动物源性食品中地西泮残留量的检测方法研究

采用高效液相色谱法（HPLC）、气相色谱质谱联用法(GC-MS/MS)以及液相色谱质谱联用法(HPLC-MS/MS)测定动物源性食品中镇静剂类药物地西泮的残留量。将样品均质粉碎后,经乙腈提取,固相萃取小柱净化后上机检测,外标法定量。实验证明,当固相萃取的洗脱液中甲醇与乙酸溶液的体积比为70：30时,洗脱效率最高。在不同仪器条件下,地西泮在各自浓度范围内的线性关系良好,相关系数（r²）均大于0.999,回收率在84.6%~ 101.7%,相对标准偏差（RSD）在0.52%~9.44%（n=3）,检出限为0.5 μg·kg^-1（S/N=3,气相色谱质谱联用法以及液相色谱质谱联用法）和10.0 μg·kg^-1（S/N=3,高效液相色谱法）,定量限按照3倍检出限计算; 3种方法均可分析动物源性食品中的地西泮残留量。对比可知,质谱法灵敏度和准确率高,但有一定的基质效应;液相色谱法操作简单,几乎不受基质效应的影响,但灵敏度和准确率不如质谱法。     

基于裂开型核酸适体非标记荧光法检测ATP

基于裂开型核酸适体序列短、能有效降低因探针形成二级结构产生假阳性信号等优点,选择裂开型核酸适体作为特异性识别探针,核酸染料噻唑橙（TO）为信号探针,用单壁碳纳米管（SWCNTs）降低背景信号,利用“适配体-目标分子-适配体”的“三明治”夹心方式,建立了一种检测ATP的新方法。在pH 8.0的Tris-HCl缓冲溶液中,裂开成两段的ATP适体特异性识别ATP分子,生成稳定的“适配体-ATP-适配体”复合结构。单壁碳纳米管对该复合结构的吸附力较弱,因此该复合物游离在溶液中,TO与其结合而产生强荧光。当不存在ATP时,核酸适体探针以单链状态存在,可通过π-π共轭作用结合到SWCNTs表面,进而不能与TO结合,TO游离在溶液中荧光非常微弱。反应体系中ATP浓度越高,形成的“适配体-ATP-适配体”夹心识别结构复合物越多,检测到的荧光强度越大,据此实现对ATP的检测。在优化实验条件下,在最大荧光发射波长550 nm处,ATP的浓度在9.0×10-9～1.0×10-7 mol·L-1范围内与ΔF/F₀值成线性关系,r=0.996 4。该方法加标回收率为95.2%～104%,相对标准偏差（RSD）为1.02%～4.54%,检出限达到2.67×10-9 mol·L-1。该方法基于功能核酸对目标物亲合力强、选择识别性高的特点,对ATP的检测表现出很好的选择性,实验结果表明,当相对误差控制在±5%以内时,200倍的UTP,GTP和CTP均不干扰ATP的测定。另外,该方法操作简单、快速、无需标记、灵敏准确,可用于血清样品中ATP的测定,在快速检测小分子物质领域中有较好的应用前景。     

清末传世纺织品的材质鉴别和所用染料的微量分析

从早期纺织品保护的视角出发,通过对这一行业国内外大量文献资料梳理分析,对比了织物的常规系统分析方法,结合现代的科学技术方法,对早期纺织品的面料种类、所用染料种类以及染色工艺进行测定分析。面对目前服饰博物馆清末传世朱红女袄保藏面临的严峻考验,运用傅里叶变换红外光谱仪鉴定该纺织品的材质,以萃取法提取纺织品上的染料,用反射分光色度仪对提取前后的纺织品进行表面颜色分析,并用高压液相色谱和质谱对色素进行结构分析,尝试确定分析早期纺织品上染料的结构成分和上染方式。将现代分析技术（液质联用）和理念（色度学）融入传统研究中,使用客观科学技术获取更多有效数据和信息,佐证以主观目鉴方法得出的结论,弥补这一研究领域的空白,使对于传统服饰的研究更具深度。与传统的纺织品鉴别方法横向比较,现代的科学技术方法获得的相关信息更加详尽可靠。有利于根据不同染料特性和不同纤维种类特性提出具有针对性的保藏措施,对博物馆馆藏纺织品的保护和保存具有重要的意义。采用傅里叶变换红外仪对样品的面料进行简单分析,通过不同的特殊特征峰确定了样品为蚕丝面料。该研究建立了一种普遍适用的染料提取方法,采用丙酮、乙腈、吡啶：水（1∶1）、N,N-二甲基甲酰胺、0.1%乙二胺四乙酸水溶液/N,N-二甲基甲酰胺（1∶1）、甲醇六种不同的溶剂提取样品上的染料,采用反射分光光度仪对样品表面剥色前后的颜色进行色度测量分析。结果表明,吡啶的水溶液对染料具有最佳的提取效果;发现提取染料时加入少量乙二胺四乙酸,会提高剥色效率,即染色方式可能是媒染法,因为乙二胺四乙酸可以破坏染料和媒染金属离子间的络合作用。从染料提取前后织物的颜色变化可以推断样品的颜色可能是由染料拼色得到,利用液质联用技术（LC-MS）对提取的染料进行检测,根据染料上染方式和分子量推测分析,纺织品上染料可能含有小檗碱。经过标准小檗碱染料进行验证,进一步证明了染色纺织品上其中一种染料为小檗碱。     

傅里叶中红外光谱结合稀疏表示分类方法鉴别小麦赤霉病感染等级

旨在探索感染不同等级赤霉病的小麦中主要成分含量变化引起的傅里叶中红外光谱信息响应,并结合模式识别方法实现基于傅里叶变换中红外光谱的小麦赤霉病等级无损检测。以感染不同等级赤霉病小麦为研究对象,在4 000~400 cm-1波数范围内采集95个小麦样本的傅里叶中红外光谱数据,利用载荷系数法（XLW）与随机森林算法（RF）分析选取小麦样本傅里叶中红外光谱中的敏感波长,利用稀疏表示分类（SRC）算法建模识别小麦感染赤霉病等级。结果表明：XLW算法和RF算法选择的特征波长作为定性分析模型的输入时模型鉴别准确率与全波段光谱数据作输入时均达90%以上,特征波长提取算法可以有效简化模型并提高效率。RF-SRC模型鉴别效果最好,建模集鉴别准确率达97%,测试集鉴别准确率达96%。小麦感染赤霉病等级的不同会引起小麦中水分、淀粉、纤维素、可溶性氮素、蛋白质、脂肪等物质含量的变化,采用RF算法选择的特征波长均反映了这些物质所对应的傅里叶中红外光谱透射光谱特征的差异,结合SRC模型进行小麦赤霉病等级鉴别可达到最好的鉴别效果。因此,利用傅里叶中红外光谱技术结合模式识别方法对小麦赤霉病等级鉴别是可行的,解释了傅里叶中红外光谱技术检测小麦赤霉病等级的机理。     

多目标普朗克极小值优化法的多光谱真温反演研究

光谱发射率是辐射体辐射能力的重要参数,通过光谱发射率可以建立辐射体与黑体的之间的桥梁,从而黑体辐射的相关理论就可以应用于辐射体。采用普朗克公式,光谱高温计的每一个光谱通道可以构成一个方程,这个方程中包含有真温、亮度温度和光谱发射率。对于N个光谱通道可以构成N个方程,这N个方程中也包含一个真温、N个亮度温度和N个光谱发射率,其中亮度温度是已知量,真温和光谱发射率是未知量。由于方程组是欠定的,理论上存在着大量的解。为了求解这个方程组常需要假设光谱发射率与波长和温度之间的数学模型,使方程组未知数的个数降为N个,实现真温的求解。当光谱发射率与波长或温度之间的规律被正确获得后,多光谱辐射测温法才能反演出正确的真温。通过对上述较为常用两种光谱发射率模型的分析可知,这两种方法的基本思想都是试图找到光谱发射率与波长或温度之间的函数关系,确立光谱发射率与波长或温度之间数学模型。用含有波长或温度的表达式代替光谱发射率,实现方程的求解。由于光谱发射率具有一定的不确定性,假设的光谱发射率模型与实际光谱发射率的变化之间存在一定的差异,有可能导致真温反演产生较大的误差。光谱发射率与波长或温度之间的数学模型是需要通过大量的实验和经验才能获得的,而且这种数学模型通用性较差,尤其是当待测辐射体发生改变时,这种数学模型也就失去了意义。为了解决多光谱高温计在实际测量中存在的问题,找到一种无需假定光谱发射率与波长或温度之间数学模型而且又具有一定通用性的多光谱真温反演方法成为一种迫切的需要。为此,将优化的思想引入到了多光谱求解过程中,将多光谱真温的求解问题转化为多目标普朗克极小值优化(MMP)问题,从而不再需要建立光谱发射率与波长或温度之间的数学模型,降低了系统的复杂性与难度。该方法以普朗克公式和光谱发射率之间的等式约束条件为基础,构造了六个目标函数,实现了真温的求解。新方法在反演精度上得到了较大幅度的提高,仿真数据的误差都小于1%。借助于以往的真实测量数据,利用多目标普朗克极小值优化法实现了真温的反演。     

基于苝二酰亚胺类非富勒烯受体共混体系凝聚态结构调控

非富勒烯太阳能电池具有给受体能级可调、吸收范围宽及可溶液加工等优势,已经成为太阳能电池领域发展趋势。在高性能材料开发及器件结构优化的推动下,能量转换效率已经突破11%。其中,苝二酰亚胺(PDI)类分子价格低廉且具有良好的稳定性及较高的电子迁移率,已经发展成为重要的非富勒烯受体材料。然而,PDI类材料刚性稠环结构使得分子间具有强烈的π-π相互作用(受体-受体分子间及给体-受体分子间),导致共混体系相分离尺寸可控性差,给受体分子间共混程度难于调控,从而发生严重的成对以及非成对电荷复合。本文从分子间作用力入手(溶剂-溶质、给体-受体分子间作用力)详述了非富勒烯共混体系相分离结构、相区尺寸及共混相含量调节的相关原理及方法。研究表明基于PDI共混体系,固-液相分离及分子扩散能力是决定相分离结构的本质因素,通过调控给受体比例及热退火温度实现了孤岛及互穿网络结构的构筑。同时,通过平衡受体分子间π-π作用及给受体间电荷转移,实现了低相容性及高相容性共混体系相区尺寸的可控调节。在此基础上,利用添加剂手段通过调节溶剂与溶质分子间的溶度参数差值,实现了薄膜内共混相的可控调节,并针对具有不同相容性共混体系给出了添加剂的选择原则。     

非冻结水对微球复合水凝胶机械性能的影响

本文旨在用DSC的方法研究水凝胶结合水的能力与韧性的关系。 分别以甲基丙烯酸丁酯(BMA)或甲基丙烯酸六氟丁酯(HFBMA)和烯丙基胺为单体,制备了2种核壳纳米微球(BMA微球和HFBMA微球)。 再以其作为大分子引发剂和交联剂,制备了微球交联复合水凝胶(BMA-H凝胶和HFBMA-H凝胶)。 通过差示扫描量热仪(DSC)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)和透射电子显微镜(TEM)等技术手段研究凝胶的结构和性能。 结果表明,HFBMA-H凝胶具有更好的机械性能,其拉伸强度和断裂伸长率分别可达280 kPa和3960%,远高于BMA-H凝胶(101 kPa,2700%)。 通过对2种复合凝胶体系内不同状态的水进行分析,发现HFBMA-H凝胶的非冻结水的质量分数明显高于BMA-H凝胶,这种非冻结水的增塑作用对于凝胶机械强度的提升具有重要影响。     

AISI 4340钢干滑动摩擦磨损特性研究

室温条件下,采用CFT-Ⅰ型多功能材料表面综合性能测试仪对AISI 4340钢进行了往复干摩擦磨损试验,研究了其摩擦磨损特性.采用扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)对磨痕和亚表层进行了观察和检测,分析了磨损表面微观形貌、亚表层塑性变形和碳氧元素含量演化.结果表明:磨损形式以磨粒磨损为主,并伴随轻微黏着磨损和剥落磨损;磨损表面分布着长度、宽度、深度不一的划痕以及鳞片状和颗粒状磨屑;磨损表面出现轻微氧化,磨屑呈现不同程度的碳富集和氧化;亚表层出现明显摩擦影响层,距表层越近,塑性变形越明显,晶界角逐渐汇聚于表面,在表面处趋于平行;往复运动导致塑性变形方向不一致,磨痕中部,塑性变形向某位置聚集.     

亲水相互作用色谱-串联质谱法测定液体食品中14种甜味剂

建立了亲水相互作用色谱-三重四极杆质谱（HILIC-MS/MS）同时测定液体食品中6种人工合成甜味剂和8种甜菊糖苷类天然甜味剂的分析方法。样品经Waters Xbridge Amide色谱柱（150 mm×5.0 mm,3.5 μm）分离,以乙腈-10 mmol/L甲酸铵溶液（65：35,v/v）为流动相,流速为0.4 mL/min,柱温为35℃,然后以电喷雾电离（ESI）源,在多反应监测（MRM）、负离子模式下进行三重四极杆质谱检测。14种甜味剂在各自的范围内线性关系良好,相关系数均大于0.995,检出限为0.03~0.7 mg/kg,定量限为0.1~2.2 mg/kg。在2、5和20 mg/kg添加水平下,14种甜味剂的平均回收率为80.8%~108.7%,相对标准偏差为1.5%~7.7%（n=6）。该方法样品前处理操作简单,准确度高,灵敏度高,可用于液体食品中14种甜味剂的同时测定。     

超高效液相色谱-串联质谱法测定红薯叶中15种功效成分

建立了超高效液相色谱-串联质谱（UHPLC-MS/MS）快速测定红薯叶中15种功效成分的分析方法。样品用80%（v/v）甲醇水溶液提取后,采用C₁₈色谱柱（100 mm×2.1 mm,1.8 μm）进行分离,以乙腈-0.15%（v/v）甲酸水溶液为流动相进行梯度洗脱,在电喷雾电离（ESI）源、负离子扫描模式下,通过多反应监测（MRM）模式检测各物质分子的离子峰。在各自的范围内15种功效成分线性关系良好,相关系数（r）为0.9995~0.9998;在3个加标水平下,15种化合物的回收率为82.2%~131.4%,相对标准偏差为3.6%~8.3%;方法的检出限为0.13~0.64 μg/L。该方法前处理简单,灵敏度高,适用于红薯叶中功效组分的快速分析,定量分析结果显示咖啡奎宁酸类物质是红薯叶中的主要功效成分。