液液提取-固相萃取-高效液相色谱-串联质谱测定人体血液中16种有机磷酸酯

人体体液中有机磷酸酯(OPEs)浓度的测定对于了解人体OPEs的暴露水平以及评估人体健康风险具有重要意义。然而,目前的研究大多数集中于尿液中OPEs代谢物含量的分析测定,将其作为人体OPEs暴露的生物标志物,而对人体血液中OPEs的分析研究较少,仅有的少量研究涉及的OPEs种类有限。该研究在优化前处理过程(固相萃取,SPE)和色谱分离的基础上,建立了人体血液中16种OPEs的超高效液相色谱-串联质谱(UPLC-MS-MS)测定方法。血液样品经过乙腈摇床萃取后,经ENVI-18 SPE小柱净化,然后采用Acquity UPLC BEH C18色谱柱,以甲醇/5 mmol/L的乙酸铵水溶液为流动相进行梯度洗脱对目标物进行分离,最后进行LC-MS/MS测定。质谱分析采用电喷雾正离子模式电离,多重反应监测模式测定,内标法定量。在优化的检测条件下,16种OPEs的检出限为0.0038~0.882 ng/mL。除磷酸三甲酯(TMP)外,其余15种OPEs在3个浓度水平的血液基质加标回收率为53.1%~126%,相对标准偏差为0.15%~12.6%。样品的基质效应检测发现,4种OPEs存在明显的基质抑制,选用合适的同位素内标进行定量,可以部分消除基质影响。该方法样品前处理简单,灵敏度高,适用于人体血液样品中OPEs阻燃剂的测定。15个人体血液样本分析结果表明,OPEs的总浓度范围为1.50~7.99 ng/mL,其中8种OPEs的检出率均高于50%,磷酸三异丁酯(TiBP)、磷酸三(2-氯乙基)酯(TCEP)和磷酸三(1-氯-2-丙基)磷酸酯(TCIPP)为主要的OPEs,表明人体存在较为普遍的OPEs暴露,应该引起关注。     

液晶分子印迹整体柱的制备及其分子识别热力学

液晶分子印迹聚合物(MIPs)因刚性液晶单体的加入而在超低交联度水平下也能印迹和识别模板分子,有效解决了传统MIPs因高交联度造成的位点包埋、结合容量低、传质慢等问题。尽管液晶MIPs具有如此独特的优势,但却面临着由于交联度的大幅度降低而导致印迹效果下降的问题。为了研究液晶MIPs的结合特性,制备具有良好印迹效果的低交联液晶MIPs,该文通过二次接枝聚合,制备了一系列不同交联度的液晶分子印迹整体柱,用高效液相色谱法研究了聚合参数与印迹整体柱亲和性的关系。实验中选用三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TRIM)为交联剂,以甲苯和十二醇为致孔剂合成整体柱骨架,并在此基础上以(S)-萘普生为模板,加入液晶单体4-氰基苯基单环己基乙烯(CPCE)进行二次聚合接枝。实验中系统考察了流动相中乙腈比例及缓冲液pH值对色谱保留的影响,结果发现液晶单体的加入使得MIPs对萘普生保留控制机制由原来的氢键作用变为了疏水作用;通过动态吸附实验得到的突破曲线经前沿分析及对吸附等温线Langmuir、Freundlich和Scatchard分析拟合,发现交联度为15%时液晶MIPs印迹因子最大(3.78)、非均一性最强,且特异性吸附量高于非特异性吸附量。液晶MIPs的计量置换模型(SDM-R)分析表明,液晶印迹整体柱对模板分子的总亲和力(ln A=0.645)明显高于其类似物;而从空间匹配程度看,与液晶印迹整体柱空间匹配程度最高的是酮洛芬而非模板分子,但液晶印迹整体柱对酮洛芬的总亲和力(ln A=0.242)不及模板分子的一半,表明在本低交联液晶印迹系统中,空间效应不是决定印迹系统识别能力的主要因素。进一步的分离热力学研究发现,低交联液晶印迹柱的|ΔΔH|<T|ΔΔS|,而交联度为70%的非液晶MIPs柱的|ΔΔH|>T|ΔΔS|,表明液晶MIPs的分离过程是一个熵控制过程,而常规无液晶MIPs的分离过程是一个焓控制过程。上述结果表明,液晶单体的加入改变了MIPs的识别机制,适当的低交联度可显著提高液晶MIPs的识别性能,因此液晶MIPs这些特质有望使其成为新一代的MIPs。     

高效液相色谱-串联质谱法同时检测血液中3种季铵盐类肌松剂

维库溴铵、罗库溴铵和泮库溴铵是一类广泛使用的非去极化肌松剂,使用过程中引起过敏反应甚至死亡的情况时有发生,快速检测血液中该类肌松剂的浓度,可为临床早期诊断提供有价值的信息。该类肌松剂为强极性的季铵盐类化合物,在反相色谱柱上难以保留,主要采用离子对色谱法进行分离。采用离子对色谱法时,加入的离子对试剂有离子抑制作用,可降低质谱灵敏度,还会污染质谱系统。该文建立了高效液相色谱-串联质谱(HPLC-MS/MS)同时检测血液中3种季铵盐类肌松剂的检测方法。血液样品经稀释、高速离心后,上清液过Bond Elut AL-N固相萃取柱净化,用0.45 μm的微孔滤膜过滤后检测。采用ZIC-cHILIC色谱柱(50 mm×2.1 mm, 3.0 μm)分离,以乙腈和0.1%甲酸水溶液为流动相,梯度洗脱,在ESI⁺、多反应检测(MRM)模式下检测。3种季铵盐类肌松剂在血液中的基质效应为88.1%~95.4%,在各自范围内线性关系良好,相关系数(R²)均大于0.996,检出限为0.2~0.8 ng/mL,定量限为0.5~2.0 ng/mL,加标回收率为92.8%~110.6%,相对标准偏差(RSD)为3.2%~9.4%。该方法灵敏度高,准确性好,操作简便,可用于血液样品中维库溴铵、罗库溴铵和泮库溴铵的快速检测。     

大麻中3种酚类成分测定专用固相萃取柱的设计与应用

大麻中的主要成分大麻二酚(CBD)、大麻酚(CBN)和Δ9-四氢大麻酚(Δ9-THC)的含量决定了其性质和应用。在液相色谱分析中,由于大麻提取液中含有较多杂质,需要净化。该文基于大麻中CBD、CBN和Δ9-THC的结构特征及样品基质组成,根据中性氧化铝、硅酸镁和石墨化炭黑的不同表面特征,考察了这3种吸附剂对大麻提取液中叶绿素、多糖、高级脂肪酸酯及重金属离子的去除率和对3种大麻酚的回收率,确定了3种吸附剂的用量分别为1.80 g、0.15 g、0.05 g混合装填成的2 g/6 mL小柱为3种大麻酚类化合物测定的专用固相萃取柱。该小柱对大麻乙酸乙酯-甲醇提取液样品中CBD、CBN和Δ9-THC的回收率分别为98.9%, 95.7%和99.2%,对叶黄素、叶绿素a和叶绿素b的去除率分别为96.3%、99.2%和95.5%,对总糖的去除率为98.5%,对脂肪酸甘油酯的去除率为96.9%,对重金属离子的平均去除率为85.4%。优化了色谱分析条件,采用Eclipse Plus C18色谱柱(50 mm×2.1 mm, 1.8 μm),在1%乙酸水溶液-乙腈(30∶70, v/v)流动相条件下等度洗脱,流速为0.5 mL/min,柱温为30 ℃,检测波长为210 nm,进样量为1 μL,在10 min内可完成样品分析。方法学考察表明,在0.5~50 mg/L范围内,CBD、CBN和Δ9-THC的液相色谱峰面积与其质量浓度呈良好的线性关系,相关系数(R²)分别为0.9983、0.9995和0.9981,检出限分别为0.45 μg/L、0.53 μg/L和0.38 μg/L,加标回收率为90.3%~97.0%、93.7%~95.6%、90.8%~96.1%,相对标准偏差(RSD)分别为2.2%~6.1%、4.1%~8.0%、2.4%~4.8%。研究结果表明,该文以中性氧化铝、硅酸镁和石墨化炭黑制作的复合型大麻酚类成分测定专用固相萃取柱在大麻植物中3种酚类化合物的测定中具有净化杂质、防止色谱柱污染的功能。由于大麻不同部位的化学成分存在差异,在后续的研究中,还要进一步考察小柱对其他杂质的去除情况,使得制备的固相萃取小柱更具有普适性。     

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。     

绿色氧化法制备联苯类化合物的研究性实验设计与实践*

以苯甲醛和丙酮为原料,利用Robinson增环反应先制备3-甲基-5-苯基环己-2-烯-1-酮,再引导学生设计并研究了水相绿色氧化3-甲基-5-苯基环己-2-烯-1-酮合成联苯类化合物3-乙氧基-5-甲基-1,1′-联苯的影响因素,利用核磁共振确定了产物结构。该研究性实验教学以绿色化学为中心,结合了2步连续反应,产物易提纯且产率高,并开展了开放式大型分析仪器教学和测试,对学生有机合成实验能力和科学研究能力的培养具有很好的教学效果。     

基于手机录像实现莱顿弗罗斯特现象的观察*

莱顿弗罗斯特现象在化工领域具有重要的研究价值。为将该现象的实验引入到本科实验教学中,设计制作了基于手机录像功能的莱顿弗罗斯特现象观察装置,可研究表面温度、液滴种类、表面活性剂等因素对莱顿弗罗斯特现象的影响。该装置制作简便,成本低廉,使用方便,效果明显,有利于提高学生的学习积极性,加深学生对泡核沸腾和膜状沸腾等沸腾传热不同状态的理解。     

A higher-order hybrid spline difference method on adaptive mesh for solving singularly perturbed parabolic reaction–diffusion problems with robin-boundary conditions

We propose a hybrid numerical scheme to discretize a class of singularly perturbed parabolic reaction–diffusion problems with robin-boundary conditions on an equidistributed grid. The hybrid difference scheme is developed by using a modified backward difference scheme in time, a combination of the cubic spline and exponential spline difference scheme in space. The proposed scheme uses a cubic spline difference scheme for the discretization of robin-boundary conditions. For the time discretization of the problem, we use the standard uniform mesh while a layer adapted equidistributed grid is generated for the spatial discretization. By equidistributing a curvature-based monitor function, the spatial adaptive grid is able to capture the presence of parabolic boundary layers without using any prior information about the solution. Parameter uniform error estimates are derived to illustrate an optimal convergence of first-order in time and second-order in space for the proposed discretization. The accuracy of the proposed scheme is confirmed by the numerical experiments that underpin the theoretical analysis.     

Stability of Rotation Relations of Three Unitaries with the Flip Action in C*-Algebras*

The authors show that if Θ = (θ_jk) is a 3 × 3 totally irrational real skewsymmetric matrix, where θ_jk ∈ [0, 1) for j, k = 1, 2, 3, then for any ε > 0, there exists δ > 0 satisfying the following: For any unital C^*-algebra A with the cancellation property,strict comparison and nonempty tracial state space, any four unitaries u₁, u₂, u₃, w ∈ A such that (1) u_ku_j - e^{2πiθjk ujukk} < δ, wu_jw^-1 = u^-1_j, w² = 1_A for j, k = 1, 2, 3; (2)τ (aw) = 0 and τ ((u_ku_ju_k^*u_j^* )ⁿ ) = e^2πinθjk for all n ∈ N, all a ∈ C^*(u₁, u₂, u₃), j, k = 1, 2, 3 and all tracial states τ on A, where C^*(u₁, u₂, u₃) is the C^*-subalgebra generated by u₁, u₂ and u₃, there exists a 4-tuple of unitaries u₁, u₂, u₃, w in A such that u_ku_j = e^2πinθjk u_ku_j, w u_j w^-1 = u^-1 _j, w² = 1A and k u_j - u_jk < ε, k w - wk < ε for j, k = 1, 2, 3. The above conclusion is also called that the rotation relations of three unitaries with the flip action is stable under the above conditions.     

On a Class of Quasilinear Elliptic Equations

We consider a class of quasilinear elliptic boundary problems, including the following Modified Nonlinear Schrödinger Equation as a special case: $$\begin{cases} ∆u+ \frac{1}{2} u∆(u^2)−V(x)u+|u|^{q−2}u=0 \ \ \ in \ Ω, \\u=0 \ \ \ \ \ \ \ ~ ~ ~ on \ ∂Ω, \end{cases}$$ where $Ω$ is the entire space $\mathbb{R}^N$ or $Ω ⊂ \mathbb{R}^N$ is a bounded domain with smooth boundary, $q∈(2,22^∗]$ with $2^∗=2N/(N−2)$ being the critical Sobolev exponent and $22^∗= 4N/(N−2).$ We review the general methods developed in the last twenty years or so for the studies of existence, multiplicity, nodal property of the solutions within this range of nonlinearity up to the new critical exponent $4N/(N−2),$ which is a unique feature for this class of problems. We also discuss some related and more general problems.