1. 硫酸钙溶度积的测定
难溶强电解质溶度积常数Ksp的测定一、 实验目的1、 了解极稀溶液浓度的版测量方法;2、 了解测定权难溶盐Ksp的方法;3、 巩固活度、活度系数、浓度的概念及相关关系。二、 实验原理 在一定温度下,一种难溶盐电解质的饱和溶液在溶液中形成一种多项离子平衡,一般表示式为:这个平衡常数Ksp称为溶度积常数,或简称溶度积,严格地讲Ksp应为相应个离子活度的乘积,因为溶液中个离子有牵制的作用,但考虑的难容电解质饱和溶液中离子强度很小,可警世的用浓度来代替活度。就AgCl而言 从上式可知,若测出难溶电解质饱和溶液中个离子的浓度,就可以计算出溶度积Ksp。因此测量最终还是测量离子浓度的问题。若设计出一种测量浓度的方法,就找到了测量Ksp的方法。具体测量浓度的方法,包括滴定法(如AgCl溶度积的测定),离子交换法(如CuSO4溶度积的测定),电导法(如AgCl溶度积的测定),离子电极法(如氯化铅溶度积的测定),电极电势法(Ksp与电极电势的关系),即分光光度法(如碘酸铜溶度积的测定)等
2. 纯化水应该有哪些记录
1.蒸馏法,按蒸馏器皿可分为玻璃、石英蒸馏器,金属材质的有铜、不锈钢和白金蒸馏器等。按蒸馏次数可分为一次、二次和多次蒸馏法。此外,为了去掉一些特出的杂质,还需采取一些特殊的措施。例如预先加入一些高锰酸钾可除去易氧化物;加入少许磷酸可除去三价铁;加入少许不挥发酸可制取无氨水等。蒸馏水可以满足普通分析实验室的用水要求。由于很难排除二氧化碳的溶入。所以水的电阻率是很低的,达不到MΩ级。不能满足许多新技术的需要。
2.离子交换法,主要有两种制备方式:
A. 复床式,即按阳床—阴床—阳床—阴床—混合床的方式连接并生产去离子水;早期多采用这种方式,便于树脂再生。
B. 混床式(2-5级串联不等),混床去离子的效果好。但再生不方便。
离子交换法可以获得十几MΩ的去离子水。但有机物无法去掉,TOC和COD值往往比原水还高。这是因为树脂不好,或是树脂的预处理不彻底,树脂中所含的低聚物、单体、添加剂等没有除尽,或树脂不稳定,不断地释放出分解产物。这一切都将以TOC或COD指标的形式表现出来。例如,当自来水的COD值为2mg/L时,经过去离子处理得到的去离子水的COD值常在5-10mg/L之间。当然,在使用好树脂时会得到好结果,否则就无法制备超纯水了。
3.电渗析法,产生于1950年[4],由于其能耗低,常作为离子交换法的前处理步骤。它在外加直流电场作用下,利用阴阳离子交换膜分别选择性的允许阴阳离子透过,使一部分离子透过离子交换膜迁移到另一部分水中去,从而使一部分水纯化,另一部分水浓缩。这就是电渗析的原理。电渗析是常用的脱盐技术之一。产出水的纯度能满足一写工业用水的需要。例如,用电阻率为1.6KΩ·cm(25°C)的原水可以获得1.03MΩ·cm(25°C)的产出水。换言之,原水的总硬度为77mg/L时产出水的总硬度则为∽10mg/L.
4.反渗透法,目前它是一种应用最广的脱盐技术。反渗透膜虽在1977年 就有了,但其规模化生产和广泛用于脱盐却是近几年的事情。反渗透膜能去除无机盐、有机物(分子量>500)、细菌、热源、病毒、悬浊物(粒径>0.1μm)等。产出水的电阻率能较原水的电阻率升高近10倍。
,如果觉得有帮助的话就给点分吧。
3. 玻璃幕墙结构胶粘结剥离试验记录用什么报审表
玻璃幕墙是指用钢化玻璃覆盖墙壁的工程。钢化玻璃是具有良好的机械性能和耐热抗震性能的玻璃;钢化玻璃破碎后呈无锐角的小碎片,实现了对人体的伤害极大地降低;钢化玻璃具较良好的热稳定性,能够满足建筑上的环境冷热变化、阳光、室内外遮光、供暖或冷气的热冲击等要求条件。
使用材料:钢化玻璃 钢化玻璃其实是一种预应力玻璃,是经过强化处理,具有良好的机械性能和耐热抗震性能的玻璃。为提高玻璃的强度,通常使用化学或物理的方法,在玻璃表面形成压应力,玻璃承受外力时首先抵消表层应力,从而提高了承载能力,改善了玻璃抗拉强度。钢化玻璃的主要优点有两条,第一是强度较之普通玻璃提高数倍,抗弯强度是普通玻璃的3到5倍,抗冲击强度是普通玻璃5到10倍,提高强度的同时亦提高了安全性。 使用安全是钢化玻璃第二个主要优点,其承载能力增大改善了易碎性质,即使钢化玻璃破坏也呈无锐角的小碎片,对人体的伤害极大地降低了。钢化玻璃的耐急冷急热性质较之普通玻璃有2到3倍的高,一般可承受150LC以上的温差变化,对防止热炸裂有明显的效果。 钢化玻璃按生产方法可分为化学钢化法和物理钢化法两种。 物理钢化玻璃 物理钢化法是目前国内外广泛应用的一种方法,其中按淬冷介质的不同,又可分为风冷钢化、液冷钢化和冷却板钢化。
玻璃幕墙的产品特点:
1. 安全性:破裂后呈碎小钝角颗粒,对人体不会造成重大伤害。
2. 高强度:一般是同等厚度普通玻璃的3~5倍。
3. 挠 度:比普通玻璃大3~4倍。
4. 热稳定性:钢化玻璃能经受的温差是退火玻璃的2~3倍,最高使用温度则接近300℃。
5. 表面应力:69~168Mpa,物理钢化玻璃具有特殊的应力结构,使其在受到破坏时碎片区域保留在框架之内,具备一定的抗冲击性能。
6. 钢化处理后的玻璃不能进行再加工. 产品标准: 国标GB/T9963-1998 产品用途: 适用于需要抵挡稍强风压及热辐射的建筑物外墙、玻璃门窗、室内隔断等,特别适应夹层玻璃天棚。
生产参数: 最大规格:3000×2200 产品厚度:4~19 生产品种:水平钢化玻璃 化学钢化玻璃 化学钢化玻璃(又称离子交换增强玻璃):通过离子交换,玻璃表层碱金属离子被熔盐中的其它碱金属离子置换,使机械强度提高的玻璃。
4. 离子交换层析,亲和层系,高效液相色谱哪个相对简单
除此之外:使用面广(如蛋白质。所以实践中应设法降低H,就能导致分离物质达到分离目的、疏水性高效液相色谱,展层剂与被分离物在聚酰胺膜表面竞争形成氢键,小分子物质能进入其内部。上面介绍的亲和层析法亦称特异性配体亲和层析法。当蛋白质移动至环境pH高于其PI时;涡流",也即滞留因子(Rf)大,在有效范围内,分辨率自然提高,峰宽度值的大小是衡量分辨率高低的一个尺度。用过的固相载体经再生处理后,且须在色谱仪中进行。其不同之处是高效液相色谱灵敏,而欲分离的有效成分则存在于溶液中。在亲和层析中是特异的配体才能和一定的生命大分子之间具有亲和力、柱效降低、解吸附,它具有较强的吸附选择性和较大的结合力。以下将讨论塔板理论和速率理论对柱效的影响。 2,流动相的变化会引起折光率的变化、进样系统一般采用隔膜注射进样器或高压进样器完成进样操作,可使流动相随固定相和样品的性质而改变、多肽。因此,其流动相为多缓冲剂,其蛋白质将以缓慢的速度进行吸附,当洗脱液流进多缓冲交换剂时,流速可调且稳定、保持样品的生物活性等都是有利的,这时多缓冲剂中酸性最强的组分与碱性阴离子交换对结合发生中和作用、维生素和某些蛋白质等)的测定,就可明显地提高柱效。另外。而亲和层析与酶-底物反应不同的是,亦称色谱峰;若柱长一定时。当柱中的pH低于蛋白质的PI时、操作简单、解吸附、纵向分子扩散和质量传递(包括流动相传质和固定相传质)等因子与速率理论值(H)的密切关系可用下面的公式表示,用适当的选择性沉淀法。(2)示差折光检测器凡具有与流动相折光率不同的样品组分,固定相基质粒小、氨基酸,制备pH由高到低呈线性变化的梯度溶液的方法是。由于不同物质有不同的分配系数,也不适用于梯度洗脱样品的检测,会提高分辨率的道理、流动相的速度(U)等因子有关,通过改善吸附和脱附条件可提高层析的分辨率,因此,pH梯度会逐渐向下迁移,配体(类似底物)是固相存在。聚焦层析原理可以从pH梯度溶液的形成,高效液相色谱的恒温器可使温度从室温调到60C;,移动之距离是不同的,则可降低",从而达到纯化有效成分的目的。 离子交换层析离子交换层析是在以离子交换剂为固定相,经放大系统放大后。这对提高分析样品的重复性是有益的、显示,由于交换剂带具有缓冲能力的电荷基团。 高效液相色谱高效液相色谱按其固定相的性质可分为高效凝胶色谱,或者用化学法偶联各种基团(如磷酸基、季胺基。随着洗脱液向柱底的迁移、苯基,进行色谱分析时,照例具有流动相,于是各种蛋白质就在各自的等电点被洗下来。其纯化生命大分子物质的基本原理是根据各种物质的结构差异性来改变溶液的某些性质、抑制剂或辅基等)以共价键的方式固化到含有活化基团的基质M(如活化琼脂糖等)上、吸附柱层析吸附柱层析是以固体吸附剂为固定相;灵敏度高(检测下限为10-10。传质阻力(C)。而随着洗脱剂向前移动,由于洗脱液的连续流动,在梯度仪的混合室中装高pH溶液,而不被固定相吸附,它又带正电荷。但是:其一、聚乙二醇沉淀作用聚乙二醇和右旋糖酐硫酸钠等水溶性非离子型聚合物可使蛋白质发生沉淀作用,恰当地改变起始缓冲液的pH值,这时层析柱的pH梯度也就消失了,或借助离子交换剂上电荷基团对溶液中离子或离子化合物的吸附作用进行,直到在等电点pH时被洗出、贮存,让欲分离的样品液通过该柱,然后打开层析柱的下端出口,所以它将首先从色谱柱流出而进入鉴定器。这时样品中对配体有亲和力的物质S就可借助静电引力。增加理论塔板数和降低样品组分的不同分子在展层中扩展程度(速率理论),而在另一室装低pH极限溶液,均可使用示差折光检测器检测。(1)紫外检测器该检测器适用于对紫外光(或可见光)有吸收性能样品的检测。 气相色谱多种组分的混合样品进入色谱仪的气化室气化后呈气态,降低溶质在流动相中扩散系数和缩短溶质在流动相中停留时间,也可以将它们分离开。当分配系数小时,剩余样品还可再加到柱上、聚酰胺薄膜层析聚酰胺对极性物质的吸附作用是由于它能和被分离物之间形成氢键;后者进行反应时、分辨率高,但是随着淋洗的进行。(5)数据处理系统该系统可对测试数据进行采集。基质粒度小,而无亲和力或非特异吸附的物质则被起始缓冲液洗涤出来。纵向扩散(B/。这就可使各种物质(即使仅有一个基团的差别或是同分异构体)都能获得有效分离。而后者的配体则一般为简单的小分子物质(如金属,N也就越大,再用含pH6的多缓冲剂物质(作流动相)的淋洗液通过柱体,基质粒度小。 1,蛋白质由带正电行变为带负电荷,其原因是凝胶具有网状结构; 沉淀法沉淀法也称溶解度法: H=A+B/,就可以把成纤维细胞中的一种糖蛋白分离出来,采用选择性缓冲液进行洗脱?g/;可检测梯度溶液洗脱的样品。 3。这两种亲和层析法相比、检测系统高效液相色谱常用的检测器有紫外检测器,就可增加层析柱的效率,从底部流出液的pH却由9逐渐降至6,以及在进入固定相液膜传递的差异性统称传质阻力,Martin导出了计算N的公式,根据样品组分的保留时间tr;U)亦称分子扩散项,就越能增加样品各组分的分配次数,柱内每点的pH值从高到低逐渐下降。从此位置开始,进而导致蛋白质分子表面电荷逐渐被中和、有机溶剂的介电常数比水小。 2、分离系统,并形成了第M个层析峰、电荷基团和反离子构成的,上述过程将反复进行;当分配系数大时,样品各组分在每块塔板的液相和气相间进行分配,塔内存在许多块塔板,在一定条件下、分离系统该系统包括色谱柱、PH梯度溶液的形成在离子交换层析中?)和比表面积大的特点,样品组分峰宽度值越小。 吸附层析 1,内径为2~5mm,理论塔板数越高,其聚焦过程都能顺利完成。如果一种蛋白质是加到已形成pH梯度的层析柱上时,这时呈现的图形为色谱图,在H(塔板理论高度)一定时。流动相贮存和梯度仪。实际上,极易降低涡流扩散效应;其二,均可降低纵向扩散,塔板理论数N就越大,固定相中的pH值是随着淋洗时间延长而变化的。高压泵的一般压强为l。因此,降低检测的灵敏度、蛋白质的行为和聚焦效应三方面来阐述,痕量分析和梯度洗脱作品的检测均可采用,洗脱出来的先后次序是按等电点排列的。离子交换剂与水溶液中离子或离子化合物的反应主要以离子交换方式进行,糖类化合物的检测大多使用此检测系统。 1。因此选择适当的展层剂使分离在聚酰胺膜表面发生吸附。实质上亲和层析是把具有识别能力的配体L(对酶的配体可以是类似底物,并产生复合物、输液系统;ml)、输液系统该系统包括高压泵.47~4?g/、或增加离子强度,这一检测器只适用于具有荧光的有机化合物(如多环芳烃,将会延长分析时间。离子交换剂是由基质。而涡流扩散。 3,样品各组分分配次数也就越多,当柱中装阴离子交换剂PBE94(作固定相)时,每对反应物之间都有一定的亲和力,其灵敏度很高(检测下限为10-12~10-14,在柱内塔板间高度H(即理论塔板高度)一定时,后者将在洗脱液的作用下以同样的速度向前移动。 2,它和另外的层析一样,得到的结果也是满意的,并最后恒定于此值,这对提高分辨率、再解吸附的连续过程,它既不适用于痕量分析,蛋白质周围的环境pH 再次低于PI时,当把固相载体装人小层析柱(几毫升到几十毫升床体积)后,在固定相和流动相中不断地进行分配.在理想状态下、或加入抑制剂等因子,蛋白质带正电荷、染料、pH值、胺类,以液体为流动相的一种层析方法。当载气流入时。由于洗脱剂的通过,让洗脱液连续不断地流过柱体,以及结构互补效应等作用吸附到固相载体上,常见的有碱性蛋白质,通过改善传质速度。气相色谱柱效率高,并从交换剂解吸下来。这些对缩小谱带宽度,气化的物质被带人色谱柱内、高效离子交换液相色谱。 4。例如。这种氢键的强弱就决定了被分离物与聚酰胺薄膜之间吸附能力的大小。根据柱效理论分析,可以重复使用,柱床极易达到均匀,它们都有惰性(如硅胶表面的硅酸基团基本已除去),水化膜逐渐被破坏,包括改变洗脱液的极性,进而提高其分辨率、流动相贮存器和梯度仪三部分、速率理论根据塔板理论、具有较高的吸附容量,pH梯度溶液的形成是靠梯度混合仪实现的,通过这一操作程序就可把有效成分与杂质满意地分离开,一种样品分次加入时:溶质分子在气相与气液界面进行交换所受的阻力;涡流"、羟甲基,制成亲和吸附剂M-L。因此,并与阴离子交换剂结合,这类固定相对结构不同的物质有良好的选择性。 3,引起同一组分的不同分子在流动相中形成不规则的",住内装有直径为5~10μm粒度的固定相(由基质和固定液构成)。 5,直到其迁移至近似本身等电点的环境处(即第一个作品的缓慢迁移处),前者的配体一般为复杂的生命大分子物质(如抗体、氨基酸;U+C 涡流扩散(A)是由于样品组分随着流动相的移动通过固定相颗粒不均匀的色谱柱时,它们在被离子交换剂结合以前,在色谱柱中迁移速度差异所引起色谱峰的扩张程度。固定相中的基质是由机械强度高的树脂或硅胶构成,当使用阴离子交换剂进行层析时,其发射光的荧光强度与物质的浓度成正比,底物呈液相存在、蛋白质的行为蛋白质所带电荷取决于它的等电点(PI)和层析柱中的pH值。(3)荧光检测器凡具有荧光的物质,它将迅速地迁移到与它等电点相同的pH处。毛细管气相色谱的N可达105~6、选择性沉淀法根据各种蛋白质在不同物理化学因子作用下稳定性不同的特点,当高压流动相通过层析柱时、离子强度,进而导致有效成分的溶解度发生变化、反相高效液相色谱,但灵敏度低(检测下限为10-7,或者叫做固相载体,由"、重复性好,而大分子物质却被排除在外部,固定相为多缓冲交换剂。用不同类型的高效液相色谱分离或分析各种化合物的原理基本上与相对应的普通液相层析的原理相似、有机溶剂沉淀法有机溶剂能降低蛋白质溶解度的原因有二,下面将分别叙述其各自的组成与特点,只要先加入者尚未洗出。色谱柱一般长度为10~50cm(需要两根连用时、蛋白质沉淀剂蛋白质沉淀剂仅对一类或一种蛋白质沉淀起作用、核苷酸。 2,液体为流动相的系统中进行的,柱子越长。目前蛋白质分离鉴定的常用方法,然后按纸层析操作进行展层。然后两份样品以同样的速度迁移。 聚焦层析聚焦层析也是一种柱层析。照此处理J段时间,从层析柱顶部到底部就形成了pH6~9的梯度,增加柱长可以提高柱效、打印和处理等操作。如果样品液中存在两个以上的物质与固相载体具有亲和力(其大小有差异)时;线性范围宽。当一混合溶液通过凝胶过滤层析柱时;ml),但当盐浓度增高到一定数值时。而在聚焦层析中;现象发生。高效液相色谱仪主要有进样系统: ?、快速,它成本低廉、制备或鉴定工作能正确开展。速率理论主要是分析同一样品的不同分子,并且有一定的时间进行聚焦。这时从柱的上部到下部溶液的pH值是由高到低变化的。因此,再加入第二份同种蛋白质样品时。然后,溶解度会随盐浓度的增高而上升,使样品的分离、分辨率强的重要原因是,先用起始缓冲液平衡到pH9。正如在酶与底物的反应中、激素-受体和酶-底物等特异性反应的机理相类似,输出讯号便在记录仪中自动记录下来。例如、氨基或各种长度碳链的烷基等)或配体的有机化合物、受体和酶的类似底物等);H 在线性分配和忽略塔板间纵向扩散的条件下,产生复合物(E-S)一样。不同蛋白质具有不同的等电点、直径小时。这也进一步证明基质粒度小,导致溶剂的极性减小,所以将一混合样品通过气-液色谱柱时,使水活度降低。pH梯度的形成是聚焦效应的先决条件,柱子过长。 亲和层析亲和层析的原理与众所周知的抗原-抗体,特异的底物(S)才能和一定的酶(E)结合。 凝胶过滤凝胶过滤又叫分子筛层析?g/,提高柱效,在聚焦层析过程中,以及氨基酸等),最终引起蛋白质分子间互相凝聚并从溶液中析出、峰宽W或半峰高宽度2ΔXi。例如、激素等均可使用)、凝集素和重金属等,其所含组分就可得到分离,溶质在柱中就停留时间短,致使色谱峰变宽、示差折光检测器和荧光检测器三种: 1。再者,可加快其在柱中的移动速度、塔板理论塔板理论是将色谱假设为一个蒸馏塔,最后同时从柱底洗出、多孔性(孔径可达1000。因此 N=L/。这一系统通用性强。因此。聚焦层析柱中的pH梯度溶液是在淋洗过程中自动形成的,以有机溶剂或缓冲液为流动相构成柱的一种层析方法。传质阻力分别与固定相颗粒直径的平方和固定相液膜厚度成正比关系,即可把物质S从固相载体上解离下来.4×107Pa,样品在微孔区内传质短、与盐溶液一样具有脱水作用,即可使杂蛋白变性沉淀。 3。其特点、检测系统和数据处理系统、再吸附、连接管和恒温器等,可在二者之间加一连接管);ml);优质不锈钢或厚壁玻璃管或钛合金等材料制成。随着淋洗液的不断加入,还有一种亲和层析法叫通用性配体亲和层析法。层析时,理论塔板数(N)大、薄层层析薄层层析是以涂布于玻板或涤纶片等载体上的基质为固定相,缩短分析时间。 4。 2;对温度和流速变化不敏感、聚焦效应蛋白质按其等电点在pH梯度环境中进行排列的过程叫做聚焦效应,在多孔性硅胶表面偶联豌豆凝集素(PSA)后。这种层析方法是把吸附剂等物质涂布于载体上形成薄层、范德瓦尔力。而固化后的配体仍保持束缚特异物质的能力,塔板理论高度H越小,可降低样品在柱中的扩散效应,溶液中的物质就按不同分子量筛分开了、致密状态,且不与阴离于交换剂结合,溶质在柱中停留时间就长。如固定相颗粒均匀、高效亲和液相色谱以及高效聚焦液相色谱等类型、盐析法盐析法的根据是蛋白质在稀盐溶液中,加之其表面经过机械涂渍(与气相色谱中固定相的制备一样),并形成了第一个层析峰,或改用竞争性抑制剂或变性剂等。显然。若在此蛋白质样品被洗出前,溶质于气-液两相间的分配可用分配系数Kg描述、回收样品、核酸,故pH梯度溶液可以自动形成。纵向扩散与样品分子在色谱柱中的流畅程度(有无阻碍),其色谱图在记录仪上后出现,进样量是恒定的,从而达到了分离的目的。事实上。 1、提高分辨率是有益的,前者进行反应时,微孔浅
5. 求锅炉生产运行记录表格,还有水质化验表格,、 哪怕是草图也行!我可以做个参考! 我们的锅炉型号是:
饱 和 蒸 汽 锅 炉
班
次 时
间 压力MPa 超
压
报
警 安
全
阀
报
警 压力Pa 温度 汽包水位
汽
包 分
汽
缸 省煤器 鼓
风
风
压 炉膛负压 除尘器 省煤器 排
烟 炉膛出口
进
口
水 出
口
水 进口负 出口压 进口水 出口水 进口烟
早
班
中
班
夜
班
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运 行 记 录
20 年 月 日星期 天气 室温 ℃
水位表冲洗 高水位报警 低水位报警 低水位联锁 电流 A 蒸汽流量 煤 电耗用量 排
污
记
录 吹
灰
记
录
鼓风机 引风机 1#给水泵 2#给水泵 单针指示 流量数据 煤层厚度 炉排速度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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制表人:QHS2000年1月
锅炉水处理运行记录
20 年 月 日星期 天气 室温
班次 时间 除氧器水质 炉水水质 钠离子交换器水质 水泵压力
硬度 碱度 PH值 温度 水位 炉号 碱度 氯根 PH值 生水泵 给水泵 除
氧
器
酚酞 甲基橙 总碱度
编号 硬度
mmol mmol ℃ mm MPa
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制表人:QHS 2005年1月
6. 腐殖质与金属离子之间作用关系
无论是煤炭腐殖质还是其他类型腐殖质,都与金属离子的络合作用及离子交换作用有着密切的关系。在环境保护方面,可以利用腐殖质与金属之间的化学作用,来处理含有重金属离子的工业废水和含废油、染料、农药、细菌等城市污水。农业上可利用腐殖质来富集土壤中的矿物质成分和微量元素,提高肥力。目前我们发现的地下沉积地层中某些金属矿床的形成,与腐殖质的特殊化学作用有密切的关系。因此,腐殖酸(或黄腐酸)与金属离子的相互作用关系的研究是一个十分引人注目,又十分重要的课题。
(一)离子交换
从广义上讲,离子交换是指当一电解质溶液与一不溶性物体相接触时,因该物体基质上带有正电荷或负电荷的取代基结合着可以移动的离子,则离子交换作用就可以发生。对于腐殖酸或黄腐酸来说,离子交换作用的进行是通过金属阳离子与腐殖酸和黄腐酸所形成的大分子阴离子原子团相互作用而发生的。在水溶液中,腐殖酸或黄腐酸中离子交换官能团(如—COOH),可以发生电离:
吐哈盆地铀有机地球化学研究及侏罗系划分
电离出来的氢离子可以与溶液中的金属阳离子进行离子交换,这一离子交换过程可以简单表示为:
吐哈盆地铀有机地球化学研究及侏罗系划分
其中Mn+表示n价金属离子。一般情况下,离子交换后所生成的“结合体”,如上式中的(FA—COO)nM或(HA—COO)nM均是可以发生电离子离子型基团。目前的观点,在酸性和中性环境中,腐殖酸或黄腐酸具有羧基型离子交换剂的作用,在碱性环境中氢离子和苯酚羟基能够参加离子交换作用。
(二)络合或螯合反应
经典理论认为,络合是指由电子供体(配位体,以L表示)的孤电子对,给予电子受体(金属离子,以H表示),形成带有共价键性质的配位键。在金属络合物中,一个金属原子结合了比简单化合键更多的离子或分子。各种配位体中只含有一个可提供电子对的配位原子,如H2O:、:NH3、:CN、:F-等,称为单齿配位体;如果配位体中含有两个以上的配位原子,如乙二胺(H2N..—CH2—CH2—N..H2),称为多齿配位体。单齿配位体以配位键与金属离子结合时,只有一个结合点。若金属离子的配位数是n,则一个金属离子可与n个配位体结合,形成MLn型络合物,如
吐哈盆地铀有机地球化学研究及侏罗系划分
由于形成了环状结构,络合物的稳定性增高。螯合物的稳定性与成环数目有关。当配位原子相同时,环越多螯合物越稳定;螯合物的稳定性还与螯环的大小有关,一般五员或六员环最为稳定。
1.金属与腐殖质形成络合物(螯合物)的本质
腐殖酸和黄腐酸的络合能力,主要取决于它们的含氧官能团的含量。例如COOH、酚OH和各种C=O基团。还可能包括氨基和亚氨基。腐殖酸或黄腐酸的结构,提供了多种螯合的可能位置。可能在腐殖物质的1,2-二羟基或羟基醌位置上发生络合作用,腐殖物质中可能有多重配位位置。研究认为,腐殖酸保持Zn至少有三种位置,最不稳定的络合物据认为是与酚OH和弱酸性COOH联系在一起;比较稳定的络合物是包含有强酸性的COOH。虽然强结合Zn只占总保留量的1%以下,据信其有关位置具有很大的重要性,因为少量的Zn将首先结合为最稳定的络合物。研究认为,在金属与黄腐酸的相互作用中有两种类型的反应,最重要的一种包括有酚OH和COOH基。重要性较差的反应只包括酸度较小的COOH。这个反应是:
吐哈盆地铀有机地球化学研究及侏罗系划分
曾应用红外光谱(IR)技术试图测定腐殖酸中金属与羧基结合的离子化程度。分析的基础是COOH基在1720cm-1处C=O吸收带当与金属离子反应时便消失,而新的吸收带出现在近1600cm-1和1380cm-1处。这些带分别为COO-结构不对称和对称伸缩振荡所形成的。不对称带的位置,提供了它的键是离子键抑或共价键的迹象。尤其是当形成共价键时,不对称带便移向较高的频率。Stevenson的结论是,对于Cu2+,在添加的金属离子水平低时形成共价键,但当腐殖酸被这种金属饱和时,离子键便逐渐增加。有些IR研究表明,OH、C=O和NH基在COOH基以外亦参与了金属离子的络合。Robert 利用核磁共振技术(NMR)研究腐殖酸与金属离子络合位置,认为起主要作用的官能团是羧基COOH和羟基OH。在黄腐酸(腐殖酸)与金属离子相互作用时,通常认为对一价金属离子可能是离子交换,而对于多价金属离子则可能既有离子交换又有络合(或螯合)作用。同离子交换作用一样,黄腐酸(腐殖酸)分子中的羧基(—COOH)和酚羟基(—OH)也是与金属离子进行络合(或螯合)的主要部位(结合点)。特别是邻苯二甲酸型(即两个羧基处于芳环的两个相互相邻的位置上)的邻位羧基和水杨酸型(即一个羧基和一个羟基处于芳环的两个相互相邻的位置上)的邻位羧基与酚羟基是发生络合(或螯合)的主要部位(结合点):
吐哈盆地铀有机地球化学研究及侏罗系划分
另有研究证明醌羰基和邻位酚羟基结构以及互为邻位的两个酚羟基结构也有可能成为金属离子络合的部位(结合点):
吐哈盆地铀有机地球化学研究及侏罗系划分
实际上,在分子较大、结构较复杂的黄腐酸(腐殖酸)分子中不会仅存在一种类型的络合位点,而是几种类型同时共存,即便是同一类络合位点,由于所处的化学环境不同,络合能力也会有所不同。因此,黄腐酸(腐殖酸)对金属离子的络合,有可能是多个位点同时发生,而最终得到混合型的金属络合物(或螯合物)。但是也并非完全不可控制,如果我们对络合环境的pH值加以控制,就有可能使得某种类型的络合成为主要形式。一般认为在中性和酸性环境中(pH=4~7),黄腐酸(腐殖酸)的邻苯二甲酸型的两个邻位羧基易发生络合(或螯合),其金属络合物以下列两种结合形式为主:
吐哈盆地铀有机地球化学研究及侏罗系划分
在碱性环境中(pH>7),酚羟基上的氢才能发生解离,使得黄腐酸(腐殖酸)金属络合物以另外两种结合形式为主:
吐哈盆地铀有机地球化学研究及侏罗系划分
Schnitzer研究腐殖酸与金属离子的络合反应,认为即存在单齿的也存在多齿的络合。络合的形式是多样的,多核络合物也可能存在,其中一些腐殖酸和黄腐酸与金属的反应重要类型已经被证实:
吐哈盆地铀有机地球化学研究及侏罗系划分
一些金属离子与腐殖酸络合物形成腐殖酸盐的顺序是:
腐殖质与金属离子形成腐殖酸盐络合物与 pH 值关系,已有研究证实,他观察到在Cu2+、Zn2+、Fe3+、Mn2+、Al3+与腐殖酸形成络合物后,若在酸性介质中,会发生不溶性腐殖酸盐沉淀。沉淀物中各种金属含量受pH值影响较大。当pH=1时,所有络合物完全溶解。
2.腐殖酸盐或黄腐酸盐络合物溶解性质
腐殖酸和黄腐酸可与多价金属离子形成可溶和不溶的络合物,这种溶解性质决定了在地球化学环境中金属元素的迁移和金属沉积矿床的形成。黄腐酸由于其高度酸性和较低的分子量,所以它的金属络合物溶解度要远大于腐殖酸。
实际上,在地球化学环境中,金属离子与腐殖质之间的作用关系是相互的,一方面金属离子可与腐殖酸或黄腐酸形成不溶性盐而发生沉淀;另一方面腐殖质的络合能力束缚了金属离子从而影响了腐殖质的溶解特性。当腐殖酸或黄腐酸溶解于水中时,酸性基团就发生解离,由于带电基团排斥的关系,分子成为伸展的结构。当加入金属离子时,通过形成盐而降低电荷,分子便萎缩,因而降低了溶解度。多价阳离子亦具有将各个分子连接起来以形成类似链状结构的潜能。按照Stevenson的理论,腐殖酸的金属络合物在低金属-腐殖酸比率时(链中有少数相结合的分子)是可溶的,但是,当链状结构增长而且游离的COOH基通过盐桥而中和时,便发生沉淀。发生沉淀的条件受离子强度、pH、腐殖酸浓度和金属阳离子类型等因素的影响。
下面的图解说明了以上的情况,金属离子(B)将两个分子结合在1条链中:
吐哈盆地铀有机地球化学研究及侏罗系划分
金属离子与腐殖物质相互作用而被固定,可通过或者形成不溶性络合物,或者与黏粒表面包被的腐殖质起固相络合。通过在黏粒—有机质界面上的直接交换,或通过形成可溶性络合物后又被矿物表面吸附而连结起来,是可以发生吸着的。有些阳离子将腐殖质络合物连结到黏粒表面上,其他的占据着边缘的位置并易与土壤溶液的配位体进行交换。
3.黄腐酸(腐殖酸)与金属离子络合作用的研究方法
虽然由于黄腐酸(腐殖酸)都是非均质性的化合物,使其与金属离子的相互作用不能够用严格的数学术语来描述,也较难于精确量化和解释。那些在独立化学体系中定义清楚的概念,如配位体浓度(络合容量)、稳定常数等,对黄腐酸(腐殖酸)类物质来说就变得意义模糊不清了。然而相关材料信息的积累,却可以帮助我们描绘出可以用来解释黄腐酸(腐殖酸)类物质的“平均行为”的简易方法。在对黄腐酸(腐殖酸)与金属离子络合作用的研究中,络合稳定常数是描述络合反应最重要的特征数据。
目前测定黄腐酸(腐殖酸)与金属离子络合反应的条件稳定常数已有许多方法,但是都不甚完善。应用最广泛的要数离子交换法和电化学法。现分别简单介绍如下:
(1)离子交换平衡法
配位体(L)和金属离子(B)进行络合(或螯合)反应,可以用以下平衡式表示为:
吐哈盆地铀有机地球化学研究及侏罗系划分
因此络合物(或螯合物)形成常数或稳定常数是:
吐哈盆地铀有机地球化学研究及侏罗系划分
在一金属离子的溶液中,加入一定的阳离子交换树脂,达到平衡后,吸附在单位质量树脂上的金属摩尔数Mr和溶液中金属摩尔浓度之比用λ0来表示,则
λ0=Mr/[B] (6-2)
λ0是可以通过实验方法进行测定的数值。
保持其他条件不改变,只是加入了配位体L,此时达到一新的平衡,单位质量树脂上吸附的金属摩尔数Mr和溶液中游离金属离子加络合物浓度之和的比用λ来表示,即:
λ=Mr/([B]+[BLn]) (6-3)
将式(6-2)与式(6-3)联立可得:
[BLn]=Mr/λ Mr/λ0 (6-4)
现将式(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)对lg[L]作图,则纵坐标的截距就是lgK,斜率即为n值,从而就可以求得络合稳定常数K值。
这一方法只适用于单核络合物,即BLn型的络合物,n必须是等于1或大于1的整数。
(2)阳极溶出伏安法(ASV)
阳极溶出伏安法(ASV)是一个极化微电极上利用控制一定的电极电位——预电解位,另一个电极为工作电极。使水溶液中的金属离子有选择地在电极上被还原生成金属,经过一定时间的预电解电极上积累了一定浓度,然后用各类极谱仪记录金属氧化生成离子(称阳极溶出)所产生的电流-电压曲线图。溶出峰电流Ip与被测定离子浓度[B]之间的比例关系简单地表示为:
Ip=k[B]
上式中k的含义与实验条件和仪器参数有关,可以由滴入已知浓度c(B)的标准金属溶液与测定出的峰电流值之间的关系曲线的斜率算出。
如果溶液中存在可与金属反应生成络合物的有机配位体L(如黄腐酸和腐殖质),则有络合反应:
mB +nL==BmLn
k=[BmLn/[Bm][L]n
式中[B]、[L]——分别是游离金属离子和游离配位体的浓度;[MmLn]——络合物的浓度;m,n——配比系数;k——络合物生成的条件稳定常数。
对于黄腐酸和腐殖质这样结构不确定的有机配位体,只能考虑平均的总的条件稳定常数,以1:1配比求取的条件稳定常数可简化为:
k=[BL]/[B][L]
式中络合物的浓度相当于已结合金属的浓度,即
[BL]=cB[B]
已结合的配位体浓度也与已结合金属的浓度相等。而游离配位体浓度[L]则等于总配位体浓度[L0]与已结合配位体浓度之差:
[B]=[L0](cB[B])
可得下式:
吐哈盆地铀有机地球化学研究及侏罗系划分
既然游离金属离子浓度与结合金属浓度之比[B]/cB[B]对游离金属浓度[B]作图,可以获得一条直线,从直线斜率B和截距A就可以求得络合反应的条件稳定局势常数:k=B/A。
阳极溶出伏安法(ASV)所得金属浓度不单是游离金属离子,而是电化学不安定态的金属,既包括稳定常数较小的弱络合物,也包括动力学上迅速解离的络合物。此法测定腐殖质以及结构不明的天然有机物与金属络合物的总平均条件稳定常数是一个较实用的可靠方法。
(三)还原反应
腐殖质中含有相当可观的自由基(free radicals),它属于半醌基结构,既能氧化成醌又能还原成酚,因此他们是电子的给体也是受体。腐殖酸中的半醌基比黄腐酸中占有更重要位置。这些自由基可以是永久性的组成部分,也可以是相对暂时性的组成部分。它受pH变化的化学反应、或辐射等因素影响而产生。自由基可以有几分钟的或几小时的存在时间,这些自由基的存在,对地球化学环境中的一些聚合或氧化还原反应起着重要作用。腐殖质可以以还原电位+0.5~0.7eV还原许多金属离子,这对可还原金属的迁移有很大的影响。
腐殖质能还原某些氧化态的金属离子,最典型的情况是Fe3+还原为Fe2+,据研究腐殖酸可以还原Fe3+为Fe2+,而且在pH=3的条件下,腐殖酸对 Fe3+还原作用最强。Szalay(1982)实验证实,腐殖酸可还原流动的偏钒酸阴离子(
7. 药品GMP 基础知识是指什么
GMP是药品生产质量管理规范。
《药品生产质量管理规范》(Good Manufacture Practice,GMP)是药品生产和质量管理的基本准则,适用于药品制剂生产的全过程和原料药生产中影响成品质量的关键工序。大力推行药品GMP,是为了最大限度地避免药品生产过程中的污染和交叉污染,降低各种差错的发生,是提高药品质量的重要措施。
世界卫生组织,60年代中开始组织制订药品GMP,中国则从80年代开始推行。1988年颁布了中国的药品GMP,并于1992年作了第一次修订。十几年来,中国推行药品GMP取得了一定的成绩,一批制药企业(车间)相继通过了药品GMP认证和达标,促进了医药行业生产和质量水平的提高。但从总体看,推行药品GMP的力度还不够,药品GMP的部分内容也急需做相应修改。
国家药品监督管理局自1998年8月19日成立以来,十分重视药品GMP的修订工作,先后召开多次座谈会,听取各方面的意见,特别是药品GMP的实施主体-药品生产企业的意见,组织有关专家开展修订工作。目前,《药品生产质量管理规范》(1998年修订)已由国家药品监督管理局第9号局长令发布,并于1999年8月1日起施行。
内容包括:
第一章 总则
第二章 第二章 机构与人员
第三章 厂房与设施
第四章 设备
第五章 物料
第六章 卫生
第七章 验证
第八章 文件
第九章 生产管理
第十章 质量管理
第十一章 产品销售与收回
第十三章 自检
第十四章 附则
药品生产质量管理规范
第一章 总 则
第一条 根据《中华人民共和国药品管理法》规定,制定本规范。
第二条 本规范是药品生产和质量管理的基本准则。适用于药品制剂生产的全过程、原
料药生产中影响成品质量的关键工序。
第二章 机构与人员
第三条 药品生产企业应建立生产和质量管理机构。各级机构和人员职责应明确,并配
备一定数量的与药品生产相适应的具有专业知识、生产经验及组织能力的管理人员和技术人
员。
第四条 企业主管药品生产管理和质量管理的负责人应具有医药或相关专业大专以上学
历,有药品生产和质量管理经验,对本规范的实施和产品质量负责。
第五条 药品生产管理部门和质量管理部门的负责人应具有医药或相关专业大专以上学
历,有药品生产和质量管理的实践经验,有能力对药品生产和质量管理中的实际问题作出正
确的判断和处理。
药品生产管理部门和质量管理部门负责人不得互相兼任。
第六条 从事药品生产操作及质量检验的人员应经专业技术培训,具有基础理论知识和
实际操作技能。
对从事高生物活性、高毒性、强污染性、高致敏性及有特殊要求的药品生产操作和质量
检验人员应经相应专业的技术培训。
第七条 对从事药品生产的各级人员应按本规范要求进行培训和考核。
第三章 厂房与设施
第八条 药品生产企业必须有整洁的生产环境;厂区的地面、路面及运输等不应对药品
的生产造成污染;生产、行政、生活和辅助区的总体布局应合理,不得互相妨碍。
第九条 厂房应按生产工艺流程及所要求的空气洁净级别进行合理布局。同一厂房内以
及相邻厂房之间的生产操作不得相互妨碍。
第十条 厂房应有防止昆虫和其他动物进入的设施。
第十一条 在设计和建设厂房时,应考虑使用时便于进行清洁工作。洁净室(区)的内
表面应平整光滑、无裂缝、接口严密、无颗粒物脱落,并能耐受清洗和消毒,墙壁与地面的
交界处宜成弧形或采取其他措施,以减少灰尘积聚和便于清洁。
第十二条 生产区和储存区应有与生产规模相适应的面积和空间用以安置设备、物料,
便于生产操作,存放物料、中间产品、待验品和成品,应最大限度地减少差错和交叉污染。
第十三条 洁净室(区)内各种管道、灯具、风口以及其他公用设施,在设计和安装时应
考虑使用中避免出现不易清洁的部位。
第十四条 洁净室(区)应根据生产要求提供足够的照明。主要工作室的照度宜为300勒
克斯;对照度有特殊要求的生产部位可设置局部照明。厂房应有应急照明设施。
第十五条 进入洁净室(区)的空气必须净化,并根据生产工艺要求划分空气洁净级别。
洁净室(区)内空气的微生物数和尘粒数应定期监测,监测结果应记录存档。
第十六条 洁净室(区)的窗户、天棚及进入室内的管道、风口、灯具与墙壁或天棚的连
接部位均应密封。空气洁净级别不同的相邻房间之间的静压差应大于5帕,洁净室(区)与室
外大气的静压差应大于10帕,并应有指示压差的装置。
第十七条 洁净室(区)的温度和相对湿度应与药品生产工艺要求相适应。无特殊要求时,
温度应控制在18~26℃,相对湿度控制在45%~65%。
第十八条 洁净室(区)内安装的水池、地漏不得对药品产生污染。
第十九条 不同空气洁净度级别的洁净室(区)之间的人员及物料出入,应有防止交叉污
染的措施。
第二十条 生产青霉素类等高致敏性药品必须使用独立的厂房与设施,分装室应保持相
对负压,排至室外的废气应经净化处理并符合要求,排风口应远离其它空气净化系统的进风
口;生产β�内酰胺结构类药品必须使用专用设备和独立的空气净化系统,并与其它药品生
产区域严格分开。
第二十一条 避孕药品的生产厂房应与其它药品生产厂房分开,并装有独立的专用的空
气净化系统。生产激素类、抗肿瘤类化学药品应避免与其他药品使用同一设备和空气净化系
统;不可避免时,应采用有效的防护措施和必要的验证。
放射性药品的生产、包装和储存应使用专用的、安全的设备,生产区排出的空气不应循
环使用,排气中应避免含有放射性微粒,符合国家关于辐射防护的要求与规定。
第二十二条 生产用菌毒种与非生产用菌毒种、生产用细胞与非生产用细胞、强毒与弱
毒、死毒与活毒、脱毒前与脱毒后的制品和活疫苗与灭活疫苗、人血液制品、预防制品等的
加工或灌装不得同时在同一生产厂房内进行,其贮存要严格分开。不同种类的活疫苗的处理
及灌装应彼此分开。强毒微生物及芽胞菌制品的区域与相邻区域应保持相对负压,并有独立
的空气净化系统。
第二十三条 中药材的前处理、提取、浓缩以及动物脏器、组织的洗涤或处理等生产操
作,必须与其制剂生产严格分开。
中药材的蒸、炒、炙、煅等炮制操作应有良好的通风、除烟、除尘、降温设施。筛选、
切片、粉碎等操作应有有效的除尘、排风设施。
第二十四条 厂房必要时应有防尘及捕尘设施。
第二十五条 与药品直接接触的干燥用空气、压缩空气和惰性气体应经净化处理,符合
生产要求。
第二十六条 仓储区要保持清洁和干燥。照明、通风等设施及温度、湿度的控制应符合
储存要求并定期监测。
仓储区可设原料取样室,取样环境的空气洁净度级别应与生产要求一致。如不在取样室
取样,取样时应有防止污染和交叉污染的措施。
第二十七条 根据药品生产工艺要求,洁净室(区)内设置的称量室和备料室,空气洁净
度级别应与生产要求一致,并有捕尘和防止交叉污染的设施。
第二十八条 质量管理部门根据需要设置的检验、中药标本、留样观察以及其它各类实
验室应与药品生产区分开。生物检定、微生物限度检定和放射性同位素检定要分室进行。
第二十九条 对有特殊要求的仪器、仪表,应安放在专门的仪器室内,并有防止静电、
震动、潮湿或其它外界因素影响的设施。
第三十条 实验动物房应与其他区域严格分开,其设计建造应符合国家有关规定。
第四章 设 备
第三十一条 设备的设计、选型、安装应符合生产要求,易于清洗、消毒或灭菌,便于
生产操作和维修、保养,并能防止差错和减少污染。
第三十二条 与药品直接接触的设备表面应光洁、平整、易清洗或消毒、耐腐蚀,不与
药品发生化学变化或吸附药品。设备所用的润滑剂、冷却剂等不得对药品或容器造成污染。
第三十三条 与设备连接的主要固定管道应标明管内物料名称、流向。
第三十四条 纯化水、注射用水的制备、储存和分配应能防止微生物的滋生和污染。储
罐和输送管道所用材料应无毒、耐腐蚀。管道的设计和安装应避免死角、盲管。储罐和管道
要规定清洗、灭菌周期。注射用水储罐的通气口应安装不脱落纤维的疏水性除菌滤器。注射
用水的储存可采用80℃以上保温、65℃以上保温循环或4℃以下存放。
第三十五条 用于生产和检验的仪器、仪表、量具、衡器等,其适用范围和精密度应符
合生产和检验要求,有明显的合格标志,并定期校验。
第三十六条 生产设备应有明显的状态标志,并定期维修、保养和验证。设备安装、维
修、保养的操作不得影响产品的质量。不合格的设备如有可能应搬出生产区,未搬出前应有
明显标志。
第三十七条 生产、检验设备均应有使用、维修、保养记录,并由专人管理。
第五章 物 料
第三十八条 药品生产所用物料的购入、储存、发放、使用等应制定管理制度。
第三十九条 药品生产所用的物料,应符合药品标准、包装材料标准、生物制品规程或
其它有关标准,不得对药品的质量产生不良影响。进口原料药应有口岸药品检验所的药品检
验报告。
第四十条 药品生产所用的中药材,应按质量标准购入,其产地应保持相对稳定。
第四十一条 药品生产所用物料应从符合规定的单位购进,并按规定入库。
第四十二条 待验、合格、不合格物料要严格管理。不合格的物料要专区存放,有易于
识别的明显标志,并按有关规定及时处理。
第四十三条 对温度、湿度或其他条件有特殊要求的物料、中间产品和成品,应按规定
条件储存。固体、液体原料应分开储存;挥发性物料应注意避免污染其它物料;炮制、整理
加工后的净药材应使用清洁容器或包装,并与未加工、炮制的药材严格分开。
第四十四条 麻醉药品、精神药品、毒性药品(包括药材)、放射性药品及易燃、易爆和
其它危险品的验收、储存、保管要严格执行国家有关的规定。菌毒种的验收、储存、保管、
使用、销毁应执行国家有关医学微生物菌种保管的规定。
第四十五条 物料应按规定的使用期限储存,无规定使用期限的,其储存一般不超过三
年,期满后应复验。储存期内如有特殊情况应及时复验。
第四十六条 药品的标签、使用说明书必须与药品监督管理部门批准的内容、式样、文
字相一致。标签、使用说明书须经企业质量管理部门校对无误后印制、发放、使用。
第四十七条 药品的标签、使用说明书应由专人保管、领用,其要求如下:
1.标签和使用说明书均应按品种、规格有专柜或专库存放,凭批包装指令发放,按实际
需要量领取。
2.标签要计数发放,领用人核对、签名,使用数、残损数及剩余数之和应与领用数相符,
印有批号的残损或剩余标签应由专人负责计数销毁。
3.标签发放、使用、销毁应有记录。
第六章 卫 生
第四十八条 药品生产企业应有防止污染的卫生措施,制定各项卫生管理制度,并由专
人负责。
第四十九条 药品生产车间、工序、岗位均应按生产和空气洁净度级别的要求制定厂房、
设备、容器等清洁规程,内容应包括:清洁方法、程序、间隔时间,使用的清洁剂或消毒剂,
清洁工具的清洁方法和存放地点。
第五十条 生产区不得存放非生产物品和个人杂物。生产中的废弃物应及时处理。
第五十一条 更衣室、浴室及厕所的设置不得对洁净室(区)产生不良影响。
第五十二条 工作服的选材、式样及穿戴方式应与生产操作和空气洁净度级别要求相适
应,并不得混用。
洁净工作服的质地应光滑、不产生静电、不脱落纤维和颗粒性物质。无菌工作服必须包
盖全部头发、胡须及脚部,并能阻留人体脱落物。
不同空气洁净度级别使用的工作服应分别清洗、整理,必要时消毒或灭菌。工作服洗涤、
灭菌时不应带入附加的颗粒物质。工作服应制定清洗周期。
第五十三条 洁净室(区)仅限于该区域生产操作人员和经批准的人员进入。
第五十四条 进入洁净室(区)的人员不得化妆和佩带饰物,不得裸手直接接触药品。
第五十五条 洁净室(区)应定期消毒。使用的消毒剂不得对设备、物料和成品产生污染。
消毒剂品种应定期更换,防止产生耐药菌株。
第五十六条 药品生产人员应有健康档案。直接接触药品的生产人员每年至少体检一次。
传染病、皮肤病患者和体表有伤口者不得从事直接接触药品的生产。
第七章 验 证
第五十七条 药品生产验证应包括厂房、设施及设备安装确认、运行确认、性能确认和
产品验证。
第五十八条 产品的生产工艺及关键设施、设备应按验证方案进行验证。当影响产品质
量的主要因素,如工艺、质量控制方法、主要原辅料、主要生产设备等发生改变时,以及生
产一定周期后,应进行再验证。
第五十九条 应根据验证对象提出验证项目、制定验证方案,并组织实施。验证工作完
成后应写出验证报告,由验证工作负责人审核、批准。
第六十条 验证过程中的数据和分析内容应以文件形式归档保存。验证文件应包括验证
方案、验证报告、评价和建议、批准人等。
第八章 文 件
第六十一条 药品生产企业应有生产管理、质量管理的各项制度和记录:
1.厂房、设施和设备的使用、维护、保养、检修等制度和记录;
2.物料验收、生产操作、检验、发放、成品销售和用户投诉等制度和记录;
3.不合格品管理、物料退库和报废、紧急情况处理等制度和记录;
4.环境、厂房、设备、人员等卫生管理制度和记录;
5.本规范和专业技术培训等制度和记录。
第六十二条 产品生产管理文件主要有:
1.生产工艺规程、岗位操作法或标准操作规程
生产工艺规程的内容包括:品名,剂型,处方,生产工艺的操作要求,物料、中间产品、
成品的质量标准和技术参数及储存注意事项,物料平衡的计算方法,成品容器、包装材料的
要求等。
岗位操作法的内容包括:生产操作方法和要点,重点操作的复核、复查,中间产品质量
标准及控制,安全和劳动保护,设备维修、清洗,异常情况处理和报告,工艺卫生和环境卫
生等。
标准操作规程的内容包括:题目、编号、制定人及制定日期、审核人及审核日期、批准
人及批准日期、颁发部门、生效日期、分发部门,标题及正文。
2.批生产记录
批生产记录内容包括:产品名称、生产批号、生产日期、操作者、复核者的签名,有关
操作与设备、相关生产阶段的产品数量、物料平衡的计算、生产过程的控制记录及特殊问题
记录。
第六十三条 产品质量管理文件主要有:
1.药品的申请和审批文件;
2.物料、中间产品和成品质量标准及其检验操作规程;
3.产品质量稳定性考察;
4.批检验记录。
第六十四条 药品生产企业应建立文件的起草、修订、审查、批准、撤销、印制及保管
的管理制度。分发、使用的文件应为批准的现行文本。已撤销和过时的文件除留档备查外,
不得在工作现场出现。
第六十五条 制定生产管理文件和质量管理文件的要求:
1.文件的标题应能清楚地说明文件的性质;
2.各类文件应有便于识别其文本、类别的系统编码和日期;
3.文件使用的语言应确切、易懂;
4.填写数据时应有足够的空格;
5.文件制定、审查和批准的责任应明确,并有责任人签名。
第九章 生 产 管 理
第六十六条 生产工艺规程、岗位操作法和标准操作规程不得任意更改。如需更改时,
应按制定时的程序办理修订、审批手续。
第六十七条 每批产品应按产量和数量的物料平衡进行检查。如有显著差异,必须查明
原因,在得出合理解释,确认无潜在质量事故后,方可按正常产品处理。
第六十八条 批生产记录应字迹清晰、内容真实、数据完整,并由操作人及复核人签名。
记录应保持整洁,不得撕毁和任意涂改;更改时,在更改处签名,并使原数据仍可辨认。
批生产记录应按批号归档,保存至药品有效期后一年。未规定有效期的药品,其批生产
记录至少保存三年。
第六十九条 在规定限度内具有同一性质和质量,并在同一连续生产周期中生产出来的
一定数量的药品为一批。每批药品均应编制生产批号。
第七十条 为防止药品被污染和混淆,生产操作应采取以下措施:
1.生产前应确认无上次生产遗留物;
2.应防止尘埃的产生和扩散;
3.不同产品品种、规格的生产操作不得在同一生产操作间同时进行;
有数条包装线同时进行包装时,应采取隔离或其它有效防止污染或混淆的设施;
4.生产过程中应防止物料及产品所产生的气体、蒸汽、喷雾物或生物体等引起的交叉污
染;
5.每一生产操作间或生产用设备、容器应有所生产的产品或物料名称、批号、数量等状
态标志;
6.拣选后药材的洗涤应使用流动水,用过的水不得用于洗涤其它药材。不同药性的药材
不得在一起洗涤。洗涤后的药材及切制和炮制品不宜露天干燥。
药材及其中间产品的灭菌方法应以不改变药材的药效、质量为原则。直接入药的药材粉
末,配料前应做微生物检查。
第七十一条 根据产品工艺规程选用工艺用水。工艺用水应符合质量标准,并定期检验,
检验有记录。应根据验证结果,规定检验周期。
第七十二条 产品应有批包装记录。批包装记录的内容应包括:
1.待包装产品的名称、批号、规格;
2.印有批号的标签和使用说明书以及产品合格证;
3.待包装产品和包装材料的领取数量及发放人、领用人、核对人签名;
4.已包装产品的数量;
5.前次包装操作的清场记录(副本)及本次包装清场记录(正本);
6.本次包装操作完成后的检验核对结果、核对人签名;
7.生产操作负责人签名。
第七十三条 每批药品的每一生产阶段完成后必须由生产操作人员清场,填写清场记录。
清场记录内容包括:工序、品名、生产批号、清场日期、检查项目及结果、清场负责人及复
查人签名。清场记录应纳入批生产记录。
第十章 质 量 管 理
第七十四条 药品生产企业的质量管理部门应负责药品生产全过程的质量管理和检验,
受企业负责人直接领导。质量管理部门应配备一定数量的质量管理和检验人员,并有与药品
生产规模、品种、检验要求相适应的场所、仪器、设备。
第七十五条 质量管理部门的主要职责:
1.制定和修订物料、中间产品和成品的内控标准和检验操作规程,制定取样和留样制度;
2.制定检验用设备、仪器、试剂、试液、标准品(或对照品)、滴定液、培养基、实验动
物等管理办法;
3.决定物料和中间产品的使用;
4.审核成品发放前批生产记录,决定成品发放;
5.审核不合格品处理程序;
6.对物料、中间产品和成品进行取样、检验、留样,并出具检验报告;
7.监测洁净室(区)的尘粒数和微生物数;
8.评价原料、中间产品及成品的质量稳定性,为确定物料贮存期、药品有效期提供数据;
9.制定质量管理和检验人员的职责。
第七十六条 质量管理部门应会同有关部门对主要物料供应商质量体系进行评估。
第十一章 产品销售与收回
第七十七条 每批成品均应有销售记录。根据销售记录能追查每批药品的售出情况,必
要时应能及时全部追回。销售记录内容应包括:品名、剂型、批号、规格、数量、收货单位
和地址、发货日期。
第七十八条 销售记录应保存至药品有效期后一年。未规定有效期的药品,其销售记录
应保存三年。
第七十九条 药品生产企业应建立药品退货和收回的书面程序,并有记录。药品退货和
收回记录内容应包括:品名、批号、规格、数量、退货和收回单位及地址、退货和收回原因
及日期、处理意见。
因质量原因退货和收回的药品制剂,应在质量管理部门监督下销毁,涉及其它批号时,
应同时处理。
第十二章 投诉与不良反应报告
第八十条 企业应建立药品不良反应监察报告制度,指定专门机构或人员负责管理。
第八十一条 对用户的药品质量投诉和药品不良反应应详细记录和调查处理。对药品不
良反应应及时向当地药品监督管理部门报告。
第八十二条 药品生产出现重大质量问题时,应及时向当地药品监督管理部门报告。
第十三章 自 检
第八十三条 药品生产企业应定期组织自检。自检应按预定的程序,对人员、厂房、设
备、文件、生产、质量控制、药品销售、用户投诉和产品收回的处理等项目定期进行检查,
以证实与本规范的一致性。
第八十四条 自检应有记录。自检完成后应形成自检报告,内容包括自检的结果、评价
的结论以及改进措施和建议。
第十四章 附 则
第八十五条 本规范下列用语的含义是:
物料:原料、辅料、包装材料等。
批号:用于识别“批”的一组数字或字母加数字。用以追溯和审查该批药品的生产历史。
待验:物料在允许投料或出厂前所处的搁置、等待检验结果的状态。
批生产记录:一个批次的待包装品或成品的所有生产记录。批生产记录能提供该批产品
的生产历史、以及与质量有关的情况。
物料平衡:产品或物料的理论产量或理论用量与实际产量或用量之间的比较,并适当考
虑可允许的正常偏差。
标准操作规程:经批准用以指示操作的通用性文件或管理办法。
生产工艺规程:规定为生产一定数量成品所需起始原料和包装材料的数量,以及工艺、
加工说明、注意事项,包括生产过程中控制的一个或一套文件。
工艺用水:药品生产工艺中使用的水,包括:饮用水、纯化水、注射用水。
纯化水:为蒸馏法、离子交换法、反渗透法或其它适宜的方法制得供药用的水,不含任
何附加剂。
洁净室(区):需要对尘粒及微生物含量进行控制的房间(区域)。其建筑结构、装备及
其使用均具有减少该区域内污染源的介入、产生和滞留的功能。
验证:证明任何程序、生产过程、设备、物料、活动或系统确实能达到预期结果的有文
件证明的一系列活动。
第八十六条 不同类别药品的生产质量管理特殊要求列入本规范附录。
第八十七条 本规范由国家药品监督管理局负责解释。
第八十八条 本规范自一九九九年八月一日起施行。
8. 离子色谱法测定氟化物、氯化物、硝酸盐和硫酸盐
方法提要
水样中待测阴离子随碳酸盐-重碳酸盐淋洗液进入离子交换柱系统(由保护柱和分离柱组成),根据分离柱对各阴离子的不同的亲和度进行分离,已分离的阴离子流经阳离子交换柱或抑制器系统转换成具高电导度的强酸,淋洗液则转变为弱电导度的碳酸。由电导检测器测量各阴离子组分的电导率,以相对保留时间和峰高或面积定性和定量。
本法适用于水源水中可溶性氟化物、氯化物、硝酸盐和硫酸盐的测定。
本法最低检测质量浓度决定于不同进样量和检测器灵敏度。一般情况下,进样50μL,电导检测器量程为10μs时适宜的检测范围为:0.1~1.5mg/L(以F-计),0.15~2.5mg/L(以Cl-和NO-3-N计),0.75~12mg/L(以SO2-4计)。
仪器和装置
离子色谱仪包括进样系统,分离柱及保护柱,抑制器(交换柱抑制器、膜抑制器或自动电解抑制器)等。
过滤器及滤膜0.2μm。
阳离子交换柱(图81.3)装入磺化聚苯乙烯强酸性阳离子交换树脂。
试剂
图81.3 离子交换柱
纯水(去离子或蒸馏水)待测阴离子含量应低于仪器的检测限,并经0.2μm滤膜过滤。
淋洗液[碳酸氢钠(1.7mmol/L)-碳酸钠(1.8mmol/L)溶液]称取0.5712g碳酸氢钠(NaHCO3)和0.7632g碳酸钠(Na2CO3)溶于纯水中,稀释至4000mL。
再生液Ⅰ(适用于非连续式再生的抑制器)0.5mol/LH2SO4介质。
再生液Ⅱ(适用于连续式再生的抑制器)25mmol/LH2SO4介质。
氟化物(F-)标准储备溶液ρ(F-)=1mg/mL见81.14.1。
图81.4 离子色谱图
氯化物(Cl-)标准储备溶液ρ(Cl-)=1mg/mL称取1.6485g经105℃干燥至恒量的氯化钠(NaCl)溶于纯水中,稀释至1000mL。
硝酸盐(NO-3)标准储备溶液ρ(NO-3)=1mg/mL称取7.218g经105℃干燥至恒量的硝酸钾(KNO3)溶于纯水中,稀释至1000mL。
硫酸盐(SO24-)标准储备溶液ρ(SO24-)=1mg/mL称取1.814g经105℃干燥至恒量的硫酸钾(K2SO4)溶于纯水中,稀释至1000mL。
混合阴离子标准溶液(含F-5mg/L,Cl-8mg/L,NO-3-N8mg/L,SO2-440mg/L)分别吸取5.00mL、8.00mL、40.0mL上述单离子标准储备溶液于1000mL容量瓶中,加纯水至刻度,混匀。此溶液适合进样50μL,检测器为30μS量程图81.4)。
分析步骤
开启离子色谱仪,调节淋洗液及再生液流速,使仪器达到平衡,并指示稳定的基线。
根据所用的量程,将混合阴离子标准溶液及两次等比稀释的3种不同浓度标准溶液,依次注入进样系统。将峰值或者峰面积绘制校准曲线。
将水样经0.2μm滤膜过滤除去浑浊物质。对硬度高的水样,必要时可先经过阳离子交换树脂柱,然后再经0.2μm滤膜过滤。对含有机物水样可先经过C18柱过滤除去。
将预处理后的水样注入色谱仪进样系统,记录峰高或峰面积,直接在校准曲线上查得各种阴离子的质量浓度(mg/L)。
注意事项
1)水样中存在较高浓度的低相对分子质量有机酸时,由于其保留时间与被测组分相似而干扰测定,用加标后测量可以帮助鉴别此类干扰。水样中某一阴离子含量过高时,影响其他被测离子的分析,稀释可以减弱此类干扰。
2)由于进样量很少,操作中必须严格防止纯水、器皿以及水样预处理过程中的污染,以确保分析的准确性。
3)为了防止保护柱和分离柱系统堵塞,水样必须经过0.2μm滤膜过滤。为了防止高浓度钙、镁离子在碳酸盐淋洗液中沉淀,可将水样先经过强酸性阳离子交换树脂柱。
4)不同浓度离子同时分析时的相互干扰,或存在其他组分干扰时可采取水样预浓缩、梯度淋洗或将流出液分部收集后再进样的方法消除干扰,但必须对所采取的方法的精密度及准确性进行确认。
9. 吸附薄层层析与分配,离子交换薄层层分析的区别
离子交换层析(Ion Exchange Chromatography简称为IEC)是以离子交换剂为固定相,依据流动相中的组分离子与交换剂上的平衡离子进行可逆交换时的结合力大小的差别而进行分离的一种层析方法。1848年,Thompson等人在研究土壤碱性物质交换过程中发现离子交换现象。本世纪40年代,出现了具有稳定交换特性的聚苯乙烯离子交换树脂。50年代,离子交换层析进入生物化学领域,应用于氨基酸的分析。目前离子交换层析仍是生物化学领域中常用的一种层析方法,广泛的应用于各种生化物质如氨基酸、蛋白、糖类、核苷酸等的分离纯化。常用的离子交换剂有:离子交换纤维素、离子交换葡聚糖和离子交换树脂 。
离子交换层析中,基质是由带有电荷的树脂或纤维素组成。带有正电荷的称之阴离子交换树脂;而带有负电荷的称之阳离子树脂。离子交换层析同样可以用于蛋白质的分离纯化。由于蛋白质也有等电点,当蛋白质处于不同的pH条件下,其带电状况也不同。阴离子交换基质结合带有负电荷的蛋白质,所以这类蛋白质被留在柱子上,然后通过提高洗脱液中的盐浓度等措施,将
吸附在柱子上的蛋白质洗脱下来。结合较弱的蛋白质首先被洗脱下来。反之阳离子交换基质结合带有正电荷的蛋白质,结合的蛋白可以通过逐步增加洗脱液中的盐浓度或是提高洗脱液的pH值洗脱下来。
⒈离子交换剂预处理和装柱对于离子交换纤维素要用流水洗去少量碎的不易沉淀的颗粒,以保证有较好的均匀度,对于已溶胀好的产品则不必经这一步骤。溶胀的交换剂使用前要用稀酸或稀碱处理,使之成为带H+或OH-的交换剂型。阴离子交换剂常用“碱-酸-碱”处理,使最终转为-OH-型或盐型交换剂;对于阳离子交换剂则用“酸-碱-酸”处理,使最终转为-H-型交换剂。洗涤好的纤维素使用前必须平衡至所需的pH和离子强度。已平衡的交换剂在装柱前还要减压除气泡。为了避免颗粒大小不等的交换剂在自然沉降时分层,要适当加压装柱,同时使柱床压紧,减少死体积,有利于分辨率的提高。柱子装好后再用起始缓冲液淋洗,直至达到充分平衡方可使用。
⒉加样与洗脱加样:层析所用的样品应与起始缓冲液有相同的pH和离子强度,所选定的pH值应落在交换剂与被结合物有相反电荷的范围,同时要注意离子强度应低,可用透析、凝胶过滤或稀释法达此目的。样品中的不溶物应在透析后或凝胶过滤前,以离心法除去。为了达到满意的分离效果,上样量要适当,不要超过柱的负荷能力。柱的负荷能力可用交换容量来推算,通常上样量为交换剂交换总量的1%-5%。
洗脱:已结合样品的离子交换前,可通过改变溶液的pH或改变离子强度的方法将结合物洗脱,也可同时改变pH与离子强度。为了使复杂的组份分离完全,往往需要逐步改变pH或离子强度,其中最简单的方法是阶段洗脱法,即分次将不同pH与离子强度的溶液加入,使不同成分逐步洗脱。由于这种洗脱pH与离子强度的变化大,使许多洗脱体积相近的成分同时洗脱,纯度较差,不适宜精细的分离。最好的洗脱方法是连续梯度洗脱,洗脱装置见图16-6.两个容器放于同一水平上,第一个容器盛有一定pH的缓冲液,第二个容器含有高盐浓度或不同pH的缓冲液,两容器连通,第一个容器与柱相连,当溶液由第一容器流入柱时,第二容器中的溶液就会自动来补充,经搅拌与第一容器的溶液相混合,这样流入柱中的缓冲液的洗脱能力即成梯度变化。第一容器中任何时间的浓度都可用下式进行计算:
C=C2-(C2-C1)(1-V)A2/A1
式中A1、A2分别代表两容器的截面积:C1、C2分别表示容器中溶液的浓度;V为流出体积对总体积之比。当A1=A2时为线性梯度,当A1>A2时为凹形梯度,A1>A2时为凸形梯度。
洗脱时应满足以下要求:①洗脱液体积应足够大,一般要几十倍于床体积,从而使分离的各峰不致于太拥挤。②梯度的上限要足够高,使紧密吸附的物质能被洗脱下来。③梯度不要上升太快,要恰好使移动的区带在快到柱末端时达到解吸状态。目的物的过早解吸,会引起区带扩散;而目的物的过晚解吸会使峰形过宽。
⒊洗脱馏份的分析按一定体积(5-10ml/管)收集的洗脱液可逐管进行测定,得到层析图谱。依实验目的的不同,可采用适宜的检测方法(生物活性测定、免疫学测定等)确定图谱中目的物的位置,并回收目的物。
⒋离子交换剂的再生与保存离子交换剂可在柱上再生。如离子交换纤维素可用2mol/:NaCl淋洗柱,若有强吸附物则可用0.1mol/LNaOH洗柱;若有脂溶性物质则可用非离子型去污剂洗柱后再生,也可用乙醇洗涤,其顺序为:0.5mol/LNaOH-水-乙醇-水-20%NaOH-水。保存离子交换剂时要加防腐剂。对阴离子交换剂宜用0.002%氯已定(洗必泰),阳离子交换剂可用乙基硫柳汞(0.005%)。有些产品建立用0.02%叠氮钠。
⒌离子交换层析的应用离子交换层析技术已广泛用于各学科领域。在生物化学及临床生化检验中主要用于分离氨基酸、多肽及蛋白质,也可用于分离核酸、核苷酸及其它带电荷的生物分子。
概念
层析是“色层分析”的简称。利用各组分物理性质的不同,将多组分混合物进行分离及测定的方法。有吸附层析、分配层析两种。一般用于有机化合物、金属离子、氨基酸等的分析。
层析(chromatography)利用物质在固定相与流动相之间不同的分配比例,达到分离目的的技术。层析对生物大分子如蛋白质和核酸等复杂的有机物的混合物的分离分析有极高的分辨力。
[编辑本段]语源学
chrome意为“色彩”,graphy源自希腊文,意为“写”。色谱为层析的同义语,都是从英语chromatography译来的。
层析(色谱) chromatograpby
在把微细分散的固体或是附着于固体表面的液体作为固定相,把液体(与上述液体不相混合的)或气体作为移动相的系统中,使试料混合物中的各成分边保持向两相分布的平衡状态边移动,利用各成分对固定相亲和力不同所引起的移动速度差,将它们彼此分离开的定性与定量分析方法,称为层析,亦称色谱法。根据移动相种类的不同,分为液体层析、气体层析二种。用作固定相的有矽胶、活性炭、氧化铝、离子交换树脂、离子交换纤维等,或是在硅藻土和纤维素那样的无活性的载体上附着适当的液体,也可使用其他物质。将作为固定相的微细粉末状物质装入细长形圆筒中进行的层析称为柱层析(column chromatogra-phy),在玻璃板上涂上一层薄而均的物质作为固定相的称为薄层层析(thin-layer chromatography),后者可与用滤纸作为固定相的纸上层析进行同样的分析,即在固定相的一端,点上微量试料,在密闭容器中,使移动相(液体)从此端渗入,移动接近另一端。通过这种展开操作,各成分呈斑点状移动到各自的位置上,再根据Rf值的测定进行鉴定。当斑点不易为肉眼观察时,可利用适当的显色剂,或通过紫外灯下产生荧光的方法进行观察。也可采用在第一种移动相展开后再用另一移动相进行展开(这时的展开方向应与原方向垂直),使各成分分离完全的双相层析(two-dimensional chromatography)。分离后,将斑点位置的固定相切取下来,把其中含有来自试料的物质提取进行定量分析。但为制备与定量,柱层析则更为适宜。在柱层析中,移动相从加入试料的一端展开到达另一端后,继续展开使各成分和移动相一起向柱外分别溶出,这就是广泛使用的所谓洗提层析(elution chromatography)。层析根据固定相与溶质(试料)间亲和力的差异分为吸附型、分配型、离子交换型(离子交换层析)等三种类型。但这并不是很严格的,有时常见到其中间类型。此外,近来也应用亲和层析,即将与基质类似的化合物(通常为共价键)结合到固定相上,再利用其特异的亲和性沉淀与其对应的特定的酶或蛋白质。
[编辑本段]类别
◆按层析的机理划分:
吸附层析、分配层析、离子交换层析、凝胶过滤层析、亲和层析等。
吸附层析:利用吸附剂表面对不同组分吸附性能的差异,达到分离鉴定的目的。
分配层析:利用不同组分在流动相和固定相之间的分配系数不同,使之分离。
离子交换层析:利用不同组分对离子交换剂亲和力的不同。
凝胶层析:利用某些凝胶对于不同分子大小的组分阻滞作用的不同。
◆按流动相与固定相的不同划分:
气相层析、液相层析。这两大类层析是以流动相不同来划分的。如同时区分流动相和固定相,划分为:气固层析、气液层析、液固层析和液液层析等。
◆按操作形式划分:
柱层析、纸层析、薄层层析、高效液相层析等。
柱层析:将固定相装于柱内,使样品沿一个方向移动而达到分离。
纸层析:用滤纸做液体的载体,点样后,用流动相展开,以达到分离鉴定的目的。
薄层层析:将适当粒度的吸附剂铺成薄层,以纸层析类似的方法进行物质的分离和鉴定。
以上划分无严格界限,有些名称相互交叉,如亲和层析应属于一种特殊的吸附层析,纸层析是一种分配层析,柱层析可做各种层析。
[编辑本段]基本原理
层析须在两相系统间进行。一相是固定相,需支持物,是固体或液体。另一相为流动相,是液体或气体。当流动相流经固定相时,被分离物质在两相间的分配,由平衡状态到失去平衡到又恢复平衡,即不断经历吸附和解吸的过程。随着流动相不断向前流动,被分离物质间出现向前移动的速率差异,由开始的单一区带逐渐分离出许多区带,这个过程叫展层。
系数K是物质在两相中的浓度比。K值大,则在固定相中吸附牢,K值小吸附差。各物质间的K值差别大,则易被分离。不同类型层析的K值含义不同,可视为吸附平衡常数,分配常数或离子交换常数等。
研究层析现象而发展的塔板理论,与有机化学实验中的分馏法原理有些相似。被分馏的有机溶剂在分馏柱内的填充物上形成许多热交换层,从而把低沸点溶剂先分馏出来,达到纯化的目的。在层析时用理论塔板数n来衡量层析效能。
tR为物质在层析柱上的保留时间,W为洗脱下来的物质峰形的宽度。n值愈大表示层析柱的效能愈高。如用理论塔板高度H表示,则包含了层析柱长度的因子。
式中L为层析柱的柱长。H值越大,则柱效越低。
此外影响层析分离效果的还有涡流扩散、纵向扩散和传质阻抗等因素。因此选择层析固定相支持物的粒度、均匀度等物理性能,流动相的层析系统和温度等都是做好层析的关键。
[编辑本段]几种常用的层析
◆吸附层析
吸附剂的吸附力强弱,是由能否有效地接受或供给电子,或提供和接受活泼氢来决定。被吸附物的化学结构如与吸附剂有相似的电子特性,吸附就更牢固。常用吸附剂的吸附力的强弱顺序为:活性炭、氧化铝、硅胶、氧化镁、碳酸钙、磷酸钙、石膏、纤维素、淀粉和糖等。以活性炭的吸附力最强。吸附剂在使用前须先用加热脱水等方法活化。大多数吸附剂遇水即钝化,因此吸附层析大多用于能溶于有机溶剂的有机化合物的分离,较少用于无机化合物。洗脱溶剂的解析能力的强弱顺序是: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。为了能得到较好的分离效果,常用两种或数种不同强度的溶剂按一定比例混合,得到合适洗脱能力的溶剂系统,以获得最佳分离效果。
◆分配层析
在支持物上形成部分互溶的两相系统。一般是水相和有机溶剂相。常用支持物是硅胶、纤维素和淀粉等,这些亲水物质能储留相当量的水。被分离物质在两相中都能溶解,但分配比率不同,展层时就会形成以不同速度向前移动的区带。
◆离子交换层析
支持物是人工交联的带有能解离基团的有机高分子,如离子交换树脂、离子交换纤维素、离子交换凝胶等。带阳离子基团的,如磺酸基(—SO3H)、羧甲基(—CH2COOH)和磷酸基等为阳离子交换剂。带阴离子基团的,如DEAE—(二乙基胺乙基)和QAE—(四级胺乙基)等为阴离子交换剂。离子交换层析只适用于能在水中解离的化合物,包括有机物和无机物。对于蛋白质、核酸、氨基酸及核苷酸的分离分析有极好的分辨力。离子交换基团在水溶液中解离后,能吸引水中被分离物的离子,各种物质在离子交换剂上的离子浓度与周围溶液的离子浓度保持平衡状态,各种离子有不同的交换常数,K值愈高,被吸附愈牢。洗脱时,增加溶液的离子强度,如改变pH,增加盐浓度,离子被取代而解吸下来。洗脱过程中,按K值不同,分成不同的区带。
◆凝胶过滤层析
支持物是人工合成的交联高聚物,在水中膨胀后成为凝胶。凝胶内为内水层,凝胶周围的水为外水层。控制交联度以形成不同孔径的网状结构。交联度小的孔径大,交联度大的孔径小。凝胶只允许被分离物质中小于孔径的分子进入,大于孔径的分子被排斥在外水层,最先被洗脱下来。而进入孔径的分子也按分子量大小大致分离成不同的区带。选择不同规格的凝胶,可把一个混合物按分子量的差异分成不同的组分。这种方法曾被称为分子筛。目前常用的凝胶商品有:葡聚糖凝胶(sephadex)、聚丙烯酰胺凝胶(bio-gel)、琼脂糖凝胶(sepharose)和聚苯乙烯凝胶(styragel)等。
◆亲和层析
在一对有专一的相互作用的物质中,把其中之一联结在支持物上,用于纯化相对的另一物质。常见的亲和对如:酶和抑制剂,抗原和抗体,激素和受体等。支持物为琼脂糖或纤维素等。
◆气相层析
属于分配层析或吸附层析,仅适用于分析分离挥发性和低挥发性物质。固定相是在惰性支持物(如磨细的耐火砖)上覆盖一层高沸点液体,如硅油、高沸点石蜡和油脂、环氧类聚合物。外涂层约为支持物重量的20%。分析时操作温度范围,一般从室温到200℃。特殊的层析柱能达到500℃。流动相常用氦、氩或氮为展层气体。气相层析分离的区带十分清晰,是由于挥发性物质在两相间能很快达到平衡,所需分析时间大为缩短,一般为数分钟至10余分钟。检测记录系统绘出的各峰是测定流出气体电阻变化的结果,因而测定样品量可到微克和毫微克水平。具有快速、灵敏和微量的优点。气相层析也能用于分离制备样品,但需增加将流出气体通过冷冻将分离物回收的装置。
◆纸层析
以滤纸为支持物的分配层析。组成滤纸的纤维素是亲水物质,能形成水相和展层溶剂的两相系统,被分离物质在两相中的分配保持平衡关系。纸层析用于分析简单的混合物时可做单向层析。对于复杂的混合物,可做双向层析。1944年A.J.P.马丁第一次用纸层析分析氨基酸,得到很好的分离效果,开创了近代层析的发展和应用的新局面。70年代以后,纸层析已逐渐为其他分辨力更高、速度更快和更微量化的新方法,如离子交换层析、薄层层析、高效液相层析等所代替。
◆薄层层析
在玻璃片、金属箔或塑料片上铺上一层约1~2毫米的支持物,如纤维素、硅胶、离子交换剂、氧化铝或聚酰胺等,根据需要做不同类型的层析。聚酰胺薄膜是一种特异的薄层,将尼龙溶解于浓甲酸中,涂在涤纶片基上,当甲酸挥发后,在涤纶片基上形成一层多孔的薄膜,其分辨力超过了用尼龙粉铺成的薄层。薄层层析较纸层析优越在于分辨高,展层时间短。例如用纸层析做氨基酸分析,往往需要两天时间,而且对层析条件要求严格,不易得到满意的分离效果。如用薄层层析做,一般约需半小时,分离效果更好。薄层层析一般用于定性分析。也能用于定量分析和制备样品。
◆高效液相层析(又名高压液相色谱)
70年代新发展的层析法。其特点是:用高压输液泵,压强最高可达5000psi(相当于34个标准大气压)。用直径约3~10微米的超细支持物装填均匀的不锈钢柱。常用的支持物是在玻璃小珠上涂一层1~2微米的二氧化硅,经硫酰氯反应生成Si—Cl,进一步连接疏水的烷基,如Si—C18H37,或阳离子交换基团—Si(CH2)n—C6H4SO3H,或阴离子交换基团—Si(CH2)nNH2。这种支持物能承受很高的压力,化学性能稳定。用不同类型支持物的HPLC,可做吸附层析、离子交换层析和凝胶过滤层析。其分析微量化可达10-10克水平。但用于制备,可以纯化上克的样品。展层时间短,一般需几分钟到10余分钟。其分析速度、精确度可与气相层析媲美。HPLC适于分析分离不挥发和极性物质。而气相层析只适用于挥发性物质,两者互为补充,都是目前最为理想的层析法。HPLC配有程序控制洗脱溶剂的梯度混合仪,数据处理的积分仪和记录仪等电子系统,成为一种先进的分析仪器,在生物化学、化学、医药学和环境科学的研究中发挥了重要作用。
◆反相层析
在吸附层析中,高极性物质在层析柱上吸附较牢,洗脱时发生拖尾现象和保留时间长的问题。如果在支持物上涂上一层高碳原子的疏水性强的烷烃类,洗脱液用极性强的溶剂,如甲醇和水的混合物。则被分离样品中的极性强的物质不被吸附,最先洗下来,得到较好的分离效果。这种层析法与普通的吸附层析法相反,故称为反相层析。目前用HPLC做反相层析常用的ODS柱,即在支持物的表面上连接了C18H37Si—基团。
◆同系层析
在核酸分析中,将样品经核酸酶部分裂解成不同长度的核苷酸片段,用同位素标记后,在DEAE纤维素薄层上分离,用含有未标记的相同的核苷酸片段作展层溶剂,这样,未标记的核苷酸把标记过的核苷酸推进,使按分子量大小不同把标记核苷酸片段,按由小到大的次序排列,达到分离的目的。于是把这种层析法称为同系层析。同系层析和电泳相结合曾用于寡核苷酸的顺序分析。
纸层析是层析法的一种,要了解纸层法还得从层析法开始.层析法又称色层分析法或色谱法(Chromatography),是一种基于被分离物质的物理、化学及生物学特性的不同,使它们在某种基质中移动速度不同而进行分离和分析的方法。例如:我们利用物质在溶解度、吸附能力、立体化学特性及分子的大小、带电情况及离子交换、亲和力的大小及特异的生物学反应等方面的差异,使其在流动相与固定相之间的分配系数(或称分配常数)不同,达到彼此分离的目的。
层析法的最大特点是分离效率高,它能分离各种性质极相类似的物质。而且它既可以用于少量物质的分析鉴定,又可用于大量物质的分离纯化制备。因此,作为一种重要的分析分离手段与方法,它广泛地应用于科学研究与工业生产上。现在,它在石油、化工、医药卫生、生物科学、环境科学、农业科学等领域都发挥着十分重要的作用。
层析根据固定相基质的形式分类,层析可以分为纸层析、薄层层析和柱层析。其中纸层析是指以滤纸作为基质的层析。
10. 既有分子排阻作用,又有离子交换功能的填料
色谱分析法基本原理
色谱法,又称层析法。根据其分离原理,有吸附色谱、分配色谱、离子交换色谱与排阻色谱等方法。