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联吡啶二羧酸

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  • 美国发明航天器细菌快速检测新技术
    美国航天局科研人员最近开发出一种能快速检测航天器细菌的新技术。这项技术也能同时运用于军事、医疗、制药等领域,如检测可引发炭疽病的炭疽杆菌。   美航天局下属喷气推进实验室的科研人员在10月刊的《应用与环境微生物学》(Applied and Environmental Microbiology)杂志上报告说,这项新技术能找到构成细菌芽孢的主要物质吡啶二羧酸,从而发现细菌芽孢的位置。而芽孢是细菌生长到一定阶段在细菌体内形成的一种微生物体,其数量及其生长状况等是鉴定细菌的依据之一。   该项技术的工作原理是,先在被检测物表面约一角钱硬币大小的地方涂上铽 ,然后将其置于紫外线灯下照射,几分钟内,人们通过显微镜和特殊相机便能看到是否有细菌芽孢,因为铽能把细菌芽孢的主要物质吡啶二羧酸变成明亮的绿色。铽是一种化学金属元素,它的化学符号是TB,被用于生成电视机屏幕上的绿色。   参与开发这一新技术的艾德里安庞塞说,细菌芽孢可以在极其恶劣的环境下生存,可抵御高温、低温、强辐射和化学物质,并最多可以在太空存活6年之久。庞塞说,发现了细菌芽孢,就可以发现细菌本身。   目前这项被称为“航天器洁净方法”的技术已引起了美国国土安全部的兴趣。美国国土安全部化学生物研究项目负责人詹姆士安东尼认为,该技术将有助于加快生物污染事件发生后的现场检测工作,并节省时间和成本。
  • 傅若农:PLOT气相色谱柱的诱惑力
    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   第四讲:傅若农:气相色谱固定液的前世今生   第五讲:傅若农:气-固色谱的魅力   看看下面这张图1,1 min 多一点时间就把苯到二甲苯几个难分离的混合物分开了,而且把间位和对位二甲苯也给分开了,遗憾的是间位和邻位二甲苯没有分开,当然只用了15 m 长的毛细管色谱柱,这种色谱柱叫做PLOT柱,这是半个世纪前在英国&ldquo 自然&rdquo 杂志(Nature)上一篇简短论文上报道的(Halasz I,Horvath C,Nature,1963,197:71-72)。这一工作是最早使用石墨化炭黑作固定相PLOT柱完成的,这一实例对想利用气相色谱用于石油和石化工业分析的人员来说有很大的诱惑力,为什么?这是因为色谱柱短、固定相耐温性好、无流失、分析时间短,可以把在气相色谱中最难分离的间、对二甲苯基线分离。   再看看图 2,这是最近云南师范大的袁黎明研究组把手性向列结构的介孔材料制备成PLOT柱分离手性化合物,这样的PLOT柱,柱高温、分辨率高、可作手性分离,扩展了PLOT柱的应用范围。在新的应用领域又体现了它的诱惑力。   图1 石墨化炭黑作固定相PLOT柱分离苯、甲苯、乙苯和二甲苯   色谱柱:15 m x 0.25mm,5.4mg 石墨化炭黑/m,柱温:245 ℃,   分流比:1:1050,进样:0.2&mu L   图2 手性相列内消旋硅胶PLOT柱分离手性化合物   (Anal Chem,2014,86:9595)   1、什么是PLOT柱   PLOT柱是多孔层开管柱(Porous Layer open tubular column)的缩写,早在上世纪50年代末毛细管色谱柱的发明人 Golay就指出:如果把光滑的毛细管壁变成均匀多孔的细颗粒,就会大大有利于毛细管柱的效能(M J R Golay,Gas Chromatography 1957),他在1960年又进一步详细阐述了这一方法,这种多孔层毛细管色谱柱可以降低相比率,同时又使固定液液膜比较薄,有利于传质阻力提高柱效,在具有多孔层毛细管内壁上涂渍一层可以增加内壁的表面积,多孔层物质可以用化学方法处理,也可以用颗粒悬浮物沉积到管壁上,于是早期的气相色谱开拓者们就循这一思路研发,1962-1963年Horvâ th等开发了这一类型的毛细管多孔层色谱柱。   大家知道Csaba Horvâ th (1930-2004)是液相色谱的开拓者之一,他是匈牙利人,上世纪50年代在匈牙利受到化学工程方面的高等教育,1962-1963年间在德国法兰克福大学(美音河畔的法兰克福)Halâ sz的实验室攻读博士期间,研究了无机色谱固定相,使用Golay的静态涂渍技术制备出多孔层气-液色谱柱(在氧化铁颗粒上涂渍聚乙二醇),这种色谱柱叫做载体涂渍开管柱(support-coated open-tubular ,SCOT),属于多孔层开管柱(PLOT)的一种,同时也制备了吸附型气-固色谱柱(见上图1)(Nature,1963,197:71-72)。   PLOT柱发展早期,很多研究是针对SCOT柱,即把填充柱使用的载体用某种胶粘附在毛细管壁上,然后再在这一载体上涂渍固定液。现在商品PLOT柱则严格地限于把多孔吸附剂以化学或物理方法粘附在毛细管内壁上,进行气-固色谱,所以有人也把它叫做&ldquo 吸附固相开管柱&rdquo (adsorption solid-phase open-tubular column,ASPOT)。   2、早期的填充毛细管柱到PLOT柱   由于填充气相色谱柱的分离能力有限,致使许多复杂的混合物无法分离,尽管开发了许许多多固定相,但是仍然由于填充柱柱效不高,无法满足实际工作的需要,而壁涂毛细管柱(WCOT),由于其液膜厚度的限制柱容量小,对低沸点物质保留作用小,对一些永久气体不能分离,而气-固色谱可以分离低沸点物质,但是柱效低对难分离的混合物受到限制,所以出现了填充毛细管气-固色谱柱,1962年Halasz和 Heine就制备了氧化铝的填充毛细管柱,他们把一根1mm直径洁净的钢丝穿入直径为2.2mm的玻璃管,在玻璃管和钢丝的空隙中装入吸附剂,把填充好吸附剂的玻璃管水平放在毛细管拉制机上,并小心地把钢丝移除,把玻璃管拉制成直径为0.3mm的毛细管。在作者的实验中使用的吸附剂是在400℃ 加热9h的氧化铝,吸附剂颗粒直径在 0.10-0.15mm之间,然后把毛细管在120℃下用氢气吹扫24h,以除去吸附剂吸附的水分。用这种10m长的色谱柱就可以把15个C5的烃类在6min 内分离开(Nature,1962,194:971),见下图3。   图3 填充毛细管气-固色谱柱分离芳烃的色谱   色谱柱:10m 柱温:80℃,色谱柱脱活:用晶体硫酸钠湿润载气   载气:氢气,流速:2.5ml/min , 分流比:1:600,FID 检测器   1&mdash 甲烷,2&mdash 乙烷,3&mdash 乙烯,4&mdash 丙烷,5&mdash 丙烯,6&mdash 乙炔,7&mdash 异丁烷,   8&mdash 正丁烷,9&mdash 丁烯-1,10&mdash 反丁烯-2,11&mdash 异丁烯,12&mdash 顺丁烯-2,   13-异戊烷,14&mdash 正戊烷,15&mdash 丁二烯(Nature,1962,194:971)   这种填充毛细管柱可能是由于制作麻烦未能普及,而1963年,Kirkland在开管柱中沉积氧化铝,制备了氧化铝PLOT柱(Anal Chem,1963,35(9):1297),之后,人们把Kirkland作为PLOT柱得第一发明人。前面我们提到Horvath C同时在1963年制备了石墨化炭黑的PLOT柱,因为Horvath C的工作发表在Nature上,可能被人忽视。不过很有意思,后来Kirkland和Horvath二人都成为赫赫有名的液相色谱先驱。由于PLOT柱在许多领域实际工作中得到应用,直到现在有大量商品化的PLOT气相色谱柱,得到广泛的应用。   3、现代商品化PLOT柱所使用的固定相和色谱柱类型   按照季振华1999年的综述(J Chromatogr. A, 1999),842:115&ndash 142),商品化PLOT柱所使用的吸附剂有:氧化铝、石墨化炭黑、分子筛、有机多孔聚合物等,见下表1。   表1 商品化PLOT柱所使用的吸附剂(固定相)   目前世界上几个著名的色谱柱生产厂家都有上述固定相的PLOT柱,比如安捷伦公司就有专门生产PLOT柱的生产线。这些PLOT柱可用于分析干气、低分子量的轻烃异构体和挥发性极性化合物(见表2)。HP家族中的PLOT柱有各种不同的规格,可满足不同领域的使用,有适用于大容量分析的530&mu m柱,如果要进行快速分析或进行GC/MS分析可以选择250&mu m或320&mu m的PLOT柱。   表2 HP-PLOT柱的应用   (1)HP-PLOT 分子筛柱   使用HP-PLOT 分子筛柱分析永久气体和惰性气体, HP-PLOT 分子筛柱是在柱内涂渍有固定化的5A分子筛,涂层厚度为12 ~50&mu m。这样可以保证对氮、氧、氩、甲烷和一氧化碳的分离。   把吸附剂键合到毛细管壁上,减少颗粒脱落的机会,以免颗粒进入系统的阀或检测器里,这样可以大大提高检测器的灵敏度和整个系统的精确性。   分析永久气体一般使用分子筛柱,HP-PLOT 分子筛柱有足够的柱效和柱容量用以很好地分离氮、氧、甲烷和一氧化碳。这种色谱柱适合于多种气体分析样品阀所要求的时间选择。在进行等温40℃分析时,氧和氩只能部分分离。如果要把它们完全分离,可以不用冷冻低温而使用厚膜HP-PLOT 分子筛柱, 可在接近环境温度下分析环境中的惰性气体。在35℃下可以把惰性气体及氧和氮很好地分离,分析时间不到10min。   HP-PLOT 分子筛柱的柱径规格为0.32和0.53mm, 为了能在不使用冷冻低温下分离氧和氩气,可以使用厚膜柱HP-PLOT MoleSieve/5A分子筛柱。薄膜HP-PLOT 分子筛柱是多种应用分析(包括常规的空气监测)的色谱柱,分析时间小于10s。使用薄膜HP-PLOT 分子筛柱可以在低温下分离氧和氩。   (2)HP-PLOT 三氧化二铝柱   HP-PLOT 三氧化二铝柱系列,包括使用三氧化二铝颗粒和各种脱活的三氧化二铝颗粒的涂层开管柱。所有HP-PLOT 三氧化二铝柱都适用于烃气流中C1-C6异构体的分离,每种类型的HP-PLOT 三氧化二铝柱都各有其特点和优点,如表3所述。   HP-PLOT 三氧化二铝柱的柱径从0.25mm到0.53mm, 0.53mm 柱的使用更为普遍,因为它的柱容量大,适合于大体积进样阀的应用。如使用0.53mm HP-PLOT 三氧化二铝KCl柱可分析乙烯和丙烯气体中的组分,用HP-PLOT 三氧化二铝柱检测烃类的检测限为10ppm。对0.32mm和0.53mm内径的所有三种色谱柱其温度上限均为200℃,对0.25mm柱可以在250℃下短时间使用。由于0.25mm柱的柱效高并且使用温度上限也较高,所以它可以用于高达C10的烃类 。   表3 HP-PLOT 三氧化二铝柱   (3)HP-PLOT Q柱   HP-PLOT Q柱是HP公司PLOT柱中应用广泛的色谱柱,HP-PLOT Q柱适合于以下对象的分离:   * 烃类(所有C1-C3异构体,一直到C14的链烃,天然气,炼厂气,乙烯,丙烯气体),   * 二氧化碳,空气/一氧化碳,水,   * 极性溶剂,含氧和含硫化合物。   HP-PLOT Q柱具有以下的点:   a 具有优良的机械稳定性,很少或没有碎片脱落,使其适合于有阀控制的分析和GC/MS的分析   b流失量小,减少老化时间,提高灵敏度   c 重复性好,节省工作时间和购置费用   d 最高恒温使用温度为270℃   4、近年出现新材料制备的PLOT柱   (1)金属有机框架材料(MOFs)制备的PLOT柱   近年金属有机框架材料(MOFs)风靡一时,趋之若鹜,尝试在各个领域中应用的文章数不胜数,在分析化学中的应用如下图 4 所示。   图4 金属有机框架材料(MOFs)在分析化学中的应用领域   何谓金属有机框架材料(MOFs)?金属有机框架化合物(MOFs)是由无机金属离子和有机配体,通过共价键或离子共价键自组装络合形成的具有周期性网络结构的晶体材料。其中,金属为顶点,有机配体为桥链。MOFs结构中的金属离子几乎包含了所有过渡金属离子。通常分为含氮杂环有机配体、含羧基有机配体、含氮杂环与羧酸混合配体三种类型。MOFs具有独特的孔道,可设计和调控它的尺寸和几何形状,并在孔道内存在开放式不饱和金属配位点,使其可用于吸附或分辨不同的气体或离子,MOFs极适宜于辨识特定的小分子或离子,在多相催化、气体分离和储存等方面有着广泛的应用(Li J, Sculley J, Zhou H,Chem Rev,2012, 112:869&ndash 932)。由于MOFs具有优异的性质,比如比表面高、热稳定性好、纳米级孔道结构均一、内孔具有功能性、外表面可修饰等,在分析化学领域有广泛的应用前景(Gu Z,Yang C, N Chang,et al,Accounts Chem Res,2012),MOFs在分析化学中有多种应用,也是气相色谱固定相很好的选项。   2006年陈邦林等(Chen B, Liang C,Yang J,Angew Chem,Inter Ed,2006, 45:1390 &ndash 1393)首次把金属有机框架化合物 MOF-508用作气相色谱固定相,用以分离直链烃和叉链烃,MOF-508的分子式为 Zn(BDC)(4,4&rsquo -Bipy)0.5(MOF-508:BDC=1,4-苯羧酸, 4,4&rsquo -Bipy=4,4&rsquo -联吡啶),其空间结构如图5,它据有简单的立方体带孔的框架,孔径可由两个互相穿插的情况来调节,其一维通道横截面大约为 0.4x0.4 nm,这样的结构对气相色谱分离烷烃具有很好的选择性。但是陈邦林是把金属有机框架材料MOF-508 制备成填充柱进行研究的。   图5 MOF-508 的空间结构   真正制备成毛细管柱,即多孔层毛细管色谱柱(PLOT柱)的研究是南开大学的严秀平研究组(Gu Z,Yan X, Angew Chem,In ted. 2010,47:1477)和云南师范大学的袁黎明研究组(Xie S,Zhang Z, Wang Z,et al, JACS,2011, 133:11892&ndash 11895)的工作。严秀平等在2010年在德国&ldquo 应用化学&rdquo 上发表了使用MOF-101作固定相分离二甲苯位置异构体和乙苯混合物以及其他苯取代化合物的工作,MOF-101是铬和对苯二甲酸的金属框架配位化合物(Cr3O(H2O)2F(BDC)3),具有较大的孔径(2.9&ndash 3.4 nm),适合于做气-固色谱的固定相,他们用动态法把MOF-101涂渍在15m长的大内径(0.53mm)石英毛细管柱上,所用的涂渍方法类似于1963年Horvath所用的方法:首先把MOF-101和乙醇制备成悬浮液,然后以气体压力灌注到毛细管(15m x 0.53mm id)中,以动态涂渍技术把固定相沉积到毛细管壁上,这一色谱柱,自然是PLOT柱了,色谱柱的横截面图如图6所示。用这一色谱柱分离三个二甲苯位置易购体得到十分漂亮的基线分离图,而且分离时间很短见图 7。   图6 MOF-101 毛细管柱的电镜横截面图   图7 MOF-101 毛细管柱分离二甲苯异构体的色谱   袁黎明研究组主要是研究MOFs的手性固定相,2011年他们合成了[{Cu(sala)}n] (H2sala = N-(2-羟苄基)-L-丙氨酸),涂渍成毛细管色谱柱,用以分离外消旋的烃类、醇类和Grob试剂,分离效果见表5。   2013年他们合成了三维开放框架手性MOF,Co(D-Cam)1/2(bdc)1/2(tmdpy) (D-Cam=D-樟脑酸 bdc=1,4-苯二羧酸酯,tmdpy=4,4&prime -三亚甲基联嘧啶),制备成毛细管手性色谱柱,这种Co(D-Cam)1/2(bdc)1/2(tmdpy)化合物具有手性构架的三维结构,具备内在手性的拓扑网络。把它制备成两种毛细管色谱柱,柱A为30m长的530&mu m的大内径柱,柱B为2m长的75&mu m小内径柱,用动态法制备毛细管色谱柱,在120℃下以正十二烷测试它们的柱效,分别为1450 plate/m和3100plate/m.使用烷烃、醇类、外消旋化合物和Grob试剂测试色谱柱。用柱B和商品手性柱分离一些外消旋化合物的分离因子对比见表4。   表4 [{Cu(sala)}n]柱上分离一些外消旋化合物的分离因子   2013年华南师范大学章伟光和郑盛润研究组也涉足MOFs用作气相色谱固定相的研究,他们把管状金属有机框架化合物 MOF-CJ3动态涂渍在毛细管柱中,研究色谱保留行为。MOF-CJ3是以1,3,5-苯三羧酸(TBC)为有机桥联基的管状MOFs,具有一维沿着C的方向延伸的管道,孔壁由TBC有机桥联基组成,它可以提供苯环和羧基形成超分子作用。研究者选择直链、叉链烃、二甲苯和乙苯以及芳香族位置异构体(如甲酚、对苯二酚和二氯苯)作分离测试物,并测定了麦氏常数见表5   表5 MOF-CJ3 色谱柱的麦氏常数      表6是近年使用各种MOFs作固定相的PLOT柱。   表6 各种MOFs作固定相的PLOT柱(J Chromatogr A,2014,1348:1-16)   (2) 介孔分子筛固定相的PLOT柱   1992年,Kresge等首次利用烷基季铵盐阳离子作为表面活性剂,合成了介孔分子筛如 MCM-41,此类介孔分子筛的比表面积大、孔径均一、孔径可调等特点,突破了微孔材料(如沸石)的孔径限制,扩大了用作气相色谱固定相的范围。 1998年赵东元等(现在是复旦大学教授,院士)用亲水的三嵌段共聚物聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷(即P123)制备了有序二维六方相介孔分子筛 SBA-15,其壁厚可达6.4nm,孔径可达30nm,并且具有较高的水热性能(100℃,50h)。SBA-15不仅弥补了MCM-41水热性能方面的不足,而且三嵌段共聚物具有可生物降解、无毒、价廉等特点,满足了环保要求,成为近年来的研究热点之一,在催化、吸附、分离、纳米组装、生物医药和传感等方面得到了广泛的应用。( 赵东元等. Science ,1998,279:548)   以前有人利用这类介孔材料的填充柱分离烃类混合物。最近袁黎明研究组把手性向列结构的介孔材料(CNMS)制备成PLOT柱分离手性化合物,这是PLOT柱向高温、高分辨、特殊分离型毛细管色谱方向发展(Anal. Chem. 2014, 86: 9595&minus 9602)。下表7是CNMS柱与典型手性色谱柱分离性能的比较。   表7 CNMS柱与环糊精和氨基酸聚硅氧烷手性色谱柱分离性能的比较   (3)碳纳米材料作固定相的PLOT柱   2005年 Mitra等首次把自组装碳纳米管使用化学蒸汽沉积(CVD)方法涂渍在长的毛细管色谱柱中,得到高的柱效,改变CVD条件会改变CNTs膜的厚度和形态,因而可调整色谱的选择性(Anal Chim Acta,2010,675 :207&ndash 212)。2006年 Mitra 等又利用鈷和鉬盐进行催化的化学蒸汽沉积方法吧单壁CNTs涂渍在毛细管色谱柱中,厚度达300nm,柱效可达每米1000理论塔板数,测试其麦氏常数属非极性固定相(Anal Chem,2006,78:2064&ndash 2070)。2003年至今发表的一些有关碳纳米材料作气相色谱固定相的研究的工作见表9   表8 有关CNTs作PLOT柱的研究的工作   小结   常规PLOT柱在石油和石化等领域有十分成功的应用,而各个大色谱柱生产商都供应各种类型通用和专用类型的PLOT柱。近年各种新材料的出现促使人们把它们制备成PLOT柱进行研究,有很成功的案例,但是没有看到有深入进行色谱柱工艺优化的研究,还没有达到商品色谱柱的性能。希望研究者自己或联合厂家协作进行深入的柱工艺研究,完成这类PLOT柱商品化的过度。下一讲和大家聊一聊&ldquo 顶空进样技术的过去和现在&rdquo 。(未完待续)   (作者:北京理工大学傅若农教授)
  • 土壤/水质中11种邻苯二甲酸酯类混标全新上市!
    11种邻苯二甲酸酯类混标迪马科技根据《ISO 13913-2014 /ISO 18856-2004土壤/水质中邻苯二甲酸酯类的测定GC/MS法》定制了11种邻苯二甲酸酯类混标。 产品信息:DIKMA NO:46907DESCRIPTION:Custom Mixed phthalate esters Standard(11 Analytes) ,1000 μg/mL in Ethyl acetate 1mL中文名称:邻苯二甲酸酯混标(11种化合物),1000 μg/mL在乙酸乙酯中,1 mL/安瓿 适用于ISO 13913-2014/ISO 18856-2004土壤/水质中邻苯二甲酸酯类的测定GC/MS法,1000 μg/mL在乙酸乙酯中,1 mL/安瓿,Cat. No.: 46907序号化合物英文名CAS1邻苯二甲酸二甲酯Dimethyl phthalate (DMP)131-11-32邻苯二甲酸二乙酯Diethyl phthalate (DEP)84-66-23邻苯二甲酸二丙酯Dipropyl phthalate(DPP)131-16-84邻苯二甲酸二异丁酯Diisobutyl phthalate (DiBP)84-69-55邻苯二甲酸二丁酯Dibuthyl phthalate (DBP)84-74-26邻苯二甲酸丁苄酯Butylbenzyl phthalate (BBzP) 85-68-77邻苯二甲酸二环己酯Dicyclohexyl phthalate (DCHP)84-61-78邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯Bis(2-ethylhexyl) phthalate (DEHP)117-81-79邻苯二甲酸二正辛酯Dioctyl phthalate (DOP)117-84-010邻苯二甲酸二癸酯Didecyl phthalate(DDcP)84-77-5111,2-苯二羧酸双十一烷基酯Diundecyl phthalate(DUP)3648-20-2
  • "高灵敏电化学发光检测方法"获国家专利
    近日,中科院长春应用化学研究所徐国宝等科研人员的一项发明专利“环境友好的高灵敏电化学发光检测方法”获得了国家知识产权局的授权(专利号:200510016848.4)。   联吡啶钌电化学发光标记分析是继放射分析、酶联分析、荧光分析和化学发光分析之后的新一代标记分析技术。它是基于高浓度的三丙胺与低浓度的联吡啶钌标记物发生电化学发光反应来进行生物分析,该技术由于具有灵敏度高、线性范围宽、抗干扰能力强、试剂稳定、重现性好等优点,被广泛应用于临床分析和科学研究。但联吡啶钌/三丙胺体系需要很高浓度的三丙胺才能实现高灵敏检测 且在不同工作电极上发光强度差别较大,铂电极上的发光强度仅约为金电极上的十分之一。因此十几年来人们一直在寻找替代三丙胺的新型共反应物,但一直没有找到发光效率高于三丙胺的共反应物。   该研究小组针对标记分析的特定条件,调研了一系列含有不同链长和基团如羟基、羧基和氨基等的共反应物的发光情况,找到一种高效的新型共反应物二丁基乙醇胺。在浓度为20 mM时,它在金电极和铂电极上的发光强度分别约是目前效率最好的三丙胺的十倍和一百倍。与一般采用外加增敏剂提高发光效率不同,二丁基乙醇胺是通过自身的羟乙基的催化来显著提高发光效率。由于羟乙基是一个吸电子基,因此该研究表明不是所有吸电子基团都是抑制电化学发光的,为寻找更加优良的试剂提供了新途径。二丁基乙醇胺具有优良的分析性能,在浓度只有三丙胺的五分之一时检测联吡啶钌比三丙胺的检测限好一个数量级。该研究对联吡啶钌电化学发光标记分析具有重要意义。
  • 【药物一致性评价热潮】10种热门品种!
    参比制剂是指用于仿制药质量和疗效一致性评价的对照药品,通常为被仿制的对象,如原研药品或国际公认的同种药物。参比制剂应为处方工艺合理、质量稳定、疗效确切的药品。 随着药物一致性趋势不断的越演越烈,一些热门的药物也开始被各大医疗企业争相进行检测审核,cato归纳了近期一致性参比制剂备案前10品种的杂质列表 。 第一种:通用名:克拉霉素英文名:Clarithromycin主成分化学名:6-O-甲基红霉素主成分结构式:(CHP2015)主成分分子式:C38H69NO13主成分分子量:747.96主成分cas登记号:81103-11-9 品种简介:克拉霉素是红霉素的衍生物,为半合成抗生素。20世纪80年代初由日本大正公司开发成功,并以商品名Clarith注册。尔后,大正公司首先将其技术转让给美国雅培公司生产 1990年在爱尔兰、意大利上市。1991年在日本获批上市。1991年10月获FDA批准上市,商品名Biaxin,1993年以Klacid在中国香港上市,在欧洲和亚洲的商品名为克拉仙,已在全球50多个国家上市,市场用量稳步增长,并在临床中发挥了重要作用。克拉霉素剂型主要为片剂、颗粒剂或混悬剂,目前生产的剂型还有分散片、缓释片、注射剂和复方制剂。目前为WHO和多个国家的基本药物。第二种:通用名:阿莫西林英文名:amoxicillin主成分化学名:(2S,5R,6R)-3,3-二甲基-6-[(R)-(-)-2-氨基-2-(4-羟基苯基)乙酰氨基]-7-氧代-4-硫杂-1-氮杂双环[3. 2. 0]庚烷-2-甲酸三水合物 主成分分子式:C16H19N3O5S?3H2O主成分分子量:419.46主成分cas登记号:61336-70-7 品种简介:阿莫西林是青霉素类半合成抗生素,原研公司为葛兰素史克公司,最早于1972年上市,商品名为AMOXIL。 第三种:通用名:头孢拉定英文名:Cefradine主成分化学名:先锋瑞丁、头孢拉丁、头孢握定、头孢雷定、己环胺菌素、头孢环己烯、环己烯胺头孢菌素、环烯头孢菌素。主成分分子式:C16H19N3O4S主成分分子量:349.40主成分cas登记号:38821-53-3 品种简介:头孢拉定属于头孢菌素类抗菌药物,且为第一代头孢菌素,对不产青霉素酶和产青霉素酶金葡菌、凝固酶阴性葡萄球菌、A组溶血性链球菌、肺炎链球菌和草绿色链球菌等革兰阳性球菌的部分菌株具良好抗菌作用。厌氧革兰阳性菌对本品多敏感,脆弱拟杆菌对本品呈现耐药。耐甲氧西林葡萄球菌属、肠球菌属对本品耐药。本品对革兰阳性菌与革兰阴性菌的作用与头孢氨苄相似。本品对淋球菌有一定作用,对产酶淋球菌也具活性;对流感嗜血杆菌的活性较差。第四种:通用名:头孢氨苄英文名:Cephalexin主成分化学名:头孢菌素Ⅳ、先锋霉素Ⅳ、头孢力新、苯甘孢霉素、西保力、头孢立新主成分分子式:C16H17N3O4S主成分分子量:347.39主成分cas登记号:15686-71-2 品种简介:头孢氨苄,抗生素\β-内酰胺类\头孢菌素类。它能抑制细胞壁的合成,使细胞内容物膨胀至破裂溶解,杀死细菌。 第五种:通用名:氨氯地平英文名:Amlodipine主成分化学名:3-乙基-5-甲基-2-(2-氨乙氧甲基)-4-(2-氯苯基)-1,4-二氢-6-甲基-3,5-吡啶二羧酸酯苯磺酸盐主成分分子式:C20H25N2O5ClC6H6O3S主成分分子量:567.1主成分cas登记号:111470-99-6 品种简介:氨氯地平,钙离子拮抗药,可用于治疗各种类型高血压(单独或与其他药物合并使用)和心绞痛,尤其自发性心绞痛(单独或与其他药物合并使用)。氨氯地平的作用是通过松弛在动脉壁的平滑肌,降低总外周阻力从而降低血压;在心绞痛时,氨氯地平增加血液流向心肌。本品对肾脏有一定的保护作用。其制剂有苯磺酸氨氯地平片、甲磺酸氨氯地平片、马来酸左旋氨氯地平片等。 第六种:通用名:二甲双胍英文名:METFORMIN HYDROCHLORIDE TABLETS主成分分子式:C4H11N5?HCL主成分分子量:165.63主成分CAS号:1115-70-4 品种简介:二甲双胍为目前应用最广泛的糖尿病一线用药。该化合物最早于1922年开发,后期由Jean Sterne医师重新开发并于1957年在法国上市用于治疗2型糖尿病,1958年在英国上市,1972年在加拿大上市,并最终于1994年获得FDA批准,1995年上市。申请机构为施贵宝。二甲双胍口服制剂有速释片、缓释片、口服溶液,其中速释片有250mg、500mg、850mg、1g。缓释片规格为500mg、750mg、1g。我国国产上市的二甲双胍片以250mg为主。原研本地化的产品有中美上海施贵宝公司的格华止片,规格有500mg、850mg。国内有山德士(中国)制药有限公司的二甲双胍片上市,规格为250mg。进口二甲双胍片有 Alphapharm Pty Limited的迪化唐锭片上市,规格为250mg。 第七种:通用名:布洛芬英文名:Ibuprofen主成分化学名:2-(-4-异丁基苯基)丙酸;异丁苯丙酸,异丁洛芬,芬必得,α-甲基-4-(2-甲基丙基)苯乙酸主成分分子式:C13H18O2主成分cas登记号:15687-27-1 品种简介:布洛芬是世界卫生组织、美国FDA唯一共同推荐的儿童退烧药,是公认的儿童首选抗炎药。布洛芬具有抗炎、镇痛、解热作用。治疗风湿和类风湿关节炎的疗效稍逊于乙酰水杨酸和保泰松。适用于治疗风湿性关节炎、类风湿性关节炎、骨关节炎、强直性脊椎炎和神经炎等。 第八种:通用名:奥美拉唑
  • 修饰新法问世 让MOFs拥有更大孔径
    p style=" text-align: justify text-indent: 2em " MOFs是一种将桥接的有机配体和无机金属中心连接成网状结构的混合多孔材料,在催化和化学传感领域应用广泛,而且可以作为药物传递的载体。MOFs的孔径大小与其应用息息相关,如果化学家有方法能使其孔径变大,MOFs在上述领域就会发挥更大的作用。而一项最新研究表明,可以通过选择性地去除MOFs中的有机配体,来将其微孔转化为更大尺寸的介孔。 /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/785da53f-dfbf-413a-ac38-19b059f57a40.jpg" title=" ss.jpg" alt=" ss.jpg" / /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 当孔径为大于2nm的介孔时,MOFs不仅可以容纳更大的药物分子,还能够防止催化应用中的气体扩散。现有增加MOFs孔径尺寸的方法主要有三种,一种是依赖于复杂的、定制的配体,这种方法成本高昂。另一种是通过简单地增加配体长度来调整孔径,这种方法虽然已有多种应用,但是使用这种方法,想在创造MOFs特定孔径尺寸的同时控制好某些反应附带衍生的缺陷,却是十分困难的。此外,还有一些使用化学或热处理手段增加MOFs孔径的方法,但这些方法往往又需要苛刻的条件。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 为了解决这些问题,加泰罗尼亚纳米科学与技术研究所的博士后研究员Vincent Guillerm提供了一种新方法,选择那些可通过与臭氧反应被选择性剪切掉的配体合成MOFs,通过这种方法来将MOFs的微孔变成孔径较大的介孔。他和他的同事用锆团簇和两种配体(偶氮苯-4,4-二羧酸和4,4& #39 -二苯乙烯二羧酸)构建了MOFs,这两种配体的长度都在1.33nm左右。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 然后他们将臭氧引入系统,与4,4& #39 -二苯乙烯二羧酸发生反应,让这部分配体转化为对苯二甲酸和苯甲酸,有效地切断了它们与金属中心的连接。而偶氮苯-4,4-二羧酸配体由于没有碳碳双键,不易与臭氧反应,因此不受影响。这种方法还需要一个额外的清洗步骤,来消除臭氧反应中产生的副产品。因此研究人员又还利用4,4’-联苯二甲酸和1,4-苯二丙烯酸为配体构建了另一个介孔尺寸的MOF。在这个MOF中,臭氧反应裂解的配体产物能够从材料中直接升华,无需再清洗。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 据参与该项研究的另一位负责人Daniel Maspoch介绍,在切割配体之前,本实验所用的MOFs孔径尺寸都在1.5nm左右。经过臭氧切割,这些MOFs的孔径覆盖了2到5nm的直径范围。而不同的孔径尺寸,是由于两种配体在整个材料中的随机分布引起的。因为随机分布会造成不同区域的配体浓度差,进而影响孔径变化范围。因此,研究组希望能更好地控制这种分布,以帮助他们缩小孔径增大的范围。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 除了扩大孔径尺寸外,这项研究成果还会带来另一个潜在的好处:配体在被剪切的过程中,可能会释放出一些可与其他化学物质发生反应的结合位点。“这很可能对MOFs以外的工程材料来带益处。”Maspoch说,“如果你能够有选择性地打破物体内部的一些化学键,你就能让这一物体生发出一些新的功能。” /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 加州大学伯克利分校的Omar M.Yaghi是MOFs的专家。他高度肯定了这项研究成果,表示它为改善MOFs性能增添了新的创造性。“这项研究优雅、聪睿、精确,而且证明了在原子、分子层面,网状化学控制物质的应用已经越来越广泛。”Yaghi说。 /p
  • 文献解读丨通过M–N键长和配位调节提高质子交换膜燃料电池非贵金属M–N–C催化剂的稳定性
    质子交换膜燃料电池(PEMFC)被认为是一种有前途的可持续电化学能量转换装置,尤其是在交通应用中。目前,只有铂族金属(PGM)才能有效催化阴极上动力学缓慢的氧还原反应(ORR),但其高昂的成本和Pt的稀缺严重阻碍了PEMFC的大规模应用。因此,开发不含PGM的催化剂来部分或完全取代PGM催化剂是非常可取的。具有M-Nx/C活性位点的金属-氮-碳(M-N-C,M=Fe、Co、Mn等)催化剂,特别是Fe-N-C催化剂,在半电池和PEMFC测试中都表现出出色的初始ORR活性,可与商业Pt/C催化剂相媲美。然而,在M-N-C催化剂能够实际应用于PEMFC之前,必须克服许多艰巨的障碍,其中稳定性是最严峻的挑战。总的来说,由于对膜电极组件(MEA)的降解机制和复杂的多场(质/电/热)耦合环境了解不足,提供有效的解决方案来提高PEMFC中M-N-C催化剂的稳定性仍然极具挑战性。因此,开发具有显著增强稳定性的高性能M-N-C催化剂对于PEMFC的商业应用来说十分紧迫。方法与结果PAA-Fe-N和P(AA-MA)(5-1)-Fe-N催化剂的制备流程如图1所示。最简单的不饱和一元羧酸丙烯酸(AA)作为单体聚合成PAA,并与Fe3+螯合形成交联水凝胶。马来酸(MA)是一种二羧酸单体,用于与AA共聚合,以增加共聚物P(AA-MA)的羧酸含量。通过在共聚过程中调节AA/MA的摩尔比(5/1,3/1,1/1),可以轻易地调控共聚物中羧基的浓度和相应的与金属离子的结合常数。通过亲水性羧基和金属离子之间的螯合作用形成的交联水凝胶,可以通过随后在800°C下用氮前体进行高温处理,使所得的M–Nx/C位点原子分布在分级3D结构中。所得催化剂分别表示为PAA-Fe-N和P(AA-MA)-Fe-N。MA-Fe-N催化剂也被合成作为对照样品。图1 PAA-Fe-N和P(AA-MA)(5-1)-Fe-N催化剂制备示意图为了分析催化剂表面上C和N的价态,使用岛津的X射线光电子能谱仪(XPS)对其进行了分析表征。高分辨率C1s光谱中C-N键的形成表明N已经成功地掺杂在C骨架中。与PAA-Fe-N相比,P(AA-MA)(5-1)-Fe-N样品C-N键的位置发生了正向的位移,表明P(AA-MA)(5-1)-Fe-N样品具有更强的Fe-N相互作用。高分辨率N1s光谱表明,P(AA-MA)(5-1)-Fe-N样品具有比PAA-Fe-N更高的表面N含量(8.99 at%)和吡啶N/石墨N比例。P(AA-MA)(5-1)-Fe-N样品的表面Fe含量是PAA-Fe-N的3.5倍(0.44 vs 0.13 at%),ICP-MS分析也证实了这一趋势。可以推断,在引入MA后,P(AA-MA)(5-1)-Fe-N具有更高的Fe–Nx/C活性位点密度。57Fe Mö ssbauer(穆斯堡尔谱仪)被用来进一步探究样品中的Fe–N结构(图2c)。结果表明,具有可观QS值的D3位点(≈15%)说明PAA-Fe-N拥有比P(AA-MA)(5-1)-Fe-N更短的Fe-N键。采用X射线吸收光谱法(XAS)检测了样品的局部Fe-N配位结构。测量了P(AA-MA)(5-1)-Fe-N和PAA-Fe-N的X射线近边结构(XANES)的Fe K边。结果表明,P(AA-MA)(5-1)-Fe-N和PAA-Fe-N催化剂中的Fe都可以实现原子级分散,并且单个Fe原子与N(O)元素配位,而不是以Fe-Fe键的形式存在。P(AA-MA)(5-1)-Fe-N和PAA-Fe-N的Fe-N(O)键的平均键长分别为2.035 and 2.006 &angst ,与57Fe Mö ssbauer(穆斯堡尔谱仪)结果一致。根据文献,PAA-Fe-N样品中可能存在一些Fe-N2或Fe-N3物种(尽管Fe-N的拟合配位数仍然接近4),导致Fe-N(O)键长减少。相反,P(AA-MA)(5-1)-Fe-N中Fe-N位点的配位结构应以Fe-N4为主。图2 高分辨率C1s(a)和N1s(b)XPS光谱;以及(c)P(AA-MA)(5-1)-Fe-N和PAA-Fe-N样品的室温57Fe Mö ssbauer图谱;(d)P(AA-MA)(5-1)-Fe-N、PAA-Fe-N和Fe箔样品的k3加权FT-EXAFS光谱电化学测试表明(图3a-3c),与PAA-Fe-N以及其他催化剂相比,P(AA-MA)(5-1)-Fe-N具有更好的性能和稳定性。将Fe置换为Co或者Mn等金属后,该催化剂依然具有良好的性能,证实该策略具有有效性和普适性。通过物理和结构研究了催化剂在60℃下半电池性能退化的详细机制。AST测试后的催化剂的XRD图谱和TEM图像表明测试后具有与初始时相似的衍射峰和片状结构。图3e和3f为测试前后相应的FTEXAFS光谱。对于P(AA-MA)(5-1)-Fe-N,AST测试后没有明显的Fe-Fe键形成,证实了Fe-N键的稳定性以及随后催化剂Fe去金属化的耐受性。相反,循环5000次后,PAA-Fe-N中Fe-Fe键急剧增加。该结果明确确定,在60℃的稳定性测试过程中,PAA-Fe-N催化剂中确实发生了Fe-Nx/C位点的去金属化,并且部分分离的Fe原子可能迁移并形成微量的Fe2O3团簇,这些团簇在XRD中无法识别。利用岛津的X射线光电子能谱仪(XPS),证实在AST测试后,PAA-Fe-N中的表面Fe含量从0.13%增加到8.48%,而P(AA-MA)(5-1)-Fe-N表面Fe含量明显更少(从0.44%到2.89%)。更糟糕的是,Fe-Nx/C位点的破坏会促进Fenton反应的进行,进一步加速临近Fe-N的分解,结果与之前报道的电子能量损失谱(EELS)结果一致。请注意,其他降解机制,如碳腐蚀,可能同时发生在PAA-Fe-N上,因为AST后C含量从83.62%显著降低到58.07%。图3 a、b)P(AA-MA)(5-1)-Fe-N和PAA-Fe-N催化剂在25°C(a)和60°C(b)的O2饱和0.5 m H2SO4溶液中进行5000循环AST前后的ORR极化曲线,催化剂负载量:0.6 mg非PGM cm&minus 2,圆盘转速:900 rpm。c)先前报道的M–N–C催化剂在O2饱和0.5 M H2SO4中从0.6–1.0 V的AST的不同循环次数后的E1/2损失。d)P(AA-MA)-Co-N和PAA-Co-N催化剂在AST前后的ORR极化曲线。e、 f)P(AA-MA)(5-1)-Fe-N和PAA-Fe-N(AST前后)、Fe箔和Fe2O3样品的k3加权FT-EXAFS光谱。燃料电池性能测试(图4)结果表明,P(AA-MA)(5-1)-Fe-N催化剂表现出极高的活性和稳定性,在0.55 V下电流密度37 h几乎保持不变。图4 a、b)P(AA-MA)(5-1)-Fe-N和PAA-Fe-N催化剂在H2–O2(a)和H2–空气(b)条件下的燃料电池性能,阴极负载:3.0 mg cm&minus 2;c)P(AA-MA)(5-1)-Fe-N和PAA-Fe-N催化剂在PEMFC中0.55 V恒定电压下的稳定性测试期间的电流密度保持率;d)在H2–空气燃料电池中测试的各种M–N–C催化剂前20小时的电流密度保持率密度泛函理论(DFT)计算被用于进一步探究催化剂稳定性差异巨大的根源。研究了铁原子在载体上的吸附能(Ead)和Ead与整体粘性能量(Ecoh)之间的差异。计算表明,P(AA-MA)(5-1)-Fe-N具有比PAA-Fe-N更负的Fe原子吸附能(Ead)以及Ead和本体内聚能(Ead-Ecoh)之间更负的差异。图5 a)吸附能(Ead)和b)在没有(红色)和(蓝色)溶剂化校正的情况下计算的Fe–Nx/C系统的吸附能和内聚能(Ecoh)之间的差(负值越大意味着载体中嵌入的Fe原子对金属浸出或聚集更稳定);c)Fe–N2/C、d)Fe–N3/C和e)Fe–N4/C的结构和差分电荷密度等值面(青色和黄色等值面对应于&minus 0.02和+0.02 e&angst 的电荷密度轮廓。棕色、灰色、浅灰色和白色小球分别代表Fe、C、N和H原子)总之,通过调节金属离子和催化剂前体中聚合物之间的相互作用,开发了一种提高M-N-C催化剂稳定性的通用有效策略,从而可以微调M-N键长和最终催化剂中的配位。57Fe Mö ssbauer光谱和XAS证明,与具有15%低配位Fe-N2/N3部分的PAA-Fe-N相比,具有独有的Fe-N4/C位点和更长的Fe-N键的共聚P(AA-MA)(5-1)-Fe-N催化剂性能明显更好。性能最好的P(AA-MA)(5-1)-Fe-N催化剂在半电池和H2—空气燃料电池中都表现出极高的活性和稳定性,在AST 60℃后E1/2损失仅为6 mV,在0.55 V下电流密度37 h几乎保持不变,是迄今为止报道的同类催化剂中整体性能最好的。DFT计算表明,P(AA-MA)(5-1)-Fe-N具有比PAA-Fe-N更负的Fe原子吸附能(Ead)以及Ead和本体内聚能(Ead-Ecoh)之间更负的差,这说明了其优异的结构稳定性和对脱金属的耐受性的原因。文献题目《lmproving the Stability of Non-Noble-Metal M-N-C Catalysts for Proton-Exchange-Membrane Fuel Cellsthrough M-N Bond Length and Coordination Regulation》使用仪器岛津X射线光电子能谱仪(XPS)作者苗正培等 华中科技大学Zhengpei Miao, Xiaoming Wang, Zhonglong Zhao, Wenbin Zuo, Shaoqing Chen,Zhigiang Li, Yanghua He, Jiashun Liang, Feng Ma, HsingLin Wang Gang Lu,Yunhui Huang, Gang Wu, and Oing Li
  • BPCL微弱发光\化学发光\电化学发光测量的原理及应用
    品牌:BPCL是Biological& Physical Chemiluminescence的缩写,1995年开始对外使用;超微弱发光测量仪,英文Ultra-WeakLuminescence Analyzer。 BPCL超微弱发光测量仪,是生物与化学光子计数器,又俗称为化学发光分析仪,是我国原中科院系统科研人员自主研发的一种可探测超微弱生物发光和化学发光的分析仪器,是我国最早商品化的微弱光测量产品。BPCL倾注了老一辈科研工作者的心血,其研制为发光研究提供了有力的科研工具,推动了我国甚至国际发光研究的发展,目前被众多高校、研究院所使用,产生了具有重大社会和经济效益。 涉及研究方向包括:发光分析检测技术研究(如:流动注射发光分析、毛细管电泳发光分析、生物传感器发光分析、纳米材料发光分析、自由基临床检验)、自由基生物学研究、药物抗氧化剂研究、细胞学超微弱发光研究、肿瘤医学研究、农业种质研究、花卉果实超微弱发光研究及农作物抗逆性研究。 BPCL微弱发光测量仪现有19个型号产品,覆盖近紫外、可见及近红外光谱领域微弱光检测,同时还有光谱扫描、多样品测试、温控等型号产品,以适应不同领域研发需求。由于BPCL独特和先进的光探测技术,利用此仪器可测定10^-15瓦的光强度,测量10^-13瓦的微弱光影可给出1-2万/秒的计数率,这对于生物体、细胞、DNA等生命物质的超微弱发光研究尤为重要。通过独特的接口计数,该仪器可实时获得发光动力学曲线,最快采集速度可达0.1毫秒,可用于快速发光反应的监测。 任何有生命的物质都可以自发的或在外界因素诱导下辐射出一种极其微弱的光子流,这种现象称为生物的超微弱发光(UltraweakPhoton Emission),亦被称为生物系统超弱光子辐射、自发发光等。超微弱发光只有10^-5~ 10 ^-8hυ / s cm ,量子产额(效率)为10^-14~ 10 ^-9,波长范围为180~800nm,从红外到近紫外波段。1.BPCL电化学发光测试原理 电化学发光分析技术(Electrogeneratedchemiluminescence,ECL)。ECL是一种在电极表面由电化学引发的特异性化学发光反应。包括了两个过程。发光底物二价的三联吡啶钌及反应参与物三丙胺在电极表面失去电子而被氧化。氧化的三丙胺失去一个H成为强还原剂,将氧化型的三价钌还原成激发态的二价钌,随即释放光子恢复为基态的发光底物。最好的发光标记物-三联吡啶钌分子量小,结构简单。可以标记于抗原,抗体,核酸等各种分子量,分子结构的物质。从而具有最齐全的检测菜单。三联吡啶钌为水溶性,且高度稳定的小分子物质。保证电化学发光反应的高效和稳定,而且避免了本底噪声干扰。 简单来理解,ECL是在电极上施加一定的电压使电极反应产物之间或电极反应产物与溶液中某组分进行化学反应而产生的一种光辐射,其作为一种新的痕量分析手段越来越引人注目。1.1电化学反应过程 在工作电极上(阳极)加一定的电压能量作用下,二价的三氯联吡啶钌[Ru(bpy)3]2+释放电子发生氧化反应而成为三价的三氯联吡啶钌[Ru(bpy)3]3+,同时,电极表面的TPA也释放电子发生氧化反应而成为阳离子自由基 TPA+,并迅速自发脱去一个质子而形成三丙胺自由基TPA,这样,在反应体系中就存在具有强氧化性的三价的三氯联吡啶钌[Ru(bpy)3]3+和具有强还原性的三丙胺自由基TPA。1.2化学发光过程 具有强氧化性的三价的三氯联吡啶钌[Ru(bpy)3]3+和具有强还原性的三丙胺自由基 TPA发生氧化还原反应,结果使三价的三氯联吡啶钌[Ru(bpy)3]3+还原成激发态的二价的三氯联吡啶钌[Ru(bpy)3]2+,其能量来源于三价的三氯联吡啶钌[Ru(bpy)3]3+与三丙胺自由基TPA之间的电势差,激发态[Ru(bpy)3]2+以荧光机制衰变并以释放出一个波长为620nm光子的方式释放能量,而成为基态的[Ru(bpy)3]2+。1.3循环过程 上述化学发光过程后,反应体系中仍存在二价的三氯联吡啶钌[Ru(bpy)3]2+和三丙胺(TPA),使得电极表面的电化学反应和化学发光过程可以继续进行,这样,整个反应过程可以循环进行。 通过上述的循环过程,测定信号不断的放大,从而使检测灵敏度大大提高,所以ECL测定具有高灵敏的特点。上述的电化学发光过程产生的光信号的强度与二价的三氯联吡啶钌[Ru(bpy)3]2+的浓度成线性关系。将二价的三氯联吡啶钌[Ru(bpy)3]2+与免疫反应体系中的一种物质结合,经免疫反应、分离后,检测免疫反应体系中剩余二价的三氯联吡啶钌[Ru(bpy)3]2+经上述过程后所发出的光,即可得知待检物的浓度。1.4电化学发光剂定义:指通过在电极表面进行电化学反应而发出光的物质。特点:反应在电极表面进行发光标记物/化学发光剂:三联吡啶钌Ru(bpy)32+共反应剂/电子供体为:三丙胺(TPA)电化学发光启动条件:直流电场反应产物:三丙胺自由基(TPA*)+620nm的光子最终检测信号:可见光强度反应特点:迅速、可控、循环发光三联吡啶钌“催化”三丙胺发出可见光2.BPCL化学/电化学发光分析领域的应用案例2.1 医学及药学领域 BPCL在临床上,其可直接或与免疫技术结合,通过化学/电化学发光技术,其可用于甲状腺激素、生殖激素、肾上腺/垂体激素、贫血因子、肿瘤标记物、癌细胞等物质的检测;另外,基于活性氧诱导的化学发光现象,其可实现体内及光治疗过程产生的活性氧的检测。2.1.1 Ru@SiO2表面增强电化学发光检测痕量癌胚抗原 癌胚抗原(CEA)被认为是反映人体中各种癌症和肿瘤存在的疾病生物标志物。体液中CEA的灵敏检测利于癌症的临床诊断和治疗评估。 在此,本文提出了一种基于Ru(bpy)32+的局域表面等离子体共振(LSPR)增强电化学发光(ECL)超灵敏测定人血清中CEA的新方法。在这种表面增强ECL(SEECL)传感方案中,Ru(bpy)32+掺杂的SiO2纳米颗粒(Ru@SiO2)并且AuNPs用作LSPR源以增强ECL信号。两种不同种类的CEA特异性适体在Ru@SiO2和AuNP。在CEA存在的情况下Ru@SiO2-将形成AuNPs纳米结构。我们的研究表明Ru@SiO2可以通过AuNP有效地增强。一层Ru@SiO2-AuNPs与不存在AuNP的纳米结构的ECL相比,纳米结构将产生约3倍的ECL增强。通过多层Ru@SiO2-AuNPs纳米架构。在最佳条件下,人血清CEA的检测限为1.52×10^-6ng/mL。 据我们所知,对于ECL传感器,从未报道过具有如此低LOD的CEA测定。2.1.2 基于连接探针的电化学发光适体生物传感器,检测超痕量凝血酶的信号 基于结构切换电化学发光猝灭机制,本文中开发了一种用于检测超痕量凝血酶的新型连接探针上信号电化学发光适体生物传感器。ECL适体生物传感器包括两个主要部分:ECL底物和ECL强度开关。ECL衬底是通过修饰金电极(GE)表面的Au纳米颗粒和钌(II)三联吡啶(Ru(bpy)32+–AuNPs)的络合物制成的,ECL强度开关包含三个根据“结-探针”策略设计的探针。 第一种探针是捕获探针(Cp),其一端用巯基官能化,并通过S–Au键共价连接到Ru(bpy)32+–AuNPs修饰的GE上。 第二个探针是适体探针(Ap),它含有15个碱基的抗凝血酶DNA适体。 第三种是二茂铁标记探针(Fp),其一端用二茂铁标签进行功能化。 文中证明,在没有凝血酶的情况下,Cp、Ap和Fp将杂交形成三元“Y”结结构,并导致Ru(bpy)32+的ECL猝灭。然而,在凝血酶存在的情况下,Ap倾向于形成G-四链体适体-凝血酶复合物,并导致Ru(bpy)32+的ECL的明显恢复,这为凝血酶的检测提供了传感平台。利用这种可重复使用的传感平台,开发了一种简单、快速、选择性的ECL适体生物传感器信号检测凝血酶,检测限为8.0×10^-15M。 本生物传感器的成功是朝着在临床检测中监测超痕量凝血酶的发展迈出的重要一步。2.1.3 Ru(phen)32+掺杂二氧化硅纳米粒子的电化学发光共振能量转移及其在臭氧“开启”检测中的应用 首次报道了灵敏检测臭氧的电化学发光(ECL)方法和利用臭氧进行电化学发光共振能量转移(ECRET)的方法。 它是基于Ru(phen)32+掺杂的二氧化硅纳米颗粒(RuSiNPs)对靛蓝胭脂红的ECRET。在没有臭氧的情况下,RuSiNP的ECL由于RuSiNP对靛蓝胭脂红的ECRET而猝灭。在臭氧存在的情况下,系统的ECL被“打开”,因为臭氧可以氧化靛蓝胭脂红,并中断从RuSiNP到靛蓝胭脂的ECRET。通过这种方式,它通过所提出的基于RuSiNP的ECRET策略提供了臭氧的简单ECL传感,线性范围为0.05-3.0μM,检测限(LOD)为30nM。检测时间不到5分钟。该方法也成功应用于人体血清样品和大气样品中臭氧的分析。2.1.4 用二极管实现数码相机灵敏视觉检测,使无线电极阵列芯片的电化学发光强度提高数千倍 首次报道了无线电化学发光(ECL)电极微阵列芯片和通过在电磁接收器线圈中嵌入二极管来显著提高ECL。新设计的设备由一个芯片和一个发射机组成。该芯片有一个电磁接收线圈、一个迷你二极管和一个金电极阵列。该微型二极管可以将交流电整流为直流电,从而将ECL强度提高18000倍,从而能够使用普通相机或智能手机作为低成本探测器进行灵敏的视觉检测。使用数码相机检测过氧化氢的极限与使用基于光电倍增管(PMT)的检测器的极限相当。与基于PMT的检测器相结合,该设备可以以更高的灵敏度检测鲁米诺,线性范围从10nM到1mM。由于具有高灵敏度、高通量、低成本、高便携性和简单性等优点,它在护理点检测、药物筛选和高通量分析中很有前途。2.1.5 中晶体和仿生催化剂调控肿瘤标志物的比例电化学发光免疫分析 本文以壳聚糖功能化碘化银(CS-AgI)为仿生催化剂,研制了一种基于八面体锐钛矿介晶(OAM)载体的比率电化学发光免疫传感器,用于α胎儿蛋白(AFP)的超灵敏测定。所提出的系统是通过选择鲁米诺和过硫酸钾(K2S2O8)作为有前途的ECL发射单元来实现的,因为它们具有潜在的分辨特性和最大发射波长分辨特性。采用具有高孔隙率、定向亚基排列和大表面积的OAM吸附鲁米诺形成固态ECL,并作为亲和载体首次固定了大量AFP(Ab)抗体。 此外,发现CSAgI具有仿生催化剂活性,可以催化作为鲁米诺和K2S2O8共同助反应剂的过氧化氢的分解,从而放大了双ECL响应。当生物传感器在CSAgI标记的AFP的混合溶液中孵育时(CS-AgI@AFP)和目标AFP,这是由于对CS-AgI@AFP和目标AFP与AbCS-AgI@AFP固定化Ab捕获的蛋白质随AFP浓度的增加而减少,因此,双ECL反应减少。基于两个激发电位下ECL强度的比值,这种提出的比率ECL策略通过竞争性免疫反应实现了对α胎儿蛋白的超灵敏测定,线性检测范围为1fg/ml至20ng/ml,检测限为1fgg/ml2.1.6 一种新型放大电化学发光生物传感器(基于AuNPs@PDA@CuInZnS量子点纳米复合材料),用于p53基因的超灵敏检测 在这项工作中,首次设计了一种基于Au的新型表面等离子体共振(SPR)增强电化学发光(ECL)生物传感模型NPs@polydopamine(PDA)@CuInZnS量子点纳米复合材料。 通过静电力用PDA层涂覆AuNP。CuInZnS量子点结合在Au表面NPs@PDA纳米复合材料。CuInZnS量子点在传感应用中起到了ECL发光体的作用。PDA壳层不仅控制了AuNPs和QDs之间的分离长度以诱导SPR增强的ECL响应,而且限制了电势电荷转移和ECL猝灭效应。结果,纳米复合材料的ECL强度是具有K2S2O8的量子点的两倍。在扩增的ECL传感系统中检测到肿瘤抑制基因p53。 该传感方法的线性响应范围为0.1nmol/L至15nmol/L,检测限为0.03nmol/L。基于该纳米复合材料的DNA生物传感器具有良好的灵敏度、选择性、重现性和稳定性,并应用于加标人血清样品,取得了满意的结果。2.1.7铕多壁碳纳米管作为新型发光体,在凝血酶电化学发光适体传感器中的应 提出了一种新的电化学发光(ECL)适体传感器,用于凝血酶(TB)的测定,该传感器利用核酸外切酶催化的靶循环和杂交链式反应(HCR)来放大信号。捕获探针通过Au-S键固定在Au-GS修饰的电极上。随后,捕获探针和互补凝血酶结合适体(TBA)之间的杂交旨在获得双链DNA(dsDNA)。TB与其适体之间的相互作用导致dsDNA的解离,因为TB对TBA的亲和力高于互补链。在核酸外切酶存在的情况下,适体被选择性地消化,TB可以被释放用于靶循环。通过捕获探针的HCR和两条发夹状DNA链(NH2-DNA1和NH2-DNA1)形成延伸的dsDNA。然后,可以通过NH2封端的DNA链和Eu-MWCNT上的羧基之间的酰胺化反应引入大量的铕多壁碳纳米管(Eu-MWCNTs),导致ECL信号增加。 多种扩增策略,包括分析物回收和HCR的扩增,以及Eu-MWCNTs的高ECL效率,导致宽的线性范围(1.0×10-12-5.0×10-9mol/L)和低的检测限(0.23pmol/L)。将该方法应用于血清样品分析,结果令人满意。2.2 环境领域 采用BPCL已建立了众多灵敏快速检测环境污染物、环境激素、环境干扰物、自由基的发光分析方法。此外有有研究人员将其与臭氧化学发光结合应用于水体COD分析。其突出优点是仪器方法简单、易操作、线性范围宽、灵敏度高。 2.2.1 Fenton体系降解持久性氯化酚产生本征化学发光的机理:醌类和半醌自由基中间体的构效关系研究及其关键作用 在环境友好的高级氧化过程中,所有19种氯酚类持久性有机污染物都可以产生本征化学发光(CL)。然而,结构-活性关系(SAR,即化学结构和CL生成)的潜在机制仍不清楚。在这项研究中,本文中发现,对于所有19种测试的氯酚同系物,CL通常随着氯原子数量的增加而增加;对于氯酚异构体(如6种三氯苯酚),相对于氯酚的-OH基团,CL以间->邻-/对-CL取代基的顺序降低。 进一步的研究表明,在Fenton试剂降解三氯苯酚的过程中,不仅会产生氯化醌中间体,而且更有趣的是,还会产生氯化半醌自由基;其类型和产率由OH-和/或Cl取代基的定向效应、氢键和空间位阻效应决定。 更重要的是,观察到这些醌类中间体的形成与CL的产生之间存在良好的相关性,这可以充分解释上述SAR发现。 这是关于醌和半醌自由基中间体的结构-活性关系研究和关键作用的第一份报告,这可能对未来通过高级氧化工艺修复其他卤代持久性有机污染物的研究具有广泛的化学和环境意义。2.2.2 介质阻挡放电等离子体辅助制备g-C3N4-Mn3O4复合材料,用于高性能催化发光H2S气体传感 提出了一种新的、简单的基于介质阻挡放电(DBD)等离子体的快速制备g-C3N4-Mn3O4复合材料的策略。所获得的g-C3N4-Mn3O4可作为一种优良的H2S气体传感催化发光(CTL)催化剂,具有优异的选择性、高灵敏度、快速稳定的响应。 基于所提出的传感器能够检测到亚ppm水平的H2S,为在各个领域监测H2S提供了一种极好的替代方案。采用SEM、TEM、XPS、XRD、N2吸附-脱附等测试手段对合成的传感材料进行了表征。该复合材料具有较小的颗粒尺寸和较大的比表面积,这可能归因于氧化非平衡等离子体蚀刻。 此外,该合成以Mn2+浸渍的g-C3N4为唯一前驱体,以空气为工作气体,不含溶剂、额外的氧化剂/还原剂或高温,具有结构简单、操作方便、速度快等优点,并且它可以容易地大规模实施,并扩展到制造用于不同目的的各种金属氧化物改性复合材料。2.2.3表面增强电化学发光,用于汞离子痕量的检测 Ru(bpy) 3^2+的电化学发光(ECL)在分析化学中有着广泛的应用。在此,我们提出了一种通过金纳米棒(AuNR)的局域表面等离子体共振(LSPR)来增强Ru(bpy)3^2+的ECL的新方法。 我们的研究表明,通过控制Ru(bpy)3^2+与AuNRs表面之间的距离,可以大大增强ECL强度。我们将这种表面等离子体激元诱导的ECL增强称为表面增强电化学发光(SEECL)。利用这种SEECL现象来制备用于痕量Hg2+检测的生物传感器。SEECL生物传感器是通过在金电极表面自组装AuNRs和富含T的ssDNA探针来制备的。随着Hg2+的存在,ssDNA探针的构象通过形成T-Hg2+-T结构而变为发夹状结构。Ru(bpy)3^2+可以插入发夹结构DNA探针的凹槽中产生ECL发射,AuNR的LSPR可以增强ECL发射。传感器的ECL强度随着Hg2+浓度的增加而增加,并且在水溶液中达到10fMHg2+的检测极限。研究了AuNR不同LSPR峰位对生物传感器灵敏度的影响。 结果表明,Ru(bpy)3^2+的LSPR吸收光谱和ECL发射光谱之间的良好重叠可以实现最佳的ECL信号增强。2.3 农林业领域 BPCL在农业上有着十分广阔的应用价值。植物的超弱发光来自于体内的核酸代谢、呼吸代谢以及各种氧化还原过程,它变化与植物体内的生理生化变化密切相关.边种广泛存在于体内的自发辐射与机体代谢活动、能量转化之间存在着磐然的联系.因此,利用它作为代谢指标的应用研究就很快引起了广泛的重视。 超弱发光可以作为一种反映生命过程及变化的极其灵敏的指标。另一方面,由于植物的超弱发光与环境密切相关,在不同植物、不同的环境条件下超弱发光均有所不同。 BPCL可以探测植物的超弱发光,研究植物的盐碱、抗旱、抗热、抗寒乃至抗病的指标,从而为抗逆性育种提供一种新的灵敏的物理方法。植物的超弱发光能在一定程度上反映植物生活力的大小,所以可用超弱发光鉴定植物或种子的活力.用超弱发光鉴定种子的活力用样品量少又不破坏种子,对于种子量少的珍贵品种极其有益。此外,BPCL还可以用于农蔬作物新鲜度的评价、污染物残留量分析、辐照食品的检测。2.3.1 基于生物延迟发光,评价玉米萌发期抗旱性。(西安理工大学习岗) 玉米种子萌发抗旱性评价是节水农业研究中的难点和热点问题之一,生物延迟发光分析技术的应用有可能解决这一问题。采用生物延迟发光评价方法研究了玉米种子萌发期的抗旱性能力,延迟发光积分强度的升高有不同的抑制作用,胁迫强度越大。以下为玉米萌发过程中的延迟发光积分强度的变化:2.3.2 盐胁迫下绿豆幼苗的超微弱发光(山东理工大学王相友) 对不同 NaCl 浓度胁迫下绿豆种子早期萌发时的超微弱发光变化进行了初步研究。结果表明,随 NaCI 浓度的增加,绿豆胚根的生长速度(根长)减慢,生长受到明显抑制,其超微弱发光的强度显著下降。萌发期间,SOD 活性随着盐浓度的增加而降低,其活性与生物光子强度有极为密切的关系。 这些结果表明生物超微弱发光探测技术有可能成为植物盐胁迫研究的有效工具,对于进一步理解盐胁迫机理有一定的意义。2.3.3 苹果成熟过程中超弱发光强度与果实跃变的关系(山东理工大学王相友) 用1-甲基环丙烯(1-methyicyclopropene,1-MCP)和乙烯利两种化学药剂,测定了红富士苹果果实超弱发光强度的变化及与乙烯释放、呼吸的关系。 结果显示,各处理果实超弱发光强度的变化与呼吸、乙烯释放速率的变化趋势相似,均有明显的高峰出现,且出峰时间一致。乙烯利处理加速了果实软化,使果实超弱发光强度峰直出现时间提前,并加速了果实跃变后超弱发光强度的衰减:1-MCP 处理延缓了果实的衰老,使果实超弱发光强度峰值推迟,并减弱了峰值过后超弱发光强度的衰减。超弱发光强度能反映富士苹果成熟过程中代谢的变化。2.4 材料领域2.4.1 有机改性水滑石量子点纳米复合材料作为新型化学发光共振能量转移探针 在本工作中,通过在有机改性的LDH外表面上以十二烷基苯磺酸钠双层束的形式高度有序和交替地组装痕量CdTe量子点,制备了定向发光量子点(QD)-层状双氢氧化物(LDH)纳米复合材料。 有趣的是,新型QD-LDH纳米复合材料可以显著增强鲁米诺-H2O2体系的化学发光(CL),这归因于H2O2对QD氧化的抑制、辐射衰减率的增加以及对QDs的非辐射弛豫的抑制。 此外,以鲁米诺为能量供体,以固体发光QD-LDH纳米复合材料为能量受体进行信号放大,制备了一种新型的基于流通柱的CL共振能量转移。通过使用鲁米诺-H2O2CL系统测定H2O2来评估该流通柱的适用性。CL强度在0.5至60μM的浓度范围内对H2O2表现出稳定的响应,检测限低至0.3μM。 最后,该方法已成功应用于雪样品中H2O2的检测,结果与标准分光光度法一致。我们的研究结果表明,新型发光量子点-LDH纳米复合材料将用于高通量筛选具有不同尺寸量子点的复杂系统。2.4.2 油膜碳糊电极热电子诱导阴极电化学发光及其在邻苯二酚纳摩尔测定中的应用 首次在油膜覆盖碳糊电极(CPE)上研究了Ru(bpy)32+/S2O82-体系在阴极脉冲极化下的热电子诱导阴极电化学发光。与其他电极相比,CPE具有更低的背景、更好的稳定性和再现性。该方法也适用于邻苯二酚的测定。 在最佳条件下,在2.0*10^-10mol/L~4.0*10^-9 mol/L和4.0*10^-9mol/L~4.0*10^-7 mol/L范围内,观察到猝灭ECL强度(DI)与邻苯二酚浓度对数(logCcatechol)之间的线性相关性,检测限(LOD)为2.0*10^-10mol/L,低于其他报道的方法。 将该方法应用于水库水中邻苯二酚的测定。平均回收率为83.3%–99.0%,相对标准偏差为0.8%–2.2%。2.4.3 等离子体辅助增强Cu/Ni金属纳米粒子的超弱化学发光 采用具有类似Kirkendall效应的简单水溶液法合成了具有稳定荧光和良好水分散性的Cu/Ni纳米颗粒。60±5nm铜镍摩尔比为1:2的Cu/NiNP显著增强了碳酸氢钠(NaHCO3)与过氧化氢(H2O2)在中性介质中氧化反应产生的超微弱化学发光(CL)。时间依赖性CL的增强取决于NP的组成和试剂添加的顺序。 在研究CL发射光谱、电子自旋共振光谱、紫外-可见吸收光谱和荧光光谱的基础上,提出了等离子体辅助金属催化这种金属NP(MNP)增强CL的机理。MNP的表面等离子体可以从化学反应中获得能量,形成活化的MNP(MNP*),与OH自由基偶联产生新的加合物OH-MNP*。OH-MNP*可以加速HCO3-生成发射体中间体(CO2)2*的反应速率,从而提高整个反应的CL。2.5 食品领域 BPCL可以用于食品中的微生物/病原体及其毒素、痕量金属离子、抗生素、氧自由基、含氮、硫、磷物质、抗坏血酸、有机酸以及辐照食品的分析检测。2.5.1 基于光谱阵列的单一催化发光传感器及其在葡萄酒鉴定中的应用 识别复杂混合物,特别是那些成分非常相似的混合物,仍然是化学分析中一个具有挑战性的部分。本文利用MgO纳米材料在封闭反应池(CRC)中构建的单一催化发光(CTL)传感器来识别醋。它可以提供这种类型的高度多组分系统的原型。通过扫描反应期间分布在15个波长的CTL光谱,获得了醋的光谱阵列图案。这些就像他们的指纹。然后通过线性判别分析(LDA)对阵列的CTL信号进行归一化和识别。对九种类型和八个品牌的醋以及另外一系列的人造样品进行了测试;人们发现这项新技术能很好地区分它们。 这种单一传感器在实际应用中表现出了对复杂混合物分析的良好前景,并可能提供一种识别非常相似的复杂分析物的新方法。2.5.2 层状双氢氧化物纳米片胶体诱导化学发光失活对食品中生物胺浓度的影响 通过氢键识别打开/关闭荧光和视觉传感器在文献中已经明确确立。显然没有充分的理由忽视氢键诱导的化学发光失活(CL)。 在本工作中,作为新型CL催化剂和CL共振能量转移受体(CRET),层状双氢氧化物(LDH)纳米片胶体可以显著提高双(2,4,6-三氯苯基)草酸盐(TCPO)-H2O2体系的CL强度。另一方面,生物胺可以选择性地抑制LDH纳米片TCPO–H2O2系统的CL强度,这是由于光致发光LDH纳米片通过O–H…N键取代O–HO键而失活的结果。 此外,组胺被用作食品腐败的常见指标,发现CL强度与组胺浓度在0.1–100uM范围内呈线性关系,组胺(S/N=3)的检测限为3.2nM。所提出的方法已成功应用于追踪变质鱼类和猪肉样品的组胺释放,显示出这些样品中生物胺水平的时间依赖性增加。2.5.3 碳酸盐夹层水滑石增强过氧亚硝酸化学发光,检测抗坏血酸的高选择性 在本研究中,发现Mg-Al碳酸酯层状双氢氧化物(表示为Mg-Al-CO3LDHs)催化过氧硝酸(ONOOH)的化学发光(CL)发射。CL信号的增强是由于过亚硝酸根(ONOO)通过静电吸引在LDHs表面的浓度,这意味着ONOO可以容易有效地与嵌入的碳酸盐相互作用。此外,抗坏血酸可以与ONOO或其分解产物(例如_OH和_NO2)反应,导致Mg-Al-CO3-LDHs催化的ONOOH反应的CL强度降低。 基于这些发现,以Mg-Al-CO3-LDHs催化的ONOOH为新的CL体系,建立了一种灵敏、选择性和快速的CL法测定抗坏血酸。CL强度在5.0至5000nM的范围内与抗坏血酸的浓度成比例。检测限(S/N=3)为0.5nM,9次重复测量0.1mM抗坏血酸的相对标准偏差(RSD)为2.6%。 该方法已成功应用于商业液体果汁中抗坏血酸的测定,回收率为97–107%。这项工作不仅对更好地理解LDHs催化的CL的独特性质具有重要意义,而且在许多领域具有广泛的应用潜力,如发光器件、生物分析和标记探针。2.6 气相催化发光2.6.1 基于纳米ZnS的四氯化碳催化发光气体传感 基于四氯化碳在空气中氧化纳米ZnS表面的催化发光(CTL),提出了一种新的灵敏的气体传感器来测定四氯化碳。详细研究了其发光特性及最佳工艺条件。 在优化的条件下,CTL强度与四氯化碳浓度的线性范围为0.4–114ug/mL,相关系数(R)为0.9986,检测限(S/N=3)为0.2ug/mL。5.9ug/mL四氯化碳的相对标准偏差(R.S.D.)为2.9%(n=5)。 对甲醇、乙醇、苯、丙酮、甲醛、乙醛、二氯甲烷、二甲苯、氨和三氯甲烷等常见异物无反应或反应较弱。在4天的40小时内,传感器的催化活性没有显著变化,通过每小时收集一次CTL强度,R.S.D.小于5%。该方法简便灵敏,具有检测环境和工业中四氯化碳的潜力。2.6.2 珊瑚状Zn掺杂SnO2的一步合成及其对2-丁酮的催化发光传感 将一维纳米级构建块自组装成功能性的二维或三维复杂上部结构具有重要意义。在这项工作中,我们开发了一种简单的水热方法来合成由纳米棒组装的珊瑚状Zn掺杂SnO2分级结构。利用XRD、SEM、TEM、XPS、FTIR和N2吸附-脱附对所得样品的组成和微观结构进行了表征。通过研究在不同反应时间合成的样品,探讨了生长机理。作为催化发光(CTL)气体传感器的传感材料,这种珊瑚状Zn掺杂的SnO2表现出优异的CTL行为(即,与其他15种常见的挥发性有机化合物(VOC)相比,具有高灵敏度、对2-丁酮的优异选择性以及快速响应和回收)。在相同的条件下测试了SnO2样品的三种不同Zn/Sn摩尔比,以证明Zn掺杂浓度对传感性能的影响。在最佳实验条件下,进一步研究了基于1∶10Zn掺杂SnO2传感材料的CTL传感器对2-丁酮的分析特性。气体传感器的线性范围为2.31–92.57ug/mL(R=0.9983),检测限为0.6ug/mL(S/N=3)。2.6.3 缺陷相关催化发光法检测氧化物中的氧空位 氧空位可以控制氧化物的许多不同性质。然而,氧空位的快速简单检测是一个巨大的挑战,因为它们的种类难以捉摸,含量高度稀释。在这项工作中,本文中发现TiO2纳米颗粒表面乙醚氧化反应中的催化发光(CTL)强度与氧空位的含量成正比。氧空位依赖性乙醚CTL是由于氧空位中大量的化学吸附O2可以促进其与化学吸附的乙醚分子的接触反应,从而显著提高CTL强度。因此,乙醚CTL可以用作TiO2纳米颗粒中氧空位的简单探针。通过检测金属离子掺杂的TiO2纳米粒子(Cu、Fe、Co和Cr)和氢处理的TiO2纳米粒子在不同温度下在具有可变氧空位的TiO2表面上的乙醚CTL强度,验证了其可行性。本CTL探针测得的氧空位含量与常规X射线光电子能谱(XPS)技术测得的结果基本一致。与已经开发的方法相比,所开发的CTL探针的优越性能包括快速响应、易于操作、低成本、长期稳定性和简单配置。本文认为氧空位敏感的CTL探针在区分氧化物中的氧空位方面具有很大的潜力。
  • 色谱检测方法新标准来啦(十一)——GB/T 40845-2021 化妆品中壬二酸的检测 气相色谱法
    近年来,消费者对功效化妆品的需求与日俱增,庞大的需求吸引着越来越多的企业布局相关领域。但是,随之而来的夸大功效等乱象,严重侵害了消费者权益。为规范和指导化妆品功效宣称评价工作,2021年4月9日国家药监局网站发布了《化妆品功效宣称评价规范》,中国化妆品行业正式迈入功效评价时代。按照要求:2021年5月1日-2021年12月31日期间注册备案的化妆品,应当于2022年5月1日前按照《化妆品功效宣称评价规范》要求,上传产品功效宣称依据的摘要。 同时,《化妆品标签管理办法》也将正式施行,对标签的要求做了更进一步的释义和规范。按照要求,自2022年5月1日起,申请注册备案的化妆品,必须符合《化妆品标签管理办法》的规定和要求。此前申请注册备案的化妆品,未按照本《办法》规定进行标签标识的,应在2023年5月1日前完成产品标签的更新。中国化妆品标签监管也将迈入新台阶。 壬二酸结构 壬二酸(Azelaic acid,CAS 123-99-9),又名杜鹃花酸,是一种天然存在的直链饱和二羧酸,分子式为C9H16O4。壬二酸在医学临床上常用来治疗玫瑰痤疮及寻常型痤疮,同时可以用于美白类和祛痘类化妆品,能有效抑制皮肤上的痤疮杆菌和租房阻断脂肪酸的生成,防止黑色素的形成,可预防斑点形成,减少黑色素沉着。近年来由于其疗效显著以及相对安全性,壬二酸在皮肤保护和皮肤病治疗类化妆品中得到越来越多的使用。科学的检测方法对于目前市场上化妆品标签准确标注壬二酸成分的含量具有非常重要的意义。为此,国家市场监督管理总局和中国国家标准化管理委员会正式发布了《GB/T 40845-2021 化妆品中壬二酸的检测 气相色谱法》。 检测方法 方法原理试样在浓硫酸和乙醇条件下衍生,用正己烷萃取,浓缩后经气相色谱分离检测,根据保留时间定性,外标法定量。 气相色谱法仪器配置:GC主机+SPL+FID,可选配液体自动进样器色 谱 柱:SH-5 Cap. Column 30m x 0.25mm x 0.25um 方法参数初始温度60℃(保持2min),以10℃/min升到150℃(保持1min),以5℃/min升温至165℃(保持2min),以25℃/min升温至250℃;SPL进样口温度:260℃;FID检测器温度:280℃;分流比:5:1;进样量:1微升;标准曲线浓度:10mg/L,20mg/L,50mg/L,100mg/L,200mg/L,500mg/L,1000mg/L 壬二酸衍生物气相色谱图(壬二酸二乙酯) 灵敏度要求:本方法检出限15mg/KG,定量限50mg/kg。 岛津推荐仪器 气相色谱仪: GC-2010 Pro / AOC-20系列 GC-2010 Pro继承了高性能毛细柱气相色谱仪GC-2010Plus的基本性能。其良好的重现性确保其具备高可靠性。配备了高性能检测器使高灵敏度分析得以实现。同时,高速柱温箱冷却技术可大幅缩短分析时间,是一款高性价比气相色谱仪产品。扫码了解更多信息 气相色谱仪: Nexis GC-2030 / AOC-30系列Nexis GC-2030加强版气相色谱仪配备了全新智能交互界面,仅需触屏即可完成仪器操作并可以实时了解仪器运行状态。创新ClickTek技术全面提升用户分析体验,使色谱柱的安装和仪器维护进入徒手时代。通过不断强化Analytical Intelligence功能,优化人机交互体验,为实验室赋能。预老化功能、基线检查和系统适应性测试、远程控制和监视以及LabSolutions平台可形成从仪器启动到完成分析的全自动化工作流程。 扫码了解更多信息参考资料:1、GB/T 40845-2021 化妆品中壬二酸的检测 气相色谱法2、https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/Azelaic-acid3、国家药监局关于发布《化妆品功效宣称评价规范》的公告(2021年 第50号) 本文内容非商业广告,仅供专业人士参考。
  • 新疆理化所基于探针结构精细调控实现高氯酸盐可视化检测
    高氯酸盐具有强氧化性和高稳定性,是广泛应用于固体推进剂、军工生产、航天器材、烟花爆竹等领域的重要含能材料之一。据美国爆炸数据中心统计,以高氯酸盐/氯酸盐作为原料直接或间接参与的爆炸案达全球爆炸案总量的63.4%。因此,开展对痕量高氯酸盐固体的高灵敏、准确的现场检测对保障国家公共安全具有重要的现实意义。中国科学院新疆理化技术研究所爆炸物传感检测团队长期致力于痕量危化品检测方法研究,在危爆品、特别是非制式爆炸物的高灵敏、快速、识别检测原理和器件设计方面发展了系列新的解决方案(Adv. Mater. 2020, 32, 1907043、Adv. Sci. 2020, 2002991、Angew. Chem. Int. Ed. 2022,DOI: 10.1002/anie.202203358等)。近期在高氯酸盐现场可视化检测方面取得进展,提出了一种基于自组装配合物探针与水凝胶耦合作用协同调控的超高灵敏比色-荧光双模可视化传感新策略,成功实现了超痕量高氯酸盐的现场双模可视化检测。该团队以三联吡啶铂(II)辅助配体为切入口,结合量子化学计算,系统研究了不同辅助配体对水溶液中三联吡啶铂(II)自组装产物Pt-Pt金属作用导致的MMLCT态光谱能量和发光稳定性的影响,阐明了辅助配体调控高氯酸根诱导聚集产物发光性质的一般性规律。研究发现,异硫氰酸根为辅助配体时,高氯酸根诱导聚集的三联吡啶铂(II)自组装产物具有能量最低且最稳定的MMLCT吸收/发射光谱,而溴为辅助配体时,自组装产物的MMLCT发生强度最高。因此,结合反阴离子调控,获得了具有良好水溶性的三联吡啶铂(II)配合物高氯酸盐比色-荧光双模可视化探针,实现了对高氯酸盐的高灵敏、高特异、快速、双模可视化传感。在此基础上,该团队提出了利用水凝胶反应介质与探针之间的耦合效应对传感材料发光信号局域增强的提升策略。通过将该铂(II)配合物探针与具有均一网络结构的PVA水凝胶耦合,利用自组装生成的微米级一维纤维状聚集体与水凝胶网络的相互作用,实现了对发光产物的完全锚定,实现了对0.75 μm(0.73 fg)高氯酸盐单颗粒的比色-荧光双模传感信号的直接观测,对空气中高氯酸盐悬浮微粒的检测限低至0.02 fg。该研究提出的辅助配体精细调控提升自组装阴离子探针双模可视化传感性能的策略,不仅可为具有特异双模光学响应信号的阴离子探针设计提供指导,还发展了基于单颗粒响应信号直接观测的超灵敏嗅觉传感方法,可为其他超痕量难挥发化学物质传感提供借鉴。此外,爆炸物传感检测团队以该研究为核心,与新疆公安厅共同发布自治区地方标准1项(DB 65/T 4451-2021《氯酸盐和高氯酸盐的检测目视化学比色法》),为相关行业提供了高氯酸盐检验鉴定操作规范。系列研究成果分别发表在《Journal of Materials Chemistry A》(杂志封底)和《Sensors and Actuators B: Chemical》上,博士研究生苏珍为第一作者,导师窦新存研究员和李毓姝副研究员为共同通讯作者,相关理论计算部分与太原科技大学李坤教授合作完成。研究工作得到国家自然科学基金委、中国科学院及自治区相关项目的资助。论文链接:https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2022/ta/d2ta00843bhttps://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0925400521002975封底链接:https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2022/ta/d2ta90087d
  • 瞄准分析化学研究国际前沿热点
    日前召开的全国科技奖励大会上,由中国科学院长春应用化学研究所杨秀荣院士主持完成的“生物分子识别的分析化学基础研究”项目喜获国家自然科学奖二等奖。 “生物分子识别的分析化学基础研究”项目属于分析化学学科,是分析化学研究的国际前沿热点。该项目立足于学科发展,面向国家和社会需求,瞄准分析化学中高灵敏度、高选择性、高通量的科学问题,发展基于生物分子识别的新型分析材料、分析方法和分析仪器。 在这个项目中,有多项重要科学发现:一是首次成功利用微波热解法制备出无毒、具有荧光和电化学发光双重性质的碳点;发展了非共价技术制备稳定的、对氧还原具有高催化活性的铂纳米立方体修饰碳纳米管的材料;该系列材料在生物分子识别研究中发挥了重要作用。 二是发现了三联吡啶钌电化学发光新型共反应剂:二丁基乙醇胺。使用该试剂,三联吡啶钌在铂电极上的电化学发光响应是使用传统共反应剂三丙胺的100倍,在提高电化学发光灵敏度方面具有重要意义。 三是构筑了新型功能化纳米传感器,并将其成功用于高灵敏度、高选择性的生物分子识别分析:发展了杂交双链DNA功能化荧光银纳米簇的制备新方法,实现了对镰刀型细胞贫血症基因的单碱基突变的识别。该方法对于基因单碱基变异的识别具有普适性;设计与合成了新型纳米多功能荧光探针:SiO2/ED-TA/Eu3+,可以选择性识别炭疽热孢子标志物,检测灵敏度比传统方法提高了2个数量级,2分钟即可完成检测,并实现了检测的可视化;开发了基于三重氢键识别的功能化金纳米粒子检测三聚氰胺的比色方法,裸眼检测限比美国安全标准低2个数量级,实现了低成本、准确、原位检测奶制品中三聚氰胺的目的。 四是发展出具有荧光、表面增强拉曼和共振光散射等多种检测手段,非放射性的生物芯片技术,提高了检测的准确性,达到了对生物分子识别进行高通量研究的目的。 五是研制出实时、在线的分子识别电化学分析仪。有关该仪器的科技部专家组验收意见认为“该仪器是具有自主知识产权的一项重要科技成果,填补了该类仪器国内外空白。”
  • 【瑞士步琦】SFC应用——苯基吡啶的纯化
    SFC应用—苯基吡啶的纯化3-苯基吡啶与4-苯基吡啶都是生产高附加值精细化工产品的重要有机原料,随着农药、医药等精细化工行业的蓬勃发展,对两者的需求日益增高。两者的沸点接近(分别为 144.14℃ 和 145℃),性质相似。依靠传统的分离方法,如精馏、普通的溶剂萃取无法将其分离。而采取化学转化法则会有污水量大、产率低等缺点。虽然邻苯二甲酸法和铜盐法研究较多,但相对来说步骤比较繁琐。现如今通过 SFC 可以有效将两者进行分离,高效快速的同时也解决了有机溶剂污水处理量大等难题。1SFC 分离条件设备Sepiatec SFC-50色谱柱AS-HUV波长254nm改性剂MeOH,5%进样体积15 ul流速8 ml/min压力100bar温度40℃2实验结果▲图1.SFC 在 5% MeOH 等度条件下对 3-苯基吡啶与 4-苯基吡啶分离色谱图3叠加进样▲图2. 3-苯基吡啶与 4-苯基吡啶在 6 次叠加进样状态下的分离色谱图4结论与传统的分离方式相比,通过超临界流体色谱可以快速有效的将 3-苯基吡啶与 4-苯基吡啶进行分离,并将分离时间控制在 4min 之内,除此之外,较少的改性剂使用也为用户解决溶剂成本及后续废液处理等烦恼。通过叠加进行功能,在保证两者分离度的情况下可以更加快速的对样品进行制备,避免非必要的时间等待,叠加进样功能可将每次进样时间控制在 1.6min 以内。
  • MALDI-FTICR-MS评估除草剂在蔬菜中吸收代谢行为
    小白菜活体微毛细管采样和快速分析示意图。研究团队 供图 近日,广东省化学测量与应急检测技术重点实验室科研团队研究建立了一种活体微量毛细管采样(MCS)结合基质辅助激光解吸/电离傅里叶变换离子回旋共振质谱(MALDI-FTICR-MS)分析新技术。相关研究发表于《食品化学》(Food Chemistry)。  百草枯和敌草快均为联吡啶类阳离子季铵盐,具有高水溶性和低挥发性,属于非选择性触杀灭生型除草剂,因其价格低廉,曾在全球范围内作为除草剂被广泛使用。百草枯和敌草快对人和动物具有很强的毒性,易对生态环境造成危害并通过食物链威胁人体健康。  研究发现,小白菜对百草枯和敌草快的吸收能力有显著性差异,相对更容易吸收敌草快,且两者在不同小白菜个体之间也存在显著性的吸收差异。研究人员开发出MCS活体采样和MALDI-FTICR-MS快速分析技术。该技术具有成本低、样本用量少、快速、高通量、高灵敏等特点,全分析流程20分钟内完成。  长时间的暴露实验发现,一组小白菜根系持续暴露在百草枯和敌草快污染(初始浓度均为100 μg/L)的水环境中,该组小白菜根系会持续吸收该两种污染物,当两者在小白菜茎内汁液的浓度分别达到约500 μg/kg时,会使植株枯萎死亡。  进行消除实验时,将吸收有百草枯和敌草快的活体小白菜根系浸泡在空白培养液中培养,小白菜茎内汁液的两种除草剂浓度逐渐降低,而空白培养液中会检出百草枯和敌草快,说明除草剂会被小白菜通过根系以原型的形式排出体外。  依据消除跟踪实验测试结果,计算出百草枯和敌草快的半衰期分别为1.32d和1.86 d。在消除实验的第18天,百草枯和敌草快在活体小白菜体内仍有检出,说明两者均难以通过小白菜自身的正常代谢达到完全清除和降解。  该研究技术可实时监测活体植物体内联吡啶季铵盐类除草剂的浓度,评估其在植物体内的吸收和消除行为,为农业生产中因除草剂使用而带来的人体暴露风险提供了有价值的依据。
  • 改写教科书:张新星团队在大气微液滴中制备极不稳定的吡啶负离子
    前言2021年12月8日,南开大学化学学院硕士研究生赵玲玲打开质谱仪,开展日常的实验。当天的实验内容是在微液滴表面使用吡啶(Py)捕捉空气中的二氧化碳。然而在开始收集数据的第一时间,赵玲玲就观测到了质量为79的吡啶负离子的质谱峰。她的导师张新星研究员指着电脑屏幕上最强的那个峰道:“吡啶负离子在大气里是不可能生成的,这瓶吡啶肯定是坏了。”… … 一些小分子的负离子极不稳定本科普通化学原理和物理化学教科书均指出,像苯、吡啶这样的稳定分子,所有的成键轨道均被电子占满。若要得到它们的负离子,电子必须要填入能量极高的最低未占据轨道(LUMO),即π*反键轨道。然而这个过程需要吸收很大的能量,从而使得这些分子的电子亲和能(得到电子的能力)是很大的负值(如图1所示)。即使在极低温、高真空的环境中,科学家们此前也只通过电子照射吡啶蒸汽的方式观测到瞬态存在的吡啶负离子(Py-),并且估算了它的寿命和分子发生一次振动所需要的时间数量级相仿,即瞬间的10飞秒(1秒的一百万亿分之一)。因此在大气或水中制备吡啶负离子,违反了此前教科书中的基本常识。图1:典型分子轨道能级图吡啶负离子在微液滴表面的生成使用十分简单的氮气喷雾和质谱检测的方法,南开大学张新星团队的硕士研究生赵玲玲在大气中生成了含有吡啶的微小水滴,并在质谱中观测到了极强的Py-信号(图2)。由于这个结果十分惊人,张新星起初并不相信这些信号是真实的。然而在赵玲玲上百次的尝试之后,信号仍然存在。因此,张新星致电了斯坦福大学的美国科学院院士Richard Zare教授。Zare团队的博士后学者宋肖炜博士很快地就重复出了实验。宋博士说,在重复出实验的那一刻,“已经80多岁的Zare,开心地像个孩子”。 张新星指出,根据实验室质谱仪检测离子所需要的最短时间, Py-负离子的寿命至少高达50毫秒,比之前人们认为的10飞秒提高了一万亿倍。为了进一步证明Py-的存在,赵玲玲还使用二氧化碳捕捉到了Py-,并生成了产物(Py-CO2)-。为了避免是空气中的微量污染物促成了Py-负离子的生成,张新星课题组还搭建了一套进样口在手套箱中的质谱装置,仍然得到了极高的Py-负离子信号,证明了该反应是微液滴表面自发进行的过程。图2:A,简单的氮气喷雾产生微液滴的装置。B,吡啶负离子的质谱峰。C,吡啶负离子绝对信号强度随着浓度的变化。D,吡啶负离子生成效率随着浓度的变化。E,吡啶负离子的信号强度随着载气气压(液滴大小)的变化。F,吡啶负离子的信号强度随着温度的变化。神奇的微液滴化学近几年来,斯坦福大学的Richard Zare教授和普渡大学的Graham Cooks教授发现很多原本在水溶液中难以进行的化学反应,在通过气体喷雾或者超声雾化产生的微小水滴中(如图3中我们日常所用的加湿器产生的水雾)可以自发发生,甚至可以被加速到原本的一百万倍。而且水滴的尺寸越小,这些现象越明显。Zare认为,微液滴的表面自然带有高达109 V/m的电场。相比之下,在空气中生成闪电的击穿电压仅有106 V/m。微液滴表面的电场是如此庞大,甚至可以撕裂水中的氢氧根(OH-),生成一个自由电子和一个羟基自由基(OH)。自由电子具有极高的还原性,而OH具有极高的氧化性,这看似完全矛盾的两个性质居然同时存在,使得微液滴成为了神奇的矛盾统一体(unity of opposites)。加州大学伯克利分校的Teresa Head-Gordon教授在近期发表的论文中,也从理论上证实了微液滴表面极高电场的存在。张新星和Zare认为,该实验是微液滴表面自发生成的电子还原了吡啶生成了Py-。Zare同时也猜测,吡啶分子的振动激发态很有可能也帮助了其负离子的生成。此外,如果微液滴表面的OH-真的可以被撕裂生成一个自由电子和一个羟基自由基,那么这个羟基自由基就可能进一步氧化吡啶。赵玲玲通过改变质谱极性,也确实观测到了这些氧化产物,为微液滴“神奇的矛盾统一体”提供了进一步坚实的证据。图3:家庭中常见的产生微液滴的加湿器深远影响在记者的采访中,张新星表示,化学是一门创造新物质的科学,基于教科书常见的原理,很多时候化学家们在合成出某个物质之前,就可以根据现有的、被广泛接受的物理化学和量子力学原理,以及分析装置自身可以测量的时间和空间尺度的极限去预测这个化合物是否可以存在,可以存在多久,以及即使存在但能否可以被科学家们观测到。然而,这些预测真的靠谱吗?教科书写的金科玉律就一定正确吗?原本认为即使在真空绝对零度也只能短暂存在的吡啶负离子,被发现在大气中的水滴上就可以生成,这个例子告诉我们,充分理解现存科学,但是又敢于质疑现存的科学,是推动科学认知边界的有力途径。Sprayed Water Microdroplets Containing Dissolved Pyridine Spontaneously Generate the Unstable Pyridyl Radical Anion 作者:赵玲玲, 宋肖炜, 宫矗, 张冬梅, 王瑞靖, Richard N. Zare, 张新星, PNAS, 2022, 119, e2200991119(点击了解论文)
  • 世界上第一个单原子X射线揭示了最小水平的化学
    原子可能没有骨骼,但我们仍然想知道它们是如何组合在一起的。这些微小的粒子是构成所有正常物质(包括我们的骨头)的基础,理解它们将有助于我们理解更大的宇宙。我们目前可以使用高能X射线来帮助我们理解原子和分子,以及它们是如何排列的,捕捉衍射光束来重建它们的晶体结构。上图:六个铷和一个铁原子的超分子组装体。扫描隧道显微镜显示了一个铁原子的清晰信号。现在,科学家们已经使用X射线来表征单个原子的特性,表明这项技术可以用来在物质最微小构件的水平上理解物质。由俄亥俄大学和美国阿贡国家实验室的物理学家托卢洛普阿加伊(Tolulope Ajayi)领导的一个国际团队表示:“在这里,我们证明X射线可以用来表征一个原子的元素和化学状态。”X射线被认为是在原子水平上表征材料的合适探针,因为它们的波长分布与原子的大小相当。有几种技术可以用X射线照射物体,看看它们是如何在很小的尺度上组合在一起的。其中之一是同步加速器X射线,其中电子沿着圆形轨道加速,直到它们发出明亮的高能光。上图:铁超分子组装示意图,铁原子为红色,铷为青色。为了分辨真正精细的尺度,物理学家托卢洛普阿加伊和他的同事使用了一种将同步辐射X射线与原子尺度成像显微镜技术相结合的技术,称为“扫描隧道显微镜”。这采用了一种优秀的尖端导电探针,该探针与测试材料的电子相互作用,称为“量子隧道”。在非常接近的地方(比如半纳米),电子的精确位置是不确定的,会将其涂抹在材料和探针之间的空间中;原子的状态就可以在产生的电流中进行测量。这两种技术统称为“同步加速器X射线扫描隧道显微镜(SX-STM)”。放大的X射线激发样品,针状探测器收集产生的光电子。这是一项令人兴奋的技术,它开启了一些令人难以置信的可能性:去年,该团队发表了一篇关于使用 SX-STM 旋转单个分子的论文。这一次,他们做得更小,试图测量单个铁原子的性质。他们分别创建了超分子组装,包括铁和铽离子在一个原子环中,也就是所谓的配体。1个铁原子和6个铷原子通过三联吡啶配体连接;铽、氧和溴通过吡啶-2,6-二甲酰胺配体连接。然后,对这些样品进行 SX-STM 处理。上图:左图-铽超分子组装示意图,铽为青色,溴为蓝色,氧为红色。左图-铽超分子组装的SX-STM图像。探测器接收到的光与照射在样品上的光是不一样的。一些波长被原子核中的电子吸收,这意味着在接收到的X射线光谱上有一些较暗的线。研究小组发现,这些较暗的线条分别与铁和铽吸收的波长一致。吸收光谱也可以分析,以确定这些原子的化学状态。对于铁原子,有趣的事情发生了。只有当探头尖端正好位于铁原子的超分子结构上方并且非常接近时,才能探测到X射线信号。研究人员说,这证实了隧道机制中的探测。因为隧穿是一种量子现象,这对研究量子力学具有重要意义。研究人员表示:“我们的工作,将同步加速器X射线与量子隧道过程联系起来,并开启了未来的X射线实验,以同时表征材料在单原子极限下的元素和化学性质。”这项研究发表在《自然》杂志上。
  • 色谱检测新标准来啦——HJ 1267-2022水质 6种苯氧羧酸类除草剂和麦草畏的测定
    苯氧羧酸类除草剂和麦草畏是一种广泛应用于农业生产的选择性除草剂,具有价格低廉、除草速度快、除草谱广等优点。然而,它们的使用会导致水质污染,残留于土壤中,并通过雨水和地下水流入河流和湖泊,对水质造成影响。随着环保要求的提高,水质监测变得越来越重要,对环境保护至关重要。因此,对苯氧羧酸类除草剂和麦草畏进行检测对于保障水质安全具有重要意义。本标准规定了测定地表水、地下水、生活污水、工业废水和海水中6 种苯氧羧酸类除草剂和麦草畏的高效液相色谱法。※本标准中结果的定性分析是根据样品中目标化合物与标准系列中目标化合物的保留时间定性,标准还提到:“必要时,可采用液相色谱-质谱法确认目标化合物”并在附录中提供了液相色谱-三重四极杆质谱法仪器条件。岛津提供LCMS-8045、LCMS-8050、LCMS-8060等多款液相色谱-三重四极杆质谱可选,满足标准要求。如需进一步了解,您可前往https://www.shimadzu.com.cn/an/lcms/index.html本文内容非商业广告,仅供专业人士参考。
  • 仪器情报,科学家利用LTSTM等先进设备分析了吡啶氮掺杂石墨烯膜在高效CO₂捕获中的机理!
    【科学背景】随着全球气候变化问题日益突显,碳捕集技术成为减缓气候变化的重要手段之一。因此,研究人员一直致力于寻找能够高效、低成本地分离CO2的技术,以减少温室气体排放并促进碳中和。传统的CO2分离技术通常依赖于热力学过程,如化学吸收和物理吸附,但这些方法往往需要大量的能源消耗,成本高昂。因此,开发基于膜的CO2分离技术成为一种备受关注的方向,因为这种技术不依赖于热能,有望降低捕集成本。传统的膜材料如聚合物薄膜和金属有机框架等已经显示出潜在的应用前景,但它们的CO2渗透率受到选择层厚度的限制,难以进一步提高。此外,实现高CO2/N2分离因子的挑战在于难以兼顾高选择性和高渗透率。因此,本研究针对这些问题提出了一种创新的解决方案。瑞士洛桑联邦理工学院Kuang-Jung Hsu,Kumar Varoon Agrawal等研究团队利用二维孔隙结构,通过控制孔边缘的异原子掺杂来增强CO2与孔的结合亲和力。他们选择了石墨烯作为研究对象,通过将吡啶氮引入孔边缘,促进了CO2与孔之间的竞争性吸附。这种方法提高了CO2的装载量,使得即使在稀薄的CO2气流中也能实现高CO2渗透率和高CO2/N2分离因子。此外,他们采用了可扩展的化学方法,成功制备了厘米级的高性能膜,为实际应用奠定了基础。【科学亮点】(1)在本研究中,首次利用氨在室温下处理氧化的单层石墨烯,成功地在孔边缘引入了吡啶氮。这一方法使得孔边缘的吡啶氮取代成为可能。(2)实验结果表明,吡啶氮的引入导致了CO2与孔之间的高度竞争性但定量可逆的结合,这与理论预测一致。通过高分辨率X射线光电子能谱(XPS)确认了吡啶氮的引入。同时,低温扫描隧道显微镜(LTSTM)观察到了CO2的吸附和解吸过程,验证了吡啶氮引发的高亲和力。(3)此外,实验还显示了即使在稀薄的CO2气流中,也能实现高装载量,进而实现了高CO2渗透率和高CO2/N2选择性。由于化学反应的可扩展性,实验在厘米级膜上展示了高性能。【科学图文】图1:在吡啶-N-取代的石墨烯上,吸附CO2。图2. 在吡啶-N-取代的石墨烯上,吸收CO2。图3. 在吡啶-N-取代的石墨烯上,定量可逆的CO2吸附。图4:过能量色散光谱(EDS)和拉曼光谱确认吡啶氮取代石墨烯中的氮官能团。图5:吡啶氮取代石墨烯的CO2吸附和气体传输特性。图6: 竞争性CO2吸附,吡啶-N-取代石墨烯具有极好的碳捕获性能。【科学结论】这项研究为开发高效的碳捕集技术提供了科学价值。通过在石墨烯孔边缘引入功能异原子,特别是吡啶N,作者成功地改善了CO2在孔中的吸附性能,从而实现了高渗透率和高选择性的分离效果。这一发现不仅为膜科学提供了新的思路和方法,还将激发分子模拟和实验来进一步探索竞争性吸附的机制,为膜技术的进一步发展提供了重要的指导。此外,研究中采用的化学反应是基于气态反应物的,这使得相关技术具有了高度可扩展性,并且可适用于大面积样品的制备。因此,这项研究的成果不仅将对膜领域有所贡献,还将为其他领域,如高性能吸附剂、传感器和催化剂的开发提供有价值的参考。原文详情:Hsu, KJ., Li, S., Micari, M. et al. Graphene membranes with pyridinic nitrogen at pore edges for high-performance CO2 capture. Nat Energy (2024). https://doi.org/10.1038/s41560-024-01556-0
  • 液相色谱法/液相色谱质谱联用法测定苯氧羧酸类除草剂中游离酚
    引言酚类化合物是一种细胞原浆毒,其毒性作用是与细胞原浆中蛋白质发生化学反应,形成变性蛋白质,使细胞失去活性,它所引起的病理变化主要取决于毒物的浓度,低浓度时可使细胞变性,高浓度时使蛋白质凝固,低浓度对局部损害虽不如高浓度严重,但低浓度时由于其渗透力强,可向深部组织渗透,因而后果更加严重。酚类化合物可经皮肤、粘膜的接触,呼吸道吸入和经口进入消化道等多种途径进入体内。 FAO与WHO 早已对2,4-滴、2,4-滴酯类、2,4-滴钠盐、二甲铵盐、2甲4氯、2甲4氯钠、2甲4氯丁酸、2甲4氯丙酸等农药中的游离酚进行了限定,对苯氧羧酸类除草剂中的游离酚进行限量有利于减少有害杂质对农产品安全的影响,也有利于各级质量管理部门对农药产品质量实施监督。进而保证农药产品的安全性、保障人身健康和环境安全。 《GB/T 41225-2021苯氧羧酸类除草剂中游离酚限量及检测方法》新标准已于2022年7月1日正式实施,新标准共给出3种试验方法:化学显色法,高效液相色谱法,液质联用法。 岛津解决方案一、 UV-3600i Plus紫外可见近红外分光光度计高灵敏度—标配三检测器配置了三个检测器,一个检测紫外及可见区域的PMT检测器,检测近红外区域的InGaAs 和 PbS检测器。InGaAs检测器弥补了PMT和 PbS转换波长灵敏度低的特点,从而保证了在整个检测波长范围内高灵敏度测定。在1500 nm波长检测时噪声小于0.00003 Abs,达到超低的噪声水平。 高分辨率—宽测量范围及超低的杂散光采用高性能双光栅单色器,实现高分辨率(分辨率高达0.1nm)和超低杂散光(340nm处杂散光0.00005%以下)。测定波长范围为185nm-3300nm,可在紫外、可见及近红外的宽波段范围进行测定,应对不同领域的测定要求。 丰富可选的附件使用多功能大样品室和积分球附件可测定固体样品,使用保证测定精度的绝对反射测定装置ASR系列也可进行高精度的绝对反射测定。此外,可安装电子冷热式恒温池架和超微量池架等,适应广泛的应用测定。 智能化软件全新升级的LabSolutions UV-Vis软件包括光谱模块,光度模块,动力学及报告编辑模块等功能。软件具有自动光谱评价、自动Excel数据传输、自动样品测试等功能,可升级为DB或者CS版实现更强大的数据管理,确保数据完整性和可信度。 二、Prominence Plus 系列液相色谱仪深根本土,经典焕新。由精心挑选和优化的模块组成稳健的液相色谱系统,Prominence Plus 系列液相色谱仪具有优异的可扩展性和兼容性。无论是常规分析还是高效的快速分析,可让更多的用户得到一如既往的高准确性高可靠性的分析结果,成为各个领域实验室的有力工具,包括制药、生物制药、化学、环境和食品等。 灵动 Prominence Plus系列包含高效/超高效液相色谱系统,灵活兼容常规LC及快速LC分析需求; 经典的积木式设计,基于强大的系统管理器,提供优异的模块扩展性,灵活应对您多样的用需求。 高效 最高支持66Mpa高压输液; 支持2μm-3μm小粒径色谱柱,实现高分离度高灵敏度的快速分析; 可靠 延续Prominence系列一贯的高稳定性、高耐用性、低维护性的特点,助您轻松开展分析工作; 快速液相模式可实现高效而精确的梯度分析,获得理想的保留时间重复性; 专业 60年液相色谱技术沉淀之作,力求优异性能与轻松操作间的平衡; 使用功能强大的LabSolutions工作站,符合GMP法规数据完整性技术要求,匹配实验LIMS系统。 三、超快速液相色谱质谱联用仪岛津LCMS-8045三重四极杆液质联用仪 迅捷的速度,敏捷的灵敏度得益于岛津深厚的质谱研发积淀,在诺贝尔获奖者的指导下实现关键技术的突破。作为行业范围内将三重四极杆高灵敏度和高速度相结合的公司,为质谱领域带来真 正意义上的创新。为用户着想,秉承超快速分析的理念,显著提升分析通量,打 造实验室的效率之星。 优异的稳定性,值得信赖的准确性LCMS-8045重视仪器抗污染能力和整体耐用性,即使在严苛的连续分析中也可保 持出色的稳定性,提供准确可靠的分析结果。无论是食品安全还是药物分析,环 境监测还是临床研究,在面对复杂基质样品时都可以轻松应对。 功能丰富的软件,强大的MRM方法包Labsolutions LCMS集合型工作站软件,具备丰富的支持多组分定 量方法制作的便利功能,以直观的界面帮助用户迅速上手。从方 法建立、实时分析到报告编辑,化繁为简,大幅提升分析工作的 效率。更提供多领域分析方法包,无需方法摸索,即刻开展工作。 本文内容非商业广告,仅供专业人士参考。
  • 大连化物所提出光催化烯烃的卤代/吡啶双官能化新策略
    近日,中国科学院大连化学物理研究所仿生催化合成创新特区研究组研究员陈庆安团队在光催化烯烃的卤代/吡啶双官能化方面取得新进展,发展出通过调控氧化淬灭活化模式和自由基极性交叉途径,实现光催化非活化烯烃的卤代/吡啶双官能化反应新策略。该策略作为对传统Heck型反应的补充,通过自由基反应过程避免了中间体β-H消除带来的底物限制,高效地将卤代基和吡啶基团区域选择性地加成到烯烃双键。  由简单底物快速构建复杂分子是有机化学的重要研究方向。其中,烯烃的催化官能化反应由于底物成本低且来源广泛而备受关注。虽然经典的Heck反应和还原型Heck反应提供了烯烃的芳基化和氢芳基化的有效途径,但这些方法均涉及了卤原子的消除,产生了不可避免的废弃物。此外,碳卤键的选择性构建十分重要,它是多种官能团转化的重要反应位点。因此,在不牺牲卤原子的情况下,实现烯烃双键同时构建新的C-C和C-X键具有重要意义。  陈庆安团队长期致力于发展不同催化体系,以实现烯烃选择性催化转化与合成。在前期相关研究(Angew. Chem. Int. Ed.,2019;Angew. Chem. Int. Ed.,2020;Angew. Chem. Int. Ed.,2021;Angew. Chem. Int. Ed.,2021;Angew. Chem. Int. Ed.,2021)基础上,该团队最近利用卤代吡啶和非活化烯烃作为简单的反应底物,采用光催反应策略来实现非活化烯烃的卤代/吡啶双官能化。科研人员通过添加三氟乙酸,促进卤代吡啶底物发生质子化,使铱光催化剂更易于发生氧化淬灭,激发质子化的卤代吡啶产生亲电性吡啶自由基,进一步与富电子的非活化烯烃发生加成;氧化态的铱光催化剂可将生成的烷基自由基中间体氧化为碳正离子,进一步捕获体系中的卤负离子,实现C-C键和C-X键(X=Cl,Br,I)的选择性构建。此外,科研人员还进行了Stern-Volmer荧光淬灭、循环伏安法、量子产率测定等机理探究实验和动力学研究,解释了反应途径调控的机制和反应机理。为进一步验证该反应的实用性,科研人员开展了一系列转化实验:利用烯烃的卤代吡啶双官能化产物的碳卤键,可发生进一步的消除反应,以及与亚磺酸盐、硫氰酸盐、苯硫酚和叠氮钠的取代反应得到相应的转化产物。  相关研究成果以Photo-Induced Catalytic Halopyridylation of Alkenes为题,发表在《自然-通讯》(Nature Communications)上。研究工作得到国家自然科学基金、辽宁省博士科研启动基金等的支持。  论文链接
  • 中国化工学会关于《工业用2-氯-6-三氯甲基吡啶》等 4项团体标准征求意见的通知
    各有关单位及专家:由中国化工学会组织制定的《工业用2-氯-6-三氯甲基吡啶》等4项团体标准已完成征求意见稿,现公开征求意见。请于2023年4 月21日之前将征求意见表(见附件5)以电子邮件的形式反馈至中国化工学会。联系人:张颖 电话:010-64455951邮箱:zhangy@ciesc.cn附 件1.《工业用2-氯-6-三氯甲基吡啶》征求意见稿2.《电子级丙二醇甲醚》征求意见稿3.《电子级丙二醇甲醚醋酸酯》征求意见稿4.《啶氧菌酯原药》征求意见稿5. 征求意见表 中国化工学会2023年3月21日附件3《电子级丙二醇甲醚醋酸酯》征求意见稿.pdf附件1《工业用2-氯-6-三氯甲基吡啶》征求意见稿.pdf附件2《电子级丙二醇甲醚》征求意见稿.pdf附件5 征求意见表.doc《工业用2-氯-6-三氯甲基吡啶》等4项团体标准征求意见通知.pdf附件4《啶氧菌酯原药》征求意见稿.pdf
  • 公开征求氧化铁铬等4种食品相关产品新品种意见
    根据《食品相关产品新品种行政许可管理规定》和《食品相关产品新品种申报与受理规定》要求,氧化铁铬等4种食品相关产品新品种已通过专家评审委员会技术评审(具体情况见附件)。现公开征求意见。请于2024年1月21日前将书面意见反馈至我中心,如在截止日期前未反馈相关意见,视为无不同意见。邮 箱:biaozhun@cfsa.net.cn 一、氧化铁铬1.背景资料:该物质在常温下为黑色粉末,不溶于水。 美国食品药品管理局和日本化学研究检验所均允许该物质 作为着色剂用于食品接触用塑料材料及制品。2.工艺必要性。该物质为黑色无机着色剂,具有较好的 耐候性、耐温性、化学稳定性等性能,并可用于黑色塑料制 品的红外线识别。二、(1R,2R,3S,4S)-rel-二环[2.2.1]庚烷-2,3-二羧酸钙盐 (1:1) 1.背景资料:该物质在常温下为白色粉末,极微溶于水。 美国食品药品管理局和欧盟委员会均允许该物质用于聚丙 烯(PP)、聚乙烯(PE)塑料材料及制品。2.工艺必要性:加入该物质的 PP、PE 具有较低的水蒸 气渗透率和氧气透过率。三、聚丁二酸-己二酸丁二酯1.背景资料:该物质在常温下为白色颗粒,不溶于水, 可溶于氢氧化钠和氯仿。美国食品药品管理局和欧盟委员会 均允许该物质用于食品接触用塑料材料及制品。2.工艺必要性:该树脂较易熔融,加工性能良好。以该 物质为原料生产的塑料薄膜,具有较好的透明度和光泽度。四、1,3-苯二甲酸与 1,4-苯二甲酸和 1,4-二(羟甲基)环己烷的聚合物 1.背景资料:该物质在常温下为固体,不溶于水和乙醇。 美国食品药品管理局、欧盟委员会、日本厚生劳动省和南方 共同市场均允许该物质用于食品接触用塑料材料及制品。2.工艺必要性:该物质为基础树脂,相较于其他聚酯材 料密度低,可以制造较轻便的产品;有较低的吸水性,能更 好的保持尺寸稳定性,可应用于透明板材、薄膜等产品生产。
  • 深圳普门新品eCL8000全自动电化学发光免疫分析仪亮相标记免疫分析专业委员会2018学术峰会
    p   2018年6月29日-7月1日,中国分析测试协会标记免疫分析专业委员会2018学术峰会在江苏宜兴召开。在29日的新产品发布中,深圳普门科技卢国强介绍了普门电化学发光免疫分析技术与临床应用。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/f1f5972a-842c-4974-99a8-706633407511.jpg" title=" 1.jpg" / /p p style=" text-indent: 2em " 2017年7月,深圳普门拥有完整自主知识产权的全自动电化学发光免疫分析仪eCL8000上市,其成为中国第一款供临床实验室使用的电化学发光免疫分析仪。eCL8000采用基于三联吡啶钌的直接电化学发光法,可同时支持10种试剂上机,最大样品位30个,最大反应位100个,最大测试速度为86测试/小时,是具有完全自主知识产权的中国第一款全自动电化学发光免疫分析仪。 /p
  • 整合优势资源 铸造民族精品--访汪尔康院士和西安瑞迈周起设总经理
    前言:长春应化所汪尔康院士与西安瑞迈合作研制的毛细管电泳电化学发光检测仪(MPI-A型),为“十五”国家科技攻关重大项目《科学仪器研制与开发》子项目。MPI-A在国际上首次将毛细管电泳分离和电化学发光检测性能完美结合,比相关领域通常应用的进口“毛细管电泳激光诱导荧光分析仪”大大降低了成本。目前,该仪器已应用于药物、医学等方面的科学分析工作。日前,汪院士在百忙中接受本网的邀请,以文字稿件形式详细阐述了该款产品的技术优势,随后笔者又邀请西安瑞迈公司周起设经理(以下简称“周总”)谈谈该款产品的市场推广和国产仪器行业的发展问题。此篇专访中,专家与厂商联手为国产优秀产品宣传造势,同时也为国内仪器行业的资源整合献计献策,以飨读者。 汪尔康院士 Instrument:您与西安瑞迈合作研制的毛细管电泳电化学发光检测仪将毛细管电泳分离和电化学发光检测性能完美结合,请您具体介绍其具体性能? 汪院士:电化学发光检测是近几年发展迅速的毛细管电泳分析中的一种新型检测方法,它将毛细管的分离技术与电化学发光检测相结合,可在临床分析及医药、病毒、免疫等科学试验中大大简化分析的技术难度,提高分析结果的准确性。 毛细管电泳电化学发光检测仪系结合毛细管电泳(CE)分离和电化学发光(ECL)检测于一体的多测试界面、多分析参数、多控制部件系统集成仪器。这是中国科学院长春应用化学研究所与西安瑞迈公司合作首创的一种现代分离分析仪器。它可同时对被测样品实现毛细管电泳在线分离、电化学发光实时检测,并同步显示化学发光信号、电化学电位扫描信号、电化学电极电流信号及毛细管电泳电流信号并对其进行详细分析。主要包括三个部分: (1)电化学分析仪,提供电化学发光分析所需的恒电位、循环伏安及线性扫描信号发生器及电化学电流检测器; (2)数控毛细管电泳高压电源,提供电泳分离所需高压,可按照程序对电动进样时间及高压、分析过程时间与高压进行独立控制; (3)多功能化学发光分析仪,由CE-ECL多功能检测池和化学发光检测器构成。CE-ECL多功能检测池成功将毛细管电泳、电化学及化学发光三种不同方法的检测组会在一起,实现了三种检测方法的有机结合;化学发光检测器可进行流动注射化学发光、静态注射化学发光、毛细管电泳化学发光、微芯片化学发光等各种发光检测。 Instrument:请问该仪器的关键技术是什么,取得了哪些突破性的成就,获得了哪些专利? 汪院士:我们瞄准电化学发光、毛细管电泳电化学发光及电化学检测的前沿研究领域,在检测系统设计、电极化学修饰、电化学发光试剂的固定化、整体仪器的开发和芯片系统制作取得主要成果如下: (1)建立了方便易用的毛细管电泳电化学发光、电化学的检测平台,基于该平台,对药物、环境污染物、生物分子等进行检测,并应用到临床样本等实际体系的分析,推动了该项技术的发展; (2)将化学修饰电极技术引入毛细管电化学检测,极大地提高了检测的灵敏度、选择性及电极的稳定性; (3)建立了多种电化学发光试剂的固定化技术,避免了繁琐的试剂引入操作,提高了信号的稳定性,并首次将该技术用于毛细管电泳分析;制作了腐蚀接头的电化学光检测器,有效抑制了电泳高压对检测的干扰;利用平行催化的电化学发光、电化学双检测技术扩大毛细管电泳电化学发光检测的应用范围;对毛细管电泳-电化学发光检测中的场放大效应进行研究,提高检测的灵敏度; (4)首次研制出商品化的整体毛细管电泳电化学发光检测仪,经中科院组织的鉴定会评价为“国际首创”,该仪器已成功投放市场,为该项研究的推广和相关学科的研究提供了有力的工具; (5)建立了新型的芯片毛细管电泳电化学发光、电化学检测系统,为后续进一步研究提供了有效的平台。 已申请专利15项(其中3项已授权): (1)建立电化学发光及电化学检测方法,设计制作了相应的检测池:毛细管电泳柱端喷壁安培检测池(专利号:97214642.3)、分离式电化学发光流动池(专利号:00241245.4)、喷壁式电化学发光流动池(专利号:00241246.2)、毛细管电泳柱端电化学发光检测池(专利号:01133351.0,已授权)、毛细管电泳与流动注射通用型电化学发光流通检测池(专利号:02123900.2,已授权); (2)在电化学检测发光方法中,为提高检测灵敏度、减少干扰,提出多种电化学发光检测器的制备方法:电化学发光传感器的制备方法(专利号:01120534.2)、毛细管电泳固体电化学发光检测器(专利号:02116453.3)、纳米金颗粒修饰的固体电化学发光检测器(专利号:02116460.6)、腐蚀接头毛细管电泳电化学发光检测装置(专利号:200310115835.3)、聚合物/碳纳米管复合物膜电化学发光传感器的制备方法(专利号:200410010765.x)、合成含有三联吡啶钌的微米及纳米粒子的方法(专利号:200510017158.0)、一种在电化学电极表面固定三联吡啶钌的方法(专利号:200510017159.5) (3)建立了芯片毛细管电泳-电化学、电化学发光检测系统:电化学检测-微流控芯片及制作方法和再生方法(专利号:03145053.9,已授权)、集成毛细管电泳电化学发光检测芯片的制备方法(专利号:200310115822.6)、 毛细管电泳电化学发光检测装置(专利号:200510016556.0)。 Instrument:毛细管电泳电化学发光检测仪与相关领域通常应用的进口毛细管电泳激光诱导荧光分析仪及其它同类仪器有哪些优势? 汪院士:毛细管电泳分析中应用较普遍的检测方法有紫外可见光谱、激光诱导荧光以及质谱方法。紫外方法灵敏度低,激光诱导荧光以及质谱方法具有较高的检测灵敏度,但是检测时往往需要进行化学衍生,且仪器设备较昂贵。电化学发光检测的优点是灵敏度高、成本低、检测对象广泛,应用潜力巨大。将该方法与高特异性的免疫技术相结合,发展起来的免疫电化学发光技术,则有着选择性好、检测限低的优势,在基础科学研究、临床诊断等多方面有着广泛的应用。免疫电化学发光技术的应用面大、市场广阔,但目前相关的专利技术等一直把持在国外大型公司手中,所生产的专用仪器及相配套的试剂盒价格昂贵(仪器的价值高达18万美元,每检测一个样品实际消耗费用2美元),日常使用及维护成本均很高。 我们在国际上首次研制出商品化的整体毛细管电泳电化学发光检测仪,价格大概只有国外同类产品的十分之一,被中科院组织的的鉴定会评价为“国际首创”, 可实现CE-ECL的在线分离,实时检测,操作灵活,软件功能齐全,为该项研究的推广和相关学科的研究提供了有力的工具。 Instrument:毛细管电泳电化学发光检测仪可用于哪些实际应用领域?能否请您介绍一下国内外此技术发展历程及前景? 汪院士:毛细管电泳电化学发光检测仪,可用于药物、氨基酸、多肽、蛋白质及核酸检测分析 可应用于蛋白质分离检测、免疫及DNA分析以及细胞组分测定等。研究蛋白质分子之间或与其他分子如临床药物之间的相互作用以及蛋白质折叠现象、构象转化等,对深入探讨相关疾病的发生机制具有很好的参考价值;而有关DNA的损伤及其修复等科学研究,在一定程度上有助于了解一些基因性疾病的致病原因并寻求可能的治疗手段,此外,利用DNA适配子特异识别生物分子甚至癌细胞等特点,可对特定目标进行专一标记及分析测定;单细胞分析如原位监测细胞受激释放及其代谢凋亡等,有助于我们在细胞层次上深入了解生命现象及其本质,并通过细胞与药物作用研究来初步筛选某些临床药物;利用抗体与抗原或亲和素与生物素的特异作用,可以实现目标物的靶向标记。 在国内外,关于蛋白质、DNA、细胞及免疫分析等方面的基础研究工作如日中天,与此同时,相应的分析仪器的研发和应用也得到了大力发展。Ru(bpy)32+ 电化学发光(ECL)在以上分析领域的基础研究也得到大力发展,建立了相应的活化、标记、分离和检测技术并取得广泛的应用。但国际上仅有少数几家公司在生产电化学发光仪及开发相关试剂,其中,美国IGEN公司率先推出Origen Analyzer系列的电化学发光分析仪,此类仪器是在Origen磁微球免疫标记技术基础上,结合流动注射分析方法,将电化学发光方法应用于免疫分析领域,然而,该仪器无法有效分离样品,只适合研究纯化后的样品,而且价格昂贵,每台18万美元,其备用件及消耗件如电化学发光探针等的总价格也近10万美元;德国宝灵曼公司也推出了Elecsys系列的全自动电化学发光免疫分析仪,该仪器采用了电化学发光免疫技术、链酶亲和素与生物素间接包被及间接性抗体等技术,由于这种仪器同样采用了流动进样装置,因此仍存在样品分离等问题。Roche公司分别于1998年和2003年先后收购了宝灵曼公司和IGEN公司,成为目前世界上最大的电化学发光分析仪器及其配套试剂的生产厂商;最近,Roche公司推出1010型全自动电化学发光免疫分析仪,该仪器的分析特点与前两种仪器基本类似,仍采用流动注射和磁微球技术。以上这些电化学发光仪,均在样品分离纯化方面存在明显不足,分析手段单一,并且无法进一步进行微型化,很难从根本上满足目前我们在基础科学尤其是生命科学分析等研究领域的科研需要。我们研制的毛细管电泳电化学发光检测仪(CE-ECL),是国际上的首台这类仪器。把先进的分离方法与先进的检测技术结合成为整体的智能化分离与分析仪器,在国际上是首创。中科院组织的鉴定会评价为“国际首创”,而且价格较低,可实现CE-ECL的在线分离,实时检测,操作灵活。今后的研究工作将侧重于具有实际生物分析应用前景、功能全面的微型毛细管电泳电化学和电化学发光分析仪器。 Instrument:请介绍您与西安瑞迈的合作过程,您如何将科研成果顺利的推向市场的呢? 汪院士:由于在测试方法上我们的科研小组作了大量的前期工作,加之仪器设计较为成功,与西安瑞迈紧密合作,在成果鉴定之后短短一年内就销售了30台/套,销售产值达300万元。但是随着销售数量的增长和使用对象的不同,要商品化质量是关键,产研紧密结合,不断总结经验,不断完善整体系统各项设计,分别从微电极系统、化学发光单元、电化学分析系统以及毛细管电泳高压电源等方面进行了改进,使仪器系统测试效果大大提高。并且在产品产业化和实际销售过程中,根据用户的实际需要,派生出了一系列基于CE-ECL技术的系列产品,如:多参数化学发光联用仪器系列、化学发光及荧光分析检测仪系列、进样器系列、化学发光检测器系列等。到目前为止,MPI-A型毛细管电泳电化学发光检测仪在产业化完成之后,取得了相当良好的经济效益,并初步建立了销售网络。迄今为止,该仪器(包括科研原型样机和商品化仪器)已销往全国各地,受到了用户单位的一致好评,已被清华大学、北京大学、南京大学、中国科技大学、武汉大学、西安交通大学、湖南大学、四川大学等重点院校作为教学仪器和科研仪器购置。据统计数据显示,因是国际首创,该仪器在国内销售市场独据份额,其生产总值已达1000多万,实际完成销售额达900多万,其中仅MPI-A/B型已实际销售66台/套,产值约800万;另有三十多台已被一些用户单位预定。实践证明我们与西安瑞迈公司产研结合是很成功的,我们从一开始研制到样机成功进行转化为商品,不断完善、不断改进,始终紧密结合融为一体,推动这类分析仪器的发展。 Instrument:请问毛细管电泳电化学发光检测仪自推向市场来,已经被哪些国内外科研机构选用,关于该产品近期有哪些好消息(如国家部门和权威机构的肯定)呢?是否有国际化推广的计划? 周总:毛细管电泳电化学分析检测仪自2004年正式投产以来,由于其独特的分析功能而受到了众多科研单位和大专院校的欢迎,据不完全统计,国内排名前100名的理工科院校中有近90%的院校已经购买此仪器,有些院校甚至购买了近10台,其中包括清华,北大等著名高校。中科院长春应化所、化学所、电子所、过程研究所等科研机构也相继购买了此仪器。此外,还有国外的一些科研机构也在询问购买事宜。该仪器目前已列为科技部仪器产业化示范项目产品。 Instrument:您认为目前国内科学仪器的研发和生产主要面临哪些困难?您对科研工作者与厂商加强合作及促进国内科技成果产业化有哪些建议? 周总:目前国内分析仪器行业发展势头迅猛,有些产品已经占据了国内主要市场,但在高端仪器领域,国外产品仍占有主要地位。尤其是具有自主知识产权的生化分析仪器更是如此。分析仪器由于产品开发存在投入大、周期长、技术要求高和市场风险大的问题,因此仅由企业尤其是中小企业独立开发高水平的分析仪器难度很大。一方面企业不可能建立完全用于基础研究的实验室,另一方面所开发的仪器如果没有相关测试方法的配套很难进入市场。因此,采用院企结合、校企结合研发新型分析仪器是一种将产品尽快进入市场的理想方法。西安瑞迈公司与中科院长春应化所汪尔康院士、董绍俊院士等知名专家的合作很好地证明了这一点。此外,企业应能多与所研制产品的行业顶级专家沟通,听取他们的宝贵经验;西安瑞迈分析仪器公司所研发的毛细管电泳电化学检测仪器中所涉及的许多关键技术都得益于与其相关领域的专家指导。如电化学领域的汪尔康院士,化学发光领域的章竹君教授及弱电流检测领域的陶国安教授等,他们都对仪器的研制提出了很好的建议。 分析仪器研发对技术综合性要求很高,研发人员不但需要有很强的本专业知识,而且需要很宽的知识面和很强的技术贯穿能力,但受目前国内教育体制的限制,很难直接聘到相关人才,大多需要企业对其进行较长时间的培训,因此,如何在此期间使研发队伍相对稳定,是较为困难的事情。 此外,由于分析仪器尤其是创新型仪器研发费用较高,而这部分费用却无法抵扣相应税费,导致纳税额偏高,使企业投入研发的热情受到很大影响。建议相关部门能够针对技术研发比重较大的创新型企业以税收优惠支持。 Instrument:面对国外仪器厂商的强势竞争和并购热潮,请问您认为我们应该如何提高国产仪器研发和生产能力,振兴民族科研能力和民族科研工业? 周总:1。国内仪器开发厂商必须加大对具有自主知识产权产品的研发力度,避免互相仿造,竞相降低产品价格,使自己逐渐丧失研发能力。 2.要努力打造品牌产品,努力在产品质量上下功夫,避免片面追求不实用的技术指标和表面功能,在中低档产品上占领国内主要市场,进而逐渐缩小高档分析仪器与国外产品的差距,逐步改变国外产品占据国内大部分市场的局面。 3.要改变国内分析仪器厂家规模偏小,单一厂家产品种类繁多的问题,鼓励企业做精做强具有自己优势的产品。 4.鼓励企业按行业划分进行集团化重组和并购,形成具有较强竞争优势的企业集团。 采访后记:汪院士和周总分别从技术和市场这两方面,阐述了MPI-A的技术优势和推出过程,也给众多的国内同行来自成功案例的启迪:应对激烈的市场竞争,需要整合优势资源,需要专家、厂商、政府部门等多方紧密合作。 MPI-A毛细管电泳电化学发光检测仪相关信息请登陆: http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100665/C12035.htm 长春应化所相关信息请登陆:http://www.ciac.jl.cn/ 西安瑞迈公司相关信息请登陆: http://remex.instrument.com.cn 或 http://www.xaremex.com/About.htm 策划编辑:廖庆玲
  • 长春应化所在全高分子太阳能电池领域取得系列进展
    p   在光能转化为电能方面,全高分子太阳能电池采用p型高分子半导体(给体)和n型高分子半导体(受体)的共混物作为活性层,与传统的无机太阳能电池相比,具有柔性、成本低、重量轻的突出优点,已成为太阳能电池研究的重要方向之一。但是,n型高分子半导体的种类和数量远远少于p型高分子半导体,因此开发n型高分子半导体材料是发展全高分子太阳能电池的核心。 /p p   中国科学院长春应用化学研究所高分子物理与化学国家重点实验室刘俊课题组,提出采用硼氮配位键(B←N)降低共轭高分子的LUMO/HOMO能级,发展n型高分子半导体的策略,并发展出两类含硼氮配位键的n型高分子半导体受体材料,其全高分子太阳能电池器件效率与经典的酰亚胺类n型高分子半导体相近。 /p p   该课题组首先阐明了硼氮配位键降低共轭高分子LUMO/HOMO能级的基本原理,首次将硼氮配位键引入到n型高分子半导体的分子设计中(Angew. Chem. Int. Ed., 2015, 54, 3648)。进而提出了两种用硼氮配位键设计n型高分子半导体受体材料的分子设计方法:一是在共轭高分子的重复单元中,用一个硼氮配位键取代碳碳共价键,使共轭高分子的LUMO/HOMO能级同时降低0.5–0.6eV,将常见的p型高分子半导体给体材料转变为n型高分子半导体受体材料(Angew. Chem. Int. Ed., 2016, 55, 5313) 二是先设计基于硼氮配位键的新型缺电子单元——双硼氮桥联联吡啶,再用于构建n型高分子半导体受体材料(Angew. Chem. Int. Ed., 2016, 55, 1436)。 /p p   研究表明,硼氮配位键n型高分子半导体具有LUMO轨道离域、LUMO能级可调的特点(Chem. Sci., 2016, 7, 6197)。基于该独特的电子结构,在得到全高分子太阳电池器件效率6%的同时,实现了光子能量损失0.51 eV,突破了传统有机太阳能电池光子能量损失最小值0.6eV的极限,也是已知文献报道的最低值(Adv. Mater., 2016, 28, 6504)。 /p p   该工作获得了科技部“973”项目、国际自然科学基金、中组部“青年千人计划”和中科院先导计划等项目的资助。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201611/insimg/4e516292-452d-47ca-ae56-f629db3e32c9.jpg" title=" 1_副本.jpg" / /p p style=" text-align: center "   长春应化所在全高分子太阳能电池领域取得系列进展 /p p br/ /p
  • 3月回顾|质谱领域重要成果汇总
    2023年3月,质谱研究领域的新鲜成果迭出,包括一种基于电喷雾电离质谱法的新型个人健康监测仪、基于MALDITOF技术指尖涂片检测乳腺癌、基于单细胞蛋白质组学技术揭示男性更容易感染COVID-19、利用超高场离子云扫描质谱技术实现高分辨生物分子异构体分析等。仪器信息网特别将相关成果进行编译,以飨读者。  青铜时代的贸易证据(点击了解)  对于考古学家而言,陶瓷瓶中的有机残留物的GC-MS分析似乎揭示了长达公元前三千年的芳香油贸易。从土耳其的一处考古遗址出土的陶瓷瓶被怀疑曾经装有液体,直至最近研究人员对其中的残留物进行了分析!其中GC-MS鉴定了大部分样品中存在的二羧酸、油酸和棕榈酸,这表明它们可能主要含有基于植物的油。二萜类化合物也显示了松香树脂和其他植物衍生产品成分的添加。这是该地区这类商品贸易的最古老证据,突显了GC-MS在考古研究中的重要性。  硅胶手环电喷雾电离质谱法(SWESI-MS)  佩戴手腕监测器能否更好地了解我们的个人健康状况?最近的一项研究成果显示,简单的硅胶手环可能正好可以做到这一点!研究人员使用一种新的环境采样方法,被称为硅胶手环电喷雾电离质谱法(SWESI-MS),对人类暴露于环境化学物质(暴露组)和出汗代谢物进行了表征。类似于纸喷雾质谱法,分析物直接从手环表面检测出来。检测到了典型的汗液代谢物,以及一些其他的代谢物,该成果证实基于质谱检测法的手环有望作为临床监测器。不过作者指出需要进一步研究,但相信这种手环作为非侵入性可穿戴采样器,能够提供个体特征并确定外部和内部健康风险。  单细胞蛋白质组学与COVID-19感染差异  日本大阪大学的研究表明,性别特异性的Treg细胞差异可能解释了为什么男性似乎更容易感染COVID-19。他们使用单细胞蛋白质组学,展示了COVID-19患者循环Tfr细胞的比例发生变化,这是Treg细胞群体的一个子集,负责控制抗体产生,以及与抗体产生相关的其他细胞。女性拥有更多的循环Tfr细胞,而男性有更高的抗体水平,这可能导致在男性COVID-19患者中观察到的抗体产生失调。  MALDITOF助力指尖检测乳腺癌  乳腺X线检查(和活检)是筛查和诊断的黄金标准 但是它会暴露个体于辐射,其灵敏度和特异性有限,可能会使病患感觉不舒服,也可能在文化上不可接受。为了寻找替代方法,英国中塞克斯大学的研究人员结合自下而上的蛋白质组学和MALDI MS来从指尖涂片中检测乳腺癌。再将质谱数据集应用于统计分析和机器学习方法后,最高的预测方法准确率为97.8%。  超高场离子云扫描技术实现高分辨生物分子异构体分析  清华大学精密仪器系生物医学仪器与应用研究团队向高E/N场寻求突破离子迁移分析低分辨率的局限,提出一种超高场离子云扫描技术,并在离子阱质谱仪器上实现迁移分辨率超过10,000的高分辨IM分析,提升较现有技术水平一个数量级以上。研究工作中,离子云扫描方法展现出多种优点,如分析部件结构简单、操作方便、具有强大的时间/空间串级质谱能力等,可以方便地与多类质量分析器联用,用于设计混合型串联分析质谱仪器,在生物分子复杂结构解析上展现出较好的应用前景。
  • 岛津大气中PM2.5物质成分分析仪器(2)
    近来,雾霾天气频袭中国,在相关大气污染报道中,不断出现PM2.5一词。这是指在悬浮粒子状物质中粒径小于2.5&mu m的微小粒子,容易深入肺部,可对健康造成严重影响。 日本已于2009年9月设定了微小粒子状物质(PM2.5)的环境标准,在2010年3月31日修订的「基于大气污染防止法第22条规定的与大气污染状况持续监控相关的事务处理标准」中,规定按照国家指针实施PM2.5的成分分析。2011年7月29日,日本环境省分布了新的「PM2.5成分分析指针」。 继昨日介绍之后,在此继续介绍使用岛津分析装置分析PM2.5成分的应用实例。 ICP-MS分析无机元素成分例 介绍使用ICP-MS定量城市大气粉尘标准物质(NIST SRM1648)的实例。前处理采用微波分解装置分解样品,制成硝酸溶液后进行测定。下表表示大气粉尘标准物质的定量结果。结果与保证值非常一致。 ICPM-8500的特长 实现高灵敏度、多元素的同时分析 具有ppt水平的高灵敏度,并且实现多元素的同时分析。 采用等离子微炬管,降低了氩气消耗量 采用微炬管,使氩气消耗量减半,并且,可以高灵敏度同时分析从微量到高浓度的样品。 台式装置,维护简便 通过使用自动进样器AS-9和自动稀释装置ADU-1(选配件),可以实现自动分析。 X射线荧光装置(EDX)分析无机元素成分例 EDX-720的特长 简便操作,全自动测定 实现设定工作的自动化,初学者也可完成高精度的测定。 无需前处理,直接测定滤纸 如果使用能量色散型X射线荧光分析装置,则可以无化学前处理地对捕集在滤纸上的PM2.5物质进行元素分析。 可以高灵敏度地分析宽范围的元素 TOC仪(燃烧催化氧化/NDIR检测方式)分析水溶性有机物例 作为WSOC(水溶性有机碳)的主成分二羧酸的代表例,以下表示草酸分析的结果。在配制样品的纯水中含有大约0.02mg/L的TOC杂质,因此,各草酸水溶液的TOC值偏高,但都能够以3%以下的变动系数CV值进行定量。 分析条件 装置:TOC-LCPH 催化剂:高灵敏度催化剂 进样量:500&mu L 测定项目:TOC(经过酸化通气处理的TOC) 工作曲线:0-3mgC/L邻苯二甲酸氢钾水溶液 样品:特级试剂草酸2mgC/L、1mgC/L、0.2mgC/L水溶液 草酸水溶液的TOC测定结果 样品名 TOC值(mgC/L) n=3的CV值 2mgC/L草酸水溶液 2.013 0.95% 1mgC/L草酸水溶液 1.017 1.11% 0.2mgC/L草酸水溶液 0.223 2.06% TOC-L的特长 宽测量范围4&mu g/L~30000mg/L,适用于从超纯净水到高污染水(TOC-LCSH/CPH)的一切物质。 采用680℃燃烧催化氧化方式,高效率地测定所有有机成分。具备检测限为4µ g/L的高灵敏度检测能力,对应广泛领域的样品。 省空间省能源设计 与本公司以往装置相比,电力消耗降低36%,装置幅宽缩短约20%。 丰富的型号与选配件 ・ 备有方便处理测定数据的PC型号和简单操作的单机型号 ・ 安装选配件可以测定从固体样品到气体样品 ・ 安装TN单元可以测定总氮 关于岛津 岛津企业管理(中国)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,岛津企业管理(中国)有限公司在中国全境拥有13个分公司,事业规模正在不断扩大。其下设有北京、上海、广州、沈阳、成都分析中心;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/an/ 。
  • Picarro | 人为减排增强了大气新粒子生成:2022年北京冬奥会期间的观测证据
    随着工业化和城市化的快速发展,人类活动对环境的影响日益严重。其中,大气污染是人们最为关注的问题之一。为了改善大气质量,人们采取了各种措施,其中之一就是人为减排。人为减排对大气环境的影响以及机理也成为重要的研究方向,中国科学院大气物理研究所在2022年冬奥会举办之际,开展了相关研究。研究背景气溶胶颗粒对地球-大气系统具有深远的影响。作为对流层气溶胶的重要来源,新粒子生成(NPF)在云凝结核(CCN)形成中起着重要作用,并导致中国特大城市严重的雾霾事件。在受污染的大气中,NPF和参与成核的气态物质的行为尚不清楚。硫酸(SA)是清洁大气中参与成核的主要物质,其他气态前体物,例如氨、二甲胺(DMA)和二羧酸,会在污染环境中增强成核。由于气态前体和可凝蒸气丰富,成核机制在不同位置会有所不同。COVID 19封锁期间的研究表明,NPF事件的生成率(J3)和增长率(GR)的结果各不相同。在未来空气质量改善的情况下,大气NPF在污染大气中的行为仍不确定,需要进一步评估。2022年北京冬奥会为研究人为减排对中国特大城市成核和生长过程的影响提供了难得的机会。这项研究的重点是冬季奥运会前后NPF事件和气态前体的演变,以了解它们在雾霾形成中的作用并为未来制定污染减排政策提供信息。研究方法中国科学院大气物理研究所的研究团队于2022年1月1日-3月31日在北京2022年冬季奥运会主会场附近的北京IAP场地进行观测活动。该地点代表了典型的城市区域,与北京城市的平均颗粒物水平有很好的相关性。研究人员观测了气溶胶颗粒物的粒径分布、细颗粒物化学组成(有机物(OA)、硫酸盐(SO42-)、硝酸盐(NO3-)、铵(NH4+)和氯化物(chl))、气体物质浓度(O3、NO2、CO、SO2)、PM2.5质量浓度及气象参数(温度、相对湿度、辐射、海平面气压、风速和风向)以调查NPF事件及其气态前体的演变,了解不同时期气态前体在NPF和雾霾形成中的作用。NH3排放测量利用Picarro G1103氨气分析仪测量NH3浓度结论WOG和冬季残奥会(WPG)期间成核事件有所增强,NPF事件的频率( 52.4% 38.5% )高于Pre-WOG (25.0%)和Post-WOG(27.8%),这主要是由CS较低造成的。此外,WOG(6.4±4.1 cm-3s-1 )和WPG(6.1±2.9 cm-3s-1)期间的平均J3也高于Pre-WOG(5.6±2.9 cm-3s-1)和Post-WOG(5.7±3.1 cm-3s-1),而GR ( 2.3±1.8 nmh-1,2.7±1.4 nmh-1)略高于Pre-WOG (2.1±1.5 nm&sdot h-1)和Post-WOG (2.2±1.6 nm&sdot h-1)。研究发现,硫酸和氨浓度较低,WOG和WPG期间较高的J3可能是由较高的胺贡献的。log J3和SA之间的相关性,与CLOUD实验结果高度一致,表明胺增强了硫酸成核。进一步证明了上述结果。硫酸对GR3-7nm的贡献超过20%,在WOG和WPG期间,大气氧化能力大大增强,颗粒生长到10 nm以上时,有机化合物的贡献迅速增加。此外,还发现硝酸铵在NPF引发的雾霾事件中发挥着重要作用,其特点是WOG之后,NPF事件生长后期的硝酸盐产量高于WPG,建议采取措施控制NH3和NO2排放,以减少新粒子生成和生长造成的PM2.5污染。
  • 全国生命分析化学研讨会:青年论坛
    仪器信息网讯 2010年8月20-22日,由国家自然科学基金委员会化学科学部主办,北京大学、清华大学和中国科学院化学研究所共同承办的“第三届全国生命分析化学学术报告与研讨会”在北京大学召开。   大会同期举办了“青年论坛”, 16位来自科研院所和高校的青年学者在本次论坛中做了精彩报告,现摘录部分内容如下。   报告人:清华大学 张四纯副教授   报告题目:基于低温等离子体探针的质谱分析新方法研究   张四纯副教授介绍课题组设计了LTP探针离子源。用于字画上印章的质谱成像分析,区分了成分不同的印章。可以进一步将LTP探针成像技术用于生物组织和细胞的分子成像,获得重要生命物质的分布和含量信息。LTP探针作为样品剥蚀手段与ICP-MS结合进行微区原位的元素分析及元素成像分析。   报告人:华中师范大学 钟鸿英教授   报告题目:蛋白质翻译后脂修饰及脂质组学的质谱分析方法研究   钟鸿英教授主要报告了利用质谱分析手段研究膜信号转导中的蛋白质脂修饰、甘油三酯代谢通路及调控、化学污染物与肝脏脂肪组成、基于脂肪酸的微生物鉴定等内容。   报告人:中国科学院化学研究所 聂宗秀研究员   报告题目:硝酸萘乙二胺:对小分子进行基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱的新基质   聂宗秀研究员介绍利用基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱可以进行大分子的测定。课题组研究了适用于对小分子进行基质辅助激光解吸电离的一种新型基质:硝酸萘乙二胺。   报告人:武汉大学 黄卫华教授   报告题目:多功能集成微流控芯片系统用于细胞培养及检测   黄卫华教授介绍了课题组实现了细胞的长期自动化灌流培养及胞吐分泌实时监测,为细胞生理状态下的实时探测提供了思路 构建了细胞通讯网络,为后续细胞信号传导研究提供了基础 多功能集成的微流控芯片实验室系统可为细胞研究提供了通用的平台技术。   报告人:福州大学 杨黄浩教授   报告题目:一种基于石墨烯保护的信号放大核酸适体传感器   杨黄浩教授介绍了石墨烯在活细胞mRNA检测中的应用研究、基于石墨烯保护的信号放大型核酸适体传感器、基于石墨烯的蛋白质水解酶检测方法等内容。   报告人:中国科学院大连化学物理研究所 张丽华研究员   报告题目:蛋白质印迹材料用于目标蛋白质的选择性富集   张丽华研究员在报告中指出蛋白质印迹技术目前还处于发展初期,课题组采用水相体系制备出了对目标蛋白质具有选择性识别能力的印迹材料。张丽华研究员介绍保持模板蛋白质构象稳定是制备印迹材料的前提,建议采用2种以上功能单体,非特异性吸附不可完全避免,但是可以部分抑制。蛋白质印迹技术仍有很多问题急需解决。   此外,还有来自中国科学院长春应用化学研究所的逯乐慧研究员做了题为“炭疽热标记物的分析”的报告、中国科学技术大学梁高林教授报告了“A New General Platform for Controlled Synthesis of Nanomaterials,Cancer Early Detection and Therapy”、北京大学赵美萍教授报告了“几种新型分子识别材料的构建及分析应用”、湖南大学李继山副教授报告了“信号放大核酸检测新方法研究”、浙江大学苏彬研究员报告了“电化学纳米薄膜的量子化充放电”、中国科学院长春应用化学研究所徐国宝研究员报告了“联吡啶钌电化学发光生命分析方法研究”、厦门大学杨朝勇教授报告了“Amplification Techniques for Ultrasensitive Bioanalysis”、南京大学刘震教授报告了“新颖硼亲和方法及其在组学分析中的应用”、华中科技大学刘笔锋教授报告了“单细胞刺激与分析的微流控芯片新方法研究”。
  • 李攻科教授:复杂体系痕量分析样品前处理方法研究进展
    仪器信息网讯 2012年4月13日-16日,由中国化学会主办,四川大学承办的中国化学会第28届学术年会在四川大学举行。本届年会恰逢中国化学会八十华诞,受到国际国内化学界同行高度重视,来自国内国际的包括50位两院院士和第三世界院士在内的4000多名化学界代表参加了此次盛会。   在大会组织的分析化学学术分会中,中山大学化学与化学工程学院李攻科教授做了题为《复杂体系痕量分析样品前处理方法研究进展》的报告。 中山大学化学与化学工程学院 李攻科教授   李攻科教授介绍说在样品分析过程当中,样品前处理时间占整个分析过程的61%,数据处理与报告占27%,样品采集和分析测定时间各占6% 而整个分析过程当中的误差来源的前两位是样品前处理占30%,操作者占19%,另外污染、样品引入、分析测定、数据处理、仪器、校正等引入的误差均在10%以下。由此可见,样品前处理已成为复杂体系分析的瓶颈问题。   2001-2011年有关样品前处理技术的SCI文章呈稳步上升的趋势,从2001年的800余篇文章增长到2011年的1600余篇。其中各种微萃取技术的论文数量从高到低为:固相微萃取、磁性微球、液相微萃取、搅拌棒萃取技术等。从2001年到2011年,固相萃取技术的论文数量增长平缓,液相微萃取和磁性微球技术论文数量增长较快。   分子印迹微萃取在复杂样品分析中的应用   李攻科教授介绍说分子印迹聚合物兼备了生物识别体系和化学识别体系的优点,能从复杂样品中选择性分离富集印迹分子及其结构类似物。适合用作“分离介质”,在复杂样品前处理领域中具有发展潜力和应用前景。从2001年-2011年,有关分子印迹样品前处理技术的论文数量也是呈上升趋势,并且从2007年-2011年每年都保持了较高的增长率。   分子印迹微萃取技术的核心是纤维涂层材料的研发,李攻科教授在报告中介绍了课题组的一些研究成果,如研发扑草净、四环素、心得安、雌二醇、2,2-联吡啶分子印迹探针的涂层,并且在大豆、玉米、血液、尿液等复杂样品分析中取得很好的效果 研发莠去津、生长素、莱克多巴胺和β-谷甾醇磁性分子印迹微球,结合了磁性分离和分子印迹技术各自的优点,具有效率高、选择性好、实现动态萃取等优点。进行了样品分析,实验结果良好 研发特丁津、磺胺二甲啊嘧啶、莱克多巴胺等分子印迹萃取搅拌棒涂层,搅拌棒通过化学键合作用涂渍的分子印迹涂层非常牢固,具有较好的机械性能,使用40-50次后涂层表面保持完好,萃取性能没有明显改变。   微波辅助样品前处理技术在样品分析中的应用   另外,李攻科教授还介绍了微波辅助样品前处理技术的发展情况,从论文数量来看,微波萃取技术的相关研究也越来越多。从应用领域来看,2001年微波萃取技术主要用在环境领域,占53.57%,而到2011年, 固相微萃取技术主要用于中草药及其他天然产物的分析,占37.69%,其次是食品分析,环境居第三位。   李攻科教授介绍了课题组正在研究的微波辅助低温萃取技术,在低温真空环境中结合微波辅助萃取技术,可避免热敏性及易氧化物质的降解和氧化,使溶剂在较低的温度下保持回流状态萃取目标物,促进溶剂和样品充分接触,提高目标物萃取率。适合于食品药物中热敏性、易氧化物质的萃取。   微波超声辅助固液固分散萃取联用技术:目标物和干扰组分在复合场的作用下同时进入萃取溶剂,干扰组分被分散吸附剂吸附,目标物则留在萃取溶剂中,分散吸附剂应有充分的活性以保留萃取液中的杂质,同时能够使目标物被洗脱。   微波辅助索氏固相萃取技术,溶剂被微波加热并回流,样品中的目标物和干扰组分同时进入萃取溶剂,干扰组分被固相吸附剂吸附,目标物则保留在萃取溶剂中。该技术集萃取、净化为一体,可分析西洋参中的农残,可拓展至其他复杂样品中极性目标物分析。
  • 重磅!35项食品安全国家标准立项计划公示!
    各有关单位:为贯彻落实食品安全“最严谨的标准”要求,根据《中华人民共和国食品安全法》及其实施条例规定,我委制定了《2024年度食品安全国家标准立项计划》,现印发给你们,请认真组织落实,同时提出以下要求:一、标准研制应当以保障人民健康为宗旨,以食品安全风险评估结果为依据,充分考虑我国经济发展水平和客观实际需要,参考相关国际标准和风险评估结果,深入调查研究,确保标准指标设置科学合理。二、项目牵头单位负责组建标准起草协作组,提供项目所需人员、经费、科研等方面的资源和保障条件,确保项目承担单位分工协作、密切配合、优势互补,并充分调动发挥监管部门、行业组织、企业、科研院校和专业机构等相关单位和领域专家的作用。三、项目承担单位登录食品安全国家标准管理信息系统(https://sppt.cfsa.net.cn),填报并打印2024年食品安全国家标准制定、修订项目委托协议书或购买服务合同,由项目承担单位相关负责人签字并加盖单位公章,于2024年8月10日前报送食品安全国家标准审评委员会秘书处办公室。四、项目承担单位应当制定工作计划、项目路线图和进度表,保证标准研制质量和工作进度,对所制定标准文本负全责,确保标准在起草、送审、修改、校对、印刷、解读等各环节准确无误。项目完成后,应当按规定向秘书处办公室提交经费决算报告,经费决算报告须由财务负责人和单位相关负责人签字并加盖公章。对未如期完成项目的将采取追回经费、取消再次申请资格等方式。国家卫生健康委办公厅2024年7月16日2024年度食品安全国家标准立项计划序号项目名称制定/修订承担单位食品产品标准 5项1食用油脂制品修订上海市疾病预防控制中心、上海市质量监督检验技术研究院、江南大学、国家食品安全风险评估中心、中国焙烤食品糖制品工业协会2预制菜制定国家食品安全风险评估中心、中国物流与采购联合会食材供应链分会、中国商业联合会、成都市食品检验研究院、全国畜禽屠宰质量标准创新中心、中轻食品工业管理中心、中国食品科学技术学会3复合调味料修订成都市食品检验研究院、重庆市食品药品检验检测研究院、广州质量监督检测研究院、国家食品安全风险评估中心、中国肉类食品综合研究中心4冲调谷物制品修订中国食品科学技术学会、国家食品安全风险评估中心、江南大学、北京工商大学、中国焙烤食品糖制品工业协会5湿米制品制定广东省公共卫生研究院、海南省疾病预防控制中心、云南省卫生健康综合监督中心、国家食品安全风险评估中心、上海市质量监督检验技术研究院食品添加剂质量规格标准 14项6食品添加剂 酸处理淀粉修订上海市质量监督检验技术研究院、国家食品安全风险评估中心、上海市食品添加剂和配料行业协会、四川省食品检验研究院、浙江省食品添加剂与配料行业协会7食品添加剂 氧化淀粉修订上海市质量监督检验技术研究院、国家食品安全风险评估中心、上海市食品添加剂和配料行业协会、四川省食品检验研究院、浙江省食品添加剂与配料行业协会8食品添加剂 淀粉磷酸酯钠(又名淀粉磷酸酯,磷酸酯淀粉,单淀粉磷酸酯)修订江南大学、中国食品添加剂和配料协会、江西省检验检测认证总院食品检验检测研究院、上海市食品添加剂和配料行业协会、皖南医学院9食品添加剂 磷酸酯双淀粉修订江南大学、中国食品添加剂和配料协会、江西省检验检测认证总院食品检验检测研究院、上海市食品添加剂和配料行业协会、皖南医学院10食品添加剂 磷酸化二淀粉磷酸酯修订江西省检验检测认证总院食品检验检测研究院、中国生物发酵产业协会、湖南省产商品质量检验研究院、山东省食品药品检验研究院、大连工业大学11食品添加剂 乙酰化二淀粉磷酸酯修订江西省检验检测认证总院食品检验检测研究院、中国生物发酵产业协会、湖南省产商品质量检验研究院、山东省食品药品检验研究院、大连工业大学12食品添加剂 醋酸酯淀粉修订中国食品添加剂和配料协会、发酵行业生产力促进中心、中国生物发酵产业协会、沈阳市食品药品检验所、华中农业大学13食品添加剂 乙酰化双淀粉已二酸酯修订中国食品添加剂和配料协会、发酵行业生产力促进中心、中国生物发酵产业协会、沈阳市食品药品检验所、华中农业大学14食品添加剂 羟丙基二淀粉磷酸酯修订四川省疾病预防控制中心、四川省食品检验研究院、沈阳市食品药品检验所、深圳市计量质量检测研究院、大连工业大学15食品添加剂 羟丙基淀粉修订四川省疾病预防控制中心、四川省食品检验研究院、沈阳市食品药品检验所、深圳市计量质量检测研究院16食品添加剂 氧化羟丙基淀粉修订国家食品安全风险评估中心、上海市质量监督检验技术研究院、江南大学、发酵行业生产力促进中心、广州质量监督检测研究院17食品添加剂 羧甲基淀粉钠修订国家食品安全风险评估中心、上海市质量监督检验技术研究院、江南大学、发酵行业生产力促进中心、广州质量监督检测研究院18食品添加剂 结冷胶修订国家食品安全风险评估中心、中国食品添加剂和配料协会19食品添加剂 镍修订中海油天津化工研究设计院有限公司食品中放射性物质标准 1项20食品中放射性核素碳-14的测定制定中国疾病预防控制中心辐射防护与核安全医学所、北京市疾病预防控制中心、浙江省疾病预防控制中心、福建省职业病与化学中毒预防控制中心、国家食品安全风险评估中心理化检验方法与规程标准 5项21食品粘度的测定制定山东省食品药品检验研究院、国家食品安全风险评估中心、深圳市计量质量检测研究院22食品接触材料及制品 1,2-环己二羧酸二(异壬基)酯和1,4-苯二羧酸双(2-乙基己基)酯迁移量的测定制定南京海关危险货物与包装检测中心、北京市疾病预防控制中心、南京农业大学、宁波检验检疫科学技术研究院、国家食品安全风险评估中心23食品接触材料及制品 1,4-二氯苯迁移量的测定制定广州海关技术中心、国家食品安全风险评估中心、广东省食品检验所(广东省酒类检测中心)、上海市质量监督检验技术研究院、宁波检验检疫科学技术研究院24食品接触材料及制品 苯酚与甲醛和缩水甘油醚及其羟基和氯化衍生物的测定制定北京市产品质量监督检验研究院、广州海关技术中心、湖南省产商品质量检验研究院、上海市食品接触材料协会、国家食品安全风险评估中心25食品中甘油三酯、甘油二酯和单甘酯的测定制定北京市疾病预防控制中心、青岛海关技术中心、四川省食品检验研究院、华南理工大学微生物检验方法与规程标准 2项26食品微生物学检验 金黄色葡萄球菌检验修订四川省疾病预防控制中心、国家食品安全风险评估中心、四川省食品检验研究院、北京市疾病预防控制中心、北京市食品检验研究院(北京市食品安全监控和风险评估中心)27食品微生物学检验 副溶血性弧菌检验修订深圳海关食品检验检疫技术中心、广州海关技术中心、厦门海关技术中心、浙江省疾病预防控制中心、国家食品安全风险评估中心毒理学评价方法与规程标准 1项28食品安全性毒理学评价程序修订国家食品安全风险评估中心、农业农村部农药检定所、中国兽医药品监察所、中国农业大学生产经营规范标准 2项29湿米面制品中米酵菌酸污染控制规范制定广东省疾病预防控制中心、广东省公共卫生研究院、国家食品安全风险评估中心、广州质量监督检测研究院30食品添加剂生产通用卫生规范修订国家食品安全风险评估中心、发酵行业生产力促进中心、中国食品添加剂和配料协会、中国生物发酵产业协会、上海市食品化妆品质量安全管理协会营养与特殊膳食食品标准 5项31食品营养强化剂 麦角钙化醇(维生素D2)修订江南大学、国家食品安全风险评估中心、发酵行业生产力促进中心、广州海关技术中心32食品营养强化剂 L-赖氨酸-L-谷氨酸制定东北农业大学、中国生物发酵产业协会、国家食品安全风险评估中心、山东省食品药品检验研究院、中国营养保健食品协会33食品营养强化剂 L-谷氨酸钙制定江西省检验检测认证总院食品检验检测研究院、国家食品安全风险评估中心、山东省食品药品检验研究院、江西农业大学、中国生物发酵产业协会34食品营养强化剂 L-谷氨酸钾制定国家食品安全风险评估中心、山东省食品药品检验研究院、发酵行业生产力促进中心、东北农业大学35食品营养强化剂 L-天冬氨酸镁 制定中国生物发酵产业协会、国家食品安全风险评估中心、山东省食品药品检验研究院、东北农业大学、沈阳市食品药品检验所
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