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甲基倍他环糊精

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甲基倍他环糊精相关的资讯

  • 环糊精超交联聚合物纤维顶空固相微萃取-气相色谱-质谱法分析植物油中的邻苯二甲酸酯
    HS-TGA-101热重分析仪(TG、TGA)是在升温、恒温或降温过程中,观察样品的质量随温度或时间的变化,目的是研究材料的热稳定性和组份。广泛应用于塑料、橡胶、涂料、药品、催化剂、无机材料、金属材料与复合材料等各领域的研究开发、工艺优化与质量监控.环糊精超交联聚合物纤维顶空固相微萃取-气相色谱-质谱法分析植物油中的邻苯二甲酸酯【1、河南工业大学 2、宁夏计量质量检验检测科学研究院 张朋成 王媛 刘坤玲 孙亚明 何丽君】环糊精超交联聚合物纤维顶空固相微萃取-气相色谱-质谱法分析植物油中的邻苯二甲酸酯环糊精超交联聚合物纤维顶空固相微萃取-气相色谱-质谱法分析植物油中的邻苯二甲酸酯上海和晟 HS-TGA-101 热重分析仪
  • 多美滋被曝大量添加麦芽糊精压低成本
    今年年初陷入“结石门”的多美滋再次面临“压低成本”的质疑。   12月15日,多美滋内部人士对《每日经济新闻》表示,多美滋的内购价格仅为市场价格的一半。多美滋供应商则透露,“多美滋在一岁以上的奶粉中大量添加麦芽糊精,以此降低原料成本。没有营养的麦芽糊精过量添加,势必对婴幼儿的健康造成影响。”   对此,多美滋向《每日经济新闻》回应称,多美滋产品符合国家标准,甚至在某些部分高于国家标准,但并未对麦芽糊精的具体含量做出明确回复。   被曝麦芽糊精含量超30%   11月底,有多美滋的供应商对《每日经济新闻》曝料:多美滋奶粉的麦芽糊精含量严重超标。随后,多美滋的内部人士表示,多美滋在其一岁以上的婴幼儿奶粉中普遍添加麦芽糊精,最高的比例可达30%~35%。   值得一提的是,早在今年年初,就有“神秘人”在论坛上发帖指出“多美滋奶粉掺用麦芽糊精的比例高得吓人:达到奶粉总量的20%~25%!原因是麦芽糊精的价格只有进口奶粉的十分之一。”该发帖人还称,多美滋公司的生产总监并没有否认这一点。   据《每日经济新闻》调查显示,多美滋麦芽糊精的主要供应商为华润赛力事达玉米工业有限公司。华润赛力事达的业务员表示,该公司麦芽糊精的价格在2800~3100元/吨左右。   据悉,麦芽糊精、喷雾干燥葡萄糖粉等喷干类产品是婴幼儿奶粉加工的主要原料之一。麦芽糊精添加于奶粉等乳制品中,可使产品体积膨胀,不易结块,速溶,冲调性好,延长产品货架期,同时降低成本,提高经济效益。   乳业专家王丁棉12月15日在接受记者采访时表示,在一岁以后的婴幼儿奶粉中添加麦芽糊精已经成为奶粉厂家的共识,一般麦芽糊精的含量占奶粉比例的10%~15%。   一位不愿意透露姓名的乳品机构专家在接受采访时表示,“麦芽糊精的添加在一定程度内不会有大问题,但超过一定量,可能会造成某方面的失衡。”   无独有偶,近日,内蒙古家长赵女士对《每日经济新闻》表示,孩子从一出生后就开始喝多美滋奶粉,“一滴母乳都没喝过”,后被检查出肾结石,“医生说孩子的结石是由奶粉造成的,多美滋奶粉的蛋白质和钙比例失调。”   赵女士向记者表示,孩子得肾结石是由于蛋白质和钙比例失调引起,“我们于2009年8月7号做了一次结石检查,孩子两个肾共有三个结石。”   多美滋:符合国家标准   对于奶粉中麦芽糊精含量问题,12月9日多美滋对外事务总监邹春义在接受《每日经济新闻》采访时表示,“多美滋的产品符合国家标准,甚至在某些部分高于国家标准。”但至于麦芽糊精的具体含量,多美滋方面并没有给予明确回复。   据了解,一般的配方奶粉都是按照国家标准来配置的,麦芽糊精是一种由淀粉经酶低度水解(或稀酸降解)、净化、喷雾干燥制成的不含游离淀粉的无色无味无营养的淀粉衍生物。   在国家标准中,对麦芽糊精的定义为——通过酶水解淀粉而得到葡萄糖值为20以下的产品,但国家标准并未对麦芽糊精的比例有明确限定。   根据“多美滋结石宝宝”家长蒋亚林给《每日经济新闻》提供的《多美滋无机物检测报告》显示,多美滋奶粉中,钠的含量为3.305%,铁0.018%,硒0.062%,镁1.025%,钙11.888%,锰0.004%,含油量0.79%,蛋白质17.62%。有业内人士分析表示,从该份报告来看,多美滋的含油量偏少,这可能是添加了过量麦芽糊精所致。   员工:内购价可打五折   12月5日,《每日经济新闻》记者前往多美滋在宁桥路188号的工厂,但记者以家长的名义咨询工厂工作人员为何在奶粉里加麦芽糊精时,工作人员表示“可能要让奶粉看起来更加浓,更加稠密,降低奶粉的成本。如果是孩子拉肚子,不是由于麦芽糊精所致,因为麦芽糊精没有什么营养。”   此外,有多美滋内部人士对记者表示,多美滋产品员工的内购价格仅为市场售价的一半,以多美滋普通配方奶粉1200克(袋装)为例,市场价为110元,而多美滋的内购价仅为50元 市场价189元的金装1阶段奶粉900克(听装),内购价则为72.5元。   “内购价格低,其实成本价比内购价格还低。由于营销成本越来越高,只能在生产成本上加以控制。”上述内部人士对《每日经济新闻》表示,在奶粉中添加麦芽糊精是降低成本的有效办法,此外奶粉生产厂家还可以通过其他途径在生产环节降低成本。
  • WTO:9月关于各国标准修订的通报
    新西兰制定鱼食及鱼饵的进口健康标准   新西兰近日发出G/SPS/N/NZL/425号通报,新西兰生物安全局对鱼食及鱼饵制定进口健康标准。内容主要涉及:规定了无论产地国或出口国在签发商品准许入境新西兰的生物安全检验许可证书前必须执行的过境或检疫期间动物卫生要求。在进口风险分析的基础上,制定了适用于所有产地国的鱼食及鱼饵的进口健康修订标准。   该标准的拟批准日期为2009年10月19日。   新西兰修订谷物等进口植物卫生要求   新西兰近日发出G/SPS/N/NZL/295/Add.1号通报,对用于消费、饲料或加工的谷物或种子的进口卫生标准进行了修订。内容涉及:(1)罂粟新计划。罂粟进口要求以前书面写在内部程序里,现在已纳入进口卫生标准,还没有明确的生物安全要求。罂粟种子进口商在进口前必须获得新西兰卫生部的书面批准。(2)修订小麦计划。明确将出口国对监管的真菌进行检测的选项纳入植物卫生要求和补充声明中。   该修订要求无须再征求意见。   新西兰对进口中国食用鲜洋葱头制定植物卫生风险草案   新西兰近日发出G/SPS/N/NZL/42号通报,新西兰农林部生物安全局对进口中国产食用洋葱头制订了植物卫生风险的风险分析草案。   该草案的拟批准日期为2009年8月。   美国修订瓶装水法规   美国近日发出G/SPS/N/USA/1869/Add.1号通报,美国FDA公布了一项最终法规,修订了FDA瓶装水法规,以保证按排泄物指标大肠埃希杆菌显示,瓶装水未受排泄物污染。新法规包含以下要求:(1)瓶装厂家每周对水源的大肠菌总数进行微生物检测 (2)如水源或成品瓶装水中发现任何大肠菌,瓶装厂家必须确定大肠菌生物体是否是大肠埃希杆菌(E.coli.) (3)含E.coli的水源的水质被认为是不安全、不卫生,将禁止用于瓶装水生产 (4)在瓶装厂家使用E.coli检验结果为阳性的水源之前,必须采取适当措施纠正或根除使用水源受E.coli污染的原因,必须保存对该措施的记录 (5)含E.coli的成品瓶装水将被认为掺假。   该最终法规已经公布。   加拿大制定多项农药最高残留限量标准   加拿大近日发出G/SPS/N/CAN/362、364、365、368、369、370/Add.1号多项通报,对农药咪唑菌酮、稀禾定、甲霜灵、吡虫啉、氟酮磺隆以及赛座灭分别制定了最高残留限量。   上述法规均已生效。   韩国制定食品标准规范修订案   韩国近日发出G/SPS/N/KOR/331号通报,韩国食品药物管理局拟修订食品标准规范,涉及产品包括食品仪器、容器及包装。主要内容:(1)规定苯甲酮用作印刷油墨成分的迁移限量及测试方法。   (2)加严以下成分的迁移标准:聚乙烯对苯二酸酯(PET)中的锑(Sb)、-烯-苯乙烯树脂、聚甲基丙烯酸酯(MS)及甲基丙烯酸甲酯-丙烯腈(acrylonitrile)-丁苯(butadiene-styrene)共聚合(MABS)异丁烯酸甲酯内的(Methylmethacrylate)及木材内二氧化硫、邻苯基苯酚(ortho-phenylphenol)、噻苯咪唑(thi?鄄abendazole)、联苯(biphenyl)及戴挫霉(i?鄄mazalil)。   另外,对纸或加工纸内多氯联苯(PCBs)的残留限量及测试方法提出更高要求。该修订案目前正在征求意见中。   韩国拟修订食品添加剂标准规范   韩国近日发出G/SPS/N/KOR/329号通报,韩国食品药物管理局拟修订食品添加剂标准规范,修订内容包括:强化重金属规范,或规范以下30种食品添加剂的成分:微晶纤维素、瓜尔胶、蛋黄素、刺槐豆胶、溶菌酶、万寿菊萃取物、蜂蜡、高岭土、纤维素粉、甜菜红、黄原胶、虫胶、环糊精、阿拉伯树胶、胭脂树萃取物、藻酸、液体石蜡、蔗糖酶、葛兰胶、巴西蜡棕蜡、焦糖色、卡拉牙胶、卡德兰凝胶、胭脂虫提取物、塔拉胶、鞣酸、浓缩微生物E(混合物)、浓缩生育醇(d-a-toco?鄄pherol)、黄蓍胶、辣椒油。   (1) 规定以下5种残留溶剂的规范:瓜尔胶、刺槐豆胶、黄原胶、环糊精、鞣酸。规定以下12种微生物标准:瓜尔胶、刺槐豆胶、溶菌酶、高岭土、黄原胶、环糊精、藻酸、蔗糖酶、葛兰胶、卡拉牙胶、卡德兰凝胶、黄蓍胶。   (2) 修订环糊精和浓缩d-生育酚(混合物)含量的规范。   该法规还规定了转基因食品添加剂的生产标准。修订了次氯酸水、环糊精及浓缩d-生育酚(混合物)的定义以及修订了烟熏味香料的使用标准。修订规范的拟批准日期待定。   韩国拟定修改食品添加剂标准规范   韩国近日发出G/SPS/N/KOR/333号通报,韩国食品药物管理局拟定修改食品添加剂标准,内容涉及:(1)加强重金属包括铅、镉、汞的规范、以及对30种食品添加剂的成分进行规范:稀释过氧苯甲酰、过氧化氢、果胶、葡萄皮萃取物、乙烷、红花油、红花黄色素、活性碳、酶催分解蛋黄素、葡甘露聚糖、皂树萃取物、印度树胶、番红花色素、叶红素、小烛石、叶绿素、甜蛋白、支链淀粉、达玛树脂、番茄红素、月桂酸、硬脂酸、棕榈酸、蓖麻油、肉豆蔻酸、油酸、癸酸、辛酸、尼生素、游霉素 (2)规定6项微生物标准: 葡甘露聚糖、印度树胶、甜蛋白、支链淀粉、尼生素、游霉素 (3)加强果胶溶剂残留规范 (4)制定活性碳内氰化合物的规范 (5)制定乙烷及活性碳内多环(或更高)芳香烃的规范。另外,还修订了食品添加剂法规一般测试方法内原子吸收光谱测定法及制定汞电感耦合等离子体原子发射光谱测定法。   该修订标准目前正在征求意见中。
  • 傅若农:气相色谱固定液的前世今生
    编者注:傅若农教授生于1930年,1953年毕业于北京大学化学系,而后一直在北京理工大学(原北京工业学院)从事教学与科研工作。1958年,傅若农教授开始带领学生初步进入吸附柱色谱和气相色谱的探索 1966到1976年文化大革命的后期,傅若农教授在干校劳动的间隙,系统地阅读并翻译了两本气相色谱启蒙书,从此进入其后半生一直从事的事业&mdash &mdash 色谱研究。傅若农教授是我国老一辈色谱研究专家,见证了我国气相色谱研究的发展,为我国培养了众多色谱研究人才。此次仪器信息网特邀傅若农教授亲述气相色谱技术发展历史及趋势,以飨读者。   第一讲:傅若农讲述气相色谱技术发展历史及趋势   第二讲:傅若农:从三家公司GC产品更迭看气相技术发展   第三讲:傅若农:从国产气相产品看国内气相发展脉络及现状   气相色谱(GC)技术至今已有52年的历史了,其现在已经是相当成熟的技术。今天气相色谱仪已经相当普及,就像分析天平一样,在许多实验室都可以见到。而对于分析人员而言,气相色谱仪的操作也很简单,样品处理完以后装到进样瓶中,之后往自动进样器上一放就自动进行分析了。而这一切的实现其实是50年来无数分析人员及厂家设计制造人员的研究,借助现代科学技术集成起来的成就。但是气相色谱仪和气相色谱方法具有相当的科学内涵,值得从事气相色谱分析人员深入地去学习和领会,才能使你在长期气相色谱分析当中应付自如、游刃有余。这里我们先从气相色谱的核心气相色谱固定液谈起,本章所谈只限于液体固定相,即在工作温度下固定相以液态存在。   首先,我讲一个我自己经历的故事。1974年我们买了一台北京分析仪器厂的SP-2305 E型气相色谱仪,为了测试仪器的性能,我们就用仪器附带的、厂家事先配制好的固定液 DNP(邻苯二甲酸二壬酯)做测试,但是厂家没有在固定液的包装上注明它的最高使用温度(低于130 ℃),我们在设定温度时设定为130 ℃,结果由于固定液流失把热导池污染了,不能正常使用,没有办法只好到北京分析仪器厂又更换了热丝。后来查了文献才知道这种固定液在130 ℃就会流失。因此我意识到做气相色谱必须要了解、熟悉气相色谱固定液的性能,当然了解气相色谱固定液的性能的重要性还远不止于此,因为气相色谱固定液的性能是影响色谱分离的主要因素。   一.早期使用的气相色谱固定液   气相色谱发明人马丁(Martin)1950 年使用硅藻土(Celite)做载体,用硅油(DC 550)做固定液,用气体做流动相, 分离氨、脂肪胺和吡啶同系物。 DC 550(含25%苯基的甲基聚硅氧烷)原为工业用的耐高温硅油。   马丁使用硅油(聚硅氧烷)作气相色谱固定液以后,开辟了聚硅氧烷作气相色谱固定液的先河。但是聚硅氧烷类固定液在当时还没有占主导地位,人们更多地使用各种低分子化合物。如1956年有人提出了&ldquo 标准&rdquo 固定液:正十六烷、角鲨烷、苄基联苯、邻苯二甲酸二壬酯、二甲基甲酰胺、二缩甘油。(J.Chromatogr.Sci. 1973,11(4):216)。   后来也使用了一些高聚物用作气相色谱固定液,如聚乙二醇类,各种聚酯类,以及各类从石油提炼出来的润滑脂阿皮松-L 、阿皮松-M等。当时使用的一些聚硅氧类固定液也都是工业品,如 DC-550 、DC-710 、QF -1、 DC-11 、SE-30(聚二甲基硅氧烷),聚二甲基硅氧烷之后成为非常广泛使用的GC固定液 。   1964年又有人提出 58 个常用固定液,使用频率最高的十个固定液是阿皮松-L、SE-30、邻苯二甲酸二壬酯、角鲨烷、PEG 20M、己二酸乙二醇聚酯、PEG 400、DC 550、磷酸三甲酚酯、PEG 1500。   为了适应各种各样混合物的分离,固定液如雨后春笋地增长,在1972年出版的 &ldquo Gas Chromatographic Data Compilation DS 25 A S-1&rdquo 中收集了700多种气相色谱固定液。   在气相色谱以填充柱为主的时代,由于填充柱的柱效有限,为了能分离各类混合物,人们研究发展了上千种固定液,但是固定液量太多了又带来新的麻烦。为此,许多人致力于固定液的分类和精选最常用的固定液,最有影响的是Rohrschneider和McReynolds的固定液表,下表1是McReynolds固定液表的一部分,它发表于1970年的色谱科学杂志上(J chromatogr Sci 1970,8:685-691)。 表1 McReynolds 固定液表   说明:X' , Y' ,Z' ,U' ,S' 分别代表苯、正丁醇、2-戊酮、1-硝基丙烷、吡啶   McReynolds用10种典型化合物,苯、正丁醇、2-戊酮、1-硝基丙烷、吡啶、2-甲基2-戊醇、碘丁烷、2-辛炔、二氧六环和顺八氢化茚,在120℃柱温下测定了226种固定液上的保留指数差(△I),以前五种化合物△I之和的大小来表示固定液的极性。   McReynolds 工作的目的是为了解各种固定液的性能,选择时可以寻找性能类似的品种,减少测试比较固定液的数量。   后来Hawkes推荐的较常用的气液色谱固定液有下列一些:   (1) 聚二甲基硅氧烷 (OV-101, OV-1, SE-30 )   (2) SE-54 ( 含5%苯基和1%乙烯基的聚甲基硅氧烷)   (3) OV-7 ( 含20%苯基的聚甲基硅氧烷)   (4) OV-1701 ( 含7%苯基和7% 氰丙基的聚甲基硅氧烷)   (5) OV-17 [ 含50% 苯基的聚甲基硅氧烷(油) ]   (6) OV-17(gum)[ 含50%苯基, 2%乙烯基的聚甲基硅硅氧烷(橡胶) ]   (7) OV-25 [ 含75%苯基的聚甲基硅氧烷(油)]   (8) OV-210 [( 含50% 三氟丙基的甲基硅氧烷(油))   (9) OV-215 [含50%苯基, 2%乙烯基的聚甲基硅氧烷(橡胶)]   (10) UCON HB 5100 ( 约50/50的聚乙/丙基醚 )   (11) OV-225 ( 含25% 氰丙基﹑25% 苯基的聚甲基硅油或硅橡胶 )   (12) Superox-4 ( 高分子量的聚乙二醇, 使用温度可到300℃ )   (13) Superox-0.1 ( 聚乙二醇,使用温度可到 280℃ )   (14) Superox 20M ( 聚乙二醇, 使用温度可到 300℃)   (15) PEG-20M ( 聚乙二醇, 使用温度可到 300℃)   (16) Silar 5CP ( 含 50% 氰丙基﹑50% 苯基的聚甲基硅油 )   (17) SP-2340 (含75% 氰丙基的聚甲基硅油 )   (18) Silar 10 CP ( 含100% 氰丙基的硅油 )   (19) OV-275 ( 含 100% 氰乙基的硅油 )。   他还推荐了最常用的 6 种气相色谱固定液如下表2。 表2 最常用的6种气相色谱固定液   自从1979年弹性石英毛细管柱问世之后,毛细管气相色谱得到了迅速的发展。以毛细管柱代替填充柱的趋势日益明显,特别是1983年大内径厚液膜毛细管柱的发展和应用。而优秀的气-固色谱毛细管柱&mdash &mdash PLOT柱的出现把填充柱仅剩余的一点优势也给抵消了。   有人认为毛细管柱具有非凡的高柱效,对固定液的选择性就降低了要求,只要有三支毛细管柱(聚二甲基硅氧烷、聚乙二醇20M、氰基聚二甲基硅氧烷)就可以应付80%的分析任务。但是要解决高沸点复杂混合物、各种沸点相近的异构体,性质极为相近的光学异构体,必须要有新的、热稳定性极好的、重复性好的、有不同选择性的固定液,为此多年来研究人员合成了许名适用于毛细管柱的固定液。   二、硅氧烷是现时气相色谱固定液的主体   尽管使用和研究过的气相色谱固定液有千余种,以适应填充柱低柱效和高选择性的要求。但是对现代毛细管色谱柱而言,这些固定液合用者很少。其中尚可在毛细管色谱柱中使用的除去聚乙二醇外几乎都是聚硅氧烷类,因而在新的固定液合成中也还限于以聚硅氧烷作为骨架,同时引入不同的选择性基团。这是因为聚硅氧烷类固定液具有以下的优点:(1)热稳定性好 (2)成膜性能好 (3)玻璃化温度低,使用温度范围宽 ( 4)如在分子中有一定量的乙烯基则易于交联 (5)扩散性能好,传质阻力小,易获高柱效 (6)可在聚硅氧烷侧链上引入各种有机分子片段,调节选择性。从上世纪70年代至今,以聚硅氧烷类固定液为基础发展了一系列优秀的气相色谱固定液。   (一)热稳定性好的固定液   目前有许多高沸点复杂混合物的分离要使用耐高温的毛细管色谱柱,如石油中碳数高达100的烃类,食品中的甘油三酸酯,环境污染物中六、七环多环芳烃等,均需要热稳定性极好的固定液。过去用的固定液几乎没有能经受370℃高温的。为此近年来出现了一些可在400℃左右使用的毛细管柱固定液。   (1)耐高温聚二甲基硅氧烷   有人利用涂有聚二甲基硅氧烷的毛细管柱,在390℃下分离碳数高达90的烃类。用程序升温到430℃ ,可使100-110个碳原子的烃类流出色谱柱。   前几年VIBI公司使用窄分布的聚二甲基硅氧烷(Unimolecular Low Bleed VB-1),它的特点是纯化预聚体除去低聚物,聚硅氧烷链上有支链,减少交联剂量,使用全部交联原理把端基也纳入,使其交联行成一个网络整体,没有低分子化合物。   (2)使用交联的聚硅氧烷固定液提高其热稳定性   在毛细管柱进行原位交联(固相化)是提高液膜稳定性的重要途径,也是制备抗溶剂冲洗的必要手段。但是一些苯基含量高的聚甲基硅氧烷,如OV-17、OV-25、以及OV-225难以用引发剂使之交联,但如引入一定量的乙烯基后它们可以交联,所以在研究毛细管色谱用固定液时,往固定液分子中引入乙烯基或使用端羟基聚硅氧烷固定液。   (a)引入乙烯基   早在80年代初,M.L.Lee研究组和Blomberg研究组就研究把乙烯基引入含苯基和氰丙基的聚硅氧烷的分子中使之易于交联。因为很早人们就知道含有乙烯基的聚硅氧烷很容易被过氧化物或其它引发剂使之交联的。例如在含50%苯基的聚硅氧烷中引入1%的乙烯基,在含70%苯基的聚硅氧烷中引入4%的乙烯基,就可以在加入过氧化物引发剂的情况下较为容易地进行交联。对含有苯基和氰丙基的聚硅氧烷,Markeides等人采用先制备含有乙烯基的预聚体,然后再在柱中进行原位交联。对这类固定液可采用过氧化物、偶氮化合物,甚至臭氧都可以使之引发交联。   (b)用端羟基聚硅氧烷固定液交联并和毛细管壁进行键合   1983年Verzele提出用端羟基的聚硅氧烷固定液。1985年Blum又进一步研究了非极性和中等极性的聚硅氧烷(以羟基为端基)的固定液,以及毛细管柱的制备工艺问题。1986年Lipsky等人首次把端羟基聚二甲基硅氧烷涂渍在弹性石英毛细管柱上,石英柱的外涂层不用聚酰亚胺,而使用金属铝,端羟基聚二甲基硅氧烷在高温下加热(375-400℃),形成交联并键合的液膜。这一色谱柱在8-12h内逐渐从350℃升温到425℃。利用这种色谱柱分离原油组分,程序升温可达425&mdash 440℃。   (3)利用硅氧烷/硅亚芳基共聚物提高热稳定性   在聚硅氧烷中如把主链中的氧原子用亚苯基取代,它的热稳定性就会提高,这类化合物用作气相色谱固定液可以耐高温,其结构如下图1: 图1 硅氧烷/硅亚芳基共聚物结构   其热稳定性当R及R为苯基时提高,见下表中的数据。据Buijten等的研究结果,用这类化合物可涂渍出高效毛细管柱,涂渍效率达102%。这种色谱柱可在370 ℃下分离多环芳烃. 下表是硅氧烷/硅亚芳基共聚物在氮中热重分析数据。目前在GC/MS中使用最多的含5%苯基的硅氧烷/硅亚芳基共聚物,硅氧烷/硅亚芳基共聚物的热性能见表3。如DB-5MS色谱柱就是使用这类固定液。 表3 硅氧烷/硅亚芳基共聚物在氮中的热重分析数据   (4) 在聚硅氧烷链中引入硼烷提高热稳定性   在硅氧烷链中引入十硼烷,可以提高固定液的耐热性,现在网上有信息显示,北京绿百草科技提供信和固定相Dexsil 300 GC,该固定相主要用于药物、三酸甘油酯和醚、高沸点脂肪烃、高沸点烃、甾族化合物、杀虫剂和糖类。   Dexsil有三个品种及其结构和极性如下表4: 表4 三个品种Dexsil的结构及极性   HT-5 高温固定液就是Dexsil 400 GC 固定液制备的色谱柱,用以进行模拟蒸馏的色谱图2: 图2 DB-HT Sim Dis 色谱柱的模拟蒸馏色谱图   色谱柱:DB-HT Sim Dis 5 m x 0.53 mm I.D., 0.15 &mu m   载气:氦,18 mL/min, 在 35下测定   拄温:30-430 ℃,程序升温,10℃/min   检测器温度:FID 450 ℃   三、极性固定液   小分子的极性固定液极性最强的是b,b-氧二丙氰,但是它的耐温性很差,于是人们就研究各种极性高的高聚物,聚乙二醇20M (即分子量为20000的聚乙二醇)是使用最多中等极性的固定液。多年来人们知道往聚硅氧烷分子中引入苯基可以提高极性,所以上世纪七八十年代OV公司就合成了含不同数量苯基的甲基苯基聚硅氧烷固定液,OV-7是较早使用的含20% 苯基的甲基聚硅氧烷固定液,又如 SE-54 (含5% 苯基),OV-17 (含 50% 苯基),OV-25 (含 75% 苯基,含5% 苯基的聚二甲基硅氧烷)是各个公司制备毛细管柱的主要气相色谱固定液,如安捷伦公司的 HP-5、DB-5. Restke公司的Rtx-5 SGE公司的BP-5 Supelco公司的SPB-5 PerkinElmer公司的PE-2等。OV-17在农残分析中多有使用,相当于安捷伦公司的DB-17, Restke 公司的 Rtx-50,SGE公司的 BPX-50, Supelco公司的 SP-2250,使用DB-17ms(用于GC/MS的色谱柱)分析22种杀虫剂的色谱如图 3(安捷伦公司的图谱)。 图3 使用DB-17ms分析22种杀虫剂的色谱图   另外往聚硅氧烷分子中引入氰乙基、氰丙基、三氟丙基等可提高其极性。如 OV-275,Silar10C ,OV-1701 ,OV-210 。OV-275,Silar10C是含100% 氰乙基或氰丙基的聚甲基硅氧烷,OV-1701是含7% 氰丙基和7% 苯基的聚甲基硅氧烷 ,OV-210含三氟丙基的聚甲基硅氧烷。但是这类种固定液不易涂渍,也不易交联,所以多年来人们研究易于涂渍、易于交联的含高氰丙基的聚硅氧烷固定液,本世纪多个公司有所突破,制备成功各种各样的极性固定液和毛细管色谱柱。用OV-1701涂渍的毛细管色谱柱DB-1701分离22种杀虫剂的色谱见图4(安捷伦公司的图谱) 图4 DB-1701 分离22种杀虫剂的色谱图   各种固定液使用频率有很大的差别,国外有人统计各类固定液在色谱柱中使用的百分比见表5。 表5 五类典型气相色谱固定液的使用情况   四、选择性固定液   选择性固定液是近年来研究最多的气相色谱固定液,而且主要是针对手性异构体的分离。因为化合物的手性特征十分普遍,它在医药,农药应用中具有重要意义,所以对分析手性化合物提出迫切要求。而分离对映异构体的核心是寻找合适的手性固定相。气相色谱中手性固定相一般讲有三大类:第1类是手性氨基酸的衍生物 第2类是手性金属配合物 第3类是环糊精衍生物和其他主客体相互作用固定液,如冠醚类、杯芳烃类固定液。   第1类和第2类手性固定相有不少好的固定相,例如1978年有人把手性氨基酸的衍生物接枝到聚硅氧烷上,并有商品色谱柱上市,即把L-缬氨酸-特丁酰胺接枝到聚硅氧烷上,商品名&ldquo Chirasil-Val&rdquo 。这一固定液可以使用到220℃。特别适用于氨基酸手性异构体的分离,以及对手性胺类、氨基醇类、&alpha -羟基基酸酰胺类的分离。但是近年来大量研究的手性固定液的、能成为商品毛细管的只有环糊精(CD衍生物固定液。基于美国密苏里-罗拉大学的环糊精研究者Armstrong的研究结果,1990年美国的ASTEK公司推出一套CD毛细管色谱柱,典型的有下列9种,见表6。 表6 ASTEK公司的9种环糊精衍生物毛细管商品柱   五、近年商品柱所使用的新固定液   近几年在气相色谱的进展中只有气相色谱固定相的发展有所突破,即室温离子液体的研究和用它们制备的商品化气相色谱柱 金属有机框架化合物用于气相色谱固定相的研究有很大进展 碳纳米管作气相色谱固定相的研究也所发展,但是后二者应属于气-固色谱固定相,而且还没有商品化色谱柱的出现,所以本章暂不讨论。   室温离子液体是在常温下呈液态的离子型化合物,常由较大的有机阳离子( 如烷基咪唑盐、烷基吡啶盐、烷基季铵盐、烷基季膦盐) 和相对较小的无机或有机阴离子( 如六氟磷酸根、四氟硼酸根、硝酸根)构成。室温离子液体所以能在许多领域获得广泛的应用,是因为它的热稳定性好、粘度高而且随温度变化的波动小、表面张力小、蒸汽压力低、物理性能可变换幅度大、有成千上万的品种可供选择。而这些性能正好符合气相色谱固定相的要求,所以选择它作气相色谱固定相是很自然的事。下表7是Supelco公司的商品离子液体固定相的牌号和极性(J Chromatogr A, 2012,1255:130-144)。 表7 几种商品离子液体固定相的极性(Supelco公司)   *相对极性数=(Px x 100)/ PSLB-IL 100= McRynolds 极性乘以100再除以SLB-IL 100的McRynolds 极性   小结:   气相色谱固定液是气相色谱仪的核心和灵魂,也是迄今为止气相色谱不断研究的课题之一。现在聚硅硅氧烷类固定液是气相色谱固定液的主体,其中含5%苯基的聚甲基硅氧烷占有半壁江山,而极性固定相使用较多的是聚乙二醇固定液和含氰丙基、三氟丙基聚甲基硅氧烷的固定液。选择性固定液目前有商品柱的主要是环糊精衍生物固定液,近年发展和研究最多并成为商品柱的新型固定液主要是室温离子液体固定液。下一章,我将为大家讲述气相色谱固体固定相的今夕。(未完待续)   (作者:北京理工大学傅若农教授)
  • 色谱百家讲坛全国巡讲—北京站开讲
    仪器信息网讯 2011年6月28日,由中国分析测试协会、中国化学会色谱专业委员会、北京理化分析测试技术学会及北京科学仪器装备协作服务中心共同主办的“色谱百家讲坛全国巡讲——北京站”在北京天文馆4D科普剧场隆重开讲,约200余人参加了此次活动。 色谱百家讲坛全国巡讲——北京站现场 中国分析测试协会秘书长张渝英女士   作为活动的主办方之一中国分析测试协会秘书长张渝英女士在致辞中说到:“色谱百家讲坛”是一项极具创意的科技活动,活动采用分站全国巡讲的方式举办,每站均邀请色谱领域最具权威、最有影响力的院士、专家演讲,力图达到普及色谱知识、推动色谱技术大规模推广的目的。北京站是色谱百家讲坛全国巡讲的第二站,首站已于5月31日杭州开讲,卢佩章院士、姚守拙院士、张玉奎院士等十几位颇有影响力的专家作了精彩的报告,得到普遍热烈的欢迎,使与会者获益匪浅,相信在北京站也会获得巨大的成功。  北京科学仪器装备协作服务中心主任张晓强先生 北京科学技术研究院副院长刘清珺先生   北京科学仪器装备协作服务中心主任张晓强先生及北京科学技术研究院副院长刘清珺先生也先后致辞,他们均对该活动的举办表示了赞赏,“色谱百家讲坛”将为色谱技术的传播、传承建立有效的渠道,同时也希望相关行业人士关注、重视和积极参与其中。   此次色谱百家讲坛——北京站邀请了老一辈色谱专家中石化北京石油化工研究院陆婉珍院士、北京理工大学傅若农教授、中科院化学所竺安研究员分别对色谱发展历史、气相固定相发展历史及毛细管电泳发展历史进行了回顾,并对其未来发展进行了展望。 中石化北京石油化工研究院陆婉珍院士   陆婉珍院士介绍到,从1908年Tswell应用柱色谱法分离了植物色素开始,色谱诞生。此后,1944年Consden发展了纸色谱 1949年Macllean等制作了薄层色谱(TLC) 1950年Martin及Synge提出了气相色谱法 1956年Stahl开发了TLC涂布法 1968年在高压输液泵质量提高下,液相色谱出现 1975年离子色谱出现,并且成为液相色谱发展最快的种类 1979年毛细管电泳(CZE)出现 1980年出现了超临界流体色谱,但发展缓慢 1990年人们开始注意电色谱(CE)的应用。而色谱技术发展速度之快及应用之广是惊人的,其优势在于:分离效率高、各种样品均可用色谱分析、速度快、样品用量少、灵敏度高及可以与其他仪器联用。同时陆婉珍院士还认为仪器厂商对色谱技术的发展起到了不可忽视的作用。   谈到色谱技术发展给我们的启示,陆婉珍院士表示,100年来色谱技术的发展史是按照S曲线在不断发展的,只有当一种新的技术被采用后才进入第二个发展期(第二个S曲线)。以气相色谱发展历史为例,气相色谱经历了4个发展期:第一个发展期的推动技术是填充柱气相色谱 第二个发展期的推动技术是高效毛细管色谱及各种检测器的出现 第三个发展期的推动技术是计算机处理系统的应用 第四个发展期的推动技术是自动进样器的应用。那么对于发展已经较成熟的色谱技术,未来如何发展,陆婉珍院士认为也应遵循这样的规律,期待新的技术的出现。 北京理工大学傅若农教授   傅若农教授在报告中说到,气相色谱(GC)技术历经60余年发展已十分成熟,近几年GC的主要发展方向是新的GC固定相研究、全二维GC、快速/便携/微型GC。而在GC固定相方面,常用的固定相有6种,其中5%苯基二甲基硅氧烷使用最多,据傅若农教授对近几年期刊文章的统计显示,约50%的文章中使用了该种类的固定相。而GC固定相的研究热点是:室温离子液体GC固定相,但还没有商品化的产品 含金属离子的GC固定相,如金属络合物、金属有机框架化合物MOFs 环糊精衍生物GC固定相,用于手性分离,是比较成功的研究,已经有商品化产品 纳米材料做GC固定相,如碳纳米管、金纳米材料等。   傅若农教授认为,尽管研究者还在不断进行GC固定相研究,但趋于冷却,近年这些研究热点都没能最终形成商品化产品,而前20多年的研究热点环糊精衍生物GC固定相近几年衰落。 中科院化学所竺安研究员   竺安研究员是我国较早从事毛细管电泳研究的学者。据竺安研究员介绍:“最初毛细管电泳使用的是不锈钢毛细管,由于60-70年代,中国钢铁紧缺和制造不锈钢毛细管困难,因此该项技术在中国并没有被关注 而后国外展出了使用玻璃毛细管的毛细管色谱仪。而我们之所以关注这项技术是因为当时液相色谱在分离大分子时效率低,于是1979年买了毛细管电泳仪,开始从事毛细管等速电泳研究 但由于毛细管等速电泳峰容量有限,1981年开始了毛细管区带电泳的研究。虽然我本人没有取得很大成就,但是培养了一批从事毛细管电泳研究的人员。” 竺安研究员还强调说,“正如陆婉珍院士所说,学科的发展也是呈现S型曲线,我们在毛细管电泳发展的初期就进行了研究,抓住了好的方向。” 邹汉法研究员 邓玉林教授 邱月明副院长   此外,色谱百家讲坛——北京站还邀请了中青年专家中科院大连化物所邹汉法研究员、北京理工大学邓玉林教授及中国标准化研究院邱月明副院长就生物分离分析新材料和新技术、生命科学中的色谱技术、食品安全和色谱技术标准化等进行了介绍。 曹磊博士 祝立群博士 管振喜博士   此次色谱百家讲坛——北京站还得到了岛津、珀金埃尔默、安捷伦、赛默飞世尔、布鲁克、普析、北京明尼克、利穗等厂商的支持,岛津国际贸易(上海)有限公司曹磊博士、珀金埃尔默祝立群博士、安捷伦科技(中国)有限公司管振喜博士还分别介绍了各自公司在推动色谱技术进步方面所做的贡献及各自公司在色谱方面的新技术、新产品。 厂商展示现场
  • 中国医药保健品进出口商会发布团体标准《植物提取物中麦芽糊精的测定》
    根据《中华人民共和国标准化法》以及《团体标准管理规定》,经组织专家委员会审查,现批准发布团体标准T/CCCMHPIE 1.92—2023《植物提取物中麦芽糊精的测定》。标准自2023年8月30日发布,2023年9月5日起实施,现予以公告。 中国医药保健品进出口商会2023年8月30日中国医药保健品进出口商会团体标准发布公告.pdf
  • TELSTAR 冷冻干燥技术小型研讨会
    Telstar 冷冻干燥技术小型研讨会,将于11月6日、7日分别在北京和上海举行。TELSTAR诚邀各位在冷冻干燥领域工作的科研人员莅临参加。   研讨会主题:冻干过程和基本概念、如何为一个新的样品设计冻干配方、如何优化现有冻干配方。   研讨会主讲人:Robert Bullich 博士   Robert Bullich 博士是TELSTAR 集团冻干研发实验室的创立人和负责人,拥有14年冻干工艺研究经验。Robert Bullich 博士在实际工作了,累计了广泛的冻干研发实际经验,曾经为以下产品成功开发和和设计过冻干配方:     胃保护剂: :奥美拉唑, 潘多拉唑,埃索美拉唑     抗生素: 哌拉西林, 三唑巴坦, 万古霉素, 伏立康唑,     细胞毒素: 丝裂霉素, 吉西他滨 ,抑那通等     食品工业:投身于多种冻干制品配方开发,如 El Bulli餐厅,水果、鱼、肉 Zafron餐厅,乳酸菌、牛奶、Celler de Can Roca餐厅     器官移植:皮肤,肌腱     原料药:多种环糊精,叔丁醇作为溶剂的特利加压素的 原料药冻干     过敏制剂:多个配方     疫苗:多个配方     血液衍生品:纤维蛋白原,一些因子     试剂:多个配方   时间及地点安排: (一)地点:北京海淀区上地开拓路5号中关村生物医药园   时间:11月6日 9:00-11:00   联系人:刘树强 137 0122 6851 (二)地点:上海市金闻路30号 TELSTAR 上海公司   时间:11月7日 9:30-11:30   12:00-13:00 午餐   联系人:Linda +86 21 33756116/17 18 19 139 1843 6367
  • Supelco推出纤维素型手性液相色谱柱
    Sigma-Aldrich旗下著名分析品牌Supelco 近日宣布推出Astec Cellulose DMP 纤维素型手性液相色谱柱。Supelco 早先推出的Astec CHIROBIOTIC&mdash &mdash 大环糖肽型、Astec CYCLOBOND&mdash &mdash 环糊精型、Astec P-CAP&mdash &mdash 多环胺基型、Astec CLC (copper ligand exchange)&mdash &mdash 配位交换型和Protein-based&mdash &mdash 蛋白质型 手性HPLC色谱柱,一直深受广大分析工作者的喜爱,特别是Astec CHIROBIOTIC系列和Astec CYCLOBOND系列获得了广泛支持和青睐,许多在其它品牌色谱柱上未能实现的对映体拆分在其上都获得了良好的分离,应用领域非常广泛。 大环糖肽型、环糊精型和纤维素型手性柱是几种常用的手性固定相,具有互补的选择性,Supelco近日推出的 Astec Cellulose DMP 纤维素型手性柱具有如下特点: &bull 5um超高纯全多孔球形硅胶基质 &bull 3,5-二甲苯氨基甲酸酯衍生化的纤维素涂层 &bull 经典的纤维素型手性柱选择性 &bull 正相模式下适合多种手性样品的分离 &bull 高效、高载样量 &bull 分析到制备规模可供选择 &bull 具有竞争力的价格 Astec Cellulose DMP纤维素型手性柱的加入充实了原有的产品线,选择性相互补充,手性分离产品更为齐全,目前,Sigma-Aldrich公司旗下Supelco品牌的手性柱系列有: 手性液相柱 1)Astec CHIROBIOTIC&mdash &mdash 大环糖肽型(Astec CHIROBIOTIC V 、 Astec CHIROBIOTIC V2 、 Astec CHIROBIOTIC T 、 Astec CHIROBIOTIC T2、Astec CHIROBIOTIC TAG 、 Astec CHIROBIOTIC R) 2)Astec CYCLOBOND&mdash &mdash 环糊精型( Astec CYCLOBOND I 2000、Astec CYCLOBOND I 2000 AC、 Astec CYCLOBOND I 2000 DM、Astec CYCLOBOND I 2000 DMP、Astec CYCLOBOND I 2000 DNP、Astec CYCLOBOND II、 Astec CYCLOBOND II AC、Astec CYCLOBOND SP、 Astec CYCLOBOND RSP、 Astec CYCLOBOND HP RSP 3)Astec P-CAP&mdash &mdash 多环胺基手性HPLC柱 4)Astec CLC (copper ligand exchange)&mdash &mdash 配位交换型 5)Protein-based&mdash &mdash 蛋白质型 手性气相柱&mdash &mdash 环糊精型 1)Astec CHIRALDEX 2)Supelco &alpha -, &beta -, g-DEX
  • TELSTAR 冻干技术培训会( 上海站)
    TELSTAR 冻干技术培训会( 上海站) 冷冻干燥是生物制剂领域常规的研究和生产技术,能够实现在常温下保存运输并保持生物活性,具有广阔的应用前景。 近年来,冻干产品在行业内所占的比重逐步增加,但普遍存在研发工艺落后、生产工艺过程控制不严,冻干技术和验证工作水平不高等问题。 鉴于此,TELSTAR 中国 特邀请TELSTAR 集团巴塞罗那总部冻干实验室负责人,ROBERT Bullich 先生 再次来到中国,围绕冻干工艺开发及验证,举办第三期 北京、上海、广州巡回研讨会。 结合前两期成功经验,我们将培训班延长一天,增加更多的问题案例分析、中式到工业放大 以及冻干设备验证的内容。 我们诚挚地邀请您参加! TELSTAR 集团简介TELSTAR 1963年成立于西班牙的巴塞罗那。1964年生产出其应用于制药行业的第一台工业型冻干机。为欧洲三大工业型冻干机供应商之一。至今已有51年冻干机的生产历史。 2001年,在位于巴塞罗那的总部建立冻干工艺实验室。帮助客户开发冻干配方及进行冻干新技术的研究。以下培训内容中的所有实验曲线及数据,皆为冻干实验室的真实实验数据。 冻干工艺培训教材编写人简介 Robert Bullich 博士  Robert Bullich 博士是TELSTAR 集团冻干研发实验室的创立人和负责人,拥有14年冻干工艺研究经验。Robert Bullich 博士在实际工作了,累计了广泛的冻干研发实际经验,曾经为以下产品成功开发和和设计过冻干配方:    胃保护剂: :奥美拉唑, 潘多拉唑,埃索美拉唑    抗生素: 哌拉西林, 三唑巴坦, 万古霉素, 伏立康唑,    细胞毒素: 丝裂霉素, 吉西他滨 ,抑那通等    食品工业:投身于多种冻干制品配方开发,如 El Bulli餐厅,水果、鱼、肉 Zafron餐厅,乳酸菌、牛奶、Celler de Can Roca餐厅    器官移植:皮肤,肌腱    原料药:多种环糊精,叔丁醇作为溶剂的特利加压素的 原料药冻干    过敏制剂:多个配方    疫苗:多个配方    血液衍生品:纤维蛋白原,一些因子    试剂:多个配方 日程安排:2016 年4月14日 上午8:30报到。2015年4月14日 – 2015年4月15日 课程培训 (30-50人) 语言:英语+中文翻译 地点:上海 浦东 课程安排: 费用:- 课程:1000元 / 人,1500 元 / 两人- 含资料费- 不含往返路费、住宿 汇款账号:公司名称:泰事达机电设备(上海)有限公司税 号:31011577021622X地 址:上海市浦东新区空港工业区金闻路30号电 话:021-3375 6116/7/8开 户 行:上海浦发银行南汇支行账 号:079661—98100155300000222开具技术服务费、咨询费发票 主办单位:泰事达机电设备(上海)有限公司联系人: 康瑜 138 1897 9645
  • 合肥研究院在SERS检测有机污染物PCBs研究中取得进展
    近期,中国科学院合肥物质科学研究院技术生物与农业工程研究所研究员黄青课题组在功能化贵金属核壳结构组装及其表面增强拉曼光谱污染物检测应用方面取得进展,相关结果以Surface-enhanced Spectroscopies 为主题发表在《物理化学 化学物理》的邀请投稿论文专辑中(Phys.Chem.Chem.Phys.,2015,17,21149-21157)。  表面增强拉曼光谱(Surface-Enhanced Raman Spectroscopy, 简称SERS)技术由于其高检测灵敏度、能提供待测分子指纹信息、具有无损检测和抗水干扰等优点,在痕量物质检测和分析领域中应用广泛并越来越受到重视。由于SERS效应主要发生在一些贵金属纳米材料表面,对于利用SERS探测不溶于水且在贵金属表面吸附能力差的有机污染物还存在一些困难。为了提高其检测灵敏度,一般有两种方法:一种是制备出具有SERS活性高的纳米材料和结构,二是对SERS衬底进行特殊功能化的修饰,使待测分子可以富集在SERS衬底表面。  为了实现对环境中可持续存在的有机污染物-多氯联苯(Polychlorinated biphenyls,简称PCBs)快速、准确、痕量检测,课题组研究人员通过一种简便优化的方法制备完成了以环糊精(一种环状低聚葡萄糖分子,具有内缘斥水、外缘亲水的结构)修饰的核壳结构的金属纳米颗粒,并成功用于PCBs的痕量检测。他们利用环糊精分子在碱性条件下具有还原性的特性,直接还原硝酸银,在金包裹二氧化硅材料的表面上包覆上一层薄银壳层,同时让过量的环糊精分子吸附在材料表面,从而用一步反应的方法得到化学性质稳定、具有SERS活性的纳米颗粒,同时完成对纳米颗粒的修饰,有利于捕获和富集PCBs分子。  实验结果显示,这种方法极大地提高了材料的SERS检测效果。有限元局域电场模拟结果也证明,相对于单独金包裹二氧化硅或银包裹二氧化硅颗粒来说,银包裹金包裹二氧化硅材料具有更好的SERS效应。利用此功能化核壳结构纳米颗粒构筑的SERS基底,可以检测PCB-3、PCB-29和PCB-77三种不同PCB分子,检测限为微摩尔量级。值得注意的是,在实验中不仅观察到了归属于PCBs的特征峰,还观察到了一些新峰,通过光谱理论计算归属于PCBs和环糊精相互作用的各种复合体,这是第一次在实验上提供了环糊精捕获PCBs分子的SERS光谱证据。因为环糊精修饰的核壳纳米颗粒可以用于鉴别和检测不同PCBs分子,这项工作为特异性检测环境中痕量多氯联苯提供了新的方法和依据。  该工作得到科技部“973”计划和国家自然科学基金等项目支持。  文章链接(a)检测模式图 (b)材料微观表征图 (c)三种多氯联苯检测SERS检测图
  • 智能所农药残留检测研究取得新成果
    环糊精有助于金纳米颗粒与农残的结合   在国家科技部和中科院的资助下,合肥研究院智能所采用杯状大环物环糊精对农药残留分子的有效捕捉,实现了农残分子的痕量检测,克服了农药残留检测中灵敏性与选择性的难题。相关成果的论文已正式发表在高影响因子的英国皇家化学学会(RSC)的J. Mater. Chem.期刊上,并特别被英国皇家化学会期刊Chemical Technology作为Application Highlights(应用亮点,5月24日)以Raman fingerprint for insecticide detection(拉曼指纹峰用于农残检测)为题加以专题报道(http: www.rsc.org/Publishing/ChemTech/Volume/2010/06),同时还在其电子期刊Chemistry World上进行了新闻报道(http://www.rsc.org/ChemistryWorld)。   目前,探索土壤,地下水,食品中的农药残留的新检测手段,正在受到广泛的兴趣与关注,但是要实现集灵敏度,选择性与低成本的简单易行的检测方法是相当困难的。   智能所仿生纳米传感器实验室王进副研究员与其合作者孔令涛博士后等人,利用一维金纳米颗粒独特的光学特性,合成了不同长宽比的一维金纳米颗粒,进行了无碳链的环糊精修饰,在最接近金表面的区域富集农残分子,依据拉曼特征指纹峰,对农残分子进行识别探测。该项成果运用了表面增强拉曼技术,借助于纳米尺寸的贵金属表面特殊的拉曼增强效应,选取了特定长宽比的一维纳米金颗粒,形象地作为光棒起到了对进出光子的放大作用,以起到增强待测农残分子的拉曼振动信号。进一步通过金棒表面环糊精的修饰对农残分子进行富集选择,可以形象地比喻为锁匙效应,即某些待测农残分子被有效地捕捉进入环糊精的口袋中,借此克服了农药残留检测中灵敏性与选择性的难题。   在上述工作基础上,智能所的研究组还将进一步合成设计不同杯腔的有机物对具有特殊光学特性的贵金属纳米颗粒进行修饰、组装,以实现对农药残留的超敏感检测。
  • 天美讲堂丨提高中药荧光指纹图谱的专属性(三)有序介质和荧光络合作用
    应用背景以中国传统医药理论指导采集、炮制、制剂,说明作用机理,指导临床应用的药物,统称为中药。中药作为中华民族传统文化的瑰宝,主要来源于天然药及其加工品,包括植物药、动物药、矿物药及部分化学、生物制品类药物。 中药品种繁多,来源广泛,成分复杂,单味中药中即含有几十种乃至更多的化学成分,临床多使用复方制剂,且中药的特点是多成分整体作用于有机体,因此,中药的质量评价和质量控制十分重要。中药为天然有机化合物,其中的某些成分能够在紫外光或日光照射下产生不同颜色的荧光,因此,荧光检验法是中药鉴别中常用的一种理化鉴别方法。中药的三维荧光图谱可以给出被测中药全面的荧光信息,为复杂的中药体系的荧光分析提供了方便。专属性是指中药指纹图谱的测定方法对中药样品特征的分析鉴定能力。对于中药材的三维荧光图谱而言,可以从荧光峰的位置、峰强度、峰形状、各个峰的强度比等方面使一种药材区别于其他药材。在中性水溶液中进行实验的方法是最简便、应用最多的方法,大部分药材可以用这一方法获得图形美观、专属性好的三维荧光图谱。但某些药材使用这一方法获得的三维荧光图谱相似,或者荧光太弱甚至无荧光。对于这些药材,需要采取特殊的实验方法以提高三维荧光图谱的专属性。由于物质的荧光性质与环境因素密切相关,因此,提高三维荧光图谱的专属性可以通过优化实验条件得以实现。(三)a. 有序介质作用有序介质指能够与荧光体通过分子间作用力形成胶束包合物或主客体包合物的有机化合物(如表面活性剂、环糊精等)。在水溶液中,有序介质与荧光体形成包合物之后,会改变荧光分子周围的微环境,从而能够对荧光体的光谱特性产生影响,造成荧光波长的移动或荧光强度的增强。表面活性剂与荧光体的作用是有选择性的,这种选择性与荧光体和表面活性剂所带的电荷以及两者分子间的亲和力有关。如果荧光体是带电荷的,具有与荧光体相反电荷的表面活性剂常对该荧光体的结合能力较强。例如,SDS可以使小檗碱、巴马厅的荧光明显增强(SDS在水溶液中带负电荷,小檗碱、巴马厅等异喹啉类生物碱带正电荷,两者结合能力较强)。(在使用表面活性剂时,应该注意所用的试剂是否有荧光或着含荧光杂质。)环糊精类化合物的特点是分子结构中存在一个亲水的外缘和一个疏水的空腔,其疏水的空腔能与尺寸大小合适的有机物结合形成主客体包合物。如,小檗碱和蛇床子素都能与β-环糊精发生荧光增敏反应。 (三)b. 荧光络合作用某些具有特定结构单元的有机化合物可以与铝离子、硼砂等在适当的条件下结合形成荧光络合物,使荧光信号增强。如丹皮酚与铝离子反应生成形成络合物,使荧光信号增强(丹皮酚自身荧光很弱,生成的丹皮酚-铝(III)络合物具有强荧光信号)。有些中药成分可以与硼砂和表面活性剂形成三元络合物体系,比二元络合物体系的荧光更强或稳定性更好。如,绿原酸与硼砂反应后荧光增强但幅度不大,如果加入表面活性剂CTAB,会使荧光信号进一步增强。天美讲堂丨提高中药荧光指纹图谱的专属性(一)溶剂效应天美讲堂丨提高中药荧光指纹图谱的专属性(二)酸度效应*本文参考:魏永巨 《中药三维荧光检验法》(科学出版社)仪器推荐天美FL970系列荧光分光光度计具有可靠、快速的光路系统(150W高能量氙灯、一体化的光路底板、PMT值增益的光电倍增管、超快的扫描速度)和人性化、直观、易用的操作界面。 天美分析更多资讯
  • 岛津公司金牌赞助“第十五届全国青年分析测试学术报告会”
    2018年7月26-27日,“第十五届全国青年分析测试学术报告会”在合肥金陵大酒店隆重召开。本届全国青年分析测试学术报告会是由中国分析测试协会青年学术委员会主办,以“分析测试,服务民生,驱动创新”为主题,围绕生命科学、环境和食品安全科学、化学计量与标准物质等学科领域,展示和交流近年来研究开发的分析测试新方法、新技术、新成果的盛会。中国科学院生态环境研究中心江桂斌院士、东北大学王建华教授、中国计量科学研究院化学计量与分析科学所李红梅研究员、北京大学张新祥教授、天津大学王勇教授、中国分析测试协会会展部宋杨副主任等嘉宾出席了本次会议,并为大会带来了精彩纷呈的报告。岛津公司作为金牌赞助参与了此次会议,并由分析测试仪器市场部刘麟经理为与会者带来了精彩的应用报告。会议现场传真 简短的开幕式后,进入了本次会议的重要环节-特邀报告环节。中国科学院生态环境研究中心江桂斌院士做了题为“分析测试和仪器的创新与国家需求”的报告。江院士在报道中指出 高水平分析仪器是现代文明的重要标志,社会发展对分析仪器提出了在线、原位、在场、实时、成像、快速、高通量、低成本越来越高的要求,而可靠性则是分析仪器的本质与核心问题。中国科学院生态环境研究中心江桂斌院士做了题为“分析测试和仪器的创新与国家需求”的报告 东北大学王建华教授做了题为“离子液体萃取生物大分子的研究”的报告,王建华教授团队从离子液体直接萃取分离生物大分子、基于离子液体调控生物大分子的分离分析两个思路入手,开展了用离子液体萃取核酸、萃取蛋白质并应用于蛋白质分离、检测、传感等系列工作。研究显示,离子液体结构和性能的多样性提供对核酸、蛋白质吸附分离的新方法 改变离子液体的结构和状态可调控其对蛋白质吸附分离的选择性 离子液体的光学性能提供了蛋白质分析传感的新途径 结合量子点可实现多蛋白质的灵敏识别。东北大学王建华教授做了题为“离子液体萃取生物大分子的研究”的报告 茶歇过后,中国计量科学研究院化学计量与分析科学所李红梅研究员做了题为“环境污染物检测计量技术及国际互认”的报告,她在报告中说到环境标准物质及计量技术正面临新技术、新物质、新基质的挑战。以环境监测领域需求引领,以提高环境监测数据结果的有效性为目标,更快更好地提升服务能力。中国计量科学研究院化学计量与分析科学所李红梅研究员做了题为“环境污染物检测计量技术及国际互认”的报告 北京大学张新祥教授做了题为“ CEMS技术发展与生化分析应用”的报告,他在报告中重点介绍了用于糖分离检测的CE及CE-MS技术、标记试剂设计与衍生、同位素相对定量、高灵敏度CE-UV及CE-MS分析等方法。结论显示,CEMS灵敏度极高,在糖基化分析中有特长,表观基因组中变化可以达到单细胞水平。北京大学张新祥教授做了题为“ CEMS技术发展与生化分析应用”的报告 天津大学王勇教授为大会带来了“分离与识别材料的点击制备及应用”的报告,他的课题组在分离及识别材料的点击开发、分析应用及构效关系方面展开研究,涵盖手性色谱、点击化学及荧光分析,成果有三唑单臂桥联环糊精手性材料的可控点击制备、三唑单臂桥联空间效应环糊精手性材料的可控点击制备、亚三微米环糊精手性材料的可控点击制备等。天津大学王勇教授为大会带来了“分离与识别材料的点击制备及应用”的报告 特邀报告的最后,来自中国分析测试协会会展部的宋杨副主任对中国分析测试协会的工作进行了介绍,包括举办北京分析测试学术报告暨展览会(BCEIA)、开展分析测试科技成果评价工作、开展分析测试技术咨询和培训、开展分析测试标准化工作、设立和组织评审CAIA奖/BCEIA金奖等,见证了中国分析测试行业发展进程。中国分析测试协会会展部的宋杨副主任对中国分析测试协会的工作进行了介绍 在当日下午进行的环境与食品安全分会场,岛津公司分析测试仪器市场部刘麟经理做了题为“超越期待的创新---岛津全新四极杆串联飞行时间质谱分析系统”的报告。报告分析了当前QTOF质谱仪存在的不足和所需改进之处,并从硬件技术角度详细阐述了岛津创新设计的QTOF LCMS 9030各项革新技术特点,如何有效解决了当前存在的问题,将QTOF质谱仪推向了一个新的高峰。拥有UF-Grating,iRefTOF,Funnel Type MCP detector,Accurate Temperature Control等先进技术的QTOF LCMS 9030,将岛津传统的UF(超快速)技术所获得的速度与全新的TOF专利技术相结合,最大限度提高质量准确度和灵敏度的同时,确保质量准确度的长期稳定可靠,完美实现高分辨定性定量分析,为未知物分析和最复杂的多组学研究提供了崭新的解决方案。岛津公司分析测试仪器市场部刘麟经理做了题为“超越期待的创新---岛津全新四极杆串联飞行时间质谱分析系统”的报告 大会开幕式当晚,为了给与会者提供轻松交流的平台,岛津公司特别举办“岛津之夜”晚宴。岛津公司分析测试仪器市场部吴国华经理为晚宴致答谢词并预祝大会圆满成功。岛津公司分析测试仪器市场部吴国华经理为晚宴致答谢词 大会岛津展台 全体与会者合影留念关于岛津 岛津企业管理(中国)有限公司是(株)岛津制作所于1999年100%出资,在中国设立的现地法人公司,在中国全境拥有13个分公司,事业规模不断扩大。其下设有北京、上海、广州、沈阳、成都分析中心,并拥有覆盖全国30个省的销售代理商网络以及60多个技术服务站,已构筑起为广大用户提供良好服务的完整体系。本公司以“为了人类和地球的健康”为经营理念,始终致力于为用户提供更加先进的产品和更加满意的服务,为中国社会的进步贡献力量。
  • 气相色谱进展
    在2009年4月9日召开的“2009中国科学仪器发展年会”上,北京理工大学傅若农教授做了题为“气相色谱进展”的报告,全面阐述了气相色谱的近几年的发展现状,尤其是国外气相色谱近几年的发展状况,从通用的气相色谱、便携式气相色谱一直到芯片上的气相色谱,并向与会者介绍了非常有价值的文献资料。   一、GC色谱柱发展特点:   1 .气相色谱柱制柱工艺是一项成熟的技术,所以在制柱工艺方面的研究不够活跃。   2. 近年新固定相的研究集中在常温离子液体和各种环糊精的衍生物。近几年GC毛细管色谱柱的研究和改进都在色谱柱厂家进行,并立即成为商品柱。   3.气相色谱分析所用的色谱柱大都使用毛细管柱,并趋向于使用商品GC毛细管柱。   4. 在所使用的商品色谱柱中,最多的是以含5%苯基的聚甲基硅氧烷做固定相的色谱柱,其次是以100%甲基的聚硅氧烷做固定相的色谱柱。极性毛细管色谱柱主要使用PEG、OV-17和OV-1701固定相。   二、全二维气相色谱(GCXGC)   目前,国外有五篇十分全面和最新的GCXGC的综述文章可供阅读,研究比较深入,而国内只有2001年许国旺等、2003年丁军凯等、2005年吴采樱等3篇关于全二维气相色谱原理、技术、进展及其应用介绍的文献,对其技术研究有待进一步深入。   三、快速气相色谱仪和便携式气相色谱仪   目前国内厂家生产的较有代表性的快速气相色谱仪和便携式气相色谱仪主要有3家:上海精密科学仪器有限公司微型便携式气相色谱仪、北京东西分析仪器有限公司GC-4400型便携式光离子化气相色谱仪、中国科学院大连化学物理研究所GC-2100系列微型色谱仪。   国外的有:Agilent 公司Agilent 3000 微型气相色谱仪、英国TechMondial Limited公司zNose4200便携式气相色谱仪、美国INFICON 公司INFICON Scentograph便携式气相色谱仪(CMS200型)、美国Photovac公司Voyager便携式气相色谱仪、美国OI公司FM 2000便携式气相色谱仪、法国阿尔法莫斯仪器公司便携/车载气相色谱电子鼻(Heracles型)、美国HNU公司312型便携式气相色谱仪(PID Analyzer)。   最后,傅若农教授从芯片气相色谱仪分离原理、系统构造、主要部件等方面介绍了芯片气相色谱仪的概况。
  • 表面增强拉曼光谱在POPs检测方面取得进展
    目前持久性有机污染物(POPs)污染已遍及全球,严重威胁着人类生命健康和生态环境安全,成为倍受关注的全球性环境问题之一,如何高效准确的分析检测POPs并及时作出预警日渐被提上日程。 吉林大学阮伟东 报告题目:直接与间接SERS方法在环境污染物检测方面的作用   传统的持久性有机污染物(POPs)检测方法包括高效液相色谱法(HPLC)、高分辨质谱法(MS)以及HPLC/MS,其权威性、准确度不容置疑,但其存在的缺点也不容忽视。阮伟东介绍说,首先,这些方法一般都需要复杂的前处理和富集浓缩过程,检测周期长,不利于快速检测 其次,高效液相色谱法对类似同系物和异构体的检测灵敏度不足 再者,因对操作人员要求比较高,基层实验室比较难满足全组分检测,这些缺点给上述方法的普遍应用带来了困难。因此,迫切需要发展一类兼具高灵敏度、高选择性,且耗时短、操作简便的检测方法。   而表面增强拉曼光谱(SERS)不仅能给出检测物详细的结构信息,同时检测限可达到单分子水平,拥有高灵敏度、高选择性、快速、原位、实时检测以及无损分析等优点,因此最受全球研究人员的关注。   然而,尽管SERS具有一系列优势,但若想利用SERS方法检测目标分子还面临着一些困难,如待测分子与基底的亲和性,基底的稳定性与重现性,信号伴随着干扰,如噪声、基线、背景等,&ldquo 但这些困难可以通过研究方法客服。&rdquo 阮伟东补充说:&ldquo SERS方法分为直接检测和间接检测两种,直接检测即在已有的SERS吸附效果很好的基底上直接吸附被测分子,无需其他任何处理 间接方法则是借助物理或者化学的吸附作用使目标分子靠近SERS基底表面,包括环糊精吸附法和衍生物法(偶氮化)两种。   经过实验对比,结果发现,在树枝状纳米银的基底上对氯代苯酚进行SERS检测,检测限仅为10-4 mol/L,光谱质量差。利用环糊精吸附法对单一组分的多环芳烃进行SERS定量检测,检测限能够提升2-4个数量级,甚至能对四种多环芳烃及混合物定性鉴别 环糊精吸附法对3种氯代苯酚的检测限能达到10-8mol/L,但信噪比不好。衍生化法&mdash &mdash 重氮化反应是典型的离子化反应,能够保证检测收率,且能简化数据处理难度,反应速度较快 其对氯代苯酚的检测限能达到10-9 mol/L,信噪比非常好,因偶氮化法还有巨大的优化空间,偶氮化合物有很强的电子吸收,很适合做共振增强拉曼光谱,还能额外提升2-3个数量级。   总的说来,间接SERS方法大大提升了目标检测物对基底的亲和性,使SERS本身的优势能够体现出来,相信在多环芳烃的检测领域会有更好的前景。
  • 【瑞士步琦】打响“珍贵化合物”保卫战?秘密武器微胶囊来帮忙!
    香精香料微胶囊化近来,将活性成分进行包埋或微胶囊化,并实现粉末化受到了很大的关注。这项技术可以为制药、生物、食品和化妆品等许多领域的产品提供新配方。包埋的主要目的是保护固体基质中的敏感化合物在保质期内免受周围环境的破坏。包埋也已用于改善产品的持久性、控释性和靶向性等。在食品和化妆品行业中,香精和香料化合物是很容易挥发的液体,通常对热、化学不稳定,对空气、光和辐射相当敏感。保护珍贵化合物的有效方法是将香精和香料封装到载体基质中。微囊化的优点如图1 所示。常用香精和香料微囊化的例子有鱼油、葵花籽油、薄荷油、柠檬油以及硫磺香精。因此,直径从亚微米到毫米不等的颗粒被称为微胶囊。▲ 图1:香精香料微胶囊化的优点各种技术已用于生产微胶囊,如喷雾干燥、微胶囊造粒仪、流化床、挤出、冷冻干燥、共结晶和凝聚、有机相分离。与其他方法相比,喷雾干燥法操作简单、重现性好、生产成本低、易于放大。1喷雾干燥技术喷雾干燥是一种广泛应用的技术,可将水溶液或有机溶液、乳剂、分散剂和悬浮液转换为干粉。这是一个快速且一步完成的过程,使其在降低成本、易于扩大规模和操作方面具有优势。重要的是,对温度敏感和挥发性物质,如酶、蛋白质、抗生素、香精和香料,可以在不损失活性的情况下进行喷雾干燥。其原因是粒子在该过程中的平均停留时间仅有几秒钟。瑞士步琦是喷雾干燥市场领导者,在全球拥最广泛的用户,喷雾干燥仪产品久经考验,性能出众,图2 显示了喷雾干燥仪 B-290 的原理示意图。液体样品通过蠕动泵送至喷嘴,由于喷嘴尖端的雾化作用,液体样品被分散成细小的液滴。干燥的空气由电加热器加热,并由抽气机在系统中流通。液滴经加热的干燥室落下,溶剂迅速蒸发。位于干燥室下游的旋风分离器,将干燥的颗粒与气流分离,干燥的产品落入收集容器中。出口过滤器捕获非常细的颗粒,防止它们离开系统。从而避免了环境污染,保护操作者和仪器免受这些细小颗粒可能对抽气机造成的腐蚀和磨损。▲ 图2:步琦喷雾干燥仪 B-290 示意图三种设计的喷嘴,都可以安装在 B-290 上,二流体喷嘴;三流体喷嘴;超声波喷嘴(图3)。二流体喷嘴有两个同心通道,压缩空气和乳化液分别在其中流动。对于非水混合物或高反应性物质,用惰性气体氮气来代替。压缩空气在喷嘴体内(内部混合)或在喷嘴尖端(外部混合)与液体进料混合。许多研究人员使用二流体喷嘴生产含有香精或香味的微胶囊,效果极佳。三流体喷嘴已被开发用于不乳化情况下两不相溶样品的喷雾干燥。因此,它可用于将香精香料封装到壁材料中。有三个独立的通道,分别用于芯材、壁材和雾化气体。最后,超声波喷嘴是第三种可选喷嘴。它在雾化表面将电能转换成机械振动能。与前两种喷嘴类型相比,它产生的微胶囊更均匀,尺寸分别更窄。制得的微胶囊尺寸在 10-60μm 范围内,形状相似,流动性好。这种喷嘴设置还需要一个超声波控制器。▲ 图3:超声波喷嘴,适用于生产 10-60μm 范围内的微胶囊2香精或香料微胶囊粉生产影响因素用喷雾干燥法制备香精和香料微胶囊通常是首选,并已被许多研究开发利用。通常,生产多芯微胶囊,芯材分散在整个载体中以形成有效的保护。也可制备芯-壳型微胶囊。微胶囊中芯材可达乳液总固形物含量的 20-30%。芯材和壁材经过混合、乳化、喷雾干燥工艺后就可以获得香精香料微胶囊粉末。但生产过程中:芯材、壁材、乳化剂、乳化工艺的选择、喷雾干燥参数调节等都是影响产品质量的重要因素。2.1 香精和香料香精和香料的性质通常是不溶于水、易挥发且对环境敏感,如鱼油、植物油、硫磺香精、d-柠檬烯类植物甾醇、核桃油、奇亚籽油等。 2.2 载体材料选择可以选择多种载体或基质材料进行封装。其性能应具有水溶性、成膜性、乳化性、低粘度、低吸湿性、低成本、口感温和、稳定性好等特点。考虑到这些先决条件,必须选择最佳的载体材料或载体组合。常见的载体材料有:碳水化合物:麦芽糊精、果胶、蔗糖、纤维素(如:羟丙基甲基纤维素(HPMC)、阿拉伯树胶、环糊精、改性淀粉(如:Hi-CAP100,N-LOK,CAPSUL,ENCAPSUL855,CRYSTAL TEX 627,CIEmCAP12633,CIEmCAP12634, CIEmCAP12635等)。蛋白质类:乳清浓缩蛋白(WPC)、乳清分离蛋白(WPI)、大豆蛋白、酪蛋白酸盐。其他材料:脱脂奶粉(SMP)、明胶、蜡。 2.3 乳液特征在微囊化中,其目的是控制包埋化合物的释放和保留。包埋香精香料的一个关键步骤是初始乳液的制备。它是决定活性化合物的保留率和挥发性成份包封率的重要因素。通过有效的乳化液,载体被吸附在油滴表面,降低了界面张力,并防止由于在油滴周围形成保护膜而凝聚。在这里,我们介绍乳化条件,例如固体浓度、乳液粘度、乳液稳定性、乳液液滴大小,这些条件被证明会影响微胶囊化产品的质量。固体浓度(载体材料)固体浓度的影响取决于芯材的类型,即取决于要封装的香精香料。干燥过程有一个最佳的固体浓度值。例如,研究发现薄荷醇的保留率随着载体材料麦芽糊精浓度的增加而增加。此外,也有研究观察到固体浓度的增加会导致包封率的提高。原因可以解释为高的固体含量减少了液滴干燥过程中干燥颗粒表面形成半透膜所需的时间。固体颗粒表面的快速形成可能与表面含油量低有关,因为芯材液滴进入颗粒表面的机会更少。 乳液粘度待喷雾干燥的初始进料乳液粘度应低于 300 mPas。高粘度会延长雾化过程并迅速形成半透膜。这将抑制液滴的内部循环和振荡,减少表面油并提高活性物质的保留。然而,增加粘度超过某一值并不能帮助挥发性化合物的进一步保留,因为在雾化过程中暴露程度越大,同时越难形成液滴。 乳液稳定性乳液稳定性应该被考察,即乳液应在整个喷雾干燥期间保持稳定。乳液的稳定性可以通过乳化指数来分析。静置 24h 后,由浓缩乳清蛋白和麦芽糊精(DE10)稳定的乳状液分离成油相和水相,不能用于喷雾干燥进料。然而,添加麦芽糊精乳清蛋白浓缩物和果胶乳液可稳定 24h,可用于喷雾干燥。这是因为蛋白质多糖复合物可以产生更高的液滴密度,降低了油相和水相的密度差,降低了导致相分离的驱动力。 初始乳滴尺寸最终的干燥产品规格,如粒径、包封率、表面油和挥发性保留率通常受乳液液滴尺寸的影响。研究发现,随着乳液直径的降低,包封率会增加。实验证明,小的乳液液滴将被使得香精香料更有效地包裹和嵌入最终的微胶囊中。薄荷精油在较小的乳液颗粒中比在较大乳液颗粒中保留得更好。相反,在雾化过程中,香料更容易从大乳液颗粒中蒸发。香料化合物的高挥发性和溶解度也可能导致在喷雾干燥过程中更高的损失。可以使用光学显微镜观察乳液的形态。总的来说,窄粒径分布有利于喷雾干燥过程。如需了解更多应用和喷雾干燥解决方案,欢迎联系瑞士步琦公司。3参考文献Gonç alves, A. Estevinho, B. N. Rocha, F., Design and characterization of controlledrelease vitamin A microparticles prepared by a spray-drying process. Powder Technology 2017, 305, 411-417.Bylaitë , E. Rimantas Venskutonis, P. Maþ dþ ierienë , R., Properties of caraway ( Carum carvi L.) essential oil encapsulated into milk protein-based matrices. European Food Researchand Technology 2001, 212 (6), 661-670.Baranauskiene., R. Bylait&edot ., E. &Zcaron ukauskait&edot ., J. Venskutonis, R. P., Flavor retention of peppermint oil encapsulated in modified Starches. Journal of Agricultural & Food Chemistry 2007, (6), 335-339.Jiménez-Martín, E. Gharsallaoui, A. Pérez-Palacios, T. Ruiz Carrascal, J. Antequera Rojas, T., Volatile compounds and physicochemical characteristics during storage of microcapsules from different fish oil emulsions. Food and Bioproducts Processing 2015, 96, 52-64.Ordoñ ez, M. Herrera, A., Morphologic and stability cassava starch matrices for encapsulating limonene by spray drying. Powder Technology 2014, 253, 89-97.Roccia, P. Martínez, M. L. Llabot, J. M. Ribotta, P. D., Influence of spray-drying operating conditions on sunflower oil powder qualities. Powder Technology 2014, 254, 307-313.Uekane, T. M. Costa, A. C. P. Pierucci, A. P. T. R. da Rocha-Leã o, M. H. M. Rezende, C. M., Sulfur aroma compounds in gum Arabic/maltodextrin microparticles. LWT - Food Science and Technology 2016, 70, 342-348.Whelehan, M. Marison, I. W., Microencapsulation using vibrating technology. J Microencapsul 2011, 28 (8), 669-88.Jafari, S. M. Assadpoor, E. He, Y. Bhandari, B., Encapsulation Efficiency of Food Flavours and Oils during Spray Drying. Drying Technology 2008, 26 (7), 816-835.
  • 环境中持久性有毒污染物检测新策略诞生
    持久性有毒污染物(Persistent Toxic Substances,PTS)是目前面临的重大环境污染问题,它包括持久性有机污染物(POPs)和重金属污染物等。大多数持久性有毒污染物通常具有化学惰性和高介电性,其检测通常依赖大型仪器,如色谱法、质谱法等。近日,中国科学院合肥物质科学研究院研究员黄行九及其团队巧妙利用污染物的高介电性及其与环糊精分子主客体分子的识别能力,提出了一种基于&ldquo 电子传输阻断效应&rdquo 的环境中持久性有毒污染物检测新策略。   研究人员在不同尺寸的电化学电极上修饰环糊精,细致研究了典型持久性有机污染物与重金属污染物在修饰电极体系中的电化学阻抗谱。研究结果表明:(1)当电极尺度越小,对痕量持久性有毒污染物的响应灵敏度和分辨率越高,其中当电极尺度为400nm时,对PCB-77检测限达到fM量级,对Cr(VI)检测限达到pM量级。(2)修饰金纳米电极、微电极比在常规电极上的检测灵敏度高得多,并且检测的浓度更低。(3)通过调节电解质溶液的pH,发现了电极对Cu(II), Zn(II), Cd(II),Pb(II)和Mn(II)等二价重金属离子电子转移的开关效应。最后,利用尺寸匹配效应对工作电极选择性检测持久性有机污染物的机理进行了合理解释。相关研究结果以内封面论文发表在Wiley旗下期刊《先进科学》杂志上(Advanced Science, 2015, DOI:10.1002/advs.201570013),并被材料点评(Materials Views)中文版网站报道。   该研究工作得到了国家重点基础研究发展计划纳米专项项目&ldquo 应用纳米技术去除饮用水中微污染物的基础研究&rdquo 支持。   文章链接基于&ldquo 电子传输阻断效应&rdquo 的环境污染物检测原理图(左)和论文内封面(右)
  • TELSTAR 冻干技术培训会第二轮通知(上海站)
    冷冻干燥是生物制剂领域常规的研究和生产技术,能够实现在常温下保存运输并保持生物活性,具有广阔的应用前景。近年来,冻干产品在行业内所占的比重逐步增加,但普遍存在研发工艺落后、生产工艺过程控制不严,冻干技术和验证工作水平不高等问题。 鉴于此,TELSTAR 中国特邀请TELSTAR 集团巴塞罗那总部冻干实验室负责人,ROBERT Bullich 先生再次来到中国,围绕冻干工艺开发及验证,举办第三期北京、上海、广州巡回研讨会。结合前两期成功经验,我们将培训班延长一天,增加更多的问题案例分析、中式到工业放大以及冻干设备验证的内容。 我们诚挚地邀请您参加! TELSTAR 集团简介TELSTAR 1963年成立于西班牙的巴塞罗那。1964年生产出其应用于制药行业的第一台工业型冻干机。为欧洲三大工业型冻干机供应商之一。至今已有51年冻干机的生产历史。 2001年,在位于巴塞罗那的总部建立冻干工艺实验室。帮助客户开发冻干配方及进行冻干新技术的研究。以下培训内容中的所有实验曲线及数据,皆为冻干实验室的真实实验数据。 冻干工艺培训教材编写人简介 Robert Bullich 博士  Robert Bullich 博士是TELSTAR 集团冻干研发实验室的创立人和负责人,拥有14年冻干工艺研究经验。Robert Bullich 博士在实际工作了,累计了广泛的冻干研发实际经验,曾经为以下产品成功开发和和设计过冻干配方:    胃保护剂: :奥美拉唑,潘多拉唑,埃索美拉唑    抗生素:哌拉西林,三唑巴坦,万古霉素,伏立康唑,    细胞毒素:丝裂霉素,吉西他滨,抑那通等    食品工业:投身于多种冻干制品配方开发,如 El Bulli餐厅,水果、鱼、肉 Zafron餐厅,乳酸菌、牛奶、Celler de Can Roca餐厅    器官移植:皮肤,肌腱    原料药:多种环糊精,叔丁醇作为溶剂的特利加压素的原料药冻干    过敏制剂:多个配方    疫苗:多个配方    血液衍生品:纤维蛋白原,一些因子    试剂:多个配方 日程安排:2016 年4月14日上午8:30报到。2015年4月14日– 2015年4月15日课程培训(30-50人) 语言:英语+中文翻译 地点:上海博雅酒店一楼地址:上海市浦东新区碧波路699号乘车路线:乘地铁2号线到张江高科站,5号口出往前直走穿过第二个红绿灯到碧波路左转直走约300米即到; 开车的老师请直接到上海张江高科晨晖路碧波路处即可。 课程安排: 4月14日 8:30-8:45 开幕式 Thomas Frick——Telstar 中国总经理 8:45-9:30 冻干过程中的物理概念 Robert Bullich 博士 9:30-9:50 真空测量 Robert Bullich 博士 10:00-10:45 温度测量-LYOMETRICS Robert Bullich 博士 10:45-11:30 冻干机机械组件介绍 Charles Ni ——Telstar 中国技术运营经理 11:30-12:00 冻干步骤 Robert Bullich 博士 午餐 13:00-14:00 如何为新产品设计一个冻干配方如何优化冻干配方 Robert Bullich 博士 14:00-14:30 冻干工艺实验室 Robert Bullich 博士 14:45-15:45 预冻对成核的影响 Robert Bullich 博士 15:45-16:30 冻干容器对冻干的影响 Robert Bullich 博士 4月15日 6:30-9:15 冻干曲线分析 Robert Bullich 博士 9:15-10:00 冻干过程中常见的问题原因分析及解决方案 Robert Bullich 博士 10:20-12:00 中式冻干到工业冻干放大过程中需要注意的问题 Robert Bullich 博士 午餐 13:00-13:45 选择一台合适的中式型冻干机以及需要的附件 Robert Bullich 博士 13:45-14:30 用一台中式型冻干机装载及运行一个冻干配方过程中各个参数的变化及分析 Robert Bullich 博士 14:30-15:15 验证 Charles Ni 15:15-16:00 现场问题解答及讨论 费用 课程:1000元/人,1500元/2人,含资料费,不含往返路费、住宿 汇款账号 公司名称:泰事达机电设备(上海)有限公司 税号:31011577021622X 地址:上海市浦东新区空港工业区金闻路30号 电话:021-3375 6116/7/8 开户行:上海浦发银行南汇支行 账号:079661—98100155300000222 开具技术服务费、咨询费发票 报名 请报名者将个人详细信息整理并于2016年4月10日前传真或邮件至:传真:021-5809 2857 邮箱:lzhu@telstar.com 联系人:LINDA 朱 手机:139 1843 6367 电话:021-3375 6118 网址:www.telstar-lifesciences.com
  • 中科院上海药物所等优化新型药物载体材料
    p   中国科学院上海药物研究所研究员张继稳领衔中法合作团队发明了一种快速、温和的方法,显著改善环糊精金属有机骨架(CD-MOFs)在水中的稳定性,克服了CD-MOFs在水中稳定性差的缺点,拓展了CD-MOFs在医药领域的应用前景。该研究成果于7月26日发表于《化学通讯》(ChemComm)上。 br/ /p p   金属有机骨架(MOFs)作为新的“明星”材料,迅速成为科学家的研究热点。以环糊精为有机配体、钾离子为无机金属中心形成的CD-MOFs,是安全性高的新型药物载体,其微粒尺寸可控、功能多样,具有良好的生物相容性,在药物输送领域具有重要的应用价值。但CD-MOFs遇水迅速崩解,限制了它的应用。现有的增加CD-MOFs在水中稳定性的策略反应耗时长,并降低CD-MOFs的载药能力。因此,合成稳定的多孔性CD-MOFs材料仍然是一个巨大的挑战。 /p p   由上海药物所、法国Paris-sud大学、吉林大学、中山大学组成的合作团队采用简单高效的方法将胆固醇分子嫁接到CD-MOFs上,在CD-MOFs表面形成一层保护性的疏水性外壳,显著提高了CD-MOFs在水中的稳定性,即胆固醇修饰的CD-MOFs (CD-MOF-CHS)。胆固醇修饰的CD-MOFs(CD-MOFs-CHS)与水接触24 小时后仍能保持其内部结晶性结构和外部完整的形态。CD-MOF-CHS纳米粒可显著提高阿霉素在HeLa细胞的摄取,有效地递送药物。大鼠体内药代动力学研究表明,CD-MOF-CHS载阿霉素纳米粒的生物半衰期和曲线下面积(AUC)均显著提高。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201708/noimg/a61a375b-37cb-4865-ad02-a63b672a4fd7.jpg" title=" 1.jpg" width=" 564" height=" 130" style=" width: 564px height: 130px " / /p p style=" text-align: center " 胆固醇表面修饰CD-MOF可显著提高其在水中的稳定性 /p p br/ /p
  • 纳米间隙电极传感器件研究获重要进展
    日前,中科院合肥研究院智能所研究员刘锦淮和黄行九带领课题组,在纳米间隙电极传感器件的研究中取得重要进展。   纳米间隙电极传感器件的突出特点,是可直接将待测物质的某种特性转化为更简洁、更直观的电信号——如电阻、阻抗等,以实现对目标分子的痕量、高灵敏度检测。其中,针对痕量的待测目标分子,如何获得增强、有效的信号一直是研究热点之一。智能所研究人员运用金纳米颗粒构筑了纳米间隙电极,提出了两种检测新思路。   首先,他们通过在纳米间隙电极间引入硒化镉量子点,有效提高了有机分子链霉亲和素检测的灵敏度与信号强度。同时,他们采用电化学阻抗谱和循环伏安法,进一步证实了在紫外可见光照下信号显著增强效应 停止光照后,电化学阻抗值恢复到未加光照的水平。这些发现表明硒化镉量子点的信号增强作用是可靠且可逆的。该研究结果近期发表于国际纳米材料杂志《微尺度》,并被选为当期封面。   相反,研究人员将环糊精组装到金纳米颗粒表面,利用环糊精分子(CD)空腔对多氯联苯分子(PCBs)的捕获作用,提出了另一种“抑制电荷输运”式检测新方法,即当不良介电性质的多氯联苯分子进入到环糊精分子空腔后,测量的电流信号强度显示出明显下降。采用该方法对多氯联苯的最低检测浓度可达1纳米。此成果发表在美国化学会《分析化学》杂志上。   据悉,上述研究工作获得国家“973”计划项目、国家自然科学基金委重大研究计划“纳米制造的基础研究”、中科院“百人计划”等项目的支持。
  • 2023年“三新食品”公示名单汇总!
    “三新食品”是指新食品原料、食品添加剂新品种和食品相关产品新品种。2023年5月,根据《食品安全法》及其实施条例有关规定,国家卫生健康委组织专业技术机构梳理了 “三新食品”目录及适用的食品安全标准(点击下载),范围涵盖自原卫生部2009年第3号公告至国家卫生健康委2021年第9号公告的新食品原料(菌种除外)、自原卫生部2009年第11号公告至国家卫生健康委2021年第9号公告的食品添加剂新品种、自原卫生部2012年第11号公告至国家卫生健康委2021年第9号公告的食品相关产品新品种,共计98个新食品原料品种、215个食品添加剂新品种和235个食品相关产品新品种。2023年国家食品安全风险评估中心共发布16条征求意见,共涉及53种化合物。小编汇总了2023年以来公开征求意见的“三新食品”名录。新品种序号名称公示时间使用范围111-氨基十一(烷)酸的均聚物2023年11月03日聚酰胺(PA)2瑞鲍迪苷 M2023年10月26日调制乳、风味发酵乳、冰淇淋、雪糕类、胶基糖果、饮料类3环糊精葡萄糖苷转移酶2023年10月26日食品工业用酶制剂4纤维素酶2023年10月26日食品工业用酶制剂52’-岩藻糖基乳糖2023年10月26日食品营养强化剂6(3R,3'S)-二羟基-β-胡萝卜素2023年8月28日乳及乳制品、饮料类、焙烤食品、糖果、即食谷物、冷冻饮品,使用范围不包括婴幼儿食品。7克鲁维毕赤酵母2023年8月28日批准列入《可用于食品的菌种名单》,使用范围包括发酵酒、果蔬汁、茶饮料的发酵加工,不包括婴幼儿食品。8枯草芽孢杆菌 DE1112023年8月28日批准列入《可用于食品的菌种名单》92'-岩藻糖基乳糖2023年8月23日:食品营养强化剂10甲基丙烯酸丁酯与甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸正丁酯和1,4-丁二醇二甲基丙烯酸酯的聚合物2023年6月28日涂料及涂层11混合生育三烯酚浓缩物2023年6月26日植物油脂12巴拉圭冬青叶2023年6月21日马黛茶叶新原料131,4-苯二甲酸与癸二酸和 1,2-乙二醇的聚合物2023年4月25日涂料及涂层14.甲基丙烯酸与甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯和甲基丙 烯酸甲酯的聚合物和对苯二酚与 4,4-亚甲基双(2,6-二甲基 酚)和氯甲基环氧乙烷的聚合物与 N,N-二甲基乙醇胺的反应 产物2023年4月25日涂料及涂层15丝氨酸蛋白酶2023年4月24日食品工业用酶制剂新品种16桃胶2023年4月23日婴幼儿、孕妇、哺乳期妇女及经期妇女不宜食用,标签、说明书应当标注不适宜人群和食用限量。17油莎豆2023年4月23日食品安全指标按照我国现行食品安全国家标准中坚果与籽类食品的规定执行。18肠膜明串珠菌乳脂亚种2023年4月23日批准列入《可用于食品的菌种名单》,使用范围包括乳及乳制品、果蔬制品、谷物制品的发酵加工,不包括婴幼儿食品。19吡咯并喹啉醌二钠盐2023年4月23日使用范围和最大使用量:饮料(40mg/kg,固体饮料按照冲调后液体质量折算)。20N-(2-氨基乙基)-β-丙氨酸单钠盐与1,4-丁二醇、1,6-二异氰酸根合己烷、1,3-二异氰酸根合甲苯和己二酸的聚合物2023年3月15日黏合剂(直接接触食品用)21文冠果种仁2023年3月10日食品安全指标按照我国现行食品安全国家标准中坚果与籽类食品的规定执行。22文冠果叶2023年3月10日食用方式:泡饮。23酵母蛋白2023年3月10日婴幼儿、孕妇和哺乳期妇女不宜食用,标签及说明书应当标注不适宜人群。24β-淀粉酶2023年2月10日食品工业用酶制剂新品种25溶血磷脂酶2023年2月10日食品工业用酶制剂新品种262’-岩藻糖基乳糖2023年2月10日食品营养强化剂新品种27己二酸与 2-乙基-2-(羟甲基)-1,3-丙二醇和 4-(1,1-二 甲基乙基)苯甲酸酯的聚合物2023年1月16日涂料及涂层284,8-三环[5.2.1.02,7]癸烷二甲醇与对苯二甲酸和 1,6-己 二醇的聚合物2023年1月16日涂料及涂层29氢化二聚 C18 不饱和脂肪酸与 1,4-丁二醇、乙二醇、 对苯二甲酸和 2-乙基-2-(羟甲基)-1,3-丙二醇的嵌段共聚物2023年1月16日塑料30蓝莓花色苷2023年1月12日乳及乳制品、饮料类、果冻、可可制品、巧克力和巧克力制品、糖果、冷冻饮品、焙烤食品、酒类。31绿茶儿茶素2023年1月12日饮料、糖果32蛋壳膜提取物2023年1月12日婴幼儿、孕妇、哺乳期妇女、对鸡蛋过敏者不宜食用。33黑麦花粉2023年1月12日婴幼儿、孕妇、哺乳期妇女,以及花粉过敏者不宜食用。扩大使用范围序号名称公示时间扩大使用范围1番茄红2023年10月26日肉脯类、肉灌肠类、腌腊肉制品类2聚氧乙烯(20)山梨醇酐单油酸酯(又名吐温 80)2023年10月26日胶原蛋白肠衣3迷迭香提取物2023年10月26日加工坚果与籽类4维生素 E(dl-α- 生育酚,d-α-生育酚,混合生育酚浓缩物)2023年10月26日其他(仅限叶黄素酯)5L-丙氨酸2023年8月23日果蔬汁(浆)类饮料6海藻酸丙二醇酯2023年8月23日粉丝、粉条、粉圆7N,N'-己基-1,6-二[3-(3,5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酰胺]2023年6月28日塑料:聚氨酯(PUR)传送带82,2-双[[3[3,5-双(1,1-二甲基乙基)-4-羟苯基]-1-氧代丙氧基]甲基]-1,3-丙二基-3,5-双(1,1-二甲基乙基)-4-羟基苯丙酸酯;四[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯2023年6月28日塑料:聚氨酯(PUR)传送带9咖啡渣2023年6月28日塑料:聚乳酸(PLA)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)10食用单宁2023年6月26日制糖工艺11乙酸乙酯2023年6月26日茶叶提取物的加工工艺12C.I.颜料黑 72023年4月25日塑料:聚醚醚酮(PEEK)13丙烯酰胺与甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、衣康酸 和 N,N'-亚甲基双丙烯酰胺的共聚物2023年4月25日纸和纸板142-(乙烯氧基)-1,2,3-丙三羧酸三丁基酯2023年4月25日间接接触食品用油墨15乳酸钙2023年4月24日腌渍的蔬菜、蔬菜罐头16三赞胶2023年4月24日调制乳、复合蛋白饮料17玻璃纤维;玻璃棉2023年3月15日塑料:聚醚醚酮(PEEK)18C.I.颜料黑 282023年3月15日涂料及涂层19三赞胶2023年2月10日调制乳、冰激凌、雪糕类、复合蛋白饮料、风味饮料20硫酸2023年2月10日油脂加工工艺三新食品2023年公示.rar
  • 交叉学科热力学探讨|2024年热分析技术及应用研讨会分会场直击
    仪器信息网讯 8月10日,北京理化分析测试技术学会热分析专业委员会主办的“2024年热分析技术及应用研讨会”在四川成都市大成宾馆开幕。此次研讨会围绕“探索热力前沿,助力双碳战略”主题,针对当前热力学和热分析领域的热点问题展开研讨,内容涵盖能源、材料、化学化工、生物医药、环境等多学科领域。150余名相关领域的知名科学家、学者、技术专家和仪器生产厂商等参加学术交流和技术探讨。主会场现场会议第二天日程,前沿科学论坛、交叉科学论坛、青年科学论坛等三个分主题会场同时展开。以下为第二分会场——交叉科学论坛全天报告集锦,以飨读者。按报告顺序排序(由左至右,由上至下)天津大学梁红艳教授以《电催化剂的表面自重构行为研究》为题分享报告。重点探讨了双碳背景下电化学在制氢和二氧化碳还原中的应用。强调了催化剂自重构行为对催化剂性能的影响,并提出了通过了解自重构机制、发展监测手段、分析影响因素以及利用自重构提高性能的研究思路。梁红艳详细介绍了在碱性环境中镍铁基催化剂和铜基催化剂的自重构行为及其对电解水制氢和二氧化碳还原性能的影响。也展示了如何通过调控催化剂的自重构行为来优化其性能,为未来工业应用中的高效电催化剂设计提供了理论依据和实践指导。中国科学院过程工程研究所周清副研究员以《低共熔溶剂定向解聚废PET制备聚氨酯材料研究》为题分享报告。首先强调了废PET资源化利用的重要性,并介绍了物理法和化学法在废PET处理中的应用。接着详细阐述了利用二元醇和聚二醇纯碱法将废PET解聚为小分子或大分子产物,并进一步制备聚氨酯弹性体的过程。也展示了所制备聚氨酯材料的优良性能,并介绍了离子液体网络数据库的建设工作。该研究为废PET的高值化利用提供了新途径,同时推动了相关数据库的发展。中国石油休斯敦技术研究中心李建申以《超高分子量枝链聚合物驱油剂合成及表征方法》为题分享报告。针对传统聚合物驱油剂存在的问题,如成本高、分子量低、配置复杂等,李建申提出了利用反向乳液合成具有高支链结构的聚合物驱油剂的方法。该方法合成的聚合物在静态下粘度高,动态下粘度低,有利于降低泵注能耗并提高驱油效果。报告还分享了该产品在岩心驱替实验中的优异表现,并透露目前正与大庆油田合作,计划开展现场试验。中国地质大学(北京)杨德重教授以《功能化低共熔溶剂捕集二氧化碳的研究》为题分享报告。首先介绍了二氧化碳排放对气候变化的影响及碳捕集利用与封存技术的必要性。接着详细阐述了低共熔溶剂的优势、捕集机理以及通过调节氢键强度和官能团空间位阻来优化捕集性能的研究。此外,也探讨了功能化低共熔溶剂在低温下的再生性能,为未来二氧化碳捕集技术的发展提供了新思路。江苏科技大学李照磊副教授以《受限条件下聚乳酸立构复合结晶的热分析研究》为题分享报告。首先介绍了聚乳酸的生物可降解性和立构复合结晶的重要性。随后探讨了分子量对立构复合结晶的影响,并提出了相分离、缠结和纯度中毒等可能的解释。他还发现了氢键和构象转变在结晶过程中的关键作用。最后,通过在纳米受限孔道中进行实验,进一步证实了受限条件对立构复合结晶的促进作用,并提出了可能的机理。按报告顺序排序(由左至右,由上至下)桂林电子科技大学夏永鹏副教授以《高密度固态储氢材料的热/动力学调控》为题分享报告。报告首先介绍了氢能作为可再生能源关键技术的重要性,并指出固态储氢技术在安全性方面的优势及存在的问题。接着详细介绍了镁基储氢材料的研究现状和改进方法,包括合金化、纳米化和催化掺杂,并分享了通过这些方法改善镁基储氢材料热/动力学性能的具体研究工作。最后,还提到了正在开展的数据驱动组件材料研发和原位装置搭建工作,以及联合复旦大学开展的仪器研制项目。厦门大学彭丽副教授以《多孔复合材料的绿色合成及其在贵金属回收方面的应用》为题分享报告。贵金属价格昂贵且资源有限,因此回收废弃电子产品中的贵金属具有重要意义。报告介绍了两种复合材料:介孔二氧化硅和聚合物复合材料,以及微孔二氧化硅和聚合物复合材料。这些材料结合了二氧化硅的高比表面积和聚合物的功能性,实现了贵金属离子的快速且高选择性捕获。最后,彭丽提到这些复合材料在实际水体测试中表现出色,并有望与产业界合作,实现大规模生产和成本降低。浙江大学环境与资源学院/浙江大学长三角智慧绿洲创新中心梅清清研究员以《废塑料绿色转化新技术》为题分享报告。对于废塑料资源化利用,传统回收方法如物理回收存在局限,而化学回收提供了新的可能性。梅清清特别关注聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的回收,介绍了一种通过催化剂将PET转化为高价值单体的新方法。这种方法不仅提升了回收塑料的经济性,还可能推动产业化发展。报告还提到了在PET回收中使用的催化剂,以及如何通过控制反应条件来提高产品纯度和经济可行性。该技术已在实验室取得良好效果,并正在进行中试和工业集成尝试。天津工业大学孙跃教授以《超分子手性膜及其对映体分离的热力学研究》为题分享报告。报告指出手性分子在医药领域的重要性,强调了对映体分离的技术挑战和应用价值。介绍了超分子手性膜的设计理念,包括促进传输和阻碍传输两种理论,并探讨了手性膜材料的精准合成与加工方法。孙跃团队通过主客体自组装和配位导向自组装,成功合成了具有特定空腔的手性大环化合物,并应用于手性膜的构建,实现了对手性分子的有效分离。此外,研究还涉及了光响应纳米通道和手性大环的合成及其在分离性能上的提升。最后,对未来手性膜技术的发展进行了展望。河南师范大学仇记宽副教授以《有机晶态多孔框架微环境调控及其在分离和光催化中的应用》为题分享报告。报告首先介绍了晶态多孔材料的发展背景和其在分离技术及光催化领域的应用潜力。针对现有材料在分离效率和光催化效果上的局限性,仇记宽团队采取了一系列创新策略,包括孔环境调控和局部电子结构调控,以提高材料的性能。通过合成含不同羟基数量的框架材料,利用氢键作用增强金属离子的吸附容量和选择性;同时,通过引入光响应分子和制造框架结构上的缺陷,实现了氨气的高效捕获和低能耗释放,以及提升了材料的光催化效率。这些研究成果不仅在学术上具有创新性,也为工业化应用提供了新的可能性。珀金埃尔默企业管理(上海)有限公司郭然以《热分析联用-逸出物综合分析系统新进展》为题分享报告。介绍了热分析联用技术的最新进展,包括仪器的更新换代和联用接口的标准化,提高了测试的自动化程度和兼容性。郭然强调了在面对样品复杂性提升的情况下,如何通过更多维度的表征来获取样品信息,以及如何利用热分析主机与ICP-MS等其他分析技术的联用来实现有机和无机气体产物的综合分析。他还提到了数据处理的挑战,包括标准化方法开发和数据综合系统的研发,旨在提高热分析联用技术的准确性和应用范围。按报告顺序排序(由左至右,由上至下)合肥工业大学刘节华教授以《金属-H202动力电池研究》为题分享报告。首先介绍了长续航动力电池的研究背景,强调了水下探测技术的进步和对高性能水下动力的迫切需求。重点讨论了金属双水电池的潜力,特别是锌、镁和铝双水电池,这些电池具有比传统锂电池更高的能量密度和稳定性。其团队通过合成新型催化剂和利用生物质材料,显著提升了电池的功率密度和稳定性。报告展示了通过多策略合成的催化剂和生物质衍生结构在提高电池性能方面的应用,并展望了双水电池在未来水下动力系统中的应用前景。中国科学院青岛生物能源与过程研究所高军研究员以《高选择性仿生碱金属离子通道材料》为题分享报告。介绍了课题组在仿生碱金属离子通道材料方面的最新进展,这些材料能够实现高选择性和超快的离子筛分,具有在废水处理、提锂、石油增产等领域的潜在应用。报告中,高教授详细阐述了实现高选择性离子传输的策略,即尺寸能量双匹配,并通过多孔冠醚晶体等材料示例展示了钠、锂离子的高选择性传输。此外,还提到了通过表面化学的调控来优化离子通道的性能,以及在实际应用中与油田合作进行的中试规模实验。中国科学院化学研究所张裴副研究员以《电催化界面微环境的构筑其对反应路径的调控》为题分享报告。首先强调了微环境对电催化反应动力学的重要性,并探讨了通过改变电荷和亲疏水性来调控反应路径的策略。报告中详细阐述了通过物理吸附和化学掺杂表面活性剂来改善催化剂表面的电荷性质,以及如何利用这些修饰来提高特定产物的选择性,例如在二氧化碳还原反应中高效生成甲酸。此外还讨论了疏水性对反应路径的影响,以及如何利用核壳结构稳定纳米颗粒并促进碳-碳偶联反应。最后,提出了对电催化界面研究的一些思考和未来研究方向,包括探索新的实验手段以直接检测局部电场和中间体吸附能等。北京服装学院郑佩珠副教授以《环糊精改性木屑对染料吸附行为研究》为题分享报告。指出水污染问题的严重性,并介绍了环糊精因其良好的水溶性和木屑因具有丰富官能团和孔洞结构而在污水处理中的潜在应用。详细阐述了通过将环糊精与木屑结合制备的改性木屑在提高染料吸附效率方面的研究成果。通过扫描电镜观察到改性后木屑结构更加疏松,有助于吸附行为。实验结果表明,改性木屑在吸附速率和吸附量上均有显著提升,且吸附过程受初始浓度、温度等因素影响。动力学和热力学分析揭示了吸附机理,表明改性木屑对染料的吸附主要通过物理吸附过程,且温度升高有利于吸附。TA 仪器(沃特世科技(上海)有限公司)郭艳霜以《热分析及流变表征技术在聚合物可持续性发展的应用示例》为题分享报告。首先介绍了塑料污染的全球性问题,并指出在传统塑料的优化和回收利用中,热分析和流变技术发挥着重要作用。接着分享了如何使用差示扫描量热法来测定聚合物的特征温度,评估回收树脂对热性能的影响,以及通过调制温度DSC实验来分析共混材料的相容性。还讨论了热重分析(TGA)在评估聚合物耐热性和分解动力学方面的应用,以及氧化诱导期测试在快速筛选材料稳定性方面的价值。此外,也介绍了流变技术在评估聚合物加工工艺中的流动特性和粘弹性方面的应用,以及动态机械分析(DMA)在表征最终产品力学性能方面的重要性。按报告顺序排序(由左至右,由上至下)太原师范学院侯玉翠教授以《离子液体萃取分离油酚混合物及共沸精馏脱除中性油的研究》为题分享报告。介绍了使用离子液体作为萃取剂来分离油酚混合物的有效方法,特别是针对煤焦油及生物质油中的酚类物质。她详细阐述了利用氯化胆碱与酚类物质形成低共熔溶剂的萃取过程,并通过反萃取和蒸馏实现分离与回收。侯教授还探讨了多种离子液体的萃取效果,并提出了通过多级闪蒸和共沸精馏降低中性油含量的创新思路,展示了工艺过程的节能优势。陕西科技大学何珍红教授以《二氧化碳氧化丙烷脱氢制备丙烯研究》为题分享报告。首先介绍了丙烯作为世界上第二大宗的精细化学品的重要性,并指出传统生产方法主要依赖于石油、煤和天然气,存在供需不平衡的问题。团队研究了二氧化碳氧化丙烷脱氢这一环境友好型替代方法,利用二氧化碳的弱氧化性催化反应,同时产生一氧化碳。重点介绍了使用氮化镓催化剂在分子筛上的改性工作,并通过调控分子筛的结构和酸碱性来提高催化性能。此外,团队还探索了光热催化路线在低温下的应用潜力。河南师范大学朱安莲教授以《离子液体对 NAD+反应性的影响和调控》为题分享报告。首先介绍了NAD+在生物体内的重要作用。接着重点探讨了离子液体对NAD+参与的两类主要反应——氧化还原反应和非氧化还原反应——的影响。其团队通过离子液体筛选,发展了一种高效的立体特异性的ADP核糖化方法,并实现了ADP核糖化多肽的一步合成。此外,还初步探讨了离子液体对NAD+氧化还原活性和选择性的影响。北京科技大学李荣斌副教授以《以矢量化思维开展反应过程的热分析以及智能化考虑》为题分享报告。报告提出,为了实现降碳目标,需要深入研究化学反应过程,并利用新材料和新工艺进行工艺改进和优化。强调了热分析在研究反应过程中的重要性,但也指出了现有方法在处理复杂反应时的局限性。介绍了矢量化思维在解析反应过程中的应用,展示了如何通过数学化的方法定量分析反应过程,并构建了多维信息的矢量化方程。他还探讨了智能化技术在热分析领域的应用潜力,包括使用深度学习进行反应过程的智能解析和标定。最后,总结了矢量化热分析的优势,并展望了其与AI算法结合的未来发展方向。合影留念
  • 浅谈广谱抗病毒药物研发的普适性策略(二)
    上一期,主要介绍了抗病毒药物研究的共同靶标相关内容,本文将继续从抗病毒药物研究的共性环节、 抗病毒药物研究的通用策略方面进行阐述与探讨。2 抗病毒药物研究的共性环节2.1 靶向病毒膜融合过程 在包膜病毒的复制周期中,需要病毒和细胞膜融合才能进入细胞。病毒通过受体识别以及膜融合或内吞等步骤进入靶细胞是首要环节。 在该过程中, 介导病毒与细胞受体识别的病毒表面蛋白(surface protein,SP)的 受体结合亚基、介导膜融合的病毒 SP 跨膜亚基、细胞上的受体、切割 SP 所需 的宿主细胞蛋白酶等均是常见的抗病毒靶点[30]。CoV 是 I 型包膜病毒,位于包膜表面的 S 蛋白介导病毒入侵宿主细胞过程,包括受体结合及膜融合等步骤。在膜融合的过程中,形成六螺旋束(six-helix bundle,6-HB)是一个非常保守且关键的机制。目前发现感染人的冠状病毒(HCoV) 中,其 HR1 (heptad repeat- 1)三聚体与 HR2 (heptad repeat-2)作用的表面氨基 酸大都为保守的疏水性氨基酸,因此 HR1 是 CoV S 蛋白上非常保守的药物靶点[30]。2018 年,姜世勃与刘克良团队发现靶向病毒融合蛋白的α-螺旋脂肽具有广 谱抗 MERS-CoV(EC50 = 0.11 μmol L-1 ,CC50 100 μmol L- 1 )及甲型流感病 毒(influenza A virus,IAV)活性(H1N1 EC50 = 1.73 μmol L- 1,CC50 100 μmol L-1)[31] 。近日,复旦大学姜世勃/陆路团队与上海科技大学杨贝/Wilson 团队合作, 通过系统地筛选与结构修饰,发现了能够广谱抑制多种 HCoV 感染的多肽类融 合抑制剂 EK1 及脂肽 EK1C4,并揭示了其作用靶点与分子机制[32,33] 。该研究同时证明了 CoV 刺突蛋白的 HR1 区域是一个重要且保守的药物靶点, 为后续广谱抗 HCoVs 药物研发提供了思路。2.2 核酸复制 病毒进入靶细胞后, 病毒基因组 DNA/RNA 被释放到细胞中, 作 为模板指导病毒蛋白的合成。 RNA 病毒的基因组复制需要 RNA 依赖的 RNA 或 DNA 聚合酶(RNA-dependent RNA polymerase ,RdRp ;RNA-dependent DNA polymerase,RdDp),这类酶在人体中不存在且相对保守,成为抗病毒药物研发 的重要靶点。不同病毒聚合酶的结构和功能有许多相似之处,因此针对某一种病 毒聚合酶设计的抑制剂往往对其他病毒也有较好的抑制作用[34,35]。自从 1962 年世界第一个抗病毒药物碘苷被批准上市以来,全球已有众多抗病毒核苷类似物药物获批上市。 在病毒疫情暴发时, 核苷类药物往往成为人们的首选。 早在 2014 年西非暴发的大规模 EBOV 疫情中,部分核苷类似物药物在临床阶段均表现出一定的抗病毒活性——例如日本富山化学的新型抗流感药物法匹拉韦(favipiravir)以及瑞德西韦(remdesivir,图 3),特别是瑞德西韦目前已经完成 EBOV 的试验药物 III 期临床试验。随着研究的深入, 瑞德西韦被发现具有广谱抗病毒活性, 涵盖丝状病毒科病毒(EBOV 和马尔堡病毒等) 、沙粒病毒科病毒(拉沙病毒和胡宁病毒等)、 CoV 科病毒(SARS 、MERS 和猫科冠状病 毒等)和黄病毒科病毒(ZIKV 等) 等,因此也成为了治疗 SARS-CoV-2 的首个 小分子药物[36]。阿兹夫定(azvudine ,FNC,图 3)具有抑制 HIV 、丙型肝炎病毒(hepatitis C virus ,HCV)、肠道病毒 71 型等 RNA 病毒复制的功能,2021 年 7 月, 已在 中国上市用于治疗高病毒载量的成年 HIV- 1 感染者。此外, 阿兹夫定在新冠肺炎 临床研究中也取得显著效果[37]。瑞德西韦进入临床研究后,其抗病毒效果与预期有一定差距,原因可能是: 疾病的病程及动物模型与人体药动学差异、药物之间的相互作用和个体差异。 此 外, CoV 特有的“复制矫正”(proofreading)机制,即将掺入 RNA 产物链的核 苷药物“剔除”,进而逃逸核苷类抗病毒药物的抑制, 可能是此类抗病毒药物效 果不佳的一个重要原因[38]。近日,美国乔治亚州立大学的研究人员报道了一种抑制呼吸道合胞病毒 (respiratory syncytial virus,RSV)、相关 RNA 病毒和 SARS-CoV-2 的广谱抗病 毒核苷分子——4' -氟尿啶(4' -FlU,EIDD-2749,图3),它在细胞和分化良好的 人气道上皮中具有高选择性指数。RSV 和 SARS-CoV-2 体外 RdRp 聚合酶抑制显 示掺入后 i 或 i+3/4 位出现转录暂停。每日一次的口服治疗对 RSV 感染的小鼠或SARS-CoV-2 感染的雪貂非常有效[39]。EIDD- 1931(即NHC,图3),是一种核苷酸类似物。 NHC 上的肟形式模仿 尿苷, 与腺苷匹配, 而另一个互变异构体模仿胞苷, 与鸟苷匹配。它的原理是通 过给病毒 RNA 引入大量的突变,“瘫痪”病毒的基因组,进而导致遗传信 息大量错误使病毒无法存活[40-45]。目前仅有 NHC 及其衍生物能够躲避病毒复制 矫正机制的干扰。 在体外模型中,NHC 对 RSV、流感病毒、CHIKF、EBOV、委内瑞拉马脑炎病毒、东部马脑炎病毒、MERS-CoV、SARS-CoV 以及 SARS-CoV- 2(多数变异毒株)等具有广谱抗病毒活性,无明显细胞毒性[46-48];但在食蟹猕 猴中口服生物利用度较差。 EIDD-2801(molnupiravir,图 3)是 NHC 的异丙 酯前体药物,旨在改善 NHC 体内药代动力学以及在人类和非人类灵长类动物的 口服生物利用度。Molnupiravir 在雪貂和非人类灵长类动物中具有较好的口服 生物利用度。对感染流感病毒的雪貂进行 molnupiravir 口服治疗,可将大流行 流感和季节性甲型流感的病毒载量降低数个数量级, 并可减轻发热、呼吸道上皮 组织病变和炎症[39,49] 。Molnupiravir 使轻 中度新冠肺炎患者的住院率或死亡风险降低了约 50% 。2021 年 11 月 4 日, 英国药品和保健产品监管局(MHRA)已在英国批准 molnupiravir 上市,用于治疗重症和住院风险较高的轻至中度新冠肺炎成人患者( http:// www.21jingji.com/article/20211104/herald/f0b15254b2fcc17b70b26b839e32b1c6.html)。除了 molnupiravir 之外,法匹拉韦也可以掺入到病毒 RNA 链,诱发病毒的基因组突变, 并通过累积这种突变,导致病毒失活或失去感染能力[50]。总之, 靶向病毒最为保守的 RdRp 是一种开发广谱抗病毒药物非常有前景的策略。 目前处于临床研究阶段的多个新冠病毒 RdRp 抑制剂类药物结构差异较大,靶向 RdRp 影响病毒复制的机制也不尽相同,特别需要从结构生物学角度解析抑制剂与 RdRp 复合物结构,明确作用机制,为精准开发高效特异的、以 RdRp 为靶标的广谱抗病毒药物提供理论基础。2.3 核糖体移码 (ribosomal frameshifting) 在正常细胞内,核糖体(ribosome) 以 3 个碱基为单位(即密码子codon)由 5 到 3 端单向、连续地读取 mRNA 中的 遗传信息, 合成蛋白质[51]。由于体积的限制, 病毒的基因组通常较小, 所携带的 遗传信息较少。 包括 SARS-CoV-2 在内的各种 RNA 病毒在复制过程中会利用一 些特殊的机制调控病毒基因表达,扩展其所携带遗传信息的利用率, 其中一种常 用的机制是称为程序性“移码”的蛋白质合成重编码机制(programmed ribosomal frameshifting,PRF)[52-54]。即核糖体不遵循常规读取 3 个字母的步骤, 而是会漏 掉一两个 RNA 字母。核糖体发生的这种错位被称为“移码”,会导致核糖体错误读取遗传密码。例如, SARS-CoV-2 严重依赖其 RNA 折叠引起的“移码”来 合成蛋白[52-54]。理论上, 任何通过靶向 RNA 折叠来抑制“移码”的化合物都可能作为一种 治疗感染的药物。 “移码”现象在人类自身基因的表达中极为罕见, 因此靶向读 码框“移码”是一个可行的抗病毒策略。研究者通过运用荧光蛋白报告基因系统联合高通量筛选技术, 鉴定出了一个可以高效抑制读码框“移码”的小分子化合物美拉沙星(merafloxacin,图 4),它能在细胞水平(Vero E6 细胞)显著抑制 SARS-CoV-2 复制[55] 。美拉沙星抑制读码框“移码”的机制尚不清楚,可能直接作用于核糖体与病毒 RNA 的结合,或者抑制内源性调控蛋白。近期, Ahn 等[56]从9689 个小分子中发现了一种新型的呋喃[2,3-b]喹啉类化合物 KCB261770(图 4),它能够抑制 MERS-CoV 的“移码”和细胞水平 MERS-CoV 的复制。此外,该化合物还能抑制 SARS-CoV 和 SARS-CoV-2 的“移码”,具有广谱抗病毒活性。3 抗病毒药物研究的通用策略3.1 细胞纳米“海绵” SARS-CoV-2 的细胞结合和进入是由其刺突糖蛋白(S 蛋 白)介导的, S 蛋白不仅与人类血管紧张素转换酶 2(angiotensin convertingenzyme II,ACE2)受体结合, 还与肝素等糖胺聚糖结合。 近期研究发现细胞膜包被的纳 米颗粒(细胞纳米“海绵”)模拟宿主细胞,通过自然的细胞受体吸引和中和 SARS-CoV-2 ,可作为一种广谱抗病毒策略,还发现增加细胞纳米海绵表面肝素密度可以提高抗 SARS-CoV-2 作用[57]。3.2 抗体募集/杀死细胞 2009 年, 研究者设计了一种新的小分子 ARM-H,有可 能通过两种机制抑制 HIV:①通过招募抗体到 gp120 表达病毒颗粒和受感染的人 类细胞, 从而增强其吸收和人类免疫系统的破坏; ②通过结合病毒糖蛋白 gp120, 抑制其与人 CD4 结合和防止病毒进入。研究人员通过实验证明了 ARM-H 能够 同时结合 gp120 和抗 2,4-二硝基苯抗体(DNP ,存在于人血液中) [58]。抗体、 ARM-H 和 gp120 之间形成的三元复合物具有免疫活性,导致补体介导的表达 env 细胞的破坏。此外, ARM-H 可以阻止病毒进入人类 T 细胞, 因此应该能够通过两种相互强化的机制(抑制病毒进入和抗体介导的杀伤) 来抑制病毒复制。这些研究表明, 通过抗体招募的小分子具有可行的抗艾滋病毒活性, 并有可能启动 HIV 治疗的新范式。2020 年,Low 团队通过将神经氨酸酶抑制剂扎那米韦与高免疫原性半抗原2,4-二硝基苯(DNP)结合, 设计并合成了一种双功能小分子, DNP 专门针对游离病毒和病毒感染细胞的表面。该类分子抑制病毒释放的同时, 通过免疫介导清除游离病毒和病毒感染的细胞,对感染 100 倍 MLD50 病毒的小鼠进行鼻内或腹腔注射单剂量药物,可以根除 A 型和 B 型流感毒株的晚期感染[59]。近期研究发现, 抗生素分子 concanamycin A 可让免疫系统杀死被 HIV 感染的人体细胞[60]。DDX3 抑制剂可以让 HIV- 1 感染的细胞选择性死亡,进而耗竭病毒潜伏库[61] ,为根治艾滋病提供了新思路。3.3 多价结合——靶向病毒表面的非特异作用 细胞表面的糖链是细菌、病毒、 免疫细胞的接触点。病毒进入宿主细胞的过程涉及与不同细胞表面受体稳定但短 暂的多价相互作用。几种病毒的最初接触始于在细胞表面附着硫酸肝素蛋白聚糖, 最终导致病毒进入。已经开发出的广谱抗病毒药物如肝素或类肝素材料模拟细胞 表面糖负责最初的病毒附着, 如硫酸乙酰肝素(heparan sulfate)。高磺化金纳米 粒子具有广谱杀病毒性能。然而, 由于未知的清除机制和潜在的长期毒性是金纳 米颗粒成药性的不利因素。环糊精(cyclodextrins,CDs)是天然的葡萄糖衍生物, 具有一种刚性的环状结构,由α(1-4)连接的吡喃葡萄糖组成。磺化环糊精对HIV 具有可逆及特异的抑制活性。最近,英国曼彻斯特大学研究小组对天然葡萄糖衍生物环糊精进行磺化修饰 开发出了一种能够破坏病毒的外壳且对耐药性病毒也有效的新的广谱抗病毒分 子,其有望治疗 HSV 、RSV 、HCV 、HIV 和 ZIKV 等多种病毒感染[62]。基于多价相互作用的抗病毒药物,如柔性纳米凝胶,通过干扰病毒颗粒和阻 断与细胞受体的初始相互作用已经成为广谱抗病毒药物研究的有效策略。负电荷多硫酸盐可以结合 SARS-CoV-2 受体结合区域( receptor binding domain,RBD)上的正电荷斑块(patches),阻止病毒与宿主细胞相互作用进而 抑制感染。 与肝素相比, 合成的线型聚甘油硫酸酯(linear polyglycerol sulfate , 图 5)的抗病毒活性更高,且抗凝血活性较低[63]。巨大球状多价糖富勒烯、糖基化碳纳米管能抑制 EBOV、ZIKV 和 DENV 的 感染, 活性可达皮摩尔水平[64-66]。多价唾液化(sialylated)聚甘油对甲型流感毒 株(含耐药株)具有广谱抑制活性[67]。3.4 基于拓扑匹配的药物设计 IAV 颗粒表面均匀分布血凝素和神经氨酸酶。近 期,Nie 等[68]运用拓扑匹配(topology-matching design)的药物设计理念, 设计了 一种纳米颗粒抑制剂(纳米抑制剂, 图 6A), 它与 IAV 病毒粒子的纳米拓扑结 构匹配,对血凝素和神经氨酸酶具有多价抑制作用, 可以在细胞外中和病毒颗粒, 阻断其附着和进入宿主细胞。病毒复制显著减少了 6 个数量级, 即使在感染24 h 后使用, 仍能达到 99.999%以上的抑制作用。 2020 年, 该团队用类似的思路, 发现了与 IAV 表面空间匹配的尖峰纳米抑制剂(spiky nanoinhibitor,图 6B),峰 值在 5~10 nm 之间的纳米结构与病毒粒子的结合明显优于平滑的纳米粒子,获 得的红细胞膜(erythrocytemembrane,EM)包覆的纳米结构可以有效地阻止 IAV 病毒粒子与细胞的结合, 并抑制随后的感染。 EM 包覆的纳米结构在细胞无毒剂 量下降低了99.9%的病毒复制[69]。2021 年,该课题组运用拓扑匹配设计理念,基于宿主红细胞膜设计了与病 毒状球面相匹配的碗状纳米结构(“纳米碗”,heteromultivalent nanobowl,Hetero- MNB,图 6C),可作为广谱病毒进入抑制剂。与传统的同多价抑制剂不同, 该 类异多价抑制剂由于协同多价效应和拓扑匹配的形状,其半最大抑制浓度为 32.4 ± 13.7 μg mL- 1 。在不引起细胞毒性的剂量下,可减少99.99%的病毒传播。由 于在 SARS-CoV-2 的 S 蛋白上也发现了多个结合位点, 因此, 异多价纳米结构有 望为开发一种有效的预防 CoV 感染提供新思路[70]。3.5 靶向病毒核酸 病毒 RNA 会折叠成复杂的 RNA 结构,在病毒的生命过程调 控中起重要作用,为开发抗病毒疗法的靶标提供了新的机会。很多研究已经发现 多种病毒的非编码区 RNA 结构可以调控病毒的翻译、复制以及稳定性,它们通常在相关病毒中高度保守[71-73] 。例如,黄病毒中 5' UTR 和 3' UTR 之间的分子内 RNA-RNA 相互作用促进基因组环化并帮助协调复制;HCV 5' UTR 内部核糖体 进入位点的结构对于翻译至关重要;并且 ZIKV 和其他黄病毒的 3' UTR 中的多 假性结构已显示出使 RNA 外切核酸酶 Xrn1 失速,从而产生了亚基因组黄病毒 RNA,有助于病毒逃避细胞抗病毒过程[74,75]。需要指出的是,与蛋白质类药物靶标相比, RNA 结构的动态性与复杂性为药物筛选增加了困难, 往往需要借助于高通量筛选。例如, SARS-CoV-2 的 RNA基因组含有 15 个独立的 RNA 调节元件。 研究者通过基于 NMR 的片段筛选, 从含有 768 个小分子的片段库中发现了 SARS-CoV-2 的 RNA 配体[76]。近日,新加坡科学家使用多种 RNA 分子结构探测方法以及 RNA-RNA 相互作用分析技术, 解析了 SARS-CoV-2 基因组 RNA 的二级结构信息和病毒-宿主之间的 RNA 相互作用;同时发现在 SARS-CoV-2 基因组 RNA 上广泛存在 2' -O- 甲基化修饰, 推测可能有助于新冠病毒逃避宿主免疫攻击,揭示病毒逃避宿主免疫的潜在机制[77]。G- 四链体是由 G-quartet 层叠而形成的 DNA 或 RNA 四链构象, 是最重要的非典型核酸二级结构之一, 因其独特的构象、重要的基因功能和生物学意义而备受关注,是很有前途的药物靶点[78]。中国科学院长春应用化学研究所曲晓刚团队使用多种生物物理技术和分子生物学技术,发现 SARS-CoV-2 基因组中存在 G-四链体结构 RNA ,证实 SARS-CoV-2 中的富 G 序列(位于 SARS-CoV-2 核衣壳 磷酸化蛋白 N 编码序列区域)可以在活细胞中折叠成稳定的单分子 RNA G- 四 链体结构。该 G- 四链体 RNA 可以被 G- 四链体特异结合配体 PDP(图 7)等识别 并稳定,进而影响 G- 四链体 RNA 的生物功能。因此,该 G- 四链体可能是抗 SARS- CoV-2 药物新靶点[79]3.6 超分子配位化学 病毒基因组的未翻译区域(the untranslatedregions,UTR) 包含多种保守和动态结构,这些功能性的 RNA 结构对病毒复制至关重要,为广 谱抗病毒研发提供了药物靶点。 然而, 计算机对接筛选对于具有内在柔性特征的 RNA 结构仍存在较大挑战。 研究者将体外 RNA 分析与分子动力学模拟相结合, 构建 SARS-CoV-2 基因组 5' UTR 关键区域结构和动力学的3D 模型,进而确定了 圆柱形金属超分子螺旋([Ni2L3]4+ 、[Fe2L3]4+)对这种 RNA 结构的约束。这些纳 米尺寸的金属超分子螺旋分子可以与核酸结合,并且在细胞水平具有抗 SARS- CoV-2 等病毒复制作用[80,81]。3.7 核糖核酸酶靶向嵌合体 核糖核酸酶靶向嵌合体( ribonuclease targeting chimeras,RIBOTACs)是降解 RNA 的新策略, RIBOTACs 基于小分子选择性结 合 RNA(特别是形成复杂的二级和三级结构的RNA), 进而激活核糖核酸酶 L(ribonuclease L,RNase L)。RNase L 是一种在脊椎动物细胞中广泛表达、具有单链 RNA 内切活性的蛋白质。该技术已被用于靶向 SARS-CoV-2 的 RNA 基因组,抑制 RNA 的移码,并且募集细胞核糖核酸酶彻底杀死 SARS-CoV-2。该策略有望用于抗其他病毒药物研发[82]。3.8 反义核酸技术 反义核酸(antisense oligonucleotides)可以序列特异性地与靶 标 RNA 结合,实现高效的寻靶和抑制活性。近期,北京大学的研究人员构建了 一类靶向 SARS-CoV-2 包膜蛋白 RNA(E-RNA)和刺突蛋白 RNA(S-RNA)的 单链嵌合反义寡聚核苷酸, 通过在 2' 甲氧基修饰的反义核酸序列 5' 端缀合 RNase L 招募基团 2-5A,可实现有效的病毒 RNA 降解并抑制病毒增殖[83]3.9 核酸适配体技术 核酸适配体(nucleic acid aptamers)是一小段经体外筛选 得到的寡核苷酸序列(单链 DNA 或 RNA 分子),能与相应的配体进行高亲和 力和强特异性的结合[84] 。适配体已经在抗病毒药物开发方面 (含 SARS-CoV-2) 展现出巨大的潜力[85-87]。3.10 基于蛋白自组装的配体发现 动态组合化学( dynamic combinatorial chemistry,DCC)融合了组合化学和分子自组装过程两个领域的特点, 开辟了使 用相对较小的库组装很多的物质的途径, 而不必单独合成每一个物质。早在 2003 年,研究者通过基于点击化学的蛋白模板诱导片段组装, 发现了高活性的 HIV 蛋 白酶抑制剂[88]。2008 年,研究者通过动态连接筛选(dynamic link screening,DLS) 开发了一种潜在的抗 SARS 药物,其亲核片段通过与醛抑制剂的可逆反应将亲核 片段指向蛋白质的活性位点。它们的抑制作用可以通过与荧光酶底物的竞争检测 到。有了这一概念, 与活性位点特异性结合的低亲和力片段在功能酶分析中迅速 被识别出来[89]。2021 年,基于 Knoevenagel 反应的蛋白模板诱导片段组装策略用 于 Enterovirus D68 蛋白酶抑制剂的发现[90]。总之,动态组合化学在抗病毒药物 发现领域仍具有广阔的前景。参考文献,点击查看《浅谈广谱抗病毒药物研发的普适性策略(一)》文末。
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    &ldquo 色谱泡泡堂游戏&rdquo 活动落幕 大奖花落谁家? 由默克密理博实验室基础业务组与中国色谱网、仪器信息网合作举办的&ldquo 色谱泡泡堂游戏&rdquo 活动成功结束。此次活动页面共吸引了超过9,254次关注,超过500个的用户游戏超过20分,很多用户反应此次活动&ldquo 寓教于乐,很有意思&rdquo 、&ldquo 既有趣又长知识&rdquo 。根据既定的活动规则,现公布获奖情况如下: 优胜奖5名:膳魔师保温杯(价值250元)。活动期限内成绩最高前五名获得此奖,以合作论坛回复贴中粘帖的成绩图片为准。多次发布成绩者,以最高成绩为准。 芮** 江苏常隆化工有限公司 徐** 沈阳东陵药业股份有限公司 杨** 青岛市饲料兽药检测站 杨** 常州永泰丰化工有限公司 叶** 巴斯夫 参与奖10名:每位超能力迷你音箱一个(价值80元)。活动期限内前300名填写了抽奖表格并把游戏成绩以回帖形式提交的用户中抽取,获得优胜奖或幸运奖的用户不参与此奖。 刘** 深圳市疾病预防控制中心 梁* 重庆莱美药业股份有限公司 林** 广东天普生化医药股份有限公司 史** 南阳张仲景中药材发展有限责任公司 孙* 黑龙江八一农垦大学测试中心 王* 中科院化学所 师** 上海纽贝滋营养乳品有限公司 康* 安徽省地勘局第一水文院实验室 马** 博瑞生物医药技术(苏州)有限公司 王** 上海药明康德 幸运奖5名:TP-LINK迷你无线路由器(价值100元)。从所有活动期限内填写了抽奖表格的用户中随机抽奖,获得优胜奖用户不参与此奖。参与奖名单如下: 郭** 四川省食品药品检验所 何** 广州白云山中一药业有限公司 蒋* 大连化物所 李** 天津天士力现代中药资源有限公司 刘** 中国药科大学 现将色谱泡泡堂游戏答案公布,以飨各位用户: 默克色谱柱及其对应应用化合物 ZIC® -HILIC两性离子型亲水作用色谱柱: 氨基酸 乙酰半胱氨酸 三聚氰胺 尿嘧啶 皮革奶乳糖 葡萄糖 磷酸葡萄糖 果糖 磷酸腺苷 草酸 柠檬酸 强极性化合物分析 Chromolith® RP-18e整体化色谱柱: 三七皂苷快速分析 人参皂苷快速分析 中药指纹图谱快速分析食品色素快速分析 食品防腐剂快速分析 化学合成中间体快速监控 药物代谢快速分析 Purospher® STAR RP-18e高纯硅胶基质: 塑化剂 中极性和弱极性化合物分析 酸性碱性中性化合物 左氧氟沙星 吡格列酮 阿托伐他汀 环丙沙星 非诺贝特 Lichrospher® DIOL 二醇基柱: 卵磷脂 多烯磷脂酰胆碱 ChiraDEX® 环糊精手性柱: 手性化合物 缬沙坦对映体
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    时间:2012年9月1日至2012年11月30日 活动介绍一:活动期间,购买任意一根Supelco气相毛细管色谱柱(含保护柱),可享受75折优惠 通用型气相毛细管色谱柱系列 包括SPB- 1,SPB-5,SPB-20,SPB-35,SPB-50,SPB-1000,Equity-1,Equity-5,Equity- 1701,Supelowax10等, 它们一如既往地受到广大用户的好评,特别是近年来推出的SLB-5ms柱,更是广大用户GC-MS分析的理想用柱。 特殊用途气相毛细管色谱柱系列 拥有SPB-608、SPB-624、 SP-2331、OVI-G43、Nukol、Carboxen-1010PLOT、Petrocol等多款广受欢迎的色谱住。特别是SP-2560、VOCOLTM 等已成为食品/环境行业中产品检测的指定专用柱。 New!离子液体气相毛细管色谱柱系列 Supelco是首个成功将离子液体气相色谱技术变为现实并成功商业化的公司,共有六款离子液体色谱柱可供用户选择。Supelco独有离子液体 SLB&trade -IL色谱柱系列具有极性超强,耐高温,流失低、分离有奇效等优点。其中SLB-IL 111是史上极性最强气相毛细管色谱柱。 &mdash &mdash &mdash &mdash &mdash &mdash &mdash &mdash &mdash &mdash &mdash &mdash &mdash &mdash &mdash &mdash &mdash &mdash &mdash &mdash &mdash &mdash &mdash &mdash &mdash &mdash &mdash &mdash &mdash &mdash &mdash &mdash &mdash &mdash &mdash &mdash &mdash &mdash &mdash &mdash &mdash &mdash &mdash &mdash -- 活动介绍二:活动期间,购买任意一根Supelco液相色谱柱(含保护柱),可享受8折优惠 Supelcosil系列 有超过40种键合相,齐备的产品线提供了完整的解决方案;提供多款特殊用途的色谱柱。许多键合相色谱柱列为美国和欧洲药典指定色谱柱,如 Supelcosil LC ABZ柱。 Supelcogel系列 拥有H、K、Ca、Pb 和Ag等配体型号,是分析单糖、寡糖和有机酸等最佳选择。 Discovery系列(超高纯) 经典液相色谱柱,在药物研发质控和生产企业一直备受推崇,应用广泛,适用于LC-MS;可替代目前市面上大多数C18柱;其中Discovery RP-Amide C16是化妆品中32种禁用染料的国家标准指定专用柱。 Ascentis系列(超高纯) 最大化键合相覆盖率(C18柱碳载量达25%),独特的键合和封尾工艺,良好的重现性和质量稳定性,减小了键合相的流失、降低了不必要的次级保留效应,适 用于LC-MS,是目前主打的色谱柱品牌。 Ascentis Express 2.7&mu m系列(超高纯) 新一代色谱柱,代表现代液相色谱柱发展的前沿和方向。基于创新的称之为熔融核(Fused-Core)的色谱填料技术,高柱效、高速度和相对的低柱压,完全实现HPLC上的UPLC效果;适用于LC-MS。 New! Ascentis Express 5&mu m系列(超高纯):在不增加柱压的情况下实现快速高效分离 目前,Sigma-Aldrich是市场上第一个将该类技术商品化并投放的公司,近期刚刚上市。该系列柱延续了Ascentis Express 2.7&mu m系列Fused-Core熔融核技术优点,与之相比,更有压力更低(可轻松用于常规HPLC仪上而无需担心压力限制),性价比高且能满足药典要 求的特点。 &mdash &mdash &mdash &mdash &mdash &mdash &mdash &mdash &mdash &mdash &mdash &mdash &mdash &mdash &mdash &mdash &mdash &mdash &mdash &mdash &mdash &mdash &mdash &mdash &mdash &mdash &mdash &mdash &mdash &mdash &mdash &mdash &mdash &mdash &mdash &mdash &mdash &mdash &mdash &mdash &mdash &mdash &mdash &mdash &mdash 活动介绍三:活动期间,购买任意一根Supelco手性色谱柱(含保护柱),可享受8折优惠 Supleco的Astec无疑是世界手性色谱领导者、品种齐全的专业手性柱供应商的代名词。许多在其它品牌色谱柱上未能实现的对映体拆分在其上都获得了良好的分离,应用领域非常广泛。 液相手性色谱柱有多种键合相,从分析到制备各种规格可供选择。其中Astec cellulose DMP(纤维素型手性柱)、CHIROBIOTIC(大环糖肽型手性柱)、CYCLOBOND(键合环糊精手性柱)柱组合可分离90%以上手性化合物。 气相手性色谱柱方面,Supelco DEX和Astec CHIRALDEX均以环糊精为固定相,一直是市场的领导者。Supelco DEX提供&alpha -DEX、&beta -DEX、&gamma -DEX等系列。Astec ChiralDEX含TA、DM、DP、DA、PN、BP、PH、PM等固定相。 &mdash &mdash &mdash &mdash &mdash &mdash &mdash &mdash &mdash &mdash &mdash &mdash &mdash &mdash &mdash &mdash &mdash &mdash &mdash &mdash &mdash &mdash &mdash &mdash &mdash &mdash &mdash &mdash &mdash &mdash &mdash &mdash &mdash &mdash &mdash &mdash &mdash &mdash &mdash &mdash &mdash &mdash &mdash &mdash &mdash &mdash 如需了解促销详情,请点击这里。或者拨打以下联系方式。 上海:021-61415566-8209  北京:010-65688088-6812  广州:020-38840730-5001 关于Sigma-Aldrich: 美国Sigma-Aldrich公司,是一家致力于生命科学与化学领域的高科技跨国公司,产品涵盖生物化学、有机化学、色谱分析等多个领域,产品数量超过120,000种,是全球数以万计的科学家和技术人员的实验伙伴。Sigma-Aldrich公司旗下的两大著名分析品牌Supelco和Fluka/RdH ,致力于分析化学领域的产品研制开发、生产销售和技术服务等,主要产品包括色谱柱、色谱耗材、固相萃取(SPE)、固相微萃取(SPME) 及品种十分齐全的高品质分析试剂和标准品,能为广大分析领域用户提供集色谱耗材、分析试剂和标准品于一体的一揽子解决方案。Sigma-Aldrich在36个国家与地区设有营运机构,雇员超过7900人,为全世界的用户提供优质的服务。Sigma-Aldrich承诺通过在生命科学、高科技与服务上的领先优势帮助用户在其领域更快地取得成功。如需进一步了解Sigma-Aldrich,请访问我们的官方网站:http://www.sigma-aldrich.com
  • 第十一届全国化学传感器学术会议分会场报告摘录三
    仪器信息网讯 2011年10月23日,由中国仪器仪表学会分析仪器分会化学传感器专业委员会主办,湖南大学、上海师范大学和江苏江分电分析仪器有限公司联合承办的2011年第十一届全国化学传感器学术会议在湖南长沙市芙蓉华天大酒店成功召开。此次会议盛况超前,学术报告及参会人员都超过预期。本次会议共包括11个大会报告,42个分会邀请报告,58个口头报告以及100多篇论文报展。   2011年10月24日,上午,华天C厅。 会议现场 黄齐林(华东师范大学) 报告题目:双酶传感器对大鼠血清与腹腔巨噬细胞内葡萄糖和胆固醇的同时检测   黄齐林代表张文教授为大家作报告。报告主要向大家展示了张文教授课题组研制的一种新型双酶传感器,该双酶传感器灵敏度高,选择性好,成功应用于大鼠血清与腹腔巨噬细胞(PMs)内葡萄糖和胆固醇含量的同时检测,取得令人满意的结果。 双少敏教授(山西大学) 报告题目:基于β-环糊精接枝的磁性纳米共聚物修饰电极对色氨酸的化学传感研究   双少敏教授在报告中主要介绍了课题组的部分工作。以β-环糊精接枝的磁性纳米共聚物作为电极修饰材料,构建了一种电化学传感系统,用于色氨酸的循环伏安法研究,建立了灵敏、简便、快速的测定色氨酸的分析方法,并将其应用于氨基酸注射液的检测,回收率介于96%-103%。 王利兵副局长(湖南出入境检验检疫局) 报告题目:食品安全与检验检疫领域纳米生物传感研究与展望   王利兵副局长介绍了课题组从食品安全与检验检疫的需求出发,针对国内频频发生的食品安全事件,开展了食品安全与检验领域纳米生物传感技术的研究。报告中主要谈到了课题组在免疫分析技术、适配体分析技术、新型金纳米技术传感器及碳纳米管-棉线/纸传感器四个方面的工作。此外,王利兵副局长还呼吁,面对国际上部分发达国家给我们设置的技术壁垒,各界人士特别是科研工作者要更加努力工作,共同为我国食品安全检测事业作出贡献。 晋卫军(北京师范大学) 报告题目:发光量子点传感:从小分子、离子、离子对到信使分子   晋卫军教授在报告中主要介绍了量子点(QDs)材料的合成及其性能研究方面的工作。其中涉及到提高QDs传感器选择性的策略、机理研究以及一些传感实例。晋教授课题组的工作为设计具有选择性的基于磷光量子点的离子传感器以及相应机理的研究提供了实验和理论的参考。 杨小弟教授(南京理工大学) 汤勇铮博士(南京理工大学) 报告题目:石墨烯和碳纳米管修饰电极间接测定生物体液中的铝   汤勇铮博士代杨小弟教授在本次会议上作了精彩的报告。汤博士报告中讲述了课题组建立的用8-羟基喹啉作电活性配体线性扫描溶出伏安法间接测定生物体液中铝的办法。同时还测定得了8-羟基喹啉在多壁碳纳米管和石墨烯修饰的玻碳电极上的氧化峰电位接近,多壁碳纳米管修饰的玻碳电极具有更强的电催化活性。   此外,华东师范大学的何品刚教授等也在本会场作了精彩的报告。
  • 广州大学王家海教授团队在纳米孔单分子计数器和纳米孔整流器领域的系统性成果
    经过30多年的发展,纳米孔在核酸测序领域已经成功实现商业化,在分子诊断领域(分析化学)也取得了巨大的进步。期间,研究者发展了不同种类的纳米孔,包括蛋白质纳米孔、高分子纳米孔、玻璃纳米孔和各种无机薄膜纳米孔。于此同时,理论研究和各种功能化技术也逐渐完善。研究内容从核酸测序扩展到对药物小分子、蛋白质、核酸碱基突变及其他一些重要的对象进行检测。本文主要介绍王家海教授团队在纳米孔领域取得的一系列进展和成果。(一)将纳米孔的离子整流现象运用到分析化学,提高纳米孔的应用范围和深度2008年之前,基于纳米孔的分子检测主要使用电阻脉冲方法(Resistive-pulse method)(图1):在纳米孔两边施加电压时,纳米孔一端的离子在电场的作用下通过纳米孔,可观察到稳定的恒电流;当带有一定体积和电荷的探测物存在于溶液中时,电场的作用使其通过纳米孔,纳米孔中的离子浓度临时改变,可观察到一系列的电阻脉冲峰(Resistive pulse)。根据峰的大小、持续的时间和频率,即可对探测物进行定量和定性测量。图1. 基于蛋白质纳米孔的电阻脉冲方法电阻脉冲方法高度依赖纳米孔的孔径、稳定性、长度和表面的电荷及表面功能基团。譬如用于基因测序的蛋白质纳米孔,孔径只有两纳米左右。这些苛刻的要求,限制了该方法广泛用于生物体系中不同对象的探测及其实用化。因此发展新方法能使纳米孔分析化学应用更广泛和深入。2008年,为了提高纳米孔在分析化学上使用范围和深度,把离子整流现象运用到分析化学(Nanomedicine, 2008, 3, 13-20)。相关工作两次在国际大会进行专题报告。离子整流方法:在锥形纳米孔(带负电)两端实行电压扫描时,观察到一个非线性的电流对电压的曲线(I-V curve);把带正电的探测物置于溶液,探测物会选择性吸附到锥形纳米孔内表面,探测物改变或逆转了孔内表面电荷数目,当再次对锥形纳米孔两端实行电压扫描时,会观察到一个改变的非线性的电流对电压的曲线,通过对电流改变值进行分析,即可对探测物进行定量分析(图2)。图2. 基于锥形纳米孔的离子整流方法随后,该团队进一步把这个原理运用于探测不同疏水性药物小分子(Talanta, 2012, 89, 253-257)。药物检测原理如下(图3):(1)当不断改变药物分子在锥形纳米孔小端一侧的浓度时,观测到一系列变化的电流电压曲线。当药物分子达到一定值时,药物在纳米孔内的吸附达到饱和,电流电压曲线不再发生变化,这时候表面覆盖率达到1。(2)没有药物分子的时候,药物表面覆盖率为0,电流电压曲线为黑线。对应一定药物浓度的表面覆盖率,可以利用特定电压所对应的电流计算。(3)表面覆盖率与药物在溶液中的浓度和药物与表面的结合常数相关联。(4)如果以表面覆盖率为Y轴,药物浓度为X轴,结合Langmuir方程式,就可以拟合出药物与薄膜内表面的结合常数。不同疏水小分子在薄膜上的吸附能力不一样,所以可以用电流电压曲线区分不同小分子(图4);小分子Hoechst 33342 在20微摩尔时薄膜内表面吸附达到饱和(图4A),分子Propidium Iodide 在1毫摩尔时薄膜表面吸附达到饱和(图4B)。分子Bupivacaine hydrochloride 在8毫摩尔时在薄膜内表面吸附达到饱和(图4C)。图3. 离子整流定量检测药物分子。(A)不同浓度的药物引起不同的离子整流和电流电压曲线。(B)药物在纳米孔表面的覆盖率可以通过相对电流改变量计算。(C)药物表面覆盖率与溶液中的药物浓度和药物与表面的结合常数通过Langmuir方程式相关联。(D)如果以表面覆盖率为Y轴,药物浓度为X轴,结合Langmuir方程式,就可以拟合出药物与薄膜内表面的结合常数。图4. 区别不同疏水性带正电的药物小分子。(A)对应于小分子Hoechst 33342的电流电压曲线图和相应的表面覆盖率随药物浓度变化图。(B)对应于小分子Propidium Iodide的电流电压曲线图和相应的表面覆盖率随药物浓度变化图。(C)对应于小分子Bupivacaine hydrochloride的电流电压曲线图和相应的表面覆盖率随药物浓度变化图。相对于电阻脉冲方法,离子整流方法带来新的期待,它对纳米孔大小、表面修饰、膜厚度的要求都比电阻脉冲方法宽松很多。尽管如此,离子整流仍然需要更进一步的发展:高分子膜中50纳米以下纳米孔在电镜的观测下,会变形,测量不准,误差很大,且操作费事;高分子膜表面的疏水性影响了探针分子的修饰,纳米限域内的分子探针修饰无论是成功率还是重现性都比开放表面修饰差很多;基于高分子纳米孔离子整流,离子整流的整流系数变化还不太理想,使整个体系的检测限与其他表面技术和荧光方法相比较,还有一定差距;离子整流的应用范围需要继续扩展。(二)发展基于光透射技术的纳米孔孔径测量方法此前常用的表征核孔膜孔径的方法有电子扫描显微镜(SEM)和光学显微镜。SEM测试费用昂贵,操作时间长。光学显微镜只能测量微米尺度以上的物体。况且这两种方法都不能够实现在线监测。为了纳米孔孔径测量更方便,测量时孔径不变化,该团队发展了一种基于光透射技术的测量方法(Chem. Commun., 2013, 49, 11451-11417)。运用紫外分光光度计测量出核孔膜的大小(图5),可以覆盖50纳米到1微米的区间,有望填补在线检测核孔膜生产的技术空缺。该团队发明的这个方法,优势在于简单(图6),可以生产出微型化的装备快速检测孔径大小(图7),主要运用于高分子核孔膜的制备与表征(Track-etched Membrane),实现实时在线检测。该团队已经基于该方法开发了相关检测仪器,已经与企业开始技术转化洽谈。[1]图5. 核孔膜孔径在增大的过程中孔的周边会有一个缓冲带,这个区域会随着孔径增大而同时变大,会反射光。逐渐增大的缓冲带会使薄膜越来越不透明图6. 薄膜仅仅需要放在紫外样品池支架上(静电吸附)图7. 核孔膜孔径与光反射log值呈现良好的线性关系(三)设计无探针修饰的纳米孔分析平台,消除限域纳米孔内立体阻碍的干扰高分子膜表面的疏水性影响了探针分子的修饰,纳米限域内立体阻碍对探针和被测物之间的相互作用有很大的影响,造成纳米限域内分子探针修饰无论是成功率还是重现性都比开放表面的修饰差很多。针对这个不足之处,该团队设计了无探针修饰的纳米孔分析平台(Microchim. Acta, 2015, 59, 4946-4952 Talanta, 2015, 140, 219-225 Biosens. Bioelectron., 2015, 63, 287-293 J. Mater. Chem. B, 2014, 2, 6371-6377)。在运用纳米孔作为检测平台时,探针修饰是常用的做法,但这种方法有不足之处,譬如纳米孔内表面的立体阻碍,影响检测限的优化。纳米孔内高电场也影响了探针在孔内的稳定性。在该团队的工作中,探针游离在溶液当中,可以高选择性的和目标对象结合(多余的探针被单碳纳米管除去),只有结合了目标物的探针才能被纳米孔吸附,从而改变纳米孔表面的电荷,因此能用纳米孔选择性检测目标分子。这个新方法的优势在于,探针与目标对象的作用完全在溶液中,不受表面影响。将该方法用于对三价镉离子的探测,仅仅通过选择适当的缓冲溶液就可以做到。图8. (a-c)在纳米孔表面吸附高分子PEI,然后吸附Zr4+离子,纳米孔具备吸附核酸探针的能力;(d)与探测物结合的核酸适配体吸附到纳米孔表面,没有与检测对象相结合的自由核酸适配体被单壁碳纳米管吸附带走。纳米孔表面的电荷改变可以通过离子整流探测。基于高分子的纳米孔整流器容易发生非特异性吸附,尤其是含有胺基的小分子容易吸附在纳米通道表面,这会降低纳米通道传感器的效率。该课题组利用主客体相互作用来消除过量小分子的影响,在检测三聚氰胺中利用环糊精(Cyclodextrin)解决了这一个问题。与单壁碳纳米管(SWNTs)相结合,β-环糊精(β-CD)为涂覆有聚乙烯亚胺(PEI)和锆离子(Zr4+)的锥形纳米通道提供了优异的传感性能。以三聚氰胺为检测对象,制备的纳米通道可以选择性检测三聚氰胺诱导的双链DNA(dsDNA)(Biosens. Bioelectron., 2019, 127, 200-206)。全部工作在广州大学完成。图9. 环糊精可以屏蔽三聚氰胺的非特异性吸附(四)借助纳米通道支撑基底,发现高分子膜材料上具备完美的离子二极管效应和离子整流现象高分子纳米孔离子整流系数变化不够大,其检测能力与其他表面技术和荧光方法还有一定差距。通过提高纳米孔的离子整流效率可以进一步降低检测限。借助纳米通道基底,该团队发现气体高分子响应膜材料上完美的离子二极管效应和离子整流现象(RSC Adv., 2015, 5, 35622-35630)。二极管效应早先是电子二极管很重要的一种现象,有广泛的应用实例。在后来的蛋白质纳米通道中也发现了二极管效应,与电子二极管不同的是电流的载体是离子,这种效应是离子二级管效应,其原理也被其他人工材料采用。本文发明了一种全新的离子二极管,并用新的物理化学机理解释了超薄气体响应高分子膜的这种离子二极管效应。该高分子膜除了可以应用在油水分离、海水淡化和能源隔膜等领域中,对应用在分析化学中也是很有前景,其离子整流系数达到几万倍,几乎接近完美。图10. (A)和(D)核孔膜电镜图(200 nm),(B)和(C)长满高分子膜的PET膜的上下两面。(E)和(F)高分子膜的厚度(1.6 μm)。图11. 只要调换溶液和控制电压方向,就可以制备可开关的离子二极管。电压方向可以控制离子在薄膜附近的浓度,从而引起薄膜亲水或者疏水。(五)运用离子整流解释高分子薄膜内羧基可以带正电纳米孔分析化学的应用范围需要继续扩展,譬如运用离子整流观测表面化学反应,把纳米孔集成到微小器件中用于体内检测。2011年该团队运用离子整流解释了高分子薄膜内羧基可以两步质子化反应带正电(Nanoscale, 2011, 3, 3767-3773)。发现不对称锥形纳米孔内新的物理和化学性质:聚脂薄膜内表面的羧基可以通过两步质子化使薄膜内带负电荷、呈中性、带正电荷三种状态。该工作打破了近十年的传统观念,以前认为薄膜内表面只能具备带负电荷、呈中性两种状态。表面羧基(COOH)是由NaOH刻蚀聚脂薄膜PET产生的,在中性溶液中薄膜内表面带负电荷(COO-),在溶液pH 下降到3 或更低时,电流电压曲线发生反转。要通过电流电压曲线观测到这个现象,需在比较宽电压范围内扫描。图12. 不需要生物化学修饰的离子整流器。(A)锥形纳米孔图,(B)薄膜表面电荷性质发生变化。(六)将二维纳米孔折叠成三维微米器件,用于细胞培养和药物释放目前基于纳米孔的分析检测都是在体外进行,要想将更加先进的检测技术运用到体内,必须和能用于体内的其他智能化的微小器件相结合。该团队曾经把二维的纳米通道折叠成三维的微米器件(Nano, 2009, 4, 1-5)。这种立体盒子的每个面都带有纳米孔,可以进一步功能化。该立体盒子(微米)可以用作细胞存放的容器,譬如能产生胰岛素的细胞。盒子的每一面的纳米孔都能感知周围的环境,根据需要用于营养成分的交换,保证盒内的细胞正常生长,并且在体内为患者提供源源不断的胰岛素。还可以把其他的药物分子放入微米器件内,为患者提供帮助。该工作只是初步的把纳米孔和其他先进器件相结合,后续的应用还需要更多的研究工作。图13. 三维纳米孔器件(七)小分子功能化的纳米孔通道可以调控离子流在家禽业中滥用金刚烷胺(ADA)及其衍生物作为兽药,可能会给人类带来严重的健康问题。因此,迫切需要开发一种快速、廉价、超灵敏的ADA检测方法。该团队建立了一种灵敏的锥形纳米通道传感器,利用主客体竞争的独特设计快速定量检测ADA。该传感器使用对甲苯胺类对纳米通道表面进行功能化来构建,然后用葫芦素(Cucurbit[7]uril,CB[7])组装而成。当ADA加入时,由于主客体的竞争,它会占据CB[7]的空腔,使CB[7]从CB[7]-p-甲苯胺类络合物中释放出来,导致纳米通道的疏水性发生明显变化,这可由离子电流确定。在最佳条件下,该策略允许在10-1000 nM的线性范围内灵敏检测ADA。基于纳米通道的ADA传感平台具有高灵敏度和良好的重复性,检测限为4.54 nM。该文首次利用纳米通道系统实现了基于主客体竞争的非法药物快速、灵敏的识别,并详细阐述了该方法的原理和可行性。该策略为将主客体系统应用于小分子药物检测纳米通道传感器的开发提供了一种简单、可靠、有效的方法(Talanta, 2020, 219, 121213)。全部工作在广州大学完成。图14. 葫芦素调控的纳米孔检测三维金刚烷胺(ADA)(八)核酸纳米结构作为纳米孔信号传导载体检测病毒基因片段运用纳米孔直接检测小分子或者其他目标对象挑战性非常大,如果把对目标对象的检测转化成对核酸纳米结构的检测,可以解决很多以前不能解决的问题(Analyst, 2022, 147, 905-914)。特别是,具有明确三维纳米结构的DNA四面体是用作信号传感器的理想候选。该团队展示了在反应缓冲液中检测HPV18的L1编码基因作为测试DNA靶序列,其中连接DNA四面体到磁珠表面的长单链DNA被靶DNA激活的CRISPR-cas12系统切割。DNA四面体随后被释放,可以通过玻璃状纳米孔中的电流脉冲进行检测。这种方法有几个优点:(1)一个信号传感器可以用来检测不同的目标;(2)孔径比目标DNA片段大得多的玻璃状纳米孔可以提高对污染物和干扰物的耐受性,避免纳米孔传感器性能的降低。图15. 纳米孔结合CRISPA-cas12 检测病毒片段王家海教授简介王家海,广州大学化学化工学院教授、研究生和博士后导师,2008年5月美国University of Florida化学系毕业,师从Charles R. Martin;2008年5月至2009年1月,美国约翰霍普金斯大学化学生物工程系博士后,从事微纳米器件加工课题,致力于智能器件的设计及其应用性能的探讨;2009年1月至2014年8月,分别在中科院苏州纳米所和长春应用化学研究所任副研究员,从事体外诊断纳米孔检测相关的技术开发。2014年10月加入山东大学,任研究员,从事氢能源催化剂材料的开发。2017年至今加入广州大学,百人计划教授。入选中国科学院首批促进会会员,广州市高层次青年后备青年人才,全球顶尖十万科学家之一。目前团队研究方向包括能源催化材料、锂电池、生物化学传感器、纳米孔单分子计数器和5G通讯。代表性成果发表在Advanced Materials、Biosensor and Bioelectronics、J. Am. Chem. Soc.、Nano Letters 等国际著名期刊上。精彩会议预告:点击图片免费报名参加“第五届基因测序网络大会”
  • 我国POPs检测电学纳米器件研究获系列成果
    近期,中科院合肥物质科学研究院智能所仿生功能材料与传感器件研究中心刘锦淮研究员、黄行九研究员领导的研究团队在持久性有机污染物检测电学纳米器件研究方面取得一系列新成果。   持久性有机污染物(POPs)指人类合成的能持久存在于环境中、通过生物食物链(网)累积、并对人类健康产生危害的化学物质,它具有毒性高、化学稳定性强等特点。传统检测方法复杂,检测仪器体积大、成本高,因而利用纳米材料独特的物理化学效应,研制具有现场实时检测功能的纳米传感器件,简化检测程序,降低成本,具有重要的学术价值和社会效益。   基于纳米传感器件灵敏度与晶粒尺寸的相关效应,智能所研究团队成功研制出了纳米颗粒组装的多层多孔纳米结构二氧化锡(SnO2)空心球、SnO2/多壁碳纳米管纳米复合物和珊瑚状SnO2等纳米结构材料。基于上述独特结构纳米材料的传感器对艾氏剂、滴滴涕等POPs具有高的灵敏度和短的检测时间。   这作为一种新的POPs检测方法,引起国内外同行的广泛关注,英国物理学会在其网站对智能所研究团队的工作作了特别报道。   为了进一步提高传感器对POPs的选择性,研究人员还将β-环糊精修饰到多壁碳纳米管上制作成电导式传感器,对多氯联苯具有非常好的选择性,相关成果已被英国《材料化学杂志》(Journal of Materials Chemistry)作为底封面文章发表。此外,研究人员利用多孔阳极氧化铝膜的强大负载能力,制作电容传感器对多氯联苯进行检测,发现其具有较高的灵敏度和较强的抗干扰能力。   相关的研究工作得到了国家重大科学研究计划(纳米研究计划)、国家自然科学基金和中科院“百人计划”等项目的大力支持。
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