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氮氧化合物气体浓度

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氮氧化合物气体浓度相关的资讯

  • 国家同步辐射实验室在碳氢化合物低温氧化研究中取得突破性进展
    国家同步辐射实验室齐飞教授研究小组与法国Nancy大学Battin-Leclerc教授研究小组合作,将同步辐射真空紫外光电离质谱技术与射流搅拌反应器(Jet Stirred Reactor)结合,模拟发动机的点火过程,在丁烷低温氧化过程中探测到了多种过氧化物(烷基过氧化物和羰基过氧化物),如过氧化甲烷、过氧化乙烷、过氧化丁烷、C4羰基过氧化物等,首次在实验上验证了碳氢化合物低温氧化机理中广泛应用20余年的重要假定。该研究成果已于近期发表在国际著名期刊《德国应用化学》上(Angew. Chem. Int. Ed. 2010, 49, 3169-3172)。      汽车发动机与生活中随处可见的塑料和化纤制品之间似乎风马牛不相及,但它们却都与一种奇妙的化学现象──碳氢化合物的自燃(autoignition)密切相关。自燃是指可燃物质在没有外部火花、火焰等火源的作用下,因受热或自身发热并蓄热所产生的自行燃烧,是一种受低温氧化机理控制的过程。它是内燃机的主要点火方式之一,也是威胁石油化工中氧化过程安全的罪魁祸首。因此对碳氢化合物低温氧化机理的认识可以帮助我们扬长避短地利用自燃现象,对于内燃机设计和石油化工安全等实用领域意义重大。在低于自燃温度时,碳氢化合物低温氧化还会出现“冷火焰(cool flame)”(550 K左右出现的温度跳动,量级在数十K,伴随由甲醛发出的蓝光,形似火焰)和“负温度系数区”(650 K左右出现的反应活性随温度上升而下降的区域)等奇妙特性。射流搅拌反应器可以模拟自燃温度前后的工况,是研究碳氢化合物低温氧化的最佳实验平台之一。同步辐射真空紫外光电离质谱技术在射流搅拌反应器中的成功应用是揭示过氧化物存在及其浓度随温度变化趋势的关键,将从根本上推动碳氢化合物低温氧化机理的研究,揭开“星星之火,可以燎原”的秘密,为实用领域提供更加详细、精确的理论指导。   该工作得到国家杰出青年基金、中国科学院和科技部的支持。
  • 【行业应用】赛默飞发布气相色谱法测定工业用异戊烯中含氧化合物解决方案
    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)近日发布气相色谱法测定工业用异戊烯中含氧化合物的解决方案。高纯度异戊烯是一种重要的精细化工中间体,主要用于生产频哪酮、异戊二烯和叔戊醇,也可作为合成橡胶、树脂的中间体等。采取醚化法生产的异戊烯产品中通常含有甲醇、二甲醚、TAME等含氧化合物杂质,这类杂质对产品质量影响很大,因此在生产过程中要控制它们的含量。本实验采用Trace 1310气相色谱仪,配合AS 1310自动进样器,参考石油化工行业标准送审稿《工业用异戊烯中含氧化合物的测定(气相色谱法)》,测定工业用异戊烯中浓度不低于0.001%(质量分数)的甲醇、甲基叔戊基醚、叔戊醇等含氧化合物,以外标法计算各组分的含量。Thermo Scientific的Trace 1310色谱仪配合Thermo AS 1310液体自动进样器,在测定异戊烯中含氧化合物分析时,方法可靠、操作简单、结果准确。更多产品信息,请查看:气相色谱(trace1310)https://www.thermofisher.com/order/catalog/product/14800302#/legacy=thermoscientific.cn?CID=search-PR 应用方法下载,请查看:https://www.thermofisher.com/content/dam/tfs/Country%20Specific%20Assets/zh-ch/CMD/Chrom/petrochemical/documents/Industrial%20Isopentenyl%20oxygenates%20Measurements%20using%20Gas%20Chromatography.pdf?CID=search-PR ---------------------------------------------------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3800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请扫码关注:赛默飞世尔科技中国官方微信
  • 《2020年中国温室气体公报》公布 全球二氧化碳浓度继续升高
    9月29日,中国气象局发布《2020年中国温室气体公报(总第10期)》。当日,中国气象局科技与气候变化司副司长严明良在中国气象局10月新闻发布会上介绍,2020年我国6个区域本底站的二氧化碳和甲烷浓度与2019年相比总体呈现增加趋势。中国气象局科技与气候变化司副司长严明良(图片来源:中国气象局)严明良表示,《2020年中国温室气体公报(总第10期)》与联合国世界气象组织(WMO)发布的《2020年WMO温室气体公报》相呼应,报告了中国2020年主要温室气体监测数据情况。严明良介绍,目前中国气象局有7个国家大气本底站开展温室气体业务观测,分别为青海瓦里关、北京上甸子、浙江临安、黑龙江龙凤山、湖北金沙、云南香格里拉和新疆阿克达拉。瓦里关国家大气本底站是世界气象组织全球32个大气本底站之一。2020年瓦里关国家大气本底站观测的二氧化碳、甲烷和氧化亚氮的浓度分别为414.3±0.2 ppm、1944±0.7 ppb、333.8±0.1 ppb,与北半球中纬度地区平均浓度大体相当,二氧化碳浓度较2019年增幅约2.5ppm,与全球增幅持平。2020年我国6个区域本底站的二氧化碳和甲烷浓度与2019年相比总体呈现增加趋势。据悉,中国气象局在世界气象组织框架下,协调中国区域的温室气体及相关微量成分高精度观测,所用数据处理方法、标准、流程均与国际接轨,自上世纪九十年代开始温室气体本底浓度观测。从2016年起,我国发射3颗二氧化碳在轨卫星,2018年开始开展机载温室气体在线观测和平流层温室气体原位观测试验。2021年,中国气象局组建了包含44个国家级气象观测台站和16个省级气象观测站在内的国家温室气体观测网。截至目前,已经初步形成天、空、地一体化的温室气体立体观测能力。温室气体主要包括《京都议定书》限排的二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)、氧化亚氮(N2O)、六氟化硫(SF6)、氢氟碳化物(HFCs)、全氟化碳(PFCs)、三氟化氮(NF3),以及《蒙特利尔议定书》限排的消耗臭氧层物质。世界气象组织/全球大气监测网(WMO/GAW)负责协调大气温室气体及相关微量成分的系统观测和分析。大气温室气体浓度联网监测分析是历次《联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)科学评估报告》《联合国气候变化框架公约(UNFCCC)》、WMO和联合国环境规划署(UNEP)《臭氧损耗科学评估报告》等的数据来源和科学基础。2021年10月25日,WMO发布《2020年全球温室气体公报》。公报采用的大气温室气体浓度数据来自WMO/GAW、全球大气气体先进试验(AGAGE)等。公报称,全球大气主要温室气体浓度继续突破有仪器观测以来的历史记录,二氧化碳、甲烷和氧化亚氮的浓度分别达到413.2±0.2 ppm、1889±2 ppb、333.2±0.1 ppb,2020年大气二氧化碳浓度增幅约2.5 ppm,高于过去十年平均增幅(2.4 ppm)。2020年全球大气甲烷和氧化亚氮浓度也达到了新的高度,增幅分别达11 ppb和1.2 ppb。根据美国国家海洋大气局(NOAA)的温室气体指数分析结果,2020年由大气长寿命温室气体引起的辐射强迫相比1990年上升了约47%,而其中二氧化碳的贡献超过80%。会上,严明良还表示,未来,中国气象局将进一步提升观测能力,形成覆盖我国16个气候关键区并辐射全球主要纬度带的全要素温室气体本底观测骨干网,增强全球大气二氧化碳和甲烷宽覆盖、高精度、高时空分辨率的业务化观测能力,基于我国自主卫星,联合多种星载探测手段,提高全球温室气体监测水平,为顺利实现我国碳达峰目标和碳中和愿景目标提供科学监测支撑。中国气象局气象探测中心副主任张雪芬在会上透露,“十四五”期间,中国气象局计划在全国16个气候关键观测区增补9个大气本底站,现正在开展前期的选址等相关工作。中国气象局气象探测中心副主任张雪芬(图片来源:中国气象局)同时,“十四五”期间,中国气象局还计划在我国主要的地、市级以上城市以及区域代表性好的地区,开展以二氧化碳为主的温室气体浓度的高精度在线观测和通量观测,并且有针对性地推动开展甲烷等非二氧化碳等温室气体浓度的观测,以满足我国碳中和监测评估系统的评估的需求。此外,中国气象局还将进一步加强国家级、省级在温室气体观测计量、标校溯源等方面的能力,进一步发挥中国气象局在我国温室气体监测方面的优势。
  • 光学浮区法单晶生长技术在氧化物和金属间化合物材料领域应用进展
    化学性质活泼、高熔点、高压、高质量单晶生长法宝! 新一代高性能激光浮区法单晶炉-LFZ助您实现高饱和蒸汽压、高熔点材料及高热导率材料等常规浮区法单晶炉难以胜任的单晶生长工作。高精度光学浮区法单晶炉-IRF助您实现高温超导体、介电材料、磁性材料、热电材料、金属间化合物、半导体、激光晶体等材料的生长工作。高温高压光学浮区炉助您实现各种超导材料单晶,介电和磁性材料单晶,氧化物及金属间化合物单晶等材料的生长。四电弧高温单晶生长炉助您实现化学性质活跃但熔点高的金属间化合物,包括含有稀土元素(或者金属铀)的二元及四元金属间化合物、合金单晶等材料的生长。高质量单晶生长设备——单晶炉系列1. 高精度光学浮区法单晶炉在休斯勒型镍-锰基合金磁致冷材料领域的应用 休斯勒(Heusler)型的镍-锰基材料自从发现其巨磁热效应以来,在过去的几十年中已成为被广泛研究的热点新型磁致冷材料之一。研究发现,休斯勒型铁磁性材料镍-锰-锡在从高温至低温的变温过程中会发生高温相(铁磁奥氏体相)到低温相(顺磁马氏体相)的转变,且该转变受磁场调制。高对称性的奥氏体相经一结构相变成低对称性的马氏体相,会造成磁有序降低,磁熵增加,这一过程为吸热过程,亦即形成反磁热效应,这也是磁致冷的基本原理。而休斯勒型镍-锰-锡合金材料也因为其成本廉价、无毒、无污染、易于获取、磁热效应显著、相变温度可调等一系列的特点成为一种具应用潜力的室温磁致冷材料。 研究表明,休斯勒型镍-锰-锡合金的单晶材料具有更大的磁效应导致的应变或磁热效应,且具有强烈的各向异性特点,因此研究者希望其单晶或单向织构晶体具有更加优异的磁性能。目前,已有学者采用布里奇曼技术和Czochralski方法制备出了镍-锰-镓和镍-锰-铟材料的单晶材料,但镍-锰-锡合金由于在晶体生长过程中易形成氧化锰,因此其高质量的单晶样品制备具挑战性。上海大学的余金科等人克服了镍-锰-锡合金单晶生长中的氧化锰形成及挥发的难题,采用光学浮区技术成功合成了高质量的镍-锰-锡合金单晶样品。晶体生长过程及样品腔实物图片晶体实物及解理面图片 余金科等人所用的光学浮区法单晶炉为Quantum Design日本公司推出的新一代高精度光学浮区炉单晶炉,文献中报道的相关晶体生长工艺参数为:生长速度6 mm/小时;转速(正、反)15转/分钟,氩气压力7bar。 Quantum Design 日本公司推出的高温光学浮区法单晶炉,采用镀金双面镜、高反射曲面设计,高温度可达2100℃-2200℃,系统采用高效冷却节能设计(不需要额外冷却系统),稳定的电源输出保证了灯丝的恒定加热功率,这对于获得高质量单晶至关重要。浮区炉技术特色:■ 占地空间小,操作简单,易于上手,立支撑设计■ 镀金双面高效反射镜,加热效率更高■ 可实现高温度2150°C■ 稳定的电源■ 内置闭循环冷却系统,无需外部水冷装置■ 采用商业化标准卤素灯 参考信息来源:[1]. Optical Floating-Zone Crystal Growth of Heusler Ni-Mn-Sn Alloy. Yu, Jinke & Ren, Jian & Li, Hongwei & Zheng, Hongxing. (2015). TMS Annual Meeting. 2015. 49-54.[2]. Ni-Mn-Sn(Co)磁制冷薄带材料结构相变及磁性能表征,王戊 硕士论文,上海大学 2. 高精度光学浮区法单晶炉在磁电领域取得重要进展在人类漫长的历史发展长河中,“材料学”贯穿了其整个历程。从人类活动早期开始使用木制工具,到随后的石器、金石并用(此时的金属主要指铜器)、青铜、铁器等各个时代,再到后来的蒸汽、电气、原子、信息时代,每个发展阶段无不伴随着人类对材料的认识和利用。在诸多材料中,铁是人类早认识和使用到的材料之一,早在西周以前我国就已开始将铁用于生产生活中[1];人们在长期的实践中也逐渐认识到相关材料的磁性并将其运用于实践中,司南就是具代表性的发明。这些在不少历史典籍中都有记载,比如:《鬼谷子谋篇十》记载:“故郑人取玉也,载司南之车,为其不惑也。夫度材量能揣情者,亦事之司南也”;《梦溪笔谈》提到:“方家以磁石磨针缝,则能指南”;《论衡》书曰:“司南之杓,投之于地,其柢指南”等等[2]。由此可见,人们对磁性材料的兴趣也算由来已久。 当时代来到21世纪,化学、物理、生物、医学、计算机等各个领域的技术都有了前所未有的突破,先进的生产力也将人类的文明推进智能工业化、信息化时代,随之而来的是人们对材料的更高要求。在诸多材料当中,多铁材料兼具铁磁、铁电特性,二者之间有着特的磁电耦合特性;与此同时,磁场作用下的电化和电场作用下的磁化等性质为未来功能材料探索和发展提供了更为宽广的选择和可能,在存储、传感器、自旋电子、微波器件、器件小型化等领域拥有巨大的潜在价值。2007年的《科学》杂志对未来的热点发展问题进行了报道,其中,多铁材料作为的物理类问题入选[3]。因此,研究并深刻理解磁电耦合和多铁材料背后的机理,有着非常重要的理论价值和实践意义。 近期,哈尔滨工业大学的W.Q.Liu等人对磁电材料Mn4Nb2O9单晶样品进行了深入的研究。研究表明:零磁场测试介电常数时,没有发现介电常数的反常,此时Mn4Nb2O9基态表现为顺电特性;而在磁场条件下,介电常数在Neel温度处发生突变的峰,且随着磁场的增加介电峰也增强,且峰位向低温端偏移,这意味着磁场有抑制反铁磁转变的趋势;高场(H≥4T)下的介电常数-温度依赖关系也跟H2正比关系,由此也表明Mn4Nb2O9是线性磁电材料。更多研究结果可参考文献[4]。以上图片引自文献[4].在该项研究工作中,作者合成Mn4Nb2O9单晶样品所用设备为Quantum Design Japan公司的高精度光学浮区法单晶炉,文章中所用单晶生长参数为:Ar气氛流速4 L/min,生长速度6 mm/h,转速25 rpm。参考信息来源:[1]. https://baijiahao.baidu.com/s?id=1713600818043231130&wfr=spider&for=pc[2]. https://baike.baidu.com/item/%E5%8F%B8%E5%8D%97/3671419?fr=aladdin[3]. https://www.science.org/doi/10.1126/science.318.5858.1848[4]. Wenqiang Liu, Long Li, Lei Tao, Ziyi Liu, Xianjie Wang, Yu Sui, Yang Wang, Evidence of linear magnetoelectric effect in Mn4Nb2O9 single crystal, Journal of Alloys and Compounds,Volume 886,2021,161272,ISSN 0925-8388, https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2021.161272.3. 高温高压光学浮区法单晶炉在外尔半金属材料领域应用案例 1929年,德国科学家外尔(Weyl)解出了无质量粒子的狄拉克方程,相应的无质量粒子被称为外尔费米子。然而直到2015年科研人员才在实验中观察到外尔费米子,被中国科学院物理研究所的研究人员报道,距离外尔费米子概念的提出,足足过去了近90年。2018年科研人员通过性原理计算预言RAlGe(R=Pr,Ce)体系有望成为新的磁性外尔半金属。目前人们对RAlGe(R=Pr,Ce)材料的物理性质研究还比较少,更进一步深入的实验研究需要大尺寸的单晶样品去支持。 H. Hodovanets等人曾用助熔剂方法生长CeAlGe单晶,但由于实验中需要用到SiO2容器,导致用该方法获取的单晶样品中会存在Si杂质,同时伴有CeAlSi相;另外,轻微的Al富集会导致形成不同的晶体结构。这些都大限制了拓扑外尔点的形成。因此,获取化学计量比的单晶样品对于研究材料的物理性质非常重要。Pascal Puphal等人近期的研究工作报道了其分别用助熔剂方法和高温高压浮区法两种晶体生长技术获得的RAlGe(R=Pr,Ce)单晶样品及研究成果。尽管作者为了避免Si的污染,采用了Al2O3坩埚,但终样品中Al的含量偏高问题依然存在,单晶样品表面成分:Ce1.0(2)Al1.3(5)Ge0.7(3)/ Pr1.0(1)Al1.2(2)Ge0.8(2),剥离面成分为:Ce1.0(1)Al1.12(1)Ge0.88(1)/Pr1.0(1)Al1.14(1)Ge0.86(1)。而采用浮区法则生长出了近乎理想化学计量比(1:1:1)的单晶样品,成分分别为:Ce1.02(7)Al1.01(16)Ge0.97(9)和Pr1.08(24)Al0.97(7)Ge0.95(17)。 浮区法得到的晶体的劳厄图片 Pascal Puphal等人所采用的浮区法单晶炉为德国ScIDre公司的HKZ高温高压光学浮区炉,文献中提到的相关实验参数为:5 KW功率的氙灯,晶体生长速度为1 mm/小时,CeAlGe采用30 bar的Ar保护气氛,PrAlGe采用5 bar的Ar保护气氛。德国ScIDre公司推出的高温高压光学浮区法单晶炉高能够提供3000℃的生长温度,晶体生长腔大压力可达300 bar,甚至10-5 mbar的高真空。适用于生长各种超导材料单晶,介电和磁性材料单晶,氧化物及金属间化合物单晶等。ScIDre单晶炉技术特色:► 采用垂直式光路设计► 采用高照度短弧氙灯,多种功率规格可选► 熔区温度:高达3000℃► 熔区压力:10bar/50bar/100bar/150bar/300bar等多种规格可选► 氧气/氩气/氮气/空气/混合气等多种气路可选► 采用光栅控制技术,加热功率从0-100% 连续可调► 样品腔可实现低10-5 mbar真空环境► 丰富的可升选件 参考信息来源:[1]. http://www.iop.cas.cn/xwzx/kydt/201507/t20150720_4395729.html[2]. Single-crystal investigation of the proposed type-II Weyl semimetal CeAlGe, H. Hodovanets, C. J. Eckberg, P. Y. Zavalij, H. Kim, W.-C. Lin, M. Zic, D. J. Campbell, J. S. Higgins, and J. PaglionePhys.Rev. B 98, 245132 (2018).[3]. Bulk single-crystal growth of the theoretically predicted magnetic Weyl semimetals RAlGe (R = Pr, Ce), Pascal Puphal, Charles Mielke, Neeraj Kumar, Y. Soh, Tian Shang, Marisa Medarde,Jonathan S. White, and Ekaterina Pomjakushina, Phys. Rev. Materials 3, 0242044. 高温高压光学浮区法单晶炉在准一维伊辛自旋链材料领域应用进展 低维磁性材料具有非常丰富和奇特的物理性质,且与多铁性和高温超导电性等材料密切相关。对低维磁性材料的物理性质进行研究有助于探索相关奇异现象的根本机制,从而对寻求新的功能材料提供帮助。因此,近年来关于低维磁性材料的研究吸引了科学家们的广泛关注。近日,德国马普固体化学物理研究所的学者A. C. Komarek等人[1,2]在准一维伊辛自旋链材料CoGeO3中发现了非常明显的1/3磁化平台,并通过中子衍射手段详细探究了其微观自旋结构。研究表明,初的零场反铁磁自旋结构的变化,类似于反铁磁“畴壁边界”的形成,从而产生一种具有1/3整数传播矢量的调制磁结构。净磁矩出现在这些“畴壁”上,而所有反铁磁链排列的三分之二仍然可以保留。同时A. C. Komarek等人也提出了一个基于各向异性受挫方形晶格的微观模型来解释其实验结果。更为详细的报道可参考文献相关文献[1,2]。A. C. Komarek等人所用的CoGeO3单晶样品由高压光学浮区法单晶炉(型号:HKZ, 制造商:德国ScIDre公司)制备获得[2],文章中报道的CoGeO3单晶生长参数为:Ar/O2混合气(比例98:2),压力80 bar,生长速度3.6 mm/hour。CoGeO3单晶实物图片 引自[2] 参考信息来源:[1]. Emergent 1/3 magnetization plateaus in pyroxeneCoGeO3, H. Guo, L. Zhao, M. Baenitz, X. Fabrèges, A. Gukasov, A. Melendez Sans, D. I. Khomskii, L. H. Tjeng, and A. C. Komarek, Phys. Rev. Research 3, L032037[2]. Single Crystal Growthand Physical Properties of Pyroxene CoGeO3,Zhao, L. Hu, Z. Guo, H. Geibel, C. Lin, H.-J. Chen, C.-T. Khomskii, D. Tjeng, L.H. Komarek, A.C. Crystals 2021, 11, 378.5. 高温高压光学浮区法单晶炉在锂离子电池领域新应用进展 锂离子电池由于具有能量密度高、寿命长、充电快、安全可靠、绿色环保等诸多优异性能,其与当今人民的日常生活已密不可分,在手机、电脑、电动车、电动汽车、航空航天等领域均有广泛的应用。 其中,Li2FeSiO4作为新一代锂离子电池阴材料,由于具有价格低廉、环境友好、安全性好等技术优势,因此在大型动力锂离子电池应用方面具有良好的前景。然而,Li2FeSiO4材料在不同温度具有不同的结构相(∼ 400 °C :Pmn21, , ∼ 700 °C :P121/n1, and ∼ 900 °C :Pmnb),研究其不同结构的电化学性质对于进一步对其进行改性研究尤为重要。 Waldemar Hergetta等人[1]采用高压光学浮区法获得了高温相(Pmnb)Li2FeSiO4单晶,并研究了晶体生长工艺参数对杂相的影响,相关结果已发表在Journal ofCrystal Growth。作者所采用的高压光学浮区炉为德国ScIDre公司的HKZ高压光学浮区法单晶炉,文章报道的晶体生长参数为:生长速度10 mm/h,保护气氛Ar(30 bar)。温度梯度分布 引自[1]XRD图谱及晶体实物图片 引自[1]参考信息来源: [1]Waldemar Hergett, Christoph Neef, Hans-Peter Meyer, Rüdiger Klingeler, Challenges in the crystal growth of Li2FeSiO4, Journal of Crystal Growth, Volume 556,2021,125995,ISSN 0022-0248, https://doi.org/10.1016/j.jcrysgro.2020.125995.
  • 中国气象局规范高精度温室气体二氧化碳浓度自动观测系统建设
    中国气象局日前印发《高精度温室气体二氧化碳浓度自动观测系统建设指南》(以下简称《指南》),以期充分发挥气象资源优势,快速构建覆盖我国主要城市和区域的温室气体浓度高精度观测网,规范全国气象部门开展高精度温室气体二氧化碳浓度及通量自动观测系统的建设与运行。《指南》明确了现阶段高精度温室气体浓度与通量自动观测系统的基本观测要求,强调在布局时各地要统筹集约建设,确保测量准确度、精度等满足国家标准和技术指标要求,利用气象部门现有观测站网与资源优势,加强沟通协调、多元投入,快速构建覆盖我国主要城市和区域的温室气体浓度高精度观测网。《指南》建议在我国省会城市和重点城市,至少建设一个温室气体观测站;在区域气候代表性较好的高山气象站点,开展温室气体在线观测;在国家气候观象台、中国气象局野外科学试验基地中,选择有一定海拔高度、代表不同地球系统圈层下垫面特征的站点,开展温室气体浓度高精度观测和通量监测,以获得区分人为排放和自然碳汇作用的碳源、碳汇反演基础数据;宜选择部分具有较大区域代表性的站点,开展碳同位素观测,以获得区分陆地和海洋生态系统的基础数据。“开展大气成分观测,不仅是应对气候变化的需要,也是法律赋予气象部门的职责和义务。其中,大气温室气体浓度的观测是气候与气候变化监测中的一项重要内容。”全国气候与气候变化标准化技术委员会大气成分观测预报预警服务分技术委员会秘书长张晓春介绍。面对国家生态文明建设的新形势新任务新要求,中国气象局于2021年组建了温室气体及碳中和监测评估中心,并在全国数十个城市新建、改建温室气体观测站。《指南》作为气象部门开展温室气体观测的纲领性指导文件,不仅对未来站网建设做出系统性规划,也对已有站点的完善与优化给出具体指导。未来,气象部门将进一步加强温室气体观测业务顶层设计、科学规划,持续推进温室气体观测能力建设。作为国内最早开展大气温室气体二氧化碳本底浓度业务观测的部门,中国气象局从20世纪90年代初,率先在瓦里关大气本底站开展大气温室气体二氧化碳本底浓度的长期业务化观测,积累了长序列的监测结果并获得国际认可。如今,在全国建立了以7个大气本底站为核心的全国温室气体观测网,以及较为完善、与国际接轨的温室气体观测标准规范、运行保障、溯源标校等业务体系,主导编制、颁布的与温室气体观测相关的7项国家标准和7项气象行业标准,成为国内其他行业、部门和单位开展温室气体观测设备研发、组网监测等工作的重要参考和依据。
  • 总有机碳TOC分析仪对挥发性化合物的回收率
    1、挑战总有机碳(TOC,Total Organic Carbon)分析技术能够有效测量样品中的杂质,提供有机污染物的简明、非专属、全面的测量结果,为用户提供宝贵的工艺监测数据。准确地检测和量化低TOC浓度,对工艺控制、产品质量、资产保护来说至关重要。有机物的污染会影响生产工艺、污染制成品,导致整个产品批次不合格,甚至损坏生产设备。有机污染物的来源之一是挥发性化合物。挥发性和半挥发性化合物常来源于清洁剂或冷却剂。挥发性污染物也可能来自源水和化学分解产物。能够有效检测挥发性和半挥发性化合物,对于城市用水和工业用水处理工艺的全面检漏来说非常关键,我们可以用TOC分析技术来完成这项检测任务。先将有机物氧化成CO2,然后检测CO2的含量,从而完成TOC分析。有些常用的TOC分析方法会在过程中添加酸剂并进行气体吹扫。向液体样品中添加酸剂降低其pH值,可以确保将所有以碳酸根或碳酸氢根形式存在的碳转化为溶解CO2。气体吹扫就是使气泡通过液体样品,去除样品中的其它溶解气体或挥发性液体的过程。有些分析方法很难有效检测挥发性化合物,这是因为挥发性化合物会消失在气体吹扫过程中,或者需要用特殊方法才能检测到。这些局限性会造成监测数据不准确,从而导致应对决策延误甚至错误。本文比较了以下三种TOC氧化法对挥发性化合物的回收效率:高温催化燃烧法两级先进氧化法紫外-过硫酸盐氧化和膜检测法(此技术用于 Sievers® M系列TOC分析仪)2、实验在实验中,我们用上述几种TOC氧化方法对不同的挥发性化合物进行测试,以了解这些氧化方法的分析性能。我们测量了TOC浓度分别为0.25 ppm、1.0 ppm、5.0 ppm的标准品的TOC值。本次研究根据以下化合物特性,选用4种化合物【丙酮、甲醇、甲乙酮(MEK)、异丙醇(IPA)/2-丙醇】进行测试:具有挥发性或半挥发性是水系统中常见的污染物可能影响制成品质量,或长期损坏生产设备催化燃烧(CC,Catalytic Combustion)式分析仪在本次研究中使用的催化燃烧式分析仪用铂催化剂和高温燃烧法进行TOC氧化,然后进行非色散红外(NDIR,Non-Dispersive Infrared)检测。在TOC或POC(Purgeable Organic Carbon,可吹除有机碳)模式下运行分析仪来分析挥发性化合物,工作流程见图1和图2。POC模式是分析仪的可选配置,不在本次研究中讨论。图1:催化燃烧式分析仪的NPOC(Non-Purgeable Organic Carbon,不可吹除有机碳)模式图2:催化燃烧式分析仪的TOC模式图1和图2是催化燃烧式分析仪的两种常见操作模式。图1显示,在NPOC模式的吹扫过程中,IC(Inorganic Carbon,无机碳)和POC被去除,因而不包含在测量结果中。图2显示了TOC分析的两步过程。在TC测量中,由于未吹扫就进行氧化,TC(Total Carbon,总碳)测量结果中包括了POC。在IC测量中,样品和酸剂经过吹扫,产生的CO2被载气送到NDIR部分进行测量。两级先进氧化(TSAO,Two-Staged Advanced Oxidation)式分析仪在本次研究中使用的两级先进氧化式分析仪用氢氧化钠和臭氧(能够产生羟基自由基)进行TOC氧化,然后进行NDIR检测 。在TC或VOC(Volatile Organic Carbon,挥发性有机碳)模式下操作分析仪来分析挥发性化合物,TC模式和VOC模式均为分析仪的可选配置。本次研究不评估TC模式。两级先进氧化式分析仪的VOC模式类似于催化燃烧式分析仪的POC模式,这两个术语可以互换使用。图3是两级先进氧化式分析仪的标准操作模式【TIC(Total Inorganic Carbon,总无机碳)+TOC模式】。在这两步操作模式下,在NDIR测量之前先进行IC和POC吹扫。由于未进行氧化,POC不包含在测量结果中。此模式的两个步骤使用同一样品,TOC代表样品中的NPOC。*注意:在 IC 测量步骤中,已通过吹扫去除了样品中的 POC 和 IC。图3:两级先进氧化式分析仪的TIC+TOC模式图4是两级先进氧化式分析仪的附加TC模式。在此模式下,用氢氧化钠和臭氧来预氧化样品,以便在吹扫之前氧化全部POC。分析仪的VOC模式是TC分析和TIC+TOC分析的结合。计算实测的“TC”与实测的“TIC和NPOC之和”之间的差值,即可得到VOC。VOC=TC–(TIC+NPOC)。图4:两级先进氧化式分析仪的TC模式Sievers M系列分析仪Sievers M系列TOC分析仪用紫外-过硫酸盐进行TOC氧化,然后进行膜电导(MC,Membrane Conductimetric)检测。分析仪可以在普通操作模式下检测挥发性有机物。图5是M系列分析仪所采用的TOC分析方法的流程。图5:M系列分析仪的标准操作图5显示了Sievers M系列TOC分析仪的普通分析模式。样品在被加入酸剂后,分流到分析仪中相互独立的TC通道和IC通道中。TC通道中的样品被加入氧化剂,然后在紫外线照射下,样品中的有机物被氧化。IC通道中的样品则跳过上述过程。各通道中的样品通过CO3、结果
  • 安捷伦490微型气相色谱仪用于矿井气体中甲烷、氢气、一氧化碳等有毒有害气体的快速
    安捷伦490微型气相色谱仪用于 矿井气体中甲烷、氢气、一氧化碳等有毒有害气体的快速检测 2012年9月14日, 北京&mdash &mdash 安捷伦科技公司(纽约证交所: A)生产的490微型气相色谱仪,可以作为用于在煤矿环境下快速检测矿井气体中甲烷、氢气、一氧化碳等有毒有害气体的有效检测工具。该系统及可以便携放置在任意需要测定的区域,或是设置在特定区域做实时在线分析。 在煤层的形成过程中,某些气体,主要是甲烷和乙烷以及氢气被捕集在煤层中。在煤层被开采的过程中,这些气体被释放出来。甲烷和其他爆炸性气体在与空气中的氧气混合达到适当的比例时会非常容易爆炸。为了防止爆炸危害,对可燃性气体如甲烷、氢气和C2 的碳氢化合物进行监测非常必要。因此,有效地监测了解矿区的可燃、有害气体浓度,做好预防工作,对防止矿难,保障煤矿的安全生产具有重要的意义。 澳大利亚昆士兰矿业安全检测和研究中心(SIMTARS)20 年以来,一直向采矿行业提供 和支持以气相色谱为基础的分析系统以降低矿井爆炸的风险并在矿难过后提供帮助。 安捷伦科技作为全球领先的测量测试仪器公司,其化学分析市场服务于能源化工、食品安全、环境保护和法医毒理行业,多年来赢得行业用户的信任,取得了骄人的业绩,安捷伦不断创新和拓展的产品线将给行业用户带来更多的解决方案。 如欲了解他们如何利用490微型色谱对地下矿井气体提供完整、快速的现场分析,请点击这里。 关于安捷伦科技 安捷伦科技公司(NYSE:A)是全球领先的测量公司,同时也是化学分析、生命科学、电子和通信领域的技术领导者。公司的 20,000 名员工为 100 多个国家的客户提供服务。在 2011 财政年度,安捷伦的业务净收入为 66 亿美元。要了解安捷伦科技的信息,请访问:www.agilent.com.cn
  • 科学家研发石墨烯材料传感器可检测分子级气体浓度变化
    英国南安普顿大学和日本先进科学技术研究所的科学家研发了一种以石墨烯为原材料的传感器,能检测出室内空气污染且精度极高。这一研究近日发表在《科学进展》期刊上。新研发的传感器可以感应到来自建筑、家具用品的二氧化碳分子以及挥发性有机化合物(VOC)气体分子。近年来,由个人居住环境中的空气污染引起的健康问题与日俱增。  这些有害化学气体的浓度水平一般在几十亿分之一(ppb),用现有的环境传感技术难以检测到,因为这些传感器只能检测到浓度为百万分之一(ppb)的此类气体。  该研究团队研发出的石墨烯传感器在通电后,可使单个的二氧化碳分子一个一个吸附到石墨烯材料上,并在分子水平上检测其浓度。其原理是:装置中的石墨烯材料采用单原子悬浮束式层状结构,石墨烯材料周边有弱电场分布。当单个二氧化碳分子或挥发性有机气体分子接触或离开石墨烯材料时,石墨烯的电阻率受影响发生改变,传感器能够检测到这种变化,由于能够检测到分子级的浓度变化,因此这种传感器拥有相当惊人的精度。在试验中,原型传感器可检测到一分钟内30ppb的二氧化碳浓度变化。而且传感器非常紧凑小巧,科学家相信其有望应用于制成便携廉价的空气污染监测装置。
  • 极端条件下的流动化学:合成具有麝香气味的大环化合物 个
    康宁用“心”做反应让阅读成为习惯,让灵魂拥有温度背景介绍目前,连续流技术已经成为药物研发和连续化生产的热门技术之一,香水行业的发展也可以受益于该技术。具有麝香气味的(R)-麝香酮( 化合物1,见图1)在香水中占据特殊地位,这类化合物是从麝的腺体分泌出来的,经常被用作香水基调。图 1. 具有麝香气味的大环分子 1-5 示例(带圆圈的数字是指环的大小)麝香香氛还包括图1中来自麝香籽油的植物性麝香香料(化合物3)、兰花香味中花香的成分大环内酯(化合物4 )和来自当归根油的大环内酯(化合物5)。传统釜式工艺合成香料工业相关的中型环和大环,使用高浓度的过氧化氢,并且中间体三过氧化物(化合物7)需要高温热裂解(方案1)。反应风险等级高,工业化生产存在较高风险。图2. 方案 1 Story法:釜式条件下从环己酮(化合物6)两步合成 1,16-十六烷内酯(化合物4)和环十五烷(化合物8)本文是Leibniz University Hannover(汉诺威莱布尼茨大学)有机化学研究所Alexandra Seemann等人的研究工作,该研究成果2021年5月发表在了JOC上。。我们来看看作者如何在极端条件下,用连续流的方法来合成具有麝香气味的大环化合物。同时,如何通过分离来解决多步反应和操作的连续化。图3.连续流工艺合成中环和大环化合物研究过程:一、改变溶剂,打通连续流工艺研究者优化了连续流条件下环己酮三过氧化物(化合物7)的氧化过程。将三种反应组分(环己酮、98%甲酸,以及30%过氧化氢与65%硝酸混合液)单独储存并使用三台进料泵分别输送。出于生产安全和成本考虑,溶剂使用甲酸代替釜式工艺用的较危险的高氯酸。图4.环己酮(6)氧化成环己酮三过氧化物(7)的连续流工艺流程图三台泵在室温下将反应物送至PTFE材质的反应器中反应。当使用小内径管道反应器或使用有静态混合器的反应器时,两相系统的均匀性达到最佳。环己酮三过氧化物(7)的产率为48%。二、巧妙使用膜分离器连接热解反应为了实现多步连续生产具有商业价值的化合物4和8,需要增加单独的分离步骤,用以分离过量的H2O2,以避免过量的H2O2高温分解引发危险。作者采用了由两块不锈钢板和分离膜组成的膜分离器,研究了配备不同孔径的疏水PTFE膜的分离效果,使用1.2μm的分离膜,效果最好。将分离器出口流出的有机相收集在烧瓶中,并通过一台HPLC泵直接泵送至不锈钢环形反应器,高频电磁感应加热至270℃进行热裂解反应。三、氧化-分离-热解连续合成作者通过使用感应加热技术对三过氧化物7进行热解,从而形成具有重要生产意义的大环产物。图5.多步(氧化-分离-热解)连续合成工艺流程(泵流量设置及反应参数)综上多步连续合成工艺中,第一步的初始氧化在PTFE反应器中进行(V=113 mL,⌀ = 2.4mm),温度为室温,停留时间为93分钟;第二步反应停在不锈钢环流反应器中,反应温度270℃,停留时间为12分钟。通过GC分析,两步的总收率:化合物4为10%,化合物8为25%,与釜式条件下获得的收率相似(化合物 4为14%,化合物8为23%)。最后,作者对脂肪族和乳糖大环进行GC-O(gas chromatography-olfactometry,气相色谱嗅觉测定法)气味分析。结果表明,以下3种大环内酯显示出强烈的麝香酮气味。研究结果:作者提出了一个多步连续合成工艺(氧化、分离和热解),从环酮开始生产大环十六烷内酯和环十五烷等化合物,且该方法具有一定的普适性;连续合成所得的部分化合物有经过气相色谱嗅觉测定法表征,具有麝香酮气味;连续流工艺成功地进行了危险化学品如65%浓度的硝酸,30%浓度的双氧水,以及不稳定的过氧化物中间体等的处理,可以大大提升生产的安全性;香水行业可以从先进的连续流技术中受益。参考文献:DOI 10.1021/acs.joc.1c00663编后语康宁微通道反应器可用于中间体不稳定、强放热等危化反应。康宁反应器可以与Zaiput液液分离器、在线核磁等PAT技术联用,实现目标产物的连续合成、分离或提纯。康宁微通道反应器在香精香料行业也有很多成功的应用案例,在解决安全问题的同时,反应效率和收率都得到了提高。欢迎您拨打400-812-1766 联系康宁反应器技术了解详情。
  • 日本团队合成较高性能质子导电性化合物
    据九州大学官网报道,该校山崎仁丈教授等开发出了能预测质子传导性电解质材料的人工智能(AI)模型,然后仅通过一次实验就发现了较高性能的新型质子导电性电解质。这是将实验研究和数据科学相互融合基础上获得的一项成果。  该团队一直致力于固体氧化物燃料电池(SOFC)的电解质材料研究,并将目标聚焦于在350—450℃下工作的质子导电性钙钛矿氧化物。以往他们已了解到要使金属氧化物表达出质子导电性,必须将该构成物质的一部分元素置换为受主元素,以形成δ氧气缺陷,从而引发质子导入反应。此次研究中,研究小组以置换受主元素的钙钛矿氧化物为对象,合成22种钙钛矿氧化物并收集了高精度的质子浓度数据,结合从其他论文中收集的数据,形成了65种钙钛矿氧化物的761个数据,并交给AI进行学习。然后通过变换化合物成分组合,预测了8613种材料的特性,形成材料特性“地图”,根据“地图”指引即通过实验一次合成质子导电性能较高的锶、锡、氧化钪化合物SrSn0.8Sc0.2O3-δ。相关论文在线发表于美国化学会杂志《ACS Energy Letters》。
  • 污染排放控制增氨氮和氮氧化物两项指标
    环保部污染物排放总量控制司司长赵华林表示,“十二五”期间,除了“十一五”期间已经实施的二氧化硫(SO2)和化学需氧量(COD)外,氨氮(NH3-N)和氮氧化物(NOX)也将纳入总量控制。   赵华林日前在“2010(第八届)城市水业战略论坛”上表示,“十二五”期间会对氨氮和氮氧化物进行总量控制,同时也会将重金属、可吸入物等减少污染的责任放在地方政府。   他说,现在空气中含有的氨氮已经超过了二氧化硫,成为空气中的主要污染物,“现在的酸雨已由硫酸型酸雨转向硝酸型酸雨,”而水中的氮氧化物也使得水体酸化和富营养化,出现了大量的蓝藻问题。   “最近重金属污染也出了很多事”,赵华林表示,会根据不同地区在重金属、磷等问题上要求地方政府有总量控制。   链接   氮氧化物   包括多种化合物,如一氧化二氮、一氧化氮、二氧化氮等。氮氧化物都具有不同程度的毒性,可刺激肺部,使人较难抵抗感冒之类的呼吸系统疾病。以一氧化氮和二氧化氮为主的氮氧化物是形成光化学烟雾和酸雨的一个重要原因,氮氧化物与空气中的水反应生成的硝酸和亚硝酸是酸雨的成分。   氨氮   是水体中的重要耗氧污染物,氨氮对自然环境和人体有很大的危害,如水源中氨氮浓度过高,将导致自来水中加氯量增加,从而使自来水中有机氯量随之相应增加,对人体健康产生不利影响。氨氮也可导致水富营养化现象产生,是水体中的主要耗氧污染物,对鱼类及某些水生生物有毒害。
  • 综述l芳香化合物连续硝化应用进展(二)
    综述l芳香化合物连续硝化应用进展(二)康宁反应器技术收录于话题#危化反应-硝化18个康宁用“心”做反应让阅读成为习惯,让灵魂拥有温度编前语上文我们通过多个案例,介绍了应用微通道反应器实现一取代和二取代苯型芳香烃为底物的硝化反应的研究进展。在进入本文正文(即本篇综述第二部分内容)前,小编需要补充的是:在硝化等危化工艺连续化研究成果越来越多的现阶段,如何将研究成果应用于实际,实现硝化工艺的工业化放大生产更是行业关注的焦点。康宁反应器技术经过13年的工业化应用研究与推广,在微通道反应器工业化生产领域的应用实现了突破性进展,在全球已经拥有上百家工业化用户,累计安装的年通量已超过80万吨。康宁AFR多套工业化硝化装置始终保持24/7连续稳定安全运行。江苏中丹化工成功采用康宁反应器连续硝化,显著提升了关键中间体生产的本质安全水平,装置稳定运行一年多,得到了客户和地方政府的高度认可。康宁反应器技术和益丰生化环保股份有限公司合作,打造了年通量万吨级全自动全连续微反应硝化生产装置。与传统工厂相比,其亩均产出提升了10倍,运行费用减低20%以上。… … 还有更多硝化、重氮化、氧化、加氢等工业化项目成功实现并稳定运行,帮助客户实现了巨大的经济效益和社会效益。如果您想要了解更多,欢迎您直接留言或电话联系我们!电话:021-22152888-1469您也可以扫描右二维码了解更多康宁AFR应用案例。接下来让我们进入正文——以多取代苯型芳香烃及其它苯型芳香烃为底物的硝化反应二硝基萘的连续化合成倪伟等[9]以萘和95%硝酸为原料,在微通道反应器中研究了二硝基萘的连续化合成工艺(图9),考察了硝酸浓度、反应温度、反应物料比对反应的影响并进一步优化了反应条件。结果:在最佳条件下单硝化产物n(对硝基氯苯)∶n(邻硝基氯苯)=1:0.56,与釜式反应器相比,副产物明显减少,转化率明显提高,生产能力提高了4个数量级,并且可以实现工艺的连续化操作。1-甲基-4,5-二硝基咪唑硝化合成1-甲基-4,5-二硝基咪唑(4,5-MDN1)是一种性能良好的高能钝感炸药和极具应用价值的熔铸炸药载体。在传统釜式反应器中进行N-甲基咪唑硝化反应时剧烈放热,为控制反应温度需缓慢逐滴加料,反应时间长,产物收率低。刘阳艺红等[10]在微通道反应器为核心的反应体系中进行了4,5-MDN1的合成研究(图12),利用微通道反应器的高传热特性快速提高4,5-MDN1的收率。工业生产中,可通过增加微通道反应器数量来热量,维持恒定的反应温度,在减少混合酸用量的同时,显著提高了提高产量,具有广阔的发展前景。1-甲基-3-丙基-1H-吡唑-5-羧酸硝化反应Panke等[11]采用微通道反应器对1-甲基-3-丙基-1H-吡唑-5-羧酸进行了硝化反应研究(图13)。微通道反应器优秀的传热性能性使反应温度稳定在90℃,避免了100℃脱羧副反应的发生,硝化产物是合成西地那非的重要中间体。结语微通道反应器在芳香化合物的硝化反应中表现出了极大的优势:选择性高、安全性高、转化率高、反应时间短、数增放大、可建立动力学模型等,使得芳香化合物的硝化由传统的间歇式生产转为连续化生产成为可能。尽管微通道反应器还存在一定的局限性,但随着微化工技术的发展,微通道反应器会更加安全化、智能化和连续化,其在芳香化合物的硝化反应中的应用会越来越广泛,硝化反应这类具有污染大、放热强、选择性差的反应也将随之得到优化。参考文献:[1] 化学与生物工程. 2021,38(02).[9] 南京工业大学学报 (自 然 科 学 版),2016,38(3):120-125[10] 现代化工,2018,38(6):140-143.[11] Synthesis, 2003(18): 2827-2830.
  • 有望减缓温室气体增加,科学家用冷冻电镜全面解析微生物一氧化二氮还原酶组装过程
    无味无毒的气体一氧化二氮(N2O,nitrous oxide)可以通过生物和非生物两类过程形成,这导致大气中 N2O 浓度每年稳定增加 0.2-0.3 %。一氧化二氮是一种消耗臭氧的物质;它的全球变暖潜力超过了二氧化碳的 300 倍,因此已经被认为是 21 世纪最关键的人为排放物。微生物可以将 N2O 转化为 N2,这是反硝化过程的最后一步,这一反应完全由一氧化二氮还原酶(N2OR 酶)催化。大气中 N2O 释放和不断积累的一个主要因素是,在高流量氮的环境下,微生物还原 N2O 的能力有限。因此,利用 N2OR 酶的性能进行农业或生物修复应用是相当有意义的,这需要对该酶及其反应过程有一个详细的了解。除了 [ 4Cu:2S ] CuZ 簇,它还含有混合价的双铜电子转移中心 CuA,这使其成为目前已知最复杂的含铜酶。各种真核生物和原核生物酶在涉及氧运输、电子转移或氧化还原催化的过程中都会使用过渡金属铜,但其巨大的细胞毒性、对铁硫簇代谢的不利影响以及产生活性氧的倾向性,使得细胞内必须进行严格的平衡和调节。N2O 还原剂通过完全在细胞质外组装 CuA 和 CuZ 来规避与细胞内铜有关的风险,尽管 apo-N2OR 已经以折叠状态通过 Tat 途径被输出。然而,这种策略导致了新的复杂情况,特别是包括在周质中没有还原当量和高能化合物,如核苷三磷酸酯。I 族 N2O 还 原催化剂的共同结构包括两个核苷酸结合结构域(NosF)和两个跨膜结构域(NosY)。一些细菌输出体进一步与附属蛋白相互作用,以建立复杂的运输系统,NosD 蛋白被认为是与 NosFY 一起发挥这种作用。由于 NosDFY 的实际货物分子尚未被确定,不能排除 CuZ 成熟所需的周质硫源。为了了解 N2OR 成熟的分子基础,这项研究制作并表征了 NosDFY 复合物,并通过冷冻电子显微镜(cryo-EM)研究了它与 NosL 和 N2OR 的相互作用,揭示了由细胞质中 ATP 水解驱动的周质酶铜位点的顺序组装线。2022 年 7 月 27 日,德国弗莱堡大学生物物化学研究所所长奥利弗 艾因斯(Oliver Einsle)与美国范 安德尔(Van Andel)研究所首席研究员杜娟合作,在 Nature 发表其最新论文,题为《一氧化二氮还原酶的组装机制中的分子相互作用》(Molecular interplay of an assembly machinery for nitrous oxide reductase ) [ 1 ] 。该工作详细地解析了 N2OR 酶的三维结构和组装机理。▲图 | 相关论文(来源:Nature)p. stutzeri (施氏假单胞,一种革兰氏阴性细菌)在大肠杆菌中被生产为稳定的五亚基复合物 NosDF2Y2,并在膜部分溶解后通过色谱方法分离出来。NosF2Y2 异源四聚体形成了复合物的核心,45kDa 的 NosD 蛋白从其中突出到周质中,成为一个细长的 β 螺旋,与糖类结合的蛋白质以及糖水解酶家族具有结构相似性。NosD 的主轴从与 NosFY 对相关的双轴上倾斜,打破了分子的对称性。在 NosD-NosY 界面,NosD 的 C 端折叠成三个 α - 螺旋(hI-III),部分位于膜内,紧紧楔入 NosY 二聚体。▲图 | 无核苷酸状态下 P.stutzeri NosDFY 的三维结构(来源:Nature)为了描述 NosDFY 的 ATP 结合状态,研究者们产生了一个 NosF(E154Q)变体。在这一变体中,非活性谷氨酰胺取代了催化性谷氨酸残基 154,且该单点变体的 ATP 水解活性降低得十分明显。当在特定的背景下表达时,它会使得 N2OR 酶缺乏活性位点 CuZ 簇,从而导致功能失调。无效的 E154Q 变体使 NosF 处于 ATP 结合状态,正如其他 ABC 蛋白(ATP 结合盒式蛋白,ATP-binding cassette transporter)已经报道的那样。具体来说,ATP 的结合使得 NosF2 二聚体大幅度闭合,这一动作将直接传导到 NosY 二聚体,从而实现关闭跨膜间隙,最终诱导 NosD 在周质中发生复杂的构象变化。这一过程可以用三种主要的旋转模式来描述。▲图 | NosDFY 及铜与 NosD 的结合的构型动力学(来源:Nature)据悉,NosDFYL 在正十二烷基 β -D- 麦芽糖苷(DDM)中会被分离出来,并被重组到糖二醇胶束(GDN)和膜支架蛋白(MSP)纳米盘中,以 3.3- (纳米盘)或 3.04- (GDN 胶束)的分辨率进行冷冻电镜观察。NosL 在复合物中的位置立即变得清楚,其 N 端被解析到 NosL ( C24 ) 的脂质附着点,该位点正好位于膜界面,而脂质附着点本身并没有被解析。这种排列明晰了 NosL 实际上并不像以前提出的那样位于外膜中,而是位于细胞质膜的外叶中。▲图 | 无核苷酸的 NosDFY 接受来自 NosL 的 Cu+(来源:Nature)在三个组成部分的相互作用中,ATP 驱动的 NosD 的旋转运动控制着与其伙伴 NosL 和 N2OR 的相互作用,其具体相互作用模式见下图。负载铜的 NosL 只能在无核苷酸状态下与 NosDFY 结合,在这种状态下,NosD 上的铜结合点朝向膜,允许 Cu+ 从 NosL 转移到 NosD。随后 ATP 与 NosF 的结合引发了 NosD 的旋转,而与膜相连的 NosL 无法跟随,导致其释放。在这种构象中,NosD 现在可以通过相同的界面与 N2OR 相互作用,将其 " 含铜货物 " 转移到该酶的金属位点。然后 NosF 中的 ATP 水解使 NosDFY 回到其无核苷酸的开放构象,而 N2OR 二聚体向膜的移动最终将迫使其释放,并释放出 NosD 上 HMM 三联体的铜结合位点,以装载 NosL 的另一个金属阳离子。在任何一个方向,各自的相互作用伙伴的释放都是通过 NosD 的旋转运动机械地触发的,NosDFY 及其伙伴的复合物的结构十分详细地显示了 ATP 驱动的 NosD 的变形如何使单核伴侣 NosL 的单个铜离子逐步转移,最终组装成四核 CuZ 簇。因此,ABC 运体 NosDFY 作为一个跨膜能量转换器,动态地促进新生酶与 NosD 的铜供体的结合和分离,将一个主要的活性转运蛋白重新利用为 ATP 驱动的杠杆,跨越分隔两个非常不同的细胞区间的边界。▲图 | 铜从 NosL 经 NosDFY 到 N2OR 的运输模型(来源:Nature)总之,该研究以 NosDFY 与 NosL 和 N2OR 酶组成的复合结构为解析对象,这一结构中含有高度复杂的铜位点,利用冷冻电镜,复合结构的组装途径被完全展示。在这一途径中,NosDFY 作充当机械能量转换器的角色,而并不直接起到转运作用。这项工作是科学家首次解析如此复杂的 N2O 还原酶结构,将为微生物 N2O 降解提供完整的理论支撑,并有望推动 N2O 还原降解的技术研究。
  • 【知识分享】有关有机胺类化合物的HPLC方法开发
    有机胺类化合物1.有机胺类化合物氮元素最外层有5个电子,3个成单电子和一对孤电子对。不同于碳的最外层就4个成单电子,成键后就没有多余的了,就只能老老实实的呆着。比如甲烷CH4已经圆满,不会有再给出电子和获得电子的动力。氮元素的3个成单电子成键后,多出了一对孤电子对,如果NH3其中的一个或者以上的氢换成有机基团变成了有机胺类化合物。氮元素中多出的孤电子对,也造就了我们HPLC方法开发最常见的碱性有机化合物。2.有机胺分类有机胺类化合物分为3类:碱性化合物、中性化合物和酸性化合物。酸性化合物:如果N连接的是吸电子基团,比如羰基,化合物对电子的约束增强,它们就会安分很多,即碱性减弱,如果连接的吸电子基团继续增多或者增强,N上的电子被被这些强盗抢走了,那么它甚至不但不会有多余的电子出去浪,它还要抢别人的电子,即华丽变身为路易斯酸。比如邻苯二甲酰亚胺,它N上的氢有很强的电离倾向,化合物显酸性。常见吸电子基团有:硝基(-NO2)、三卤甲基(-CX3)X=F、Cl、氰基(-CN)、磺酸基(-SO3H)、甲酰基(-CHO)、酰基(-COR)、羧基(-COOH)。在有机胺类化合物中不饱和建可以和N的孤电子对形成p-π共轭效应,也表现出吸电子基团的现象,如苯胺的碱性弱于氨水,就是因为N上的孤电子对跑到苯的大π键上去浪了,整个化合物给电子的倾向减弱。中性化合物:有机胺类化合物呈中性的状态,可以理解为N上连着吸电子基团,强度刚好满足约束N上的多余的想要出去浪的电子,于是N即没有给电子的倾向,也没有获得电子的倾向。当然需要说明的是这是一个区间,在这个区间内有机胺类化合物电离倾向非常弱,我们可以认为是中性化合物,例如苯并嘧啶。3. 胺类的合成:(1)硝基还原:最干净和简便的方法是采用Pd/C或Raney Ni加氢还原硝基。当分子内存在对加氢敏感的官能团时,如卤素,双键,三键等,催化加氢不适用。其它化学还原方法,包括Fe,SnCl2, Na2S2O4等。一般而言,硝基化合物不用LiAlH4还原,因其无法将硝基彻底还原,从而得到混合物。(2)酰胺还原:一般将酰胺还原到胺最常见的方法就是通 过LiAlH4在加热回流下进行。但当分子内有对LiAlH4还原敏感的官能团存在时,如芳环上有卤原子存在时,容易造成脱卤。一些温和的还原条件:BH3原,NaBH4-Lewis酸体系还原,DIBAL-H还原等。(3)腈基还原: 一般腈基还是较为容易还原为相应的伯胺, 催化加氢或化学试剂还原都可以用于这类还原。催化加氢的方法最为常用的催化剂为RaneyNi, 在使用RaneyNi 做催化剂加氢成胺时,若用乙醇作溶剂,一般需要加入氨水,主要由于在此条件下,有时有微量的乙醇会氧化为乙醛,其与产品发 生还原胺化得乙基化的产物,加入氨水或液氨可抑制该副反应。其它方法则以LiAlH4和硼烷较为多用。(4)叠氮还原:催化加氢和化学还原法均可用于叠氮的还原。催化加氢常用的催化剂为Pd/C,Raney Ni, 当分子内有对氢化敏感的卤素时,可用PtO2作催化剂。化学还原最温和的条件是使用三苯基膦在湿的四氢呋喃中还原,当然LiAlH4也可用于该还原。(5)还原胺化:由醛或酮与胺反应形成亚胺,再通过硼氢化钠或三乙酰氧基硼氢化钠还原,得到烷基取代的胺类结构。HPLC方法开发有机胺类化合物并不是都显碱性,有可能是中性也可能显酸性,需要根据结构式进行综合判断其性质并拟定适合的色谱条件。1. 中性有机胺类化合物该类化合物的HPLC方法开发和普通中性有机物并无区别,因其电离倾向很弱,所以无需使用缓冲盐,流动相用水-有机相系统即可,色谱柱可以根据保留情况使用纳谱分析ChromCore C18或者ChromCore C8液相色谱柱。2. 酸性有机胺类化合物该类化合物因具有较强的电离倾向,需要使用缓冲盐,一般来说酸性化合物对缓冲盐的缓冲能力要求都不是太高,所以缓冲盐的浓度可以略低,如0.01-0.02mol/L,在特定情况下,缓冲盐的pH值也可以偏离pka±1的范围,如0.02mol/L磷酸二氢钾溶液(不调节pH,约为4.6)。缓冲盐的pH值需要偏离待测化合物pka±2的范围外,以获得较好的pH值耐用性,因此如果酸性有机胺类化合物酸性较弱,即pka较大(5以上)推荐使用较低pH值缓冲盐抑制其解离,如果使用高pH值缓冲盐,pH值需要在7以上,不利于色谱柱寿命。如果酸性有机胺类化合物酸性较强,即pka较小(4以下)可能难以使用低pH值缓冲盐抑制其解离,如果极性较小可以尝试高pH值缓冲盐;但是一般这种情况该化合物极性都非常强,保留非常弱,使用高pH值很可能无法获得适当的保留时间,在这种情况可能需要用到离子对试剂如四丁基铵盐或者采用HILIC、离子交换柱等方法。如纳谱分析ChromCore HILIC-Amide色谱柱。3. 碱性有机胺类化合物碱性有机胺类化合物是反相HPLC方法开发中最常见又最让人痛苦的一类化合物,有相关经历的读者应该立刻心领神会心有戚戚。最常见的是这类化合物的峰拖尾、很宽,然后和相邻峰分离非常差。所以该类化合物的HPLC方法开发是本文中重点阐述的内容。首先要说明的是开发该类化合物反相HPLC方法所使用的色谱柱强烈建议使用封尾处理过的色谱柱,尽量选择封尾处理比较好的品牌与型号。一般来说,说明书上说明了采用二次封尾或者三次封尾的色谱柱,在碱性化合物峰拖尾上表现较好,如纳谱分析ChromCore 120 C18色谱柱。同上文的酸性有机胺类化合物,碱性有机胺类化合物因具有较强的电离倾向,需要使用缓冲盐。碱性化合物对缓冲盐的缓冲能力要求较高,一般来说缓冲盐浓度建议0.02mol/L以上。缓冲盐的pH值需要偏离待测化合物pka±2的范围外,以获得较好的pH值耐用性,因此如果碱性有机胺类化合物碱性较弱,即pka较小(4以下)推荐使用较高pH值缓冲盐抑制其解离,如果使用低pH值缓冲盐,pH值需要在2以下,不利于色谱柱寿命。如果碱性有机胺类化合物碱性较强,即pka较大(5以上)可能难以使用高pH值缓冲盐抑制其解离;一般这种情况该化合物极性都非常强,保留非常弱,使用低pH值很可能无法获得适当的保留时间,在这种情况可能需要用到离子对试剂如烷基磺酸钠或者采用HILIC、离子交换柱等方法,如纳谱分析ChromCore HILIC-Amide色谱柱。分享一个可以查询化合物pKa:https://www2.chem.wisc.edu/areas/reich/pkatable/index.htm
  • 全新非二氧化碳温室气体ODS排放在线监测仪全球首发
    全新非二氧化碳温室气体ODS排放在线监测仪全球首发我国生态环境部最近发布了《关于统筹和加强应对气候变化与生态环境保护相关工作的指导意见》,其中第十四条关于推动监测体系统筹融合,明确了温室气体监测的要求。加强温室气体监测,逐步纳入生态环境监测体系统筹实施。在重点排放点源层面,试点开展石油天然气、煤炭开采等重点行业甲烷排放监测。在区域层面,探索大尺度区域甲烷、氢氟碳化物、六氟化硫、全氟化碳等非二氧化碳温室气体排放监测。在全国层面,探索通过卫星遥感等手段,监测土地利用类型、分布与变化情况和土地覆盖(植被)类型与分布,支撑国家温室气体清单编制工作。 为实现二氧化碳排放达峰目标与碳中和愿景提供支撑,助力美丽中国建设工作,我公司推出ARI Medusa - ODS 在线监测仪。ARI Medusa GC-MS 全球臭氧层消耗物质ODS及温室气体全自动在线监测仪全新 AGAGE/ARI Medusa 全球首款商业化Medusa在线监测系统,是大气ODS所有组分监测的最佳选择! ARI Medusa 超低温预浓缩仪 用于大气ODS监测的全自动超低温制冷预浓缩系统Aerodyne Research, Inc. (ARI) 在2020 年中期全新推出了用于气象色谱的超低温制冷预浓缩系统。该系统结合了超低温制冷技术的创新设计以及我们与有15年观测ODS物质经验的 Scripps 海洋研究所及其他 AGAGE 监测网成员的合作. 该超低温制冷预浓缩系统是Aerodyne 新成立的气相色谱部门的一部分。该系统是基于之前该部门带头人已发表工作进行搭建的。 ARI Medusa ODS在线监测仪有以下特点: 电子超低温制冷: ARI低温预浓缩系统通过斯特林制冷技术在无需液氮的情况下,冷阱捕集低温可达到 -165 °C。该技术可满足远处无人值守的全自动采样分析观测,实现每小时一个样品数据。 二阶捕集设计: 通过两次捕集预浓缩设计,每次分析过程可通过样品捕集冷阱最多采集2L空气,同时去除多余气体杂质,如N2, O2, H2O, CO2等. 之后,目标分析物再进一步在第二级冷阱上预浓缩富集成更小的体积,为注入GC做好准备。 更高选择性的分离: 精确的温度控制可实现部分样品从冷阱逐步进行解析,为难以检测的物种(如NF3)提供额外的分离效果。 无与伦比的精准度: 当按照AGAGE观测网规范进行操作时,ARI Medusa预浓缩仪能够为至少28种大气重要化合物提供≤1%的精度。† 应用领域:l 背景站洁净大气 ODS 和含氟温室气体高精度监测l 城市大气 ODS 和含氟温室气体高精度监测l 大气监测中心站点空气样品 ODS 和含氟温室气体的自动化分析工业园区空气 ODS 和含氟温室气体全要素监测
  • 超短链全氟烷基化合物“三氟乙酸”分析利器——超临界流体色谱质谱联用技术
    近年来,以三氟乙酸(TFA)为代表的超短链全氟烷基化合物(超短链PFAS)大量赋存于城市河水中这一问题已对城市生态及饮用水生产带来了巨大挑战,监测和精确定量饮用水源中的超短链PFAS已经迫在眉睫。针对高极性的超短链PFAS,高效环保的超临界流体色谱质谱联用技术可以提供良好保留和高灵敏度检测结果。背景介绍PFAS是一类广泛用于消费品和工业生产的含氟有机化合物。全氟辛烷磺酸(PFOS)和全氟辛酸(PFOA)是两种含八个碳的全氟烷基酸类化合物(PFAA),因具有较高的环境持久性和毒性,已在全球范围内逐步淘汰。然而,取而代之的是一些超短链(C1&minus C3)(图1)和短链(C4&minus C7)PFAA,其在环境、血液及尿液样本中正在被广泛检出【1,2】,引发了人们对健康影响的担忧。图1 超短链(C1&minus C3)全氟烷基化合物特别是含量较高的三氟乙酸被认为含有损坏生育能力和儿童发育毒性,正在全球范围内引起广泛关注。据欧洲新闻网报道,欧洲农药行动网络(PAN Europe)及其成员于5月27日联合发布了一项研究报告,对来自10个欧盟国家的23个地表水样本和6个地下水样本的联合调查发现,所有检测的水样中均检测到PFAS,其中23个样本(79%)的TFA浓度超过了欧盟饮用水指令中“PFAS总量”的拟议限值;而在检测到的总PFAS中,TFA占总量的98%以上【3】。TFA是含有两个碳的全氟羧酸,属于超短链(C1&minus C3)全氟烷基化合物。其在环境中普遍存在,主要来源包括PFAS农药、氢氟碳化物制冷剂、污水处理和工业污染(图2)。尽管目前对TFA的生物毒性效应研究有限,考虑到其持久性和全球传播特性,正在引起全球多国的密切关注【4,5】。图2 杀虫剂、杀菌剂和药品中的碳键全氟甲基在环境条件下通过氧化裂解转化为TFA特色应用方案使用高效环保的超临界流体色谱(SFC)分离技术,结合超高灵敏度三重四级杆质谱检测器,岛津中国创新中心开发了包括TFA在内的五种超短链PFAS快速分析方法。与反相液相色谱不同,SFC可以充分保留仅有一到三个碳的超短链PFAS,有效降低基质的干扰(图3)。图3 SFC-MS/MS和LC-MS/MS分析超短链PFAS色谱对比图(1ng/mL标液)使用SFC-MS/MS对纯水配置的系列标准溶液进行分析,可得到良好线性和较低检测限(见表1),进一步,对不同地表水样品进行检测,结果发现,均检测到一定量TFA,使用内标法定量,分别为几百个到几千个ppt,说明TFA在城市水体都存在较为严重的污染(图4、图5)。图4 SFC-MS/MS分析地表水样品1中超短链PFAS图5 SFC-MS/MS分析地表水样品2中超短链PFAS表1 SFC-MS/MS分析水样中超短链PFAS线性和检出限总结采用超临界流体色谱串联三重四极杆质谱仪(SFC-MS/MS)建立超短链(C1&minus C3)全氟烷基化合物的快速分析方法。由于超临界流体色谱独特的分离选择性,使用SFC-MS/MS分析种类繁多的PFAS,可以得到与反相色谱截然不同的溶出顺序和出峰行为。SFC-MS/MS可作为反相液相色谱质谱联用技术一种有力补充,对超短链PFAS进行更准确定量。随着对PFAS及其降解产物(TFA等)认识的不断深入,全球各国需要加强对这些持久性化学品的监管和限制, 旨在减少PFAS污染,保护生态系统和人类健康。超临界流体色谱串联三重四极杆质谱仪(SFC-MS/MS)注解*:超临界流体色谱(SFC):使用超临界流体作为流动相的色谱分离技术。以超临界流体CO2为流动相的SFC分离技术不仅高效而且节能环保,作为一种绿色分离技术在制药、食品和石油领域得到越来越广泛的应用。参考文献1. Guomao Zheng, Stephanie M. Eic, Amina Salamova. Elevated Levels of Ultrashort- and Short-Chain Perfluoroalkyl Acids in US Homes and People. Environ. Sci. Technol. 2023, 57, 42, 15782–15793.2. Isabelle J. N., Daniel H., Hanna L. W., Vassil V., Ulrich B., Karsten N., Marco S., Sarah E. H, Hans P. H. A., and Daniel Z., Ultra-Short-Chain PFASs in the Sources of German Drinking Water: Prevalent, Overlooked, Difficult to Remove, and Unregulated. Environ. Sci. Technol. 2022 56, 10, 6380-6390.3. 欧洲水体中的PFAS污染引发关注:塞纳河等河流中令人惊讶的三氟乙酸浓度.【微信公众号:新污染物监测与分析】4. Cahill, T. M. Increases in Trifluoroacetate Concentrations in Surface Waters over Two Decades. Environmental Science & Technology, 2022, 56,9428-9434.5. Thomas M. Cahill. Assessment of Potential Accumulation of Trifluoroacetate in Terminal Lakes. Environ. Sci. Technol. 2024, 58, 6, 2966–2972.本文内容非商业广告,仅供专业人士参考。
  • 使用质谱引导的Prep100SFC系统的叠加进样和收集功能而实现手性化合物纯化
    Steve Zulli、Dan Rolle、Ziqiang Wang(博士)、Timothy Martin、Rui Chen(博士)和Harbaksh Sidhu Waters Corporation, Milford, MA, U.S. 应用效益 使用叠加进样模式进行手性化合物纯化证明了质谱引导的Prep 100 SFC系统所提供的收集方案具有多用性和灵活性。大气压条件下的开放床式收集平台在同时使用包括质谱检测器在内的多种检测器进行触发收集时,可提供更高的效率及成功率。 沃特世解决方案 质谱引导的Prep 100 SFC系统,2998型光电二极管阵列(PDA)检测器,3100型质谱检测器,2767型样品管理器MassLynx&trade 软件,FractionLynx&trade 应用管理程序,叠加进样模块 关键词 手性,Prep 100 SFC,叠加进样,质谱引导,开放床式收集 引言 根据FDA的规定1,手性色谱已经成为药物开发早期为通过药理学、毒理学和临床信息准确鉴定单一纯对映体并进行分离的首选工具。 超临界流体色谱(SFC)因其具有更高的效率、更大的通量和更宽的适用性而被证实成为手性化合物分离的一种主流技术。手性SFC越来越受到关注并且其应用范围不断扩大,在一些情况下逐渐成为首选方法。 通常情况下,对映体混合物含有一定数量的杂质,对于常用的叠加进样和基于信号阈值的收集策略而言(例如UV/ PDA检测),这些杂质可降低实际纯化过程的效率。多数情况下,进行一步预净化是必要的,但因存在资金和工作量限制却是不实际的。这需要一种能将对映体与其它杂质鉴别开来的多功能检测方案。除了UV/PDA检测器之外,3100型质谱检测器是一种可广泛用于手性分离的理想选择。 在本应用文献中,展示了质谱引导的Prep 100 SFC系统及其在开放床式平台上进行叠加进样和收集的功能,并被证实是一种手性化合物纯化的有效工具。下文回顾并描述了用于手性分离案例的系统配置和方法。 试验 化学品 CO2由Airgas(Salem,NH,USA)公司提供,并以加压液体的形式在大约1100 &ndash 1300 psi的条件下,通过内置管道供应给质谱引导的Prep 100 SFC系统。甲醇和反式芪氧化物(T SO,MW:196)由Sigma-Aldrich(St.Louis,MO ,USA)提供。 SFC色谱柱 ChiralPak AD-H和ChiralCel OD-H(均为 21 mm x 250 mm、5 &mu m)由Chiral Technologies公司(West Chester,PA,USA)提供。 SFC系统 质谱引导的Prep 100 SFC系统配备一个附加的叠加进样器。 2767型样品管理器配置为一个简化型重复馏分收集器。 方法条件 SFC梯度和流速程序 对于所述的全部数据而言,100 g/分钟的最大总流速与各种等度的改性剂程序配合使用。 质谱检测器的条件 用于各种试验的3100型质谱检测器标准ESI模式使用以下关键参数: 毛细管电压: 3.5 KV 锥孔电压: 40.0 V 二级锥孔电压: 3.0 V 射频透镜电压: 0.1 V 源温度: 150 ˚ C 脱溶剂气温度: 350 ˚ C 脱溶剂气体流速: 400 L/小时 锥孔气体流速: 60 L/小时 0.1%的甲酸-甲醇溶液用作补偿液流进入质谱,以提高电离效率。 数据管理 MassLynx/FractionLynx,第4.1版 结果和讨论 叠加进样模式下的纯化放大 手性分离中通用的最佳做法是利用叠加进样模式进行样品进样和馏分收集,这可实现效率最大化并降低生产成本。 在含有一定杂质的复杂体系中,质谱引导的系统可以鉴定和选择性的收集感兴趣的目标化合物,并正确的忽略不需要杂质。因而,该系统对于手性化合物的SFC纯化,具有高效、适用范围广的特点,并成为手性药物开发的常规主流工具。 我们对质谱引导的Prep100 SFC系统进行了一定的改造,以便将该系统用于手性化合物分离纯化时达到其最大效益,其中包括添加了一个专用进样器并改变了收集床布局以容纳更大的容器,从而可重复收集对映体的馏分。 层叠进样/进样器的启用 Prep 100 SFC系统整合了一个沃特世叠加进样模块,用户选择&ldquo 进样类型&rdquo 并输入叠加进样的总次数以及软件程序中的其它相关参数,如图1和图2所示。以叠加进样的模式,运行一个自定义的进样序列,该进样器可从单一样品容器中抽取多份等量样品。 未使用叠加进样模式时,2767型样品管理器能继续按照&ldquo 样品列表&rdquo 所定义的顺序从样品架上逐个进样单一样品。 图3显示了对一种双峰混合物进行叠加进样后得出的典型色谱图。紫外和质谱对所需物质的检测结果均是正确的,从而确保了通过紫外或质谱触发可进行可靠而成功的馏分收集。在本例中,紫外信号用作收集触发;必要时也可使用质谱信号。 自定义用于单个样品瓶的收集床布局 质谱引导的Prep 100 SFC系统使用2767型样品管理器作为专用馏分收集器。在手性化合物纯化中,由于馏分收集数为两份(或者在某些情况下可能多达四份),因此需要用更大容器及重复式前后收集模式取代一对一模式下的常规类型试管架。 所以,2767型样品管理器可通过定义收集的位置及更大容器而进行定制。从而可对同一个对映体的所有叠加进样序列结果,通过重复式的前后收集方式,收集到相同的收集瓶中。 如图3所示,两种对映体馏分分别被收集进1号瓶(粉红色条带)和2号瓶(绿色条带)。这在2767型样品管理器上以反复模式根据序列内的单一进样管线而完成。这表明使用Masslynx软件和Fractionlynx样品管理器进行样品收集的过程是成功的,并且满足了依据对映异构体对的信号强度水平进行正确鉴定和收集的关键标准。 图4所示,是对一个包含无关杂质峰与对映异构体对的体系进行分离和选择性收集的实例。如彩色条带所示,通过目标化合物的质谱引导,只有两个分离开的目标化合物被收集,而第三个峰(无关的杂质)没有被收集。 MassLynx/FractionLynx AutoPurify&trade 平台拥有众多高级、适用于复杂工作流程的检测和收集算法,例如,使用多种检测器信号进行触发的布尔逻辑算法。如果样品已足够纯净,那么用户可选择使用UV/ PDA进行检测;如果样品包含相当数量的杂质,那么用户可选择使用组合型信号和斜率算法以及特定的目标分子量,以确保得到更纯的收集馏分。 结论 已经证实质谱引导Prep 100 SFC系统在不同药物的开发过程中具有高效、适用性强及用途广的特点。本文所述的质谱引导Prep 100 SFC系统叠加进样和收集的附加特点使其对手性分离具有更强的定制能力,从而可为纯化实验室的色谱分析师带来效益,例如: ■ 多重、多功能检测模式实现了更高的成功率; ■ 基于开放床式平台的相同叠加进样和收集模式简化了 使用方法; ■ 能提供一个遵从行业和政府规定的更安全的实验室环 境。 沃特世质谱引导的Prep 100 SFC系统是一种在药物发现以及其它制备型色谱中进行手性纯化的强有力工具,可满足实现更大产能和更高成功率的需求。 参考文献 [1] http://www.fda.gov/cder/guidance/stereo.htm 关于沃特世公司 (www.waters.com) 50多年来,沃特世公司(NYSE:WAT)通过提供实用和可持续的创新,使医疗服务、环境管理、食品安全和全球水质监测领域有了显著进步,从而为实验室相关机构创造了业务优势。 作为一系列分离科学、实验室信息管理、质谱分析和热分析技术的开创者,沃特世技术的重大突破和实验室解决方案为客户的成功创造了持久的平台。 2010年沃特世拥有16.4亿美元的收入和5,400名员工,它将继续带领全世界的客户探索科学并取得卓越成就。
  • 非变性质谱代谢组学鉴定金属结合化合物
    大家好,本周为大家介绍的是一篇发表在Nature Chemistry上的文章Native mass spectrometry-based metabolomics identifies metal-binding compounds1,文章通讯作者是来自美国加州大学斯卡格斯药学和药物科学学院的Pieter C. Dorrestein教授。生命活动的正常运行离不开金属的帮助,微生物获取金属的一种常见策略是通过生产小分子电离团来结合金属并形成非共价复合物。尽管结合金属的小分子具有各种生理功能和潜在的药学应用,在复杂生物成分(如微生物培养提取物)中找到金属结合化合物仍具有挑战。由于小分子-金属结合位点是多样的,金属结合情况必须通过实验来确定,常用的实验方法有电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)、原子吸收光谱(AAS)、X射线荧光光谱(XRF)、紫外-可见吸收光谱和核磁共振(NMR)等方法,这些方法通常通量较低,且在小分子成分不确定和金属种类复杂的情况下无法判断小分子-金属结合情况。为了发现新的小分子-金属复合物,本文开发了一种非靶向LC-MS/MS方法,结合非变性质谱(native MS)和一种新的计算工具离子识别分子网络,通过相关性分析、用户定义的质量差异和MS/MS相似性匹配相关化合物。该方法能够在复杂的生物样品中筛选金属结合化合物,作者把这个方法称为非变性质谱代谢组学。一、非变性代谢组学概念小分子非靶向分析采用的萃取、样品制备和LC-MS/MS方法通常在低pH值、高比例有机相和低金属浓度的条件下,这些条件不利于金属络合。因此作者采用了非变性质谱的实验思路,考察了在较高的pH值下,小分子与金属的结合比例较高,并开发了一个两步非变性ESI-LC-MS/MS工作流程,该流程具备在线柱后pH调节和金属引入的能力(图1),在金属引入后有足够的时间形成小分子-金属复合物。使用MZmine和GNPS中的计算离子身份分子网络(IIMN)来分析数据。该实验流程是作者开发的第二代方法,此前的第一代方法使用的是双管注射泵(double-barrel syringe pump)注射氢氧化铵溶液,随后注射一种或多种金属盐。二代方法与一代的区别在于使用了HPLC二元泵进行乙酸铵溶液的补液过程,使溶剂组成和梯度更稳定。图1. 基于非变性质谱的代谢组学实验流程。二、方法考察作者首先制备了市售的铁载体标准混合物,即耶尔森菌杆菌素(1)、弧菌杆菌素(2)、肠杆菌素(3)、高铁环六肽(7)和红酵母酸(6),编号与图2相对应。标准品通过HPLC分离,然后通过第一代装置进行液相色谱后pH调节和过量(毫摩尔)氯化铁注入,仅在铁注入后观察到每种铁载体的三价铁加合物(图2a)。随后,作者进行了以下的考察:①考察了加和物峰面积呈现铁的浓度依赖性,但不完全与铁载体本身对铁的亲和力相对应,这可能由于每种载体的电喷雾效率不同以及流动相溶液组成的变化,因此作者开发了带有补流泵的第二代装置,可减少由梯度导致的溶剂组成的变化,并将有机溶剂浓度降低约50%。②考察了铁载体与铁的加和是否是非特异性加和,将能与铁结合的高铁色素分子与一系列不能结合铁的其他分子混合,同样实验流程下发现只有高铁色素结合了铁,证明加和物的形成是特异性结合(图2b)。③考察了载体的金属选择性,向载体加入生理水平(微摩尔)的金属混合物,包括铁、铜、钴、镍、锌和锰盐,发现载体对金属的选择性与文献报道一致,例如两种铁载体对铁的选择性都高于其他金属;两个相似的物质的区分,去铁胺B(DFB)可与铜结合,而去铁胺E(DFE)不能。图2. 液相后注入金属法在标准铁载体样品中的测试。接着,作者将此方法应用于谷氨酰杆菌JB182的培养提取物。该微生物是从液体奶酪培养基中分离出来的,而奶酪是一个缺铁的环境。作者利用非变性代谢组学工作流程,从培养提取物中观察到未结合铁的去铁胺E和结合了三价铁的铁胺E。去铁胺E是使用IIMN观察到的唯一结合铁的分子(图3),检测到的其他分子都不是铁结合的。图3. 谷氨酰杆菌JB182培养提取物的非变性代谢组学测试。a. 去铁胺E是使用IIMN观察到的唯一结合铁的分子;b. 标准液相方法鉴定到的去铁胺E大多没有结合金属,其3.03分钟处的MS1为图d;c. 液相后注入铁鉴定到的去铁胺E结合了金属,其3.05分钟处的MS1为图e。作者用同样的方法测试了大肠杆菌Nissle 1917提取物,并在液相后将pH调整为7(模仿大肠杆菌胞质pH),发现了一些结合铁的载体分子(图4a)及其相应的铁复合物(图4b-d),除图4标注的三种,还存在一些yersiniabactin和aerobactin的衍生物也能结合铁,共发现了至少15种额外的铁载体。衍生物的发现也说明了IIMN识别结构相似性的能力,且修饰也通常与生物合成或代谢有关。除了研究生理条件下的铁结合外,作者也尝试鉴定了锌结合分子,因为大肠杆菌Nissle的锌获取机制尚未完全阐明。使用本文的方法,作者发现了yersiniabactin及其许多衍生物也与锌结合,包括HPTzTn-COOH,这种结合也通过NMR进行了辅助验证。由此可推断yersiniabactin通过获取锌来逃避抗菌蛋白对锌的螯合,增强大肠杆菌Nissle在发炎的肠道中繁殖的能力。此外,作者还测试了比大肠杆菌Nissle基因组大十倍的酒用真菌Eutypa lata,也发现了结合铁的分子衍生物(图4e-f)图4. 非变性代谢组学方法用于鉴定细菌和真菌培养提取物。最后,作者将本方法应用到环境样品中,测试该方法是否可以在超复杂样品中识别金属结合化合物。作者分析了2017年6月浮游植物爆发期间在加州海流生态系统中收集的固相萃取的表层海洋样本。表层海水中的溶解有机质(dissolved organic matter,DOM)是十分复杂的样本,在液相后调节pH至8后,鉴定到了软骨藻酸为铜结合分子,与文献报道的一致。IIMN还分析到软骨藻酸以二聚体的形式与铜离子结合(图5),可能以类似于EDTA的构型与铜配位。图5. 非变性代谢组学方法用于鉴定表层海水中的溶解有机质。总结:本文开发的非变性代谢组学方法通过液相后补充金属或调节pH,可以从复杂的样本中识别已知的和新的金属离子载体。1. Aron, A. T. Petras, D. Schmid, R. Gauglitz, J. M. Büttel, I. Antelo, L. Zhi, H. Nuccio, S.-P. Saak, C. C. Malarney, K. P. Thines, E. Dutton, R. J. Aluwihare, L. I. Raffatellu, M. Dorrestein, P. C., Native mass spectrometry-based metabolomics identifies metal-binding compounds. Nature Chemistry 2022, 14 (1), 100-109.
  • 质谱助力,大气中首次检测到新型极活泼化合物:ROOOH
    据26日发表在《科学》杂志上的论文,一个国际研究小组首次成功地在大气条件下检测到了氢三氧化物(ROOOH)。这是一种全新的化合物,可能会影响人类健康和全球气候。  所有的过氧化物都有两个相互连接的氧原子,使它们具有高反应性并且通常易燃易爆。它们被用于各种用途,从美白牙齿到清理伤口,甚至用作火箭燃料。近年来,人们一直在猜测,大气中是否也发现了三氧化物——三个氧原子相互连接的化合物,比过氧化氢更具活性。  科学家最新研究明确证实,在大气条件下,过氧化氢自由基(RO2)和羟基自由基(OH)的反应也会形成ROOOH。当化合物在大气中被氧化时,它们通常会与OH自由基发生反应,形成新的自由基。当该自由基与氧反应时,会形成过氧化物(ROO)的第三个自由基,该自由基又可以与OH自由基反应,从而形成ROOOH。这是气态物质,其基团由三个连续的氧原子和一个氢原子组成,氢原子与有机残基键合。  研究论文资深作者、丹麦哥本哈根大学化学系亨里克格鲁姆吉尔嘉德教授说:“我们发现的这类化合物在结构上是独一无二的。由于它们具有极强的氧化性,很可能会带来一系列我们尚未发现的影响。”  研究人员预计,几乎所有化合物都会在大气中形成ROOOH,并估计它们的寿命从几分钟到几小时不等。这使得它们足够稳定,可与许多其他大气化合物发生反应。异戊二烯是最常排放到大气中的有机化合物之一。研究表明,释放的所有异戊二烯中约有1%转化为ROOOH。  研究人员估计,大气中ROOOH的浓度约为每立方厘米1000万。相比之下,OH自由基是大气中最重要的氧化剂之一,每立方厘米约有100万个自由基。  研究团队还强烈怀疑,ROOOH能够渗透到空气中的微小颗粒物,即所谓的气溶胶中,这种颗粒物会对健康构成危害,并可能导致呼吸系统和心血管疾病。由于太阳光同时被气溶胶反射和吸收,这会影响地球的热平衡,也就是地球吸收并反射回太空的阳光比例。当气溶胶吸收物质时,它们会增长并促成云层的形成,这也会影响地球的气候。  研究表明,用质谱仪直接观察氢三氧化物是可行的。这意味着可在不同系统中进一步研究这些化合物,包括量化它们在环境中的丰度。
  • 大气中首次检测到新型极活泼化合物 可能影响全球气候与人类健康
    据26日发表在《科学》杂志上的论文,一个国际研究小组首次成功地在大气条件下检测到了氢三氧化物(ROOOH)。这是一种全新的化合物,可能会影响人类健康和全球气候。  所有的过氧化物都有两个相互连接的氧原子,使它们具有高反应性并且通常易燃易爆。它们被用于各种用途,从美白牙齿到清理伤口,甚至用作火箭燃料。近年来,人们一直在猜测,大气中是否也发现了三氧化物——三个氧原子相互连接的化合物,比过氧化氢更具活性。  科学家最新研究明确证实,在大气条件下,过氧化氢自由基(RO2)和羟基自由基(OH)的反应也会形成ROOOH。当化合物在大气中被氧化时,它们通常会与OH自由基发生反应,形成新的自由基。当该自由基与氧反应时,会形成过氧化物(ROO)的第三个自由基,该自由基又可以与OH自由基反应,从而形成ROOOH。这是气态物质,其基团由三个连续的氧原子和一个氢原子组成,氢原子与有机残基键合。  研究论文资深作者、丹麦哥本哈根大学化学系亨里克格鲁姆吉尔嘉德教授说:“我们发现的这类化合物在结构上是独一无二的。由于它们具有极强的氧化性,很可能会带来一系列我们尚未发现的影响。”  研究人员预计,几乎所有化合物都会在大气中形成ROOOH,并估计它们的寿命从几分钟到几小时不等。这使得它们足够稳定,可与许多其他大气化合物发生反应。异戊二烯是最常排放到大气中的有机化合物之一。研究表明,释放的所有异戊二烯中约有1%转化为ROOOH。  研究人员估计,大气中ROOOH的浓度约为每立方厘米1000万。相比之下,OH自由基是大气中最重要的氧化剂之一,每立方厘米约有100万个自由基。  研究团队还强烈怀疑,ROOOH能够渗透到空气中的微小颗粒物,即所谓的气溶胶中,这种颗粒物会对健康构成危害,并可能导致呼吸系统和心血管疾病。由于太阳光同时被气溶胶反射和吸收,这会影响地球的热平衡,也就是地球吸收并反射回太空的阳光比例。当气溶胶吸收物质时,它们会增长并促成云层的形成,这也会影响地球的气候。  研究表明,用质谱仪直接观察氢三氧化物是可行的。这意味着可在不同系统中进一步研究这些化合物,包括量化它们在环境中的丰度。
  • CEM EDGE-采用EPA方法1633从土壤和组织中提取40种PFAS化合物
    01 摘要全氟和多氟烷基物质(PFAS)是一类在各种工业中广泛使用的人造化学品,得益于其对非粘锅和灭火泡沫等产品的优异性能。这类化合物的稳定性和普遍应用已经导致它们在环境中的积累,并且缺乏有效的去除技术使得它们能够在人类和动物体内生物积累。已经证实,PFAS 会引发人体健康问题,包括癌症、内分泌干扰和不孕等。因此,对土壤和组织等环境固体样本的监测变得至关重要。EDGE PFAS&trade 系统是一个为从固体样本中提取 PFAS 设计的自动化溶剂提取系统。在本研究中,我们依照美国环保署 1633.1 方法,使用 EDGE PFAS 从土壤和组织中提取了 40 种添加的 PFAS 化合物。自动化提取过程每个样本耗时不足 10 分钟,且获得了令人满意的回收率和相对标准偏差,同时确保系统中无交叉污染。对于希望实现固体样本 PFAS 提取自动化的实验室而言,EDGE PFAS 是最佳选择。02 引言在当今工业界,已有数千种全氟和多氟烷基物质(PFAS)被广泛应用。这些化合物因其出色的耐用性和生物累积性而被称为“永恒化合物”。PFAS 的结构包含一个碳原子主键,氟原子从该主键延伸出去,形成的强碳-氟键是这些化合物稳定性的关键。由于其广泛使用,PFAS 已通过生产和废水排放渗透到环境中,并进入水源。一旦进入水源,PFAS 可以迅速扩散,进而污染土壤和生物体组织。更严重的是,这些化合物在动物和人体内显示出生物累积性,且对人体的暴露已被证实会导致不良健康后果。因此,评估环境中 PFAS 水平对于保障人类健康与安全至关重要。美国环境保护局(EPA)提供了 EPA 第 1633 方法来分析包括土壤和组织样本在内的 PFAS。该方法中详细介绍的固体样本提取过程是一个漫长的手工操作。然而,由于该方法是基于性能的,只要满足质量控制要求,就可以对提取过程进行修改。EDGE PFAS 系统能够在不到 10 分钟的时间内完成土壤和组织样本的提取,自动化了溶剂添加、提取和提取物过滤过程。这为从这些固体环境样本中快速、高效、简便地提取 PFAS 提供了可能。在本研究中,我们利用 EDGE PFAS 有效地从土壤和组织样本中提取了 PFAS,并且获得了可接受的回收率和 RSD 值。动物组织是特别难以提取的基质,它增加了样本制备和分析的复杂性。使用 EDGE PFAS 系统,一个简单的方法就可以适用于许多不同的困难样本类型。03 材料与方法试剂与样本土壤参考物质(编号Soil 2022-110)购自北美能力验证测试组织(NAPT)。磨碎的鸡肉购自当地食品零售商,按照美国环保署(EPA)推荐的方法 1633,用作组织样本的代表基质。大部分使用的试剂包括 HPLC 级别的甲醇、HPLC 级别的水、氢氧化钾、甲酸和乙酸,均采购自 MilliporeSigma 公司。氢氧化铵由霍尼韦尔提供。内标替换 PFAS 溶液(PFAC-MXF)、原生全氟烷基醚羧酸和磺酸盐溶液(PFAC-MXG)、原生PFAS溶液(PFAC-MXH)、N-甲基/乙基 FOSA 原生溶液(PFAC-MXJ)、X:3 氟调聚羧酸原生溶液(PFAC-MXJ)以及质量标记的PFAS提取标准溶液(MPFAC-HIF-ES)均由惠灵顿实验室提供。所使用的净化材料,包括石墨化碳黑,由雷斯特克公司提供。用于 PFAS 分析的 Oasis® WAX 6cc 真空柱购自沃特世公司。EDGE 样本制备在使用前,每个 Q-Cup® 需用甲醇冲洗并干燥。Q-Cups 装配 Q-Disc® PFAS 后,分别称取 5 克土壤或 2 克磨碎的鸡肉加入其中。每个样本按照表 1 所示浓度添加了原生 PFAS。提取的内部标准(EIS)按照 EPA 方法 1633 所述浓度添加。每个样本都准备了四份。随后,将所有的 Q-Cups 连同聚丙烯离心管一起放入EDGE PFAS 架子中,并依照所列方法在 EDGE PFAS 系统上进行提取。表1. 原生PFAS化合物的添加浓度EDGE PFAS 从土壤和组织中提取 PFAS 的方法Q-Disc: Q-Disc PFAS周期 1提取溶剂:甲醇中的0.3%氢氧化铵(土壤)或甲醇中的0.05 M KOH(组织)顶部添加:15 mL冲洗:0 mL温度:65º C保持时间:03:00(分:秒)周期 2提取溶剂:甲醇中的0.3%氢氧化铵(土壤)或甲醇中的0.05 M KOH(组织)顶部添加:10 mL冲洗:5 mL温度:65º C保持时间:03:00(分:秒)洗涤 1洗涤溶剂:提取溶剂洗涤体积:15 mL温度:65º C保持时间:00:15(分:秒)洗涤 2洗涤溶剂:提取溶剂洗涤体积:15 mL温度:---保持时间:--:--(分:秒)提取后净化处理样本在 55°C 下通过氮气吹扫浓缩至 7 mL,随后使用高效液相色谱(HPLC)级别的水重新稀释至 50 mL。使用 50% 甲酸或 30% 氢氧化铵调整样本的 pH 值,使其达到 6.5 ± 0.5 的范围内。接着,根据美国环保署(EPA)第 1633 方法,样本经由松散的石墨化碳黑和 WAX 固相萃取(SPE)进行净化。分析过程分析工作由沃特世公司采用 ACQUITY&trade Premier 系统完成,该系统配备了 Xevo&trade TQ Absolute 质谱仪。液相色谱(LC)系统经过沃特世 PFAS 分析套件的改造。化合物在 ACQUITY Premier BEH C18 色谱柱(2.1 mm x 50 mm, 1.7 µ m)上实现分离。进样量为 2 µ l,流动相 A 为 2 mM 乙酸铵水溶液,流动相 B 为 2 mM 乙酸铵乙腈溶液。使用的梯度程序详见表2。监测每种化合物的 MRM(多反应监测)跃迁所用的离子源参数详见表3。表2. 用于分离的超高效液相色谱(UPLC)梯度程序表3. 使用的源参数04 结果土壤和鸡肉样本均采用了一种简洁快速的自动化提取方法进行提取;两种样本类型使用了相同的参数,唯有提取溶剂例外。提取溶剂的选择遵循了 EPA 第 1633 方法的建议。无论样本类型如何,从溶剂添加、提取到过滤的整个过程均在 10 分钟内完成。所有样本均采用了统一的净化和分析流程。如表 4 所示,两种样本类型的全部 40 种原生 PFAS 化合物均达到了合格的回收率和 RSD 值。同时,表 5 显示,两种样本类型的提取内标也实现了令人满意的回收率和 RSD 值。采用传统的提取技术时,通常需要三个长时间周期才能有效提取土壤和组织样本,组织样本的提取时间甚至超过 16 小时。而通过 EDGE PFAS 技术,仅需两个短周期,每个周期 3 分钟,就能实现土壤和鸡肉样本的良好回收率。土壤样本的回收率略高,RSD 值也更为集中,不过所有数据均处于可接受范围内。这一细微差别可能源于鸡肉样本中较高的脂肪含量及其他干扰物质的存在。组织样本被认为是提取过程中的一个具有挑战性的基质。对于这些难处理的样本,能够采用一种快速、简单且高效的自动化提取方法,将极大地助力那些面临大量 PFAS 样本分析需求的环境 PFAS 实验室。表4. 土壤和鸡肉中 40 种原生 PFAS 的平均回收率和RSD(n=4)表5. 土壤和鸡肉中提取内标的平均回收率值及%RSD(n=4) 05 结论全氟烷基物质(PFAS)的环境污染是一个全球性问题,其影响范围和程度随着检测技术的进步而日益显现。PFAS 在环境中的广泛分布已经触及地球上的多个角落,并在各种生物体内留下了污染的痕迹。随着我们对这一问题认识的深入,对于高效、快速的样本处理方法的需求也相应增加。在本研究中,我们采用了一种名为 EDGE PFAS 的技术,成功地从加标的土壤和组织样本中提取了 PFAS。这种方法不仅快速、简单,而且高效,能够自动化地进行大量样本的处理。实验结果显示,使用该技术获得的回收率和相对标准偏差(RSD)值均达到了可接受的水平。这一发现对于应对不断增长的样本处理需求具有重要意义,并为未来的环境监测和污染治理提供了有力的技术支持。参考1 United States Environmental Protection Agency. Method 1633 Analysis of Per- and Polyfluoroalkyl Substances (PFAS)in Aqueous, Solid, Biosolids, and Tissue Samples by LC-MS/MS, Revision 1, January, 2024. 在本次项目中,我们得到了 Waters Corporation 的大力支持与帮助。他们负责对提取物进行深入分析,展现了卓越的专业能力。对此,我们深感感激,并对他们长期以来的积极参与和持续合作表示衷心的感谢。
  • 【瑞士步琦】黄酮类化合物的提取——“天然的保肝药” 都是怎么来的?
    “天然的保肝药” 都是怎么来的?水飞蓟素被成为“天然的保肝药”,是从菊科植物水飞蓟的干燥果实中提取而得到的一种黄酮木脂素类化合物。该类化合物具有清除自由基,抗脂质过氧化,保护肝细胞膜,促进肝细胞修复再生,抗肝纤维化,降血脂等效果。黄酮类化合物(flavonoids),原是指以2-苯基色原酮为骨架衍生的一类化合物的总称。现泛指两个苯环通过三个碳原子相互连接而成的一系列化合物的总称,即具有C6-C3-C6结构的一类化合物的总称。大量研究表明黄酮类化合物还具有降压、降血脂、抗衰老、提高机体免疫力、泻下、镇咳、祛痰、解痉及抗变态等药理活性。1介绍本文中将会介绍一种简便、可靠的方法,用来测定金盏菊中黄酮类化合物含量的应用。黄酮类化合物是多酚类次生代谢产物,对人体的生物利用度较低。一旦被吸收,黄酮类化合物被迅速代谢,产生具有抗炎、氧化、血栓形成、糖尿病和癌症特性的代谢物。黄酮类化合物存在于水果,蔬菜,谷物,树皮,根茎,花茶和葡萄酒中。在本文中,金盏菊粉末通过使用全频固液萃取仪 E-800 用索氏热萃取法提取,用紫外分光光度法测定黄酮类化合物的含量。2设备固液萃取仪 E-800 pro分析天平(精度 ±0.1mg)紫外/可见分光光度计(PerkinElmer Lambda 25)3样品和试剂样品:含花萼的金盏菊干粉,参考黄酮类含量:0.29%试剂:丙酮,六水氯化铝,甲醇 HPLC,六亚甲基四胺纯化物,无水硫酸钠,去离子水4实验流程黄酮类含量的测定包括以下步骤:分别用丙酮和酸水解同时提取和分解,形成黄酮类苷。黄酮类苷以结合态(黄酮苷)或自由态(黄酮苷元)形式存在,乙酸乙酯液液萃取黄酮类苷元,紫外/可见分光光度法测定黄酮类含量。1. 样品制备将萃取纸滤筒放入索氏萃取腔中称取 0.8g 均质样品到纸滤筒中在样品上加入 1.0mL 试剂在纸滤筒内加入 7.0mL 盐酸(浓度37%)2. 使用表1中参数设置用 E-800 进行提取表1:UniversalExtractor E-800 的索氏热萃取参数步骤_加热等级萃取方法索氏热萃取_溶剂丙酮_萃取10 cycles样品杯:11萃取腔: 3淋洗5 min11干燥AP, 2 min11溶剂体积 [mL]100_3. 液液萃取将提取液转移到 100ml 的容瓶中。将所得溶液 20ml 转移到分离漏斗中,加入 20ml 去离子水,用乙酸乙酯洗涤溶液,进行液-液萃取。收集有机相用 2x50mL 去离子水洗涤,用无水硫酸钠干燥后过滤有机相,将液体直接转移到 50ml 容量烧瓶中。4. UV / Vis分光光度法试验溶液:取 10.0 mL 原液,加入 1mL 氯化铝试剂,用 5% 冰醋酸在甲醇中稀释至 25.0mL。30 分钟后,测定测试溶液的吸光度,并在 425nm 处进行比较。5. 计算以金丝桃苷表示的黄酮百分比含量按式计算。金丝桃苷的吸光度为 500 (1%,d=1cm)5结果金盏菊样品被分成三份分析。测定的黄酮类化合物含量与参考值 0.29% 吻合较好。由于黄酮类化合物含量低,小的偏差导致较高的相对标准偏差。因此,定义了 5% 的相对标准偏差。结果如表2所示。表2:金盏菊提取物类黄酮含量测定结果6结论采用全频固液萃取仪 E-800 对金盏菊粉末中黄酮类化合物的含量进行测定,结果可靠,重复性好。与文献中描述的方法进行了比较。省略了提取过程中的费力步骤,获得更高的黄酮类化合物含量,残留损失较少,使用全自动萃取仪成功完成实验。步琦助力研究人员进行各类天然产物的提取与分析,提供更高效便捷、更人性化、更对自然友好的解决方案。▲E-800萃取仪7参考文献https://lpi.oregonstate.edu/mic/dietary-factors/phytochemicals/flavonoids#metabolism-bioavailability, 17.12.2020Chen A., Xiang W., Liu D., Liu C., Yang L., Determination of Total Flavonoids and ItsAntioxidant Ability in Houttuynia cordata, Complementary medicine researchJournal of Materials Science and Chemical Engineering, 4, 131-136, 2016.Williams R. J., Spencer J. P, Rice-Evans C., Flavonoids: antioxidants or signalingmolecules?, Free Radical Biology and Medicine, 36, 838-849, 2004.Ph. Eur. Monograph on Caldendulaeflos, 07/09:3000, corrected 10.1
  • SO2传感器:大气污染物中二氧化硫检测
    近年来,大气污染治理取得了显著成效,这得益于我们不断进步的环境空气监测技术。大气污染物是指由于人类活动或自然过程排入大气并对人和环境产生有害影响的物质。大气污染物按其存在形态可概括为两大类:气溶胶状态污染物和气体状态污染物。气溶胶状态污染物是指在大气污染中,那些沉降速度可以忽略的小固体粒子、液体粒子或它们在气体介质中的悬浮体系。根据气溶胶的来源和物理性质,可分为粉尘(1~200μm)、烟(0.01~1μm)、飞灰、黑烟、雾等。气体状态污染物则是以分子状态存在的污染物。气态污染物的种类很多,总体上可以分为几大类:以SO2为主含硫化合物;以氧化氮和二氧化氮为主的含氮化合物;碳氧化物;有机化合物及卤素化合物等。其中二氧化硫,一种带有毒性的气体,当它逃逸到空气中,就会与水分子结合,形成酸雨,这些酸雨对环境造成了严重的破坏。它不仅会腐蚀建筑物的表面,还会对植物和动物造成严重的伤害。因此,对二氧化硫的检测和控制变得很重要。那么,二氧化硫的检测标准是什么呢?让我们一起了解一下。二氧化硫的检测标准主要分为两类:环境空气质量标准和工业排放标准。在环境空气质量标准方面,不同国家和地区对二氧化硫的浓度限制各有不同。在中国,环境空气质量标准规定二氧化硫的日均值不得超过60微克/立方米,年均值不得超过20微克/立方米。而在美国和欧盟,相应的浓度限制分别为75微克/立方米、140微克/立方米、30微克/立方米和350微克/立方米、125微克/立方米、20微克/立方米。这些标准的设立是为了保障人们的身体健康和环境的可持续发展。另一方面,工业排放标准则是为了限制工业生产过程中二氧化硫等有害物质的排放。中国的工业排放标准规定火力发电厂、钢铁厂、石油化工厂等大气污染物排放的二氧化硫的浓度不得超过35毫克/立方米,总量不得超过0.5克/千瓦时。而美国和欧盟的标准分别为200毫克/立方米、0.8克/千瓦时和400毫克/立方米、1.2克/千瓦时。这些标准的实施是为了降低二氧化硫等有害物质对环境和人类健康的影响。对于二氧化硫检测,推荐英国Alphasense SO2传感器SO2-B4,可以检测5ppb的SO2气体,非常适合环境空气质量监测系统和仪器。同时提供独特传感器板 (ISB) Alphasense B4 4电极气体传感器 -ISB,该独特传感器板子(ISB) 用于 Alphasense B4 系列四电极气体传感器。该稳压器提供双通道电压输出。而ISB可以测量氧化(CO, H2S, SO2, 和 NO) 和还原(O3和 NO2)气体。ISB被配置四个版本于特定的传感器:NO, NO2, O3 和 CO/ H2S/ SO2。通过了解这些二氧化硫的检测标准,我们可以更好地理解其对我们生活和环境的影响。同时,也希望这些信息能够帮助大家更加深入地了解二氧化硫的危害以及检测和控制的重要性。
  • 376万!泉州市妇幼保健院●儿童医院-台式培养箱、二氧化碳浓度测定仪、高效液相色谱串联质谱系统采购项目
    项目编号:[350500]QZSKDZB[GK]2022008项目名称:2022年泉州市妇幼保健院●儿童医院-台式培养箱、二氧化碳浓度测定仪、高效液相色谱串联质谱系统采购方式:公开招标预算金额:3,760,000.00元采购包1(2022年泉州市妇幼保健院●儿童医院-台式培养箱、二氧化碳浓度测定仪、高效液相色谱串联质谱系统的合同包1):采购包预算金额:900,000.00元采购包最高限价: 900,000.00元投标保证金: 0元采购需求:(包括但不限于标的的名称、数量、简要技术需求或服务要求等)品目号品目编码及品目名称采购标的数量(单位)允许进口简要需求或要求品目预算(元)中小企业划分标准所属行业1-1A02321900-临床检验设备三气台式培养箱6(台)是1、培养箱用于人类配子、胚胎至囊胚的体外培养; 2、培养箱有两个独立控制的培养腔室,每个培养腔室各自独立开盖,有独立的温度控制及显示; 3、培养箱采用上掀盖式开门、培养箱顶部与底部可同时加热;底部采用热传导方式加热,加热面与培养皿底直接接触,快速传导热量; ★4、培养箱腔室温度控制精度≤±0.2℃;温度均一性≤±0.3℃; 5、培养箱适用的环境温度范围:18℃-30℃,腔室内温度可调范围:35℃-40℃; 6、每个独立控制的加热腔室,可放4×IVF专用4孔皿,或者4×60mm培养皿; 7、配有可靠加湿系统; 8、培养箱使用预混合气体(6%CO2, 5%O2,89%N2),或使用高纯二氧化碳(C02)和高纯氮气(N2)组合供气,配有气体混合器(或内置气体混合器),至少有1个进气接口; ▲9、培养箱配置气体填充功能,打开培养箱腔室盖再关上后,可自动连续充气,在3min内快速恢复至开盖前的气体浓度水平,然后自动切换回设定的气体流速;10、显示屏: LED显示,可实时显示每个腔室内实际温度,显示当前的气体流速。 ▲11、配置声光报警功能,当温度、气体流速偏离限值时,探头故障时,将启动报警; 12、要求培养箱配有数据记录软件,通过数据记录软件,可进行每个腔室的温度、气体流速等信息的监控,每3台培养箱要求至少配1台操作系统为Windows 7.0的计算机,以方便实施监控; 13、培养箱外部尺寸要求:宽≤53CM,高≤23CM,深≤42CM。900,000.00工业本采购包不接受联合体投标合同履行期限:按招标文件执行采购包2(2022年泉州市妇幼保健院●儿童医院-台式培养箱、二氧化碳浓度测定仪、高效液相色谱串联质谱系统的合同包2):采购包预算金额:60,000.00元采购包最高限价: 60,000.00元投标保证金: 0元采购需求:(包括但不限于标的的名称、数量、简要技术需求或服务要求等)品目号品目编码及品目名称采购标的数量(单位)允许进口简要需求或要求品目预算(元)中小企业划分标准所属行业2-1A02320300-医用电子生理参数检测仪器设备二氧化碳浓度测定仪1(台)是1、二氧化碳(CO2)检测仪用于测量 CO2 培养箱中 CO2 浓度及温度; 2、要求为手持式,使用简单,有菜单提示操作; 3、可单次检测,可编程控制固定时间间隔检测;4、用于检测的数据存储功能和4、记录参数过程符合 GLP 和 GMP 标准; ▲5、使用双光束红外测量技术; 6、通过管道与培养箱相连,取气体样; ▲7、CO2 检测范围:0-10%;分辨率:0.1%; 8、CO2浓度精确度:0~6%, ±0.2%;6~10% , ±0.3%; 9、数据存储时间间隔:15-20 min; 10、最大能存储测量数据: ≥1000次; 11、温度检测: 通过在培养箱内插入一个温度传感器进行检测; 12、温度测量范围:0~100℃,分辨率: 0.1℃; 13、温度测量精确度: 0~50℃时,±0.2℃;50~100℃时,±0.3℃; ▲14、可选配平面温度探头,氧气探头。60,000.00工业本采购包不接受联合体投标合同履行期限:按招标文件执行采购包3(2022年泉州市妇幼保健院●儿童医院-台式培养箱、二氧化碳浓度测定仪、高效液相色谱串联质谱系统的合同包3):采购包预算金额:2,800,000.00元采购包最高限价: 2,800,000.00元投标保证金: 0元采购需求:(包括但不限于标的的名称、数量、简要技术需求或服务要求等)品目号品目编码及品目名称采购标的数量(单位)允许进口简要需求或要求品目预算(元)中小企业划分标准所属行业3-1A02321900-临床检验设备高效液相色谱串联质谱系统1(台)是1、设备主要用于开展新生儿遗传代谢病串联质谱筛查项目,可辅助开展脂溶性和水溶性维生素定量定性分析检测等项目,设备软件可与福建省新生儿疾病筛查信息管理系统对接。 2、★设备需配套:高效液相色谱仪、三重四极杆质谱仪、仪器控制软件、样品组织器、氮气发生器、恒温孵育振荡器、超声清洗器等,并具备相应的NMPA注册证。 3、高效液相色谱仪: 3.1二元高压梯度泵: 3.1.1流量精度:≤0.075%RSD,流速准确度:≤±1.0%。 3.1.2流速达到1ml/min时,最高操作压力应不低于18000 psi。 3.2通过配备样本组织器或自动换架器等方式,通量可拓展到20块96孔板板位及以上。 3.3内置全自动注射泵和直接进样瓶2个或以上,通过软件实现质谱直接进样自动调谐和校准,以及质谱条件开发,开发好的质谱条件可以自动保存为方法文件,直接用于样品分析。 4、三重四极杆质谱仪: 4.1离子源: 4.1.1同时具有电喷雾源(ESI)和大气压化学源(APIC)的复合离子源,一次进样可以同时获得ESI和APCI的正负离子四种电离通道数据。 4.1.2离子源传输:采用非毛细管接口,防止样品热降解后堵塞,以提高抗污染能力。 4.1.3离子源具有真空隔离阀,无需卸真空,即可拆洗离子源锥孔,常规维护免工具。 4.2质量分析器: 4.2.1碰撞气:采用高度稳定的惰性气体氩气。 4.2.2碰撞池:直线型碰撞池,降低碰撞池清洗频次,具有加速离子传输和离子富集功能。 4.2.3检测器:采用光电倍增检测器或脉冲计数和数字模式的双模式电子倍增检测器,保证10年有效使用寿命。 4.3检测性能: 4.3.1MRM ESI+模式下,1pg利血平柱上进样,m/z 609>195,信噪比S/N>350000:1。 4.3.2质量范围: m/z 2-2000 amu或更宽。 4.3.3质量稳定:≤0.1Da/24hr。 4.3.4最大扫描速率: 20000 amu/s(0.1amu步进时)或更高。 4.3.5单次采集支持的 MRM 数据通道数应≥32000对,以满足复杂化合物的分析。 4.3.6最小驻留时间≤0.8ms,正负离子采集切换速率≤15 ms。 5、仪器控制软件:可自动获取每个样本数十种指标的浓度结果,帮助判断实验是否在控。2,800,000.00工业本采购包不接受联合体投标合同履行期限:按招标文件执行
  • 低水溶性化合物TOC分析:清洁验证中棉签回收率的评估
    本研究旨在通过总有机碳(TOC)分析评测具有低水溶性的化合物能否进行回收。在默克索引中,这些化合物的可溶性说明被描述为“基本不溶”或“实际不溶”。我们的任务是在实验中测定这些化合物的溶解度,并调查研究擦拭技术的百分比回收率。鉴于保密协议,不能公开这些化合物的特性。化合物A-F(参见表1)为小分子(300-600 g/mol)。材料12x12cm不锈钢板,具有10x10cm加标区域,使用CIP-100清洗,使用低TOC水漂洗,放置干燥无粉手套容量瓶,按照Sievers® ️步骤914-80015进行清洗棉签(Texwipe Alpha棉签)预清洁的40 mL样品瓶移液管,30 mLHamilton气密注射器,使用CIP-100和低TOC水清洗使用膜电导检测技术的Sievers® ️ TOC分析仪带自动进样器步骤为最大限度地降低有机污染,在整个实验过程中须佩戴无粉手套。各化合物的溶解度通过将化合物加入低TOC水中进行经验测定。对混合物进行摇动、搅拌和超声处理以帮助化合物的溶解。目测检查后,按以下公式计算储备液的碳浓度。百分比(%碳)从化合物的经验式推导得出。如,化合物C20H22N4O10S的%碳是:用TOC分析确定各储备液的碳浓度。对化合物A和B的储备液直接分析,而化合物C到F的储备液进行10倍稀释。进行TOC分析之前,使用磷酸将少量(2 mL)的各储备液酸化到pHTOC结果与计算的碳浓度吻合,各种化合物的溶解度列在下表1中。进行棉签回收研究时,配制了以下溶液:2个样品瓶的试剂水2个样品瓶的背景棉签溶液2个样品瓶的标准添加溶液(共12个)2个样品瓶的棉签回收溶液(共12个)试剂水:30 mL的移液管用于在28个预清洁样品瓶(40 mL)中注入30 mL的低TOC水。流入后,马上盖上各样品瓶,直到以后使用。2个试剂水样品瓶进行标注并放到一边,以备随后的TOC分析。剩余的26个充注好的样品瓶用于制备背景棉签溶液、标准添加溶液和棉签回收溶液。背景棉签溶液:通过切除三个棉签尖端到30 mL低TOC水中制备两个样品瓶的背景棉签溶液。小心避免污染切入水中的棉签柄部分。标准添加溶液:在低TOC水(30 mL)中加入少量储备液(试剂量范围为0.1-1.0 mL)制备标准添加溶液(每种化合物2个样品瓶)。每种化合物所选的试剂量使最终的标准添加溶液浓度约为1 ppm C。棉签回收溶液:制备棉签回收溶液时,在不锈钢板上放置用于制备标准添加溶液的同样试剂量的储备液。溶液在10x10cm钢板表面区域均匀分布,以便干燥(大约1个小时)。然后使用三根由低TOC水预湿润的棉签擦拭钢板的表面。然后将三根棉签的尖端切入低TOC水的样品瓶(30 mL)中。分析前剧烈摇动所有的样品瓶。使用配备自动取样器的Sievers TOC分析仪(采用膜电导检测技术)对所有样品瓶(28个)进行分析。分析条件为:氧化剂流速为0.2 mL/min,酸流速为0.75 mL/min。每个样品瓶重复分析四次。舍弃各样品瓶的第一次测定数值,将后面的三次进行平均。然后将重复样品瓶的结果进行平均,显示于表1中。这些数据用于计算图1所示的百分比回收率。结论虽然化合物A至F在默克索引中描述为在水中“基本不溶”或“实际不溶”,我们通过实验测定其室温下的溶解度,其范围为百万分之几(ppm)。使用擦拭技术和TOC分析从不锈钢板上成功回收了这些化合物。本研究论证了使用TOC分析进行清洁验证应用的可行性。通过TOC分析,诸如A至F通常被认为在水中“不溶”的有机化合物实际上对于回收而言充分可溶。◆ ◆ ◆联系我们,了解更多!
  • 盛美上海推出新型化合物半导体系列设备加强湿法工艺产品线
    盛美半导体设备(上海)股份有限公司(以下简称盛美上海)(科创板股票代码:688082),一家为半导体前道和先进晶圆级封装(WLP)应用提供晶圆工艺解决方案的领先供应商,今推出了支持化合物半导体制造的综合设备系列。公司的150-200 毫米兼容系统将前道集成电路湿法系列产品、后道先进晶圆级封装湿法系列产品进行拓展,可支持化合物半导体领域的应用,包括砷化镓 (GaAs)、氮化镓 (GaN) 和碳化硅 (SiC) 等工艺。化合物半导体湿法工艺产品线包括涂胶设备、显影设备、光阻去胶设备、湿法蚀刻设备、清洗设备和金属电镀设备,并自动兼容平边或缺口晶圆。“随着不同市场的需求增长,化合物半导体行业正在迅猛发展。” 盛美上海董事长王晖博士表示,“通过对这个行业的调研,我们意识到,应利用现有的前道集成电路湿法和后道先进晶圆级封装湿法系列产品中重要的专业知识和技术,来提供满足化合物半导体技术要求的高性价比、高性能产品。我们认为,化合物半导体设备市场为 盛美上海提供了重要的增长机会,因为 GaAs、GaN 和 SiC 器件正成为未来电动汽车、5G 通信系统和人工智能解决方案日益不可或缺的一部分。”盛美上海的化合物半导体设备系列Ultra C 碳化硅清洗设备:盛美上海的Ultra C碳化硅清洗设备采用硫酸双氧水混合物 (SPM) 进行表面氧化,并采用氢氟酸 (HF) 去除残留物,进行碳化硅晶圆的清洗。该设备还集成盛美上海的SAPS 和 Megasonix™ 技术实现更全面更深层次的清洗。Ultra C 碳化硅清洗设备可提供行业领先的清洁度,达到每片晶圆颗粒≤10ea0.3um,金属含量< 1E10atoms/cm3水平。该设备每小时可清洗超过 70 片晶圆,将于 2022 年下半年上市。Ultra C 湿法刻蚀设备:可为砷化镓和磷化铟镓 (InGaP) 工艺提供<2% 的均匀度,< 10% 的共面度及< 3% 的重复度。Ultra C 湿法刻蚀设备可提供行业领先的化学温度控制、刻蚀均匀性。该设备将于 2022 年第三季度交付给某重要客户,并由其进行测试。Ultra ECP GIII 1309 设备:盛美上海的Ultra ECP GIII 1309 设备集成了预湿和后清洗腔,支持用于铜、镍和锡银的铜柱和焊料,以及重分布层 (RDL) 和凸点下金属化 (UBM) 工艺。设备实现了晶圆内和模内小于3%的均匀度和小于2% 的重复度。该设备已于 2021 年中交付给客户,并满足客户技术要求。Ultra ECP GIII 1108 设备:Ultra ECP GIII 1108 设备提供金凸块、薄膜和深通孔工艺,集成预湿和后清洗腔。设备采用盛美上海久经考验的栅板技术进行深孔电镀,以提高阶梯覆盖率。它可达到晶圆内和模内< 3%的均匀度和< 2% 的重复度。腔体和工艺槽体经过专门设计,可避免金电镀液的氧化,且工艺槽体具有氮气吹扫功能,可减少氧化。该设备已于去年年底交货给关键客户。Ultra C ct 涂胶设备:盛美上海的Ultra C ct 涂胶设备采用二次旋转涂胶技术,可实现均匀涂胶。设备拥有行业领先的优势,包括精确涂胶控制、自动清洗功能、冷热板模块以及每个腔体的独立过程控制功能。Ultra C dv 显影设备:在化合物半导体工艺中,盛美上海的Ultra C dv 显影设备可进行曝光后烘烤、显影和硬烤的关键步骤。设备利用盛美上海的先进技术,可按要求实现+/-0.03 LPM的流量和 +/-0.5 摄氏度的温度控制。Ultra C s刷洗设备:Ultra C s 刷洗设备以盛美上海先进的湿法清洗技术为基础,实现优秀的污染物去除效果。该设备通过氮气雾化二流体清洗或高压清洗实现高性能,以更有效地清洗小颗粒。此外,设备还可兼容盛美上海专有的兆声波清洗技术,以确保优良的颗粒去除效率(PRE),且不会损坏精细的图形结构。Ultra C pr 湿法去胶设备:盛美上海的Ultra C pr湿法去胶设备利用槽式浸泡和单片工艺,确保高效地进行化合物半导体去胶。该设备最近由一家全球领先的整合元件制造商(IDM)订购,用于去除光刻胶,这进一步验证了盛美上海的技术优势。Ultra SFP无应力抛光设备:Ultra SFP 为传统的化学机械抛光在硅通孔 (TSV) 工艺和扇出型晶圆级封装 (FOWLP)应用提供了一种环保替代方案。在 TSV 应用中,盛美上海的无应力抛光 (SFP) 系统可通过运用专有的电抛光技术去除低至 0.2µm 的铜覆盖层,再使用传统的 CMP 进一步去除剩余铜至阻挡层,并通过湿法刻蚀去除阻挡层,从而显著降低耗材成本。对于 FOWLP,相同的工艺可以克服由厚铜层应力引起的晶圆翘曲,并应用于RDL中铜覆盖层并平坦化 。
  • 环境新标准整体解决方案:水质、土壤和沉积物全氟化合物的测定
    全氟化合物作为一种表面活性剂和保护剂,自20世纪50年代起生产以来被广泛应用于工业生产和日常用品中,如地毯、皮革、地板蜡等。全氟化合物具有高毒性、持久性、生物累积性和远距离迁移性等持久性有机污染物的特点。2023年3月1日,《重点管控新污染物清单(2023年版)》正式生效,清单包含了全氟辛基磺酸及其盐类、全氟辛酸及其盐类等14种类重点管控新污染物。2023年12月5日,生态环境部首次发布HJ 1333-2023《水质 全氟辛基磺酸和全氟辛酸及其盐类测定 同位素稀释/液相色谱-三重四极杆质谱法》和HJ 1334-2023《土壤和沉积物 全氟辛基磺酸和全氟辛酸及其盐类的测定 同位素稀释/液相色谱-三重四极杆质谱法》2项标准,为新污染物治理提供支撑。睿科提供自动化样品前处理解决方案,针对水质、土壤和沉积物中全氟化合物的分析,将自动化前处理设备带入检测的全流程,协助实验员对全氟化合物的检测进行快速无污染前处理,保证检测的快速、高效、准确。01水样前处理水样前处理流程水样预处理:取500 ml水样,加入50μL浓度为0.2μg/ml的提取内标使用液,混匀,使用抽滤装置和滤膜过滤,过滤后用乙酸或氨水调节pH至6~8活化柱子:6 ml 2%氨水-甲醇溶液、6 ml甲醇和6 ml水活化富集:以8 ml/min流速上样淋洗:6 ml水和8 ml 乙酸铵溶液(25 mmol/L,pH=4)淋洗干燥:小柱吹干15分钟洗脱:8 ml甲醇和6 ml 2%氨水-甲醇溶液洗脱浓缩:氮吹至近干(水浴温度≤40℃)定容上机:加入50 μL浓度为0.2μg/ml的进样内标使用液,用甲醇定容至1.0 ml,涡旋混匀,过滤后上机分析推荐仪器和耗材仪器Fotector Plus(PFC)高通量全自动固相萃取仪(全氟化合物专用机)Auto EVA 80全自动平行浓缩仪Fotector Plus(PFC)高通量全自动固相萃取仪Auto EVA 80全自动平行浓缩仪耗材货号产品描述数量类别HC-PFCs-00011000mL 棕色PP样品瓶20个标配耗材0.2um/47mm滤膜(醋酸纤维素),100/盒1盒10mL容量瓶(PP)20个固相萃取柱:RayCure WAX,150mg/6mL,30支/盒3盒离心管 15mL尖底螺口,100个/包1包1mL PP色谱进样瓶(12 x 32 mm),100/包1包进样瓶盖(11 mm),100/包2包HC-PFCs-0002棕色PP样品瓶 1000mL,1个1个选配耗材HC-PFCs-0007棕色PP样品瓶 500mL,1个1个HC-PFCs-00030.2um/47mm滤膜(醋酸纤维素),100/盒1盒HC-PFCs-0004容量瓶(PP) 10mL,1个1个HC-PFCs-0005PP色谱瓶 1mL(12 x 32 mm),100/包1包HC-PFCs-0006色谱瓶盖(11 mm),100/包1包RC-204-72823固相萃取柱:RayCure WAX,150mg/6mL,30支/盒1盒RC-15004M离心管 15mL,袋装,灭菌,100支/包1包HC-PFCs-00080.45um/47mm滤膜(醋酸纤维素),100/盒1盒02土壤和沉积物前处理土壤和沉积物前处理流程提取:取2g样品于50 ml试管中,加入50μL浓度为0.2μg/ml的提取内标使用液和10 ml 50%甲醇水溶液,用Raykol MTV 3000多管涡旋混合仪混匀1 min。用水平震荡仪常温振荡2h,离心10 min。重复提取一次,合并2次提取液。提取液过滤后加入80 ml水,用乙酸或氨水调节pH至6~8,待净化活化柱子:6 ml 2%氨水-甲醇溶液、6 ml甲醇和6 ml水活化富集:以8 ml/min流速上样淋洗:6 ml水和8 ml 乙酸铵溶液(25 mmol/L,pH=4)淋洗干燥:小柱吹干15分钟洗脱:8 ml甲醇和6 ml 2%氨水-甲醇溶液洗脱浓缩:氮吹至近干(水浴温度≤40℃)定容上机:加入50 μL浓度为0.2μg/ml的进样内标使用液,用甲醇定容至1.0 ml,涡旋混匀,过滤后上机分析推荐仪器和耗材仪器MTV 3000多管涡旋混合仪Fotector Plus(PFC)高通量全自动固相萃取仪(全氟化合物专用机)Auto EVA 80全自动平行浓缩仪耗材货号产品描述数量类别HC-PFCs-00011000mL 棕色PP样品瓶20个标配耗材0.2um/47mm滤膜(醋酸纤维素),100/盒1盒10mL容量瓶(PP)20个固相萃取柱:RayCure WAX,150mg/6mL,30支/盒3盒离心管 15mL尖底螺口,100个/包1包1mL PP色谱进样瓶(12 x 32 mm),100/包1包进样瓶盖(11 mm),100/包2包HC-PFCs-0002棕色PP样品瓶 1000mL,1个1个选配耗材HC-PFCs-0007棕色PP样品瓶 500mL,1个1个HC-PFCs-00030.2um/47mm滤膜(醋酸纤维素),100/盒1盒HC-PFCs-0004容量瓶(PP) 10mL,1个1个HC-PFCs-0005PP色谱瓶 1mL(12 x 32 mm),100/包1包HC-PFCs-0006色谱瓶盖(11 mm),100/包1包RC-204-72823固相萃取柱:RayCure WAX,150mg/6mL,30支/盒1盒RC-15004M离心管 15mL,袋装,灭菌,100支/包1包HC-PFCs-00080.45um/47mm滤膜(醋酸纤维素),100/盒1盒
  • 【实验视频】使用nanoDSF技术进行片段化合物库筛选
    实验背景Fragment-based drug discovery(FBDD),是先导化合物发现的主流方法之一。它利用核磁共振技术(NMR)、X-射线单晶衍射(X-ray)以及热迁移分析(TSA) 等方法筛选出与靶蛋白有弱相互作用的小分子片段,之后基于其结构信息对活性片段进行优化,进而得到更高活性的先导化合物进行新药的研发。在筛选小分子片段时,NMR能在接近生理条件的溶液中获得结合部位信息以及Kd,但其缺点为只能检测比较小的蛋白,且样品消耗量大。X-ray则需要先制备蛋白晶体,并且蛋白晶体和其在溶液中的构象可能会有差异。此外,这两种方法都需要非常昂贵的设备,通常只能在专用的平台由专业操作人员协助开展实验。TSA(Thermal shift assay)通过检测蛋白的熔解温度Tm变化来进行蛋白结合配体的筛选,其检测速度快,实验门槛低。因此我们可以先使用TSA进行初级筛选,之后结合NMR或X-ray进行验证。TSA的主要技术有染料法以及无标记的nanoDSF技术。在之前的文章中我们已经介绍过这两种技术的原理及对,小编今天将和大家分享荷兰癌症研究所(NKI)的研究人员发表在JoVE实验视频期刊基于nanoDSF技术建立的片段化合物库筛选Protocol。doi:10.3791/62469实验演示实验小贴士使用蛋白纯度大于95%的均一蛋白蛋白检测浓度通常为200μg/ml, 本文中筛选768个化合物片段消耗~12ml蛋白,仅2.5mg需要提前评估DMSO对蛋白的影响,本文中DMSO终浓度为0.2%操作演示实验小结基于此Protocol,研究人员对三种蛋白(癌症高表达蛋白 Hec1,单极纺锤体蛋白激酶1 Mps1及新冠非结构蛋白5,nsp5)进行了DSi-Poised library(768个片段)的筛选。研究人员指出使用搭载nanoDSF技术的Prometheus蛋白稳定性分析仪在进行TSA筛选时有以下优势:1样品消耗量低,要比其他方法少几个数量级2除Tm外,还可同时检测样品的聚集情况。3传统DSF方法,染料可能会干扰蛋白与配体间的结合除了无标记nanoDSF检测模块外,Prometheus蛋白稳定性分析仪还可搭载动态光散射(DLS),静态光散射(SLS)和背反射(Backreflection)模块,只需要10μl样品就可以完成均一性,热稳定性,胶体稳定性的检测。同时我们还提供自动化解决方案,便于客户进行无人值守的高通量筛选。机械臂自动上样NanoTemper用户介绍荷兰癌症研究所(NKI)成立于1913年,是荷兰唯一的专业癌症中心,一直以来也肩负着国际化科学与临床专业知识、发展及培训中心的重要角色。该中心位于阿姆斯特丹,提供荷兰国内最佳的癌症治疗,并曾推动了多项科学突破。(图片来源百度)[1] Ahmad M , Fish A , Molenaar J , et al. Nano-Differential Scanning Fluorimetry for Screening in Fragment-based Lead Discovery[J]. Journal of Visualized Experiments, 2021(171).
  • 快速退火炉在化合物半导体上的应用(RTP SYSTEM)
    前言碳化硅(SiC)是制作半导体器件及材料的理想材料之一,但其在工艺过程中,会不可避免的产生晶格缺陷等问题,而快速退火可以实现金属合金、杂质激活、晶格修复等目的。在近些年飞速发展的化合物半导体、光电子、先进集成电路等细分领域,快速退火发挥着无法取代的作用。01快速退火在化合物半导体上的应用碳化硅(SiC)是由碳元素和硅元素组成的一种化合物半导体材料,具有硬度高、热导率高、热稳定性好等优点,在半导体领域具有广泛的应用前景。由于碳化硅器件的部分工艺需要在高温下完成,这给器件的制造和封测带来了较大的难度。例如,在掺杂步骤中,传统硅基材料可以用扩散的方式完成掺杂,但由于碳化硅扩散温度远高于硅,所以需要采用高温离子注入的方式。而高能量的离子注入会破坏碳化硅材料原本的晶格结构,因此需要采用快速退火工艺修复离子注入带来的晶格损伤,消除或减轻晶体应力和缺陷,提高结晶质量。*退火工艺处理前后对比(图源:网络)02什么是快速退火炉(RTP SYSTEM)快速退火炉是利用卤素红外灯作为热源,通过极快的升温速率,将材料在极短的时间内从室温加热到300℃-1250℃,从而消除材料内部的一些缺陷,改善产品性能。*图源:网络03快速退火炉产品介绍 全自动双腔快速退火炉 RTP-DTS-8是一款全自动双腔快速退火设备,可兼容6-8英寸晶圆Wafer。产品优势✅ 全自动双腔设计,有效提升产能✅ 温度可达1250℃,具有超高温场均匀性✅ 具备稳定的温度重现性✅ 能够满足SIC量产化制程需求半自动快速退火炉RTP-SA-12是在保护气氛下的半自动立式快速退火系统,可兼容4-12英寸晶圆Wafer。产品优势✅ 采用红外卤素灯管加热,冷却采用风冷;✅ 快速PID温控,可控制温度升温,保证良好的重现性和温度均匀性;✅ 采用平行气路进气方式,气体进出口设置在晶圆表面,避免退火过程中冷点产生,保证良好的温度均匀性;✅ 大气与真空处理方式均可选择,实现进气前气体净化处理;✅ 标配两组工艺气体,可扩展至6组工艺气体。桌面型快速退火炉RTP-TABLE-6是一款桌面型快速退火设备,标配三组工艺气体,可兼容6英寸晶圆Wafer。产品优势✅ 红外卤素灯管加热,冷却采用风冷;✅ 采用快速PID温控,可控制温度升温,保证良好的重现性和温度均匀性;✅ 采用平行气路进气方式,气体进出口设置在晶圆表面,避免退火过程中冷点产生,保证良好的温度均匀性;✅ 大气与真空处理方式均可选择,实现进气前气体净化处理。
  • 环境部发布两项监测技术规范,涉及消耗臭氧层物质、受控卤代化合物等
    2022年9月6日,生态环境部发布“关于印发《环境空气中消耗臭氧层物质和含氟温室气体手工监测技术规范》和《背景大气中受控卤代化合物低温预浓缩/气相色谱-质谱法连续自动监测技术规范(试行)》的通知”,并公开两项技术规范全文。   《环境空气中消耗臭氧层物质和含氟温室气体手工监测技术规范》   本文件规定了环境空气和无组织排放监控点空气中消耗臭氧层物质和含氟温室气体手工监测的方法原理、试剂材料、仪器设备、样品、分析步骤、结果计算与表示、检出限、精密度、正确度、质量保证/质量控制和注意事项的要求。 方法原理:用全金属或含有部分特氟龙部件的采样器和内壁惰性化处理的不锈钢罐正压采集环境空气样品,经除水、冷阱辅以吸附剂去除干扰物、冷阱聚焦后进入气相色谱分离,质谱检测器检测。通过与标准物质保留时间和质谱图相比较进行定性,环境空气采用“三明治”式进样、单点外标法定量;无组织排放监控点空气采用校准曲线外标法定量。 《背景大气中受控卤代化合物低温预浓缩/气相色谱-质谱法连续自动监测技术规范(试行)》   本文件规定了开展背景大气中受控卤代化合物连续自动监测的相关内容,包括背景大气中受控卤代化合物的连续自动监测点位、系统技术要求、系统安装验收、系统运行要求、质量保证和质量控制、数据有效性判断、年度运行报告等内容。
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