用MAUD软件分析粉末样品的微结构(改)
材料测试技术(武汉理工大学)

1、修基线:选择Datasets→→Background function→Add parameter→改每个参数的控 制形式为refined→OK→→Background and scale parameters→go,如下图
2、修晶胞参数:选择phases→选择物相→→general→cell parameters→控制形式全改 为refined→OK→→previous+basic phase parameters→go,如下图
元素符合,而且峰匹配得较好的是Al2O3与CaMgSi2O6
通过search-match分析确定 两个物相为: Al2O3与CaMgSi2O6
Company Logo
3)根据物相定性分析结果和无机晶体结构数据库ICSD找到正确的晶体结构数据文 件,利用晶体结构建构软件Diamond、Materials studio等绘出球棒形晶体结构;
通过find it 2008找出了Al2O3与CaMgSi2O6的cif文件。 点击File选中Export Checked Long View,将文件以CIF形式保存待用。
打开Diamond ,导入Al2O3与CaMgSi2O6的cif文件
得到Al2O3的模型球棍构建过程如下图
CaMgSi2O6的球棍模型构建过程如下图
材 料 测 试 技 术
指导老师:薛理辉
姓名:吴 亚 雄
班级:材 研 1409 学号:1409721400292 题目:1-Al、Ca、Mg、Si
1)用orgin绘图工具将图绘出,并正确标出面网间距值(精确到小数点后四位);
打开Origin,导入“1-Al、Ca、Mg、Si”题目的TXT数据
然后点击Analysis-Spectroscopy-Baseline and Peaks进行寻峰
阿维菌素粉薄层鉴别方法的优化

阿维菌素粉薄层鉴别方法的优化文│王雪静(贵州省兽药饲料监察所)《兽药质量标准》2017年版化学药品卷中记载关于阿维菌素粉的薄层鉴别方法,在检验过程中对其步骤进行部分改进,用测含量的供试品和对照品直接点样,从而省去重新配制的步骤,置于紫外灯(254纳米)下检视结果比标准上的紫外灯(365纳米)更明显,此改进的方法使检验方法更简便,结果更明显。
阿维菌素粉是畜牧临床应用广泛的驱虫药,主要用于治疗家畜的线虫病、螨病和寄生虫病,《兽药质量标准》2017年化学药品卷中记载了阿维菌素粉的检测方法,专门负责质量工作的机构,即各级兽药监察所在接到抽检样品后有关检验机构需要在规定的时间内出具报告,本文是对其方法进行优化,使检验过程更高效。
一、仪器与材料三用紫外仪,上海市安亭电子仪器厂;硅胶GF254薄层板,批号20170813,规格100×100毫米,青岛海洋化工有限公司。
供试品阿维菌素粉,批号171202,规格2%,遵义县兽药厂;阿维菌素B1对照品,批号K0361711,浓度0.207毫克/毫升(中国兽医药监察所)。
丙酮、乙酸乙酯、甲醇、二氯甲烷、三氯甲烷均为分析纯。
二、方法参照《兽药质量标准》2017年版化学药品卷中记载的方法做稍许改动:取适量本品,按照含量测定方法制得每1毫升中含阿维菌素0.2毫克的溶液,混匀,超声30分钟,滤纸过滤,取滤液作为供试品溶液;另取对照品溶液每1毫升中含阿维菌素0.2毫克,照薄层色谱法试验,吸取对照品溶液和供试品溶液各5微毫升,分别点于同一硅胶GF254薄层板上,以乙酸乙酯、甲醇、二氯甲烷、三氯甲烷(4.5∶0.5∶1∶4.5)为展开剂,展开后,晾干,置紫外灯(254纳米)下检视。
三、结果供试品溶液所显主斑点的位置和颜色与对照品溶液的主斑点相同。
四、讨论《兽药质量标准》2017年版化学药品卷中阿维菌素粉的含量测定的方法配制的浓度是0.2毫克/毫升,并且对照品溶液购买的原液浓度是0.2毫克/毫升,在薄层鉴别方法中,无法配制浓度为1毫克/毫升的对照品溶液,并且试验会多增步骤,所以在检验阿维菌素粉是否合格的过程中,可以用含量的对照品溶液和供试品溶液用于薄层鉴别,步骤简化。
TopMINI粉末XRD数据分析软件包

第39卷第6期2020年12月电㊀子㊀显㊀微㊀学㊀报JournalofChineseElectronMicroscopySocietyVol 39ꎬNo 62020 ̄12文章编号:1000 ̄6281(2020)06 ̄0702 ̄05㊀㊀TopMINI:粉末XRD数据分析软件包张诗吟ꎬ李㊀晖∗ꎬ张晓娜(北京工业大学固体微结构与性能研究所ꎬ北京100124)摘㊀要㊀㊀本文介绍了一款国内自主研发的粉末X ̄ray衍射数据分析处理软件包 TopMINIꎮ文中主要介绍了该软件包的基本功能和技术路线ꎬ并展示了三相混合实验数据的分析测试结果ꎮ分析测试结果显示:TopMINI基本实现了最初的研制目标ꎬ物相定量分析精度基本达到目前国外主流XRD分析软件水平ꎮ该软件包完全由国内自主研发ꎬ因此拥有全部自主知识产权ꎮ该软件包可以为今后国内粉末衍射仪硬件厂商配套使用ꎮ关键词㊀㊀粉末XRDꎻ数据处理软件ꎻ物相鉴定ꎻ定量分析中图分类号:O722ꎻO7ꎻO72ꎻTN16㊀㊀文献标识码:A㊀㊀doi:10 3969/j.issn.1000 ̄6281 2020 06 012收稿日期:2020-09-15ꎻ修订日期:2020-12-18作者简介:张诗吟(1994-)ꎬ女(汉族)ꎬ内蒙古人ꎬ硕士.E ̄mail:shiyin ̄zhang@qq.com∗通讯作者:李晖(1973-)ꎬ男(汉族)ꎬ云南人ꎬ副研究员.E ̄mail:huilicn@yahoo.com㊀㊀从1912年Laue发现X射线晶体衍射至今ꎬXRD晶体学已经走过了一个多世纪的发展历程ꎬ不论在相关实验技术还是在分析理论方面都已经十分成熟ꎮXRD晶体学在物理学㊁化学㊁材料科学㊁地质学㊁药物学乃至生命科学方面都得到了广泛应用[1-3]ꎮ而粉末XRD衍射技术也已经成为当前最为普遍的一种实验测试手段而被广泛应用于科研及生产领域ꎮ作为粉末XRD分析测试技术的重要组成部分ꎬ相关实验数据分析处理软件包的研发工作也得到了广泛的关注ꎮ目前国内外众多的粉末XRD软件包按照功能划分ꎬ大致可分为三大类型:(1)与衍射仪硬件紧密相关的数据采集及初步分析软件包ꎮ这类软件包一般由各大X ̄ray粉末衍射仪厂商提供ꎮ这类程序包的主要功能是完成衍射仪运行控制㊁衍射实验条件设置㊁粉末衍射数据采集㊁与粉末衍射数据库联机完成物相鉴定及定量分析工作ꎮ此外还可以完成一些专用附加功能ꎮ例如:应力分析㊁颗粒度分析㊁结晶度分析㊁甚至晶体结构解析(SDPD:structuredeterminationbypowderdiffraction)等功能ꎮ其中以Bruker公司的TOPAS程序包为典型代表[4]ꎮ(2)与粉末衍射数据库相关的软件包ꎮ主要功能是粉末衍射数据库检索㊁物相鉴定及定量分析等ꎮ这类软件目前既有大量商业软件ꎬ也有大量免费软件供大家使用ꎮ例如:PCPDwinꎬJADEꎬMatchꎬXpertꎬQualX等ꎮ(3)粉末衍射Rietveld分析[5]ꎮ例如:DBWS9411ꎬFullprof[6]ꎬRETINA[7]ꎬGSAS[8]ꎬMAUD等ꎮ虽然中国科研工作者也有所贡献ꎬ如中国科学院物理研究所董成小组研发的PowderX软件包[9]ꎮ但总体而言ꎬ目前国内在相关XRD软件包研制方面和国外还有巨大差距ꎮ特别是由于国内衍射仪市场基本被几大国际厂商垄断ꎬ例如Bruker㊁理学㊁牛津㊁帕纳科㊁奥林巴斯等ꎮ因此国内在第一类衍射仪配套软件方面与国外的差距就更加显著ꎮ目前国内衍射仪厂商主要配套软件主要功能仅限于仪器控制及数据采集部分ꎬ而把数据处理部分交给国外第三方软件完成ꎮ这样做虽然不会存在版权问题ꎬ但毕竟会导致用户体验感降低ꎬ且不利于未来衍射仪附加功能的拓展ꎮ例如高低温数据处理ꎬ应力应变数据分析ꎬ颗粒度结晶度分析ꎬ高压衍射数据分析等ꎮ这也是导致国内衍射仪厂商的产品欠缺竞争力ꎬ只能走廉价竞争路线的原因之一ꎮ针对这一问题ꎬ作者研究小组最新研制了TopMINI程序包ꎮ该程序包主要就是以弥补上述国产衍射仪配套软件功能的不足ꎬ并实现与国外衍射仪厂商配套软件包功能基本同步为目标ꎮ因此其除去拥有基本的衍射仪控制功能外ꎬ还集成了实验数据的基本分析处理功能ꎮ可以实现仪器控制㊁实验条件设置㊁数据采集及数据处理(包括数据库调用㊁物相鉴定及定量分析)等功能ꎮ经过系统的模拟及实验数据测试ꎬ并与多个目前主流的XRD程序处理结果进行对比ꎬ表明TopMINI软件包具有较高的分析精度和可靠性ꎬ基本达到国际主流XRD分析㊀第6期张诗吟等:TopMINI:粉末XRD数据分析软件包㊀㊀软件的水平ꎮ图2㊀Si标样的实验数据(蓝色曲线)ꎬTopMINI识别结果(红色柱状线)及ICDD卡片ꎮ图中右侧为TopMINI物相鉴定结果列表ꎮFig.2㊀TheexperimentalpowderdiffractiondataofstandardSiliconsample(blueline)ꎬICDDcardofSi(ontheleft)ꎬthefirstthreepeaks positionsinthedatabaseofTopMINI(redline)ꎬandthelistofthequalitativeanalysisresultsofTopMINI(ontheright).1㊀TopMINI程序TopMINI软件包由VisualBasic6 0语言编写ꎬ总代码超过9200行ꎮ可在WindowsXP/Win7/Win10操作系统下运行ꎮ该软件包主要由两大功能包ꎬ三个基本模块构成ꎮ两大功能包分别是:衍射仪硬件包:主要负责与衍射仪硬件通讯ꎬ完成实验条件设置㊁衍射仪监控及数据采集功能ꎮ另一个是实验数据分析包ꎮ主要负责粉末数据库调用ꎬ并完成实验数据分析处理功能ꎮ三个基本模块是:(1)硬件控制模块:此模块隶属于第一个功能包ꎮ在此模块中ꎬTopMINI是通过模拟串口(USB接线)方式实现与衍射仪主板信号通讯功能[10-11]ꎮ该方法具有高效简单成熟的特点ꎮ可以实现衍射仪与控制电脑之间的即插即用ꎬ非常方便用户使用ꎮ具体功能包括设置X光管工作电压(高压)及工作电流设置㊁数据采集时间(曝光时间)设置㊁实验数据从衍射仪主板缓存下载至控制计算机并存储功能㊁X光管温度监控功能㊁散热风扇控制㊁样品舱门闭锁监控等ꎮ(2)物相鉴定模块:此模块隶属于实验数据分析包ꎮ要完成物相鉴定任务ꎬ首先需要完成粉末衍射数据库的读取与调用ꎮ目前TopMINI只能读取老ICDD数据库数据格式(PDF2)文件[12]ꎬ还不能实现PDF4数据格式的读取ꎮ这是下一步TopMINI程序包需要完善的地方ꎮ在完成ICDD数据库调用后ꎬTopMINI可以按照数据卡片编号显示该粉末数据具体信息ꎬ便于用户直接查看ꎬ见图1ꎮ图1为图1㊀Li5Ni3N3数据卡片ꎮFig.1㊀TheICDDcardofLi5Ni3N3.307㊀㊀电子显微学报㊀J.Chin.Electr.Microsc.Soc.第39卷Li5Ni3N3数据卡片ꎮICDD数据卡片包含了该晶体材料的基本信息ꎮ包括晶系㊁晶胞参数㊁空间群㊁归一化后的粉末衍射数据等ꎮ在完成上述ICDD数据库调用ꎬ并完成粉末衍射数据采集后ꎬ就可以进行物相鉴定工作了ꎮ物相鉴定过程主要有三个步骤:①对实验数据背底进行扣除计算和衍射峰指认ꎻ②将指认的实验衍射峰与ICDD卡片上记录的衍射峰逐一比对(Search ̄Matchprocessing)ꎻ③确认匹配度最高的物相数据ꎬ实现最终物相确定任务ꎮ需要指出的是在物相鉴定过程中ꎬ用户需要综合考虑衍射峰匹配数目ꎬ衍射峰匹配率及绝对偏差等各项因素ꎬ才能从备选列表中将正确的物相识别出来ꎮ见图2ꎮ(3)定量分析模块:此模块同样隶属于实验数据分析包ꎮ在同一套实验数据中ꎬ如果包含有多个不同物相的时候ꎬ一般在完成上述物相鉴定工作后ꎬ还需要把各个物相的含量确定下来ꎮ这一过程就是粉末XRD定量分析过程ꎮ定量分析模块就是负责完成这一分析工作的ꎮ目前主流的粉末XRD定量分析方法有三类:1)利用各个物相的参比强度(RIR)[13]及各物相的最强实验衍射峰强度进行计算ꎻ2)利用各个物相的参比强度(RIR)及实验数据全谱拟合进行计算ꎻ3)对实验数据做Rietveld精修ꎮ上述三种方法各有优缺点ꎮ其中从程序编写及计算复杂度方面看ꎬ第一种最简单ꎬ第三种最复杂ꎻ而从计算精度方面看ꎬ则恰恰相反ꎮ第一㊁二种方法中由于需要各个物相的RIR参数ꎬ而该参数在ICDD数据库中有缺失ꎬ不是每个物相都有该实验值ꎮ因此一旦该参数缺失ꎬ则该物相就无法进行定量分析ꎮ这是RIR法的主要不足ꎮ此外如果遇到衍射峰重叠的情况ꎬ第一种方法只依靠各个物相最强衍射线进行计算也会失效ꎬ第三种Rietveld精修法则需要各个物相的晶体结构数据信息ꎬ而在老版本的ICDD数据库中(PDF2)是不包含单晶晶体结构数据信息的ꎮ因此仅仅依靠ICDD数据库是无法完成Rietveld精修的ꎮ基于上述因素ꎬTopMINI选取了第二种方法ꎬ使用RIR参数并对衍射数据做全谱拟合ꎮ该技术路线在计算复杂性方面优于Rietveld法ꎬ同时在计算精度及适应性方面优于第一种方法ꎮ可以说是实现了计算复杂性与计算精度的平衡ꎮ在全谱拟合过程中ꎬTopMINI选取了适合实验室XRD数据的峰型函数 ModifiedThompson ̄Cox ̄Hastings峰型函数[14](下文用MTCH表示该函数)ꎮ该函数具有以下特点:1)它属于pseudo ̄Voigt(p ̄V)峰型函数家族ꎮ经验表明p ̄V函数是处理实验室X ̄ray光源比较理想的峰型函数ꎻ2)该函数里自带两个变量ꎬ直接对应材料的颗粒尺寸和应力造成的衍射峰宽化ꎮ这对于下一步在TopMINI软件中增加计算材料颗粒度和应力分析模块非常便利ꎮ前面已经介绍过ꎬMTCH函数本质上是一种p ̄V函数ꎮ而p ̄V函数本质是一种Guassian函数和Lorentz函数的组合函数ꎮ因此可以定义Lorentz函数:LHk()=C1πHkˑ11+C1(2θ-2θk)2H2kéëêêùûúúꎬ(1)㊀㊀其中常数C1=4ꎻHk为半高宽ꎻk为Miller指数ꎮ定义Gaussian函数:GHk()=C0Hkπe-C0(2θ-2θk)2H2kꎬ(2)㊀㊀其中常数C0=4ln2ꎮ由上述两个函数可以构造出MTCH函数:Ω=ηL(Hk)+(1-η)G(Hk)ꎬ(3)㊀㊀其中:η=1 36603q-0 47719q2+0 11116q=ΓLHkꎬ㊀㊀而:Hk=(Γ5G+AΓ4GΓ1L+BΓ3GΓ2L+CΓ2GΓ3L+DΓ1GΓ4L+Γ5L)0 2ꎬ(4)㊀㊀其中:常数A=2 69269ꎻB=2 42843ꎻC=4 47163ꎻD=0 07842ꎬ而:ΓL=Xtgθ+Ycosθ+Γsizeꎬ(5)ΓG=[Utg2θ+Vtgθ+W+Zcos2θ+Γ2strain]0 5ꎮ(6)㊀㊀其中ꎬUꎬVꎬWꎬXꎬYꎬZ为可修正参数ꎮΓsize为样品颗粒参数ꎮΓstrain为样品应力参数ꎮ在目前这个版本的TopMINI中ꎬ这两个参数均设置为0ꎮ对这两参数的计算分析将在下一步用于分析样品的应力和颗粒度计算模块中完成ꎮ由于没有使用Rietveld精修法ꎬ因此TopMINI在做全谱拟合时是不需要对晶体结构信息(原子坐标㊁占位率和温度因子等)进行精修的ꎮ只需要对上述峰型函数(MTCH函数)中的可变参数UꎬVꎬWꎬXꎬYꎬZ及各个物相的比例因子(Scalefactor)进行修正就可以了ꎮ因此修正变量的数量大大减少ꎬ从而很大程度上减少了迭代计算过程陷于局域解的错误情况的发生ꎮ作者在该拟合计算过程中选取了高效的最速下降算法(Steepestdescent407㊀第6期张诗吟等:TopMINI:粉末XRD数据分析软件包㊀㊀method)ꎮ测试结果表明ꎬ即使是四种物相混合ꎬ该拟合计算过程也极少陷于局域解ꎮ即使万一陷于局域解ꎬ也可以通过修改阻尼系数数值ꎬ并开始一次新的拟合计算过程避免局域解并得到最终的正确计算结果ꎮ2㊀测试作者选取SiꎬNaCl及α ̄Al2O3(刚玉)按照重量百分比为1ʒ1ʒ1混合ꎬ将三项混合物充分研磨至400目ꎬ采集该混合物XRD实验数据ꎮ实验采集条件:Bruker公司D8Advance粉末衍射仪ꎮ靶材为Cu靶ꎬ光源为CuKαꎬ波长为0 15418nmꎮ2θ角采集范围为20ʎ~125ʎꎮ数据收集完毕后ꎬ使用TopMINI程序对该实验数据进行了定量分析ꎮ作为对比作者还分别使用了目前几种比较流行的XRD分析软件对这套数据进行了定量分析计算ꎮ这些软件分别为:Fullprof2019ꎬJADE6 0ꎬQualXꎮ其中Fullprof使用了Rietveld精修法ꎬ该方法被认为是精度最高的定量分析方法ꎮ而JADE是在XRD分析领域最流行的商业程序包ꎮ表1为各个软件及TopMINI分析结果ꎮ表1㊀不同程序实验数据分析结果对照表Table1㊀TheanalysisresultswithdifferentXRDprograms.QualXJADE快速定量法全谱拟合法FullprofTopMINISi35 4%34 5%35 0%33 61%33 34%NaCl30 0%34 5%33 3%36 47%35 99%α ̄Al2O334 6%31 0%31 7%29 92%30 67%通过上述测试及对比ꎬ可看到TopMINI定量分析结果和目前比较流行的主流XRD分析软件计算结果基本一致ꎬ特别是与Rietveld计算结果最接近ꎬ证明了TopMINI程序包的可靠性及有效性ꎮ3㊀结论和讨论本文介绍了最新开发的粉末XRD软件包 TopMINIꎮ该软件包不仅包含衍射仪控制ꎬ数据采集模块ꎬ同时还有比较完善可靠的数据分析模块ꎮ因此TopMINI程序包可以为国产衍射仪厂商提供更加完善的解决方案ꎮ由于该软件具有全部自主知识产权ꎬ因此非常便于未来配合衍射仪硬件的改造升级及功能完善ꎮ目前ꎬTopMINI虽然完成了基本的数据分析功能ꎮ但还有明显的不足ꎬ需要进一步完善ꎮ包括:(1)解决最新ICDD的PDF4数据格式读取问题ꎻ(2)完成衍射数据的应力及颗粒度分析模块ꎻ(3)完成高压粉末衍射数据分析模块ꎻ(4)添加非晶衍射数据分析模块等ꎮ致谢:作者衷心感谢中国科学院国家纳米科学中心贺蒙研究员对本研究工作的支持ꎮ参考文献:[1]㊀刘粤惠ꎬ刘平安著.X射线衍射分析原理与应用[M].北京:化学工业出版社ꎬ2003.[2]㊀JENKINSRꎬSNYDERR.IntroductiontoX ̄raypowderdiffractometry[M].JohnWiley&SonsꎬInc.ꎬ1996. [3]㊀梁敬魁著.粉末衍射法测定晶体结构[M].北京:科学出版社ꎬ2011.[4]㊀PERLJꎬSHINJꎬSCHUMANNJꎬetal.TOPAS:aninnovativeprotonMonteCarloplatformforresearchandclinicalapplications[J].MedPhysꎬ2012ꎬ39(11):6818-6837.[5]㊀RIETVELDHM.Aprofilerefinementmethodfornuclearandmagneticstructures[J].JApplCrystꎬ1969ꎬ2:65-71.[6]㊀RODRIGUEZ ̄CARVAJALJ.Recentadvancesinmagneticstructuredeterminationbyneutronpowderdiffraction[J].PhysicaBꎬ1993ꎬ192:55-69. [7]㊀IZUMIFꎬIKEDAT.Arietveld ̄analysisprogrammRIETAN ̄98anditsapplicationstozeolites[J].MaterSciForumꎬ2000ꎬ321-324:198-203. 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UV,CAD和MS同时测量药物活性成分和反离子

UV,CAD和MS同时测量药物活性成分和反离子摘要:药物活性成分(API)是药物中的有效成分,用药时起重要作用。
鉴别和测定API是药厂研发和生产过程中的关键步骤,本文利用新型通用检测器电喷雾式检测器(Corona CAD)与紫外、质谱检测器相连,进行了多种复杂API的分析,方法可靠,数据准确,且提高了检测效率,扩展了应用范围,值得在药厂中大力推广。
关键词:API,Corona CAD,UV,MS,ICS-50001前言API:活性医药物成分(Active pharmaceutical ingredient)指的是药物活性成分,也就是我们通常所说的原料药。
目前,同时定量分析和成分鉴别药物活性成分(API)和它的无机反离子比较成熟的方法是使用几种不同的分析技术,但却是一个耗时又费力的过程。
本应用注解描述了以一个离子色谱ICS-5000为平台同时使连用三个检测器正交分析的检测方法从而提高了检测效率增强了数据的可靠性。
电喷雾式检测器(CAD)与紫外/可见检测器和质谱的联用,不仅可以同时分析API和反离子,还可以测定有机物中无机杂质的含量。
图1该仪器为进行分析时的安装示意图。
一个可调流量分配器(1)可准确分配80μL/min 流量到质谱和0.42 mL/min流量到Corona CAD,当运行方法的总流量为0.5 mL/min时。
2材料与方法样品制备下列标准品均溶解在去离子水中。
然后,稀释成50μL加950μL乙腈/水(80:20)的注射浓度,具体如下:盐酸维拉帕米:120μg/mL溴新斯的明:11μg/mL5,7-二羟基睾酮肌酐硫酸盐:200μg/mL方法参数仪器:离子色谱ICS-5000色谱柱:Sequant ZIC. - pHILIC; 4.6 x 150毫米,5μm的柱温:30℃进样体积:10微升流速:0.5毫升/分钟流动相A:100 mM的醋酸铵(pH值4.6),甲醇,异丙醇,乙腈(15:5:20:60,v/v/v/v)流动相B:30 mM醋酸铵(pH值4.6),甲醇,异丙醇,乙腈(50:5:20:25,v/v/v/v)梯度:见表1Corona:100pA范围,无过滤器紫外检测器:254nmLC - MS:接口:ESI采集模式:扫描极性:正运行时间:1.00秒工作电压:1.5kV开始m / z = 100;结束m / z = 500扫描速度:500样本瓶:聚丙烯或认证的硼硅酸盐材质表1梯度参数表3结果与讨论选择3种不同反离子盐原料药,以同样的色谱方法分析。
Maud结构精修

Crystal structure parameters
主要是原子位置 参数,与峰强相关。
All parameters for texture
织构参数,与峰 的相对强度相关。
结构精修
精修是分步进行的: 先从最基础的背景修起, 然后一步一步往下修。 修哪一项就去编辑哪一 项,即让那一项的数据 可修。
❶修基线
y b0 b1x b2x2 b3x3 b4x4 b5x5...
30 40 50 60 70 80
2 theta/ °
背景线越复 杂,背景函数 的级数越高。
Refine parameters Complete analysis
Rw(%)=38.077
当样品中的晶粒排列不是一种完全无序的状态,其中有较多的晶粒都朝着同一方 向排列,这种现象称为“择优取向”。物相的择尤取向会在其衍射强度上表现出来。 我们知道,PDF卡片上每个峰都有一个相对强度。即同一物相不同峰的强度之间存 在一个“理想的”匹配关系。但是,实际的情况往往与这种关系不同。有时,我们 会看到本来应当很强的峰变得很弱了,而本来应当很弱的峰变得很强了。最严重的 情况是,当样品为单晶体或准单晶时,在衍射谱上我们只能看到1条或者两条衍射线, 其它衍射线根本就没有出现。
一般来说,晶粒的大小都是微米级的, 但也有一些晶粒可能是“纳米级”的。 所谓纳米晶一般介于10nm-100nm之间。 那么比纳米材料更细的是什么呢?就是 完全无序工东西,也就是“非晶”了。 非晶就是比纳米晶粒更细的晶粒。这样, 分析非晶相样品时,可以将其晶粒尺寸 定义为10nm或者更小。这样一来,就 可以将非晶当作一个普通的物相来处理。
修晶胞参数
在线分析仪采样细粉和低聚物脱除方案的设计及工程应用

f l u s h i n g u n i t d e s i g n, f i l t e r s e l e c t i o n , c o o l i n g a n d s e p a r a t i o n d e v i c e c o n f i g u r a t i o n, g a s c h r o ma t o g r a p h( P GC) s a mp l i n g v a l v e s e l e c t i o n a n d S O o n . PP f i n e p o wd e r a n d o l i g o m d En gi ne e r i n g Ap pl i c a t i o n o f Fi ne Po wd e r a n d Ol i go me r Re mo v a l Sc he me f o r On - Li ne Ana l y z e r S a mpl i n g
p r o p y l e n e o l i g o me r .I t wi l l i n f l u e n c e r o u t i n e me a s u r e me n t f o r o n — l i n e p r o c e s s a n a l y z e r . Th e
e n g i n e e r i n g p r a c t i c e v i e w ,t y p i c a l PP f i n e p o wd e r a n d o l i g o me r r e mo v a l s c h e me s f o r a n a l y z e r s a mp l e h a n d l i n g s y s t e m a r e d e s c r i b e d i n d e t a i l ,i n c l u d i n g s a mp l e p r o b e d e s i g n,p u r g e b a c k o r
Maud结构精修

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小秦定量数据Maud精修结果
sig= 2.9300966 Rw (%) = 8.697901 Rwnb (%, no bkg) = 6.824963 Rb (%) = 6.167137 Rexp (%) = 2.968469 - iterations = 0 AluminiumOxideAlpha , weight %: 21.62116 +- 0.2109811 TitaniumOxide , weight %: 1.6412859 +- 0.046365444 TitaniumOxide , weight %: 43.0259 +- 0.15446508
Al2O3
AlN
参数文件(par) 是精修结果或中间
状态的参数保存文件, 该文件具有“黑匣子” 功能,为分步精修提供 了方便。
数据文件 的输入
结构文件 的输入
双击
Load an object from a (CIF) database or file…
Load an object from a (CIF) database or file…
一般来说,晶粒的大小都是微米级的, 但也有一些晶粒可能是“纳米级”的。 所谓纳米晶一般介于10nm-100nm之间。 那么比纳米材料更细的是什么呢?就是 完全无序工东西,也就是“非晶”了。 非晶就是比纳米晶粒更细的晶nm或者更小。这样一来,就 可以将非晶当作一个普通的物相来处理。
用MAUD软件分析粉末样品的微结构(改)

浙江大学 吕光烈
粉末多晶材料与单晶材料相比,特有的现象是衍射
线宽化。在其一维的衍射图象中,经常会出现某些 衍射峰特别弥散、峰尖瘦、峰型宽化,是组成样品 的众多小晶体粉末晶体尺寸、形状和微应变等微结 构特征的反映,在固体材料结构特征中,它与显微 结构,晶体结构,是三个不同的层次。在材料结构 分析研究中有其特殊的地位。在多晶衍射分析中将 其称为XRD微结构。它与晶体比较,遵从劳厄11个对 称操作规律,是一劳厄不变量。 MAUD软件是目前用 全谱拟合进行微结构分析的软件,它与其它 Rietveld分析软件比较,它把纯数学的峰型模型, 用有物理意义微结构模型取代,从而达到全谱拟合 分析中把微结构参数提取出来,卞面给大家演示如 何使用该软件提取微结构。
然后再单击菜单中左“ ”,进入晶体结构“*.cif” 文件库,单击所要相的“ *.cif”文件名,将其调入程 序中。重复这一过程,把所有需分析相的结构模型全 调入程序。至此己把实验数据和晶体结构模型全调入。
单击“phase”,再单击所要编辑的“相 名”,再单击⊙,跳出此相输入的晶体 结构参数窗,,单击microstructure, 在跳出菜单中line broading model.中, 选择《delf》,size strain mode“isotropic”,再单击“option”中, 输入crystalite size(A)值:“5001000A”,microstrain值“0”。
化参数输入,
输入实验数据
单击“ 再单击“
”, ”,跳出如下屏幕。
一单击“Datafiles”, 再单击“Browse”, 进入实验数据文件目录. 把待分析实验文件调入“MAUD”软件,并 同时把原来的数据文件删除。单击确定后,屏幕上显示新的实验图.
粉末衍射解析结构的方法

粉末衍射解析结构的原理与计算软件在多晶衍射装置中,众多小单晶在三维空间的衍射被压成一堆,失去了各hkl衍射的方向性。
衍射峰间的对称性重叠模糊了每个hkl衍射强度分布曲线的轮廓,使得单晶结构分析中的最小二乘法结构修正法不能用于多晶衍射,因而通过粉末来解析结构是件相当困难的事情,以至于长期以来,粉末衍射法主要被当做物相鉴定的工具,蕴藏在粉末衍射图中丰富的结构信息无法提取。
1967年,H. M. Rietveld鉴于计算机处理大量数据的能力,在中子粉末衍射结构分析中提出了全谱粉末衍射图最小二乘法拟合结构修正法,并取得了很大的成功。
1977年Malmros和Thomas, Young 等人把这个方法引入到X射线粉末衍射分析中,从此,Rietveld 分析方法的研究及在固体粉末材料中的应用开始迅速发展,在近年来达到了高峰。
当然Rietveld分析方法并不是一种解析结构的方法,但它解析结构的优化与可靠性验证提供了强有力的手段。
尤其是随着计算机技术的发展,一些新的实验技术如高分辨同步辐射、飞行时间脉冲中子衍射等的出现,使得通过粉末衍射数据来解析晶体结构的方法取得了突破性的进展,其中以Rietveld分析为精化手段的经验法和解析单晶的方法与Rietveld方法相结合的从头算法逐渐被人所接受。
经验法解析结构的关键是找到合适的“模板”,即结构与之类似的且结构已知的化合物。
这一方法对于长期从事结构研究的专家是非常有用的,他们能很准确的判断与未知化合物结构类似的化合物。
在此基础上,使用已知化合物的结构参数通过Rietveld 分析方法来精化这些参数使之与未知化合物的粉末衍射数据一致,从而得到未知化合物的结构参数。
在经验法中还有一种试差法,即人为的建立一个结构模型,然后应用Rietveld分析方法来精化结构参数,并不断的调整结构模型。
以该思想为代表的有Monte Carle法和global and Pareto optimization 法。
开发适用于干粉粒度分析的方法

采用什么方式从散装产品中取样以进行分析,是粒度分析中最为重要的。如果产品中存在较大的颗粒(>70微米),采样方式就更为关键。激光光衍射是一种基于体积的测量技术,因此,对于样品中较大颗粒数量的细微变化非常敏感。这是因为与小颗粒相比,大颗粒有更大的体积(一个大小为100微米的颗粒所占据的体积与100万个大小为1微米的颗粒所占据的体积相同,并因此而产生相同的衍射)。如何控制采样的指导说明,我们会另行给出〔1〕。如果对采样加以控制,就将很容易实现多次测量结果间的重现性而达到ISO激光衍射测量技术标准ISO 13320-1的要求〔2〕,(D50的重现性在3%以内,而D10和D90的重现性则为5%以内)。如果未对采样加以控制,那么各次测量结果之间的误差就可能会出现大于20%的情况。
案例B中给出了干法测量的理想状态。在测量的开始阶段,遮光度域值设定能够确保系统不会收集在极低遮光度下所出现的不良数据。然而,加样速度会迅速进入到预期范围内,并在整个测量过程中的绝大多数时间内始终维持在这一范围内,直到样品浓度过低为止。这样绝大多数样品都被测量到,从而确保了测量结果的准确性。这同时也满足了ISO 13320-1的要求:如果想要获得具有代表性的结果,就必须对全部样品进行测量。
干粉加样器在设计上与空气喷射研磨机相似。通过文氏管的颗粒会受到与分散压力设置有关的剪切力的作用,而被强烈加速。这种作用与颗粒间以及颗粒与内壁间的碰撞作用一起,帮助实现凝聚团块的分散。实现满意的干法测量的关键在于施加足够大的压力,以达到颗粒分散的效果。然而,当对易碎物质进行测量时必须特别注意,因为过高的分散压力可能会造成物质断裂或产品粉碎。
评估是否发生了分散或粉碎的唯一途径就是进行“压力滴定”。也就是建立起颗粒大小与压力之间的函数关系,从而确定哪种设置最为合适。应该通过将干法测量的结果与用分散良好湿法分析所获得的结果进行比较,来获得正确的压力选择(参见ISO 13320-1的6.2.3部分)。在任何情况下都存在这样一个事实,即干法测量所获得的粒度永远不可能小于用正确的湿法分散所获得结果。这是因为当颗粒处于匀浆中时所受到的分散力作用要远远大于颗粒在气流内受到的剪切力作用。
药物颗粒和粉末堆密度测量与分析

药物颗粒和粉末堆密度测量与分析详情FT-100E Multi-functional powder heap densimeter (upgrade version) 工作原理:1.原理:装有粉末或颗粒的刻度量筒随着电机带动机械振动装置垂直上下振动,振动次数达到设定值后,停止振动,读出刻度量筒的体积.计算公式:质量/体积=振实密度。
表征应用:粉体或混合物在外力作用下的最大包装密度。
这时,粉体具有最小的包装体积。
包装体积还依赖其它因素,包括粒度分布,真密度,粒形以及因湿度导致的粘度变化等。
因此,材料的振实密度,既能反映材料的流动性,也能反映其可压缩性。
这恰恰是药物制片过程中最重要两个参数——在制剂过程中,需要将松散的粉体以正确的机械强度,依据孔隙率和分散特性压成一定的形状,在胶囊填充的操作中也是一样.功能概述Outline:1.频率和振次数显2.计算功能和打印机系统3.具有密码设定功能,存储功能,平均值计算功能,能打印出测试时间(年月日时分秒)质量、体积、振实密度值,平均值及测试编号等数据功能;4.同时具备振动次数和振动时间两种测量模式;5.通过量筒测试松装密度,可以获得豪斯纳比和压缩度.6.提供单、双、三工位三种机型选购.适用范围scope of application:本品主要适用于粉末和颗粒物科研院所、大专院校对测试要求和测试数据要求精准之单位使用;也用于广大生产企业对粉末和颗粒性状分析,成本管控作用。
标准Standard:符合USP(美国药典)、BP (英国药典)和EP(欧洲药典)的规范要求,仪器含盖国标GB/T 5162-2006/ISO3953:1993中的各项指标,与国际上通用检测方法相通。
技术参数明细Technical parameters∙整机示意图测试工位频率调节频率显示控制按键振次显示打印机步骤及流程1.样品称重并装入量筒.2.设定好振动次数或时间.并启动3.到达设定值,仪器停止工作.4.读取体积数据,并输入数据5.打印测试数据优势描述:五金结构采用数控整料切割成型工艺,钣金数控成型技术,高集成控制电路系统部分客户案例:国药集团、深圳市药品检验所辉瑞制药有限公司浙江海正集团香港奥美制药厂上海创诺制药有限公司山东罗欣药业集团股份有限公司新疆药物研究所深圳万和制药有限公司贵州同济堂制药有限公司和记黄埔医药(苏州)有限公司丽珠医药集团股份有限公司服务项目1.质保:12个月,终身维护.2.培训:操作培训:电话教学;视频教学文件;远程视频沟通;现场教学;说明书教学文件3.保养和维护:提供因知保养和简单维护文件、标识、表格、保养提醒.4.验证文件:3Q验证文件、计量证书5.扩展服务:延保服务,样品测试服务,后延技术服务,仪器租赁服务.本机常用配套方案:1.生物/食品/制药/化工行业常用仪器方案:水分仪,松装密度仪,休止角测试仪,粉体流动性测试仪,筛分粒度仪,振实密度仪,静电荷测试仪,体积密度仪.粉体综合分析解决方案:FT-3400粉体流动行为分析仪(静态力学,剪切法)FT-7100粉体流动测试仪(动态力学,转鼓法或旋转圆筒法)FT-3900粉末屈服强度分析仪(单轴压缩法)FT-3500粉体压缩强度测试仪(可压性,压缩方程)FT-2000智能颗粒和粉末特性分析仪系列(传统方法)FT-301系列智能粉末电阻率测试系统(电性能)品牌分享:ROOKO瑞柯品牌-----专注于粉体&新材料测量与分析仪器解决方案---解决粉体表征:流与不流分析;粒度;水分;体积分析;电导性、静电电荷分析.----我们一直在做:研发、生产、销售、租赁、实验室样品分析及后延扩展服务.商标、专利知识产权。
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输入实验数据
单击“ 再单击“
”, ”,跳出如下屏幕。
一单击“Datafiles”, 再单击“Browse”, 进入实验数据文件目录. 把待分析实验文件调入“MAUD”软件,并 同时把原来的数据文件删除。单击确定后,屏幕上显示新的实验图.
屏幕上显示调入的实验图。左键单击 “phase”,再单击跳出来的原有“phase” 名,再单击面板菜单中删除键“remove ×”,将其清除掉。重复这一操作,把原 来所有物相的晶体结构模型全删除。
4、单击主屏幕菜卓单中“graphic”、“Texture , plot”,在“File Edit plot pfs”中有关hkl“Active”, 点击“plot”,可以显示极图。
用MAUD软件分析 粉末样品的微结构
浙江大学 吕光烈
粉末多晶材料与单晶材料相比,特有的现象是衍射
线宽化。在其一维的衍射图象中,经常会出现某些 衍射峰特别弥散、峰尖瘦、峰型宽化,是组成样品 的众多小晶体粉末晶体尺寸、形状和微应变等微结 构特征的反映,在固体材料结构特征中,它与显微 结构,晶体结构,是三个不同的层次。在材料结构 分析研究中有其特殊的地位。在多晶衍射分析中将 其称为XRD微结构。它与晶体比较,遵从劳厄11个对 称操作规律,是一劳厄不变量。 MAUD软件是目前用 全谱拟合进行微结构分析的软件,它与其它 Rietveld分析软件比较,它把纯数学的峰型模型, 用有物理意义微结构模型取代,从而达到全谱拟合 分析中把微结构参数提取出来,卞面给大家演示如 何使用该软件提取微结构。
《close》,《OK》后,回到主菜单页,单击 “analysis”-“wizard”,进行第二轮修正。完成后,Rw 值可降至15%以下。完成后,点击主菜单中《File》, 把修正后模型中各参数值以“*.par”文件保存下来。
结果的输出与观察
1、点击“sample”与跳出来的样品文件名,再点击《⊙》,可以观察各相的质量与 体积百分数。
若样品有织构,单击“Advanced models” 单击“texture”,选“Harmonic”,单击 “option”,在跳出来的“sample symmetry”栏中输入“劳厄群”。至此己 把与微结构有关的模型以及初始值输入。 重复以上操作,完成对所有相的微结构 参数初值的编揖输入。
囬到主菜单。奌击“datasets”,及跳出 的实验数据文件名,跳出如下屏幕“”, 单击backgrond function,再点击 polynormial,利用菜单中的“+”add“” parameter和“-”remove parameter输入 背底多项式的次数。
结果
2、点击“phase”与跳出来的文件名,再点 击编辑键《⊙》,双击跳出来屏幕中的 “ Show list”,可以观察与 各hkl晶面垂直方向的晶粒尺寸与微应变 值。
3、点击“《mistrocture》”、“size strain model ”中 “solid”,可以呈显示各向异性的组合晶粒三维的形貌。
然后再单击菜单中左“ ”,进入晶体结构“*.cif” 文件库,单击所要相的“ *.cif”文件名,将其调入程 序中。重复这一过程,把所有需分析相的结构模型全 调入程序。至此己把实验数据和晶体结构模型全调入。
单击“phase”,再单击所要编辑的“相 名”,再单击⊙,跳出此相输入的晶体 结构参数窗,,单击microstructure, 在跳出菜单中line broading model.中, 选择《delf》,size strain mode“isotropic”,再单击“option”中, 输入crystalite size(A)值:“5001000A”,microstrain值“0”。
点击“ok”,回到主菜单屏幕,以下开始 拟合修正: 点击“Analysis”.在跳出来的菜单中, 点击“wizard”,再在修正参数顺序栏中 从上至下按顺序把修正参数逐一加入进行 修正,只是每次加上后,还要单击 ““GO”,才开始修正。
七次修正
屏幕中可以看到修正动态变化过程。完成第一轮修正的后,把微结 构修正转入各向异性修正。在microstructure中,把line broading model转拦换成“popa LB”,size strain model转换成 Popa rule,并在跳出来的“crystalite size”的“Value”值,改 写哦成各向同性的修正值。
打开Maud软件
打开软件并输入仪器宽化参数
一,双击“ ”,打开软件的操作面 板,单击file,在跳出来的菜单中,单 击open analysis,打开有关的文件,双 击己分析贮存的“ *.par”文件,将其调 入,屏幕中即刻跳出并显示以往分析的 的结果。
此图就是己分析过样品的例子、目的是把仪器宽