基于UHPLC-Q-Exactive Orbitrap HRMS技术结合化学计量学方法的不同干燥处理杜仲叶成分分析

采用基于液质联用的非靶向代谢组学技术结合化学计量学数据自动解析软件AntDAS-LCHRMS分析了4种不同干燥处理(冻干、热泵烘干、电热烘干、晒干)杜仲叶样本中的化合物。杜仲叶样本数据由超高效液相色谱-四极杆-静电场轨道阱高分辨质谱(UHPLC-Q-Exactive Orbitrap HRMS)分别在正、负离子模式下进行采集,经AntDAS-LCHRMS软件解析,共鉴定出71种差异性化合物,经标准品验证确定40种化合物,包括环烯醚萜类、有机酸类、黄酮类、氨基酸类、核苷类、维生素类等9类物质。其中,正、负离子模式下均可识别并验证的化合物有车叶草苷、绿原酸、芦丁、异槲皮苷、车叶草苷酸、京尼平苷等25种化合物。层次聚类分析(HCA)及主成分分析(PCA)结果均显示,相同处理的杜仲叶样本各自聚成一类,不同处理的杜仲叶样本可明显区分。热图分析进一步揭示了不同干燥处理杜仲叶样本中差异性化合物的含量变化。晒干处理样本中苯丙氨酸及色氨酸等氨基酸类物质的水平较高;冻干及热泵烘干处理样本中有机酸类、环烯醚萜类、糖类等含量较高;电热烘干样本中核苷类、黄酮类物质的含量较高;黄酮类物质在冻干、热泵烘干及晒干样本中差异较小。研究结果为不同干燥处理杜仲叶的成分分析、品质评价及其开发应用提供了科学依据,也可为其他复杂药用植物体系的化学成分分析提供参考。

智能手机辅助双探针比色法检测α-葡萄糖苷酶

该文以3,3',5,5'-四甲基联苯胺(TMB)和罗丹明B为比色探针,建立了α-葡萄糖苷酶的比色检测方法,并在此基础上基于智能手机策略,通过RGB值对α-葡萄糖苷酶进行检测。结果表明,Fe^(3+)-TMB-罗丹明B显色体系的吸光度与α-葡萄糖苷浓度在20~100 U/L范围内呈线性关系,检出限为3.3 U/L。采用photo⁃shop软件分析样品图像和样品荧光图像的RGB值,其与α-葡萄糖苷酶浓度在10~100 U/L范围内呈线性关系,检出限分别为2.5 U/L和1.2 U/L。该法已成功用于α-葡萄糖苷酶抑制剂阿卡波糖抑制率评估和胎牛血清中α-葡萄糖苷酶浓度的测定。所构建的智能手机辅助检测法为α-葡萄糖苷酶的临床分析和酶抑制剂的快速筛选提供了简便、快捷和准确的方法。

长寿命低丰度放射性核素的激光共振电离质谱分析技术研究进展

长寿命低丰度放射性核素分析在核环境监测、核燃料循环和核取证等领域具有重要价值。激光共振电离质谱是一种将激光共振电离技术和质谱技术相结合的质谱分析技术,具有高选择性、高探测灵敏度和高丰度灵敏度等优点,适用于复杂基体条件下超痕量核素分析需求。该文综述了近年来课题组基于自研的磁-电双聚焦激光共振电离质谱仪进行121mSn、126Sn、233U、236U、238Pu等核素丰度分析的相关研究工作,介绍了高效原子化源、高元素选择性以及高同位素选择性实验技术,并对激光共振电离质谱用于超痕量核素分析的发展方向进行了展望。

高纯金属纯度测量研究

高纯金属作为先进材料和化学成分量溯源的基础原料,其杂质和纯度量值是重要指标。全杂质元素扣除,即扣除包括非金属和气体元素等杂质的纯度测量方法已成为高纯金属纯度定值的权威方法。该文以高纯金纯度标准物质(GBW02793)为例,详细介绍了辉光放电质谱法、高分辨电感耦合等离子体质谱法、燃烧红外法和惰气熔融-红外热导法等多种方法在纯度测量中的研究要点。对引起辉光放电质谱测量偏差的重要因素—相对灵敏度因子进行了修正,将测量不确定度从200%降至30%。分别采用辉光放电质谱法和高分辨电感耦合等离子体质谱法两种方法对高含量的金属杂质元素Na、Fe、Cu进行测量,方法结果一致。痕量气体元素H、C、N、S采用惰气熔融-红外热导法和燃烧红外法进行测量,其含量分别为0.35、0.51、0.45、0.85 mg/kg,均低于定量下限。采用惰气熔融-红外热导法和二次离子质谱法对痕量氧含量进行了测量,两种方法结果相近。同时对惰性气体元素和放射性元素含量进行了合理评估,并对纯度测量不确定度进行了评定。最终得到扣除94种杂质元素的高纯金标准物质中金的质量分数为99.9995%,扩展不确定度为0.0002%。

基于反向比例解析的近红外光谱定量模型快速构建方法

为解决光谱漂移问题,该研究设计了一种基于反向比例解析的近红外光谱定量模型方法。以烟叶近红外光谱和烟碱含量为研究对象,将数据划分为训练集和测试集。通过计算训练集光谱与测试集光谱的相关性并按照高低排序,选择前20%的光谱,运用约束规划的方法,计算测试集的拟合系数,得到测试集光谱的估计值。结果显示,使用反向比例解析法建立的模型的平均绝对误差为0.3466,预测标准偏差为0.4252,相关系数为0.7932,优于PLS模型。反向光谱比例解析可以有效解决光谱漂移问题,实现烟草中烟碱含量的准确预测,为烟碱的有效测量提供参考。

高流速离子源辉光放电质谱校正灵敏度因子法定量分析镍基高温合金中痕量稀土及贵金属元素

该文通过全面优化高流速辉光放电离子源分析高温合金痕量元素的仪器条件,系统研究高温合金复杂基体元素造成的质谱干扰,选取稀土元素和贵金属元素分析同位素与合适的质谱分辨率,确立了基于基体匹配的变形高温合金标准物质系列的校正灵敏度因子(RSF)定量方案,使测定结果的相对误差由4.0%~80%优化至7.7%~20%,并为痕量分析结果提供了可靠的计量溯源依据。基于此所建立的辉光放电质谱(GDMS)测定镍基高温合金中稀土元素和贵金属元素的方法检出限为0.0010~0.015μg/g,定量下限为0.0030~0.045μg/g。应用于变形高温合金和铸造高温合金实际样品中稀土元素和贵金属元素的分析,测定结果与湿法分析的参考值吻合较好,较好地验证了辉光放电固体样品快捷分析的优势,体现了高分辨质谱检出限低、线性范围宽、可分析元素多的特点,在高温合金材料质控中有着巨大的应用前景。

大气压气相色谱-串联质谱法同时测定血清中多溴二苯醚和新型溴代阻燃剂

建立了大气压气相色谱-串联质谱(APGC-MS/MS)同时测定人体血清8种多溴二苯醚(PBDEs)和9种新型溴代阻燃剂(NBFRs)的方法。0.3 g血清样品经HLB柱固相萃取和30%酸性硅胶柱净化处理后,用DB-5HT毛细管柱(15 m×0.25 mm×0.10μm)分离,APGC-MS/MS检测分析。PBDEs和NBFRs的检测分别采用同位素稀释法和内标法。采用血清标准参考物质SRM 1958和基质加标进行方法验证,与SRM 1958给出的参考质量分数值范围对比,多溴二苯醚各化合物浓度的测定值均在参考质量分数值的范围内,相对标准偏差(RSD,n=6)为6.1%~18%。NBFRs的基质加标回收率为81.7%~126%,RSD为6.2%~18%。该方法灵敏度和准确度高、方法性能稳定,满足人体血清中溴代阻燃剂检测的要求。

mPFC-QuEChERS净化联合UPLC-MS/MS法快速测定3种根茎类中药材中16种真菌毒素

建立了快速滤过型净化柱(mPFC-QuEChERS)结合超高效液相色谱-串联质谱(UPLC-MS/MS)同时测定黄芪等3种根茎类中药材中16种真菌毒素的分析方法。通过优化色谱和质谱条件及样品前处理方法,确定样品经80%乙腈(含2%乙酸)高速匀浆提取,快速滤过型净化柱单步净化,shim-pack Velox PFPP色谱柱分离,以甲醇和0.01%甲酸/0.2 mmol/L甲酸铵水溶液为流动相进行梯度洗脱。采用电喷雾(ESI)离子源,在多反应监测(MRM)模式下以正负模式同时扫描采集,基质匹配标准曲线外标法进行定量。结果表明,16种真菌毒素在一定的质量浓度范围内线性关系良好(r>0.99),方法检出限(LOD)为0.3~25μg/kg,定量下限(LOQ)为0.5~50μg/kg。在2.5、10、20倍LOQ加标水平下,16种真菌毒素的平均回收率为63.3%~110%,相对标准偏差(RSD)为0.20%~6.7%。对60批中药材中16种真菌毒素进行检测,检出率为30%,检出赭曲霉毒素A(OTA)、15-乙酰基脱氧雪腐镰刀烯醇(15-ACE)和杂色曲霉毒素(ST)。其中9批黄芪、2批党参样品检出OTA,检出率最高。该法操作简便、灵敏度高、实用性强,可用于黄芪等3种根茎类中药材中16种真菌毒素的快速筛查和定量分析。

超高效液相色谱-四极杆-飞行时间高分辨质谱用于化妆品中15种前列腺素类似物的快速筛查和测定

建立了超高效液相色谱-四极杆-飞行时间高分辨质谱(UPLC-Q-TOF MS)快速筛查和测定化妆品中15种前列腺素类似物的方法。样品以饱和氯化钠作为分散剂(蜡质类样品以四氢呋喃分散),经乙腈提取,离心取上清液过滤后,采用Poroshell 120 EC-C_(18)柱(150 mm×3.0 mm,2.7μm)分离,以5 mmol/L甲酸铵(含0.1%甲酸)-乙腈为流动相梯度洗脱。在ESI正离子模式下,采用Targeted MS/MS模式采集15种前列腺素类似物的质谱信息,构建筛查数据库进行快速筛查,确证后的目标物通过外标法定量。结果表明,15种前列腺素类似物的线性关系良好,相关系数(r^(2))均大于0.99;检出限为0.3~17.6μg/g,定量下限为1.1~58.8μg/g。在低、中、高3个加标水平下,水剂、膏霜、乳类、粉类、凝胶5类化妆品基质的回收率为70.1%~134%,相对标准偏差不大于7.5%。该方法简单高效、准确度好,可用于化妆品中前列腺素类似物的定性确证和定量分析,为化妆品风险识别提供技术支撑。

X射线荧光光谱在国内航空金属材料分析中的应用

该文介绍了X射线荧光光谱分析(XRF)的基本原理及其进行定性分析、半定量分析、定量分析的理论基础。对检测涉及的基体效应、光谱重叠等影响因素及数学校正方法进行了简单说明。总结了航空用金属材料中铝合金、镁合金、钛合金、钢铁、高温合金、陶瓷、金属基复合材料、镀层分析以及手持荧光定性、半定量快速分析近年来在航空金属材料分析中的应用情况,梳理了XRF分析的技术要点并对XRF技术的发展进行了展望。

阿克量级放射性同位素分析的加速器质谱分析技术及其进展

加速器质谱(AMS)技术已发展成为测试超低含量长寿命放射性核素的最灵敏手段,探测限降低至阿克量级。该文对加速器质谱的基本原理、加速器质谱仪基本结构、仪器经历的四代发展演化情况以及加速器质谱相关的关键技术进行了综述,以便于感兴趣的科研人员或从事相关交叉研究的青年科技工作者了解加速器质谱的技术原理、发展趋势、应用领域和范围,促进该技术的应用和学科交叉融合创新。近10年来,我国加速器质谱技术发展快速,仪器设备急剧增加,实验室建设和应用领域发展迅猛,在建及建成各类设备二十余台,设备类型愈发多样化,测试核素同样经历了最初的14C单一核素到现在“主流长寿命放射性核素”的近乎全覆盖扩展,应用范围不断扩大,对我国加速器质谱实验室的建设发展情况进行梳理和汇总也正得其时。加速器质谱技术除了推动传统的基础科学研究外,必将在对全球气候、环境污染、公众健康和国际性的核材料安全防护等热点问题的研究中做出越来越大的贡献,发挥越来越重要的作用。

核能战略背景下Pu在中国海岸带的研究进展

人工放射性元素Pu在中国海岸带中的传输关系到国家核安全应急与海洋生态安全,在放射化学、海洋学、生态学、地球科学等领域具有重要的监测意义。中国海岸带处于西北太平洋边缘海区域,其强浊流环境的特征使得在该环境中洋流传输来的放射性物质Pu或其他人工放射性物质与海水中的悬浮物发生迅速的清除廓清作用。Pu在海洋沉积环境中发生明显的迁移作用,对其同位素指纹特征与其他地球化学指标的研究能迅速判别出放射性污染物质的来源与各自比率关系。该文综述了近几十年来Pu在中国海岸带环境中的研究进展,海岸带Pu的研究有助于国家核电战略与复杂外部海洋等环境下的海岸海洋核安全、地球环境变化的瞬时评估、突发核事故状态下的核应急保障。

掺氮碳量子点用于柳氮磺吡啶的快速检测

以微波法一步合成制备出荧光性能强、荧光量子产率为89.38%的掺氮碳量子点(N-CDs),并通过荧光猝灭法建立了快速准确测定柳氮磺吡啶(SSZ)的新方法。通过透射电子显微镜、傅里叶红外光谱对碳量子点进行表征,结果显示N-CDs的平均粒径为2.91 nm,主要由C、O、N元素组成,大量羰基、羟基和羧基存在于N-CDs表面。在最佳条件下,柳氮磺吡啶浓度在0.1~2μmol/L和3~200μmol/L范围内线性良好,检出限为0.2μmol/L。将所建方法用于柳氮磺吡啶肠溶片中柳氮磺吡啶含量的测定,回收率为97.3%~102%。

谈谈核分析

核分析诞生于十九世纪末,是一门以核性质、核辐射、核反应、核效应、核谱学为基础,以反应堆、加速器、辐射源及核探测器为工具的先进分析技术,既是放射化学的分支学科,也是分析化学的分支学科。核分析方法具有高灵敏度、高选择性、特异性、独立误差溯源、不破坏样品等特点,已广泛应用于自然科学和国民经济的各个领域。从宇宙物质(小行星、宇宙尘、陨石、彗星等)的鉴别到纳米物质(纳米线、纳米管、富勒烯等)的表征,都成为核分析的用武之地。

GC/LC-Q/TOF MS测定当归中农药残留及膳食风险评估

采用气相色谱/液相色谱-四极杆飞行时间质谱(GC/LC-Q/TOF MS)对100例市售当归样品进行了989种农药残留分析,按照风险排序法对检出农药的风险等级进行归类,采用点评估法评估了检出农药的慢性、急性膳食摄入风险,危害指数法(HI)计算了累积风险值。100例当归的总检出率为95%,共检出27种农药,其中甲拌磷和毒死蜱的检出率较高,农药残留量为0.0010~1.4077 mg/kg。依据《中国药典(2020年版)》和GB 2763-2021,检出农药中只有甲拌磷、甲基异柳磷、特丁硫磷有最大残留限量(MRL)值,其中甲拌磷的超标率最高。风险排序结果表明,高风险农药为甲拌磷、特丁硫磷、甲基异柳磷。膳食摄入风险和累积风险结果显示,检出农药的慢性膳食摄入风险(%ADI)和急性膳食摄入风险(%ARfD)平均值分别为0.2908%和0.0978%,均远低于100%;慢性累积暴露危害指数(HIc)和急性累积暴露危害指数(HIa)分别为0.06689和0.01173,均远小于1,慢性和急性膳食摄入风险及累积风险均处于可接受水平。当归中检出农药的膳食摄入和累积暴露的风险均较低,但仍需加强对农药使用的监管,建议制定当归中检出的中等风险农药的MRL值。

电子信息类化学品生产工艺与技术应用--评《电子及信息用化学品生产工艺与技术》

随着科技的快速发展,电子信息行业已经成为全球经济的重要组成部分。作为电子信息行业的基础,电子信息类化学品在生产过程中发挥着至关重要的作用。电子信息类化学品是指用于电子信息产业生产过程的各类化学原料、中间体、辅助材料等。这些化学品广泛应用于电子元器件、集成电路、平板显示、光伏、半导体等领域,是电子信息产业不可或缺的重要组成部分。电子信息类化学品的生产工艺涉及多个环节,包括原料选择、反应过程、分离提纯、产品检测等。这些环节需要精细控制,以确保产品质量和性能的稳定。随着环保要求的提高,生产工艺也需要不断优化,降低能耗和废弃物排放。因此,对电子信息类化学品生产工艺与技术的研究显得尤为重要。

思想政治教育在专业教育中的融入与渗透——评《高校课程思政教学设计案例精选(化学化工类)》

随着社会的发展和教育的不断改革,教育领域越来越重视学生全面发展和品德教育的重要性。思想政治教育作为教育方针的重要组成部分,在当前的教育体系中具有重要意义。传统的专业教育往往只注重知识和技能的传授,而忽视了学生的思想道德素质和社会责任感的培养。化学专业作为一门自然科学学科,具有其自身的特点和优势。化学专业教育能够让学生掌握化学知识、实验技能和科学思维方法。然而,在传授专业知识的同时,也需要注重培养学生的思想道德素质和社会责任感。

高校专业课程教学中思政教育元素的融入探讨——评《有机化学课程思政案例》

随着社会的不断发展,人们对于高等教育的要求也在不断提高,这要求高校在专业课程教学中不仅要传授知识,还要注重培养学生的思想道德品质和社会责任感。在高等教育阶段,学生的专业知识学习和思想道德品质培养是相辅相成的。将思政教育元素融入化学专业课程教学,有助于培养学生的综合素质,促进学生全面发展。化学作为一门基础学科,其教学内容中蕴含着丰富的思政教育元素。例如,化学研究中的实证精神、团队合作精神、环保意识等都与思政教育密切相关,将这些思政元素融入化学专业课程教学,能够更有效地实现立德树人的教育目标。

改进QuEChERS方法结合超高效液相色谱-串联质谱法快速测定藏茶中88种农药残留

建立了藏茶中88种农药残留的改进QuEChERS/超高效液相色谱-串联质谱(QuEChERS/UPLC-MS/MS)检测方法。藏茶样品以1%乙酸乙腈提取和2 g NaCl盐析处理,经交联聚乙烯基吡咯烷酮(PVPP)、十八烷基键合硅胶(C18)、石墨化炭黑(GCB)净化后,以0.01%甲酸水溶液(含2 mmol/L甲酸铵)和0.01%甲酸甲醇为流动相,采用ACQUITY UPLC BEH C18(50 mm×2.1 mm,1.7µm)色谱柱在15 min内实现分离。在电喷雾正离子模式下,采用多反应监测(MRM)模式检测,基质匹配标准曲线外标法定量。结果表明,藏茶中88种农药在相应质量浓度范围内线性良好(相关系数r≥0.9990),检出限(LOD)和定量下限(LOQ)分别为0.15~3µg/kg和0.5~10µg/kg。在1、2、10倍LOQ 3个加标水平下,平均回收率分别为73.2%~108%、73.2~109%、72.5%~110%,相对标准偏差(RSD)均不大于12%。将该方法应用于12批实际样品检测,所有样品均检出农药,其中有4批次样品中吡虫啉超限量值。该方法灵敏度高、简便快捷,能够满足藏茶中88种农药的快速检测要求。

基于HS-GC-IMS分析爆珠香精挥发性风味成分差异

采用顶空气相色谱-离子迁移谱(HS-GC-IMS)技术,对不同清新玫瑰爆珠样品中的香精挥发性成分进行鉴定,并通过感官评价,结合主成分分析(PCA)、偏最小二乘判别分析(PLS-DA)、偏最小二乘回归法(PLSR)等多元统计方法识别判定不同样品的主要风味成分差异。结果表明:①感官评价显示该爆珠样品风格特征主要以花香、果香、木香为主,并辅以青香、甜香与酒香香韵,不同样品在花香、果香属性上呈显著差异(p<0.05);②GC-IMS非靶向定性出样品中22种主要的挥发性风味组分,其中醇类8种、酯类3种、酮类3种、醛类3种、烯烃类3种、酸类1种、吡嗪类1种,且指纹图谱直观显示出挥发性较强的醇类、酯类等香气化合物在样品间差异明显;③PCA、PLS-DA能对不同样品进行有效区别,并筛选出10个特征差异组分(VIP>1),PLSR得出样品感官差异主要与2-甲基丁酸乙酯、丁酸乙酯、环己酮、苯乙酮、辛醛、正丙醇和芳樟醇有关。该方法可有效区分不同清新玫瑰爆珠样品,其判定结果与感官评价结果一致,具有准确可靠、可视化强等特点,能够为烟用爆珠产品感官质量快速检验提供技术支持。