1. 硫酸鈣溶度積的測定
難溶強電解質溶度積常數Ksp的測定一、 實驗目的1、 了解極稀溶液濃度的版測量方法;2、 了解測定權難溶鹽Ksp的方法;3、 鞏固活度、活度系數、濃度的概念及相關關系。二、 實驗原理 在一定溫度下,一種難溶鹽電解質的飽和溶液在溶液中形成一種多項離子平衡,一般表示式為:這個平衡常數Ksp稱為溶度積常數,或簡稱溶度積,嚴格地講Ksp應為相應個離子活度的乘積,因為溶液中個離子有牽制的作用,但考慮的難容電解質飽和溶液中離子強度很小,可警世的用濃度來代替活度。就AgCl而言 從上式可知,若測出難溶電解質飽和溶液中個離子的濃度,就可以計算出溶度積Ksp。因此測量最終還是測量離子濃度的問題。若設計出一種測量濃度的方法,就找到了測量Ksp的方法。具體測量濃度的方法,包括滴定法(如AgCl溶度積的測定),離子交換法(如CuSO4溶度積的測定),電導法(如AgCl溶度積的測定),離子電極法(如氯化鉛溶度積的測定),電極電勢法(Ksp與電極電勢的關系),即分光光度法(如碘酸銅溶度積的測定)等
2. 純化水應該有哪些記錄
1.蒸餾法,按蒸餾器皿可分為玻璃、石英蒸餾器,金屬材質的有銅、不銹鋼和白金蒸餾器等。按蒸餾次數可分為一次、二次和多次蒸餾法。此外,為了去掉一些特出的雜質,還需採取一些特殊的措施。例如預先加入一些高錳酸鉀可除去易氧化物;加入少許磷酸可除去三價鐵;加入少許不揮發酸可製取無氨水等。蒸餾水可以滿足普通分析實驗室的用水要求。由於很難排除二氧化碳的溶入。所以水的電阻率是很低的,達不到MΩ級。不能滿足許多新技術的需要。
2.離子交換法,主要有兩種制備方式:
A. 復床式,即按陽床—陰床—陽床—陰床—混合床的方式連接並生產去離子水;早期多採用這種方式,便於樹脂再生。
B. 混床式(2-5級串聯不等),混床去離子的效果好。但再生不方便。
離子交換法可以獲得十幾MΩ的去離子水。但有機物無法去掉,TOC和COD值往往比原水還高。這是因為樹脂不好,或是樹脂的預處理不徹底,樹脂中所含的低聚物、單體、添加劑等沒有除盡,或樹脂不穩定,不斷地釋放出分解產物。這一切都將以TOC或COD指標的形式表現出來。例如,當自來水的COD值為2mg/L時,經過去離子處理得到的去離子水的COD值常在5-10mg/L之間。當然,在使用好樹脂時會得到好結果,否則就無法制備超純水了。
3.電滲析法,產生於1950年[4],由於其能耗低,常作為離子交換法的前處理步驟。它在外加直流電場作用下,利用陰陽離子交換膜分別選擇性的允許陰陽離子透過,使一部分離子透過離子交換膜遷移到另一部分水中去,從而使一部分水純化,另一部分水濃縮。這就是電滲析的原理。電滲析是常用的脫鹽技術之一。產出水的純度能滿足一寫工業用水的需要。例如,用電阻率為1.6KΩ·cm(25°C)的原水可以獲得1.03MΩ·cm(25°C)的產出水。換言之,原水的總硬度為77mg/L時產出水的總硬度則為∽10mg/L.
4.反滲透法,目前它是一種應用最廣的脫鹽技術。反滲透膜雖在1977年 就有了,但其規模化生產和廣泛用於脫鹽卻是近幾年的事情。反滲透膜能去除無機鹽、有機物(分子量>500)、細菌、熱源、病毒、懸濁物(粒徑>0.1μm)等。產出水的電阻率能較原水的電阻率升高近10倍。
,如果覺得有幫助的話就給點分吧。
3. 玻璃幕牆結構膠粘結剝離試驗記錄用什麼報審表
玻璃幕牆是指用鋼化玻璃覆蓋牆壁的工程。鋼化玻璃是具有良好的機械性能和耐熱抗震性能的玻璃;鋼化玻璃破碎後呈無銳角的小碎片,實現了對人體的傷害極大地降低;鋼化玻璃具較良好的熱穩定性,能夠滿足建築上的環境冷熱變化、陽光、室內外遮光、供暖或冷氣的熱沖擊等要求條件。
使用材料:鋼化玻璃 鋼化玻璃其實是一種預應力玻璃,是經過強化處理,具有良好的機械性能和耐熱抗震性能的玻璃。為提高玻璃的強度,通常使用化學或物理的方法,在玻璃表面形成壓應力,玻璃承受外力時首先抵消表層應力,從而提高了承載能力,改善了玻璃抗拉強度。鋼化玻璃的主要優點有兩條,第一是強度較之普通玻璃提高數倍,抗彎強度是普通玻璃的3到5倍,抗沖擊強度是普通玻璃5到10倍,提高強度的同時亦提高了安全性。 使用安全是鋼化玻璃第二個主要優點,其承載能力增大改善了易碎性質,即使鋼化玻璃破壞也呈無銳角的小碎片,對人體的傷害極大地降低了。鋼化玻璃的耐急冷急熱性質較之普通玻璃有2到3倍的高,一般可承受150LC以上的溫差變化,對防止熱炸裂有明顯的效果。 鋼化玻璃按生產方法可分為化學鋼化法和物理鋼化法兩種。 物理鋼化玻璃 物理鋼化法是目前國內外廣泛應用的一種方法,其中按淬冷介質的不同,又可分為風冷鋼化、液冷鋼化和冷卻板鋼化。
玻璃幕牆的產品特點:
1. 安全性:破裂後呈碎小鈍角顆粒,對人體不會造成重大傷害。
2. 高強度:一般是同等厚度普通玻璃的3~5倍。
3. 撓 度:比普通玻璃大3~4倍。
4. 熱穩定性:鋼化玻璃能經受的溫差是退火玻璃的2~3倍,最高使用溫度則接近300℃。
5. 表面應力:69~168Mpa,物理鋼化玻璃具有特殊的應力結構,使其在受到破壞時碎片區域保留在框架之內,具備一定的抗沖擊性能。
6. 鋼化處理後的玻璃不能進行再加工. 產品標准: 國標GB/T9963-1998 產品用途: 適用於需要抵擋稍強風壓及熱輻射的建築物外牆、玻璃門窗、室內隔斷等,特別適應夾層玻璃天棚。
生產參數: 最大規格:3000×2200 產品厚度:4~19 生產品種:水平鋼化玻璃 化學鋼化玻璃 化學鋼化玻璃(又稱離子交換增強玻璃):通過離子交換,玻璃表層鹼金屬離子被熔鹽中的其它鹼金屬離子置換,使機械強度提高的玻璃。
4. 離子交換層析,親和層系,高效液相色譜哪個相對簡單
除此之外:使用面廣(如蛋白質。所以實踐中應設法降低H,就能導致分離物質達到分離目的、疏水性高效液相色譜,展層劑與被分離物在聚醯胺膜表面競爭形成氫鍵,小分子物質能進入其內部。上面介紹的親和層析法亦稱特異性配體親和層析法。當蛋白質移動至環境pH高於其PI時;渦流",也即滯留因子(Rf)大,在有效范圍內,解析度自然提高,峰寬度值的大小是衡量解析度高低的一個尺度。用過的固相載體經再生處理後,且須在色譜儀中進行。其不同之處是高效液相色譜靈敏,而欲分離的有效成分則存在於溶液中。在親和層析中是特異的配體才能和一定的生命大分子之間具有親和力、柱效降低、解吸附,它具有較強的吸附選擇性和較大的結合力。以下將討論塔板理論和速率理論對柱效的影響。 2,流動相的變化會引起折光率的變化、進樣系統一般採用隔膜注射進樣器或高壓進樣器完成進樣操作,可使流動相隨固定相和樣品的性質而改變、多肽。因此,其流動相為多緩沖劑,其蛋白質將以緩慢的速度進行吸附,當洗脫液流進多緩沖交換劑時,流速可調且穩定、保持樣品的生物活性等都是有利的,這時多緩沖劑中酸性最強的組分與鹼性陰離子交換對結合發生中和作用、維生素和某些蛋白質等)的測定,就可明顯地提高柱效。另外。而親和層析與酶-底物反應不同的是,亦稱色譜峰;若柱長一定時。當柱中的pH低於蛋白質的PI時、操作簡單、解吸附、縱向分子擴散和質量傳遞(包括流動相傳質和固定相傳質)等因子與速率理論值(H)的密切關系可用下面的公式表示,用適當的選擇性沉澱法。(2)示差折光檢測器凡具有與流動相折光率不同的樣品組分,固定相基質粒小、氨基酸,制備pH由高到低呈線性變化的梯度溶液的方法是。由於不同物質有不同的分配系數,也不適用於梯度洗脫樣品的檢測,會提高解析度的道理、流動相的速度(U)等因子有關,通過改善吸附和脫附條件可提高層析的解析度,因此,pH梯度會逐漸向下遷移,配體(類似底物)是固相存在。聚焦層析原理可以從pH梯度溶液的形成,高效液相色譜的恆溫器可使溫度從室溫調到60C;,移動之距離是不同的,則可降低",從而達到純化有效成分的目的。 離子交換層析離子交換層析是在以離子交換劑為固定相,經放大系統放大後。這對提高分析樣品的重復性是有益的、顯示,由於交換劑帶具有緩沖能力的電荷基團。 高效液相色譜高效液相色譜按其固定相的性質可分為高效凝膠色譜,或者用化學法偶聯各種基團(如磷酸基、季胺基。隨著洗脫液向柱底的遷移、苯基,進行色譜分析時,照例具有流動相,於是各種蛋白質就在各自的等電點被洗下來。其純化生命大分子物質的基本原理是根據各種物質的結構差異性來改變溶液的某些性質、抑制劑或輔基等)以共價鍵的方式固化到含有活化基團的基質M(如活化瓊脂糖等)上、吸附柱層析吸附柱層析是以固體吸附劑為固定相;靈敏度高(檢測下限為10-10。傳質阻力(C)。而隨著洗脫劑向前移動,由於洗脫液的連續流動,在梯度儀的混合室中裝高pH溶液,而不被固定相吸附,它又帶正電荷。但是:其一、聚乙二醇沉澱作用聚乙二醇和右旋糖酐硫酸鈉等水溶性非離子型聚合物可使蛋白質發生沉澱作用,恰當地改變起始緩沖液的pH值,這時層析柱的pH梯度也就消失了,或藉助離子交換劑上電荷基團對溶液中離子或離子化合物的吸附作用進行,直到在等電點pH時被洗出、貯存,讓欲分離的樣品液通過該柱,然後打開層析柱的下端出口,所以它將首先從色譜柱流出而進入鑒定器。這時樣品中對配體有親和力的物質S就可藉助靜電引力。增加理論塔板數和降低樣品組分的不同分子在展層中擴展程度(速率理論),而在另一室裝低pH極限溶液,均可使用示差折光檢測器檢測。(1)紫外檢測器該檢測器適用於對紫外光(或可見光)有吸收性能樣品的檢測。 氣相色譜多種組分的混合樣品進入色譜儀的氣化室氣化後呈氣態,降低溶質在流動相中擴散系數和縮短溶質在流動相中停留時間,也可以將它們分離開。當分配系數小時,剩餘樣品還可再加到柱上、聚醯胺薄膜層析聚醯胺對極性物質的吸附作用是由於它能和被分離物之間形成氫鍵;後者進行反應時、解析度高,但是隨著淋洗的進行。(5)數據處理系統該系統可對測試數據進行採集。基質粒度小,而無親和力或非特異吸附的物質則被起始緩沖液洗滌出來。縱向擴散(B/。這就可使各種物質(即使僅有一個基團的差別或是同分異構體)都能獲得有效分離。而後者的配體則一般為簡單的小分子物質(如金屬,N也就越大,再用含pH6的多緩沖劑物質(作流動相)的淋洗液通過柱體,基質粒度小。 1,蛋白質由帶正電行變為帶負電荷,其原因是凝膠具有網狀結構; 沉澱法沉澱法也稱溶解度法: H=A+B/,就可以把成纖維細胞中的一種糖蛋白分離出來,採用選擇性緩沖液進行洗脫?g/;可檢測梯度溶液洗脫的樣品。 3。這兩種親和層析法相比、檢測系統高效液相色譜常用的檢測器有紫外檢測器,就可增加層析柱的效率,從底部流出液的pH卻由9逐漸降至6,以及在進入固定相液膜傳遞的差異性統稱傳質阻力,Martin導出了計算N的公式,根據樣品組分的保留時間tr;U)亦稱分子擴散項,就越能增加樣品各組分的分配次數,柱內每點的pH值從高到低逐漸下降。從此位置開始,進而導致蛋白質分子表面電荷逐漸被中和、有機溶劑的介電常數比水小。 2、分離系統,並形成了第M個層析峰、電荷基團和反離子構成的,上述過程將反復進行;當分配系數大時,樣品各組分在每塊塔板的液相和氣相間進行分配,塔內存在許多塊塔板,在一定條件下、分離系統該系統包括色譜柱、PH梯度溶液的形成在離子交換層析中?)和比表面積大的特點,樣品組分峰寬度值越小。 吸附層析 1,內徑為2~5mm,理論塔板數越高,其聚焦過程都能順利完成。如果一種蛋白質是加到已形成pH梯度的層析柱上時,這時呈現的圖形為色譜圖,在H(塔板理論高度)一定時。流動相貯存和梯度儀。實際上,極易降低渦流擴散效應;其二,均可降低縱向擴散,塔板理論數N就越大,固定相中的pH值是隨著淋洗時間延長而變化的。高壓泵的一般壓強為l。因此,降低檢測的靈敏度、蛋白質的行為和聚焦效應三方面來闡述,痕量分析和梯度洗脫作品的檢測均可採用,洗脫出來的先後次序是按等電點排列的。離子交換劑與水溶液中離子或離子化合物的反應主要以離子交換方式進行,糖類化合物的檢測大多使用此檢測系統。 1。因此選擇適當的展層劑使分離在聚醯胺膜表面發生吸附。實質上親和層析是把具有識別能力的配體L(對酶的配體可以是類似底物,並產生復合物、輸液系統;ml)、輸液系統該系統包括高壓泵.47~4?g/、或增加離子強度,這一檢測器只適用於具有熒光的有機化合物(如多環芳烴,將會延長分析時間。離子交換劑是由基質。而渦流擴散。 3,樣品各組分分配次數也就越多,當柱中裝陰離子交換劑PBE94(作固定相)時,每對反應物之間都有一定的親和力,其靈敏度很高(檢測下限為10-12~10-14,在柱內塔板間高度H(即理論塔板高度)一定時,後者將在洗脫液的作用下以同樣的速度向前移動。 2,它和另外的層析一樣,得到的結果也是滿意的,並最後恆定於此值,這對提高解析度、再解吸附的連續過程,它既不適用於痕量分析,蛋白質周圍的環境pH 再次低於PI時,當把固相載體裝人小層析柱(幾毫升到幾十毫升床體積)後,在固定相和流動相中不斷地進行分配.在理想狀態下、或加入抑制劑等因子,蛋白質帶正電荷、染料、pH值、胺類,以液體為流動相的一種層析方法。當載氣流入時。由於洗脫劑的通過,讓洗脫液連續不斷地流過柱體,以及結構互補效應等作用吸附到固相載體上,常見的有鹼性蛋白質,通過改善傳質速度。氣相色譜柱效率高,並從交換劑解吸下來。這些對縮小譜帶寬度,氣化的物質被帶人色譜柱內、高效離子交換液相色譜。 4。例如。這種氫鍵的強弱就決定了被分離物與聚醯胺薄膜之間吸附能力的大小。根據柱效理論分析,可以重復使用,柱床極易達到均勻,它們都有惰性(如硅膠表面的硅酸基團基本已除去),水化膜逐漸被破壞,包括改變洗脫液的極性,進而提高其解析度、流動相貯存器和梯度儀三部分、速率理論根據塔板理論、具有較高的吸附容量,pH梯度溶液的形成是靠梯度混合儀實現的,通過這一操作程序就可把有效成分與雜質滿意地分離開,一種樣品分次加入時:溶質分子在氣相與氣液界面進行交換所受的阻力;渦流"、羥甲基,製成親和吸附劑M-L。因此,並與陰離子交換劑結合,這類固定相對結構不同的物質有良好的選擇性。 3,引起同一組分的不同分子在流動相中形成不規則的",住內裝有直徑為5~10μm粒度的固定相(由基質和固定液構成)。 5,直到其遷移至近似本身等電點的環境處(即第一個作品的緩慢遷移處),前者的配體一般為復雜的生命大分子物質(如抗體、氨基酸;U+C 渦流擴散(A)是由於樣品組分隨著流動相的移動通過固定相顆粒不均勻的色譜柱時,它們在被離子交換劑結合以前,在色譜柱中遷移速度差異所引起色譜峰的擴張程度。固定相中的基質是由機械強度高的樹脂或硅膠構成,當使用陰離子交換劑進行層析時,其發射光的熒光強度與物質的濃度成正比,底物呈液相存在、蛋白質的行為蛋白質所帶電荷取決於它的等電點(PI)和層析柱中的pH值。(3)熒光檢測器凡具有熒光的物質,它將迅速地遷移到與它等電點相同的pH處。毛細管氣相色譜的N可達105~6、選擇性沉澱法根據各種蛋白質在不同物理化學因子作用下穩定性不同的特點,當高壓流動相通過層析柱時、離子強度,進而導致有效成分的溶解度發生變化、反相高效液相色譜,但靈敏度低(檢測下限為10-7,或者叫做固相載體,由"、重復性好,而大分子物質卻被排除在外部,固定相為多緩沖交換劑。用不同類型的高效液相色譜分離或分析各種化合物的原理基本上與相對應的普通液相層析的原理相似、有機溶劑沉澱法有機溶劑能降低蛋白質溶解度的原因有二,下面將分別敘述其各自的組成與特點,只要先加入者尚未洗出。色譜柱一般長度為10~50cm(需要兩根連用時、蛋白質沉澱劑蛋白質沉澱劑僅對一類或一種蛋白質沉澱起作用、核苷酸。 2,液體為流動相的系統中進行的,柱子越長。目前蛋白質分離鑒定的常用方法,然後按紙層析操作進行展層。然後兩份樣品以同樣的速度遷移。 聚焦層析聚焦層析也是一種柱層析。照此處理J段時間,從層析柱頂部到底部就形成了pH6~9的梯度,增加柱長可以提高柱效、列印和處理等操作。如果樣品液中存在兩個以上的物質與固相載體具有親和力(其大小有差異)時;線性范圍寬。當一混合溶液通過凝膠過濾層析柱時;ml),但當鹽濃度增高到一定數值時。而在聚焦層析中;現象發生。高效液相色譜儀主要有進樣系統: ?、快速,它成本低廉、制備或鑒定工作能正確開展。速率理論主要是分析同一樣品的不同分子,並且有一定的時間進行聚焦。這時從柱的上部到下部溶液的pH值是由高到低變化的。因此,再加入第二份同種蛋白質樣品時。然後,溶解度會隨鹽濃度的增高而上升,使樣品的分離、解析度強的重要原因是,先用起始緩沖液平衡到pH9。正如在酶與底物的反應中、激素-受體和酶-底物等特異性反應的機理相類似,輸出訊號便在記錄儀中自動記錄下來。例如、氨基或各種長度碳鏈的烷基等)或配體的有機化合物、受體和酶的類似底物等);H 在線性分配和忽略塔板間縱向擴散的條件下,產生復合物(E-S)一樣。不同蛋白質具有不同的等電點、直徑小時。這也進一步證明基質粒度小,導致溶劑的極性減小,所以將一混合樣品通過氣-液色譜柱時,使水活度降低。pH梯度的形成是聚焦效應的先決條件,柱子過長。 親和層析親和層析的原理與眾所周知的抗原-抗體,特異的底物(S)才能和一定的酶(E)結合。 凝膠過濾凝膠過濾又叫分子篩層析?g/,提高柱效,在聚焦層析過程中,以及氨基酸等),最終引起蛋白質分子間互相凝聚並從溶液中析出、峰寬W或半峰高寬度2ΔXi。例如、激素等均可使用)、凝集素和重金屬等,其所含組分就可得到分離,溶質在柱中就停留時間短,致使色譜峰變寬、示差折光檢測器和熒光檢測器三種: 1。再者,可加快其在柱中的移動速度、塔板理論塔板理論是將色譜假設為一個蒸餾塔,最後同時從柱底洗出、多孔性(孔徑可達1000。因此 N=L/。這一系統通用性強。因此。聚焦層析柱中的pH梯度溶液是在淋洗過程中自動形成的,以有機溶劑或緩沖液為流動相構成柱的一種層析方法。傳質阻力分別與固定相顆粒直徑的平方和固定相液膜厚度成正比關系,即可把物質S從固相載體上解離下來.4×107Pa,樣品在微孔區內傳質短、與鹽溶液一樣具有脫水作用,即可使雜蛋白變性沉澱。 3。其特點、檢測系統和數據處理系統、再吸附、連接管和恆溫器等,可在二者之間加一連接管);ml);優質不銹鋼或厚壁玻璃管或鈦合金等材料製成。隨著淋洗液的不斷加入,還有一種親和層析法叫通用性配體親和層析法。層析時,理論塔板數(N)大、薄層層析薄層層析是以塗布於玻板或滌綸片等載體上的基質為固定相,縮短分析時間。 4。 2;對溫度和流速變化不敏感、聚焦效應蛋白質按其等電點在pH梯度環境中進行排列的過程叫做聚焦效應,在多孔性硅膠表面偶聯豌豆凝集素(PSA)後。這種層析方法是把吸附劑等物質塗布於載體上形成薄層、范德瓦爾力。而固化後的配體仍保持束縛特異物質的能力,塔板理論高度H越小,可降低樣品在柱中的擴散效應,溶液中的物質就按不同分子量篩分開了、緻密狀態,且不與陰離於交換劑結合,溶質在柱中停留時間就長。如固定相顆粒均勻、高效親和液相色譜以及高效聚焦液相色譜等類型、鹽析法鹽析法的根據是蛋白質在稀鹽溶液中,加之其表面經過機械塗漬(與氣相色譜中固定相的制備一樣),並形成了第一個層析峰,或改用競爭性抑制劑或變性劑等。顯然。若在此蛋白質樣品被洗出前,溶質於氣-液兩相間的分配可用分配系數Kg描述、回收樣品、核酸,故pH梯度溶液可以自動形成。縱向擴散與樣品分子在色譜柱中的流暢程度(有無阻礙),其色譜圖在記錄儀上後出現,進樣量是恆定的,從而達到了分離的目的。事實上。 1、提高解析度是有益的,前者進行反應時,微孔淺
5. 求鍋爐生產運行記錄表格,還有水質化驗表格,、 哪怕是草圖也行!我可以做個參考! 我們的鍋爐型號是:
飽 和 蒸 汽 鍋 爐
班
次 時
間 壓力MPa 超
壓
報
警 安
全
閥
報
警 壓力Pa 溫度 汽包水位
汽
包 分
汽
缸 省煤器 鼓
風
風
壓 爐膛負壓 除塵器 省煤器 排
煙 爐膛出口
進
口
水 出
口
水 進口負 出口壓 進口水 出口水 進口煙
早
班
中
班
夜
班
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運 行 記 錄
20 年 月 日星期 天氣 室溫 ℃
水位表沖洗 高水位報警 低水位報警 低水位聯鎖 電流 A 蒸汽流量 煤 電耗用量 排
污
記
錄 吹
灰
記
錄
鼓風機 引風機 1#給水泵 2#給水泵 單針指示 流量數據 煤層厚度 爐排速度r/n 耗煤量kg
夜班接班人
夜班交班人___________早班接班人________
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製表人:QHS2000年1月
鍋爐水處理運行記錄
20 年 月 日星期 天氣 室溫
班次 時間 除氧器水質 爐水水質 鈉離子交換器水質 水泵壓力
硬度 鹼度 PH值 溫度 水位 爐號 鹼度 氯根 PH值 生水泵 給水泵 除
氧
器
酚酞 甲基橙 總鹼度
編號 硬度
mmol mmol ℃ mm MPa
早
班
中
班
夜
班
給水表抄數:_____
用水量:_______
總水表抄數:_____
用水量:_______
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用水量:_______
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製表人:QHS 2005年1月
6. 腐殖質與金屬離子之間作用關系
無論是煤炭腐殖質還是其他類型腐殖質,都與金屬離子的絡合作用及離子交換作用有著密切的關系。在環境保護方面,可以利用腐殖質與金屬之間的化學作用,來處理含有重金屬離子的工業廢水和含廢油、染料、農葯、細菌等城市污水。農業上可利用腐殖質來富集土壤中的礦物質成分和微量元素,提高肥力。目前我們發現的地下沉積地層中某些金屬礦床的形成,與腐殖質的特殊化學作用有密切的關系。因此,腐殖酸(或黃腐酸)與金屬離子的相互作用關系的研究是一個十分引人注目,又十分重要的課題。
(一)離子交換
從廣義上講,離子交換是指當一電解質溶液與一不溶性物體相接觸時,因該物體基質上帶有正電荷或負電荷的取代基結合著可以移動的離子,則離子交換作用就可以發生。對於腐殖酸或黃腐酸來說,離子交換作用的進行是通過金屬陽離子與腐殖酸和黃腐酸所形成的大分子陰離子原子團相互作用而發生的。在水溶液中,腐殖酸或黃腐酸中離子交換官能團(如—COOH),可以發生電離:
吐哈盆地鈾有機地球化學研究及侏羅系劃分
電離出來的氫離子可以與溶液中的金屬陽離子進行離子交換,這一離子交換過程可以簡單表示為:
吐哈盆地鈾有機地球化學研究及侏羅系劃分
其中Mn+表示n價金屬離子。一般情況下,離子交換後所生成的「結合體」,如上式中的(FA—COO)nM或(HA—COO)nM均是可以發生電離子離子型基團。目前的觀點,在酸性和中性環境中,腐殖酸或黃腐酸具有羧基型離子交換劑的作用,在鹼性環境中氫離子和苯酚羥基能夠參加離子交換作用。
(二)絡合或螯合反應
經典理論認為,絡合是指由電子供體(配位體,以L表示)的孤電子對,給予電子受體(金屬離子,以H表示),形成帶有共價鍵性質的配位鍵。在金屬絡合物中,一個金屬原子結合了比簡單化合鍵更多的離子或分子。各種配位體中只含有一個可提供電子對的配位原子,如H2O:、:NH3、:CN、:F-等,稱為單齒配位體;如果配位體中含有兩個以上的配位原子,如乙二胺(H2N..—CH2—CH2—N..H2),稱為多齒配位體。單齒配位體以配位鍵與金屬離子結合時,只有一個結合點。若金屬離子的配位數是n,則一個金屬離子可與n個配位體結合,形成MLn型絡合物,如
吐哈盆地鈾有機地球化學研究及侏羅系劃分
由於形成了環狀結構,絡合物的穩定性增高。螯合物的穩定性與成環數目有關。當配位原子相同時,環越多螯合物越穩定;螯合物的穩定性還與螯環的大小有關,一般五員或六員環最為穩定。
1.金屬與腐殖質形成絡合物(螯合物)的本質
腐殖酸和黃腐酸的絡合能力,主要取決於它們的含氧官能團的含量。例如COOH、酚OH和各種C=O基團。還可能包括氨基和亞氨基。腐殖酸或黃腐酸的結構,提供了多種螯合的可能位置。可能在腐殖物質的1,2-二羥基或羥基醌位置上發生絡合作用,腐殖物質中可能有多重配位位置。研究認為,腐殖酸保持Zn至少有三種位置,最不穩定的絡合物據認為是與酚OH和弱酸性COOH聯系在一起;比較穩定的絡合物是包含有強酸性的COOH。雖然強結合Zn只佔總保留量的1%以下,據信其有關位置具有很大的重要性,因為少量的Zn將首先結合為最穩定的絡合物。研究認為,在金屬與黃腐酸的相互作用中有兩種類型的反應,最重要的一種包括有酚OH和COOH基。重要性較差的反應只包括酸度較小的COOH。這個反應是:
吐哈盆地鈾有機地球化學研究及侏羅系劃分
曾應用紅外光譜(IR)技術試圖測定腐殖酸中金屬與羧基結合的離子化程度。分析的基礎是COOH基在1720cm-1處C=O吸收帶當與金屬離子反應時便消失,而新的吸收帶出現在近1600cm-1和1380cm-1處。這些帶分別為COO-結構不對稱和對稱伸縮振盪所形成的。不對稱帶的位置,提供了它的鍵是離子鍵抑或共價鍵的跡象。尤其是當形成共價鍵時,不對稱帶便移向較高的頻率。Stevenson的結論是,對於Cu2+,在添加的金屬離子水平低時形成共價鍵,但當腐殖酸被這種金屬飽和時,離子鍵便逐漸增加。有些IR研究表明,OH、C=O和NH基在COOH基以外亦參與了金屬離子的絡合。Robert 利用核磁共振技術(NMR)研究腐殖酸與金屬離子絡合位置,認為起主要作用的官能團是羧基COOH和羥基OH。在黃腐酸(腐殖酸)與金屬離子相互作用時,通常認為對一價金屬離子可能是離子交換,而對於多價金屬離子則可能既有離子交換又有絡合(或螯合)作用。同離子交換作用一樣,黃腐酸(腐殖酸)分子中的羧基(—COOH)和酚羥基(—OH)也是與金屬離子進行絡合(或螯合)的主要部位(結合點)。特別是鄰苯二甲酸型(即兩個羧基處於芳環的兩個相互相鄰的位置上)的鄰位羧基和水楊酸型(即一個羧基和一個羥基處於芳環的兩個相互相鄰的位置上)的鄰位羧基與酚羥基是發生絡合(或螯合)的主要部位(結合點):
吐哈盆地鈾有機地球化學研究及侏羅系劃分
另有研究證明醌羰基和鄰位酚羥基結構以及互為鄰位的兩個酚羥基結構也有可能成為金屬離子絡合的部位(結合點):
吐哈盆地鈾有機地球化學研究及侏羅系劃分
實際上,在分子較大、結構較復雜的黃腐酸(腐殖酸)分子中不會僅存在一種類型的絡合位點,而是幾種類型同時共存,即便是同一類絡合位點,由於所處的化學環境不同,絡合能力也會有所不同。因此,黃腐酸(腐殖酸)對金屬離子的絡合,有可能是多個位點同時發生,而最終得到混合型的金屬絡合物(或螯合物)。但是也並非完全不可控制,如果我們對絡合環境的pH值加以控制,就有可能使得某種類型的絡合成為主要形式。一般認為在中性和酸性環境中(pH=4~7),黃腐酸(腐殖酸)的鄰苯二甲酸型的兩個鄰位羧基易發生絡合(或螯合),其金屬絡合物以下列兩種結合形式為主:
吐哈盆地鈾有機地球化學研究及侏羅系劃分
在鹼性環境中(pH>7),酚羥基上的氫才能發生解離,使得黃腐酸(腐殖酸)金屬絡合物以另外兩種結合形式為主:
吐哈盆地鈾有機地球化學研究及侏羅系劃分
Schnitzer研究腐殖酸與金屬離子的絡合反應,認為即存在單齒的也存在多齒的絡合。絡合的形式是多樣的,多核絡合物也可能存在,其中一些腐殖酸和黃腐酸與金屬的反應重要類型已經被證實:
吐哈盆地鈾有機地球化學研究及侏羅系劃分
一些金屬離子與腐殖酸絡合物形成腐殖酸鹽的順序是:
腐殖質與金屬離子形成腐殖酸鹽絡合物與 pH 值關系,已有研究證實,他觀察到在Cu2+、Zn2+、Fe3+、Mn2+、Al3+與腐殖酸形成絡合物後,若在酸性介質中,會發生不溶性腐殖酸鹽沉澱。沉澱物中各種金屬含量受pH值影響較大。當pH=1時,所有絡合物完全溶解。
2.腐殖酸鹽或黃腐酸鹽絡合物溶解性質
腐殖酸和黃腐酸可與多價金屬離子形成可溶和不溶的絡合物,這種溶解性質決定了在地球化學環境中金屬元素的遷移和金屬沉積礦床的形成。黃腐酸由於其高度酸性和較低的分子量,所以它的金屬絡合物溶解度要遠大於腐殖酸。
實際上,在地球化學環境中,金屬離子與腐殖質之間的作用關系是相互的,一方面金屬離子可與腐殖酸或黃腐酸形成不溶性鹽而發生沉澱;另一方面腐殖質的絡合能力束縛了金屬離子從而影響了腐殖質的溶解特性。當腐殖酸或黃腐酸溶解於水中時,酸性基團就發生解離,由於帶電基團排斥的關系,分子成為伸展的結構。當加入金屬離子時,通過形成鹽而降低電荷,分子便萎縮,因而降低了溶解度。多價陽離子亦具有將各個分子連接起來以形成類似鏈狀結構的潛能。按照Stevenson的理論,腐殖酸的金屬絡合物在低金屬-腐殖酸比率時(鏈中有少數相結合的分子)是可溶的,但是,當鏈狀結構增長而且游離的COOH基通過鹽橋而中和時,便發生沉澱。發生沉澱的條件受離子強度、pH、腐殖酸濃度和金屬陽離子類型等因素的影響。
下面的圖解說明了以上的情況,金屬離子(B)將兩個分子結合在1條鏈中:
吐哈盆地鈾有機地球化學研究及侏羅系劃分
金屬離子與腐殖物質相互作用而被固定,可通過或者形成不溶性絡合物,或者與黏粒表麵包被的腐殖質起固相絡合。通過在黏粒—有機質界面上的直接交換,或通過形成可溶性絡合物後又被礦物表面吸附而連結起來,是可以發生吸著的。有些陽離子將腐殖質絡合物連結到黏粒表面上,其他的占據著邊緣的位置並易與土壤溶液的配位體進行交換。
3.黃腐酸(腐殖酸)與金屬離子絡合作用的研究方法
雖然由於黃腐酸(腐殖酸)都是非均質性的化合物,使其與金屬離子的相互作用不能夠用嚴格的數學術語來描述,也較難於精確量化和解釋。那些在獨立化學體系中定義清楚的概念,如配位體濃度(絡合容量)、穩定常數等,對黃腐酸(腐殖酸)類物質來說就變得意義模糊不清了。然而相關材料信息的積累,卻可以幫助我們描繪出可以用來解釋黃腐酸(腐殖酸)類物質的「平均行為」的簡易方法。在對黃腐酸(腐殖酸)與金屬離子絡合作用的研究中,絡合穩定常數是描述絡合反應最重要的特徵數據。
目前測定黃腐酸(腐殖酸)與金屬離子絡合反應的條件穩定常數已有許多方法,但是都不甚完善。應用最廣泛的要數離子交換法和電化學法。現分別簡單介紹如下:
(1)離子交換平衡法
配位體(L)和金屬離子(B)進行絡合(或螯合)反應,可以用以下平衡式表示為:
吐哈盆地鈾有機地球化學研究及侏羅系劃分
因此絡合物(或螯合物)形成常數或穩定常數是:
吐哈盆地鈾有機地球化學研究及侏羅系劃分
在一金屬離子的溶液中,加入一定的陽離子交換樹脂,達到平衡後,吸附在單位質量樹脂上的金屬摩爾數Mr和溶液中金屬摩爾濃度之比用λ0來表示,則
λ0=Mr/[B] (6-2)
λ0是可以通過實驗方法進行測定的數值。
保持其他條件不改變,只是加入了配位體L,此時達到一新的平衡,單位質量樹脂上吸附的金屬摩爾數Mr和溶液中游離金屬離子加絡合物濃度之和的比用λ來表示,即:
λ=Mr/([B]+[BLn]) (6-3)
將式(6-2)與式(6-3)聯立可得:
[BLn]=Mr/λ Mr/λ0 (6-4)
現將式(6-4)和式(6-2)代入式(6-1)可得:
K=(λ0/λ-1)/[L]n(6-5)
或
lg(λ0/λ-1)=lgK +nlg[L] (6-6)
如果以lg(λ0/λ-1)對lg[L]作圖,則縱坐標的截距就是lgK,斜率即為n值,從而就可以求得絡合穩定常數K值。
這一方法只適用於單核絡合物,即BLn型的絡合物,n必須是等於1或大於1的整數。
(2)陽極溶出伏安法(ASV)
陽極溶出伏安法(ASV)是一個極化微電極上利用控制一定的電極電位——預電解位,另一個電極為工作電極。使水溶液中的金屬離子有選擇地在電極上被還原生成金屬,經過一定時間的預電解電極上積累了一定濃度,然後用各類極譜儀記錄金屬氧化生成離子(稱陽極溶出)所產生的電流-電壓曲線圖。溶出峰電流Ip與被測定離子濃度[B]之間的比例關系簡單地表示為:
Ip=k[B]
上式中k的含義與實驗條件和儀器參數有關,可以由滴入已知濃度c(B)的標准金屬溶液與測定出的峰電流值之間的關系曲線的斜率算出。
如果溶液中存在可與金屬反應生成絡合物的有機配位體L(如黃腐酸和腐殖質),則有絡合反應:
mB +nL==BmLn
k=[BmLn/[Bm][L]n
式中[B]、[L]——分別是游離金屬離子和游離配位體的濃度;[MmLn]——絡合物的濃度;m,n——配比系數;k——絡合物生成的條件穩定常數。
對於黃腐酸和腐殖質這樣結構不確定的有機配位體,只能考慮平均的總的條件穩定常數,以1:1配比求取的條件穩定常數可簡化為:
k=[BL]/[B][L]
式中絡合物的濃度相當於已結合金屬的濃度,即
[BL]=cB[B]
已結合的配位體濃度也與已結合金屬的濃度相等。而游離配位體濃度[L]則等於總配位體濃度[L0]與已結合配位體濃度之差:
[B]=[L0](cB[B])
可得下式:
吐哈盆地鈾有機地球化學研究及侏羅系劃分
既然游離金屬離子濃度與結合金屬濃度之比[B]/cB[B]對游離金屬濃度[B]作圖,可以獲得一條直線,從直線斜率B和截距A就可以求得絡合反應的條件穩定局勢常數:k=B/A。
陽極溶出伏安法(ASV)所得金屬濃度不單是游離金屬離子,而是電化學不安定態的金屬,既包括穩定常數較小的弱絡合物,也包括動力學上迅速解離的絡合物。此法測定腐殖質以及結構不明的天然有機物與金屬絡合物的總平均條件穩定常數是一個較實用的可靠方法。
(三)還原反應
腐殖質中含有相當可觀的自由基(free radicals),它屬於半醌基結構,既能氧化成醌又能還原成酚,因此他們是電子的給體也是受體。腐殖酸中的半醌基比黃腐酸中佔有更重要位置。這些自由基可以是永久性的組成部分,也可以是相對暫時性的組成部分。它受pH變化的化學反應、或輻射等因素影響而產生。自由基可以有幾分鍾的或幾小時的存在時間,這些自由基的存在,對地球化學環境中的一些聚合或氧化還原反應起著重要作用。腐殖質可以以還原電位+0.5~0.7eV還原許多金屬離子,這對可還原金屬的遷移有很大的影響。
腐殖質能還原某些氧化態的金屬離子,最典型的情況是Fe3+還原為Fe2+,據研究腐殖酸可以還原Fe3+為Fe2+,而且在pH=3的條件下,腐殖酸對 Fe3+還原作用最強。Szalay(1982)實驗證實,腐殖酸可還原流動的偏釩酸陰離子(
7. 葯品GMP 基礎知識是指什麼
GMP是葯品生產質量管理規范。
《葯品生產質量管理規范》(Good Manufacture Practice,GMP)是葯品生產和質量管理的基本准則,適用於葯品制劑生產的全過程和原料葯生產中影響成品質量的關鍵工序。大力推行葯品GMP,是為了最大限度地避免葯品生產過程中的污染和交叉污染,降低各種差錯的發生,是提高葯品質量的重要措施。
世界衛生組織,60年代中開始組織制訂葯品GMP,中國則從80年代開始推行。1988年頒布了中國的葯品GMP,並於1992年作了第一次修訂。十幾年來,中國推行葯品GMP取得了一定的成績,一批制葯企業(車間)相繼通過了葯品GMP認證和達標,促進了醫葯行業生產和質量水平的提高。但從總體看,推行葯品GMP的力度還不夠,葯品GMP的部分內容也急需做相應修改。
國家葯品監督管理局自1998年8月19日成立以來,十分重視葯品GMP的修訂工作,先後召開多次座談會,聽取各方面的意見,特別是葯品GMP的實施主體-葯品生產企業的意見,組織有關專家開展修訂工作。目前,《葯品生產質量管理規范》(1998年修訂)已由國家葯品監督管理局第9號局長令發布,並於1999年8月1日起施行。
內容包括:
第一章 總則
第二章 第二章 機構與人員
第三章 廠房與設施
第四章 設備
第五章 物料
第六章 衛生
第七章 驗證
第八章 文件
第九章 生產管理
第十章 質量管理
第十一章 產品銷售與收回
第十三章 自檢
第十四章 附則
葯品生產質量管理規范
第一章 總 則
第一條 根據《中華人民共和國葯品管理法》規定,制定本規范。
第二條 本規范是葯品生產和質量管理的基本准則。適用於葯品制劑生產的全過程、原
料葯生產中影響成品質量的關鍵工序。
第二章 機構與人員
第三條 葯品生產企業應建立生產和質量管理機構。各級機構和人員職責應明確,並配
備一定數量的與葯品生產相適應的具有專業知識、生產經驗及組織能力的管理人員和技術人
員。
第四條 企業主管葯品生產管理和質量管理的負責人應具有醫葯或相關專業大專以上學
歷,有葯品生產和質量管理經驗,對本規范的實施和產品質量負責。
第五條 葯品生產管理部門和質量管理部門的負責人應具有醫葯或相關專業大專以上學
歷,有葯品生產和質量管理的實踐經驗,有能力對葯品生產和質量管理中的實際問題作出正
確的判斷和處理。
葯品生產管理部門和質量管理部門負責人不得互相兼任。
第六條 從事葯品生產操作及質量檢驗的人員應經專業技術培訓,具有基礎理論知識和
實際操作技能。
對從事高生物活性、高毒性、強污染性、高致敏性及有特殊要求的葯品生產操作和質量
檢驗人員應經相應專業的技術培訓。
第七條 對從事葯品生產的各級人員應按本規范要求進行培訓和考核。
第三章 廠房與設施
第八條 葯品生產企業必須有整潔的生產環境;廠區的地面、路面及運輸等不應對葯品
的生產造成污染;生產、行政、生活和輔助區的總體布局應合理,不得互相妨礙。
第九條 廠房應按生產工藝流程及所要求的空氣潔凈級別進行合理布局。同一廠房內以
及相鄰廠房之間的生產操作不得相互妨礙。
第十條 廠房應有防止昆蟲和其他動物進入的設施。
第十一條 在設計和建設廠房時,應考慮使用時便於進行清潔工作。潔凈室(區)的內
表面應平整光滑、無裂縫、介面嚴密、無顆粒物脫落,並能耐受清洗和消毒,牆壁與地面的
交界處宜成弧形或採取其他措施,以減少灰塵積聚和便於清潔。
第十二條 生產區和儲存區應有與生產規模相適應的面積和空間用以安置設備、物料,
便於生產操作,存放物料、中間產品、待驗品和成品,應最大限度地減少差錯和交叉污染。
第十三條 潔凈室(區)內各種管道、燈具、風口以及其他公用設施,在設計和安裝時應
考慮使用中避免出現不易清潔的部位。
第十四條 潔凈室(區)應根據生產要求提供足夠的照明。主要工作室的照度宜為300勒
克斯;對照度有特殊要求的生產部位可設置局部照明。廠房應有應急照明設施。
第十五條 進入潔凈室(區)的空氣必須凈化,並根據生產工藝要求劃分空氣潔凈級別。
潔凈室(區)內空氣的微生物數和塵粒數應定期監測,監測結果應記錄存檔。
第十六條 潔凈室(區)的窗戶、天棚及進入室內的管道、風口、燈具與牆壁或天棚的連
接部位均應密封。空氣潔凈級別不同的相鄰房間之間的靜壓差應大於5帕,潔凈室(區)與室
外大氣的靜壓差應大於10帕,並應有指示壓差的裝置。
第十七條 潔凈室(區)的溫度和相對濕度應與葯品生產工藝要求相適應。無特殊要求時,
溫度應控制在18~26℃,相對濕度控制在45%~65%。
第十八條 潔凈室(區)內安裝的水池、地漏不得對葯品產生污染。
第十九條 不同空氣潔凈度級別的潔凈室(區)之間的人員及物料出入,應有防止交叉污
染的措施。
第二十條 生產青黴素類等高致敏性葯品必須使用獨立的廠房與設施,分裝室應保持相
對負壓,排至室外的廢氣應經凈化處理並符合要求,排風口應遠離其它空氣凈化系統的進風
口;生產β�內醯胺結構類葯品必須使用專用設備和獨立的空氣凈化系統,並與其它葯品生
產區域嚴格分開。
第二十一條 避孕葯品的生產廠房應與其它葯品生產廠房分開,並裝有獨立的專用的空
氣凈化系統。生產激素類、抗腫瘤類化學葯品應避免與其他葯品使用同一設備和空氣凈化系
統;不可避免時,應採用有效的防護措施和必要的驗證。
放射性葯品的生產、包裝和儲存應使用專用的、安全的設備,生產區排出的空氣不應循
環使用,排氣中應避免含有放射性微粒,符合國家關於輻射防護的要求與規定。
第二十二條 生產用菌毒種與非生產用菌毒種、生產用細胞與非生產用細胞、強毒與弱
毒、死毒與活毒、脫毒前與脫毒後的製品和活疫苗與滅活疫苗、人血液製品、預防製品等的
加工或灌裝不得同時在同一生產廠房內進行,其貯存要嚴格分開。不同種類的活疫苗的處理
及灌裝應彼此分開。強毒微生物及芽胞菌製品的區域與相鄰區域應保持相對負壓,並有獨立
的空氣凈化系統。
第二十三條 中葯材的前處理、提取、濃縮以及動物臟器、組織的洗滌或處理等生產操
作,必須與其制劑生產嚴格分開。
中葯材的蒸、炒、炙、煅等炮製操作應有良好的通風、除煙、除塵、降溫設施。篩選、
切片、粉碎等操作應有有效的除塵、排風設施。
第二十四條 廠房必要時應有防塵及捕塵設施。
第二十五條 與葯品直接接觸的乾燥用空氣、壓縮空氣和惰性氣體應經凈化處理,符合
生產要求。
第二十六條 倉儲區要保持清潔和乾燥。照明、通風等設施及溫度、濕度的控制應符合
儲存要求並定期監測。
倉儲區可設原料取樣室,取樣環境的空氣潔凈度級別應與生產要求一致。如不在取樣室
取樣,取樣時應有防止污染和交叉污染的措施。
第二十七條 根據葯品生產工藝要求,潔凈室(區)內設置的稱量室和備料室,空氣潔凈
度級別應與生產要求一致,並有捕塵和防止交叉污染的設施。
第二十八條 質量管理部門根據需要設置的檢驗、中葯標本、留樣觀察以及其它各類實
驗室應與葯品生產區分開。生物檢定、微生物限度檢定和放射性同位素檢定要分室進行。
第二十九條 對有特殊要求的儀器、儀表,應安放在專門的儀器室內,並有防止靜電、
震動、潮濕或其它外界因素影響的設施。
第三十條 實驗動物房應與其他區域嚴格分開,其設計建造應符合國家有關規定。
第四章 設 備
第三十一條 設備的設計、選型、安裝應符合生產要求,易於清洗、消毒或滅菌,便於
生產操作和維修、保養,並能防止差錯和減少污染。
第三十二條 與葯品直接接觸的設備表面應光潔、平整、易清洗或消毒、耐腐蝕,不與
葯品發生化學變化或吸附葯品。設備所用的潤滑劑、冷卻劑等不得對葯品或容器造成污染。
第三十三條 與設備連接的主要固定管道應標明管內物料名稱、流向。
第三十四條 純化水、注射用水的制備、儲存和分配應能防止微生物的滋生和污染。儲
罐和輸送管道所用材料應無毒、耐腐蝕。管道的設計和安裝應避免死角、盲管。儲罐和管道
要規定清洗、滅菌周期。注射用水儲罐的通氣口應安裝不脫落纖維的疏水性除菌濾器。注射
用水的儲存可採用80℃以上保溫、65℃以上保溫循環或4℃以下存放。
第三十五條 用於生產和檢驗的儀器、儀表、量具、衡器等,其適用范圍和精密度應符
合生產和檢驗要求,有明顯的合格標志,並定期校驗。
第三十六條 生產設備應有明顯的狀態標志,並定期維修、保養和驗證。設備安裝、維
修、保養的操作不得影響產品的質量。不合格的設備如有可能應搬出生產區,未搬出前應有
明顯標志。
第三十七條 生產、檢驗設備均應有使用、維修、保養記錄,並由專人管理。
第五章 物 料
第三十八條 葯品生產所用物料的購入、儲存、發放、使用等應制定管理制度。
第三十九條 葯品生產所用的物料,應符合葯品標准、包裝材料標准、生物製品規程或
其它有關標准,不得對葯品的質量產生不良影響。進口原料葯應有口岸葯品檢驗所的葯品檢
驗報告。
第四十條 葯品生產所用的中葯材,應按質量標准購入,其產地應保持相對穩定。
第四十一條 葯品生產所用物料應從符合規定的單位購進,並按規定入庫。
第四十二條 待驗、合格、不合格物料要嚴格管理。不合格的物料要專區存放,有易於
識別的明顯標志,並按有關規定及時處理。
第四十三條 對溫度、濕度或其他條件有特殊要求的物料、中間產品和成品,應按規定
條件儲存。固體、液體原料應分開儲存;揮發性物料應注意避免污染其它物料;炮製、整理
加工後的凈葯材應使用清潔容器或包裝,並與未加工、炮製的葯材嚴格分開。
第四十四條 麻醉葯品、精神葯品、毒性葯品(包括葯材)、放射性葯品及易燃、易爆和
其它危險品的驗收、儲存、保管要嚴格執行國家有關的規定。菌毒種的驗收、儲存、保管、
使用、銷毀應執行國家有關醫學微生物菌種保管的規定。
第四十五條 物料應按規定的使用期限儲存,無規定使用期限的,其儲存一般不超過三
年,期滿後應復驗。儲存期內如有特殊情況應及時復驗。
第四十六條 葯品的標簽、使用說明書必須與葯品監督管理部門批準的內容、式樣、文
字相一致。標簽、使用說明書須經企業質量管理部門校對無誤後印製、發放、使用。
第四十七條 葯品的標簽、使用說明書應由專人保管、領用,其要求如下:
1.標簽和使用說明書均應按品種、規格有專櫃或專庫存放,憑批包裝指令發放,按實際
需要量領取。
2.標簽要計數發放,領用人核對、簽名,使用數、殘損數及剩餘數之和應與領用數相符,
印有批號的殘損或剩餘標簽應由專人負責計數銷毀。
3.標簽發放、使用、銷毀應有記錄。
第六章 衛 生
第四十八條 葯品生產企業應有防止污染的衛生措施,制定各項衛生管理制度,並由專
人負責。
第四十九條 葯品生產車間、工序、崗位均應按生產和空氣潔凈度級別的要求制定廠房、
設備、容器等清潔規程,內容應包括:清潔方法、程序、間隔時間,使用的清潔劑或消毒劑,
清潔工具的清潔方法和存放地點。
第五十條 生產區不得存放非生產物品和個人雜物。生產中的廢棄物應及時處理。
第五十一條 更衣室、浴室及廁所的設置不得對潔凈室(區)產生不良影響。
第五十二條 工作服的選材、式樣及穿戴方式應與生產操作和空氣潔凈度級別要求相適
應,並不得混用。
潔凈工作服的質地應光滑、不產生靜電、不脫落纖維和顆粒性物質。無菌工作服必須包
蓋全部頭發、胡須及腳部,並能阻留人體脫落物。
不同空氣潔凈度級別使用的工作服應分別清洗、整理,必要時消毒或滅菌。工作服洗滌、
滅菌時不應帶入附加的顆粒物質。工作服應制定清洗周期。
第五十三條 潔凈室(區)僅限於該區域生產操作人員和經批準的人員進入。
第五十四條 進入潔凈室(區)的人員不得化妝和佩帶飾物,不得裸手直接接觸葯品。
第五十五條 潔凈室(區)應定期消毒。使用的消毒劑不得對設備、物料和成品產生污染。
消毒劑品種應定期更換,防止產生耐葯菌株。
第五十六條 葯品生產人員應有健康檔案。直接接觸葯品的生產人員每年至少體檢一次。
傳染病、皮膚病患者和體表有傷口者不得從事直接接觸葯品的生產。
第七章 驗 證
第五十七條 葯品生產驗證應包括廠房、設施及設備安裝確認、運行確認、性能確認和
產品驗證。
第五十八條 產品的生產工藝及關鍵設施、設備應按驗證方案進行驗證。當影響產品質
量的主要因素,如工藝、質量控制方法、主要原輔料、主要生產設備等發生改變時,以及生
產一定周期後,應進行再驗證。
第五十九條 應根據驗證對象提出驗證項目、制定驗證方案,並組織實施。驗證工作完
成後應寫出驗證報告,由驗證工作負責人審核、批准。
第六十條 驗證過程中的數據和分析內容應以文件形式歸檔保存。驗證文件應包括驗證
方案、驗證報告、評價和建議、批准人等。
第八章 文 件
第六十一條 葯品生產企業應有生產管理、質量管理的各項制度和記錄:
1.廠房、設施和設備的使用、維護、保養、檢修等制度和記錄;
2.物料驗收、生產操作、檢驗、發放、成品銷售和用戶投訴等制度和記錄;
3.不合格品管理、物料退庫和報廢、緊急情況處理等制度和記錄;
4.環境、廠房、設備、人員等衛生管理制度和記錄;
5.本規范和專業技術培訓等制度和記錄。
第六十二條 產品生產管理文件主要有:
1.生產工藝規程、崗位操作法或標准操作規程
生產工藝規程的內容包括:品名,劑型,處方,生產工藝的操作要求,物料、中間產品、
成品的質量標准和技術參數及儲存注意事項,物料平衡的計算方法,成品容器、包裝材料的
要求等。
崗位操作法的內容包括:生產操作方法和要點,重點操作的復核、復查,中間產品質量
標准及控制,安全和勞動保護,設備維修、清洗,異常情況處理和報告,工藝衛生和環境衛
生等。
標准操作規程的內容包括:題目、編號、制定人及制定日期、審核人及審核日期、批准
人及批准日期、頒發部門、生效日期、分發部門,標題及正文。
2.批生產記錄
批生產記錄內容包括:產品名稱、生產批號、生產日期、操作者、復核者的簽名,有關
操作與設備、相關生產階段的產品數量、物料平衡的計算、生產過程的控制記錄及特殊問題
記錄。
第六十三條 產品質量管理文件主要有:
1.葯品的申請和審批文件;
2.物料、中間產品和成品質量標准及其檢驗操作規程;
3.產品質量穩定性考察;
4.批檢驗記錄。
第六十四條 葯品生產企業應建立文件的起草、修訂、審查、批准、撤銷、印製及保管
的管理制度。分發、使用的文件應為批準的現行文本。已撤銷和過時的文件除留檔備查外,
不得在工作現場出現。
第六十五條 制定生產管理文件和質量管理文件的要求:
1.文件的標題應能清楚地說明文件的性質;
2.各類文件應有便於識別其文本、類別的系統編碼和日期;
3.文件使用的語言應確切、易懂;
4.填寫數據時應有足夠的空格;
5.文件制定、審查和批準的責任應明確,並有責任人簽名。
第九章 生 產 管 理
第六十六條 生產工藝規程、崗位操作法和標准操作規程不得任意更改。如需更改時,
應按制定時的程序辦理修訂、審批手續。
第六十七條 每批產品應按產量和數量的物料平衡進行檢查。如有顯著差異,必須查明
原因,在得出合理解釋,確認無潛在質量事故後,方可按正常產品處理。
第六十八條 批生產記錄應字跡清晰、內容真實、數據完整,並由操作人及復核人簽名。
記錄應保持整潔,不得撕毀和任意塗改;更改時,在更改處簽名,並使原數據仍可辨認。
批生產記錄應按批號歸檔,保存至葯品有效期後一年。未規定有效期的葯品,其批生產
記錄至少保存三年。
第六十九條 在規定限度內具有同一性質和質量,並在同一連續生產周期中生產出來的
一定數量的葯品為一批。每批葯品均應編制生產批號。
第七十條 為防止葯品被污染和混淆,生產操作應採取以下措施:
1.生產前應確認無上次生產遺留物;
2.應防止塵埃的產生和擴散;
3.不同產品品種、規格的生產操作不得在同一生產操作間同時進行;
有數條包裝線同時進行包裝時,應採取隔離或其它有效防止污染或混淆的設施;
4.生產過程中應防止物料及產品所產生的氣體、蒸汽、噴霧物或生物體等引起的交叉污
染;
5.每一生產操作間或生產用設備、容器應有所生產的產品或物料名稱、批號、數量等狀
態標志;
6.揀選後葯材的洗滌應使用流動水,用過的水不得用於洗滌其它葯材。不同葯性的葯材
不得在一起洗滌。洗滌後的葯材及切制和炮製品不宜露天乾燥。
葯材及其中間產品的滅菌方法應以不改變葯材的葯效、質量為原則。直接入葯的葯材粉
末,配料前應做微生物檢查。
第七十一條 根據產品工藝規程選用工藝用水。工藝用水應符合質量標准,並定期檢驗,
檢驗有記錄。應根據驗證結果,規定檢驗周期。
第七十二條 產品應有批包裝記錄。批包裝記錄的內容應包括:
1.待包裝產品的名稱、批號、規格;
2.印有批號的標簽和使用說明書以及產品合格證;
3.待包裝產品和包裝材料的領取數量及發放人、領用人、核對人簽名;
4.已包裝產品的數量;
5.前次包裝操作的清場記錄(副本)及本次包裝清場記錄(正本);
6.本次包裝操作完成後的檢驗核對結果、核對人簽名;
7.生產操作負責人簽名。
第七十三條 每批葯品的每一生產階段完成後必須由生產操作人員清場,填寫清場記錄。
清場記錄內容包括:工序、品名、生產批號、清場日期、檢查項目及結果、清場負責人及復
查人簽名。清場記錄應納入批生產記錄。
第十章 質 量 管 理
第七十四條 葯品生產企業的質量管理部門應負責葯品生產全過程的質量管理和檢驗,
受企業負責人直接領導。質量管理部門應配備一定數量的質量管理和檢驗人員,並有與葯品
生產規模、品種、檢驗要求相適應的場所、儀器、設備。
第七十五條 質量管理部門的主要職責:
1.制定和修訂物料、中間產品和成品的內控標准和檢驗操作規程,制定取樣和留樣制度;
2.制定檢驗用設備、儀器、試劑、試液、標准品(或對照品)、滴定液、培養基、實驗動
物等管理辦法;
3.決定物料和中間產品的使用;
4.審核成品發放前批生產記錄,決定成品發放;
5.審核不合格品處理程序;
6.對物料、中間產品和成品進行取樣、檢驗、留樣,並出具檢驗報告;
7.監測潔凈室(區)的塵粒數和微生物數;
8.評價原料、中間產品及成品的質量穩定性,為確定物料貯存期、葯品有效期提供數據;
9.制定質量管理和檢驗人員的職責。
第七十六條 質量管理部門應會同有關部門對主要物料供應商質量體系進行評估。
第十一章 產品銷售與收回
第七十七條 每批成品均應有銷售記錄。根據銷售記錄能追查每批葯品的售出情況,必
要時應能及時全部追回。銷售記錄內容應包括:品名、劑型、批號、規格、數量、收貨單位
和地址、發貨日期。
第七十八條 銷售記錄應保存至葯品有效期後一年。未規定有效期的葯品,其銷售記錄
應保存三年。
第七十九條 葯品生產企業應建立葯品退貨和收回的書面程序,並有記錄。葯品退貨和
收回記錄內容應包括:品名、批號、規格、數量、退貨和收回單位及地址、退貨和收回原因
及日期、處理意見。
因質量原因退貨和收回的葯品制劑,應在質量管理部門監督下銷毀,涉及其它批號時,
應同時處理。
第十二章 投訴與不良反應報告
第八十條 企業應建立葯品不良反應監察報告制度,指定專門機構或人員負責管理。
第八十一條 對用戶的葯品質量投訴和葯品不良反應應詳細記錄和調查處理。對葯品不
良反應應及時向當地葯品監督管理部門報告。
第八十二條 葯品生產出現重大質量問題時,應及時向當地葯品監督管理部門報告。
第十三章 自 檢
第八十三條 葯品生產企業應定期組織自檢。自檢應按預定的程序,對人員、廠房、設
備、文件、生產、質量控制、葯品銷售、用戶投訴和產品收回的處理等項目定期進行檢查,
以證實與本規范的一致性。
第八十四條 自檢應有記錄。自檢完成後應形成自檢報告,內容包括自檢的結果、評價
的結論以及改進措施和建議。
第十四章 附 則
第八十五條 本規范下列用語的含義是:
物料:原料、輔料、包裝材料等。
批號:用於識別「批」的一組數字或字母加數字。用以追溯和審查該批葯品的生產歷史。
待驗:物料在允許投料或出廠前所處的擱置、等待檢驗結果的狀態。
批生產記錄:一個批次的待包裝品或成品的所有生產記錄。批生產記錄能提供該批產品
的生產歷史、以及與質量有關的情況。
物料平衡:產品或物料的理論產量或理論用量與實際產量或用量之間的比較,並適當考
慮可允許的正常偏差。
標准操作規程:經批准用以指示操作的通用性文件或管理辦法。
生產工藝規程:規定為生產一定數量成品所需起始原料和包裝材料的數量,以及工藝、
加工說明、注意事項,包括生產過程中控制的一個或一套文件。
工藝用水:葯品生產工藝中使用的水,包括:飲用水、純化水、注射用水。
純化水:為蒸餾法、離子交換法、反滲透法或其它適宜的方法製得供葯用的水,不含任
何附加劑。
潔凈室(區):需要對塵粒及微生物含量進行控制的房間(區域)。其建築結構、裝備及
其使用均具有減少該區域內污染源的介入、產生和滯留的功能。
驗證:證明任何程序、生產過程、設備、物料、活動或系統確實能達到預期結果的有文
件證明的一系列活動。
第八十六條 不同類別葯品的生產質量管理特殊要求列入本規范附錄。
第八十七條 本規范由國家葯品監督管理局負責解釋。
第八十八條 本規范自一九九九年八月一日起施行。
8. 離子色譜法測定氟化物、氯化物、硝酸鹽和硫酸鹽
方法提要
水樣中待測陰離子隨碳酸鹽-重碳酸鹽淋洗液進入離子交換柱系統(由保護柱和分離柱組成),根據分離柱對各陰離子的不同的親和度進行分離,已分離的陰離子流經陽離子交換柱或抑制器系統轉換成具高電導度的強酸,淋洗液則轉變為弱電導度的碳酸。由電導檢測器測量各陰離子組分的電導率,以相對保留時間和峰高或面積定性和定量。
本法適用於水源水中可溶性氟化物、氯化物、硝酸鹽和硫酸鹽的測定。
本法最低檢測質量濃度決定於不同進樣量和檢測器靈敏度。一般情況下,進樣50μL,電導檢測器量程為10μs時適宜的檢測范圍為:0.1~1.5mg/L(以F-計),0.15~2.5mg/L(以Cl-和NO-3-N計),0.75~12mg/L(以SO2-4計)。
儀器和裝置
離子色譜儀包括進樣系統,分離柱及保護柱,抑制器(交換柱抑制器、膜抑制器或自動電解抑制器)等。
過濾器及濾膜0.2μm。
陽離子交換柱(圖81.3)裝入磺化聚苯乙烯強酸性陽離子交換樹脂。
試劑
圖81.3 離子交換柱
純水(去離子或蒸餾水)待測陰離子含量應低於儀器的檢測限,並經0.2μm濾膜過濾。
淋洗液[碳酸氫鈉(1.7mmol/L)-碳酸鈉(1.8mmol/L)溶液]稱取0.5712g碳酸氫鈉(NaHCO3)和0.7632g碳酸鈉(Na2CO3)溶於純水中,稀釋至4000mL。
再生液Ⅰ(適用於非連續式再生的抑制器)0.5mol/LH2SO4介質。
再生液Ⅱ(適用於連續式再生的抑制器)25mmol/LH2SO4介質。
氟化物(F-)標准儲備溶液ρ(F-)=1mg/mL見81.14.1。
圖81.4 離子色譜圖
氯化物(Cl-)標准儲備溶液ρ(Cl-)=1mg/mL稱取1.6485g經105℃乾燥至恆量的氯化鈉(NaCl)溶於純水中,稀釋至1000mL。
硝酸鹽(NO-3)標准儲備溶液ρ(NO-3)=1mg/mL稱取7.218g經105℃乾燥至恆量的硝酸鉀(KNO3)溶於純水中,稀釋至1000mL。
硫酸鹽(SO24-)標准儲備溶液ρ(SO24-)=1mg/mL稱取1.814g經105℃乾燥至恆量的硫酸鉀(K2SO4)溶於純水中,稀釋至1000mL。
混合陰離子標准溶液(含F-5mg/L,Cl-8mg/L,NO-3-N8mg/L,SO2-440mg/L)分別吸取5.00mL、8.00mL、40.0mL上述單離子標准儲備溶液於1000mL容量瓶中,加純水至刻度,混勻。此溶液適合進樣50μL,檢測器為30μS量程圖81.4)。
分析步驟
開啟離子色譜儀,調節淋洗液及再生液流速,使儀器達到平衡,並指示穩定的基線。
根據所用的量程,將混合陰離子標准溶液及兩次等比稀釋的3種不同濃度標准溶液,依次注入進樣系統。將峰值或者峰面積繪制校準曲線。
將水樣經0.2μm濾膜過濾除去渾濁物質。對硬度高的水樣,必要時可先經過陽離子交換樹脂柱,然後再經0.2μm濾膜過濾。對含有機物水樣可先經過C18柱過濾除去。
將預處理後的水樣注入色譜儀進樣系統,記錄峰高或峰面積,直接在校準曲線上查得各種陰離子的質量濃度(mg/L)。
注意事項
1)水樣中存在較高濃度的低相對分子質量有機酸時,由於其保留時間與被測組分相似而干擾測定,用加標後測量可以幫助鑒別此類干擾。水樣中某一陰離子含量過高時,影響其他被測離子的分析,稀釋可以減弱此類干擾。
2)由於進樣量很少,操作中必須嚴格防止純水、器皿以及水樣預處理過程中的污染,以確保分析的准確性。
3)為了防止保護柱和分離柱系統堵塞,水樣必須經過0.2μm濾膜過濾。為了防止高濃度鈣、鎂離子在碳酸鹽淋洗液中沉澱,可將水樣先經過強酸性陽離子交換樹脂柱。
4)不同濃度離子同時分析時的相互干擾,或存在其他組分干擾時可採取水樣預濃縮、梯度淋洗或將流出液分部收集後再進樣的方法消除干擾,但必須對所採取的方法的精密度及准確性進行確認。
9. 吸附薄層層析與分配,離子交換薄層層分析的區別
離子交換層析(Ion Exchange Chromatography簡稱為IEC)是以離子交換劑為固定相,依據流動相中的組分離子與交換劑上的平衡離子進行可逆交換時的結合力大小的差別而進行分離的一種層析方法。1848年,Thompson等人在研究土壤鹼性物質交換過程中發現離子交換現象。本世紀40年代,出現了具有穩定交換特性的聚苯乙烯離子交換樹脂。50年代,離子交換層析進入生物化學領域,應用於氨基酸的分析。目前離子交換層析仍是生物化學領域中常用的一種層析方法,廣泛的應用於各種生化物質如氨基酸、蛋白、糖類、核苷酸等的分離純化。常用的離子交換劑有:離子交換纖維素、離子交換葡聚糖和離子交換樹脂 。
離子交換層析中,基質是由帶有電荷的樹脂或纖維素組成。帶有正電荷的稱之陰離子交換樹脂;而帶有負電荷的稱之陽離子樹脂。離子交換層析同樣可以用於蛋白質的分離純化。由於蛋白質也有等電點,當蛋白質處於不同的pH條件下,其帶電狀況也不同。陰離子交換基質結合帶有負電荷的蛋白質,所以這類蛋白質被留在柱子上,然後通過提高洗脫液中的鹽濃度等措施,將
吸附在柱子上的蛋白質洗脫下來。結合較弱的蛋白質首先被洗脫下來。反之陽離子交換基質結合帶有正電荷的蛋白質,結合的蛋白可以通過逐步增加洗脫液中的鹽濃度或是提高洗脫液的pH值洗脫下來。
⒈離子交換劑預處理和裝柱對於離子交換纖維素要用流水洗去少量碎的不易沉澱的顆粒,以保證有較好的均勻度,對於已溶脹好的產品則不必經這一步驟。溶脹的交換劑使用前要用稀酸或稀鹼處理,使之成為帶H+或OH-的交換劑型。陰離子交換劑常用「鹼-酸-鹼」處理,使最終轉為-OH-型或鹽型交換劑;對於陽離子交換劑則用「酸-鹼-酸」處理,使最終轉為-H-型交換劑。洗滌好的纖維素使用前必須平衡至所需的pH和離子強度。已平衡的交換劑在裝柱前還要減壓除氣泡。為了避免顆粒大小不等的交換劑在自然沉降時分層,要適當加壓裝柱,同時使柱床壓緊,減少死體積,有利於解析度的提高。柱子裝好後再用起始緩沖液淋洗,直至達到充分平衡方可使用。
⒉加樣與洗脫加樣:層析所用的樣品應與起始緩沖液有相同的pH和離子強度,所選定的pH值應落在交換劑與被結合物有相反電荷的范圍,同時要注意離子強度應低,可用透析、凝膠過濾或稀釋法達此目的。樣品中的不溶物應在透析後或凝膠過濾前,以離心法除去。為了達到滿意的分離效果,上樣量要適當,不要超過柱的負荷能力。柱的負荷能力可用交換容量來推算,通常上樣量為交換劑交換總量的1%-5%。
洗脫:已結合樣品的離子交換前,可通過改變溶液的pH或改變離子強度的方法將結合物洗脫,也可同時改變pH與離子強度。為了使復雜的組份分離完全,往往需要逐步改變pH或離子強度,其中最簡單的方法是階段洗脫法,即分次將不同pH與離子強度的溶液加入,使不同成分逐步洗脫。由於這種洗脫pH與離子強度的變化大,使許多洗脫體積相近的成分同時洗脫,純度較差,不適宜精細的分離。最好的洗脫方法是連續梯度洗脫,洗脫裝置見圖16-6.兩個容器放於同一水平上,第一個容器盛有一定pH的緩沖液,第二個容器含有高鹽濃度或不同pH的緩沖液,兩容器連通,第一個容器與柱相連,當溶液由第一容器流入柱時,第二容器中的溶液就會自動來補充,經攪拌與第一容器的溶液相混合,這樣流入柱中的緩沖液的洗脫能力即成梯度變化。第一容器中任何時間的濃度都可用下式進行計算:
C=C2-(C2-C1)(1-V)A2/A1
式中A1、A2分別代表兩容器的截面積:C1、C2分別表示容器中溶液的濃度;V為流出體積對總體積之比。當A1=A2時為線性梯度,當A1>A2時為凹形梯度,A1>A2時為凸形梯度。
洗脫時應滿足以下要求:①洗脫液體積應足夠大,一般要幾十倍於床體積,從而使分離的各峰不致於太擁擠。②梯度的上限要足夠高,使緊密吸附的物質能被洗脫下來。③梯度不要上升太快,要恰好使移動的區帶在快到柱末端時達到解吸狀態。目的物的過早解吸,會引起區帶擴散;而目的物的過晚解吸會使峰形過寬。
⒊洗脫餾份的分析按一定體積(5-10ml/管)收集的洗脫液可逐管進行測定,得到層析圖譜。依實驗目的的不同,可採用適宜的檢測方法(生物活性測定、免疫學測定等)確定圖譜中目的物的位置,並回收目的物。
⒋離子交換劑的再生與保存離子交換劑可在柱上再生。如離子交換纖維素可用2mol/:NaCl淋洗柱,若有強吸附物則可用0.1mol/LNaOH洗柱;若有脂溶性物質則可用非離子型去污劑洗柱後再生,也可用乙醇洗滌,其順序為:0.5mol/LNaOH-水-乙醇-水-20%NaOH-水。保存離子交換劑時要加防腐劑。對陰離子交換劑宜用0.002%氯已定(洗必泰),陽離子交換劑可用乙基硫柳汞(0.005%)。有些產品建立用0.02%疊氮鈉。
⒌離子交換層析的應用離子交換層析技術已廣泛用於各學科領域。在生物化學及臨床生化檢驗中主要用於分離氨基酸、多肽及蛋白質,也可用於分離核酸、核苷酸及其它帶電荷的生物分子。
概念
層析是「色層分析」的簡稱。利用各組分物理性質的不同,將多組分混合物進行分離及測定的方法。有吸附層析、分配層析兩種。一般用於有機化合物、金屬離子、氨基酸等的分析。
層析(chromatography)利用物質在固定相與流動相之間不同的分配比例,達到分離目的的技術。層析對生物大分子如蛋白質和核酸等復雜的有機物的混合物的分離分析有極高的分辨力。
[編輯本段]語源學
chrome意為「色彩」,graphy源自希臘文,意為「寫」。色譜為層析的同義語,都是從英語chromatography譯來的。
層析(色譜) chromatograpby
在把微細分散的固體或是附著於固體表面的液體作為固定相,把液體(與上述液體不相混合的)或氣體作為移動相的系統中,使試料混合物中的各成分邊保持向兩相分布的平衡狀態邊移動,利用各成分對固定相親和力不同所引起的移動速度差,將它們彼此分離開的定性與定量分析方法,稱為層析,亦稱色譜法。根據移動相種類的不同,分為液體層析、氣體層析二種。用作固定相的有矽膠、活性炭、氧化鋁、離子交換樹脂、離子交換纖維等,或是在硅藻土和纖維素那樣的無活性的載體上附著適當的液體,也可使用其他物質。將作為固定相的微細粉末狀物質裝入細長形圓筒中進行的層析稱為柱層析(column chromatogra-phy),在玻璃板上塗上一層薄而均的物質作為固定相的稱為薄層層析(thin-layer chromatography),後者可與用濾紙作為固定相的紙上層析進行同樣的分析,即在固定相的一端,點上微量試料,在密閉容器中,使移動相(液體)從此端滲入,移動接近另一端。通過這種展開操作,各成分呈斑點狀移動到各自的位置上,再根據Rf值的測定進行鑒定。當斑點不易為肉眼觀察時,可利用適當的顯色劑,或通過紫外燈下產生熒光的方法進行觀察。也可採用在第一種移動相展開後再用另一移動相進行展開(這時的展開方向應與原方向垂直),使各成分分離完全的雙相層析(two-dimensional chromatography)。分離後,將斑點位置的固定相切取下來,把其中含有來自試料的物質提取進行定量分析。但為制備與定量,柱層析則更為適宜。在柱層析中,移動相從加入試料的一端展開到達另一端後,繼續展開使各成分和移動相一起向柱外分別溶出,這就是廣泛使用的所謂洗提層析(elution chromatography)。層析根據固定相與溶質(試料)間親和力的差異分為吸附型、分配型、離子交換型(離子交換層析)等三種類型。但這並不是很嚴格的,有時常見到其中間類型。此外,近來也應用親和層析,即將與基質類似的化合物(通常為共價鍵)結合到固定相上,再利用其特異的親和性沉澱與其對應的特定的酶或蛋白質。
[編輯本段]類別
◆按層析的機理劃分:
吸附層析、分配層析、離子交換層析、凝膠過濾層析、親和層析等。
吸附層析:利用吸附劑表面對不同組分吸附性能的差異,達到分離鑒定的目的。
分配層析:利用不同組分在流動相和固定相之間的分配系數不同,使之分離。
離子交換層析:利用不同組分對離子交換劑親和力的不同。
凝膠層析:利用某些凝膠對於不同分子大小的組分阻滯作用的不同。
◆按流動相與固定相的不同劃分:
氣相層析、液相層析。這兩大類層析是以流動相不同來劃分的。如同時區分流動相和固定相,劃分為:氣固層析、氣液層析、液固層析和液液層析等。
◆按操作形式劃分:
柱層析、紙層析、薄層層析、高效液相層析等。
柱層析:將固定相裝於柱內,使樣品沿一個方向移動而達到分離。
紙層析:用濾紙做液體的載體,點樣後,用流動相展開,以達到分離鑒定的目的。
薄層層析:將適當粒度的吸附劑鋪成薄層,以紙層析類似的方法進行物質的分離和鑒定。
以上劃分無嚴格界限,有些名稱相互交叉,如親和層析應屬於一種特殊的吸附層析,紙層析是一種分配層析,柱層析可做各種層析。
[編輯本段]基本原理
層析須在兩相系統間進行。一相是固定相,需支持物,是固體或液體。另一相為流動相,是液體或氣體。當流動相流經固定相時,被分離物質在兩相間的分配,由平衡狀態到失去平衡到又恢復平衡,即不斷經歷吸附和解吸的過程。隨著流動相不斷向前流動,被分離物質間出現向前移動的速率差異,由開始的單一區帶逐漸分離出許多區帶,這個過程叫展層。
系數K是物質在兩相中的濃度比。K值大,則在固定相中吸附牢,K值小吸附差。各物質間的K值差別大,則易被分離。不同類型層析的K值含義不同,可視為吸附平衡常數,分配常數或離子交換常數等。
研究層析現象而發展的塔板理論,與有機化學實驗中的分餾法原理有些相似。被分餾的有機溶劑在分餾柱內的填充物上形成許多熱交換層,從而把低沸點溶劑先分餾出來,達到純化的目的。在層析時用理論塔板數n來衡量層析效能。
tR為物質在層析柱上的保留時間,W為洗脫下來的物質峰形的寬度。n值愈大表示層析柱的效能愈高。如用理論塔板高度H表示,則包含了層析柱長度的因子。
式中L為層析柱的柱長。H值越大,則柱效越低。
此外影響層析分離效果的還有渦流擴散、縱向擴散和傳質阻抗等因素。因此選擇層析固定相支持物的粒度、均勻度等物理性能,流動相的層析系統和溫度等都是做好層析的關鍵。
[編輯本段]幾種常用的層析
◆吸附層析
吸附劑的吸附力強弱,是由能否有效地接受或供給電子,或提供和接受活潑氫來決定。被吸附物的化學結構如與吸附劑有相似的電子特性,吸附就更牢固。常用吸附劑的吸附力的強弱順序為:活性炭、氧化鋁、硅膠、氧化鎂、碳酸鈣、磷酸鈣、石膏、纖維素、澱粉和糖等。以活性炭的吸附力最強。吸附劑在使用前須先用加熱脫水等方法活化。大多數吸附劑遇水即鈍化,因此吸附層析大多用於能溶於有機溶劑的有機化合物的分離,較少用於無機化合物。洗脫溶劑的解析能力的強弱順序是:醋酸、水、甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙酯、醚、氯仿、苯、四氯化碳和己烷等。為了能得到較好的分離效果,常用兩種或數種不同強度的溶劑按一定比例混合,得到合適洗脫能力的溶劑系統,以獲得最佳分離效果。
◆分配層析
在支持物上形成部分互溶的兩相系統。一般是水相和有機溶劑相。常用支持物是硅膠、纖維素和澱粉等,這些親水物質能儲留相當量的水。被分離物質在兩相中都能溶解,但分配比率不同,展層時就會形成以不同速度向前移動的區帶。
◆離子交換層析
支持物是人工交聯的帶有能解離基團的有機高分子,如離子交換樹脂、離子交換纖維素、離子交換凝膠等。帶陽離子基團的,如磺酸基(—SO3H)、羧甲基(—CH2COOH)和磷酸基等為陽離子交換劑。帶陰離子基團的,如DEAE—(二乙基胺乙基)和QAE—(四級胺乙基)等為陰離子交換劑。離子交換層析只適用於能在水中解離的化合物,包括有機物和無機物。對於蛋白質、核酸、氨基酸及核苷酸的分離分析有極好的分辨力。離子交換基團在水溶液中解離後,能吸引水中被分離物的離子,各種物質在離子交換劑上的離子濃度與周圍溶液的離子濃度保持平衡狀態,各種離子有不同的交換常數,K值愈高,被吸附愈牢。洗脫時,增加溶液的離子強度,如改變pH,增加鹽濃度,離子被取代而解吸下來。洗脫過程中,按K值不同,分成不同的區帶。
◆凝膠過濾層析
支持物是人工合成的交聯高聚物,在水中膨脹後成為凝膠。凝膠內為內水層,凝膠周圍的水為外水層。控制交聯度以形成不同孔徑的網狀結構。交聯度小的孔徑大,交聯度大的孔徑小。凝膠只允許被分離物質中小於孔徑的分子進入,大於孔徑的分子被排斥在外水層,最先被洗脫下來。而進入孔徑的分子也按分子量大小大致分離成不同的區帶。選擇不同規格的凝膠,可把一個混合物按分子量的差異分成不同的組分。這種方法曾被稱為分子篩。目前常用的凝膠商品有:葡聚糖凝膠(sephadex)、聚丙烯醯胺凝膠(bio-gel)、瓊脂糖凝膠(sepharose)和聚苯乙烯凝膠(styragel)等。
◆親和層析
在一對有專一的相互作用的物質中,把其中之一聯結在支持物上,用於純化相對的另一物質。常見的親和對如:酶和抑制劑,抗原和抗體,激素和受體等。支持物為瓊脂糖或纖維素等。
◆氣相層析
屬於分配層析或吸附層析,僅適用於分析分離揮發性和低揮發性物質。固定相是在惰性支持物(如磨細的耐火磚)上覆蓋一層高沸點液體,如硅油、高沸點石蠟和油脂、環氧類聚合物。外塗層約為支持物重量的20%。分析時操作溫度范圍,一般從室溫到200℃。特殊的層析柱能達到500℃。流動相常用氦、氬或氮為展層氣體。氣相層析分離的區帶十分清晰,是由於揮發性物質在兩相間能很快達到平衡,所需分析時間大為縮短,一般為數分鍾至10餘分鍾。檢測記錄系統繪出的各峰是測定流出氣體電阻變化的結果,因而測定樣品量可到微克和毫微克水平。具有快速、靈敏和微量的優點。氣相層析也能用於分離制備樣品,但需增加將流出氣體通過冷凍將分離物回收的裝置。
◆紙層析
以濾紙為支持物的分配層析。組成濾紙的纖維素是親水物質,能形成水相和展層溶劑的兩相系統,被分離物質在兩相中的分配保持平衡關系。紙層析用於分析簡單的混合物時可做單向層析。對於復雜的混合物,可做雙向層析。1944年A.J.P.馬丁第一次用紙層析分析氨基酸,得到很好的分離效果,開創了近代層析的發展和應用的新局面。70年代以後,紙層析已逐漸為其他分辨力更高、速度更快和更微量化的新方法,如離子交換層析、薄層層析、高效液相層析等所代替。
◆薄層層析
在玻璃片、金屬箔或塑料片上鋪上一層約1~2毫米的支持物,如纖維素、硅膠、離子交換劑、氧化鋁或聚醯胺等,根據需要做不同類型的層析。聚醯胺薄膜是一種特異的薄層,將尼龍溶解於濃甲酸中,塗在滌綸片基上,當甲酸揮發後,在滌綸片基上形成一層多孔的薄膜,其分辨力超過了用尼龍粉鋪成的薄層。薄層層析較紙層析優越在於分辨高,展層時間短。例如用紙層析做氨基酸分析,往往需要兩天時間,而且對層析條件要求嚴格,不易得到滿意的分離效果。如用薄層層析做,一般約需半小時,分離效果更好。薄層層析一般用於定性分析。也能用於定量分析和制備樣品。
◆高效液相層析(又名高壓液相色譜)
70年代新發展的層析法。其特點是:用高壓輸液泵,壓強最高可達5000psi(相當於34個標准大氣壓)。用直徑約3~10微米的超細支持物裝填均勻的不銹鋼柱。常用的支持物是在玻璃小珠上塗一層1~2微米的二氧化硅,經硫醯氯反應生成Si—Cl,進一步連接疏水的烷基,如Si—C18H37,或陽離子交換基團—Si(CH2)n—C6H4SO3H,或陰離子交換基團—Si(CH2)nNH2。這種支持物能承受很高的壓力,化學性能穩定。用不同類型支持物的HPLC,可做吸附層析、離子交換層析和凝膠過濾層析。其分析微量化可達10-10克水平。但用於制備,可以純化上克的樣品。展層時間短,一般需幾分鍾到10餘分鍾。其分析速度、精確度可與氣相層析媲美。HPLC適於分析分離不揮發和極性物質。而氣相層析只適用於揮發性物質,兩者互為補充,都是目前最為理想的層析法。HPLC配有程序控制洗脫溶劑的梯度混合儀,數據處理的積分儀和記錄儀等電子系統,成為一種先進的分析儀器,在生物化學、化學、醫葯學和環境科學的研究中發揮了重要作用。
◆反相層析
在吸附層析中,高極性物質在層析柱上吸附較牢,洗脫時發生拖尾現象和保留時間長的問題。如果在支持物上塗上一層高碳原子的疏水性強的烷烴類,洗脫液用極性強的溶劑,如甲醇和水的混合物。則被分離樣品中的極性強的物質不被吸附,最先洗下來,得到較好的分離效果。這種層析法與普通的吸附層析法相反,故稱為反相層析。目前用HPLC做反相層析常用的ODS柱,即在支持物的表面上連接了C18H37Si—基團。
◆同系層析
在核酸分析中,將樣品經核酸酶部分裂解成不同長度的核苷酸片段,用同位素標記後,在DEAE纖維素薄層上分離,用含有未標記的相同的核苷酸片段作展層溶劑,這樣,未標記的核苷酸把標記過的核苷酸推進,使按分子量大小不同把標記核苷酸片段,按由小到大的次序排列,達到分離的目的。於是把這種層析法稱為同系層析。同系層析和電泳相結合曾用於寡核苷酸的順序分析。
紙層析是層析法的一種,要了解紙層法還得從層析法開始.層析法又稱色層分析法或色譜法(Chromatography),是一種基於被分離物質的物理、化學及生物學特性的不同,使它們在某種基質中移動速度不同而進行分離和分析的方法。例如:我們利用物質在溶解度、吸附能力、立體化學特性及分子的大小、帶電情況及離子交換、親和力的大小及特異的生物學反應等方面的差異,使其在流動相與固定相之間的分配系數(或稱分配常數)不同,達到彼此分離的目的。
層析法的最大特點是分離效率高,它能分離各種性質極相類似的物質。而且它既可以用於少量物質的分析鑒定,又可用於大量物質的分離純化制備。因此,作為一種重要的分析分離手段與方法,它廣泛地應用於科學研究與工業生產上。現在,它在石油、化工、醫葯衛生、生物科學、環境科學、農業科學等領域都發揮著十分重要的作用。
層析根據固定相基質的形式分類,層析可以分為紙層析、薄層層析和柱層析。其中紙層析是指以濾紙作為基質的層析。
10. 既有分子排阻作用,又有離子交換功能的填料
色譜分析法基本原理
色譜法,又稱層析法。根據其分離原理,有吸附色譜、分配色譜、離子交換色譜與排阻色譜等方法。