温度响应高分子微凝胶的水相制备与表征——介绍一个大学化学综合实验

介绍一个涵盖高分子化学、物理化学与仪器分析等学科的综合实验。本实验选择有温度响应的聚(N-异丙基丙烯酰胺)(pNIPAM)作为合成与研究对象,在水相中通过异相单体聚合法制备p NIPAM微凝胶,从宏观和微观两个角度探究微凝胶的温度响应特性。本综合实验取材于广受关注且已有较多验证的研究前沿成果,有助于培养学生理论联系实验、学以致用的思维,锻炼学生学科交叉融合意识。     

基于高密度疏水性低共熔溶剂的涡旋辅助-分散液液微萃取检测黄酒中黄曲霉毒素

采用高密度疏水性低共熔溶剂涡旋辅助-分散液液微萃取高效液相色谱-荧光(VA-DLLMEHPLC-FLD)检测黄酒中黄曲霉毒素(AFB1,AFB2,AFG1和AFG2)。选用樟脑(氢键受体)和对氯苯酚(氢键供体)以1:1的摩尔比合成高密度疏水性低共熔溶剂。优化了萃取剂的种类、HBA与HBD摩尔比、萃取剂的用量、涡旋时间、离心时间和p H等参数以实现最佳提取效率。在最佳萃取条件下,AFG2,AFG1,AFB2和AFB1的线性范围在0.76～450 ng/L之间(R2≥0.9993),检出限为0.23～0.91 ng/L,富集倍数为164～248。日内和日间精密度均不大于4.7%。方法已成功应用于黄酒中黄曲霉毒素的检测。     

氟化共价有机聚合物固相微萃取-高效液相色谱测定水产品中丁香酚类麻醉剂

氟化共价有机聚合物(F-COP)具有较大的比表面积和吸附容量,对丁香酚类化合物具有特异性吸附。该文以2,3,5,6-四氟对二苯甲醛(TFA)和1,3,5-三(4-氨苯基)苯(TAPB)为单体,三氟甲磺酸钪(Sc(OTf)₃)为催化剂在室温下快速合成F-COP,并将其作为固相微萃取(SPME)吸附剂,结合高效液相色谱-紫外检测法(HPLC-UV),建立了测定水产品中丁香酚、乙酸丁香酚酯和甲基丁香酚麻醉剂的分析方法。通过傅里叶红外光谱、X射线衍射、N₂吸附-解吸等温线和扫描电子显微镜等手段对F-COP材料进行表征。考察了萃取时间、搅拌速度、解吸溶剂及解吸时间对丁香酚类麻醉剂萃取量的影响,在萃取时间为30 min、搅拌速度为700 r/min、解吸溶剂为乙腈、解吸时间为10 min时,丁香酚类麻醉剂获得了最佳的萃取效果。在Diamonsil Plus C₁₈-B色谱柱(250 mm×4.6 mm, 5 μm)上,以甲醇-水(60∶40, v/v)为流动相,流速0.800 mL/min,进样量20.0 μL,紫外检测波长280 nm,柱温30 ℃条件下,丁香酚和乙酸丁香酚酯在10~1000 μg/L,甲基丁香酚在10~1500 μg/L范围内呈现出良好的线性关系,相关系数(r²)大于0.9961,方法检出限为2.9~4.5 μg/kg(S/N=3),精密度小于8.7%(n=5)。最后,将该分析方法用于罗非鱼和基围虾样品的3种麻醉剂残留分析中,得到了满意的回收率(76.7%~104%)。结果表明,F-COP-SPME-HPLC-UV可满足水产品中丁香酚类麻醉剂的分析检测。     

多种超分辨荧光成像技术比较和进展评述

所见即所得是生命科学研究的中心哲学,贯穿在不断认识单个分子、分子复合体、分子动态行为和整个分子网络的历程中。活的动态的分子才是有功能的,这决定了荧光显微成像在生命科学研究中成为不可替代的工具。但是当荧光成像聚焦到分子水平的时候,所见并不能给出想要得到的。这个障碍是由于受光学衍射极限的限制,荧光显微镜无法在衍射受限的空间内分辨出目标物。超分辨荧光成像技术突破衍射极限的限制,在纳米尺度至单分子水平可视化生物分子,以前所未有的时空分辨率研究活细胞结构和动态过程,已成为生命科学研究的有力工具,并逐渐应用到材料科学、催化反应过程和光刻等领域。超分辨成像技术原理不同,其具有的技术性能各异,限制了各自特定的技术特色和应用范围。目前主流的超分辨成像技术包括3种:结构光照明显微镜技术(structured illumination microscopy, SIM)、受激发射损耗显微技术(stimulated emission depletion, STED)和单分子定位成像技术(single molecule localization microscopy, SMLM)。这些显微镜采用不同的复杂技术,但是策略却是相同和简单的,即通过牺牲时间分辨率来提升衍射受限的空间内相邻两个发光点的空间分辨。该文通过对这3种技术的原理比较和在生物研究中的应用进展介绍,明确了不同超分辨成像技术的技术优势和适用的应用方向,以方便研究者在未来研究中做合理的选择。     

基于宏微辨析核心素养分析高中《化学1(必修)》教材*

教材分析是连接教材和课程的桥梁,基于宏观辨识和微观探析核心素养,比较分析了2004年版和2019年版高中《化学1(必修)》教材的特点。通过运用“三序结合”原则,从静态视角对比教材栏目设置、内容组织形式、核心素养呈现方式、学生认知水平以及作业布置形式等5个维度要素在宏微辨析核心素养领域的建构。分析结果显示,2019年版《化学1(必修)》教材在以上要素方面均围绕宏微辨析核心素养,呈现不同水平阶梯型设置。建议在“宏微符”概念形成的过程中增设更为细致的过渡内容,以及更为详尽的与教材配套的辅助内容,便于教材的二次开发。     

酰胺修饰杂化硅胶整体柱的制备及其在莱克多巴胺检测中的应用

以氧化琼脂糖（AG）和四甲氧基硅烷（TMOS）为前驱体,通过溶胶－凝胶法制备 AG/SiO2整体柱,利 用酰胺化反应对整体柱进行酰胺基团修饰。通过X射线光电子能谱（XPS）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）、N2 吸附－脱附和扫描电镜（SEM）等表征手段对所制备材料的结构和形貌进行分析。结果显示酰胺基团被成功修 饰至整体柱,该材料具有良好的通透性及较大的比表面积。以其为固相微萃取介质对羊肉中的莱克多巴胺进 行萃取富集,在优化的样品前处理条件下,采用基质添加标准曲线法,结合高效液相色谱－紫外（HPLC－ UV）检测,建立了羊肉中痕量莱克多巴胺的分析方法。该方法在 1. 94～1 170 ng/g范围内线性良好,相关系 数（r 2 ）为 0. 993 1,检出限（LOD）和定量下限（LOQ）分别为0. 618、1. 94 ng/g,3个不同加标水平下样品的平均回 收率为86. 6%～103%,相对标准偏差（RSD,n = 5）为4. 8%～7. 3%。该方法具有检出限低、回收率高、样品用 量少等特点,可用于羊肉中痕量莱克多巴胺的灵敏检测。     

三组分体系相图教学实验——微乳的制备*

为了让三组分体系相图的教学紧跟学科发展前沿,设计了一个研究型综合性实验——微乳的制备。实验以油酸乙酯为油相、吐温-80和乙醇质量比为3∶1的混合体系为乳化剂相,蒸馏水为水相,采用水滴定和油滴定结合的方法绘制了拟三元相图。通过电导率法对微乳3种类型的转变点进行了初判,按照电导率实验结果制备了3种不同类型的微乳样品,并利用染色法、黏度法和光散射法对微乳的物理化学性状进行了表征。通过实验,可以使学生获得分散体系的前沿知识,有利于创新人才的培养。     

基于显微光谱法的双壳类海洋生物中微塑料的检测方法研究

建立准确、高效的微塑料分析方法是研究微塑料在环境中的迁移、转化、归趋和生态毒理效应的前提。该研究系统优化了4种消解条件和滤膜种类,建立了用显微红外和拉曼光谱检测海产品中微塑料的方法,确定使用氢氧化钾在40 ℃下消解36 h,并用混合纤维素滤膜过滤的前处理方法。结果显示,大颗粒微塑料可使用显微红外全反射（ATR）、成像模式和显微拉曼单点检测模式进行检测,小颗粒微塑料可使用显微拉曼单点检测模式或显微拉曼和显微红外的成像模式进行检测。该文通过分析典型双壳类海洋生物中的微塑料,系统研究了检测微塑料的光谱方法。     

疏水性低共熔溶剂液液微萃取/高效液相色谱法测定豆奶中三嗪类和苯脲类除草剂

该文建立了一种简单、高效的新型疏水性低共熔溶剂液液微萃取法,用于提取和富集市售包装豆奶中的三嗪类（阿特拉津、去草净）和苯脲类（灭草隆、绿麦隆）除草剂,并结合高效液相色谱对目标分析物进行分离和测定。以六氟异丙醇为氢键供体,四丁基氯化铵为氢键受体,按照不同摩尔比制备了一系列疏水性低共熔溶剂,并对影响萃取效果的实验条件进行了优化,包括低共熔溶剂的种类及用量、氯化钠用量、涡旋时间、pH值和温度。结果表明,在最佳实验条件下,4种目标物在1.00～500.00 μg/L范围内具有良好的线性关系（r ≥ 0.998 4）,检出限和定量下限分别为0.56～0.95 μg/L和1.87～3.16 μg/L,日内和日间相对标准偏差（RSD）分别为0.28%～2.0%和2.1%～7.5%,加标回收率为86.4%～117%。该方法具有操作简单快速、萃取时间短、试剂用量少和实验成本低等优点,可用于市售包装豆奶中三嗪类和苯脲类除草剂的分析检测。