基于氢核磁共振技术和化学计量学方法鉴别蜂蜜品种

利用氢核磁共振(~1H NMR)技术结合化学计量学方法对不同品种的蜂蜜进行鉴别。采集33个洋槐蜜、48个油菜蜜、63个荔枝蜜的核磁指纹图谱,对数据进行不同方式的预处理后,采用有监督的偏最小二乘判别分析(PLS-DA)和正交偏最小二乘判别分析(OPLS-DA)建立判别模型。结果表明,不同的数据预处理方式对模型解释能力和预测能力的影响较大,自标度化(UV)模式更适于蜂蜜核磁数据的分析。建立的OPLS-DA模型可有效地分离判别3种蜂蜜,所建模型对3种蜂蜜的判别解释能力达95.8%,对未知样本的预测能力为90.5%。因此,利用~1H NMR结合OPLS-DA方法可有效地实现不同品种蜂蜜的快速鉴别。     

基于微波等离子体炬串联质谱鉴别蜂蜜和糖浆

采用微波等离子体炬串联质谱(Microwave plasma torch mass spectrometry,MPT-MS)技术,在无需样品预处理的条件下,建立了快速鉴别3种蜂蜜和4种糖浆的方法。在正离子模式下,蜂蜜和糖浆直接由MPT产生的火焰离子化,生成的离子采用四极杆质谱仪(QM)检测,得到蜂蜜和糖浆的质谱信息,采用化学计量学方法进一步对质谱数据进行分析。结果表明,MPT-MS结合化学计量学的方法,可以快速鉴别蜂蜜和糖浆,主成分分析(PCA)显示PC1、PC2和PC3的总贡献率达91.2%;聚类分析(CA)显示当临界值为7时,除紫云英蜜和菊粉糖浆外,可以有效的区分蜂蜜和糖浆;偏最小二乘判别分析(PLS-DA)显示蜂蜜和糖浆可以被有效区分;判别分析(DA)显示蜂蜜和糖浆的判别准确率为100%。本方法无需样品预处理,具有分析速度快、信息提取准确和识别精度高等优点,可用于蜂蜜与主要掺假糖浆的鉴别。     

基于近红外光谱和OPLS-DA的不同牌号卷烟分类识别方法研究

为了对卷烟牌号进行准确分类鉴别,提出了一种基于近红外光谱(NIRS)分析技术结合有监督的模式识别快速鉴别卷烟牌号的新方法。利用标准正态变量变换(SNV)、多元散射校正(MSC)、一阶导数(FD)、二阶导数(SD)和Savitzky-Golay平滑(SG)及其相结合的光谱预处理方法对烟丝光谱进行预处理,通过近红外光谱结合主成分分析(PCA)、偏最小二乘判别分析(PLS-DA)和正交偏最小二乘判别分析(OPLS-DA) 3种模式识别方法对不同牌号烟丝进行分类识别研究,并采用分类识别正确率作为评价指标。实验结果表明：(1)烟丝近红外光谱主成分得分图交叉重叠,区分不明显,PCA无法识别出5种牌号的成品烟丝;(2)烟丝光谱经MSC+FD预处理后的PLS-DA模型可得到较好的识别效果,校正集和测试集的分类识别正确率分别为100%和98.3%;(3)烟丝光谱经MSC+SD预处理后的OPLS-DA模型的模式识别效果最好,模型对自变量拟合指数(R2X）,因变量的拟合指数(R2Y)和模型预测指数(Q2)分别为0.485、0.907 和0.748,近红外光谱校正集和测试集的分类识别正确率均为100%。说明近红外光谱技术结合有监督模式识别方法OPLS-DA建立的烟丝牌号分类模型具有高效快速、准确无损的优点,为卷烟烟丝分类提供了一种新的快速鉴别方法。     

血清代谢轮廓分析在评估乙肝肝硬化病程中的应用

采用高效液相色谱-质谱联用(HPLC-MS)作为代谢组学研究平台,分析不同Child-Pugh分级肝硬化病人和健康人群的血清标本,获取代谢轮廓.对数据进行主成分分析(PCA)和正交偏最小二乘判别分析(OPLS-DA),用各组病例的80%作为训练数据构建疾病的OPLS-DA区分模型,以剩余的20%作为检测数据,观察模型对...     

一种基于低场核磁共振技术的葵花籽品质快速鉴定方法

利用低场核磁共振结合化学计量学方法对葵花籽的品种进行区分,并对不同品种的葵花籽的含油量进行测定,以建立一种快速鉴定葵花籽品质的方法。将Carr-Purcell-Meiboom-Gill(CPMG)序列下的弛豫衰减数据通过主成分分析(PCA)和偏最小二乘回归(PLSR)方法处理发现:不同品种的葵花籽处于主成分得分图的不同区域,这说明主成分分析法能够实现对葵花籽品种的有效区分;所建立的PLSR模型具有高的相关系数和低的均方根误差,并且对未知葵花籽样品含油量预测的相对误差小。因此,低场核磁共振与化学计量学相结合的方法能够实现对葵花籽品质的快速、无损鉴定。     

无机元素的指纹图谱分析在透明质酸钠来源鉴别中的应用

采用电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)、离子色谱(IC)和电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)技术,分别对不同生产厂商的不同来源的透明质酸钠(Sodium hyaluronate, SH)原料中的Na、Cl和其它70种无机元素进行分析。利用主成分分析(PCA)、偏最小二乘判别分析(PLS-DA)、正交偏最小二乘判别分析(OPLS-DA)和系统聚类分析(HCA)等多种统计学方法建立SH的无机元素指纹图谱。实验结果表明,不同厂家生产的SH产品在无机元素含量和种类方面存在显著差异。利用PLS-DA分析技术可以有效地区分这些样品,交叉验证准确率达到84.6%,其中,Li、Ca、Nb和P元素含量是区分产品分类的关键组分参数。本研究结果表明,无机元素指纹图谱分析技术可以区分不同品牌及生产工艺的SH产品,在化妆品的鉴别、工艺参数改进和质量评估中具有重要的应用价值。     

基于1H-NMR的模式识别方法应用于异常黑胆质糖尿病患者的尿液代谢组学研究

探讨核磁共振氢谱结合模式识别方法应用于异常黑胆质糖尿病患者的尿液代谢组研究可行性。对32 例异常黑胆质糖尿病患者和29 例健康人尿液进行核磁共振氢谱检测,采用主成分分析(principal component analysis, PCA)、偏最小二乘法判别分析(partial least squares dis-criminant analysis, PLS-DA)、正交偏最小二乘法判别分析(orthogonal to partial least squares discriminant analysis,OPLS-DA)进行模式识别分析,比较3种模式识别方法的判别能力。运用3种模式识别均可以对2组数据进行有效的区分,但OPLS-DA较PCA、P[1]LS-DA更加有效,不仅提高了模式识别方法的判断能力,可以清楚的判断两组中有差异的代谢物。基于核磁共振氢谱结合模式识别分析方法可以为异常黑胆质糖尿病代谢标志物的寻找提供理论依据。OPLS-DA的模式识别方法较其它2种方法更具优势,在揭示维医理论本质上有着广阔的应用前景。     

气相色谱-质谱联用结合化学计量学鉴别再生聚苯乙烯发泡餐盒

建立了气相色谱-质谱联用(Gas chromatography-mass spectrometer,GC-MS)结合化学计量学方法鉴别再生餐盒和新餐盒的方法。发泡餐盒试样经二氯甲烷溶解,加入甲醇沉淀大分子聚合物,采用GC-MS进行分析,并结合主成分分析(Principal component analysis,PCA)和正交偏最小二乘判别分析(Orthogonal par-tial least squares discriminantanalysis,OPLS-DA)等多变量统计分析方法筛选出再生餐盒和新餐盒的差异性物质,建立了再生餐盒和新餐盒的鉴别模型。结果表明,再生餐盒和新餐盒中的主要物质包括聚合残余(苯乙烯单体、二聚体和三聚体)、苯衍生物和添加剂等。OPLS-DA和t检验筛选出41种在含量上具有显著性差异的物质,基于差异性物质建立鉴别模型,初步建立了有效的鉴别再生聚苯乙烯发泡餐盒的方法。     

气相色谱-质谱法鉴别香水样品真伪

建立气相色谱-质谱法鉴别香水样品真伪的方法。利用气相色谱-质谱联用法测定香水中化学成分及其含量，按照商品不同价位将分析数据分组进行主成分分析以及偏最小二乘分析，并通过模型载荷图与变量投影重要性分析，判断影响香水真假的主要差别成分。结果显示，主成分分析构建的模型可行性优于偏最小二乘-判别分析构建的模型，影响香水真假的主要差别成分为芳樟醇。该方法可用于真假香水的鉴别。     

紫外可见吸收光谱结合主成分-反向传播人工神经网络鉴别真假蜂蜜

研究紫外-可见吸收光谱技术结合化学计量学方法鉴别真假蜂蜜.根据蜂蜜中果糖和葡萄糖的典型质量比1.2:1.0,配制与真蜂蜜相近的掺假溶液,并以5%～20%的比例掺入真蜂蜜中.获取纯正蜂蜜和掺假蜂蜜的紫外-可见吸收光谱,选择最佳敏感波段250～400 mn的吸光度值进行主成分分析(PCA),优选主成分作为反向传播人工神经网...     

黄芪多糖提取分离纯化工艺的优化研究

采用温浸法设计四因素三水平正交试验,对黄芪多糖最佳提取工艺进行了优化,结果表明:四因素对黄芪多糖提取的影响顺序为提取温度>提取次数>料液比>提取时间,提取最佳工艺为:料液比1∶6,提取时间90 min,提取温度100℃时提取3次;采用乙醇沉淀法设计三因素三水平正交实验对其最佳分离工艺进行研究,研究发现:三因素三水平对黄芪多糖分离影响顺序为乙醇浓度>乙醇加入量>沉淀时间,分离的最佳工艺为乙醇浓度为90%,加入量5倍体积,沉淀时间4 h;选用AB-8大孔吸附树脂和聚酰胺为吸附剂,不同浓度乙醇为洗脱剂对黄芪多糖最佳纯化工艺进行了探索,确定了最佳纯化工艺为:AB-8大孔吸附树脂吸附,30%乙醇洗脱.这些条件的确定为黄芪的大规模开发和应用奠定了基础.     

环境友好石油炼制技术的进展

介绍了近年来国外环境友好石油炼制技术的进展, 包括生产新配方汽油和低硫、低芳烃柴油, 采用无毒无害催化剂, 减少废碱排放和提高工艺选择性。探讨了国内在上述领域里的技术开发现状。     

Synthetic Gene Fragments in Genetic Engineering—The Renaissance of Chemistry in Molecular Biology

Chemistry and biology paved the way for a new scientific discipline, molecular genetics. The breathtaking progress in deciphering the genetic machinery of a living being within the last 20 years may be attributed mainly to the experimental skill and ingenuity of molecular biologists. Chemists lost interest in the investigation of biological problems. The advances in genetic engineering exemplify the new demands chemists are confronted with in contemporary science. Following a short introduction on the genetics of bacteria, the articles deals with the molecular basis of gene cloning, which is subdivided into in vitro recombination of nucleic acids and in vivo transformation of cells. Next, the criteria for the selection of passenger DNA, vectors, and host cells are discussed. Recombination and transformation are easy-to-learn experimental techniques, whereas the search for the positive clone requires detailed knowledge of microbiology and the ability to handle of a battery of modern biochemical techniques. Finally, the automated chemical synthesis of gene fragments serves to demonstrate that chemistry is starting to make its comeback into molecular biology.     

The Perspective and Challenge of Nanomaterials in Oil and Gas Wastewater Treatment

Oil and gas wastewater refers to the waste stream produced in special production activities such as drilling and fracturing. This kind of wastewater has the following characteristics: high salinity, high chromaticity, toxic and harmful substances, poor biodegradability, and a difficulty to treat. Interestingly, nanomaterials show great potential in water treatment technology because of their small size, large surface area, and high surface energy. When nanotechnology is combined with membrane treatment materials, nanofiber membranes with a controllable pore size and high porosity can be prepared, which provides more possibilities for oil–water separation. In this review, the important applications of nanomaterials in wastewater treatment, including membrane separation technology and photocatalysis technology, are summarized. Membrane separation technology is mainly manifested in ultrafiltration (UF), nanofiltration (NF), and reverse osmosis (RO). It also focuses on the application of semiconductor photocatalysis technology induced by TiO₂ in the degradation of oil and gas wastewater. Finally, the development trends of nanomaterials in oil and gas wastewater treatment are prospected.     

计算机分子模拟在分子印迹技术中的应用

传统的分子印迹技术对模板分子、功能单体、交联剂、致孔剂等的筛选往往依靠经验,常通过反复实验对合成条件进行优化,存在实验周期长、耗材量大等问题。计算机分子模拟技术的应用在实验过程中起到可预见性指导作用,可以实现精准识别位点的裁制、识别驱动力的设计,通过结合能等物化特征参数计算优化识别体系的稳定性,从而合理选择模板分子、功能单体、交联剂、致孔剂,优化聚合条件,以提高聚合物识别特异性和亲和力,缩短实验周期,更符合绿色化学的理念。本文简单介绍了计算机分子模拟技术,重点对其在分子印迹技术中的指导作用进行了综述,并对其在分子印迹技术中的应用进行了展望。     

石油烃管式炉裂解技术的核心设计及发展

以“化学工艺学”——烃类热裂解中管式裂解炉和裂解工艺过程的教学内容为素材,通过对比分析美国Lummus公司、KBR公司和德国Linde-Selas公司管式裂解炉的炉管结构设计,使学生认识到管式裂解炉炉管结构设计不但与烃类热裂解高温、短停留时间和低烃分压的裂解工艺存在着密切的关系,而且是提高管式炉裂解选择性、烯烃收率和裂解原料适应性的关键。另外,结合乙烯装置在控制系统、急冷技术、结焦抑制和节能降耗等技术方面的发展,向学生阐明了未来裂解炉设计的发展方向。     

计算机技术在水质检测实验室信息管理系统中的应用

介绍计算机技术在水质检测实验室信息管理系统中的应用,基于信息管理系统的总体设计思路,探讨计算机数据库技术和网络技术在排水监测站实验室信息管理系统中的应用。水质检测实验室信息管理系统是集分析检测、质量控制及实验室综合管理于一体的模块化、开放式信息平台,主要应用于水质检测流程控制、质量监测和实验室管理。对计算机技术在水质检测实验室信息管理系统建设中的应用进行分析,为水质检测实验室信息管理系统的建设应用提供解决方案。通过实验室信息管理系统建设,可以规范实验室的管理,调动实验室各种资源,提高工作效率,加大对污废水排放的监管力度。     

VOC的危害及回收与处理技术

介绍了挥发性有机化合物VOC的来源、种类及其危害,简述了包括冷凝、吸附、吸收、膜分离等回收技术和燃烧、低温等离子体、光催化降解、微生物净化等处理技术。     

Roll-to-Roll Production of Spider Silk Nanofiber Nonwoven Meshes Using Centrifugal Electrospinning for Filtration Applications

Filtration systems used in technical and medical applications require components for fine particle deep filtration to be highly efficient and at the same time air permeable. In high efficiency filters, nonwoven meshes, which show increased performance based on small fiber diameters (e.g., using nanofibers), can be used as fine particle filter layers. Nanofiber nonwoven meshes made by electrospinning of spider silk proteins have been recently shown to exhibit required filter properties. Needle-based electrospinning, however, is limited regarding its productivity and scalability. Centrifugal electrospinning, in contrast, has been shown to allow manufacturing of ultrathin polymer nonwoven meshes in an efficient and scalable manner. Here, continuous roll-to-roll production of nonwoven meshes made of recombinant spider silk proteins is established using centrifugal electrospinning. The produced spider silk nanofiber meshes show high filter efficiency in the case of fine particulate matter below 2.5 µm (PM2.5) and a low pressure drop, resulting in excellent filter quality.     

Continuous-flow photochemistry: An expanding horizon of sustainable technology

Understanding the unique characteristics of continuous-flow photochemistry will lead to a paradigm shift in the way we enhance sustainability and wellbeing. In this mini-review, we first provide a succinct overview of working principles of this technique and discuss several recent synthetic protocols. Then, emphasis is given to those representative examples which address environmental issues such as indoor air pollutants and water contamination. Finally, recent progress made using this technique to deal with rising CO₂ emission, solar energy utilization and biomedical equipment is described. It is believed that this mini-review could inspire more chemists to utilize this technique in their research, either in the academic or industrial field.