色谱

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第42卷第5期目次

2024, 42 (5): 0-0.

摘要 ( 27 )

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2023年毛细管电泳技术年度回顾

邵宇辰, 温亚伦, 赵新颖, 屈锋

2024, 42 (5): 401-409. DOI: 10.3724/SP.J.1123.2024.02007

摘要 ( 120 )

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为方便读者快速了解毛细管电泳(capillary electrophoresis, CE)技术在2023年的发展,根据国际通用学术水平评价指标之一的影响因子(IF)选择期刊,结合与CE技术紧密相关的实验类工作回顾了2023年的重要研究和应用进展。在ISI Web of Science数据库中通过主题检索所获得的2023年CE技术相关的669篇研究论文中,重点介绍了IF大于10.0的Nature Communications, Nucleic Acids Research, Engineering, Journal of Medical Virology和Carbohydrate Polymers发表的5篇实验类论文;IF为5.0~10.0的代表性期刊Analytical Chemistry, Analytica Chimica Acta, Talanta和Food Chemistry的31篇实验类论文;对IF小于5.0但CE技术报道较为集中的Journal of Chromatography A和Electrophoresis以及国内重要中文核心期刊(北京大学)中的代表性实验研究进行了概述。2023年,IF≥10.0期刊报道的最新科研进展都是使用已报道的CE方法,为CE技术的推广应用提供了新的突破口。此外,CE与质谱的新应用研究依旧是热点;CE在3D打印和水下工作系统等硬件方面的报道增加,在固体颗粒、细胞囊泡、细胞、病毒和细菌等非溶液样品分析中有较大突破,在药物和成分分析方面依旧保持优势。中文期刊方面,CE应用论文数量多于往年,尤其是在印刷领域的新应用十分抢眼。

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不同蛋白A亲和色谱填料的制备工艺比较及性能评价

周林娟, 王卓, 任兴发, 刘德云, 张凌怡, 张维冰

2024, 42 (5): 410-419. DOI: 10.3724/SP.J.1123.2024.01018

摘要 ( 114 )

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蛋白A亲和色谱填料由于能够和免疫球蛋白G(IgG)特异性作用,已广泛应用于临床医学、生物医药领域。采用不同结构和形貌的基质,通过不同的表面修饰方法得到的填料性能差别很大。研究分别以常用的琼脂糖和聚甲基丙烯酸缩水甘油酯(PGMA)小球为基质,通过多功能环氧基定向固定蛋白A制得琼脂糖基质亲和色谱填料(A-S)和PGMA基质亲和色谱填料(P-S)。通过马来酰亚氨基定向固定蛋白A制得琼脂糖基质亲和色谱填料(A-R)和PGMA基质亲和色谱填料(P-R)。通过对蛋白A的键合工艺加以优化,研究了基质种类、基质粒径以及蛋白A含量等条件对材料性能的影响,提高了材料对IgG的吸附性能。结果表明,尽管所制备的4类材料对IgG都有一定的吸附选择性,但P-R的性能明显更加优异,可在较低的蛋白A配基密度下达到较高的动态载量。制备了不同配基密度的亲和色谱填料,其中配基密度为15.71 mg/mL的P-R对牛免疫球蛋白的动态载量为32.23 mg/mL,对人免疫球蛋白的动态载量达到54.41 mg/mL,且在碱处理160个循环后动态载量仍为初始值的94.6%。耐压测试结果表明P-R的机械强度远高于同等条件下制得的琼脂糖基质的亲和材料A-R,当流速到达80 mL/min时,PGMA基质色谱柱的流速与压力仍保持较好的线性关系,P-R的耐压性能好,可以在更高的流速下进行分离纯化。以上结果说明以马来酰亚氨基在PGMA上固定蛋白A的工艺更适宜于蛋白A亲和色谱填料的工程化生产,所发展的方法有望在固定蛋白和免疫吸附材料合成领域发挥更大的作用。

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超高效液相色谱-串联质谱法同时测定禽蛋中31种产蛋期禁用兽药

朱万燕, 张鸿伟, 车立志, 徐文远, 伦才智, 徐久飞, 徐豪, 陈伟

2024, 42 (5): 420-431. DOI: 10.3724/SP.J.1123.2023.11015

摘要 ( 137 )

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采用改良的QuEChERS法进行前处理,建立了超高效液相色谱-串联质谱同时测定禽蛋(鸡蛋、鹅蛋、鸭蛋)中9类31种产蛋期禁用兽药(大环内酯类、解热镇痛类、磺胺类、抗菌增效类、抗球虫类、抗线虫类、喹诺酮类、四环素类、酰胺醇类)的检测方法,并对样品前处理和色谱条件进行了优化。称取2.00 g样品,先加入2 mL 0.1 mol/L 乙二胺四乙酸二钠溶液,涡旋1 min,将样品充分分散,再用8 mL 3%乙酸乙腈提取,氯化钠(2 g)盐析,离心后,上清液采用十八烷基硅烷键合硅胶(C₁₈, 100 mg)、N-丙基乙二胺(PSA, 50 mg)和氨基(NH₂, 50 mg)吸附剂联合净化,待测分析物经Waters CORTECS UPLC C₁₈色谱柱 (150 mm×2.1 mm,1.8 μm)分离,分别在正、负离子模式下采集,空白基质匹配标准曲线外标法定量。结果表明,31种产蛋期禁用兽药在相应浓度范围内具有良好的线性关系,相关系数>0.99,检出限为0.3~3.0 μg/kg,定量限为1.0~10.0 μg/kg。在定量限、最大残留限量、2倍最大残留限量3个添加水平下,3种禽蛋基质中31种产蛋期禁用兽药的平均加标回收率为61.2%~105.7%,相对标准偏差为1.8%~17.6%(n=6)。利用所建立的方法对30份禽蛋样品(20份鸡蛋、5份鹅蛋和5份鸭蛋)进行检测,共有1份样品检出恩诺沙星。本方法简单、经济、实用,适用于禽蛋中多类产蛋期禁用兽药的同时测定。

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在线二维高效液相色谱-四极杆飞行时间质谱法分析两性霉素B的杂质谱

翁荣文, 王轩堂, 闻宏亮, 刘浩

2024, 42 (5): 432-444. DOI: 10.3724/SP.J.1123.2023.07012

摘要 ( 91 )

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建立了基于在线二维高效液相色谱-四极杆飞行时间质谱(2D HPLC-Q TOF/MS)的两性霉素B杂质谱分析方法。第一维液相色谱(¹D-LC)以XBridge Shield C18为色谱柱、甲醇-乙腈-4.2 g/L柠檬酸水溶液为流动相。第二维液相色谱(²D-LC)以Xtimate C8为捕集柱,以含0.1%甲酸的10 mmol/L甲酸铵水溶液-乙腈(95∶5, v/v)为流动相进行捕集和脱盐;以Xtimate C8为色谱柱,以含0.1%甲酸的10 mmol/L甲酸铵水溶液-乙腈为流动相进行洗脱。该方法结合了在线稀释和多针捕集装置,实现了10个组分/杂质的高效分离,并通过四极杆飞行时间质谱实现了对不稳定组分/杂质的结构推断,解决了2D HPLC溶剂兼容性的难题,增加了分析通量,提高了2D HPLC的自动化能力,避免了两性霉素B与部分杂质在色谱分离过程中相互转化的问题,提高了检测灵敏度。利用该方法可以灵敏地对两性霉素B的杂质谱进行分析,所得到的研究结果对两性霉素B的生产工艺改进具有指导意义。

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改进的QuEChERS结合超高效液相色谱-串联质谱法检测饲料中的环匹阿尼酸

彭茂民, 喻小兵, 陈琳, 熊青松, 刘丽, 郑丹, 夏虹, 余琼卫, 彭西甜

2024, 42 (5): 445-451. DOI: 10.3724/SP.J.1123.2023.10030

摘要 ( 94 )

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采用改进的QuEChERS前处理方法结合超高效液相色谱-串联质谱(UPLC-MS/MS)分离检测,建立了饲料中真菌毒素环匹阿尼酸(CPA)的快速分析新方法。详细优化了UPLC-MS/MS分离检测条件和影响CPA回收率的QuEChERS条件,优化后的分析方法如下:1.0 g饲料加入2 mL水和4 mL 0.5%乙酸乙腈溶液进行提取,再加入提取盐包(0.4 g氯化钠和1.6 g无水硫酸镁),离心分层后,取1 mL乙腈提取液,加入150 mg无水硫酸镁和50 mg C₁₈吸附净化,上清液进行UPLC-MS/MS分离检测;采用Waters HSS T3柱(100 mm×2.1 mm, 1.8 μm),以含0.5%甲酸的2 mmol/L乙酸铵水溶液和乙腈作为流动相,梯度洗脱,电喷雾正离子模式下以多反应监测(MRM)扫描模式定量。CPA在2~200 ng/mL的范围内具有良好的线性,相关系数良好(r=0.9995),方法的检出限和定量限分别为0.6和2 μg/kg,饲料中CPA在10、100、500 μg/kg 3个加标水平下的回收率为70.1%~78.5%,日内RSD为4.1%~5.8%,日间RSD为6.1%~7.2%。将本方法应用于实际饲料样品中CPA的分析,取得了很好的效果。本研究将改进的QuEChERS方法应用于饲料中CPA的提取净化,为饲料中CPA的风险监测、评估和限量标准制定提供了一种有效的检测技术。

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离子色谱法同时测定脱硫液中8种有机胺类物质

高立红, 姜振邦, 郑洪国, 厉文辉

2024, 42 (5): 452-457. DOI: 10.3724/SP.J.1123.2023.09024

摘要 ( 95 )

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有机胺脱硫工艺因高效、经济等优点,应用越来越广泛。不同配比的有机胺对二氧化硫脱除效果不同。因此,对脱硫液中的不同有机胺成分进行准确测定具有重要意义。离子色谱法检测有机胺不需要衍生步骤,前处理简单,并且可同时测定多种有机胺。本研究采用离子色谱法同时测定乙醇胺(MEA)、二乙基乙醇胺(DEEA)、N-甲基二乙醇胺(MDEA)、2-氨基-2-甲基-1-丙醇(AMP)、羟乙基乙二胺(AEEA)、哌嗪(PZ)、N-羟乙基哌嗪(HEPZ)、二乙烯三胺(DETA)等8种有机胺。实验对比不同型号色谱柱、淋洗液和柱温条件对8种有机胺的分离效果,最终采用IonPac CS17色谱柱,柱温35 ℃,甲基磺酸(MSA)水溶液梯度淋洗,抑制电导法进行测定。脱硫液样品采用超纯水稀释,过0.22 μm尼龙微孔滤膜和OnGuard Ⅱ RP柱后进样分析,样品前处理简便。8种有机胺在一定范围内具有良好的线性关系,判定系数R²≥0.9980。以信噪比(S/N)=3时对应的有机胺质量浓度为检出限(LOD),以S/N=10时对应的有机胺质量浓度为定量限(LOQ)。在进样量1.0 μL时,LOD即可达到0.02~0.08 mg/L, LOQ为0.07~0.27 mg/L。实际样品的加标回收率为93.0%~111%,相对标准偏差(RSD, n=5)为0.31%~1.2%,说明方法具有良好的准确性和精密度,适用于脱硫液中多种有机胺的测定。

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离子色谱法同时检测大气颗粒物PM_2.5中低级脂肪胺和常规阳离子

张丹丹, 朱爽, 侯畅, 蔡丹旎, 修光利, 栾绍嵘

2024, 42 (5): 458-464. DOI: 10.3724/SP.J.1123.2023.10029

摘要 ( 81 )

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大气中存在大量的有机胺污染,其中低级脂肪胺是促进颗粒形成和生长成为PM_2.5的诱因,会对人体肾脏、心肺功能健康造成损害。而PM_2.5是大气中常见的颗粒污染物,是雾霾天气产生的主要原因,其成分非常复杂,测定其中的阳离子和低级脂肪胺,能直接监测环境大气质量,保护人体健康。本研究建立了抑制电导离子色谱法同时测定大气细颗粒物PM_2.5中4种低级脂肪胺(甲胺、二甲胺、三甲胺、乙胺)和5种常见阳离子(Na⁺、N $H 4 +$ 、K⁺、Mg²⁺、Ca²⁺),通过优化色谱条件,实现了K⁺和甲胺、二甲胺和乙胺等难分离物质的有效分离,分析结果可用于评估空气中的颗粒物污染情况。本研究采用负载石英滤膜的中流量采样器采集大气中的PM_2.5颗粒物,裁剪1/2滤膜并剪碎于10 mL超纯水中超声提取2次共60 min,提取液过0.22 μm滤膜后用离子色谱检测。比较了3种阳离子色谱柱IonPac^TM CS17、IonPac^TM CS16和SH-CC-9后,最终选用SH-CC-9阳离子分析柱(200 mm×4.6 mm)进行分离:柱温30 ℃,检测器温度35 ℃,进样量25 μL,流动相为甲基磺酸(MSA)水溶液,流速为1.1 mL/min。在此色谱条件下,大气中可能存在的其他胺(N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、丙胺、二乙胺、三乙胺、三乙醇胺、异丙胺)对目标离子没有影响。待测的4种低级脂肪胺和5种常见阳离子在各自相应的浓度范围内呈现良好的线性关系,线性相关系数(r)均不小于0.997,检出限(LOD)为0.02~1.90 μg/L,定量限(LOQ)为0.07~6.32 μg/L, 6个平行样品测定的相对标准偏差(RSD)小于2%,样品加标回收率为93.2%~104%。采用建立的方法对189个大气颗粒物PM_2.5样品进行检测,9种离子均有检出,其中Na⁺、N $H 4 +$ 、Ca²⁺等离子含量较多,4种低级脂肪胺含量少,但部分样品中乙胺含量偏高。结果表明,本研究建立的离子色谱方法前处理简单,灵敏度高,准确性好,可满足大气颗粒物PM_2.5中低级脂肪胺和常规阳离子同时定量检测的需求,能够快速处理大量样品,准确评价空气中颗粒物的污染程度,追溯污染来源,保护人类健康。

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一步式QuEChERS-气相色谱-三重四极杆质谱法快速测定风干牦牛肉中15种N-亚硝胺

夏寒, 仝凯旋, 朱浙辉, 谢瑜杰, 吴兴强, 常巧英, 张红医, 范春林, 陈辉

2024, 42 (5): 465-473. DOI: 10.3724/SP.J.1123.2023.12009

摘要 ( 82 )

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建立了一步式QuEChERS自动提取和净化技术结合气相色谱-串联质谱同时测定风干牦牛肉中15种N-亚硝胺的分析方法。样品水化后,经乙腈提取,加入4.0 g MgSO₄和1.0 g NaCl除水,经十八烷基硅烷(C₁₈)和N-丙基乙二胺(PSA)填料净化,采用DB-HeavyWAX色谱柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm)分离15种N-亚硝胺,在多重反应监测(MRM)模式下进行测定,外标法定量。结果表明,15种N-亚硝胺分离性能良好,在0.1~200 μg/L范围内线性关系良好,相关系数(r²)≥0.9990;检出限(LOD)为0.05~0.20 μg/kg,定量限(LOQ)为0.10~0.50 μg/kg; 在1倍、2倍和10倍LOQ 3个添加水平下的平均回收率分别为79.4%~102.1%、80.6%~109.5%、83.0%~110.6%,相对标准偏差(RSD)为0.8%~16.0%。应用建立的方法检测2种不同加工工艺的市售样品,其中7种N-亚硝胺类化合物(N-亚硝基二甲胺、N-亚硝基二异丁胺、N-亚硝基二正丁胺、N-亚硝基甲基苯胺、N-亚硝基乙基苯胺、N-亚硝基吡咯烷、N-亚硝基二苯胺)均有不同程度检出,平均含量为0.08~20.18 μg/kg,且熟制风干牦牛肉中N-亚硝胺的检出率和平均含量均高于传统生制风干牦牛肉。该方法实现了前处理的自动化,相较于其他传统方法,操作简单,实验效率高,人为影响因素小,检测灵敏度高,适用于风干牦牛肉中15种N-亚硝胺的快速测定,为研究肉制品中N-亚硝胺的测定提供了方法支持。

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超高效液相色谱-串联质谱法测定猪尿中12种禁用兽药残留

万建春, 韩颖, 马欣欣, 李仕祥, 伍华雯, 吉丽华, 邓智伟, 占春瑞

2024, 42 (5): 474-480. DOI: 10.3724/SP.J.1123.2023.09020

摘要 ( 146 )

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PDF(1186KB) ( 108 )

研究建立了超高效液相色谱-串联质谱测定猪尿中β₂-受体激动剂类、硝基呋喃代谢物类、硝基咪唑类、氯丙嗪、氯霉素等5类12种禁用兽药残留量同时检测的方法。试样中加入4.5 mL 0.2 mol/L乙酸铵溶液和40 μL β-葡萄糖醛酸酶/芳基硫酸酯酶,37 ℃酶解2 h后,再加入1.5 mL 1.0 mol/L盐酸溶液和100 μL 0.1 mol/L邻硝基苯甲醛溶液,经37 ℃衍生16 h,用8 mL乙酸乙酯萃取,下层水相用混合型阳离子交换固相萃取柱萃取,合并2次萃取液,氮气吹干复溶,正负离子多反应监测模式下检测,同位素内标法定量。12种化合物在各自范围内线性关系良好,相关系数(r)>0.99;氯霉素的检出限为0.05 μg/L,定量限为0.1 μg/L,其他化合物的检出限为0.25 μg/L,定量限为0.5 μg/L;在定量限1倍、2倍、10倍添加水平下的平均回收率为83.6%~115.3%, RSD为2.20%~12.34%。方法灵敏度高,稳定性好,定量准确,适用于猪尿中12种禁用兽药残留量的同时测定。

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顶空-气相色谱法测定伊班膦酸钠中多种残留溶剂

周冉, 王飞, 林佳睿, 贾梦, 王妍

2024, 42 (5): 481-486. DOI: 10.3724/SP.J.1123.2024.01023

摘要 ( 63 )

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采用顶空-气相色谱建立了同时测定伊班膦酸钠原料药中5种残留溶剂含量的方法。以Agilent DB-624毛细管色谱柱(30 m×0.32 mm×1.8 μm)为分离柱,考察了顶空平衡温度、平衡时间等对残留溶剂测定的影响。实验结果表明,在顶空平衡温度为80 ℃、平衡时间为20 min的条件下,甲醇、丙酮、苯、甲苯、1-戊醇的质量浓度与峰面积之间存在良好的线性关系,相关系数r值均大于0.990。各溶剂的检出限依次为2.88、0.011、0.90、0.24、0.024 ng/mL,定量限依次为11.5、0.043、3.6、0.96、0.096 ng/mL。各溶剂的回收率为86.3%~101.9%,相对标准偏差(n=3)均小于2.49%。该方法操作简便、准确可靠,适用于伊班膦酸钠原料药中5种残留溶剂的同时快速测定。

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科研成果转化为教学资源对提升教学效果的作用:以药物分析学课程中色谱方法的教学为例

白立改, 刘玢, 乔晓强

2024, 42 (5): 487-493. DOI: 10.3724/SP.J.1123.2023.12020

摘要 ( 106 )

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药物分析学课程是将多个课程联系起来形成新的综合知识节点的三维知识网,涉及知识体系庞大,知识结构灵活。其中,色谱分析法在这门课程中涉及面极广,要准确掌握其内容难度很大,这会导致教学效果不好。本着立德树人的教育宗旨和培养复合型高素质专业人才的目标,本文以药物分析学课程中色谱方法的教学为例,将与色谱方法相关的科研成果转化为教学资源,融入教学过程,将创新理念和科研思路渗透给学生,这不仅有利于学生理解并掌握知识,而且能够锻炼学生提出问题和解决问题的能力。本文进一步阐述了如何通过课程设计引入科学发展前沿并渗透科学问题,从而阐明将科研成果转化为教学资源对达成教学目标的促进作用。针对药物分析学课程知识更新速度快、理论与实践并重的特点,我们通过引入色谱科学发展前沿、渗透科学问题、采用问题式与任务驱动式相结合的教学方法对课程进行设计,并采用多元化考核、学生反馈、自我评价3个方面对教学效果进行评估。结果表明,将科研成果转化为教学资源对激发学生学习兴趣、提升学生解决问题的能力,以及达成课程目标具有显著作用,在很大程度上提升了教学效果,实现了学生知识、能力和素质的共同提高。

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