时间停留仪

p 　　近段时间以来，随着澳大利亚总理莫里森游说各国支持新冠病毒起源“独立调查”，中澳关系在多次唇枪舌战中达到新低。就在这样的紧张局势之下，中国突然宣布，即日起暂停澳大利亚4家牛肉厂商的出口资格。公告原文如下，5月11日，海关总署更新了《符合评估审查要求的国家或地区输华肉类产品名单》，暂停受理澳大利亚170、235、239、640等4家输华肉类企业自2020年5月12日起启运的输华肉类产品进口申报。 /p p style=" text-align: center " img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202005/uepic/712befe5-4aaf-4d49-8c1d-df0a6ceaf0d4.jpg" title=" 1589356823526.jpg" alt=" 1589356823526.jpg" / /p p 　　据悉，编号为170和235的两家生产商隶属于澳大利亚最大的牛肉出口商JBS集团，640和239生产商也都是澳大利亚两家规模较大的牛肉加工厂。上述四家牛肉加工商所集团属的在2019年对华牛肉规模出口达12.2万吨，约占澳大利亚牛肉对华出口总量的35%。中国作为澳大利亚牛肉最大的出口市场，2019年中国从澳大利亚进口牛肉总量达30万吨，约占其出口总量的30%。无疑，中国此举将对澳洲牛肉生产造成重大打击。 /p p 　　根据澳方消息，本次暂停进口与澳大利亚主张的新冠病毒来源调查无关，而是因为产品的标签不符合规定，即肉类产品对不上其出示的健康证明。这并不是澳洲对华牛肉出口首次遇阻。2017年，中国也曾援引产品标签不合规为据，对6家在中国设有分支机构的澳大利亚肉类出口商发出了暂停进口禁令。禁令实施了三个月。 /p p style=" text-align: center " img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202005/uepic/d71f317d-3045-4b17-a3fe-31f38595c3bc.jpg" title=" 5ad41449e4478.jpg" alt=" 5ad41449e4478.jpg" / /p p 　 strong 　那么，导致澳洲牛肉进口多次受阻的产品标签究竟是怎样的，如何才能达到合格合规的要求？它在国际贸易中又扮演了怎样的一个角色？ /strong /p p 　　食品标签是预包装食品容器上的文字、图形、符号，以及一切说明物，是向消费者表明食品特征的一种重要形式。“进口肉类产品标签”是在贮藏运输过程中以传递产品信息、提供保护和方便搬运为目的的食品贮运包装、标识。预包装食品的中文标签需同时符合我国对预包装食品的相关要求。 /p p 　　原国家质检总局第136号令《进出口肉类产品检验检疫监督管理办法》第十四条规定，进口鲜冻肉类产品包装应当符合下列要求：内外包装使用无毒、无害的材料，完好无破损；内外包装上应当标明产地国、品名、生产企业注册号、生产批号；外包装上应当以中文标明规格、产地（具体到州/省/市）、目的地、生产日期、保质期、贮存温度等内容，目的地应当标明为中华人民共和国，加施输出国家或者地区官方检验检疫标识。《进口肉类产品的检验检疫监管工作手册》中第一节第5部分规定：进口肉类产品外包装应加施输出国（地区）官方检验检疫标识，外包装上应当以中文标明品名、生产企业注册号、生产批号、规格、产地（具体到州/省/市）、目的地、生产日期、保质期、储存温度等内容，目的地应当标明为中华人民共和国；内包装使用无毒、无害的全新材料，并标明产地国、品名、生产企业注册号、生产批号，与外包装信息一致。 /p p 　　发达国家对于食品标签管理均有非常详细的法律法规。我国对进口食品标签管理也有相关法律依据，但不够详细，特别是对于进口肉类产品。监管机构可以依照原国家质检总局第136号令、《进口肉类产品检验检疫监管工作手册》等对标签不合格情况进行分类，情节严重的，可作整批退回或销毁处理。 /p p 　　近年来我国进口肉类产品数量不断增加，越来越多的国家或地区与我国签订了输华肉类产品《议定书》。《议定书》中详细规定了双方的权利与义务，对输华肉类产品做出了详细的规定，其中就包括了货物包装与标签的情况。 strong 标签不合格违反了《议定书》中的规定，我国有权利暂停不合格输华注册厂的资质。 /strong 只有做到有法可依，违法必究，才能更好地维持输华肉类产品的秩序，也能得到外方更多的尊重。 /p p 　　尽管此次中国的牛肉进口禁令已被归结于技术性问题，但目前尚不清楚禁令将持续多长时间，以及是否将其扩展到澳洲其他肉类出口企业。根据中国去年的牛肉进口数据来看，中国对牛肉的需求越来越高。2019年中国进口牛肉总量高达165.9万吨，比2018年增加了59%，进口金额高达82亿美元，比2018年增加了71%。而且，近年来我国积极推动肉制品进口多元化策略，多国牛肉都在涌向中国市场。据央视网5月3日报道，近日约有21.4吨的俄罗斯牛肉运抵我国上海西郊国际农产品交易有限公司。据悉，这也将是有史以来俄罗斯牛肉首次出现在我国消费者的餐桌。除了俄罗斯以外，美国、日本等国的牛肉也在等待进入中国市场。若是澳洲牛肉持续被禁，不难想象，澳洲牛肉恐怕很难在中国市场重拾辉煌。 /p

项目编号：0773-2241SHHW0153项目名称：华东师范大学时间分辨荧光显微镜项目预算金额：220.0000000 万元（人民币）最高限价（如有）：220.0000000 万元（人民币）采购需求：设备名称：时间分辨荧光显微镜；数量及单位：1套；简要技术参数：3.2、像元：1×1—4096×4096；3.3、镀银高反射率的xy光学振镜扫描系统；★3.3.1、扫描频率0～5KHz，最短单点停留时间0.5µs, 最长单点停留时间无限；其余内容详见本项目招标文件。合同履行期限：自合同签订之日起120天内；本项目( 不接受 )联合体投标。

富睿捷科技携旗下原位冷冻干燥机Mercury系列参加于2022年6月30日-7月1日，举办的2022第六届国际生物医药（杭州）创新峰会。国际生物医药（杭州）创新峰会立足医药产业界的重大、热点事件，集聚海内外 2 位院士、50余位行业大咖，70+分享嘉宾，借由生物医药道路的探索样本，窥见新药开发的勇气与智慧，把握下一个十年中国医药创新发展的历史性机遇。富睿捷原位冻干机的应用领域集中在药物研发，疫苗冻干，体外诊断试剂研发等，与此次会议主题相契合，希望借由此次创新峰会，让更多的医药企业了解我们的产品。大会亮点展位盛况原位冻干机首亮相富睿捷科技始终都抱着为科研行业前进的一份子而努力，在国产替代的浪潮下，我们希望打造出可以对标进口仪器的好产品。每一次展会的参与，我们都希望可以让更多的人了解富睿捷这个品牌，了解富睿捷科技的好产品。

薛恒钢 张志杰 2011年12月4日、5日北京的灰霾天气引发人们对于大气PM2.5监测的关注。PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物，也称为可入肺颗粒物。它的直径还不到人的头发丝粗细的1/20。PM2.5粒径小，富含大量的有毒、有害物质且在大气中的停留时间长、输送距离远，因而对人体健康和大气环境质量的影响更大。PM2.5的检测过程当中，经常遇到基质种类繁多、痕量微量灵敏度不足，分离不佳共流严重，且浓度差异大等常规色质难以解决的难题。因为现有的传统GCMS峰容量低，分离能力有限，广谱性差，通量低，尤其是对共流干扰问题无有效解决方法。而污染物种类众多，要求同时检测样品中可能存在的污染物列表少则几百多则上千，这就要求仪器对同一样品能高通量高分离度的检测成千上万化合物，同时能进行高效率的批量样品处理，具有相当水平的自动化数据分析能力。 一维色谱技术分离能力有限，时常不能满足应用需求。许多分析问题需要比一维色谱技术提供更高的分辨率。而分离能力可通过使用多种分析机制的组合来增强。全二维气相色谱（GC×GC）是一个正交分离系统，样品通过两维不同机制的分离使得分析效果大大提升。它的峰容量为组成它的两根柱子各自峰容量的乘积，分辨力为二柱各自分辨率平方加和的平方根。目前一维气相技术只能对二百左右组份峰进行有效的分离。而全二维气相技术可以完全分离上万个色谱峰。 高通量飞行时间质谱采集速率500张全谱图/秒。力可特有的自动峰识别Peak Find、自动解卷积True Signal Deconvolution、自动谱库检索功能大大提高了质谱的检出能力。可自动解出干净无杂峰的高质量质谱图。高通量的数据处理能力适用于快速反应监测、快速自动全组份定性及全组份半定量。可在几分钟内完全全组份的自动数据处理。结果的谱检索的匹配率大大提高，出峰量数倍于其它质谱，且定性可靠性很高。 针对以上难题，全二维色谱高通量飞行时间质谱GCxGC-TOF MS成为最佳结果最高性能的解决方案，其分离解析能力在气相质谱产品中是最强的，对于小分子分析研究有着无可比拟的优势。美国力可公司生产的全二维气相色谱飞行时间质谱仪Pegasus 4D GCxGC TOF-MS为监测MP2.5提供了终极解决方案。 本解决方案建立了一种使用美国力可全二维气相色谱飞行时间质谱仪Pegasus 4D GCxGC TOF-MS的方法。样品经提取后，用全二维气相色谱进行分离，飞行时间质谱仪Pegasus TOF进行分析。 色谱条件：进样口温度：270℃；不分流进样；柱初始温度130℃，以40℃/min升至210℃，以4℃/min升到320℃，保持10min；脉冲时间：0.8s；调制周期4-8秒 调制器温度：40℃；二维柱温：20℃；传输线温度；270℃。色谱柱：SGE BPX-5 30m*0.25mm*0.25um，BPX-50 1.5m*0.1mm*0.1um。 质谱条件：离子源温度：250℃；离子源电压：70eV；扫描方式：160-520u全扫描；扫描速度100spetrum/s。自动数据处理软件：ChromaTOF。 该方法完全满足国标的要求。通过美国力可全二维气相色谱飞行时间质谱仪Pegasus 4D GCxGC TOF-MS可将有机碳、元素碳、细粒子和水溶性离子进行分类找出主要的污染因素，指导大气污染的治理方案。图1. Zimmermann等设计的PM2.5采集及分析方案图2. PM2.5气溶胶，自动归类峰识别结果：橙色为饱和烷烃，绿色为不饱和烷烃及环烷烃，紫色为直链酸，淡蓝色为部分水合萘及烯基取代萘，黄色为萘及烷基取代萘，红色为极性苯系物，黑绿色为烷基苯系物。（S/N 100:1，Lesie Vogt et. al.）图3. ChromaTOF软件定性，共自动识别峰匹配度满足定性要求的峰3639个。（Zimmermann.et al）全二维气相色谱飞行时间质谱仪Pegasus 4D GCxGC TOF-MS------------------------------------------------------------------------------------关于力可公司 美国力可公司(LECO)始创于1936年，今天已经发展成为拥有约2,300多名员工，在全球设有25家子公司及代表处的规模 公司总部位于美国圣约瑟市(芝加哥以东60公里的密执安湖东岸)。美国力可公司早在1970年代中期就进入中国市场，至今，在国内已销售了4500多台各种分析设备，各行各业用户已有3000多家。三十多年来以仪器为纽带，通过用户和我司员工共同努力，力可同用户之间已建立了深厚友谊和密切关系。同时我们还定期发行“力可通讯”，以此加强力可公司与用户之间，力可仪器的用户与用户之间的联系，成为同行用户之间沟通的桥梁。 力可公司不仅很早就通过ISO国际标准认证，同时公司在专业技术上始终保持着领先的优势，并拥有多项技术专利，成为世界上分析仪器知名厂商。力可公司十分重视中国市场的发展和潜力，为广大用户提供优质、快捷的信息及服务，确保力可仪器在国内用户手中发挥应有的作用。详情请参阅：www.leco.com

6月27日，依托天津大学分析测试中心—雷尼绍激光拉曼光谱联合实验室组织的天津大学材料学院本科生社会实践活动圆满落幕。天津大学分析测试中心薛涛主任和天大材料学院的李老师带领的功能材料专业的学生们也展现了充满活力的天大学子精神面貌。莘莘学子们饱满的学习热情贯穿于丰富而有序的活动中。雷尼绍拉曼事业部高级应用工程师王志芳博士和雷尼绍技术培训陈经理针对本科生特点量身定制的拉曼光谱技术和测量与3D打印技术的讲座内容丰富，运用生动有趣的案例让学生们可以尽可能的理解高深莫测的测量技术知识。为了让知识不再停留于纸上谈兵，而是致力于让每位学子都能通过生动的仪器演示环节得到充分而全面的领悟，雷尼绍公司精心为学生安排了仪器参观讲解及实操演示环节。学生在参与过程中对平日里很难接触到的形形色色的测量仪器大为惊叹，且获益匪浅，一天的活动真正意义上做到了知识资源共享的社会实践。 依托天津大学分析测试中心平台的资源与雷尼绍拉曼的技术平台和强大的服务团队，实现平台与资源的共享，推进分子光谱领域技术革新，我们将不断前行！

Picarro G2301——苏州大气甲烷的时间模式和决定因素江苏海兰达尔 2023-07-07 13:06 发表于江苏文献链接：https://doi.org/10.1016/j.apr.2023.101830研究背景在过去的几年里，中国经历了日益加剧的城市化，特别是经济最发达和城市化程度最高的长三角（YRD）地区。由于该地区城市的发展方向和农业化发展水平不同，不同城市之间的大气甲烷分布差异很大。目前对该地区大气甲烷的研究主要是基于一个城市的一个站点的观测，这可能会限制我们对甲烷浓度分布的理解，因为甲烷浓度在不同区域，甚至一个城市内也存在不同。因此，对该地区大气甲烷的观测仍然是不确定的并且稀少的。苏州是YRD地区中心的一个重要城市，拥有中国密度最高的产业和最富有的企业。然而，对于该城市大气甲烷的研究却很少。在此，研究人员基于对城市和郊区的三个站点的观测，系统地分析了苏州城市的大气甲烷，目的在于了解苏州不同区域的甲烷浓度分布和差异，并掌握其调节因素。研究方法观测地点从2020年1月至2021年12月，在苏州市的三个站点连续测量大气甲烷浓度（如下图）。这三个站点分别为吴江站（WJ），相城站（XC）和张家港站（ZJG），均设置在各区（市）的气象局内，由南向北依次分布。其中WJ站和XC站都与河流接壤，靠近城市边界，这使得它们可以成为郊区站点的代表。而ZJG站靠近市中心，因此被归类为城市站点。此外，在三个站点周围均有大型的公园广场，太湖则位于相城区的西南部。地理位置和相应的采样点测量系统三个站点的大气甲烷均使用Picarro G2301高精度温室气体分析仪进行连续测量，时间分辨率为1Hz。许多相关的研究表明，Picarro系统对于二氧化碳和甲烷摩尔分数的测量敏感而准确。空气样品通过真空泵从专用的10mm采样管进入到-50℃甲醇浴中，干燥至约-35℃露点后输送至Picarro测量系统。整个过程中，样气从入口到分析仪的停留时间小于30s。同时，记录气象参数（包括气温、压力等）。在这项研究中，研究人员使用了三瓶与WMO/GAW（甲烷：±2ppb）尺度相关的标准气体来校正测量和检查系统的性能，这一方法已在许多中国其它WMO/GAW站点有过使用。研究结果空间和时间模式位于苏州北部的ZJG站的年平均甲烷浓度是这三个站中最高的，这可能归因于城市内部功能的空间差异。张家港市重工业较密集，且靠近中国重要的稻米生产地区常熟市。尽管存在差异，但从三个站点监测到的高度相关的甲烷水平（如下图）来看，它们全年都有一个共同的来源。因此，可以用这三个站点的甲烷平均值来表示苏州市的特征。苏州三个站点大气甲烷浓度的关系基于年度观测数据，苏州市的年甲烷平均浓度为2125.33ppb，高于周边的临安站以及中国西南部的海螺沟站。同时，通过简单地减去2020年的年平均值，可以得到苏州大气甲烷的年平均增长率为8.02ppb yr-1，高于近十年全球的平均增长率以及瓦里关本底站1994~2017年间的平均增长率，但低于同样位于YRD地区的临安站的年平均增长率。根据自下而上的模型，来自自然来源的甲烷全球排放已经超过了人为来源，这其中来自湿地以及河流、湖泊等陆地淡水系统的排放量更是天然甲烷排放的主要来源。苏州作为经济发达的城市，可能有很强的人为甲烷排放，但我们仍然不能说甲烷主要来自于人为排放。因为苏州紧邻太湖，而太湖是中国最大的淡水湖之一，平均深度仅1.9米，是大气甲烷的强大来源。此外，黄海作为一个大型的自然湿地，距离苏州市仅有100公里，这可能是另一个大型的自然来源。从季节变化来看，苏州市大气甲烷水平春季和冬季较低，夏秋两季较高，这种模式也与以往的研究结果一致。同时，有一个有趣的现象，甲烷摩尔分数的谷值出现在每年的7月和8月，但一旦有降雨，甲烷会立即上升。这一现象可能是因为，强烈的光解反应在干燥期（持续高温干旱）积累了大量的OH自由基，这加剧了甲烷的消耗（甲烷被OH自由基氧化），导致浓度下降。而一旦开始下雨，湿沉降对于OH自由基有显著的去除作用，甲烷的浓度可以得到恢复。城市甲烷浓度的驱动因素双极图显示，在WNW，W和WSW方向的低风速（＜3m s-1）下，甲烷存在高浓度情况，这表明观测站点存在来自西南方向的局部来源。在长江三角洲地区，水稻种植和湿地是大气甲烷的主要来源。因此，位于西南部的太湖湿地可能是重要的贡献者。双极图显示了不同季节的风速与甲烷浓度之间的相关性此外，对24小时后向轨迹的聚类分析显示，站点还分别受到东北方向的黄海和东南方向的东海的传输影响，这两者是苏州大气甲烷的重要来源，来自这些方向的气团路径占了总数的一半以上。当这些气团经过上海时，它们可能会携带来自能源和化工企业等各种来源的受污染的甲烷。2020年和2021年苏州三个站点的24小时后向轨迹聚类分析结论这项研究记录了长三角地区经济发达城市苏州的三个站点连续两年的甲烷测量，这三个站点甲烷的平均浓度能作为苏州城市的代表值。苏州甲烷的年平均浓度呈上升趋势，不同季节甲烷浓度存在显著差异，其中夏秋季较高，冬春季较低。位于苏州市西南部的太湖以及黄海和东海的传输是苏州大气甲烷的重要区域来源。编辑人：陆文涛审核人：史恒霖感谢本文作者浙江工业大学 方双喜教授团队对本推文的指导与支持！

为什么飞行时间质谱（tofms）是相对于四级杆质谱（qms）更理想的检测器？您是否想了解飞行时间质谱仪（tofms）和四极杆质谱仪（qms）的区别，比较两者的性能以及了解这些参数对您的应用案例可能产生的具体影响？总体而言，飞行时间质谱比四极杆质谱仪具有先天的性能优势。tofms采集瞬时全谱信息，大幅提升了仪器的分析速度和灵敏度，确保任何重要信息不会丢失并允许回溯分析，更容易鉴别未知分析物和解析测量结果。更重要的是，tofms具备的超高质量分辨率和高精确质量更利于复杂基体中未知物种的准确鉴别，详见后文。参数对比飞行时间质谱tofms级杆质谱qms mass analyzer数据采集同时记录所有离子（全谱）离子筛：同一时段只能记录一种离子采集速度1000hz全谱1000hz单个离子质量分辨率r = m/rm10’000可分辨同量异位素峰可精确推导化学式单质量数分辨率不可分辨同量异位素峰相对精确质量rm/m1000质量数时，4 ppm = 4 mth/th精确质量rm0.001 th at 300 th0.5 th质量范围1 th 到 10000 th通常为10 th 到 500 th四极杆和tof质量分析仪的工作原理？四极杆和飞行时间(tof)质量分析仪实现对不同质荷比(m/q)的离子分离的原理截然不同，这从根本上导致了两者检测能力的巨大差异。四级杆质量分析仪四极杆质量分析仪简单来说是一个‘离子筛’：在同一时刻，有且仅有特定m/q值的离子才能通过四极杆被后端检测器检测到。 第二步，通过挑选或者逐个扫描测量质荷比来获得部分或者完整谱图。图1是一个简单的四级杆原理动图：射频rf电场将离子聚焦在四级杆的轴心；叠加的直流dc电场用于破坏离子飞行轨迹的稳定性，并随后将它们从四极杆中弹出。通过调节这两个电场的强度，可使得只有一个较小m/q范围的离子保持稳定的飞行轨迹从而顺利通过四级杆。该质荷比范围外的其他离子将因不稳定而损失掉（被过滤掉）。然后，在整个m/q质荷比范围内扫描特定或者每个离子的质荷比，就可以记录部分或者完整质量谱图。产生射频rf场的电子器件的电压输出是有物理上限的，也就相应限定了四级杆所能测量的质荷比的上限范围。 图1. 四级杆原理动画图。同一时间，只有特定m/q值的离子才能通过；其他离子都会被‘丢’掉。这里的动图中，选择性离子检测（sim）用来测量了三个较小质荷比的离子（蓝色、黄色和灰色），而质荷比最大的离子（红色）则一直不在筛选范围之内，可理解为没有被检测到。飞行时间质量分析器tof分析仪则是根据离子通过特定区域（通常称为飞行管）时不同的飞行速度来达到离子分离的效果。整个过程有点类似于一场跑步比赛：一组离子在起点被加速（比赛开始），然后以匀速通过无场飞行管（赛跑过程）漂移到检测器（终点线）。从飞行管起点到与检测器‘撞线’之间的时间，也就是离子的飞行时间，被高速检测器记录下来。直观的说，重的分子应该比轻的分子‘飞’得慢，也就意味着到达检测器的时间也越长。所以，在离子带电荷数都相等的前提下，通过离子飞行时间可以反推出其质荷比。这里我们有一个更详细的解释和推导。在tof飞行管的起始加速区，所有离子都会同时受到一个脉冲强电场，即不同质荷比的离子都得到同样的起始动能e。更准确来说，离子获得的动能与其带电荷量q成正比。电荷量相同的离子，e/q近似完全一致。动能e跟质量和速度的方程式：e = ½ mv2这也就意味着：e/q = ½ m/q v2 约等于恒定。因此，质荷比m/q较小的离子会以更快的速度地通过tof区域，更快到达检测器。仪器会高速测量每个离子从起始加速区到检测器的飞行时间，然后将其转换为质谱图：质荷比和信号强度。图2. 飞行时间质谱原理动画图。 每种离子都从脉冲电场中获得了相同的动能，以恒定速度通过无场漂移区（飞行管）。静电场反射镜（reflectron）大幅改善了因离子初始动能差异而导致的分辨率损失。检测器则高频率的记录不同时间点检测到的离子数。所有的离子‘飞行行程’都在微秒级别，也就意味上万趟‘飞行行程’累加在一起，最后形成了一秒的全谱图。上图中的动画持续了几秒钟。在仪器中，实际的离子飞行速度要快得多：每秒数万次飞行，每次飞行时间10到100微秒不等。一般情况下，我们无需每秒几万次的超高数据采集频率，因此通常会将数据累加成每0.1（10 hz）秒或者更长时间段的谱图。举例来说：当tof以两万次/秒的采集速率运行时，每2000次提取的数据可以积累到一张谱图当中，也就是10张谱图/秒的仪器响应。现代tof仪器采用了各种精妙的电子和机械设计来提高质量分辨率，包括静电场反射镜等部件。同时，从离子‘撞线’检测器到仪器屏幕上显示质谱之间的很多步骤也需系统设计和考虑。tofms快速‘全景’测量与每次测量中只记录单一质荷比离子的四级杆不同，飞行时间质谱每时每刻都在记录所有质荷比的离子的信号强度。tof同时检测所有离子的特质，相比于qms离子监测（sim）和全谱扫描都具有先天性的优越性。四极杆在扫描每个离子都需要一定的驻留时间（一般为0.1秒以上），这也意味着可能需要较长时间才能完成全谱扫描，继而导致较慢的测量速度，并损失大量有效信息。例如图3(左图)展示了用vocus 2r ptr-tof在4hz采集率下对志愿者单次呼气的测量结果。在这个简单的实验中，一共有241种不同的vocs化合物被定性定量。如果用四极杆质量分析仪来测量同样数量的离子，并假设使用0.25秒的单离子驻留时间，则需要至少一分钟的时间来完成测量。这也意味着，当志愿者的呼气动作完成时，四极杆全谱扫描还在进行中（图3(右图)。图3. 约1.5秒开始的单次呼气中的各物种时间序列。左图：用tofms实测得到的呼气结果。右图：同样的呼气试验，用四级杆质谱的模拟结果。图中标志点代表了每组数据对应的时间点。四级杆扫描的离子数目越多，对仪器灵敏度的影响越大在四级杆质谱的单个离子对应的停留时间中，所有其他离子都被丢弃。这会直接影响仪器整体的灵敏度。想象一下，对一个校准气瓶进行十秒钟的测量，一个四极杆和一个tofms质谱分别测量十个质荷比的离子。四极杆对每个质荷比的信号累积时间不超过1秒，而tofms对每个m/q的信号累积时间则为10秒。很明显，tofms将为每个离子累积更多的信号，因此在10秒的时间内具有相对于四级杆更高的灵敏度。 tof瞬时全谱确保不错过有效信息为了改善测量速率，四级杆可以只测量少量的特定离子(也称为选择离子监测模式sim)。值得注意的是，未被列入特定离子清单的离子可能包含重要信息。例如，图4展示了用tofwerk ei-tof以5谱每秒的采集频率测量的gc逸出物的质谱。为了完整的体现单个色谱峰，四极杆操作者一般选择不超过三个离子进行sim。另一方面，图中最大的色谱峰中包含的ei谱图含有200多个离子。相对于四级杆提供的少数几个离子，使用包含200多个离子的全谱图数据，与nist库的标准谱图匹配来进行峰识别的准确性要高的多。此外，使用sim的操作者必须非常确定他们对除样品目标物外的其他任何vocs不感兴趣。这一点对于非目标分析尤其重要，也是极难做到的，因为在非目标分析中，样品的确切成分是未知的。通过每时每刻测量所有离子，保存全谱数据，测量变得 “面向未来”：如果研究或新的应用表明一个新的分子是值得注意的，分析人员可以重新审视以前收集的tof数据，针对这些‘新’物种进行回溯分析。图4. ei-tof测得的gc气相色谱逸出物和相应的色谱峰。至少有六个色谱峰可以被清楚的识别出来，每个峰的宽度都小于三秒。图中蓝色、红色和黑色的数据点提出了模拟的四级杆在sim模式的测量效果。插图展示了强度最高的色谱峰所对应的包含200多种离子信息的nist ei谱图。不间断连续测量能更好的揭示样品中各离子的对应关系四极杆分析仪的结果是不连续的：这是因为每次只能扫描一个离子，而不是同时扫描所有离子。这种效应被简称为 “质谱偏斜”。如果样品的voc成分变化很快，就无法准确定量vocs之间的相对比例。这对于化学计量‘指纹’分析或大气污染物的溯源分析等应用都非常重要。举个例子，图5显示了一段vocus elf小精灵ptr-tof对环境空气中芳香烃的测量结果。该测量来自欧洲某城市的车载实验，被测空气的成分随时间和空间位置的变化而极快的变化。图5. 车载移动检测中芳香烃物质浓度秒级的变化曲线。右图中模拟的四级杆分析结果给污染物溯源和源谱图数据库建立都增加了很大的不确定性。苯、甲苯、二甲苯和更大的芳烃的相对比例一般可以用来表征污染物来源：在本案例中，汽油车尾气。如果使用相应的只有三个离子的四极杆测量结果，就无法准确确定不同芳烃的相对比例，后续的来源识别就变得更加困难。另一个飞行时间质谱检测器的好搭档是适用于元素及其同位素分析的电感耦合等离子体质谱仪（icp-ms）。在非连续进样时，icp-ms需要在较短时间内测量多种元素和它们对应的各同位素峰，这也是传统的四级杆检测器所不能实现的。上述应用场景包括有单颗粒分析或者快速（高达几百hz）激光剥蚀成像等。图6展示了一组在钢材质纳米颗粒中分析铬，铁，镍和钼等元素信息。单颗颗粒物所产生的信号时长不超过0.5毫秒。tofwerk的icptof （icp-ms搭配飞行时间检测器）能够可靠地表征这些纳米颗粒物的完整谱图信息，而四级杆检测器则受限于其同一时刻只能测量一种元素的劣势，会丢失很大一部分信息，同时对各元素之间的浓度相对比值也不能准确测量。图6. 用icptof r检测到的单个钢材质纳米颗粒中铬，铁，镍和钼随时间变化信号图。上半部分：每90微秒记录的单个钢纳米颗粒物的高时间分辨率信号。下半部分：模拟四级杆检测器记录的上述单颗粒物分析的实验结果。该套模拟结果是在假设四级杆单离子停留时间为90微秒的情形下。因为四级杆是依次扫描这四种元素信息，他们的灵敏度响应的减少了33倍。更重要的是，四级杆数据推导出的元素的相对浓度比值跟真实数字会有76%-270%的偏差！高质量分辨率是准确识别未知离子的必要条件之一四极杆质量分析仪的分辨力受限于四极杆的加工精度和电子器件的性能。四极杆分析仪通常是以单位质量分辨率来操作的。即使是目前市场上非常高端的四极杆，其分辨力也只有r=m/dm（fwhm）=3000-4000th/th，这还是在大幅降低仪器灵敏度的情况下。图7将单位质量分辨率的ptr四极杆谱图与分辨力为r=5000 th/th的vocus s ptr-tof谱图进行了详细对比。在单位质量分辨率下，无法区分同量异位化合物。同量异位化合物具有相同的标称质量，但元素组成不同。同量异位化合物在样品中会有不同的随时间变化曲线，能够对它们分别测量并定量对分析结果的精确性非常重要（图8）。图8. 具有5000分辨率的vocus s ptr-tof的测量数据。在69质荷比的三个同量异位离子信号对应的完全不同的时间序列。底图展示了特定时间点上的节选谱图：高质量分辨率将这三种离子清楚的解析开来。高质量分辨率提供的精确质量信息更重要是用来确定离子峰的元素组成。这对化合物的鉴定至关重要，而这也是单位质量分辨率无法做到的。在图9中，高质量分辨率（5000 th/th）和高相对质量精度（5ppm以内）可以帮助我们把97.045 th处检测到的离子鉴别为氟苯而不是3-糠醛(97.028 th)或2-乙基呋喃(97.065 th)。图9. 高质量分辨率和高质量精度保证了离子定性定量的高准确性。结论综上所述，飞行时间质谱仪相对于四级杆分析仪的优势是显而易见的。单个样品的测量速度更快，而且不会有”质谱偏斜”效应。对于同一个质量范围，tof分析仪相对于四级杆有更好的灵敏度。因为每时每刻都在记录‘全景’谱图，不会错过或者丢失任何可能的重要信息。最后，tof的高质量分辨率可以鉴别同量异位化合物并精确推导出元素组分。 来源：tofwerk

您是否想了解飞行时间质谱仪（TOFMS）和四极杆质谱仪（QMS）的区别，比较两者的性能以及了解这些参数对您的应用案例可能产生的具体影响？总体而言，飞行时间质谱比四极杆质谱仪具有先天的性能优势。TOFMS采集瞬时全谱信息，大幅提升了仪器的分析速度和灵敏度，确保任何重要信息不会丢失并允许回溯分析，更容易鉴别未知分析物和解析测量结果。更重要的是，TOFMS具备的超高质量分辨率和高精确质量更利于复杂基体中未知物种的准确鉴别，详见后文。参数对比飞行时间质谱TOFMS级杆质谱QMS Mass Analyzer数据采集同时记录所有离子（全谱）离子筛：同一时段只能记录一种离子采集速度1000Hz全谱1000Hz单个离子质量分辨率R = M/rM10’000可分辨同量异位素峰可精确推导化学式单质量数分辨率不可分辨同量异位素峰相对精确质量rM/M1000质量数时，4 ppm = 4 mTh/Th精确质量rM0.001 Th at 300 Th0.5 Th质量范围1 Th 到 10000 Th通常为10 Th 到 500 Th四极杆和TOF质量分析仪的工作原理？四极杆和飞行时间(TOF)质量分析仪实现对不同质荷比(m/Q)的离子分离的原理截然不同，这从根本上导致了两者检测能力的巨大差异。四级杆质量分析仪四极杆质量分析仪简单来说是一个‘离子筛’：在同一时刻，有且仅有特定m/Q值的离子才能通过四极杆被后端检测器检测到。第二步，通过挑选或者逐个扫描测量质荷比来获得部分或者完整谱图。图1是一个简单的四级杆原理动图：射频RF电场将离子聚焦在四级杆的轴心；叠加的直流DC电场用于破坏离子飞行轨迹的稳定性，并随后将它们从四极杆中弹出。通过调节这两个电场的强度，可使得只有一个较小m/Q范围的离子保持稳定的飞行轨迹从而顺利通过四级杆。该质荷比范围外的其他离子将因不稳定而损失掉（被过滤掉）。然后，在整个m/Q质荷比范围内扫描特定或者每个离子的质荷比，就可以记录部分或者完整质量谱图。产生射频RF场的电子器件的电压输出是有物理上限的，也就相应限定了四级杆所能测量的质荷比的上限范围。图1. 四级杆原理动画图。同一时间，只有特定m/Q值的离子才能通过；其他离子都会被‘丢’掉。这里的动图中，选择性离子检测（SIM）用来测量了三个较小质荷比的离子（蓝色、黄色和灰色），而质荷比最大的离子（红色）则一直不在筛选范围之内，可理解为没有被检测到。飞行时间质量分析器TOF分析仪则是根据离子通过特定区域（通常称为飞行管）时不同的飞行速度来达到离子分离的效果。整个过程有点类似于一场跑步比赛：一组离子在起点被加速（比赛开始），然后以匀速通过无场飞行管（赛跑过程）漂移到检测器（终点线）。从飞行管起点到与检测器‘撞线’之间的时间，也就是离子的飞行时间，被高速检测器记录下来。直观的说，重的分子应该比轻的分子‘飞’得慢，也就意味着到达检测器的时间也越长。所以，在离子带电荷数都相等的前提下，通过离子飞行时间可以反推出其质荷比。这里我们有一个更详细的解释和推导。在TOF飞行管的起始加速区，所有离子都会同时受到一个脉冲强电场，即不同质荷比的离子都得到同样的起始动能E。更准确来说，离子获得的动能与其带电荷量Q成正比。电荷量相同的离子，E/Q近似完全一致。动能E跟质量和速度的方程式：E = &half mv2这也就意味着：E/Q = &half m/Q v2 约等于恒定。因此，质荷比m/Q较小的离子会以更快的速度地通过TOF区域，更快到达检测器。仪器会高速测量每个离子从起始加速区到检测器的飞行时间，然后将其转换为质谱图：质荷比和信号强度。图2. 飞行时间质谱原理动画图。每种离子都从脉冲电场中获得了相同的动能，以恒定速度通过无场漂移区（飞行管）。静电场反射镜（reflectron）大幅改善了因离子初始动能差异而导致的分辨率损失。检测器则高频率的记录不同时间点检测到的离子数。所有的离子‘飞行行程’都在微秒级别，也就意味上万趟‘飞行行程’累加在一起，最后形成了一秒的全谱图。上图中的动画持续了几秒钟。在TOFWERK仪器中，实际的离子飞行速度要快得多：每秒数万次飞行，每次飞行时间10到100微秒不等。一般情况下，我们无需每秒几万次的超高数据采集频率，因此通常会将数据累加成每0.1（10 Hz）秒或者更长时间段的谱图。举例来说：当TOF以两万次/秒的采集速率运行时，每2000次提取的数据可以积累到一张谱图当中，也就是10张谱图/秒的仪器响应。现代TOF仪器采用了各种精妙的电子和机械设计来提高质量分辨率，包括静电场反射镜等部件。同时，从离子‘撞线’检测器到仪器屏幕上显示质谱之间的很多步骤也需系统设计和考虑。TOFMS快速‘全景’测量与每次测量中只记录单一质荷比离子的四级杆不同，飞行时间质谱每时每刻都在记录所有质荷比的离子的信号强度。TOF同时检测所有离子的特质，相比于QMS离子监测（SIM）和全谱扫描都具有先天性的优越性。四极杆在扫描每个离子都需要一定的驻留时间（一般为0.1秒以上），这也意味着可能需要较长时间才能完成全谱扫描，继而导致较慢的测量速度，并损失大量有效信息。例如图3(左图)展示了用Vocus 2R PTR-TOF在4Hz采集率下对志愿者单次呼气的测量结果。在这个简单的实验中，一共有241种不同的VOCs化合物被定性定量。如果用四极杆质量分析仪来测量同样数量的离子，并假设使用0.25秒的单离子驻留时间，则需要至少一分钟的时间来完成测量。这也意味着，当志愿者的呼气动作完成时，四极杆全谱扫描还在进行中（图3(右图)）。图3. 约1.5秒开始的单次呼气中的各物种时间序列。左图：用TOFMS实测得到的呼气结果。右图：同样的呼气试验，用四级杆质谱的模拟结果。图中标志点代表了每组数据对应的时间点。四级杆扫描的离子数目越多，对仪器灵敏度的影响越大在四级杆质谱的单个离子对应的停留时间中，所有其他离子都被丢弃。这会直接影响仪器整体的灵敏度。想象一下，对一个校准气瓶进行十秒钟的测量，一个四极杆和一个TOFMS质谱分别测量十个质荷比的离子。四极杆对每个质荷比的信号累积时间不超过1秒，而TOFMS对每个m/Q的信号累积时间则为10秒。很明显，TOFMS将为每个离子累积更多的信号，因此在10秒的时间内具有相对于四级杆更高的灵敏度。TOF瞬时全谱确保不错过有效信息为了改善测量速率，四级杆可以只测量少量的特定离子(也称为选择离子监测模式SIM)。值得注意的是，未被列入特定离子清单的离子可能包含重要信息。例如，图4展示了用Tofwerk EI-TOF以5谱每秒的采集频率测量的GC逸出物的质谱。为了完整的体现单个色谱峰，四极杆操作者一般选择不超过三个离子进行SIM。另一方面，图中最大的色谱峰中包含的EI谱图含有200多个离子。相对于四级杆提供的少数几个离子，使用包含200多个离子的全谱图数据，与NIST库的标准谱图匹配来进行峰识别的准确性要高的多。此外，使用SIM的操作者必须非常确定他们对除样品目标物外的其他任何VOCs不感兴趣。这一点对于非目标分析尤其重要，也是极难做到的，因为在非目标分析中，样品的确切成分是未知的。通过每时每刻测量所有离子，保存全谱数据，测量变得 “面向未来”：如果研究或新的应用表明一个新的分子是值得注意的，分析人员可以重新审视以前收集的TOF数据，针对这些‘新’物种进行回溯分析。图4. EI-TOF测得的GC气相色谱逸出物和相应的色谱峰。至少有六个色谱峰可以被清楚的识别出来，每个峰的宽度都小于三秒。图中蓝色、红色和黑色的数据点提出了模拟的四级杆在SIM模式的测量效果。插图展示了强度最高的色谱峰所对应的包含200多种离子信息的NIST EI谱图。不间断连续测量能更好的揭示样品中各离子的对应关系四极杆分析仪的结果是不连续的：这是因为每次只能扫描一个离子，而不是同时扫描所有离子。这种效应被简称为 “质谱偏斜”。如果样品的VOC成分变化很快，就无法准确定量VOCs之间的相对比例。这对于化学计量‘指纹’分析或大气污染物的溯源分析等应用都非常重要。举个例子，图5显示了一段Vocus Elf小精灵PTR-TOF对环境空气中芳香烃的测量结果。该测量来自欧洲某城市的车载实验，被测空气的成分随时间和空间位置的变化而极快的变化。图5. 车载移动检测中芳香烃物质浓度秒级的变化曲线。右图中模拟的四级杆分析结果给污染物溯源和源谱图数据库建立都增加了很大的不确定性。苯、甲苯、二甲苯和更大的芳烃的相对比例一般可以用来表征污染物来源：在本案例中，汽油车尾气。如果使用相应的只有三个离子的四极杆测量结果，就无法准确确定不同芳烃的相对比例，后续的来源识别就变得更加困难。另一个飞行时间质谱检测器的好搭档是适用于元素及其同位素分析的电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）。在非连续进样时，ICP-MS需要在较短时间内测量多种元素和它们对应的各同位素峰，这也是传统的四级杆检测器所不能实现的。上述应用场景包括有单颗粒分析或者快速（高达几百Hz）激光剥蚀成像等。图6展示了一组在钢材质纳米颗粒中分析铬，铁，镍和钼等元素信息。单颗颗粒物所产生的信号时长不超过0.5毫秒。TOFWERK的icpTOF（ICP-MS搭配飞行时间检测器）能够可靠地表征这些纳米颗粒物的完整谱图信息，而四级杆检测器则受限于其同一时刻只能测量一种元素的劣势，会丢失很大一部分信息，同时对各元素之间的浓度相对比值也不能准确测量。图6. 用icpTOF R检测到的单个钢材质纳米颗粒中铬，铁，镍和钼随时间变化信号图。上半部分：每90微秒记录的单个钢纳米颗粒物的高时间分辨率信号。下半部分：模拟四级杆检测器记录的上述单颗粒物分析的实验结果。该套模拟结果是在假设四级杆单离子停留时间为90微秒的情形下。因为四级杆是依次扫描这四种元素信息，他们的灵敏度响应的减少了33倍。更重要的是，四级杆数据推导出的元素的相对浓度比值跟真实数字会有76%-270%的偏差！高质量分辨率是准确识别未知离子的必要条件之一四极杆质量分析仪的分辨力受限于四极杆的加工精度和电子器件的性能。四极杆分析仪通常是以单位质量分辨率来操作的。即使是目前市场上非常高端的四极杆，其分辨力也只有R=M/dM（FWHM）=3000-4000Th/Th，这还是在大幅降低仪器灵敏度的情况下。图7将单位质量分辨率的PTR四极杆谱图与分辨力为R=5000 Th/Th的Vocus S PTR-TOF谱图进行了详细对比。图7. 质子转移反应QMS和TOF谱图对比。在单位质量分辨率下，无法区分同量异位化合物。同量异位化合物具有相同的标称质量，但元素组成不同。同量异位化合物在样品中会有不同的随时间变化曲线，能够对它们分别测量并定量对分析结果的精确性非常重要（图8）。图8. 具有5000分辨率的Vocus S PTR-TOF的测量数据。在69质荷比的三个同量异位离子信号对应的完全不同的时间序列。底图展示了特定时间点上的节选谱图：高质量分辨率将这三种离子清楚的解析开来。高质量分辨率提供的精确质量信息更重要是用来确定离子峰的元素组成。这对化合物的鉴定至关重要，而这也是单位质量分辨率无法做到的。在图9中，高质量分辨率（5000 Th/Th）和高相对质量精度（5ppm以内）可以帮助我们把97.045 Th处检测到的离子鉴别为氟苯而不是3-糠醛(97.028 Th)或2-乙基呋喃(97.065 Th)。图9. 高质量分辨率和高质量精度保证了离子定性定量的高准确性。结论综上所述，飞行时间质谱仪相对于四级杆分析仪的优势是显而易见的。单个样品的测量速度更快，而且不会有”质谱偏斜”效应。对于同一个质量范围，TOF分析仪相对于四级杆有更好的灵敏度。因为每时每刻都在记录‘全景’谱图，不会错过或者丢失任何可能的重要信息。最后，TOF的高质量分辨率可以鉴别同量异位化合物并精确推导出元素组分。

细数2011年健康领域发生的大事小情，无论是食品安全，还是医疗卫生，哪怕是再细小的事情，都牵动着社会公众敏感的神经：经历了日本大地震期间的抢盐闹剧，见证过来自台湾的塑化剂风波，为可能出现在餐桌上的地沟油而焦虑……当然，我们也有幸分享了青蒿素获大奖的喜讯，也或多或少地受益于史上最严厉抗生素整治措施的出台。 　　为此，《科学与健康》编辑部邀请多位专家、媒体人士、采访对象以及读者评选出2011年十大健康事件。 　　史上最严的抗生素整治行动 　　今年4月18日，卫生部下发了《2011年全国抗菌药物临床应用专项整治活动方案》。近日，又公布了第二版的《抗菌药物临床应用管理办法(征求意见稿)》。此次整治对抗菌药物使用“限品种、限用量、限级别”，被业内人士称为“史上最严”的抗菌药物临床应用整治行动。 　　点评：滥用抗菌药已经成为了感染科医生最大的心结。要止住这股滥用之风，不仅要提高医院和医生的合理用药水平，还应该改变百姓的观念，百姓应对医生根据病情给出的治疗意见予以配合、予以尊重。 　　谣言引发抢盐潮 　　3月11日13时，日本北部宫城县以东太平洋海域发生里氏9.0级特大地震。受日本核污染影响，不少中国百姓担心海水污染吃不上盐或者想通过加碘盐预防核辐射。于是，各地纷纷出现了一股抢购食盐的风潮，从北刮到南，许多市民纷纷到大小超市和商店“批发”食盐，甚至有人连夜开车到外围城区商店买盐。一包1元多钱的碘盐竟然炒到了18元。 　　点评：恐慌多起于未知，谣言止于智者。从2003年非典时抢购板蓝根、口罩，到今年的抢盐风潮，政府应该更加重视信息公开、关注危机干预，当然，公民自身也要提升科学素养、增强独立判断力。勿让抢购潮再次上演! 　　百余人染丙肝 　　11月中旬，河南安徽两省发生丙肝人群聚集性感染。安徽64人感染，河南104人感染。据安徽省卫生部门初步调查，此次疫情中发现的丙肝阳性者均在河南省永城市马桥镇一个体诊所接受过静脉推注治疗，疫情可能是因不安全注射引起。 　　点评：虽然事件起因还只是停留在“可能性”的猜测，但事实已经出现，无论是输血还是不洁器具，都将是导致疫情产生的直接原因，而事件直接反映了中国农村医疗现状的薄弱。乡村医生是9亿农民基本医疗服务的主要提供者，而多数村医没有医师资格证书。 　　地沟油流向餐桌 　　今年9月，公安部统一指挥浙江、山东、河南等地公安机关，历时4个月成功破获一起特大利用地沟油制售食用油案，一条集掏捞、粗炼、倒卖、深加工、批发、零售等6大环节的地沟油黑色产业链浮出水面。此次行动抓获犯罪嫌疑人32名，同时扣押食用地沟油100余吨。据嫌犯交代，购买的地沟油主要销往粮油市场。 　　点评：继去年之后，地沟油再次“荣登”年度新闻事件，可见社会公众对其“关心”的程度。医学研究表明，长期摄入地沟油会对人体造成明显伤害，可惜，截至目前，国内仍然没有非常奏效的对地沟油检测的方法。 　　徐文被砍17刀 　　9月15日下午，北京同仁医院耳鼻咽喉科部主任徐文在医院被曾经的治疗对象王宝洺连砍17刀，致使这位国内顶尖的喉科专家肌腱断裂、颅骨、尺骨等多处骨折，后经多学科专家全力抢救，才脱离生命危险。 　　点评：患者砍医生，这不是第一例。造成这一类恶性事件的根本原因还是医患之间信任缺失。不过，恐怕重塑信任的路还要很长一段时间。 　　屠呦呦获拉斯克奖 　　1971年，屠呦呦领导的研究小组发现了青蒿素，一种用以治疗疟疾的新型药物，挽救了全球数百万人生命。2011年度拉斯克奖基金会将临床医学研究奖授予屠呦呦，以表彰屠呦呦研究员及其青蒿素研究团队在青蒿素研究方面作出的杰出贡献。 　　点评：这是中国科学家首次获得拉斯克奖，也是迄今为止中国生物医学界获得的世界级最高大奖。很多拉斯克奖获奖者后来成为诺贝尔奖的得主，所以称它是诺贝尔奖的风向标。 　　塑化剂风波 　　“潜伏”30年后，在饮料食品中的塑化剂在今年的5月27日遭曝光。多家知名运动饮料及果汁等遭到污染。此次污染事件规模之大为历年罕见，在台湾引起轩然大波。中国大陆随即禁止进口台湾“涉塑”的294家企业的973种产品。 　　点评：随着科技的发展，新的化学物质层出不穷，但是完全了解这些化学物质潜在的危害却还需要时间，是一个渐进的过程。 我们更期待的是，在产生危害之前，相关企业、政府部门能对新化学物质采取科学审慎的态度，多去追问可能的危害。 　　双汇“瘦肉精”事件 　　据央视《每周质量报告》的“315”特别节目《“健美猪”真相》报道，河南孟州等地养猪场采用违禁动物药品“瘦肉精”饲养，有毒猪肉流向了双汇。一直对外宣称“十八道检验、十八个放心”的双汇，却不检测“瘦肉精”。 　　点评：积攒声誉、创立品牌可谓千辛万苦，需要数十年之功，可稍有松懈、管理不善便可能土崩瓦解。双汇“瘦肉精”事件让大家又回忆起了几年前因三聚氰胺轰然倒塌的三鹿集团。真是哀其不幸怒其不争啊! 　　染色馒头 　　3月29日，中央电视台《消费主张》栏目曝光了上海多家超市销售的小麦馒头、玉米面馒头系染色制成，加防腐剂防止发霉。馒头生产日期标注为进超市的日期，过期回收后重新销售。 　　点评：做馒头的工人可以不吃自己做的馒头，但不能不吃加了瘦肉精的猪肉。中国人扎扎实实地进入了“互相投毒”的时代。苦苦问道：我们还能吃点啥? 　　“健康教母”马悦凌受质疑 　　马悦凌曾凭借一本《不生病的智慧》长期蝉联各大图书排行榜榜首，其首创的马悦凌固元膏更是风靡全国。2011年，100多人因按照她书中所写的“生吃泥鳅”导致中毒住院一事将马悦凌推到风口浪尖，其鼓吹的其他养生怪论也不断遭到质疑。 　　点评：看病贵，看病难，给所谓的养生专家制造了机会，但是不能因此而放弃对“伪专家”的揭露。去年的张悟本，今年的马悦凌，我们很“期待”明年还会有哪一位专家“闪亮登场”!

『编者加注：飞行时间(Time of Flight, TOF)质谱仪的原理：由离子源产生的离子经加速后进入无场漂移管，以恒定的速度飞向离子接收器；离子到达接收器所用的飞行时间和离子的质荷比(m/z)相关；通过测量各种离子到达飞行管的飞行时间，就可以得到离子的m/z值。飞行时间质谱仪具有可检测分子量范围大、扫描速度快、仪器结构简单等优点。』 　　第一次见到周振博士是2008年9月26日在嘉兴召开的第六届分析仪器发展与创新论坛暨第一届中国科学仪器南湖论坛上，他在“国产质谱研发与产业化”的会议上做了题为“飞行时间质谱的研制”的报告，给与会者留下了深刻的印象。 　　周振博士从事质谱仪器的研究十几年，目前担任上海大学研究员。在德国吉森大学读物理学博士期间，得到了无网反射飞行时间检测器发明人H. Wollnik教授和垂直引入式飞行时间检测器发明人A. Dodonov教授的指导，并于2000年成功研制了分辨率达20000的高分辨垂直引入式飞行时间质谱仪，技术指标为当时国际同类仪器的最高水平。2000年开始，周振博士往返于欧美与中国，与志同道合的朋友一起，希望把这一技术在中国实现产业化。 　　 　　上海大学环境与化学工程学院周振研究员 　　2004年周振博士全职回国，创办了广州禾信分析仪器有限公司，开展飞行时间质谱仪的开发和产业化工作，同时被聘为中科院广州地球化学研究所的研究员，潜心于飞行时间质谱分析器的研究，2006年研制成功国内首台分辨率达10000的大气压基体辅助激光解析离子源高分辨飞行时间质谱仪，获得了2008年度广东省科学技术一等奖 2007年完成小型化的分辨率达2000的飞行时间质谱分析器 取得了3项国家发明专利。现主持国家863项目、广东省科技攻关重点项目和粤港关键领域重点突破项目等。 　　Instrument：周老师，您好!非常感谢您接受仪器信息网的采访。据了解，您在质谱仪相关技术方面做了很多工作，涉及离子源、真空接口、以及质谱整机的系统化等，请您给介绍一下相关情况。 　　周振研究员：从1991年我就已经开始从事质谱仪方面的研究了，硕士毕业论文做的是电子轰击源扇形磁式质谱仪的研究，博士毕业论文是做辉光放电飞行时间质谱仪器和电喷雾飞行时间质谱仪器的研究，一直以来都是在做整机工作。 　　质谱的关键部件是离子源和质量分析器 在我所做的工作中，涉及扇形磁式质谱仪、飞行时间质谱仪、Penning(超导)离子阱等质量分析器，研制过辉光放电离子源(GD)、电子轰击源(EI)、电喷雾(ESI)、大气压基体辅助激光解析离子源(APMALDI)、气溶胶电离(A-TOFMS)等离子源，当然还有与质谱相关的四极杆真空接口等重要电子离子光学部件。 　　目前，我主要的研究方向是“垂直引入式飞行时间质谱分析器的理论和实践”，同俄罗斯质谱研发科学家一直保持着紧密的合作关系。这里要强调的一点是我们目前只专心做飞行时间质谱仪及其相关设备 科学仪器研发是多学科的高度集成，尤其是质谱仪器，它的一个离子源、一个质量检测器、甚至一个零部件就够一个人钻研一辈子，希望我们尽快能把这个分析器做好，做精。 　　Instrument：请您介绍一下2001-2004年期间您在德国重离子加速中心和美国阿岗国家实验室所做的一些工作。 　　周振研究员：我在这两个实验室的主要工作包括：射频四极杆离子传输器和分子离子反应器、高分辨飞行时间质谱分析器、Canadian Penning Trap(CPT)等。 　　 　　周振研究员与俄罗斯科学家垂直引入式飞行时间检测器发明人A. Dodonov教授一起在吉森大学调试仪器 　　研制多台高分辨飞行时间质谱仪，用于德国重离子加速中心、俄罗斯科学院和美国橡树岭国家实验室等单位 参与了在天体物理中具有重大意义的64Ge、68Se、108Sb、22Mg等同位素的质量精确测量(世界首次的质量直接测量) 参与研制了一种新型四极杆分子离子反应器，可用于蛋白质，多肽的氨基酸序列测试 与美国橡树岭国家实验室合作制成首个负离子冷却装置，此装置可以将高达40keV能量的负离子束相空间减少10倍以上，以提高离子传输效率。 　　 　　在美国Argonne国家实验室庆贺CPT小组在国际上第一次完成22Mg精确质量测量 　　科学研究的确需要很好的配套服务，像德国吉森大学物理研究所这样的科研机构，有很强的电子和机械队伍，有好的想法很容易付诸实施，我们在这方面落后的太多了。 　　Instrument：请您谈谈飞行时间质谱在质谱家族中的地位及其发展前景?与四级杆质谱相比，飞行时间质谱有哪些自己的特点? 　　周振研究员：飞行时间(TOF)和四级杆(Q)都是非常重要的质量分析器。第一台飞行时间质谱仪的发明要早于四级杆质谱仪。但由于当时基础技术不过关，比如快电子和大面积的离子探测器技术等，导致飞行时间质谱的总体性能指标一直停留在一个很低的水平，而四极杆一出现就达到了一个较高的水平，所以目前四级杆用的比较多有一定的历史原因。 　　近些年来，随着技术的不断发展，TOF有了较大的技术进步和市场增长。特别是当涉及高检测速度和大分子量、高精度方面的测定，首选是TOF。当然，四极杆技术进步也很快，其分辨率和质量上限都在提高。比如串级四极杆定量能力强、检测限很好。串级四极杆一般由三个四极杆相串连，各个四极杆起不同的作用，比如过滤噪声、产生子离子等功能。串级四极杆是实验室仪器，十分娇贵、复杂，对操作人员素质要求较高，而且价格都在200万元以上。 　　与普通单极四极杆相比，TOF在定量、检测限方面基本相当， TOF在一些行业应用领域，如一般的气体检测需求，已经完全能够达到要求。如果从国产化的角度看，实现核心技术完全国产化，价格便宜，维护方便，将更易于普及。针对在工业质谱领域的应用，我根据自己的理解，把Q与TOF的性能指标和生产难度大概作一下对比，如表1和表2所示： 　　表1 飞行时间(TOF)和四级杆(Q)检测器主要技术指标比较 　　表2 飞行时间(TOF)和四级杆(Q)检测器生产难度比较 　　Instrument：目前，飞行时间质谱的具体应用领域有哪些?您所研制的飞行时间质谱的应用定位方面又是如何规划的? 　　周振研究员：飞行时间质谱仪器主要有三种特殊应用。利用其大质量上限，可以做大分子的检测，如与MALDI相连 利用其高质量检测精度，如Q-Star这一类型的仪器是做分子式判定的最好工具之一 利用其快速特点，如作为高效毛细管电泳，全二维气相色谱的检测器。其他领域的应用TOF与Q相似，但还没有Q广。 　　目前我们做的仪器还不能与国外进口仪器竞争，因此主要是定位在中低端应用客户，比如工业应用。我们拟先完成气体实时在线监测仪的产业化，应用于环保和工业领域，获得一定经验后再做气相色谱的检测器，最后再考虑与MALDI、ESI等离子源联用，做高端应用的质谱仪器。 　　另外，在防恐、军事等方面的应用将是一个重点，由于进口的限制问题，只能靠自主研发，希望我们也能在这方面为国家做些贡献。 　　Instrument：请谈谈广州禾信分析仪器有限公司的成立背景、以及目前发展情况? 　　周振研究员：质谱仪的应用范围非常广，涉及食品、环境、人类健康、药物、国家安全、和其他与分析测试相关的领域，而我们国家的中高端质谱完全依赖进口。我们掌握了TOF的核心技术，在这样的形势与背景下，我们的目的非常明确：质谱仪器，非做不可 并且根据自身的优势，目前只做飞行时间质谱仪器，并一定要把它做好。 　　广州禾信分析仪器有限公司成立至今，投入了大量的研发经费，承担了国家、广东省、广州市、广州开发区的一些重大科研项目。近期即将获得一些风险投资，这将为公司的发展增添更强大的动力。公司的定位是飞行时间质谱分析器及相关技术开发和生产的专业公司，目前有研发人员15人，配合生产的人员10多人。 　　 　　广州禾信分析仪器有限公司去踏青 　　目前，已完成EITOF500型TOF分析器产品样机、2000 ESI/TOFMS实验室样机(小型化)、手提式飞行时间质谱分析器等的研发。其中EITOF分析仪正在北京钢铁研究总院进行测试，将用于冶金行业的气体在线分析。这些质谱仪器拥有完全自主知识产权，已申请多项专利。 　 　　EITOF500型TOF分析器产品样机参加广东省产学研展 　　在市场方面，公司目前的定位是针对专业市场、中低端用户做市场，不与国际成熟产品竞争，尽量不与国内其他同行竞争。计划用1年的时间，实现产品投放市场；几年后达到批量销售的目标 同时与相关同行广泛合作，实现共赢。 　　Instrument：您在回国创业过程中所面临的最大的困难是什么? 　　周振研究员：资金缺乏是我们所面临的最大问题，前面也提到过，很多投资企业或投资人根本就不知道质谱为何物。另外，作为一个新的企业，从国家层面上申请经费也有一定困难。相关专家曾经到我们公司来调研，认为有研制大型仪器的条件和经验，因此得到了广东省政府的支持。现在我们只能埋头苦干，要用事实来证明我们是有能力做成这件事情的。 　　在人员方面面临的问题也很大，尤其是目前国内能从事质谱研究的专业人才奇缺，完全要靠自己培养。在仪器设计和精加工方面，能满足要求的人员也非常缺乏。国内基础工业相对落后，导致在电子、机械零配件选用方面还不能完全满足设计要求，需要花大量的时间做筛选工作。相关人员还没有深刻意识到精密分析仪器的生产制造其质量控制的重要性，这方面的工作，不仅仅是靠钱就能解决的，需要花时间进行团队培养。 　　比如，虽然我曾在实验室成功研制出了20000以上高分辨率的飞行时间检测器，但是我们目前主推样机的分辨率定位是2000。其主要原因，一方面高性能的TOFMS需要的成本更高，产业化过程中要投入大量的资金，我们还不具备与国际高端仪器面对面竞争的实力 另一方面我们所定位的专业市场，对性能指标的要求不是很高，而高端的产品还有待其他条件的进一步成熟。 　　飞行时间质谱仪器属于大型仪器，技术上的高端仪器，涉及多方面的理论、专业技术以及复杂的工艺细节等，需要丰富的整机研制经验，只能说我选择了一个做高难度产品的道路。我想质谱仪的技术含量高应该是我们国家一直没有实现有冲击力产品的一个主要原因。 　　Instrument：请谈谈国内分析仪器企业如何才能与跨国公司同台竞争? 　　周振研究员：国内少数分析仪器企业做的不错，但是更多的企业首先面临的问题是如何生存。在我们目前还很弱小的情况下，想成为能生产具有自主知识产权产品的企业，只能踏踏实实一步一步地走，认认真真一个一个地出每一个产品，深入研究相关行业需求，或直接走专用仪器的路线，避免与跨国公司的直接竞争。 　　另外，国家对分析仪器企业的要求最好与其他行业区别对待。比如科技创新方面，分析仪器企业属于高科技企业，就我们现在的水平，大部分的仪器能够消化吸收国外先进技术就算是很好了，慎提世界首创、国际一流等指标。我个人认为我们目前即使有什么创新，可能也只是在枝节上的，因为在质谱领域，大的革新几乎都是可以获得诺贝尔奖的。不能盲目冒进，只能一点点攻关。国家在研发、采购政策能方面加以支持也很重要，因为我们与国外公司相比太弱小了，竞争管理机制也不完善。 　　当然，在总体上，我们是乐观的，我们面对的市场很大。“千人千山千担柴”，一个人不可能把所有的事情都做完，也不要担心别人可能在做同样的事，发展好自己的团队最重要。 　　Instrument：对我国仪器研发人才的培养您有什么建议? 　　周振研究员：首先，要大力培养仪器人才。我们国家的科学仪器要想得到更好的发展，系统地培养科学仪器研发人才至关重要，而且我们现在比西方其他国家已经晚了很多年了。早在80年代，天津大学和厦门大学就已经建立起了分析仪器专业，由于种种原因现在都已经不一样了。我想尽自己的能力，从质谱仪器入手，着手进行分析仪器后备人才的培养工作。 　　我们正与上海大学一起建立紧密的产学研用合作关系，以上海大学作为新技术、新应用的研发平台，为解决国民经济中的重大问题提供理论和技术基础，培养专业人才。如果进一步能在上海大学重新开启分析仪器学科，那么意义更加重大，具体事宜正在筹划之中。 　　其次，作为一个企业要千方百计地吸引并留住人才。我们辛辛苦苦培养的优秀人才学成之后到外企工作去了，有关部门也早已意识到这个问题。希望能够采取灵活的措施，提供宽松的科研环境，鼓励这些优秀的人才回国创业。 　　 　　周振研究员的研发团队召开技术研讨会 　　采访即将结束时，周振研究员向我们表示，要特别感谢傅家谟院士。当年参加广州留学生交流会的初次见面，傅家谟院士就给予他足够的信任与厚望，“两天内就决定了一个大型仪器的开发”，直接促成了广东省第一台飞行时间质谱仪器的研制成功，“也使我义无反顾地回国创业。同时也十分感谢863、广东省科技厅和广州市科技局开放、创新的态度”。 　　采访手记 　　质谱仪已经深入地渗透到了各行各业，成为保障人类健康、促进环境安全，以及探索未知世界不可或缺的工具，其重要性已得到了广泛认同。但我国的质谱仪一直存在核心技术不足、“空心化”现象，国内逐年扩大的质谱仪市场一直被国外公司垄断。面对我国经济、社会发展的需求，迫切需要研发具有自主知识产权的质谱仪器。 　　在与周振研究员交谈中，给笔者印象最深的是“执著、专注”，对飞行时间质谱研发工作的无比热情，十几年如一日、专心做这一件事情，就是为了心中那份梦想：“做中国的飞行时间质谱仪”。我们衷心期待周振研究员能够实现自己的梦想，为我国的国产质谱事业贡献力量。 　　采访编辑：刘向东 　　附录：周振研究员简介.doc

寿县饮用水微生物污染事件引发的水消毒思考哈希公司（央广网）北京2020年8月24日消息8月20日以来，安徽寿县保义镇居民493人陆续出现发热呕吐、腹痛腹泻症状，据省市县联合调查组初步调查，判定为志贺氏菌感染所引起。此次志贺氏杆菌感染者分散在保义镇多个村庄，初步调查与洪涝灾害下自来水供水水源受到污染有关。该新闻不禁使人回想起2009年内蒙古赤峰自来水污染事件，据搜狐新闻（来源人民网）2009年8月4日消息，内蒙古自治区赤峰市7月23日突降一场暴雨，在随后的几天里，该市新建城区数千居民在饮用自来水后出现腹泻、呕吐、头晕、发热等症状，一时间各医疗门诊腹泻患者激增。7月26日，事发原因经赤峰市建委通报为：暴雨污水侵入饮用水源井污染所致。市区暴雨使地面水排泄不畅，大量污水侵入担负新建城区居民供水的九龙供水公司9号水源井，进而污染了饮用水，经卫生部门7月26日采集水样，9号水源井总大肠菌群、菌落总数严重超标，同时检出的沙门氏菌是导致此次水污染事件的主要原因。什么是志贺氏菌志贺氏菌属（Shigella Castellani）是一类革兰氏阴性短小杆菌，大小为0.5～0.7×2～3μm，是人类细菌性痢疾常见的病原菌。人类对志贺氏菌易感，10～200个细菌可使10～50%志愿者致病。 什么是沙门氏菌引起赤峰水污染事件的沙门氏菌，菌体大小（0.6～0.9)×（1～3)微米无芽胞，是1885年沙门氏等在霍乱流行时分离到猪霍乱沙门氏菌，故定名为沙门氏菌属，其中毒典型症状包括发热、恶心、呕吐、腹泻及腹部绞痛等症状，通常在发热后72小时内会好转。婴儿、老年人、免疫功能低下的患者则可能因沙门氏菌进入血液而出现严重且危及生命的菌血症，少数还会合并脑膜炎或骨髓炎。保证饮用水的安全一直是水处理工程界人士关注的重点领域之一。饮用水安全又涉及到化学污染物控制和微生物消毒安全控制。如何兼顾、平衡化学和生物安全，确保水质安全、适合饮用，对水处理工艺的设计是一种挑战。就从水消毒方面看，用化学消毒方式，如液氯、次氯酸钠等，都面临产生消毒副产物问题及化学消毒剂残余量控制问题，过高浓度消毒剂的投加，会增加人们用水的健康风险。我国《生活饮用水卫生标准》GB5749-2006对致癌、致畸、致基因突变消毒副产物的限值标准和消毒剂的浓度控制都进行了相应的规定，如消毒副产物三氯甲烷浓度不能超过0.06mg/L,一氯二溴甲烷不能超过0.1mg/L，二氯一溴甲烷不能超过0.06mg/L，二氯乙酸不能超过0.05mg/L。对出厂水消毒剂的浓度的规定，如对氯气及游离氯制剂限值为4mg/L，对一氯胺限值为3mg/L。如此就产生了一个问题，即当水源水质存在风险后，很难通过无限量的提高化学消毒剂浓度来保障水质的微生物安全。通过以上情况分析可知，在水源水质存在风险时，单一的化学消毒单元设计存在不达标风险，而多屏障式消毒策略，将是保证水质生物安全性的唯一选择。在多屏障式消毒策略中，依据各种消毒方式的特性，紫外线加氯胺组合式消毒方式，将是多屏障式消毒策略的理想选择。针对以上两个案例里出现的志贺氏菌和沙门氏菌，依据Chang等在“UV Inactivation of Pathogenic and Indicator Microorganisms”一文中研究的结果可知对于志贺氏菌，紫外线剂量在8.2mj/cm2时即可达到99.99%的去除对于沙门氏菌，在紫外线剂量为7.1mj/cm2时即可达到99.99%的去除依据《城市给排水紫外线消毒设备》（GB-T19837）中规定的国家标准，生活饮用水或饮用净水消毒时，紫外线有效剂量不低于40mj/cm2。可见，依据国家规范设计，紫外线消毒可有效消除饮用水中志贺氏菌和沙门氏菌产生的生物风险。 紫外线和氯胺的组合式消毒工艺的优势互补，可有效保护民众的用水安全。紫外线结合氯胺多屏障消毒工艺即能保障自来水厂消毒的要求，能保障出厂水在输送管网内的稳定性，使三卤甲烷等有害氯化副产物起到有效的削减作用，氯胺的氧化能力较氯弱，因此减少了腐殖物质与游离氯所形成的致癌物质（如三卤甲烷），气味也更低，其缓释消毒的特点能在管网内停留更长时间，更能有效地抑制残余细菌的再繁殖保障出厂水在供水管网内的生物稳定性。特洁安 于2008年在天津泰达自来水三期项目中安装了国内第一套自来水紫外消毒设备，自此以后，紫外消毒设备的应用得到越来越多水司的认可，包括北京郭公庄（50万方/天）的南水北调水，兰州彭家坪（78万方/天）的黄河水，以及浙江嘉兴贯泾港（25万方/天）的水库水等自来水厂，均采用了特洁安的自来水消毒设备来保障百姓的饮水安全。这些应用说明，紫外消毒设备在区域性和水源性均没有区别性要求。据不完全统计，目前国内采用特洁安自来水紫外消毒设备水处理规模有700多万方/天，特洁安紫外消毒设备正为百姓的供水安全提供坚实的保障。关注特洁安官微了解更多紫外消毒的资讯点击下方的阅读原文索取报价END哈希——水质分析解决方案提供商，我们致力于为用户提供高精度的水质检测仪器和专家级的服务，以世界水质守护者作为使命，服务于全球各地用户。如您想要进一步了解产品或需要免费解决方案，请通过【阅读原文】与我们联系，通过哈希官微留下您的需求就有机会赢取便携乐扣弹跳杯哦！

新华网上海4月13日电 （记者俞丽虹、周琳、周蕊）“用色素化妆的馒头，居然能够堂而皇之摆上大超市的货架”，“"健美"猪肉、"回炉"板鸭、"染色"馒头，还有多少问题食品隐藏在我们身边”……上海多家超市销售违法使用色素的馒头产品被媒体曝光后，迅速引起公众的质疑。食品安全领域为何频频拉响警报，企业的道德底线和政府的监管力度都成为拷问的对象。　　“问题”企业为何“难发现”？　　大肆生产“染色”馒头的“上海盛禄食品有限公司分公司”，位于上海市南大路380号。当记者12日上午来到这家食品企业实地采访时，厂区及周边环境着实令人震惊：　　盛禄公司租借的用于加工馒头糕点的厂房周围，分布着多家机电、机械制造、服装生产企业，粉尘、污水随处可见；加工车间的走道、墙角有不少蜘蛛网，盛装原料、添加剂、过期产品的塑料筐随意堆放在地面上，工人就在这样的环境中从事糕点生产加工，至今已有三四年。附近一家机械制造厂的员工对记者说，他刚来的时候，几乎不相信这里还有一家生产馒头的食品企业。 　　据上海质量技术监督、工商等部门的调查，这家企业在馒头生产过程中违法添加色素，将白面“染”成黄澄澄的玉米面馒头，并销售给多家超市。　　“人工色素本质上说是一种染料，过量摄入会影响人体健康。因此，国内外对食品中的色素添加都严格管理，馒头之类的糕点中根本不允许使用人工色素。”原上海市食品生产监督所所长、食品安全专家方有宗说，尽管法律明文禁止，但由于着色效果好、成本低，一些不法企业在食品生产中违法使用人工色素，这早已不是什么秘密了。　　上海市质量技术监督局食品生产监管处处长忻元庆坦言，监管部门对食品企业的日常监督和抽查，都要依据国家或行业的相关标准进行，而馒头的检测项目中并没有“色素”这一项。因为根据现行的标准，人工色素不应该出现在馒头中。　　方有宗认为，近年来我国食品安全事件频发，暴露出食品安全监管长期以来“重终端抽查、轻过程监督”的弊病。他说：“照着标准抽检执行起来很简单，但要发现一种标准中根本不允许添加的物质，就像海底捞针；如果监管部门能够真正走进生产现场，"问题"企业的发现不会如此困难。” 　　超市过期食品究竟谁来管　　相关部门的调查证实，除了违法使用色素，上海盛禄食品有限公司分公司还存在将回收的过期馒头重新用于原料、再次生产的行为。这些经过改头换面的“再生”馒头，也大多流入超市。　　事实上，国家工商总局2007年出台的《关于规范食品索证索票制度和进货台账制度的指导意见》中早已明文规定，对超过保质期的食品，超市应当“立即停止销售，撤下柜台销毁或者报告工商行政管理机关依法处理”。　　然而，实际情况又是如何？“染色”馒头事件中涉及的华联超市杨新店店长丁志标对记者说，超市过期食品如何处理，取决于超市和供应商的协议。“对于即将过期的食品，我们通常会打折销售，如果超过保质期，一些供应商允许我们销毁；但我们公司与盛禄食品公司的约定，是积压过期退回厂方，超市不进行销毁。”　　一位工商执法人员也坦言，比较规范的企业会有销毁程序，并且记录台账，但不少超市还是把过期或者即将过期的食品退还给生产企业，至于这些食品是否销毁处理，就只能看企业的自觉性了。　　中商流通生产力促进中心主任刘普合指出，由于缺乏配套的监管措施和足够的监管力度，“明文规定”在操作中停留于“纸上约定”。文件是出台了，但过期食品重新流入市场的漏洞并没有真正被堵住。 　　食品安全篱笆如何扎得更紧　　上海质量技术监督部门12日公布了对“染色”馒头供货流向的初步调查结果，共涉及华联、联华、迪亚天天、物美等10家超市，其中不乏知名的大型连锁企业。为什么“染色”馒头、“再生”馒头能轻轻松松地溜进店堂，堂而皇之地上架销售？　　一家超市负责人在接受记者采访时说，根据规定，他们会要求供应商提供产品质量合格报告等证明文书，但大型超市经营的商品数以万计，如果有供应商刻意造假，可以说“防不胜防”。另一方面，国内超市多年来热衷于价格竞争，这也导致超市在选择供应商时，会偏重价格而忽视品质。　　“屡次食品安全问题都暴露出了同样的特点，即一个企业出现问题，消费者有可能放弃同类型所有的企业；一个环节出了问题，公众会对所有环节产生质疑。”刘普合分析说，消费者对部分食品产业的信心、对政府食品安全监管体制和能力的信心正不断受到冲击。如何把食品安全的篱笆扎得更紧？监管部门首先要改变“头疼医头，脚疼医脚”的整治模式，从整个产业链的角度构建起更加完善有力的监管体系，从源头上封堵漏洞，而不是被动地“亡羊补牢”。　　专家认为，食品安全问题不是简单的企业责任，也不能完全依靠法律法规和监管部门的约束来彻底解决，要有专业化的政府机构去管理，有社会力量进行监督，形成一个完整、立体、多维的监管监督系统，才能真正让百姓“吃得安全、吃得放心”。

近日，台湾发生的&ldquo 起云剂&rdquo 事件，在中国各行业中持续发酵，并逐步升级为国际食品安全事件。中国卫生部于2011年6月1日发布了卫生部公告2011年第16号，即食品中可能违法添加的非食用物质和易滥用的食品添加剂名单（第六批），名单包括了邻苯二甲酸酯类物质等共17种，可能添加的食品品种为乳化剂类食品添加剂、使用乳化剂的其他类食品添加剂或食品等，检测方法依据GB/T 21911-2008《食品中邻苯二甲酸酯的测定》。当前国家相关部门正在根据评估的情况制定食品中邻苯二甲酸酯的限量值。 起云剂是一种乳化剂，属于合法食品添加剂，常用于饮料、果冻，避免产品出现油水分层，起云剂常见原料是阿拉伯胶、乳化剂、棕榈油或葵花油，但台湾黑心公司制造起云剂时偷工减料，用塑化剂取代成本贵5倍的棕榈油，以图牟取暴利。塑化剂DEHP是一种环境荷尔蒙，其毒性远高于三聚氰胺，在体内必须停留一段时间才会排出，长期下来会造成免疫力及生殖力下降，DEHP对幼儿带来的潜在危害会更大，塑化剂同时会造成心脏、肝脏和肾脏毒性，对人类疾病风险最大是心血管疾病。 该食品安全问题爆出后将给中国各行业带来深远影响，尤其是在食品安全、环境保护、商品检验、塑料类原材料检验、生活饮用水、疾病控制等领域。国家极度重视邻苯二甲酸酯类有毒化学品的控制，并展开广泛的研究与检测确保各领域的有效监控。 岛津公司作为全球著名的分析仪器厂商，进入中国已经30 多年，长期以来一致关注国内外食品安全，积极应对当今食品安全的新局面，及时提供全面的解决方案，致力于食品安全问题彻底解决。在卫生部公布第六批食品中可能违法添加的非食用物质和易滥用的食品添加剂名单后，岛津公司在第一时间展开相关实验并提供食品中邻苯二甲酸酯测定的解决方案。 岛津推出的《岛津应对塑化剂邻苯二甲酸酯事件整体解决方案》以GB/T 21911-2008 《食品中邻苯二甲酸酯的测定》为主要参考依据，使用GCMS 气相色谱质谱联用仪测定饮料类不含油脂食品中17 种邻苯二甲酸酯含量，以岛津公司独有的在线GPC-GCMS测定方便面调味包等含油脂食品中邻苯二甲酸酯含量；使用LCMS-IT-TOF 进行食品中邻苯二甲酸酯含量快速筛查，LCMS-8030 串联液质进行食品中相关组分检测等。此外，方案中还包含了使用GCMS 测定玩具类塑料、化妆品和纺织品中6 种邻苯二甲酸酯含量的解决方案。整体解决方案涉及的检测方法如下： 食品解决方案 1.GCMS测定饮料类食品中17种邻苯二甲酸酯含量 2.在线GPC-GCMS测定方便面调味包（含油脂食品）中17种邻苯二甲酸酯含量 3. LCMS-8030测定食品中邻苯二甲酸酯含量 4. LCMS-IT-TOF快速筛查食品中邻苯二甲酸酯 5. LCMS-2020测定果冻中邻苯二甲酸酯含量 6.GCMS测定生活饮用水、地表水中DEHP含量 玩具类塑料解决方案 7. GCMS测定玩具类塑料中邻苯二甲酸酯含量 化妆品解决方案 8.GCMS测定化妆品中邻苯二甲酸酯含量 纺织品解决方案 9.GCMS测定纺织品中邻苯二甲酸酯含量 如需了解详情，请点击下载最新应用数据集：岛津应对邻苯二甲酸酯事件整体解决方案 【相关法规及政策】 1. 欧盟：欧盟率先于2005年12月27日发布2005/84/EC指 令，限制在玩具及儿童护理产品中的塑胶材料中使用6种邻苯二甲酸酯，该指令于2007年1月16日正式生效，所有欧盟成员国应于2007年7月16日前将 该指令转化为本国法例，并须确保由2008年1月16日开始实行各自的有关法例。具体要求为：玩具及儿童护理品中DEHP、BBP和DBP含量不得超过 0.1%。对于可被儿童放入口中的玩具及儿童护理产品中DINP、DIDP和DNOP含量不得超过0.1%。 2. 美国：美国《消费品安全法》修正案(众议院第H.R.4040法案)规定，所有玩具或儿童护理用品中，DEHP、DBP或BBP含量应小于0.1%。可放入口中的儿童玩具和儿童护理用品中DINP、DIDP或DNOP含量不得超过0.1%。 3. 日本：日本食品卫生法和玩具安全标准ST2002规定，6岁以下儿童PVC树脂玩具中禁止使用DEHP，6岁或以下儿童的，于儿童嘴部直接接触的所有PVC玩具禁止使用DEHP和DINP。 4. 丹麦：除了同上述欧盟所规定的六项含量要求外，针对小于三岁幼童所使用的玩具及育儿物品，其他任一项邻苯二甲酸酯类含量不得超过0.05%。 5. 阿根廷：儿童玩具和儿童用品中DEHP、BBP和DBP含量不得超过0.1%。可放入口中的儿童玩具、儿童用品中DINP、DIDP和DNOP含量不得超过0.1%。 6. 巴西：所有乙烯基材料的儿童玩具中DEHP、BBP或DBP含量不得超过0.1%，3岁以下儿童的所有乙烯基玩具中6项邻苯二甲酸酯含量不得超过0.1%。 7. 中国台湾：台湾环保署，已将DEHP、DBP、DMP列管为第四类毒性化学物质管制。DnOP则被列管为第一类毒性化学物质，限制其使用用途。 8. 中国：中国卫生部2011年6月1日发布了卫生部公告2011年第16号，即食品中可能违法添加的非食用物质和易滥用的食品添加剂名单(第六批)，名单包括邻苯二甲酸酯类物质等共17种，可能添加的食品品种为乳化剂类食品添加剂、使用乳化剂的其他类食品添加剂或食品等，检测方法依据GB/T 21911-2008《食品中邻苯二甲酸酯的测定》。 9. 中国：GB 3838-2002《地表水环境质量标准》集中式生活饮用水地表水源地特定项目中有关邻苯二甲酸酯类物质有DBP和DEHP，限量值分别为0.003 mg/L和0.008 mg/L；GB 5749-2006《生活饮用水卫生标准》生活饮用水水质非常规指标中DEHP限量值为0.008 mg/L。 有关&ldquo 岛津应对邻苯二甲酸酯事件整体解决方案&rdquo 的详细内容，请参见http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100277/down_170821.htm 关于岛津 岛津国际贸易（上海）有限公司是（株）岛津制作所为扩大中国事业的规模，于1999年100%出资，在中国设立的现地法人公司。 目前，岛津国际贸易（上海）有限公司在中国全境拥有12个分公司，事业规模正在不断扩大。其下设有北京、上海、广州分析中心；覆盖全国30个省的销售代理商网络；60多个技术服务站，构筑起为广大用户提供良好服务的完整体系。 岛津作为全球化的生产基地，已构筑起了不仅面向中国客户，同时也面向全世界的产品生产、供应体系，并力图构建起一个符合中国市场要求的产品生产体制。 以&ldquo 为了人类和地球的健康&rdquo 为目标，岛津人将始终致力于为用户提供更加先进的产品和更加满意的服务。 更多信息请关注岛津公司网站www.shimadzu.com.cn。

背景介绍三乙膦酸铝是一种有机磷类高效、广谱、内吸性低毒杀菌剂，可防治由单轴霉属、霜霉属、疫霉属引起各种病害的果树、蔬菜、花卉及经济作物。该药市场需求量较大。据文献及专利报道，合成三乙膦酸铝原药的方法是以三氯化磷、乙醇为原料，经酯化反应制得亚磷酸二乙酯（简称DEP）。DEP和氨水通过胺化反应生成亚磷酸二乙基铵盐，然后与硫酸铝进行复分解反应得到。目前市场报道产品总收率最高为95%，含量为98%。传统釜式工艺，具有诸多问题：【危险】由于酯化反应放热剧烈，易造成局部过热或系统飞温现象，存在反应失控风险；【杂质】在有水、强酸性及温度高的条件下，随着反应时间的延长，DEP极易分解，副产物多；【耗时】胺化反应工艺目前多采用滴加过量的氨水或DEP的间歇式生产方式，其造成原料的浪费且反应时间长达9h以上；【三废】原料的不充分反应造成三废排放量大，给环保处理造成困难，亦不利于绿色清洁化生产。以康宁反应器为代表的连续流微通道反应器，通过对传质与传热过程进行强化，大幅缩短了反应时间，提高了反应效率。同时显著提高了体系温度和浓度的均一性及可控性，极大缓解了局部过热或反应物浓度过大的问题，降低了副反应的发生，提升反应的本质安全性。本篇文章将为您介绍研究者重点利用康宁反应器技术在传质和传热方面的优势，开发出的条件温和、反应高效、转化率高、适宜工业化生产的绿色合成3步新工艺。研究过程一. 三乙膦酸铝的3步合成工艺图1.三乙膦酸铝合成路线连续流微通道反应器中合成中间体1图2. 中间体1的合成过程图【编者语】康宁反应器较釜式反应器具有百倍的传质提升和千倍的传热提升，反应物反应完全，并且可以快速将反应生成中间体1移出反应体系，极大降低其分解产生副产物的可能性。 2. 连续流微通道反应器中合成中间体2图3. 中间体2的合成过程图【编者语】康宁反应器可以实现对物料的精准控制，结合高效传质和传热特性，反应物可按照最佳反应比例实现高效反应，大大提高反应转化率的同时减少物料的浪费及三废的产生。 3. 三乙膦酸铝产品的合成向中间体2中滴加浓硫酸调节pH至5.5，加入0.17mol硫酸铝，于80℃保温反应1 h，降温至20℃以下抽滤，滤饼淋洗、干燥后得三乙膦酸铝为117.6g，纯度为98.8%，产品总收率为98.5%，较釜式提高3.5个百分点。二. 连续流工艺优化1. 反应停留时间的优化1.1 中间体1反应停留时间的优化A、B泵流速比设置为1:2，分别泵入微通道反应器进行反应，反应温度设为20℃，停留时间分别设为2、4、6、8、10 s，研究停留时间对中间体1含量的影响。图4. 停留时间对中间体1含量的影响从图4可以看出，在微通道反应器中，三氯化磷和无水乙醇的反应速率大幅提高，数秒内即可完成反应。随着反应停留时间的延长，中间体1的含量逐渐降低。优选反应停留时间为2s。1.2中间体2反应停留时间的优化C、D泵流速比设置为1:1.06，分别泵入微通道反应器进行反应，反应温度设为50℃，停留时间分别设为2、5、10、15、20 s，研究停留时间对中间体2转化率的影响。图5. 停留时间对中间体2含量的影响从图5可以看出，在微通道反应器中，中间体2在10s时转化率即可达到100%，合成时间从6～9 h缩短至秒级单位内，从生产效率和能耗角度考虑，中间体2的合成优选反应停留时间为10s。2. 反应温度的优化分别采用的1.1和1.2微通道反应系统和优化的反应停留时间，研究了反应温度对中间体1含量和中间体2转化率的影响。最终中间体1优选反应温度为20℃，中间体2选择反应温度为35℃。研究结果采用连续流微反应技术，在反应温度为20℃，反应停留时间2s时合成中间体1；反应温度为35℃，反应停留时间10s时合成中间体2，经复分解反应得到三乙膦酸铝，产品纯度和收率均达到98%以上。该连续流工艺与传统釜式工艺相比，速度更快，转化率更高，显著降低了副反应的发生，同时提升了安全性，符合绿色化工的发展方向。康宁反应器无缝放大的技术优势，有助于帮助企业快速实现工业化生产，减少中试的时间和资金成本。欢迎您关注“康宁反应器技术”公众号，了解连续流工艺开发及工业化实施详情！参考文献：现代农药 2021年第20卷第5期,17-18页

前言：聚四氢呋喃生产过程中产生副产物生产N，N-二甲基乙酰胺新工艺研究报道一、背景介绍精细化工生产过程中常常会产生副产物。处理或有效利用副产物是生产企业非常关注的问题。将副产物深度加工，生产出更有价值的产品-“变副为宝"，既可减少三废，又能为企业创造更多价值。今天，小编来分享一个利用上游工艺副产物作为原料，通过康宁G1反应器生产N，N-二甲基乙酰胺工艺研究成果。在聚四氢呋喃生产过程中产生副产物乙酸甲酯甲醇溶液。但由于该溶液易形成二元共沸物，常规的乙酸甲酯精馏或萃取提纯，很难得到高纯度的乙酸乙酯，且操作复杂、能耗很高。将副产物直接用于反应生产高附加值的产品，那是一条更加经济的解决方案。研究者决定将该副产物溶液用于N，N-二甲基乙酰胺(缩写为DMAC)的生产。TipsN，N-二甲基乙酰胺( 缩写为DMAC)，是一种重要的精细化工产品，主要被应用在塑料、化妆品、制药、纤维、有机合成等多个领域。预计到2025年，DMAC产能达到22万吨。目前，乙酸甲酯法合成DMAC 采用传统间歇釜式。连续流技术是未来的发展方向，可以减少占地和人员，提高生产效率和自动化的程度，对传统工艺有着巨大的冲击。因此，传统工艺的连续流技术改造有着非常重要的意义。此外，釜式工艺的连续流改造升级，可以创造新的知识产权，为未来的发展获得竞争力。作者使用康宁G1反应器，对DMAC 的连续流工艺进行了研究。考察了反应温度、停留时间、催化剂含量等对反应结果的影响，优化工艺条件，形成一种以微通道反应器合成DMAC 的合成工艺技术。图1. 工艺流程图二、研究过程1、釜式实验研究者进行了釜式工艺的实验，结果如表1。经过分析，在釜式反应时间4h时选择性最高是96.2%。2、连续流工艺简介研究者结合微通道反应器的特点，可模块化设计，对反应器进行设计及改装如图2所示，选择9个模块组建成反应区。乙酸甲酯甲醇溶液与甲醇钠混合形成进料1，无水二甲胺液体储存于密封容器( 压力使无水二甲胺保持液相) 为进料2，两股物料泵入微通道反应器，然后在反应器进行液-液均相反应。调节仪器温度和压力，待反应温度和压力稳定，以及物料流速都达到测试要求时，开始计时。当运行时间达到为3 ~ 5 倍停留时间进行取样，用于气相色谱分析。3、连续流工艺条件优化作者研究了反应温度、 催化剂量、 原料配比、 停留时间等主要因素对乙酸甲酯转化率、 DMAC 选择性的影响，其实验结果及分析如下。如上图结果经过分析，该连续流工艺最佳反应条件为：反应温度 140 ℃，停留时间 72 s，反应压力为 1. 5 MPa，n(甲醇钠) ∶ n( 乙酸甲酯)= 0. 02∶ 1，乙酸甲酯与二甲胺摩尔比例为 1∶ 1. 1。在最佳条件下乙酸甲酯单程转化率 97. 5% ，DMAC选择性达到 100%。从连续流结果可以看出：对于均相反应，在不需要工艺强化的条件下，微反应取得了比釜式反应更好的结果，尤其是在微通道反应器内停留时间只有72秒。三、实验总结以聚四氢呋喃装置副产物乙酸甲酯甲醇溶液、无水二甲胺为原料、甲醇钠为催化剂，应用微通道反应器得到了新的 DMAC连续流新工艺。通过实验筛选获得较优的工艺条件和较佳实验结果，乙酸甲酯单程转化率 97. 5%，DMAC 选择性达到 100% 均优于釜式工艺。与传统间歇高压釜工艺相比，微通道反应器内乙酸甲酯转化率和DMAC选择性更高，且明显缩短反应时间。四、编者语微通道反应器常用于解决化学工艺中的安全问题被人熟知。实际上对于平时一般的釜式反应，即使是不需要强混合的均相反应，微通道连续流技术也是可行的。这对于化工的连续化，智能化以及多步反应的全连续至关重要；釜式工艺的连续流改造升级，可以创造新的知识产权，为未来的发展获得竞争力； 康宁反应器无缝放大的技术特性有助于快速实现工业化生产。参考文献：《广 州 化 工》，2019 年 10 月，第 47 卷第 20 期

甲基砜（MSM）是一种重要的有机硫代物，在胶原蛋白合成中起着关键作用，并具有增加胰岛素敏感性和促进体内糖代谢的潜在健康作用。传统的硝酸氧化法生产MSM存在废酸产量高、气味难闻、安全性差等缺点。在绿色化工的指导下，使用双氧水作为氧化剂，因纯度高、原子利用率高且产物仅为水和氧而备受关注。由于生产工艺的强放热性，使用传统间歇釜存在反应失控甚至爆炸的风险，在绿色化学品和安全化学品的概念下，这种生产过程逐渐被淘汰。微通道反应器作为一种新兴技术，针对强放热反应可以有效避免热失控的风险，且尺寸小持液量少，具有本质安全，显著提高反应的过程安全性。近年来，微通道技术已应用于各种高危反应，包括硝化、氧化、氯化、加氢、烷基化、酰化等。来自南京工业大学的倪老师团队构建了几种不同规格的微通道反应器，并将其应用于MSM的连续流合成。实验开始，作者考察了通道直径、水浴温度、催化用量和停留时间对MSM产率的影响，MSM的收率和纯度都很高：图1：初始实验装置图2：初始考察通道直径、水浴温度、催化用量和停留时间对MSM收率的影响最佳条件为使用3mm*1mm的PTFE管道，水浴温度80℃，催化剂用量0.002e.q., 停留时间4min，收率可达91.5%。考虑到此反应初始阶段原料浓度高放热量较大，作者采用两段温区（温区一Tf+温区二Ts）进行研究：图3：第二阶段实验装置图4：第二阶段不同的温区组合对MSM收率的影响当温区一温度20℃，停留时间1.0 min，温区二温度80℃，停留时间3.0 min时，MSM收率最高98.1%。后续作者在自建的工业化微通道反应器上进行了工业化放大，时间收率为18.36吨/年，空间收率为36.43吨/年/m3（如图5）：图5：工业化放大装置图5：釜式和连续流的对比总结：根据反应的放热特性，采用微通道反应器实现了MSM连续流合成工艺。单控温工艺，通道直径为3 mm × 1 mm，水浴温度为80℃，催化剂用量为0.002 mol，停留时间为4 min时，MSM收率达91.5%。双温控工艺，当温区一温度为20℃，停留时间为1.0 min，温区二温度为80℃，停留时间为3.0 min时，MSM的收率可达98.1%。在自建的工业化微通道反应器平台上对MSM的连续流工业化生产进行了研究。MSM年平均时间产量为18.36 吨/年，年平均空间产量为36.43吨/年/m3。微通道技术的应用可有效提高MSM制备过程的本质安全性和生产效率，具有广阔的工业应用前景。

高速PCR技术 赵晓光 薛燕 （国家生物医学分析中心 北京 100850） 摘要 PCR技术是现代分子生物学最基础的技术之一，在实现扩增效果的同时如何缩短PCR的实验时间成为实验工作者亟待解决的问题。本文从高速PCR的概念入手，阐述了实现高速PCR 仪器技术的原理、优势，及可能的应用。指出了高速PCR技术的核心在于，不仅要提高PCR仪器的升降温速率，更重要的是提高PCR样品温度与金属样品槽的一致性，从而达到缩短变性，退火，延伸等停留时间的目的，进而大大的缩短PCR时间。同时也指出，高速PCR对提高反应特异性带来的好处等。 关键词 PCR；高速PCR；自适配技术；产物特异性 中图分类号TH77 Rapid PCR Technology Zhao Xiaoguang,Xue Yan (National Center of Biomedical Analysis,Beijing,100850) AbstractPCR technology has been one of the basic and key technologies of Modern Molecular Biology. How to shorten PCR time is a question badly needed to be solved on the premise of PCR amplification effect. In the paper we describe the concept, principle, advantage and application of rapidPCR technology which can highly increase the PCR speed. As addressed in the paper, the Key of rapid PCR is not only to increase the heating and cooling rate of PCR machine, more important, it relays on reducing the temperature difference between the PCR module and sample solution, so that the holding time of denaturation, annealing, elongation could be shorten, and the whole PCR time could be shorten dramatically. While, rapid PCR could also lead to another benefit to improving the specificity of PCR. Key words PCR；rapid PCR；Self-Adapting-Container technology；product specificity 1.PCR仪的温度控制 PCR(Polymerase chain reaction：聚合酶链反应)即是在体外模拟体内DNA复制的过程，用一对寡聚DNA作为引物，通过加温变性－退火－DNA合成这一周期的多次循环，使目的DNA片段得到扩增[1]。PCR反应通常在热循环仪（DNA扩增仪、PCR仪）中的小型反应管，以10-200 微升的反应量进行。热循环仪对反应管进行加热和冷却，达到每个反应步骤所需的温度。一个常规PCR扩增温度循环：94℃变性保持1分钟；55℃退火保持2分钟；72℃延伸保持2分钟，一个循环持续5分钟。热循环仪的变温方式和性能是PCR技术的核心与关键，直接决定PCR的效率和DNA产物的质量与数量。自1985年Mullis等人发明PCR技术以来，出现多种变温方式的PCR仪[2,3]，哪一种变温方式也难十全十美，目前主要有两种变温方式的PCR仪，一种是AB、伯乐、耶拿、Eppendorf、Biometra等公司的PCR仪所采用的半导体制冷器（peltier：帕尔帖）的PCR仪；另一种是以罗氏和corbett等公司采用专利的离心空气浴PCR仪(由于数量较少，本文暂不讨论)。温度控制的主要参数包括；温度的准确性、均匀性和升降温速度。 采用半导体制冷器[4]的PCR仪利用半导体制冷器既可以加热又可以制冷的特点，经过导热介质金属样品槽，控制PCR样品管的温度。主要特点：金属样品槽（银或铝）热传递速率快、易于自动化（没有机械部件）、体积小、控温简单、稳定可靠、环境影响小。主要缺点是金属样品槽的均匀性不好，大部分产品的温度均匀性只能控制在± 0.3℃左右。近几年这类产品的一个主要突破就是升降温速度的提高，这也是许多厂家喜欢大力宣传的指标，主要原因是关键部件半导体制冷器升降温速度的技术突破，表1是目前几种主要PCR仪的温度指标。其中尤以耶拿SpeedCycler2 PCR仪最为突出，升温速率高达15℃/sec，降温速率10℃/sec，在8-15分钟内即可完成标准的30个PCR循环，创建了高速PCR的业界新标准 。当然高速PCR不仅仅是节约时间，同时也具有应用意义！ 表1. 几款常规PCR仪的主要温度参数 品牌 Analytik Jena ABI Biorad Eppendorf Biometra 型号 SpeedCycler² Veriti 96 Well Fast C1000 Mastercycler pro s Tprofessional 升温速率 最大15℃/s 5 ° C/sec 5℃/s 6 ° C/sec 最大6℃/s 降温速率 最大10℃/s 4.25 ° C/sec 5℃/s 4.5 ° C/sec 最大4.5℃/s 样品槽材质 银质镀金 合金 铝质 蜂巢式 银质 纯银镀金 加热元件 高速Peltier Peltier Peltier Peltier，三组回路技术 Peltier 温度控制范围 4 ° C- 105 ° C 4-99.9℃ 0-100℃ 4-99℃ 3-99℃ 控温准确性 &le ± 0.2℃ ± 0.25℃ ± 0.2℃ ± 0.2℃ ± 0.1℃ 控温均匀性 &le ± 0.3℃at 72℃ 0.5℃ ± 0.4℃ ± 0.3℃at 20-72℃ ± 0.15℃at 55℃ ± 0.25℃at 72℃ ± 0.4℃at 95℃ 2.高速PCR的标准与意义 高速PCR[5]这一概念最早是由在PCR和定量PCR技术领域享有盛誉的快速PCR先驱者、美国犹他大学的Carl Wittwer教授在二十世纪九十年代提出的，他认为在30分钟内完成30个循环的PCR扩增实验，才可称之为高速PCR。现在该定义已经被业界广泛认可接受，成为衡量是否为高速PCR的标准。 众所周知，目前常规PCR仪运行一个完整的PCR实验大约需要1～3小时，一天下来只能做3～4次PCR实验，这对于样品量大或使用者多的实验室来说，安排实验工作就非常不方便，严重影响工作效率。而高速PCR可在8-30分钟内即可完成一个常规PCR实验，大大缩短了PCR实验的时间，别小看这节约下来的几十分钟，一天下来就可以多运行好几轮了。而且缩短PCR反应时间，对医院、生产线产品质量控制、现场检测和应急处理等对时间敏感的场合，更有实用意义。 除了反应速度快外，高速PCR的另一个突出优点是可以提高PCR产物的特异性。影响PCR产物特异性的因素有很多，其中引物和模板的正确配对是最为关键的，而这又与引物的退火温度和时间密切相关。在退火温度一定的条件下，退火时间越短，越有利于提高准确配对的引物-模板的比例，进而提高扩增产物的特异性。由于高速PCR技术能使样品温度在非常短的时间内达到设定温度，所以可以大大缩短退火时间，进而扩增出高特异性的PCR产物。 3.高速PCR仪的原理与关键技术 为什么普通PCR仪的PCR反应需要1～3个小时呢？比如扩增1kb片段的目的基因，常规的PCR程序为：95℃ 预变性2min，95℃ 变性30s，58℃ 退火30s，72℃延伸1min，30个循环后再充分延伸2min。即使不考虑升降温变化所需的时间，单纯计算PCR三个步骤所需的时间，一次循环需2min，30个循环也需要60min。有个问题可能有些人没有想过，为什么变性－退火－延伸的步骤必须停留那么长的时间？缩短一点行不行？主要原因是热量从仪器传递到样品要通过半导体制冷器&rarr 传热介质金属样品槽&rarr 样品管&rarr 样品几个环节，而每个环节的热传递效率都会影响样品的实际温度变化，一般情况下样品的温度变化与加热模块相比会有时间上的滞后。当金属样品槽达到了设定温度时，样品实际温度还远远没有达到设定温度。图1为普通PCR仪金属样品槽温度和样品实际温度之间的差别，从中可以清晰地看出这一现象，当样品槽温度达到设定的50℃时，样品的实际温度还在65℃左右，而15s后，两者的温度还有1.5℃的差别。所以进行常规的PCR时，各步骤的停留时间必须足够的长，以使样品的温度达到设定的温度。 图1 普通PCR仪样品槽温度和样品实际温度之间的差别 所以要实现高速PCR反应，就必须解决两个关键问题，提高PCR仪的变温速率和热传导效率。这要取决于基础器件、材料、技术和方法的突破与创新。仪器方面，最主要的是高速大功率半导体制冷器的技术突破，因为他是PCR仪温度控制的源动力和高速PCR的根本。金属样品槽采用导热性好的银材质，由于银的热传导速率两倍于铝，银槽PCR仪的升降温速度及温度均匀性明显优胜于铝槽，银槽再镀金以避免银被氧化，可以最大幅度地提高银槽的导热效率。选择薄壁PCR管和减少反应体系，也可显著提高PCR管内样品的温度响应时间。在追求PCR速度越来越快的同时，反应体系越来越少也是一大发展趋势，这不仅可以节省样品和试剂用量，还可以加快样品的温度变化，和水壶里的水越少越容易烧开是一个道理。以前PCR反应体系通常为50µ L，后来改进为25或20µ L，现在已经有一些产品的反应体系能降低至5-10µ L，这也是实现高速PCR的一个前提条件。 金属样品槽导热虽然好，但是与反应管，很难做到无缝接触，影响样品槽和样品间的热传递效率。各厂商生产的PCR仪金属样品槽和PCR管也多少有些不同。这也是为什么有些厂家会推荐使用者使用某种特定品牌的样品管的原因。针对这个问题，耶拿公司推出专利的自适配容器技术（SAC：Self-Adapting-Container）。基本思路是让样品管形状适应样品槽的形状，随样品槽的形状而变化。技术关键是采用聚丙烯材料制成管壁仅50µ m极薄且富有弹性的PCR管，在PCR加热过程中，管内空气受热膨胀而对管壁施加压力，管壁就会像皮肤一样紧密贴合在样品槽上，实现无缝接触，如图2所示，使热量能快速穿过极薄的管壁传递到样品上，使样品温度和样品槽温度几乎同步变化，如图3所示，从而可大大缩短PCR循环各步骤的停留时间，把先前的几十秒缩短到几秒，进而实现高速PCR。可能处于专利的考虑，这种PCR管只能在耶拿自己独有的一种低缘紧凑型的银质镀金样品槽上使用，由于这种样品槽的深度仅有5mm，减少了银质镀金样品槽的质量，因而进一步提高了银质镀金样品槽与半导体制冷器之间的温度响应速度。比如说上述的常规PCR程序，如果改用SAC高速PCR技术，可实现变性2s，退火2s，延伸10s，升降温变化速率大于10℃/s，30个循环可以在25min甚至更短的时间内轻松完成。 PCR反应前 PCR反应期间 图2 PCR开始后，自适配样品管壁会紧密贴合在样品槽壁上，实现能量的快速传递 图3 高速PCR过程中，样品温度与加热模块温度几乎保持同步 在此，大家可能会产生一个疑问，高速PCR是否要使用特殊的高速PCR聚合酶？将延伸时间或退火停留时间缩短，是否可保证聚合？众所周知，延伸时间是受扩增产物的长度决定的，大家形成的常规概念是按1kb/min来设定。但实际上，普通Taq酶的扩增效率大约为35-100bp/s，扩增1kb仅需要10s-30s。 因此，如果产物长度在300bp，而且采用热平衡时间很短的高速PCR仪，10s的延伸时间就已足够。问题是常规PCR中，要保证样品温度要在延伸温度下停留10秒，须将模块温度停留30秒以上才能实现，而高速PCR由于保证了样品温度和金属样品槽温度的一致性，因此，将模块温度停留10秒即可。另外，近年来一些公司推出了一些快速的Taq 酶，例如，Bio-rad公司的Ssofast酶, Takara的TaKaRa Z-Taq酶等，这些酶的扩增速度比普通Taq酶快5-10倍，使用这些酶，使用高速PCR仪时，延伸时间可以进一步缩短。 4.结束语 PCR技术在生命科学研究领域是一个非常基础又非常重要的技术，随着各种应用需求越来越多，人们对能拥有一台速度快、样品量小、产物特异性好、试剂无特殊要求、操作简便的PCR仪的要求也越来越强烈，高速PCR技术将在不断地改进创新中成为PCR发展的一个必然趋势。参考文献 [１]黄培堂，俞炜源, PCR 技术原理和应用. 北京: 中国科学技术出版社, 1990：1- 9 [２]张文超.聚合酶链反应（PCR）技术与基因扩增分析仪器（PCR 仪）.生命科学仪器，2005 第3 卷第3 期 [３]章春笋，徐进良.时域式PCR生物芯片中温度动力学研究进展.现代科学仪器，2005（03）：13-17 [４]王南林，吴太虎.半导体制冷与医疗仪器. 医疗卫生装备,2002，6：２８－３０ [５]Wittwer，C.T.et al., in Mullis, K.et al.,(Eds.). The polymerase chain reaction. Birkhauser, Boston(1994)：174-181 [6]高惠兰，方福德.聚合酶链反应技术.现代科学仪器，1993（01）07-10 收稿日期：2011-08-22 作者简介：赵晓光，男，主要研究方向：分析仪器

我们即将告别2010年。在年末，让我们一起回顾中国高等教育走过的这极不平凡的一年。 　　2010年，有未来十年中国教育改革路线图的诞生，有让未来工程师“卓越”起来的计划的启动，有顶尖大学上演的“结盟”大戏，还有求答“钱问”的首届创新中国论坛的成功举办。 　　“根叔”、“凤哥”让校园内外雀跃不已，我们似乎看到了以学生为主的精神的回归。而南方科大筹办3年还拿不到“准生证”，又让我们不禁为朱校长的“实验”捏把汗。 　　清华因大楼，“火”了 上海大学的学生因毕业证上不会再有“钱伟长”，哭了 一次次抄袭，让学术良心“黑”了 段永平向人大捐3000万美元，被赞了，张磊向耶鲁捐8888888美元，被骂了。 　　这些事件，未必能拼出中国高等教育这一年的全貌，但可以从中窥见一斑。 　　《教育规划纲要》颁布：不仅仅是一纸规划 　　事件回放： 　　备受关注的《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》(以下简称《教育规划纲要》)于2010年公布，这是一份未来十年中国教育改革的路线图和时间表。 　　作为中国进入21世纪后的第一个教育规划纲要，《教育规划纲要》研究制定于2008年8月启动，2010年3月1日，《教育规划纲要》征求意见稿发布，并向全社会公开征求意见，历时一个月。 　　2010年7月29日，新华社受权发布《教育规划纲要》，其由序言、总体战略、发展任务、体制改革、保障措施和实施组成，共22章、70条，约27000字。 　　《教育规划纲要》提出了今后10年教育改革和发展的战略目标：到2020年，基本实现教育现代化，基本形成学习型社会，进入人力资源强国行列。根据《教育规划纲要》，我国将开展人才培养体制、考试招生制度、办学体制、管理体制等方面的改革，建设现代学校制度，扩大教育开放。 　　据统计，在征求意见稿发布时，有21处“逐步”。正式文本中“逐步”减少为18处。其中，比较关键的减少为，将征求意见稿中的“探索建立符合学校特点的管理制度和配套政策，逐步取消实际存在的行政级别和行政化管理模式”修订为“随着国家事业单位分类改革推进，探索建立符合学校特点的管理制度和配套政策，克服行政化倾向，取消实际存在的行政级别和行政化管理模式”。据分析，这里少了一个“逐步”，无疑体现了取消学校行政级别，改革学校行政化管理模式的坚定决心。 　　点评： 　　教育部原副部长、中国高等教育学会会长周远清总结了《教育规划纲要》的四个亮点：第一个亮点是目标非常明确，开宗明义讲要从人力资源大国向人力资源强国迈进，把建设人力资源强国作为纲要非常重要的目标。第二个亮点是要建成一批国际知名有特色的高水平高等学校。建设若干所世界一流的大学，建设一批世界知名的高水平大学。第三个亮点是各级各类教育都把提高质量作为重点，作为改革发展的核心。第四个亮点是整个教育要上一个新的台阶。到2020年要基本普及学前教育，普及高中阶段教育，毛入学率达到90%，这对中国来说是很大的提高。 　　教育部原副部长吴启迪认为，《教育规划纲要》不可能一揽子解决所有问题，尤其是中国这样一个正处在迅速、巨大变化中的国家。但国家这么重视，至少在规划制订过程中了解了公众对教育的期望和一些特别希望解决的问题，纲要中多少有所涉及。有了措施，对教育绝对是个推动。但教育现代化的目标，仍然任重道远。 　　而人们更为关注的是，目前《教育规划纲要》所设定的教育发展和改革目标、举措能否真正落实。对于已经确定的改革目标，进一步明确改革的主导者、途径与手段，加快推动其实施的进程，显得至关重要。 　　高校结盟自主招生：减负?加码? 　　事件回放： 　　2011年高校自主招生引起广泛关注：短短数天，“清华系”7校、“北大系”13校、“理工系”8校，近30所中国顶尖大学上演了一场“结盟”大戏，呈“三国鼎立”态势。 　　2010年11月21日，北京大学(含医学部)、北京航空航天大学、北京师范大学、复旦大学、厦门大学、南开大学和香港大学7所综合性知名大学宣布，在2011年实行联合自主招生。随后，山东大学、武汉大学、华中科技大学、中山大学、四川大学、兰州大学6所综合性大学决定，参加2011年中国综合性大学自主选拔录取联合考试工作。13所综合性大学也同时发布了自主选拔录取联合考试时间，定为2011年2月20日。 　　2010年11月25日，北京理工大学、大连理工大学、东南大学、哈尔滨工业大学、华南理工大学、天津大学、同济大学、西北工业大学8所高校宣布，将在2011年的自主选拔录取中实行联考，将联合命题、统一组织笔试并共享考试成绩。 　　2010年11月26日，清华大学、中国人民大学、上海交通大学、中国科学技术大学、西安交通大学、南京大学、浙江大学7校确定了2011年自主招生统一考试时间为2月19日。 　　2010年11月，北大11位教授就本科招生致周其凤校长的一封公开信，建议进一步加大本科招生改革力度，尝试采用“高考成绩与本校专家面试相结合”的招生选拔方式，或许具有突破性意义。 　　点评： 　　有评论指出，三大阵营联考确实可以减少考生“赶场”的次数，但另一问题也随之产生，一个联考同盟内的成员越多，联考规模越大，对考生而言，这一考试的重要性也就越大，为之付出的精力自然也会越多。而最让人担心的是，所谓自主招生联考，不过只是应试教育的加码。 　　高考研究专家王极盛认为，相对于过去“一考定终身”的模式，以联考为模式的高校自主招生无疑是一种进步。至于选择，首先家长要了解孩子，不要什么机会都不放过，要根据孩子的志向、兴趣、抱负、特长，包括家里的情况综合考虑去选择。 　　似乎每项有关高考改革的措施出台或提出后，都会承受好评与质疑的煎熬。有评论指出，能否建立灵活、多元的招生制度，不仅关系到人才选拔，而且对基础教育改革也有着重要的导向作用。因此，在一片质疑声中也能听到另一种呼吁：应当赋予高校自主招生更大的空间，使更多的“偏才”、“怪才”脱颖而出。作为一项招生新政，高校自主招生在很多方面还需要完善，这一点毋庸置疑 但一味地求全责备，不如以一种平和的心态，使其“走两步”看一看，看看这条道能否走得远，走得通。 　　“卓越计划”启动：造就卓越工程师 　　事件回放： 　　“拥有最好工程人才的国家占据着经济竞争和产业优势的核心地位。”美国工程院院长查尔斯韦斯特如是说。 　　目前，我国开设工科专业的本科高校1003所，占本科高校总数的90% 高等工程教育的本科在校生达到371万人，研究生47万人。我国已经成为名副其实的工程教育大国。如何能够让中国的工程师“卓越”起来，已成为工程教育界乃至全社会普遍关注的问题。 　　2010年6月23日，教育部启动“卓越工程师教育培养计划”(简称“卓越计划”)，旨在“面向工业界、面向世界、面向未来，培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才，为建设创新型国家、实现工业化和现代化奠定坚实的人力资源优势，增强我国的核心竞争力和综合国力”。 　　“卓越计划”实施的专业包括传统产业和战略性新兴产业的相关专业，将适度超前培养人才 实施的层次包括工科的本科生、硕士研究生、博士研究生三个层次，培养现场工程师、设计开发工程师和研究型工程师等多种类型的工程师后备人才 实施期限为2010年～2020年，参与计划的全日制工科本科生要达到10%的比例，全日制工科研究生要达到50%的比例。 　　点评： 　　天津大学校长龚克指出，要使今天的大学生成为将来的“卓越工程师”，必须打牢综合素质基础。 　　龚克认为，所谓“卓越”就是素质高，要在素质教育的框架中结合工程人才的特殊要求来确定“培养要求” 其次，必须形成开放的培养体系，向社会开放、向世界开放 最后，必须突破评价瓶颈。 　　教育部副部长陈希指出，产学研结合是工程教育的本质要求，高校要从学校的内部培养走向开放的校企合作培养。 　　中南大学校长、中国工程院院士黄伯云心目中的“卓越计划”有一个关键词——实践。“实践不仅能使学生增长经验、把学到的知识与社会需求对接，而且能够触动学生心灵，使其产生开拓创新的激情。经过实践历练的学生拥有的是活的能力，而非死的知识，正所谓‘授之以鱼，不如授之以渔’。” 　　中国工程院院士左铁镛坦言：“工程教育普遍缺乏创新性和实践性，一直是困扰我国高等工程教育改革与发展多年的难题。” 　　左铁镛表示，过去，我们的高等工程教育模式深受苏联、美国以及德国等诸多国家的影响，现在我们更需要在借鉴国外优秀经验的同时，主动探索适应我国国情的工程科技人才培养模式。从根本上讲，实施“卓越计划”，不仅是工程教育的事，更是中华民族振兴大业的需要，需要科技界、教育界和企业界携手合作，共同应对。 　　首届创新中国论坛举行：求答“钱问” 　　事件回放： 　　“为什么我们的学校总是培养不出杰出人才?” 　　2010年10月30日，钱学森逝世一周年之际，由美籍华裔物理学家、诺贝尔物理学奖获得者李政道先生为论坛主席，中国高等科学技术中心、中国海洋大学、北京师范大学和科学时报社共同主办的首届创新中国论坛在北京师范大学举行。来自教育界、知识界、学术界的专家学者围绕如何培养创新人才这一主题，各抒己见，试解“钱学森之问”。 　　李政道在会上就创新之道发表主旨演讲，从办学模式、教学方法、治学态度等方面探讨了创新人才的培养，很好地回答了“钱学森之问”，发人深省。李政道从钱学森的求学经历讲到自己的成长之路，他认为，培养创造科学和发明技术的人才，需要“一对一”的精英教育。 　　李政道还提到芝加哥大学的许多优秀教授在科学研究方面给了他很多启迪。“费米特别注重培养博士生独立思考的精神，会花很多时间来提高学生的科研兴趣。这种教育影响了我一生。” 　　谈及自己的创新思维，李政道认为与自己在浙大和西南联大的教育经历密不可分。“虽然抗战时期国内的教育环境很艰苦，但我们国家却培养了很多杰出的科学技术创新人才，这段历史值得我们深入研究。” 　　为建设创新型国家作贡献已经成为大学的必然使命。2010年围绕“创新”的讨论不断，继首届创新中国论坛后，第五届民盟高教论坛也以“大学创新”为主题，探讨了大学的创新引领作用。 　　点评： 　　21世纪教育研究院副院长熊丙奇认为，李政道所称的“一对一”，说白了就是导师制。它的作用在于，通过学生与导师共同的学习、生活，习得良好的学习习惯、学术规范，以及明确自己的人生规划。 　　“建立真正的导师制，包括在本科生教育中，也探索配备导师，这应该是提高大学教育质量的一条必由之路。”熊丙奇说。 　　对于李政道提出的“要创新，需学问，只学答，非学问，问愈透，创更新”，上海交通大学校长、中国科学院院士张杰认为，尤其对中国学生来讲，提出问题和发现问题的能力其实是创新能力最重要的基础。“解决问题的能力应该是解决问题的系统方法，而不是题海战术，不是要求学生把一切问题都在课堂上解决。”张杰强调。 　　为什么现在的大学再也创造不出西南联大的辉煌?中国工程院院士秦伯益就指出，从“李约瑟之谜”到“诺贝尔奖情结”再到“钱学森之问”，都反映了大学精神的缺失。秦伯益说：“联大的成功在于它的学术自由和兼容并包，它不在乎千百人唯唯诺诺地说一样的话，而珍惜有识之士能振振有词地发表自己的独到见解。” 　　人大获最大单笔捐款：期待教育捐赠常态化 　　事件回放： 　　2010年2月28日，正值元宵佳节，中国人民大学获得一笔总额高达3000万美元的巨额捐赠，约合人民币2亿多元。这是中国高校接受的最大单笔捐款之一。这笔捐款来自中国人民大学校友、著名企业家段永平、刘昕夫妇。 　　据悉，此次捐款中的1550万美元用于设立等额配比基金，这是段永平借鉴国外大学基金运行经验，引入中国的一种新的慈善基金捐赠和管理机制。此外，1000万美元设立心平自立贷学金、心平留学贷学金，400万美元捐助新图书馆建设，50万美元捐助人大新闻学院设立“摄影和视觉传播研究发展基金”。 　　资料显示，段永平于1986年至1988年在中国人民大学经济学院攻读数量经济学研究生。1989年他南下广东创业，曾以创立“小霸王”和“步步高”两个知名品牌而闻名全国 2001年，段永平赴美开始投资生涯，现任步步高集团董事长。段永平夫人刘昕于1986年至1990年就读于中国人民大学新闻学院，现为心平公益基金会发起人。 　　点评： 　　段永平巨额捐款在引发赞叹的同时，也有人将其与向耶鲁大学捐款8888888美元的张磊比较。同为中国人民大学毕业生，一者向国内大学捐款，一者向美国名校捐款，两个人互为参照，引发网友热评。 　　段永平坦言，作为一个捐款人，自己的压力其实很大，很多人会问一些奇怪的问题，比如“为什么把钱捐给这个学校而不是别的学校”等等。有过多次捐资经历的段永平还表示，国内往往对捐资行为“重视过分”，但慈善机制却不健全。 　　高等教育规模的不断扩大，需要相应配套措施的跟进，师资、教室、学生宿舍、教学设备等方面都需要投入大量的资金。发达国家的经验表明：有效的捐赠机制可以使个人、企业、社会团体共同分担高等教育成本，他们不仅带来了大量的高等教育发展所需要的经费和其他物质资源，更促进并形成了高校特有的文化传承。创造适合社会捐赠发展的宏观政策环境，建立有效激励社会捐赠的制度体系是必由之路。 　　目前我国高校的资金来源主要包括国家财政性教育经费、社会捐资和集资办学经费、学杂费、其他经费四大类。作为教育经费的一个重要来源，我国目前高校经费中来自捐赠的还不多。 　　在美国，大学捐赠基金占高校预算的很大比例，常青藤院校高达25%～45%。而我国大学社会捐赠规模不到美国的1%，这与我国经济社会发展水平极不相称。 　　值得注意的是，我国的教育捐赠不但规模小、方式不规范，而且政策法规不配套、缺乏有效的激励机制。因此，我国目前的绝大多数捐赠行为都还是“回报社会、造福桑梓”的慈善行为，而不是一种常态化的社会行为。 　　在这种情况下，尽管中美两国大学在管理体制和运营机制上有很大不同，但美国对于社会教育捐赠的运作思路和方法仍值得我们借鉴。只有完善相关税收制度、建立起有效的教育捐赠激励机制，才能充分调动社会各方开展大学社会捐赠的积极性，让社会教育捐赠常态化。 　　抄袭风波再起：孰是孰非，“反腐”机制何在? 　　事件回放： 　　2010年3月10日出版的国家级核心期刊《文艺研究》刊发了南京大学中文系教授王彬彬的长篇论文《汪晖〈反抗绝望——鲁迅及其文学世界〉的学风问题》。文章中，清华大学中文系教授、《读书》杂志前主编汪晖写于20多年前的博士论文被指存在多处抄袭。王彬彬称，他通过比对发现，汪晖的抄袭对象至少包括李泽厚的《中国现代思想史论》等5部中外专著，抄袭手法则包括“搅拌式”、“组装式”、“掩耳盗铃式”、“老老实实式”等。 　　2010年7月7日，63位国内外学者在媒体上发表《就汪晖涉嫌剽窃问题给中国社科院和清华大学的公开信》，呼吁中国社会科学院和清华大学组织调查委员会，并最终公布调查结论及各委员的投票意向。 　　两天后，一封由近百名海外学者联名写给清华大学校长顾秉林的信在凤凰网发表。这些学者称在汪晖的著作中没有发现任何剽窃现象。汪晖先后从扬州师院和南京大学获得学士和硕士学位，1985年考入中国社会科学院研究生院，师从著名文学史家唐弢先生，攻读博士学位。 　　2010年4月，汪晖在接受媒体采访时曾称，作为学者，他反对学术不端行为。面对学术批评和指控时，最坦荡的态度就是平心面对学术界的评判。最终结论要靠学术共同体的判断。直到目前，尚无“学术共同体”来最终鉴定王彬彬的指责是否确有其事。 　　2010年7月11日，一篇名为《上海大学教授朱学勤博士论文被指涉嫌抄袭》的报道让朱学勤进入大家的视野。此前，《朱学勤：学术界的又一个“汪晖”?》等系列文章早已见诸网上，称上海大学教授、知名学者朱学勤早年的博士论文《道德理想国的覆灭》存在抄袭嫌疑。 　　朱学勤1985年获陕西师范大学历史学硕士，1992年获复旦大学历史学博士。1991年至今任教于上海大学历史系。 　　2010年7月13日，朱学勤向复旦大学学术规范委员会主动提交了调查申请。复旦大学学术规范委员会已经受理，上海大学校方则同意朱学勤的要求，在调查期间，作为上海大学学术委员会委员，他将主动回避，不参加上海大学学术委员会的一切活动。 　　截至目前，复旦大学尚未公布审查结论。 　　点评： 　　21世纪教育研究院副院长熊丙奇认为，王彬彬已公开撰文批评汪晖的博士论文存在严重抄袭现象，这不应该只停留在“媒体辩论”——媒体评价终究不是学术评价 也不是由几个专家表态拍板——几个专家的意见也只是个人意见，而应该由学术机构进行调查、认定。应该立即启动调查程序，组织独立的调查委员会，通过调查、听证，以鉴定汪晖的论文是否存在抄袭。如果没有抄袭，学位委员会可以向公众公布调查结果 如果存在抄袭，学位委员会当作出取消博士学位的处理。 　　熊丙奇也关注了“朱学勤事件”。他表示，不论对于汪晖还是朱学勤，他们是否涉嫌抄袭，自己并没有专业能力判断，但是解决学术争端的基本制度应该是一致的。 　　最近涉嫌抄袭、造假的事件层出不穷。如何建立防止学术腐败的有效机制? 　　熊丙奇开的药方是建立学术共同体，学术自治，摆脱行政的影响，学者贡献不由官方认定，不由媒体认定，而是遵从学术共同体认定的学术标准和规范，不看所谓的影响和江湖地位。 　　复旦大学哲学系教授、博士生导师王德峰表示，抄袭成为学术界的病症，不能因为学术体制的弊端为抄袭辩护，有些学者遗忘了对社会的责任，谋求体制下的利益，而“学术良知是知识分子的最后立足点，学者应该安贫乐道，良知不改”。 　　钱伟长逝世：“化作春泥更护花” 　　事件回放： 　　“我的毕业证上不会再有‘钱伟长’三个字，但您，永远是我们的校长……”在上海大学哀悼老校长钱伟长的网站上，一名学生这么留言。 　　我国著名科学家、上海大学校长钱伟长教授于2010年7月30日6时许在上海逝世，享年98岁。钱伟长，江苏无锡人，中国力学家、应用数学家、教育家，中国科学院院士，上海大学校长，南京航空航天大学名誉校长，耀华中学名誉校长。中国近代力学、应用数学的奠基人之一。 　　1983年，钱伟长来到上海大学的前身上海工业大学——一所当时名不见经传的地方工科学校担任校长，1994年，他续任新的上海大学校长，直至逝世。逝世前，他是我国年龄最大的大学校长，也是任职时间最长的大学校长。“钱校长”，也是钱伟长生前最喜欢的称呼。 　　2005年7月，上海大学毕业典礼，93岁高龄的钱伟长穿着大红的校长服，颤巍巍地出现了，当时他需要人搀扶走路，口齿也不清晰。但在座的上大学子，却终生难忘校长的临别赠言——“我们的校训是‘自强不息’，我希望加两句：‘先天下之忧而忧，后天下之乐而乐。’天下是什么，是老百姓 忧的是什么，是火箭升不了空，是假冒伪劣产品那么多。孩子们，你们是否能记在心上?” 　　全场震撼，继而大家热泪盈眶。这是钱伟长最后一次出席毕业典礼。 　　点评： 　　“钱伟长校长的去世，是我们国家一个非常大的损失。”北京大学原校长、经济学家兼教育家吴树青在得知钱伟长去世的消息后表示非常震惊，同时流露出了惋惜之情，他说：“我与钱校长在学术上不属于同一个领域，对他在学术方面的贡献不好评价。但我认为他不仅仅是全国著名的学者，在世界上同样也有一定的影响力。” 　　吴树青说：“在为人方面，我认为他用谦逊的态度为后辈树立了非常良好的一个楷模。” 　　“去年钱学森先生走了，昨天钱伟长先生又走了，想起来心里就难过……”中国航天科技集团科技委顾问、中国科学院院士梁思礼在接受采访时哽咽了，他停了停却依然无法继续，眼泪夺眶而出。 　　在梁思礼看来，人们对于钱伟长的怀念，不仅仅是因为他的赫赫功绩，更是因为包括他在内的“三钱”为中国人民留下一座精神宝库。“钱三强是我国核工业的奠基人，钱学森是我国导弹之父，钱伟长是我国力学之父，他们为国家作出了多大的贡献啊!”梁思礼说，“他们爱国报国，丝毫不计较个人利益，治学严谨，甘于奉献……为我们留下一座精神宝库，所有中国人都能从中汲取力量。我们应该向‘三钱’学习，学习他们的人格、学风，永远把国家利益放在第一位。” 　　这几年，一个个大师相继驾鹤西去，以至我们常哀叹于这个时代大师的匮乏。 　　何谓大师?大师之大，不仅在学问之高，还在于人格之尚。钱学森“姓钱但不爱钱” 钱伟长下放劳动时，仍推导了12000多个三角级数求和公式 丁聪一生甘为“小丁”，画展从来不要花篮和开幕式……“我们培养的学生首先应该是道德品质高尚、心灵美好的人 其次才是一个拥有学科、专业知识的人。”这正是大师们自身的写照。 　　大师在哪?当下的象牙塔或许真陷入“大学真穷，大师真少，大学真危险”的窘境，但我们也不必太过悲观，因为在没有权术与功利的地方，一定会有大师在静默生长。大师装不来、等不来、骂不来，不妨以宽容与期待，在寻求变革中呼唤未来大师的横空出世，这也是对前辈大师最好的怀念。 　　“根叔们”的出现：以学生为本情怀的回归 　　事件回放： 　　2010年夏天，“根叔现象”火了。 　　2010年6月23日，在华中科技大学2010届本科生毕业典礼上，校长李培根院士16分钟的演讲，被掌声打断30次。全场7700余名学子起立高喊：“根叔!根叔!”李培根把近年来的网络热词来了个大串烧：打酱油、俯卧撑、哥呀姐的，贯穿整个典礼致辞，让校园内外雀跃不已功近利的中国高校从急躁冒进中“激流勇退”？我们拭目以待。

前言本应用展示了Corning Advanced-Flow Reactor流动化学反应器与Agilent Infinity Lab 在线液相色谱结合使用的能力。概要本文将主要介绍应用康宁低流量连续流微反应器对乙酰基水杨酸（阿司匹林）的水解反应进行研究。通过对反应工艺的参数改变，结合在线安捷伦LC数据分析，可以实时优化反应条件，获得最佳反应结果。图1.乙酰基水杨酸水解反应方程式研究过程一. 实验仪器Corning AFR：低流量反应器（LF）Agilent 1290 Infinity II HPLC 在线检测系统二. 实验方法Corning AFR 是一种可灵活调整的模块化微反应设备，具有独特的康宁心形结构专利设计，可将反应物高效混合及换热以优化反应。图2.反应流程装置图对于所有实验：换热器设置为 86 °C；乙酰水杨酸的浓度为 0.016 M；硫酸的浓度在 0.16、0.375、0.75 和 1.5 M 的浓度范围内变化。停留时间及相应的反应器进料流速变化见表 1。表 1. 乙酰水杨酸和硫酸停留时间和进料流速三. 分析方法作者使用Agilent ZORBAX Eclipse Plus C18,4.6 × 50 mm, 1.8 μm色谱柱，流动相为A:水 + 0.1% 甲酸 B: 乙腈 + 0.1% ，柱温50℃，分析流速2ml/min，暂停时间1.5min，进样体积1 μL 。产物从反应器流出后直接注入到液相色谱仪。取样速度：100 μL/min；等待时间：3.6 秒。每个实验条件时间点，需要系统达到稳态条件。在线 HPLC监测进程中，一旦相关目标分析物在峰面积百分比一致达到稳定，就会记录并分析相关数据。四、结果分析与讨论1. 为确保该反应条件设置能够生成高质量数据，将 0.2 mg/mL 乙酰水杨酸和水杨酸的混合物从Corning LF反应容器泵送到 Agilent Infinity Lab Online LC ，每 3 分钟抽取一次样品并立即进行分析。乙酰水杨酸和水杨酸的峰面积精度分别为 1.1% 和 1.3%，保留时间精度分别为 0.07% 和 0.06%（图 3）图3.乙酰水杨酸和水杨酸HPLC图2. 从Agilent Infinity Lab Online LC的结果从直观上可以快速分析：（A）开始与乙酰水杨酸的反应 （B）大约一半的乙酰水杨酸已经水解为乙酰水杨酸（C）几乎完全反应。图4. 间歇式酸催化水解乙酰水杨酸的研究进展【编者语】流动化学与在线检测最大的优势在于：反应进程一目了然，可以快速改变反应条件； 一次实验可以得到多组反应工艺参数；参数优化后，通过在线检测控制产品质量；康宁反应器可以与多种在线检测设备相结合（红外、拉曼、液相、核磁等）3. 为了优化反应，更仔细地考察停留时间和酸浓度。改变物料在Corning LF反应器中的停留时间，相应地修改了输送硫酸和乙酰水杨酸溶液的注射泵流速（表2）。乙酰水杨酸的温度和浓度分别保持恒定在 86 °C 和 0.016 M。从连续流反应器流出的产物连接到在线 LC 系统，每 3 分钟抽取一次样品。当分析物和产物的面积百分比恒定时达到稳定状态。表2 . 停留时间和LC在线监反应组分的组成及杂质含量4. 综上本实验应用展示了康宁AFR卓越的传质和传热效率，使得反应条件改变响应更及时，无放大效应，易升级放大；采样和结果分析通过安捷伦在线 LC 监控软件进行记录，以本质安全、高效经济的方式实现实验条件监控的完全自动化。总结康宁微反应器不仅可以与LC连用，还可以与Spinsolve 系列NMR 分析仪器连用；对两相或多相液体反应结合Zaiput系列分离器可实现在线分离；连续流反应器与在线检测设备相结合，可以实现药品的快速工艺优化；智能化全连续药品生产已成为可能。参考文献：Agilent Technologies application note, publication number 5994-3528EN, 2021.★康宁一体化合成平台★康宁专注于微反应技术的创新，同时与世界一流创新团队紧密合作，打造“微反应+微分离+在线检测”- 连续化学反应快速筛选平台。该工艺平台自动化程度高，反应结果瞬间可知。康宁反应器开放的系统可以与众多PAT设备以及分析软件链接。可对工艺条件进行快速筛选，在短时间内建立强大的化合物库。欢迎您联系我们，共同探讨最新合成技术!康宁“微反应+微分离+在线检测”一体化合成平台

背景介绍酮类和醛类化合物在生物化学和香料工业中占有重要地位，通常是有机合成的关键中间体。最常见的是将醇直接氧化产生酮和酯。常用的氧化剂包括氯铬酸吡啶(PCC)、Jones试剂、重铬酸吡啶(PDC)、Swern、TEMPO、TPAP和Collins试剂。这些试剂或具有毒性或对环境不友好，与之相比，在相转移催化剂（PTC）作用下，使用次氯酸钠氧化醇类化合物具有以下优点：原料成本低；反应条件温和；能快速、高产地氧化伯、仲醇和醛；无重金属污染。应用该试剂氧化醇类的可行性很早之前就得到了证实，Lee和Freedman是最先利用次氯酸钠进行醇的两相催化氧化研究的人。该类反应使用间歇反应器进行放大有较多问题由于反应速率受反应器的大小、形状和搅拌速率等影响，通常收率较低；换热效率较低，局部的热量很容易导致氧化剂的热降解；氧化反应，存在安全隐患。缓解上述挑战的有效方法之一是使用连续流微反应器(图1a)连续流微反应器可以提供更好的传质和传热；无放大效应（康宁反应器具有）；持液量相对较低，安全性高。Yanjie Zhang等人使用康宁微通道反应器，选择了三个PTC催化次氯酸盐氧化反应来验证该氧化反应从微量到中试级别的放大效果。结果显示：从流速每小时几微升的反应器放大到每分钟几十毫升的康宁反应器均能获得较好的反应效果；氧化反应的生产效率得到显著提高，得到一种安全有效的连续放大生产的方法 从螺旋微反应器优化条件通过康宁反应器放大通量提高了700倍，无明显放大效应。 一. 实验简介Yanjie Zhang等人使用康宁公司生产的低流量反应器（LFR）和高通量反应器G1（AFR）（图1b、c）进行实验.，选择了三个PTC催化次氯酸盐氧化反应来验证该氧化反应从微量到中试级别的放大效果。图1、 各种微反应结构（a）螺旋设计微反应器和螺旋反应器内丁醇/水的流动模式（b）康宁LFR套装（c）康宁AFR装置和AFR模块内正己烷/水的流动模式结果显示：在康宁微反应器中，从小试到中试其传质和传热效率并未发生明显改变 氧化反应的生产效率得到显著提高，得到一种安全有效的连续放大生产的方法 　数据表明在从螺旋微反应器到LFR再到AFR的不同型号的反应器，生产效率提高了700倍，而没出现明显放大效应。关于传质传热的分析：在康宁微通道反应器独有的心形混合通道内反应物料快速流动，进行有效的非均相混合，有机相在水相中迅速分散成小液滴，从而产生较高的传质速率，所以其非均相流体的效率比螺旋盘管反应器更高（见图2）。图2、用水从正丁醇中提取丁二酸得到的液-液流动中单个模块停留时间与传质系数（kLa）的关系在这些反应模块中，反应区夹在两个玻璃传热板之间，传热路径变短，传热性能得到了很大的改善。图3. 康宁反应器反应模块结构 二、实验过程作者在小范围内进行了PTC催化的次氯酸钠溶液氧化反应的尝试（方案1），• 在螺旋微型反应器（图1a）中进行反应条件优化；• 随后将反应工艺条件在到康宁LFR和G1反应器中进行放大研究；图4. 方案1：（a）1-苯乙醇、（b）3-硝基苯甲醇、（c）苯甲醛氧化反应条件的优化1-苯基乙醇的氧化初步试验表明，最有效的加速反应的方法是将水相的pH值调整到9.3-9.5（图5a）。在该pH范围内，大多数次氯酸盐阴离子被质子化并形成次氯酸，然后用相转移催化剂将其萃取到含有次氯酸盐阴离子的有机相中，从而显著提高反应速率。使用14.6%次氯酸钠溶液与饱和碳酸氢钠，很容易获得pH 9.3～9.5的反应体系，这是一个比氢氯酸和乙酸效率更高的反应体系。饱和次氯酸钠溶液具有较高的离子强度，有助于有机盐从水相萃取到有机相　在相同的停留时间下，由于比表面积的增加，水相流速和有机相流速的比值(QA/QO)在控制整个反应速率方面也起着重要作用，因此随着QA/QO 的增加，传质速率有所提高(见图3b)。与螺旋反应器相比，康宁LFR系列具有更高的生产率，因为LRS持液体积较大，在相同的停留时间内，它的流量更高。图5. （a） 螺旋微反应器中1-苯乙醇在不同反应条件下的停留时间与转化率的关系（方案1a）。（b） 康宁AFR和螺旋微反应器中1-苯乙醇停留时间为1分钟的氧化转化率与流量比（QA/QO）的关系。1-苯乙醇浓度为0.8 M，NaOCl浓度为2 M。菱形，螺旋微反应器（pH 9，τ=1 M in）；方块，康宁LFR（pH 9，τ=1 min）。3-硝基苄醇的氧化在甲醇存在下，3-硝基苄醇可以直接氧化成其甲酯（方案1b）。在此反应中，醇首先被氧化成相应的醛，醛与甲醇迅速形成半缩醛，并进一步氧化成相应的甲酯。 该反应受pH影响大，实验最优pH是9?9.5，最佳的水相与有机相比为2：1，浓度和停留时间分别为0.8M和1.5min。在康宁LRS和AFR反应器上，3-硝基苄醇氧化反应的停留时间在1min时产能达到最大，效率明显优于螺旋微反应器。图6. 不同反应物在康宁反应上的生产效率苯甲醛的氧化 在甲醇存在下，苯甲醛可以直接氧化为苯甲酸甲酯，而不需要经过酸的过渡态( 方案1c)。但Leduc和Jamison研究发现，一旦转化率达到60%，反应会停止。用甲醇取代乙酸乙酯作为溶剂，反应能够完全进行反应是均相，无需相转移催化剂苯甲醛的氧化在2.7min内在康宁反应器中可以100%转化，而在螺旋微反应器中3min后转化率仅为90%(图6c)图7. 螺旋微反应器与康宁LFR和AFR氧化(A)1-苯乙醇、(B)3-硝基苄醇和(C)苯甲醛的转化率和收率比较；蓝色，转化率（%)；红色，产品收率(%）实验总结• 作者使用次氯酸钠溶液做了三种底物的氧化反应，从螺旋微反应器优化到康宁LFR和AFR系统均获得了较好的结果；• 这些物质的氧化反应为非均相反应，通过微反应器增强传质可以提高反应效果；• 工艺过程中替换溶剂或者使用传质更好的反应结构单元都可以起到提高传质的作用；• 和传统微反应器相比，康宁反应器可以实现更高的转化率且单台反应器可以获得更高的通量（生产效率）；• 从螺旋微反应器到康宁G1反应器通量提高了700倍，同时保持了良好的传质传热效果。参考文献：dx.doi.org/10.1021/op500158h | Org. Process Res. Dev. 2014, 18, 1476?1481

可烯醇化酮的α-羟胺化反应一、以苯乙酮或苯丙酮的α-羟胺化反应以苯乙酮或苯丙酮为底物，在高效、多功能流动化学工艺平台进行了α-氯亚硝基衍生物原位制备、底物拔氢、α-羟胺化反应、硝酮中间体酸解、产物分析、液液分离、环戊酮骨架循环套用的整个流程（下图）。该连续流工艺平台实验室和放大规模反应单元采用的是康宁 LowFlow Reactor 和G1反应器，康宁反应器无缝放大的技术优势是该反应进一步扩大产能的保障。图7. 苯乙酮或苯丙酮的α-羟胺化反应连续流反应体系底物苯乙酮/苯丙酮与LiHMDS进入反应模组I在0℃、1 min停留时间条件下完成拔氢反应。反应液与发生器II中生成的 1-氯-1-亚硝基环戊烷进入反应模组II在0℃、1 min停留时间条件下发生亲电胺化反应。所得反应液中的硝酮中间体与盐酸进入反应模组III在60℃、1 min停留时间条件下发生酸解，原料转化率分别为70%（苯乙酮）和98%（苯丙酮），产物分离收率分别为62%（苯乙酮）和90%（苯丙酮）。表8. 产物收率随时间和温度变化曲线值得一提的是，在反应釜条件下，如果以一级酮（苯乙酮）为底物，即便将反应温度冷却至-78℃，反应生成的硝酮中间体还是更容易与原料烯醇负离子质子交换，进一步反应后只能得到46%的二胺化杂质。而在连续流工艺条件下，得益于物料的快速混合效果、低返混以及局部化学计量的精准控制，有助于得到目标产物，避免二胺化杂质的产生（下表）。对比典型的间歇釜反应条件（-78℃），在连续流工艺中，亲电胺化反应可以在更温和的反应温度（0℃）中进行，同时避免物料分解并在停留时间1分钟内达到几乎定量的转化。但不建议尝试高于0℃的反应条件以进一步减少停留时间，这可能会导致堵塞或物料的爆炸性分解。反应模块III的出料口集成了Zaiput高效液-液分离器在用来在线自动分离水相和有机相，水相中基本为纯的目标产物的盐酸盐，有机相中主要为环戊酮骨架。对有机相进一步处理以回收环戊酮，可转化为环戊酮肟，分离收率83%。环戊酮骨架的循环利用，使整个工艺更加绿色环保。Zaiput 液-液分离器是康宁在中国独家代理的在线分离仪器。是由MIT孵化出来的新型专利技术，可取代传统萃取技术。 二、扩展实验维持反应器设置不变，尝试了包括苯乙酮在内的22个底物，原料转化率和产物分离收率列于下表：实验结果讨论本通过独特、高效、可放大的连续流平台，可实现从可烯醇化酮和α-氯亚硝基化合物1a以高分离收率制备α-羟胺化酮化合物库。对高附加值的α-羟胺化酮中间体的生产可以实现工业化生产。分别以一级、二级和三级酮类化合物为原料制备了22个α-羟胺化酮化合物，为几种医药中间体 （包括世卫组织必需品和短缺药物）的生产开辟了道路。本项研究充分体现了连续流工艺的主要优点包括：高效的传热、传质系数，在线分析的集成、很少的占地面积等。反应平台保持了紧凑和高度集成的反应器设计（包括辅助设备在内小于2平方米）。连续流工艺条件下毒性和有潜在爆炸风险的化合物的原位制备和消耗使反应对环境的影响大大降低，对绿色合成技术延伸与拓展具有显著的参考意义！Reference：Victor-Emmanuel H. Kassin, Romain Morodo,a Thomas Toupy，Isaline Jacquemin, Kristof Van Hecke, Raphaël Robiette and Jean-Christophe M. Monbaliu ，Green Chem., 2021, 23,2336

Flow chemistry 流动化学本意指在连续流动的系统中完成化学反应，不同于批次式反应，其创新地将传统独立分开的合成操作过程整合起来，加快了合成的速度，尤其是能进行危险的、不易实现的反应条件，对于绿色化学和实验室自动化领域具有非常重要的意义。 连续流动化学始于两种以上的物料—比如起始反应物，这些物料以设定流速用泵打入反应舱室、反应管或微型反应器，不同反应物料在此进行混合和反应。根据反应动力学和物料流速，需要保证反应物料在微型反应器中达到某一特定的停留时间，从而获得预期的反应转换率。因为反应是在连续流动的流体中进行，自然希望对反应进行监测以便得知各种反应条件状况，因此反应的监测就尤为重要。 本应用指南中，为大家介绍使用 expression CMS 进行的两种不同反应的流动化学合成实验案例。实验方法质谱系统：expression® CMS 小型台式质谱仪 一、仪器设置 实验中使用了两种略有不同的设置。在第一种方法中，使用注射器将反应混合物注入质谱中(通过阀门，图1)。 第二种情况，使用注射泵系统输送试剂，通过阀门切换自动将样品转移到质谱中（图2）， CMS 的数据输入到反应优化和数据处理软件中。二、质谱条件扫描范围：m/z 100-m/z 800；扫描时间：400ms；扫描速度：1750 m/z units/s； 流速：0.2mL/min；流动相：MeCN，H2O（50:50）（0.1% 甲酸）；离子源：ESI； 模式：正离子模式 Capillary Temp：200℃；Capillary Voltage：80V； Source Offset：30； Source Gas Temp：250℃； ESI Voltage：3500V；实验结果 反应数据（图3）显示实时监测到产物的增加和原料的减少，同时看到中间体和杂质，提供有关反应的有价值信息，该信息在对反应/过程把控上为实验人员提供了其他技术无法提供的的优势。 获得的详细数据有利于进一步优化反应（尤其对于工艺开发），加深理解反应机理，这对于进一步反应机理开发至关重要。 使用 CMS 监测流动池中不同停留时间的反应，可以密切监测反应进程，看到大量杂质/中间体的形成条件，并且可以选择最佳停留时间。该反应通过两种不同的中间体进行，如果反应没有得到适当控制和优化，最终可能会成为杂质。因此，密切监测和了解这一过程至关重要。 在本实验中，通过流动化学设备自动确定试剂配比，输送不同组分的反应混合物。通过 expression CMS 实时监测原料、产物和中间体，有利于后续优化反应。结论 1、expression CMS 是与流动化学系统联用的理想质谱仪。 2、expression CMS 上具有多个信号输入和输出口，使其具有独特且灵活的接口功能。 3、expression CMS 分析提供了有关反应的详细实时信息，这些信息通常是其他分析技术（例如色谱、核磁共振、红外/近红外、紫外）无法提供的。 4、ESI 和 APCI 多种离子源选项扩展了可监控的反应范围。 5、Advion Interchim Scientific 在质谱与新型合成化学联用的解决方案方面经验丰富，可提供多种质谱联用方案。

一、背景介绍光化学具有操作简单、反应迅速等优点,符合绿色化学要求,越来越多的应用于有机合成反应研究。芳基衍生物尤其是芳基卤化物和羰基化合物的还原转化是许多光氧化还原转化的关键步骤。目前，针对芳基衍生物的光氧化还原主要有两种方式：第一种方式是通过芳基重氮盐与光催化剂反应来实现。缺点主要是芳基重氮盐不稳定以及该反应的自由基链机制会对反应选择性产生影响（图1a）。第二种方式是通过芳基卤代物与光催化剂反应来实现。缺点主要是反应速率低，反应时间长，且通常需要用到贵金属催化剂（图1b）。这两种方式的局限性决定了很难实现放大反应及生产。为了达到一个可用的生产力水平，需要相对较短的反应停留时间，快速反应动力学非常重要性。康宁连续流微通道技术已经被多次证明证明可以实现光化学反应的规模化生产。该项技术改进了光的穿透路径，使光的分布更加均匀，光利用效率更高，使反应具有非常强的可扩展性，能够大幅度提高反应速率。图1. 芳基重氮盐和芳基卤代物的还原反应与连续流工艺的对比近期，欧洲著名连续流专家，奥地利Graz大学C. Oliver Kappe教授等人开发了有机光氧化还原催化剂体系在流动化学中的应用，使芳基卤代物和羰基化合物的还原具有前所未有的选择性和反应速度（图1c）。二、 实验部分首先作者以4-溴苯腈的脱卤反应为例，在釜式反应中对比了加入HAT催化剂环己硫醇和不加催化剂的反应时间（图2），由图中可以看出，加入催化剂后反应时间能够由原来的4 h缩短到30 min。考虑到后续光化学的放大以及反应速率对产能的影响，作者在此基础上使用康宁Lab Reactor进行连续流工艺的优化，加入催化剂的4-溴苯腈（1a）在反应器中的脱卤反应时间能够降低至1 min，与不加催化剂相比，产能提升超过20倍，从0.1 g/h提高到2.2 g/h。图2. 时间进程证明向反应液中加入CySH（5 mol-%）能够使反应速率提高然后作者同样对芳基氯代物2a的脱卤反应进行了优化，在反应器中该反应的速率同样能够大幅度提升，反应时间由釜式的72 h提升到3 min。为了进行对比，作者对反应过程中催化剂的用量、光源波长、光源强度等进行了筛选，同时采用实验设计（DOE）进行研究，确定了具体的反应条件和试剂用量（表1）。表1. 4-溴苯腈(1a)和4-氯苯腈(2a)还原脱卤工艺优化三、扩展实验-工艺的适用范围研究 使用确定好的最优实验条件，作者首先对该工艺的适用范围进行了研究（图3），由图中可以看出，使用基础实验条件，通过改变反应停留时间以及使用不同的催化剂，不同的芳基卤代物均能在较短的时间内完成反应，且有较高的反应选择性。图3.脱卤反应的适用范围研究实验当作者试图使用间氯苯甲醛（7a）进行脱氯反应时，结果却有显著的区别，得到的是频哪醇重排产物。所以作者接着根据这一现象对不同的芳基醛、酮、亚胺进行反应，均能在较短的时间内获得相应的重排产物（图4），与之前报道的依赖于胺氧化还原介质的反应在反应速率和选择性方面都有显著提高。图4.醛、酮和亚胺的频哪醇重排研究实验最后，作者试图将这一方法应用于其他合成领域，对4-氯苯腈 (2a)与苯乙烯衍生物1,1-二苯基乙烯(9)的反应进行了考察，使得还原耦合产物（10）的收率达到61 %。使用芳基溴作为原料达到相似的收率需要长时间的反应 (24 h)，而该反应的停留时间仅为10 min。图5. 芳基氯与苯乙烯衍生物的还原偶联四、实验总结作者证明了HAT催化剂与强还原有机光氧化还原催化剂结合连续流微通道反应器技术能够显著提高芳基卤代物和羰基还原的反应速率和选择性。在一个案例中，产能提高了20倍。通过对反应停留时间和光强的调节，在某些情况下可以控制反应的选择性，实现二卤代芳基卤代物的单一脱卤。该催化体系的连续流工艺同样适用于频哪醇重排、芳基氯与苯乙烯衍生物反应进行还原偶联，都在短时间内获得了较高的收率。总之该项工艺适用范围广，应用性能高，可扩展性强 。康宁微通道反应器在本系列研究中起到了至关重要的作用，因为康宁反应器比表面积大能够最大程度保证反应体系受到光的均匀照射，康宁独有的心型结构混合单元的卓越的传质性能保证了实验的高效进行。另外，康宁反应器无放大效应，实验室小试参数可以直接应用到工业化生产工艺中，这为该系列研究后续的工业化探索提供了很好实验基础和方向性建议！ 五、关于康宁光化学反应器 康宁高通量微通道光化学反应器（Advanced-Flow® Photo Reactor ），拥有透光率高、耐高温、耐高压、光强度大、光源纯净，控温精准、无放大效应等特点，在光化学反应中有独特的技术优势和广泛的应用前景。康宁拥有从实验室研发到千吨级工业化生产的系列光化学反应器，六种波长可供选择，稳定的光源确保生产的稳定性，高效的液体冷却延长LED光源的使用寿命。此外，康宁光化学反应器可以与在线NMR结合，对反应工艺参数进行快速筛选，有效地提升新分子的探索和工艺优化的过程。

重氮乙酸乙酯是重要的合成片段，在有机合成中具有非常重要的作用，主要应用在C－H键的插入反应和不饱和键上的环化反应。 重氮乙酸乙酯在路易斯酸催化剂的存在下，与醛发生的C－H键插入反应具有十分重要的应用价值，因为产物 β－酮酸乙酯是多种原料药的中间体。 重氮乙酸乙酯试剂在加热情况下会引起分解和爆炸，还会自动分解出有毒物质，储存和运输都需要特别注意。 目前重氮乙酸乙酯的生产主要采用间歇釜式滴加工艺，即向釜内反应体系滴入亚硝酸钠水溶液，由于该滴加过程伴随着剧烈的热量释放，若不能及时有效地移走这些热量，将会造成局部飙温，导致产物分解，严重时甚至引起安全事故。 与传统釜式反应器相比，微通道反应器 面积/体积比提高了上千倍，反应传热快速且稳定，避免局部温度过高造成爆炸。 此外，由于采用连续化操作方式，生成的产物能够及时移出反应器进行冷却处理，从而最大限度地避免产物分解。 本文将向读者介绍今年6月份常州大学张跃教授研究团队发表在《现代化工》上的“重氮乙酸乙酯的连续合成工艺研究”研究成果。 该研究以甘氨酸乙酯盐酸盐和亚硝酸钠、硫酸为原料，合成重氮乙酸乙酯，采用微通道连续流反应器系统研究重氮乙酸乙酯的连续合成工艺。该工艺提高了产品收率并具有系统结构简单、操作简便、安全性高、易于自动化控制等优点。 研究介绍 一、微通道反应器模块结构通道反应系统由一系列特定的模块以及连接件组成，通过微通道模块、连接配件、物料输送装置的组合，形成适用于本反应的反应器系统。二、实验步骤1. 在室温下，将甘氨酸乙酯盐酸盐溶于定量的水记为原料1。2. 按照物料配比将亚硝酸钠溶于水记为原料2。3. 再按照物料配比将浓硫酸配制成5% 硫酸记为原料3。4. 在进行实验前将原料1和原料3混合在一起记为混合原料，待换热器系统温度稳定后，混合原料与原料2分别通过质量计量泵进入预冷模片，在2股物料分别充分预冷后，进入反应区中进行重氮化反应。5. 产物从出口连续出料，系统运行稳定后取样进行分析检测。反应装置及流程如图2所示。三、反应条件研究 研究者对重氮乙酸乙酯的微通道连续合成工艺多个影响因素进行了考察，探究亚硝酸钠用量、反应温度、酸用量和停留时间对反应的影响，研究过程分别如下图。最终研究者获得了该合成工艺的最佳条件：取用 n(甘氨酸乙酯盐酸盐):n(亚硝酸钠):n(5%硫酸) = 1 : 1.1 : 2，反应停留时间120 s，反应体系温度为10℃，此时收率可达92.8%。结果讨论与小结 研究者成功应用微通道反应器进行重氮乙酸乙酯的合成，大大缩短了反应时间，扩大工艺条件选择区间，实现对重氮化反应的有效控制，增加了安全系数，提高了反应效率并得到较高的收率 从乙酸乙酯的重氮化反应工艺研究过程来看，连续流技术充分发挥了其技术优势 连续流微反应器持液量小、高效的传热传质特点，保证了反应快速平稳的进行及反应安全性 康宁反应器无缝放大的优势为后续工业化应用提供了研究基础 该工艺可以实现重氮乙酸乙酯的连续化生产，为在其它反应中该产物现制现用提供了可能性，降低了储存和运输的安全风险 参考文献[1]岳家委,辜顺林,刘建武,朱佳慧,李孟金,张跃,严生虎.重氮乙酸乙酯的连续合成工艺研究[J].现代化工,2021,41(06):205-208.

改变微反应器材质，连续流工艺转化率从60%提升到99%！康宁用“心"做反应研究背景水合肼及其衍生物产品在许多工业应用中得到广泛的使用，如化学产品、医药产品、农化产品、水处理、照相及摄影产品等。肼的衍生物可用作药品、杀虫剂和化学发泡剂等。要连续制备3-苯基-1H吡唑- 5-胺（化合物1），在传统间歇釜式条件下，一般通过将水合肼、腈化合物2和乙酸乙酯的混合物在乙醇中回流得到(方案1)。美国抗癌药和孤儿药研制公司Agios制药公司，2021年在OPR&D杂志上报道了：高温下肼缩合反应的连续流工艺的研究。与传统的间歇工艺相比，该方法可以更安全、并可以更好的控制杂质。研究中，作者发现微反应器材质对反应收率有着极大的影响。并且，溶剂选择对连续流工艺的成功至关重要。方案1：合成1图1.合成1基本方案反应器材质及溶剂对反应的影响1. 不锈钢 316/316L 管式反应器的连续流工艺探讨如下图2所示，2的甲醇流与甲醇中的水合肼一起流入预热温度为150°C的316L SS管式反应器，经过20分钟反应后，进入降温单元再接后处理。结果反应混合物的过程控制（IPC）显示背压调节器（BPR）释放大量气体，转化率为60%。增加水合肼的停留时间或当量并不能提高转化率。图2：不锈钢316/316L管式反应器连续流工艺流程图经分析由于不锈钢 316/316L 管不适合在高温下处理水合肼溶液，因其钼含量高，会显着降低肼的分解温度。所以肼在高温下与不锈钢流动反应器不兼容。2. 聚四氟乙烯泵头进料，PFA材质的盘管反应研究者选择使用聚四氟乙烯作为水合肼的进料泵，反应器选用PFA材质的盘管对该工艺进行了研究。图3： 合成1的连续流工艺将化合物2的2-甲基四氢呋喃（2-MeTHF）溶液和水合肼的乙醇溶液分别流过浸没在70°C水浴的管道。1-2 分钟的停留时间后，两股物料在三通混合器处混合，并流入放置在 140 °C的烘箱中的管道反应器（停留时间20-60 分钟）。然后经过冷却管道冷却后，通过背压阀（BPR）后从连续流反应器系统中流出，出料口设有过程控制样品（IPC）取样口。在适合条件下，使用了 1.4 当量的水合肼，停留时间30 分钟，在两次 100g 规模运行，得到 99% 的LC 纯度和几乎接近满级的LC收率。3. 溶剂对反应的影响在实验中研究者发现起始化合物2在 MeOH 中不稳定，在环境温度下保持溶液3天后，明显形成类聚合物沉淀和新杂志的产生，纯度从 99.9% 降低到 98%。一方面该不溶性沉淀物不溶于大多数有机溶剂，可能导致泵头故障和流动系统堵塞。另一方面新杂质的产生，这可能会影响所生产的1的质量。这促使研究者寻找替代溶剂系统。首先通过检查溶液外观和纯度随时间的变化来评估2在10 种以上的 II 类和 III 类溶剂中的稳定性。初步筛选鉴定出 MTBE、1,4-二恶烷和 2-MeTHF，在 25 °C 下搅拌 15-120 小时后，观察到外观和纯度几乎没有变化。表1：溶剂筛选然后评估了1和2在每种溶剂中的溶解度。如表1所示，原料2在1,4-二恶烷和2-MeTHF中表现出良好的溶解性。然而，MTBE 至少需要 20V才能完全溶解2（条目 1），并且在工艺效率方面并不理想。已知 1,4-二恶烷（条目 2）具有致癌性，2- MeTHF似乎是特有前途的溶剂，然而，它与水合肼不混溶，这可能导致管式反应器内的传质效率低下。为了解决这个问题，引入EtOH 作为共溶剂溶解水合肼并使肼溶液与2的2-MeTHF 溶液混溶。此外，1 和 2 在 2-MeTHF/EtOH 混合物中都显示出良好的溶解性（v/v= 5:1，条目 4）。在适合条件下，使用了 1.4 当量的水合肼，停留时间30 分钟，在两次 100g 规模运行，得到 99% 的LC 纯度和几乎100%的LC收率。4. 工艺的可扩展性和稳定性研究为了评估该工艺的可扩展性和稳定性，在之前的基础上进行了 3 公斤规模的测试运行。见下图，包括1的连续流合成、分批后处理和结晶的总体工艺图。图4. 工艺可扩展性和稳定性测试-3kg示范运行工艺流程图如图4所示。将起始材料2（3.1 kg）溶解在2-甲基四氢呋喃（31 L）中。水合肼（1.5 kg，65 wt%）溶解于乙醇（6.2 L）中。化合物2的2-甲基四氢呋喃溶液和水合肼的EtOH溶液的流速分别设置为83ml/min和20ml/min。两股物料通过浸入70°C水中的预热管道，进行预热。然后，两股物料进入温度为140°C的烘箱内的管道反应器内。从烘箱流出的反应混合物经过后冷却回路，然后经过BPR（压力设定140 psi），然后在氮气保护下收集反应混合液。该连续流系统连续稳定运行6小时后，收集到了37.74 kg反应混合物。该工艺在整个生产过程中，没间隔30分钟取一个样品进行分析，所得混合也中化合物1的含量均为99%。所收集混合液，分2批进行后处理和结晶后，以87%的收率获得3kg灰白色固体1。分离出的固体纯度 99.5%，残留肼仅有 5-10 ppm，符合生产要求。结果与讨论作者开发了一种用于肼缩合反应的连续制造工艺，以生产高质量的医药中间体1在研究中发现反应器材质及进料泵的材质对反应的稳定性和收率有着极大的影响；作者对溶剂体系进行了研究，确定最佳溶剂为 2-MeTHF/EtOH 混合物（v/v= 5:1）；与原始工艺相比，连续流工艺更安全、更实用；连续制造过程易于实现放大，生产运行稳定，产品完全合格。Reference: Org. Process Res. Dev. 2021, 25, 199−205编者语连续流工艺开发过程中，反应介质与反应器材质有可能发生反应，或者有着严重的腐蚀。对于连续流工艺开发，有时反应器材质的选择是工艺成功的因素之一。目前常用的反应器材质有碳化硅、玻璃和金属等。康宁反应器选用了康宁特种玻璃和高化学稳定性的康宁Unigrain™ 碳化硅 （SiC）材质。康宁反应器具有优秀的抗腐蚀、耐高温高压（-60-200℃，18个大气压），适用于多种化学反应。康宁玻璃反应器可视化的特点，适用于需要光化学反应。连续流工艺开发，溶剂的选择非常重要。一个看似无法进行连续流操作的工艺，通过溶剂的选择可以使反应顺利进行，并取得非常好的结果，这对未来多步反应的全连续过程至关重要。

4019 药典玻璃容器热冲击测定仪 标准解析热冲击，又称热震性，是指玻璃容器在短时间内经受一定温度冲击的能力。这一性能对于需要进行高温灭菌的酿酒、饮料和制药行业至关重要。玻璃容器的耐热冲击性能直接关系到其在使用过程中的安全性和可靠性。为了科学有效地评估和测定药用玻璃容器的热冲击及热冲击强度，国家药典委发布了“4019玻璃容器热冲击和热冲击强度测定法”，此标准将在2025版中国药典的药包材部分体现。一、测试原理：通过设定玻璃瓶耐热冲击试验仪的高温槽和低温槽温度，达到预先设定的温差。将一定数量的玻璃瓶试样在高温槽中加热后，迅速转移到低温槽中。取出后，观察试样经过冷热冲击后的破损率。二、仪器装置特点：三泉中石生产的玻璃瓶耐热冲击试验仪，适用于各种啤酒瓶、酒瓶、饮料瓶、输液瓶、抗生素瓶等各类玻璃瓶进行热冲击热震试验。且具备自动调节浸水深度的功能，满足不同式样要求，并且可以随意设置冷热水温度及冷热水槽的停留时间，以满足不同标准要求。采用漏电保护装置，确保试验过程的安全可靠。三、制修订的目的意义：玻璃容器的热冲击及热冲击强度测定是评估其耐热性能的重要指标。不合格的耐热冲击性能可能导致供试品在高温灭菌或温度变化时发生破裂，进而导致药品污染和损坏。因此，对玻璃容器进行热冲击及热冲击强度的测定是非常必要的。形成科学有效的“玻璃容器热冲击和热冲击强度测定法”方法标准，以指导玻璃容器耐热冲击强度的测定。四、标准修订说明：本标准是在2015版YBB药包材标准基础上修订而来，同时参考了国标GB/T 4547-2007和ISO标准。修订后的测试时间有所缩短，提高了测试效率。例如，热水槽中的浸泡时间由原来的至少15分钟修订为至少5分钟，冷水槽中的浸没时间由原来的至少8秒至不超过2分钟修订为保持30秒。实际上大大缩短了测试时间，提高了测试效率。而玻璃瓶耐热冲击试验仪可随意设置冷热水温度，以及冷热水槽的停留时间。可以满足不同标准要求。五、测试方法：第一法冷热水槽法适用于试验温差低于100℃的各类药用玻璃容器。具体操作包括将供试品在热水槽中浸泡5分钟后迅速转移到冷水槽中，保持30秒后取出，并立即检验供试品是否破损。需要注意的是，冷水槽容量至少是一次试验的供试品总体积的五倍，这一点很多设备是做不到的，水槽应包含水循环器、温度控制组件、恒温控制器，虽然冷水槽要求温度控制在水温为0～27℃，普通自来水刚开始能够达到要求，但是做过一次试验后温度必然上升，如果靠自然降温，测试周期会非常长，三泉中石建议还是要配置一个低温控制装置。六、结果判定：热冲击：按规定的温差进行热冲击试验后，破裂的供试品数量低于规定数，则判定为合格。热冲击强度：以供试品有50%破裂时的温差表示，温差满足规定要求，则判定为合格。作为专业从事药品包装玻璃容器检测仪器的供应商，我们紧跟国家标准的要求，也参与部分国家药包材标准的制定工作。利用自身在药品包装检测领域多年的技术积累和行业应用经验，为标准的制定工作提供数据和理论的支持，为国标体系的建立添砖加瓦。七、结果判定：热冲击：按规定的温差进行热冲击试验后，破裂的供试品数量低于规定数，则判定为合格。热冲击强度：以供试品有50%破裂时的温差表示，温差满足规定要求，则判定为合格。作为专业从事药品包装玻璃容器检测仪器的供应商，济南三泉中石实验仪器紧跟国家标准的要求，也参与部分国家药包材标准的制定工作。利用自身在药品包装检测领域多年的技术积累和行业应用经验，为标准的制定工作提供数据和理论的支持，为国标体系的建立添砖加瓦。

研究简介科学期刊OPRD在2021年7月16日这一期（第7期，第25卷）刊登了来自大连理工大学的孟庆伟教授课题组利用康宁反应器进行苄基催化氧化的最新连续流工艺研究成果，并将其作为封面文章进行了特别报道。本文将详细介绍本研究成果。[1]苄基的直接氧化已广泛应用于药物和精细化学品的合成，很多市售药物分子结构中含有一个或多个被氧化的苄基位置（图1）。传统工艺上，苄基氧化反应需要引入金属催化剂，如 Co、Ru、Ni、Mn 和 Cu。难以避免的金属杂质残留限制了这些体系在药物中的应用。近几年研究者希望能够通过应用非金属催化剂实现苄基的氧化，分子氧被认为是一种理想的氧化剂。有研究者采用O2作为氧化剂建立了从苄基化合物中获得酮的绿色方法[2-7]。但反应时间长，从几十小时到几天不等，效率相对较低。微通道反应器持液量低、高效传热特性可以降低纯氧气与易燃溶剂相互作用时发生局部过热而失控的风险。特别是康宁微反应器独特的内部结构，允许反应物连续分散并充分混合，从而消除了气液反应中的传质限制。传质和温度会影响反应动力学，温度升高反应时间缩短。图2. 反应体系示意图孟教授课题组的苄基催化氧化连续流工艺，选用非金属催化，停留时间54s，获得了高达90.3%的收率，且催化剂和溶剂均可实现循环利用（分别获得了92.6%和94.5%的回收率），且该方法具有很好的底物普适性，为奥卡西平等药物的合成，提供了易于放大的工艺。 研究过程实验以1,2,3,4-四氢萘（1a）的氧化反应为模型反应。对苯基sp3 C - H键进行选择性氧化生成相应的酮类化合物。N-羟基邻苯二甲酰亚胺 (NHPI) 作为催化剂，亚硝酸叔丁酯 (TBN) 作为自由基引发剂。一、反应条件优化研究者选择O2作为氧化剂对溶剂、反应温度、停留时间和物料比等进行了优化实验。1、研究者对溶剂体系进行了考察（图3）通过实验得出最佳溶剂为MeCN和DMK的混合溶剂，该体系仅在54s内便获得最高的收率75.1%（条目7）。图3. 溶剂系统筛选2、接下来分别对反应温度、物料比和停留时间做了优化实验,实验结果见下图：图4. 在微通道反应器中进行的温度和物料比条件优化实验 底物1a的转化率与温度的升高呈正相关。然而在高温条件下，副产物2,3-二氢萘-1,4-二酮（3a）的产率增加。 最佳反应温度为100℃（2a收率80.4%；图4（1））。 TBN的数量和1a的转换之间存在近似线性关系见图4（2）.选择最佳1.5摩尔当量的TBN来优化反应选择性。 如图4（3）NHPI增加到0.75摩尔当量后继续增加对反应产率基本没有影响，故选择0.75摩尔当量NHPI。 此外，在间歇反应中NHPI的用量减少到0.2个当量时，反应收率仍可达到75.3%。同时，NHPI几乎可以完全回收而不被消耗。这些结果证明NHPI在反应中起到了催化剂的作用。 最佳的液体−气体流速比为1:20（图4条目1−3)。当液体流速（Vl）为1.0ml/min，氧气流速（Vg）为20ml/min，停留时间54s时收率最高。二、放大实验研究者应用康宁高通量微通道G1反应器进行了放大实验研究。实验显示连续运行28小时，产物2a的总收率为79.5%（1H-NMR），1小时可生产0.87g（图5）。图5：规模化连续流动苄基羰基化三、底物扩展实验结果最后，在优化条件下进行了底物扩展研究实验（图6）。由不同苄基化合物制备相应的各种酮，均获得了较高的收率。 图6. 苄基sp3 C的快速氧化−氢键得到相应的酮基 关于反应机理及催化剂的讨论为了进一步了解可能的反应机理，研究者进行了一系列平行反应（图7）。图8. 反应机理反应条件筛选和提出的自由基反应机理均表明NHPI不会在反应中被消耗。研究者在实验后收集NHPI，来验证其是否可用于回收（图10）。经过4个循环后，收率仍高于78%。本实验证实了NHPI作为自由基转运剂的作用，并进一步表明该工艺具有规模化商业回收的潜力，可有效降低成本。结果讨论 该研究描述了在 MeCN 和 DMK 的混合溶剂中，通过NHPI 和 TBN 催化苄型 sp3 C-H 键的选择性氧化生成相应的酮。反应时间仅为54s，远低于间歇工艺。 作为催化剂的NHPI可以回收利用。多次循环的收率变化在1%以内。 NHPI的回收率也在90%以上。 作者对连续流工艺进行了放大研究，结果显现，在相同的工艺条件下，该工艺可实现安全连续化生产。 通过拓展实验，作者从苄基亚甲基中获得了一系列有价值的酮，收率为 41.2%~90.3%。 利用康宁微反应器进行快速的开发，不但可以对反应机理进行研究，也便于拓展底物，建立化合物库。 康宁反应器无缝放大的技术优势使该工艺具有很大的商业化潜力，特别是对于氧气氧化这一类在釜式工艺中存在较多困难的反应。Reference：[1] Lei Yun, Jingnan Zhao, Xiaofei Tang, Cunfei Ma, Zongyi Yu, and QingWei Meng*. Selective Oxidation of Benzylic sp3 C–H Bonds using Molecular Oxygen in a Continuous-Flow Microreactor Org. Process Res. Dev. 2021, 7, 1612–1618.[2] Dobras, G. Kasperczyk, K. Jurczyk, S. Orlinska, B. NHydroxyphthalimide Supported on Silica Coated with Ionic Liquids Containing CoCl2 (SCILLs) as New Catalytic System for SolventFree Ethylbenzene Oxidation. Catalysts 2020, 10, 252−264.[3] Mukherjee, M. Dey, A. Electron Transfer Control of Reductase versus Monooxygenase: Catalytic C−H Bond Hydroxylation and Alkene Epoxidation by Molecular Oxygen. ACS Cent. Sci. 2019, 5,671−682.[4] Li, J. Bao, W. H. Tang, Z. C. Guo, B. D. Zhang, S. W. Liu, H. L. Huang, S. P. Zhang, Y. Rao, Y. J. Cercosporin-bioinspired selective photooxidation reactions under mild conditions. Green Chem. 2019, 21, 6073−6081.[5] Hwang, K. C. Sagadevan, A. Kundu, P. The sustainable room temperature conversion of p-xylene to terephthalic acid using ozone and UV irradiation. Green Chem. 2019, 21, 6082−6088.[6] Liu, K. J. Duan, Z. H. Zeng, X. L. Sun, M. Tang, Z. L. Jiang,S. Cao, Z. He, W. M. Clean Oxidation of (Hetero)benzylic Csp3−H Bonds with Molecular Oxygen. ACS Sustainable Chem. Eng. 2019, 7,10293−10298.[7] Li, S. L. Zhu, B. Lee, R. Qiao, B. K. Jiang, Z. Y. Visible lightinduced selective aerobic oxidative transposition of vinyl halides using a tetrahalogenoferrate(iii) complex catalyst. Org. Chem. Front. 2018, 5, 380−385.

硝化反应是一类极其重要的化学反应，很多医药、农药、染料行业重要的中间体都是硝化物，他们都是不可替代的有机原料。但近年来由于安全事件的频繁发生，大众“谈硝色变”。就在上周结束的第四届石油和化工安全管理高层论坛中，多位专家就硝化行业的安全风险、硝化工艺的安全性、涉硝企业的安全水平提升，开展了探讨。与会专家一致认为硝化工艺虽然属于危险工艺，但是只要管控得当，也可以实现安全生产。加强反应传质传热、减少反应量以及全流程的连续化自动化管理成为实现硝化本质安全生产的共识。连续流化学工艺因为传质传热效率高、应用范围广、自动化程度高等优势成为目前硝化工艺研究的热点。本文是欧盟委员会联合研究中心的Dimitris Kyprianou等人发表在Molecules上的一篇全自动流动化学进行克级2, 4-二硝基甲苯（DNT）硝化为2, 4, 6-三硝基甲苯（TNT）的安全反应工艺研究成果。TNT2，4，6-三硝基甲苯（TNT）是世界上第一种能满足生产和军事要求的高爆炸性炸药，它首次合成于19世纪60年代，在之后直至今日依然被用为许多爆炸混合物的主要成分。二硝基甲苯（DNT）异构体2, 4-DNT和2,6-DNT经硝化后可得到高纯度TNT。(图1)传统的合成方法：生产军用级TNT需要高浓度硝酸（96%）和发烟硫酸（三氧化硫含量高达60%）来实现高于98%的转化率。但高浓度硝酸与发烟硫酸的处理、混合都有高的安全风险。采用传统釜式反应，混合滴加强酸反应，传质传热效率受到设备限制，容易导致“飞温”爆炸。实验设计与讨论流动化学实验：首先针对具有安全风险的反应物混酸做了优化：尝试应用98%H2SO4代替发烟硫酸。实验结果表明在流动化学工艺条件下普通硝化混合物（HNO3 65%，H2SO4 98%）进行2, 4-DNT流动硝化是可行的；同时研究者在产品出口中加入氯仿，这样即可以避免沉淀，预防堵塞现象，可以抑制氧化副反应，又有利于目标产物的提取；然后研究者对反应物料摩尔比、反应温度、停留时间等关键参数根据设计的实验条件和转化率进行实验,实验数据及评估过程选用DOE 软件（MODDE）。实验结果如图所示如表1所示，七个实验得到了高纯度的TNT（通过HPLC-DAD测定的99.0%）。为了更好地评估所研究参数对转化率的影响，并确定通过HPLC-DAD测定的高转化率（99%）的反应条件范围，从MODDE软件获得等高线图。图2显示了反应温度、反应物摩尔以及停留时间正交后对转化率的影响。通过实验及实验数据分析作者得到流动化学工艺最佳反应条件：HNO3 65%：H2SO4 98%=3:1（Wt），130oC，20 min.实验结果与分析将流动化学工艺最佳反应条件和传统釜式工艺的TNT产物进行外观及HPLC色谱结果对比，如下：由上图可以清晰地看到，流动化学产物样品为白色，而釜式反应样品由于杂质具有黄色。反应结果与讨论该研究实验证明了使用流动化学方法将2，4-DNT硝化为2,4,6-TNT的可行性。流动化学方法的主要优点为：更加安全：使用更安全的试剂（98％的H2SO4、65％的HNO3代替发烟硫酸和发烟HNO3。高效的传质传热性能，可以安全地施加高温，而釜式实验则由于失控反应的高风险而无法高温应用。反应效率提升：连续流工艺在较短的反应时间（20-30分钟）完成2,4-DNT到TNT的高转化率（ 99％）反应，效率大大提升。实验方法论应用：通过实验设计方法研究并优化了关键参数（如HNO3：DNT摩尔比，停留时间和工艺温度）的影响。参考文献：Dimitris Kyprianou, Michael Berglund, Giovanni Emma, Grzegorz Rarat, David Anderson, GabrielDiaconu, Vassiliki Exarchou"Synthesis of 2,4,6-Trinitrotoluene (TNT) Using Flow Chemistry"DOI:10.3390/molecules25163586 扩展如何实现硝化反应的工业化本质安全生产已经成为迫切需要解决的问题。微通道连续流技术已经被验证可以原位上解决反应传质和传热，极大降低风险，成为越来越多企业硝化工艺改造的选择。康宁微通道连续流技术已经成功应用于万吨级通量的硝化反应；近阶段在硝化领域康宁做了多方面的努力：一方面，在各级应急管理厅和行业专家指导下，康宁和设计院、化学反应风险评价机构紧密合作，帮助现有硝化生产企业进行连续流微通道工艺的技术改造。另一方面，针对一些超大年产能的硝化生产项目需求，康宁利用G5单台年通量万吨级的处理能力，进行一硝和二硝连续化工艺系统设计，整体项目投资得到大幅度降低。如果你对微反应技术感兴趣，或有工艺需要咨询、开发和改造，请联系康宁吧！

激光加热的温度检测使用激光方式对金属材料进行加热是近年来发展比较快速的新技术，激光加热 具有加热温度高、加热速度快、加热目标灵活等优点，但也正是这些优点，使 得在加热过程中的温度检测存在难点，本文介绍使用RSE60H高温型在线热像仪 对激光加热的现场检测案例，特别是快速、高温的温度趋势分析功能，为此类 温度检测提供有效方案。检测案例： 某高校和某激光设备制造商合作项目，使用激光加热设备对金属材料进行加热，需要看到金属表面的温度变化情况，这对 材料加工工艺非常重要，如果温度控制不当，会造成材料报废或质量不合格。 该现场存在两个检测难点： 1、激光加热的时间非常短：通常激光加热以零点几秒或几秒为周期，且在这么短暂的加热周期中，需要看到温度瞬间的 升高和散热冷却的过程变化，所以对于热像仪的帧频有较高的要求，目前市面上普通的帧频为9Hz的红外热像仪无法追踪 这么快速的变化，而RSE60H的帧频达到25Hz，也就是说，每40毫秒采样一次，可以满足对于快速变化的温度检测需求。 2、温度高：激光加热后的金属温度会瞬间上升到1000℃-1500℃以上，普通的红外热像仪的高温量程上限为1000℃或 1200℃，这就需要特别涉及的测温至2000℃的高温型红外热像仪进行温度检测。在激光移动的过程中，在铁板某一位置处有停留（红框处），导致热量积累使铁板的温度上升到1500℃，同样，右侧 是部分温度数据的导出，红色字体为最高温度值和对应的时刻。 另外，时间轴也可以用计算机时间来标识，案例中的时间轴用开始时间标识。

随着生物工程技术的不断发展，细胞培养技术在生物医药领域的应用日益广泛，细胞灌流培养作为一种先进的细胞培养技术，能够有效提高细胞培养的产量和质量。而蠕动泵则是灌流培养工艺中的关键设备之一，其在细胞灌流培养中的应用日益受到关注，本期文章将带大家简单了解蠕动泵在细胞灌流培养工艺中的应用。细胞培养工艺在生物工程领域，动物细胞培养已成为一项至关重要的技术。通过这种工艺，我们能够从细胞中提取并生产出各种生物制品，如疫苗、抗体、细胞因子等。细胞培养工艺因其可控性和高效率，成为了生物医药产业的关键环节，目前常用的哺乳动物细胞培养工艺有：批次培养、补料批次培养和灌流培养，其中灌流培养通过不断移出副产物，同时补充营养物质，因此可提供对细胞稳定且有利的生长环境。与批次培养和补料批次培养相比，灌流培养可以在高细胞密度环境下长时间维持稳定培养环境，同时降低产物在培养基里的停留时间，这有利于提高产品质量。 目前常用哺乳动物细胞培养工艺示意图（图片来源：中国生物工程学报，2020）基于哺乳动物细胞灌流培养技术在产物产量、质量及成本等方面表现出来的显著优势，越来越多获批上市的生物药物使用灌流培养工艺进行生产对灌流培养工艺的开发和优化进而成为当前哺乳动物细胞培养工艺研究的热点。 细胞培养工艺优势相比于为期14天的传统流家培养，反应器灌流培养除了pH、DO、温度、搅拌等控制模块外，还包 含了连续的培养基流入(media)模块、通过细胞截留设备 实现的细胞液收获模块(harvest)，以及控制罐内恒定细胞密度的细胞液流出 (bleeding)模块 。灌流培养通过不断移出副产物，同时补充营养物质，因此可提供对细胞稳定且有利的生长环境。与批次培养和补料批次培养相比，灌流培养可以在高细胞密度环境下长时间维持稳定培养环境，同时降低产物 在培养基里的停留时间，这有利于提高产品质量。研究发现 ，灌流培养可实现培养基组 分中的动态变化对蛋白质糖基化的影响最小，这一研究结果表明灌流培养有利于提高产品质量。细胞灌流培养工艺分析灌流培养中通常采用的膜过滤是基于中空纤维膜的切向流过滤，这种过滤方式的循环料液不停地流过膜柱，液体形成的“冲刷作用”冲洗整个膜表面，降低了膜孔堵塞及膜污染的风险，实现了长时间稳定的膜过滤，满足了灌流工艺中细胞长时间稳定培养的需求。 中空纤维膜开放式的流道结构（图片来源：生物产业技术, 2009）目前，用于灌流培养的细胞截留系统主要有两种，切向流过滤TFF（Tangential Flow Filtration）和交替切向流过滤ATF（Alternating Tangential Flow），对于TFF，细胞液通过蠕动泵作用形成一个连续的环形流动方向，进入纤维膜后，废液会通过膜排出体系之外，细胞会随着环路重新回到培养体系之内。PreFluid蠕动泵在灌流培养中的应用PreFluid蠕动泵以其独特的工作原理和优越的性能，在中空纤维膜柱切向流过滤中展现出了明显的优势： ● 过滤纯化中精确性高：可以精确地控制样品流动的速度和量，从而保证过滤纯化的精确度；此外PreFluid蠕动泵还具有较高的可重复性，不受外界环境的影响，可以更好地保证过滤纯化工作。 ● 具备较高的灵活性和可调性：可以根据实际需求来调整泵头的挤压力度，从而实现不同样品的分离需求。而且，由于PreFluid蠕动泵的工作原理决定了其可以适应多种不同的流体，能够处理不同性质的样品。 ● 具有体积小、结构简单、操作方便的特点：工作人员能够轻松地进行过滤操作，并且不需要经过复杂的操作流程来实现。在细胞灌流培养工艺中，营养物质被不断泵入到生物反应器中，同时，细胞代谢的副产物通过外部截留装置被移除，保证细胞一直处于最佳的生长环境中，从而获得极高的细胞密度。