动态过程的优势，本节将结合本课题组的研究工作，介绍二维相关光谱在高分子表征中的应用，主要涉及温度响应高分子的响应机制、可拉伸离子导体中复杂相互作用、小分子在聚合物基质中的扩散机理等.3.1 温度响应高分子的响应机制温度响应高分子能够在外界温度发生变化时改变自身的物理或化学性质，形成对环境的感应并产生反馈，在智能传感、药物缓释、可控驱动、过滤分离、智能窗户等领域得到了广泛关注和应用[9~11]. 温度响应高分子的响应过程往往源于分子结构或链构象的变化，分子光谱(红外、拉曼光谱)对分子基团及相应的相互作用十分敏感，非常适合于研究其中的响应机理. 传统的一维分子光谱存在谱峰重叠严重、分辨能力低以及难以捕捉动态过程等不足，借助二维相关光谱分析，可以对温度响应高分子的精细结构和动态响应机制进行深入解析，探讨其中的构效关系.聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PNIPAM)在水溶液中呈现LCST (lower critical solution temperature)型转变，即升温过程发生相分离，相转变温度约为32 ℃[12]. PNIPAM分子链同时存在亲水的酰胺基团和疏水的碳链骨架、异丙基侧基，利用变温红外光谱对PNIPAM水溶液升温过程进行跟踪，观察到vas(CH3)和vs(CH2)吸收峰波数的降低以及Amide I区域1625和1649 cm-1处吸收峰的相互转化，表明聚合物链C―H基团的脱水和分子间/内氢键C＝O… H―N的形成. 基于二维相关光谱分析，获取了PNIPAM水溶液相分离的微观动力学机理：温度升高首先发生侧基CH3的两步脱水，随后是主链的塌缩和聚集，最后为酰胺氢键的形成，并最终导致了相分离[13].PNIPAM的LCST型转变对溶剂组成也十分敏感. 尽管水和甲醇都是PNIPAM的良溶剂，但在两者以一定比例混合的状态下对PNIPAM则为不良溶剂. 例如：当甲醇和水的体积比为0.35:0.65时，PNIPAM在该混合溶剂中的LCST约为-7.5 ℃，这种现象称为“共不溶”现象. 利用红外光谱和二维相关光谱分析研究PNIPAM在水/甲醇混合溶剂中温度响应行为[14]，传统一维红外光谱分析表明，相比于纯水溶液，PNIPAM链在水/甲醇混合溶剂中处于塌缩的状态，并且PNIPAM和甲醇的相互作用明显被削弱了，这主要归因于混合溶剂中水-甲醇团簇的形成导致了PNIPAM链水合位点的减少. 进一步的二维相关红外光谱分析证实了水-甲醇团簇对PNIPAM链水合过程的抑制作用.除此之外，本课题组还探讨了其他LCST型聚合物的转变机理[15~19]、共聚(无规共聚、嵌段共聚)结构对温敏聚合物相变行为的影响[20~22]、温度响应水/微凝胶的体积转变过程[23~25]等，相关工作已进行过系统总结[26,27]，这里不再赘述.水凝胶结构与生物组织十分相近，在仿生皮肤等领域获得了广泛关注. 将两性离子单体与丙烯酸(acrylate acid, AA)共聚，通过调节盐浓度，制备得到具有优异可塑性、可拉伸性、自愈合性的超分子聚电解质水凝胶[28]. 同时，聚电解质的离子传输性质赋予了水凝胶对温度、应变、应力的多重感知功能. 基于对干态和湿态凝胶的红外光谱解析，获取了该水凝胶涉及的丰富的分子间/内相互作用，包括聚丙烯酸(PAA)链段羧基之间的氢键相互作用、两性离子链段中磺酸根与季铵盐的静电相互作用、PAA链段羧酸根和两性离子链段季铵盐的静电相互作用等，而这些丰富的分子间/内相互作用是该超分子水凝胶力学性能的决定性因素. 在此基础上，用甲基丙烯酸(methyacrylate acid, MAA)取代丙烯酸，即在PAA链段引入疏水的α-甲基，通过调节MAA和两性离子单体的比例，实现了超分子水凝胶在LCST和UCST (upper critical solution temperature)行为之间的转变[29]，如图2所示. 具体地，当两性离子单体与MAA质量比大于1时，聚合物在水溶液中表现出UCST行为；当两性离子单体与MAA质量比等于1时，聚合物在宽的温度范围(10~80 ℃)内均不溶于水；两性离子单体与MAA质量比小于1时，聚合物在水溶液中表现出LCST行为. 同时，LCST和UCST可以通过两性离子和MAA单体的共聚比例方便地进行调节. 二维相关红外光谱从分子水平有效揭示了这一体系独特相行为的产生原因. 结果表明，羰基氢键结构的转化是LCST型水凝胶相行为的驱动力，而磺酸根涉及相互作用(水合作用、静电作用等)的变化是UCST型水凝胶相行为的驱动力.Fig. 2 (a) The chemical structure of the polyzwitterion Turbidity curves and typical photos for the (b) UCST- and (c) LCST-type hydrogels Temperature-dependent FTIR spectra (d, e) and 2D correlation spectra (f, g) of typical UCST- and LCST-type hydrogels (Reprinted with permission from Ref.[29] Copyright (2018) American Chemical Society).在天然的阳离子多糖(季铵化壳聚糖)中原位聚合亲水的阴离子单体(AA)，构筑了具有温度、pH、机械力、电学等刺激响应行为的双网络聚电解质水凝胶. 该水凝胶同时集成了生物相容、离子传输、黏附、可拉伸、自愈合等多种功能，可作为仿生离子皮肤用于监测压力、温度、pH、电信号等刺激引起的生理信号变化[30]. 值得注意的是，该离子皮肤具有温度可调的黏附性，即升温黏附强度提升，降温黏附强度下降，例如水凝胶在猪皮上37 ℃下的黏附强度是20 ℃下的5.5倍，且具有良好的循环稳定性，这主要源于聚电解质水凝胶的UCST型转变. 季铵化壳聚糖由疏水主链和亲水的季铵盐基团组成，具有两亲性结构，通过改变聚合过程中AA组分的比例，可以实现对双网络聚电解质水凝胶相变行为的调控. 利用温度分辨红外光谱及二维相关分析对水凝胶的温度响应机理进行研究，结果表明体系的UCST型转变源于焓变驱动的季铵化壳聚糖与PAA链段间离子相互作用的解离和氢键作用的增强. 关于水凝胶的黏附性，涉及了丰富的分子相互作用，如PAA与基体间的氢键、季铵化壳聚糖与基体间的疏水相互作用、离子相互作用等. 二维相关红外光谱分析表明，升温相变过程中离子对解离，释放了大量解离的羧基，促使了PAA链段中羧基二聚体之间强氢键以及与季铵化壳聚糖链段羟基之间氢键的形成，提高了水凝胶的强度. 同时，水凝胶中羧基二聚体的形成有利于氨基的质子化，从而改善了组织黏附性.聚甲基丙烯酸(PMAA)在合适的水环境中也可表现出LCST型相转变[31]. 通过在PMAA水溶液中引入AlCl3等无机盐，调节盐浓度，实现了体系相转变温度的广泛可调，并构筑了具有多级结构、可实现紫外-可见-红外宽谱带光管理的新型水玻璃. 该水玻璃不仅可以可逆地切换可见光区域的透射率，阻挡紫外和红外光，还具有缺口不敏感性、自我修复断裂和划痕的功能. 借助二维相关红外光谱可对该水玻璃的动态响应机制进行解析，经分析，PMAA链段上不同化学基团在升温过程的响应次序为：α-甲基→亚甲基→羧基，表明疏水的α-甲基的脱水合是该体系相转变过程的驱动力，导致了聚合物主链的塌缩以及羧基之间氢键结构的解离. 此外，温度分辨小角X射线散射(SAXS)、微小角中子散射(VSANS)光谱证实了聚合物链塌缩引起的散射强度增加，从而产生可见光透过率的变化.一些聚电解质复合物在水溶液中也表现出热致相转变行为[32]. 通过调节典型聚电解质复合物——聚苯乙烯磺酸盐/聚二烯丙基二甲基铵在溴化钾水溶液中的浓度，同时观察到了LCST和UCST型相转变现象：低浓度下，聚电解质复合物呈现UCST型固液相转变；高浓度下，聚电解质复合物则表现为LCST型液液相分离. 基于温度分辨拉曼光谱和二维相关光谱分析，深入研究了体系中的水合效应和阴-阳离子相互作用. 研究发现，在水溶液中，聚电解质复合物的阴-阳离子相互作用呈现2种状态：直接接触型离子对(contact ion pairs, CIPs)和溶剂分离型离子对(solvent-separated ion pairs, SIPs). 聚合物浓度较低时，疏水的聚电解质链段使得阴-阳离子直接结合，CIPs占主导，而温度的升高导致了CIPs的解离，从而引起体系的UCST型转变；聚合物浓度较高时，CIPs比例低，升温导致了阴-阳离子的结合，从而引起体系的LCST型转变. 二维相关拉曼光谱分析则给出了相转变过程中的基团衍化次序，进一步揭示了聚电解质复合物两种截然不同的相转变机理：UCST型体系升温呈现出阴-阳离子相互作用逐渐减弱的解离过程，即“CIPs→SIPs→自由离子”，而LCST型体系升温呈现出阴-阳离子相互作用逐渐增强的缔合过程，即“自由离子→SIPs→CIPs”(图3). Fig. 3 2D correlation synchronous and asynchronous Raman spectra of polyelectrolyte complexes with (a) UCST- and (b) LCST-type transitions (c) Schematic illustration of the phase transition mechanisms (Reprinted with permission from Ref.[32] Copyright (2020) American Chemical Society).将温度响应聚合物引入分离膜，能够赋予膜材料温度响应功能，实现可控的物质分离[33]. 利用温敏性聚N-乙烯基己内酰胺(PVCL)和非温敏性聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)协同稳定金属有机框架(MOF)纳米片，并进一步抽滤得到层层堆叠的温度响应纳米片复合膜. 其中PVCL提供温敏性，PVP提供支撑作用，PVCL和PVP的协同作用使得在升降温循环过程中，层间纳米孔道体积既可以同步增大和缩小，而层间距维持稳定. 所得MOF纳米片复合膜水通量及对染料截留能力具有温度敏感性. 温度升高，PVCL链塌缩使得层间纳米孔道体积增大，因而水通量增大，且升降温循环过程稳定性良好. 将尺寸相近的3种染料分子(亮绿、中性红、结晶紫)混合液进行过滤测试发现，随温度升高，尺寸较小的亮绿和中性红分子截留率下降明显高于结晶紫. 值得注意的是，对不同温度下滤液的紫外-可见光谱进行二维相关光谱分析，可以得到不同染料随温度升高的流出顺序：亮绿→中性红→结晶紫，证实了复合膜中纳米孔道尺寸随温度升高而逐渐增大. 利用二维相关红外光谱进一步对纳米片复合膜的温度响应机制进行了解析，结果显示，PVCL链段在升温过程的脱水和塌缩作为复合膜温敏行为的驱动力，降低了MOF纳米片的界面润湿性，最终导致纳米孔道的变化，而PVP链段在这一过程中并未发生明显变化，主要起到层间支撑作用(图4).Fig. 4 (a) Temperature-dependent FTIR spectra of the composite membrane (30-60 ℃). The arrows indicate the spectral variation trends at different wavenumbers (b) 2D correlation synchronous (left) and asynchronous (right) spectra of the composite membrane (c) Schematic illustration of the "smart" membrane separation performance (Reprinted with permission from Ref.[33] Copyright (2020) Springer Nature).3.2 可拉伸离子导体中复杂相互作用的揭示生命系统的生理活动与离子传导密切相关，譬如皮肤和神经纤维须通过离子传导电信号实现环境感知和运动反馈. 可拉伸离子导体是模拟弹性生物组织离子传输的重要材料，在仿生皮肤、人工肌肉、可拉伸储能、软机器人等领域取得了广泛应用.在进行可拉伸离子导体的构筑时，往往需要兼顾力学和离子传导等性能，其中涉及了丰富的分子相互作用. 本课题组围绕可拉伸离子导体，在对体系分子内/分子间相互作用机理的研究基础上，提出了一系列调控力学、电学和光学性质的分子设计. 例如：利用纳米级无定形矿物粒子和天然多糖的离子作用，调节物理交联PAA的黏弹性，所构筑的仿生皮肤可以快速自修复，且具有更高的应力响应灵敏度[34]；基于AA和两性离子共聚物，选择结构匹配的离子液体，通过带电荷基团之间的离子协同效应构筑了导电纳米通道，氢键作用实现了导电通道和动态交联网络之间的协同效应，所制备的本征可拉伸导体材料透明性好、可拉伸性能突出(10000%)[35]；基于聚阴离子和聚阳离子间的弱氢键相互作用构筑了一种聚离子弹性体，所得聚离子弹性体高度透明，具有接近生物组织的力学性能和感知功能，并且可以实现同步的致动和反馈效果[36]；利用含氟聚离子液体与离子液体之间的离子-偶极和离子-离子相互作用，设计了一种可水下通信的光学伪装离子凝胶，该离子凝胶透明、力学性能可调、可3D打印，且具有水下自愈合、水下黏附、导离子等功能[37]. 二维相关红外光谱的优势在于从动态过程中识别体系的精细结构和复杂相互作用，因而是研究离子凝胶/弹性体中分子相互作用机制的有效手段.通过合理调控分子间/内相互作用，设计制备了一种基于天然小分子α-硫辛酸(α-thioctic acid, TA)的可涂覆离子凝胶油墨(图5)[38]. 在离子液体1-乙基-3-甲基咪唑硫酸乙酯([EMI][ES])存在的条件下，TA室温即可进行浓度诱导的自发开环聚合，得到稳定、透明、高拉伸且自愈合的离子凝胶弹性体. 该弹性体易溶于乙醇，因而能够方便地涂覆到任意表面，赋予涂覆体稳定的离子导电能力和应变感知功能. 利用红外光谱等手段探讨了离子凝胶中离子液体对聚硫辛酸(polyTA)的稳定机制：相比于纯的polyTA体系，离子凝胶的COOH伸缩振动区域在1734 cm-1出现了明显的肩峰，而离子液体的S＝O伸缩振动峰在离子凝胶中呈现了明显的红移，表明polyTA的羧基与硫酸乙酯阴离子形成了COOH… [ES]氢键. 分子动力学模拟结果表明了COOH… [ES]氢键的热力学稳定性，同时该氢键能够有效降低polyTA的势能. 因此，离子液体主要通过阴离子ES与polyTA基间形成强氢键而稳定polyTA. 二维相关红外光谱则揭示了离子凝胶升温过程不同化学基团的响应次序：COOH… [ES]氢键→羧酸二聚体→自由羧基，说明COOH… [ES]氢键对温度变化最敏感，进一步证实了COOH… [ES]氢键对于稳定polyTA离子凝胶的重要作用. Fig. 5 (a) Schematic illustration of the COOH[ES] H-bonding in the ionogel (b) ATR-FTIR spectral comparison among ionogel, [EMI][ES] and neat polyTA (c) Temperature-variable FTIR spectra of the ionogel in the C＝O stretching region from 25 °C to 151 °C Perturbation-correlation moving window (d) and 2D correlation synchronous and asynchronous spectra (e) generated from (c). (Reprinted with permission from Ref.[38] Copyright (2021) Wiley).受指纹结构启发，构筑了一种具有共形和可重复编辑褶皱结构的本征可拉伸离子导电芯鞘纤维[39]，其中，纤维芯层为离子凝胶弹性体，鞘层为氟橡胶，芯鞘界面借助共价交联网络和离子-偶极相互作用实现协同拓扑互锁和物理黏附. 经过表面褶皱结构的优化，该离子纤维拉伸应变感知灵敏度(gauge factor)可提升至10以上，超过了绝大多数可拉伸离子导体应变传感器. 利用红外光谱对离子凝胶芯层的分子相互作用进行研究，发现其中涉及了离子液体阳离子咪唑环上C―H与聚合物侧基乙氧基间的氢键、聚合物链段C＝O间的偶极-偶极相互作用、离子液体阴-阳离子间的弱静电相互作用等，而这些都对离子凝胶的高拉伸行为做出了重要贡献. 基于对芯层和鞘层力学性能的研究，发现表面褶皱形成的主要原因在于，高模量的氟橡胶鞘层弹性回复率显著低于离子凝胶芯层，在应变回复过程中造成了芯层和鞘层的界面失稳. 随着预应变的增加，弹性回复率差异变大，从而导致更加密集的褶皱结构. 此外，形成的表面褶皱可通过加热至60 ℃完全消除，从而赋予纤维可重复编辑褶皱的能力. 二维相关红外光谱揭示了离子凝胶芯层高温下残余应变的消除主要源于聚合物链段C＝O间偶极-偶极相互作用的减弱和构象重排，而氟橡胶鞘层由C―F间偶极-偶极相互作用锚定的链构象也可以通过加热消除.通过在强氢键交联的PAA网络中引入熵驱动的弱交联两性离子超分子网络，产生竞争机制，设计制备了一系列透明、抗冻、保湿、黏附、高拉伸、高回弹、自愈合、应变硬化、导质子、可重复加工等综合性能优异的离子皮肤(图6)[40]. 不同于传统水凝胶和离子凝胶，该离子弹性体不含大量溶剂，仅含有少量达到吸湿平衡的水分子，这使得分子间的羧酸二聚体氢键足以交联PAA分子链而形成强交联网络，而弱交联的两性离子超分子网络则提供柔性. 通过红外光谱、核磁共振谱和力学松弛等实验探讨了这一二元网络体系中的分子相互作用. 其中，具有较低pKa值的两性离子的存在使得PAA轻度去质子化，游离的质子是主要载流子. 去质子化的PAA与两性离子的阳离子端也可以发生离子缔合. 利用变温红外光谱并结合二维相关光谱分析，验证了体系中的3种主要分子相互作用，并根据它们对于温度的响应顺序判别了其结合强度，即PAA链段羧酸二聚体氢键 PAA-甜菜碱离子相互作用 甜菜碱-甜菜碱离子相互作用，这一光谱表征结果为该离子皮肤强弱协同竞争网络的分子设计提供了重要依据. Fig. 6 (a) Temperature-variable FTIR spectra of PAA/betaine ionic elastomer upon heating (b) 2D correlation synchronous and asynchronous spectra generated from (a) FTIR (c) and 1H-NMR (d) spectra of PAA, betaine, and PAA/betaine (e) Schematic illustration of PAA/betaine elastomer and the order of interaction strength among the three main interacting pairs (Reprinted with permission from Ref.[40] Copyright (2021) Springer Nature).3.3 小分子在聚合物基质中的扩散聚合物生产和加工的许多工序都涉及小分子物质在聚合物基体的扩散，研究这类扩散行为具有重要的理论和实践意义. ATR-FTIR光谱可对小分子在聚合物基质中的扩散过程进行实时、原位、快速、多组分检测，能够同时获取扩散系数和分子层面相互作用等信息. 扩散装置示意图如图7所示，聚合物基体处于ATR晶体和扩散物质之间，当扩散物质从聚合物基体的上表面扩散至下表面时即可被检测到. 随着时间的增加，与扩散物质相关的特征吸收峰强逐渐增大直至扩散平衡(扩散谱图，图7(b)). 以扩散时间为横坐标、扩散物质特征吸收峰强度/面积为纵坐标作图，即可得到扩散曲线(图7(c)). 结合二维相关光谱分析，可以提供动态扩散过程结构与相互作用的变化信息，有助于解析扩散机制[41~45].Fig. 7 (a) Schematic illustration of the diffusion experiments by ATR-FTIR spectroscopy (b) typical diffusion spectra (c) a typical diffusion curve.基于朗伯比尔定律和菲克扩散模型，Fieldson等[46]建立了基于ATR-FTIR光谱测试计算扩散系数的公式：其中这里，At为扩散时间t时，特征红外吸收峰的强度或面积；A∞为扩散达到平衡时，特征红外吸收峰的强度或面积；L为聚合物薄膜基体的厚度；D为扩散剂的扩散系数；γ为光波在聚合物基体中渗透深度的倒数，可表示为：其中，θ (θ = 45o)为红外光的入射角；n1和n2分别为聚合物和ATR晶体的折光指数；λ为红外光的波长. 基于以上扩散方程对ATR-FTIR光谱测试得到的扩散曲线进行拟合，即可得到相关扩散系数. 此外，根据曲线拟合情况可以判断该扩散过程的扩散模型.利用时间分辨ATR-FTIR光谱并结合二维相关光谱分析技术对水分子在乙基纤维素(EC)基薄膜中的扩散行为进行系统研究[47]. 分析表明，水分子在EC中的扩散行为符合菲克扩散模型，通过对扩散曲线的拟合计算得到了相关的扩散系数. 此外，探讨了EC中增塑剂(柠檬酸三乙酯)含量对水分子扩散行为的影响，结果表明，增塑剂的添加不影响水分子的扩散模型，主要起到加速水分子扩散的作用，这主要源于增塑剂的加入改善了EC链的活动性而提高了EC基体的自由体积(free volume). 利用二维相关光谱对水分子羟基伸缩振动区域扩散谱图进行解析，观察到在整个扩散过程中，主要存在着4种类型的水分子，即本体水(强氢键作用)、团簇水(中等强度氢键作用)、相对自由的水分子(弱氢键作用)以及自由的水分子(极弱氢键作用). 依据Noda规则，判别出不同状态水分子扩散的先后顺序：团簇水→本体水→相对自由的水分子或自由的水分子，表明扩散首先来自体积较小、相对弱氢键结合的团簇水，其次才是大量的本体水，而随着扩散过程的进行，部分水分子与聚合物基体相互作用而脱离团簇水或本体水，产生了(相对)自由的水分子.EC被广泛用作药物包衣材料以实现药物缓释的功能，利用ATR-FTIR光谱对药物分子在EC基薄膜中的扩散行为进行实时监测可以有效模拟这一药物缓释过程(图8)，从而为EC基药物包衣材料的配方优化提供理论指导[48]. 扩散谱图直观呈现了体系中各组分的变化情况，包括水分子(1637 cm-1)和药物分子(1569 cm-1)特征吸收峰强度的上升，增塑剂(1737 cm-1)特征吸收峰强度的下降等，表明水分子和药物分子在EC基薄膜中的扩散以及薄膜中增塑剂的部分溶解. 定量分析结果表明，扩散主要包含3个阶段：(A)水分子扩散；(B) EC膜吸水饱和，水扩散停止并溶解EC基体中的致孔剂；(C) 随着致孔剂的溶解，EC薄膜中形成孔道，使得药物分子和水分子共同扩散，同时增塑剂溶解. 二维相关红外光谱分析结果进一步证实了C阶段的各组分变化顺序：水分子扩散→药物分子扩散→增塑剂溶解，并且显示药物分子始终处于水合状态. 此外，通过改变药物分子的水溶性、致孔剂的种类以探讨膜配方对扩散行为的影响，结果表明随着致孔剂水溶性的增加和/或药物分子水溶性的降低，B阶段将缩短甚至消除. Fig. 8 (a) Time-resolved ATR-FTIR spectra collected during the water and drug diffusion (b) 2D correlation synchronous and asynchronous spectra during the diffusion of Stage C (c) Schematic illustration of water and drug diffusion across the EC-based film (Reprinted with permission from Ref.[48] Copyright (2015) Elsevier).氢氧化物/尿素是溶解纤维素的重要组合，其中尿素可稳定纤维素的疏水部分，有利于形成包合物从而促进纤维素的溶解. 在分子层面上，尿素溶液对纤维素的作用机理尚不明确. 采用ATR-FTIR光谱并结合二维相关光谱衍生的外扰相关移动窗口(perturbation-correlation moving window，PCMW)技术研究了不同浓度尿素水溶液(0，20 wt%、40 wt%和50 wt%)在黏胶纤维膜中的扩散行为，在分子水平揭示了尿素溶液的动态扩散行为以及与黏胶纤维的相互作用机制[49]. 从扩散谱图的变化规律以及对应的扩散曲线看，尿素溶液的扩散过程可大致分为2个步骤，水分子首先通过黏胶纤维膜，随后带动尿素分子一起通过. PCMW谱图显示，尿素浓度越高，尿素分子扩散滞后现象越明显. 根据菲克扩散模型，尿素分子在黏胶纤维膜的扩散系数随尿素浓度的增加而减小. 在红外光谱中，特征谱峰出现位移表明相应官能团相互作用的变化. 基于扩散过程Amide Ⅲ(尿素)和CH2-O(6)H伸缩振动(纤维素)的峰位移变化趋势，尿素水溶液在黏胶纤维中的扩散过程可以概括为：首先水分子破坏黏胶纤维膜无定形区的氢键网络，与羟基形成新的纤维素-水氢键，随后尿素分子在水分子的“桥连”作用下形成纤维素-水-尿素氢键，从而间接作用于纤维素. 低浓度下，水分子相对含量较大，可以快速打开扩散通道带动尿素分子通过黏胶纤维膜. 而高浓度下，尿素分子发生聚集且固定了大量水分子，从而在宏观上延缓了尿素溶液的扩散.热转移印花是纺织品印花方法之一，本质上是分散染料向聚酯纤维动态扩散的过程. 借助ATR-FTIR光谱对分散红9 (DR 9)在聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜中的扩散过程进行了原位跟踪，模拟了热转移印花过程，并结合二维相关光谱探讨了分散染料-分散染料、分散染料-PET相互作用机制，在分子水平上阐释了其扩散机理(图9)[50]. DR 9在PET薄膜中的扩散过程符合菲克扩散模型. 温度越高，扩散速度越快，这主要归因于：(1) 温度升高导致了PET基体自由体积的增加和分子链热运动的增强；(2) DR 9在高温下分子运动的增强. 此外，将不同温度下的扩散系数按照Arrhenius公式进行线性拟合，可以计算得到DR 9在PET中扩散活化能为15.33 kJ/mol. 通过对扩散过程中不同阶段的红外谱图进行对比，观察到了体系中存在丰富的分子间/内相互作用，包括PET和DR 9的C＝O基团间偶极-偶极相互作用、芳香基团间π-π相互作用以及DR 9分子内氢键等. 二维相关红外光谱分析进一步细化了扩散体系中不同化学基团的分子间/内相互作用及其在扩散过程中的变化情况. 高温下，随着DR 9分子热运动增强，DR 9分子之间的相互作用减弱. 借助DR 9和PET中C＝O基团之间的偶极-偶极相互作用，DR 9扩散进入PET基体. 在扩散过程中，DR 9中形成了较强的分子内氢键，从而提高了DR 9的平面性，促进了扩散过程. 随着越来越多的DR 9分子扩散到PET基体中，DR 9和PET的芳香基团之间的π-π相互作用成为主导，DR 9的分子内氢键减弱. Fig. 9 (a) Time-resolved ATR-FTIR spectra and (b) 2D correlation synchronous and asynchronous spectra of DR 9 diffusion in PET at 140 ℃ (c) Schematic diagram of DR 9 diffusion into PET (Reprinted with permission from Ref.[50] Copyright (2020) American Chemical Society).采用时间分辨ATR-FTIR光谱对不同温度下碳酸丙烯酯(PC)-双三氟甲磺酰亚胺锂(LiTFSI)在聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物(P(VDF-HFP))中的扩散行为进行了原位监测，同时获得了凝胶聚合物电解质中各扩散组分的扩散系数和分子层面相互作用信息[51]. 基于PC中C＝O伸缩振动区域的二阶导数分析，推断出PC在凝胶电解质主要存在四种状态，即与P(VDF-HFP)发生偶极-偶极相互作、PC分子间发生偶极-偶极相互作用、与锂离子发生强离子-偶极相互作用、与锂离子发生弱离子-偶极相互作用. 同时，LiTFSI参与的分子相互作用也得以识别，包括锂离子与PC中C＝O之间的离子-偶极相互作用，锂离子与P(VDF-HFP)中C―F之间的离子-偶极相互作用、TFSI-的溶剂化作用等. 扩散过程中，首先是PC分子以溶剂团簇的形式扩散进入P(VDF-HFP)，PC分子中的C＝O与P(VDF-HFP)中的C―F发生偶极-偶极相互作用，一定程度减弱了P(VDF-HFP)聚合物链间的偶极-偶极相互作用，从而有利于锂盐的扩散. 随后，借助锂离子与C＝O的离子-偶极相互作用，锂离子随着PC分子扩散进入P(VDF-HFP)，TFSI-在扩散过程中也一直处于溶剂化状态. 这里，PC分子既充当了增塑剂的角色，同时也是离子(包括阴离子和阳离子)扩散的载体. 本工作在分子水平上揭示了PC-LiTFSI在P(VDF-HFP)的传导机制，对高性能凝胶聚合物电解质的结构设计和性能优化具有一定的指导意义.3.4 天然高分子的结构表征海藻酸钠(SA)作为一类天然多糖，生产成本低、无毒且具有良好的生物相容性、可降解性，在食品工业、制药、纺织印染等领域得到了广泛应用. 随着实验室和工业对SA的日趋重视，理解SA内部的氢键结构也变得越发重要. 利用红外光谱对SA升温过程特征基团的变化进行原位监测，结合二维相关光谱等分析手段从分子水平研究了SA体系的相互作用机制，探讨了温度扰动下SA分子间/内、SA与水分子间氢键结构的演变历程[52]. 研究发现，加热过程可分为30~60 ℃和60~170 ℃ 2个阶段：第一阶段为弱氢键结合的水分子脱除，第二阶段为强氢键结合的水分子脱除. 二维相关红外光谱结果表明：30~60 ℃区间内，随脱水过程发生，SA与水分子的氢键逐步断裂，SA中C―OH和COO-基团逐渐参与形成分子间/内氢键(O3H3⋯O5和O2H2⋯O＝C―O-)，因此水分子的存在一定程度破坏了SA中原有的氢键结构；60~170 ℃区间内，强结合水脱除，SA与水分子的氢键进一步断裂，同时SA分子间/内氢键相互作用逐步减弱，出现了部分相对自由的C―OH和COO-基团(图10). 由于相对自由的COO-比C―OH更早出现，可以推测C―OH形成的分子间/内氢键相互作用比COO-更强.Fig. 10 2D synchronous and asynchronous spectra of the SA film during heating between (a) 30-60 °C and (b) 60-170 °C (c) Schematic illustration of the heat-induced hydrogen bonding transformation in the SA film[52] (Reprinted with permission from Ref.[52] Copyright (2019) Elsevier).多元羧酸与纤维素的羟基反应，能使纤维素大分子间形成立体的交联网络结构，从而赋予棉纤维织物抗皱性能. 1,2,3,4-丁烷四羧酸(BTCA)作为一类典型的用于棉纤维织物抗皱整理的多元羧酸，其与纤维素的酯化过程受到了广泛关注，但其中关于分子水平相互作用机制及动态反应机理仍不清晰. 利用FTIR光谱对加热过程中纤维素与BTCA在催化剂次亚磷酸钠(SHP)作用下的酯化反应过程进行原位跟踪，并借助二维相关光谱分析技术探讨了该反应的分子机理，重点关注了分子层面相互作用机制以及反应全过程中的化学基团转变历程[53]. 分析表明，室温下，体系中的O―H和C＝O等极性基团有强氢键相互作用. SHP存在时，碱金属离子(Na+)与羧基反应并将其转化为相应的羧酸盐，从而一定程度削弱了BTCA间的氢键相互作用. 在30~100 ℃的加热过程中，体系中的氢键部分断裂，导致一些O―H和C＝O处于相对自由的状态. 这里，SHP的存在和加热过程都会导致体系中氢键相互作用的减弱，从而使相应的化学基团更自由，有利于酸酐生成和酯化反应. 当加热至100 ℃以上后，羧酸盐和自由羧酸开始脱水形成环酐. 一旦形成环酐，就会与纤维素大分子链上的O―H反应生成酯. 通过逐步成酐和酯化反应过程，BTCA实现了对纤维素的交联. 该结果对多元羧酸的抗皱整理工艺优化及寻找更有效的多元羧酸类抗皱整理剂和催化剂具有一定的指导作用.4 总结与展望本文主要介绍了二维相关光谱的基本原理、实验和分析技巧等，并结合具体的体系(如温度响应高分子、可拉伸离子导体、小分子在聚合物中的扩散过程、天然高分子等)，简述了二维相关光谱在高分子表征中的应用. 这里，二维相关光谱不仅能够有效鉴别高分子体系涉及的丰富相互作用，还能提供外扰作用下动态过程发生的分子机制. 相关研究结果一方面有助于启发新型功能高分子材料的结构设计，另一方面也可以为实际工艺过程的配方优化和参数调整提供指导.二维相关光谱作为一种先进的光谱分析手段，在高分子材料体系的表征中得到了越来越多的关注. 随着高分子材料涉及的体系越来越复杂、功能越来越强大，这为二维相关光谱的应用提供了更多的机遇，但同时也带来了更多的挑战. 在后续的研究工作中，二维相关光谱分析可以重点关注以下几方面：(1) 光谱手段的多样性. 目前关于二维相关光谱在高分子体系中的应用主要是基于中红外光谱，关注的是分子层面相互作用信息. 一方面，中红外光谱也有一定的局限性，例如低浓度溶液体系信号弱、水的吸收峰干扰严重等. 对于中红外光谱难以表征的体系，可以尝试其他分子光谱手段，如拉曼光谱、近红外光谱等，开展二维相关光谱分析. 另一方面，其他光谱手段，包括荧光光谱、圆二色谱、紫外-可见吸收光谱、X射线衍射谱等，都可以进行二维相关光谱分析，以获取多层面丰富的结构信息. 目前，这些光谱在处理二维相关分析时，大部分因信噪比低而导致噪音被显著放大，使得结构解析变得困难，如何有效解决这一问题是丰富二维相关分析光谱手段的关键.(2) 外扰变量的丰富性. 时间、温度便于控制，是目前获取动态光谱最常用的外扰变量. 然而，影响高分子结构和性能的因素是多种多样的，例如湿度变化能够引起高分子力学性质的改变、紫外光照射可以引起高分子的老化等，尤其是刺激响应高分子，可以对温度、压力、电场、磁场、pH、浓度等丰富的外扰产生响应，引起物理或化学性质的变化. 最近，Li等[54]利用二维相关红外光谱研究了乙醇诱导聚丙烯酰胺/Pluronic 127水凝胶相分离的机理，获取了氢键解离和无定形-结晶转变等信息. 因此，利用二维相关光谱探讨不同刺激下高分子结构的演变机制，将进一步拓宽二维相关光谱的应用范围. 需要注意的是，对于测试过程无法原位施加的外扰变量，应尽量避免其他因素改变而引起的光谱变化，否则将影响二维相关光谱分析结果的真实性和可靠性.(3) 多种分析手段的关联. 一方面，通过二维相关光谱交叉谱的计算和解析，可以将不同分析手段所得结果进行关联，这能够帮助理解高分子不同层面结构的内在联系. 另一方，二维相关光谱分析结果涉及丰富的相互作用和结构变化，经过与其他分析表征手段的结果进行比对和相互验证，可有效加深人们对二维相关光谱分析结果的理解. 参考文献1Ernst R R, Bodenhausen G, Wokaun A. Principles of Nuclear Magnetic Resonance in one and Two Dimensions. Oxford: Clarendon Press, 19872Noda I, Dowrey A, Marcott C, Story G, Ozaki Y. Appl Spectrosc, 2000, 54(7): 236A-248A. doi:10.1366/0003702001950454 3Noda I. J Am Chem Soc, 1989, 111(21): 8116-8118. doi:10.1021/ja00203a008 4Noda I. Appl Spectrosc, 1990, 44(4): 550-561. doi:10.1366/0003702904087398 5Noda I. Appl Spectrosc, 1993, 47(9): 1329-1336. doi:10.1366/0003702934067694 6Noda I. Anal Sci, 2007, 23(2): 139-146. doi:10.2116/analsci.23.139 7Park Y, Jin S, Noda I, Jung Y M. J Mol Struct, 2020, 1217: 128405. doi:10.1016/j.molstruc.2020.128405 8Sun S, Tang H, Wu P, Wan X. Phys Chem Chem Phys, 2009, 11(42): 9861-9870. doi:10.1039/b909914j 9Kim Y J, Matsunaga Y T. J Mater Chem B, 2017, 5(23): 4307-4321. doi:10.1039/c7tb00157f 10Chilkoti A, Dreher M R, Meyer D E, Raucher D. Adv Drug Deliv Rev, 2002, 54(5): 613-630. doi:10.1016/s0169-409x(02)00041-8 11Weber C, Hoogenboom R, Schubert U S. Prog Polym Sci, 2012, 37(5): 686-714. doi:10.1016/j.progpolymsci.2011.10.002 12Tang L, Wang L, Yang X, Feng Y, Li Y, Feng W. Prog Mater Sci, 2021, 115: 100702. doi:10.1016/j.pmatsci.2020.100702 13Sun B, Lin Y, Wu P, Siesler H W. Macromolecules, 2008, 41(4): 1512-1520. doi:10.1021/ma702062h 14Sun S, Wu P. Macromolecules, 2010, 43(22): 9501-9510. doi:10.1021/ma1016693 15Sun S, Wu P. J Phys Chem B, 2011, 115(40): 11609-11618. doi:10.1021/jp2071056 16Wang H, Sun S, Wu P. J Phys Chem B, 2011, 115(28): 8832-8844. doi:10.1021/jp2008682 17Sun B, Lai H, Wu P. J Phys Chem B, 2011, 115(6): 1335-1346. doi:10.1021/jp1066007 18Sun S, Wu P. Macromolecules, 2013, 46(1): 236-246. doi:10.1021/ma3022376 19Zhang B, Tang H, Wu P. Macromolecules, 2014, 47(14): 4728-4737. doi:10.1021/ma500774g 20Hou L, Wu P. Soft Matter, 2014, 10(20): 3578-3586. doi:10.1039/c4sm00282b 21Hou L, Wu P. Soft Matter, 2015, 11(14): 2771-2781. doi:10.1039/c5sm00026b 22Sun W, An Z, Wu P. Macromolecules, 2017, 50(5): 2175-2182. doi:10.1021/acs.macromol.7b00020 23Hou L, Ma K, An Z, Wu P. Macromolecules, 2014, 47(3): 1144-1154. doi:10.1021/ma4021906 24Li T, Tang H, Wu P. Soft Matter, 2015, 11(10): 1911-1918. doi:10.1039/c4sm02812k 25Sun S, Hu J, Tang H, Wu P. J Phys Chem B, 2010, 114(30): 9761-9770. doi:10.1021/jp103818c 26Sun S, Wu P. Chinese J Polym Sci, 2017, 35(6): 700-712. doi:10.1007/s10118-017-1938-1 27Sun Shengtong(孙胜童), Wu Peiyi(武培怡). Materials Science and Technology(材料科学与工艺), 2017, 25(1): 1-9. doi:10.11951/j.issn.1005-0299.20160386 28Lei Z, Wu P. Nat Commun, 2018, 9(1): 1134. doi:10.1038/s41467-018-03456-w 29Lei Z, Wu P. ACS Nano, 2018, 12(12): 12860-12868. doi:10.1021/acsnano.8b08062 30Shi X, Wu P. Small, 2021, 17(26): 2101220. doi:10.1002/smll.202101220 31Lei Z, Wu B, Wu P. Research, 2021, 2021: 4515164. doi:10.34133/2021/4515164 32Ye Z, Sun S, Wu P. ACS Macro Lett, 2020, 9(7): 974-979. doi:10.1021/acsmacrolett.0c00303 33Jia W, Wu B, Sun S, Wu P. Nano Res, 2020, 13(11): 2973-2978. doi:10.1007/s12274-020-2959-6 34Lei Z, Wang Q, Sun S, Zhu W, Wu P. Adv Mater, 2017, 29(22): 1700321. doi:10.1002/adma.201700321 35Lei Z, Wu P. Nat Commun, 2019, 10(1): 3429. doi:10.1038/s41467-019-11364-w 36Lei Z, Wu P. Mater Horiz, 2019, 6(3): 538-545. doi:10.1039/c8mh01157e 37Yu Z, Wu P. Adv Mater, 2021, 33(24): 2008479. doi:10.1002/adma.202008479 38Wang Y, Sun S, Wu P. Adv Funct Mater, 2021, 31(24): 2101494. doi:10.1002/adfm.202101494 39He C, Sun S, Wu P. Mater Horiz, 2021, 8(7): 2088-2096. doi:10.1039/d1mh00736j 40Zhang W, Wu B, Sun S, Wu P. Nat Commun, 2021, 12(1): 4082. doi:10.1038/s41467-021-24382-4 41Shen Yi(沈怡), Peng Yun(彭云), Wu Peiyi(武培怡), Yang Yuliang(杨玉良). Progress in Chemstry(化学进展), 2005, (3): 499-513. doi:10.3321/j.issn:1005-281X.2005.03.016 42Liu M, Wu P, Ding Y, Chen G, Li S. Macromolecules, 2002, 35(14): 5500-5507. doi:10.1021/ma011819f 43Tang B, Wu P, Siesler H W. J Phys Chem B, 2008, 112(10): 2880-2887. doi:10.1021/jp075729+ 44Wang M, Wu P, Sengupta S S, Chadhary B I, Cogen J M, Li B. Ind Eng Chem Res, 2011, 50(10): 6447-6454. doi:10.1021/ie102221a 45Lai H, Wang Z, Wu P, Chaudhary B I, Sengupta S S, Cogen J M, Li B. Ind Eng Chem Res, 2012, 51(27): 9365-9375. doi:10.1021/ie300007m 46Fieldson G T, Barbari T A. Polymer, 1993, 34(6): 1146-1153. doi:10.1016/0032-3861(93)90765-3 47Hou L, Feng K, Wu P, Gao H. Cellulose, 2014, 21(6): 4009-4017. doi:10.1007/s10570-014-0458-1 48Feng K, Hou L, Schoener C A, Wu P, Gao H. Eur J Pharm Biopharm, 2015, 93: 46-51. doi:10.1016/j.ejpb.2015.03.011 49Dong Y, Hou L, Wu P. Cellulose, 2020, 27(5): 2403-2415. doi:10.1007/s10570-020-02997-y 50Yan L, Hou L, Sun S, Wu P. Ind Eng Chem Res, 2020, 59(16): 7398-7404. doi:10.1021/acs.iecr.9b07110 51Li H, Hou L, Wu P. Chinese J Polym Sci, 2021, 39(8): 975-983. doi:10.1007/s10118-021-2571-6 52Hou L, Wu P. Carbohydr Polym, 2019, 205: 420-426. doi:10.1016/j.carbpol.2018.10.091 53Hou L, Wu P. Cellulose, 2019, 26(4): 2759-2769. doi:10.1007/s10570-019-02255-w 54Li Y, Wang D, Wen J, Liu J, Zhang D, Li J, Chu H. Adv Funct Mater, 2021, 31(22): 2011259. doi:10.1002/adfm.202011259 《高分子学报》高分子表征技术专题链接：http://www.gfzxb.org/article/doi/10.11777/j.issn1000-3304原文链接：http://www.gfzxb.org/thesisDetails#10.11777/j.issn1000-3304.2021.21362DOI：10.11777/j.issn1000-3304.2021.21362

药包材的鉴别，您选对仪器了吗？2011年，经中国食品药品鉴定研究院检验，在某公司生产的药品中检出邻苯二甲酸二异癸酯（DIDP），国家食药监局决定立即停止该产品的销售和使用，已进口上市的由企业召回。DIDP是塑化剂的一种，它能达到使薄膜、塑料达到柔软的地步。“塑化剂”风波之后，人们对日常所接触到的医药、食品包装材料的安全性的关注度越来越高。医用包装材料包括用来包装医药品和医疗器械的包装材料，可服用的、接触的医药品的或用作功能性（如防潮、阻氧等）外包装的包装材料等等。由于高分子材料的发展，塑料包装在医用包装中发展很快。检测方法欧洲药典对于高分子材料的控制首选红外光谱法，同样我国国家食品药品监督管理局也颁布了国家药品包装容器（材料）标准YBB00262004-《包装材料红外光谱测定法》。红外光谱法主要原理是对物质进行定性鉴别的有效方法，利用不同药品包装材料在红外波段具有不同的的特征吸收，对其主要成分进行定性分析。样品的制备方法有衰减全反射（ATR）法：红外光以一定的入射角度通过ATR晶体后，在与晶体紧贴的样品表面经过多次反射而得到反射光谱图。大部分样品（原材料、成品）无需经过制备过程便可以直接测定。多层结构的药包材鉴定通常需要通过处理将多层包材分离后进行测试ATR更方便快捷。药品的包装原始材料包装材料上层检测的聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）红外光谱图包装材料下层检测的聚乙烯（PE）红外光谱图小结采用ATR法对医药包装材料进行测试，无需制样、可以实现原位测定，尤其是在界面固体薄膜测试方面有明显的优势。红外光谱法利用ATR附件定性测试医药包装材料，方法简单、结果可靠，是鉴别医药包装材料的理想方法。Summit 傅里叶变换红外光谱仪Thermo Scientific™ Nicolet™ Summit 傅里叶变换红外光谱仪采用高性能光学引擎，配置的OMNIC™ Paradigm软件，符合药典法规。Summit拥有全面快速的药物分析检测方案，其操作简单、方便快捷，透射样品仓，高灵敏度ATR附件，QCheck高精度识别技术，Specta混合物识别技术以及TQ Analyst定量分析软件，可在更短时间内完成更多工作，令使用部门在工作效率上达到新的高度。Summit傅里叶变换红外光谱仪具有以下特点：1.性能：由Thermo Scientific™ LightDrive™ 光学引擎驱动的NicoletSummit光谱仪设定了红外光谱仪性能的基准，提供干涉仪、激光器和光源10年质保。2.工作效率：直观的OMNIC Paradigm 软件、集成的多色光带、智能背景采集功能以及可选配的机载触摸屏简化了分析，极大提高了工作效率。3.连接性：仪器采用数据库架构，支持多种数据库。4.兼容多种附件：适用于药包材检测的不同应用。对于药品包装材料的鉴别，Summit傅里叶变换红外光谱仪是您最合适的选择。

目前微塑料定性定量探测技术主要有拉曼光谱技术（Raman）、傅里叶变换红外光谱技术（FTIR）、裂解气相色谱-质谱联用技术（Pyrolysis-GC/MS）等，其中Raman和FTIR已成为最常用的两种鉴别方法，这与其技术特点是分不开的。1.拉曼光谱技术（Raman）是基于拉曼散射效应，光照射在微塑料样品上后，大部分光子被样品分子直接散射出来，散射光频率不变，小部分光子和样品分子发生碰撞和能量转移，改变了分子的振动方式，导致样品散射出了其他频率的光，它与原入射光的频率差值又称“拉曼位移”。“拉曼位移”的程度与分子结构密切相关，因而可以起到类似“指纹”的作用，通过光栅光谱仪等设备可以提取出样品拉曼特征谱峰的位置和强度，然后与标准物质的光谱数据库进行比对，就可以确定样品的成分。在微塑料分析时，经常将拉曼光谱技术与光学显微镜组合，构成显微拉曼测量系统（Micro-Raman），这样不仅可以获取样品的拉曼光谱，还可以绘制整个样品区域图像，从而快速确定微塑料的种类、形貌、尺寸及数目。图4是显微拉曼系统结构示意图，它主要由激光器、显微镜和光探测器等组成。用于微塑料测定时，常用的激光波长有785nm，532nm或1064nm；因为样品的拉曼光谱信号往往很弱，光探测器需使用带制冷功能的高灵敏度光谱仪。测量时，激光器出射光经过调制或过滤，进入显微镜后，被物镜聚焦到样品上，样品散射出的拉曼光谱信号被显微镜头收集，再经过分束器和二向色镜过滤进入光谱仪的探测器中，变成电信号后由电脑记录和分析。样品的形貌、尺寸等信息可由显微镜上自带的CCD（或CMOS等）图像传感器获取。图4：拉曼系统测量原理示意图。图片来源：Raman Spectroscopy, ScienceFacts在微塑料分析方面，Raman光谱技术优势很多，对样品无破坏性或微损，抗水分子干扰能力强，对样品预处理要求简单，并且可以分析深色或不透明的塑料样品。此外拉曼光谱的空间分辨率较高，在鉴定粒径小于20um的微塑料颗粒碎片方面优势明显。该技术的主要缺点在于拉曼光谱属于弱信号，信噪比较低。另外样品中杂质的荧光会产生干扰，严重时会彻底淹没待检特征光谱信号，影响了测量速度和检测限。2.傅里叶变换红外光谱技术（FTIR）傅里叶变换红外光谱技术（FTIR）是基于迈克尔逊干涉仪和分子吸收光谱原理。红外光源发出的连续光被干涉仪内的分束器分为两束，一束到达动镜，另一束经反射到达定镜。两束光分别经过定镜和动镜反射后再回到分束器上汇合后射出。动镜以恒定速度前后移动，导致两束光之间存在光程差而发生干涉。射出的干涉光穿过样品池，照射在样品上，样品分子或其官能团会发生振动能级跃迁，吸收与其振动频率相同的红外光能量，使得几个特定波段的红外光能量被削弱，出射光束携带了样品的特征吸收信息，并被光电检测器转为电信号传输到电脑上，然后采用傅里叶变换算法对信号进行解析，最终提取出样品的吸收光谱信息。因为不同种类的微塑料会有不同的光谱吸收峰结构，可以起到类似“指纹”的作用，故可以像拉曼光谱分析一样，将其与标准物质的光谱数据库进行比对，就可以确定样品的成分。其测量系统如图5所示。如若样品比较透明、轻薄，可以采用简便的透射模式测量，不过需要红外滤片配合；如若样品比较厚或不透明，则可采用反射或衰减全反射（ATR）模式来获取样品特征光谱信息[5]。此外FTIR也可以与光学显微镜联用，进一步获取样品的图像特征。图5：FTIR测量系统示意图。图片来源：In: Park, T. (eds) Bioelectronic Nose. Springer, Dordrecht.在微塑料分析方面，FTIR技术有和Raman技术相同的优点，比如对样品无破坏性，样品预处理要求简单，测量准确等。但不同于Raman技术，FTIR技术无需衰减严重的色散分光，光能量利用率高，光通量大，信号强度高，测量速度快，这是FTIR技术的独特优势。FTIR技术也有一些缺点，样品测试极易受水分子干扰，样品必须保持严格干燥；同时对于形状不规则或厚度过大样品，FTIR技术会因折射误差等原因造成红外光谱图解析困难。对于粒径小于20µm的小塑料颗粒，FTIR技术也易受周围粒子或者环境的干扰，测定效果一般。微塑料在人体内的检测与发现近年来，Raman和FTIR技术在帮助人们鉴定人体内塑料方面进展迅速，取得了一系列新发现，下面是几个案例。2021年，北京大学的研究团队，从北京体育大学的青年学生志愿者中，采集了24份粪便样品，使用光学FTIR技术对样品开展检测，结果有23份检测出了8种微塑料，其中聚丙烯（PP）的相对质量丰度比占到61.0%，检出的微塑料尺寸在20-800um之间。相关研究论文标题引用了一条西方谚语-“You are what you eat”，也是一个形象的提醒，检出的微塑料与大家饮用的瓶装水和饮料有关。2022年，南京大学和南京医大的研究团队从50名健康人和52名炎症性肠病（IBD）患者中获取了粪便样品，然后使用显微拉曼光谱技术开展了检测，发现健康者与肠炎患者的粪便中都有微塑料，其中PET和PA的拉曼特征峰出现次数最多[7]。图6是测试结果，测出的微塑料颗粒形状多为薄片、纤维、碎块和球状，其中薄片和纤维状微塑料占比超过80%，成分以PET（多用于瓶子和食品容器）和PA（多用于食品包装和纺织品）塑料为主。需要注意的是，研究发现，常喝瓶装水、常吃外卖食品、或经常暴露在灰尘中的患者，其粪便中含有更多的微塑料。肠炎患者的粪便中的微塑料含量是健康者的1.5倍，意味着微塑料在肠炎患者肠道内有更多的堆积，可能加重了炎症。更进一步的，2022年荷兰阿姆斯特丹自由大学研究团队采用裂解-气相色谱/质谱（Py-GC/MS）技术，首次在人类活体血液中检测出微塑料颗粒，平均浓度为1.6ug/ml。图6：受试者粪便内微塑料。图片来源：Environmental Science & Technology 56.1 (2021): 414-421.不仅是血液，最近人们在人类胎盘和母乳中也检出了微塑料。2020年来自意大利Marche大学团队联合当地医院妇产科采集了6位正常怀孕并分娩的健康女性的胎盘样品[9]，并选择了其中4%的区域，进行染色加工等预处理，然后该团队使用785nm激光器为光源，结合显微镜，测量了样品的微区拉曼光谱，结果首次在胎盘的胎儿侧、母亲侧以及胎盘膜中检测到了12个微塑料颗粒的存在，其尺寸小于10um，鉴定出塑料的成分为常见的乙烯和聚丙烯等。为避免胎盘受到污染，样品采集与分析过程中，该团队全程采取了零塑料措施。2022年，该团队再接再厉，继续发挥拉曼光谱技术的威力，以母乳为研究对象，结果首次在健康人体母乳样本中也发现了微塑料，其成分特征光谱和显微图片如图7所示，光谱图中横坐标代表波数（cm-1），纵坐标代表相对强度值（Counts）。研究人员将测量得到的波峰的位置与标准数据库中的波峰对比，确认出这些塑料与日常生活中常见的PE等塑料一样。其进入人体的途径与母体皮肤和呼吸接触的油漆、染料、塑料粘合剂、灰泥、化妆品以及个人护理等产品密切相关。图7：微塑料颗粒特征拉曼光谱。图片来源：Polymers 14.13 (2022): 2700.上述研究让我们清晰地感觉到，微塑料可以滞留在人体内，并进一步突破屏障，进入血液并被输运到全身各处，甚至可以进入人体胎盘和乳汁！ 同时，上述研究也展示了Raman和FTIR技术在研究微塑料方面的价值。两种光谱技术各有千秋。在未来，如将两种技术进行有机组合，互补其优势，将可以进一步发挥其威力，对探索人体内的微塑料提供更全面、更深入的帮助。

日前，在全国第六届近红外光谱学术会议上颁发了第一届“陆婉珍近红外光谱奖”。其中，中国食品药品检定研究院胡昌勤研究员获得 “陆婉珍近红外光谱科技奖”。胡昌勤，现任中国食品药品检定研究院(简称：中检院)化学药品检定首席专家，抗生素室主任兼微生物检测室主任，中检院学术委员会委员，第十届药典委员会执行委员。　　华中科技大学骆清铭教授、近红外光谱分会理事长袁洪福教授为胡昌勤研究员颁奖　　胡昌勤研究员带领他的课题组从2001年开始从事近红外光谱在制药领域中的应用研究。承担了国家“十一五”科技支撑计划、国家公益性行业专项基金等多项与近红外相关的研究工作。在财政部直接拨款的“药品检测车”项目中，胡昌勤研究员担任药品近红外光谱快速分析系统的总技术负责人，首次提出了针对药品市场不同的监管目的，建立近红外光谱通用性模型和近红外光谱快速比对模型等理念，并赋予实施。如今“近红外光谱药品快速检测系统”已经装配在全国400多辆流动的药品检测车上，用于广大基层地区药品的现场快速筛查，并在2008年四川汶川地震、2010年广州亚运会等多个国内重大事件的现场发挥了作用，第一时间保证了用药安全。胡昌勤研究员　　作为近红外光谱领域“新人”，胡昌勤获此奖项有何感想?“药品检测车”项目从立项到广泛应用于基层药品快检都经历了哪些不为人知的辛酸苦辣?我国近红外光谱药品快检技术与国外相比有何异同?今后近红外光谱在药品检测领域有何发展?仪器信息网编辑就这些问题采访了胡昌勤研究员。　　仪器信息网：这次获得“陆婉珍近红外光谱科技奖”对您来说有什么不同的意义吗?　　胡昌勤：确实有点不一样。我真正开始从事近红外光谱研究是在2001年，虽说也有15年的时间了，但是相对来说我还只是近红外光谱领域的“新人”，当时会场上就有很多近红外光谱领域的前辈、专家，这个奖项会颁发给我其实是完全没有想到的。对我而言，一项新的工作、在原本不太了解的领域能获得业界的认可，是非常令人兴奋和惊喜的，意义重大。　　仪器信息网：您开始近红外光谱研究以来，尤其是“药品检测车项目”上，经历了哪些不为人知的辛酸苦辣和哪些令人兴奋的事情?　　胡昌勤：说起这些，“故事”就很多了。近红外光谱技术用于药品的检测，从最开始的一个概念到现在的广泛应用，并不是一蹴而就的简单过程。初期的时候，我们仅知道国外有文献说近红外光谱可以用于真假药品的鉴别，但是更具体的就不知道了。当时只觉得，近红外光谱既然是一种光谱技术，那么是完全可以用于药品检测的，中检院可以说是在进行一项几乎完全陌生的新工作。　　这个项目给我和这个课题组带来的压力都是很大的，这种压力既有来自项目的时间进度，也来自于不同领域专家的争议，还有更重要的，药品安全关系着我国人民的生命健康，当时国家下定决心整治假药问题，可以说是身兼重任，自然更有压力。　　由于当年对近红外光谱的很多理论的了解并不是特别清晰，所以在建模的过程中经历了许多反复，当时从全国药检所抽调了很多人员配合进行这项工作，财政部四个亿的拨款也已经到位，甚至国家药监局已经开始通知仪器厂商生产仪器，项目倒计时的压力一直存在。另一方面，由于近红外光谱在当时在药检领域还是一个全新的技术，尤其是“通用性模型”这个概念，无论在国内外，都是一种比较新的理念，因此也引起了一些专家的争议。当时的中国食品药品检定所所长桑国卫院士在全所组织了一次论证会，不同领域的专家各抒己见 在财政部组织的项目论证会上，专家组组长由中国科学技术大学的苏庆德教授担任，苏教授对我们的课题非常支持，给我们的项目签了字，但直到半年后我们的课题顺利通过以陆婉珍院士为组长的专家组的鉴定，苏教授才真正放下心，由衷为我们高兴。　　压力虽然很大，但同时也是一种动力，在课题组的努力下，近红外光谱检测车最终成功装车，我们将检测车“开”到湖北进行了四个月的试运行，在各种实际路况下来验证仪器的性能和抗震能力，考察检测车用仪器与实验室仪器的区别。一次在山区的试运行，随行的一辆车的司机由于“跑山路”经验不足，发生了侧翻，当看到我们的同事逐一从车中爬出来时，大家悬着的心才放下。不断试验，不断改进，可以说最开始的模型并不理想，首要解决的是“能用”，在使用过程中发现问题、解决问题，同时对近红外技术也有了更系统、深入的认识，比如说现在液体制剂的快速检测就已经不再采用近红外光谱，而是采用适用性更好的拉曼光谱。　　我国药品近红外光谱通用性模型的建立是有一定难度的，相比国外同一通用名药物仅有少数药厂生产而言，我国同品种药物的生产厂家往往非常多，虽然活性成分一致，但是所用的药用辅料等成分是完全不同的，这也就意味着除药物活性成分外背景光谱完全不同，所以我们国家的近红外光谱通用性模型相对于国外而言是一个更加复杂的系统。目前中检院已经建立了几百种通用性模型，包括了市场常见的口服制剂。　　虽然，2006年药品近红外光谱快速检测系统已经配备在药品检测车上正式向全国装备，但是一直到现在相关研究工作还在继续。2010年中检院成立了“标准化研究室”，专门负责药品快检方法的研究。　　仪器信息网：现在国内很多药厂开始尝试将近红外光谱应用于过程控制，您觉得这项应用的前景如何?　　胡昌勤：中国仪器仪表学会曾进行过调研，发现我国制药企业和中国食品药品监督管理总局(CFDA)的沟通存在一定问题。企业想将新技术应用起来，但国家目前并没有标准和配套政策，所以企业担忧前期的投入是否能与最后的政策相符合 而CFDA则认为，企业应用的很少，没有明确依据来制定相关法规，这是一个矛盾的问题。而在国外，例如美国FDA在一项新技术应用的初期，会与企业定期探讨，共同促进技术发展。而我们国家目前人力物力不足，可能还没有精力来做这项工作。　　所以目前我们计划先建立若干示范工程，帮助企业认识新技术能给企业带来的益处，也同时帮助CFDA了解一项新技术在企业的具体应用，促进二者沟通，带动技术发展，促进我国制药生产技术与国外接轨。目前，CFDA认识到过程控制技术的重要性，也在推动项目进程，并列入“十三五”计划。　　仪器信息网：药品快检和生产过程控制，近红外光谱技术的应用与国外有什么不同?　　胡昌勤：单纯从假药快检角度来讲，中国是领先于世界的，CFDA也在推动药品快检技术向非洲的援助，可以说我们的检测技术是达到国际先进水平的。　　但是，药品快检更广泛的意义是应用于生产中的过程控制，这方面我国与国外还有一定差距。目前我国制药企业过程控制应用近红外光谱技术，还仅仅停留在检测，而没有数据收集方面的意识 其实很多看似没有关联的数据，如果深入挖掘、分析，就是一个很大的数据库。近年来日益频繁的飞行检查，检查方式还停留在针对纸质资料的检查上，存在效率上的很大不便，如果针对过程控制中存档的电子数据的检测，则可大大便利检察人员的工作。　　目前我国药厂实验室检测大多还是使用色谱仪器。从绿色环保角度来说，色谱需要使用有机溶剂会产生大量废气废液，对环境威胁很大，同时也会给企业带来后续废液处理问题，增加成本。如果近红外光谱、拉曼光谱等快速检验手段能够应用到生产过程控制中中间体的检测，而色谱方法仅作为最终产品质量控制的手段，则可降低解决这一问题的难度。　　仪器信息网：以您多年的研究经验，如何看待近红外光谱技术未来的定位和发展趋势?　　胡昌勤：我认为近红外光谱技术的研究应该聚焦于应用研究，因为，近红外光谱技术是伴随着相关应用而发展起来的，所以，仪器的设计和研发都应根据用户的需求来开展。　　以制药企业来说，其实有很多环节可以使用近红外光谱。但高昂的价格往往使企业担心成本，若能针对生产过程中某一个检测物质，设计简单的、目标单一的仪器，则会更加便于使用，降低成本。模块化、价格相对低廉的仪器应用比较灵活，同时也会促进更多的企业应用，反过来也会促进仪器的发展。　　另外，提到近红外光谱，很多人谈 “建模”而却步。将来如能以实用性为目的，抽象化几个简单步骤来建立模型，也会带动仪器的应用。现在的建模过程还是很繁琐的，其实任何一家企业的产品，在通用性模型里都是一个局部，如果将来按照一定规模建好光谱库，当检测某一个药厂的某个样品时，则可以按照一定规则从光谱库里选择相应的样本，结合网络、云、大数据等概念，建模过程可大大的简化。不求最优，但是适用性强，这样可推广近红外光谱的应用，也能促进仪器的发展。　　后记　　我国已经渡过了缺医少药的年代，药品生产工艺在优化完善，整体药品质量在不断提高，相关质量检测技术更是日新月异。近年来，“QbD(质量源于设计)”理念在制药行业日益凸显，如何从生产源头保障产品质量、如何保证现有工艺能够生产出“质量一致”的仿制药，“过程控制”不可不说至关重要。利用过程控制技术，生产过程中可以可靠、快速、直接、简单地评估风险，执行质量控制，因此其在药品的生产中正得到越来越广泛的应用。　　近红外光谱应用于假药鉴别方面，我国已达世界领先水平，而在过程分析控制中的应用则刚刚起步，与国外还存在一定差距。制药企业如何在具体工作中应用近红外光谱，近红外光谱仪器厂商如何根据需求更新产品，胡昌勤研究员的工作可以说是深入到各方面的细节，也是在探索我国制药行业近红外光谱的应用方向。从假药鉴别到过程控制，近红外光谱在我国制药行业潜力无限、大有可为。（撰稿：王明煜）

日前，国家食品质量安全监督检验中心主持研究的国家质检总局科技计划项目“我国食用淀粉种类的鉴别技术研究”，在北京通过了科技成果鉴定会，被评价为“淀粉鉴别技术获得突破，达到国际先进水平”。 据悉，淀粉作为人类的主要能量来源，广泛存在于植物性食物的果实、根、茎、叶中。随着食用淀粉在现代食品加工业中的广泛应用，淀粉生产和加工贸易取得了较大的发展。我国食用淀粉包括谷物淀粉、薯类淀粉、豆类淀粉等不同种类。不同种类的淀粉价格差别较大，有的相差高达10倍以上，但是不同种类淀粉颗粒的宏观外观和普通物化指标差别不明显，无法辨认。由于缺乏相应的食用淀粉鉴别检验技术标准，国内淀粉市场严格监管很难执行。 国家食品质量安全监督检验中心开展的“我国食用淀粉种类的鉴别技术研究”科研项目，采用经典方法，提取了24种不同植物来源的食用淀粉颗粒，运用扫描电镜技术，对不同种类食用淀粉颗粒的超微形貌特征进行了分析，建立了不同种类食用淀粉的定性分析方法。同时，根据C3植物淀粉与C4植物淀粉之间存在的稳定碳同位素比自然差异，在国际上首次运用稳定碳同位素比质谱技术，建立了马铃薯淀粉（C3植物）中玉米淀粉（C4植物）含量的定量分析方法。 项目负责人王绍清博士表示，技术难关攻破后，下一步将加快科研成果转化，为政府监管部门打击淀粉掺杂使假行为提供技术支持。

p　　近红外检测技术日趋成熟，在很多行业有了广泛的应用。对纺织品领域而言，随着FZ/T 01144-2018《纺织品 纤维定量分析 近红外光谱法》的发布和实施，近红外技术的应用也进入了快车道。不过，目前近红外技术在纺织检测领域的应用仍然处在验证和建模研究阶段，使用机构和单位主要是一些大学，研发机构，规模较大的第三方检测机构等，大部分处于探索和尝试阶段，没有真正地用近红外检测技术进行检测并出具检测报告，主要原因还是担心出具的数据不够准确，模型不够稳定，无法鉴别出异常样品等。/pp　　因此，为了更好地了解各家单位和机构近红外设备的使用情况，加强各机构之间的互动和交流，推动近红外检测技术在纺织品检测领域更广泛地应用。受中国仪器仪表学会近红外光谱分会的委托，上海英柏检测技术有限公司主办了第一届近红外纤维定量分析的比对试验。/pp　　本次比对试验由上海质量监督检验技术研究院纤维检验所作为独立第三方，承担准备比对试验用样品、样品制备、样品邮寄、数据收集、化学法测试安排和数据收集汇总等工作 比对样品的化学法测试结果由上海市质量监督检验技术研究院、绍兴中纺联检验技术服务有限公司、浙江中纺标股份有限公司三家机构进行独立测试并提供数据。/pp　　此次共有11家实验室机构参加比对试验，基本涵盖了目前纺织品检测领域有近红外设备且已建立了自有模型的机构。参加本次比对试验的机构(排名不分先后)有：上海纺织集团标准检测有限公司、福建省纤维检验中心晋江检验部、天纺标检测认证股份有限公司、上海天祥质量技术服务有限公司、上海英柏检测技术有限公司、赣州市检科院、广州市纤维产品检测研究院、青岛市产品质量监督检验研究院、深圳市英柏检测技术有限公司、上海冉紫实业有限公司、中山海关技术中心。/pp　　本次比对试验参加机构所用到的仪器品牌及型号(排名不分先后)有：JDSU Smarteye 1700便携式近红外分析仪、长沙普测T-NIR、冉紫实业RZNIR 7900、聚光 SupNIR-1520 TM、珀金埃尔默PE 9700、冉紫实业RZNIR 5600、聚光SupNIR-1500、聚光SupNIR-1520 、赛默飞世尔 Antaris II、布鲁克 Tango-R。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 645px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/74bf4692-9aa0-4a06-bf43-a3a885806fa5.jpg" title="微信图片_20200624100859.png" alt="微信图片_20200624100859.png" width="450" height="645" border="0" vspace="0"//pp　　此次比对试验选择市场上使用比较普遍的三种模型(棉/氨纶，聚酯/氨纶，棉/聚酯)进行，每个模型选择三块样品参与比对。比对试验采用Round Robin Test方式进行。由第三方独立机构先将样品寄给lab1，并告知lab2的地址和联系人，lab1在规定的时间内完成比对试验，并上报结果给第三方独立机构后将样品寄给lab2，以此类推，直至所有的机构都完成比对试验，由最后一家机构将样品寄回第三方独立机构 在比对试验进行中，试样不得破坏。在循环传递的过程中，后一家机构须对寄到的样品进行检查，如果发现样品被损坏，需第一时间告知主办方，同时比对试验终止，此次比对试验宣告失败。/pp　　比对测试的数据比对方式是采用近红外方法与传统方法两者的数据进行比较，理论上可以认为，近红外方法的试验数据越接近传统方法的试验数据时，比对结果更优，反之，则比对结果更劣。当然，虽然传统方法的试验数据由三家机构提供，取平均值，但也仍然不排除有偏差的可能性，因此，即使是理论上的推断，仍然建议依据此数据得出的评价结果仅供参考。/pp　　比对试验执行标准：FZ/T 01144-2018《纺织品 纤维定量分析 近红外光谱法》 参考值执行标准：GB/T 2910.11纺织品 定量化学分析 第11部分：纤维素纤维与聚酯纤维的混合物(硫酸法)、FZ/T 01057(部分)纺织纤维鉴别试验方法、FZ/T 01095-2002 纺织品 氨纶产品纤维含量的试验方法。/pp style="text-align: center "strong比对试验近红外法试验结果/strong/ppstrong/strong/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 150px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/fe216ded-f19a-4618-81f8-605275fc29f0.jpg" title="01.png" alt="01.png" width="600" height="150" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 151px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/fe4957b4-e092-4865-a9e0-65c497d04ff6.jpg" title="02.png" alt="02.png" width="600" height="151" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 168px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/376e4545-1eab-46f7-86f8-e6e57de959f2.jpg" title="03.png" alt="03.png" width="600" height="168" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 500px height: 169px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/4c41878c-6bb1-4908-9cdd-71430f289d56.jpg" title="04.png" alt="04.png" width="500" height="169" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "strong比对试验传统方法试验结果汇总/strong/ppstrong/strong/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 139px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/737deb51-d521-4d5d-8a0c-228b9e9228e9.jpg" title="05.png" alt="05.png" width="600" height="139" border="0" vspace="0"//pp　　据介绍，本次比对试验目的在于各机构之间的技术交流，因此对于最终的数据只进行呈现，不对每个实验室的数据进行评价。各机构可根据各自实验室的数据进行对比分析。/pp　　不过，虽然不做具体的评价，但是从数据上观察，仍然可以得出一些普遍性结论供大家参考：从数据的一致性和稳定性方面，进一步验证近红外法适用于纺织品纤维定量分析 棉/氨纶，聚酯/氨纶的近红外方法的数据与传统方法的数据差异较小，且大部分机构间的数据一致性较好 在这三个模型上，不同品牌和型号的仪器都有可能得到较好的测试结果，相同品牌和型号的仪器也可能得出一致性较差的测试结果，说明检测设备在满足基本参数条件下，更多地取决于建模样品的选取，建模过程的控制，建模方法的选择。/ppbr//p

pspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "　　近年来，近红外光谱技术在我国得到了迅猛的发展，相关的新产品新技术层出不穷。为了多方位展现我国在近红外光谱领域的最新成果，仪器信息网和近红外光谱分会合作制作《近红外光谱新技术/应用进展》网络专题，同时也以此献礼近红外分会成立10周年，并寄语2021年国际近红外大会。/span/ppspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "　　为了更深入的了解国产近红外光谱仪器技术的发展和应用现状，我们特别邀请了珀金埃尔默公司中国区材料表征产品线经理华瑞给大家分享他对近红外光谱技术以及其应用发展的理解。/span/ppspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "/span/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201910/uepic/db6c9823-c209-48f7-8149-dca068b5c181.jpg" title="华瑞.jpg" alt="华瑞.jpg"//pp style="text-align: center "strong珀金埃尔默公司中国区材料表征产品线经理 华瑞博士/strong/pp　　span style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "华瑞，分析化学博士，进入分析仪器行业10年，具有丰富的理论和应用经验，主要从事材料表征产品的应用、开发和推广。/span/pp　　span style="color: rgb(255, 0, 0) "strongPerkinElmer近红外产品与技术详解/strong/span/pp　　strong仪器信息网:请介绍一下贵单位近红外产品的定位及发展历史？在产品的发展过程中有哪些独具优势的技术？/strong/ppstrong　　华瑞：/strongPerkinElmer公司在光学领域一直处于世界领先地位，在近红外光谱仪和图像仪的研发中，也一直体现了业界的最高性能标准。无论是光谱仪还是图像仪，指标和性能都是业界领先的，因此受到科研领域专家学者的青睐。/pp　　1993年，PerkinElmer推出世界第一台傅立叶变换型的近红外光谱仪，大大提升了近红外仪器的精度、准确度和灵敏度，是一次技术飞跃；2001年，推出世界上第一套傅立叶变换阵列检测器近红外显微图像系统，可以快速分析样品中微米级别的成分分布信息，大大扩展了近红外技术的应用领域。/pp　　PerkinElmer近红外的迈克尔逊干涉仪，采用DynaScan专利技术，将所有的光学器件固定在光谱平台上，光谱采集过程中没有动镜的水平移动，而是光学平台的转动。这种设计克服了可能出现的切变和倾斜造成的光谱偏差，使仪器的长期稳定性和抗振动性能都大大提升。仪器内部配有多种标准物质，可以在需要的时候进行仪器横纵坐标准确性和噪音的性能确认，保证仪器正常工作状态。特别是可溯源的甲烷气体，可对每张光谱自动进行AVI(Absolute Virtual Instrument)校正，除了保证横坐标的更好准确度，还对整体的光谱峰型进行校准，使不同仪器、不同机型的数据都是一致的，大大提升了模型的通用性。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 500px height: 240px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201910/uepic/d9fa4169-f82b-4fd1-8c58-a5f9c93c30f3.jpg" title="01.png" alt="01.png" width="500" height="240" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "strong图1.PerkinElmer专利的干涉仪设计；/strong/ppstrong/strong/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 500px height: 213px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201910/uepic/10bd663c-57b5-40c3-8040-e53cf113b14a.jpg" title="02.png" alt="02.png" width="500" height="213" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "strong图2.仪器内置标准物质，软件自动调用进行性能认证/strong/pp　　PerkinElmer近红外光谱仪可单独使用，也可升级成近红外图像仪，获取样品的微观分布信息。近红外图像仪包括近红外光谱仪和图像系统，可自动扫描样品区域，获得不同空间分辨率的近红外特征信息。所有的操作都是自动化，包括聚焦、可见光照明、切换扫描模式、切换空间分辨率、数据主成分分析等。还可升级成中近红外光谱仪和图像仪，成为多功能的样品分析系统。/pp　　2014年底，PerkinElmer公司收购了瑞典波通公司，又大大丰富了近红外产品线。波通近红外采用最新一代固定光栅二极管阵列分光技术，可应用于实验室或生产车间的旁线，或在线近红外作为过程分析的一部分。波通在15年前就开始使用在线近红外检测黄油奶酪产品，积累了大量经验，是业界在线近红外的首选方案提供商。/pp　　strong仪器信息网：目前贵单位主推的产品?/strong/ppstrong　　华瑞：/strong目前PerkinElmer近红外光谱仪有傅立叶变换型的Frontier和Spectrum Two N，光栅型的DA7250，DA7440等。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 300px height: 204px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201910/uepic/905074cc-bf76-4413-bc28-2ea9bee33ebc.jpg" title="03.jpg" alt="03.jpg" width="300" height="204" border="0" vspace="0"/img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201910/uepic/93d71913-4e5c-4244-a4b7-ba432c882be9.jpg" title="04.jpg" alt="04.jpg" width="300" height="211" border="0" vspace="0" style="max-width: 100% max-height: 100% width: 300px height: 211px "/ /pp style="text-align: center "strong图3. Frontier近红外光谱仪；图4.Spectrum Two N近红外光谱仪/strong/pp　　Frontier近红外于2011年推出，光谱范围、信噪比、分辨率、精度等主要指标都是业界领先水平，还可以拓展为中/近红外光谱仪和图像仪，适合于样品种类多、研究水平高的高校等科研单位。/pp　　Spectrum Two N为2018年推出的最新产品，是单独的近红外光谱仪，其性能指标同Frontier一样，都是业界最好水平，并得益于其结构紧凑、功能专一的特点，特别适合企业用户。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 300px height: 174px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201910/uepic/5fc4644e-946b-4ca2-9fda-5cdc3326584c.jpg" title="05.jpg" alt="05.jpg" width="300" height="174" border="0" vspace="0"/ img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201910/uepic/78fdbdfd-9dfd-40c0-87a1-2b22b9da16e6.jpg" title="06.jpg" alt="06.jpg" width="220" height="279" border="0" vspace="0" style="max-width: 100% max-height: 100% width: 220px height: 279px "//pp style="text-align: center "strong图5. Spotlight近红外图像仪；图6. DA7250近红外光谱仪/strong/pp　　近红外图像仪型号为Spotlight 400，主要面向客户为高校等科研单位，其强大的功能和卓越的性能使其一直是微观近红外分析的首选设备。它由Frontier扩展而成，兼具常规样品和微观样品的分析能力。其空间分辨率最高可达6.25µ m，可进行透射和反射模式测试，具有自动切换测试模式、自动聚焦、自动照明、自动切换空间分辨率、自动进行主成分分析数据等先进功能。整套仪器无透镜，采用全反射光学元件，是真正的高端近红外仪器。/pp　　DA7250是采用最新一代固定光栅二极管阵列分光技术的光谱仪，采用电致冷铟镓砷检测器和灵敏度最高的J22材料，检测精度高，内置氙灯作为波长基准，内置参考板作为能量基准，可以保证仪器长期使用的稳定性。DA7250检测样品时无需通过石英介质，样品间无需清理也不会产生交叉污染，对于粘稠，高油等难清理样品无需清理，使用简便。span style="text-align: center " /span/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 500px height: 257px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201910/uepic/b91bbd0e-4cee-4617-af47-21e29c2b5751.jpg" title="07.png" alt="07.png" width="500" height="257" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "strong图7. DA7440在线近红外光谱仪/strong/pp　　在线近红外光谱仪DA7440，采用全防护等级设计( SD )，满足IP 67 & 69k标准，使用特氟龙涂层铝部件，蓝宝石检测窗口，清理容易。内置不锈钢空气过滤器和空气泵。在线显示屏为12英寸触摸屏，IP 65防护等级，嵌入式网络浏览器，网线或者无线网连接网络，软件内置取样按钮。/ppspan style="color: rgb(255, 0, 0) "strong　　食用油和医药领域的应用是目前主要开发方向/strong/span/ppstrong　　仪器信息网:贵公司近红外光谱仪应用最具优势的领域?/strong/ppstrong　　华瑞：/strong得益于优异的性能和强大的扩展性，PerkinElmer公司近红外产品在科研领域的优势巨大，可以提供一系列的解决方案：/pp　　在饲料领域，比如饲料中动物源性成分的检测，比利时Wallon 农业研究中心(CRA-W)，意大利Ispra 的健康和消费者保护研究所(IHCP)以及比利时Geel 的标准物质与测量研究所(IRMM)等三家欧盟实验室，使用PerkinElmer Spotlight近红外图像系统对动物饲料样品沉淀物中围巾肉骨粉进行了研究，并通过了盲样测试。中国农业大学工学院杨增玲教授课题组，也做了大量细致的工作。中国农业科学院农业质量标准与检测技术研究所和PerkinElmer公司合作，开发了不同载体预混合饲料中维生素E 近红外光谱模型，为近红外分析方法在预混合饲料维生素检测方面的实际应用提供有益的参考。/pp　　在天然产物领域，清华大学孙素琴教授课题组使用Frontier近红外光谱仪，对多种药材(如牛膝、丹参、白芷)进行了产地和品种鉴别，对药材中有效成分(如牛膝中蜕皮甾酮、杜仲中松脂醇和二葡萄糖苷等)进行定量研究，均获得了良好效果。孙教授课题组还使用Spotlight红外图像系统，对银杏叶和茯苓等药材进行了微观分析，获得不同成分的分布状态。国际竹藤中心、中国林业科学院等单位，也使用Spotlight进行天然产物的微观分析。北京中医药大学的吴志生教授，使用Spotlight对中成药成分的微观分布也做了大量研究。/pp　　在食用油领域，PerkinElmer公司和国内著名的企业合作，在Spectrum Two N上开发建立了一系列的指标模型，除了最终产品的QAQC，还对生产过程中的重要指标进行了快速分析，如毛油的酸价、水分和含磷量，这些指标用于判断大豆原油的酸败程度，并为后边碱炼工序提供添加物料用量的依据。油脂的含磷量是很重要的一个指标，会影响油脂的色泽和透明度，国标方法(GB5009.87—2016钼蓝比色法)需要7~8个小时才能测试一个数据，对生产过程失去了监控作用。目前开发的含磷量模型，其偏差已经小于15ppm，满足了企业的实际需求。/pp　　strong仪器信息网:目前贵公司计划或者正在重点拓展的新领域有哪些？为什么看好该领域？有哪些新的解决方案?/strong/ppstrong　　华瑞：/strong在近红外领域，PerkinElmer公司目前的主要开发方向是食用油和医药。食用植物油与人们生活密切相关, 既是人体的重要能源和营养源, 也是食品生产加工中的重要原料，因此食用油的质量控制格外重要。国家发布了食品安全国家标准，用于控制和测定食用油的各项指标，如酸价、含水量、含磷量等。但这些实验，都需要对样品进行前处理，使用多种化学试剂，操作时间较长，耗费大量的人力物力，而且不能快速得到实验结果指导生产。不少食用油加工企业已经在使用近红外快速检测原料的品质，有一定的近红外基础，对油脂近红外设备有强烈的兴趣。目前市场上有一些近红外油脂分析设备，但实际使用效果一般，基本只能对碘值进行预测，对食用油生产企业意义不大。PerkinElmer Spectrum Two N近红外光谱仪凭借良好的性能，已经和一些著名的油脂企业合作，开发了大豆油不同生产阶段的酸价、含水量、含磷量等，并得到了企业的认可。我们正在加紧和更多的企业合作，进一步优化现有模型，并开发更多对企业有真正帮助作用的模型方法。/pp　　医药领域中，国家新近推行的带量采购政策，要求中标品种需要采用近红外光谱建模跟踪检测方式对每批次进行监测，这对近红外光谱仪的销售是一个利好。PerkinElmer公司在制药行业有很好的客户基础，加上近红外光谱仪光学性能好，附件种类多的特点，我们已经和一些药企进行了合作测试和方法开发，重复性和准确性非常高。我们推荐主机+漫反射NIRA附件的配置。NIRA采用了小角度镜面反射收集机制，由于平面反射镜的加工精度大大高于球体内部镀膜，可以制成非常均匀的一致性非常高的反射镜片，避免了传统积分球镀层均匀性和一致性差造成的光谱偏差，这保证了数据测试可以在不同的NIRA的传递，在一台机器上的数据和模型可以应用到其它仪器。小角度测量，还克服了样品高度和位置对谱图的影响，并减少了杂散光进入检测器，提高了测试的重复性和精密度。/ppspan style="color: rgb(255, 0, 0) "strong　　近红外行业看点：小型化、专业化、在线化、网络化… … /strong/span/pp　　strong仪器信息网:从仪器发展及应用的角度分析，您认为目前近红外光谱仪走到了哪一个阶段?有哪些先进的技术值得大家关注?又有哪些制约因素?/strong/ppstrong　　华瑞：/strong经过近些年仪器硬件和软件的发展，近红外光谱仪已经得到了长足的进步，也得到了很好的应用。小型化、专业化、在线化、网络化是未来近红外光谱仪应用的发展方向。不过，如何提高近红外光谱仪的准确度、精度、对不规则样品和低含量指标的分析能力，仍是目前面临的一个挑战。此外，自动优化、自动建模等基于大数据的软件，也是一个需要解决的问题。/pp　　strong仪器信息网:请分析目前全球及中国近红外光谱市场的发展态势有何不同?/strong/ppstrong　　华瑞：/strong国外近红外仪器的研发比中国早，水平也相对较高。在小型近红外光谱仪方面，也处于领先地位。相对来说，我国近红外光谱仪研制时间较短，而且基本上是光栅型仪器，精度和灵敏度均受限。当前，我国科研型的近红外仪器基本都是进口的，而化工、医药、食品等领域中一些规模较小的企业是国产仪器的主要市场。/pp　　strong仪器信息网:您如何评价我国近红外光谱的市场需求情况及发展潜力？未来几年，近红外光谱的热点市场需求有哪些?/strong/ppstrong　　华瑞：/strong目前近红外主要的应用领域包括：石油及石油化工、基本有机化工、精细化工、冶金、生命科学、制药、医学临床、农业、食品、饮料、烟草、纺织、造纸、化妆品、质量监督、环境保护、高校及科研院所等。/pp　　随着各个行业自动化需求的提高，工艺和成本的控制更加严格，在食品、化工等行业会有持续的购买需求。国家医药带量采购的政策，也会促使更多的药企购买近红外光谱仪。比如，在石化领域可测定油品的辛烷值、族组成、十六烷值、闪点、冰点、凝固点、馏程、MTBE含量等 在农业领域可以测定谷物的蛋白质、糖、脂肪、纤维、水分含量等 在医药领域可以测定药品中有效成分，组成和含量 亦可进行样品的种类鉴别，如酒类和香水的真假辨别，环保废弃物的分检等。/p

红外光谱学作为四大光谱学之一，红外光谱分析技术（IR spectroscopy）是利用分子振动跃迁来研究和识别固体、液体或气体形式的化学物质或官能团的分析技术，对样品进行定性和定量分析，广泛地应用于医药化工、地矿、石油、煤炭、环保、海关、宝石鉴定、刑侦鉴定等领域，以及物理、天文、气象、遥感、生物、医学等领域也有广泛的应用。红外光谱对样品的适用性相当广泛，固态、液态或气态样品都能应用，无机、有机、高分子化合物都可检测。此外，红外光谱还具有测试迅速，操作方便，重复性好，灵敏度高，试样用量少，仪器结构简单等特点，因此，它已成为现代化学、药物和材料分析最常用和不可缺少的工具。为适应广大分析技术工作者的需求，进一步提高技术工作者的应用和研究水平，推动红外光谱分析应用的进一步发展，上海交通大学分析测试中心特举办“ATC 009 红外分析技术”培训班，NTC授权单位培训机构上海交通大学分析测试中心承办并负责相关会务工作。现将有关事项通知如下：1、 培训目标：熟悉红外光谱的基本理论与原理；了解傅里叶变换红外光谱仪原理及应用；掌握红外光谱制样的基本技能；熟悉红外光谱附件ATR、积分球和变温附件使用；了解国家标准中红外光谱分析方法通则和傅里叶变换红外光谱仪检定的操作规程。（一）通过学习理论知识，观摩实际操作，排查仪器故障，调谐最佳机器运转状态。（二）面对应急问题，学员可理论联系实际，查找故障原因，进行仪器自检及修复。2、 时间地点： 培训时间：2023年11月1日-11月3日 上海 （时间安排：授课2天，考核1天）3、 课程大纲：课程内容11月1日上午红外光谱基本原理、红外光谱仪仪器结构和功能11月1日下午国家标准红外光谱分析方法通则的应用、红外光谱仪检定的操作规程11月2日全天红外光谱仪和附件基本操作，红外制样操作11月3日全天考核4、 主讲专家：主讲专家来自上海交通大学分析测试中心，熟悉ATC 009 红外分析技术大纲要求，具有NTC教师资格，长期从事红外光谱分析技术研究的专家。5、 授课方式：（1） 讲座课程；（2） 仪器操作6、 培训费用：（一）培训费及考核费：每人3000元（含报名费、培训费、资料费、考试认证费），食宿可统一安排费，用自理。（二）本校费用：每人1500 元（含报名费、培训费、资料费、考试认证费；必须携带学生证）。7、 颁发证书：本证书由国家科技部、国家认监委共同推动成立的全国分析检测人员能力培训委员会经过严格考核后统一发放，证书有以下作用：具备承担相关分析检测岗位工作的能力证明；各类认证认可活动中人员的技术能力证明、该能力证书可作为实验室资质认定、国际实验室认可的技术能力证明；大型仪器共用共享中人员的技术能力证明。 考核合格者将由发放相应技术或标准的《分析检测人员技术能力证书》。考核成绩可在全国分析检测人员能力培 训委员会(NTC)网站上查询（https://www.cstmedu.com/）。 8、 报名方式：（一）请详细填写报名回执表（附件1）和全国分析检测人员能力培训委员会分析检测人员考核申请表（附件2），邮件反馈。 （二） 注：请学员带一寸彩照2张（背面注明姓名）、身份证复印件一张，有学生证的学员携带学生证复印件。 （三） 报名截止时间是10月25日16:00前。 （四） 如报名人数不足6人取消本次培训。9、 联系方式联系人：吴霞（报名相关事宜）、朱邦尙（技术咨询）电话： 021-34208499-6102（吴霞）、021-34208499-6321（朱邦尙）E-mail：iac_office@sjtu.edu.cn官方网址：iac.sjtu.edu.cn