第一篇：高效液相色譜技術(shù)在食品安全領(lǐng)域中的應(yīng)用

高效液相色譜技術(shù)在食品安全領(lǐng)域中的應(yīng)用 摘要：本文綜述高效液相色譜在食品安全檢測中的應(yīng)用。詳述食品添加劑、非食品添加劑、農(nóng)藥殘留量、抗生素藥物殘留量、毒素的檢測等的檢測技術(shù)。對(duì)于保證食品質(zhì)量、維護(hù)人民健康安全有著重要意義。關(guān)鍵詞：高效液相色譜技術(shù)；食品安全；食品添加劑；非添加劑；農(nóng)藥殘留量；藥物殘留量；毒素

Research on the food safety of High Performance Liquid

Chromatography

LIU Wen-duo

(Zhongkai University of Agriculture and EngineeringCollege of light industry and food science, Guangdong

Guangzhou 510225)

Abstract: High Performance Liquid Chromatography was applied in food safety monitoring,Mainly on food additives, no allowed additives, pesticide residues, antibiotic residues, toxin and so on.It has important significance to ensure food quality and people's health.Key words: HPLC;food safey;food additives;non additivies;pesticide residues;antibiotic residue;toxin

高效液相色譜(HPLC)是 60年代后期發(fā)展起來的分離分析技術(shù)，是現(xiàn)代分離測定的重要手段[1]。問世以來，因其具有分離效能高、分析速度快、檢測靈敏度好、能分析高沸點(diǎn)但不能氣化的熱不穩(wěn)定生理活性物質(zhì)的特點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于生物化學(xué)、藥物及臨床分析[2]。近年來，隨著色譜技術(shù)的不斷發(fā)展，各種工作站軟件的開發(fā)，以及與質(zhì)譜等儀器的聯(lián)用，大大拓寬了 HPLC的應(yīng)用范圍。目前很多新型專用的 HPLC儀不斷出現(xiàn)，如氨基酸分析儀、糖分析儀、離子色譜儀等相繼出現(xiàn)[3]。

近年來常有食品安全事故發(fā)生，例如食品添加劑超標(biāo)；一些食品農(nóng)藥殘留和有害物質(zhì)超標(biāo)，蘇丹紅事件、三鹿奶粉事件就是先例。這些產(chǎn)品不合格，嚴(yán)重影響我國的聲譽(yù)和人民的安全。此時(shí)，精密的高效液相色譜儀器就發(fā)揮重要作用。本文僅就高效液相色譜質(zhì)譜在食品檢測中的應(yīng)用進(jìn)行綜述，以供參考。食品添加劑的分析

1.1 甜味劑

天然甜味劑有蔗糖、葡萄糖、甘草酸鈉鹽等，人工甜味劑有糖精及其鈉鹽，環(huán)已基氨基磺酸鈉和甘精。甘精毒性大 , 各國都禁止使用, 我國準(zhǔn)許使用糖精鈉、環(huán)已基氨基磺酸鈉、天門冬酰丙氨酸甲脂、麥芽糖酸、D-山梨糖酸、甘草和甜味菊等。糖精鈉是使用歷史最長的人工合成甜味劑之一，WHO制訂的ADI為 0～2.5 mg/ kg。單獨(dú)測定食物中的糖精鈉方法較簡單，使用反相色譜柱，以甲酸： 0.02 mol / L乙酸銨（5：95）為流動(dòng)相，紫外檢測器，波長選擇 230 nm，可以很容易地獲得結(jié)果，這是國家標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)方法[4]。

甘草苷系天然甜味劑，溶于水、乙醇中，不溶于乙醚、氯仿。采用反相離子對(duì)分配型 HPLC法可同時(shí)測定食品中甘草苷和糖精鈉，操作簡便、迅速。其條件為Chrosorb RP-18(5μm)柱，流動(dòng)相為乙醇：0.05 M磷酸二氫鈉（2 ：3）溶液中含 0.02MCTA，用磷酸調(diào)pH為 3，紫外檢測器，波長選擇 245 nm[5]。

1.2 著色劑

為了改善食品的感官性狀，允許在食品中添加一定限量的食用色素。食用色素可分為食用天然色素和合成色素，天然色素來源于植物色素和動(dòng)物色素，一般較為安全。合成色素常以苯、甲苯、萘等化工產(chǎn)品為原料合成。由于合成色素大都有慢性毒性或致癌性，必須嚴(yán)格

控制使用種類及含量。我國允許使用的 8種合成色素,都是水溶酸性色素。采用徑向加壓柱 u Bondapak C18反相柱，以甲醇：0.02 M乙酸銨為流動(dòng)相，可將除新紅外的 7種合成色素同時(shí)分離定量。用液體陰離子交換樹脂 Amberlite LA乙晴（50：50），流速為 1.5mL/mL，檢測波長 243nm，結(jié)果三聚氰胺的保留時(shí)間為6.9 min，空白無干擾。檢出限為1.0ug（行標(biāo)為2.0μg），有實(shí)用意義。

李延志等[10]采用 HPLC-DAD 法快速篩查蛋白質(zhì)食品非法添加三聚氰胺。其方法是樣品以 1% 三氯乙酸提取，用 2% 乙酸鉛沉淀蛋白，離心后，上清液荊 0.45μm 濾膜過濾，直接上機(jī)進(jìn)行HPLC分析。本法檢出限為 0.28mg/kg，線性范圍： 0.05~1.6mg/L，該法靈敏、準(zhǔn)確，可推廣使用。

張俊燕等[11]報(bào)道飼料中三聚氰胺的檢測方法。采用 Agilent 1100 HPLC-DAD 檢測器，波長 240 nm 和北京Agela 離子交換固相萃取柱。樣品經(jīng)0.1%三氯乙酸提取，離心，上清液過 PCX 小柱，凈化后做 HPLC 分析或衍生后做 HPLC-MS 分析。結(jié)果按照2007 年美國 FDA的 HPLC-UV 方法測定三聚氰胺，用國產(chǎn) AgelaANB 親水色譜柱，分離效果良好。最低檢出限：HPLC-UV 法為 2μg、HPLC-MS法為 0.5μg，大大提高靈敏度，而 FDA 原法由于流動(dòng)相中加入離子對(duì)試劑而不能直接用 HPLC-MS分析。

WC Andersen 等[12]采用超高效液相色譜串聯(lián)四級(jí)桿質(zhì)譜法測定鮎魚組織中的三聚氰胺，結(jié)果滿意。陳曉東等[13]亦曾建立乳及乳制品中三聚氰胺的HPLC-MS-MS測定方法。樣品用三氯乙酸和乙晴提取，經(jīng)陽離子交換固相萃取柱（SPE）凈化后，HPLC-MS-MS 法確證和測定。外標(biāo)法定量。結(jié)果在 0.01~0.5μg/mL 范圍內(nèi)呈線性關(guān)系。r=0.9999，檢出限（LOQ）為 0.01μg/kg，本法加樣回收率為80.4%~107.4%。RSD=9.4%?？蓾M足檢測要求。

此外，由于大量使用的三聚氰胺大部分以原形直接或是隨著糞便排入海洋中，對(duì)海洋生物造成潛在威脅，對(duì)生態(tài)環(huán)境造成破壞，已成為新的重要污染物。XU Ying-jiang等[14]建立固相萃取-超高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜測定海水及沉積物中的三聚氰胺的方法。檢出量為

0.5μg /kg，適合海水及沉積物中痕量三聚氰胺的測定。

2.2食品中蘇丹紅的檢測

蘇丹紅屬偶氮染料，系化工合成染色劑。主要用于蠟染、油彩等產(chǎn)品。蘇丹紅進(jìn)入人體后分解還原成致癌芳香胺，對(duì)健康造成很大危害。

溫憶敏等[15]參照歐盟和我國國家標(biāo)準(zhǔn)方法經(jīng)研究和改進(jìn)，建立食品中蘇丹紅系列化合物和對(duì)位紅的 HPLC 測定法。樣品經(jīng)有機(jī)溶劑提取、氧化鉬吸附、梯度洗脫等進(jìn)行測定，并采用光譜-色譜法，重點(diǎn)對(duì)洗脫劑強(qiáng)度與萃取活性關(guān)系、色譜優(yōu)化條件等進(jìn)行研究。該方法可同時(shí)測定食品中蘇丹紅 1、2、3、4 及紅 7B、黑 B、對(duì)位紅等。最低檢出限均可達(dá)到 0.01mg/g，符合有關(guān)法規(guī)的要求。

劉志權(quán)等[16]應(yīng)用超高效液相色譜質(zhì)譜聯(lián)用（UPLC-ESI-MS-MS）法建立快速測定蘇丹紅 1~4的含量。實(shí)驗(yàn)采用UPLC-ESI-MS-MS 串聯(lián)四級(jí)桿質(zhì)譜儀，多粒子反應(yīng)監(jiān)測（MRM）定量法。通過對(duì)樣品預(yù)處理、色譜條件和質(zhì)譜參數(shù)的優(yōu)化選擇，建立的同步測定食品蘇丹紅 1~4 含量方法，重復(fù)性好、靈敏度高、準(zhǔn)確可靠。本法蘇丹紅 1~4 的最低檢出限分別為0.1μg/kg、0.1μg/kg、0.2μg/kg、1.0μg/kg，線性范圍在 1.0~100ng/mL，r=0.9900，加樣回收率為 87.0%~109%，可用于樣平的實(shí)際檢測。

寧肅駿等[17]建立食品中對(duì)位紅、蘇丹紅 1~4的 UPLC-ESI-MS-MS 測定方法，以氘代蘇丹紅為內(nèi)標(biāo)進(jìn)行定量。試樣經(jīng)提取，再經(jīng)液液萃取和固相萃?。╓aters Oasis MAX）凈化，上機(jī)進(jìn)樣測定。本法線性范圍在 0~100μg/kg，r=0.9900，定性定量檢出限均為 1.0μg/kg，加樣回收率為 78%~112.4%。經(jīng)辣椒醬等 7 種食品檢測，結(jié)果滿意。本法靈敏度高，特別適合于低含量復(fù)雜樣品中蘇丹紅的分析。食品中農(nóng)藥物殘留量的檢測

3.1 食品中農(nóng)藥殘留量的檢測

為防治病蟲害，農(nóng)業(yè)上廣泛使用各種農(nóng)藥，其殘留量超標(biāo)將嚴(yán)重影響人們的健康。林子掩等[18]采用自制硅藻土固相萃取柱，建立固相萃取-高效液相色譜（SPE-HPLC）法，同時(shí)測定蔬菜中甲氰菊酯、三氟氯氰菊酯、溴氰菊酯等農(nóng)藥的殘留方法。4 中蔬菜樣品測定的回收率分別為卷心菜 80.7%~106.2%、花菜80.5%~102.6%、紅蘿卜63.0%~109.3%、青椒 74.9%~109.0%。RSD 均為 14.5。對(duì)于控制蔬菜質(zhì)量有實(shí)用意義。

WEN Yuyun 等[19]應(yīng)用高效液相熒光檢測器（HPLC-FL）測定茶葉中甲氰菊酯等 5 種菊酯類農(nóng)藥的殘留量。實(shí)驗(yàn)以乙晴-水(74：26)為流動(dòng)相，流速為 1.2mL/min，梯度洗脫，柱后衍生化，F(xiàn)LD 檢測，激發(fā)波長：221 nm，發(fā)射波長：320 nm，本法線性范圍在 0.04~8.0μg/g，RSD為3.4%~6.4%，檢出限為0.012~ 0.048μg/g（重）。結(jié)果完全符合歐盟標(biāo)準(zhǔn)的要求，為出口茶葉質(zhì)量提供保證。

徐遠(yuǎn)金等[20]應(yīng)用 SPE-HPLC-ESI-MS法同時(shí)測定疏菜中痕量甲胺磷、敵百蟲、馬拉硫磷、對(duì)硫磷等7種有機(jī)磷農(nóng)藥殘留量。并根據(jù)測得的二級(jí)質(zhì)譜離子碎片，研究7種有機(jī)磷農(nóng)藥的裂解規(guī)律。樣品提取液經(jīng)固相萃取后，采用用C18 柱分離。以0.1%甲酸乙酯-0.1% 甲酸水溶液為流定量動(dòng)相，線性梯度洗脫，以保留時(shí)間和質(zhì)荷比對(duì)分離出的組分予以定性確證，以峰面積進(jìn)行定量。結(jié)果表明7種農(nóng)藥的濃度與其峰面積在一定范圍內(nèi)呈良好的線性關(guān)系。檢出限為0.002~0.090μg/kg，RSD=3.1%~5.2%。此法簡便、快速、靈敏，適于蔬菜中 7 種有機(jī)磷農(nóng)藥殘留量的測定。

3.2 食品中藥物殘留量的檢測

我國一些水產(chǎn)養(yǎng)殖地區(qū)由于放養(yǎng)密度高、環(huán)境污染嚴(yán)重等原因，致使水生動(dòng)植物發(fā)病率增加，有的漁民為追求經(jīng)濟(jì)效益最大化，常在飼料中添加四環(huán)素類抗生素藥物，致使水產(chǎn)品中這些抗生素殘留增加，目前其殘留危害已引起世界范圍內(nèi)的廣泛關(guān)注。

程雪梅等[21]采用 HPLC-MS-MS 法分析海產(chǎn)品中的四環(huán)素類藥物殘留。由于濃度很低，樣品經(jīng) 2% 高氯酸提取，固相柱萃取，以乙晴-水-三氯乙酸體系為流動(dòng)相，采用電噴霧離子檢測器進(jìn)行質(zhì)譜分析。結(jié)果金霉素、四環(huán)素、土霉素、強(qiáng)力霉素的檢出限分別為 0.008 mg/kg 和 0.062mg/kg。可以滿足海產(chǎn)中四環(huán)素類抗生素殘留測定的要求。

周艷明等[22]指出，有些抗生素如赤霉素，目前我國尚無標(biāo)準(zhǔn)測定方法，出于實(shí)際需要，并為國標(biāo)提供方法，建立草莓中赤霉素殘留量的 HPLC 測定方法。樣品采用 80% 甲醇提取，經(jīng)液液萃取，凈化，以紫外檢測器測定。結(jié)果表明，本法最低檢出限為0.017 mg/kg，加樣回收率為 82.8%~106.6%，RSD為3.2%~4.1%。方法準(zhǔn)確可靠、簡便可行。亦可用于其它水果中赤霉素的檢測。

孫志剛等[23]應(yīng)用 HPLC-SEI-MS 法測定水產(chǎn)品中甲羥孕酮?dú)埩袅?。?shí)驗(yàn)樣品先用乙酸乙酯提取，氮?dú)獯蹈?，乙晴溶解，正己烷除脂，中性氧化鋁小柱凈化，流動(dòng)相為乙晴 c-0.1% 甲酸（70：30），RP18 柱分離，通過MS-MS測定。本法檢出限為0.03μg/kg，定量檢出限為 0.1μg/kg，可滿足我國出口檢測要求。

XIAX X 等[24]采用液相色譜質(zhì)譜聯(lián)用測定家禽和豬肉、雞蛋中甲硝唑、替硝唑、洛硝唑和異丙硝唑的含量；DAESELEIRE E 等[25]應(yīng)用液相色譜質(zhì)譜聯(lián)用法，快速同時(shí)鑒定和測定雞蛋中洛硝唑、甲硝唑和地美硝唑的含量，結(jié)果滿意。YINJu-can等[26]采用固相萃取柱凈化處理后進(jìn)行液相色譜-大氣壓化學(xué)電離源串聯(lián)四級(jí)桿質(zhì)譜，在正離子模式下(HPLC-APCI(+)-MS/MS)對(duì)動(dòng)物源性食品雞肉、豬肉、牛肉中甲硝唑等 9 種硝基咪唑類藥物及其代謝物殘留量進(jìn)行分析。最低檢測量為 0.5μg /kg。上述方法簡便快速、靈敏可靠、專屬性好，為質(zhì)量控制提供可靠的方法。

杜振霞等[27]應(yīng)用超高效液相色譜-串聯(lián)四級(jí)桿質(zhì)譜（UPLC-MS/MS）同時(shí)測定牛肉組織中環(huán)丙沙星、恩諾沙星、沙拉沙星等 3 種氟喹諾酮類獸藥殘留。樣品經(jīng)萃取后測定，檢出限均為0.05μg/L，定量限為0.1μg/L。

ZHANGJian-li 等[28,29]采用 LC-MS/MS 法同時(shí)檢測保健品中非法添加的阿卡波糖、二甲雙胍等10種降糖藥和安定、硝基安定等 8 種鎮(zhèn)靜催眠藥。前者檢出限為 20mg/kg，后者檢出限為 1mg/kg。方法簡便快速、準(zhǔn)確可靠，適于保健品中非法添加的化學(xué)類降糖類藥的常規(guī)檢測。

3.3 食品中毒素的檢測

黃曲霉毒素是黃曲霉和寄生曲霉的代謝產(chǎn)物，其基本結(jié)構(gòu)都有二呋喃環(huán)和氧雜萘鄰?fù)?如毒素B1、G1和 M1等。日常 HPLC檢測這些物質(zhì)時(shí)采用 C18柱，流動(dòng)相為甲醇：0.01M KH2PO4(1：1),熒光檢測器，λEx360 nm，λEm245 nm。柳潔等[30]采用ODS Hy 2persil 5μm，125 mm×4 mm柱，流動(dòng)相為甲醇：乙腈：水 = 15 ：13 ：72，熒光檢測器λEx 360 nm，λEm 440 nm，檢測出黃曲霉毒素B1、B2、G1、G2和 M1，檢測限達(dá)到 0.02 μg。

海產(chǎn)品貝毒大田軟海綿酸（OA）是一種小分子海洋聚醚類腹瀉性貝毒素。多由海洋甲藻產(chǎn)生。常蓄積于貝、螺等海洋生物體內(nèi)，食用后易引起腹瀉性為主的食物中毒，且 OA 為強(qiáng)烈的致癌因子，對(duì)人類健康構(gòu)成嚴(yán)重威脅。盧士英等[31]建立 ELSIA和HPLC-MS/MS同時(shí)測定花蛤和扇貝等 OA 的 2 種方法。前者檢測線性范圍在0.4~2.5μg /L，后者為10~800μg /L。前者靈敏度為 0.18μg /L，后者為μg /L。經(jīng) 10 種海產(chǎn)品樣品檢驗(yàn)，結(jié)果 ELISA 法檢出蛤蜊樣品的含量為3.82μg/100g，扇貝的含量為 2.32μg /100g； HPLC-MS/MS 法檢出蛤蜊樣品的含量為 3.42μg /100g。所建立的 2 種方法皆可用于海產(chǎn)品腹瀉性貝毒 OA限量標(biāo)準(zhǔn)檢測。小結(jié)

HPLC作為一種十分有效的分析分離手段，已廣泛地用于食品安全等領(lǐng)域，其技術(shù)也在不斷改進(jìn)與發(fā)展，發(fā)展具有專家系統(tǒng)的智能多模式多柱的色譜系統(tǒng)是當(dāng)今色譜發(fā)展的重點(diǎn)，即色譜專家系統(tǒng)將是一個(gè)必然趨勢。

HPLC另一個(gè)發(fā)展趨勢是聯(lián)用技術(shù)的發(fā)展。目前人們所面臨的問題, 往往很難再用單相分析分離方法解決, 而常需用色譜、質(zhì)譜、光譜、核磁等多種方法綜合加以解決。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展。多儀器聯(lián)用形式已成為現(xiàn)實(shí)，如 GC-LC、MS串聯(lián)質(zhì)譜法分析海產(chǎn)品中四環(huán)素類藥物殘留

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第二篇：變性高效液相色譜技術(shù)及其在植物檢疫工作中的應(yīng)用前景

變性高效液相色譜技術(shù)及其在植物檢疫工作中的應(yīng)用前景 摘要：本文介紹了變性高效液相色譜(DHPLC)技術(shù)的基本原理及影響因素，并結(jié)合植物病原鑒定技術(shù)的特點(diǎn)，分析了DHPLC技術(shù)在植物檢疫工作中的應(yīng)用前景，證明了DHPLC技術(shù)將成為一種快速、準(zhǔn)確、高效的新型植物病原檢測技術(shù)。

關(guān)鍵詞： DHPLC 植物檢疫 核酸分析技術(shù)

DHPLC是變性高效液相色譜(denaturing higperformance liquid chromatography)的英文縮寫，是近幾年才逐漸發(fā)展成熟的核酸分析技術(shù)，目前在生命科學(xué)領(lǐng)域中已得到廣泛的應(yīng)用。是一種基于異源雙鏈分析(heteroduplex analysis)的基因突變、單核苷酸多態(tài)性(SNP)、DNA片段長度多態(tài)性的高精度、高通量的新型檢測技術(shù)。

植物檢疫工作中，由于植物病原特殊的生物學(xué)特點(diǎn)，而具有原理、步驟程序各不相同、種類繁多的鑒定技術(shù)。大多數(shù)病原如病原細(xì)菌、病毒、類病毒在傳統(tǒng)的目測法、培養(yǎng)基篩選、免疫電鏡、血清學(xué)鑒定等步驟后，還需進(jìn)行指示植物鑒別及致病力檢測。其步驟繁雜，時(shí)間冗長甚至超出苗木存活容許的時(shí)間范疇等缺陷給檢驗(yàn)檢疫工作的順利實(shí)施造成了一定的困難。變性高效液相色譜技術(shù)(DHPLC)的出現(xiàn)為解決以上問題提供了極大的可能，這種技術(shù)利用基因的物理化學(xué)性質(zhì)，將先進(jìn)的高精度大型儀器分析技術(shù)與核酸提取、體外擴(kuò)增等經(jīng)典分子生物學(xué)技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了生物學(xué)、物理學(xué)、分析化學(xué)等多學(xué)科交匯互融，既發(fā)揮了化學(xué)儀器的高精密度的優(yōu)勢，又體現(xiàn)了物理學(xué)和生物技術(shù)的成果，是當(dāng)今學(xué)科交叉領(lǐng)域又一杰出科研碩果，可為未來植物檢疫技術(shù)發(fā)展提供了新的前進(jìn)方向。

一、DHPLC的基本原理及影響因素長度多態(tài)性分析原理

DNA分子帶負(fù)電荷，通過一種充當(dāng)‘橋梁’作用的分子一使TEAA(三乙錢醋酸鹽)的陽性按離子與DNA相互作用，與柱子固相填料表面分子結(jié)合，DNA分子本身得以吸附到柱子上。這樣DNA分子結(jié)合的TEAA越多，與固相結(jié)合得越牢固。經(jīng)基鏈與固相結(jié)合的強(qiáng)度會(huì)隨著流動(dòng)相中乙睛濃度的增加而減，DNA片段越長，結(jié)合的TEAA越多，越不易被洗脫。因此DNA片段大小分析是長度依賴性分離，而非序列依賴性分離。變性溫度是影響DNA片段分析的一個(gè)重要因素。而在不變性溫度條件下，可分離長度不同的雙鏈DNA分子。基因型多態(tài)性分析原理

DHPLC的基本原理是異源雙鏈分析(heteroduplex analysis)。異源雙鏈(heteroduplex)指由不完全互補(bǔ)的兩條DNA單鏈形成的雙鏈DNA，同源雙鏈(homoduplex)指由完全互補(bǔ)的兩條DNA單鏈形成的雙鏈DNA簡略來說，異源雙鏈和同源雙鏈對(duì)介質(zhì)有不同的親和力，因此，它們從介質(zhì)中被洗脫下來的條件有差別。如果PCR產(chǎn)物源自純合子或者發(fā)生了純合突變的個(gè)體，那么只有在與另外一種純合野生型序列的PCR產(chǎn)物混合，再變性復(fù)性，才能夠形成上述雜合和純合雙鏈。雜合雙鏈存在錯(cuò)配堿基，其變性溫度低于純合雙鏈，當(dāng)溫度升高到一定程度，先于純合雙鏈在錯(cuò)配堿基周圍解鏈變性，導(dǎo)致雙鏈減少和單鏈增

多。由于單鏈比雙鏈所帶的負(fù)電荷少，雜合雙鏈比純合雙鏈更容易形成單鏈，其保留時(shí)間短于純合雙鏈，在圖譜上先于未解鏈的純合雙鏈出現(xiàn)。隨著變性溫度升高，純合雙鏈也會(huì)部分變性，A=T含有2個(gè)氫鍵，C=G含有3個(gè)氫鍵，前者變性程度比后者低，因此先出現(xiàn)的峰為含有AT的雙鏈，后出現(xiàn)的為含CG的雙鏈。利用這種雜合和純合雙鏈在保留時(shí)間上的差異，可以快速分析單個(gè)核苷酸的突變，從而進(jìn)行基因型的判定。DHPLC的影響因素

（1）PCR產(chǎn)物的影響

PCR擴(kuò)增為高通量基因型檢測提供了標(biāo)本源。DHPLC對(duì)PCR中的引物、試劑雖無特殊要求，而且也不必對(duì)PCR產(chǎn)物進(jìn)行預(yù)處理，但是要盡量保證PCR擴(kuò)增產(chǎn)物的忠實(shí)性，避免人為引入錯(cuò)配堿基。

（2）洗脫溫度

溫度是影響DHPLC檢測基因型成功與否的至關(guān)重要因素。如將檢測溫度提高2℃后，就可在RET基因中發(fā)現(xiàn)兩個(gè)漏檢的突變基因型。有些基因突變對(duì)溫度不敏感，在較寬的溫度范圍內(nèi)(懸殊8℃左右)都可對(duì)其進(jìn)行有效篩檢；但有的突變對(duì)溫度要求嚴(yán)格一些，如BRCA1基因的56134C/T與 2640C/T，只有分別在59℃與57℃下，才能被檢測到。

（3）固定相

目前，有幾種不同的分離介質(zhì)被用于突變分析中。如美國Transgenomic公司應(yīng)用大小為2 m的無孔聚苯乙烯顆粒作為分離柱的材料，惠普公司則使用孔徑為3.5 m的硅膠作為分離柱介質(zhì)。這兩種柱的分辨率似乎相似，但壽命卻大不相同，前者通?？煞治?000個(gè)左右的樣品，而后者僅可分析1000~2000個(gè)樣品。最近，瓦里安公司(WalnutCreek,CA)開發(fā)出多聚物包被的堿性化硅膠柱。也有嘗試將無孔聚苯乙烯與有孔硅膠結(jié)合，制成單片集成毛細(xì)管柱，可使柱效提高40%。

（4）流動(dòng)相

流動(dòng)相中離子配對(duì)劑的TEAA濃度對(duì)DHPLC分析的溫度有顯著影響。如果TEAA的濃度從lommol/L升高至200mmol/L，那么對(duì)應(yīng)的最佳檢測溫度就要提高4-4.5℃。流動(dòng)相的pH值(6-9)對(duì)檢測效果幾乎沒有任何影響，但pH值太高，將會(huì)使雙鏈DNA完全變性，達(dá)不到檢測目的；pH值太低，又會(huì)干擾DNA與TEAA的相互作用，影響檢測

效果。．

二、DHPLC在植物檢疫工作中的應(yīng)用前景DHPLC在有害生物鑒定中的應(yīng)用

（1）DHPLC在原核有害生物鑒定中的應(yīng)用

植物檢疫工作中，檢疫性原核有害生物主要包括細(xì)菌、植原體、病毒、類病毒等。關(guān)于原核有害生物相關(guān)的DHPLC檢測技術(shù)報(bào)道主要集中在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。2004年Bode E等以保守基因ITS(16S～23Sintergenic spacer region)和功能基因gyrA為鑒定依據(jù)，在42種待測細(xì)菌中準(zhǔn)確地檢測出Bacillus cereus菌和Bacillus thuringiensis菌。Hurtle W等利用DHPLC對(duì)較廣范圍的細(xì)菌種類

進(jìn)行基因鑒定，幾個(gè)屬的39種細(xì)菌用來檢驗(yàn)DHPLC的準(zhǔn)確性和可靠性。大多數(shù)(36/39)種的細(xì)菌擁有可作為分子指紋圖譜的特異表達(dá)曲線圖，而且在70余種細(xì)菌樣品中，Yersinia pestis(10/70)和Bacillus anthracis(12/74)樣品都被準(zhǔn)確地鑒定出來。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，DHPLC的檢測特異性為100％，敏感度為97.7％，predictive值為96.9％，這些數(shù)據(jù)證明DHPLC可以用于細(xì)菌鑒定。Domann E等進(jìn)行了以16S rRNA基因的V6至V8區(qū)序列為靶序列，通過DHPLC區(qū)分致病菌多樣性的研究。羅陽等對(duì)用變性高效液相色譜(DHPLC)技術(shù)篩查了SARS冠狀病毒(SARS.CoV)S蛋白的受體的正常無關(guān)個(gè)體中氨基肽酶N編碼基因ANPEP的全部外顯子及其兩側(cè)部分內(nèi)含子序列，發(fā)現(xiàn)SARS-CoV感染和SARS發(fā)病的易感基因或抗病基因。

(2)DHPLC在真核有害生物鑒定中的應(yīng)用

真核有害生物結(jié)構(gòu)較原核生物更為復(fù)雜，基因組構(gòu)成和基因功能分化更為精細(xì)，更多的致病基因和保守基因可作為生物基因型鑒定的依據(jù)，這些特點(diǎn)促成了DHPLC在真核生物的研究領(lǐng)域擁有更加寬廣的用武之地，并發(fā)揮了更為強(qiáng)大的功能。Kota等通過DHPLC進(jìn)行了大麥(Hordeum vulgare L.)的基因結(jié)構(gòu)及基因分型的研究工作。陳瑤生等用DHPLC對(duì)豬肌肉組織差異表達(dá)EST的進(jìn)行鑒定。Wulfert M、蔣瓊橙等認(rèn)為人類線粒體DNA(mtDNA)的16024~16365nt，73-340nt及438—574nt 3個(gè)區(qū)域?yàn)槎鄳B(tài)性高發(fā)區(qū)，這3個(gè)區(qū)域的高度多態(tài)性使得個(gè)體間具有高度的差異性，因而可以用來作個(gè)人識(shí)別。他們通過DHPLC和PCR對(duì)人類線粒體的異質(zhì)性進(jìn)行技術(shù)檢測。沈靖等采用DHPLC直接測序和PCR．RFLP方法發(fā)現(xiàn)與初步證實(shí)了中國人的iNOs基因TsP多態(tài)性。以上例子有力地證明了DHPLC在真核生物生命科學(xué)領(lǐng)域的實(shí)用性和通用性，昭示了這種檢測技術(shù)在真核有害生物鑒定工作中的廣泛應(yīng)用前景。

檢疫性植物病原以其危害性大、破壞力強(qiáng)、癥狀復(fù)雜多變而成為一類重要的檢疫對(duì)象。植物病原生物在分類學(xué)中跨度很大，現(xiàn)發(fā)現(xiàn)有真菌、細(xì)菌、植原體、病毒、類病毒和線蟲等。這些病原生物從致病性這一點(diǎn)講是相同的，但致病機(jī)理及基因結(jié)構(gòu)、調(diào)節(jié)、控制等特點(diǎn)卻大相徑庭?？傮w來說，植物病原不僅種類多，而且近似種多，表現(xiàn)為檢疫性病原之間易混淆、檢疫性與非檢疫性病原之間難區(qū)分、同種病原在不同寄主上表現(xiàn)的癥狀不同、不同種病原在相同寄主上卻可能表現(xiàn)相似的癥狀等具體形式。目前，DHPLC技術(shù)在醫(yī)學(xué)、保健學(xué)、環(huán)保、生態(tài)學(xué)領(lǐng)域已得到廣泛的應(yīng)用，檢測范圍幾乎涵蓋從原核生物到真核生物、從微生物到植物、動(dòng)物、從低等生物到高等生物的各種生命形式。DHPLC是一套經(jīng)過反復(fù)摸索、改進(jìn)、總結(jié)所得到的較為成熟穩(wěn)定、準(zhǔn)確快速的基因型檢測分類鑒定技術(shù)，是一種能夠滿足植物檢疫-工作需要、解決上述難題的行之有效的新型檢測方法。DHPLC在雜交作物品系鑒定方面的應(yīng)用

從標(biāo)準(zhǔn)的角度而言，我國現(xiàn)行的GB/T3543.3-1995《農(nóng)作物種子檢驗(yàn)規(guī)程真實(shí)性和品種純度鑒定》及其實(shí)施指南中列入的對(duì)雜交水稻品種的鑒定方法，應(yīng)是當(dāng)前世界上較全面的方法，而且也完全與國際接軌。同時(shí)，世界上近20多年來，對(duì)雜交水稻品種鑒定技術(shù)的研究，在理論方面、技術(shù)方面都取得了很大的成就，特別是近年將DNA分子檢測技術(shù)用于品種鑒定的研究取得了可喜的進(jìn)展。DNA指紋圖譜技術(shù)主要包括限制性片段長度多態(tài)性(RFLP)、隨機(jī)擴(kuò)增多態(tài)性(RAPD)、擴(kuò)增酶切片段長度多態(tài)性(AFLP)、簡單重復(fù)序列或微衛(wèi)星重復(fù)序列(SSR)DNA指紋技術(shù)具有多態(tài)性豐富、靈敏度高、區(qū)分鑒別效果好等優(yōu)點(diǎn)，但是，主要存在重演性差、技術(shù)難度大、成本高、費(fèi)時(shí)等缺陷，目前用于品種真實(shí)性和純度鑒定的方法還很不成熟。DHPLC的基本原理是異源雙鏈分析，其技術(shù)特點(diǎn)正適用于雜交水稻的鑒定，純和體基因組可作為(野生型)同源雙鏈模板，而雜交體則視為突變型(異源雙鏈)。利用異源雙鏈和同源雙鏈洗脫順序、時(shí)間上的差異，可準(zhǔn)確地進(jìn)行雜交水稻的鑒定。Kota等通過DHPLC成功地繪制了大麥(Hordettm vulgare L.)的SNP圖譜，Rupe MA等利用nrp基因通過DHPLC對(duì)雜交玉米品系及基因表達(dá)等進(jìn)行了研究。DHPLC在轉(zhuǎn)基因植物鑒定方面的應(yīng)用

轉(zhuǎn)基因技術(shù)是將外源基因轉(zhuǎn)入生物體或細(xì)胞內(nèi)使之表達(dá)的技術(shù)。在人們構(gòu)建的外源轉(zhuǎn)基因載體中，人們設(shè)計(jì)裟入了基因表達(dá)所需的啟動(dòng)子、終止子序列。為了方便轉(zhuǎn)基因植物的篩選，人們還整合了報(bào)告基因和抗性基因。因此針對(duì)這個(gè)特點(diǎn)，當(dāng)我們對(duì)轉(zhuǎn)入的目的基因并不了解的情況下，通過檢測這些基因序列就可對(duì)轉(zhuǎn)基因作物進(jìn)行鑒定。轉(zhuǎn)基因作物DHPLC檢測方法可以以目前通用的報(bào)告基因(Gus和Gfp基因)、抗性基因(Kan和Lif抗性基因)、啟動(dòng)子(CaMV35S)和終止子(CaMV35S和Nos等)等具有代表性的特異片段為擴(kuò)增靶序列(或雜交探針)，將從待檢樣品中提取的DNA，利用特異性引物擴(kuò)增，與以上基因的標(biāo)準(zhǔn)品混合，利用變性高效液相色譜儀進(jìn)行溫度變性，復(fù)性形成異源雙鏈或同源雙鏈，并先后從色譜柱洗脫，收集信號(hào)形成不同吸收峰后再經(jīng)計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行分析判斷。目前利用常規(guī)PCR、核酸雜交、熒光PCR、基因芯片檢測轉(zhuǎn)基因生物的技術(shù)日臻成熟，但關(guān)于DHPLC檢測轉(zhuǎn)基兇成分國內(nèi)外都尚無相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道，可作為一個(gè)全新的研究方向去探索。DHPLC與傳統(tǒng)分子生物學(xué)方法

經(jīng)典分子生物學(xué)方法的引人，在縮短植物檢疫鑒定工作的檢測周期、提高檢測靈敏度、提升檢測效率的同時(shí)，極大地豐富了植物病原檢測鑒定的技術(shù)手段，為實(shí)驗(yàn)室具體的檢測T作提供了更為廣闊的選擇。但其自身的缺陷也逐漸暴露出來，常規(guī)PCR檢測步驟簡單，操作方便，假陽性結(jié)果m現(xiàn)頻率過高的問題卻無法避免。熒光PCR及基因芯片技術(shù)靈敏度高、結(jié)果可靠，但熒光定量PCR儀及基因芯片裝置價(jià)值昂貴，大多數(shù)部門無力購置。Southern、Northern等由于雜交技術(shù)耗時(shí)長、步驟多，對(duì)于檢測人員技術(shù)能力要求較高等缺點(diǎn)不適合在檢驗(yàn)檢疫部門推廣應(yīng)用。許多研究表明與傳統(tǒng)分子生物學(xué)方法相比，DHPLC作為植物病原的新型檢測鑒定技術(shù)在準(zhǔn)確度和節(jié)約成本、高通量、簡捷快速等各個(gè)方面都具有天然的優(yōu)勢。施錦繡等比較DHPLC與直接測序法在單核苷酸多態(tài)性檢測中的應(yīng)用，發(fā)現(xiàn)在41個(gè)樣本的SERT-E9A/G基因檢測中，DHPLC的檢出率達(dá)到了100％。在大規(guī)模樣本的雜合子篩檢中，檢測的錯(cuò)誤率幾乎為0。結(jié)論是DHPLC技術(shù)是一項(xiàng)可用于未知序列的檢測、尤其是在人群中大規(guī)模篩查已知序列的有效手段。Arnold等在BRCA1基因中，DHPLC檢出了所有直接測序找到的變異體，但DHPLC比直接測序的成本至少降低了10倍左右。與基于熒光PCR、DNA芯片的再測序相比，DHPLC不僅成本低，而且靈敏度與特異性也比較高。Kwok等認(rèn)為，對(duì)于頻率高于20％ 的變異，DHPLC的檢出率為100％，而直接測序的檢出率為80％。Choy等通過比較構(gòu)象敏感凝膠電泳(PCRCSGE)、PCR．SSCA和DHPLC檢測結(jié)節(jié)性硬化癥基因 C2突變的能力，發(fā)現(xiàn)對(duì)于TSC2單核苷酸變異的檢出率PCR—CSGE和PCR-SSCA分別為69％和54％，而DHPLC為100％，提示DHPLC優(yōu)于CSGE和SSCA，特別是在檢出單核苷酸變異方面。這些研究表明，DHPLC是檢測基因組DNA更為敏感而且準(zhǔn)確的手段。

DHPLC技術(shù)操作步驟簡單，具有自動(dòng)化程度高、檢測快速、靈敏度高的特點(diǎn)，并可以對(duì)樣品進(jìn)行自動(dòng)化回收。該技術(shù)允許在完全變性、部分變性或非變性條件下分析核苷酸片段，已被廣泛用于核酸片段分離、突變檢測、基因型分析、PCR引物純度分析和純化、SNP分析等方法，單核苷酸突變檢測準(zhǔn)確率穩(wěn)定在96％以上。在最佳條件下，該技術(shù)甚至可以對(duì)有些雜和體的兩個(gè)等位基因進(jìn)行分離。又由于整個(gè)過程無需對(duì)DNA產(chǎn)物進(jìn)行后期無害化處理，可以有效地解決溴化乙錠的環(huán)境污染問題。

由于工作和職責(zé)的特殊性質(zhì)，檢驗(yàn)檢疫的工作對(duì)象包含了各類產(chǎn)品，涉及到農(nóng)業(yè)工業(yè)等方方面面，實(shí)驗(yàn)儀器的配置、資料種類有較高較寬的要求。高效液相色譜儀作為分析化學(xué)常規(guī)儀器，被廣泛使用于各地方局的常規(guī)檢驗(yàn)工作中，具有良好的普及率。DHPLC利用交叉科學(xué)的優(yōu)勢，跨領(lǐng)域的發(fā)揮高精度化學(xué)分析儀器的潛能，挖掘高效液相色譜儀潛在價(jià)值，不儀節(jié)省了二次購買儀器的昂貴費(fèi)用，也無形提高了其自身價(jià)值。同時(shí)，植物病原新型尖端高效液相色譜檢測技術(shù)(DHPLC)的研制與檢驗(yàn)檢疫系統(tǒng)一貫實(shí)施科技創(chuàng)新、保持與國際接軌戰(zhàn)略相符，將有助于加速植物病原檢疫技術(shù)的革新，確立我國在國際相關(guān)研究領(lǐng)域的領(lǐng)先和權(quán)威地位。

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第三篇：高效液相色譜基本概念和術(shù)語

高壓液相色譜HPLC培訓(xùn)教程(一)I．概論

一、液相色譜理論發(fā)展簡況

色譜法的分離原理是：溶于流動(dòng)相(mobile phase)中的各組分經(jīng)過固定相時(shí)，由于與固定相(stationary phase)發(fā)生作用（吸附、分配、離子吸引、排阻、親和）的大小、強(qiáng)弱不同，在固定相中滯留時(shí)間不同，從而先后從固定相中流出。又稱為色層法、層析法。

色譜法最早是由俄國植物學(xué)家茨維特（Tswett）在1906年研究用碳酸鈣分離植物色素時(shí)發(fā)現(xiàn)的，色譜法(Chromatography)因之得名。后來在此基礎(chǔ)上發(fā)展出紙色譜法、薄層色譜法、氣相色譜法、液相色譜法。

液相色譜法開始階段是用大直徑的玻璃管柱在室溫和常壓下用液位差輸送流動(dòng)相，稱為經(jīng)典液相色譜法，此方法柱效低、時(shí)間長（常有幾個(gè)小時(shí)）。高效液相色譜法(High performance Liquid Chromatography，HPLC)是在經(jīng)典液相色譜法的基礎(chǔ)上，于60年代后期引入了氣相色譜理論而迅速發(fā)展起來的。它與經(jīng)典液相色譜法的區(qū)別是填料顆粒小而均勻，小顆粒具有高柱效，但會(huì)引起高阻力，需用高壓輸送流動(dòng)相，故又稱高壓液相色譜法(High Pressure Liquid Chromatography，HPLC)。又因分析速度快而稱為高速液相色譜法(High Speed Liquid Chromatography，HSLP)。也稱現(xiàn)代液相色譜。

二、HPLC的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn) HPLC有以下特點(diǎn)：

高壓-壓力可達(dá)150~300Kg/cm2。色譜柱每米降壓為75 Kg/cm2以上。高速-流速為0.1~10.0 ml/min。

高效-可達(dá)5000塔板每米。在一根柱中同時(shí)分離成份可達(dá)100種。高靈敏度-紫外檢測器靈敏度可達(dá)0.01ng。同時(shí)消耗樣品少。HPLC與經(jīng)典液相色譜相比有以下優(yōu)點(diǎn)：

速度快-通常分析一個(gè)樣品在15~30 min，有些樣品甚至在5 min內(nèi)即可完成。分辨率高-可選擇固定相和流動(dòng)相以達(dá)到最佳分離效果。

靈敏度高-紫外檢測器可達(dá)0.01ng，熒光和電化學(xué)檢測器可達(dá)0.1pg。柱子可反復(fù)使用-用一根色譜柱可分離不同的化合物。

樣品量少，容易回收-樣品經(jīng)過色譜柱后不被破壞，可以收集單一組分或做制備。

三、色譜法分類

按兩相的物理狀態(tài)可分為：氣相色譜法(GC)和液相色譜法(LC)。氣相色譜法適用于分離揮發(fā)性化合物。GC根據(jù)固定相不同又可分為氣固色譜法(GSC)和氣液色譜法(GLC)，其中以GLC應(yīng)用最廣。液相色譜法適用于分離低揮發(fā)性或非揮發(fā)性、熱穩(wěn)定性差的物質(zhì)。LC同樣可分為液固色譜法(LSC)和液液色譜法(LLC)。此外還有超臨

為2.5~7.5（2~8），太高的pH值會(huì)使硅膠溶解，太低的pH值會(huì)使鍵合的烷基脫落。有報(bào)告新商品柱可在pH 1.5~10范圍操作。

正相色譜法與反相色譜法比較表

正相色譜法 反相色譜法 固定相極性 高～中 中～低 流動(dòng)相極性 低～中 中～高 組分洗脫次序 極性小先洗出 極性大先洗出

從上表可看出，當(dāng)極性為中等時(shí)正相色譜法與反相色譜法沒有明顯的界線（如氨基鍵合固定相）。3．離子交換色譜法

固定相是離子交換樹脂，常用苯乙烯與二乙烯交聯(lián)形成的聚合物骨架，在表面未端芳環(huán)上接上羧基、磺酸基（稱陽離子交換樹脂）或季氨基（陰離子交換樹脂）。被分離組分在色譜柱上分離原理是樹脂上可電離離子與流動(dòng)相中具有相同電荷的離子及被測組分的離子進(jìn)行可逆交換，根據(jù)各離子與離子交換基團(tuán)具有不同的電荷吸引力而分離。

緩沖液常用作離子交換色譜的流動(dòng)相。被分離組分在離子交換柱中的保留時(shí)間除跟組分離子與樹脂上的離子交換基團(tuán)作用強(qiáng)弱有關(guān)外，它還受流動(dòng)相的pH值和離子強(qiáng)度影響。pH值可改變化合物的解離程度，進(jìn)而影響其與固定相的作用。流動(dòng)相的鹽濃度大，則離子強(qiáng)度高，不利于樣品的解離，導(dǎo)致樣品較快流出。離子交換色譜法主要用于分析有機(jī)酸、氨基酸、多肽及核酸。4．離子對(duì)色譜法

又稱偶離子色譜法，是液液色譜法的分支。它是根據(jù)被測組分離子與離子對(duì)試劑離子形成中性的離子對(duì)化合物后，在非極性固定相中溶解度增大，從而使其分離效果改善。主要用于分析離子強(qiáng)度大的酸堿物質(zhì)。

分析堿性物質(zhì)常用的離子對(duì)試劑為烷基磺酸鹽，如戊烷磺酸鈉、辛烷磺酸鈉等。另外高氯酸、三氟乙酸也可與多種堿性樣品形成很強(qiáng)的離子對(duì)。

分析酸性物質(zhì)常用四丁基季銨鹽，如四丁基溴化銨、四丁基銨磷酸鹽。

離子對(duì)色譜法常用ODS柱（即C18），流動(dòng)相為甲醇-水或乙腈-水，水中加入3~10 mmol/L的離子對(duì)試劑，在一定的pH值范圍內(nèi)進(jìn)行分離。被測組分保時(shí)間與離子對(duì)性質(zhì)、濃度、流動(dòng)相組成及其pH值、離子強(qiáng)度有關(guān)。5．排阻色譜法

固定相是有一定孔徑的多孔性填料，流動(dòng)相是可以溶解樣品的溶劑。小分子量的化合物可以進(jìn)入孔中，滯留時(shí)間長；大分子量的化合物不能進(jìn)入孔中，直接隨流動(dòng)相流出。它利用分子篩對(duì)分子量大小不同的各組分排阻能力的差異而完成分離。常用于分離高分子化合物，如組織提取物、多肽、蛋白質(zhì)、核酸等。

第四篇：氣相色譜技術(shù)在白酒分析中的應(yīng)用

氣相色譜技術(shù)以其特有的三高一快（高靈敏度、高分離效能、高選擇性、快速分析）優(yōu)點(diǎn)，已廣泛應(yīng)用于食品和釀酒發(fā)酵工業(yè)，其中四川省品酒多、質(zhì)量好，推廣應(yīng)用氣相色譜技術(shù)也較普遍。氣相色譜技術(shù)在白酒分析中的應(yīng)用主要有以下幾方面：

1、對(duì)白酒衛(wèi)生指標(biāo)的監(jiān)控：

白酒中甲醇、雜醇油有酒類衛(wèi)生監(jiān)測的兩項(xiàng)重要指標(biāo)。氣相色譜可直接進(jìn)行分析成品中甲醇、雜醇油的含量，方法簡便快速，精密度好，象對(duì)偏差均小于5%，又能同時(shí)使白酒中正丙醇、異丁醇、正丁醇、異戊醇、正戊醇等高級(jí)醇得到單獨(dú)測定。

2、對(duì)酒廠的基礎(chǔ)酒三項(xiàng)指標(biāo)的測定：

基礎(chǔ)酒的好壞決定成品酒能否達(dá)到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)鍵。對(duì)基礎(chǔ)酒的分析驗(yàn)收和對(duì)主要微量成份的測定，是指導(dǎo)微機(jī)勾兌、保證產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、統(tǒng)一質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，獲得工廠經(jīng)濟(jì)效益的重要因素，而氣相色譜儀是最理想的分析工具?；A(chǔ)酒的三項(xiàng)指標(biāo)：

a.主體香含量測定：例如濃香型白酒的主體香是已酸乙酯，已被輕工部納入濃香型白酒標(biāo)準(zhǔn)（QB850-83）。

b.已酸乙酯、乳酸乙酯、乙酸乙酯、丁酸乙酯的酯比關(guān)系的測定，大量試驗(yàn)表明：四大酯之間協(xié)調(diào)，恰當(dāng)?shù)膬杀汝P(guān)系是決定酒香香氣濃郁，純正的關(guān)鍵，特別是已酸乙酯含量及其與乳酸乙酯的量比關(guān)系，如五糧液酒中乳酸乙酯與已酸乙酯之比值必須小于1。

c.微量香味成份含量范圍的測定：白酒中四大酯作為主體香味成份決定了白酒的香型，但除此之外，其它微量的酯、酸、醛、酮都是助香成份，它們在助香過程中起著烘托、緩沖、平衡的三大作用，注意它們的含量范圍以及與主體香味成份的量比關(guān)系是否恰當(dāng)，直接影響白酒的風(fēng)味特征。

3、開展對(duì)白酒芳香成份的剖析和風(fēng)味關(guān)系的研究：

白酒成份非常復(fù)雜，酒中的有些重要成份對(duì)酒的典型風(fēng)味關(guān)系還沒有被認(rèn)識(shí)，需要酒廠技術(shù)人員利用氣相色譜儀的重要分析工具并與其它儀器配合使用開展醇和醇以外的多種復(fù)雜微量成份分析，為保證名特優(yōu)白酒產(chǎn)品提供更廣泛、準(zhǔn)確的科學(xué)依據(jù)。

4、對(duì)于各級(jí)衛(wèi)生防疫站，各級(jí)技術(shù)監(jiān)督局產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)所，可以應(yīng)用氣相色譜技術(shù)來加強(qiáng)市場管理和打擊假冒偽劣白酒產(chǎn)品。

第五篇：復(fù)合材料在航空領(lǐng)域中的應(yīng)用

復(fù)合材料在航空領(lǐng)域中的應(yīng)用

先進(jìn)復(fù)合材料具有高比強(qiáng)、高比模、耐疲勞、多功能、各向異性和可設(shè)計(jì)性、材料與結(jié)構(gòu)的同一性等優(yōu)異性能，自上世紀(jì)60年代年問世以來，先進(jìn)復(fù)合材料很快獲得廣泛應(yīng)用，成為航空航天四大材料之一。下面就讓我們對(duì)先進(jìn)復(fù)合材料的應(yīng)用情況和其優(yōu)異性能做一簡要介紹。

1．應(yīng)用先進(jìn)復(fù)合材料可以顯著提高戰(zhàn)斗機(jī)作戰(zhàn)性能

為滿足新一代戰(zhàn)斗機(jī)對(duì)高機(jī)動(dòng)性、超音速巡航及隱身的要求，進(jìn)入90年代后，西方的戰(zhàn)斗機(jī)無一例外的大量采用復(fù)合材料結(jié)構(gòu)，用量一般都在25％以上，有的甚至達(dá)到35％，結(jié)構(gòu)減重效率達(dá)30％。應(yīng)用部位幾乎遍布飛機(jī)的機(jī)體，包括垂直尾翼、水平尾翼、機(jī)身蒙皮以及機(jī)翼的壁板和蒙皮等。如美國第四代戰(zhàn)斗機(jī)F-22復(fù)合材料用量已達(dá)到24%，而EF2000更高達(dá)43％，EF2000除鴨翼外，機(jī)身、機(jī)翼、腹鰭、方向舵都采用復(fù)合材料，結(jié)構(gòu)的“濕潤”表面的70％為復(fù)合材料，陣風(fēng)也是如此，70％的“濕潤”表面為復(fù)合材料，約947kg之重。F-35的復(fù)合材料幾乎覆蓋了整個(gè)飛機(jī)外表面。

2．應(yīng)用先進(jìn)復(fù)合材料可以明顯增大軍用運(yùn)輸機(jī)有效載重量

C-17是上世紀(jì)先進(jìn)大型軍用運(yùn)輸機(jī)的典型代表，C-17是1986年設(shè)計(jì)的，限于當(dāng)時(shí)的水平，復(fù)合材料主要用于次要結(jié)構(gòu)，如雷達(dá)罩、整流罩、操縱面、口蓋、翼梢小翼蒙皮等，復(fù)合材料重約7258k，占該機(jī)結(jié)構(gòu)重量8.1%。樹脂基復(fù)合材料從非承力結(jié)構(gòu)發(fā)展到次承力構(gòu)件。在復(fù)合材料中碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料約占結(jié)構(gòu)重量6%，玻璃纖維塑料、Kevlar纖維增強(qiáng)材料占2%。而歐洲EADS正在研究的A400M屬于新一代大型軍用運(yùn)輸機(jī)，在材料應(yīng)用技術(shù)上有了一個(gè)新的飛躍，主要表現(xiàn)為先進(jìn)復(fù)合材料占結(jié)構(gòu)重量的35%~40%。與C-17不同的是，在A400M上，碳纖維復(fù)合材料用于一些主承力結(jié)構(gòu)，而C-17的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)重量比僅為8%，且主要用于操縱面及次要結(jié)構(gòu)。A400M的機(jī)身仍由傳統(tǒng)的鋁合金制成，但卻開創(chuàng)了采用碳纖維復(fù)合材料制造大型運(yùn)輸機(jī)機(jī)翼的先河，機(jī)翼長達(dá)19米，令業(yè)界頗為矚目。

3．應(yīng)用先進(jìn)復(fù)合材料是高超聲速飛行器能否上天的關(guān)鍵因素

高超聲速技術(shù)主要指研制高超聲速（Ma>5）飛行器所需的相關(guān)技術(shù)。近中期將采用的材料將包括陶瓷纖維增強(qiáng)的金屬基復(fù)合材料、陶瓷及碳碳復(fù)合材料以及輕質(zhì)隔熱材料。此外，發(fā)動(dòng)機(jī)及機(jī)身將需要導(dǎo)熱率高的材料，如碳碳復(fù)合材料。更遠(yuǎn)的將來，將需要先進(jìn)型的材料，如鈹基復(fù)合材料之類的超輕材料以及纖維增強(qiáng)陶瓷之類超高溫材料。

以NASA開發(fā)的第二代可重復(fù)使用航天飛機(jī)為例，油箱內(nèi)襯為復(fù)合材料。在推進(jìn)系統(tǒng)中將采用陶瓷基復(fù)合材料發(fā)射斜軌、金屬基復(fù)合材料機(jī)匣以及樹脂基復(fù)合材料涵道。此外還將采用復(fù)合材料電子設(shè)備艙。第三代可重復(fù)使用航天飛機(jī)將為一智能結(jié)構(gòu)，具有自適應(yīng)熱防護(hù)系統(tǒng)及智能化無損檢測裝置，自愈合的飛機(jī)結(jié)構(gòu)及表面。發(fā)動(dòng)機(jī)材料將可能使用經(jīng)冷卻的復(fù)合材料、金屬基復(fù)合材料加力燃燒室殼體、超高溫復(fù)合材料。結(jié)構(gòu)材料將包括超高溫樹脂基復(fù)合材料、低成本耐腐蝕熱防護(hù)系統(tǒng)復(fù)合材料液氧油箱。

美國高超聲速飛行器X-43是由超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)作動(dòng)力裝置的驗(yàn)證機(jī)。其油箱/機(jī)身由石墨/環(huán)氧框架及蒙皮組成。蒙皮外再覆以熱防護(hù)系統(tǒng)。飛機(jī)上翼面熱防護(hù)層為可剪裁的先進(jìn)絕緣氈，下翼面為內(nèi)多層屏蔽絕緣物。后者是正處于開發(fā)中的防熱材料，由C/SiC外面板，中介陶瓷屏以及先進(jìn)聚酰亞胺泡沫內(nèi)襯。中介陶瓷屏覆以貴金屬以降低其熱輻射。機(jī)翼及垂尾由鈦基復(fù)合材料制成，并有一個(gè)由二硼化鋯制成的前緣。

4．應(yīng)用先進(jìn)復(fù)合材料能大幅增加無人戰(zhàn)斗機(jī)載油量

國外目前研制的無人機(jī)以復(fù)合材料和傳統(tǒng)鋁合金的混合結(jié)構(gòu)為主。如“捕食者”“全球鷹”等均是如此。其中“全球鷹”的機(jī)翼和尾翼由石墨/環(huán)氧復(fù)合材料制造，而機(jī)身仍采用傳統(tǒng)鋁合金，復(fù)合材料占結(jié)構(gòu)重量的65%。

無人戰(zhàn)斗機(jī)是未來航空武器的一個(gè)重點(diǎn)發(fā)展方向。為滿足采購政策、隱身性能、機(jī)動(dòng)性、生存力對(duì)材料的特殊需求，為盡可能地降低結(jié)構(gòu)重量、提高燃油裝載量，無人戰(zhàn)斗機(jī)結(jié)構(gòu)的一個(gè)顯著特點(diǎn)就是大量應(yīng)用復(fù)合材料。以波音公司的X-45A為例，除機(jī)身的龍骨、梁和隔框采用高速切削鋁合金外，其余的機(jī)體結(jié)構(gòu)都是由復(fù)合材料制成。諾斯羅普格魯門公司的X-47A的機(jī)體除一些接頭采用鋁合金外，整個(gè)機(jī)體幾乎全部采用了復(fù)合材料。

5．應(yīng)用先進(jìn)復(fù)合材料可以極大提升民用飛機(jī)市場競爭力

民用飛機(jī)方面，復(fù)合材料的使用對(duì)于增大客艙濕度進(jìn)而改善乘客的舒適度、降低油耗、易于實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)/艙內(nèi)材料的一體化、減少零部件數(shù)量、簡化系統(tǒng)安裝及縮短總裝時(shí)間等方面潛力巨大。波音、空客兩家大型民用客機(jī)制造商均將其視為實(shí)現(xiàn)新飛機(jī)機(jī)體減重及降低直接運(yùn)營成本的有效途徑。如在新一代波音787飛機(jī)上，復(fù)合材料用量將達(dá)到50%，創(chuàng)大型客機(jī)復(fù)合材料的應(yīng)用記錄。歐洲空中客車公司在新近研制的A380型寬體客機(jī)的機(jī)翼和機(jī)身結(jié)構(gòu)上均采用了先進(jìn)復(fù)合材料，用量已占結(jié)構(gòu)重量的25%，其中碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料占22%，另采用了3%玻璃纖維增強(qiáng)的鋁合金層板復(fù)合材料Glare。在機(jī)翼前緣等處還采用了聚苯硫醚熱塑性復(fù)合材料。該公司目前正在研制的新一代客機(jī)A350，復(fù)合材料的應(yīng)用比例也將達(dá)到39%。

6．應(yīng)用先進(jìn)復(fù)合材料在減重的同時(shí)很好地改善了直升機(jī)抗墜毀性

直升機(jī)采用復(fù)合材料不僅可減重，而且對(duì)于改善直升機(jī)抗墜毀性能意義重大，因而復(fù)合材料在直升機(jī)結(jié)構(gòu)中應(yīng)用更廣、用量更大，不僅機(jī)身結(jié)構(gòu)，而且由槳葉和槳轂組成的升力系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)也大量采用樹脂基復(fù)合材料。H360、S-75、BK-117和V-22等直升機(jī)均大量采用了復(fù)合材料，如頃轉(zhuǎn)旋翼飛機(jī)V-22用復(fù)合材料近3000公斤，占結(jié)構(gòu)總重的45％左右，法德合作研制的“虎”式武裝直升機(jī)，復(fù)合材料用量更高達(dá)77％。

7．先進(jìn)復(fù)合材料在航空發(fā)動(dòng)機(jī)上也得到成功應(yīng)用

航空發(fā)動(dòng)機(jī)使用碳纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料取代金屬材料可以有效減輕發(fā)動(dòng)機(jī)重量，降低燃料消耗，增加航程。有資料報(bào)導(dǎo)，發(fā)動(dòng)機(jī)減輕1磅重量，從而使飛機(jī)可減輕10～20磅重量。從70年代初，復(fù)合材料就成為TF39、F103特別是GE36UDF發(fā)動(dòng)機(jī)研制計(jì)劃的一部分，在這些發(fā)動(dòng)機(jī)上積累了經(jīng)驗(yàn)之后，在GE90的風(fēng)扇葉片上成功使用了高性能韌化環(huán)氧復(fù)合材料。此外，在F119風(fēng)扇機(jī)匣、遄達(dá)發(fā)動(dòng)機(jī)的風(fēng)扇機(jī)匣包容環(huán)及反推力裝置上也廣泛采用了樹脂基復(fù)合材料。

近期開發(fā)的波音787的動(dòng)力裝置GEnx的風(fēng)扇機(jī)匣及風(fēng)扇葉片，將由碳纖維/環(huán)氧樹脂基復(fù)合材料制成。除減重外，復(fù)合材料還表現(xiàn)出良好的韌性及耐蝕性。

至于陶瓷基復(fù)合材料等超高溫復(fù)合材料，目前已在M88、F119等發(fā)動(dòng)機(jī)尾噴管等靜止件上獲得應(yīng)用。

隨著飛行器向高空、高速、無人化、智能化、低成本化方向發(fā)展，復(fù)合材料的地位會(huì)越來越重要。國外預(yù)計(jì)，在下一代飛機(jī)上，復(fù)合材料將扮演主角，目前采用全復(fù)合材料飛行器的計(jì)劃正處于醞釀之中。