基于加压毛细管电色谱-激光诱导荧光联用技术研究离子强度对维生素B2光解反应的影响

基于加压毛细管电色谱-激光诱导荧光检测法建立了分析维生素B2及其荧光性光解产物的方法,并用于研究维生素B2在水溶液和磷酸盐缓冲液中的光解反应速率与离子强度之间的关系。发现在C18毛细管色谱柱,流动相为含0.1%(v/v)三氟乙酸的乙腈水溶液,梯度洗脱,激发波长为488 nm,发射波长为520 nm的条件下,维生素B2及多种荧光性光解产物均得到很好的分离和检测,维生素B2的定量限为5×10-8mol/L。在此基础上研究了维生素B2的光降解反应受光照时间和离子强度等的影响。发现离子强度对维生素B2溶液的光解反应有显著影响,离子强度越大,光解速度越快。并进一步通过动力学计算得到维生素B2在水溶液和磷酸盐缓冲液中光解反应的表观速率常数。该研究为维生素B2的光稳定研究提供了一种高效分离和检测的方法,并为维生素B2的保存及临床使用提供了参考。

毛细管电泳-激光诱导荧光法测定细胞中谷胱甘肽

谷胱甘肽(GSH)在抵抗氧化应激和重金属解毒过程中发挥着重要作用,建立灵敏、准确的GSH定量分析方法对于研究细胞重金属毒性机制具有深远意义。该研究以肝癌细胞(HepG2)为研究对象,以活性基团为芳香邻二醛的2,3-萘二甲醛(NDA)为标记试剂,建立了一种高灵敏度的测定细胞中GSH含量的毛细管电泳-激光诱导荧光检测方法(CE-LIF)。实验考察了缓冲溶液的种类、pH、添加剂等对GSH与NDA的反应速率和NDA-GSH检测灵敏度的影响。比较了pH为7.4和9.2的三羟甲基氨基甲烷(Tris)缓冲溶液、pH为9.2的硼砂和Tris缓冲溶液中NDA-GSH的灵敏度和反应速率,结果显示在pH为9.2的硼砂缓冲溶液中NDA-GSH的灵敏度最高且反应速率最快。进一步比较了4种添加剂对NDA-GSH灵敏度的影响,结果显示以β-环糊精(β-CD)作为添加剂效果最好。在最优的实验条件下,GSH与NDA可以在5 min内达到反应平衡,3 min内检测到NDA-GSH电泳信号。采用外标法对细胞中的GSH进行定量分析,方法线性范围为0.01~20.00 mmol/L,GSH的检出限和定量限分别为0.006μmol/L和0.020μmol/L,加标回收率和标准偏差分别为95.7%~112.6%和3.8%~5.0%(n=3)。通过建立的方法对HepG2细胞中的GSH进行定量分析,并研究了As(Ⅲ)、As(Ⅴ)、Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)刺激细胞后胞内GSH的变化情况。结果表明,在研究剂量水平下,As(Ⅲ)、As(Ⅴ)和Cr(Ⅲ)不会影响HepG2细胞中GSH的含量,而高剂量Cr(Ⅵ)会导致GSH含量显著降低。结合元素毒性数据,说明HepG2细胞内GSH含量与细胞毒性相关,GSH含量会随着细胞毒性增大而降低。

基于激光诱导荧光光谱技术的生物质热反应过程研究进展

深入了解生物质的热解、燃烧特性以及碱金属的生成特性是生物质清洁高效利用的理论基础。传统的测量手段由于测量精度低以及时间滞后等问题,对于生物质热反应过程认识存在不足。激光诱导荧光(LIF)技术具有非接触、实时在线、高空间分辨率、连续性等优点,其用于生物质热反应过程的研究报道越来越多。本研究主要综述了近年来LIF技术在生物质热解过程、燃烧过程及燃烧过程中碱金属释放特性的应用进展,分析了不同反应条件下生物质热解过程中挥发分的生成演化行为及其形成机理,阐述了生物质燃烧过程中火焰结构信息及碱金属的释放迁移转化特性,提出了当前研究存在的一定不足及未来研究方向。

平面激光诱导荧光技术用于快速液-液混合过程温度场测量

利用平面激光诱导荧光技术(Planar Laser Induced Fluorescence,PLIF)研究了毫米尺度流道内,两股不同温度液膜的错流混合过程.根据激光诱导作用下荧光强度的温度依赖特性,可视化地揭示了液-液错流混合区的二维温度场分布.采用温度离析度(Intensity of Segregation,IOS)的概念定量描述了液-液混合的发展过程,分析了不同射流动量比对混合过程的影响.计算了该过程混合区水的总传热系数,与纯湍流作用的总传热系数比较发现,两液膜撞击射流对传热有强化作用,射流动量比是影响其总传热系数的重要因素.

利用平面激光诱导荧光技术测量燃烧场内NO的浓度分布

介绍了平面激光诱导荧光的原理及实验装置,利用可调谐OPO激光器,在甲烷 空气火焰及一些高能燃剂燃烧火焰中测得了NO分子在不同压力、不同燃烧时刻的系列荧光谱线及二维浓度分布,并给出实验结果分析。

面激光诱导荧光技术用于快速液液微观混合研究

建立了面激光诱导荧光技术研究液液微观混合过程的实验方法,在无干扰流场条件下,研究了毫米尺度流道内、错流接触的两股液膜的时空混合行为,以可视化的手段揭示了液液微观混合过程的二维瞬态浓度场,发现了液膜快速错流接触后形成的有序波形涡结构,涡的尺度大小为1～2mm,涡的发展过程是影响两股流体混合的主要因素.同时建立了混合过程的定量表征方法,用混合液膜中组分的离析度(intensityofsegregation,IOS)定量描述了混合过程所达到的程度,获得了不同液膜流速下液液混合过程IOS值随着液体流动方向的变化趋势图,并分析了两股液膜之间的速率比以及混合液膜的Reynolds数对混合过程的影响.

激光诱导荧光技术在液体混合可视化研究中的应用

在研究混合过程的多种实验方法中,定量的可视化测量技术不仅可同时显示流场中各位置混合效果的差异,还可直观地反映混合过程随时间的变化规律。其中,激光诱导荧光技术具有测量精度高、无干扰流场、实现方式简单等优势,是用于检测化工过程流动-混合行为的先进测试技术。对该技术的测试原理、实现方式进行了详细的介绍,探讨该技术在可视化液体混合过程以及反应流混合过程的研究进展。

毛细管电泳手性分离-激光诱导荧光检测普萘洛尔对映体

用异硫氰酸荧光素衍生普萘洛尔,衍生产物用毛细管电泳分离,激光诱导荧光方法检测.在含有10 mmol/L β-CD,50 mmol/L 硼砂(pH=9.0)的溶液中,普萘洛尔对映体得到了基线分离.本方法线性范围宽(R型:2.0×10-3～1 mg/L), 灵敏度高(检出限均为1.24 μg/L),可用于活体中普萘洛尔对映体的药代动力学研究.

毛细管电泳-激光诱导荧光法测定人血浆中的富马酸比索洛尔

建立了毛细管电泳-激光诱导荧光检测(CE-LIFD)技术测定人血浆中富马酸比索洛尔含量的新方法。选用荧光素异硫氰酸酯(FITC)为衍生化试剂,当缓冲溶液为25mmol/LNa2B4O7(pH9.2)、分离电压25kV、柱温20℃、电动进样(10kV×8s)、以峰面积内标法定量、于激发波长/发射波长=488/520nm柱上检测时,富马酸比索洛尔得到较好分离。在选定的电泳条件下,对其线性范围(20～1000μg/L)、检出限(10μg/L)、重现性(日内和日间精密度分别小于4.44%和5.59%)和回收率(96.19%～101.80%)进行了测定。结果表明:迁移时间的重现性<1.58%;峰面积之比的重现性<6%。

毛细管电泳-激光诱导荧光检测法测定抗癫痫药加巴喷丁

建立了毛细管电泳-激光诱导荧光(CE-LIF)测定抗癫痫药加巴喷丁的方法。加巴喷丁经4-氯-7-硝基苯并-2-氧杂-1,3-二唑(NBD-Cl)衍生化后,采用10mmol/L硼砂-10mmol/L十二烷基硫酸钠(pH9.75)的缓冲体系,加巴喷丁在6min内实现高效基线分离。方法的线性范围为0.01～10mg/L(r=0.999 7),检出限为2μg/L,定量限为10μg/L。方法的平均回收率为100.2%～103.1%,相对标准偏差为0.15%～1.00%(n=3)。该方法灵敏、快速、准确和可靠,已用于加巴喷丁药物制剂的质量控制。

复合激光诱导荧光定量标定技术及其对喷雾特性研究的应用Ⅰ:燃油喷雾当量比定量标定方法

应用复合激光诱导荧光技术建立了定容燃烧弹中荧光强度和喷雾浓度间关系的定量标定方法,获得柴油喷雾气相、液相浓度量化数值,并针对影响定量标定的各种环境因素开展了深入的量化研究。试验中分析了荧光强度和气相喷雾浓度间的系数(Kvapor)随环境条件改变时的变化情况并发现:系数Kvapor随环境压力升高而降低;环境气体成分的变化对系数Kvapor并没有明显影响;环境温度升高使得系数Kvapor呈现先上升后下降的趋势,600K左右是拐点位置,600K以前随温度升高而升高,600K以后随温度升高而快速下降。最终,根据试验结果建立了系数Kvapor随环境温度和环境压力变化的三维Map图,并应用其获得喷雾气相当量比浓度数值和液相浓度数值的定量结果。

微乳电动色谱-激光诱导荧光检测法快速分离测定麻黄碱和伪麻黄碱

以5-（4,6-三氯-s-三嗪基-2-氨基）荧光素为衍生试剂,建立了一种微乳电动色谱-激光诱导荧光检测法分析麻黄碱和伪麻黄碱的新方法。经过实验条件的优化,使用50mmol/L硼砂,5%微乳液（V/V）（微乳液组成（W/W）3.24%正己烷,3.24%SDS,26.44%正丁醇,57.08%水）,14%乙腈（V/V）作为运行缓冲溶液,电压22.5kV,温度为25℃条件下,11min内可实现基线分离。分析物的峰高与浓度（2.5-75μg/L）之间存在较好的线性关系,相关系数为0.9915（麻黄碱）和0.9981（伪麻黄碱）;检出限分别为2.39×10^-3和3.85×10^-3μg/L。将该法成功用于麻黄及其制剂中两种生物碱的分析,回收率在92.0%-108.4%之间。

复合激光诱导荧光定量标定技术及其对喷雾特性研究的应用Ⅱ:喷射参数和环境参数对喷雾特性的定量分析

在改变喷射控制参数和环境参数的喷雾特性研究中,应用定量标定的试验结果深入开展了喷油压力、喷孔孔径、环境密度和环境温度对喷雾各个特性参数影响的研究。研究中发现,提高喷射压力能提高喷雾动能,加速液相喷雾的破碎、促进液相蒸发形成气相喷雾,提高贯穿速率,有利于喷雾的扩散和蒸发。小孔径的喷油嘴,虽然能够减少贯穿距离,但也同时减弱了喷雾和空气的混合空间范围;由于小孔径促进了喷雾的破碎和蒸发,气相喷雾分布均匀程度明显提高。环境密度高的条件下明显减小了喷雾的贯穿距离,这样虽然导致喷雾的扩散速率降低,但由于单位体积内气体量的大幅增加,加快了环境气体和喷雾之间的互相作用,更容易形成气相。环境温度对喷雾的蒸发速率起关键作用,液相喷雾贯穿距离随温度升高而减小,同时,气相最大当量比出现时间提前,这些说明环境温度升高,加速了环境气体和喷雾间的热交换,提高了喷雾的蒸发速率,最终促进气相快速形成。

毛细管电泳-激光诱导荧光检测法分离检测谷胱甘肽及其构成氨基酸

以4-氯-7-硝基苯并-2-氧杂-1,3-二唑(NBD-Cl)为柱前衍生试剂,建立了一种毛细管电泳-激光诱导荧光直接检测氧化型和还原型谷胱甘肽及其构成氨基酸(谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸)的新方法。经过实验条件的优化,采用25 mmol/L硼砂-20 mmol/L聚氧乙烯月桂醚(Brij-35)-5%乙腈(pH 9.5)的缓冲体系,在柱温为25°C、分离电压为20 kV的条件下,压力进样3447.5 Pa(0.5 psi)×3 s,五种物质在11 min内实现高效基线分离。在该方法下,还原型谷胱甘肽、氧化型谷胱甘肽、谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸的线性范围分别为:1～50μg/mL,1～50μg/mL,0.5～25μg/mL,1～50μg/mL,0.1～20μg/mL;检测限分别为:0.1μg/mL,0.1μg/mL,0.005μg/mL,0.1μg/mL,0.001μg/mL。以还原型谷胱甘肽钠粉针剂为样品,方法的加标回收率为99.5%～110.7%,相对标准偏差为0.26%～3.272%(n=3)。该方法准确、快速、灵敏、检测限低,有望用于样品中氧化型和还原型谷胱甘肽及其构成氨基酸的含量分析。

毛细管电泳-激光诱导荧光法测定缺氧缺血新生大鼠脑组织中氨基酸

建立了新生儿缺氧缺血性脑病(H IE)发生时脑组织中兴奋性氨基酸(EAA)含量的高效毛细管电泳-激光诱导荧光检测(CE-LIF)的新方法。方法的最佳条件为:40 mmol/L硼砂溶液,分离电压20 kV,压力进样5 s,λem=488 nm、λex=560 nm。随机分为假手术组、新生儿缺氧缺血性脑病(H IE)组,小剂量地塞米松(DXM)组和大剂量DXM组的新生大鼠脑组织中EAA的含量测定,结果表明:假手术组EAA含量较低,H IE组EAA含量显著升高,大、小剂量DXM预处理后,EAA含量较H IE组有不同程度的降低。

激光诱导荧光技术测量规整填料内的液体分布

介绍了利用激光诱导荧光技术(LIF)测量规整填料内的液体分布的实验方法,实现了液体分布的可视化,得到了液膜厚度和持液量等定量信息。利用LIF技术分别测量了3种物系在750Y型规整填料的实验装置内的液体分布。结果表明,表面张力和黏度都对填料表面上的液体分布有影响,但表面张力对液膜厚度和持液量的影响较大,是主要影响因素。

基于激光诱导荧光技术的煤矿水源识别研究

快速准确的识别煤矿含水层水源对于煤矿突水预警及灾后救援意义重大,针对传统水源识别耗时较长,不适宜构建在线式预警系统,提出使用激光诱导荧光技术用于煤矿水源类型识别的方法。利用激光激发待测水样,获取其荧光光谱,结合模式识别对水源进行快速辨识。实验采集了淮南矿区谢桥煤矿的两种纯水样本-老空水与砂岩水,并根据不同混合比配成5种混合水样进行实验。首先针对获取的水源荧光光谱中可能会存在的各种噪声及干扰信息,采用SG、 Normalize、 Gapsegment求导、 Detrend和MSC 5种常用的光谱预处理算法对光谱数据进行处理。其次针对荧光光谱数据量过大,对数据进行PCA降维,作为对比6种预处理方式(含原始光谱)主成分数皆取3,结果显示SG预处理累计贡献度最大,为97.26%;其次是原始光谱,为92.38%, Normalize与Detrend累计贡献度相差不大,分别为88.04%和87.59%, MSC为66.41%, Gapsegment最差,为22.65%。最后分别对PCA降维后的数据使用线性LDA以及非线性RBF-SVM模型进行识别对比。使用LDA进行建模, SG-PCA-LDA正确率最高,达到了98.86%,依据建立的LDA模型,对验证集数据进行识别, SG-PCA-LDA的正确率依然最高,为100%。使用RBF-SVM进行建模, Original-PCA-RBF-SVM, SG-PCA-RBF-SVM, Normalize-PCA-RBF-SVM正确率最高,皆为97.14%,依据建立的RBF-SVM模型,对验证集数据进行识别, Original-PCA-RBF-SVM和SG-PCA-RBF-SVM正确率依然最高,为97.14%。对比两类模型可以发现, LDA验证集正确率较建模集有一定的提升,而RBF-SVM验证集正确率较建模集有小幅度降低,说明LDA模型对于此煤矿水源荧光光谱数据的泛化能力较好,且成功率较高。结果表明, SG-PCA-LDA模型结合激光诱导荧光技术是一种较佳的应用于本地煤矿水源识别的方法,且验证了对老空水、砂岩水的纯水样和混合水样识别的可能性,可以推广到煤矿其他混合水源的识别中。

电弧加热射流O_2激光诱导荧光技术温度测量

采用ArF准分子激光器作为激发光源来激励O2 Schumann Runge带系(B3Σ-u←X3Σ-g)193.3nm附近的转动吸收谱线,用紫外光电倍增管探测该带系256nm附近的荧光信号,建立了ArF准分子激光器O2激光诱导荧光流场测试系统。在建立O2单带测温模型和软件的基础上,利用Schumann Runge带系(10,2)带的荧光信号、测量了氧氩混合电弧加热射流的径向温度分布。结果表明:我们建立的ArF准分子激光器O2 LIF测试系统是成功的。

激光诱导荧光检测技术在小型底栖生物分离系统中应用的研究

介绍了激光诱导荧光检测技术在小型底栖生物分离系统的应用。设计小型底栖生物标本荧光检测方案,通过荧光染料虎红(rosebengal)光谱实验和激光诱导荧光检测系统光电信号模型分析,建立实验系统。由数据分析得到小型底栖生物荧光特性,为利用荧光检测技术分离沉积样品提供科学的数据支持。