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cze是什么分析检测方法

发布时间:2022-10-02 18:29:46

1. 电色谱保留机理

首先建议楼主可以到专业的行业论坛进行提问,因为论坛里常常会遇到和你有过相同遭遇的人,这样解决问题更为准确啊~~我一般常常上仪器信息网论坛(http://www.instrument.com.cn/bbs/)主要是这个坛子专业性比较强,牛人也多一些,您也可以来试试啊

此外,不知道楼主所说的电色谱是否指的就是高效毛细管电泳啊?

以下是一些资源,希望对您有所帮助:

色谱图书库(电子版)

http://www.instrument.com.cn/bbs/shtml/20090812/2055222/

毛细管电泳的模式及应用

http://www.instrument.com.cn/search/BBSArchive_318197_1.htm

CEC应用文章选集

http://www.instrument.com.cn/download/shtml/024291.shtml

高效毛细管电泳的基本原理
高效毛细管电泳(high performance capillary electrophoresis,HPCE)是近年来发展起来的分离、分析技术,它是凝胶电泳技术的发展,是高效液相色谱分析的补充。该技术可分析的成分小至有机离子、大至生物大分子如蛋白质、核酸等。可用于分析多种体液样本如血清或血浆、尿、脑脊液及唾液等,HPLC分析高效、快速、微量。
电泳迁移
不同分子所带电荷性质、多少不同,形状、大小各异。一定电解质及PH的缓冲液或其它溶液内,受电场作用,样本中各组分按一定速度迁移,从而形成电泳。
电泳迁移速度(v)可用下式表示:
其中E为电场强度(E=V/L,V为电压,L为毛细管总长度)。u为电泳淌度。
电渗迁移
电渗迁移指在电场作用下溶液相对于带电管壁移动的现象。特殊结构的熔合硅毛细管管壁通常在水溶液中带负电荷,在电压作用下溶液整体向负极移动,形成电渗流。带电微粒在毛细管内实际移动的速度为电泳流和电渗流的矢量和。分析化学博客-jl2~d d&
6}8eE4B3q5T I5U0 分离分析类型
B[D hv,m cF2Z0 根据其分离样本的原理设计不同主要分为以下几种类型:
b[ _0]&uL+\$C0①毛细管区带电泳(capillaryzoneelectrophoresis,CZE);②毛细管等速电泳(capillary chromatography,CITP);
③毛细管胶速电动色谱(miceller electrokinetic capillary chromatography,MECC);
④毛细管凝胶电泳(capillary gelelectrophoresis,CGE);
⑤毛细管等电聚焦(capillary isoelectric focusing ,CIEF)。
毛细管区带电泳(CZE)为HPCE的基本操作模式,一般采用磷酸盐或硼酸盐缓冲液,实验条件包括缓冲液浓度、pH值、电压、温度、改性剂(乙腈、甲醇等),用于对带电物质(药物、蛋白质、肽类等)分离分析,对于中性物质无法实现分离。毛细管胶束电动色谱(MECC)为一种基于胶束增溶和电动迁移的新型液体色谱,在缓冲液中加入离子型表面活性剂作为胶束剂,利用溶质分子在水相和胶束相分配的差异进行分离,拓宽了CZE的应用范围,适合于中性物质的分离,亦可区别手性化合物,可用于氨基酸、肽类、小分子物质、手性物质、药物样品及体液样品的分析。毛细管等速电泳(CITP)采用先导电解质和后继电解质,构成不连续缓冲体系,基于溶质的电泳淌度差异进行分离,常用于离子型物质(如有机酸),并因适用较大内径的毛细管而可用于微制备,但本法空间分辨率较差。毛细管等电聚焦电泳(CIEF)用于具兼性离子的样品(蛋白质、肽类),等电点仅差0.001可分离的物质。毛细管凝胶电泳(CGE)依据大分子物质的分子量大小进行分离,主要用于蛋白质、核苷酸片段的分离。此外,还有毛细管电色谱(CEC)及非水毛细管电泳(CNACE),用于水溶性差的物质和水中难进行反应的分析研究。CZE和MECC用得较多,本文以两种方法为例来说明HPLC的原理。
CZE的基本原理

HPLC选用的毛细管一般内径约为50μm(20~200μm),外径为375μm,有效长度为50cm(7~100cm)。毛细管两端分别浸入两分开的缓冲液中,同时两缓冲液中分别插入连有高压电源的电极,该电压使得分析样品沿毛细管迁移,当分离样品通过检测器时,可对样品进行分析处理。HPLC进样一般采用电动力学进样(低电压)或流体力学进样(压力或抽吸)两种方式。在毛细管电泳系统中,带电溶质在电场作用下发生定向迁移,其表观迁移速度是溶质迁移速度与溶液电渗流速度的矢量和。所谓电渗是指在高电压作用下,双电层中的水合阴离子引起流体整体地朝负极方向移动的现象;电泳是指在电解质溶液中,带电粒子在电场作用下,以不同的速度向其所带电荷相反方向迁移的现象。溶质的迁移速度由其所带电荷数和分子量大小决定,另外还受缓冲液的组成、性质、pH值等多种因素影响。带正电荷的组份沿毛细管壁形成有机双层向负极移动,带负电荷的组分被分配至毛细管近中区域,在电场作用下向正极移动。与此同时,缓冲液的电渗流向负极移动,其作用超过电泳,最终导致带正电荷、中性电荷、负电荷的组份依次通过检测器。

MECC的基本原理

MECC是在CZE基础上使用表面活性剂来充当胶束相,以胶束增溶作为分配原理,溶质在水相、胶束相中的分配系数不同,在电场作用下,毛细管中溶液的电渗流和胶束的电泳,使胶束和水相有不同的迁移速度,同时待分离物质在水相和胶束相中被多次分配,在电渗流和这种分配过程的双重作用下得以分离。MECC是电泳技术与色谱法的结合,适合同时分离分析中性和带电的样品分子。 毛细管电泳技术可检测多种样品,如血清、血浆、尿样、脑脊液、红细胞、体液或组织及其实验动物活体实验;且可分离分析多种组分,如核酸/核苷酸、蛋白质/多肽/氨基酸、糖类/糖蛋白、酶、碱氨基酸、微量元素、小的生物活性分子等的快速分析,以及DNA序列分析和DNA合成中产物纯度测定等,甚至可用于碱性药物分子及其代谢产物、无机及有机离子/有机酸、单细胞分析、药物与细胞的相互作用和病毒的分析,如在缓冲液中加入表面活性剂则可用于手性分离中性化合物。
I |o"u5v4TP(e0 毛细管电泳技术不仅在基础科学中得到广泛应用,在临床医学等领域的应用也有较多应用。如临床疾病诊断、临床蛋白分析、临床药物监测、代谢研究、病理研究、同工酶分析、PCR产物分析、DNA片段及序列分析等。随着人类基因组计划的实施,人类基因组计划的完成比预期时间一再提前,其主要工具是毛细管电泳仪。但是人类基因组图谱并没有告诉我们所有基因的“身份”以及它们所编码的蛋白质。人体内真正发挥作用的是蛋白质,蛋白质扮演着构筑生命大厦的“砖块”角色,其中可能藏着开发疾病诊断方法和新药的“钥匙”。“后基因时代”,一个以“蛋白质组”为重点的生命科学的新时代到来,需要对蛋白质更多的研究,毛细管电泳技术将发挥更大的作用。在医学研究中毛细管电泳技术越来越受到重视,但其临床应用尚属起步阶段,随着毛细管电泳技术的不断发展和完善,CE将在临床研究和基础研究领域发挥更重要的作用。

2. 质谱分析是什么

质谱分析本是一种物理方法,其基本原理是使试样中各组分在离子源中发生电离,生成不同荷质比的带正电荷的离子,经加速电场的作用,形成离子束,进入质量分析器。在质量分析器中,再利用电场和磁场使发生相反的速度色散,将它们分别聚焦而得到质谱图,从而确定其质量。第一台质谱仪是英国科学家阿斯顿(F.W.Aston,1877—1945)于1919年制成的。出手不凡,阿斯顿用这台装置发现了多种元素同位素,研究了53个非放射性元素,发现了天然存在的287种核素中的212种,第一次证明原子质量亏损。他为此荣获1922年诺贝尔化学奖。
质谱仪开始主要是作为一种研究仪器使用的,这样用了20年后才被真正当作一种分析工具。它最初作为高度灵敏的仪器用于实验中,供设计者找寻十分可靠的结果。早期的研究者们忙着测定精确的原子量和同位素分布,不能积极地去探索这种仪器的新用途。
由于同位素示踪物研究的出现,质谱仪对分析工作的用处就越发变得明显了。氮在植物中发生代谢作用的生物化学研究要求用15N作为一种示踪物。但它是一种稳定的同位素,不能通过密度测量来精确测定,所以质谱仪就成了必要的分析仪器。这种仪器在使用稳定的13C示踪物的研究中以及在基于稳定同位素鉴定的工作中也是很有用的。标准型的质谱仪到现在已经使用了大约45年。
40年代期间,石油工业在烃混合物的分析中开始采用质谱仪。尽管这种质谱图在定量解释时存在着难以克服的计算麻烦,但在有了高速计算机后,这种仪器就能在工业方面获得重大的成功。
(1)近20年来质谱技术随着新颖电离技术,质量分析技术,与各种分离手段的联用技术以及二维分析方法的发展,质谱已发展成为最广泛应用的分析手段之一。其最突出的技术进步有以下几个方面:
新的解吸电离技术不断涌现,日趋成熟,可测分子量范围越来越高,并逐步适用于难挥发、热敏感物质的分析,例如海洋天然产物、微生物代谢产物,动植物二次代谢产物以及生物大分子的结构研究。最有发展前景的电离方法有:
①等离子解吸采用252Cf的裂介碎片作为离子源,使多肽和蛋白质等生物大分子不必衍生化而直接电离进行质量分析。它与飞行时间质谱相配合,已成功地用于许多合成多肽的质谱分析,并已在一些实验室中作为常规分析方法来鉴定多肽和蛋白质。目前它的可分析的质量极限大约是50000D。
②快原子轰击,把样品分子放入低挥发性液体中,用高速中性原子来进行轰击,可使低挥发性的,热敏感的分子电离,得到质子化或碱金属离子化的分子离子。由于很容易在磁质谱或四极杆质谱上安装使用,因此得到广泛应用,分子量很容易达到3000—4000。如果与带有后加速的多次反射阵列检测器的高性能磁质谱配合使用,可测分子量可达到10000amn以上,最高记录可达25000amn。
③激光解吸,利用CO2激光(10.6μm),Nd/YAG激光(1.06μm)的快速加热作用使难挥发的分子解吸电离,与飞行时间质谱或离子回旋共振质谱相配合成功地分析了一系列蛋白质和酶的复合物,并创造了蛋白质分子质量分析的最高记录(Jack Bean Urease Mr~27万)。
④电喷雾(electro spray,electrostatic spray,ion spray)把分析样品通过常压电离源,使分子多重质子化而电离。由于生成多重质子化的分子离子可缩小质荷比,因此一个分子量为数万的生物大分子,如果带上几十个,上百个质子,质荷比可降低到2000以下,可以用普通的四极杆质谱仪分析,其次由于得到一组质荷比连续变化的分子离子峰,通过对这些多电荷分子离子峰的质量计算可以得到高度准确的平均分子量。第三是这种多重质子化的分子离子峰可进一步诱导碰撞活化,进行串联质谱分析。第四是这种电离技术的样品制备要求极低,溶于生物体液的样品分子或HPLC,CZE的流出液都可直接引入常压电离源进行联机检测。
(2)各种联用技术。色谱、电泳等分离方法与质谱分析相结合为复杂混合物的在线分离分析提供了有力的手段,GC—MS联用技术的应用已得到充分的证明。近年来把液相色谱、毛细管电泳等高效分离手段与质谱连接已在分析强极性、低挥发性样品的混合物方面也取得了进步。主要的接口技术有:
①粒子束(particle beam),它能把液相色谱与质谱连接起来,其优点是得到的质谱与普通的EIMS谱十分接近,因此可以用标准谱库的数据去检索。缺点是要耗用大量的氦气,并且只能分析中等极性和中等分子量(2000以下)的分子。
②热喷雾(thermospray),是目前与HPLC连接最广泛使用的接口技术。它是一种软电离技术,可测的分子量上限大约为8000amn,缺点是流速需要0.12ml/min,对于质谱分析来说仍嫌太大。
③连续流快原子轰击(CF—FAB),利用适当孔径的石英毛细管把液相色谱的流出液直接引入FAB电离源,进行连续的FAB—MS分析。由于它的流速小于5μl/min,与质谱仪更为匹配,因此具有更大的应用潜力。
④电喷雾。由于采用常压电离源,因此很容易把微细径柱液相色谱,甚至普通液相色谱(只要有适当的分流装置)通过它与质谱连接起来。最近借此把毛细管区带电泳与质谱连接起来也取得了成功,实现了高灵敏度(10-15mol),高分离效力(25万理论塔板数)的联用分析。这是一种极有希望,并很有发展前途的联用技术。
(3)串联质谱等二维质谱分析方法。如果把二台质谱仪串联起来,把第一台用作分离装置,第二台用作分析装置,这样不仅能把混合物的分离和分析集积在一个系统中完成,而且由于把电离过程和断裂过程分离开来,从而提供多种多样的扫描方式发展二维质谱分析方法来得到特定的结构信息。
本法使样品的预处理减少到最低限度,而且可以抑制干扰,特别化学噪音,从而大大提高检测极限。
串联质谱技术对于利用上述各种解吸电离技术分析难挥发、热敏感的生物分子也具有重要的意义。首先解吸电离技术一般都使用底物,因此造成强的化学噪音,用串联质谱可以避免底物分子产生的干扰,大大降低背景噪音,其次解吸电离技术一般都是软电离技术,它们的质谱主要显示分子离子峰,缺少分子断裂产生的碎片信息。如果采用串联质谱技术,可使分子离子通过与反应气体的碰撞来产生断裂,因此能提供更多的结构信息。
近年来把质谱分析过程中的电离和碰撞断裂过程分离开来的二维测定方法发展很快,主要的仪器方法有以下几种。
①串联质谱法(tandem MS),常见的形式有串联(多级)四极杆质谱,四极杆和磁质谱混合式(hybride)串联质谱和采用多个扇形磁铁的串联磁质谱。
②傅里叶变换质谱(FT—MS),又叫离子回旋共振谱,它利用电离生成的离子在磁场中回旋共振,通过傅里叶变换得到这些离子的质量谱,这种谱仪过去由于电离造成真空降低与回旋共振要求高真空条件相矛盾,性能不能过关。近年来由于分离电离源技术日趋成熟,这种分析方法得到较大发展,它的优点是很容易做到多级串联质谱分析,目前可分析质量范围已达5万左右,分辨力也可达1万。
③整分子气化和多光子电离技术(LEIM—MUPI),它是在微激光解吸电离技术的发展中最近出现的一种新方法。它把解吸和电离二个环节在时间和空间上分离开来,分别用二个激光器进行解吸和电离。使用红外激光器来实现整分子气化,使用可调谐的紫外激光器对电离过程实行宽范围的能量控制,从而得到从电离(只显示分子离子)到各种程度不同的硬电离质谱,并成功地用于生物大分子的序列分析。

3. 毛细管电泳法的特点;优点

1、电泳柱效更高,可达105m-1~106m-1,分离速度更快,在几十秒至几十分钟内即可完成一个试样的分析。

2、溶剂和试样消耗极少,试样用量仅为纳升级。

3、没有高压泵输液,因此仪器成本更低。

4、通过改变操作模式和缓冲溶液的成分,毛细管电泳有很大的选择性,可以对性质不同的各种分离对象进行有效的分离。

毛细管电泳法使用注意事项

对于实验结果的可靠性和重现性,毛细管的冲洗起到了至关重要的作用,每一次冲洗都必须认真地完成,冲洗时间不允许缩短或者不冲洗。

将实验做完以后一定要使用水对毛细管进行冲洗,不然毛细管可能会被堵塞,使得实验结果受到严重地影响,希望引起足够的重视。

在对毛细管进行冲洗的时候,不要将电压加在毛细管上,讲义上给定的工作电压不允许更改,也不建议对进样时间加以改变。

以上内容参考网络-毛细管电泳法



4. 毛细管电泳的应用

CE具有多种分离模式(多种分离介质和原理),故具有多种功能,因此其应用十分广泛,通常能配成溶液或悬浮溶液的样品(除挥发性和不溶物外)均能用CE进行分离和分析,小到无机离子,大到生物大分子和超分子,甚至整个细胞都可进行分离检测。它广泛应用于生命科学、医药科学、临床医学、分子生物学、法庭与侦破鉴定、化学、环境、海关、农学、生产过程监控、产品质检以及单细胞和单分子分析等领域。

目前,CE分析技术被药物分析工作者在药品检验领域迅速推广应用。药物分析大致可以分为两部分:一、原药的定量、原药中杂质的测定、药剂分析以及对它们稳定性的评价等以药品质量管理为目的的测定方法。这些方法要求有良好的选择性、适当的分析灵敏度和可靠的准确度等;二、对进入人体内的药物或代谢物的吸收、分布、代谢、排泄等体内动态的研究,即临床药物分析。这两部分的测定一般需要分离和检测手段相结合。 药物合成中带入的杂质和药物的降解产物通常与药物有相似的结构,而且一般含量很低。CE作为药物的杂质痕量组分分析方法,具有多组分、低含量和同时分离分析能力,故可以用毛细管电泳作为药物杂质的检测手段。CE也可以用于药物生产过程全方位控制与检测,以保证药物质量,提高工艺水平。己有文献报道用NACE法测定己烯雌酚片及其降解物;CE法定量分析盐酸罗匹尼罗及其潜在杂质;CZE法分析伊班磷酸盐及其相关杂质;CZE和CITP法检测高舍瑞林中缩氨酸和反离子物质的含量;CZE法定量检测半胱胺钠磷酸盐中的杂质。
中药品种繁多、药材产地各异、成分复杂,无论是药材还是成药的分析,都是一项非常艰难的任务。中药分析工作用现代化仪器设备和科技手段(如薄层色谱、HPLC等)虽取得巨大进展和成就,但往往只是对药材和成药成百上千个成分中的一个或几个成分的分析,实际只是一种象征性的代表式分析,与之起化学和药理效应的实际组合成分(起码是有效成分)相比,仍有相当大的距离。随着CE技术对中药材及其有效成分的鉴别与分析的快速发展,建立在此基础上的中成药和中药复方制剂中有效成分的定性、定量分析已有进展,且有希望解决长期困扰中药质量控制中的重大难题。近年,报道CE分析中药材已有18种、成药70种和有效成分120个以上。
毛细管电泳法已经日益广泛的应用到中药有效成分的分离和含量测定中,分离测定的成分包括生物碱、黄酮类、有机酸类、酚类、苷类、蒽醌类、香豆素类等。
手性药物的每个对映异构体在生物环境中表现出不同的药效作用,在药物吸收、分布、代谢、排泄等方面存在立体选择性差异。为了能准确地了解药效和安全用药,发展和建立简单、快速的手性药物对映体的奋力分析方法,并用于临床研究和医药质量控制,显得日益迫切。CE因其高效、快速、选择性强的特点而成为目前最有效的手性拆分方法。各种CE分离模式皆可用于对映异构体分离,因此手性拆分成为CE应用最活跃、最独特的领域。其中,添加剂法只需向电泳缓冲液中加入合适的手性试剂,经过一定的分离条件优化即能实现手性分离。目前,主要的手性添加剂有环糊精类(CDs)、冠醚类、大环抗生素、蛋白质等。 生物体内药物及其代谢物的随时间与位置分布研究,即药物动力学分析,在临床医学中有重要意义。在非水溶剂中可降低被分析物与管壁的作用,降低由于吸附所引起的峰拓宽并改善拖尾,同时可显着提高被分析物的回收率,降低用管壁面积较大的毛细管进行分析时被分析物的损失。近年来,用毛细管电泳法进行生物样本中的药物及其代谢产物的分析已成为研究热点。已有文献报导用CE法监测腺昔及其代谢物含量变化;用CE法测定人血浆中的优降糖、甲福明二甲双肌、苯乙双肌含量;用CE一化学发光法检测人尿中儿茶酚胺的含量;用CZE-安培法测定尿中的L-酪氨酸及其代谢物浓度;用CZE法测定人尿中两种巴比妥盐的浓度;HPCE法测定头抱克罗血浆浓度;CE法测定血浆中蛋氨酸的含量;用CE-电导法检测血清中的丙戊酸含量。
CE分析速度快,有良好的时间分辨性,能为治疗机制与用药水平提供可靠的分析,将来一定会加深在此领域内的应用。
CE技术的研究和应用,给药物分析领域和药品检验工作带来了生机与活力,无疑将对该专业技术的发展及提高起着重要的推动和促进作用。尤其以对基因工程药物、中成药复方制剂的分析和中药材种属的鉴定,令人瞩目。但任何事物都有两面性,它也有弱点和不足,如有的药物用CE分析精确度还不够高;有的灵敏度很高,但专属性界定尺度又不易掌握;CE仪器昂贵,很难普遍推广等等,都需要不断研究解决。尤其以如何巧妙地与其它方法和技术(如HPLC、MS等)联合使用,以收到更好的效果,是今后CE技术研究、完善的方向和课题。可喜的是,这方面的工作已开始启动,CE一HPLC、CE一MS联用己取得高效率、高质量的分析成果。经过科学工作者的不懈努力,一个药物分析领域的新技术快速发展时期即将到来。

5. 体内药物分析常用的分析方法有

药学专业知识(一)第六章生物药剂学,是研究药物吸收、分布、代谢与排泄过程,阐明药物制剂剂型因素,生物因素与药效关系。下面小编总结了药物在体内的各过程:

体内过程示意图
了解完药物在体内的过程示意图,接着我们来掌握执业药师考试中涉及的相关考点:

1. 需要掌握的几个概念

2. 药物的跨膜转运

【相关考题】

1.大部分口服药物的胃肠道中最主要的吸收部分是

A.胃

B.小肠

C.盲肠

D.结肠

E.直肠

2.借助载体或酶促系统,消耗机体能量,从膜的低浓度一侧向高浓度一侧转运的方式是

A.滤过

B.简单扩散

C.易化扩散

D.主动转运

E.膜动转运

答案:B D

6. 跪求实验方案急。关于植物小分子多肽的提取分离和分析 最好用到高效液相提取 分析的

多肽类化合物广泛存在于自然界中,其中对具有一定生物活性的多肽的研究,一直是药物开发的一个主要方向。生物体内已知的活性多肽主要是从内分泌腺组织器官、分泌细胞和体液中产生或获得的,生命活动中的细胞分化、神经激素递质调节、肿瘤病变、免疫调节等均与活性多肽密切相关。随着现代科技的飞速发展,从天然产物中获得肽类物质的手段也不断得到提高。一些新方法、新思路的应用。不断有新的肽类物质被发现应用于防病治病之中。本文介绍了近几年肽类物质分离、分析的主要方法研究进展。
1 分离方法
采取何种分离纯化方法要由所提取的组织材料、所要提取物质的性质决定。对蛋白质、多肽提取分离常用的方法包括:盐析法、超滤法、凝胶过滤法、等电点沉淀法、离子交换层析、亲和层析、吸附层析、逆流分溶、酶解法等。这些方法常常组合到一起对特定的物质进行分离纯化,同时上述这些方法也是蛋白、多肽类物质分析中常用的手段,如层析、叫泳等。
1.1 高效液相色谱(HPLC)
HPLC的出现为肽类物质的分离提供了有利的方法手段,因为蛋白质、多肽的HPLC应用与其它化合物相比,在适宜的色谱条件下不仅可以在短时间内完成分离目的,更重要的是HPLC能在制备规模上生产具有生物活性的多肽。因此在寻找多肽类物质分离制备的最佳条件上,不少学者做了大量的工作。如何保持多肽活性、如何选择固定相材料、洗脱液种类、如何分析测定都是目前研究的内容。
1.1.1 反相高效液相色谱(RP-HPLC)
结果与保留值之间的关系:利用RP-HPLC分离多肽首先得确定不同结构的多肽在柱上的保留情况。为了获得一系列的保留系数,Wilce等利用多线性回归方法对2106种肽的保留性质与结构进行分析,得出了不同氨基酸组成对保留系数影响的关系,其中极性氨基酸残基在2~20氨基酸组成的肽中,可减少在柱上的保留时间;在10~60氨基酸组成的肽中,非极性氨基酸较多也可减少在柱上的保留时间,而含5~25个氨基酸的小肽中,非极性氨基酸增加可延长在柱上的保留时间。同时有不少文献报道了肽链长度、氨基酸组成、温度等条件对保留情况的影响,并利用计算机处理分析得到每种多肽的分离提取的最佳条件。
肽图分析(Peptide Mapping):肽图分析是根据蛋白质、多肽的分子量大小以及氨基酸组成特点,使用专一性较强的蛋白水解酶[一般未肽链内切酶(endopeptidase)]作用于特殊的肽链位点将多肽裂解成小片断,通过一定的分离检测手段形成特征性指纹图谱,肽图分析对多肽结构研究合特性鉴别具有重要意义。利用胰蛋白酶能特意性作用于Arg和Lys羧基端的肽链的性质,通过RP-HPLC法采用C18柱检测了重组人生长激素特征性胰肽图谱。同时胰岛素的肽图经V8酶专一裂解也制得,并可鉴别仅相差一个氨基酸残疾的不同种属来源的胰岛素。人类肿瘤坏死因子的单克隆抗体结构也应用酶解法及在线分析技术确定了肽图,便于鉴定分析。此项技术已经在新药开发中得到广泛应用。
1.1.2 疏水作用色谱(Hydrophobic interaction chromatogrphy,HIC)
HIC是利用多肽中含有疏水基因,可与固定相之间产生疏水作用而达到分离分析的目的,其比RP-GPLC具有较少使多肽变性的特点。利用GIC分离生产激素(GH)产品的结构与活性比EP-GPLC分离的要稳定,活性较稳定。Geng等利用HIC柱的低变性特点,将大肠杆菌表达出的经盐酸胍乙啶变性得到人重组干扰素-γ。通过HIC柱纯化、折叠出高生物活性的产品。不同人尿表皮生长因子(EGF)也利用HIC纯化到了,均具有良好的生物活性。HIC可将未经离子交换柱的样品纯化。而RP-HPLC则不能达到这一要求。
1.1.3 分子排阻色谱(Sizs-Exclusion chromatogrphy,SEC)
SEC是利用多肽分子大小、形状差异来分离纯化多肽物质,特别对一些较大的聚集态的分子更为方便,如人重组生长激素(hgH)的分离,不同结构、构型的GH在SEC柱上分离行为完全不同,从而可分离不同构型或在氨基酸序列上有微小差异的变异体,利用SEC研究修饰化的PEG的分离方法,此PEC具有半衰期长、作用强的特点。一些分子量较大的肽或蛋白均可利用此法分离分析。
1.1.4离子交换色谱(Iron-Exchange chromatography,IEXC)
IEXC可在中性条件下,利用多肽的带电性不同分离纯化具有生物活性的多肽。其可分为阳离子柱与阴离子柱两大类,还有一些新型树脂,如大孔型树脂、均孔型树脂、离子交换纤维素、葡聚糖凝胶、琼脂糖凝胶树脂等。在多肽类物质的分离分析研究中,对多肽的性质、洗脱剂、洗脱条件的研究较多,不同的多肽分离条件有所不同,特别是洗脱剂的离子强度、盐浓度等对纯化影响较大。Wu等报道利用离子交换柱层析法,探讨分离牛碳酸酐异构体和牛血清白蛋白、鸡血清白蛋白酶的提取条件,获得了有价值的数据供今后此类物质分离研究。
1.1.5膜蛋白色谱(Chromatography of Membrane Protein,CMP)
CMP+分离强蔬水性蛋白、多肽混合物的层析系统,一般有去垢剂(如SDS)溶解膜蛋白后形成SDS-融膜蛋白,并由羟基磷灰石为固定相的柱子分离纯化。羟基磷灰石柱具有阴离子磷酸基团(P-端),又具有阳离子钙(C-端),与固定相结合主要决定于膜蛋白的大小、SDS结合量有关。利用原子散射法研究cAMP的分离机制发现,样品与SDS结合后在离子交换柱上存在SDS分子、带电荷氨基酸与固定相中带电离子间的交换,从而达到分级分离的目的。
1.1.6高效置换色谱(High-Performance Displacement Chromatography,HPDC)
HPDC是利用小分子高效置换剂来交换色谱柱上的样品,从而达到分离的目的。它具有分离组分含量较少成分的特性。利用HPDC鉴定分离了低于总量1%组分的活性人重组生长激素(rHG )。在研究非毒性交换剂时Jayarama发现硫酸化葡萄糖(Detran Sulfate,DS)是对β乳球蛋白A和B的良好置换剂,一般DS的相对分子质量为1×104和4×104最宜。研究表明置换剂的相对分子质量越低,越易于与固定相结合,因此在分离相对分子质量小的多肽时,需要更小的置换剂才能将其置换纯化出来。
1.1.7 灌注层析(Perfusion Chromatography,PC)
PC是一种基于分子筛原理与高速流动的流动相的层析分离方法,固定相孔径大小及流动相速度直接影响分离效果。试验证明其在生产、制备过程中具有低投入、高产出的特性。目前市场上可供应的PC固定相种类较多,适合于不同分子量的多肽分离使用。
1.2 亲和层析(Affinity Chromatography,AC)
AC是利用连接在固定相基质上的配基与可以和其特异性产生作用的配体之间的特异亲和性而分离物质的层析方法。自1968年Cuatrecasas提出亲和层析概念以来,在寻找特异亲和作用物质上发现了许多组合,如抗原-抗体、酶-催化底物、凝集素-多糖、寡核苷酸与其互补链等等。对多肽类物质分离目前主要应用其单抗或生物模拟配基与其亲和,这些配基由天然的,也有根据其结构人工合成的。Patel等人利用一系列亲和柱分离纯化到了组织血浆纤维蛋白酶原激活剂蛋白多肽。
固定金属亲和层析(Immobilized Metal Affinity Chromatography.LMAC)是近年来发展起来的一种亲和方法。其固定相基质上鳌合了一些金属离子,如Cu2+、Ni2+、Fe3+等,此柱可通过配为键鳌合侧链含有Lys、Met、Asp、Arg、Tyr、Glu和His的多肽,特别是肽序列中含有His-X-X-X-His的结构最易结合到金属离子亲和柱上,纯化效果较好。其中胰岛素样生长因子(Insylin Like Growth Factor,IGF)、二氢叶还原酶融合蛋白等均用此方法分离到纯度较高的产品。
Chaiken等人报道了另一种亲和层析方法,利用反义DNA表达产生,其与正链DNA表达产生的肽或蛋白具有一定的亲和性,如Arg加压素受体复合物,已用此法分离得到。DNA与蛋白、多肽复合物之间的作用也是生物亲和中常用的方法。将人工合成的寡核苷酸结合在固定相基质上,将样品蛋白或多肽从柱中流过,与之结合可达到分离特定结构多肽的目的。
1.3 毛细管电泳(Capillary electrophoresis,CE)--分离分析方法
CE是在传统的电泳技术基础上于本世纪60年代末由Hjerten发明的,其利用小的毛细管代替传统的大电泳槽,使电泳效率提高了几十倍。此技术从80年代以来发展迅速,是生物化学分析工作者与生化学家分离、定性多肽与蛋白类物质的有利工具。CE根据应用原理不同可分为以下几种;毛细管区带电泳Capillary Zone electrophoresis,CZE)、毛细管等电聚焦电泳(Capillary Isoeletric Focusing,CIEF)毛细管凝胶电泳(CapillaryGelElectrophoresis,CGE)和胶束电动毛细管层析(Micellar Electokinetic Electrophoresis Chromatorgraphy,MECC)等。
1.3.1 毛细管区带电泳(Capillary Zone Electrophoresis,CZE)
CZE分离多肽类物质主要是依据不同组分中的化合物所带电性决定,比传统凝胶电泳更准确。目前存在于CZE分离分析多肽物质的主要问题是天然蛋白或肽易与毛细管硅胶柱上的硅醇发生反应,影响峰形与电泳时间,针对这些问题不少学者做了大量实验进行改进,如调节电池泳液的PH值,使与硅醇反应的极性基团减少;改进毛细管柱材料的组成,针对多肽性质的不同采取不同的CZE方法研究分离5个含9个氨基酸残基的小肽,确定了小肽分析的基本条件,即在低PH条件下,缓冲液中含有一定浓度的金属离子如Zn2+等,此时分离速度快而且准确。
1.3.2细管等电聚电泳(Capillary Isleletric Focusing,CIEF)
由于不同的蛋白、多肽的等电点(PI)不同,因此在具有不同pH梯度的电泳槽中,其可在等电点pH条件下聚集沉淀下来,而与其他肽类分离开来。CIEF在分离、分析混合多肽物质中应用不多,主要应用与不同来源的多肽异构体之间的分离,如对rHG不同异构体分离。由于在CIEF柱表面覆盖物的不稳定性限制了此法的广泛应用。
1.3. 3毛细管凝胶电泳 (Capillary Gel Electrophoresis,CGE)
CGE是基于分子筛原理,经十二烷基磺酸钠(SDS)处理的蛋白或多肽在电泳过程中主要靠分子形状、分子量不同而分离。目前,又有一种非交联欢、线性、疏水多聚凝胶柱被用于多肽物质的分离分析,此电泳法适于含疏水侧链较多的肽分离,这种凝胶易于灌注,使用寿命长,性质较为稳定。
1.3.4胶束电动毛细管层析(Micellar Electrokinetic Electorphoresis Chromatography, MECC)
MECC的原理是在电泳液中加入表面活性剂,如SDS,使一些中性分子带相同电荷分子得以分离。特别对一些小分子肽,阴离子、阳离子表面活性剂的应用都可使之形成带有一定电荷的胶束,从而得到很好的分离效果。有文献报道在电解液中加入环糊精等物质,可使用权含疏水结构组分的多肽选择性与环糊精的环孔作用,从而利用疏水作用使多肽得到分离。
1.4多肽蛋白质分离工程的系统应用
以上提到的分离多肽的技术在实际应用过程中多相互结合,根据分离多肽性质的不同,采用不同的分离手段。特别是后基因组时代,对于蛋白质组深入的研究,人们对于分离多肽及蛋白质的手段不断改进,综合利用了蛋白质和多肽的各种性质,采用包括前面提到的常规蛋白多肽提取方法,同时利用了高效液相色谱,毛细管电泳,2-D电泳等手段分离得到细胞或组织中尽可能多的蛋白多肽。在蛋白质组学研究中系统应用蛋白和多肽分离鉴定的技术在此研究中即是分离手段也是分析方法之一。特别是以下提到的质谱技术的发展,大大的提高了蛋白多肽类物质的分析鉴定的效率。
2 分析方法
2.1 质谱分析(Mass Spectrometry, MS)
MS在蛋白、多肽分析中已经得到了广泛应用,特别是在分离纯化后的在线分析中,MS的高敏性、快速性特别适合多肽物质分析鉴定。其中连续流快原子轰击质谱(Continuous-Flow Fast Atom Bombardment, cf-FAB)和电雾离子化质谱(Electrospray Ionization, EIS)是近几年发展起来的新方法。
2.1.1连续流快原子轰击质谱(Continuous-Flow Fast Atom Bombardment, cf-FAB)
cf-FAB是一种弱离子化技术,可将肽类或小分子量蛋白离子化成MH+或(M-H)形式。主要应用于肽类的分离检测,其具有中等分辨率,精确度大于+0.2amu,流速一般在0.5-1.5μl·Ml-1。在测定使流动相需加0.5%-10%基质如甘油和高有机溶剂成分,使样品在检测探针处达到敏感化。cf-FAB常与HPLC、CEZ等方法结合使用达分离分析的目的,许多多肽的cf-FAB分析方法已经建立,并得到很好的应用。如Hideaki等利用此法研究L-Pro、L-Ala的四肽化合物系列。证明L-Pro在保持小肽构相稳定性。连接分子方面具有重要意义。
2.1.2 电雾离子化质谱(Electrospray Ionozation,EIS)
EIS可产生多价离子化的蛋白或多肽,允许相对分子质量达1×105蛋白进行分析,分辨率在1500-2000amu。精确度在0.01%左右。EIS更适合相对分子质量大的蛋白质的在线分析,且需要气化或有机溶剂使样品敏感化。利用EIS与HPLC联合分离分析GH和血红蛋白均获成功,其也可与CEZ联合应用。
2.1.3 基质辅助激光解析/离子化-飞行时间质谱(Matrix-associated laser disso-ciation/ionization time of flight mass spectrmtry,MALDI-TOF MS)
MALDI-TOF是目前蛋白质鉴定中精确测定测定分子质量的手段,特别适合对混合蛋白多肽类物质的相对分子质量的测定,灵敏度和分辨率均较高。它是目前蛋白质组学研究的必备工具。同时结合液相色谱的联用技术可以高效率的鉴定多肽物质。特别是当各种原理的质谱技术串联应用时,不但可以得到多肽的相对分子质量信息,还可以测定它的序列结构,此项技术将在未来蛋白质组学研究中起到决定性作用。
2.2 核磁共振(Nuclear Magnetic resonance,NMR)
NMR因图谱信号的纯数字化、过度的重叠范围过宽(由于相对分子质量太大)核信号弱等原因,在蛋白、多肽物质的分析中应用一直不多。随着二维、三维以及四维NMR的应用,分子生物学、计算机处理技术的发展,使NMR逐渐成为此类物质分析的主要方法之一。NMR可用于确定氨基酸序列、定量混合物中的各组分组成含量等分析中。但要应用于蛋白质分析中仍有许多问题需要解决,例如,如何使分子量大的蛋白质有特定的形状而便于定量与定性分析,如何减少数据处理的时间问题等。这些问题多有不少学者在进行研究。虽然在蛋白质分析中应用较少,NMR在分析分子中含少于30个氨基酸的小肽时是非常有用的,可以克服上述蛋白质分析中的缺点而达到快速准确分析的目的。
2.3 其他
除上述方法之外,氨基酸组成分析、氨基酸序列分析、场解析质谱、IR、UV光谱、CD、圆而色谱、生物鉴定法、放射性同位素标记法及免疫学方法等都已应用于多肽类物质的结果鉴定、分析检测之中。
以上简要的介绍了近几年多肽物质分离、分析的常用方法及最新研究方向。随着科学技术水平的不断发展,会有许多更新的分离分析手段不断涌现,因此这一领域的研究具有广阔的前景。 应用SDS-PAGE显示小分子多肽
SDS-PAGE在分离、鉴定和纯化蛋白质方面有着广泛应用,其有效分离范围取决于聚丙烯酰胺的浓度和交联度,其孔径随着双丙烯酰胺与丙烯酰胺比率的增加而减小,比率接近于1:20时,孔径达到最小值。分子量低于10kD的小分子肽类,即使用较高浓度的聚丙烯酰胺凝胶的SDS-PAGE也不能完全分离,或是显不出色,或是显带较弱,带型弥散。且分子量越小,效果也越差。
为了能在SDS-PAGE上显示测定小分子量的多肽,通常采取两种方法:一是增加凝胶的浓度和交联度,在制胶时加入一些可以降低聚丙烯酰胺凝胶网限孔径的溶质分子,使用尿素、甘油或蔗糖等物质;二是选择缓冲液中的拖尾离子的种类和浓度以达到改善多肽的分离效果。
操作步骤
1.电泳缓冲液的配制如下表所示
缓冲液Tris
(mol/L)Tricine
(mol/L)pHSDS
(%)
阳极缓冲液
阴极缓冲液
胶缓冲液0.2
0.1
3.0—
0.1
—8.9*
8.25**
8.4*—
0.1
0.3
* 用HCl调pH
** pH约为8.25

2.丙烯酰胺贮存液的配制
单丙-双丙混合物单丙的百分数双丙的百分数
49.5% T, 3%C
49.5% T, 6%C48
46.51.5
3.0
T:丙烯酰胺的总浓度
C:交联度

3.胶的制备,与一般SDS-PAGE相似,按下表配制分离胶和浓缩胶
组 份分离胶
16% T,6%C浓缩胶
6% T,3%C
49.5% T, 3%C丙烯酰胺溶液(ml)
49.5% T, 6%C 丙烯酰胺溶液(ml)
胶缓冲液(ml)
脲(g)[甘油(ml)]
水(ml)
10%过硫酸铵(μl)
TEMED(μl)
总体积(ml)—
3.3
3.3
3.6[2.4]
1
40
4.0
10.040.48

1.00

1.50
25
2.5
3.03
4.样品缓冲液
4% SDS
12%甘油
50mmol/L Tris
2%巯基乙醇
0.01% Serva blue
多肽样品与样品缓冲液混合沸煮2min(或40℃温浴30min)。
5.将灌胶的玻璃板固定在电泳装置上,用1%琼脂糖封边,倒入阴极缓冲液,依次加样。
6.将电泳装置放入电泳槽内,倒入阳极缓冲液,将正负极与电泳仪相接,恒电压50~60V,待指示剂进入分离胶后,电压可升至70~90V,恒压约3h待指示剂走出凝胶下缘停止电泳。
7.染色、脱色及胶的保存同SDS-PAGE。

7. 毛细管电泳法的毛细管电泳的分离模式

毛细管区带电泳(Capillary
Zone
Electrophoresis,
CZE)最常见的模式,用以分析带电溶质。样品中各个组分因为迁移率不同而分成不同的区带。为了降低电渗流和吸附现象,可将毛细管内壁做化学修饰。毛细管凝胶电泳(Capillary
Gel
Electrophoresis,CGE)毛细管凝胶电泳,在毛细管中装入单体,引发聚合形成凝胶,主要用于测定蛋白质、DNA等大分子化合物。另有将聚合物溶液等具有筛分作用的物质,如葡聚糖、聚环氧乙烷,装入毛细管中进行分析,称毛细管无胶筛分电泳,故有时将此种模式总称为毛细管筛分电泳,下分为凝胶和无胶筛分两类。胶束电动毛细管色谱(Micellar
Electrokinetic
Capillary
Electrophoresis,MECE)胶束电动毛细管色谱,在缓冲液中加入离子型表面活性剂如十二烷基硫酸钠,形成胶束,被分离物质在水相和胶束相(准固定相)之间发生分配并随电渗流在毛细管内迁移,达到分离。本模式能用于中性物质的分离。亲和毛细管电泳
(Affinity
Capillary
Electrophoresis,
ACE)亲和毛细管电泳,在毛细管内壁涂布或在凝胶中加入亲和配基,以亲和力的不同达到分离目的。毛细管电色谱
(Capillary
Electrochromatography,
CEC)毛细管电色谱,是将HPLC的固定相填充到毛细管中或在毛细管内壁涂布固定相,以电渗流为流动相驱动力的色谱过程,此模式兼具电泳和液相色谱的分离机制。毛细管等电聚焦电泳(Capillary
Isoelectric
Focusing,CIEF)毛细管等电聚焦电泳,是通过内壁涂层使电渗流减到最小,再将样品和两性电解质混合进样,两个电极槽中分别为酸和碱,加高电压后,在毛细管内建立了pH梯度,溶质在毛细管中迁移至各自的等电点,形成明显区带,聚焦后用压力或改变检测器末端电极槽储液的pH值使溶质通过检测器。毛细管等速电泳(Capillary
Isotachophoresis,
CITP)毛细管等速电泳,采用先导电解质和后继电解质,使溶质按其电泳倘度不同得以分离。
以上各模式以CZE、CGE、MECE三种应用较多。

8.  沉积盆地流体-岩石相互作用研究方法和手段

在盆地沉积物埋藏后所经历的成岩过程中,会发生复杂的微生物、有机质、水、岩之间的相互作用过程。若烃类发生侵位,还涉及烃类参与的反应。传统上往往将它们单独地分别研究。流体-岩石相互作用研究力图将烃源岩、储集岩矿物和孔隙流体(油、气、水)及其中的微生物作为一个完整的地球化学系统来研究其相互作用,这就要求进行沉积学、水文地质学、同位素地球化学、微生物学等多学科交叉研究,将地质观察、实验模拟、计算机模拟结合在一起,解决一些单一学科的问题。下面介绍实验地球化学测试、实验室模拟、热力学理论计算等方面的研究方法。计算机软件模拟将专门分章讨论。

一、实验地球化学测试

沉积盆地流体-岩石相互作用研究需要对储层中油、气、水、岩进行全面的分析。所分析的项目及数量取决于研究的内容和目标,不能一概而论。

1.分析测试内容

岩石分析岩石的矿物成分、化学组成和储层物性;碳酸盐胶结物的碳、氧、锶同位素组成;硫酸盐和硫化物的产状、矿物习性、硫同位素组成;粘土矿物的X射线衍射分析和氧同位素分析。

流体包裹体分析流体包裹体包括液相和气相包裹体,液相又包括水相和烃类。均一化温度是各类流体包裹体常分析的内容,用以确定胶结物形成时期、油气注入时间。对于水相包裹体,需测定Na、K、Ca、Cl组成及盐度,用激光拉曼光谱测定溶解的CH4、H2S、CO2气体质量分数,H2S硫同位素和CO2的碳同位素。对烃类包裹体则可进行全烃色谱分析,以确定是否发生蚀变。

油田水分析用毛细管等速电泳或高效液相色谱(HPLC)分析有机酸中甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、苯甲酸等的浓度及总量。利用等离子发射光谱(ICP)分析微量元素K、Sr、Mn、Al、Fe、Zn、B、Li、Cs、Cd等。用钼-硅法分析其中二氧化硅的含量。用质谱仪分析碳、氢、氧、硫、锶、硼的同位素组成。

烃类分析分析稠油或沥青的物性和族组成、气相色谱特征、生物标志物和硫同位素,并与正常原油对比,以研究其成因机制。分析伴生气的气体组分和碳、硫同位素。

2.分析测试技术

国内众多的实验室已建立起了成熟的方法,来分析上述岩石学、流体包裹体及烃类分析的项目。唯粘土矿物(高岭石、蒙脱石和伊利石)的氧同位素分析国内尚未开展,但国外已有报道。油田水有机组分、微量元素及同位素分析,尚未为人熟知,有必要简要介绍。

1)有机酸分析技术

(1)等速电泳法(ITP)该法采用在中空的毛细管内进行恒流电泳的独特的分离分析方法。油水样经水相蒸发预处理,除去大量无机盐类后,即可直接进样进行有机酸分离。所用仪器为瑞典LKB-2127等速电泳仪及岛津IP-2A型等速电泳仪,检测器为电导检测器、紫外检测器及电位梯度检测器,配以200mm×0.5mm聚四氟乙烯毛细管(LKB-2127)及50cm×1mm、100cm×0.5mm两级聚四氟乙烯毛细管(IP-2A)。采用电解质溶液及尾随电解质溶液分别为组氨酸盐+组氨酸溶液及2-N吗啉代乙磺酸溶液,或为HCl+β-丙氨酸溶液及正己酸溶液。水相蒸发处理过程为:取水样低温蒸发,调至酸性,然后以丙酮洗涤过滤,再调节至碱性,浓缩定容。方法的回收率及相对标准偏差分别为96%~105%和2.4%~7.6%。

(2)区带电泳法(CZE)由于油田水中Cl-干扰测定结果,等速电泳法需对样品进行水相蒸发预处理,采用区带电泳法则避免了上述预处理。所用仪器为惠普HP3PCE高效毛细管电泳仪,毛细管为50cm×50μm内径熔融石英毛细管(有效长度48.5cm),检测器为二极管阵列检测器。电解质体系为:①邻苯二甲酸氢钾+十六烷基三甲基溴化铵,pH=6.0;②3,5-二硝基苯甲酸+十六烷基三甲基溴化铵+5%甲醇,pH=9.0。检测波长为254nm及210nm,间接检测,压力样进,油田水样过滤后,即可直接进样进行有机酸分离。方法的相对标准偏差为1.1%~3.5%。

(3)毛细管气相色谱法(GC)利用AT1000大口径极性毛细管柱,对油田水中C2—C5一元羧酸进行分离分析。对油田水以水相蒸发除去大量无机盐类后,经浓缩再直接进样,无需酸化和萃取。方法回收率和相对标准偏差分别为79.6%~100%及1.9%~6.4%。

2)同步辐射X射线荧光分析

利用北京正负电子对撞机国家实验室同步辐射装置,在专用模式下进行工作。实验测试时,样品受同步辐射X射线激发,发生电离,被电离的原子产生次级特征X射线。每种元素有其固有的特征X射线能量及相应的特征波长,用Si(Li)探测器测定这些特征X射线的能量可判断元素的类别;根据测得的待测元素的特征X射线荧光计数与相同实验条件下标样所测的该元素的计数比较,可得出元素的含量。

由于同步辐射具有高亮度、高准直、线偏振及宽频可调等优异特性,因而用于样品的微量元素分析时灵敏度高,对制样要求简单,可在保持样品原始状态下进行测定,并能在相同的实验条件下同时测定一个油田水样品中的20多种微量元素,检测下限可达10-6量级。

3)δD、δ18O、δ34S和87Sr/86Sr的测定

δD的测试采用的是高纯锌(Zn)还原法,即将2μL水样在390℃下经过锌还原出氢气,然后用MAT251质谱仪测定氢气的D/H值。δ18O的测量采用CO2-H2O平衡法,即将一定量的CO2高纯钢瓶二氧化碳与2mL水样平衡,用MAT251型质谱仪测定平衡后CO218O/16O。δD、δ18O测试结果均以SMOW(标准平均大洋水)为标准给出,其标准偏差分别为1‰~2‰和0.20‰~0.30‰。

δ34S硫化物硫同位素分析方法是,将硫化物与一定比例CuO混合,在1100℃下真空燃烧制备纯的SO2气体。硫酸盐、自然硫或岩石中微量硫,均采用埃斯卡试剂处理,转化为氧同位素基本纯的硫酸钡。制样时,称取一定量的BaSO4、V2O5、SiO2(比例为1∶3.5∶3.5),混合均匀后放入瓷瓶内,并在其上覆盖一层铜丝,在980℃的真空热解下,制备纯的SO2气,然后用MAT251型质谱计测定34S/32S值。δ34S值以CDT(为迪亚布洛峡谷陨石中的陨硫铁)标准给出。其标准偏差为±0.10‰~0.30‰。

87Sr/86Sr测定方法是,取一定量地层水,用超纯HCl酸化,经过标准离子交换技术分离后,在MTA261型多接收器质谱仪上进行测定。溶解碳酸盐全岩、胶结物是用超纯的HCl,溶解页岩采用超纯HF和HClO4试剂。分析精度0.00003~0.00007。其中,地层水样来自中途测试或完井测试。但是,这类样品不可能有足够的采样覆盖面,尤其在井内更是如此。最有效的弥补方法是使用岩心样品,这就涉及岩心的保护及其水的离心分离。在应用了低浸染取心技术(即最大限度地减少泥浆对水的污染)以后,这种方法非常实用。还有一种是RSA法,即残余盐分析法。在实验室中用超纯水浸滤未经保护的常规岩心,以溶解孔隙中的盐。这种盐是岩心在储藏期间从蒸发的地层水中沉淀出来的。由于不可能浸滤出100%的盐类物质,所以浸滤出的盐不保留原始地层水总体化学性质。但是通过对RSA法的有效性严格检验后,发现锶同位素87Sr/86Sr比值却不受影响。在取样过程中必须避免在岩心边缘、裂隙面和含有高渗透性岩石的部位取样,筛去具有污染特征的数据(取决于渗透性与87Sr/86Sr之间的关系),还要沿一些岩样的半径方向测定RSA法的数据特征,以此来校验岩心中央未被污染水的稳定比值。与多种钻井泥浆渗透液相比,地层水中的高Sr含量意味着水中87Sr/86Sr比对污染作用相对地不太敏感。比较而言,地层水的87Sr/86Sr比值为0.705~0.730,砂岩中矿物的87Sr/86Sr比值变化范围更大:斜长石或碳酸盐小于0.710,钾长石大于0.730,而云母大于0.800。可见,用RSA法可以将油田水87Sr/86Sr比值十分精确地测定出来(Smalley,1987)。

二、实验室模拟

模拟实验是在实验室中通过控制实验条件来模拟自然条件下流体-岩石相互作用的过程。模拟实验包括动力学和热力学两种模拟方法。中国地质科学院张荣华研究员一直在模拟研究开放体系中方解石、萤石等矿物-水的反应动力学。而沉积盆地水-岩反应更常发生在半封闭-半开放体系中。模拟的内容包括:有机酸、CO2的生成;有机组分(原油、有机酸等)参与的水-岩相互作用;金属有机配位化合物稳定性的实验测量等。常用的模拟实验方法是流动或动态实验装置(Barth等,1988;杨俊杰等,1995)。该方法是将反应溶液从一端注入,并在控制的温度、流速下与反应容器中涂有环氧树脂的岩心发生作用。反应溶液可以是各种合成地层水,可含有机酸或原油。在不同的持续时间里从另一端收集反应后的溶液,观测水化学的变化。另一方法采用间歇反应器(静态装置),反应容器可用不锈钢、钛制成。采集并分析经不同时间反应后的溶液,对比实验前后岩石的显微特征、物性或原油性质的变化,以达到模拟研究流体-岩石相互作用的目的。

三、热力学理论计算

热力学理论计算方法是运用热力学定律,对地球化学反应和过程进行理论计算来推断和解释各种地球化学现象(梅廉夫等,1994),可为实验结果的延拓、解释和检验提供理论依据。倪师军等(1993)根据流体包裹体温度、压力、成分及Eh-pH值,计算了成岩流体与矿物相互作用的趋势。而自由能更广泛应用于化学反应趋势的预测上。McBride(1987)、罗明高(1995)以反应的自由能模拟计算了成岩作用的序列;Meshri(1990)对比研究了碳酸和有机酸的热力学反应能力,计算了碳酸盐矿物方解石和铝硅酸盐矿物长石的溶解趋势和向粘土矿物转化趋势。Giles(1990)利用质量传递方程研究了矿物溶解-沉淀、离子迁移能力对次生孔隙和总孔隙度变化的影响。可见,热力学理论计算已用于地质现象的解释和预测上,是计算机软件模拟的基础。但相对而言,考虑的因素较为单一。

9. 水中固体杂质有哪些存在形式

有类杂质:
一类是不溶性固体杂质,向水中加入明矾,利用明矾溶于水后生成的胶状物对杂质进行吸附,使杂质沉淀达到净水的目的.
第二类是可溶性的杂质.一种方法是用活性炭吸附有色有味的物质.
第三类就是微生物细菌病毒之类,投药消毒.
(9)cze是什么分析检测方法扩展阅读:
杂质的控制
药物中的所有杂质都会不同程度地影响药物的稳定性和安全性,因此有必要在药物的生产和贮存过程中严格的控制药物杂质的含量,杂质检查是控制药物质量的一项重要指标。药物的杂质检查分为一般杂质检查和特殊杂质检查。
一般杂质检查
对于一般杂质的检查,《中国药典》规定了氯化物、硫酸盐、硫化物、硒、氟、氰化物、铁盐、重金属、砷盐、铵盐以及酸碱度、澄清度、溶液的颜色、干燥失重、水分、炽灼残渣、易炭化物、有机溶剂残留量等项目的检查方法及限度。
特殊杂质的检查
特殊杂质通常是指药物在生产和贮存过程中,因为药物的性质、生产方式和工艺条件等因素而引入的杂质。这类杂质随药物的不同而不同,由于特殊杂质多种多样,所以检查方法也不尽一致,常用的方法有以下几种:
1.物理法:利用药物与杂质在嗅、味、挥发性、颜色、溶解性及旋光性等方面的差异,检查所含有的杂质是否符合杂质限量规定。
2.化学反应法:通常有容量分析法、重量分析法、比色法和比浊法等方法。
3.化学分析法:常用的有紫外分光光度法、毛细管区带电泳法(CZE)、高效毛细管电泳法(HPCE)。如用紫外分光光度法检测三磷酸胞苷二钠在280nm与260nm波长处测吸收度,比值应为2.00~2.20 [5] 。
4.色谱法:这是目前最常用也最有效的药物杂质分析方法,由于灵敏度高、准确性好、简单、易行、快速高效等特点,现越来越多的被各国药典用于控制药物的杂质。

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