例1在農產品中的除草劑殘留物檢測方法的研究
激素是由生物體特定的組織或腺體合成的一類微量有機物質。它可以直接分泌到體液中,調控多種物質代謝和生物功能。近幾年由於高新技術的發展,發現在環境汙染物中,有一些化合物能幹擾機體的正常內分泌功能,引起代謝紊亂,導致多種疾病,有的還有致癌、致畸、致突變作用。這類外源性物質目前被稱為內分泌擾亂化學物質,或環境荷爾蒙或環境激素。它們來源於工業品的生產、農藥的散布和垃圾焚燒等。內分泌擾亂化學物質目前已查明的有67類有機化合物,除已鬧得沸沸揚揚的二英類(Dioxins)、多氯聯苯類(PCBs)外,農藥在其中占44種,是黑名單上的重要成員。如果這些農藥在農產品中殘留,必將成為危害人類健康的一大隱患。因此,研究和開展針對這類農藥殘留物的檢測技術,是近幾年來國際上關注的課題。
本研究利用液相色譜/電噴霧質譜-質譜法(LC/ESI-MS2)對四種被確定為具有內分泌擾亂毒性的三氮雜苯類除草劑(西瑪津Simazine;西草淨Simetryn;莠去津Atrazine;嗪草Metribuzin)同時進行定性和定量分析,一次分析測定僅需13分鍾,提供了快速、靈敏、準確的分析方法。實驗主要利用美國Finnigan公司LCQ Advantage離子阱質譜和Surveyor型液相色譜聯用儀;四種農藥的對照品及乙腈、甲醇、正己烷等試劑。
分析條件:質譜用電噴霧電離源,電噴霧電壓4.5kV;加熱毛細管溫度300℃;鞘氣(N2)流速40(arb);采用正離子全掃描(Full Scan MS)和二級質譜全掃描(Full Scan MS2)方式同時檢測。液相色譜用ZORBAX SB-C18不鏽鋼色譜柱,150mm×2.1mm ID,粒徑5μm;柱溫為室溫;流動相為乙腈∶水(含0.013%甲酸)=35∶65,流速0.2mL/min;樣品進樣量5μL。
由於四種除草劑結構相似,其中三種除草劑的分子量僅相差1,保留時間比較接近,如果僅利用液相色譜紫外檢測,不易將這四種成分完全分離,並得到準確的定量分析結果。而利用質譜的電噴霧方式,四種除草劑在正離子方式下均有良好響應,可同時觀察到它們的分子離子。在對分子離子進行二次質譜掃描時,又得到它們的碎片離子。利用這些碎片離子可以進行準確的定性和定量分析,在50pg(10-12g)—10ng(10-9g)範圍內有良好的線性關係,此檢測範圍已完全達到國外某些先進國家對農產品中該類除草劑殘留限量的檢測標準。在大豆中添加四種除草劑做回收實驗,回收率為80%—98%(n=8)。
利用LC/ESI-MS2進行除草劑殘留量的分析,它可以檢測沒有分離或分離效果不好的組分,排除了在相同保留時間的其他物質對目標化合物定量分析的幹擾,且在用二次質譜掃描對目標化合物做定量分析的同時,利用全掃描可以得到該樣品中其他成分的信息。該方法分析準確、速度快、靈敏度高、不易受幹擾,是一種非常有效、實用的檢測方法。
(夏敏)
例2高強混凝土的抗凍性研究
掃描電鏡在建築材料的研究方麵有著極其廣泛的應用。我們曾為某研究單位測試了幾十個混凝土的樣品,這個研究是國家建材局“九五”攻關項目“重點工程混凝土安全性研究”的一個子專題,子題名稱為“高強混凝土的抗凍性研究”。
本研究課題從宏觀和微觀結構兩個方麵研究高強混凝土的抗凍性和凍融的破壞規律。在微觀結構方麵,經掃描電鏡分析,高強混凝土在凍前和凍融破壞後,水化產物的結構沒有多大變化,但其密實性有所減低。關鍵的是出現了裂紋。這一結果與其他試驗結果基本相同,即高強混凝土的破壞過程是混凝土內部微孔的裂縫不斷發展,直至出現宏觀裂紋的過程,表現為動彈性模量突然下降而破壞。利用掃描電子顯微鏡的二次電子形貌像分辨率高、圖像清晰的特點,能直接觀察高強混凝土在凍前和凍融後樣品微觀結構的形態變化,為本課題更深入的研究提供必不可少的試驗條件。
本課題主要針對北京市前些年建的道路和立交橋等重要工程。隨著使用年限的增加,這些工程中的某些構件已發生損壞。對建築材料進行研究和改進,有較大的經濟意義和社會意義,同時對搞好北京的城市建設也起到很大的作用。
(姚蓓姚吉祥)