快速分析与检测研究组-大连化物所
行波离子迁移谱技术及应用研究进展
![行波离子迁移谱技术及应用研究进展](https://img.taocdn.com/s3/m/0fb18e0fc950ad02de80d4d8d15abe23482f0304.png)
第 29 卷第 3 期分析测试技术与仪器Volume 29 Number 3 2023年9月ANALYSIS AND TESTING TECHNOLOGY AND INSTRUMENTS Sep. 2023综述(231 ~ 244)行波离子迁移谱技术及应用研究进展潘慢慢1, 2 ,李 杭2 ,徐一仟1, 2 ,杨其穆1, 2 ,蒋丹丹2 ,王卫国2 ,陈 创2, 3 ,李海洋2(1. 中国科学院大学,北京 100049;2. 中国科学院大连化学物理研究所,辽宁大连 116023;3. 国民核生化灾害防护国家重点实验室,北京 102205)摘要:离子迁移谱(ion mobility spectrometry,IMS)是利用离子迁移率K(离子碰撞截面)差异来实现不同离子的分离与测定,具有分析速度快、检测灵敏度高的优点,其与质谱联用在蛋白质组学、代谢组学、医药等领域已获得了广泛的应用. 随着分析对象复杂性的增加,对IMS的分辨能力也提出了更高要求. 行波离子迁移谱(travelling wave ion mobility spectrometry,TWIMS)采用时域连续的行波电场实现离子传输与分离,其分析通道的长度不受行波电压幅值的限制,理论上可以无限延长离子分析通道来提高分辨能力. 目前,TWIMS的分辨率最高可达1 860,对于分析存在多种同分异构体的复杂样品别具优势. 对TWIMS的原理及分辨能力的影响因素进行了介绍,进一步探讨了不同结构TWIMS仪器的特点、性能和应用,对TWIMS未来发展方向进行了展望.关键词:离子碰撞截面;行波离子迁移谱;循环式离子迁移谱;无损离子操纵结构;离子淌度质谱中图分类号:O657. 63 文献标志码:A 文章编号:1006-3757(2023)03-0231-14DOI:10.16495/j.1006-3757.2023.03.001Advancement of Traveling Wave Ion Mobility Spectrometry andIts ApplicationPAN Manman1, 2, LI Hang2, XU Yiqian1, 2, YANG Qimu1, 2, JIANG Dandan2,WANG Weiguo2, CHEN Chuang2, 3, LI Haiyang2(1. University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China;2. Dalian Institute of Chemical Physics, Chinese Academy of Sciences, Dalian 116023, Liaoning China;3. State Key Laboratory of NBC Protection forCivilian, Beijing 102205, China)Abstract:Ion mobility spectrometry (IMS) utilizes the difference in ion mobility K (collision cross section) to realize the separation and determination of different ions, which has the advantages of fast analysis speed and high sensitivity. And it coupling with mass spectrometry (IM-MS) was widely used in the fields of proteomics, metabolomics, medicine, etc.With the increasing complexity of the analyzed objects, higher demands are put on the resolution of the IMS. Traveling wave ion mobility spectrometry (TWIMS) uses a time-domain continuous traveling wave electric field to realize ion transport and separation. The analytical path length of the TWIMS is not limited by the amplitude of the travelling wave收稿日期:2023−05−24; 修订日期:2023−07−13.基金项目:国家自然科学基金项目(Nos. 22027804, 21974141),国民核生化灾害防护国家重点实验室科研基金项目(SKLNBC2021-16),大连化物所创新研究基金项目(DICP I202141)[Natural Science Foundation of China (Nos.22027804, 21974141), State Key Laboratory of NBC Protection for Civilian (SKLNBC2021-16), Dalian Institute of Chemical Physics (DICP I202141)]作者简介:潘慢慢(1998−),女,博士研究生,主要从事质谱分析工作,E-mail:通信作者:陈创(1984−),男,博士,《分析测试技术与仪器》青年编委,主要从事质谱分析工作,E-mail:;李海洋(1964−),男,博士,《分析测试技术与仪器》编委,主要从事质谱分析工作,E-mail:.voltage, theoretically the path can be extended indefinitely to improve the resolution. Currently, the resolution of TWIMS can reach up to 1 860, which is advantageous for the analysis of complex samples with the multiple isomers. The principle of TWIMS and the influencing factors of resolution were introduced, the characteristics, performance and applications of TWIMS instruments with different structures were further discussed, and finally the future development directions of TWIMS were prospected.Key words:collision cross section;travelling wave ion mobility spectrometry;cyclic ion mobility spectrometry;structure for lossless ion manipulation;ion mobility-mass spectrometry离子迁移谱(ion mobility spectrometry,IMS)是利用电场驱动气相离子在中性气体中迁移从而实现不同迁移率离子分离和识别的一种技术[1]. IMS能够灵敏检测pg或ng/L量级的目标物,并且具有ms级单谱图分析速度、适用于发展便携式仪器等优点,被广泛应用于化学战剂监测、爆炸物检测等领域. IMS与质谱(mass spectrometry,MS)的联用结合了IMS灵敏、快速、能提供离子结构信息和MS提供精确质量信息的特点,在食品安全、医药和生物分析等领域得到了迅速发展[2-6].在低电场条件下(E/N<2 Td),离子在中性气体中的迁移速度V d与电场强度E成正比,比例系数即为离子迁移率K,其关系如式(1):根据Revercomb等[7]对电场作用下气相离子的运动进行的研究,离子迁移率K与碰撞截面(collision cross section,CCS)满足式(2):其中,z是电荷数,e是单位电荷,N是中性气体的分子数密度,µ是离子和中性气体分子的约化质量,k是玻尔兹曼常数,T eff是有效温度,α为修正因子,ΩD (Teff)是离子的碰撞截面(即CCS),与离子的大小和形状有关,直接反映离子的结构信息. 因此IMS 可以区分MS无法分辨的同分异构体,离子的CCS 差异越小,要求IMS的分辨率越高.根据分离方式的不同,IMS可以分为迁移时间离子迁移谱(DTIMS)、非对称场离子迁移谱(FAIMS/DMS)、行波离子迁移谱(TWIMS)、阱离子迁移谱(TIMS)等,通过提高电场强度或延长离子迁移路径,可以提高IMS的分辨率[8]. 对于DTIMS 而言,延长路径的同时需要提高电压,由于空气击穿电压的限制,依靠延长路径提高分辨率非常有限.而与DTIMS依靠直流电场驱动离子不同,TWIMS 依靠沿迁移区轴向移动的脉冲电压驱动离子,电压幅值不随迁移路径的延长而增大,理论上可以无限延长迁移路径而不受电压的限制. 正是由于这一特性,TWIMS的分辨率目前已经超过1 860,成为目前超高分辨IMS-MS技术的主流[9]. 不同类型IMS 技术对比如表1所列.本文首先介绍TWIMS的原理及分辨能力的影响因素,进一步探讨不同结构TWIMS仪器的特点、性能和应用,最后对TWIMS未来发展方向进行展望.1 TWIMS原理1.1 TWIMS分离原理2004年,Giles等[14]首次将行波应用于环形电极堆栈离子导向器,提出一种使用行波进行离子迁表 1 不同IMS技术对比Table 1 Comparison of different IMSIMS技术工作气压[10]分离场CCS测量最高分辨率/(Ω/ΔΩ)联用技术迁移时间离子迁移谱(DTIMS)266 Pa~大气压强直流电场直接测量250[11]IMS-MS, GC (gaschromatography)-IMS等非对称场离子迁移谱(FAIMS/DMS)大气压强非对称射频电场无法测量Null GC-DMS, DMS-MS等行波场离子迁移谱(TWIMS)~533 Pa方波直流电场需经校准 1 860[9]550[12]TWIMS-MS阱离子迁移谱(TIMS)~400 Pa气流场结合直流电场需经校准400[13]TIMS-MS232分析测试技术与仪器第 29 卷移率分离的新模式,如图1所示. 通过在相邻电极环依次施加脉冲电压产生行波电场,离子在波前位置时,电场驱动离子轴向前进,而离子处于波后位置时,电场驱使离子反向运动,造成运动轨迹折返,即翻滚事件[图1(a)(c)]. 迁移率K较大的离子随波迁移能力强,发生翻滚的次数少,所需总迁移时间较短. 而迁移率K较小的离子随波迁移能力弱,发生翻滚的次数多,所需总迁移时间较长. 如此,不同迁移率离子即可分离. 当离子迁移率K足够大时,离子可以随波作“冲浪”运动[图1(b)].ion trajectory ring electrode(d)stacked-ring ionguidetimeringelectrodeions travelling wavevoltage pulse(a)(b)(c)图1 行波场中离子(a)(c)翻滚事件和(b)“冲浪”行为的SIMION轨迹模拟,(d)行波场的产生[14] Fig. 1 SIMION simulation showing ions (a) (c) roll over wave and (b) surf wave, (d) generation of travelling wave[14]此后数年,尽管TWIMS仪器和相关应用快速发展,但对于其分离原理的认识仍停留在定性阶段,影响离子传输时间和分辨率的因素没有得到深入研究. 直到2008年,Shvartsburg等[15]构建了简化的TWIMS数值分析模型,不考虑离子的速度弛豫、扩散和射频产生的聚焦场,使用推导和离子动力学模拟对迁移时间和分辨率进行预测,并与实际结果进行比较.定义c为行波前最大场强处(E max)的离子漂移速度和波速(s)的比值,如式(3)所列:以波长为b的三角波为例,其任一位置的电场E都相同,即E=Emax . 当c≥1,即KEmax≥s时,离子在波前的运动速度与波速相同,因此离子表现为随着行波一起运动,迁移时间t即为迁移管长L除以行波波速s.当c<1,即KE max<s时,由于离子的翻滚事件,造成迁移率分离. 离子在波前和波后的运动时间分别为t F和t B,其公式如式(4)(5)所列:由于t F>t B,离子每被一个三角波超越,在轴向会产生向前的净位移d,如式(6):v离子的平均运动速度为式(7):对于长度为L的迁移管,离子迁移时间t为式(8):对于形状更复杂的行波如半正弦波,在满足KEmax<<s时,有相似结论,即:从公式(9)可以看出,与DTIMS不同,TWIMS 中离子迁移速度与离子迁移率和电场强度并非线性关系,无法直接用迁移时间t计算CCS,需要使用结构相似的标准物进行校准方程的拟合,然后将待测物的迁移时间代入校准方程计算出CCS.2018年,Richardson等[16]进一步拓展了TWIMS 的理论,推导出平滑移动的正弦行波驱动下离子迁移时间的表达式,不经校准可直接测量CCS. 然而,动力学推导仍被限制在轴向,没有考虑高场下的离子加热,且实际设备中行波并非是平滑移动的,关于TWIMS的理论仍然需要科研工作者继续探索.第 3 期潘慢慢,等:行波离子迁移谱技术及应用研究进展2331.2 TWIMS分辨率的影响因素在离子迁移与扩散相互独立的前提下,不考虑库伦斥力,对于三角波而言,扩散控制分辨率R TW 为式(10):其中,E与行波波幅U的关系为E=2U/b. 因此,在保证c<1适用于所有离子的前提下,可以通过提高行波波幅或减小波长以提高电场强度、延长路径来提高分辨率,这是TWIMS仪器设计改进的理论依据.而对于DTIMS,扩散控制分辨率R DT为式(11):提高电场强度和延长路径,同样可以提高DTIMS的分辨率. 然而,DTIMS的电场是通过在迁移管两端施加电压差形成的,越长的迁移路径,意味着越大的电压差,过高的电压会引起放电. 不同与DTIMS,TWIMS的电场是在电极单元的单个或多个电极上循环施加脉冲电压形成的行波电场,脉冲电压幅值与迁移路径总长度无关. 因此,通过延长路径提高分辨率不受电压限制.2 TWIMS的仪器进展TWIMS于2004年出现后,经过近二十年的发展,目前的仪器按照结构主要分为三类:第一类是Waters公司早期开发的环形电极堆栈结构(stacked ring ion guide,SRIG)的TWIMS,第二类是Waters 公司于2019年推出的循环离子迁移谱(cyclic ion mobility, cIM),第三类是基于无损离子操纵结构(structures for lossless ion manipulations,SLIM)的TW-SLIM. 下面将介绍它们的结构特点、性能以及应用.2.1 环形电极堆栈结构2006年,Waters推出首款基于SRIG的TWIM-Q-ToF-MS(TWIM-quadrupole-time of flight-MS)系统,即Synapt HDMS[17].如图2(b)所示,Synapt HDMS包括三个施加行波和射频限制的SRIG(即TriWave结构),依次为trap、IM和transfer,其中IM的结构如图2(a)所示. trap用于离子积累,然后将离子团簇释放到IM离子导向器中进行迁移率分离,transfer用于将分离后的离子传送到ToF-MS中进行质荷比分析.(a)sideplategas inion transmission aperturering electrodesprintedcircuitboardsendplateanalyte spray(b)lockspraybafflelockmassreference sprayT-waveion guidequadrupoledre lenstrapgateIMS transfereinzellens transferlensespusherreflectronair-cooled turbomolecular pumpsoil-freescroll pumpisolation valveand removablesample conedetector2 mmdiameteraperture图2 (a)第一代行波离子迁移管[14],(b)Synapt HDMS示意图[18]Fig. 2 (a) First generation TWIM separator[14], (b) schematic diagram of Synapt HDMS system[18]根据分辨率影响因素的理论基础,Waters公司于2009年对行波离子迁移管进行改进,推出了Synapt G2 HDMS. 相比第一代TWIM,Synapt G2的改进如图3所示,增加电极环的数目以延长迁移路径,脉冲电压施加到4个电极环上,比原来两个电极环时平均场强提高了约20%,行波幅值从30 V 提高到40 V,进一步提高了电场强度[19]. 由于低电场条件的限制,在提高行波幅值的同时,需要提高气压以避免离子热化. 因此,在IM前增加了一个充满氦气的腔室以平衡N2的压强,将工作气压从50 Pa提升到了300 Pa. 试验结果显示,Synapt G2将SDGRG和GRGDS两种反序小肽离子的分辨率提234分析测试技术与仪器第 29 卷高了近4倍,达到了45.在之后几年,Waters 公司又相继推出了Synapt G2-S 、Synapt G2-Si 和Vion 等产品,在分辨率、灵敏度和配套软件等方面均有所提升[20].由于技术成熟、商品化程度高, SRIG 的IMS-MS 系统在蛋白质组学[21-22]、脂质组学[23-24]、代谢组学[25-26]、医药[27-29]等领域得到了广泛应用. Hale等[21]使用液体萃取表面技术(LESA )结合TWIM-MS 对小鼠肾脏组织切片的蛋白质进行质谱成像分析,将蛋白质结构与组织特征进行关联. 其中,TWIMS 提供内源蛋白质的空间、构象和质量信息,以及计算检测到的蛋白质或蛋白质复合物的碰撞截面. 此外,按到达时间过滤质荷比(m/z )维度中的离子信号,增加低强度信号来提高信噪比,进一步提高离子图像的特异性. Zang 等[25]使用流动注射法(flow injection ,FI )结合TWIM-MS 对61名前列腺癌患者和42名对照者的血清提取物进行非靶向代谢分析,将质量数、CCS 值和裂解模式与标准物或数据库进行匹配,鉴定出特征代谢物. 使用监督多元分类方法,将前列腺癌患者样本与对照样本区分开来,具有良好的准确性(88.3%~89.3%)、敏感性(88.5%~90.2%)和特异性(88.1%),展示了FI-TWIM-MS 作为用于代谢组学研究的高通量分析工具的潜力. 与超高效液相色谱(ultra-performance liquid chromatography ,UPLC )联用后,UPLC-TWIM-MS 的多维分离能力在复杂中药成分中已知、未知化合物及其异构体的发现和鉴定上有巨大的应用前景,对中药的质量评价和解释作用机制有重要意义,已成功应用于龟龄集[27]、桔梗[28]、丹芝片[29]等中药.此外,TWIM 有助于在Q-ToF-MS 仪器上实现电子转移解离功能(electron transfer dissociation ,ETD )[30]. ETD 是一种自由基驱动的裂解技术,与碰Synaptstacked ring ion guidenitrogenions in ionsin ions out ions out nitrogen out nitrogen outnitrogen outmax. field 25 V/cm (10 V applied)~90% of applied v oltagemax. field 21 V/cm (10 V applied)~60% of applied v oltage(b)(c)4 repeat pattern6 repeatpattern(a)helium outT-wave IMS cellT-wave IMS cellhelium cellheliumSynapt G2stacked ring ion guidenitrogen图3 Synapt HDMS 和Synapt G2 HDMS 的(a )IM 腔室,行波电压(b )施加方式和(c )重复模式对比图[19]Fig. 3 Comparison of (a) IM cells, (b) applied voltage and (c) repeat pattern of travelling wave betweenSynapt HDMS and Synapt G2 HDMS[19]第 3 期潘慢慢,等:行波离子迁移谱技术及应用研究进展235撞诱导解离(collision induced dissociation,CID)互补,在N-Cα键裂解后产生一系列c和z离子,对于蛋白质翻译后修饰的识别和定位非常有价值[31]. 在Synapt系统中,trap用于捕获辉光放电产生的阴离子,从而实现与进入的阳离子的气相反应. 改变行波的速度,可以精细地控制阴离子/阳离子相互作用的水平,从而控制ETD碎片的水平[32]. 结合电喷雾电离,TWIM-MS成为肽和蛋白质的测序和结构分析的有力工具.2012年,Waters基于SRIG开发出了Stepwave 技术,用于大气压离子源(如ESI)的离子传输[33]. 通过缺口处相对平行排列且内径不同的两个SRIG之间的施加电势差,实现离子的离轴传输和聚焦,而通过去除气体分子和未电离的中性分子,提高信噪比和灵敏度.2.2 循环离子迁移谱结构尽管TWIMS通过延长路径提高分辨率不受电压限制,但仍受到仪器体积的制约. 为了解决上述问题,2014年Giles等[34]提出一种循环离子迁移谱,即Cyclic Ion Mobility(如图4所示). cIM包括主体[图4(b]与MS系统的主离子光轴相交的接口区域[图4(c)]两个部分,路径长度共计98 cm,可以取代传统线性TWIM单元,嵌入到Synapt G2-Si系统中[图4(a)][12, 35]. 主体部分由印刷电路板支撑,电极结构如图4(d)所示. 相邻的cIM电极上同时施加反相的射频(2.5 MHz,300 V p-p)和行波脉冲(最大波幅45 V,波速300~1 000 m/s),射频形成的赝势阱提供z方向的限制,行波驱动离子进行迁移率分离.侧板上的repeller电极上施加高于行波波幅的直流电压(60 V),提供x方向的限制. cIM主体部分的电极形成了一个5 cm×0.5 cm的矩形离子通道,离子容量比孔径0.5 cm的线性TWIM高10倍[35]. z方向的窄电极间距,可以最大程度的减少“赛道效应”,即外圈的离子比内圈的离子迁移路径更长引起峰展宽. 接口区域是cIM的关键部分,需要在离子进入、射出和迁移率分离三种功能之间切换,且对离子传输率和分辨率不能有显著影响. Giles等[35]设计出阵列电极结构,将其分为两组,分别施加x方向[图4(e)]、y方向[图4(f)]的行波,从而实现功能切换. 此外,阵列电极结构允许cIM在多通道模式和旁道模式进行切换,在旁道模式下,离子不经过cIM的主体部分,不进行迁移率分离.cIM前后均连接传统线性TWIM,可以实现离子的注入、喷射、存储、激活. 将其与cIM的功能进行组合,可以实现IMS n(多级IMS)功能. IMS n可以选择将cIM中的特定迁移率范围的离子喷射出去,剩余的离子继续执行迁移率分离,重复这一过程将持续减小分析范围. 该功能可以避免在多通道试验中,较大迁移率离子超过较小迁移率离子产生的“套圈”现象. IMS n激活是指将特定迁移率的离子喷射回前级TWIM,其余离子被喷射到ToF中以去除,前级TWIM中的离子经过碰撞诱导激活/解离后重新注入cIM进行迁移率分离,再将分离后的离子喷射到ToF进行检测或者继续进行IMS n分析.√6初代cIM系统对松三糖和棉子糖的分析结果显示,6次循环后分辨率达到139,约为单次通过分辨率的倍,且相比于单次通过离子损失小于15%[34]. 2017年,第二代cIM系统问世,SDGRG和GRGDS两种反序肽离子经过50次循环后,分辨率超过500,实现了超高分辨离子迁移谱的一项巨大进步[12]. 2019年,Waters公司推出了商品化仪器Select Series cyclic IMS.Sisley等[36]使用LESA-QcIM-MS分析小鼠大脑和大鼠肾脏组织中的蛋白质,在cIM前通过四极杆隔离将m/z检测范围缩小到870~920(即QcIM)以避免“套圈”现象,1、2和3次通过后分别检测到24、37和54种蛋白质,充分体现了多通道cIM 的高分辨率在复杂生物样品检测上的优势.Eldrid等[37]研究了cIM中气相蛋白质离子的稳定性,并且利用IMS n结合碰撞诱导展开(CIU)探索了+7细胞色素C(CytC)离子的展开行为(如图5所示). 结果显示在与迁移率分离兼容的时间尺度上(几百毫秒),蛋白质可以很大程度保留其天然和多聚体状态. 对已激活的+7 CytC离子的不同到达时间范围的切片分别进行IMS n激活,探索了不同构象之间的转化现象以及展开顺序,展现了cIM在研究蛋白质动力学、稳定性和展开行为的应用潜力. 2021年,Eilrid等[38]将此方法命名为slice-CA(碰撞激活,collision activation),并研究了一种由胰岛β细胞产生的与Ⅱ型糖尿病有关的激素hIAPP,揭示了hIAPP解离前构象之间的相互转换.除了生物样品,cIM在石油组学上也获得了应用[39-40]. 石油作为最复杂的混合物之一,存在大量的236分析测试技术与仪器第 29 卷同分异构体和同量异位素,对IM-MS 的分辨率要求很高. Ruger 等[40]证明,在多次通过后,QcIM-MS可以更深入地了解瓦斯油中异构体的分布,并且消除同量异位素的干扰,结合碰撞诱导解离技术,可以分离多环芳烃和杂环化合物.2.3 无损离子操纵结构2014年,Garimella 等人提出了无损离子操纵结构(SLIM )[41-44]. SLIM 由一对蚀刻了条状电极的平行印刷线路板组成,通过在电极上施加电压产生静电场、射频电场和驱动电场,可以实现离子无损传输、迁移率分离、选择性离子捕获和积累等复杂操作[45-46]. SLIM 分为基于直流(DC )的DC-SLIM 和基于行波(TW )的TW-SLIM ,由于DC-SLIM 的分辨率有限,TW-SLIM 更受青睐.TW-SLIM 通常由6列射频电极和5列行波电极以及两边的保护电极组成(如图6所示),与cIM 相似,相邻两列射频电极上施加反相射频提供纵向限制,保护电极上施加直流电势提供横向限制,行波电极上施加行波驱动离子进行迁移率分离. 射频电极与行波电极间隔分布,既简化了电源,又保证离子束缚的有效性[47]. 由于印刷线路板工艺成熟,SLIM 具有加工方便、组装灵活、成本低廉的优点,结合TWIMS 电压不随迁移路径延长而增大的特点,目前TW-SLIM 已经实现了商品化[9].ESIstepwaveIGquadtrapIGHecyclic IMSpre-array store post-array store IG arrayreflectronrepellercIM electrode0.5 cm5 cmrepellerPCBs (d)yxPCBscIM electrodes(b)(c)(e)(f)array PCBentrancearray electrodescIM electrodesexitrepellerzx yzx yzx yentrancezxtransferWdetectorpusher(a)图4 cIM 的结构示意图[35](a )cIM 平台概览,(b )cIM 设备,(c )包含阵列电极结构的离子注入/喷射区域,(d )cIM 电极结构,(e )离子注入/喷射模式下行波方向为x 或-x ,(f )分离模式下行波方向为yFig. 4 Schematic diagram of structure of cIM[35](a) overview of cIM plateform, (b) cIM device, (c) ion entry/exit region, consisting of array electrodes, (d) structure of cIMelectrodes, (e) ion injection/ejection mode, array TWs applied in x (or -x ) direction,(f) separation mode, array TWs applied in y -direction第 3 期潘慢慢,等:行波离子迁移谱技术及应用研究进展2372.3.1 多圈循环式TW-SLIM为了在相对紧凑的空间尽可能的实现路径的延长,Hamid 等[48]将90°转弯结构应用在TW-SLIM 上,在有16个90°转弯结构的TW-SLIM 模块上,离子传输效率接近100%且分辨率没有显著损失. 在此基础上,Deng 等[49]开发出了分析通道长13 m 的蛇形路径TW-SLIM[图7(a )],并且对气压、板间距、行波和射频等参数进行了优化,单峰分辨率达到46,峰容量和峰生成率分别为246和370 s −1,实现了异构糖LNFP i 和LNFP ii 的基线分离. 目前,MOBILion Systems 公司已经将其集成到MS 系统中,完成了仪器的商品化,即MOBIE. 2021年,Wormwood Moser 等[50]结合流动注射分析,使用MOBIE 原型机分析了野生型小鼠半脑的脑提取物,仅需2 min 即可实现神经节苷脂的定量和高选择性测量,比传统的LC-MS 更加快速、高通量,且无需色谱样品制备步骤.在13 m 蛇形路径的基础上,结合动态开关结构,Smith 等人提出了多圈循环式TW-SLIM [图7(b )][9, 43]. 离子经过40次多圈飞行后,分析路径长度超过500 m ,分离能力达到1 860,并且可以实现基本无损的离子传输. 在初步应用中,9次通过后,低聚糖LNnH 新的构象特征首次被清楚地区分(如图8所示). 与cIM 相似,多圈循环式TW-SLIM 也存在离子飞行“套圈”现象并导致迁移率分析窗口受限. TW-SLIM 可以利用出口处的动态开关结构,摒弃一部分离子,避免“套圈”现象,简化分析结果.异构体的存在使得分析生物样品和其他复杂混合物具有挑战性,多圈循环式TW-SLIM 的超高分辨率在分析结构差异极小的异构体上有巨大优势[51]. Nagy 等[52]将α-环糊精用作手性主体,通过对环糊精与氨基酸分子形成的主客体非共价复合物进行高分辨的迁移率分离,实现了D -和L -对映体氨基酸混合物的快速检测. 此外,多圈循环式TW-SLIM 在聚糖、蛋白质等生物分子的异构体的分离和鉴定都得到了应用[53-54].然而,超长飞行路径不可避免的伴随着离子团Relative intensityV oltage/V16~17 ms slicefull ATD(a)(b)A r r i v a l t i m e /m s 1.01520253035400.50020406080100V oltage/V19~20 ms slice(c)20406080100V oltage/V23~24 ms slice (d)20406080100V oltage/V26~27 ms slice (e)20406080100Int1.00.5αβγδαβγδεζ图5 激活的+7 CytC 离子的(a )到达时间分布,(b )16~17 ms 、(c )19~20 ms 、(d )23~24 ms 和(e )26~27 ms 切片的CIU 指纹,α、β、γ、δ、ε和ζ表示离子种群[37]Fig. 5 (a) Arrival time distribution of activated +7 CytC ion, and CIU fingerprints for slices (b) 16~17 ms, (c) 19~20 ms,(d) 23~24 ms, (e) 26~27 ms, populations labeled as α, β, γ, δ, ε and ζ[37]RFguardguardTWTWTWTWTW1234567812345678图6 TW-SLIM 的电极结构[47]Fig. 6 Structure of electrodes in TW-SLIM[47](a)(b)TWRFguardswitch ONswitch OFFMSentranceg u a r d图7 (a )13 m 长的蛇形TW-SLIM [49],(b )循环蛇形路径TW-SLIM 和动态离子开关[9]Fig. 7 (a) 13 m serpentine path length TW-SLIM [49],(b) serpentine ultralong path with extended routing TW-SLIM and dynamic ion switch[9]238分析测试技术与仪器第 29 卷扩散导致的峰展宽、信噪比低、灵敏度降低等缺陷.为了解决这一问题,Garimella 等[55]提出了一种时空操纵气相离子群的方法,即压缩比离子迁移率程序(compression ratio ion mobility programming ,CRIMP ),利用断续前进的行波,将迁移率分离中的离子分布折叠成更紧密的离子包. 与使用离子漏斗进行富集相比,CRIMP 显著提高了肽的检测限,灵敏度提高了100倍以上[56]. 具有高灵敏度、高分离能力的多通道蛇形TW-SLIM 与MS 的耦合,对于解决蛋白质组学、代谢组学等长期存在的低丰度、异构混合物的挑战具有重大意义[57].2.3.2 并行分析TW-SLIM长迁移率分离时间(秒级)与有限的离子积累时间(毫秒级)的结合导致长路径TW-SLIM 存在占空比低、离子利用率低的缺点. 为了提高离子利用率,增加离子捕获区域的大小、in-SLIM 离子积累、多路复用策略等方法被相继提出,然而这些方法受到空间电荷容量、检测器的饱和点等限制[58-59]. 2022年,Deng 等[60]开发出一种新的并行分析TW-SLIM ,占空比达100%,分辨率达到150,并和三重四极质谱仪(QQQ )联用,用于靶向定量分析.并行分析TW-SLIM 由入口、开关板载积累区域(SOBA )、两条平行离子路径和出口部分组成,每条离子路径包括一个30 cm 的预过滤区域、离子开关、离子检测器、板载积累区域(OBA )和一条集成了多个迁移率过滤门的4.8 m 的蛇形路径SLIM (如图9所示). SOBA 处积累的离子可以进入任一路径的预过滤区域,经过低分辨的迁移率分离后通过离子开关将无需检测的离子传输到离子检测器,目标离子进入OBA 区域进行富集,再通过离子门注入到后面的长蛇形路径中进行迁移率分离.通过将SOBA 积累的离子多次注入到同一路径以及在两条路径分别同时进行离子积累和迁移率分离,并行分析TW-SLIM 的占空比大大提高,8次注入后利血平离子的占空比达100%,多种标准分析物的实际离子利用效率约为80%. 预过滤对目标离子靶向富集,增加了OBA 区域的目标离子容量,提高灵敏度,结合蛇形路径中的多个过滤门进一步去除干扰离子,大大提高了信噪比. 在过滤模式下,SLIM-QQQ 比QQQ 对醛固酮和可的松的灵Drift time/s0.12900.1320.1350.1380.1410.1441LNnH(a)LNHLNHβ-D-Gal-(1→3)-β-D-GlcNAc-(1→3)-[β-D-Gal-(1→4)-β-D-GlcNAc-(1→6)]-β-D-Gal-(1→4)-D-Glcβ-D-Gal-(1→4)-β-D-GlcNAc-(1→3)-[β-D-Gal-(1→4)-β-D-GlcNAc-(1→6)]-β-D-Gal-(1→4)-D-GlcOH OH OH OHOHOHOHOHOHOHOH OHNHAcOH AcHNHOHOHOHOHOO O OOOO O O OO O OH OH OH OHOHOHOHOHOH OHOHOHNHAcOH AcHNHOHOHOHOHOO O OOOO OO OO ODrift time/s1.120 1.14 1.161.18 1.20 1.22 1.241LNnHLNnH(b)LNH图8 (a )1次和(b )9次通过后获得的乳-N -六糖和乳-N -新六糖的迁移率分离结果[9]Fig. 8 IM-MS separation of sugar isomers lacto-N -hexaose and lacto-N -neohexaose obtained at (a) 1 pass and (b) 9 passes[9]第 3 期潘慢慢,等:行波离子迁移谱技术及应用研究进展239。
2010年中国科学院大连化学物理研究所招聘计划xls
![2010年中国科学院大连化学物理研究所招聘计划xls](https://img.taocdn.com/s3/m/97ef0c08bed5b9f3f90f1cfb.png)
周利 zhouli@
燃料电池与储能电池系统设计与集 化工设计或化工机械 本科(含)以上学历,化工设计或化工机械专业毕业。 成 化学工程、化工机械、热能 化工过程模拟与优化 硕士研究生学历,化学工程、化工机械、热能工程等相关专业。 工程等相关专业 本科及以上学历,化学工程相关专业,有超级电容器研究经验者优先,有较强的实 锌溴电池开发实验员 化学工程 验操作能力和适应能力,有责任心,能承受较强的工作压力,身体健康、为人正 直,有良好的团队合作精神。 硕士研究生学历,高分子化学、有机化学、化学工程等相关专业,有燃料电池相关 高分子化学、有机化学、化 功能高分子膜材料 经验者优先,具备独立分子设计与合成的能力,具有较强的科研能力和英语水平, 学工程 有责任心,能承受较强的工作压力,有良好的团队合作精神。 本科及以上学历,电力电子、自动化、电机控制等相关专业,具有1年以上相关工 质子交换膜燃料电池关 电力电子、自动化、电机控 作经验,熟练使用电路设计相关软件,熟练掌握PLC、单片机、模电和数电知识、 键材料 电控系统开发工程师(2名) 制 DSP等控制器芯片应用,具有光伏控制器、变频器、逆变器工作经验者优先;具有 303组(张华民) 太阳能、风能发电行业工作经验者优先,具有良好的沟通、协作、自我学习能力。
冯兆池 zcfeng@ 朱雪峰 zhuxf@ 李砚硕 leeys@ 杨启华 yangqh@ 李微雪 wxli@
本科或硕士学历,具备扎实的物理化学、无机化学、有机化学基础;具有纳米孔材 物理化学、无机化学或有机 料制备、水(溶剂)热合成、多相催化、以及常用的物理化学表征技术等科研背 化学 景,工作认真负责,积极主动,良好的英文读写能力,有较强的沟通能力和团队协 作精神。 有机化学或物理化学 博士学位,有机化学或物理化学专业。 物理、化学或材料 物理、化学或材料 光学类、物ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ及自动控制 化学化工 博士学位,物理、化学或材料等专业,有较好的从事密度泛函理论计算和量化计算 研究经验,具有纳米催化理论、碳催化理论、金属和金属氧化物界面催化,理论催 化反应研究背景优先,具有较高独立工作能力和从事科学研究的热情。 硕士,物理、化学或材料等专业,有从事密度泛函理论计算和量化计算研究经验, 具有很好的交流、沟通能力。 博士学位,光学、物理及自动控制专业,具有较强的科学研究或技术开发能力,具 有工作经验者优先。 博士学位,化学化工专业,具有较强的科学研究或技术开发能力,能够熟练应用 CAD进行机械制图,具有工作经验者优先。
定量核磁共振波谱法快速测定灭火剂材料中全氟辛烷磺酰基化合物
![定量核磁共振波谱法快速测定灭火剂材料中全氟辛烷磺酰基化合物](https://img.taocdn.com/s3/m/38e5d832f4335a8102d276a20029bd64793e624e.png)
分析测试新成果 (33 ~ 38)定量核磁共振波谱法快速测定灭火剂材料中全氟辛烷磺酰基化合物李 杨1, 3 ,黄 卫1 ,王 畅1 ,李 洋2 ,花 磊1 ,田 颖3(1. 中国科学院大连化学物理研究所,辽宁 大连 116023;2. 吉林工商学院,吉林 长春 130507;3. 大连交通大学,辽宁 大连 116023)摘要:泡沫灭火剂中全氟辛烷磺酰基化合物(PFOS )的使用受到严格管控. 针对灭火剂中PFOS 快速测定的需求,建立了基于19F 的定量核磁共振波谱(qNMR )检测方法. 方法以全氟丁基磺酸钾为标准物质,通过计算全氟丁基磺酸钾的-CF 3在化学位移δ −78.94处19F 特征峰和PFOS 的-CF 2在化学位移δ −117.12处19F 特征峰的积分面积比值,进而实现PFOS 定量分析. 经测试,全氟丁基磺酸钾百分含量与定量峰面积线性相关系数为0.995 5,检出限为0.024%,定量限为0.080%. 8种灭火剂产品的定性测定结果与实际标注情况相吻合,其中4种泡沫灭火剂产品中PFOS 含量在0.106%~1.339%之间. 研究结果表明,方法受基质干扰小、检测速度快、灵敏度高,可为泡沫灭火剂中PFOS 的管控提供可靠的检测方法与数据支撑.关键词:全氟辛烷磺酰基化合物;泡沫灭火剂;定量核磁共振波谱法;全氟丁基磺酸钾中图分类号:O657. 61 文献标志码:B 文章编号:1006-3757(2024)01-0033-06DOI :10.16495/j.1006-3757.2024.01.006Rapid Determination of Perfluoroalkyl Sulfonyl Compounds in Foam Extinguishing Agents by Nuclear Magnetic Resonance SpectroscopyLI Yang 1, 3, HUANG Wei 1, WANG Chang 1, LI Yang 2, HUA Lei 1, TIAN Ying3(1. Dalian Institute of Chemical Physics , Chinese Academy of Sciences , Dalian 116023, Liaoning China ;2. Jilin Business College , Changchun 130507, China ;3. Dalian Jiaotong University , Dalian 116023, Liaoning China )Abstract :The usage of perfluorooctane sulfonyl compounds (PFOS) in foam extinguishing agents is strictly regulated. A quantitative nuclear magnetic resonance spectroscopy (qNMR) detection method based on 19F was established for the rapid determination of PFOS in fire extinguishing agents. Using potassium perfluorobutylsulfonate as the standard substance, the quantitative analysis of PFOS could be realized by calculating the integral area ratio of the 19F characteristic peak of -CF 3 in potassium perfluorobutylsulfonate at chemical shift δ −78.94 and the 19F characteristic peak of -CF 2 in PFOS at chemical shift δ −117.12. The linear correlation coefficient between the percentage content of potassium收稿日期:2023−11−10; 修订日期:2024−01−04.基金项目:国家自然科学基金项目(22174142),大连化物所创新研究基金项目(DICP I202144),辽宁省中央引导地方科技发展资金(2023JH6/100100057) [Natural Science Foundation of China (22174142), Dalian Institute of Chemical Physics (DICP I202144), Central Guidance on Local Science and Technology Development Fund of Liaoning Province (2023JH6/100100057)]作者简介:李杨(1978−),女,高级工程师,从事催化、材料、食品等方面快速分析应用技术研究,E-mail :**************.cn 通信作者:花磊(1984−),男,研究员,《分析测试技术与仪器》青年编委,从事快速检测的谱学关键技术研究、仪器研制和应用开发,E-mail :************.cn ;田颖(1969−),女,教授,从事水处理技术与材料研究,E-mail :greenhusk@.第 30 卷第 1 期分析测试技术与仪器Volume 30 Number 12024年1月ANALYSIS AND TESTING TECHNOLOGY AND INSTRUMENTS Jan. 2024perfluorobutylsulfonate and the quantitative peak area was 0.995 5, the limit of detection was 0.024%, and the limit of quantitative was 0.080%. The qualitative determination results of 8 foam extinguishing agent products were consistent with the actual labeling, and the content of PFOS in 4 foam extinguishing agent products was 0.106%~1.339%. The research results showed that the method has the advantages of low matrix interference, fast detection speed, and high sensitivity, which could provide a reliable detection method and data support for the regulation of PFOS in foam extinguishing agents.Key words:perfluorooctane sulfonyl compounds;foam extinguishing agent;quantitative nuclear magnetic resonance spectroscopy;potassium perfluorobutylsulfonate以全氟辛烷磺酰基化合物(全氟辛烷磺酸、全氟辛烷磺酸盐及其衍生物的总称,以下简称PFOS)为代表的氟碳表面活性剂作为水成膜泡沫灭火剂(AFFF)的关键原材料,能够有效降低水溶液的表面张力,在可燃液体表面形成可以抑制燃料蒸发的水膜,隔绝液体燃料的挥发,具有良好的灭火性能. 添加PFOS的AFFF是目前扑灭液体火灾最为有效和常用的灭火剂,被广泛使用[1]. 但是PFOS性质稳定、难以降解,具有环境持久性、生物蓄积性和高毒性,在生物链中长期累积会造成严重的环境污染和健康问题[2]. 2009年,PFOS被正式列入《关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约》[3],包括中国在内的全球160多个国家政府最终达成共识将限制使用PFOS系列化合物. 作为目前PFOS使用的最大领域,泡沫灭火剂的生产和使用受到持续广泛关注,因此建立一种准确、快速、简便的泡沫灭火剂中PFOS快速检测方法具有重要的现实意义.目前含氟化合物测试方法主要有氟离子选择电极法[4]、比色法[5]、离子色谱法[6]和高效液相色谱-串联质谱法[7]. 氟离子选择电极法不受色度干扰,但是存在溶液浑浊、电极响应慢、回收率低等问题. 比色法仪器简单,但是前处理繁琐导致检验周期太长,且重复性不好. 离子色谱法具有快速、灵敏、稳定性高、选择性好等突出优点,但是受样品基体效应影响较大、预处理条件要求高[8]. 高效液相色谱-串联质谱法是目前分析PFOS、全氟辛酸化合物(PFOA)等物质的首选方法,但是此方法样品前处理复杂、操作步骤繁琐、耗时长.定量核磁共振波谱(qNMR)法用于定量分析的基础是不同化学环境中的原子核共振吸收峰面积,只与它的原子数有关,而与它在分子中所处的化学环境无关,因此与传统的定值方法相比,qNMR具有极大的优势[9]. 比如,19F NMR吸收峰面积只与产生NMR信号的19F核数目有关,所以用作标准参考的峰强度,既可以属于未知化合物本身(分子内内标),也可以是加入另外一种物质的信号(分子间内标). 在待测样品中加入已知量的内标样品,通过计算内标化合物特征峰面积与样品中某一特征峰面积的比值,即可得到目标组分的浓度.近年来,qNMR方法被广泛用于药物研制[10-13]、中药质控[14-16]、聚合物分析[17-18]与代谢组学[19-20]等领域中的含氟化合物的定量分析[21-23].本研究采用基于19F的qNMR表征手段,以全氟丁基磺酸钾作为标准物质,建立了泡沫灭火剂中PFOS精准、快速的分析方法,评估了方法对PFOS 测定的重复性、线性关系及定量分析性能,并对8种灭火剂产品中含有PFOS的情况进行了快速鉴定和定量分析.1 试验部分1.1 仪器与试剂Spinsolve台式核磁共振仪(德国magritek公司);电子分析天平LE104E(梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司);全氟丁基磺酸钾(98%,上海迈瑞尔化学技术有限公司);氘代水(99.9%,广州旭谱实验室设备有限公司);不含PFOS的泡沫灭火剂样品和含PFOS的泡沫灭火剂样品均由泡沫灭火剂生产厂商提供,产地分别为洛阳、江苏、上海、宁波;所用试剂均为分析纯.1.2 试验参数用探头为5 mm 19F检测信号,弛豫延迟时间为46.76 s;脉冲宽度为12 µs;氟核磁共振频率为58.67 MHz;带宽为20 000 Hz;采集点数为65 536点;试验时间(AQ)为6 min,扫描次数64次,样品体积约1 mL,试验均在22 ℃室温下进行.1.3 试验方法1.3.1 样品处理称取质量约500 mg(精确至0.1 mg)的泡沫灭34分析测试技术与仪器第 30 卷火剂样品直接加入核磁管,再加入质量为4.3~20.2 mg(精确至0.1 mg)的高纯全氟丁基磺酸钾作标准物质,超声处理至核磁管内样品和标准物质完全溶解后备用.1.3.2 定量核磁共振测定计算方法选择待测样品的19F NMR谱图中化学位移δ−117.12处的峰(-CF2)为PFOS定量峰,计算其积分面积,选取标准物质全氟丁基磺酸钾的19F NMR谱图中化学位移δ −78.94处的三重峰(-CF3)为定量峰,计算其积分面积. 通过如下公式计算得到待测样品中待测样品中PFOS的含量:式中:W t —泡沫灭火剂样品中全氟辛烷磺酸化合物的百分含量,%;F s —样品-CF2的19F积分面积;F i —标准物质-CF3的19F积分面积;m s —样品质量,mg;mi —标准物质质量,mg;Ms—样品分子量(此处以全氟辛基磺酸钾计,即538.22);M i —标准物质分子量(此处以全氟丁基磺酸钾计,即338.19);W r—标准物质质量百分含量,%;N s —样品分子中产生相应吸收峰的19F核数目;N i —标准物质分子中产生相应吸收峰的19F核数目.2 结果与讨论2.1 标准物质选择作为分子量最小的全氟烷基磺酸钾,全氟丁基磺酸钾价格低廉、易于获取,更重要的是全氟丁基磺酸钾的NMR特征峰与待测PFOS组分的NMR 特征峰,以及泡沫灭火剂样品基质组分的NMR谱峰有很好的分离,如图1所示. 因此,选择全氟丁基磺酸钾作为标准物质定量泡沫灭火剂中的PFOS. 2.2 定量峰选择对比不含PFOS泡沫灭火剂样品和含PFOS泡沫灭火剂样品的NMR谱图,如图1(a)(b)所示,可知:PFOS组分在化学位移δ −117.12和−79.87处的两个NMR谱峰分别对应于PFOS的-CF2和-CF3的特征峰,然而不含PFOS的泡沫灭火剂样品在化学位移δ −79.76处有一个较宽的背景干扰峰,与PFOS组分的化学位移δ −79.87谱峰相互重叠,产生干扰,因此选择PFOS的-CF2在化学位移δ −117.12处的峰为PFOS的定量峰,计算其积分面积. 同时,全氟丁基磺酸钾的19F NMR谱图中化学位移δ−78.94处-CF3的三重峰信号强度最高[图1(c)],且不受基质干扰,因此可选其作为标准物质全氟丁基磺酸钾的定量峰,计算其积分面积.2.3 NMR扫描次数影响在501.2 mg含PFOS的泡沫灭火剂样品中加入15.6 mg高纯全氟丁基磺酸钾标准物质,超声处理至核磁管内样品和标准物质完全溶解后用NMR 测试,NMR扫描次数分别设置为8、16、32、64、128、256次,得到样品的19F NMR谱图中化学位移δ −117.12处的特征峰相对定量峰面积结果如表1所列. 从测试结果可见,核磁扫描次数在32次以上信号强度趋于稳定,在兼顾信噪比情况下,本试验选择扫描次数64次为宜.2.4 方法验证2.4.1 样品中PFOS组分测定重复性试验分别称取(500±0.5) mg含PFOS的泡沫灭火剂样品,组成12组平行样,进行重复性试验,结果如图2所示. 连续进行12次重复性试验,测试发现样品的19F NMR谱图中化学位移δ −117.12处的特征−79.76−79.87−78.94−112.69−119.84−124.−117.12(a)(b)(c)−80−90−100−110−120−130−80−90−100−110−120−130−80−90−100δ/ppmδ/ppmδ/ppm−110−120−130图1 定量核磁测定结果对比谱图(a)不含PFOS泡沫灭火剂样品,(b)含PFOS泡沫灭火剂样品,(c)全氟丁基磺酸钾标准品Fig. 1 Comparison spectra of quantitative NMR results(a) sample of foam extinguishing agent without PFOS,(b) sample of foam extinguishing agent containing PFOS,(c) potassium perfluorobutylsulfonate第 1 期李杨,等:定量核磁共振波谱法快速测定灭火剂材料中全氟辛烷磺酰基化合物35峰相对定量峰面积平均值为3.01,相对标准偏差为3.75%.2.4.2 线性关系与定量分析性能称取标准物质全氟丁基磺酸钾1.5、3.1、6.1、12.1、20.1、37.2 mg 并分别溶解于0.5 mL 氘代水中,测试得到的标准物质全氟丁基磺酸钾对应定量峰面积和其质量浓度的标准曲线. 结果如图3所示,线性相关系数为0.995 5,可以作为定量测试泡沫灭火剂样品中PFOS 的定量依据. 本方法用所拥有的最低含PFOS 泡沫灭火剂样品进一步稀释后,按照3倍噪声计算得到样品检出限为0.024%,10倍噪声计算得到样品定量限为0.080%.2.4.3 实际样品分析采用本方法对共计8种实际泡沫灭火剂产品进行测试,图4为加入全氟丁基磺酸钾的含PFOS 泡沫灭火剂样品(1#)的NMR 谱图. 结果显示,对于样品是否含有PFOS ,采用本方法进行定性测定的结果与生产厂家标注的实际情况相吻合. 同时对4种含有PFOS 的样品进行了定量,结果如表2所列.4相对定量峰面积3212468重复次数1012图2 检测泡沫灭火剂样品中PFOS 的重复性考察Fig. 2 Repeatability test for detection of PFOS in foamextinguishing agent samples1.61.20.80.4123W r456H 0H 0=0.279 W rR 2=0.995 5图3 全氟丁基磺酸钾为标准物质测定PFOS 的标准曲线(H 0表示相对定量峰面积,W r 表示全氟丁基磺酸钾的质量分数)Fig. 3 Standard curve for determination of PFOS using potassium perfluorobutylsulfonate as the standardsubstance−80−90−100−110−120−130δ/ppm−78.94−112.69−117.12−119.84−124.00图4 加入全氟丁基磺酸钾的含PFOS 泡沫灭火剂样品(1#)的NMR 谱图Fig. 4 NMR spectrum of foam extinguishing agent product (1#) containing PFOS added with potassiumperfluorobutylsulfonate表 1 扫描次数对相对定量峰面积的影响Table 1 Effect of scanning times on relative quantitativepeak areas扫描次数相对定量峰面积信噪比8 2.45 5.2516 2.49 5.2232 2.84764 2.8412128 2.84122562.8412表 2 含有PFOS 泡沫灭火剂产品的实测定量结果Table 2 Quantitative measurement results of foam extinguishing agent products containing PFOS 样品编号实测PFOS 的质量分数/%1#0.1883# 1.3396#0.1068#0.11036分析测试技术与仪器第 30 卷3 结 论qNMR 法不依赖于被测物的高纯度标准品、不破坏样品,仅需样品组分有一个或一组互不干扰的特征NMR 峰,依据信号峰的面积正比于产生该共振峰的质子数,即可进行定量分析. 本文基于定量qNMR 技术,建立了以全氟丁基磺酸钾作为标准物质快速测量灭火剂中PFOS 的方法. 经系统测试,本方法重复性好、灵敏度高、准确可靠,对快速科学地掌握我国消防行业PFOS 的使用情况,加强PFOS 管控工作,减少进出口贸易摩擦具有重要的意义.参考文献:亓磊, 焦金庆, 熊靖, 等. 用于液体火灾的环保泡沫灭火剂研究现状[J ]. 材料导报,2022,36(20):29-35.[QI Lei, JIAO Jinqing, XIONG Jing, et al. Research status of environmental foam extinguishing agent for liquid fire [J ]. Materials Review ,2022,36 (20):29-35.][ 1 ]de S Furtado R X, Sabatini C A, Sakamoto I K, et al.Biodegradation mechanism of perfluorooctane sulfon-ic acid (PFOS) in domestic sewage: specific methano-genic activity, molecular biology, and ecotoxicologic-al aspects [J ]. Journal of Water Process Engineering ,2023,51 :103453.[ 2 ]韦锦萍, 夏俊, 王学军. 全氟化合物PFOA 和PFOS 检测标准分析[J ]. 有机氟工业,2014(1):38-42. [WEI Jinping, XIA Jun, WANG Xuejun. Analysis on de-termination standards of perfluorinated compounds PFOA and PFOS [J ]. Organo-Fluorine Industry ,2014(1):38-42.][ 3 ]郜守一, 邵传东, 张彦军, 等. 离子选择电极法测定氟离子方法的优化[J ]. 化工设计通讯,2021,47(3):63-63, 70. [GAO Shouyi, SHAO Chuandong, ZHANG Yanjun, et al. Optimization of ion-selective electrode method for determination of fluoride ion [J ]. Chemic-al Engineering Design Communications ,2021,47 (3):63-63, 70.][ 4 ]尚序东, 王昶, 喻靖源, 等. 基于氧化铈纳米棒-聚乙烯醇气凝胶的模拟酶比色法检测水中氟离子[J ].分析化学,2021,49(12):2023-2031. [SHANG Xu-dong, WANG Chang, YU Jingyuan, et al. Colorimet-ric detection of fluoride ion by oxidase mimics based oncericdioxidenanorods-polyvinylalcoholaerogel [J ]. Chinese Journal of Analytical Chemistry ,[ 5 ]2021,49 (12):2023-2031.]肖苏熠, 孙长恩, 洪华, 等. 气相色谱法分析氟丙菊酯[J ]. 江苏科技信息,2016(13):79-80. [XIAO Suyi, SUN Changen, HONG Hua, et al. Analysis on acrcnathrin by gas chromatogrphy [J ]. Jiangsu Sci-ence & Technology Information ,2016 (13):79-80.][ 6 ]郑丽利, 江敏, 吴昊, 等. 高效液相色谱-串联质谱法测定水中全氟辛烷磺酸含量[J ]. 上海海洋大学学报,2022,31(1):181-190. [ZHENG Lili, JIANG Min,WU Hao, et al. Determination of perfluorooctane sulf-onic acid in water by high performance liquid chroma-tography-tandem mass spectrometry [J ]. Journal of Shanghai Ocean University ,2022,31 (1):181-190.][ 7 ]车明秀, 泮秋立, 胡明燕, 等. 食品中氟检测分析的研究进展[J ]. 中国食品卫生杂志,2023,35(1):137-141. [CHE Mingxiu, PAN Qiuli, HU Mingyan, et al.Research progress on the fluoride detection and ana-lysis in different food samples [J ]. Chinese Journal of Food Hygiene ,2023,35 (1):137-141.][ 8 ]黄挺, 张伟, 全灿, 等. 定量核磁共振法研究进展[J ].化学试剂,2012,34(4):327-332, 341. [HUANG Ting, ZHANG Wei, QUAN Can, et al. Review on quantitative nuclear magnetic resonance [J ]. Chemical Reagents ,2012,34 (4):327-332, 341.][ 9 ]毛侦军. 二维核磁共振技术解析盐酸帕罗西汀[J ].分析测试技术与仪器,2022,28(1):31-36. [MAO Zhenjun. Analysis of paroxetine hydrochloride using 2D-nuclear magnetic resonance [J ]. Analysis and Test-ing Technology and Instruments ,2022,28 (1):31-36.][ 10 ]Liu X J, Kolpak M X, Wu J J, et al. Automatic analys-is of quantitative NMR data of pharmaceutical com-pound libraries [J ]. Analytical Chemistry ,2012,84(15):6914-6918.[ 11 ]吴波, 郄一奇, 杨乔, 等. 盐酸氟胺酮的结构确证和核磁共振定量分析[J ]. 刑事技术,2023(3):262-267.[WU Bo, QIE Yiqi, YANG Qiao, et al. Structural con-firmation and quantitative nuclear magnetic resonance analysis into 2-fluoro-deschloroketamine hydrochlor-ide [J ]. Forensic Science and Technology ,2023(3):262-267.][ 12 ]郑妩媚, 李晓蒙, 王姣姣. 核磁共振法定性和定量分析磷酸奥司他韦胶囊[J ]. 化学研究与应用,2022,34(11):2735-2739. [ZHENG Wumei, LI Xiaomeng,WANG Jiaojiao. Qualitative and quantitative analysis of oseltamivir phosphate capsules by nuclear magnetic resonance [J ]. Chemical Research and Application ,[ 13 ]第 1 期李杨,等:定量核磁共振波谱法快速测定灭火剂材料中全氟辛烷磺酰基化合物372022,34 (11):2735-2739.]陈燕燕, 李晓男, 王跃飞, 等. 解卷积定量核磁共振法测定黄芪注射液中8种初生代谢成分[J]. 分析化学,2015,43(8):1210-1217. [CHEN Yanyan, LI Xiao-nan, WANG Yuefei, et al. Quantificative determina-tion of 8 primary metabolites in Huangqi injectionby 1H NMR with deconvolution[J]. Chinese Journalof Analytical Chemistry,2015,43 (8):1210-1217.][ 14 ]Yang M H, Wang J S, Kong L Y. Quantitative analys-is of four major diterpenoids in Andrographis panicu-lata by 1H NMR and its application for quality controlof commercial preparations[J]. Journal of Pharma-ceutical and Biomedical Analysis,2012,70 :87-93.[ 15 ]Zhao F, Li W Z, Pan J Y, et al. A novel critical con-trol point and chemical marker identification methodfor the multi-step process control of herbal medicinesvia NMR spectroscopy and chemometrics[J]. RSCAdvances,2020,10 (40):23801-23812.[ 16 ]叶怀英, 孟庆文, 余国军, 等. 核磁共振技术在含氟聚合物定量分析中的应用[J]. 化工生产与技术,2022,29(5):29-32, I0004. [YE Huaiying, MENG Qingwen,YU Guojun, et al. Application of nuclear magnetic res-onance technology in quantitative analysis of fluoro-polymers[J]. Chemical Production and Technology,2022,29 (5):29-32, I0004.][ 17 ]Mazarin M, Viel S, Allard-Breton B, et al. Use ofpulsed gradient spin-echo NMR as a tool in MALDImethod development for polymer molecular weightdetermination[J]. Analytical Chemistry,2006,78 (8):2758-2764.[ 18 ]王峥, 黄慧英, 徐庆妍, 等. 对苯二甲酸二钠内标在定[ 19 ]量核磁共振代谢组学中的应用[J]. 厦门大学学报(自然科学版),2022,61(1):105-111. [WANGZheng, HUANG Huiying, XU Qingyan, et al. Applica-tion of disodium terephthalate as an internal standardin the quantitative NMR-based metabolomics[J].Journal of Xiamen University (Natural Science),2022,61 (1):105-111.]吴香玉, 李宁, 唐惠儒. 绿豆(Vigna Radiata)代谢物组成的核磁共振定量分析[J].波谱学杂志,2014,31(4):548-563. [WU Xiangyu, LI Ning, TANGHuiru. Quantitative analysis of metabolites in mung-bean (Vigna Radiata) extracts using NMRtechniques[J]. Chinese Journal of Magnetic Reson-ance,2014,31 (4):548-563.][ 20 ]He W Y, Du F P, Wu Y, et al. Quantitative 19F NMRmethod validation and application to the quantitativeanalysis of a fluoro-polyphosphates mixture[J]. Journ-al of Fluorine Chemistry,2006,127 (6):809-815.[ 21 ]于小波, 罗楚平, 卢爱民. 19F核磁共振定量波谱测定环吡氟草酮含量[J]. 农药,2018,57(9):645-646,674. [YU Xiaobo, LUO Chuping, LU Aimin. Determ-ination of huanbifucaotong by 19F quantitative nuclearmagnetic resonance[J]. Agrochemicals,2018,57 (9):645-646, 674.][ 22 ]华俊杰, 朱海菲, 李育. 19F核磁共振定量法测定含氟漱口液中氟化钠的含量[J]. 药学实践杂志,2019,37(6):518-520. [HUA Junjie, ZHU Haifei, LI Yu.Determination of sodium fluoride in fluoride-contain-ing mouthwash by 19F-NMR[J]. Journal of Pharma-ceutical Practice,2019,37 (6):518-520.][ 23 ]38分析测试技术与仪器第 30 卷。
中科院相关领域专家主要研究成果信息
![中科院相关领域专家主要研究成果信息](https://img.taocdn.com/s3/m/22a4b2305ef7ba0d4b733b13.png)
附件1中科院相关领域专家主要研究成果信息第 1 分会场:能源化工驻场专家:徐杰、田志坚、丁云杰、朱向学、高进徐杰简介徐杰,博士,研究员,博士生导师。
现任大连化学物理研究所学术委员会、学位委员会委员,中国化学会催化专业委员会委员、均相催化专业委员会委员,中国化学会绿色化学专业委员会委员,催化基础国家重点实验室学委会委员,羰基合成与选择氧化国家重点实验室学委会委员,《催化学报》等杂志编委。
团队主要研究方向: 1. 催化选择氧化,围绕-CH3、-CH2、-CH 等键的选择氧化活化等科学问题,开发烃类、醇类等选择氧化的新路线和新方法,为工业应用提供创新技术;2. 催化选择加氢,开发不饱和有机化合物选择加氢、选择加氢脱氯等具有重要科学意义和应用背景的催化新方法和新技术。
3. 生物质转化,以糖类及其衍生物、甘油等生物基平台化合物为原料,催化转化制乙二醇、丙二醇、乳酸、马来酸、呋喃二甲醛、呋喃二甲酸等具有重要应用价值的精细化学品和大宗化学品。
长远目标:以纤维素、木质素及其他生物质为原料,制备高分子材料单体以及新型液体燃料,发展非石油路线制备大宗化学品和能源产品的新方法和新技术; 4. 催化新材料,围绕石油化工、精细化工、生物质催化转化等重要过程,研究开发多相催化新材料、新型催化剂载体、均相催化新材料以及仿生催化新材料的制备新方法和应用新技术。
可转移转化的科技成果: 1. 对二甲苯催化氧化技术工业应用。
团队研究开发出PX氧化制PTA关键新技术,研制出具有自主知识产权的高效催化体系,提高氧化反应活性和效率,大幅降低溴用量。
该技术在乌鲁木齐石化10 万吨/年PTA生产装置连续应用6年,Co Mn Br用量可降低15%以上,并可减少醋酸溶剂消耗,装置运行稳定,产品质量优良; 2. 乙苯催化氧化技术工业应用。
团队研究开发出乙苯催化氧化制苯乙酮新技术。
与企业合作,设计建成2000 吨规模工业装置,实现了该技术的工业应用,苯乙酮产品纯度达99.5%以上,达到进口产品质量指标要求; 3. 甘油催化加氢制1,2- 丙二醇。
气相色谱法测定环境空气中的丙烯酸酯类
![气相色谱法测定环境空气中的丙烯酸酯类](https://img.taocdn.com/s3/m/2f74c7f5534de518964bcf84b9d528ea81c72f97.png)
气相色谱法测定环境空气中的丙烯酸酯类周民锋;朱月芳;秦宏兵;尹燕敏;孙欣阳【摘要】建立环境空气中7种丙烯酸酯类的气相色谱测定的方法.将活性炭吸附管与大气采样器连接,在0.5L/min流量下采集空气样品20 min,采样后的活性炭用1.0 mL二氯甲烷解吸,以氢火焰离子化为检测器,气相色谱法测定7种丙烯酸酯类的含量.结果表明,7种丙烯酸酯类的质量浓度在1~100 μg/mL范围内与色谱峰面积线性关系良好,相关系数均大于0.9995,当采样体积为10 L时,方法检出限为0.010~0.017 mg/m3.各组分平均空白加标回收率为84%~120%,测定结果的相对标准偏差为2.2%~15.0%(n=6).该方法样品处理简单,精密度与准确度高,检出限低,抗干扰,便于在实验室推广和应用.【期刊名称】《化学分析计量》【年(卷),期】2016(025)003【总页数】4页(P37-40)【关键词】丙烯酸酯类;气相色谱法;环境空气【作者】周民锋;朱月芳;秦宏兵;尹燕敏;孙欣阳【作者单位】苏州市环境监测中心,江苏苏州 215004;苏州市环境监测中心,江苏苏州 215004;苏州市环境监测中心,江苏苏州 215004;苏州市环境监测中心,江苏苏州215004;苏州市环境监测中心,江苏苏州 215004【正文语种】中文【中图分类】O657.7丙烯酸酯类大多为无色透明液体,微溶于水,溶于乙醇、乙醚等有机溶剂,主要用作有机中间体及合成高分子的单体,广泛用于油漆涂料、印刷油墨、塑料橡胶、医药和日用化工类工业领域[1]。
丙烯酸酯类化合物一般都容易挥发,有特殊性气味(或臭味),具有不稳定且易聚合等特点。
丙烯酸酯类有一定的毒性,对眼睛、皮肤、呼吸道等有较强的刺激性和腐蚀性,有些还有一定的致癌性。
丙烯酸甲酯属于全身性毒物,并具有一定的生殖毒性;丙烯酸乙酯已被国际肿瘤研究机构定为2B类致癌物。
甲基丙烯酸甲酯在空气中能发生光化学反应形成臭氧,从而导致光化学烟雾和灰霾的形成。
大连化物所科分气相色谱柱
![大连化物所科分气相色谱柱](https://img.taocdn.com/s3/m/23a47d70f011f18583d049649b6648d7c1c70835.png)
大连化物所科分气相色谱柱1.引言1.1 概述大连化物所科分气相色谱柱是一种用于气相色谱分析的重要工具。
气相色谱(Gas Chromatography, GC)是一种常用的分析技术,它通过将待测样品进样到气相色谱柱中,再利用样品组分在柱子中的分配和析出过程来实现分离和定量分析。
在气相色谱分析中,色谱柱是至关重要的组成部分,它决定了分离分析的分辨率和分离效果。
大连化物所科分气相色谱柱具有以下几个特点。
首先,该柱子具有较高的分离效果和较好的分辨率,能够有效地分离不同组分并准确地测定各组分的含量。
其次,该柱子具有较高的耐高温性能,能够在高温下保持稳定的分离性能,适用于高温样品的分析。
此外,该柱子还具有较好的耐化学性能,可以耐受常见溶剂和化学试剂的腐蚀,从而延长了柱子的使用寿命。
大连化物所科分气相色谱柱在多个领域具有广泛的应用。
首先,在环境监测领域,该柱子可以用于分析空气、水体和土壤中的有机污染物,对环境质量进行快速准确的评估。
其次,在食品安全领域,该柱子可以用于分析食品中的残留农药、兽药和非法添加物,对食品安全进行监测和评估。
另外,在石油化工领域,该柱子可以用于石油产品中各种组分的定性定量分析,帮助提高产品质量和工艺控制。
综上所述,大连化物所科分气相色谱柱具有较高的分离效果和耐温性能,广泛应用于环境监测、食品安全和石油化工等领域。
随着科学技术的不断进步,相信该柱子在分析领域的应用将会更加广泛,为科学研究和工程实践提供更多的支持。
1.2文章结构本文将按照以下结构来进行论述。
首先,在引言部分,我们将概述大连化物所科分气相色谱柱的背景和意义,并介绍本文的文章结构和目的。
接着,在正文部分,我们将详细介绍大连化物所科分气相色谱柱的特点,包括其设计和制备过程中所采用的材料和技术,并探讨其在气相色谱分析中的应用。
进一步,我们将以实际案例为例,具体说明大连化物所科分气相色谱柱在不同领域中的应用,包括化学、环境、食品和药物等方面。
中国科学院大连化学物理研究所正式职工及博士后招聘计划表6
![中国科学院大连化学物理研究所正式职工及博士后招聘计划表6](https://img.taocdn.com/s3/m/75471e7d1711cc7931b71650.png)
研究组岗位职责或工作内容应聘条件环境分析博士学位,环境、分析化学相关专业,在环境和分析化学类主流期刊发表3篇以上文章,熟悉分析仪器科学仪器研究硕士学位,电子、物理相关专业,3年以上从事科学仪器研究经验,熟悉快电子学、高速数据采集、射频等知识者优先激光光谱和质谱的研究应用博士学位,化学、物理相关专业,熟悉分子束、激光、质谱及光谱者优先嵌入式仪器的开发学士(含)以上学位,物理、电子或自动化专业,2年以上工作经验,熟悉嵌入式仪器硬件开发弱信号放大与传输(2名)学士或硕士学位,电子专业,有3-5年相关实际工作经验精密机械研究(2名)学士或硕士学位,机械、自动化专业,动手能力强、敬业、安心实验室管理与服务工作仪器分析硕士(含)以上学位,分析、药分或有机化学专业,热爱分析工作,事业心强,工作认真敬业软件开发学士或硕士学位,软件工程专业,有3-5年相关实际工作经验科研助手硕士(含)以上学位,机械、电子、分析化学或相关专业,责任心强催化杂环合成202组(万伯顺)有机合成科研岗位硕士(含)以上学位,有机化学专业有机合成岗位硕士(含)以上学位,化学相关专业,较好的英语交流能力,具有离子液体合成经验和微波合成经验者优先膜交换技术制备离子液体硕士(含)以上学位,化学及相关专业,具有膜透析设备制备离子液体经验,掌握离子液体表征及纯化相关知识,具有建立相似离子交换过程制备离子液体的能力,优秀的英语写作及口头表达能力,具有专利及文章写作经验者优先有机合成学士(含)以上学位,有机化学、物理化学专业,具有有机合成及催化研究经验,能熟练操作使用并维护色谱、质谱等常规实验仪器,责任心强固定床多相催化反应学士(含)以上学位,化工工艺、物理化学专业,有固定床反应经验,能熟练操作使用并维护色谱、质谱等常规实验仪器,责任心强,多相催化反应工业实验背景燃料电池系统研发博士学位,电化学、化学工程及相关专业,具有强烈的责任感、良好的组织协调和沟通能力实验室综合管理学士(含)以上学位,良好的沟通能力和团队协作精神,较强的责任心和管理能力,工作认真细致、积极主动碱性膜研发学士(含)以上学位,化工、材料、高分子、膜专业,具有强烈的责任感、良好的钻研能力和创造能力,工作经验丰富者优先燃料电池、电解池及系统组装、运转评价本科以上学历,化工相关专业,具有强烈的责任感、良好的组织协调和沟通能力科研秘书学士(含)以上学位,化学专业,较强的英文读写说的能力,熟悉化学药品,熟练掌握文献查询燃料电池系统研发(1-2名)学士(含)以上学位,化工机械、化工设备、化学工艺等专业,35 岁以下,熟练使用ProE/ACAD/Solid Works 绘图软件进行产品设计,或熟练使用Aspen plus 等软件进行流程模拟,责任心强,有工作激情,良好的团队合作精神过程模拟(2名)硕士(含)以上学位,化学工程、化工计算、流体力学等专业,35岁以下,熟悉化工、化学过程模拟,能够熟练应用过程模拟软件(fluent,femlab 等)及UDF 程序编写,熟悉优化方法及其程序的编写与调试工作,有电化学专业知识以及燃料电池专业知识者优先,较好的英语读写能力,能够撰写英文文章,责任心强工艺设计学士(含)以上学位,化学工程、化工工艺专业,35岁以下,熟悉化工工艺系统设计规定及其设计流程,具备化工过程设计经验,掌握PFD 图、PID 图、设备图、施工图等图纸的制图规范,并能够熟练绘制,有化工设计单位工作经验者优先,责任心强,有激情,能承受较强的工作压力,良好的团队合作精神机械设计学士(含)以上学位,机械设计、化工机械、机械加工等专业,35岁以下,熟悉机械设备钢结构的机加工、焊接工艺、铸造工艺及检验方面的中国国家标准及规范,熟练使用ACAD 、Solid Works 绘图软件进行产品设计,熟练掌握有限元分析软件,作应力分析与动态分析,能够独立对机械结构、尺寸、钢度、强度等进行计算储能电池电极材料制备与评价学士(含)以上学位,电化学、材料化学等相关专业,有储能电池、碳材料制备相关经验者优先,较强的实验操作能力和适应能力,责任心强,有激情,能承受较强的工作压力,良好的团队合作精神储能电池电解液分析评价学士(含)以上学位,电化学、应用化学、分析化学等相关专业,较强的实验操作能力和适应能力,有相关经验者优先,责任心强,有激情,能承受较强的工作压力,良好的团队合作精神中国科学院大连化学物理研究所人员招聘计划表微型仪器105组(关亚风) 中国科学院大连化学物理研究所是中国科学院所属事业单位。
郑大杰出校友
![郑大杰出校友](https://img.taocdn.com/s3/m/9f8951bbfd0a79563c1e724f.png)
郑州大学著名校友,不断更新中张宏江——现任微软亚洲工程院院长,研究院副院长。
戴程鹏——现任美国Tennesse大学教授,获得全球优秀青年科学家奖。
刘啸东——现任上海证券交易所副总经理,美国华尔街上的成功华人金融家,曾向郑大捐款10万美元。
宋照肃——原中共甘肃省委书记,现任第十届全国人大环境与资源保护委员会副主任委员。
南振中——现任新华社总编辑,全国人大外事委员会副主任,全国新闻工作者协会副主席。
陈全国——现任中共河南省委副书记。
吉炳轩——现中央宣传部常务副部长。
张宏喜——中国驻纽约总领事,。
万永祥——曾任外交部部长助理,外交部纪委书记,驻朝鲜和巴西大使。
现为外交部驻澳门特区特派员公署特派员.刘光源——外交部干部司副司长解国记——新华每日电讯总编辑。
黄海嵩——安徽省政府副省长焦瑾璞——现任中国人民银行研究局副局长,中国人民银行金融研究所博士后科研流动站负责人。
吴承业——华侨大学校长。
孙予罕——现任中国科学院山西煤炭化学研究所所长。
丁奎岭——中国科学院上海有机化学研究所教授,入选中科院“百人计划”资助。
刘杰——国际知名反病毒专家,曾开发过行天95、行天98、KV3000网络版、江民反黑王,日月光华等著名反病毒软件。
被称为“中国反病毒第一人”、“中国反病毒领域的不世之才”、“中国反病毒领域公认的最年轻、技术水平最高、反病毒经验最丰富的专家”。
北京日月光华软件有限责任公司董事长兼总经理。
杨伟强——现任TCL信息产业集团副总经理、TCL电脑科技有限责任公司总经理。
王献冰——国内知名网络安全专家,号称“孤独剑客”。
太多有关黑客的事件中,都留有他的足印,曾开发出很多的优秀软件,如WinShell、PassDump、SecWiper等,还有早期的系统安全漏洞测试工具IP Hacker等优秀软件。
韩家玮——世界数据库知名专家,现在加拿大。
赵秉志——我国著名刑法学家,曾任中国人民大学法学院副院长、现任北京师范大学刑事法律科学研究院院长、博士生导师,中国刑法学会会长,国际刑法学会中国分会副主席。
新型离子阱质谱仪问世
![新型离子阱质谱仪问世](https://img.taocdn.com/s3/m/65afad32312b3169a451a4e2.png)
龙源期刊网
新型离子阱质谱仪问世
作者:苏大鹏
来源:《科学导报》2019年第21期
毒品走私和犯罪深受全球关注。
随着新型毒品层出不穷,执法部门对毒品现场快速识别
技术和设备的需求也愈发迫切。
近日,中國科学院大连化物所快速分析与检测研究组李海洋、侯可勇研究员团队与云南
警官学院、毒品分析及禁毒技术公安部重点实验室合作,共同研制了一种热解析丙酮辅助光电离微型离子阱质谱仪,实现了禁毒现场复杂基质中疑似毒品物质的快速识别,研究成果发表于国际期刊《分析化学》杂志上。
该离子阱质谱仪使用丙酮作为添加试剂,提高了仪器对毒品检测的灵敏度。
此外,丙酮
试剂离子强度调节仪器参数实现了稳定可控,拓展了仪器对毒品现场定量分析的线性范围,提高了仪器的定量稳定性。
在禁毒过程中,执法人员经常遇到一些植物性毒品和疑似含毒品饮料,这些样品成分复杂,往往难以准确识别其中的毒品成分。
对此,科研人员基于该质谱仪,提出了一种温度分辨热解析进样方法,通过程序控温,保证各个毒品成分在各自最佳的温度下被解析检测,成功实现了复杂基质中毒品成分的有效检测。
据悉,该仪器可检测的毒品范围覆盖传统毒品、新型合成毒品、新精神活性物质和致幻
剂等27种毒品,所有毒品的检出限均达到纳克量级,且单样品分析时间小于2秒钟。
大连物化所DMTO技术介绍
![大连物化所DMTO技术介绍](https://img.taocdn.com/s3/m/b8260bd6b14e852458fb57f3.png)
催化剂不同 进料状态不同 反应热不同 生焦率差别大 产品性质不同
DMTO工艺与FCC工艺的不同点
杂质要求不同
由于裂解气分离流程及分离精度对杂质要求高,因此DMTO工艺需严格控制裂 解气杂质含量,而FCC工艺一般无需对杂质进行特别控制。
催化特点:小孔,烯烃选择性高,易结焦失活(频繁再生)
孔径
Viewed along [010]
SAPO-34分子筛
SDTO工艺
甲醇 天然气 合成气 煤 直接转化 二甲醚
M TO
低碳烯烃
TO D
SDTO
SDTO工艺中试
国家“八五”攻关项目,1995年完成通过鉴定 DTO规模: 60-100Kg/天(二甲醚原料) DO123催化剂,流化床工艺 地点:上海青浦化工厂
DMTO工艺与FCC工艺的相同点
均有反应、再生循环系统; 催化剂的物理性能相近,流态化性能相近; 反应-再生的操作调节原理及事故处理方案 有许多相似之处; 反应再生系统的催化剂回收系统、取热系 统等与FCC相同
DMTO工艺与FCC工艺的不同点
DMTO工艺与FCC工艺的不同点 反应机理不同 操作条件不同
产品
DMTO 装置的主要产物为有富含乙烯、丙烯等烯烃的 油气,由于装置规模小,后部系统配置精制分离系统 回收乙烯和丙烯极不经济。反应油气送火炬焚烧后排 入大气 。 装置规模 装置公称原料处理能力为50 t/d,最大处理能力为75 t/d
Studies in Surface Science and Catalysis 147, Proceedings of 7th Natural Gas Conversion VII, 2004, p1-6 Catalysis Today,106 (2005),103–107
中国科学院优秀博士学位论文(100篇) .doc
![中国科学院优秀博士学位论文(100篇) .doc](https://img.taocdn.com/s3/m/be26c73603d8ce2f006623e6.png)
谢谢你的观赏中国科学院优秀博士学位论文(100篇)论文题目作者单位微分周形式与稀疏微分结式数学所可穿透障碍与周期结构电磁反散数学所射的唯一性及数值算法Ni2In型六角Mn(Co,Ni)Ge体系磁物理研究所性马氏体相变研究尖化前缘气动加热受稀薄气体效应和非平衡真实气体效应的工程国科大物理学院理论红外光谱对铁基超导体母体反铁物理研究所磁性的研究低维自旋格点系统的张量重正化国科大物理学院群研究耗散孤子光纤激光器的研究西安光学精密机械研究所矮不规则星系恒星盘的演化和气紫金山天文台体盘的湍动太阳爆发活动多波段高分辨观测云南天文台薄膜/基底界面黏附影响因素的仿力学研究所生研究超导电缆力学性能及绞制工艺研合肥物质科学研究院究Ni和Eu在固/水界面作用机制研合肥物质科学研究院究反物质氦4原子核的实验观测及上海应用物理研究所其产生机制研究多夸克强子态研究高能物理研究所InSe系列光电转化纳米材料的设化学研究所计制备与性能研究芳香折叠体的构筑及性能研究化学研究所介孔氧化硅纳米载药体系的设计上海硅酸盐研究所合成、多功能化与医学应用研究基于DNA的功能化纳米材料的设上海应用物理研究所计及其在生物诊断中的应用谢谢你的观赏类蜘蛛丝结构仿生纤维的制备及国家纳米科学中心其浸润性研究F+HD/D2反应体系的高分辨态态大连化学物理研究所动力学研究铜参与的氧化三氟甲基化反应上海有机化学研究所铁性序演化及其热效应金属研究所染料敏化太阳电池电解质及相关长春应用化学研究所界面物理化学的研究基于二元光学元件的三维聚焦光上海光学精密机械研究所场整形技术过渡金属催化下多氟芳烃化合物上海有机化学研究所的直接官能团化反应及其应用研究吲哚及吲哚啉多环结构的不对称上海有机化学研究所高效构建方法研究高分子主体材料与磷光材料的合长春应用化学研究所成与性能扩展稠环酰亚胺功能分子的设计、化学研究所合成及其性能研究新颖四元硫化物的合成与二阶非福建物质结构研究所线性光学研究新型结构胶体光子晶体的制备与化学研究所表征Pt基双组分催化体系的构建及反大连化学物理研究所应活性研究有机分子电子器件的制备及性能化学研究所研究三相萃取传质机理与过程强化过程工程研究所微通道内多相混合、传质及反应过大连化学物理研究所程强化研究进化遗传学中的贝叶斯推断动物研究所毛细管电泳-激光诱导荧光偏振分生态环境研究中心析:单核苷水平核酸适配体-蛋白质相互作用研究新疆西天山–西准噶尔地区晚古广州地球化学研究所生代岩浆岩的成因及其对地壳生长、铜金成矿的意义自然生物膜控制营养盐流失及其南京土壤研究所相关污染的作用机制与技术早中生代雪峰山造山带的构造演地质与地球物理研究所化谢谢你的观赏群居、散居型飞蝗代谢组学的比较动物研究所研究外来入侵植物防御昆虫能力的进武汉植物园化—以乌桕为例中国北方温带草原植物群落对全植物研究所球变化的响应中国主要人为汞污染源汞含量和地球化学研究所汞同位素地球化学特征研究全球日冕演化的自适应数据驱动空间科学与应用研究中心模式和日冕磁场外推分子印迹聚合物膜离子选择性电烟台海岸带研究所极技术研究磁云边界层与磁场重联空间科学与应用研究中心热带印度洋海温对南亚高压年际大气物理研究所和年代际变化的影响及其数值模拟硫酸盐还原菌电化学快速检测研海洋研究所究我国西南地区气候变化研究寒区旱区环境与工程研究所晚第四纪青海湖湖面变化光释光青海盐湖研究所年代学中国大陆地震应力传输及断层相测量与地球物理研究所互作用的研究新疆高寒草原植被群落与温室气新疆生态与地理研究所体排放对氮沉降的响应中国区域地表太阳辐射的估算及青藏高原研究所其时空变化特征分析小鼠卵细胞重编程机制研究上海生命科学研究院探索FGF13调控神经元发育的功上海生命科学研究院能与机制秀丽线虫凋亡细胞吞噬受体遗传与发育生物学研究所CED-1的循环机制及其介导的细胞骨架重排机制研究用于纤维素制液体燃料的嗜热厌青岛生物能源与过程研究所氧菌产能遗传机制研究白介素-17 介导的自身免疫反应上海生命科学研究院的分子调控机制研究上皮细胞的纤毛发生和极性分裂上海生命科学研究院的调节机理神经调节素1(Neuregulin 1)在颞上海生命科学研究院叶癫痫发生过程中的作用及其分子细胞学机制的研究谢谢你的观赏基于高效诱导体系的小鼠诱导重编程机理研究广州生物医药与健康研究院米团花和紫茎泽兰的次生代谢产物及其生态学功能研究昆明植物研究所Med23与剪接因子hnRNP L的相互作用以及功能研究上海生命科学研究院混合人群和疾病基因的自然选择研究上海生命科学研究院拟南芥磷脂酰肌醇磷酸激酶PIP5K2在侧根发育、向重性及耐盐中的功能和作用机制研究上海生命科学研究院含氟调聚物醇(FTOHs)对鱼类的内分泌干扰效应水生生物研究所不对称重排反应构建手性季碳氨基酸及硫手性新型双齿配体的设计与在不对称催化反应中的应用上海药物研究所CD146分子促进乳腺癌侵袭转移的机制研究生物物理研究所顽固细菌DNA甲基化模式的模拟及遗传操作微生物研究所GATA类转录因子介导光和油菜素甾醇对光形态建成的调控植物研究所基于自主开发和商用RSoft软件的光子晶体理论研究和器件设计半导体研究所面向多层次认知的海量多媒体检索技术研究计算技术研究所FMCW SAR新体制及信号处理方法研究电子学研究所基于神经网络的非线性系统控制自适应动态规划方法研究自动化研究所危险化学品检测用荧光传感材料的设计、制备及性能研究上海微系统与信息技术研究所增强视觉感知的抽象化绘制技术软件研究所超级电容器石墨烯基电极材料的制备与性能研究电工研究所面向社会媒体的协同搜索和推荐技术研究自动化研究所无线传感器网络传输可靠性保障关键技术研究软件研究所室温高灵敏度场效应自混频太赫兹波检测器苏州纳米技术与纳米仿生研究所深亚微米闪存分立器件的总剂量辐射效应及加固技术研究上海微系统与信息技术研究所谢谢你的观赏明代后期的火器与筑城自然科学史研究所补偿性还是非补偿性规则:探析风心理研究所险决策的神经机制时序预测的数据特征驱动分解集科技政策与管理科学研究所成方法论研究及其应用一类椭圆偏微分方程解的水平集中国科学技术大学的高斯曲率估计非线性方程间断有限元方法误差中国科学技术大学分析以及后处理技术自旋调控技术研究及绝热量子算中国科学技术大学法的核磁共振实现铁基高温超导体的相图和同位素中国科学技术大学效应及其相关层状化合物的研究回音壁模式微腔量子电动力学的中国科学技术大学实验研究高亮度多光子纠缠态的制备与应中国科学技术大学用一维电子体系及铁基超导体电荷中国科学技术大学序的扫描隧道显微术研究基于微/纳米结构单元的有序组装中国科学技术大学制备仿生结构功能复合材料响应性聚合物材料的合成及其在中国科学技术大学检测方面的应用高红移大质量早型星系的形成及中国科学技术大学演化电子辐射带形成和演化的全球动中国科学技术大学力学模型流感病毒神经氨酸酶的结构、耐药中国科学技术大学及新型抑制剂作用的机制研究质子导体固体氧化物燃料电池的中国科学技术大学阴极材料及其电化学研究基于局部特征的视觉上下文分析中国科学技术大学及其应用基于局部特征的视觉上下文分析中国科学技术大学及其应用过去2000年西沙群岛生态环境对中国科学技术大学气候变化和人类活动的响应。
无溶剂快速合成ZSM-12分子筛
![无溶剂快速合成ZSM-12分子筛](https://img.taocdn.com/s3/m/9ee8e970effdc8d376eeaeaad1f34693dbef1043.png)
化工进展Chemical Industry and Engineering Progress2023 年第 42 卷第 7 期无溶剂快速合成ZSM-12分子筛王帅旗1,2,王从新1,王学林1,2,田志坚1(1 中国科学院大连化学物理研究所,辽宁 大连 116023;2 中国科学院大学,北京 100049)摘要:开发出一种无溶剂快速合成ZSM-12分子筛的方法。
该方法分为两步。
第一步是硅铝前体的制备:将正硅酸乙酯、铝酸钠、氟化钠、甲醇、水混合,在室温搅拌条件下反应3h 后蒸干液体,得到硅铝前体。
第二步是硅铝前体的晶化:将硅铝前体与晶种、四乙基氢氧化铵模板剂混合均匀后,移入反应釜中,在160℃条件下晶化24h 得到ZSM-12分子筛产品。
相比于已有的ZSM-12分子筛水热过程,无溶剂合成过程的晶化时间大大缩短。
采用XRD 、SEM 、solid-state NMR 、TG 、FTIR 等手段分析了硅铝前体的物化性质,跟踪了ZSM-12分子筛的晶化过程。
结果表明,晶种的加入和硅铝前体中Si —O —Al 键的提前构筑是ZSM-12分子筛快速晶化的原因。
晶种为ZSM-12分子筛的生长提供表面,缩短诱导期;硅铝前体中Si —O —Al 键的提前构筑促进结构重排,从而缩短生长期。
关键词:无溶剂法;快速合成;ZSM-12分子筛;晶种;硅铝前体中图分类号:O611.4 文献标志码:A 文章编号:1000-6613(2023)07-3561-11Solvent-free rapid synthesis of ZSM-12 zeoliteWANG Shuaiqi 1,2,WANG Congxin 1,WANG Xuelin 1,2,TIAN Zhijian 1(1 Dalian Institute of Chemical Physics, Chinese Academy of Sciences, Dalian 116023, Liaoning, China; 2 University ofChinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China)Abstract: A solvent-free rapid synthesis method of ZSM-12 zeolite was developed. The method consists of two steps. The first step was to prepare Si-Al precursor. Tetraethylorthosilicate, sodium aluminate, sodium fluoride, methanol and water were mixed and reacted for 3h under agitation at room temperature. After reaction, the liquid phase was evaporated, resulting in the Si-Al precursor. The second step involves the crystallization of Si-Al precursor. The Si-Al precursor was mixed with seeds and tetraethylammonium hydroxide, and subsequently transferred to autoclave for crystallization for 24h at 160℃ to obtain the ZSM-12 zeolite. The crystallization of ZSM-12 zeolite was faster in solvent-free synthesis system than in hydrothermal synthesis system. By using XRD, SEM, solid-state NMR, TG, and FTIR characterizations, the physicochemical properties of Si-Al precursor were analyzed, and the crystallization process of ZSM-12 zeolite was investigated. The results showed that the rapid crystallization was attributed to the addition of seeds and the formation of Si —O —Al in advance in Si-Al precursor. The seeds provided surface for the crystallization of ZSM-12 zeolite, thereby shortening the induction period. The formation of Si —O —Al bonds in the Si-Al precursor promoted structural rearrangement, and shortened the growth period.Keywords: solvent-free method; rapid synthesis; ZSM-12 zeolite; seeds; Si-Al precursor研究开发DOI :10.16085/j.issn.1000-6613.2022-1629收稿日期:2022-09-05;修改稿日期:2022-10-24。
中国科学院-研究生部-大连化物所
![中国科学院-研究生部-大连化物所](https://img.taocdn.com/s3/m/f4fec2b9f524ccbff0218403.png)
针对蛋白质组定性分析覆盖度低的问题,发展了基于顺序提取(2M氯化钠、4M尿素、0.1M碳酸钠和10% C12Im-Cl)的蛋白质原位分级方法。通过依次使用具有不同溶解能力的提取试剂,降低所提取蛋白质组分的复杂程度,进而显著提高低丰度蛋白质的鉴定能力。
2015.5-2015.8
Analytica Chimica Acta
945
方菲,赵群,李潇,梁振,张丽华,张玉奎
SCI
imFASP: An integrated approach combining in-situ filter-aided sample pretreatment with microwave-assisted protein digestion for fast and
作为研究生记者团成员,多次采访国内外专家,并撰写稿件;
作为十八室党支部党小组组长,多次组织并参加党组织活动;
多次参加第四届中国-加拿大分析化学研讨会等所内举办的学术报告会;
多次参加所内举办的趣味运动会等活动
在学期间发表论文及取得成果情况
文章(专利)题目
刊物名称
卷/期号
(专利号)
作者列表
收录情况
Glycan moieties as bait to fish plasma membrane proteins
1
通过
有机结构分析
4
95
分析化学中的微机
3
90
日常交流英语
2
通过
分子光谱分析进展
3
89
国际体育舞蹈(女)
2
A-
细胞分子生物学
4
76
文献管理与信息分析
2
91
活性炭吸附-红外光谱法定性分析空气中的苯
![活性炭吸附-红外光谱法定性分析空气中的苯](https://img.taocdn.com/s3/m/df898f6dbf1e650e52ea551810a6f524ccbfcbe8.png)
4 000 3 000 2 000 1 000波数/cm '图1苯标准溶液中红外光谱图如图1所示,苯标准溶液中红外光谱图谱峰, 在3 450 cm -1和3 050 cm -1处有峰值,3 450 cm 1处为 H 20的吸收峰,在3 050 «n _l 处的吸收峰代表苯环上 的氢;在 1 635 cm ' 1 470 cm -1、1 415处有吸采样管打碎,取出吸附后的活性炭,不需解吸,直 接采用红外光谱仪,进行测定分析。
2结果与讨论2.1苯标准溶液的红外光谱图称取干燥过的溴化钾0.300 0 g ,置于玛瑙研钵 中磨成粉末,将其压片后,用红外光谱仪扫描,作 为背景值|5]。
另称取干燥过的溴化钾0.300 0g ,研磨 成粉末压片后,在其表面滴加半滴苯标准溶液,用 红外光谱仪进行扫描,去除背景值后,得到如图1 所示的苯标准溶液中红外光谱图[61。
40近年来,城市环境空气中有机污染物(VOCs ) 浓度大幅度上升,组成越来越复杂,大气中VOCs 的污染问题已经较为突出m 。
目前,空气中VOCs 的分析技术,主要有快速粗略现场检测法,如比色 管法;间接分析法;以及仪器直读法等'其中, 间接分析法是目前国家标准中常采用的方法。
间接 分析法,即现场采集空气样品后带回实验室进行分 析,该法分析过程,包括样品采集、样品预处理和 样品测定三个步骤叱样品采集采用吸附法;样品 预处理采用溶剂解吸法或吹扫-捕集法等。
该法费时 费力,却往往还不能够获得令人满意的、及时的、 准确的测定结果;而且样品测定过程复杂,所需设 备昂贵,分析难度大,技术要求高,分析成本高, 分析时间长W 。
针对目前空气中有机物分析方法所存在的缺 陷,本研究采用活性炭吸附-直接红外光谱法,快速 定性分析空气中的苯。
该法采用活性炭吸附空气中 的苯后,省略解吸步骤,直接采用红外光谱对活性 炭进行扫描分析,通过比对图谱,快速定性确定其 组成成分。
中国科学院大连化学物理研究所C.doc
![中国科学院大连化学物理研究所C.doc](https://img.taocdn.com/s3/m/56af94e658fafab068dc023c.png)
(1)针对蛋白质组丰度范围宽的间的特异性相互作用,通过同时实现高丰度蛋白质去除和低丰度蛋白质的富集,显著降低了蛋白质的丰度范围,从而将从血清中鉴定的蛋白质数目提高了1倍(Anal. Chem., 84, 7633-7637);(2)针对复杂样品中目标蛋白质的高选择性富集,研制基于无机-有机杂化整体材料的核酸适配体固载技术;通过提高核酸适配体的键合密度,实现了血清中3.4 nm凝血酶的高灵敏度检测(Anal. Chem.,2012, 84, 10186−10190);(3)通过构建集成化的蛋白质分离、溶剂置换、在线酶解、肽段分离和鉴定平台,不仅可将蛋白质组样品的分析时间缩短到目前报道方法的1/2,而且可以实现全自动操作;为提高蛋白质组定性和定量分析的通量和重现性提供了重要技术支撑(Anal. Chem., 2012, 84, 5124-5132)。(4)此外,针对磷酸化和糖基化蛋白质的高灵敏度鉴定,还研制了基于新型配基的固定化金属亲和色谱磁性纳米材料和具有核壳结构的聚合物材料;上述材料对翻译后修饰肽段或蛋白的富集能力明显优于现有商品化材料(Chem. Commun., 2012, 48, 6274-6276, Chem.-A Euro J., 2012, 18, 9056-9062)。
此外,还和邹汉法研究员课题组共同申报的“复杂生物样品的高效分离与表征”研科院大连化物所2012年度冠名奖公示材料(集体)
被推荐集体名称
1810组
负责人姓名
张丽华
拟授奖名称
特别贡献奖
主要事迹:
2012年度1810组研究组承担了国家重大科学研究计划“蛋白质定量分析新方法及相关技术研究(2012CB910600)”、国家重大科学仪器设备开发专项“多维生物色谱仪及液质联用关键部件的研制”(2012YQ120044)和自然科学基金重大项目“核酸适配体的分析化学基础研究”第三课题“基于核酸适配体的亲和富集和分离新方法研究”(21190043),并成功申请到了自然科学基金重点项目“高灵敏ESI源基础理论研究及在低丰度蛋白分析中的应用”(21235005)。
血液组分的快速分离及元素分布特征研究
![血液组分的快速分离及元素分布特征研究](https://img.taocdn.com/s3/m/d084f7c8a1116c175f0e7cd184254b35eefd1af2.png)
生态毒理学报Asian Journal of Ecotoxicology第18卷第3期2023年6月V ol.18,No.3Jun.2023㊀㊀基金项目:大连化物所创新基金资助项目(DICP I202219);国家自然科学基金资助项目(21976173,22176188)㊀㊀第一作者:代玉冰(1998 ),女,硕士研究生,研究方向为生态毒理学,E -mail:*****************.cn ㊀㊀*通信作者(Corresponding author ),E -mail:**************.cn㊀㊀#共同通信作者(Co -corresponding author),E -mail:******************.cnDOI:10.7524/AJE.1673-5897.20221129001代玉冰,刘佳欣,耿柠波,等.血液组分的快速分离及元素分布特征研究[J].生态毒理学报,2023,18(3):260-270Dai Y B,Liu J X,Geng N B,et al.Rapid separation of blood fractions and element distribution patterns [J].Asian Journal of Ecotoxicology,2023,18(3):260-270(in Chinese)血液组分的快速分离及元素分布特征研究代玉冰1,刘佳欣2,耿柠波3,#,金静3,王丽霞2,张海军3,陈吉平1,3,*1.沈阳药科大学,沈阳1170042.大连医科大学附属第二医院,大连1160233.中国科学院大连化学物理研究所,大连116023收稿日期:2022-11-29㊀㊀录用日期:2023-01-20摘要:人体血液中元素水平与人类健康息息相关,由于血浆和不同血细胞的组成和功能各不相同,对不同污染物的负载量可能存在巨大差异㊂因此,建立血液样本中不同组分的分离方法,对于进一步开展污染物内暴露水平研究至关重要㊂本研究采用Percoll 不连续密度梯度离心法建立了一种血液样本不同组分的分离方法,通过优化Percoll 密度梯度和离心条件实现了外周血样本中血浆㊁血小板㊁白细胞和红细胞的同步快速分离㊂该方法可以简单快速地分离多种血细胞组分,获得的细胞纯度较高,呈单细胞分散状态㊂基于该分离方法,进一步利用微波消解结合电感耦合等离子体质谱和原子吸收光谱测定了4种血液组分中5种金属元素的含量,研究了其在人体外周血中的分布特征㊂结果表明,不同元素在血液不同组分中的分布存在较大差异,Ca ㊁Mg 和Cu 在血浆中的含量明显高于血细胞,而Fe ㊁Zn 在红细胞中含量最高㊂该分离方法为污染物内暴露水平的研究提供了技术支持和研究思路㊂关键词:密度梯度介质;血细胞分离;金属元素;分布规律文章编号:1673-5897(2023)3-260-11㊀㊀中图分类号:X171.5㊀㊀文献标识码:ARapid Separation of Blood Fractions and Element Distribution PatternsDai Yubing 1,Liu Jiaxin 2,Geng Ningbo 3,#,Jin Jing 3,Wang Lixia 2,Zhang Haijun 3,Chen Jiping 1,3,*1.Shenyang Pharmaceutical University,Shenyang 117004,China2.The Second Hospital of Dalian Medical University,Dalian 116023,China3.Dalian Institute of Chemical Physics,Chinese Academy of Sciences,Dalian 116023,ChinaReceived 29November 2022㊀㊀accepted 20January 2023Abstract :The concentrations of metals in human blood are invariably associated with human health.Due to the different structures and functions of serum and blood cells,there may be huge differences in the loads of different pollutants.Therefore,a simple method to separate the various blood -fractions is in urgent need for further studying the internal exposure levels of pollutants.This study developed a method to separate serum,platelets,leukocytes,and erythrocytes in human blood by using discontinuous Percoll density gradient centrifugation.By optimizing the density gradient and centrifuge conditions,the method can separate cellular components with greater ease and第3期代玉冰等:血液组分的快速分离及元素分布特征研究261㊀speed,and obtain different types of blood cells with high purity and in single-cell condition.Based on the separa-tion method,we detected5metals in multiple blood components by using microwave digestion coupled with induc-tively coupled plasma mass spectrometry or atomic absorption spectrometer,and the distribution patterns of metals in serum and blood cells were further investigated.The results indicated that contents of Ca,Mg,and Cu in serum were significantly higher than that in blood cells,while contents of Fe and Zn were relatively high in erythrocytes. In conclusion,this method could provide technical support for studying the internal exposure levels of pollutants. Keywords:density gradient medium;blood cell separation;metals;distribution pattern㊀㊀血液是开展污染物人体内暴露水平以及污染物人体健康风险评估研究的重要样本,是人体健康的监测窗口㊂其中,血浆(或血清)是最广泛应用的血液组分,已有研究多采用血清或血浆中污染物的含量来代表人体的内暴露水平㊂但血液是由血浆和不同种类血细胞组成的复杂生物基质,其中,红细胞㊁血小板和白细胞约占血液总量的45%,血浆约占血液总量的55%[1]㊂由于不同血细胞的组成和功能各不相同,对体内不同污染物的负载量可能存在巨大差异,如何从全血中分离出血浆和血细胞等组分,对进一步开展污染物的人体内暴露水平研究具有重要意义㊂细胞分离方法根据分离原理不同可分为差速离心法㊁流式细胞术㊁细胞电泳和密度梯度离心[2-3],如表1所示㊂目前,密度梯度离心法是血液细胞分离的主要方式,其最突出的优点是不连续梯度介质为不同种类细胞提供了有效洗涤,有利于减少细胞污染,改善分离后细胞的状态[4]㊂其中Ficoll和Percoll 是较为常用的分离介质[5-7]㊂然而,Ficoll溶液本身含有碘,分离后的细胞用于元素检测会给检测仪器引入大量碘污染[2]㊂此外,有报道称基于Ficoll介质的分离方法,高渗透压会造成细胞损伤[8]㊂而Per-coll较Ficoll的优势在于其介质是惰性的,在不同密度下等渗[9],细胞在Percoll中的代谢活动不受影响,生理功能不易遭到破坏[10-12]㊂因此,使用Percoll从表1㊀细胞分离方法分类Table1㊀The classifications of separation methods细胞分离方法Cell separation method工作原理Working principle特点Characteristics差速离心法Differential centrifugation 依据细胞大小和密度设置不同的离心力,通过平衡沉降原理来分离不同细胞Different centrifugal forces are set according to cell size anddensity,and cell subpopulation are separated by the principleof sedimentation equilibrium操作简单,分离时间短,但分离精度不高Cell separation with simple operation and the separationtime is short,but the separation precision is poor流式细胞术Flow cytometry 在抗原抗体反应的基础上,通过标记特定的生物标志物对细胞进行分选By labeling specific biomarkers based on antigen-antibodyreactions,cell separation is achieved in fluid flow分离时间短,样品通量大,分离精度高,但需要专用设备,体积大,成本昂贵Cell separation with short separation time,large samplethroughput,and high separation precision,but requiresspecial equipment,which is bulky and expensive细胞电泳Cell electrophoresis 利用细胞表面电荷和密度差异来实现不同种类细胞的分离Electrophoresis can be used to separate cell subpopulationsbased on their different charges and densities细胞在自然状态下进行分离,但测量装置复杂㊁样品用量大Cell separation in natural conditions but cell electropho-resis requires complex equipment and considerable sam-ple capacity密度梯度离心Density gradient centrifugation 通过建立惰性梯度介质进行离心沉降,不同的细胞通过进入不同的平衡密度层而实现分离Cell separation can be achieved by establishing a densitygradient medium,and different cells will enter different e-quilibrium density layers by centrifugal sedimentation细胞分离纯度极高,且不影响细胞活性,需制备梯度介质,操作难度大Cell separation with high purity and cell viability,butthe operation of preparing the gradient medium is rela-tively complex262㊀生态毒理学报第18卷血液中分离目标细胞是研究其生物学特性及功能的第一步㊂解清等[2]将Percoll密度梯度离心法应用于小鼠外周血中不同组分的分离,并进一步对Hg㊁I㊁Mn和Sr这4种元素的含量和分布特征进行研究,发现全血和血浆组分中Hg㊁I㊁Mn和Sr的元素含量均随染毒剂量增加呈升高趋势;红细胞中Hg和I元素含量随染毒剂量增加呈升高趋势;在外周血单个核细胞中,仅Hg元素含量有随剂量组升高的趋势㊂吕翠等[13]通过Percoll密度梯度离心法提取了小鼠脑组织和脊髓中单个核细胞(包括神经元㊁神经胶质细胞㊁浸润的淋巴细胞等),并利用流式细胞术进行细胞表型的分析㊂结果表明采用梯度离心法分离得到的细胞活性较好,可以进一步进行细胞培养,结合流式细胞分析以及蛋白和核酸的分析,可以实现单细胞多参数的定量分析㊂目前,利用Percoll密度梯度离心法对人体血液分离的研究主要集中在单一细胞组分,且操作步骤较为复杂,耗时较长㊂Pertoft 等[14]先后使用1.070g㊃mL-1的Ficoll等渗溶液和1.064g㊃mL-1的Percoll等渗溶液在25~35ħ情况下成功离心分离血液中的单核细胞㊂Lutz等[15]将血液经过复杂前处理后,将6mL Percoll缓冲液与0.1mL前处理后的血液混合并在13000r㊃min-1离心15min,分离出红细胞并用于细胞的衰老研究㊂De Almeida等[16]使用1.064g㊃mL-1的Percoll等渗溶液在25~35ħ下对血液样本进行400gˑ35min 离心,实现血液样本中巨噬细胞和单核细胞的分离,得到90%纯度的单核细胞群体㊂Meisam等[17]借助离心微流体装置使用1.058~1.077g㊃mL-1和1.077~1.088g㊃mL-12种不同的Percoll密度梯度,实现了人体外周血中单核细胞和中性粒细胞的分离㊂Ulmer等[18]使用1.066g㊃mL-1Percoll密度梯度在22ħ条件下,以14000r㊃min-1离心20min,成功分离人外周血单个核细胞㊂为探索环境污染物在人体血液不同组分中的分布规律并评估污染物人体内暴露水平,开发一种简单㊁快捷㊁有效的多种细胞同步分离方法尤为重要㊂人体血液样本中血小板的密度为1.03~1.06g㊃mL-1,白细胞的密度范围为1.05~1.07g㊃mL-1,红细胞为1.09~1.11g㊃mL-1[19]㊂因此,在沉降室底部放置密度较大的梯度介质,在其上梯度放置密度较小的介质,然后在离心的条件下使不同密度范围内的细胞在梯度介质之间沉降,可以快速分离各类血液细胞㊂为有效分离血液不同组分(血浆㊁血小板㊁白细胞和红细胞),本研究建立了Percoll不连续密度梯度离心法分离人体外周血中不同组分的方法,经过优化分离方法,所得血细胞镜下观察纯度高,呈单细胞悬浮状态,可满足进一步开展生物分析和环境分析的要求㊂基于该分离方法进一步研究了不同元素在人体外周血不同组分内的分配特征㊂1㊀材料与方法(Materials and methods)1.1㊀样品和试剂1.131g㊃mL-1Percoll分离液和胎牛血清分别购自索莱宝(Solarbio Science&Technology Co.,Ltd.,北京,中国)和四季青(Siji Green,浙江,中国)㊂氯化钠(ȡ99.99%)购自阿拉丁(Aladdin,上海,中国)㊂本文选择敏感人群孕妇作为研究对象㊂人外周肘静脉血液样品于2022年2 3月,由中国大连市一家三甲医院的妇产科的10名孕妇提供,储存在含有抗凝剂的真空采血管内,即时运入实验室进行分离㊂实验用水为Millipore净水系统(Millipore D24UV)制备的超纯水㊂优级纯硝酸(ȡ65%)和过氧化氢(30%)分别购自CNW(德国)和国药集团化学试剂有限公司㊂此外,金属元素的混合标准溶液购自美国安捷伦科技有限公司(Agilent-8500-6940)㊂本实验所用到的高通量微波消解仪(MASTER40)购自上海新仪微波化学科技有限公司,电感耦合等离子体质谱仪(8900Triple Quadru-pole ICP-MS)购自美国安捷伦科技有限公司㊂原子吸收光谱仪(岛津AA-6650)购自日本岛津公司㊂1.2㊀血液不同组分的分离1.2.1㊀不连续梯度提取溶剂的配制采用一步法对Percoll原液进行稀释,以配制不同密度的Percoll氯化钠缓冲溶液㊂在50mL的康宁离心管中,添加1/10最终所需体积的NaCl溶液(1.5mol㊃L-1),随后向其中添加Percoll原液,需要加入Percoll原液的体积按照如下公式计算㊂V=Vρ-0.1ρ10-0.9ρ-1式中:V为Percoll原液体积(mL);V为Percoll最终密度缓冲溶液体积(mL);ρ为最终溶液需要的密度(g㊃mL-1);ρ0为Percoll原液密度(g㊃mL-1);ρ10为1.5 mol㊃L-1NaCl的密度,已知为1.058g㊃mL-1㊂1.2.2㊀血液细胞的分离使用适量胎牛血清润洗15mL康宁离心管,在润洗后的离心管中用注射器分别加入不同密度的Percoll缓冲溶液,制作不连续密度梯度,于4ħ冰箱第3期代玉冰等:血液组分的快速分离及元素分布特征研究263㊀内保存㊂不同密度的缓冲溶液之间存在清晰的界面是不连续密度梯度成功建立的标志㊂将人体外周血样本用生理盐水等体积稀释,若采集的血液样品本身较稀薄或浓稠时,可适当对稀释体积进行调整㊂使用注射器将稀释后的外周血样本铺于密度梯度体系的最上层㊂将装好样品的离心管放入离心机中进行梯度离心,离心完成后,血浆位于顶层,3种血液细胞因自身密度差异,分别停留在不同密度缓冲溶液的交界处㊂逐层去除缓冲溶液后,小心吸取界面部位的细胞,并分别收集至离心管中㊂1.3㊀吉姆萨工作液染色用毛细吸管分别吸取分离后的血小板和白细胞,将其滴至载玻片一端约1cm 处或整片的3/4端㊂待血膜干燥后,用甲醇固定2min ㊂将血玻片置于10%(V ʒV )吉姆萨工作液中室温染色10min 后,取出血涂片,用蒸馏水冲洗3次,正面朝上置于染色架上使其晾干后,即可进行镜下观察㊂红细胞使用生理盐水适当稀释后,制成血玻片用于镜下观察㊂1.4㊀不同种类细胞中重金属元素含量的测定不同血液组分采用微波消解法进行前处理,步骤如下:将分离后的血液组分转移至聚四氟乙烯消解罐中㊂先加入8mL HNO 3进行预消解,预消解完成后再缓慢加入1mL H 2O 2,加盖密封后置于微波消解仪中进行消解㊂微波消解程序如下:在10min 内将温度加热到150ħ,然后升至180ħ并保持20min [20]㊂消解完成后,将消解液转移到离心管中,用超纯水稀释20倍,用0.22μm 尼龙膜过滤后于4ħ冰箱保存待仪器分析㊂每批消解的样品均包含一个试剂空白和一个平行样品,分别用来检查可能存在的干扰以及方法准确度的验证㊂Mg ㊁Cu 和Zn 元素采用电感耦合等离子体质谱仪测定,Ca 和Fe 元素采用原子吸收光谱仪测定㊂2㊀结果(Results )2.1㊀Percoll 密度体系优化根据人体血液样本中血小板㊁白细胞和红细胞的密度差异,以及文献中分离血细胞单组分时采用的离心条件[21-25],采用1.095㊁1.080和1.068g ㊃mL -1的Percoll 密度体系,在22ħ条件下分为预沉降和分离沉降两步梯度离心,预沉降采用1000g 离心15min ,分离沉降采用4000g 离心20min ,血液各相分离情况如图1(a)所示,血小板和白细胞均出现等密度细胞带,但白细胞条带颜色较浅,表明细胞分离不完全,应调整Percoll 缓冲溶液的密度梯度㊂此外,较高的离心力导致了溶血现象㊂进一步将Percoll 密度梯度调整为1.095㊁1.077和1.065g ㊃mL -1的密度体系,并降低离心转速,在22ħ条件下,先后在400g ˑ15min 和1000g ˑ20min 的离心条件下分离㊂如图1(b)所示,血浆㊁白细胞和红细胞均得到较好分离,但血小板未见细胞带㊂进一步降低分离血小板所需要的Percoll 密度,使用1.095㊁1.077和1.060g ㊃mL -1的Percoll 密度体系,先后在400g ˑ15min 和800g ˑ20min 的条件下离心分离,如图1(c)所示㊂能够清楚地看到3种血细胞均出现良好的细胞带,血浆也未出现溶血状况,说明该分离条件合适㊂图1㊀不同Percoll 密度梯度对血液细胞的分离情况注:(a)1.095㊁1.080和1.068g ㊃mL -1的Percoll 密度体系;(b)1.095㊁1.077和1.065g ㊃mL -1的密度体系;(c)1.095㊁1.077和1.060g ㊃mL -1的密度体系㊂Fig.1㊀Separation of blood cells by different Percoll density gradientsNote:(a)1.095,1.080and 1.068g ㊃mL -1density gradients;(b)1.095,1.077and 1.065g ㊃mL -1density gradients;(c)1.095,1.077and 1.060g ㊃mL -1density gradients.264㊀生态毒理学报第18卷㊀㊀此外,当稀释后的血液被离心时,血细胞的沉降速度与应用的离心力成正比㊂在一个固定的离心力和液体黏度下,沉降速度与细胞大小以及它自身密度与周围介质密度之间的差别成正比㊂为提高梯度离心过程中血液细胞的分离效率,进一步对预沉降和分离沉降2个过程的离心时间进行优化,预沉降过程中,400g 离心条件下离心5min ,血浆已分离完全呈淡黄色条带于Percoll 密度梯度最上层,并且3种血细胞开始沉降,除红细胞外,血小板和白细胞尚未出现明显细胞条带㊂400g 离心条件下离心8min ,血浆已分离完全并且未出现溶血现象,但镜下观察血小板和白细胞出现结团聚沉现象,尽管血细胞团聚不影响分离沉降过程中细胞条带的形成,但若想获得单细胞分布的细胞体系,应降低预沉降的离心时间,因此在400g ˑ5min 条件下,即可达到预沉降的目的㊂分离沉降在800g 离心条件下离心15min ,血浆㊁血小板㊁白细胞和红细胞均能够形成稳定的细胞条带,达到较好的分离效果,再缩短离心时间分离效果变差,分离沉降过程离心条件优化为800g ˑ15min ㊂2.2㊀细胞纯度分析为验证分离后不同种类血细胞的分离纯度,收集血小板层,进行吉姆萨染色液染色后于电子显微镜下观察,如图2(a)所示,血小板作为骨髓巨核细胞细胞质的脱落物,无细胞核结构,表面有完整的细胞膜,体积甚小,聚集分布㊂白细胞层细胞进行吉姆萨染色后于电子显微镜下观察,如图2(b)所示,由于中性粒细胞是白细胞中数量最多的一种,占白细胞总数的50%~70%[26]㊂白细胞层主要观察到的是形态呈球形,核染色质呈团块状的中性粒细胞㊂红细胞用生理盐水适当稀释后于电子显微镜下观察,如图2(c)所示,在血涂片标本中呈中央染色较浅㊁周缘较深双凹圆盘状㊂血细胞镜下观察结果表明,本研究建立的Percoll 密度梯度离心法用于血细胞分离效果优异,纯度极高㊂综上所述,本研究采用不连续密度梯度离心法建立了血液样本中血浆㊁血小板㊁白细胞和红细胞的快速分离方法,用一步离心法即可获取高纯度的血液组分㊂优化后的操作步骤如下:首先使用1.5mL 胎牛血清润洗15mL 的康宁离心管㊂在润洗后的离心管中分别使用2mL 注射器加入不同密度的Percoll 制作不连续密度梯度:从下到上依次为1.095㊁1.077和1.060g ㊃mL -1的Percoll 密度㊂取1.5mL 人体外周血样本,用生理盐水等体积稀释1倍㊂使用2mL 注射器将稀释后的外周血样本铺于密度梯度体系的最上层㊂将装好样品的离心管放入离心机中进行梯度离心,离心条件依次为400g ˑ5min 和800g ˑ15min ,离心温度为22ħ㊂如图3所示,离心完成后,血浆㊁血小板㊁白细胞和红细胞从上到下分别停留在不同密度缓冲溶液的交界处,小心吸取界面部位的组分,即可获得血浆和不同血细胞组分㊂与前人的研究结果相比,本研究可同时分离血液中的主要细胞成分,并且可以有效避免因为分离细胞种类较多导致的细胞彼此之间的污染㊂此外,分离时间也大大缩短㊂为了提高血液细胞的分离效果,应注意以下实验细节:(1)溶血会导致分离失败,因此从医院取回血样的过程应避免过度晃动导致红细胞破裂;离心转速过高会导致溶血,因此离心转速不宜超过1000g ;(2)离心温度过低会导致分界不清晰及污染,应确保在室温条件下(18~25ħ)完成实验㊂图2 不同细胞的光学显微镜照片注:(a)血小板;(b)白细胞;(c)红细胞㊂Fig.2㊀Light microscope photos of different cellsNote:(a)Platelets;(b)Leukocytes;(c)Erythrocytes.第3期代玉冰等:血液组分的快速分离及元素分布特征研究265㊀图3 血液细胞的密度梯度分离示意图Fig.3㊀Density gradient separation of blood cellular components2.3㊀不同血液组分中元素含量本研究对外周血样品中Mg ㊁Ca ㊁Fe ㊁Cu 和Zn进行了检测,如表2所示,不同金属元素在血浆㊁血小板㊁白细胞和红细胞间的分布状况存在一定差异㊂总体上看,红细胞中5种元素的总量最高,为353.37mg ㊃L -1,其次为血浆(163.63mg ㊃L -1)㊁血小板(30.84mg ㊃L -1)和白细胞(30.71mg ㊃L -1),这与不同细胞在血液中占比存在差异有一定的关系㊂据报道,人体血液中红细胞数量为3.5ˑ1012~5.5ˑ1012个㊃L -1,占到血液细胞总数的90%以上,白细胞和血小板的数量分别为4ˑ109~10ˑ109个㊃L -1和100ˑ109~300ˑ109个㊃L -1,分别占比血液细胞总数约0.33%和0.07%[27]㊂血浆㊁血小板和白细胞中含量最高的元素为Ca ,平均含量为58.72mg ㊃L -1㊂成年女性Ca 元素的血清浓度保持在85~105mg ㊃L -1的相当窄的范围内[28]㊂但孕妇每天需要通过钙补充剂额外摄入约1.5~2.0g 的Ca [29],这可能是孕妇体内Ca 元素含量升高的主要原因㊂根据已有文献报道,健康人群血清中Mg 的浓度范围为18.2~23.1mg ㊃L -1[30],与本研究所报道的Mg 浓度水平相当㊂在妊娠期间,尤其是妊娠中期和晚期,由于红细胞数量增加以及未出生胎儿和胎盘的生长使得孕妇对于Fe 的需求激增[31],导致该时期Fe 的内暴露水平极易受到补充剂使用情况影响㊂本研究中Fe 在全血中的含量为226.99mg ㊃L -1,低于中国武汉(343.93mg ㊃L -1)[32]和中国台湾(420.51mg ㊃L -1)[33]的孕妇水平㊂这可能是由于与妊娠相关的生理变化导致血浆容量和红细胞数量增加程度不同[34],以及DNA ㊁RNA ㊁血红素蛋白和酶等结构的合成过程中所产生的代谢活动强度不同[32]㊂外周血不同组分中含量最低的元素均为Cu ,孕妇体内Cu 含量在不同怀孕时期(早期㊁中期㊁晚期和围产期)变化较大,据报道血清Cu 含量一般在1.6~2.4mg ㊃L -1范围内波动[35-37],与本研究所报道的血浆Cu 浓度(1.76mg ㊃L -1)水平一致㊂Kim 等[38]报道正常孕妇血浆内Zn 的水平为1.91mg ㊃L -1,与本研究所报道的Zn 浓度水平相当㊂金属元素在生长发育阶段,尤其是人类发育最敏感的产前阶段的暴露水平,对人体健康影响较大,已成为全球公共卫生问题㊂近几十年来,流行病学研究报告了在敏感时期金属水平失衡对孕妇本身及腹中胎儿都会产生不良影响,轻则导致贫血㊁早产,胎儿宫内发育迟缓;重则导致妊娠糖尿病㊁妊娠高血压㊁死产㊁畸形[29,39-42]㊂已有研究基于动物实验发现[2,43-46],随着金属元素暴露剂量的增加,其血浆浓度也同步增加,部分金属元素在血细胞中的含量也线性增加㊂从本研究的结果也可以看出,血液中不同元素主要存在的血液组分差异巨大,血浆只能代表部分元素的内暴露水平,血细胞中元素的测定对于人体金属元素内暴露水平的研究至关重要㊂2.4㊀不同血液组分中元素分布特征不同血液组分中元素的分布特征如图4所示,不同元素的分布模式差异较大㊂整体而言,Cu ㊁Ca 和Mg 在血浆中均具有较高水平,分别占血液对应元素总量的88.69%㊁72.48%和58.55%,Fe 和Zn 主要存在于红细胞中,分别占血液对应元素总量的96.93%和54.25%㊂另外,Ca 在红细胞㊁白细胞266㊀生态毒理学报第18卷表2㊀外周血样品中常量金属元素含量Table 2㊀Contents of macro metals in peripheral blood samples(mg ㊃L -1)样品名称Samples MgCaFeCuZn血浆Plasma 23.04ʃ3.31131.72ʃ23.18 3.21ʃ2.24 1.76ʃ0.29 2.00ʃ0.97血小板Platelets 1.41ʃ0.3823.68ʃ19.78 1.15ʃ0.210.04ʃ0.020.97ʃ0.56白细胞Leukocytes 1.59ʃ0.5020.75ʃ19.23 1.92ʃ0.670.05ʃ0.06 1.04ʃ0.59红细胞Erythrocytes13.25ʃ2.0714.52ʃ11.11220.71ʃ50.400.13ʃ0.04 4.14ʃ0.82图4㊀配对血浆和血细胞中金属元素含量Fig.4㊀Metals concentrations in paired serum and blood cells和血小板中的分布差异较小,分别为血液中Ca 总量的6.88%㊁9.68%和11.34%㊂Ca 2+是一种调节细胞周期㊁新陈代谢和结构完整性的信号分子,但细胞膜对Ca 2+的渗透性特别低,因此Ca 元素在血浆中的浓度显著高于其在血细胞内的浓度,并且Ca 元素在3种血液细胞中的水平维持在同一量级[47]㊂Cu 在血液中的主要存在形式是与血浆蛋白结合形成血浆铜蓝蛋白[48],因此Cu 在血浆中含量显著高于其他血细胞㊂在正常成人的全血中,大约20%的Mg 与蛋白质结合,65%的Mg 以离子形式存在,其第3期代玉冰等:血液组分的快速分离及元素分布特征研究267㊀余15%的Mg与各种阴离子(如磷酸盐和柠檬酸盐)络合,这可能是Mg在血浆中含量最高,其次在红细胞中水平较高的主要原因[49]㊂Fe是血红蛋白的重要组成成分,在红细胞中具有较高水平,占血液总Fe含量的96.93%,远高于其他三相㊂Zn在红细胞中的含量最高,这可能与Zn是红细胞中合成碳酸酐酶不可或缺的成分有关[50-51]㊂此外,有研究表明Zn是生物膜的重要组成部分,是维持膜结构和功能所必需的元素[52],而红细胞是血液细胞中占比最大的成分,这可能也是导致Zn在红细胞中的含量较高的另一个原因㊂综上所述,在衡量人体内暴露水平时,Mg应该同时考虑到其在血浆和红细胞中的浓度;Cu和Ca主要考虑其血浆浓度,Fe和Zn应重点关注其在红细胞中的含量㊂由此可见,血浆中元素浓度不能全面代表其在血液中的内暴露水平,对于外源性金属元素,考虑其相分配规律得到的内暴露水平更有意义㊂3㊀讨论(Discussion)随着全球工业化进程的推进,人类接触的环境污染物种类和污染水平激增㊂因此,建立可以准确评估各种污染物人体内暴露水平的方法至关重要㊂本研究依据不同血细胞的密度差异,优化了不连续Percoll密度梯度和分离条件,实现了人体血液中血浆㊁血小板㊁白细胞和红细胞的同步分离,该方法的主要优点是在所需的密度范围内可简单快速地实现细胞带完美分离,为后续开展污染物在血液各相中的分布规律提供了新方法㊂在该分离方法的基础上,进一步借助微波消解-电感耦合等离子体质谱法测定了Mg㊁Ca㊁Fe㊁Cu和Zn这5种元素的含量,并开展了其在血液不同组分中的分布特征研究㊂可以清楚地看出,血液中不同元素主要存在的血液组分差异巨大,Ca㊁Mg和Cu在血浆中的含量明显高于其他血液组分,Fe㊁Zn含量在红细胞中最高㊂因此,基于本研究所提供的细胞分离方法,将基于相分布特征的元素分析纳入体检项目,以及开展敏感有效的生物标志物筛选工作,对人体健康状态监测具有重要的指导意义㊂另一方面,血液不同组分的同步分离方法具有广泛的应用㊂已有文献表明,环境污染物在血浆和血细胞中具有不同的分配特征,但由于缺乏血液多组分同时分离的方法,现有研究只获得了污染物在血浆和血细胞两相的分配规律㊂Jin等[53]从外周血中测量了9种双酚类污染物并描述其在血浆和血细胞中的分配行为,其中,双酚A㊁双酚S和双酚AF主要分布在血浆中,双酚A和双酚S主要分布在红细胞中㊂Liu等[54]调查人体血液中全氟烷基羧酸盐(PFCAs)和全氟烷基磺酸盐(PFSAs)在血浆和红细胞之间分布规律,发现人血浆中的PFCAs主要为全氟辛烷羧酸(PFOA)㊁全氟壬酸(PFNA)和全氟癸酸((PF-DA),而红细胞中PFCAs主要是PFOA㊁全氟十一酸(PFUnA)和PFDA㊂由于血浆和不同血细胞的组成和功能各不相同,对不同污染物的负载量可能存在巨大差异,对于外源性污染物,考虑其相分配规律得到的内暴露水平更有意义㊂在内源性元素分析方面,Li等[55]计算9种元素在血清和血细胞中浓度比,发现同一元素在血清和血细胞中具有不同的分配比例㊂Harold和Sandstea[56]指出血清Zn水平不能敏感地反映人体Zn状态,而白细胞和淋巴细胞中的Zn浓度更能反映人体Zn的变化情况㊂Zabłocka-Słowińska等[57]观察到肺癌组与对照组的血清Cu水平以及血清Cu和Zn的比值存在显著差异,但在全血中并未观察到此规律㊂已有研究将血液样本添加金纳米粒子孵育后使用不连续Percoll密度梯度对红细胞㊁白细胞和血小板进行了分离,意外发现金纳米粒子在血小板中含量高于红细胞和白细胞[58-59]㊂另一方面,血液中白细胞的分离可以作为免疫学研究的起点[60],进一步的多形核白细胞(粒细胞)和淋巴细胞[23]分离能够为免疫学研究提供新的人体细胞模型㊂此外,人类往往同时通过多重途径暴露于大量的环境污染物中,这就意味着更加复杂的可能性㊂联合毒性研究是一个极具挑战性但又有很强现实意义的课题㊂从人体血液中分离出不同的细胞组分对于寻找出污染物作用位点和作用途径以及更广泛的毒理学研究提供新的技术方案㊂通信作者简介:陈吉平(1964 ),男,博士,研究员,主要研究方向为分析化学与环境健康究㊂共同通信作者简介:耿柠波(1985 ),女,博士,副研究员,主要研究方向为环境毒理学㊂参考文献(References):[1]㊀刘通一,刘文芳.世界原料血浆采集及其管理概况[J].中国输血杂志,2009,22(2):165-167[2]㊀解清,孙璇,闫赖赖,等.Percoll密度梯度离心法在血液组分分离及元素测定中的应用[J].中国卫生检验杂志,2015,25(7):954-958。
山东大成与大连化物所联合成立精细化学品实验室
![山东大成与大连化物所联合成立精细化学品实验室](https://img.taocdn.com/s3/m/b12c1b1066ec102de2bd960590c69ec3d5bbdbc4.png)
山东大成与大连化物所联合成立精细化学品实验室
佚名
【期刊名称】《农药研究与应用》
【年(卷),期】2011(015)004
【摘要】8月18日,山东大成农药股份有限公司与中科院大连化物所共同筹建的精细化学品联合实验室宣布成立,并举行了揭牌仪式。
大成农药副董事长、总经理许伟和大连化物所副所长王华签订了精细化学品联合实验室合作协议.并为联合实验室揭牌。
仪式之后,双方开展了技术交流,就三氯乙醛、敌敌畏、氧乐果以及间苯二甲腈等产品的工艺改进、收率的进一步提高等问题进行了探讨.并拟定了今后技术交流的议题。
【总页数】1页(P28-28)
【正文语种】中文
【中图分类】TQ45
【相关文献】
1.中科院大连化物所与大成农药联合成立精细化学品实验室 [J], 孙斐
2.微众银行和港科大成立首个粤港合作银行业联合实验室 [J],
3.打造大湾区创新高地微众银行和港科大成立银行业联合实验室 [J],
4.大连化物所与Michrom公司成立联合实验室 [J],
5.中船重工与中国科大成立量子联合实验室 [J],
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
2.根据需要,课题组派遣黄卫博士等6名人员携带仪器连夜前往爆炸事故现场,为冲锋在一线官兵的救援指挥工作提供了重要参考依据。对距爆炸点200米左右的高架桥、天津港高速口、第九大街、防化部队驻地4个点位的空气进行实时在线监测。其中,重点监测救援人员驻地空气、洗消点空气、自来水、土壤、救援人员衣物等异常情况。
6.课题组侧重于国家安全领域快速检测技术的研究。另外,课题组承担的两项军工课题今年按时高质量完成仪器研制,并顺利通过第三方公安部国家安全防范报警系统产品质量监督检验中心的检测。国家科技支撑项目《离子阱质谱的毒品现场查缉和快速鉴定技术》研制的毒品现场快速鉴定质谱被公安部选为2016年技术推广项目,主要用于云南边境毒品查缉站毒品的快速鉴定。
中科院大连化物所2015年度冠名奖公示材料(集体)
被推荐集体名称
快速分析与检测研究组
负责人姓名
李海洋
申报冠名奖奖项名称
科技创新奖
被推荐集体人员情况
职工:19名;研究生:11名;返聘职工:0名
主要事迹:(800字,小四宋体,单倍行距。有获奖、专利、专著、论文等,请复印首页附后)
1.李海洋研究员带领团队专注离子迁移谱和在线质谱创新性研究,8.12津港瑞海公司危险品仓库发生特别重大火灾爆炸事故后,应大连消防队请求,迅速组织团队,基于组内仪器研发技术的积累和迁移谱、质谱平台,针对事故现场疑似存在物质,将原有科研技术与检测任务相结合连夜改制两台仪器:一为车载便携飞行时间质谱,用于现场空气全组分监测;一为高频高灵敏离子迁移谱仪,用于现场空气异常情况连续在线监测。两台仪器相互配合,为一线救援工作提供科学支持。,携带仪器随消防侦察车逐步深入爆炸中心区域监测。白天每2小时深入爆炸中心周围监测一次,晚上每3小时深入监测一次,为前线救援指挥工作提供科学支持。在后续几天的监测任务中,由于本课题组提供的两台仪器具有较高灵敏度、测试结果准确可靠、运行稳定等优点,使大连消防队成为唯一的外援支援队,与天津消防队共同承担现场后期救援工作。
5.本次天津协助工作总共历时20天,从8.15日开始准备,到9.3日晚北京阅兵结束,大连消防队和课题组的科研人员圆满地完成了本次监测任务返回大连。在本次工作中,102组成员在38度高温环境下坚守岗位,利用研制的两台仪器共为现场工作组共提供150多份检测报告,得到了消防部队高层领导的大力肯定,并发来感谢信。