单一化合物

在石油化工行业的各种分析实验室里，为了对一个特定的样品里的单个组分进行分析和鉴定以及对碳氢化合物的混合物进行表征，通常会用到碳氢化合物的单一组分分析（DHA）这种分离技术。多组分分析主要是检测汽油中的主体组分：石蜡，烯烃，萘和芳香族化合物和其他分子中碳原子数介于1到13的的可燃烧化合物，以确定汽油样品的总体质量。我们在这篇文章里所用到的氢气发生器设备是 Peak Precision 500 Hydrogen Trace Generator.对汽油中包含的易燃烧组分进行分析对于汽油的质量控制十分有必要。由于汽油样品的成分复杂，各组分的特性十分接近，为了将各个组分分离开，通常需要很长的色谱柱（100米）。碳氢化合物的单一组分分析的时候，多种方法通常会被用到，依据这些方法要用到的柱箱升温速率和色谱柱长度不同而将这些方法分开。这些方法各有利弊，有些方法对低沸点化合物的响应灵敏，分辨率高；有些方法对分子量大，出峰很晚的化合物有很好的分辨率。由于分析方法的性质复杂，再加上使用很长的色谱柱，在用氦气作载气的时候，气相色谱的测试时间往往会超过两个小时。但是，用氢气来做载气可以极大的提高测试的速度，因为氢气的高线性速率让它做载气时十分高效。这对石油分析实验室而言，无疑是一个十分吸引人的优点，因为样品的高通量意味着实验室的赢利水平提升。用氢气来做载气可加快气相色谱的分析速率，再加上当前氦气的供应紧张，价格上涨，这意味着那些从氦气切换到氢气做载气的气相色谱实验室不仅赢利水平会增加，同时分析的结果可以符合行业的标准。这篇应用文献阐明用氦气作载气时，按照ASTM的标准检测方法D67291来分析汽油样品的结果和利用毕克科技的Precision氢气发生器Trace生产出来的氢气未经过过滤来做载气，按照ASTM标准检测方法D67291 附录X2的汽油样品分析结果时的对比。通过对比，我们可以看到气相色谱跑样时间的减少，同时，对特定组分的分离效果保持不变。 结果与讨论对汽油进行碳氢化合物的单一组分分析显示：混合物中最后一个洗脱出来的化合物-正十五烷，当用氢气来替代氦气做载气时，它的出峰时间从125分钟减少到74分钟。（如图1所示）尽管分析的时间不同，但是，对汽油中的主要组分的分析（石蜡，烯烃，萘和芳香族化合物）显示使用氢气和氦气作载气时，测量出来的主要组分含量差异不明显。尽管用氢气来做载气时需要更高的气体流速，但是，在大多数情况下混合物的各组分分离的效果依旧很不错，甚至在某些时候，分离的效果得到了改善。对1-甲基环戊烯和苯的分离和检测，在汽油样品分析中有严格的规定，因为苯的碎片物质的分析十分重要。用氢气做载气的时候，尽管该有机物的洗脱时间变短了，但是，气相色谱对此有机物的分离效果却提高了。（如图2所示）对于甲苯和2,3,3-三甲基戊烷的分离，在用氦气作载气时可以实现，用氢气做载气时，这两个物质同时出峰（如图3所示）用氢气做载气时，若要将这两种物质进行分离，需对方法进行改进。用氢气或氦气作载气的时候，气相色谱对十三烷和1-甲基萘的分离效果都很好，不相上下。（如图4所示）碳氢化合物的单一组分分析结果显示，利用氢气做载气时，按照ASTM标准方法 D6729 附录X2的方法来进行汽油样品的分析既可以极大地减少分析的时间，同时，对特定关键组分的分离效果和分辨率依旧十分理想。表1 指定的ASTM标准检测方法在装有100米长毛细色谱柱高分辨率气相色谱仪的协助下，可以确定发动机燃料中易燃物的单一组分的含量。（ASTM 国际2002） 表2 对汽油中主要组分的定量分析及结果图1 利用氦气和氢气分别做载气时，对汽油样品进行碳氢化合物单一组分分析时的气相色谱图图2 利用氢气和氦气分别做载气时，对1-甲基环戊烯和苯的分离效果对比图3 利用氢气和氦气分别做载气时，对甲苯和2,3,3-三甲基戊烷的分离效果对比图4 利用氢气和氦气分别做载气时，对十三烷和1-甲基萘的分离效果对比 参考1. 指定的D6729-01标准检测方法需要用到装有100米长毛细色谱柱高分辨率的气相色谱仪，来确定发动机燃料中的易燃物的单一组分。 ASTM国际2002.2. 指定D6729-01附录X2，用氢气来做载气时，碳氢化合物的分析数据。ASTM国际2004

因连续两个交易日累计跌幅超过20%，11月3日晚间，华测检测[39.53 3.48%](300012)发布公告，次日将停牌一小时。 　　11月4日，跟华测检测同样停牌的创业板上市公司一共有17家。在创业板过去的四个交易日，这批中国资本[5.20 0.00%]市场的“新贵”们，上演了一轮“过山车”行情——创业板首日，平均涨幅超过100%。 　　但这一天，华测检测涨幅仅77.97%，相比之下，表现多少有点黯淡。 　　“上市首日，涨幅相对不高，华测的价值是否被低估?”11月4日，本报记者拨通了华测检测董秘陈砚的手机。 　　“作为公司方面，我不好评价(股价涨幅)。但大家对这个行业还是缺少了解。”陈砚在电话中作答。 　　此时的他正和华测的高管们出差外地，为公司进行一场规模不小的招聘活动——在超额募资至5.41亿元后，华测积累了充裕的资金，扩张成为公司发展的逻辑必然。 　　而在更大的产业层面，伴随着中国检测行业“国退民进”的大趋势，为华测检测这样的第三方检测机构迎来了难得的发展机遇。 　　根据CCID 预测，中国检测市场未来几年将保持15%以上的增长，全国检测市场规模于2010 年将超过700 亿元，其中民营检测机构增长速度最快，超过30%。 　　据华测检测2008年财报，去年华测检测收入约2亿元，在国内检测市场占有率为0.45%。“华测还有着巨大的业绩增长空间。”国联证券行业研究员曾海对记者分析。 　　鲜为人知的“富矿” 　　尽管上市首日，华测检测股价表现得“低调”，但其盈利能力在创业板众上市公司中，表现颇为抢眼——相比较目前创业板公司平均40%左右的毛利率，华测检测近三年的平均总体毛利率为71.13%。 　　“对于民营资本来讲，检测行业其实是一个全新的行业。”曾海告诉记者。 　　2002 年，修改后的《中华人民共和国进出口商品检验法》进一步明确，经国家商检部门许可的检验检测机构，可以接受对外贸易关系人或外国检验检测机构的委托，办理进出口商品检验鉴定业务。这被誉为是为检验检测市场对“非公”资本开放奠定了法律基础。 　　2003年12月，拥有ISO9000主任审核员(英国IRCA注册主任审核员)资格的万峰，创立了华测检测并出任董事长。此前，这个干练的湖北人，在深圳创立了冠智达实业有限公司，以公司的形式从事ISO9000、ISO14000等十多项指令符合性认证的辅导工作。 　　“产品的质量在未来会越来越受到使用者的关注，这是一个必然的趋势。如果进入一个为产品质量‘把脉’的行业，这似乎是一个既有发展前途，又会对社会经济起推动作用的服务行业，而这个行业在国外市场化运作非常成熟。”万峰如是说。 　　陈砚则告诉记者，随着中国加入WTO后，国际贸易的加强，对第三方检测的市场需求将被进一步激发。 　　而检测行业相对政策变化的敏感度较高，也从客观上，拉近了中国企业和外资巨头的差距。据记者了解，在外贸检测领域，一个新的行业标准的推出，相当于给行业一个重新洗牌的机会。 　　譬如欧盟2002/96/EC 指令、美国加州能源法等政策的实施，极大程度的影响了电子产品检测业务的竞争格局。 　　“很多标准公布的时间并不久远，客观上缩短了我们跟业界巨头的距离。”陈砚对记者坦言：“这对华测是个‘利好’。” 　　其招股书披露，贸易保障检测业务正是华测最核心的业务板块，占据总收入的55%。而出口产品检测市场上，华测的占有率为1.07%，远超过华测综合业务平均0.45%的市场占有率。 　　去“单一化” 　　所谓贸易保障，即指为采购商、品牌商、销售商、制造者等贸易双方提供货物验证服务，为贸易过程提供货物品质的鉴证，以确保货物符合进口国和地区产品法规要求。 　　珠三角地区毗邻香港的外贸优势，让“贸易保障”检测，成为华测的发家的核心业务，但纵观华测今年财报，其贸易保护业务所占份额日趋缩小。2006年，华测贸易保障业务约占总收入的73%，2009年上半年则降至53.23%。 　　“在过去相当长时间，华测一直面临业务过分依赖外贸的‘单一化’风险。”陈砚对记者解释。单一化的风险在于，一旦某项外贸检测政策出现变化，公司业绩将受到巨大波动。 　　“华测一直希望检测业务的布局能够多元化，以分散风险。”陈砚对记者强调，尽管目前外贸业务的占比下降了，但绝对值还是上升的。 　　但据本报记者了解，国内民营检测机构，在外贸业务中依旧面临一定压力。有熟悉此项业务的出口商透露，在外贸检测中，一些海外的大公司，在选择检测机构的时候，还是倾向于那些大型的外资第三方检测机构。 　　“海外品牌影响力不足，是中国民营检测机构在外贸业务中面临的阻力。”曾海分析。对此，陈砚告诉记者，随着中国制造在国际分工中的加强，作为供货方的中方，有着越来越多的话语权：“我们的很多外贸业务，是由供货方来选择检测机构的。” 　　但从招股说明书公布的大客户信息看，如富士康、台达、飞利浦 、理光、华硕、明基等华测的“大客户”基本集中在台湾等地区。曾海认为：“在欧美等外贸检测的‘重量级’市场，华测还有较大的拓展空间。” 　　规模化逐利 　　尽管华测有着较高的毛利率，但据本报记者了解，其单个产品检测业务的利润并不高。 　　“这是一个依靠规模，获取利润的行业。”陈砚告诉记者，对于客户而言，产品的检测费用，在其成本中占比很小：“客户对检测费用的价格敏感度并不高。” 　　这直接导致，中国企业惯常的价格优势，在检测行业中“失效”。因此，在与外资检测机构竞争中，民营检测机构并没有太大的“价差”优势。 　　因此，如何尽可能的抢占市场，开拓更多的客户资源，成为检测机构的生存的关键。而在另一方面，由于检测技术、检测方法不断创新，检测标准不断提高，为保证检测质量、提高检测水平，检测机构需要不断投入购买最新检测设备。不同产业产品检测技术、检测标准不同，检测机构每进入一个新产业或新领域都需要大量投入资金建立专业实验室。 　　“专业实验室是检测机构的基础设施，不会因为检测量的多少而改变，检测设备均需要一次性投入。”曾海分析，每一项新的检测业务推出，都要尽快的做到规模化，才能有效摊薄成本，保持一定的利润率。 　　陈砚告诉记者，此次上市募资后，公司将在实验室投入和市场拓展两方面作为发展重点。除了兴建位于苏州的华东检测基地和深圳桃花源检测基地外，就是要增强销售和拓展市场。 　　华测2009年中报显示，目前其在国内52.9%的市场来自华南地区。而苏州检测基地的设置，将把公司业务从华南向华东市场延伸。

Steve Zulli、Dan Rolle、Ziqiang Wang（博士）、Timothy Martin、Rui Chen（博士）和Harbaksh Sidhu Waters Corporation, Milford, MA, U.S. 应用效益 使用叠加进样模式进行手性化合物纯化证明了质谱引导的Prep 100 SFC系统所提供的收集方案具有多用性和灵活性。大气压条件下的开放床式收集平台在同时使用包括质谱检测器在内的多种检测器进行触发收集时，可提供更高的效率及成功率。 沃特世解决方案 质谱引导的Prep 100 SFC系统，2998型光电二极管阵列(PDA)检测器，3100型质谱检测器，2767型样品管理器MassLynx&trade 软件，FractionLynx&trade 应用管理程序，叠加进样模块 关键词 手性，Prep 100 SFC，叠加进样，质谱引导，开放床式收集 引言 根据FDA的规定1，手性色谱已经成为药物开发早期为通过药理学、毒理学和临床信息准确鉴定单一纯对映体并进行分离的首选工具。 超临界流体色谱（SFC）因其具有更高的效率、更大的通量和更宽的适用性而被证实成为手性化合物分离的一种主流技术。手性SFC越来越受到关注并且其应用范围不断扩大，在一些情况下逐渐成为首选方法。 通常情况下，对映体混合物含有一定数量的杂质，对于常用的叠加进样和基于信号阈值的收集策略而言（例如UV/ PDA检测），这些杂质可降低实际纯化过程的效率。多数情况下，进行一步预净化是必要的，但因存在资金和工作量限制却是不实际的。这需要一种能将对映体与其它杂质鉴别开来的多功能检测方案。除了UV/PDA检测器之外，3100型质谱检测器是一种可广泛用于手性分离的理想选择。 在本应用文献中，展示了质谱引导的Prep 100 SFC系统及其在开放床式平台上进行叠加进样和收集的功能，并被证实是一种手性化合物纯化的有效工具。下文回顾并描述了用于手性分离案例的系统配置和方法。 试验 化学品 CO2由Airgas（Salem，NH，USA）公司提供，并以加压液体的形式在大约1100 &ndash 1300 psi的条件下，通过内置管道供应给质谱引导的Prep 100 SFC系统。甲醇和反式芪氧化物（T SO，MW：196）由Sigma-Aldrich（St.Louis,MO ,USA）提供。 SFC色谱柱 ChiralPak AD-H和ChiralCel OD-H（均为 21 mm x 250 mm、5 &mu m）由Chiral Technologies公司（West Chester，PA，USA）提供。 SFC系统 质谱引导的Prep 100 SFC系统配备一个附加的叠加进样器。 2767型样品管理器配置为一个简化型重复馏分收集器。 方法条件 SFC梯度和流速程序 对于所述的全部数据而言，100 g/分钟的最大总流速与各种等度的改性剂程序配合使用。 质谱检测器的条件 用于各种试验的3100型质谱检测器标准ESI模式使用以下关键参数： 毛细管电压： 3.5 KV 锥孔电压： 40.0 V 二级锥孔电压： 3.0 V 射频透镜电压： 0.1 V 源温度： 150 ˚ C 脱溶剂气温度： 350 ˚ C 脱溶剂气体流速： 400 L/小时 锥孔气体流速： 60 L/小时 0.1%的甲酸-甲醇溶液用作补偿液流进入质谱，以提高电离效率。 数据管理 MassLynx/FractionLynx，第4.1版 结果和讨论 叠加进样模式下的纯化放大 手性分离中通用的最佳做法是利用叠加进样模式进行样品进样和馏分收集，这可实现效率最大化并降低生产成本。 在含有一定杂质的复杂体系中，质谱引导的系统可以鉴定和选择性的收集感兴趣的目标化合物，并正确的忽略不需要杂质。因而，该系统对于手性化合物的SFC纯化，具有高效、适用范围广的特点，并成为手性药物开发的常规主流工具。 我们对质谱引导的Prep100 SFC系统进行了一定的改造，以便将该系统用于手性化合物分离纯化时达到其最大效益，其中包括添加了一个专用进样器并改变了收集床布局以容纳更大的容器，从而可重复收集对映体的馏分。 层叠进样/进样器的启用 Prep 100 SFC系统整合了一个沃特世叠加进样模块，用户选择&ldquo 进样类型&rdquo 并输入叠加进样的总次数以及软件程序中的其它相关参数，如图1和图2所示。以叠加进样的模式，运行一个自定义的进样序列，该进样器可从单一样品容器中抽取多份等量样品。 未使用叠加进样模式时，2767型样品管理器能继续按照&ldquo 样品列表&rdquo 所定义的顺序从样品架上逐个进样单一样品。 图3显示了对一种双峰混合物进行叠加进样后得出的典型色谱图。紫外和质谱对所需物质的检测结果均是正确的，从而确保了通过紫外或质谱触发可进行可靠而成功的馏分收集。在本例中，紫外信号用作收集触发；必要时也可使用质谱信号。 自定义用于单个样品瓶的收集床布局 质谱引导的Prep 100 SFC系统使用2767型样品管理器作为专用馏分收集器。在手性化合物纯化中，由于馏分收集数为两份（或者在某些情况下可能多达四份），因此需要用更大容器及重复式前后收集模式取代一对一模式下的常规类型试管架。 所以，2767型样品管理器可通过定义收集的位置及更大容器而进行定制。从而可对同一个对映体的所有叠加进样序列结果，通过重复式的前后收集方式，收集到相同的收集瓶中。 如图3所示，两种对映体馏分分别被收集进1号瓶（粉红色条带）和2号瓶（绿色条带）。这在2767型样品管理器上以反复模式根据序列内的单一进样管线而完成。这表明使用Masslynx软件和Fractionlynx样品管理器进行样品收集的过程是成功的，并且满足了依据对映异构体对的信号强度水平进行正确鉴定和收集的关键标准。 图4所示，是对一个包含无关杂质峰与对映异构体对的体系进行分离和选择性收集的实例。如彩色条带所示，通过目标化合物的质谱引导，只有两个分离开的目标化合物被收集，而第三个峰（无关的杂质）没有被收集。 MassLynx/FractionLynx AutoPurify&trade 平台拥有众多高级、适用于复杂工作流程的检测和收集算法，例如，使用多种检测器信号进行触发的布尔逻辑算法。如果样品已足够纯净，那么用户可选择使用UV/ PDA进行检测；如果样品包含相当数量的杂质，那么用户可选择使用组合型信号和斜率算法以及特定的目标分子量，以确保得到更纯的收集馏分。 结论 已经证实质谱引导Prep 100 SFC系统在不同药物的开发过程中具有高效、适用性强及用途广的特点。本文所述的质谱引导Prep 100 SFC系统叠加进样和收集的附加特点使其对手性分离具有更强的定制能力，从而可为纯化实验室的色谱分析师带来效益，例如： ■ 多重、多功能检测模式实现了更高的成功率； ■ 基于开放床式平台的相同叠加进样和收集模式简化了 使用方法； ■ 能提供一个遵从行业和政府规定的更安全的实验室环 境。 沃特世质谱引导的Prep 100 SFC系统是一种在药物发现以及其它制备型色谱中进行手性纯化的强有力工具，可满足实现更大产能和更高成功率的需求。 参考文献 [1] http://www.fda.gov/cder/guidance/stereo.htm 关于沃特世公司 (www.waters.com) 50多年来，沃特世公司(NYSE:WAT)通过提供实用和可持续的创新，使医疗服务、环境管理、食品安全和全球水质监测领域有了显著进步，从而为实验室相关机构创造了业务优势。 作为一系列分离科学、实验室信息管理、质谱分析和热分析技术的开创者，沃特世技术的重大突破和实验室解决方案为客户的成功创造了持久的平台。 2010年沃特世拥有16.4亿美元的收入和5,400名员工，它将继续带领全世界的客户探索科学并取得卓越成就。