2022年《理化检验-化学分册》专题报道北大核心CSCD

《理化检验-化学分册》杂志将在近年开展专题报道的基础上,拟在2022年继续于第5、7、9期分别推出以“食品质量安全”“环境污染物”和“新材料成分”等分析对象为主的3期专题报道,热忱欢迎相关领域的检测技术人员踊跃投稿.具体内容涉及:1)食品质量安全分析目前我国食品质量安全保障体系已基本建成,但仍然面临很多问题,食品质量安全评价将迎来更智慧的新时代.本专题将重点关注食品添加剂,食品及食品接触材料中的药物残留、化学毒素、重金属等有害物质检测的新方法,以及纳米技术、生物芯片等新技术在食物安全快速检测方面的应用.2)环境污染物分析工业快速发展、农村城镇化过程、城市废弃物均对环境安全造成巨大威胁.本专题将重点关注环境介质中各种污染物种类、成分、存在形态及各形态含量的分析测定.研究对象包括传统典型污染物(如重金属与有机金属化合物、持久性有机污染物)、长期低剂量暴露污染物(如抗生素类药物、饮用水消毒副产物、藻毒素、环境内分泌干扰物)和灾害与紧急事件污染物.     

基质辅助激光解析/电离飞行时间质谱(MALDI-TOF MS)在微生物鉴定中的应用*

基质辅助激光解析/电离飞行时间质谱(MALDI-TOF MS)是一种新型软电离生物质谱,具有检测速度快、操作简便、结果准确等优点,目前已成为可靠的微生物快速鉴定技术。就工作流程而言,与常规生化方法相比,MALDI-TOF MS可以将微生物鉴定的时间缩短为一天甚至更短。对于具有抗生素耐药性的微生物,使用MALDI-TOF MS鉴定也有很好的准确性。在病毒鉴定中,MALDI-TOF MS也可以发挥作用,已有报道将MALDI-TOF MS和机器学习(ML)分析方法结合来检测鼻拭子中SARS-CoV-2。此外,MALDI-TOF MS还可用于细菌的无光谱库鉴定。目前,MALDI-TOF MS正通过与其他技术(例如傅里叶红外光谱FTIR)相结合进一步扩大微生物鉴定范围。     

溶剂热合成可调控氧空位的Bi2MoO6纳米晶及其光催化氧化制喹啉和抗生素降解

近年来,半导体光催化在环境净化和有机合成领域的研究引起了广泛的重视.其中,在有机合成领域中,光催化技术已经应用在醇类、环己烷以及芳香族化合物的选择性氧化研究.而另一类具有特殊结构的有机物——N-杂环芳烃,在药物化学和材料科学中具有重要意义.而传统用于合成N-杂化芳烃的脱氢催化氧化反应通常需要高温高压的苛刻环境,传统方法通常还需要使用贵金属催化剂,这也增加了N-杂化芳烃的合成成本;另外,如果合成是均相催化过程,则催化剂难以实现回收利用.因此,开发室温常压条件下的非贵金属多相光催化技术具有巨大的应用前景.本文以能够被可见光驱动的钼酸铋半导体为催化剂,利用氧缺陷策略来提升钼酸铋的光催化氧化性能.不同于传统氧缺陷制备方法(氢气还原热处理、离子掺杂等),本文采用一种低成本的乙二醛辅助溶剂热的方法合成具有可调控的含氧空位Bi₂MoO₆催化剂(OVBMO).通过X射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜、透射电镜、紫外可见漫反射吸收光谱、氮气物理吸附脱附、X射线光电子能谱(XPS)、电子自旋共振光谱、光致发光光谱及电化学测试等技术对制备的OVBMO材料进行了物理化学性质及能带研究.XPS,XRD,Raman和FT-IR结果表明,氧空位存在于[Bi₂O₂]²⁺和MoO₆八面体的层间.紫外可见漫反射结果表明,随着氧空位的引入,Bi₂MoO₆的光吸收范围扩大,带隙变窄.结合莫特肖特基和VBXPS分析获得OVBMO的能带位置,发现氧空位的存在不仅会导致禁带中出现缺陷带能级,还会导致价带顶位置上移,促进光生空穴的迁移.PL和电化学结果表明,氧空位的存在使得载流子浓度、载流子的分离能力与界面电荷迁移能力都有较大提升,这是因为氧空位引入的缺陷能级可以浅势捕获电子,抑制光催化剂中的电子与空穴的复合,改变化学反应的速率.同时,氧空位有助于捕获分子氧,分子氧与捕获的光生电子发生反应,产生更多的超氧自由基(·O₂)和空穴(h⁺),从而极大地提升光催化剂的氧化性能.因此,OVBMO在1,2,3,4-四氢喹啉脱氢氧化产生喹啉及系列抗生素(环丙沙星、四环素、盐酸土霉素)的降解反应中,表现出较好的光催化氧化性能.结合多种表征分析,本文还进一步阐明了OVBMO催化剂将1,2,3,4-四氢喹啉脱氢氧化为喹啉的自由基参与的多相催化反应机理.     

2020年诺贝尔化学奖的再思考——归属争议与原创表彰

2020年诺贝尔化学奖授予两位女性科学家——埃马纽埃尔.卡彭蒂耶和詹妮弗.杜德纳。回顾CRISPR-Cas9技术的发展史,她们完整地说明了该技术的原理、作用,并研发了CRISPR-Cas9基因编辑技术,符合诺贝尔奖奖励原创的要求,是争议最小的获奖者人选。专利和诺贝尔奖在维护发明者权益、促进科学的发展上都具有重要的作用,且不能仅以其中一项的结果判断另一项的归属,目前的归属差异不影响非商业应用的学术研究,并客观上推动了原创研究的产出。进一步思考原创的概念,明确基础科学的定位,加强对创新人才的鼓励和支持,注重诺贝尔奖颁奖历史的梳理,也是本次诺贝尔奖给予我们的启示。     

固相萃取/超高效液相色谱－串联质谱法测定儿童化妆品中新康唑等4种抗生素

建立了测定儿童化妆品中新康唑等4种抗生素的超高效液相色谱－串联质谱法（UPLC－MS/MS）。样品经70%乙腈水溶液超声提取后,使用SCX固相萃取小柱净化,以0.1%甲酸水和乙腈作为流动相,经Waters ACQUITY BEH C18（2.1 mm × 100 mm,2.5 μm）色谱柱分离,使用多反应监测模式（MRM）进行测定。结果表明,4种抗生素线性关系良好,相关系数（r）均为0.999,方法检出限（LOD）和定量下限（LOQ）分别为0.005 ~ 0.250 μg/g和0.010 ~ 0.500 μg/g。4种抗生素在3种基质和3个加标水平的平均回收率为89.3% ~ 113%,相对标准偏差（RSD）为0.90% ~ 7.2%。该方法高效、准确、特异性好,满足新康唑等4种抗生素在儿童化妆品中的测定需求。     

DCE-MRI参数联合IFIT1基因对腰椎间盘突出患者椎间盘退变程度的评估价值

探讨DCE-MRI参数及IFIT1基因对腰椎间盘突出症(LDH)患者椎间盘退变(IDD)程度的评估价值。随机选取确诊的66例LDH患者作为研究对象,根据改良Pfirrmann分级法将患者分为2组:轻中度IDD(Ⅰ~Ⅲ级)组(46例)和重度IDD(Ⅳ~Ⅴ级)组20例。通过DCE-MRI检查考察患者的K-trans值,采用日本骨科学会评分(JOA)评估腰椎功能,采用视觉模拟评分法(VAS)评估腰部疼痛,采用RT-PCR检测外周血单个核细胞(PBMC)中IFIT1的mRNA表达。轻中度IDD组的K-trans值显著低于重度IDD组。轻中度IDD组患者PBMC中的IFIT1 mRNA相对表达量显著低于重度IDD组。K-trans值与PBMC中的IFIT1 mRNA水平和VAS评分正相关,与JOA评分负相关(P<0.05)。PBMC中的IFIT1 mRNA水平与VAS评分正相关,与JOA评分负相关(P<0.05)。K-trans值和PBMC中的IFIT1 mRNA水平联合诊断重度IDD的AUC值、敏感性和特异性分别为0.991、91.3%和100.0%,AUC值和特异性均高于单独诊断。DCE-MRI检查中的K-trans值联合PBMC中的IFIT1 mRNA水平可用于LDH患者IDD程度的诊断。     

超高效液相色谱-串联质谱法同时测定土壤中30种抗生素

土壤基质复杂,土壤中残留的抗生素种类繁多,浓度多为痕量水平,高灵敏度的仪器方法、有效的净化和富集方法、多种类抗生素的同时检测是土壤中抗生素检测的重点和难点。该研究建立了固相萃取-超高效液相色谱-串联质谱法同时测定土壤中7类(磺胺类、氟喹诺酮类、四环素类、大环内酯类、β-内酰胺类、酰胺醇类和林可酰胺类)30种抗生素的方法。首先,通过参数优化确定最佳质谱条件,选择BEH-C18色谱柱,以0.1%(v/v)甲酸甲醇溶液-0.1%(v/v)甲酸水溶液为流动相,10%(v/v)甲醇水溶液为进样溶剂。然后,通过提取条件(萃取剂种类及体积)和固相萃取条件(上样液pH、淋洗液有机溶剂比例、洗脱液种类及体积)的优化,确定使用10 mL乙腈和Na₂EDTA-McIlvaine缓冲液的混合溶液(1∶1, v/v)为萃取剂,萃取液pH调节至8.0后,采用HLB小柱进行固相萃取,并以10 mL超纯水淋洗净化,最后用10 mL甲醇-乙腈(1∶1, v/v)洗脱目标分析物。在优化的分析条件下,该方法的定量限为0.043~4.04 μg/kg,目标化合物的标准曲线线性关系良好,相关系数在0.992~1.00的范围内,在20、100、200 μg/kg的添加浓度下,大多数目标化合物的加标回收率范围为44.8%~164%,相对标准偏差为0.700%~14.8%。将该方法用于6个实际土壤样品的分析,结果显示在30种抗生素中,17种抗生素有检出,其中12种抗生素的检出率为100%。环丙沙星和诺氟沙星是土壤样品中含量最高的两种抗生素,它们的含量范围分别是13.7~32.1和15.6~43.6 μg/kg。本研究建立的方法简单、快速、溶剂使用量少,能用于土壤样品中痕量水平的7类30种抗生素的同时测定。     

硝基修饰磁性共价有机框架聚合物对牛奶中5种氟喹诺酮类抗生素的检测

以2,4,6-三甲酰基均苯三酚(Tp)和2-硝基-1,4-苯二胺(Pa-NO2)为结构单体,通过溶剂热法合成了硝基修饰磁性共价有机框架聚合物,使用透射电子显微镜(TEM)、X-射线粉末衍射仪(XRD)、振动样品磁强计(VSM)和傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)进行了表征。将其作为磁固相萃取材料结合高效液相色谱检测法,建立了一种测定牛奶中5种氟喹诺酮抗生素(依诺沙星,氧氟沙星,培氟沙星,环丙沙星和洛美沙星)的新方法。该方法的线性范围为0.5～200μg/L,检出限(LOD)为0.25～0.54μg/L,定量限(LOQ)为0.86～1.7μg/L。实际样品的加标回收率为81.4%～90.3%,相对标准偏差(RSD)为2.6%～6.3%。     

固相萃取-超高效液相色谱-三重四极杆质谱法测定水中15种抗生素残留

建立了固相萃取-超高效液相色谱-三重四极杆串联质谱(SPE-UPLC-MS/MS)测定水中磺胺类、喹诺酮类及四环素类抗生素的分析方法。考察了滤膜、固相萃取柱、洗脱液种类和体积、pH、上样流速对萃取效果的影响。水样过滤后调节至pH 3,经HLB小柱富集净化后,依次用0.1%(V:V)甲酸甲醇和3%(V:V)氨水甲醇洗脱,采用外标法定量分析。15种目标化合物在1～200μg/L范围内线性关系良好,检出限为0.15～1.04 ng/L;平均回收率在81.2%～116.6%之间,相对标准偏差(RSDs)为0.6%～8.9%。该方法适用于水中15种抗生素残留检测。