原降解产物

原降解产物（精选七篇）

原降解产物篇1

关键词：肝脏肿瘤,D-二聚体,纤维蛋白原降解产物

D-二聚体作为降解性特异产物, 属于交联纤维蛋白受到纤溶酶作用进行水解后所得的物质成分[1]。纤维蛋白原降解产物为降解性纤维蛋白原反应所得产物, 能集中反馈出血液纤溶系统的活性状态[2]。本文选择57例肝脏肿瘤患者, 以胶乳免疫性比浊方法对其施行D-D指标、FDP指标的含量检测, 对比检测正确率, 报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

以笔者所在医院接收的57例肝脏肿瘤患者为对象, 将其分成三个组, 即良性肿瘤组9例, 包括男5例、女4例, 年龄37~79岁, 平均 (50.00±10.24) 岁;原发性肝癌组31例, 包括男18例、女13例, 年龄38~80岁, 平均 (52.00±9.87) 岁;转移性肝癌组17例, 包括男11例、女6例, 年龄40~81岁, 平均 (53.00±9.24) 岁。所选病例的各项基础性资料比较, 差异无统计学意义 (P>0.05) , 可进行对比评估。

1.2 方法

以CS-5100全自动凝血分析仪出品的检测分析设备运用胶乳免疫性比浊法对D-D聚体、FDP指标实施检测。测试时使用枸橼酸盐抗凝的乏血小板的血浆, 于清晨空腹状态下, 抽取三组患者静脉处的适量血液;之后将血液样本放在离心机作分离处理10 min, 参数设为3000 r/min;取出上部血浆并置于-20℃环境, 留作待测;按照D-D、FDP两种指标的规范检测原则展开具体操作, 得出含量值。阳性鉴定标准:D-D含量值超出0.55 mg/L, FDP含量值超出5.0 mg/L。

1.3 统计学处理

此研究中, 全部数据都使用SPSS 20.0版统计软件予以处理, 计量资料以 (±s) 表示, 采用t检验, 计数资料以率 (%) 表示, 采用字2检验, P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 三组患者检测指标含量情况对比

对三组患者施行指标检测后, 良性肿瘤组病例D-D、FDP两项指标的含量值低于原发性肝癌组, 原发性肝癌组低于转移性肝癌组, 差异均有统计学意义 (P<0.05) , 见表1。

mg/L

2.2 三组患者指标阳性率情况对比

良性肿瘤组D-D、FDP两项指标检测阳性率分别是22.22% (2/9) 、33.33% (3/9) ;原发性肝癌组D-D和FDP两项指标检测阳性率分别是48.39% (15/31) 、45.16% (14/31) ;转移性肝癌组D-D和FDP两项指标检测阳性率分别是82.35% (14/17) 、88.24% (15/17) 。三组阳性率比较, 良性肿瘤组<原发性肝癌组<转移性肝癌组, 差异均有统计学意义 (P<0.05) 。

3 讨论

肝脏受损、异常出血或凝血功能等病症的发作机制较复杂, 且影响因素较多, 但这些肝病都和纤溶活性有相应的联系性[3]。纤维蛋白原是唯一一种由肝脏合成的血浆球蛋白, 主要功能是参与血液凝固。在凝血过程中, 凝血酶将纤维蛋白原分解转化成纤维蛋白单体, 在蛋白因子作用下形成交联纤维蛋白单体, 继而被纤溶酶降解为纤维蛋白降解产物。有研究显示, 纤维蛋白原及其降解产物是决定癌细胞转移的重要因素, 癌患者降解产物的血浆含量明显增高, 因而, 对患者血浆FDP水平进行动态检测具有重要意义, 其水平的高、低可作为评价肿瘤严重程度的独立指标, 也提示若FDP水平持续升高则肿瘤有转移倾向。D-二聚体是交联纤维蛋白特异的降解产物, 是反映纤维蛋白溶解功能的重要指标, 也是体内高凝状态和血栓形成的重要标志, D-二聚体水平增高可说明体内继发性纤维蛋白溶解功能增强。由于肿瘤细胞的入侵、化疗药物损伤血管内皮, 因而肿瘤患者均存在不同程度的凝血异常。有关实践调查指出, 肝癌患者血液血浆D-D水平值和机体抗凝血酶活跃性、肝脏受损状况等存在正相关的变化关系[4]。鉴于此, 在排查肝癌疾病时, 向患者施予D-D检测, 能够较好反映出抗凝血酶的总体活性, 进而为疾病鉴别提供较科学的指标根据[5]。FDP指标可反映出血液微循环当中纤维蛋白原的作用生成物, 包括D、E、X、Y等碎片性物质组织[6]。此类碎片物质代表纤溶活性与FDP形成量[7]。

邱梅婷[8]研究中, 对恶性肿瘤患者D-二聚体 (D-D) 、纤维蛋白原 (Fib) 及其降解产物 (FDP) 临床检查的意义进行分析研究, 结果显示, 恶性肿瘤转移组患者D-二聚体、Fib和FDP水平均明显高于未转移组、良性肿瘤组及对照组, 对比差异显著, 未转移组三个指标的水平均明显高于良性肿瘤组及对照组, 恶性肿瘤患者血浆Fib及FDP水平与恶性肿瘤的发生发展、复发转移密切相关。

本组研究中, 良性肿瘤组病例、原发性肝癌组病例、转移性肝癌组病例D-D、FDP两项指标的含量值、检测阳性率比较, 良性肿瘤组<原发性肝癌组<转移性肝癌组, 组间比较差异有统计学意义 (P<0.05) 。结果表示, 良性肿瘤、原发性肝癌、转移性肝癌患者的D-D、FDP指标含量体现出逐渐递增趋势, 且两种指标的阳性率也随着肿瘤良、恶性反映出正相关的变化联系。分析其中原因, 肿瘤组织产生膜结合组织因子分子进入循环系统, 激发了凝血通道, 抑制了肝脏合并抗凝血酶和蛋白C水平, 导致纤维蛋白原升高。综合上述, 对D-D、FDP指标进行动态化的定期检测, 能够为肝部肿瘤良、恶性鉴别提供较科学的检测依据。

参考文献

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原降解产物篇2

1.1我国病死猪处理的现状

1.1.1我国是畜牧产业大国,养殖规模居世界前列,生猪年饲养量达12亿头左右。生猪养殖过程中,疾病是造成其死亡的最大诱因之一,据资料显示,我国每年因病死亡的猪只约占养殖总数的8%~ 12%[1]。由此可见,我国每年须无害化处理的病死猪数量惊人。

1.1.2目前,我国各地处理病死猪大都采用传统的无害化处理方式,包括填埋、焚烧、化制等。填埋法无法从根本上消除污染源;焚烧法能耗大,污染空气,焚烧过程中的热量无法收集利用[2,3];化制法又需要大量的资金投入,给养殖企业造成巨大经济负担[4]。这些方法的弊端导致其越来越不能满足当前我国畜牧业发展的需要。

1.1.3我国动物源性饲料原料价格普遍偏高,如果病死猪经过适当处理,制成可供动物食用的产品, 则既防止了环境污染,又节约了资源,在一定程度上降低养殖户的养殖成本,提高养殖收益,能够从根本上做到“源头减废、循环经济”。

1.2国外发达国家的病死猪处理方式

1.2.1在国外发达国家,病死猪填埋和随意丢弃是犯法的行为[5],因为这两种做法非常容易造成疫病的传播,而且病菌和病毒极易通过土壤、地下水和昆虫四处传播,污染土壤、河流,甚至破坏整个自然界和人类社会的生态环境。

1.2.2国外的病死猪处理经历了大致三个阶段:一是提炼工业用油;二是焚烧处理;三是生物工程处理[6]。由于生物工程处理技术不需要大量的资金投入,也不会对空气、水源造成污染,是目前研究及使用的热门方法。

2病死猪的降解技术简介

2.1降解技术工艺流程在密闭反应罐中,将纯化后的枯草芽孢杆菌和产朊假丝酵母与麦麸按一定比例混合,在50 ℃下培养4 h,培养后按比例加入病死猪只和辅料(麦麸、稻糠等),在80 ℃、粉碎搅拌条件下生物降解10~15 h,所得降解物在125 ℃条件下杀菌干燥处理25~30 h,得到病死猪生物降解的半成品[7]。

2.2生物降解半成品的再加工通常半成品可以直接取出,作为有机肥料用于农田[8],但这样的有机肥长期使用,是否会影响土壤质量,尚不可知。为了避免该类有机肥对土壤可能造成的破坏,也为了提高病死猪生物降解产物的价值,可以将半成品继续处理,在200~300 ℃条件下蒸汽干燥20~ 30 min,干燥后维持温度不变(200~300 ℃)进行压榨除油处理15 min,粉碎后过筛(2.5 mm)即得专用肉骨粉(饲料原料),用于饲喂貂、狐、貉等毛皮经济动物。

3专用肉骨粉的质量安全性评估

3.1专用肉骨粉的营养与卫生指标评估通过对生物降解技术获得的病死猪降解半成品及成品进行了相应的营养与卫生指标检测,共计检测半成品8批次,检测成品6批次,检测项目、应用标准、检测结果范围及肉骨粉的国标参考值参见表1。

由表1检测数据可以看出,按此方法无害化处理后病死猪的营养价值较高,基本符合肉骨粉的相关要求,特别是灰分含量远低于肉骨粉的国标要求;细菌、霉菌和沙门氏菌数据均符合相关标准要求,产品质量安全,风险小。为了保证产品的使用效果,可以通过以下方式继续改进生产工艺:钙、磷指标可通过添加磷酸氢钙或回收骨渣进行调节, 粗纤维可通过改变辅料的品种及用量调节,粗脂肪则可通过提高除脂工艺,提高压榨效率进行调节。

3.2专用肉骨粉的生物安全性评估采用荧光PCR方法对专用肉骨粉生物安全指标进行测定,包括口蹄疫、猪瘟、高致病性猪蓝耳病、圆环病毒2型和伪狂犬病毒等项目,检测结果均为阴性。用小鼠进行的动物试验表明,专用肉骨粉对小鼠无致病性。由此可见,病死猪生物降解后的肉骨粉基本不存在该动物病原,由其导致疫病的风险极低。

3.3专用肉骨粉营养与饲用价值评估为明确专用肉骨粉的营养与饲用价值进行的饲喂试验,按如下步骤进行:试验肉仔鸡分为空白对照组(常规鸡饲料饲喂)、试验对照组(常规饲料与市售肉骨粉按80:20的比例混合饲喂)、试验组(常规饲料与专用肉骨粉按80:20的比例混合饲喂),饲喂结束,测定粪便相关指标,检测结果见表2。

由表2可见,由专用肉骨粉饲喂的肉仔鸡,与空白对照组相比,蛋白质利用率与氨基酸利用率分别提高了14.5%和8.3%;与试验对照组相比,蛋白质利用率与氨基酸利用率分别提高了3.4%和0.8%。能量利用率,三组试验结果基本持平。由此可以得出,专用肉骨粉能够提高动物对于蛋白质与氨基酸的利用率,营养价值与饲用价值高。

4病死猪生物降解技术及其产物的优势

4.1病死猪生物降解技术与处理传统的处理方式的比较与传统处理方法比较,病死猪生物降解技术具备以下优点:1无害化处理周期相对较短,生物降解约48 h,后期加工约需24 h,与其他方法相比优势明显。2生物降解病死猪的生产过程中对环境不产生二次污染。3无害化处理产物可回收利用, 最终产品被加工成饲料原料,可用于非食用性动物 (毛皮类经济动物)。4最终产品基本符合饲料用肉骨粉国家标准,且营养价值较高,具有良好的经济价值和市场前景。

4.2病死猪的两种资源化处理方法的比较病死猪的两种资源化处理方法的比较(比较有机肥与饲料原料的差异机肥与饲料原料的差异) 与传统发酵法相比,病死猪生物降解技术要求麦麸与病死猪肉的重量是有一定比例的,且增加了除脂和粉碎的过程,终产物为专用肉骨粉。其优势在于生物安全性高,经济效益好,无环境污染问题,真正达到了变废为宝的目的,有利于经济、社会、环境的可持续发展。

5结语

病死猪的处理问题一直伴随着畜牧产业的发展,无法回避也不能避免,病死猪如果处理不当, 不仅会给不法分子带来可乘之机,为其黑色产业提供生长的沃土,还关系到生态环境保护、疫病防控、食品卫生安全等多方面重要的社会问题[9,10],因此,在畜牧业的发展中,利用好病死猪生物降解处理技术,不但能解决病死猪的处理问题,更为我国畜牧业发展创造了可观的经济效益,促进我国畜牧产业更快更好发展。

原降解产物篇3

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

日立L-2000高效液相色谱仪 (日本) , 质谱仪 (LTQ Orbitrap, 美国热电) , YM-GHX-V光化学反应仪 (上海豫明仪器有限公司) , 500W氙灯灯管, TOC-VCPH总有机碳分析仪;三氯生与腐殖酸钠盐 (购自Sigma公司, 分析纯) , 乙腈 (色谱纯) , 甲醇 (色谱纯) , Milli-Q超纯水。

1.2 液质联用分析光解产物

在石英反应管中加入三氯生、腐殖酸、超纯水及搅拌磁子, 配制成30m L的反应溶液, 其中三氯生的浓度为5 mg/L, 腐殖酸浓度为1 mg/L, 调节溶液的p H=7。将反应管放入光反应器, 25℃下光照15 h。先用8m L的甲醇, 之后用8m L纯水冲洗和平衡Oasis TM HLB (200mg) 固相萃取小柱, 然后取30m L光照后的溶液, 以0.5m L/min的速率上样。上样结束后用5m L纯水冲洗, 以0.5m L的速率冲洗柱子, 最后, 用4m L甲醇以0.3m L/min冲洗柱子两次, 接收这两次的洗涤液, 用氮气吹洗涤液表面, 使其浓缩至1.5m L左右, 待测。

LC-MS检测条件:色谱柱为SUNFIRE RP-C18柱 (2.1×150mm, 3.5μm) , 流动相为甲醇:水 (起始体积比为85:15 (含有0.4%的甲酸) , 20min后为100%甲醇, 流速为0.3m L/min;检测波长为280nm, 柱温为35℃。质谱条件:电喷雾电离离子源, 负离子模式检测, 离子收集范围50~900 (质荷比m/z) , 毛细管电压3.78k V, 取样锥孔电压为32k V, 气化温度250℃, 氮气 (N2) 流速为4.1L/h。

2 结果与讨论

采用LC-MS对三氯生的光降解产物进行了分析, 总离子质谱图分别如图1所示, 通过对质谱图的分析, 初步判断各反应条件下三氯生的光降解产物结构, 如表1所示。

由表1可知, 三氯生在光降解过程中主要发生醚键断裂形成氯酚和二氯酚、脱氯生成4, 4’-二氯-2-羟基二苯醚以及光聚合形成二聚体。

3 结语

本文采用液质联用的分析方法得出三氯生在光降解过程中主要发生醚键断裂形成氯酚、脱氯生成4, 4’-二氯-2-羟基二苯醚以及光聚合形成二聚体。研究结果对揭示天然水体中的三氯生的环境转化途径以及评价其生态与健康风险提供了一定的理论依据。

摘要：三氯生在水环境中可能会发生以光降解为主的环境转化, 其产物可能具有一定的生态与健康风险。本文通过液质联用的分析手段分析了三氯生在模拟天然水体中光降解的产物, 发现其经自然光照后主要发生醚键断裂形成氯酚、脱氯生成4, 4’-二氯-2-羟基二苯醚以及光聚合形成二聚体。研究的结果对揭示天然水体中的三氯生的环境转化途径以及评价其生态与健康风险提供了一定的理论依据。

关键词：三氯生,光降解,腐殖酸

参考文献

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原降解产物篇4

关键词：托吡酯片,托吡酯杂质,降解产物,示差折光检测器

托吡酯片含活性成分托吡酯, 其化学名称为2, 3:4, 5-双-0- (1-甲基亚乙基) -β-D吡喃果糖氨基磺酸酯, 分子式为C12H21NO8S, 分子量为339.36。托吡酯为广谱抗癫痫新药, 对各类癫痫发作均有效, 对肌阵挛、婴儿痉挛也有效。如今, 制剂成品中存在的杂质的控制越来越受到大家的重视, 本文对托吡酯片生产或存放过程中新产生或增加的降解产物进行分析研究, 从而能更有效地控制药品的质量。

1材料与溶液制备

1.1药品与试剂

托吡酯标准品, 托吡酯杂质2标准品, 托吡酯片, 乙腈。

1.2仪器

Waters2695高效液相色谱仪;Waters2414示差折光检测器;电子天平:XS105DU。

1.3溶液制备

1.3.1 流动相

量取乙腈和超纯水各500mL (50∶50) , 混匀, 超声脱气。

1.3.2 标准贮备液

称取25mgTop-imp-2和10mg的托吡酯RS到50mL的容量瓶中, 加入流动相适量, 超声使溶解, 再用流动相稀释至刻度。

1.3.3 标准溶液

移取5.0mL上述贮备液到25mL的量瓶中, 用流动相稀释至刻度, 摇匀, 即得。

1.3.4 分离度 (SS) 溶液

称取托吡酯API200mg置于10mL的量瓶中, 吸取标准贮备液5.0mL、流动相2.0mL, 超声溶解, 再用流动相稀释至刻度, 摇匀。

1.3.5 样品溶液

取不少于20片样品, 称重, 磨成细粉。精密称定适量样品粉末 (相当于500mg托吡酯) 至25mL量瓶中, 加入20mL流动相, 超声10min, 随后振摇30min。再用流动相稀释至刻度并混匀, 用0.45μm尼龙滤膜过滤, 弃去初滤液3mL, 收集续滤液。

1.4色谱条件及系统适用性

流速:1.2mL/min ;柱温:35℃ ;进样量20μL。取SS溶液进样, Top-imp-2的相对于托吡酯的保留时间为0.90, 与托吡酯的分离度不小于1.0。连续6次标准溶液进样, Top-imp-2和托吡酯的峰面积相应的RSD不大于5.0%。

2方法与结果

2.1系统适用性实验

分离度 (SS) 溶液进样所得图谱中Top-imp-2的保留时间为7.443, 相对保留时间为0.90, Top-imp-2与托吡酯的分离度 (R) 为2.2>1.0。连续进6针的标准溶液中Top-imp-2的峰响应的RSD为0.9%<5.0%, 托吡酯峰响应的RSD为1.1%<5.0%, 符合规定。SS溶液色谱见图1。

2.2Top-imp-2的线性范围

分别配制Top-imp-2的浓度为10、20、30、50、100、150μg/mL的溶液, 进样测试, 相关系数为0.999 9。故线性范围为10～150μg/mL。线性表见图2。

2.3Top-imp-2的测定定量限

配制托吡酯杂质2浓度为10μg/mL的溶液, 重复6次进样所得Top-imp-2的峰面积的RSD为2.9%。

2.4精密度试验

配制三个浓度水平 (10%, 100%, 150%) 每个水平3份的掺有托吡酯杂质2的托吡酯片样品溶液, 测试得到托吡酯杂质2的平均回收率为101.1%。见表1。

2.5专属性考察

考察药品在各种强化条件下如加热、加热/高湿、光照、酸、碱、氧化剂破坏下的降解情况, 评估分析方法对可能产生的降解产物的分析能力以及药片空白辅料对降解产物测试的影响。结果发现:空白辅料对测试没有干扰, 该药品在加热、加热/高湿、光照、碱、氧化剂强化条件下均比较稳定, 未产生新的降解产物;而在酸破坏下托吡酯杂质2没有显著的增加趋势, 却出现了两个未知杂质, 保留时间分别为4.983min和5.869min, 与Top-imp-2及主峰能够有较好的分离。见图3。

2.6耐用性

耐用性主要是考察该方法是否能够承受某些参数轻微的变动, 如HPLC系统参数以及样品溶液制备时参数改变。本试验按表2设计进行试验。

HPLC系统的参数的轻微改变对系统适用性没有影响, Top-imp-2的相对保留时间为0.90, Top-imp-2与托吡酯的分离度 (R) 均>1.0。样品溶液制备时的参数的改变对降解产物的测定没有影响, 没有杂质的峰的出现或消失, 各种条件下杂质概况一致。

3结论

原降解产物篇5

在工业过程的不同阶段会产生各种不同组成和质量的废物, 特别是当局制定了严格的环境污染控制标准后, 这些废物的处理变得越来越困难。随着传统能源资源的快速消耗, 从废物中获得替代性, 尤其是可再生能源的需求对于可持续发展变得越来越重要。制革生产过程中产生了大量的固体和液体废弃物。在印度, 制革厂每天有800 t固废和5千万升废水产生。据观察产生的废物中有60%～65%主要是有机物, 它们在自然环境中容易腐烂。

发展从废物中有效获得能源的技术和/或工艺极其重要。厌氧消解被认为是一种将有机资源从废物中分离出来的最好方法之一。厌氧消解技术能以天然气的形式确保获得能源, 而天然气相对于其它传统固体或液体燃料是一种清洁性燃料。迄今为止, 在大量的生物处理方法实验中厌氧消解明显具有若干优势, 如低能耗、低污泥产率、低营养需求, 并能在相对较短水力停留时间下具有高的有机负荷率。

2 规模

以考查制革工业产生固废的合适管理技术为目的, 利用实验台式反应器 (血清瓶) 研究厌氧消解过程。采用制革准备工段灰皮去肉得到的动物组织废弃物和从制革污水处理厂获得的初沉污泥进行间歇试验研究。厌氧消解在中温环境下进行。间歇性反应器在不同初始挥发性固体浓度下培养8周, 进而测定挥发性固体浓度对沼气产量的影响。

3 工艺参数

一些常用的厌氧过程参数包括pH、化学需氧量 (COD) 减少量、挥发性固体 (VS) 减少量、挥发性脂肪酸 (VFA) 浓度、产气量和气体成分。关于未驯化初沉生活污泥的动力学研究已报道了酸化过程对基质COD降解的效用。上述的大部分指标已被报道可以适合测定有机负载率对于有机基质生物转化的影响, 因此, 这些参数在本研究中被选用作为评估基质分解的指标。

4 实验

4.1 实验装置

采用一个简单的产甲烷活性测定步骤。应用于该间歇实验的灰皮去肉废物、初沉污泥和接种物的组成如下表1所述。

包含有混合废物的已知量的底物被接入血清瓶 (有效体积70、90、110和130 m L) 中。适量的废物被混合添加到血清瓶中, 使所有反应器中初始VS负载分布于1.5～3.5 g范围, 如表2所示。

由于底物来源于动物组织中, 因此不需要另外添加营养源以提高测试期间生物量的生长。用排水法在3～5 d适应期后每24 h测定总产气量。每次测定产气量后, 手动混合血清瓶中的物质。记录每天产气量。整个测试在 (30±3) ℃恒温下进行8周。

4.2 底物的制备

作为底物的灰皮去肉废物用绞肉机研磨成直径小于6 mm, 按1∶1 (基于w/w) 比例作为稀释剂添加来自制革污水处理厂的初沉污泥, 使浸灰去肉废物悬浮于液体中, 并达到作为营养底物所需的理想的流动性水平。初沉污泥也作为厌氧消化过程中所需的各种微生物菌源。

4.3 接种物

选择含有所有必须微生物 (水解, 发酵, 产乙酸和产甲烷细菌菌群) 的初级消解材料作为本研究的接种物。该接种物在实验室中用等量的牛粪、灰皮去肉废物和初沉污泥合成。在产气停止后, 利用已知质量的乙酸钠作为产气底物测试初级消解物质的活性, 然后利用消解残留物作为本研究的接种物。

5 分析

总固体 (TS) , 挥发性固体 (VS) 和挥发性脂肪酸 (VFA) 根据水和废水检验标准方法 (APHA 1998) 所建议的步骤进行测定。8周内定期检测实验瓶的上述指标。利用排水法检测每天反应器的产气量。从瓶中排除的水量等于测试温度和气压下实验期间产生的气体体积。利用碱洗涤法测定存在于气体中的总甲烷含量, 使用无菌注射器将已知质量气体注入含有强氢氧化钾溶液的排液体系中, 沼气混合物中的甲烷含量由碱液排除体积除以注入沼气的已知量所确定。

5.1 显微镜检验

采用样品制备、观察和摄像存档的标准程序进行光学显微镜研究 (相差显微镜和落射荧光显微镜) 。利用改进的纽鲍尔计数池测定总细胞含量。

5.2 实验的程序和取样日程

确定对应固体和液体废物的质量测定的底物组成后, 添加的每种挥发性有机负荷到8个瓶中。每周结束, 分析每个VS负载瓶和对应对照实验瓶中的各种参数。由此, 构造对应三种不同有机负载的测试组反应器和对应对照组 (预消解样本) 的反应器。

6 结果和讨论

6.1 显微镜观察

图1是用于接种的预消解样品的落射荧光显微镜图像。本研究显示了使用荧光探针确定产甲烷古菌的显微图像。使用纽鲍尔池测定初级消解样品中的总甲烷菌生物量。同样的样本被接种于严格厌氧环境下的单一产甲烷基质中, 并对产甲烷菌菌落进行计数。发现样品中平均含有2.1×109ce LLs/m L的生物量。该计数说明, 预消解样品中的活性产甲烷菌生物量对于间歇试验研究是充足的。

6.2 产气量

在不同有机负载制革固废和初沉污泥下每个试验反应器中的累计产气量如图2所示。试验反应器R1 (VS浓度为17.2 g/L) 在实验期间的第八周结束时累计产气量为641m L, 并在第32 d观察到一个产气量峰值 (34 m L) 。在第八周中气体的产生几乎停止。

试验反应器R2 (VS浓度为21.2 g/L) 的累计产气量为1484m L, 并在第35 d观察到产气量峰值 (133 m L) , 同时测试反应器R3 (VS浓度为26.7g/L) 的累计产气量为1860 m L, 并在第46天观察到一个产气量峰值 (150 m L) 。随着初始VS浓度的增加, 观察到产气高峰期有一个逐步转变。

图3～5分别显示了三个反应器R1、R2和R3中VS降解和累计产气量的变化。就添加的挥发性固体而言, 比产气量分布在0.419～0.6 35 L/g VSin之间。

试验反应器中产生的沼气中甲烷的含量如表3所示。比产气量和所获得的沼气组成与以前文献报道的趋势相一致。图6和图7分别显示了反应器R1中观察到的随时间的产气量对数点和的日产气量。

6.3 间歇式反应器中VS的降解

在固废厌氧消解过程中, 沼气的产生更特定的与沼气池中可生物降解部分VS的减少有关。VS减少和累计气体产量随时间的变化如图3、图4和图5所示。表4中显示了对照和实验组反应器中初始和最终pH和VS浓度值以及VS的减少量。在试验反应器中观察到的VS减少量在41%～52%范围内。该值与关于各种基质中VS减少量的文献报道相一致。

VS降解的值表示在反应器R2和R3中, 较高的初始VS浓度影响厌氧消解过程, 这些反应器的VS降解较试验反应器R1小, 分别为44.33%和41.20%, 而R1降解达到51.97%。

6.4 间歇式反应器中挥发性脂肪酸的产量

在每个试验反应器中的总VFA浓度见表5。所有的反应器中, 在第二检测期间观察到最大VFA浓度, 这表征了在此期间有机酸产菌具有明显活性。每个反应器中VFA随时间的变化如图8所示。可观察到, 实验结束后反应器中的挥发性酸浓度在1440～1800 mg/L范围之间。第二周检测器后, VFA浓度的减少同时产气量的增加证明了该反应系统中在第二和第三周实验期间产甲烷菌活性的开始 (图9～11) 。

6.5 混合底物的生物降解性

混合底物中难降解部分是基质可生物降解程度的一个标志。初始VS的部分物质当污泥停留时间 (SRT) 接近无穷大时继续存在于沼气池中。通过 (S/S0) 和 (S0HRT-1) 绘图的截距确定难降解部分, 其中S=底物浓度 (g/L) , S0=初始VS浓度 (g/L) , HRT=水力停留时间 (d) 。通过截距确定混合基质的可生物降解性。进水挥发性固体浓度在34%～43%之间 (表6) 。

生物降解性系数表征了沼气池中挥发性固体的主要部分中存在难挥发性物质。这证明了表6中实验确定的VS降解率在41%～52%是合理的。因此, 检测基质中VS可生物降解量对于更好运行控制该过程是必须的 (图12～14) 。

6.7 动力学分析

厌氧消解过程通常由一阶动力学模型描述, 该模型基于如下两个因素:

(1) 底物转化为沼气的速率与底物浓度成正比;

(2) 产气量的体积与底物降解量成比列。

原降解产物篇6

关键词：壳聚糖,医用敷料,抑菌实验

壳聚糖 (Chitosan, CS) 是甲壳素脱乙酰的产物, 来源于甲壳动物和昆虫的外骨骼, 在地球上含量极为丰富。作为自然界中广泛存在的一种天然多阳离子化合物, 壳聚糖具有生物官能性和相容性、血液相容性、安全性、微生物降解性等多种优良性能, 使其在各行各业中得到广泛关注。已有大量的研究提示, 壳聚糖在体内、体外对金黄色葡萄球菌、表皮葡萄球菌、大肠埃希氏菌、铜绿假单胞菌、白色念珠菌等均有抑制作用[1]。本实验通过对壳聚糖进行磷酸降解制备低分子量壳聚糖磷酸降解产物, 以壳聚糖磷酸降解产物制作两种水溶性妇科医用敷料, 并同时对他们进行抑菌实验来研究低分子量壳聚糖磷酸降解产物及其妇科医用敷料的抑菌效果, 现报道如下。

1 材料与方法

1.1 材料及设备

壳聚糖 (脱乙酰度95%以上) 、聚乙二醇400、聚乙二醇4000、聚乙烯醇及明胶均购自南通兴成生化有限公司, 95%乙醇、磷酸均为分析纯。所用水为去离子纯水, 水解酪蛋白液体培养基、水解酪蛋白固体培养基、真菌药敏培养基 (RPMI 1640) 及营养肉汤购自郑州博赛生物科技有限公司。隔水式电热恒温培养箱;THZ-95恒温振荡仪;浊度仪;低速离心机。标准菌株:大肠埃希菌 (ATCC25922) 、金黄色葡萄球菌 (ATCC25923) 、白色念珠菌 (ATCC10231) 均购自卫生部临床检验中心。

1.2 方法

1.2.1 低分子量壳聚糖磷酸降解产物的制备

(1) 取一洁净烧杯, 加入80 m L去离子水, 然后加入20 m L磷酸, 配成含20%磷酸水溶液。 (2) 取脱乙酰度为95%以上的壳聚糖10 g溶于100 m L的20%磷酸溶液 (20 m L磷酸+80 m L水) 中, 混匀后, 置于约85℃恒温振荡仪边搅拌边振荡混匀。2 h后, 加入同等量的95%乙醇, 搅拌混匀, 这时有白色絮状物质析出, 继续搅拌直到白色絮状物质不再析出为止。 (3) 在加热降解2 h后, 将前面磷酸降解后的壳聚糖溶液分装到规格为1.5×10 cm的塑料试管中, 每管5 m L, 然后各管分别再加入5 m L无水乙醇, 充分振荡搅匀后, 析出白色絮状物质沉淀, 放置低速离心机里3000 rpm离心5 min, 离心完后取出试管将上清液倒弃, 留下的沉淀物试管中再加入5 m L的无水乙醇, 振荡混匀后, 再3000 rpm离心5 min, 如此洗涤3次后, 弃去上清液后, 将只剩有沉淀的塑料试管放置于37℃温箱底部让剩下的水分蒸发掉, 烘干后试管倒出的粉末即为制备的低分子量壳聚糖磷酸降解产物。该产物粉末溶于水后p H为4.0。

1.2.2 医用栓剂敷料的制作

(1) 称取低分子量壳聚糖酸解产物100 mg置于试管中, 再加入20μL磷酸和0.3 m L水, 置于80℃水浴箱水热约10 min, 待完全澄清后取出。 (2) 再分别称取聚乙二醇4000型1.2 g和聚乙二醇400型1.2 g加入前面试管中, 继续放置80℃水浴加热, 至澄清后取出。 (3) 然后立即用粗口径滴管吸取混合液滴到直径6 mm的每个微板小孔中2滴, 待冷却后凝固成白色软固状物, 即为壳聚糖酸解产物医用栓剂敷料实验用小块。

1.2.3 医用水凝胶式敷料的制作

(1) 称取0.4 g低分子量壳聚糖磷酸降解产物置于玻璃试管中, 加入20μL磷酸和1 m L去离子水, 搅匀后置于80℃水浴箱水浴10 min后, 再用振荡仪振荡搅匀至完全溶解变透明溶液后取出。然后加入3 m L水和1 m L甘油, 混匀。 (2) 称取0.8 g药用明胶加入到小烧杯中, 再加入5 m L去离子水, 放置80℃水浴箱水浴并不时搅拌, 直到变成均匀悬浊液为止。 (3) 将上述两步的液体倒在一起混匀, 再加入0.8 g聚乙烯醇, 边加边搅拌配成均匀的混合液体, 然后置80℃水浴箱水浴5 min形成凝胶状物质, 即为可用壳聚糖酸解产物医用水凝胶敷料。

1.2.4 低分子量壳聚糖酸降解产物最小抑菌浓度测定

分别称取1024 mg的低分子量壳聚糖产磷酸降解产物, 溶于1 m L无菌生理盐水中配成浓度为1024 mg/m L低分子量壳聚糖产磷酸降解产物原液。再对原液行对倍稀释使其最终浓度分别为512、256、128、64、32、16、8、4、2、1、0.5、0.25、0.125、0 mg/m L, 最后一管为对照。分别加入0.05 m L的经培养18~24 h的1.5×106CFU/m L (0.5麦氏浊度稀释100倍) 的金黄色葡萄球菌、大肠埃希菌和白色念珠菌菌悬液, 混匀后放置35℃恒温培养箱中作用2 h后, 再分别吸取0.05 m L混合液接种于普通琼脂培养基, 白色念珠菌接种于沙保罗培养基中, 把接种好的培养基放置35℃恒温培养箱中培养24 h, 24 h后取出培养基读取结果, 分别观察不同浓度的培养基的细菌菌落生长情况。以不生长形成菌落的浓度为最小抑菌浓度。

1.2.5 低分子量壳聚糖酸降解产物医用敷料的抑菌实验

分别在水解酪蛋白固体培养基 (M-H培养基) 和真菌药敏专用培养基 (RPMI 1640培养基) 用金属打孔器打3个直径6 mm的圆形凹杯孔, M-H培养基涂布制备好的0.5麦氏浊度的金黄色葡萄球菌、大肠埃希菌菌悬液, RPMI 1640培养基涂布0.5麦氏浊度白色念珠菌菌悬液。然后一孔加入低分子量壳聚糖酸降解产物医用栓剂敷料一片, 一孔加入低分子量壳聚糖酸降解产物医用水凝胶敷料0.1 m L, 第3孔做对照。把抑菌实验的培养基放置于35℃恒温培养箱中培养24 h, 培养24 h后观察3个孔周围的细菌生长情况, 以无细菌生长的最大直径为抑菌直径。测定低分子量壳聚糖酸降解产物医用敷料对细菌的抑菌环直径, 用以判断低分子量壳聚糖酸降解产物医用敷料的抑菌效果。

2 结果

2.1 壳聚糖酸降解产物最小抑菌浓度

通过肉汤稀释法测定低分子量壳聚糖酸降解产物对金黄色葡萄球菌的最小抑菌浓度为0.25 mg/m L, 对大肠埃希菌的最小抑菌浓度为0.25 mg/m L, 对白色念珠菌的最小抑菌浓度都为0.5 mg/m L。

2.2 壳聚糖磷酸降解产物敷料的抑菌效果

经过24 h培养后, 药敏培养基上低分子量壳聚糖酸降解产物医用栓剂敷料和医用水凝胶敷料在金黄色葡萄球菌、大肠埃希菌和白色念珠菌培养基的小孔周围形成比较清晰的抑菌环, 两种低分子量壳聚糖磷酸降解产物制备的医用敷料对标准菌种的抑菌环直径见表1。

3 讨论

壳聚糖的抑菌作用是保证壳聚糖抑菌敷料临床应用疗效的前提和关键。近年来, 随着科学的发展, 人们对壳聚糖的抑菌机制的认识有了长足的进步;壳聚糖抑菌机制: (1) 干扰菌体细胞膜功能, 这种机制主要对革兰氏阳性菌起主导作用。 (2) 还可以直接与菌体DNA和m RNA作用。Liu等[2]在测试壳聚糖的抑菌能力的实验中, 用FITC (异硫氰酸荧光素) 来标记低分子质量的壳聚糖, 并与大肠杆菌一起培养;结果经过荧光检测发现, 在大肠杆菌的胞体内存在大量被标记的分子质量为8000 u和4000 u的壳聚糖。推测可能是由于低分子质量的壳聚糖可以通过渗透的方式进入到细菌的胞体内, 带正电荷的壳聚糖与带负电荷的DNA相互作用, 影响RNA的转录和蛋白质的合成, 达到抑菌的目的。 (3) 激活几丁质酶, 壳聚糖作为几丁质酶的底物, 在其大量存在的条件下, 病原真菌的几丁质酶的活性可以被激发出来。对于大多数病原真菌来讲, 当壳聚糖浓度很高时, 病原真菌体内的几丁质酶就被过分的表达, 从而降解其自身细胞壁的几丁质, 导致细胞壁损坏, 发挥抑菌效果[3]。 (4) 通过氨基起抑菌作用, 王鸿等[4]在不同脱乙酰度的壳聚糖的抑菌研究中, 认为壳聚糖的抑菌作用可能是通过其带正电荷的氨基与细菌的细胞壁结合, 阻碍细菌增殖来实现的。革兰氏阴性菌的细胞壁的最外层是一层较厚的类脂多糖, 有吸附阳离子的作用;当其吸附了质子化的壳聚糖后, 与Ca2+结合的机会就减少, 脂多糖结构的稳定性变差, 内壁层肽聚糖暴露出来容易被溶菌酶水解。

本研究通过肉汤稀释法测定低分子量壳聚糖酸降解产物对金黄色葡萄球菌的最小抑菌浓度为0.25 mg/m L, 对大肠埃希菌的最小抑菌浓度为0.25 mg/m L, 对白色念珠菌的最小抑菌浓度都为0.5 mg/m L。大大的提高了原有壳聚糖的抑菌能力, 比单纯无降解的大分子壳聚糖的最小抑菌浓度大大降低, 说明低分子量壳聚糖酸降解产物对细菌和真菌都有很强的抑制能力, 具有广谱的抗菌能力, 同时低分子量壳聚糖酸降解产物的水溶性和脂溶性都能大大提高壳聚糖的应用。这是因为分子质量是影响壳聚糖抑菌作用的重要因素, 许莹等[5]发现低分子量壳聚糖 (分子质量为1.7 ku) 抗菌效果最明显, 其对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抗菌率有显著增加。低分子量壳聚糖对革兰氏阴性菌的抑菌活性也随分子质量的降低而升高[2]。郑连英等[6]也得出同样的结论, 指出分子质量小于5 ku时, 壳聚糖抗菌性最强。壳聚糖抑菌活性与p H值成反比关系。p H值升高, 壳聚糖的溶解性和质子化程度降低, 抗菌性逐渐降低。反之, 壳聚糖分子所带正电荷增加, 使其抑菌活性增加。在p H酸性溶液中, 壳聚糖成为阳离子型生物絮凝剂, 导致菌体新陈代谢紊乱, 起到杀菌、抑菌作用。当p H值小于6时, 壳聚糖具有显著的抑菌效果。而在中性及碱性条件下壳聚糖溶解性较差, 不具有杀菌能力[7]。No等[8]系统研究了不同p H值对壳聚糖抗菌活性的影响, 得出壳聚糖的抑菌活性在p H值为3时达到最高值, 随着p H值的升高而逐渐降低。p H值大小对不同真菌的敏感性也存在差异。总之, p H值在酸性范围时有助于激发壳聚糖的抗菌性。而低分子量壳聚糖磷酸降解产物因为有磷酸化降解过程, 制备的产物具有水溶性和脂溶性而且水溶后p H值可达到4.0, 所以大大的提高了壳聚糖的抑菌能力, 与文献[9]报道相符。

低分子量壳聚糖磷酸降解产物医用栓剂敷料和医用水凝胶敷料对金黄色葡萄球菌、大肠埃希菌及白色念珠菌的抑菌环直径分别为13、13、11 mm和14、14、12 mm。说明低分子量壳聚糖磷酸降解产物衍生医用栓剂敷料和医用水凝胶敷料都对细菌及真菌具有明显的抑制作用, 具有广谱抗菌作用。制备妇科医用敷料在临床有广泛的应用前景。由于阴道和宫颈口生理结构的特殊性, 面对妇科常见的生殖道感染, 使用抗菌药物和外用清洗液常不能获得立即的效果[10];同时, 抗菌药物过多过频使用常导致耐药菌的增多, 部分抗菌药物药效下降;过多的清洗阴道, 常导致阴道内正常菌群失调, 条件致病菌过渡增殖导致感染[11]。具有抑菌活性的低分子量壳聚糖磷酸降解产物制作妇科医用敷料的应用将有效解决这一问题, 阴道的酸性环境 (p H 3.8~4.4) 也为其抑菌活性的发挥提供了最佳环境[12]。本研究将自然界广泛来源的甲壳素, 即高乙酰化的壳聚糖经磷酸法降解的产物与聚乙二醇、明胶等其他成分制成不同形式的妇科医用敷料, 并观察不同敷料的抑菌效果, 旨在为慢性宫颈炎、BV和VVC等生殖道感染性疾病的治疗提供参考, 这对减少抗菌药物的使用, 减少细菌、真菌耐药的产生具有积极意义[13]。壳聚糖磷酸降解产物敷料的应用将有效减少宫颈癌术后切口和宫颈癌放疗过程中感染的发生, 促进手术切口或溃疡口的愈合, 为女性生殖道感染的治疗提供了新思路[14]。

原降解产物篇7

本文主要就甲基膦酸(MPA)、甲基膦酸嚬哪酯(PMPA)、异丙基膦酸(IPA)和硫二甘醇(TDG)、硫二甘醇亚砜(TDGO)、硫二甘醇砜(TDG02)的添加Ca2+、Mg2+、Na+离子等干扰的水样,进行采用强阳离子交换固相萃取(SCX)消除水样中的金属离子,尤其是Ca2+、Mg2+的方法研究,并运用均匀设计对影响离子交换的条件进行评价和优化,从而建立采用SCX固相萃取消除金属离子对目标化合物硅烷化衍生反应影响的方法。所建的方法,不仅可实现强离子干扰水样中烷基膦酸的检测,有效避免真实样品中目标化合物的丢失,而且对浓度各为1.0μg/mL和10μg/mL的6种目标化合物的加标回收率均在34.1%～103.8%之间,且相对标准偏差均小于10%,具有实用价值。

1 实验部分

1.1 主要仪器和器材

气相色谱/质谱联用仪:GC/MS,型号Ultra Trace DSQⅡ,美国热电公司;固相萃取小柱:强阳离子交换柱(SCX),500mg/mL,美国Agilent公司。辅助器材:固相萃取真空装置,天津奥特赛恩斯仪器有限公司;1.5mL样品瓶及100μL样品瓶内衬管,美国Agilent公司;100μL微量移液器,德国吉尔森公司。

1.2 试剂

极性降解产物:甲基膦酸(MPA)、异丙基膦酸(IPA)、甲基膦酸嚬哪酯(PMPA)、硫二甘醇(TGD)、硫二甘醇亚砜(TGDO)、硫二甘醇砜(TGDO2),纯度大于95%,均为实验室合成;衍生化试剂:N,O-双(三甲基硅基)三氟乙酰胺(简称BSTFA),纯度为98%,美国ACROS公司;金属盐:碳酸氢钠、硫酸钙、硫酸镁,分析纯,天津化学试剂股份有限公司;其他物质:磷酸三甲酯、磷酸三乙酯、磷酸三丙酯、磷酸三丁酯、聚乙二醇200,纯度大于99%,美国ACROS公司。

1.3 强离子干扰水样

添加金属阳离子的水样,其中Na+、Ca2+、Mg2+浓度分别为200μg/mL、250μg/mL、100μg/mL,聚乙二醇200μg/mL为500μg/mL,磷酸三甲酯、磷酸三乙酯、磷酸三丁酯分别为20μg/mL、100μg/mL、100μg/mL;MPA、IPA、PMPA、TDG、TDGO、TDG02各为5.0μg/mL。

1.4 仪器条件

1.4.1 色谱条件

毛细管色谱柱:J&W DB-5MS(30m×0.25mm×0.25μm);载气流速:1mL/min;进样口温度:250℃;升温程序:初始温度50℃,以10℃/min升至280℃,保持2min;不分流进样,不分流时间0.7min;进样量1μL。

1.4.2 质谱条件

离化方式:EI;离化电压:70eV;离化电流:200μA;离子源温度180℃;传输线温度:280℃;扫描方式:全扫描;扫描时间:0.5s;溶剂延迟时间:7min。

1.5 实验方法

4.0mL模拟样品(1.3)经SCX柱消除离子干扰后,萃取液调节pH=10,用旋转蒸发仪于50℃、366mPa蒸发至干,残渣依次用0.4mL、0.3mL、0.2mL的1:9 BSTFA/CH3CN溶剂转移至加入尖底离心管中,再加入20μL BSTFA于70℃反应30min。然后用精密移液器加入50μL 20μg/mL磷酸三丁酯/二氯甲烷溶液并定容至1.OmL,混匀,进样分析。

2 结果与讨论

2.1 实验方法的选择

将1.3的模拟样品,进行不除阳离子直接硅烷化衍生(A)、不除阳离子甲基化衍生(B)和消除阳离子后硅烷化衍生(C)3种实验方法选择(见表1)。

产生表1的主要原因:(1)烷基膦酸结构式为

如磷酸一样具有一定的酸性(MPA的pKa分别为2.38、7.74;IPA为2.66、8.44),易与金属离子,尤其是二价离子如Ca2+、Mg2+形成难溶性盐而被“禁锢”,当将水溶液蒸干、硅烷化衍生时,钙、镁的烷基膦酸盐难溶于所采用的硅烷化衍生介质中,致使无法衍生,进而检测不到烷基膦酸的硅烷化衍生产物;蒸干样品,酸化后可将烷基膦酸得以释放,能够与甲基化试剂发生反应,从而检测到目标化合物,但衍生产物均为烷基膦酸二甲酯类化合物,致使无法明确鉴定烷基膦酸和烷基膦酸单甲酯;经SCX交换后,溶液中的金属阳离子,尤其Ca2+、Mg2+大大减少或被消除,使得烷基膦酸游离于水溶液中,蒸干后易溶于反应介质而与硅烷化试剂发生反应,从而可检测到相应硅烷化衍生产物,分别为MPA-2TMS、IPA-2TMS、PMPA-TMS、TDG-2TMS、TDGO-2TMS和TDG02-2TMS。(2)TDG、TDGO和TDG02,并不与Ca2+、Mg2+形成难溶性盐,致使金属阳离子对该类化合物的硅烷化衍生反应影响不大。

因此,为明确鉴定化合物的结构,保证样品分析结果的完整性,需要采用SCX消除金属阳离子对烷基膦酸类化合物的干扰。

2.2 影响阳离子交换条件的优化

本文采用均匀设计,对影响SCX的主要因素,如溶液的pH、上样流速、淋洗体积进行综合考察的基础上,运用神经网络的方法明确各因素对萃取效率的影响规律及其交互关系,得到各因素的最佳水平值(最佳萃取条件)。

2.2.1 样品溶液pH值对离子交换的影响

固定其他因素水平值,仅改变样品溶液pH值,得到溶液pH值对各化合物检出值影响的曲线图(见图1)。随着溶液pH值的升高,各目标化合物的回收率不断增加,当增至一定时趋于平衡,主要是因为:(1)要使得Ca2+、Mg2+等离子与SCX吸附剂发生交换,溶液的pH与SCX吸附剂的pKa必须相差两个单位或更大,以保证交换剂和分析物均处于离子状态。而SCX吸附剂的pKa约为2～3,因此,溶液的pH=4～5时,不利于Ca2+、Mg2+等阳离子的交换,使得目标化合物衍生效率不高;(2)当溶液pH值达到一定值时(与pKa的差值≥4时),有利于SCX的磺酸单体处于阴离子状态;也使得未键合硅羟基中H+的参与交换作用,进一步增加与Ca2+、Mg2+、Na+的交换量;此外,随着交换剂表面的磺酸基和硅羟基参与交换量的增加,使得通过硅羟基的二次相互作用对TDG、TDGO和TDG02的吸附量减少,使得3种化合物在流出液中的量不断增加,检出值也相应增加,当离子交换趋于完全或平衡后,检出值将不再发生变化。经综合分析,最优溶液pH值为8.8。

2.2.2 上样流速对离子交换的影响

固定其他因素水平值,仅改变上样流速,得到流速对离子交换影响的曲线图(见图2)。

由图2可以看出,随着上样流速的增加,烷基膦酸类化合物,回收率不断降低;TDG、TDGO和TDGO2回收率基本保持不变。主要是因为:离子交换动力学比极性或非极性相互作用动力学稍慢,采用较低的流速有利于离子与吸附剂间的充分交换。随着流速的增加,越来越多的阳离子不能充分交换,致使在溶液中还存留少量Ca2+、Mg2+阳离子而影响烷基膦酸化合物的衍生;对TDG、TDGO和TDG02,如前所述Ca2+、Mg2+对其硅烷化衍生影响不大,致使随着流速的增加,检出值变化不大。经综合分析,最优上样流速为:0.5mL/min。

2.2.3 淋洗体积对离子交换的影响

本实验目的是采用SCX萃取消除溶液中金属离子,尤其是Ca2+、Mg2+离子对目标化合物硅烷化衍生的影响,因此,交换后进行适当淋洗,以回收吸附在交换剂表面的目标化合物,避免化合物损失是十分必要的。就6种化合物而言,固定其他因素水平值,仅改变淋洗体积,得到淋洗体积对离子交换影响的曲线图(见图3)。

由图3可知,随着淋洗体积的增加,各目标化合物的检出值均不断增加。主要原因:SCX交换剂除具有阳离子交换和非极性作用机理外,其表面的硅羟基还具有较强的极性二次相互作用,并可通过此作用使含有羟基的化合物得以吸附。因此,随着淋洗体积不断增加,吸附在交换剂表面的目标化合物洗脱量不断增加,致使各目标化合物的检出值不断增大。经综合分析,最优淋洗体积为4.0mL。

2.3 回收率的测定

2.3.1 内标物选择和工作曲线绘制

就1.2所列6种毒剂降解产物组成的混合物,在2.5～25μg/mL的浓度范围内配制成系列混合标样,按1.5硅烷化衍生方法,衍生后混合标样加入内标,经GC/MS分析后,绘制目标化合物峰面积与内标物峰面积比值对相应化合物浓度关系的回归曲线(见表2)。

2.3.2 加标回收率的测定

按照1.5的实验方法、2.2优化的综合最优条件和1.4的仪器条件,针对添加Na+、Ca2+、Mg2+和聚乙二醇200的水样进行目标化合物不同浓度加标回收率的测定(见表3),其中Na+、Ca2+、Mg2+的浓度分别为200、250、100μg/mL,聚乙二醇200μg/mL为500μg/mL。

由表3可看出,利用优化后条件,对1μg/mL和10μg/mL,除1μg/mL的MPA的回收率为34.1%外,其他化合物的回收率均大于50%。

2.4 方法评价

对未消除离子干扰和经离子交换消除干扰后的模拟水样(1.3),蒸干硅烷化衍生后的样品,经GC/MS分析的数据、AMDIS处理后的TIC谱(见图4)。

由图4可看出,消除离子的样品,可明显检测到烷基磷酸类化合物(硅烷化衍生产物),而未处理的样品却检测不到,因此,采用SCX处理,可有效避免无机阳离子存在时烷基膦酸类化合物的丢失。尽管能够鉴别出MPA、IPA和PMPA的硅烷化衍生产物,但由图4b可以看出,IPA衍生产物的色谱峰被聚乙二醇衍生产物所掩盖。

a.未消除离子干扰;b.经阳离子交换消除离子干扰

3 结论

通过对实验方法的选择和阳离子交换条件的优化,建立采用SCX同时测定强离子干扰水中的烷基膦酸类和硫二甘醇类化合物的方法,具体结论如下:(1)通过比较,确定采用SCX消除或减少金属离子后,硅烷化衍生测定强干扰离子环境中烷基膦酸和硫二甘醇类化合物的方法,同文献报道[2,3,4,5,6]的方法相比,本方法可实现6种不同性质化合物的同时检测,具有创新性。(2)利用所建立的方法,对目标化合物各为1.0μg/mL和10μg/mL两种浓度的回收率分别为:MPA,34.1%和70.1%;IPA,91.7%和58.2%;PMPA,94.1%和103.8%;TDG,64.0%和70.4%;TDGO,77.6%和60.2%;TDG02,53.0%和71.5%,且相对标准偏差均小于10%。(3)方法的评价结果表明,采用SCX可有效地消除溶液中二价金属离子对烷基膦酸类化合物硅烷化衍生反应的影响,可实现6种化合物的同时检测;但模拟体系中聚乙二醇的影响使得对IPA的分离效果不十分理想。

参考文献

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