凝胶渗透色谱-光散射联用表征聚合物摩尔质量的实验教学改革

凝胶渗透色谱-光散射(gel permeation chromatography-light scatting,GPC-LS)联用是目前最常用的表征聚合物摩尔质量的方法之一,具有灵敏度高、结果准确等特点,在科学研究与生产实践中得到了广泛应用。“凝胶渗透色谱-光散射联用表征聚合物摩尔质量”是《高分子物理实验》课程中一个重要的教学内容。然而,目前的GPC-LS实验教学内容简单,缺乏深度。本文在该实验项目原有内容的基础上进行扩充,重新设计出多套实验项目:(1)选取商品化的聚苯乙烯为实验样品,利用GPC-LS对其摩尔质量、摩尔质量分布以及回转半径等分子结构参数进行表征;(2)选取两种分子结构参数接近的聚丙烯腈样品,借助质量微分分布曲线揭示这两种样品在摩尔质量分布中的细微差别;(3)选取一系列不同摩尔质量的聚乙二醇为实验样品,通过比较其色谱图分析摩尔质量的高低对色谱峰的影响;(4)选取3种不同的聚合物(聚丙烯腈、聚甲基丙烯酸甲酯、聚β-环糊精)样品,借助构象图对其分子链的构象进行分析。此外,本文对实验教学方法进行了改革,将被动学习转变为主动学习,提高了学生的自主学习能力。通过本实验项目的教学改革探索,使学生能更加全面地理解凝胶渗透色谱-光散射联用的原理及应用,开拓了学生的知识视野,激发了学生的学习热情,提升了实验教学效果。

生物样品中新污染物筛查:透析和凝胶渗透色谱联用净化方法

以河蚬为代表,建立了一种能有效去除生物样品中脂肪及其它内源性干扰物,并保留性质广泛的新污染物的净化方法。选择理化性质迥异的35种污染物(log Kow为-1.30~8.41),优化生物样品萃取、透析及凝胶渗透色谱(GPC)分离方法,并验证了方法可行性。优化的样品前处理方法为:样品先后采用正己烷、丙酮、二氯甲烷混合溶液(体积比2∶2∶1)和乙腈加速溶剂萃取,提取液经4次透析后再用GPC净化,目标物使用气相色谱-质谱和液相色谱-串联质谱进行分析。采用香兰素-磷酸法测定每一净化步骤后样品的脂肪含量,并结合色谱-质谱全扫描分析,检验干扰物的去除效率。结果表明,净化后河蚬提取物中残余的脂肪含量小于1.06%,GPC中待测分析物的流出时间为8~20 min,平均回收率为55.1%±13.0%,相对标准偏差为1.4%~9.2%。净化后的河蚬生物样品中脂肪和部分内源性物质被有效去除,宽泛程的目标物的回收率均达到环境样品痕量新污染物检测的要求,所建方法可用于生物样品非目标筛查的前处理。

利用凝胶渗透色谱示差-紫外检测器联用测定丁苯共聚物的组成分布

将凝胶渗透色谱(GPC)中的示差与紫外检测器联用,测定了无规共聚丁苯橡胶和SBS三元嵌段共聚物中各级分的组成变化。实验方法选择中对比了两种浓度参数的确定方法,发现通过改变注射量来实现浓度变化的方法优于使用系列浓度样品的方法。分别测定标准样品在紫外和示差检测器上信号产生的时间间隔可以确定两个检测器上信号的时间差。根据紫外-示差检测器联用可以看到SBR无规共聚物和三嵌段SBS共聚物样品中每一个级分中随着相对分子质量的变化,苯乙烯含量的变化。

凝胶渗透色谱测试天然橡胶相对分子质量及分布的优化方法建立

为摸索凝胶渗透色谱仪器测试条件对天然橡胶相对分子质量及分布测试结果的影响,利用凝胶渗透色谱对同一天然橡胶样品进行分子量及分布测试,确定了最佳的凝胶渗透色谱测试条件:检测器为示差折光检测器,流动相为四氢呋喃,流速为1.0mL/min,柱温和检测器温度为40℃,进样体积为30μL。将其运用在不同品种天然橡胶样品的测试分析中,结果表明该方法准确度高(>98%),重现性好(RSD<5%),为今后利用凝胶渗透色谱仪测试天然橡胶相对分子质量及分布测试提供了试验指导和理论基础。

凝胶渗透色谱法测定辛基酚醛增粘树脂相对分子质量及其分布

采用凝胶渗透色谱(GPC)法测定辛基酚醛增粘树脂相对分子质量及其分布,并研究辛基酚醛增粘树脂相对分子质量对其软化点和增粘效果的影响。确定的测试条件为:流速1.0 mL·min^(-1),柱温40℃,试样溶液质量浓度(2±0.2) mg·mL^(-1);辛基酚醛增粘树脂的软化点和增粘效果随着其相对分子质量的增大而提高。

加速溶剂萃取-凝胶渗透色谱-气相色谱-质谱法同时测定水产品中短链及中链氯化石蜡

目的建立加速溶剂萃取-凝胶渗透色谱-气相色谱-电子捕获负化学源-低分辨质谱法同时测定水产品中短链氯化石蜡(short chain chlorinated paraffins,SCCPs)和中链氯化石蜡(medium chain chlorinated paraffins,MCCPs)的分析方法。方法水产品样品经冷冻干燥后,加入适量硅藻土混合并研磨均匀,以二氯甲烷/正己烷(1:1,V:V)对目标物进行萃取(100℃、1500 psi),收集凝胶渗透色谱仪9~21 min馏出液,浓缩定容后上机。结果采用气相色谱-电子捕获负化学源-低分辨质谱法测定水产品中SCCPs和MCCPs,方法检出限分别为16.2ng/g(n=7)和17.9ng/g(n=7),低(50ng/g)、中(100ng/g)、高(500ng/g)3个水平的加标回收率为80.8%~95.2%,相对标准偏差为4.53%~8.48%。采用该方法对采集的不同水产品样品进行分析,样品中SCCPs和MCCPs检出率为69.7%和63.6%,检出含量分别为24.7~2632.0ng/gdw和3.88~360.00ng/gdw。SCCPs和MCCPs在不同水产品中的分布模式相似,碳原子同族体SCCPs以C_(10)和C_(11)为主,MCCPs以C_(14)和C_(15)为主,氯原子同族体以Cl_(5)~Cl_(7)为主。结论本研究建立的方法灵敏度高、重现性好且自动化程度高,可有效提升检测效率,适用于水产品中短链和中链氯化石蜡的检测。

凝胶渗透色谱法研究沥青质的聚集性质

研究沥青质的聚集性质对于石油的开采、储运和加工具有重要意义。选取4种典型渣油A~D并提取其沥青质,采用凝胶渗透色谱(GPC)进行评价,建立聚苯乙烯标准曲线并通过分子量的变化情况定量化研究沥青质的聚集行为。结果表明:质量浓度是影响沥青质聚集行为的重要因素,且在相同质量浓度下沥青质较渣油的聚集程度更加明显,而对于几乎不含沥青质的轻质馏分油来说分子量则与质量浓度关联不大;4种渣油及沥青质的分子量及分子量分布情况差异较大,根据质量浓度与分子量的变化率评估沥青质的聚集程度,4种沥青质的聚集顺序为:D>C>A>B。

用双检测器凝胶渗透色谱法测定顺丁橡胶长链支化度

用带有示差折光检测器和自动黏度计的双检测器凝胶渗透色谱(GPC)测定了顺丁橡胶的长链支化度,与常用GPC-特性黏度([η])法的测定结果进行了对比,并考察了顺丁橡胶的微观结构对其长链支化度的影响。结果表明,用双检测器GPC测定顺丁橡胶的长链支化度是可行的;测定顺丁橡胶的长链支化度可不考虑其微观结构变化的影响。

多检测器凝胶渗透色谱法测定卡拉胶分子量及其稀溶液构象分析

本文采用三检测器联用凝胶色谱法对κ-型、ι-型卡拉胶的分子量进行测量(κ-型、ι-型卡拉胶的分子量分别为685.77 kDa和408.33 kDa)。通过研究两种卡拉胶稀溶液的Mark-Houwink指数、流体力学直径,得出了κ-型和ι-型卡拉胶的分子构象:在低分子量阶段,卡拉胶分子链刚性较强,呈现刚性棒状结构;在中分子量阶段,卡拉胶分子链的刚性降低,构象介于无规线团与刚性棒状结构之间,呈现半刚性的伸展线团;在高分子量阶段,卡拉胶分子呈现出无规线团构象。随着卡拉胶分子量的增加,卡拉胶分子链的刚性逐渐降低,卡拉胶分子由刚性棒状结构变为半刚性延展线团最终变为柔性无规线团,且κ-型和ι-型卡拉胶分子链表现出相同的变化趋势。卡拉胶的分子量和构象对卡拉胶的抗菌抗凝等生物活性以及纺丝性能有着较大的影响,对卡拉胶分子量和构象进行准确分析可以促进卡拉胶在纺织、医药、化妆品等工业生产中的应用。

检测器灵敏度和进样量对凝胶渗透色谱测试结果的影响

利用氮氧稳定自由基活性聚合所得的不同分子量分布的聚苯乙烯为样品，研究了凝胶渗透色谱（GPC）示差折光检测器灵敏度和进样量变化对测试结果的影响．结果显示，随着检测器灵敏度和进样量的增加，样品的信号均逐渐增强．检测器灵敏度和进样量的变化对于宽分子量分布样品的影响要比对窄分子量分布样品的影响明显．根据结果分析，在测试过程中一般应选择灵敏度为16或32，20～50μL的进样量．

多检测器凝胶渗透色谱的应用及影响因素

多检测器凝胶渗透色谱可为高分子材料提供丰富的测试和表征信息,本文介绍了多检测器凝胶渗透色谱技术的原理和功能,并探讨了多检测器凝胶渗透色谱测试过程中需要注意的问题。

三检测器凝胶渗透色谱法和碳核磁共振法测定橡胶长链支化度

采用带有十八角度激光光散射仪、黏度检测器和示差折光仪3种检测器的凝胶渗透色谱(GPC)仪和碳核磁共振仪分别对顺丁橡胶(BR)、氢化丁腈橡胶(HNBR)和乳聚丁苯橡胶(ESBR)的长链支化度进行了测定。结果表明,2种方法均可较好地测定橡胶的长链支化度;但三检测器GPC法对于测定组成结构复杂的聚合物长链的支化度更为方便,而且可同时测得聚合物的相对分子质量及其分布。对于BR、HNBR和ESBR而言,相对分子质量越大的级分,其长链支化度也越大。HNBR的长链支化度最大,ESBR的长链支化度则最小。

在线凝胶渗透色谱-气相色谱-串联质谱联用检测烟叶中的农药残留

采用改进Qu ECh ERS方法,以石墨化炭黑/乙二胺-N-丙基键合硅烷/磁性四氧化三铁复合材料为吸附剂,对烟叶提取物进行净化,结合在线凝胶渗透色谱-气相色谱-串联质谱联用仪,建立了烟叶中10种农药残留的检测方法。优化了影响实验结果的参数,最终凝胶渗透色谱在线收集时间选取为3.30~5.30 min、磁性吸附剂用量为80 mg、净化时间为1.0 min。目标物的检出限在0.940~100 ng/L之间,线性相关系数R2≥0.9989,日内和日间相对标准偏差分别小于15.1%和19.8%,实际样品的加标回收率为68.8%~132.2%。本方法成功应用于实际烟叶样品的检测,检测结果与现行标准方法相吻合。

凝胶渗透色谱-气相色谱-质谱联用法在中药材多种农药残留同步检测中的应用

据不完全统计,我国约有80%的中药材来源于人工栽培[1],而中药复方临床疗效的好坏在很大程度上取决于人工栽培的中药材质量的优劣。由于经济效益和社会需求两方面的原因,大多数药农已经把中药材当作普通农作物进行栽培。为去除病虫害以提高中药材产量,药农在种植过程中经常大量地使用各种农药,

基于凝胶渗透色谱净化技术的食品农药残留检测方法

在食品农药残留检测研究中,在保证检测快速、高效的情况下,检测方法的重现性与理想情况存在一定差距。鉴于此,本文提出基于凝胶渗透色谱净化技术(Gel Permeation Chromatography,GPC)的食品农药残留检测方法。在检测前,根据食品样品的不同确定不同的检测参数,建立起GPC分析条件,利用GPC处理待测目标,检测处理后的待测液,分析出样品组分。结果表明,本文提出的基于凝胶渗透色谱净化技术的检测方法在实际应用上检测精度高,样品净化效果好,整体重现性得到了提高。

全自动固相萃取结合在线凝胶色谱气质联用仪测定饮用水中15种农药残留

目的采用全自动固相萃取(ASPE)结合在线凝胶色谱-气相色谱质谱联用仪(GPC-GC/MS),建立饮用水中15种农药残留的快速检测方法。方法水样中农药残留通过用二氯甲烷和乙酸乙酯活化过的固相萃取柱萃取,再用二氯甲烷和乙酸乙酯洗脱浓缩后,以正己烷复溶,通过GPC-GC/MS检测。结果15种农药的检出限和定量限分别为0.31~1.78μg/L及1.0~6.0μg/L,在各自考察浓度范围内线性关系良好(r值均>0.998),加标回收率为70.5%~107.5%,相对标准偏差(RSD)为2.1%~8.7%。结论该方法可实现快速、自动化检测,重现性好,适用于对饮用水中多种农药残留的快速检测。

三检测器凝胶渗透色谱法测定聚丙烯酰胺的分子量及其分布的实验技术研究

通过凝胶渗透色谱 (GPC)与光散射-示差折光-粘度三检测器的联用,建立了聚丙烯酰胺分子量及其分布的GPC测试方法。实验结果表明,聚丙烯酰胺的分子量测试值与理论值偏差小于5%,该方法具有良好的准确性和重复性,可用于聚丙烯酰胺的分子量及其分布的日常监测及研究。

QuEChERS-在线凝胶渗透色谱-气相色谱-串联质谱法高通量筛查动物源性食品中的多农药残留

将QuEChERS技术与在线凝胶渗透色谱-气相色谱-串联质谱(GPC-GC-MS/MS)技术结合,建立了动物源性食品中196种农药残留的高通量检测方法。样品经乙腈提取、QuEChERS结合在线GPC净化后,进行GC-MS/MS检测,多反应监测模式(MRM)分析,外标法定量。方法优化了提取溶剂及净化剂类型,实现了目标物的高效提取和基质的有效去除;考察了在线GPC对样品溶液的净化作用。通过研究不同馏分接收时间段内目标物的回收率和基质效应,得出最佳馏分接收时间,实现目标物的有效导入和基质的高效去除,并对QuEChERS-GPC联用技术的优势进行了评价。该方法研究了196种农药的基质效应,其中10种农药表现为中等强度基质效应,4种农药为强基质效应。本研究采用基质匹配标准溶液进行定量,结果表明,196种农药在0.005~0.2 mg/L范围内线性关系良好,相关系数均>0.996,方法的检出限为0.002 mg/kg,定量限为0.005 mg/kg。向猪肉、牛肉、猪肝3种不同脂肪含量基质的空白样品中添加标准溶液,196种农药在3个加标水平下(0.01、0.05、0.20 mg/kg)的平均回收率为65.3%~126.2%,精密度为0.7%~5.7%。本方法快速、准确、灵敏,适用于动物源性食品中多农药残留的高通量筛查与检测。

凝胶渗透色谱-气相色谱-离子阱质谱法测定桔梗原药和当归提取物中101种农药残留

建立了凝胶渗透色谱(GPC)-气相色谱-离子阱质谱同时检测桔梗原药和当归提取物中101种农药残留的分析方法。方法采用乙腈超声辅助提取桔梗原药和当归提取物,浓缩提取液至近干后用乙酸乙酯-环己烷(1∶1,v/v)复溶,采用凝胶渗透色谱法(选取40 cm长、内径20 mm的凝胶渗透色谱柱)对样品进行净化,弃去前段含脂类、色素等杂质的流出液,收集17~30 min洗脱液并旋转蒸发浓缩至近干,甲苯1 mL定容上机。选用DB-5MS毛细管色谱柱分离待测物,通过离子阱质谱实现对101种农药残留的高效检测。方法通过优化前处理条件和离子阱二级质谱参数,有效降低了复杂中药基质对待测化合物的干扰,最大限度提高了样品中农药的定量准确性和回收率,101种农药3水平添加的平均回收率为58.3%~108.9%,每个添加水平10次独立重复测定的相对标准偏差为0.4%~16.5%,检出限(LOD)范围为0.2~40.0μg/kg,可满足当前韩国、日本、欧洲规定的最大残留限量(maximum residue limits,MRLs)要求。方法具有操作简单快速、灵敏度高、重复性好等特点,凝胶渗透色谱技术的应用克服了固相萃取小柱净化容量不足的弊端,离子阱技术的应用可以进一步排除共流出基体杂质的干扰,提高定量和定性的准确性,检测效果优于常用的气相色谱-质谱法,是对中药中同时分析多种农药残留检测方法的有益补充。

凝胶渗透色谱净化气相色谱-质谱法检测河豚鱼、鳗鱼和对虾中191种农药残留

建立了河豚鱼、鳗鱼和对虾中191种农药多残留的气相色谱-质谱分析方法。样品用乙酸乙酯-环己烷（体积比为1∶1）均质提取,凝胶渗透色谱净化,收集26～44min的流出液并进行在线浓缩,通过气相色谱柱（DB-1701）分离后在选择离子监测（SIM）模式下进行质谱检测。分别以最低定量限和4倍最低定量限为添加浓度对河豚鱼、鳗鱼和对虾样品进行了两个水平的添加回收率实验,方法的回收率范围为50.2%～120%,其中89.5%的农药的回收率为70%～120%,相对标准偏差范围为0.6%～21.6%。方法的最小检出限和最低定量限范围分别为0.002～0.3mg/kg和0.007～1.2mg/kg。该方法的灵敏度、准确度和精密度均符合农药多残留检测的技术要求,适用于河豚鱼、鳗鱼和对虾等动物源性水产品中多种农药残留的检测。