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齐拉西酮有关物质

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齐拉西酮有关物质相关的资讯

  • 赛默飞发布针对左乙拉西坦中四丁基铵的检测方案
    2015年8月20日,北京——科学服务领域的世界领导者赛默飞世尔科技(以下简称:赛默飞)近日发布针对左乙拉西坦中四丁基铵的检测方案。左乙拉西坦是一种新型吡咯烷酮衍生物型抗癫痫药物。左乙拉西坦的结构和作用机制均与已上市的其他抗癫痫药物不同,具有较强的抗癫痫作用。四丁基溴化铵是在左乙拉西坦的合成过程中作为相转移催化剂使用,原料药的合成工艺准则要求必须要严格控制其残留量。赛默飞发布的测定左乙拉西坦原料药中四丁基胺的离子色谱方法,采用Thermo ScientificTM DionexTM ICS-900 基础型离子色谱系统,样品中基体不影响待测物质的准确分析。ICS-900配备SCS1柱容量较小的分析柱,采用MSA+35%乙腈作为淋洗液,采用抑制电导的方式检测,四丁基胺的检出限可以做到8 ug/L,待测物四丁基胺在SCS1上的峰形很对称,方法分析速度快,操作简便,灵敏度等均可完全能够满足左乙拉西坦中残留的四丁基胺根离子的检测要求。ICS-900基础型离子色谱系统检测方案下载地址:www.thermoscientific.cn/content/dam/tfs/Country%20Specific%20Assets/zh-ch/CMD/Chrom/pharma/documents/Suppressed-Conducitivity-Ion-Chromatography-Method-Determination-Tetrabutyl-Ammonium-Levetiracetam.pdf----------------------------------------------------关于赛默飞世尔科技赛默飞世尔科技(纽约证交所代码:TMO)是科学服务领域的世界领导者。公司年销售额170亿美元,在50个国家拥有约50,000名员工。我们的使命是帮助客户使世界更健康、更清洁、更安全。我们的产品和服务帮助客户加速生命科学领域的研究、解决在分析领域所遇到的复杂问题与挑战,促进医疗诊断发展、提高实验室生产力。借助于首要品牌Thermo Scientific、Applied Biosystems、Invitrogen、Fisher Scientific和Unity Lab Services,我们将创新技术、便捷采购方案和实验室运营管理的整体解决方案相结合,为客户、股东和员工创造价值。欲了解更多信息,请浏览公司网站:www.thermofisher.com赛默飞世尔科技中国赛默飞世尔科技进入中国发展已有30多年,在中国的总部设于上海,并在北京、广州、香港、台湾、成都、沈阳、西安、南京、武汉、昆明等地设立了分公司,员工人数约3700名。我们的产品主要包括分析仪器、实验室设备、试剂、耗材和软件等,提供实验室综合解决方案,为各行各业的客户服务。为了满足中国市场的需求,现有8家工厂分别在上海、北京和苏州运营。我们在全国共设立了6个应用开发中心,将世界级的前沿技术和产品带给国内客户,并提供应用开发与培训等多项服务;位于上海的中国创新中心结合国内市场的需求和国外先进技术,研发适合中国的技术和产品;我们拥有遍布全国的维修服务网点和特别成立的中国技术培训团队,在全国有超过2000名专业人员直接为客户提供服务。我们致力于帮助客户使世界更健康、更清洁、更安全。欲了解更多信息,请登录网站:www.thermofisher.com
  • 【知识分享】有关物质超标了,是不是杂质峰被误判了?
    结论分析工作者在药物的有关物质高效液相色谱法的方法开发和检查,应对检验过程中出现的杂质峰予以重视,以免出现误判。结果易被误认为是有关物质的峰包括溶剂峰、有机酸盐峰、无机酸盐峰和辅料峰,本次将举例说明并对这些峰的形成原因进行简单分析。根据药品注册的国际技术要求中杂质的含义,杂质分为有机杂质、无机杂质和残留溶剂。有关物质是杂质的一种,主要是指有机杂质,它可能是原料药合成过程中带入的原料药前体、中间体、试剂、分解物、副产物、聚合体、异构体以及不同晶型、旋光异构的物质,也可能是制剂过程或是在贮藏、运输、使用过程中产生的降解物。有关物质的检查方法很多,主要有薄层色谱法、高效液相色谱法(HPLC法)、气相色谱法和紫外分光光度法等。其中,HPLC法由于分离效果好、专属性强、灵敏度高,在有关物质检查中最为常用。在采用HPLC法对药物进行有关物质分析时,一般要求考察最大杂质峰面积或各杂质峰面积的和,将其与对照溶液的主峰面积(主成分自身对照品法)或总峰面积(面积归一化法)比较,规定应不超过某一特定的数值。但在实际检验过程中,排除配样引进或者是柱子没冲干净这些因素外,色谱图上仍然会出现保留时间较弱的峰,易被误认为是杂质峰,从而造成结果的误判。笔者结合日常检验工作和相关文献,选取了几个具有代表性的品种,将这些易被误认为是杂质峰的峰归纳为溶剂峰、有机酸盐峰、无机酸盐峰和辅料峰,并对这些峰的形成原因进行分析,以期对药物的有关物质HPLC方法的研究和常规检查提供参考。1. 溶剂峰在HPLC法中,由于溶解对照品或供试品的溶剂和流动相在某一波长的吸光值不一样,因此产生了吸光值的变化,表现为出现溶剂峰。溶剂峰可能是正常形状的峰,也可能是倒峰,还有可能是一组奇形怪状的峰。减小该类溶剂峰最有效的方法是使用流动相作为溶剂溶解样品,这样既可以避免样品溶剂和流动相之间任何强度或黏度的不匹配,也可以减少样品分析时基线的漂移。此外,值得注意的是,在进行有关物质分析时,要等基线平稳后,再进空白溶剂。一般进样2次,计算供试品溶液的杂质峰时,溶剂峰位置的峰是不参与计算的。2. 有机酸盐峰《中华人民共和国药典》(以下简称《中国药典》)2020年版(二部)采用HPLC法对苯磺酸氨氯地平的有关物质Ⅱ进行控制。以甲醇-乙腈-0.7%三乙胺溶液(取三乙胺7.0 mL,加水至1000 mL,用磷酸调节pH值至3.0±0.1)(35:15:50)为流动相,色谱柱为十八烷基硅烷键合硅胶柱,检测波长为237nm。标准规定:氨氯地平杂质I峰的峰面积乘以2与其他各杂质峰面积的和应不得大于对照溶液主峰面积的(0.3%)。实际检测时,氨氯地平的出峰时间为17.5min,但是在溶剂峰出峰的位置有响应较高的峰(保留时间3.0min),色谱图见下图。若将该峰判定为杂质峰,则会出现有关物质超标的情况。将苯磺酸配制成一定浓度进样后最终确定该峰为苯磺酸的峰。也有研究采用液相色谱-四级杆飞行时间质谱联用对苯磺酸的出峰予以确证。苯磺酸为一元有机酸,其pKa为0.7,在通常的流动相pH范围内,苯磺酸氨氯地平主要解离为氨氯地平阳离子(被质子化)和苯磺酸阴离子(C6H5SO3-),因此,苯磺酸氨氯地平会出现两个峰,一个是苯磺酸(保留时间较短),一个是氨氯地平。同时,研究表明,采用反相HPLC法同时测定复方感冒药中的多种成分时,对马来酸氯苯那敏色谱峰的识别易出现判断错误,将马来酸的峰误认为是马来酸氯苯那敏。马来酸为二元有机酸,其pKa分别为2.00和6.26,在通常的流动相pH范围内,马来酸氯苯那敏主要解离为氯苯那敏阳离子(被质子化)和马来酸阴离子(HOOCCH=CHCOO-),因此,马来酸氯苯那敏也会出现两个峰。在色谱系统开发过程中,一般会调节流动相pH,与目标化合物pKa相差2个单位以上,使药物全部解离或结合,这样才能准确定量。对于带有机酸根的化合物的液相检测,比如马来酸氯苯那敏、富马酸喹硫平、苯磺酸氨氯地平,在选择的流动相pH条件下,若目标化合物以离子型存在,则马来酸、苯磺酸和富马酸等有机酸也会以盐的形式存在,这些有机酸因含有共轭结构均有紫外吸收,从而在液相条件下也会出现一个色谱峰。因此,做此类物质的有关物质和含量测定时就应注意,不应将有机酸的峰误认为是杂质峰,或者是将有机酸的峰误认为是目标化合物的峰,造成结果的误判。3.无机酸盐峰《中国药品标准》采用HPLC法检测盐酸左氧氟沙星氯化钠注射液的有关物质。以硫酸铜D-苯丙氨酸溶液(取D-苯丙氨酸1.32g与硫酸铜1g,加水1000mL溶解后,用氢氧化钠试液调节pH值至3.5)-甲醇(82:18)为流动相,检测波长为293nm。标准规定,供试品溶液色谱图中如有杂质峰,各杂质峰面积的和不得大于对照溶液主峰面积。实际分析时,在3.3min出现一个很大的峰,色谱图见下图 。经过分析,认为与盐酸稀释后进样的峰位相同,因而在计算有关物质时不应将该峰误认为是杂质峰。笔者在参与针对新版药典用的氢溴酸右美沙芬化学对照品的标化工作中,参照《中国药典》 中氢溴酸右美沙芬胶囊含量测定的方法,对氢溴酸右美沙芬进行有关物质检查,流动相为乙腈-磷酸盐缓冲液(取磷酸和三乙胺各5mL,加水至1000mL)(28:72),检测波长220nm,实际检测时发现在2.5min出了一个很大的色谱峰。为了验证该峰,用溴水稀释后直接进样分析,结果在同样位置出峰。见下图。因此,在结果判定时,应注意不要误将该峰归纳入杂质峰。类似于含有有机酸的药物,含有无机酸的药物在通常的流动相pH条件下也均会发生解离,以盐形式存在的化合物进入液相系统后会以游离碱的形式存在,盐酸和氢溴酸是强酸,也在流动相里解离形成氯离子和溴离子。在对不同水中氯离子含量的比对分析中,用1cm的石英比色皿,取一定浓度的氯化钠标准溶液作为待测液,采用紫外-可见分光光度计,扫描范围280~350nm,确定了氯离子在波长为308.7nm左右处有最大吸收。研究也验证了溴离子在200~220nm波长范围内有较强的紫外吸收。分析原因,可能是氯离子和溴离子有8电子的稳定结构而导致紫外吸收,具体原因还有待进一步分析。
  • 诺氟沙星含量测定和有关物质的分析 参考《中国药典》(2020版)
    喹诺酮类(4-quinolones)抗生素,又称吡酮酸类或吡啶酮酸类,是人工合成的含4-喹诺酮基本结构的抗菌药,主要作用于革兰阴性菌的抗菌药物,对革兰阳性菌的作用较弱(某些品种对金黄色葡萄球菌有较好的抗菌作用)。抗生素分析一直是CAPCELL PAK系列色谱柱擅长的领域,随着DAISOPAK系列色谱柱的上市,用户希望能更加全面的了解DP色谱柱的分离特点。借诺氟沙星的对比实验结果,切实对比一下CP MGII和DP ODS-P色谱柱在诺氟沙星分析上的分离效果。按照20版药典诺氟沙星含量测定和有关物质项下方法,分别使用CP C18 MGII和DP ODS-P色谱柱对系统适用性溶液进行了分析。CAPCELL PAK C18 MGII 色谱柱分析结果使用CAPCELL PAK C18 MGII S5 4.6mm i.d.×250mm色谱柱含量测定分析结果如图1所示。系统适用性溶液分析结果中,调整流速为1.3 mL/min后,诺氟沙星保留时间9.4 min,理论塔板数13238,与依诺沙星分离度4.91,与环丙沙星分离度3.85,均能够满足药典主峰保留时间约为9 min,且分离度大于2的要求。图1 含量测定分析结果(MGII)图上所示数字从下到上为分离度、保留时间、理论塔板数【色谱条件】色谱柱:CAPCELL PAK C18 MGII S5 4.6×250流动相:0.025 mol/L磷酸溶液(用三乙胺调节pH值至3.0±0.1)/ 乙腈 = 87 / 13流动速:1.3 mL/min温动度:35 °C检动测:PDA 278 nm浓动度: 系统适用性溶液:每1 mL中含诺氟沙星25 µ g、环丙沙星和依诺沙星各5 µ g (流动相)进样量:20 µ L有关物质分析结果如图2-图4所示,系统适用性溶液色谱图(278 nm)中,诺氟沙星峰的保留时间为9.3 min,与依诺沙星和环丙沙星分离度分别为3.81和3.49,能够满足药典主峰保留时间约为9 min,且分离度大于2的要求。图2 有关物质分析结果(278 nm)图3 局部放大图(278 nm)图上所示数字从下到上为分离度、保留时间、理论塔板数图4 有关物质分析结果(262 nm)【色谱条件】色谱柱:CAPCELL PAK C18 MGII S5 4.6×250流动相:A: 0.025 mol/L磷酸溶液(用三乙胺调节pH值至3.0±0.1)/ 乙腈 = 87 / 13 ;B: 乙腈流动相:B% 0%(0 min)-0%(10 min)-50%(20 min)-50%(30 min)-0%(32 min)-0%(42 min)流动速:1.3 mL/min温动度:35 °C检动测:PDA 278、262 nm浓动度: 系统适用性溶液:每1 mL中含诺氟沙星0.15 mg、环丙沙星和依诺沙星各3 µ g进样量:20 µ LDAISOPAK SP-100-5-ODS-P 色谱柱分析结果由于ODS-P系列色谱柱保留更强,为满足药典中主峰保留时间约为9 min的要求,选用了柱长150 mm的色谱柱,且与CP C18 MGII相比选用了更低的流速。使用DAISOPAK SP-100-5-ODS-P S5 4.6mm i.d.×150mm色谱柱含量测定分析结果如图5所示。系统适用性溶液分析结果中,诺氟沙星保留时间9.4 min,理论塔板数9963,与依诺沙星分离度4.24,与环丙沙星分离度3.81,均能够满足药典主峰保留时间约为9 min,且分离度大于2的要求。图5 含量测定分析结果图上所示数字从下到上为分离度、保留时间、理论塔板数【色谱条件】色谱柱:DAISOPAK SP-100-5-ODS-P S5 4.6×150流动相:0.025 mol/L磷酸溶液(用三乙胺调节pH值至3.0±0.1)/ 乙腈 = 87 /13流动速:1.0 mL/min温动度:35 °C检动测:PDA 278 nm浓动度: 系统适用性溶液:每1 mL中含诺氟沙星25 µ g、环丙沙星和依诺沙星各5 µ g进样量:20 µ L有关物质分析结果如图6-图8所示,系统适用性溶液色谱图(278 nm)中,诺氟沙星峰的保留时间为9.2 min,与依诺沙星和环丙沙星分离度分别为2.64和3.17,能够满足药典主峰保留时间约为9 min,且分离度大于2的要求。图6 有关物质分析结果(278 nm)图7 局部放大图(278 nm)图上所示数字从下到上为分离度、保留时间、理论塔板数图8 有关物质分析结果(262 nm)【色谱条件】色谱柱:DAISOPAK SP-100-5-ODS-P S5 4.6×150流动相:A: 0.025 mol/L磷酸溶液(用三乙胺调节pH值至3.0±0.1)/ 乙腈 = 87 / 13 ;B: 乙腈流动相:B% 0%(0 min)-0%(10 min)-50%(20 min)-50%(30 min)-0%(32 min)-0%(42 min)流动速:1.0 mL/min温动度:35 °C检动测:PDA 278、262 nm浓动度: 系统适用性溶液:每1 mL中含诺氟沙星0.15 mg、环丙沙星和依诺沙星各3 µ g进样量:20 µ L结论使用CAPCELL PAK C18 MGII以及DAISOPAK SP-100-5-ODS-P色谱柱均可在药典条件下,实现诺氟沙星有关物质以及含量测定分析,理论塔板数高,峰型良好,分离度符合药典要求。相较CAPCELL PAK C18 MGII色谱柱,SP-100-5-ODS-P色谱柱的保留能力更强,在相同流动相下可使用更短的色谱柱和更低的流速达到相同的保留强度,但随着柱长的降低,理论塔板数和分离度同步略有降低。2020年版《中华人民共和国药典》诺氟沙星含量测定和有关物质项下方法推荐用柱F92533 CP C18 MGII S5 4.6×250DP957047 SP-100-5-ODS-P 4.6×150
  • 解读儿童玩具标准等有关情况
    儿童是玩具的主要消费群体,不合格的玩具会危害儿童的身体健康和生命安全。我国是玩具生产和出口大国,对玩具产品质量安全高度重视,一直在密切跟踪国际标准和美国、欧盟等国家和地区的相关法规动态,不断完善我国玩具产品标准,以及检测、认证、监督抽查等监管制度,严把玩具产品质量安全关。日前,针对广大消费者关注的玩具中邻苯二甲酸酯(增塑剂)及可溶性重金属等问题,技术专家介绍了有关情况。   一、什么是邻苯二甲酸脂   全国玩具标准化技术委员会秘书长张艳芬:邻苯二甲酸酯是一种增塑剂。目前常用的邻苯二甲酸酯有10多种,为无色油状液体,无味或气味很小,挥发性较低,广泛用于各种日用品以及医用产品。邻苯二甲酸酯主要功能是软化PVC塑料,增强其柔韧性,至今已经在世界范围内使用了50余年。   对于邻苯二甲酸酯的危害性,国际上一直存在争论。近年来,美国和欧盟对邻苯二甲酸酯做过一些安全性评估。欧盟主要采用给动物大量喂食纯邻苯二甲酸酯的方法,发现食用低分子量的邻苯二甲酸酯(DEHP、DBP、BBP)的动物,其生殖和发育受到了不良影响。但食用高分子量的邻苯二甲酸酯(DINP、DIDP、 DNOP)的动物,未发现其生殖和发育受到影响。同时欧盟对人体也进行了安全性评估,至今没有提供有关对人体产生伤害的报告。美国是由疾病预防中心(CDC)对大量人群进行检测,调查邻苯二甲酸酯在人体的暴露情况,至今也未发布到对人体健康产生直接影响的报告。   二、我国玩具标准与国际标准、欧美标准的比较   全国玩具标准化技术委员会秘书长张艳芬:我国目前执行的玩具标准《国家玩具安全技术规范》是强制性国家标准,其机械物理性能、燃烧性能、可迁移化学元素(主要包括可溶性重金属)等所有技术要求与国际标准ISO 8124《玩具安全》的规定是完全一致的。   由于各国发展不同,产品技术法规和标准并没有全球一体化,各国根据自身国家情况制订不同产品技术法规和标准,因此,企业生产加工出口的产品进入不同国家市场必须符合不同市场国家技术法规和标准的要求,这是进入国际市场最基本条件。   (一)我国标准与国际标准、欧美标准中关于可迁移化学元素限值的比较。目前,我国玩具标准与现行的ISO国际标准、欧美标准在有害元素可迁移限量上的技术指标是等同的(见下表)。   欧盟2008年底对玩具指令进行了修订,有害元素的限制由8种增加到19种,新增了铝、硼、钴、铜、锰、镍、锡、锶和锌等11种迁移元素。新指令明确规定对这19种有害物质的限量要求要到2013年7月20日才执行,而且欧盟尚无这些新增有害元素的检测方法标准。   美国2008年8月14日生效的《美国消费品安全改进法案》,对儿童用品中所有可触及的材料和油漆提出了新的严格的铅总量限制。但由于技术上的原因,美国最近又发了一个新的文件规定:原定于2011年8月14日执行的总铅限值暂不实施。   针对欧盟和美国有关玩具中有害元素的新规定,我国目前正在积极跟踪研究,并将适时完善我国的玩具相关标准。    我国国家标准与国际标准、欧美标准关于可迁移化学元素限值的比较   (二)我国标准与国际标准、欧美标准中关于邻苯二甲酸酯限值的比较。   欧盟规定:适用于14岁以下的儿童玩具,3种低分子量的邻苯二甲酸酯总含量不得超过0.1% 适用于3岁以下的儿童玩具和所有与口接触的玩具,3种高分子量的邻苯二甲酸酯总含量也不得超过0.1%。美国规定:适用于12岁以下的儿童玩具,3种低分子量的邻苯二甲酸酯含量分别不得超过0.1%,但对另外3种高分子量的邻苯二甲酸酯仅作出了临时性规定,并提出还要进一步进行安全性评估。目前美国也没有强制要求生产商提供第三方检测报告。   虽然国际标准化组织(ISO)制定的有关国际标准未对邻苯二甲酸酯进行限制,但为确保婴幼儿的安全,我国在即将颁布实施的婴儿奶嘴(安抚奶嘴)安全标准中,已经对上述6类邻苯二甲酸酯的限量值进行了规定,其限量值与欧盟相同。另外,我国正在制修定的其他有关婴幼儿的玩具标准,如《国家玩具安全技术规范》《婴幼儿泳池套装安全要求》等,也将对邻苯二甲酸酯的限量进行规定。同时,我国还制定和实施了邻苯二甲酸酯的检测方法标准。   三、关于玩具产品的质量监管问题   福建省产品质量检验研究院机械与玩具产品检验研究所所长陈伟:国家质检总局对玩具产品质量安全非常重视,每年都组织对玩具进行国家监督抽查,并从2007年开始对6类儿童玩具产品实行了强制性产品认证,对玩具产品质量安全的监管力度也在不断加大。   国家监督抽查是依据现行有效的国家标准,对玩具的可迁移化学元素(即锑、砷、钡、镉、铬、铅、汞、硒)、机械和物理性能、燃烧性能等项目进行检验。   从 2007年开始,每年玩具的国家监督抽查都有针对性的对可迁移化学元素的含量进行监督检验。2011年第2季度,对242个批次的塑胶玩具和电玩具进行了监督抽查,对标准中规定8种可迁移化学元素元素(锑、砷、钡、镉、铬、铅、汞、硒)项目都进行了检验,仅发现3批次产品的铅含量和1批次产品的铬含量不符合限量要求,其他批次产品的可迁移化学元素含量均符合标准规定的要求。   国家从2007年6月1日起,对童车、电玩具、弹射玩具、金属玩具、娃娃玩具、塑胶玩具等6类儿童玩具实施了强制性产品认证,列入目录内产品,经过认证并标注认证标志后,方可出厂、销售、进口或在其他经营活动中使用。
  • 我国将制定化妆品中48种物质检测国家标准
    仪器信息网讯 日前,国家标准委发布了2014年第一批国家标准制修订计划的通知,通知中提出将制定化妆品中11种青霉素类抗生素、15种喹诺酮类抗生素、5种重金属、7种性激素,以及黄芪甲苷、芍药苷、连翘苷和连翘酯苷A等48种物质的测定方法。   以上物质测定采用的仪器主要为高效液相色谱法、高效液相色谱/串联质谱法、电感耦合等离子体质谱法等。   2014年第一批国家标准制修订计划拟制定的化妆品检测标准:   《化妆品中4-异丙基-m-甲苯酚等6种酚类抗菌剂的测定 高效液相色谱法》   在化妆品中,酚类抗菌剂既可作为防腐剂,又可用于皮肤护理肤液和腐蚀痘痘。在我国化妆品卫生规范((2007年版))和GB7916-1987《化妆品卫生标准》中,对以下酚类物质做出规定,4-异丙基-3-甲酚(&le 0.1%)、4-叔丁基苯酚(禁用)、4-氯-3-甲酚(&le 0.2%)、2,4,6-三氯苯酚(禁用)、苯酚(禁用)和五氯苯酚(禁用)。   目前我国尚无酚类抗菌剂检测的国家标准方法,本研究拟通过酚类抗菌剂检测方法的探索,制定相应的标准检测方法,为化妆品品产品的市场监督提供有力的技术支撑。   《化妆品中阿莫西林、氨苄西林、哌拉西林等11种青霉素类抗生素的测定 液相色谱-串联质谱法》   《化妆品中恩诺沙星、环丙沙星、诺氟沙星等15种喹诺酮类抗生素的测定 液相色谱-串联质谱法》   为了使消费者在使用化妆品后能够迅速改善肤质,一些厂商可能会在其产品中违禁添加一些抗生素。使用添加了抗生素的化妆品,消费者最初会觉得皮肤明显变好,但长期使用会造成色素沉着、皮肤萎缩、变薄、变黑,甚至导致皮炎。如果长期局部使用,最容易对该抗生素所对抗的细菌产生耐药,从而无法杀死细菌。虽然消费者使用后在短期内不会有任何异常反应,但当人们为了治病而选择该抗生素时,体内可能早已经产生了抗药性,甚至有可能导致全身性损害。   因此我国《化妆品卫生规范》(2007年版)中明确规定抗生素类药物不得作为生产原料及组分添加到化妆品中。目前对于化妆品中青霉素类抗生素的测定还缺乏统一的国家检测方法标准,因此研究相关的检测技术是十分有必要的。   《化妆品中铬、锑、镉、砷、铅的测定-电感耦合等离子体质谱法》   化妆品的材料多来源于自然界的天然矿物质,并且在加工过程中有害重金属很难除去。化妆品中的重金属易通过皮肤吸收进入人体,经过长时间的蓄积产生危害,目前尚无针对化妆品中铬、锑的标准。目前化妆品中砷、镉、铅的检测方法主要是原子吸收和氢化物原子荧光光谱法。   ICP/MS法具有快速、高灵敏度和同时检测多元素的优点,广泛运用于环境、半导体、医学、生物、冶金、石油、核材料分析等领域中,其溶液的检出限大部份为ppt级,对化妆品中多种重金属的同时检测具有明显的优势。   《化妆品中黄芪甲苷、芍药苷、连翘苷和连翘酯苷A的测定 高效液相色谱法》   黄芪甲苷是黄芪中特征的生物活性成分,具有益气,固表,止汗等药用功效。中国药典明确记述,黄芪还具有增强免疫、抗癌、抗衰等药理作用。黄芪逐渐被应用于化妆品行业,目前已经有售含黄芪甲苷的牙膏系列产品和基础护肤类的相关产品化妆品。目前,我国尚无化妆品中黄芪甲苷的测方法,造成监管无据可依的现状,部分违规化妆品产品上标注含有中药成分但实际产品中不含或含量不够,欺骗消费者,逃避监管。   因此,为加强对黄芪相关化妆品的消费者权益,急需建立化妆品中黄芪甲苷的快速、准确的检测标准方法,特此建议立项。   《化妆品中七种性激素的测定 超高效液相色谱/串联质谱法》   我国的《化妆品卫生规范》(2007版)明确规定了7种性激素(包括雌酮、雌二醇、雌三醇、己烯雌酚、睾丸酮、甲基睾丸酮和黄体酮)为化妆品中禁用物质。由于在化妆品中添加性激素能够快速促进毛发生长,防止皮肤老化,增加皮肤弹性,并具有丰乳、除皱、治疗暗疮粉刺等作用,因此常被非法添加到各类护肤品中。然而,长期使用含性激素的化妆品会导致皮肤色素沉积、产生黑斑、皮肤层变薄等副作用,甚至具有致癌危险。   本标准适用于化妆品中7种性激素的定性和定量分析 取一定量的化妆品样品,膏霜类、精油类及面膜类化妆品用饱和氯化钠溶液分散,用甲醇从分散液中提取性激素类药物,经固相萃取小柱净化 水类化妆品用甲醇提取后可直接上样 用超高效液相色谱/串联质谱法测定,通过外标法计算试样化妆品中7种性激素的浓度。   色谱质谱法一直是化妆品中相关物质检测的重要方法,在2013年第一批国家标准制修订计划当中涉及的20项化妆品检测方法中,高效液相色谱法、质谱法占13项。具体立项标准如下表所示。
  • 毒 品也有平替?国家发布兽用麻醉剂7月15日起强化管制!
    导读近年来,在全国依法从严打击毒 品犯罪的高压态势下,传统毒 品销售渠道日渐收窄,兽用麻精药品如替来他明等成瘾性物质被不法分子作为毒 品替代物滥用的情况频发,相关案件数量增长较快。近期,农业农村部、公安部发布公告,加强兽用麻醉药品和兽用精神药品管理,自2024年7月15日起施行。实际破案案例前期,黑龙江某地发生一起命案,嫌疑人从兽药店买来麻醉剂“舒泰”注射进被害人待治疗使用的注射液中,导致受害人死亡,当地公安将心血送至公安部鉴定中心实验室检验。使用此方法测得心血中唑拉西泮含量为1.51 μg/mL,替来他明含量为124 ng/mL。 公告解读公告明确兽用麻醉药品和兽用精神药品纳入兽用处方药管理,不得网络销售、不得进行广告宣传,严禁以兽用名义取得后供人使用。1、公告所称兽用麻醉药品,是指兽用盐酸氯胺酮、盐酸吗啡、盐酸替来他明、盐酸唑拉西泮及其制剂产品。2、所称兽用精神药品,是指兽用安钠咖、巴比妥、苯巴比妥、苯巴比妥钠、异戊巴比妥钠、地西泮、咖啡因、酒石酸布托啡诺、赛拉嗪、盐酸赛拉嗪、赛拉唑及其制剂产品。兽用麻醉药品的危害兽用麻醉剂的滥用对人体健康具有严重危害。如“替来他明”作为一种兽用麻醉药品之一,用途主要是给宠物或者大型野生动物做麻醉;其化学结构式与毒 品K粉(氯胺酮)相似,会出现肌肉抽搐、痉挛、致幻、心动过速、呕吐、嚎叫等症状,过量摄入会导致浑身麻痹、意识不清,甚至死亡。兽用麻醉剂常出现在药物辅助犯罪等有关刑事案件中。比如,近期一些不法分子通常会将替来他明混入酒水、饮料中诱骗不明真相的人饮用,或是如同依托咪酯一般将替来他明添加进电子烟的烟油中,制成“上头电子烟”吸食或诱骗他人吸食。因此,兽用麻醉剂的快速检验和准确定量是处理相关案件的重要一环。强强联合-让兽药麻醉剂滥用无处遁形早在公告出台之前,分析中心与公安部鉴定中心合作,准确把握实际工作中的动态动向,通过采用岛津GCMS-TQ8050 NX三重四极杆气质联用仪搭配程序升温进样口(PTV)实现了血液中5种兽用麻醉剂的快速检测,相关研究成果发表在《刑事技术》期刊上。该方法操作简单、灵敏度高,并可应用于实际案件血液中兽用麻醉剂的定性定量工作。方案优势本方法采用盐析辅助液液萃取法作为前处理方法,以NaCl作为盐析剂、乙腈作为萃取剂,提取液经小型QuEChERS净化柱净化后使用PTV进样口结合GC-MS/MS进行分析。o PTV进样口能最大程度去除提取液体系中的乙腈溶剂,降低乙腈对气相系统的不良影响。o GC-MS/MS具有灵敏度高、抗干扰能力强、准确度高等优点,适合血液等复杂基质中痕量兽用麻醉剂的检测。GCMS-TQ8050 NX三重四极杆气质联用仪样品前处理取0.5 mL 全血样品于15 mL 塑料离心管中,再加入0.2 g NaCl,涡旋混匀,加入1.0 mL 乙腈,振荡10 min,以8 000 r/min 离心10 min。在ZanChERS-SF一步净化柱下端加装0.22 μm 有机微孔滤膜,取上清液加入净化柱中,使用推杆缓慢下压净化柱顶部(控制液滴滴落速度在1~2 滴/s),经净化和过滤后,滤液用进样小瓶收集,供GC-MS/MS 分析。分析结果 o 标准溶液谱图图1. 1μg/mL混合标准溶液的总离子流图1.替来他明,2.赛拉唑,3.氯胺酮,4.甲苯噻嗪,5.唑拉西泮o 线性关系、检出限和回收率5种常见兽用麻醉剂在20~2000 ng/mL浓度范围内线性良好(R0.998),检出限为10~20 ng/mL。不同浓度的添加样品回收率为71.61%~119.1%。表1. 5种兽用麻醉剂的线性范围、相关系数、回收率、检出限与定量下限o 日内精密度和日间精密度采用空白全血添加标准物质,使其质量浓度为40、400、2000 ng/mL的混合标准溶液,重复测定6次,连续测定5天。日内精密度(RSD)为0.34%~14.81%,日间精密度(RSD)为4.03%~14.87%。表2. 5种兽用麻醉剂日内精密度和日间精密度结语滥用毒 品替代物的危害不亚于吸毒,任何非医疗目的违规不按剂量使用麻精药品都可能将“药”变成“毒”。禁毒工作从“新发现一种、列管一种”的“追着管”,到现在“防在先、提前划清禁区”,岛津始终与行业内龙头单位合作立足禁毒前沿,努力为从事法医毒理的客户提供前瞻性的解决方案和专业支持。参考文献董林沛,任昕昕,李佳宜,董梅.气相色谱-三重四极杆质谱测定全血中5种常见兽用麻醉剂[J].刑事技术,2024(02):135-140.本文内容非商业广告,仅供专业人士参考。
  • 12个国际品牌童装被检出有毒有害物质
    调查报告显示,包括adidas和Nike在内的国际知名品牌虽然已经在网站上公开化学物质管理政策,但并不完备,仍欠缺实际可行的详细计划、也拒绝向消费者公开其供货商排放有毒有害物质的信息,被认为是在&ldquo 漂绿&rdquo   据国际环保组织发布的最新报告《童流河污&mdash &mdash 全球品牌童装有毒有害物质残留调查》显示,博柏利(Burberry)、阿迪达斯 (Adidas) 和迪斯尼 (Disney)等12个国际知名品牌的童装全部被检测出有毒有害物质,其中超三分之一产自中国。环保组织要求这些品牌立即消除其供应链中使用和排放的有毒有害物质。   12个国际品牌童装含毒   据了解,此次参与检测的样品是于2013年5月份至6月份期间,分别在全球25个国家和地区采购的82件儿童与婴幼儿服饰样品,样品产地涉及中国等12个国家,共12个品牌都检出有毒有害物质。   调查报告显示,在上述样品中,有61%的样品检出壬基酚聚氧乙烯醚(以下简称:NPE),12个参与检测的品牌都有至少一件童装样品被检出NPE残留。在共计82件儿童服饰样品中有50件样品被检测出含有NPE,含量范围在1.2毫克/千克到17000毫克/千克。   其中,NPE残留超过1000毫克/千克的样品有3件,包括迪斯尼的童裙(TX13040)(3900毫克/千克) C&A的童鞋(TX13030)(17000毫克/千克)、与American Apparel的婴儿连体衣 (TX13015)(2000毫克/千克)。另外Burberry的T恤(TX13025)也检测出780毫克/千克的NPE残留。   专家介绍,NPE是人造化学物质,广泛应用于纺织生产当中。当NPE被排放到环境中,就会降解为另一种毒性更强的环境污染物&mdash &mdash 壬基酚(以下简称:NP)。NP是一种环境激素,具有持久性和生物蓄积性,对水生生物有强烈毒性。它会扰乱动物的内分泌系统,造成雄性动物雌性化以及雌性动物的荷尔蒙分泌失调。   据了解,NPE在《保护东北大西洋(7.66, 0.02, 0.26%)海洋环境公约》(OSPAR)中被列为应优先淘汰的有害物质。此外,欧盟的REACH法规禁止NPE及NP在包括纺织生产等大多数产业中的使用。4-NP (4-壬基酚)及4-OP (4-辛基酚)已被列入高度关注物质清单,将被优先淘汰。同样,美国环保署也禁止NP及NPE使用于清洁剂,同时也将NP与NPE纳入《有毒物质释放数据库》(TRI)中,控管其工业排放。   目前,中国已将NP与NPE列入《严格限制进出口的有毒化学品目录》,并已将NP放进《危险化学品目录(征求意见稿)》与《化学品环境风险防控&ldquo 十二五&rdquo 规划中》的58种(类)重点防控化学品。   在12个国际品牌中,除在其童装中检测出NPE外,还发现在塑料溶胶印花的样品中有94.3%含有邻苯二甲酸酯。此外,具有防水功能的儿童服饰及鞋类产品中全部都检测出全氟化合物(以下简称:PFCs),同时在阿迪达斯等运动品牌的童鞋中检测出有机锡化合物。与此同时,在含有涤纶面料的36件儿童服饰样品中全部都检测出了有害物质锑,其具有和砷类似的毒性。   &ldquo 上述两种化学品以及有机锡和全氟化合物,都因其公认的危害在许多国家和行业被限制使用。&rdquo 上述专家表示,一些邻苯二甲酸酯具有生殖毒性,可能影响生殖器官的发育,与精子数量减少和不孕不育有关,它可以通过手口接触进入人体,对儿童和孕期妇女的威胁尤其值得重视。   阿迪达斯去毒承诺未兑现   据了解,迄今已有18个知名企业承诺将于2020年1月份前实现有毒有害物质零排放的目标。其中像Mango和Zara等多个品牌已经开始公布其供应商有毒有害物质的排放信息,但也有像阿迪达斯这样的品牌做出承诺却没有任何实质行动。   调查报告显示,包括adidas和Nike在内的国际知名品牌虽然已经在网站上公开化学物质管理政策但并不完备,仍欠缺实际可行的详细计划、也拒绝向消费者公开其供货商排放有毒有害物质的信息,因此被认为是在&ldquo 漂绿&rdquo 。   事实上,上述漂绿品牌的产品也在此次检测中被检出有毒物质,例如adidas的三件样品被检出高浓度的挥发性全氟化合物和离子性全氟化合物 Nike的童装外套也被检出高浓度的挥发性全氟化合物残留。   值得注意的是,部分去毒领先品牌的产品也在此次检测中被检出有毒物质残留。例如H&M的裤子中含有高浓度的离子性及挥发性全氟化合物 Uniqlo的防水夹克中有挥发性全氟化合物 C&A的童鞋中有高浓度的NPE Puma的运动鞋被检出高浓度的有机锡。   &ldquo 有效且具备公信力的企业去毒承诺应以逐步实现2020年有毒物质零排放为目标,并包含以下内容:核心原则,信息公开和全面淘汰。&rdquo 上述专家认为,在核心原则这部分企业应详细清晰地定义出预防性原则、有害物质零排放、单个企业的责任和公众的知情权。   有环保人士呼吁,政府更应以严格的标准制订相关法规和政策,尽早公开一个有毒有害物质的黑名单和淘汰时间表。同时还要求Burberry、阿迪达斯等品牌尽快做出无毒承诺,切实淘汰有毒有害物质,并公开使用和排放的信息,接受公众的监督,以防止有毒有害物质在江河中的进一步蓄积,威胁环境和人类的健康。   据其介绍,目前,已经有化学品厂商可以提供更安全的替代品,其成本可以保持与有毒化学用品持平。因此,希望那些生产厂家能够使用更安全的替代品。
  • 欧盟修订有关儿童座椅的新要求
    来自欧盟委员会消息,欧盟于2013年3月7日发布2013/121/EU号决议,发布了某些可安装在椅子上的餐椅、儿童椅、儿童高脚椅和可安装在桌子边的餐椅等须符合欧盟标准的安全要求。新要求将于3月28日起生效。   决议修订了欧盟儿童座椅EN14988标准安全要求细则,包括儿童座椅的化学特性、易燃特性、物理和机械特性以及特定的警告、说明和产品信息。其中,标准对物理和机械性能做了较为详细的描述,要求控制和预防以下风险:裹住、缠住、噎住和窒息风险,跌落风险,与轮子等移动部件有关的风险,与不适当的尺寸、危险的边缘和表面有关的风险。同时要求保证儿童座椅结构完整,附着系统、锁定机制、锚定机制有效,性能稳定且有保护功能。   新安全要求旨在保证投放于欧洲市场上的产品,在按预期的或者可预见的方式使用时,考虑到儿童的行为方式,不得危及儿童和看护者的安全和健康。此前欧盟已有于2012年12月生效的欧洲标准EN16120,确保可安装在椅子上的餐椅的安全 另一个特定的针对法国市场的91-1292法令,要求对4岁以下儿童用的这类产品进行型式试验。统计数据显示,2012年宁波地区检验检疫出口至欧盟的木制儿童椅和娃娃餐椅共74批,货物总值约为66.2万美元,较2011年分别下降了15.9%和33%,出口目的地以德国为主。随着新要求的出台,儿童座椅产品的出口必将受到新一轮的冲击。因此,检验检疫部门提醒,相关企业应充分利用检验检疫信息平台获取最新的国外技术性贸易措施信息,保证对产品出口国标准法规的熟悉 其次,根据物理和机械特性要求重视产品的设计和可能存在的缺陷问题,及时注意与客户的沟通,提升企业风险管理能力 最后,加强与检验检疫技术的沟通,寻找经认证的第三方检测机构,寻求技术的方面的突破,减少出口被拒或召回事件的发生。
  • 珀金埃尔默与精工盈司联合举办有关有害物质检测设备及应用的专题研讨会
    随着,欧盟RoHS法令在2006年7月1日正式执行,以及《电子信息产品污染控制管理办法》(中国版RoHS)于2007年3月1日的施行,使环境保护和电子生产厂商更紧密地联系在一起。对于相关的企业来说是挑战也是难得的机遇。为了使广大的相关企业更好的把握新政策、新标准以及相关的检测方法;精工盈司电子科技(上海)有限公司和珀金埃尔默仪器(上海)有限公司近期将联合在成都(4月)、深圳(5月)、无锡(5月)和天津(6月)等城市举办有关RoHS有害物质检测方法应用的专题研讨会。 届时,将会有参与制定法规的专家向来宾们详细解读相关的法律法规、以及两家公司技术人员说明检测设备在RoHS检测中的实际应用。欢迎有兴趣的客户打电话或登陆我们的网站了解详情。 珀金埃尔默 薛萍 电话:021-50791330-2107 Ping.Xue@perkinelmer.com 精工盈司 徐家骥 电话:021-50273533-501 george.xue@vip.163.com
  • 报名参加国际AOAC协同研究的有关说明
    致报名参加国际AOAC协同研究同行专家的信   各位同行专家:   征招国际AOAC协同研究参加者的信息在仪器信息网公布后,几乎每天都收到咨询电话或有关报名信息。这反映了我国学者对参加这项国际标准化研究的广泛关注和浓厚兴趣,也预示中国学者参与国际标准化研究的前景十分美好。   为了把这项国际AOAC协同研究组织好,有一些问题还需要作进一步解释。   第一,这次国际AOAC协同研究是志愿参加的,没有科研经费,最后正式参加者,将在J.AOAC Int.杂志上发表的协同研究报告中,以Collaborator署名,如果协同研究成功,这个方法以AOAC Official Method of Analysis颁布,供世界各国选用。   第二,国际AOAC协同研究不同于实验室能力验证。前者是评价一个新分析方法的效能,后者是评价一个参加实验室从事特定测试活动的技术能力,而这种技术能力,对于前者来说,参加之前就已具备。正如这个项目的国际AOAC技术主管所说:参加这项协同研究的实验室必须具备保障正确运行这个方法的技术能力,这样才能用协同研究得出的数据,科学评价这个方法的效能。   第三,为了把具有评价这个方法技术能力的实验室选拔出来,我们准备分以下三步完成。其一,凡志愿报名参加者,在填写“国际AOAC茶叶中农药多残留检测方法协同研究报名表”(以下简称报名表,见附件)之前,从我们提供的AOAC协同研究方案中选择10种以上的农药,进行绿茶和乌龙茶MRL添加水平的回收率实验,也就是要先进行“自我实习”。当提交报名表时,要附上“自我实习”报告。“自我实习”报告要求,见附件。其二,我们根据报名表和“自我实习”报告体现出来的技术能力,选出初步入围者,并向初选入围者寄送盲样,要求在限定期限内完成测试,提交盲样测试报告。其三,对盲样测试入围者,择优参加国际AOAC协同研究的预研究,国际AOAC预研究合格者直接参加国际AOAC正式协同研究。   第四,报名表和“自我实习”报告提交时间原则上截止到2011年1月20日。   因此,为了使你能顺利入选,首先要认真阅读、仔细研究我们提供的国际AOAC协同方案和国际AOAC协同研究方法,并认真仔细地、反复地进行“自我实习”,当你对这项技术的关键点达到“心中有数”时再考虑报名,入选的可能就比较大。   祝各位专家成功!新年愉快!   中国检验检疫科学研究院   项目咨询联系人:范春林   电话:0335-5997844,13803357802   2010年12月30日   附件:国际AOAC茶叶中农药多残留检测方法协同研究报名表.doc
  • 多国出现不明原因儿童肝炎病例,或与新冠病毒有关?
    图片来源:中国新闻网近日,世卫组织发布公报说,目前已接到十几个国家至少169例不明病因儿童急性肝炎报告,至少74例病例中发现腺病毒。其中20例感染了新冠病毒,19例同时感染了新冠病毒和腺病毒。随着不明来源的急性肝炎病例在儿童群体间增加,目前已有1名儿童被报告死亡。据希腊《中希时报》报道,针对最近出现的不明原因儿童肝炎病例,希腊雅典比雷埃夫斯医生协会主席玛蒂娜帕戈尼呼吁严格遵守卫生措施,并表示肝炎是一种传染病,需要通过一定的手段来控制其传播。她表示肝炎暴发的原因仍在调查中,科学家目前认为它与一种腺病毒有关。患病的儿童大多数没有接种新冠疫苗,目前不支持有关新冠疫苗副作用的假设。图片来源:中国新闻网在对其危险性评估中,世卫指出,腺病毒目前被视为病因的一种假设,但这不能完全用来解释临床症状的严重性。其它影响因素如新冠大流行期间腺病毒传播水平降低,幼儿易感性增加,可能出现一种新型腺病毒,以及同时感染SARS-CoV-2等,也需进一步研究。
  • 通用仪器发布深圳通用血药浓度分析仪的功能参数与优势新品
    GI-3000XY血药浓度分析仪的功能参数与优势 一、产品简介GI-3000XY是基于二维高效液相色谱技术上研发的血药浓度分析仪。配备了丰富的临床治疗用药的血药浓度检测方法和专业色谱工作站软件,使其成为一套具有功能强大的在线前处理功能、药检方法丰富的全智能化操作的血药浓度监测专用设备。能够使血药浓度监测从原来的实验室研究可以走向临床用药监测和指导。填补了该项目空白,具有划时代意义,为国家对某些药物治疗必须要进行血药浓度监测强制性要求提供了必要设备和手段。 二、产品五大优势:(1)产品技术优势:采用第三代液相色谱仪技术, 恒流泵采用高精度伺服电机驱动精密滚珠丝杠的丝杠传动技术、100MPa超高耐压技术,自动进样器采用电脑全自动控制高压进样、流动相过针技术,检测器采用高频采样技术(频率80HZ)(2)产品方案优势:采用全自动二维液相色谱技术方案,是先进、具有发展前途的血药浓度检测仪技术方案,也是目前较适应临床监测的方法。其它传统方案均不适应临床监测。(3)药检方法多优势:配有丰富的临床药物检查方法,可满足医院各科临床药物检测。比如:精神病、癫痫病、免疫抑制、维生素、抗肿瘤、抗菌素、心脏药物等等。(4)专用仪器优势:产品针对血药浓度检测目的研发,检测系统整体统一设计、生产,系统整体性强,配合度高,重复检测精度高、系统稳定性、耐用性好。(5)厂家售后服务优势:厂家销售,厂家售后服务、后续软件免费升级、功能定制、产品维护服务都有保障。 三、主要功能与技术参数:1、检测系统综合功能参数(1)检测分析方法:采用高效液相色谱法★(2)仪器系统采用技术:二维液相色谱技术,具备二维系统直观引导、操作界面。(3)仪器软硬件各个部分都保持统一由一个原厂设计制造,确保仪器系统整体一致性好,稳定性强★(4)每例样品检测时长:5-10分钟★(5)加标回收率:必须在90%-110%范围(6)系统重复性RSD6(定性):≤0.05%(7)系统重复性RSD6(定量):≤0.2%★(8)机载配备临床治疗药物浓度检测方法30种以上。(9) 样品处理仅采用稀释去蛋白处理(10)工作曲线最少保持30个工作日内稳定 2、自动进样器:★(1)样品瓶位数量:不小于144个(2)样品残留:小于0.005%★(3)自动进样器,要采用高压进样,流动相过针技术,无需清洗进样针内壁,外壁自动清洗,可减少样品残留。 (4)采用高压计量泵量自动抽取,通过电脑随时改变进样量大小,无需更换定量环。 (5)进样前可自动清洗进样针外壁,减少样品交叉污染 (6)电源功率220v±10%,50hz 150w 3、四元超高耐压恒流泵:★(1)采用双步进电机,分别独立驱动二根精密滚珠丝杆的恒流泵输液系统,柱塞冲程20uL-140uL可调,可用电脑方便地设置调节。(2) 恒流泵耐压:80-100MPa(3)压力脉动:≤±0.02MPa。 (4)内置四元梯度比例阀,比例阀寿命 1000万次 ★(5) 具有5寸16:9的TFT高分辨率触控彩屏(800*480点阵)。并具有大屏幕直接操控与电脑软件反控二种功能(6)输液泵系统,不需要独立梯度混合器,梯度混合在泵内完成,以减小死体积,提高系统重复检测精度。 (7)内置在线脱气机,脱气机采用高效Teflon AF管,脱气机死体积 (11) 泵的压力可精确显示到0.01MPa,便于进一步观察掌握压力波动的细微变化。 4、综合分离分析单元: (1) 温度控制范围:5℃~80℃(室温<25℃);(2) 温度控制精度:≤±0.1℃;(3)高柱效分析柱 4.6*100(mm) 粒径3uL(4)在线SPE柱 4.6*10(mm) (5) 综合单元的参数可由色谱数据处理工作站进行设定和控制 (6) 温度可双方向控温:可制冷和制热,智能温控。(7) 温度设定分辨率:0.1℃(8) 综合单元具有电脑软件反控功能 5、紫外检测器:(1) 波长范围:190nm-700nm;(2) 基线噪声:≤±1×10-5 AU(甲醇、1ml/min、254nm、20℃); (3) 基线漂移:≤±3×10-4 AU/h(甲醇、1ml/min、254nm、20℃);(4) 检测浓度:≤2×10-9g/ml(萘);(5) 光谱带宽:5nm;(6) 波长示值误差:≤±1nm;(7) 波长扫描:多波长时间编程(10波段);(8) 检测器具有电脑软件反控功能(9) 检测器采用双通道数据、高精度24位AD转换、信号采样频率高达80hz/s高速数据采集器,确保检测器的高速度、低噪声、低漂移、超高灵敏度检测。 (10) 采用新型H型流通池,双方向对流,保证基线的波动小(11) 池体积:8μL; 6、高压稀释泵:(1) 泵压力:0-45mpa(2) 流量范围:0.001-9.999ml/min;设定步长:0.001mL/min(3) 流量精度:具有独立的公有和私有的仪器方法,分析方法,报告方法的设置,修改私有方法时不改变公有方法,方便样品表方法的建立和管理。仪器方法、分析方法与报告方法的建立、修改、删除都具有权限管理和审计追踪功能,数据库更安全高效。(2)软件具有满足GMP要求的用户权限管理,审计追踪功能(3)软件带有有MySQL数据库管理功能,所有关键数据均存入数据库,具有数据的导入导出功能。(4)机载四十种临床药物检测方法,方便用户临床检测使用。软件方便用户进行药检方法开发并保存。 ★(5) 控制方式:具有电脑反控功能。(6)主界面可以可以完成大部分操作,不要多个界面中来回切换。(7)具有样品表批处理功能,即样品表建立后,可一键完成全部的样品测试。样品完成后可设置自动冲柱,智能关机,实现无人值守。 (8)软件要高度集成,数据设置、采集、分析和查看一个软件完成,操作方便。 数据分析以实际采集的数据为依据,确保数据真实性。 (9)软件采用纯面向对象的JAVA语言编写,软件具有高扩展性,和跨平台运行功能。(10) 软件能对系统进行全反控操作控制、自动数据采集、谱图处理等。 (11) 使用的方法文件能对色谱仪的分析参数、谱图数据、分析报告进行存储与统一管理; (12) 全中文操作菜单, 直观方便的人性化操作界面; (13) 工作站具有多形式的谱图比较功能,有利于色谱研究; (14) 工作方式:前后台实现数据采集、计算、整理、储存和打印 ★8、验收试验设备验收时,必须做加标回收率实验,加标回收率是判定仪器检测分析结果准确度的量化指标,加标回收率:必须在90%-110%范围, 四、仪器配置1、四元超高耐压恒流泵系统 (内置四元比例阀、在线脱气机、含在线柱塞杆清洗装置) 二套,2、四单元在线脱气机(内置) 二套,3、UV紫外检测器系统 一套,4、综合分离分析系统 一套,5、自动进样器系统 一套,6、高压稀释泵 一台7、色谱控制软件系统 一套,8、高柱效分析柱 一根9、SPE固相萃取柱 五、产品适用范围仪器检测药物种类多、品种广泛,并可不断开发新的药检方法。(1)精神科药物:氯氮平、奥氮平、文拉法辛、利培酮、西酞普兰、舒必利、阿立哌唑、米氮平、阿米替林、氯丙嗪、喹硫平、氯米帕明、齐拉西酮、帕利哌酮、三氟拉嗪、氟西汀等等。(2)抗癫痫药物:卡马西平、丙戊酸钠、苯巴比妥、苯妥英钠、奥卡西平、左乙拉西坦、拉莫三嗪等等。 (3)催眠镇静类:阿普唑仑、氯硝安定、硝基安定、咪达唑仑、安定、舒乐安定、劳拉西泮等等。 (4)抗肿瘤药物类:顺铂、卡铂、紫杉醇、甲氨蝶呤、5-氟尿嘧啶、阿糖胞苷、阿霉素、表阿霉素、足叶乙苷、卡莫司汀、呋喃氟尿嘧啶、环磷酰胺、异环磷酰胺 等等(5)维生素类:维生素A、D、E 等等。(6)免疫制剂类:霉酚酸、特异性环孢霉素、FK-506 等等。(7)其它类别:单胺类 、镇痛类药物、激素类药物、心血管类、抗结核类药物、 循环系统、 胃肠道药物 、其他药物等等。 创新点:采用丝杠传动技术,用二个伺服电机分别驱动主泵与辅泵的二根滚珠丝杠,进而驱动柱塞杆运动,二者独立控制,无齿轮传动联动,因此主辅二个泵的冲程独立任意可调,为液相色谱仪流动相的梯度混合、在泵内完成提供前提条件,从而可以去掉泵外的独立梯度混合器,减小死体积,提高仪器的重复检测精度。 深圳通用血药浓度分析仪的功能参数与优势
  • MS新功能:Mass-it™提升质谱解析效率
    液相色谱通常使用紫外-可见光(UV-Vis)吸光度检测器或光电二极管阵列(PDA)检测器。然而,光吸收检测器不适合检测无紫外光吸收的化合物、低浓度存在的化合物或没有充分分离的化合物(共洗脱化合物)。对于此类化合物,质谱仪可以用作补充检测器。由于质谱仪基于不同的测定原理,因此可以测定无紫外吸收的化合物。此外,质谱仪可以提供有关化合物的质量信息,从而可以获得更准确的定性结果。LCMS-2050单四极杆质谱仪具有Mass-it&trade 功能,可以将质谱获得的化合物质量数(m/z)信息叠加到紫外色谱图上,以支持补充使用紫外检测器获得的定性分析结果。SPD-M40 PDA检测器(左)和 LCMS-2050 MS检测器(右)PART 1液相色谱(LC)工作原理液相色谱(LC)是一种使用检测器监测色谱柱分离化合物的分析技术。它可以提供有关样品中所含化合物的各种信息。根据定性信息(如化合物保留时间)和定量信息(如检测器信号强度)的组合,对样品进行定性和定量分析。如果使用光电二极管阵列(PDA)检测器,则可以同时分析多个波长,以获得每个单位时间的紫外吸收光谱。由于每种化合物都具有独特的紫外光谱,因此它们提高了识别化合物成分的能力(定性分析性能)。使用PDA检测器获得的LC分析结果如上图所示。254nm波长处吸光度的紫外色谱图包括4种化合物的峰。PART 2质谱(MS)工作原理质谱(MS)是连续电离化合物以获得化合物质量信息(m / z)的仪器。体积紧凑且操作简单的LCMS-2050是一款单四极杆型质谱检测器,可用作LC检测器,其操作方式与使用PDA检测器相同。PDA检测器扫描紫外波长,MS检测器扫描一系列m/z值,并将响应显示为质谱图。或者,可以指定某个m/z值并将响应强度绘制为时间的函数,以将数据显示为定量色谱图。使用MS检测器获得的TIC分析结果如上图所示。除了紫外色谱图上看到的4种化合物的峰以外,还有化合物A的峰。PART 3结合使用PDA和MS检测器,获得丰富信息下图中结合了从PDA检测器获得的的3D图形数据和从MS检测器获得的质谱数据。并列出了化合物信息(化合物名称和理论m/z值)和每种组分的质谱图。因此,结合使用PDA和MS检测器可以提供大量定性信息,这对于确定样品中包含的所有成分非常有用。通过MS检测器获得的信息,可以清楚的看到没有紫外吸收的化合物,以及没有充分分离的共流出化合物。从PDA检测器获得的3D数据和从MS检测器获得的质谱数据什么是Mass-it&trade 功能?Mass-it&trade 可以将从质谱检测器获得的化合物 m/z 信息自动叠加在相应的紫外色谱图中,从而提高紫外色谱图中化合物鉴定的可靠性和整体可见性。Mass-it&trade 功能的应用Mass-it&trade 可以将从质谱检测器获得的化合物 m/z 信息自动叠加在相应的紫外色谱图中,从而提高紫外色谱图中化合物鉴定的可靠性和整体可见性。01使用Mass-it&trade 功能检测无紫外线吸收的化合物在上述案例中,保留时间0.8min左右的苯海拉明在254nm处吸光度较低,PDA检测器未检出,但MS检测器检测到了峰。因此,使用Mass-it&trade 功能将m/z信息添加到紫外色谱图中,可以防止漏检无紫外吸收的化合物。02使用Mass-itTM功能检查合成产物的分子量在化学合成或药物发现研究中,使用紫外检测器定量分析目标物时,通常希望同时获得目标物的质量信息以验证合成路线是否正确。Mass-it&trade 对于这一类分析应用特别有帮助。下图显示了分析含有杂质的阿托伐他汀样品测定结果,主成分峰的保留时间约为10.6 min。Mass-it&trade 功能会自动将质谱图中获得的信息(m/z 559.3)添加到紫外色谱图中,从而一目了然地看到阿托伐他汀是主峰。m/z信息也可以添加到峰面积为主峰0.1%或更小的峰上,有助于分析杂质。03使用质谱功能检测共洗脱峰对于色谱柱无法完全分离的多种化合物,则它们在紫外色谱图中显示为一个峰(共洗脱峰)。如果这些化合物保留时间特别接近,则很难发现这是一个共洗脱峰。然而,共洗脱可以从质谱信息中确定。Mass-it&trade 功能通过在UV色谱图上显示从质谱获得的m/z信息,为发现共洗脱化合物提供支持。下图显示了7种药物同时分析的案例,其中劳拉西泮和奥沙西泮没有完全分离,该共洗脱峰的保留时间为4.9min。鉴于劳拉西泮和奥沙西泮分别在m/z 320.8和286.8处被检测到,Mass-it&trade 将m/z信息添加到同一位置的紫外色谱图中,并以黄色箭头标识,从而轻松发现共洗脱化合物。此外,岛津PDA检测器具有i-PDeA II功能,利用智能峰解卷积技术可以从未分离色谱峰中提取目标峰。同时使用i-PDeA II和Mass-it&trade 功能可以提供更可靠的分析结果。小结Mass-it&trade 功能通过在紫外色谱图上显示MS获得的m/z信息来帮助识别化合物。它对于检查合成化学品中的分子量或杂质分析特别有用。即使检测到没有紫外吸收的化合物,质量数信息也会显示在紫外色谱图上,这有助于防止忽略部分化合物。对于共洗脱的未充分分离色谱峰,质量数信息将显示在同一位置,以提示用户注意共洗脱化合物。本文内容非商业广告,仅供专业人士参考。
  • 生命科学仪器及其应用的发展梗概和有关问题的探讨
    李昌厚(中国科学院上海营养与健康研究所 上海 200233)  0、 前言  本文从人类生活、生存、发展和环境保护等角度、从人类生存的三要素(水、空气、食品)等多个方面,讨论了生命科学及生命科学仪器大发展的必然性;从全球科技工作者对生命科学仪器的关注度等方面,介绍了生命科学仪器及其应用的发展现状;讨论了生命科学仪器的进展和发展前景。可供有关的科技工作者参考。  一、生命科学仪器发展的必然性  目前,地球上的人类和生物面临着越来越严重的环境和生态威胁,认真研究人类生活、生存、发展和生态平衡、环境保护等问题,是当代和今后长时期全球性的、迫切需要解决的问题,这是生命科学仪器发展的背景、主要原因或者叫生命科学仪器发展的必然性。  地球上的人类和生物受到了哪些威胁?请看:  1、水  地球上的水污染很严重,据世界卫生组织报道:维持一个人的生命,每天至少要5升水,加上卫生用水和其它用水,发达国家人均需水量高达300-650升/天。而世界上地面和地下水的污染已到了严重地步:据2001年英国慈善机构“水援助”和“泪水基金”联合发表报告说,饮用水卫生问题已成为“目前世界上最为紧迫的生存危机之一”。报告说,不干净饮水,导致世界上每天有6000名儿童死亡。眼下世界上住院治疗的病人中,有一半是饮水不卫生而引发的疾病。2001年,联合国在全球用水情况报告中说,全球每天有5000多名儿童死于卫生条件恶化引发的疾病。与英国慈善机构“水援助”和“泪水基金”联合发表的报告一致。  联合国曾经报道:目前全球有11亿人缺乏安全用水。每年有500多万人死于同水有关的疾病。预计到2025年全球三分之二的人将生活在不同程度缺水的地区。据报道:世界上最大的内海——地中海,正在变成肮脏的海洋,每年倒入地中海的废水至少达到60亿立方米、固态垃圾达到2亿吨以上。沿海岸有数十家炼油厂和上百家燃油热电厂及其它各类工厂等污染源,估计这些工厂每年要向地中海倒入90万吨工业粘着物,160万吨可氧化的物质,使地中海每年要混入100吨水银、3800吨铅、12000吨酚类物质和3600吨磷盐。据世界卫生组织报道:发展中国家,目前每天有3万多人死于饮用水不洁引起的各类疾病。  我国的水环境问题也比较严重,目前我国非常重视水环境的保护,仪器信息网在2021年1月22日通过《十大关键词窥探2020环境监测行业风云变幻》的文章[1],对我国2020年环境监测领域的有关问题进行了回顾,从中可以看出我国有关部门对环境保护方面的高度重视程度。  2、空气  据美国Analyst报道:世界上城市空气污染特严重,城市居民每天平均要吸入20m3以上  的污染空气。这些空气中至少有1012个有毒有害微粒:其中小于10μm的微粒大部分将沉积在人的肺泡中,它将引起人们生肺癌及引起其它有关疾病。英国剑桥马萨诸塞技术研究所的研究表明:烟灰是悬浮在空气中的有毒有害固体微粒的主要组成部分。据报道,在英国这种有害固体微粒每年至少导致1万人死亡。  据文献报道,世界上汽油烷基防爆剂所用的铅每年达到38万吨以上,其中70%直接排入大气中,而人吸入的量至少有35%以上沉积在体内,也就是说地球上的人每年因汽油烷基防爆剂这一项,总共吸入的铅就有10吨左右沉积在人体内,最终引发铅中毒性质的各类疾病,更严重的是障碍儿童的身体发育,引起智力发育不良,形成痴呆症等等。  由于受空气、自然、历史等因素影响 ,全国受到结核菌感染的人约有4.2亿,现有肺结核病人约500万人。我国是全球22个结核病高负担国家之一,目前我国对空气污染问题已经引起高度重视。虽说北京、河北等地的空气质量(特别是PM2.5等)还有些不尽人意,但是很多大城市的空气质量已经大大改善,例如上海、浙江、广州等地域的城市和农村的空气质量已经产生了质的飞跃,空气质量优秀的天数可以达到80%以上。由于国家的重视和全民的共同努力,相信我国的空气质量会大幅度提高。  3.其他  此外,由于现代工业、农业造成的其它污染,也正在日益加重,如有机汞、有机磷 、多氯联苯、农药残留物、放射性污染的水、各种无机元素(如汞、镉、铅、砷、铬等等)造成的污染已相当严重。汞中毒主要危害人的中枢神经系统,引起人的死亡率可高达到40%。镉对人的肾影响大,被定为1A级致癌物质。铅是一种对神经系统有害的重金属元素,儿童体内铅含量超过每升100微克时,脑发育就会受到不良影响,儿童血铅每增加10微克/分升,智商平均下降1至3分。国际上公认,把血铅超过每升100微克称为铅中毒。  多年前,国际消除儿童铅中毒联盟的专家,调查访问了中国后说:中国如不进行儿童铅中毒的防治,20年后,中国人平均智力将比美国人低5%。即20年后,一亿多告别“儿童”的中国人中,约有300万到500万人因智力下降成为社会负担,约有1000万到1300万人从平常人变为“庸人”,约有200万的高智商人才变为平常人。铅中毒的五大原因:1)大气污染 2)室内装饰 3)吸烟(烟中有铅,对儿童伤害很大,吸烟家庭孩子比不吸烟家庭孩子大10倍) 4)儿童玩具 5)食品(爆米花、皮蛋、罐头、蔬菜、水果、饮水等等)。  我国是一个农业大国,与农业有关的问题相当严重,例如:转基因食品(小西红柿、色拉油、进口大豆、进口水果等等),有些人还没有认识到它的危害,作者认为,转基因食品对人类的威胁很大,归纳起来看,它有五大隐患:  a、可能对其他生物产生不可估量的负面影响:具有抗虫、抗病转基因的植物也可通过花粉等途径对其他许多有益植物产生直接或间接影响,从而改变这些植物的良好基因。  b、增强害虫的抗性:目前已知第三代、第四代害虫已对转基因抗虫作物产生抗性,以致要用更多的农药,这对全球的环境的危害更加大。  C、转基因植物通过授粉可能将抗虫、抗病、抗除草剂等“本领”传给野生杂草,从而杂草争夺肥料,严重影响农作物的生长,甚至严重影响农作物的生存。  d、由于动、植物,微生物,甚至人类的基因可以相互转移,形成人为的优势特征,这违背了“优胜劣汰”的自然规律,严重影响物种间的竞争,破坏生态平衡。  e、转基因生物产品作为食品进入市场,可对人体产生某些毒理作用和过敏反应 如:转基因生长激素毒素基因,可能影响人的生长发育 转基因的抗生素基因可能使人体对很多抗生素产生抗性,一旦生病,所有抗生素都不管用。转基因生物产品只几十年历史,对人危害的潜伏期很长。所以,凡是持怀疑态度的国家,都不签入境许可证,尤其欧盟更是如此。我国从2020年开始,也禁止有些转基因食品入境、限制种植和食用有些转基因农产品。还有绿色壁垒:日本曾经对200种农药制定了近9000个最高残留限量,其中,对蔬菜有3728个 大米制定了116种农药的最高残留限量。这些规定、标准,主要是针对我国的。因为,日本是我国的蔬菜和大米的主要出口国,占我国出口蔬菜总量的40%以上。  据报道,由于现代工业和农业造成的污染,科学家估计,到本世纪中叶,世界海平面将增高1m,每年消退的生物达100万种,每天有三个物种灭绝。100年后,生物将消失一半。所有这一切,都已经或正在引起全球性的警觉。全球人类目前面临的威胁越来越大。因此,从七十年代末期、八十年代初期以来,特别是近十几年,世界上科技和社会发展的潮流明显由“物”转向“人”。即从重视社会的物质生产,开始转向同时切实关注全球人类的生活、生存和发展的重大问题。  综上所述,生命科学和生命科学仪器的大发展是必然的。  二、生命科学仪器发展和应用的现状  目前,国际上各类新型生命科学仪器正不断涌现。例如,用于分子生物学领域的各类仪器、用于细胞生物学领域的各类仪器、用于微生物检测的各类仪器和用于生物工程领域的仪器,以及生物医学及临床分析检测仪器、家庭或个人使用的专用仪器,特别是超小型、价格较低的生化仪器,各类验尿仪、血液分析仪、水质分析仪、有毒有害气体检测仪等等发展飞速。据报道,这些超小型仪器中,有的可以放进茶杯,有的可以放进口袋。  目前,由于生活水平的提高,现代人群中,糖尿病已成为非常普遍的病。曾经初步统计,我国的北京、上海、广州三大城市中,上海的糖尿病发病率为第一,北京第二,广州第三。因此,目前萄葡糖检测仪发展很快,国外有的萄葡糖检测仪只有手掌大小,只需一滴尿液或一点血,就可以对人体的萄葡糖指标进行检测,为糖尿病患者提供了很大的方便。例如:美国理康公司曾经推出的SurestepPlus稳步倍加型血糖监测仪,只有香烟盒大小,只需一滴血,30秒钟就可得到结果。又如德国IBM公司推出的Teflolux血糖检测仪,只需一滴鲜血,两分钟即可得到血糖测试结果,可随身携带,用来监控和治疗糖尿病非常方便。又如,家用食品检验仪,其探头(传感器)做成筷子式,只需插入食品就可检测其有毒有害成份,如准确、快速的检测食油中的黄曲霉素、猪肉中的3-4苯并芘等致癌物质,只需将探头插入被检测物质,就很快能得到结果,非常方便。  由于计算机技术发展对科技的贡献,直接促进了生命科学仪器的发展。因此,这几年生命科学仪器的发展速度和水平实在令人“赏心悦目”。许多生命科学仪器能完全自动、准确、高速、高效地完成仪器的自检、故障的报警、控制分析测试的全过程、测试数据处理、协调与联用仪器的分工合作等等。许多生命科学仪器,操作人员只需要放试样、启动仪器开关就行了,其余一切都全由计算机自动完成。例如Beckman的700型和BM的4030型全自动生化仪,从采样、样品的稀释、测量操作到数据处理和打印结果,全由计算机自动完成。又如美国推出的Manarch 2000全自动生化仪,具有多功能,可作吸光度、FL强度、电解质、特殊蛋白质和酶免疫、FL免疫等分析,可同时作23个项目,都由计算机自动完成。  随着生命科学的发展,进一步促进了生命科学仪器的发展,往往由于生命科学研究中方法学上的发展或突破,使许多成熟的仪器扩大了新的应用范围,成为生命科学领域的崭新仪。例如:原子吸收分光光度计[4](AAS),目前已经发展为一种常规的生命科学仪器,全球已经普遍、广泛使用它来检测有毒有害的重金属致癌物质(如:Hg、Pb、Cd、Cr等等)。目前生命科学领域非常重视AAS的应用,国外的PerkinElmer、Agilent等公司和我国的北京普析通用、北分瑞利等公司的AAS都有很高的水平。同时,由于生命科学研究的发展,还随之出现了有关的新型的生命科学仪器,例如:北京普析通用、北京博晖创新的五元素同时检测的仪器的出现等就是如此。  目前,AAS已经被认定为生命科学研究领域的“座上宾”,如国内某研究所用它来对人发中的锌、钙、镁、铂、钴等稀有元素的测定,用它来研究癌症有关指标的检测,得到了满意的结果。某部队的一位师长曾经对作者讲:现在,部队检查身体也用AAS,战士只要拔一根头发,放在信封里,写上名字寄给医院,医生用AAS检测Fe、Ca、Zn就可知该战士的健康情况。今天,生命科学仪器的发展,又推动了生命科学的发展,如AAS对医学的贡献、特别是对癌症的研究起到了很好的推动作用。作者预计:随着生命科学的发展,AAS还将有大发展,它在生命科学领域的应用,将以几何级数递增。又如:同位素质谱仪,过去主要是作地球化学中同位素分析用,然而,近几年开始在医学界也正在使用同位素质谱仪测定人体呼气中的碳同位数比值 (C13/C12),以此诊断患者的胃和肝脏等疾病,其准确度达到96%以上。从这个角度来说,生命科学仪器的发展还反过来促进了生命科学的发展。  三、生命科学仪器及其应用的最新进展  众所周知,当今的生命科学已从过去的描述性、实验性的科学向定量科学过渡。要定量就要有分析,要分析就要有仪器。所以,生命科学发展离不开生命科学仪器。美国的Hood教授指出:近30年来,生物医学迅速发展的两个主要原因之一,就是生物技术和科学仪器技术的相互配合,紧密结合。据仪器信息网2021年01月26日报道:近年来,单细胞基因组学是十分热门的研究方向,“三高”单细胞基因测序上游市场达5.19亿美元[2]。目前,生命科学仪器及其应用发展的最新进展归纳如下:  1、向“三超”的发展速度令人赏心悦目  所谓“三超”,就是生命科学仪器向超高速、超微量和超小型方向发展。  (1)超高速:  据Qusesada和Mahies报道:脱氧核糖核酸(DNA)序列分析最引人注目,利用毛细管电泳FL衍生技术进行DNA测序,比商品DNA测序分析仪快25倍(商品DNA序序分析仪比手工操作快2000倍),所以利用毛细管电泳FL衍生技术组成的DNA测序仪比手工快5万倍。  二十年多前,世界上最快的DNA合成仪,2分钟可合成一个碱基,2小时的工作效率,相当于过去25个专业人员手工操作4-5年的工作量。即该仪器1小时的工作量,相当于人的手工操作9万小时的工作量,也就是说提高效率九万倍。可以说,DNA合成仪是生命科学仪器向超高速发展的前奏。美国专家科学委员会曾经认为:人类基因组计划的限速因素,在于方法学和仪器跟不上。所以,在90年代中期,他们就要求DNA测序效率在当时的基础上提高5-10倍。并且继阿波罗登月计划之后的美国人类基因组计划,在对人类基因全部30亿个核苷酸的序列测定中,美国政府拨款30亿美元,要求用15年时间完成全部DNA测序工作。此前,一位熟练的专业技术人员,手工操作测序,每年仅可测5-10万个核苷酸,所以,40年前,还只测定了30亿个核苷酸中的600万个。后来,国际上的DNA测序仪出现,每天可测1.5万个核苷酸,当时的DNA测序仪比手工测试效率高2000倍。但全部30亿个核苷酸的序列测定,也远不是15年时间能完成的(需300年或400年才可把30亿个核苷酸的顺序测定出来)。在美国政府30亿美元的拨款后,HP公司随后推出的DNA测序仪,其速度可达60万个核苷酸/小时,使美国人类基因组计划对全部30亿个核苷酸的序列测定大大提前完成了。纵上所述,可以说DNA测序仪也是生命科学仪器向超高速发展的典型之一。  还有,美国Beckman的CX7型全自动生化仪,每小时可分析960个样品, 这也是生命科学仪器向超高速方向发展的一个例子。这里特别值得介绍的是瑞典Phamacia推出的时间分辨荧光免疫测试仪(DEFIA)每秒钟可分析一个样品,每小时可分析3600个样品,而且其灵敏度 可达10-17mol(Eu),这又是一个生命科学仪器向超高速方向发展的典型例子。  (2)超微量:  荧光分光光度计(FLS)本身就是高灵敏度的生命科学仪器,从原理上讲,FLS就比UVS的灵敏度高2-3个数量级。美国的Bear曾经用荧光检测器,在HPLC上能检测10-15mol的亮氨酸(Leu),当时人们感到了不起。不久,李昌厚研究组发明了UV/FL多功能微量光度计,其荧光(FL)检测部分能检测到10-14mol的Leu,该仪器只需8微升试样,在几分钟内就可得到满意的分析检测结果。然而,今天国际上已出现了激光荧光检测器(Laser Fluorensces Detector简称LFD),其灵敏度可达到10-21mol(Eu),这是一个了不起的重大突破,是生命科学仪器向超高灵敏度、超微量发展的一个重大突破的典型例子。又如,高压毛细管电泳仪(HPCE)它是八十年代末期、九十年代初期发展起来的、目前被国际上的分析化学家所关注目的生命科学仪器之一,HPCE在复杂的、大分子的分离、分析工作中特别有用,尤其是在药品质控、临床试验、中药研究中,HPCE作用很大。在临床试验中除蛋白和药物鉴别外,还可作基因诊断、免疫分析、各种体液分析、单细胞分析和常规的临床检验等等。HPCE特别适合于试样很少的生命科学研究工作,它具有高灵敏度(可ng级进样)、高分辨率(塔板数可达到 8000万/m),HPLC解决不了的问题,HPCE可以解决。它具有高速度(最快只需几十秒钟就可分离完一个样品的分析)等特点,一般情况下HPCE也可在几分钟或十几分钟内完成一个样品分析,并且所需缓冲液少,一般几个ml即可,有时几十ml,即可作一个方法研究。目前分子生物学研究的一大难点,就是微量成份的分离和提纯,而HPCE是目前世界上分离效力最高的仪器之一,因而,它很受生命科学界重视,被认为是生命科学仪器的主干产品之一。  (3)超小型:  既要超高速、超微量,又要超小型,这在同一台仪器上是很困难的。而当代科研和家用分析仪器,却往往希望“三超”在同一台仪器上实现,既要仪器稳定可靠,又要求超小型、占地方小、便于携带。所以,近几年国外陆续出现了许多如前所述的能放进茶杯里的水质分析仪、可放进的口袋里葡萄糖检测仪等等超小型生命科学仪器。大家知道,紫外可见分光光度计是生命科学研究中必不可少的分析工具,它被认定为生命科学仪器的主干产品之一。李昌厚研究组研制了一种超小型、多功能微量UVS,它可作为HPLCD、MUVS、FIAD,核酸蛋白分析仪等四种仪器使用,所需试样只有8微升就可得到满意的结果,其体积只有目前国内外常用UVS的1/5-1/6,鉴定会上受到了许多专家的好评。  2、新型的生命科学仪器不断涌现:  目前,国际上新型的生命科学仪器不断涌现,例如:  (1)蛋白质领域的新型蛋白质C端分析仪的问世。蛋白质C端分析仪是目前世界上最新的仪器之一,目前正在发展中。它主要用于重组蛋白质的分析。随着生物工程的发展,对重组蛋白质的分析日益重要。一个蛋白,有N端和C端,蛋白质N端分析,目前似乎已成了常规分析,但C端分析,刚显出具大的生命力。蛋白质C端分析仪,在基因工程目标产品的质量控制方面很有用处,当蛋白质的C端突变时,需要用蛋白质C端分析仪来鉴定,所以,蛋白质C端分析仪具有重要意义。  (2)新型的基因扩增仪(PCR)问世。PCR是目前发展很快的一种生命科学仪器,目前已从定性向定量发展,如美国ABI曾经推出的7900 、7000 PCR,其中7900有384孔和96孔两种,用氩离子激光器作光源,光栅分光、CCD检测。ABI还曾经推出了最新的2700PCR,它具有96孔、可编程、可储存100个完整的PCR方法,为PCR核酸扩增技术设计的价格低廉的自动化仪器之一。  PCR仪器在2020年全球爆发的新冠病毒检测中发挥了非常重要作用,全球各国对新冠病毒的核酸检测,主要就是应用PCR仪器进行样本的基因扩增,而后找出现有病毒中的有关对象进行比较,从而确定被检测者是否感染了新冠病毒(已经感染者为阳性,未感染者为阴性)。因此PCR仪器目前已经引起了全世界科技工作者的重视。  目前,特别值得注重的是:全基因组和全转录组扩增是单细胞测序的难点,近几年也取得了较大突破。全基因组扩增技术主要有:简并寡核苷酸引物PCR扩增(DOP-PCR),多重置换扩增(MDA),和基于多次退火成环的扩增循环(MALBAC)几种技术。  (3)毛细管阵列电泳激光诱导FL检测仪的问世。它也是一种新型的DNA侧序仪,已能达到10-15mol/ml的检测灵敏度,已在生物体中的超痕量生物活性物质和环境中有机污染物检测方面得到了广泛的应用。  (4)新型的微波等离子体光源紫外检测仪的问世。中科院上海生化所研制的核酸蛋白分析仪是目前最理想的核酸蛋白分析仪之一,主要是采用了自己发明的、特有的微波等离子体光源,它大大优于Hg灯、Xe灯、DL灯等元素灯作光源的同类仪器,具有生命科学研究中必用的280nm(蛋白)、260nm(DNA)、230nm(氨基酸)、218nm(糖)、206nm(多糖)等五条特征线,并且背景干扰非常小,灵敏度极高。过去,核酸用254nm检测,蛋白质用280nm检测,而Hg没有260nm、280nm特征线,所以采用氙灯、氘灯分光来检测,但是,分光后能量又太低,噪声也很大,灵敏度都很低,而微波等离子体光源的核酸蛋白分析仪优于国际上最先进同类产品。  (5)基因矩阵扫描仪的问世 基因矩阵扫描仪( Gene-Arry Chip Scan Instrument或者叫DNA Arry Chip Scan Instrument 又叫 Bio Chip Scan Instrument)。它是目前世界上最高级的DNA测序仪,是HP公司专为美国Affymetrix公司的高密度基因芯片研制、产生配套的专用基因分析系统。  基因芯片目前仍是世界上最新、最前沿的学科之一。中科院原子核研究所的李民乾教授认为 二十世纪两大技术,一是微电子芯片,一是基因芯片,他认为基因芯片具有划时代性。作者曾经参加过三次香山科学会议,其中第80次香山科学会议的主题是:“DNA芯片的现状与未来”。当时出席会议的专家40位(列席人员除外),与会者中有学物理的、学化学的、学生物的、学医的、学无线电的、学计算机的,但以学生物者为主。会上邀请了3位留美学者参会:一位是AFFYMETRIX的范建兵博士,一位是MIT的王国玮博士,一位是NANOGEN的程京博士。他们三人在DNA芯片研究、应用方面都走在世界的前列,分别在美国各自所在的公司担任一定的技术领导工作,三人都在会上报告了DNA芯片的最新信息。当时,美国的DNA芯片发展很快,故有人向国家建议开展此项研究,并物色了上面提到的三位留美学者回国参加香山科学会议作报告。  通过第80次香山科学会议的讨论,大家认为DNA芯片很重要,建议我国开展研究。至今我国还在积极开展此项研究工作,并已取得一定成果。美国AFFYMETRIX早已能在1.2×1.2 cm的石英片上集成64万个DNA探针,它属于高密度DNA芯片。NANOGEN主要作低密度DNA芯片,每片有几十到几百个探针。目前,高密度DNA芯片主要用来作DNA测序,大多在科研上用,而低密度DNA芯片主要作诊断用。中国医学科学院的杨霍民教授认为基因诊断是21世纪最重要的诊断之一,DNA芯片的应用前途非常远大。  所谓芯片,是借用大规模集成电路芯片的名称,它实际上不是芯片,不能用来作计算机。但它的工艺与大规模集成电路芯片有点相似,也有光刻技术等等,所以叫芯片。DNA芯片实际上就是一个生物传感器,它配上测试仪器或做在仪器上,其功能就可充分发挥。DNA芯片的研究,主要是芯片合成和仪器化(即测试系统研制)。DNA芯片合成后,将它与有关仪器组成基因分析系统,就可以用来测序。如果做成仪器,就可用于诊断、药物篩选或基因篩选。其工作基本原理是:将合成的已知的DNA芯片,与已知的核苷酸放在已知位置进行FL标记,再用它探测一个未知的DNA的FL信号。如NANOGEN的血液6参数测试仪,只有移动电话大小,只需在芯片上滴一滴血,放进仪器,就很快可得到结果。  前面讲到的HP的基因矩阵扫描仪,与AFFYMETRIX的基因芯片结合,可组成最佳的、最新的基因分析系统,这个系统曾经在美国亚特兰大匹兹堡会上获奖。据报道:HP的基因矩阵扫描仪,是AFFYMETRIX的基因分析系统最佳、最新的配置。这项技术,取代了费时、费力、费钱的经典凝胶基因分析方法,具有同时测定多种基因和突变的独特功能。  基因探针点阵包含成千上万个特异的DNA结合位点,它又被称为探针细胞,这个探针细胞中,又含有不同序列的寡核苷酸探针,这些序列的寡核苷酸探针,确定着样品DNA的特征序列。分析更多基因的需求已变得越来越重要,在HP的基因矩阵扫描仪开发出来
  • 加拿大儿童用品将限制使用6种化学物质
    加拿大政府18日宣布,将从6月10日开始限制使用6种邻苯二甲酸酯类物质制造儿童用品,违规生产商可能面临500万加元(约合500万美元)罚款。   邻苯二甲酸酯类化合物是塑料制品加工过程中的增塑剂,也用作某些产品的固色剂和固香剂。除用于婴儿奶嘴、出牙器等儿童玩具和儿童护理用品外,邻苯二甲酸酯还应用于指甲油、香水、洗涤剂、润滑剂、食品包装、空气清新剂和塑料袋等多种消费品。   加拿大卫生部长利昂娜阿格卢卡克说,邻苯二甲酸酯类化合物不会对健康带来直接威胁,但如果儿童吮吸或咀嚼含有这些物质的塑料制品,如围嘴或橡皮鸭,则可能对儿童健康造成长期影响。研究表明,即使低剂量的某种邻苯二甲酸酯类化合物也可能影响儿童发育和行为。   新规对6种化学物质在软乙烯基塑料中的含量进行了限制:在所有儿童玩具和儿童护理用品中,软乙烯基塑料中的DEHP、DBP和BBP3种物质含量不得超过0.1% 在可能被4岁以下儿童放入口中的儿童玩具和儿童用品中,同时限制使用DINP、DIDP和DNOP,这3种物质在软乙烯基塑料中的含量不得超过0.1%。   这项新规适用于进口到加拿大和在加拿大出售、做广告的儿童玩具和儿童护理用品。   目前,美国和欧盟均已实行类似严格限制。
  • 质检总局:部分童鞋含有害物质
    儿童用品的质量一直备受消费者关注。昨日,国家质检总局公布了近期对儿童用品市场的抽查结果,有1批次儿童车存在可触及的危险锐利尖端,5批次童鞋中含有害物质。   据国家质检总局新闻发言人陈熙同介绍,质检总局近期对童车、童鞋、针织内衣、插头插座、安全帽和安全网等6种产品进行了国家监督抽查。其中,8批次婴儿学步车,有1批次产品的防撞间距不符合标准要求、1批次产品动态强度不合格。在其他玩具车辆中,有1批次电动童车产品存在可触及的危险锐利尖端。   在童鞋方面,此次抽查产品包括57批次儿童皮鞋、82批次儿童旅游鞋、6批次皮凉鞋和14批次布面童胶鞋,产品抽样合格率分别为64.9%、93.9%、100%和92.9%。尽管被抽查产品的物理安全性能项目全部合格,但在消费者较为关注的有害物质限量项目中,有1批次产品游离甲醛超标、4批次产品皮革中六价铬不合格。国家质检总局表示,针对此次产品抽查中发现的质量问题,质检总局已责成相关省级质监部门对不合格产品生产企业依法进行调查处理,对质量违法行为进行依法查处。
  • 统一牛肉面桶外荧光物质超标或可致癌
    8月9日消息,国际食品包装协会抽检结果称,统一老坛酸菜牛肉面桶所用的双层纸制品外层纸的荧光性物质含量超标。   据亲贝网了解,国际食品包装协会日前公布对方便面桶、奶茶杯、一次性纸杯、纸碗的调查报告。报告显示,统一老坛酸菜牛肉面所用的双层纸制品外层纸不合格,主要不合格项目是外层纸荧光性物质含量超标,不符合食品用纸标准规定的“100cm2纸样中最大荧光面积不得大于5cm2”要求。   据悉,荧光性物质超标,不排除有害物质会通过口、皮肤等途径进入人体,也可能渗入到食品中,长期积累对健康造成危害,甚至有致癌隐患。
  • 生命来自太空 美首次在彗星尘埃中检测发现氨基酸
    《新科学家》杂志网站8月17日报道称,美研究人员第一次在彗星尘埃样品中发现了甘氨酸——一种结构最为简单的氨基酸。该发现证实,早期地球生命的部分构成元素来自于太空。  氨基酸对生命来说至关重要,它是构成蛋白质分子的基本单位。过去曾在陨石上发现过氨基酸,表明这种化合物有可能存在于星际空间。而在冰冷的彗星上发现氨基酸,这还是第一次。  研究人员是在对美宇航局“星尘号”飞船带回的彗星尘埃样品进行分析后发现氨基酸的。“星尘号”飞船于1999年2月发射,主要目的是探测维尔特二号彗星和它的彗发成分组成。它于2004年1月飞越维尔特二号彗星,飞越彗星时从彗星彗发收集到彗星尘埃样品,并拍摄了详细的冰质彗核图片。2006年1月,“星尘号”返回舱成功地在地球着陆。  在2008年,研究人员就在该样品中发现了多种氨基酸,以及含氮的有机化合物——胺类物质,但是当时没有弄清楚,这些物质究竟是源于彗星还是来自于地球污染。为此,研究人员花了近两年时间寻找答案。由于样品太少,研究工作非常艰苦。实际上,除了甘氨酸这种最简单的氨基酸外,这些样品材料均不足以用来追踪任何化合物。在只有大约十亿分之一克的甘氨酸中,研究人员检测出相对丰富的碳同位素。与地球上的甘氨酸相比,样品中甘氨酸含有更多的碳13,从而证明它们源于太空。  科学家们对地球生命的起始之谜一直存有浓厚兴趣。以往的研究认为,在地球早期历史中,曾有小行星和彗星撞击地球,而新的发现表明这些星体携带着氨基酸。这也使人们不得不产生联想——或许生命源于太空。正如美国宇航局戈达德航天中心的科学家杰米艾尔希拉所言,“我们不知道生命是如何开始的,但这个发现有助于我们了解地球原始时期的面目”。  艾尔希拉表示,目前所研究的样品仅来自彗星彗发,而彗核则可能会含有更复杂的氨基酸混合物和更高水平的氨基酸形式。  报道称,要想得到彗核样品,只能寄望于欧空局的“罗塞塔”彗星探测器。该探测器于2004年3月2日升空,预计在2014年抵达“丘留莫夫-格拉西缅科”彗星,在其彗核上着陆并探测,获取有关太阳系形成和生命起源的信息。如果一切顺利,“罗塞塔”将成为人类首个近距离绕彗星运行、进而投放登陆器在彗星表面着陆的探测器。
  • 药监局发布首批近50种保健品可能非法添加物
    2012年3月16日,国家食品药品监督管理局发布第一批保健食品中可能非法添加的物质名单通知,通知如下:   关于发布保健食品中可能非法添加的物质名单(第一批)的通知   食药监办保化[2012]33号   各省、自治区、直辖市食品药品监督管理局(药品监督管理局):   为贯彻落实国务院食品安全委员会办公室《关于进一步加强保健食品质量安全监管工作的通知》(食安办〔2011〕37号)要求,严厉打击保健食品生产中非法添加物质的违法违规行为,保障消费者健康,国家局组织制定了《保健食品中可能非法添加的物质名单(第一批)》,现予以印发。   该名单未涵盖行业内存在的所有非法添加物质,各级食品药品监督管理部门在监督检查中要注意收集名单之外的非法添加物质情况,汇总后报送国家局。   附件:保健食品中可能非法添加的物质名单(第一批)   国家食品药品监督管理局办公室   二○一二年三月十六日 附件: 保健食品中可能非法添加的物质名单(第一批) 序号 保健功能 可能非法添加物质名称 检测依据 1 声称减肥功能产品 西布曲明、麻黄碱、芬氟拉明 国家食品药品监督管理局药品检验补充检验方法和检验项目批准件2006004 2 声称辅助降血糖(调节血糖)功能产品 甲苯磺丁脲、格列苯脲、格列齐特、格列吡嗪、格列喹酮、格列美脲、马来酸罗格列酮、瑞格列奈、盐酸吡格列酮、盐酸二甲双胍、盐酸苯乙双胍 国家食品药品监督管理局药品检验补充检验方法和检验项目批准件2009029 3 声称缓解体力疲劳(抗疲劳)功能产品 那红地那非、红地那非、伐地那非、羟基豪莫西地那非、西地那非、豪莫西地那非、氨基他打拉非、他达拉非、硫代艾地那非、伪伐地那非和那莫西地那非等PDE5型(磷酸二酯酶5型)抑制剂 国家食品药品监督管理局药品检验补充检验方法和检验项目批准件2008016,2009030 4 声称增强免疫力(调节免疫)功能产品 那红地那非、红地那非、伐地那非、羟基豪莫西地那非、西地那非、豪莫西地那非、氨基他打拉非、他达拉非、硫代艾地那非、伪伐地那非和那莫西地那非等PDE5型(磷酸二酯酶5型)抑制剂 国家食品药品监督管理局药品检验补充检验方法和检验项目批准件2008016,2009030 5 声称改善睡眠功能产品 地西泮、硝西泮、氯硝西泮、氯氮卓、奥沙西泮、马来酸咪哒唑仑、劳拉西泮、艾司唑仑、阿普唑仑、三唑仑、巴比妥、苯巴比妥、异戊巴比妥、司可巴比妥、氯美扎酮 国家食品药品监督管理局药品检验补充检验方法和检验项目批准件2009024 6 声称辅助降血压(调节血脂)功能产品 阿替洛尔、盐酸可乐定、氢氯噻嗪、卡托普利、哌唑嗪、利血平、硝苯地平 国家食品药品监督管理局药品检验补充检验方法和检验项目批准件2009032
  • 2020版 《中国药典》盐酸利多卡因注射剂有关物质的分析
    盐酸利多卡因是局麻醉、抗心律失常药物,属于酰胺类化合物,这类物质在C18色谱柱分析过程中容易出现拖尾的问题。 我们按照2020版 《中国药典》和EP方法,对盐酸利多卡因注射剂及其杂质2,6-二甲基苯胺、2,6-二甲基氯代乙酰苯胺进行分析,希望能够解决主成分与杂质分离效果差和拖尾的问题。 常规硅胶系色谱柱,由于受到硅胶基材表面残留硅醇基和金属杂质的影响,在分析碱性化合物时普遍易出现色谱峰拖尾的现象。CAPCELL PAK色谱柱凭借填料表面致密的聚合物包被来抑制硅胶基材的影响,因此能得到对称性良好的色谱峰。 我们使用经过包膜处理的 CAPCELL PAK C18 AQ S5 柱,很好地解决了盐酸利多卡因拖尾的问题;同时主峰与杂质的分离也满足要求。 2020版《中国药典》方法 推荐色谱柱: CAPCELL PAK C18 AQ S5 系统适用性要求:盐酸利多卡因与杂质2,6-二甲基苯分离度满足要求,理论塔板数不低于2000。按照2020版 《中国药典》的要求,选择经过包膜处理的CAPCELL PAK C18 AQ S5 柱,盐酸利多卡因峰形良好;同时2,6-二甲基苯胺与利多卡因分离度16.49,满足基线分离要求。图1 盐酸利多卡因与2,6-二甲基苯胺的色谱图 HPLC Conditions 色谱柱:CAPCELL PAK C18 AQ S5 4.6mm i.d.×250mm流动相:磷酸盐缓冲液:乙腈=50:50(pH8.0)流 速:1.0 mL / min温 度:30 °C检 测:PDA 230 nm进样量:20 µL浓 度:盐酸利多卡因样品2mg/mL、系统适用性溶液:50 µg/mL(溶剂为流动相) 注:磷酸盐缓冲液:1mol/L磷酸二氢钠溶液1.3mL,0.5mol/L磷酸二氢钠32.5 mL,用水稀释至1000 mL,摇匀。 EP 9.0方法 推荐色谱柱:CAPCELL PAK C18 AQ S5 目前,EP没有盐酸利多卡因注射剂的相关规定,因此我们参考了EP中盐酸利多卡因的检测方法。 系统适用性要求:主峰(盐酸利多卡因)保留时间约为17min,杂质A(2,6-二甲基苯胺)与主峰的相对保留时间约为0.4,杂质H(2,6-二甲基氯代乙酰苯胺)与主峰的相对保留时间约为0.37,杂质A与杂质H的分离度不小于1.5。 按照EP 9.0的检测方法,对杂质A、H以及盐酸利多卡因混合标准品进行分析,结果如图2所示,杂质H保留时间6.098min,杂质A保留时间7.357min,杂质A、H分离度为5.31,满足二者分离度大于1.5的标准要求。图2 盐酸利多卡因与杂质A、H的色谱图 HPLC Conditions 色谱柱:CAPCELL PAK C18 AQ S5 4.6mm i.d.×150mm流动相:磷酸盐缓冲液:乙腈=70:30(pH8.0)流 速:1.0 mL / min温 度:30 °C检 测:PDA 230 nm进样量:20 µL浓 度:杂质A:0.5µg/mL、杂质H:5µg/mL、盐酸利多卡因:5µg/mL(溶剂为流动相) 注:磷酸盐缓冲液:4.85g/L磷酸二氢钾溶液。
  • 两机构观点打架 方便面纸桶荧光物质超标成疑
    近日,国际食品包装协会称,五谷道场、统一等多个知名方便面品牌所用的纸桶外层有害荧光性物质含量超标。对此,中国食品科学技术学会面制品分会昨天反击称,内层纸碗足以确保食品安全。   国际食品包装协会   超标产品涉及多个大牌企业   国际食品包装协会近日公布对方便面桶、奶茶杯、一次性纸杯、纸碗的调查报告显示,包括香飘飘奶茶杯、统一老坛酸菜牛肉面桶、五谷道场原蛊鸡汤面桶、今麦郎上品酸豆角排骨面桶在内的多款知名品牌所用的双层纸制品外层纸的荧光性物质含量超标。   该协会常务副会长董金狮指出,“荧光增白剂不像一般化学成分那样容易被分解,而是在人体内蓄积,大大削减人体免疫力,会成为潜在的致癌因素。”   董金狮表示,目前我国纸制品标准中并未对纸桶外层纸有明确要求,一些检测机构一般也只检测与食品直接接触的内层荧光物质的含量。企业为降低成本,很容易使用非食品级纸。   中国食品科技学会   内层纸碗足以确保食品安全   对于国际食品包装协会的上述检测结果,中国食品科学技术协会面制品分会昨天给记者发来声明表示了质疑,声明强调:方便面容器的内层纸碗足以确保食品安全。   声明称,目前世界主要方便面生产国如日本、韩国等,其产品均采取类似的双层结构,内层使用原浆纸材料,外层印刷隔热纸材使用再生纸材。方便面纸容器的内层“纸碗”和外层“碗标”具不同功能,适用于不同的安全标准 而目前我国的所有方便面纸质容器内层与食品接触的纸碗、纸杯均是严格按照国家相关标准执行,不存在“污染”或“致癌”等问题。另从环保的观点看,再生纸如果能够做到不残留或不迁移出有害物质,也可以循环再利用并应用于食品包装。   包装协会再回应   再生纸有害物会向内迁移   对于中国食品科学技术学会的质疑,国际食品包装协会昨天立即再次回应:方便面桶的外侧是再生纸的有害物会向内迁移,并给人体带来危害。   声明称,国家标准对纸质餐饮具有明确规定,不得使用再生纸,荧光物质也有严格规定,在紫外灯照射下,100平方厘米的纸样中,荧光物质不得超过5个平方厘米。   “企业使用再生纸没有获得政府部门和检测机构的认可”,董金狮表示,纸桶外侧再生纸中的有害物不但会向内迁移,而且纸板或成品会一个个摞在一起,直接污染另一个产品的内侧。   声明称,所有食品包装、容器、工具等,都必须按照食品用原料和添加剂的规定执行,这一点没有任何讨论余地。
  • 便携式激光拉曼光谱仪器及其应用的最新进展和有关问题
    前言  我国“十二五”、“十三五”期间,我参加了几个国家科技部重大仪器专项中有关便携式激光拉曼光谱仪器及其应用专项方面的专家组工作 通过接触这些项目,结合我本人过去从事激光拉曼光谱仪器及其应用的工作实践,有一些体会。这里想介绍一点便携式激光拉曼光谱仪器及其应用的有关问题,供有关科技工作者参考。  目前科技工作者们都在关注便携式激光拉曼光谱仪器及其应用的最新进展,世界各国正在争先恐后的研发各类便携式激光拉曼光谱仪器。在我国目前有20多家企业(含外资企业)在研发、生产各类便携式激光拉曼光谱仪器 国外也有很多仪器公司都在加强便携式激光拉曼光谱仪器及其应用的研发,所以,本文重点介绍《便携式激光拉曼仪器及其应用的最新进展和有关问题》。  一、仪器的最新进展  1)仪器的S/N(表征仪器的灵敏度)大幅度提高  目前,国内外的便携式激光拉曼光谱仪器最新进展中,最突出的体现之一是S/N的提高。因为从仪器学理论讲,激光拉曼的灵敏度与光源(激光器的稳定性、波长等)、主机(单色器的光谱带宽、杂散光、光栅和准直镜、物镜的口径等)、光接收器(CCD的灵敏度、CCD的噪声N、稳定性等)、放大器(噪声N、稳定性、放大倍数等)等密切相关。所以,光源为785nm的便携式仪器,直接测量的S/N一般在1000:1以内,不可能达到10000以上。但是,随着化学计量学的发展,仪器的软件、特别是各种算法突飞猛进。例如:北京西派特公司研发的785nm新型ExR510便携式激光拉曼光谱仪(以下简称ExR510),由于采用一种我国独具知识产权的、消除荧光背景和降噪的专利技术,使得该仪器直接测试的S/N优于2000:1以上。北京大学在他们使用西派特的ExR510时,对仪器进行了考查,发现直接测量ExR510的信噪比可以达到2400:1,为目前国际上同类仪器的领先水平。但是,随着软件、算法的发展,仪器的S/N还会进一步大大提高。  2)仪器的分辨率大大增强  国际上的便携式激光拉曼光谱仪器中,单色器的焦距一般都在75mm左右(甚至更小)。在这么小的便携式激光拉曼光谱仪器上,要得到相对高的分辨率是很难的,所以目前国际上的这类便携式激光拉曼光谱仪器的分辨率都在4-12cm-1之间!因为从仪器学理论来看,大家都知道,光栅理论中分辨率(SBW)的数学表达式为:  SBW=[1/(mf/d cos θ)] b = d ×cos θ× b /mf  法国JY公司的HR800大型台式激光拉曼光谱仪的焦距为800mm,仪器采用优质光栅、三级光谱、狭缝可调,但是,分辨率只是0.5-0.8cm-1左右。所以,有些公司给出焦距75mm的便携式激光拉曼光谱有仪器的分辨率为1.27cm-1,从理论到实践都是做不到的。  但是,仪器的分辨率大大增宽,无疑是最吸引科学家眼球的关注焦点之一。北京西派特的ExR510,采用了特殊的专利软件处理,使得75mm焦距的便携式仪器的分辨率大大增强,该仪器经北京计量测试研究院测试,分辨率为2.8cm-1,为国际同类产品的领先水平。  3)新型的激光拉曼光谱仪器不断涌现  (1)2017年,安捷伦推出了四款最新的拉曼专利技术:其中,空间位移拉曼光谱(Spatially Offest Raman Spectroscopy,简称SORS)、透射拉曼光谱(Transmission Raman Spectroscopy ,简称TRS)相当先进。SORS的用途非常广泛,TRS更加优越,做定量分析检测时,比SORS准确度更高。安捷伦最近推出的四款拉曼产品,其中,SORS和TRS是代表产品。  (2)2018年3月,必达泰克推出新型透视拉曼光谱仪STRaman,获得了2018年3月美国匹兹堡分析化学和光谱应用会议暨展览会的卓越金奖。这是应该特别值得重视的消息,该仪器突破了传统拉曼技术障碍,可以透过视觉不透明的包材和涂层,收集内部样品的拉曼信号。该仪器由先进的算法、高度智能化的分析软件、高通量光谱仪及增加采样深度和面积的专用探头组成 所有元部件都高度集成在一套便携式系统中,可以非常简便的在现场或实验室使用。据称STRman是具有快速、无损分析领域应用的、较为理想的分析检测工具 例如:在食品、制药、法医、刑侦、特殊化学品工业领域应用等等。  (3)南京简智仪器公司最近推出了首款便携式差分拉曼光谱仪。上世纪九十年代提出的差分拉曼方法,由于多种因素(例如:两个光源无法同时测量、导致受激发射光谱和散射光谱两张原始光谱产生差异、还有算法问题等),一直使之无法形成产品。南京简智公司经过努力,攻克了很多难题,终于研发成功了便携式差分拉曼光谱仪。据报道,该仪器具有抗干扰、大信噪比、滤除杂峰等优点。可以直接测量高荧光物质、深色物体等等,是一款好仪器。  (4)联用技术的大发展是当今世界上分析仪器发展的主要潮流之一。往往一种技术解决不了的问题,两种技术联用,就会迎刃而解了,就会出现一片广阔天地。由原总后牵头的,国家科技部“十二五”重大仪器专项中的《薄层扫描-便携式激光拉曼光谱联用仪器及其应用》(本人为项目技术专家组组长),已经通过国家总验收 该仪器解决了食品、中药产品中薄层色谱和拉曼光谱无法单独解决的分析难题。仪器具有体积小、重量轻、自动化程度高等特点,该仪器为国际首创.  二、应用的最新进展  1、应用领域越来越广  例如:  1)药物分析:原材料辅料分析鉴别、原研药分析、药物晶型分析、合成反应监控、假药甄别、注射液成分分析,包装材料鉴定。  2)化学危险品:具有毒害、腐蚀、爆炸、燃烧、助燃等性质,对人体、设施、环境具有危害的剧毒化学品和其他化学品鉴别。  3)地质/珠宝:珠宝鉴定,矿物分析。  4)食品分析:非法添加、农药残留等。  5)聚合物材料:分子结构、结晶结构、取向结构、成分定量分析、相结构、聚合反应动力学、形变、老化等。  6)催化材料:动力学研究,分子筛骨架结构分析,物相变化。  7)半导体材料:成分鉴别、结晶结构、晶体取向、应力和应变。  8)石墨烯、碳纳米管及其他碳材料表征。  9)复合材料:表征及微观力学研究。  10)无机材料:很多无机材料是中心对称的振动,红外光谱不敏感,而拉曼光谱具有很明显的优势。物质鉴别,结构测定,材料合成研究。  11)地质/珠宝:珠宝鉴定,矿物分析。  还有很多领域可以应用下、便携式激光拉曼仪器,在此不再赘述。  2、SERS技术的引入得以实现  众所周知,SERS效应的发现,使普通拉曼散射光谱方法无法或很难开展的研究工作出现了新的转机,再加拉曼光谱所特有的高选择性,使SERS在许多领域中得到广泛的应用。目前,与普通拉曼散射光谱相比,SERS的增强因子可达104~107。虽说SERS技术还有很多不完善之处,但仍然得到了大家重视。  3、已经实现五组分定性、定量分析  传统的激光拉曼光谱技术,一般只能对单组份或三组分样品进行定性分析检测,很难进行定量检测。而目前正在大发展的便携式激光拉曼光谱仪器,由于软件算法上的突破,已经可以进行五组分定性、五组分定量分析检测。以下以我主持鉴定会的北京西派特公司的ExR510为例,给大家分享一下拉曼光谱对五组分的样品进行定性、定量分析检测的案例。  1)ExR510对五组分醇定性分析测试结果  因为醇类物质的谱线较宽、容易重叠、分离难度大,为了说明问题,所以他们选择对5种醇混合物进行测试,五组分定性测试结果如下图:仪器条件:激光785nm 功率10级 扫描次数10次 积分时间12S。  2) 对五组分醇定量分析结果  在上述仪器条件下,准确称量并配制甲醇、乙醇、乙二醇、丙三醇和异丙醇的混合溶液,各组分醇的具体称量值、混合液标样的含量、用定量算法得到的实测含量和计算误差列表如下:样品 标样含量(%) 实测含量(%) 误差(%) 甲醇(0.4437g)17.7416.13-1.61乙醇(0.4649g)18.5819.320.74乙二醇(0.6661g)26.6329.102.47丙三醇(0.4755g)19.0114.48-4.53异丙醇(0.4514g)18.0420.972.93  上表数据是用上图结果采用“子空间向量夹角法”计算出来的,这个算法是西派特公司的专利。  4、消荧光干扰、扣背景技术有重大突破  荧光干扰是激光拉曼的天敌。所以消荧光干扰或扣背景技术具有及其重大的意义。我主持鉴定会的北京西派特公司的ExR510,对实际样品分析检测结果令人非常满意:  (1)单组分定性分析检测时消荧光和匹配度的效果:  ①滑石粉(弱荧光物质)定性检测:滑石粉 检测的匹配度:0.999  仪器条件仪器条件:ExR510 便携拉曼光谱仪 激发光源:785nm 积分时间:10s 功率等级:10级  ②对重钙定性测试时消荧光和匹配度的结果:匹配度达到0.999  仪器条件:ExR510 便携拉曼光谱仪 激发光源:785nm   积分时间: 10s 功率等级:10级  5、食品药品快检技术的进展  “十二五”国家科技部重大仪器专项,“TLC-LR联用仪器及其应用研究”,完成了药品快检专用软件工作站,完成了化药的假药与中药掺杂违禁化学药品的快速检测与远程智能判别。完成了一键式对化学药和中药掺杂的快速检测。研发成功了国际首创的TLC-SERS-LR联用仪器 建立了多种拉曼光谱快检数据库,包含:300余种基药 50种品牌药 500种上市药物活性成分 100种常见药用辅料 8种国抽药品 标准操作规程4项。建立了多种化学药品的检测方法 过期药回收再利用检测方法 仿制药冒充原研药的检测方法等等。下图是专家测评现场:  三、几个有关问题  1、科技工作者必须实事求是  科技工作者应该是最实事求是的人。但是很多科技工作者不是这样。例如:目前国产的许多便携式激光拉曼仪器(包括其它各类常规型、普及型、基础型的仪器)不但不比进口的差,相反,在主要性能指标(如S/N、分辨率等等)上、在实用性上、在性价比上都优于同类进口仪器,都能满足使用要求。但是,有些领导和科技工作者就是要说“进口仪器总比国产的好”。就是要花大价钱去买进口仪器,这样的例子举不胜举。这就是不学习、不调查、闭着眼睛说瞎话、不实事求是的表现。还有,中国分析仪器行业里,目前有不少人不懂装懂,明明自己没有受过仪器学的熏陶,明明自己不懂仪器学,但是在各种仪器专业学术会上,在仪器评审会上、特别是仪器鉴定会上,他们却高谈阔论,经常说一些外行的话 本来有国际先进水平的仪器,因为他们不了解、他们不懂,他们就不敢写出真实水平的评价。以至鉴定会得出错误或名不符实的结论。所以,科技工作者只有认真学习、懂一点仪器学、只有实事求是,才能正确的评价进口仪器和国产仪器,才有可能正确大胆使用能满足使用要求的国产仪器、才能站在民族的高度支持、保护国产仪器。  我们说,过去(80年代以前)因为我国的基础不好等多种原因,我国分析仪器的确都不行。但是现在,常规、基础、普及型仪器都不错。虽说质量上各有千秋,但是基本上都能满足使用要求。目前有些高端仪器我国与发达国家的差距还较大,但是高端仪器市场小,赚钱不多。我们要从民族高度看问题,严防上当。  从仪器学和应用的实践要求来看,我认为目前有很多产品宣传不实在。我诚恳的建议或希望大家要站在实事求是的立场上宣传产品。(特别是对国外公司产品,中国人应该站在客观立场上实事求是宣传,不能自觉或不自觉的帮助外国人忽悠中国人);我希望在外国公司工作的中国朋友们,要把国外好产品引进中国。希望从事分析检测的朋友们、使用者、买仪器者,评价仪器时,要实事求是、要特别重视仪器的可靠性(特别是要重视影响检测误差的关键指标的可靠性),这是根本性的问题。尤其是激光拉曼领域,正处在群雄争霸、鱼目混珠的时期,建议使用者实事求是、买仪器时采取盲样比对测试、全面综合权衡后,决定买哪家的仪器,绝对不能盲目迷信国外产品。这个原则适用于所有使用分析仪器的科技工作者,建议大家一定要重视,严防上当。  2、应该大胆使用能满足要求的国产光谱仪器  今天我国的常规、基础分析仪器很多都不比同类进口仪器差,已经完全可以与国外抗衡(指标优于、相当、不够)。特别是便携式激光拉曼光谱仪器,我们国家目前有很多家在生产。虽说仪器的水平、质量等各有千秋,但是,要看到“抗衡”这个问题。我们千万不要迷信进口仪器。今天,我从仪器学理论和分析工作的实践相结合的角度、从使用的适用性角度、从仪器的可靠性和性价比角度等方面,全方位的、负责任的告诉广大读者:目前我国的常规仪器已经可以与国外抗衡了。例如:国产ExR510的主要技术指标处在国际领先水平 南京简智仪器公司的便携式差分拉曼光谱仪可以直接测量高荧光物质、深色物体等等。  目前在便携式激光拉曼光谱仪器方面,外商在我国占有很大的市场,而国外产品不比国产的同类产品好,所以我们必须加倍努力,去占领市场。因此,我再次呼吁:我们要正确评价国产仪器和进口仪器。正确认识国产仪器和进口仪器。正确处理国产仪器和进口仪器的关系。既不要盲目迷信进口仪器,又不要盲目排外。国外好的仪器、我国还不能生产的高端仪器,我们要引进、要消化、要吸收、要为我所用。国外搞虚假指标欺骗我们的各种仪器,我们要大胆批评。同时我们在打破误区后,还必须要看到差距 中国常规仪器与国外的主要差距是:工艺、软件、附件。只有看到了差距,才有赶超的动力。大家应该团结起来,打破误区,努力赶超分析仪器和应用的国际先进水平。  3、建议分析仪器研发、生产和分析仪器应用工作者重视仪器学理论的学习  仪器学理论是一种综合性学科的理论,是一门涉及到多个领域的、复杂的、交叉的、边缘学科的理论,是涉及到光学、机械学、电子学、计算机、应用等各个领域的理论,特别是现代分析仪器及应用工作者,都离不开这些方面。作者通过实践,深深认识到只有掌握了一点仪器学理论知识,才能知其然知其所以然、才能研发和生产出稳定性好可靠性好的仪器、才能把仪器用到最佳水平、得到最佳的分析检测结果。为此建议大家参考:  李昌厚著,《仪器学理论与实践》(仪器学理论与光学类分析仪器整机及关键核心部件的设计、制造、测试、使用和维修),北京:科学出版社,2008。  作者在大学里学仪器,毕业后既使用仪器,又研发仪器 该书从理论到实践,总结了作者研发、使用各类分析仪器的经验和教训。对研发分析仪器、生产分析仪器、使用分析仪器、维修分析仪器的科技工作者都有参考价值。(李昌厚 中国科学院上海生物工程研究中心 200233)  李昌厚,中国科学院上海生物工程研究中心原仪器分析室主任兼生命科学仪器及其应用研究室主任、教授、博士生导师、华东理工大学兼职教授,终身享受国务院政府特殊津贴。    主要研究方向:分析仪器及其应用研究 长期从事光谱仪器(紫外吸收光谱、原子吸收光谱、旋光光谱、分子荧光光谱、原子荧光、拉曼光谱等) 色谱仪器(液相色谱、气相色谱等)及其应用研究 特别对《仪器学理论》等有精深研究。  以第一完成者身份,完成科研成果15项。由中科院组织专家鉴定 其中13项达到鉴定时国际上同类仪器的先进水平,2项填补国内空白 以第一完成者身份获得国家和省部级(中国科学院、科技部、上海市)科技成果奖5项(含国家发明奖1项) 发表论文183篇,出版专著5本 曾任中国仪器仪表学会分析仪器分会第五届、第六届副理事长;国家认监委计量认证/审查认可国家级常任评审员、国家科技部“十五”、“十一五”、“十二五”和“十三五”重大仪器及其应用专项的技术专家组成员或组长、上海市科学仪器专家组成员、《光学仪器》副主编、《生命科学仪器》副主编、《光谱仪器与分析》副主编等十多个学术团体的领导职务。曽经先后担任过:北京普析通用、北京瑞利、北京西派特、无锡高速分析仪器厂、无锡英之诚、常州玉宇光电、上海安杰科技、美国(香港)ISCO科技公司等等多个高科技公司和学术团体的技术顾问,为这些公司和有关学会联合召开的各类技术交流会、技术培训会等讲课500次以上。为全国各类学术会议做学术报告100次以上。
  • ECHA开展有关环草啶和硼酸的新统一分类和标签公众意见征询
    2013年5月14日消息,欧洲化学品管理局(ECHA)邀请利益相关方提交有关环草啶(lenacil)和硼酸(boric acid)的统一分类和标签(harmonised classification and labelling,CLH)新提案的评论意见。公众咨询为期45天,将于2013年6月28日结束。   有关环草啶的CLH提案由比利时提交。环草啶是一种除草剂,目前并没有统一分类和标签。卷宗提交者计划对该物质的环境危害进行分类。   有关硼酸的CLH提案由波兰提交。硼酸已有统一分类,卷宗提交者拟议修订生殖毒性分类,即移除生育影响分类,降低发育毒性分类。ECHA提醒相关方正在进行的有关其他两种硼酸盐的公众咨询(截至6月14日),卷宗提交者(荷兰)拟议为其发育和生殖毒性制定比硼酸更为严格的分类。   在45天的咨询阶段,收到的评议意见将会定期公布在ECHA网站上。   表格一 拟议的统一分类和标签以及物质使用范例。 物质名称 EC号 CAS号 拟议统一分类和标签 使用范例 环草啶(ISO);3-环己基-1,5,6,7-四氢环戊嘧啶-2,4-(3H)二酮 218-499-0 2164-08-1 对水生环境有危害 对水生环境的危害未分类 作为一种除草剂 硼酸 233-139-2 10043-35-3 生殖毒性 硼酸被用于许多行业和专业应用,被添加在消费品中。 硼酸在杀菌剂中被用作活性物质,被添加到化肥中被用作一种植物微量元素。   *请注意使用信息不会影响分类和标签,这完全基于一种物质的内在属性。使用范例是从CLH报告中复制而来。
  • 美国环保署撤销有关镉的报告制度
    2012年12月14日消息,美国环保署(EPA)近日宣布,将撤销于12月3日公布的一项关于消费品中镉和镉化合物健康和安全数据的紧急最终规则。该最终规则根据《有毒物质控制法案》第8(d)部分制定,它要求企业报告现有和未公布的相关数据。   然而,环保署称,它收到了一些质疑法规以及对法规范围表示关注的信件。EPA表示,这些信件表明,该规则尚存在重大混乱,并对与规则有关的某些行业部门存在不确定性。撤销通知在2013年1月2日之前公布于《联邦公报》上。   EPA将考虑该规则制修订的下步计划,并继续与美国消费品安全委员会(CPSC)开展合作,减少消费品,包括儿童珠宝首饰中的镉暴露。
  • 市场监管总局公开征求防控油脂类、酒类食品受邻苯二甲酸酯类物质污染风险有关意见
    p style=" text-indent: 2em " span style=" font-family: 宋体,SimSun " 为落实企业食品安全主体责任,加强食品安全管理,防控油脂类、酒类食品受邻苯二甲酸酯类物质(俗称“塑化剂”)污染风险,保障食品安全。依据《中华人民共和国食品安全法》、《食品安全国家标准 食品生产通用卫生规范》(GB14881)、《食品安全国家标准 食品接触材料及制品用添加剂使用标准》(GB 9685)等规定,市场监管总局制定了《关于防控油脂类、酒类食品受邻苯二甲酸酯类物质污染风险的公告(征求意见稿)》(附件1),现向社会征求意见。公众可通过以下方式反馈意见: /span /p p span style=" font-family: 宋体,SimSun "   一是登录国家市场监督管理总局官方网站(具体网址:http://www.samr.gov.cn),进入首页“互动”栏目下的“征集调查”提出意见。 /span /p p span style=" font-family: 宋体,SimSun "   二是填写《征求意见表》(附件2),以电子邮件形式反馈。电子邮箱:zhishichu@samr.gov.cn。 /span /p p span style=" font-family: 宋体,SimSun "   意见反馈截止日期:2019年10月25日。 /span /p p style=" text-indent: 2em " span style=" font-family: 宋体,SimSun " 公告中指出,油脂类食品包括食用植物油、食用油脂制品、食用动物油脂、含油调味料及富含油脂的食品等脂肪性食品,酒类食品包括白酒、食用酒精、葡萄酒、配制酒、黄酒、果酒和其他蒸馏酒等乙醇含量高于20%的食品。 /span /p p style=" text-indent: 2em " span style=" font-family: 宋体,SimSun " 为保障食品安全,要加强原辅料管控、加强食品相关产品管控、加强生产经营过程防控、加强产品控制、加强监督管理。 /span /p p style=" text-indent: 2em " span style=" font-family: 宋体,SimSun " & nbsp 此外,公告中还提到,企业生产经营的油脂类、酒类食品要符合国务院卫生行政部门关于塑化剂限量的规定。白酒和其他蒸馏酒中邻苯二甲酸二(α-乙基己酯)(DEHP)和邻苯二甲酸二丁酯(DBP)的含量分别不高于5 mg/kg和1 mg/kg。油脂类、酒类食品中DEHP(白酒、其他蒸馏酒除外)、邻苯二甲酸二异壬酯(DINP)、DBP(白酒、其他蒸馏酒除外)最大残留量分别为1.5 mg/kg、9 mg/kg、0.3 mg/kg。 /span /p p style=" text-indent: 2em " strong span style=" font-family: 宋体,SimSun " 附件 /span /strong span style=" font-family: 宋体,SimSun " : /span /p p style=" text-indent: 2em " span style=" font-family: 宋体,SimSun " /span /p p style=" line-height: 16px text-indent: 2em " img style=" margin-right: 2px vertical-align: middle " src=" /admincms/ueditor1/dialogs/attachment/fileTypeImages/icon_doc.gif" / a title=" 关于防控油脂类、酒类食品受邻苯二甲酸酯类物质污染风险的公告(征求意见稿).doc" style=" color: rgb(0, 102, 204) font-size: 12px " href=" https://img1.17img.cn/17img/files/201909/attachment/798cfe70-0b8f-4a4d-bf91-a43f1bf53fd0.doc" 关于防控油脂类、酒类食品受邻苯二甲酸酯类物质污染风险的公告(征求意见稿).doc /a /p p style=" line-height: 16px text-indent: 2em " img style=" margin-right: 2px vertical-align: middle " src=" /admincms/ueditor1/dialogs/attachment/fileTypeImages/icon_doc.gif" / a title=" 征求意见表.docx" style=" color: rgb(0, 102, 204) font-size: 12px " href=" https://img1.17img.cn/17img/files/201909/attachment/05dad8ac-f6f8-4ab0-ae42-d15f58478365.docx" 征求意见表.docx /a /p p style=" text-indent: 2em " span style=" font-family: 宋体,SimSun " /span /p p & nbsp /p
  • 试论分析仪器研发创新的切入点及有关问题
    试论分析仪器研发创新的切入点及有关问题李昌厚(中国科学院上海营养与健康研究所 上海 200233) 摘要本文提出应当重视分析仪器研发创新的切入点,以及寻找分析仪器研发的创新点。本文对分析仪器创新的切入点(分析仪器研发中仪器性能技术指标测试方法的创新、如何寻找减少分析测试误差方法研究的创新、重视样品前处理方法的创新和增加分析仪器的最佳使用条件选择功能的创新)和寻找创新点的方法等问题进行了论述。 前言长期以来,分析仪器行业内很多科研工作者及部分企业领导者对分析仪器的创新认识不够全面,他们往往过度要求分析仪器研发者进行原始创新,其实,这是他们没有搞清楚分析仪器“原始创新性”的内涵、不懂得分析仪器原始创新的难度所致。分析仪器一般都是历史悠久的、面广量大的、涉及到光、机、电、算、用各个方面的、涉及多学科的产品,因此,想制造出整机原创性的创新产品,其难度是很大的。大多数创新型的分析仪器,都属于局部创新、二次创新和集成创新,这里的关键问题在于掌握仪器学理论和寻找创新点。作者长期以来非常重视仪器学理论,所以在分析仪器创新上取得了一定成就,曾获得了国家发明奖--紫外分光/荧光光度计[3]、[12],它是一种一体化设计的新型创新仪器,是一种典型的集成创新的器仪,它将液相色谱/紫外光谱/荧光光度计三种仪器巧妙的有机相结合,只需要8µL的样品,就可以得到样品的紫外吸收和荧光发光信息,并区分样品中有紫外吸收、没有紫外吸收、没有紫外吸收而有荧光发射、没有荧光发射而有紫外吸收的各种组分[12]。本文根据仪器学理论、分析化学理论和作者长期研发及应用各类分析检测仪器的实践经验,对5种分析仪器研发创新的切入点和寻找创新点的方法及有关问题进行了讨论。 1 重视仪器学理论是分析仪器研发创新的基础和切入点分析仪器是一种集光、机、电、算、用的多学科高科技产品,因此,分析仪器的研发创新工作,必须要求研发者具有非常深厚的、相关学科的、综合性的理论基础,这个理论就是仪器学理论。作者认为,只有掌握一些仪器学理论知识,才有可能研发出真正的、高质量的分析仪器,才能保证分析仪器的可靠性。作者在大学里学精密仪器,大学毕业后在中国科学院工作,开始是维修各类仪器和使用各类仪器,后来又研发各类分析仪器。作者的实践表明,仪器学理论基础非常重要,一定要重视仪器学理论。作者的经验教训表明,研发者要做好分析仪器的创新,就必须学习一点仪器学理论,掌握仪器学理论可谓“一通百通”。只有认真学习仪器学理论,才能使你知其然知其所以然,才能从根本上了解各类仪器的原理、结构及其关键所在,才能使你真正掌握如何解决分析仪器的可靠性问题,才能保证分析仪器所检测的数据准确可靠(误差最小),才能使你真正能掌握评价仪器的方法,才能研发成功创新型的分析仪器,才有可能为我国的分析仪器做出更多的贡献。分析仪器是给用户使用的,所以要求“好用”,所谓“好用”,就是仪器“稳定可靠”。要达到“稳定可靠”的关键是要求仪器研发者能从仪器学理论上,理解分析仪器的核心技术指标(基线平直度BF、噪声N、光谱带宽SBW、杂散光SL等)的物理意义及这些技术指标对分析误差的影响等。往往由于研发制造者不懂得仪器学理论,所以他们研发制造出的分析仪器,就不大“好用”,分析测试的数据误差就很大。例如:每个样品,都有自己的最佳测试SBW,只有在最佳SBW下测试,误差才最小[7]、[2],但是,很多分析仪器(特别是光谱仪器)给出固定的SBW,所以使用者买到仪器后,在分析测试工作中,数据的误差就一直很大,虽说分析测试数据勉强符合有关标准要求,基本上合格,但数据肯定不是最佳值,这些都是值得重视的仪器学理论问题;又如:使用者使用UVS时,试样浓度较低或较高时,分析误差很大,但是中等浓度时,分析误差却很正常,很多人不清楚其中原因,这是因为从仪器学理论和分析化学理论来讲,所有分析仪器中,BF、N都是限制被分析测试样品浓度下限的,而杂散光(SL)是限制被分析样品浓度上限的[2]、[3]、[7]。所以你懂了仪器学理论,就能很快解决问题。作者在清华大学、北京大学和国内各种培训班讲课时,经常讲很多仪器学理论问题。每当讲到SBW、BF、N、SL等核心技术指标对分析误差的影响时,清华大学分析中心、北京大学药学院等听课的老教授们听了都很高兴,他们说:“我干了一辈子分析测试工作,并不知道这里有这么深的学问”。 曾经有不少朋友对作者说:“我过去根本不知道这些问题,仪器买来后用了5-6年,SBW从未变过”,所以,大家都异口同声的说:“了解掌握一些仪器学理论知识非常重要”,特别是在分析仪器研发的创新中,掌握仪器学理论是重要的基本功和切入点。 2 对仪器性能指标测试方法的研究是仪器研发创新的切入点之一我们希望分析仪器的灵敏度越高越好,但是影响灵敏度的因素有哪些?或者分析仪器的灵敏度,受哪些性能技术指标的影响和限制?这些都是分析仪器研发创新的切入点。有些分析仪器的研发者和使用者们讲仪器灵敏度的指标时,只是笼统注重讲那些指标的具体数据,不讲数据是怎么测试出来的,例如:只讲基线平直度(BF)、噪声(N)、漂移(SD)、杂散光(SL)等等的数据是多少,不讲这些数据的测试方法。我们说,讲仪器的性能技术指标时不讲指标的测试方法,这是不对的,因为同一台仪器,采用不同的测试方法,对完全相同的样品测试得到的性能指标的数据是不一样的,因此,对灵敏度的影响也不会一样[3]、[7]。我们国家对影响分析仪器灵敏度指标的测试方法标准较多,例如:国家标准(GB)、计量检定规程(JJG)、行业标准和企业标准等,此外,还有使用者习惯性的用具体样品来测试、评价仪器的灵敏度等等。但是,各种不同的测试方法,对完全相同的样品,在同一台仪器上测试出的该仪器的灵敏度指标会有不同的结果,没有可比性,例如:对HPLC仪器的灵敏度测试,有人用萘溶液测试、有人用蒽溶液测试[12],但是这两种测试方法,即使在二者浓度相同的情况下,测出的吸光度值大小是不同的。由于蒽的摩尔吸光系数大,所以测出的吸光度值比萘的吸光度值大,如果只是用同一个浓度下的萘和蒽测出的仪器的吸光度大小,用这个吸光度值来说明仪器的灵敏度高低或评价仪器的优劣是不对的。又如:还有很多荧光分析检测仪器,国际上的科研工作者一般采用一定浓度的、中等荧光强度的硫酸奎宁(一般用10-5~-6 mL/g浓度)做标准物质来检测仪器的灵敏度,这是对的。但是有人使用特别强的荧光物质(例如:荧光素钠)作为标准物质来检测荧光仪器的灵敏度,并且想用这种测试数据来和用硫酸奎宁,在相同浓度下检测的数据相比较,以此说明仪器的灵敏度好坏,这钟做法是不对的。对光谱和色谱仪器来讲,基线平直度和噪声指标非常重要[3]、[4]、[7],而基线平直度和噪声测试的方法,目前在业内五花八门。例如:有人测试基线平直度时,仪器波长两端各缩进几十“nm”,假设仪器波长范围为190 nm-900 nm,基线平直度为±0.001 Abs;但是他们测试基线平直度时,只扫描测试仪器的200 nm-850 nm内的范围的数据作为“基线平直度”,这就违背了基线平直度的定义(即:仪器整个波长范围内各个波长上的噪声中最大值者就是仪器的基线平直度)。所以,仪器波长范围为190 nm-900 nm时,只是测试仪器的200 nm-850 nm内的范围的噪声,以此最大值数据作为“基线平直度”是不对的。这个范围内的扫描数据不能说是仪器的基线平直度,只能说明仪器可以保证200 nm-850 nm内的最大噪声为±0.001 Abs;还有,七十年代我国的紫外可见分光光度计国家标准中,对噪声测试采用测试3分钟时间,本人曾经强烈要求改为测试15分钟-30分钟,目前的国标已经采用测试30分钟,但是国际接轨的方法是测试1小时,由于测试时间不同,结果肯定不会相同;还有测试时仪器所处的条件不同,结果也不同。例如:将纵坐标设置得很大或很小,测试出来的噪声结果,从图谱上看也不会一致。甚至国内外有些紫外光谱仪器、液相色谱仪器,由于其噪声很大,就不给出仪器的噪声指标,而只给出与噪声相矛盾的扫描速度(噪声大,扫描速度就快,反则反之),想以此来说明他们的仪器扫描速度快、仪器性能指标优于我国的同类仪器。目前,较多与国际接轨的对噪声测试方法是:仪器冷态开机,在500 nm下,预热30分钟后,连续测试1小时,在这1小时内任取10分钟里的最大值与最小值之差的最大值,前面加“±”,这就是仪器的噪声。又如光谱带宽(Spectrum Band With-SBW):紫外光谱、原子吸收等光谱仪器的SBW直接影响分析测试结果的误差。这个指标在测试时有多种方法,不同的方法,测试结果会完全不同。例如经常被广泛使用的谱线轮毂法和瑞利准则法,前者是测试出SBW是多少纳米,后者测试出的是一个百分数,以谷值能否达到80%作为判断两条线是否分开的依据(一般称之为瑞利准则)。我国的计量检定规程(JJG)中规定:AAS采用Mn双线(279.5 nm和279.8 nm)的谷值是否可以达到40%来评价分辨率是否合格,并且指明AAS仪器的SBW在0.2 nm SBW时测试。这种方法是不正确的,因为0.2 nm的SBW,不可能对Mn双线(间距0.3 nm)分不开。实际上,谱线轮毂法和瑞利准则法测出的分辨率数据中,前者是有量纲(nm)的,后者是一个百分比,二者没有可比性。还有一些使用者,喜欢用仪器对某些药物的测试结果,根据自己的经验来判断仪器的SBW是否合格,这种做法也同样是不妥的。对于各类分析仪器的各项技术指标,到底用什么测试方法测试更加科学?什么测试方法更加符合指标的定义(物理意义)?在这些方面上,仪器研发者和使用者都可以创新、可以寻找具体的新方法、寻找创新的切入点,并且可以用来比较或评价仪器的优劣,这就是分析仪器研发创新中,寻找分析仪器性能技术指标测试方法创新的切入点之一。 3 样品前处理方法的研究是仪器研发创新切入点之一所有分析检测工作者得到的分析测试数据,肯定会包含误差。科学家们一致公认:一般的分析检测工作中的总误差中,样品前处理占30%,所占分析检测时间60%以上。那么,怎样才能提高分析检测数据的可靠性?怎样保证前处理时产生的误差最小?怎样提高样品前处理的速度?这些都是所有分析仪器研发者必须重视的问题。我们不能在前处理时就把需要的成分处理掉了,这样分析仪器检查结果的数据误差就大了。作者和很多维修仪器的专家的实践表明:原子吸收分光光度计的分析检测误差很大时,就需要维修,而报修的仪器中,75%不是仪器问题,而是使用者的样品前处理、仪器条件选择、分析检测方法等问题所致。紫外可见分光光度计报修的仪器中70%不是仪器问题,原因也是出在与原子吸收一样的问题上。此类问题非常普遍,因为样品前处理所用时间造成的误差很大,因此样品前处理研究的创新也很重要。目前,国内外有很多企业正在研发各类样品前处理仪器或装置,这是一项非常重要的工作,应该引起重视,特别是有些企业在这些方面很注重创新。例如,德国Jena公司推出的AAS固体进样器就是典型之一[2]。固体样品的前处理一般都很难,所花时间一般也很多,而固体进样就是不需要对固体样品进行处理,直接用固体样品来分析检测。所以,这种不需要前处理就直接测试固体样品的方法,是一个革命性的创新工作,值得高度重视;还有流动注射进样、各种自动进样、联用技术等,都是样品前处理创新的潜在技术,它们都可以提高分析检测数据的可靠性。例如:GC-MS、LC-MS就是将色谱-质谱两种仪器联合起来应用,结果能解决两种技术单独不能解决的很多问题;薄层扫描-激光拉曼光谱联用技术,就是将上海交大研发的激光拉曼光谱仪器,和上海科哲公司研发的一种非常优异的薄层扫描色谱仪器,实现一体化联用的创新,它解决了两种仪器单独不能解决的、复杂体系的分析检测问题;上海安杰公司的气相分子吸收光谱仪,就是将样品前处理装置与紫外可见分光光度计联用的创新仪器,具有分析速度快、灵敏度高等特点。因此,作者认为分析仪器的研发者,应该大胆在样品前处理上创新,并且样品前处理是分析仪器研发创新的切入点之一。4 减少分析检测误差的方法研究是分析仪器研发创新的切入点之一分析仪器的分析检测数据的误差来自哪些方面?怎样寻找减少分析检测误差的方法?作者认为:这些问题非常重要,其关键点是仪器研发者能否找到准确的创新点和创新切入点。一台仪器在分析测试中得到的各类数据,肯定会有误差,其误差来源,国际上的科学家早有共识。大家公认,分析检测的总误差主要是来自五个方面:①样品前处理(约占30%);②仪器的主要性能指标(约占30%);③使用者的操作水平、仪器条件的选择(约占30%);④分析方法的理论误差(约占2%),如光吸收仪器都是根据比耳定律设计的,而比耳定律理论上只适用于平行光,但是99%的仪器其入射到样品上的光不是平行光,所以产生了理论误差;⑤环境干扰(约占3%)等。如果仪器的研发者能找到影响误差的关键问题,或找到影响误差的关键部件,并予以解决,这就是创新。例如:质谱(MS)仪器的离子源怎么影响分析检测的结果?四极杆在质谱中对分析数据的误差有哪些影响?如果这些问题找准了,并且研发者、制造商都能够解决好这些问题,就能提高MS仪器分析检测数据的可靠性。所以寻找影响分析仪器误差的关键点和关键部件,既是分析仪器研发者的创新点,又是应用研究创新的创新点。又如:紫外可见光谱仪器的关键部件光源(指整个光源系统,包括灯泡和电源)非常重要,为什么光源部件是关键部件?因为它直接影响整个光谱仪器的稳定性,Wensted[5]指出,光谱仪器的不稳定,90%是电源引起的。如果紫外光谱仪器的氘灯电源[3](恒流源,一般为300mA)波动1%,则光源发出的光就波动6.7% ,如果仪器的钨灯电源[3](恒压源,一般为12V)波动1%,则光源发出的光就波动3.7% 。这时,因为氘灯、钨灯电源的不稳定的影响,整个紫外可见分光光度计仪器就根本不可能稳定,使用者使用时就不可能得到准确可靠的数据。所以,光源(光电系统)是关键部件之一。又如:单色器是紫外分光光度计的核心关键部件,如果单色器不好,仪器就会出现得不到优质单色光(SBW变坏)、杂散光就增大、单色器输出的光就减弱等问题。紫外可见分光光度计的SBW、SL都是分析误差的来源之一,电色器输出的信号弱也使仪器的信噪比变小,灵敏度降低,结果仪器的分析测试结果的数据误差就会增大。因此,研发者应该尽量多去寻找、研究仪器产生误差的关键部件和关键点,这些都是分析仪器研发创新的切入点之一。 5 最佳仪器条件选择功能的研究是仪器研发创新的重要切入点之一仪器最佳条件的选择可以保证仪器工作在最佳状态,可以保证分析测试数据的可靠性。浙江大学的一位研究GC-MS的教授,在一次学术会上说:他本人用30米长的色谱柱子,在GC-MS上做烟草组分检测,起初出峰很少,后来经过认真选择仪器的最佳工作条件,一次可得到400个峰(组分),他认为非常好了,感到非常高兴!后来他们在中国科学院的大化所看到:大化所用GC-MS做同样的工作,由于仪器条件选择到了最佳水平,同样做烟草组分检测(与浙大检测的样品、目标一致)一次可以得到6000个峰(组分)。虽然仪器有所不同,但是,仍能说明仪器的最佳条件选择非常重要。所谓分析仪器 “好用”,学问是很深的。“好用”就是要求稳定可靠,所谓稳定可靠就是分析仪器的分析检测的数据准确、故障率低、稳定性好(漂移小、重复性好)、售后服务好。作者认为:售后服务应该是广大使用者最关心的问题之一。但是,有人认为售后服务不是可靠性内容,甚至说售后服务好的企业,其仪器肯定不好,理由是因为仪器经常出故障,所以售后服务才好。这种理解售后服务的观点是不对的,是不懂仪器学理论[7]、对售后服务的内涵没有搞清楚的表现。作者认为:所谓售后服务好,主要包括五个方面:①安装调试时真正教会使用者,一定要做到使用者会用被调试的仪器做实际样品分析检测工作;②响应快,制造商接到用户报修后很快到场,很快为用户解决问题;③收费合理;④软件升级免费;⑤随时保持与用户的联系、了解使用情况和安装调试中的问题、了解使用者对售后服务工作的需求。所以,绝对不是售后服务好就是因为仪器的质量不好。因此,对仪器“好用”的研究、对售后服务中有关问题的研究,应该都是属于仪器研发创新研究的内容,也是仪器维修者创新的内容,这些都是分析仪器研发创新的创新点或创新切入点。 仪器研发者在仪器研发创新过程中,应该对各类仪器的哪些条件必须严格保证、哪些条件可以不必苛刻、哪些条件是保证分析检测数据准确可靠的关键等问题真正知其然知其所以然。例如:在考虑光谱仪器的噪声和扫描速度时,就应该懂得噪声是影响分析检测数据准确可靠的最关键的指标,仪器有多大的噪声,就有多大的分析误差,而扫描速度,往往没有噪声重要。此外,一般的应用过程中,仪器使用者不会大范围内扫描,有时只需要小范围内扫描就够了,有时是定点测量。因为噪声和扫描速度是一对矛盾!所以在研发、挑选仪器时,是研发选择扫描速度快、噪声大的仪器还是反之,化学工业出版社,2005。[5]Wensted,lnstrument Check Systems,Published in Great Britain by Hencry
  • 综述:现代分析仪器及其应用发展的六大特点和有关问题
    李昌厚(中国科学院上海生物工程研究中心 上海 200233)  由于科学仪器是“四两拨千斤”的产业,发展前景非常广阔。基于它在国家的科技、经济、国防、民生和社会发展中战略地位的重要性,在“农、轻、重、海、陆、空、吃、穿、用”各行各业,无所不在,无所不有。所以,加速科学仪器产业发展已成为世界各国关注的重点之一。本文简单介绍我国科学仪器和应用发展的有关情况。  一、分析仪器的主要发展趋势和方向(潮流)  近10多年来,由于纳米级的精密机械研究成果、分子层次的现代化学研究成果、基因层次的生物学研究成果、特种功能材料研究成果和全球网络技术推广应用成果等一大批当代最新技术成果竞相问世,使得全球科学仪器领域发生了根本性的变革。  1、分析仪器发展的趋势(方向):  目前国际上的科学仪器发展总体上呈现出以下的发展趋势:  1)检测原子、分子和组份的仪器向多功能、智能化、网络化方向发展   2)进行分离、分析的仪器向多维分离和分析方向发展   3)生命科学仪器向原位、在体、实时、在线、高灵敏度、高通量、高选择性方向发展   4)检测复杂组份样品的仪器向联用分析仪器方向发展   5)用于环境、能源、农业、食品、临床检验的仪器向专用、小型化方向发展   6)样品前处理仪器向专用、快速、自动化方向发展   7)用于国防和生命科学的仪器向集成化、微型全分析系统方向发展   8)监控工业生产过程的分析仪器向小型化、在线分析、原位分析方向发展。  2、分析仪器的发展潮流  微型、微量、快速、专用、在线检测是目前国际上分析仪器的主要发展方向或发展潮流:  微型:应用需求 便携、占地方小   微量:应用需求 兔子耳窝2微升液体要求做一个方法研究   快速:应用需求 疾控应急、食物中毒、车载、网络实验室   专用:应用需求 流水线、环保、食品   在线:自动化仪器发展的需要 特别是水质检测,每年10亿RMB的市场   因为研发出的仪器是给使用者用的,所以,分析工作者的需求是:微型、微量、快速、专用、在线;所以,分析仪器的发展方向也是微型、微量、快速、专用、在线。  这些方向或潮流,是现代分析仪器研发工作者应该重视的问题之一。  科学仪器是一种高科技产品,它受益于采用各种前沿技术的最新成果,同时也面临各种前沿技术不断地创新和发展的挑战。可以预测,随着信息科学、生命科学、材料科学、能源科学、海洋科学、空间科学、环境科学、民生科学和公共安全科学的发展,以及新技术的不断出现,科学仪器会在微型、微量、快速、专用、在线等方面将不断的创新、不断发展。  二、分析仪器及其应用发展的特点  1、分析测试对象发生了战略转移,对分析仪器提出了更高的要求  众所周知,五十年代以前的分析测试,主要是无机化学领域的定量分析,七十年代前后的分析测试,则以成分分析为主,同时结合结构分析。目前的分析测试,已发生了很大变化,已突破了传统的分析测试专业界限,涉及到现代科学技术的各个领域。  近几年来,国际上高新技术的发展日新月异,令人眼花缭乱,其中最有代表性、最核心和最能代表未来方向的高新技术有六个方面,它们被科学家们称之为六大技术群,即信息技术群、新材料技术群、新能源技术群、生物技术群、海洋技术群和空间技术群。这六大技术群,都离不开现代分析测试技术。  1)信息技术群:它是新兴技术群体的核心和先导,是未来世界的中枢神经系统。但信息技术群中所有仪器设备材料的光、机、电、磁学等性能和成分、结构分析测试都离不开现代分析测试仪器   2)新材料技术群:它是新兴产业的基础,被称为技术发展的骨骼的肌肉组织,但不论有机材料还是无机材料,其结构分析,特别是微观、亚微观结构分析、功能材料分析、微量杂质含量的分析等,都必须依靠现代分析测试仪器。  3)新能源技术群:是替代传统石油、煤等燃料能源的途径,是未来社会物质运作的动力源泉,相当人体的心血管系统,但它的每一细小环节,都少不了分析测试。  4)生物技术群:是前沿科学中的前沿,是利用生物体及其组织和功能的全新领域,开发前景广阔。但生物体及其组织和功能的开发研究、复杂体系的分离、生物大分子的测试、生物活性的测试、空间构象的测试等都必须要有分析测试仪器。  5)海洋技术群:是充分利用和开发占地球表面71%的海洋和海底资源的现代手段,但海洋和海底物质资源的提纯、分离等,都涉及到现代分析测试仪器。  6)空间技术群:是当今科技发展的伟大象征,是探索地球、太阳系、银河系、乃至整个宇宙的新起点,但空间技术中的新材料和太空物质资源的开发研究等,都与分析仪器发展密切相关。  综上所述,纵观当今世界上科技发展的现状和世界分析测试技术发展的历史,人们会深深认识到现代分析测试技术领域已发生了巨大变化,出现了一个明显的特点,那就是分析对象已经发生了战略性的转移,已经从过去的成分分析和一般的结构分析,发展到了趋向于从微观和亚微观结构这两个层次上去寻找物质的功能与物质结构之间的内在关系,寻找物质分子间相互作用的微观反应规律。同时,要求进行快速、准确的定性和定量分析。可以说,分析对象的战略转移对分析仪器的要求进一步提高,或者说分析仪器必须适应分析对象的战略转移,这是现代分析仪器和应用发展的第一个特点。  2、分析测试技术的难度明显增大,分析仪器必须相适应  随着现代分析测试对象的战略转移,分析测试研究的深度、广度和难度都发生了很大的变化,特别是当今的分析测试技术的难度,比过去有明显增大。纵观世界上分析测试技术领域的现状,可以明显看出,当今世界上分析测试技术的主要难点集中反映在以下三个方面:第一,大分子的分析测试 第二,复杂体系的分析测试 第三,动态分析测试。  所谓大分子的分析测试,主要指生物分子的微量提纯和分离、结构的测定(一级、二级、三级结构测定)、表征生物大分子活性的空间构象的测定、细胞的骨架、细胞膜、受体细胞等的测定等等。这些都是当代分析测试技术中的难点。  所谓复杂体系,主要指材料科学。材料科学本身就是复杂体系,再加上添加剂、辅助剂等就更加复杂。有时只要万分之几或十万分之几的添加剂,就可以改变材料的全部特性,如离子束注射技术就是如此,只需在材料中注入极少量的离子,材料的机械、电子、光学、磁学等特性就会发生极大的变化。例如,目前全世界一致公认,人工心脏瓣膜的最好材料是热解碳,但它有凝血性。热解碳做成的人工心脏瓣膜装入人体后,病人必须长期每天吃药,以使血液流过人的心脏时,不产生血栓,否则会导致生命危险!但吃药后,又有副作用,尤其对有生育能力的人影响极大。为此,我国的科技工作者,用离子束注射热解碳,再用它做成人工心脏瓣膜,就可提高抗凝血性,所以装入人体后,可以不吃药。这是一个有重大意义的课题,但其分析测试工作的难度很大,既要作离子束注射后热解碳的材料分析,又要作动物乃至人体的血液相溶性分析测试,工作量巨大,要求很高 又如无机大分子,有机高分子和簇类物质(原子、分子簇,即人们所讲的纳米材料)的聚合态结构研究,特别是其三维分子结构、低维分子结构、分子取向度、表面结构等的分析测试,都属于材料科学的难点。并且,这些方面的分析测试工作都属于当代材料分析测试技术中的热点。人们正在开展纳米结构半导体发光材料的研究,这是材料科学中一个有重大意义的课题,但其分析测试非常困难。因要寻找晶粒在一定程度上可控的纳米薄膜,以制备高致密度、与衬底有高结合力的纳米晶粒薄膜,故分析测试工作量很大,且难度非常大。这项工作在微电子学中有重大意义。  还有,现代分析测试技术中,往往要求快速、准确的解决被测对象中某些组分的含量,如钢铁、冶金、机械等行业中最普遍,而又是最重要的C、S、Mn、Si、P等含量的现场、快速、实时的分析测试就是如此,这些实时的现场快速分析测试,也是相当难的。  所谓动态测试,主要指的是反应动力学。在对亚稳态、分子、离子、自由基等物质的实时分析测试时,全部要求在动态过程中进行。就拿一个简单的化学反应来讲,一般我们知道的是反应后的结果产物,分析测试的也是反应结束后的最终产物。但若要知道反应过程中,任何一个△t时间上的具体细微信息,就相当困难了。如果是一个复杂体系的动态测试,那就更难了。  综上所述,分析测试的难度明显增大,对分析仪器的要求就会提高。这是现代分析仪器和应用发展的第二个特点。  3、现代分析测试技术涉及的专业面越来越广  随着分析对象的战略转移,分析测试技术涉及的专业也发生了变化。因为要寻找物质的功能与物质的结构间的内在关系,要寻找物质分子间相互作用的微观反应规律,要快速、准确的测定成分和结构,首先要解决的就是要得到物质的有关信息。因此,如何获得信息,是解决分析测试问题的首要前提,信息获得就成了分析测试的重要基础。而现代科学仪器是信息的源头,它包含许多基础科学和应用学科方面的内容,包含许多边缘科学、交叉学科、实验技能知识。现代分析测试技术必须依赖于现代科学仪器。分析技术涉及的面越广,对仪器的要求就越高。这是现代分析仪器和应用发展的第三个特点。  4、要求分析仪器制造者和使用者,越来越重视仪器学理论  由于分析对象转移、难度增大、涉及的面更广,做仪器和用仪器的人就需要有理论支撑,这个理论就是仪器学理论。仪器学理论是一种综合性学科的理论,是一门涉及到多个领域的、复杂的、交叉的、边缘学科的理论,是涉及到光学、机械学、电子学、计算机、应用等各个领域的理论,特别是现代分析仪器,都离不开这些方面。  仪器学理论是一切科学仪器研发者、生产者、使用者,是最基本、最重要的理论之一。  目前,很多仪器设计者没有重视仪器学理论,往往出现数据不准确或发生疑虑时、分析数据与文献值不一致时,大家就不知所措!如:当试样很稀或很浓时,分析误差很大!但是中等浓度时,分析误差就正常,为什么?这个问题很多人不清楚!因为,从仪器学理论来讲,所有根据比耳定律设计的分析仪器,都只能适用于一定浓度 噪声N都是限制被分析样品浓度下限的。根据仪器学的S/N理论:信号S一定,噪声N大,则仪器S/N就小、灵敏度就低。同时仪器的分析测试误差就会大。而杂散光SL是限制被分析样品浓度上限的,试样很浓时,浓度与吸光度不成正比、就偏离比耳定律,分析误差就会很大。如果有人要求用UVS检测0.0004Abs的样品,这是违背仪器学理论的。目前世界上最好的UVS,美国Varian的6000i,其BF(基线平整度,表征仪器全波长范围内的每个波长上的噪声)为± 0.001 Abs,仪器的噪声都比0.0004Abs大几倍,根本不能检测0.0004Abs的样品。所以,懂了一点仪器学理论,你才会知其然,也知其所以然,才会当仪器出现误差大、不稳定、重复性差等问题时,能够解释或顺利解决。所以,越来越需要和重视仪器学理论是现代分析仪器和应用发展的需要,也是现代分析仪器和应用发展的第四个特点。  5、分析仪器制造者和使用者结合越来越紧密  分析仪器是给仪器分析工作者使用的,因此仪器分析工作者对分析仪器的要求是“好用” 所谓“好用”,就是分析仪器要稳定可靠 而所谓稳定,就是漂移小、重复性好 所谓可靠,作者在30年前提出,应分为狭义和广义两种。狭义可靠性主要指分析仪器的故障率,它不能全面完整的表达可靠性的内涵。仪器故障不出,但是,分析测试的数据不准,这是最大的不可靠。所以作者提出了广义可靠性的定义,即指分析仪器的可靠性,主要指分析测试数据的准确度高、稳定性好、故障率低和售后服务好。因此,分析仪器的优劣,要在分析测试工作中检验,应由仪器分析工作者来评价。使用者是裁判员,分析仪器的好坏,必须要经过分析测试实际使用的检验后才能下结论!由于许多分析仪器研发、制造工作者,不了解使用者如何使用分析仪器,不了解使用者的思路,导致做仪器和用仪器的人脱节,互不沟通。所以,做出的分析仪器有时不大好用,甚至不好用,这是造成我国分析仪器落后的主要原因之一。所以,分析仪器制造者如果离开使用者,就没有目标。  一台(或一种)新的分析仪器问世,必定是来自仪器分析工作的需要或仪器分析工作的实践。许多分析仪器都来自应用实践的需求。如:八十年代中期,中科院上海有机化学研究所的知名有机化学家汪猷教授在核酸的研究中发现:五种核苷中有的对UVS有吸收,有的对UVS没有吸收 有的有天然荧光,有的没有天然荧光 国外用HPLC分析测试时,往往用两种检测器(紫外、荧光)串连检测,这样,会使峰形扩散,降低灵敏度。当时,汪猷教授提出,能否研制一种紫外/荧光同时检测(记谱)的HPLC检测器?作者根据他的要求(实践需要),在他的启发下,与他紧密结合,很快发明了一种紫外可见分光光度计和荧光光度计一体化设计、一机两用的多功能新型仪器。它作为HPLC检测器,只需要8微升样品,一次进样,就可得到试样的紫外和荧光两种信息。该仪器大大减少了试样的扩散,具有很高的灵敏度。并且一次进样,可将五种核苷中的发荧光和不发荧光、有紫外吸收和没有紫外吸收的核苷区分开。该仪器1988年获得了国家发明奖,至今还未见国外报道过同类仪器。这就是分析仪器来自分析测试工作实践的一个很好的典型例子。我们的仪器研发人员应该重视研发仪器与使用仪器的关系。要走出去,向用户学习。从他们那里吸取营养、拓宽思路。  还有,诺贝尔化学奖得主之一是日本岛津公司的田中耕一,他之所以能得诺贝尔化学奖,主要是他提出了“基体辅助激光解吸质谱法”,这是一种对生物分子进行确认和结构分析的新方法。他用激光照射成团的生物大分子,成功的将生物大分子完整地相互分开,并电离,再用飞行时间质谱来测量。这一发明解决了世界上两大难题:第一,解决了成团的生物分子的结构和成份不受破坏地拆成单个分子的难题 第二,解决了用飞行时间质谱来测量分子量大到50-60万的生物大分子的难题。这一发明,使人类可以通过对蛋白质的详细分析,从而加深对生命进程的了解,使新药开发发生了革命性的变化,并在食品控制、癌症的早期诊断等领域有广泛的应用!我们可以设想一下:如果没有先进的激光仪器和先进的飞行时间质谱仪器,田中耕一能发明“MALDI-TOF-MS”方法吗?他能得诺贝尔化学奖吗?回答是不能。  以上事实,足以说明仪器分析工作者(用仪器)与分析仪器(生产仪器)之间的关系。更能说明分析仪器与仪器分析必须紧密结合、相互沟通、相互促进,这个问题,必须引起广大分析仪器工作者的极大关注。这是当前世界分析仪器和应用发展的显著特点之五。  6、正在朝着联用技术方向大发展  联用技术的迅速发展,是当前国际上分析仪器及其应用发展的热门话题之一。很多工作,某一种技术解决不了,但是,两种或多种技术联用就迎而解了。例如:单纯一台薄层扫描仪器或单纯一台拉曼光谱仪器都不能解决的问题,二者联用(薄层扫描仪起分离作用,拉曼光谱仪起检测作用),问题就很容易解决了,这对复杂体系、中药的分析等特别有意义。又如:FIA(流动注射分析)与AAS联用、ICP-MS、LC-MS、GC-MS等等均系如此。所以,联用技术发展,在集成创新方面将有广阔的前景,它是现代分析仪器及其应用发展的显著特点之六。  三、有关问题  1、再次希望分析仪器和应用行业的广大科技工作者注重学习,要特别重视仪器学理论、要不断注意扩大自己的知识面、多参加各类专业学术会议、多看文献、重视与同行之间的交流、不断提高和充实自己。特别是仪器使用者,一定要注意研究影响分析误差的五大主要因素及其排除方法(作者将另文论述)。  2、建议大家参考以下几本书。这些书的内容都具可操作性。因为作者在大学里学仪器,毕业后,50多年来一直使用仪器、研发仪器、维修仪器。这些书是作者的经验教训总结,既有仪器学理论内容,又有应用实践的内容 对研发仪器、生产仪器、使用用仪器、维修仪器和管理者都有参考意义。这五本书都是著的,而不是编的。它们是:  (1)李昌厚著,《紫外可见分光光度计》,北京:化学工业出版社,2005。  一般科技新书首印2000册 这本书首印4000册,后来重印过两次,总共销售1万多册。内容都具有可操作性。  (2)李昌厚著,《紫外可见分光光度计及其应用》,北京:化学工业出版社,2010。  这本书有很多设计、使用的具体例子,都具有可操作性。  (3)李昌厚著,《原子吸收分光光度计仪器及其应用》,北京:科学出版社,2006  这本书很多科技工作者作为起蒙书籍在读。特别是分析行业的研发生产仪器、使用仪器、维修仪器、销售仪器的人,都有参考价值。  (4)李昌厚著,《仪器学理论与实践》(仪器学理论与光学类分析仪器整机及关键核心部件的设计、制造、测试、使用和维修),北京:科学出版社,2008  仪器学理论是研发仪器、生产仪器、使用仪器、维修仪器的科技工作者必须了解的基础理论 它可以保证你掌握仪器指标与分析误差的关系、使你做出优质仪器 可以使你把仪器用到最佳水平、得到最佳的、最可靠分析数据。  (5)李昌厚著,《高效液相色谱仪器及其应用》,北京:科学出版社,2014  此书三位院士作序。第六章“HPLC一百问”得到了很多读者青睐。  目前分析仪器类的书很多,特别是光谱、色谱仪器方面的书更多。但大多都是专讲仪器或专讲应用,真正将仪器和应用有机结合起来介绍作者的科研成果的书比较少。上述5本书在仪器及其应用的结合方面有独到之处,建议读者参考。  主要参考文献从略。仪器信息网特约撰稿人招募中,丰厚稿酬等您来!!!  投稿人职称在副研/副教授以上,喜欢以文会友 稿件要求原创 内容完整,无需修改,单篇1000字以上 一经录用,单篇稿件稿费500-1000元!  内容:聚焦科学仪器及分析测试行业(拒绝广告),包括但不限于:仪器及技术发展综述 仪器/技术/应用/方法等重大成果研究进展 相关政策、法规、标准解读 仪器技术发展趋势/方向展望/预测 仪器行业“观点”分享… …   投稿邮箱:yej@instrument.com.cn
  • 两院院士评出2014年中国和世界十大科技进展
    由中国科学院、中国工程院主办,中国科学院院士和中国工程院院士评选的2014年中国十大科技进展新闻、世界十大科技进展新闻,1月31日晚间在京揭晓。   此项年度评选活动至今已举办了21次。评选结果使公众进一步了解国内外科技发展的动态,对宣传、普及科学技术起到了积极作用。   2014年中国十大科技进展新闻是 :   1.探月工程三期再入返回飞行试验获圆满成功   国防科技工业局宣布,11月1日6时42分,再入返回飞行试验返回器在内蒙古四子王旗预定区域顺利着陆,中国探月工程三期再入返回飞行试验获得圆满成功。再入返回飞行试验器于10月24日在中国西昌卫星发射中心发射升空,进入地月转移轨道。科研人员将对飞行试验获得的数据进行深入研究,为优化完善嫦娥五号任务设计提供技术支撑。试验器服务舱将继续在太空飞行,并开展一系列拓展试验。首次再入返回飞行试验圆满成功,标志着中国已全面突破和掌握航天器以接近第二宇宙速度的高速再入返回关键技术,为确保嫦娥五号任务顺利实施和探月工程持续推进奠定了坚实基础。   2.4500米级深海遥控作业型潜水器海试成功   &ldquo 海马号&rdquo 的研制是&ldquo 863&rdquo 计划支持的重点项目,是我国迄今为止自主研发的下潜深度最大、国产化率最高的无人遥控潜水器系统,并实现了关键核心技术国产化。国土资源部作为该项目的主持部门,广州海洋地质调查局作为业主单位牵头,联合上海交通大学、浙江大学、青岛海洋化工研究院、同济大学和哈尔滨工程大学等共同协作完成研制与海试。在南海进行的三个阶段的海试中,&ldquo 海马号&rdquo 共完成17次下潜,3次到达南海中央海盆底部进行作业试验,最大下潜深度4502米,完成91项技术指标的现场考核,并通过专家组验收。此次海试的成功标志着我国掌握了大深度无人遥控潜水器的关键技术,是继&ldquo 蛟龙号&rdquo 之后又一标志性成果。   3.量子通信安全传输创世界纪录   中国科学技术大学潘建伟院士及其团队与中科院上海微系统所和清华大学合作,通过发展高速独立激光干涉技术,结合高效率、低噪声超导纳米线单光子探测器,将可以抵御黑客攻击的远程量子密钥分发系统的安全距离扩展至200公里,并将成码率提高了3个数量级,创下新的世界纪录。11月7日出版的《物理评论快报》发表了这一重要成果,审稿人评论认为&ldquo 实用量子密钥分发的重要里程碑&rdquo 和&ldquo 物理和技术上的重大进展&rdquo ,并被选为&ldquo 编辑推荐&rdquo 论文。同时,欧洲物理学会下属网站《物理世界》也以《安全的量子通信传输到远距离》为题,对其进行了报道。   4.甲烷高效转化研究获重大突破   中科院大连化学物理研究所包信和院士领衔的团队基于&ldquo 纳米限域催化&rdquo 的新概念,创造性地构建了硅化物晶格限域的单中心铁催化剂,成功实现了甲烷在无氧条件下选择活化,一步高效生产乙烯、芳烃和氢气等高值化学品。与天然气转化的传统路线相比,该技术彻底摒弃了高耗能的合成气制备过程,大大缩短了工艺路线,反应过程本身实现了二氧化碳的零排放,碳原子利用效率达到100%。相关成果发表在《科学》杂志上。有关专家认为:这是一项&ldquo 即将改变世界&rdquo 的新技术,未来的推广应用将为天然气、页岩气的高效利用开辟新的途径。目前,这项技术相关的专利申请已进入美国、俄罗斯、日本、欧洲等国家和地区。   5.超级稻亩产首破千公斤   由湖南杂交水稻研究中心袁隆平院士团队牵头的国家&ldquo 863&rdquo 计划课题&ldquo 超高产水稻分子育种与品种创制&rdquo 取得重大突破。9月24日和10月10日,分别由中国科学院院士谢华安任组长的专家组和农业部测产专家组组长、中国水稻研究所所长程式华等专家,在牛形村和红星村现场测产,平均亩产分别达到1006.1公斤和1026.70公斤,首次实现了超级稻百亩片过千公斤的目标,创造了一项里程碑式的世界纪录。这是农业部首次针对超级稻千公斤攻关品种组织的国家级测产验收。2014年,&ldquo Y两优900&rdquo 在全国13个省市自治区的30个示范片开展高产示范攻关,在较为不利的气候下仍获得丰收。   6.能量最高质子回旋加速器首次出束   7月4日,中国原子能科学研究院承建的100兆电子伏质子回旋加速器首次出束,这标志着国家重点科技工程&mdash &mdash .串列加速器升级工程的关键设施全面建成。该加速器是国际上最大的紧凑型强流质子回旋加速器,也是我国自行研制的能量最高质子回旋加速器。其设计突破70兆电子伏以上能区回旋均采用分离扇或螺旋扇的国际惯例,表明我国已掌握该领域一系列创新技术。工程建成后将填补我国中能强流质子回旋加速器的空白,使我国成为少数几个拥有新一代放射性核束加速器的国家。在国防核科学研究、新核素合成、天体物理研究、医用同位素研发、治癌技术研究等前沿领域中有望取得突破性成果。   7.首次获人源葡萄糖转运蛋白结构   清华大学医学院颜宁教授研究组在世界上首次解析了人源葡萄糖转运蛋白GLUT1的晶体结构,初步揭示了其工作机制及相关疾病的致病机理。据介绍,该成果不仅是针对葡萄糖转运蛋白研究取得的重大突破,同时为理解其他具有重要生理功能的糖转运蛋白的转运机理提供了重要的分子基础,揭示了人体内维持生命的基本物质进入细胞膜转运的过程,对于人类进一步认识生命过程具有重要的指导意义。该成果在《自然》杂志发表后,诺贝尔化学奖得主布莱恩· 克比尔卡评价,针对人类疾病开发药物,获得人源转运蛋白结构至关重要。因此这是一项伟大的成就。该成果对于研究癌症和糖尿病的意义不言而喻。   8.光通信技术取得新突破   &ldquo 超高速超大容量超长距离光传输基础研究&rdquo 国家&ldquo 973&rdquo 项目在武汉通过验收,在国内首次实现一根头发丝般粗细的普通单模光纤中以超大容量超密集波分复用传输80公里,传输总容量达到100.23Tb/s,相当于12.01亿对人在一根光纤上同时通话。这一项目由武汉邮电科学研究院牵头,华中科技大学、复旦大学、北京邮电大学、西安电子科技大学等单位参与,实现了我国光传输实验在容量上的突破。网络传输容量是衡量国家网络承载能力和水平的关键性指标。这一项目致力于打造超高速度超大容量超长距离传输网络,为下一代光传输网络进行的技术储备,推动我国在光通信领域保持国际领先地位。   9.首次揭示阿尔茨海默氏症致病蛋白三维结构   清华大学生命科学院施一公院士研究组在世界上首次揭示了与阿尔茨海默氏症发病直接相关的人源&gamma 分泌酶复合物(&gamma -secretase)精细三维结构,为阿尔茨海默氏症的发病机理提供了重要线索。相关成果以长文形式在线发表于《自然》杂志。阿尔茨海默氏症又称老年痴呆症,不但给病人及家属造成极大痛苦,也带来沉重的社会负担。该研究组利用瞬时转染技术,在哺乳动物细胞中成功过量表达并纯化出纯度好、性质均一、有活性的&gamma -secretase复合体。同时,通过对获得的复合物样品进行冷冻电镜分析,最终获得了分辨率达4.5埃的&gamma -secretase复合物三维结构。据此,科学家对阿尔茨海默氏症的研究将开启新篇章。   10.首套30米分辨率全球地表覆盖遥感制图数据集成功研制并捐赠联合国   由国家测绘地理信息局完成的这一&ldquo 863&rdquo 重点项目研究成果,涵盖全球陆域范围和两个基准年(2000年和2010年),包括水体、耕地和林地等十大类地表覆盖信息,提供着全球地表覆盖空间分布与变化的详尽信息,将同类全球数据产品的空间分辨率提高了10倍,是全球环境变化研究、可持续发展规划等不可或缺的重要基础资料。9月22日,国务院副总理张高丽将这一成果赠送给联合国秘书长潘基文,供联合国系统、各成员国和国际社会免费使用。《自然》杂志也作了专题报道。目前已有来自全球70多个国家的上千名科技工作者和用户下载和使用了超过3万幅数据,成果正在全球环境变化监测和可持续发展等方面发挥重要作用。   2014年世界十大科技进展新闻是:   1.研制出新一代模仿人脑计算机芯片   美国国际商用机器公司(IBM)8月7日宣布,模仿人脑结构和信息处理方式研制出新一代计算机芯片&ldquo 真北&rdquo ,可能给计算机行业带来革命。相关论文刊登在《科学》杂志上。据介绍,&ldquo 真北&rdquo 包含54亿个晶体管,按此衡量是IBM制造的最大芯片。根据人脑神经系统中神经元和神经突触的结构,&ldquo 真北&rdquo 模拟了100万个神经元和2.56亿个神经突触,具有4096个处理核。这些处理核相互连接,形成一个网状结构。与传统芯片总是在运行不同,&ldquo 真北&rdquo 只在需要时运行,使所消耗能量和运行环境温度大为降低。它运行期间功率仅为70毫瓦,其运算能力可折合为每瓦功率下每秒460亿次。   2.&ldquo 菲莱&rdquo 成功登陆彗星   欧洲航天局位于德国达姆施塔特的欧洲空间运转中心11月12日确认,欧航局彗星着陆器&ldquo 菲莱&rdquo 已成功登陆彗星&ldquo 丘留莫夫-格拉西缅科&rdquo 。&ldquo 菲莱&rdquo 成功着陆令欧航局专家兴奋不已。&ldquo 这是人类文明的一大步,&rdquo 欧航局局长让-雅克· 多尔丹说。同样在欧洲空间运转中心等待登陆结果的德国联邦参议院议长福尔克尔· 布菲耶表示,&ldquo 菲莱&rdquo 成功着陆具有划时代意义。载有&ldquo 菲莱&rdquo 的彗星探测器&ldquo 罗塞塔&rdquo 2004年3月升空。经过10年追赶,终于在2014年8月追上彗星&ldquo 丘留莫夫-格拉西缅科&rdquo 。这是人造探测器首次登陆一颗彗星。科学家希望通过了解形成于太阳系形成初期的彗星,进一步探究太阳系甚至人类的起源。   3.确认117号元素   一个国际科研小组利用新实验成功证实了117号元素的存在,这一成果使得该超重元素向正式加入元素周期表更近了一步。117号元素是以俄罗斯杜布纳联合核研究所为首的一个国际团队于2010年首次成功合成的。但此后,只有2012年曾成功重复这一实验。最新实验在德国亥姆霍兹重离子研究中心进行,欧洲、美国、印度、澳大利亚和日本等多国研究人员参与。他们在粒子加速器中,用钙离子轰击放射性元素锫,成功生成117号元素。该成果发表在《物理学评论通讯》上。   4.基因疗法首次降伏HIV 或可促&ldquo 功能性治愈&rdquo 艾滋病   美国费城宾夕法尼亚大学研究人员,第一次使用一种名为锌指核酸酶(ZFN)的酶瞄准并破坏了12名艾滋病病毒(HIV)携带者免疫细胞中的一种基因,从而增强了他们抵抗病毒的能力。该项研究成果发表在3月6日出版的《新英格兰医学杂志》上。研究人员报告说,他们从12名HIV感染者体内提取未被感染的T细胞,并对该细胞的CCR5基因进行改造,让HIV无法通过其合成的CCR5蛋白质受体进入这些细胞。这项研究表明,可以安全有效地改造HIV感染者自身的T细胞,模拟针对HIV的抵抗性,这些细胞注回感染者体内后会维持一段时间,即使不服药也能将HIV拒之门外。改造T细胞是免于终身使用抗逆转录病毒药物、促使&ldquo 功能性治愈&rdquo 艾滋病的关键。美国分子生物学家John Rossi说:&ldquo 这是HIV基因疗法的第一个重大进步。&rdquo   5.用激光束从太空传回高清视频   太空的宽带时代就要到来了吗?美国航天局6月6日宣布,该机构利用激光束把一段高清视频从国际空间站传送回地面,成功完成一种可能根本性改变未来太空通信的技术演示。这一通信试验名为&ldquo 激光通信科学光学载荷&rdquo (OPALS)。据美国航天局发布的消息,在5日进行的技术演示中,一段时长37秒、名为&ldquo 你好,世界!&rdquo 的高清视频,只用了3.5秒就成功传回,相当于传输速率达到每秒50兆,而传统技术下载需要至少10分钟。据介绍,OPALS利用极为细小的激光束传输数据,速率可比现有基于无线电波的通信方式提高10倍到1000倍。&ldquo 这就好比从拨号上网升级到了宽带上网。&rdquo 负责这一项目的工程师波格丹· 瓦伊德说。   6.&ldquo 猎户座&rdquo 载人飞船成功首飞   12月5日,全世界最大型的火箭第一次将新型的&ldquo 猎户座&rdquo 载人飞船从佛罗里达州肯尼迪航天中心发射升空。作为航天飞机的替代产品,此次飞行并没有将宇航员送上天,在环绕地球运行两圈即进行约4个半小时的飞行后,在3个主降落伞的拖曳下,&ldquo 猎户座&rdquo 平稳落入美国加利福尼亚州海岸以西的太平洋海域。等待在那里的美国海军帮助回收飞船。此次试飞的最大高度达到距离地面5800公里,是国际空间站距离地面高度的15倍。&ldquo 猎户座&rdquo 的成功降落标志着人类第一艘以深空探索为目标的载人飞船首次试飞取得成功。美国航天局称,这是火星探索之旅的重大里程碑,&ldquo 猎户座&rdquo 有能力超越以往任何的美国宇宙飞船。   7.首个埃博拉疫苗通过临床试验安全有效   美国国家卫生研究院(NIH)11月26日宣布,首个埃博拉疫苗成功通过临床试验,被证实安全有效。这一成果当天发表在美国的一家医学杂志上。文章称,NIH下属的过敏与传染病研究院与葛兰素史克公司的研究人员从埃博拉病毒中提取出部分基因,并植入人体细胞内,最终制成疫苗。虽然这种疫苗目前被证实安全有效,但研究显示,人体免疫系统需要大剂量的疫苗才能产生出足够的抗体,这意味着短期内该疫苗的产量还无法满足需求。   8.受控核聚变研究首次实现能量总增益   受控核聚变是人类安全利用核能的终极目标。美国利弗莫尔劳伦斯国家实验所研究人员2月12日在《自然》杂志网络版上报告说,他们在实验中先将极少量的氢同位素核燃料均匀地裹在一个直径2毫米的球状颗粒上,核燃料的厚度仅相当于一根头发丝,然后将小球装入一个微型&ldquo 胶囊&rdquo 。研究人员利用激光将&ldquo 胶囊&rdquo 迅速加热到比太阳还高的温度,使其内部发生剧烈爆炸,最终释放出的能量超出了整个实验所投入的能量,首次在完成&ldquo 点火&rdquo 时实现了能量&ldquo 盈余&rdquo 。   9.最新研究成果显示暗物质可能存在   美籍华人物理学家丁肇中9月18日公布阿尔法磁谱仪项目最新研究成果,进一步显示宇宙射线中过量的正电子可能来自暗物质。根据研究小组在《物理评论快报》上发布的数据,阿尔法磁谱仪观察到的410亿个宇宙射线事件中,约有1000万个是电子或正电子。正电子似乎来源于宇宙空间的各个方向,而不是某个特定方向。研究人员说,观测到的正电子分布特征与暗物质理论的某个模型一致,该模型认为暗物质由一种称为&ldquo 中轻微子&rdquo 的粒子组成。此外,瑞士洛桑联邦理工学院粒子物理和宇宙学系的奥列格· 瑞查尔斯基和阿列克谢?波雅尔斯基带领的科研团队称,他们通过分析英仙座星系团和仙女座星系发出的X射线,可能发现了被科学家苦苦追寻的暗物质的信号。相关研究发表在《物理评论快报》上。   10.绘制最详尽海底地图   多国科学家利用欧美民用卫星数据,制作出历来最详尽的海底地图,令2万座位处深海的神秘山峰曝光,一些深海海沟面貌也可呈现人前。专家指出,新海图有助于军事、能源开发及地质考古等方面的应用。新海图采用的地引力模型准确程度较1997年的上一个版本旧海图高出1倍。此前的海图只能显示海洋中超过2公里高的约5000座山峰,而新海图则可望包罗超过1.5公里高的海底山峰资料,并能标示出被海洋沉积物覆盖的地貌。研究报告发表于《科学》。   当晚,由《中国科学报》等主办的&ldquo 2014中国科学年度新闻人物&rdquo 评选活动正式公布结果,中国工程院院士、国家杂交水稻工程技术研究中心主任暨湖南杂交水稻研究中心主任袁隆平,中国工程院院士、中国医学科学院院长曹雪涛等10人当选&ldquo 2014中国科学年度新闻人物&rdquo 。2014年度国家最高科学技术奖得主于敏被评为&ldquo 2014中国科学年度特别新闻人物&rdquo 。
  • 制备液相色谱仪器及其应用研究和有关问题的探讨
    李昌厚 (中国科学院上海营养与健康研究所,上海 200233)摘要: 本文根据仪器学理论、分析化学理论和作者使用液相色谱、制备色谱仪器的实践,简单综述了制备液相色谱仪器的发展趋势、基本原理、特点;制备色谱仪器结构组成、制备色谱的分类、主要应用等;同时,对制备色谱仪器的研发者、生产者、使用者工作中应该注意和重视的有关问题做了讨论,并对打破崇洋媚外的思想、弘扬我国民族分析仪器等问题进行了探讨。本文可供制备液相色谱仪器的研发者、制造者、使用者参考。一、前言制备色谱是科研、生产工作中,特别在制药、生物、环保等行业,可以说是必不可少的仪器之一。近几年来,由于国家对分析仪器的重视,广大科技工作者在制备色谱仪器和应用方面,做了很大的投入、付出了很多艰辛努力,取得了令人振奋的进步和丰硕成果。本人长期从事光谱、色谱仪器及其应用研究,通过实践,深深认识到制备色谱非常重要;作者通过在色谱仪器,特别是在制备色谱的研发、使用和维修方面的实践工作取得了一些经验、教训,愿与有关的科技工作者分享。本文主要对制备色谱仪器及其有关问题做了一些讨论,对制备液相色谱仪器的研发者、生产者、使用者、维修者和有关的管理人员都有参考作用。二、国产制备色谱仪器发展概况自从20世纪60年代HPLC问世以来,国内外很多科技工作者一直在摸索如何得到HPLC的分离产物,经过长期探索,国外的有关科技工作者首先推出了在生命科学领域应用的制备色谱仪器,例如:Biotage公司推出的Isolera制备色谱等等。我国的广大科技工作者也在努力攻关,研发制备色谱仪器,并且取得了可喜的成绩。例如:上海科哲公司2021年推出了系列制备色谱系统。据作者参观了解的有关信息,上海科哲公司的制备色谱目前已经有:实验室型半制备/制备液相色谱系统、中试放大型制备液相色谱系统等18种产品。每一类产品又包含多种不同的型号,款款都有针对性,都是根据用户提出的实际需求研发的,实用性非常强。有的专为高校打造、有的专为药企打造、有的专为CRO/药企打造、有的专为科研院所打造,大大方便了各类用户对仪器的选择。其中全自动化的进样与馏分收集器,无人化操作是仪器全自动的核心,也是最重要的创新集结点。既符合集成创新的特点,又符合二次创新的特点。其中:高压系列制备色谱,已经有从100型制备液相色谱系统发展到8000型高压制备色谱系统,有10种产品可复盖全行业的用户,可供各类用户选择;中低压系列制备色谱,从1000型快速制备纯化系统发展到5000型快速制备纯化系统,可供各类用户选择;DAC中试系列制备系列,从50型制备色谱系统发展到150型制备色谱系统,可供用户任意选择。又如:大连依利特公司推出的P230A/P分析-半制备一体化液相色谱系统,在保证其良好准确性、重复性及宽泛流量范围等优点的同时,方便实用,实现分析与半制备系统之间的快捷切换,一机两用,极大降低用户仪器的采购成本。此外,大连依利特还推出了P3500高压恒流泵,这是大连依利特分析仪器有限公司在P230p高压恒流泵基础上,设计开发的具有自主知识产权的高压恒流泵。可广泛应用于医药、生化、环保、质量控制等领域高效液相色谱的分析及制备,也适合在一些特殊领域作为高精度进料泵使用;小凸轮驱动短行程柱塞的双柱塞并联式往复恒流泵,取消了传统液相色谱仪缓冲器,降低了系统体积。上海伍丰公司推出的LC-100P系列制备液相色谱,可以满足常规实验室纯化制备,并可根据使用需要,搭配紫外检测器组成等度系统,高压二元梯度系统,实现实验室制备提取,广泛用于制药、化工、食品、生化、环保等领域。上海通微公司推出了半制备高效液相色谱分析系统EasySepTM-1050 高压输液泵。该产品采用浮动式柱塞安装方式,确保了柱塞杆与密封圈的同心,从而使柱塞杆与密封圈的寿命大幅延长。小凸轮驱动短行程柱塞杆设计,极大降低输液脉动。微处理器控制微步驱动电路,使得步进电机运行平稳、噪声低;采用紫外/可见光检测器,具有精密定位的光路结构,确保仪器的波长准确度和稳定性;全新设计的数字信号直接输出模式,避免色谱信号因多次转换造成的信号畸变和干扰,降低仪器的基线噪音和漂移。仪器更采用全程数字滤波,大大提高了信噪比和抗干扰能力,具备出色的检测灵敏度和稳定性。江苏汉邦(Han bon)公司推出的NS4000系列制备色谱,是为小试、中试放大而研发的制备色谱产品,适合不同系统的特殊使用要求。汉邦推出的Han bon CS-Prep工业制备色谱系统,具有高效、快速、智能、防爆等特点,在生物、医药、食品等领域有广阔的应用前景。总体而言,我国目前已有多个公司都在研发、生产各种不同类型的制备或半制备液相色谱仪器,可以说,我国制备色谱仪器发展形势大好。但是因为篇幅所限,本文不能一一提到,希望有关的研发者、生产者、使用者们谅解。三、 制备色谱的原理和特点高效制备液相技术是利用混合物中各组分物理化学性质的差异,使它们以不同程度分布在两个不相溶的相中,且各组分可在两相的相对运动过程中,在两相中发生多次分布,从而达到分离、得到被检测物质产物的目的。制备液相色谱具有以下特点:1)采用色谱柱,其填料多为细颗粒多孔材料,所以分离效率高;2)应用范围广泛,对极性和非极性、离子型和非离子型、小分子和大分子、热稳定性和热不稳定性的化合物均具有较好的分离效果;3)根据所分离化合物的理化性质可配备不同类型的检测器,如紫外检测器(UVD)、二极管阵列检测器( DAD )、荧光检测器( FD )、蒸发光散射检测器( ELSD)等,实现稳定可靠的在线检测;4)可连续自动化操作。 四、 制备色谱仪器的结构组成制备型(Prep)色谱或纯化色谱是利用色谱方法,分离出一定量达到足够纯度的化合物,用于后续实验或处理的色谱方法。用户首先要确定目标化合物,然后开发色谱方法,将目标化合物从原料、副反应或其它杂质中成功分离出来。其总体目标是满足日益增长的高通量和高效率需求,同时运用各种纯化技术达到相应的规模、纯度和重现性的要求。一般制备液相色谱系统的原理示意图如下:上图中:溶剂泵的流量大小和流量稳定性、色谱柱的直径和填料、检测器的灵敏度和功能、数据处理工作站的性能等等,都是非常值得重视的关键部件。研发者、使用者都必须高度重视这四个方面。因为篇幅所限,本文不能展开讨论。五、制备色谱的分类1、根据系统的压力分类制备色谱可分为中压制备、低压制备和高压制备三种,其主要区别是:1)柱子粒径不同---高压制备常用10μm粒径以下的填料;中、低压制备常用20μm粒径以上的填料,一般为20-60μm。2)分离难度不同---中压分离难度较低,样品量大;高压分离难度较高,样品量相对较小。3)溶剂级别不同---中压溶剂要求比较低,常用于粗分、富集,工业级或分析级试剂;高压制备通常是色谱级。4)应用场景不同---复杂样品通常先中压粗分,高压二次制备2、根据制备色谱柱分类根据固定相和流动相的极性,制备色谱可分为反相色谱与正相色谱1) 反相色谱流动相极性大于固定相极性,适用于能溶于水、有机混合物的中性或非离子化合物的分离。特点:保留时间重现性好、固定性耐用、可用甲醇、乙腈、THF作为常用溶剂,使用成本低廉。2) 正相色谱流动相极性小于固定相极性,适用于不溶于水、有机混合物的亲脂样品、异构体分离。特点:保留时间重现性稍差;石油醚/乙酸乙酯、二氯甲烷/甲醇是常用溶剂。3、根据流路分类1)通常采用泵前低压混合,梯度比例阀控制分离梯度。下面是一般低压、中压制备色谱流路图: 上图中:梯度比例阀、泵、色谱柱、检测器、馏分收集器都是非常重要的部件,所有的制备色谱研发者、生产者、使用者都应该特别重视这些部件。2)制备色谱的高压制备流路高压制备流路通常采用泵后高压混合,混合的效果更好。下面是高压制备色谱流路图: 上图中:泵、混合器、色谱柱、检测器、馏分收集器、色谱工作站都是非常重要的部件,所有的制备色谱研发者、生产者、使用者都应该特别重视这些部件。六、 制备色谱仪器的应用1、制备色谱在天然产物和中药中的应用中草药是我国的国药、,是我国新药研发的宝贵资源,为了从中草药中分离出更多的有效成分,以满足化合物药效结构的高通量筛选及药理作用研究的需要,需借助于具有快速、高效的分离能力的技术。例如:糖类化合物纯化生物、黄酮类化合物纯化、生物碱类化合物纯化、生物萜类化合物纯化、生物甾体化合物纯化、其它类型天然产物纯化等等。高效制备液相色谱以其良好的分离度、灵敏度和较大的样品通量使其成为现阶段天然产物、中草药研究中不可或缺的重要手段,是得到被研究产物的重要仪器之一。下图是上海科哲的PuriMaster-3000A制备色谱仪器,用于川芎药材中7种活性成份的制备结果,效果非常好。 上图中:1.阿魏酸,2. 洋川芎内酯I,3. 洋川芎内酯H,4. 阿魏酸松柏酯,5. 洋川芎内酯A,6. Z-藁本内酯,7. 欧当归内酯A2、制备色谱在蛋白纯化中的应用 蛋白质和肽类药物活性强,生物功能明确,特异性高,有利于临床应用,已成为医药产业中的一大类重要产品。但这些产品无论是来自于生物体内还是由化学合成,往往都带有复杂的混合成分,而目的蛋白或肽类的丰度又低,给分离纯化带来困难,需要多种方法联合使用以获得纯度满意的产品。在此过程中,反相制备通常在分离的最后阶段被用作获得高纯度产品的关键方法。色谱柱使用比较普遍的是烷基反相键合柱,例如 C18、C8 及 C4 等,具体选择可以由蛋白质相对分子质量或疏水性而定。流动相大多为甲醇或乙腈等有机相与水的混合体系,通常还添加三氟醋酸,以增加样品的溶解度,提高分离度。下图是上海科哲公司的制备液相色谱,在多肽纯化实验室的应用情况:由于很多蛋白质和多肽类药物的活性强,特异性高,所以反相制备色谱,通常在分离的最后阶段,被用作获得高纯度产品的关键方法。科哲的PuriMaster-3000A制备色谱仪器,由于功能齐全,可靠性好,已经广泛被用户用来作为蛋白质、多肽等的分离、纯化仪器。 3、制备色谱在生命科学中的应用液相色谱作为一种十分重要的分离分析技术,自60年代末期至70年代初崛起以来,一直受到生命科学界广大研究人员的高度重视,制备液相色谱仪用于一系列生命科学前沿领域中的重大课题,并在其中发挥了特殊作用,它在包括生物大分子在内的生物活性物质的分离分析,以及制备纯化方面得到了越来越广泛的应用,特别是它的制备纯化能力是其它方法无法取代的。例如:多糖化合物纯化,有些糖类化合物没有紫外吸收,一般用示差折光检测器检测,但是示差折光检测器容易受到温度的影响,所以检测效果不理想。维生素的纯化方面,很多使用者采用C18、C8柱的反相制备液相色谱分离,分析脂溶性维生素等效果比较好。目前制备色谱的应用非常广泛,因篇幅所限,本文不能展开,请读者自己查阅有关文献。并请大家谅解。七、有关问题的探讨从仪器学理论、分析化学理论和作者的长期实践来看,作者认为制备色谱的研发者、使用者必须认识并重视以下5个问题:1、要重视对制备色谱的泵、柱、检测器三者关系的认识:目前国内外的制备色谱研发者、制造者、使用者在这方面普遍存在一些问题。目前很多研发、使用制备色谱的科技工作者,没有搞清楚或没有完全搞清楚制备色谱中的泵、柱、检测器三者的关系。一旦仪器制造者或使用者在制备色谱仪器出现某些问题时,不是从仪器学理论上去分析、找问题,而是闭着眼睛盲目的从泵、柱、检测器,多方面去寻找问题。往往找了很久,一事无成。所以,虽说目前国内已经有20多家公司在生产HPLC或者同时在生产制备色谱仪器,但是,都是只做泵和检测器,而做色谱柱或填料的企业都不做泵和检测器。本人认为这是阻碍我国HPLC和制备色谱仪器及其应用发展的关键问题之一。基于本人长期的研发和使用色谱仪器的实践经验,感到研发、使用制备色谱时,应该特别注重把泵、柱、检测器三者联合起来看,要了解三者的关系、要知道各个部件的作用、相互影响和重要性!不能顾此失彼!希望制备色谱的生产企业,要重视泵、柱、检测器三者的关系,这样才能研发生产出高质量的整机制备液相色谱系统!因为篇幅所限,不能展开讲了。以后有机会作者将专文再讨论这些问题。2、应该对制备色谱柱及柱外效应的有关问题引起高度重视:1)色谱峰拖尾:与柱质量、流动相的流速、试样等有关,发现拖尾一定要从这些方面查找原因。 2)制备色谱柱很贵,作者的单位曾经购买过一根进口C18制备色谱柱,花费8万美金!所以,如何延长制备色谱柱寿命、保养制备色谱柱很重要。长期不用时应该用甲醇浸泡着,严格控制洗柱时间或洗柱的溶剂量。一般经常使用的柱,下班时应该洗 45分钟或用20倍床体积的溶剂冲洗。3)必须注意对“柱外效应”的控制:所谓“柱外效应”,,就是指除柱系统外,管路、连接件、卡套、进样器和流动池的死体积等引起的色谱峰增宽效应。 3、应该特别注重对色谱柱质量的判断:1)色谱柱的柱效:塔板数高者好,特别要注意影响柱效的因素,塔板数降到一定程度该柱就报废了。 2)重复性:一根柱子反复使用时,最好RSD能够保持小于0.1%。 3)耐用性(寿命):因为柱效很容易降低,所以需要重视对柱的保护。 4)色谱柱使用后一定要进行清洗 ,以免造成腐蚀、阻塞、降低塔板数。一般应该用20倍床体积冲洗;隔几天再用的制备色谱仪器,最好用20%甲醇:80%水冲洗30分钟左右后,再用纯甲醇冲洗20分钟后保存。 4、应该特别重视流动相问题 1)PH值特别重要:一般C18柱PH小于3时,容易损坏色谱柱,但是抗酸性的柱可以使用小的PH值。 2)注意选择试剂的截止波长:如乙腈截止波长215nm、丙酮截止波长330nm、正丁烷210nm等等。 3)流速:流速要适当,否则峰形难看,浪费溶剂。制备色谱应该根据制备需求的具体情况选择流速。5、应该注重溶剂前处理 调试时最好使用HPLC级的优质溶剂,溶剂使用前必须过滤和脱气,要注意以下几点: 1)过滤目的: 溶剂进泵前和样品注射前应该过滤除去溶剂中的微小颗粒、微生物,保证泵和色谱柱不会堵塞或损坏,保证分析数据可靠。 2)对过滤器的要求和最佳孔径选择方法: 对过滤器总的要求是速度快、溶出度小、死体积小、精确的孔径、体积适当、化学兼容性好等。3)脱气:主要目的是:除去流动相中溶解或因混合而产生的气泡。制备色谱流动相脱气使用较多的是离线超声波振荡脱气、在线惰性气体鼓泡吹扫脱气和在线真空脱气。流动相的气泡进入液相泵会引起压力的上下波动,造成仪器稳定性差,危害性很大。可以打开排空阀,大流速冲洗。 八、必须打破崇洋媚外的思想、弘扬民族精神、大力发展中国的民族分析仪器 我国的常规制备色谱仪器基本上可以与国外同类同档次的仪器抗衡,即:有些指标与国外仪器相当、有些指标优于国外仪器、少数非关键的指标不及国外仪器。有人说:“很多用户崇洋媚外,不愿意使用国产仪器”;有人说:“他们是质检部门,工作很重要,国产仪器数据不准确!必须用进口仪器”;还有人说:“他们是进出口产品检验工作,面对外国人,我们要求得到外国人的认可”… 作者认为这些说法完全是一种借口,事实并非如此。作者作为一个中国科学院的用户、作为一个年长的科技工作者,可以负责任的、坦率的、骄傲的告诉大家,我是中国科学院第一个使用国产光谱仪器(紫外可见分光光度计TU-901)、色谱仪器(FD-高效液相色谱)的科技工作者。我还可以告诉大家,用户不是一定要用进口的仪器的。例如:作者曾经研发了一台HPLC,采用了自制的高压泵、自制的检测器和国产的色谱柱。整个HPLC在美学性方面远远不及国外的HPLC,但是,我们用它在多肽、核酸等有机化学领域的科研工作中,解决了很多实际问题,发表了不少论文,效果很好。当时,中国科学院化学所和北京大学各有一位科技工作者在我们单位搞协作,他们把这个情况告诉了自己单位的有关领导和有关科技工作者。结果,这两个单位的老科学家、老教授都主动提出要求购买我们研发的HPLC。我们问他为什么不买进口HPLC?为什么要买我们这样难看的仪器?他们异口同声的回答说:“你们的HPLC不像国外某些厂商的HPLC,他们的仪器价格昂贵、性价比低、并且低浓度的样品做不出来,有时很难重复文献值;而你们的HPLC适用性强、技术指标实在、分析检测数据准确可靠,在实际工作中能解决问题”。这是为什么呢?因为一般科研工作基本上都是从重复文献开始,而仪器学理论告诉我们,噪声是HPLC分析检测误差的主要来源之一,它限制对被分析检测样品的浓度。如果在分析测试工作中,HPLC的噪声大了,样品浓度稍微稀一点,就因为噪声将样品的信号淹没了,就无法检测出结果。很多进口HPLC的噪声大,低浓度样品重复不出文献值、有时分析检测的数据也很不准确。所以,这个例子充分说明:广大用户需要的不一定是进口仪器,而是要求稳定可靠的仪器、是能得到准确可靠数据的仪器、是性价比高的仪器。至于什么“质检工作要求高”、“求外国人认可”,这些都是站不住脚的歪理。例如:我国的三聚氰胺事件中,为了建立国家检测标准,经过10多家实验室确证,并经专家组审查通过,决定采用HPLC法作为国家三聚氰胺标准检测仪器,并确定指标为:检测范围为0.3mg/Kg-100mg/Kg;检测限0.05mg/Kg。当时国家急于建立标准,决定采用招标方式选择建标中使用的仪器。大家找了北京普析通用与另外两家国外生产的HPLC仪器作为竞标对象。当时根本没有想到国产HPLC会中标,只是担心有人质疑建立国标不用国产仪器,是崇洋媚外的做法,所以选了普析通用的L6型HPLC。当时大家决定由国家标物中心拿出盲样,对三家仪器进行比对测试。比对测试的结果,普析通用和国外一家品牌产品的数据与标样数据非常接近,两家的比对测试数据基本一致,三家中排名前两名。最后,专家、领导共同讨论,从比对测试的数据可靠性、仪器的性价比、制订国标等多个因素全方位考虑,国产仪器L6中标。普析通用的L6型(现已升级到L600型)被选为《原料乳三聚氰胺快速测定--液相色谱法》国家标准起草时使用的唯一国产品牌的HPLC。随后,在国家建标过程中,采用普析通用的L6系列高效液相色谱仪,建立了奶粉/牛奶中三聚氰胺的HPLC-UV检测方法。奶中的三聚氰胺经1%三氯乙酸溶液提取,提取液加乙酸铅溶液沉淀蛋白,离心后上清液经混合型阳离子交换固相萃取柱(Cleanert PCX,60mg/3ml)净化,洗脱液吹干后定容,用L6型高效液相色谱仪进行测定,最低检测限为0.0416mg/L(优于安捷伦的HPLC检测结果),回收率为:95.87%-105.21%,在1-50ppm之间有良好的线性关系(R2=0.9996)。这个工作要求不高吗?这个比对工作外国人能不认可吗?这里能说明用户崇洋媚外吗?回答都是否。同时,这个例子说明国产HPLC不比进口的差,说明国产HPLC有些地方优于进口同类同档次的产品。从仪器学理论和使用者的实际要求、从仪器的性价比和售后服务等全方位来讲,进口液相制备色谱和国产制备色谱的质量都相差无几,例如:公司某进口品牌上海科哲仪器型号某型号FlashDoctor泵1-200mL/min1-200mL/min进样器注射器注入高压六通阀系统压力200psi200psi检测波长UV:200-400 nm(标配) UV:200-800 nm(选配)UV:190-850 nm(标配)软件操作英文界面中文界面,参数设置简单上表摘自《仪器信息网》的超级品牌活动日,2021-09-16.
  • 金少鸿谈药品检验、药品质量评价新概念
    仪器信息网讯 2011年4月19-21日,“第二届全国药品质量分析论坛”在江苏省泰州市中国医药城召开,论坛旨在“在2010年国家计划抽验工作的基础上再进行一次深入的学术探讨,把药品抽查检验检测中发现的、经过试验分析研究得出一定结论的、值得进一步推广的及希望得到更多验证的新发现、新技术、新方法、新标准及新工艺,共享于药品质量分析研究领域,促进药品生产工艺改进以及药品质量的提高”,共有600多位来自全国药检系统、药品生产企业等单位的代表参会。   中国食品药品检定研究院金少鸿研究员在论坛上做了首场大会报告,报告主题为“药品检验、药品质量评价的新概念”,主要从QbD理念在药品抽验中的应用、2010年全国评价性抽验的特点、对上市后药品质量评价的展望三方面进行了阐述,引起与会者极大关注。   中国食品药品检定研究院金少鸿研究员   据了解,国家每年都会对上市后药品进行评价抽验,这是政府出资为保证公众用药安全有效采取的强有力措施,是各级药品检验机构的指令性任务,如何完成、做好此项工作是各药检所的重点工作。   而进行药品质量评价分析的目的包括:发现合格的产品可能存在的质量隐患 发现质量标准或检验方法存在的不足 由于我国大部分化学药品系仿制,但仅仿标准,不仿品种,对合格的仿制产品找出与原研产品的差距,找到某些“国产品”临床疗效不如“进口品”的真正原因 发现某些不规范企业利用质量标准的局限性故意偷工减料甚至非法添加的违法行为。最终促进生产企业改进工艺,提高药品质量,确保上市药品安全、有效。   三个质量概念(QbT、QbP、QbD)   金少鸿研究员在报告中首要介绍了三个质量概念:QbT是最近出现的概念,意即质量是检验出来的 QbP即质量是生产出来的,它强调要注意生产过程管理 QbD即质量源于设计,该概念之前在其它行业已经得到了应用,现在则要将其引入到药品抽验中来,应该高度重视该质量概念的应用。   QbD的内涵包括:达到目标可能涉及到的方方面面、目前现状和常规的解决手段、问题所在的风险点及关键点、方案执行中的修正、多学科合作、结果的评价和总结等。药品质量评价分析则应涉及到处方工艺、药品功能特性、稳定性、质量标准、标准物质、检验方法、临床不良反应这样一些方面。   2010年全国药品评价性抽验的特点   随后,金少鸿研究员总结介绍了2010年全国药品评价性抽验的特点:2010年对191个药品品种在全国市场流通领域(80.4%)以及药品生产企业供抽取了27019批样品,由39个省市药检所进行了全方位的抽验,深入的进行分析研究,取得了瞩目的成果:   1、 发现了市场上一些假冒药品 2、揭示了国内某些化学药品固体口服制剂与国外产品临床疗效差异的主要原因,如溶出行为的差异 3、提出了注射用七叶皂苷钠、注射用缩宫素、注射用哌拉西林钠等注射剂改进工艺、提高质量的方向 4、指出了辅料吐温80质量差异的根源。   这些成果除了能促进生产企业改进工艺外,还将成为修订有关质量标准的科学依据。   对上市后药品质量评价的展望   金少鸿研究员还详谈了对上市后药品质量评价的展望,即如何做好药品质量分析工作。   该工作总的技术思路是根据QbD指导原则对2011年国家评价性抽检的213个品种除按标准检验外,应根据每一个品种的特点分别制订出有针对性的探索性研究的方案,紧紧围绕药品的安全性、有效性和质量可控性进行设计,至少发现或解决与该品种相关的安全性、有效性、质量标准、检验方法、快检技术中的一个问题。   预期目标是:找出高风险注射剂的主要风险点 发现化学仿制药品与国外同类产品临床疗效差异的原因所在 提出中成药口服制剂的质控要点。   金少鸿研究员还从以下几个方面提出了未来一段时期内药品质量分析工作重点及思路:   1、 药品安全性方面   重点分析的品种是高风险注射剂、中药注射剂、多组分生化类药品注射剂、β内酰胺类抗生素注射剂,重点项目是致敏原的控制、处方中附加成分(抗氧剂、助溶剂)控制等。   2、 药品有效性方面   对于化学药品固体口服制剂,重点考察比较与国外原研厂同品种在4种溶出介质中的溶出行为,找到差距所在。   对于中成药固体口服制剂,尽量采用TLC法粗放型地鉴别其主要成分,建议开展溶出度研究,以保证临床疗效和批间一致性,还建议采用近红外无损检测方法进行生产过程控制。   3、 质量可控性方面   要针对具体品种,提出有个性的探索方案,如对β内酰胺类抗生素注射剂,建议采用HPLC法测高聚物,对于化学药品注射剂可进行粒度、晶型、溶解速度和质谱研究等。新建方法要考虑操作方法粗放性、仪器普及性和标准物质可获得性。   4、 探索性研究的注意点   要与该品种的药典标准起草、增修订、新药转正、质量标准提高等和药品标准相关工作相结合,数据、结果和资源共享。探索性研究要个体化,要有针对性。   5、 探索性研究与检验经济学相结合   金少鸿研究员再次提出探索性研究与检验经济学相结合的理念,希望能引起业内人士重视,即要根据检验项目的目的性,计算检验经费与药品价值之最佳比值范围,在不涉及安全性关键检测项目是尽量不要增加难以制备、性质不稳定的标准物质,要研究效益/风险比,探索检验经济学在药品质量探索性研究和制定质量标准中的应用。   6、 开展前瞻性快检研究   目前全国已有400多辆药品快检车,近红外无损检测是其核心技术,希望承建单位在开展探索性研究检验的同时,要对收集到的样品特别是属于基本药物品种,利用近红外一致性模型建模技术进行“一厂一品一规一模”,建立近红外谱库,由中国食品药品检定研究院统一整理后,在全国药品检测车上共享。   对于液体剂型可根据实际情况开展建立拉曼光谱库的快检模型,以与近红外光谱库互补。   最后,金少鸿研究员谈到,如何使每届全国药品质量分析论坛有水平,有特色,有吸引力,有收获,关键在于上一年的评价抽验工作,为此建议树立QbD理念,即评价抽验工作的质量优劣源于评价检验前的实验设计。 中国食品药品检定研究院孙会敏研究员作大会报告   在本届论坛上,中国食品药品检定研究院孙会敏研究员就“聚山梨酯80质量分析和致敏源探究”这一优秀案例作了大会报告,相关研究和报告本身也是对金少鸿研究员大力提倡QdB理念的一项回应。     相关新闻:第二届全国药品质量分析论坛在泰州顺利开幕
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