hplc在药品方面的应用

2024-06-06

hplc在药品方面的应用(通用10篇)

篇1:hplc在药品方面的应用

高效液相色谱法在我院医疗机构制剂中的应用

高效液相色谱法(High Performance Liquid Chromatography HPLC)又称“高压液相色谱”、“高速液相色谱”、“高分离度液相色谱”、“近代柱色谱”等,是色谱法的一个重要分支,它是以液体为流动相,采用高压输液系统,将具有不同极性的单一溶剂或不同比例的混合溶剂、缓冲液等流动相泵入装有固定相的色谱柱,在柱内各成分被分离后,进入检测器进行检测,从而实现对试样的分析。

1.高效液相色谱法的类型及发展近况

高效液相色谱法是采用高压输液泵将规定的流动相泵入装有填充剂的色谱柱对样品进行分离测定的色谱方法,其主要类型按固定相的聚集状态包括液液色谱法(LLC)和液固色谱法(LSC)两大类。按分离机制则包括分配色谱法(partitionchromatography)、吸附色谱法(adsorption ehtomatography)、离子交换色谱法(ion exchange chromatography;IEC)和空间排阻色谱法(steric exclusion chromatography;SEC)四类基本类型色谱法;最常见的是化学键合相色谱法及由其衍变和发展的离子抑制色谱法(ion suppression chromatography;ISC)和离子对色谱法(paired ion chromatography;PIC或ion pair chromatography;IPC)[1]。随着色谱技术的发展,结合计算机各种软件的开发,使之HPLC与各种检测仪器联用,更加拓宽了HPLC的应用范围,如HPLC—MS联用技术是以高效液相色谱为分离手段,以质谱为鉴定工具的一种分离分析技术,具有高度的专属性,对多数药物的检测灵敏度超过其他分析方法,使定量测试速度显著加快,可以对混合物中的微量组分进行分析,可望成为中药研究中最具有潜力的分离检测手段。目前常用的HPLC—MS联用仪具有两大分类系统,一种是从质谱的离子源角度来划分,包括电喷雾离子(electrospray ionization,ESI),大气压化学电离(atmo.spheric pressure chemical ionization,APCI)和基质辅助激光解吸离子化(matrix assisted laser desorption ionization,MALDI)等;另一种是从质谱的质量分析器角度来划分,包括四级杆质谱仪(quadrupole—MS,Q-MS),离子阱质谱仪(ionMtrap—MS,IT-MS),飞行时间质谱仪(time of flight—MS,TOF—S),傅立叶变换质谱仪(fou.rier transform—MS,FT.MS)E2,3]。液相色谱一串联质谱联用技术(LC—MS/MS)优点非常显著,液相色谱大大拓宽了分离范围,生物大分子也能分离,而Lc与高选择性、高灵敏度的MS/MS结合,可对复杂样品进行实时分析,即使在Lc难分离的情况下,只要通过MS 和MS:对目标化合物进行中性碎片扫描,则可发现并突出混合物中的Et标化合物,显著提高信噪比。这种分离检测技术的发展在很多领域都得到应用。超高效液相色谱(ultra performanceliquid chromatography,UPLC)是液相色谱领域的新热点之一,它能够提供更加高效和快速的色谱系统。UPLC是指一种采用小颗粒填料色谱柱(粒径小于2 wm)和超高压系统(压力大于10 kPa)的新型液相色谱技术,能显著改善色谱峰的分离度和检测灵敏度,同时大大缩短分析周期,因此特别适用于微量复杂混合物的分离和高通量研究[2]。高效液相色谱法在我院医疗机构制剂中的应用

2.1应用于医疗机构制剂原料药的的质量控制

2003年,我院制引进一台woter100型高效液相色谱议,自此高效液相色谱法就全面介入到我院医疗机构制剂生产全过程中。在医疗机构制剂原料药质量控制方面,我院经注册医疗机构制剂19种,其中中药制剂11种,我院对其中的:胆胃胶囊处方中的黄连(小檗碱≥5.0%)、肺宁合剂处方中的炙麻黄(盐酸麻黄

碱≥0.80%)、乳舒康胶囊处方中的淫羊藿(淫羊藿苷≥0.4%)、乳欣安胶囊处方中的淫羊藿(淫羊藿苷≥0.4%)、消瘤胶囊处方中的白芍(芍药苷≥1.2%)、胃萎宁胶囊中的高良姜(高良姜素≥0.70%)等中药原料药按2010版《中国药典》一部所载对应项[3]含量测定法进行了有效成份的含量检测,所有这些措施确保了我院医疗机构制剂的中药原料药质量可靠。

2.2应用于医疗机构制剂中间体的质量控制

医疗机构制剂中间体的质量控制是保证医疗机构制剂质量的重要一环,我院经注册的19种医疗机构制剂的质量标准中,含高效液相色谱法含量测定项的有6种,这些制剂在配制过程中,制剂室都要按质量标准用高效液相色谱法对其中的目标成份进行含量检测,此措施的采用有力的保障了制剂成品的品质。

2.3应用于医疗机构制剂成品的质量控制

我院19种医疗机构制剂的质量标准中,有6种包含高效液相色谱法含量测定项,分别是:胆胃胶囊中“含小檗碱以盐酸小檗碱(C20H17NO4HCl)计,不得少于0.1%”、克澳颗粒中“每包黄芩苷含量(C21H18O11)不得低于80mg”、皮炎灵搽剂中“每ml含氢化可的松(C21H30O5)应为0.45mg~0.55mg”、乳舒康胶囊中“每粒含淫羊藿以淫羊藿苷(C33H40O15)计,不得少于0.4mg”、乳欣安胶囊中“每粒含淫羊藿以淫羊藿苷(C33H40O15)计,不得少于2.0mg”和消瘤胶囊中“每粒胶囊含芍药以芍药苷(C23H28O11)计不得少于0.2mg”。

2.4应用于新医疗机构制剂的研制

我院是一所集科研、教学与临床为一体的综合性医院,我院制剂更是除了承担医疗机构制剂生产任务外,还承担了新医疗机构制剂的研制任务。在加味野马追胶囊(批件号:JSZ2012L001)研制中,高效液相色谱法在质量标准研

究、生产工艺研究、制剂稳定性考察等方面起了很大效能,极大地推动了我院医疗机构制剂的发展。

3.高效液相色谱法在我院医疗机构制剂中的应用展望

高效液相色谱法在我院医疗机构制剂中的应用还仅仅是个开始,据陈仁兴

[4]论述高效液相液相色谱法除了上述功能外,在中药杂质检查、中药药动学上尚大有用武之地。另王永禄的《制备型高效液相色谱法及其在中药研究中的应用》[5]为高效液相色谱法在我院医疗机构制剂中的应用提供更大的想象空间。

4.结论

目前,高效液相色谱法作为一项色谱技术在我院医疗机构的研发、生产环节发挥了很大的作用,我院医疗机构制剂研发、生产环节也渐渐越来越离不开这一行之有效色谱技术,但我们也看到高效液相色谱法的广泛效能还有待我们在生产实际不断发掘。业精于勤荒于嬉,提升医疗机构制剂品质以更好的服务于广大病患是我们每一个药学工作者的神圣职责,高效液相色谱法一定能在我院医疗机构制剂全部环节大有作为。

参考文献:

[1].李发美.分析化学[M].5版,北京:人民卫生出版社,2004:417-418。

[2].艾华,王广基,顾轶,等.超高效液相色谱在现代药代动力学中的应用[J].中国药科大学学报,2007,38(4):294—298.[3]国家药典委员会.中国药典(s).一部,化学工业出版社.2010附录VID(36).[4]陈仁兴.高效液相色谱法及其在中药研究中的应用和展望.蛇志.2011,23(4),375~377.[5]王永禄,王丽瑶.制备型高效液相色谱法及其在中药研究中的应用[J].中医药通报,2006,6(5):60-63。

(2013年5月)

篇2:hplc在药品方面的应用

近年来,遥感技术已广泛应用于军事、国 民经济和科学研究的许多方面。空间技术把 气象观测、资源考察、环境监测和地图绘制等工作提高到自动化的水平.不仅节省了大量的人力和时间,而且可以及时得到更丰富 的资料。空间技术的发展,使人类开始进入广阔无垠的宇宙空间,正在改变着地学、天文学和其它一些学科的面貌,也正逐步地在 林业方面得到应用。卫星资料已经应用于以 下几个方面:林业区划、识别植被类型和统计林业用地、测量森林蓄积量、监测森林灾害等方面。

1、遥感用于森林生物量估测

区域森林生物估测是一个复杂的过程,传统方法主要通过建立地面调查数据与森林相关测树参数的相关关系,但是该方法操作复杂,且难以实现大区域的建模和估测(Boudreaud等2008)。利用遥感结合地面调查数据进行区域的森林生物量估测将可以大大提高估测周期,前人的研究证实该方法有效可行(Steck和Schoolz,2006)Dong等人(2003对6个国家167个省得盛林生物量与遥感影像的制备产品进行了相关性分析后发现,遥感影像能够用于森林生物量估测。Foody等人(2003)利用LandsatTM数据对巴西、马来西亚和泰国的热带森林生物量进行估测,结果表明,Landsat TMde 植被指数与森林生物量有很强的相关性。Muukonen和Heiskanen(2007)利用森林调查数据和MoDIS数据进行比较,结果表明二者的相对误差为9.9%。综上所述,通过建立光学遥感影像植被指数与森林生物量的相关性能够有效用于大区域森林生物的估测。

黄光标、庞勇、舒清态、付甜《基于ICEsat GLAS的云南省森林地上生物量的反演》《遥感学报》2013年.VOL.17 NO.1 第1期.[172-179]

2、遥感用于森林覆盖率统计及分析 在2008年奥运会的“绿色奥运”规划中提出2007年前北京市的林木覆盖率将达到50%等系列规划方案。因此,实时快速地的获取北京市森林覆盖率,可为森林生态环境提供基础数据依据。该文以2002年Landsat ETM+影像数据为基本信息源,借助遥感软件PCI Geomatica V8.2,研究了ETM+遥感影像应用于北京地区森林俯瞰率统计监测的最佳组合和融合处理技术,采用监督分类的方法提取森林覆盖类型、位置和面积信息,并对分类结果与传统数据调查方法数据进行了比较分析,对分类的精度进行了定性评价。研究结果表明:遥感监测采用先分类在分区县统计的方法可快速获得令人满意的分类结果;分区县的统计数据与传统调查数据相比波动较大,但整体相差不会超过4%;Landsat/ETM+遥感影像适应于北京这类区域型地域的森林覆盖率研究,北京市森林覆盖率为46.66%。

杨丹 冯仲科 《北京市森林覆盖率遥感统计及其分析》《北京林业大学学报》弟27卷 增刊2 2005年12月

3.遥感用于森林病虫害的监测

不同的森林病虫害及其危害部位不完全相同,最终会引起林木的生长受到影响,外观发生变化,如树叶枯黄和落叶等症状,使得树叶在蓝光、红光、绿光和红外波段的吸收率和反射率发生变化,而这些变化都将反映在遥感影像上。因此,根据光谱反射率的差异和结构异常在遥感数字图上的记录,通过光谱增强和模式识别,并在地理信息系统和专家系统的支持下,就可以实施对森林病虫害的监测。在大的空间尺度上,遥感数据早已被广泛有效地用于监测森林失叶现象。早虫害动态监测领域,传统的动态监测基础理论及监测技术研究主要集中在森林害虫空间分布型与抽样技术研究、森林害虫灾变规律及其与环境相互关系的机理研究、物理化学监测技术应用领域及数理模型预报技术应用研究等方面。但是传统的监测方法实时性差,不能惊醒大范围的宏观动态监测,且无法阐明特定生态系统中有害生物灾变动态监测。”3S”技术具有快速实时的空间信息获取分析能力,在全球环境变化研究、资源与环境动态监测、灾害监测与防治等国际热点问题研究中越来越受到重视,应用遥感技术对森林病虫害进行动态监测已成为近年来研究的热点问题。

曾兵兵,张晓丽,路长宽,毕华明,朱凤恩

篇3:HPLC法在现代中药中的应用

高效液相色谱法, 自上世纪世纪六十年代崛起, 经过不断的发展, 从理论、实践方面日臻完善, 应用范围较广, 涉及医药领域、环境保护、生命科学、石化等基础和应用领域。大多数有机化合物可以用HPLC来分析测定。在药物分析机分离中的应用尤其广泛, 发展尤其快速。按分离机理的不同, 主要有:吸附色谱法、液-液分配色谱法、离子交换色谱法、分子排阻色谱法、亲和色谱法、手性色谱法等。高效液相色谱法自五年版《中国人民共和国药典》收载以来, 在药物分析领域的应用发展迅速, 药品质量控制中的作用日益突显, 已发展成为一种主流的色谱分析方法。

1 高效液相色谱法在有效成分分析中的应用

1.1 黄酮类化合物中的应用

中药的成分复杂多样, 多数含有黄酮类化合物, 也是天然药物中非常重要的一类化合物, 随着黄酮类化合物的广泛研究, 其分析和分离的手段不断得到改进, 高效液相色谱法在析和分离黄酮类化合物方面的应用也非常广泛。田娜等人采用制备液相色谱法, 从荷叶中分离和制备了一类黄酮化合物。方法是采用60%乙醇回流提取, 粗提取液浓缩, 以D-101柱与聚酰胺色谱分离, 后经Symmetry Prep TMC18柱分离, 采用水-乙腈为流动相, 进行梯度洗脱, 流速以5ml/min, 最后分析出3种黄酮类化合物。利用紫外、红外、核磁共振、质谱等分析, 确定以上三个化合物分别为紫云英苷、异槲皮苷和金丝桃苷。三种化合物的纯度都达到了97%以上。其中紫云英苷为首次从荷叶中分离[1]。Justesen等采用液相质谱联用技术对15种药材中的黄酮进行了分析和分离, 分析发现欧芹的芹菜素含量最高, 达到了510-630mg/100g[2]。Chen等研究漆树黄酮在小鼠体内的代谢, 采用HPLC分离漆树黄酮及其代谢物, 并采用质谱和HPLC, 最终确定了代谢产物的化学结构[3]。

1.2 皂苷类化合物中的应用

皂苷类成分也属于中药中常见的活性成分, 多数没有紫外吸收, 或者只有末端吸收, 易受试剂干扰, 因此使用紫外检测法有一定的局限性。采用用高效液相色谱与蒸发光检测器, 可以有效检测皂苷类成分。在分析浙麦冬、川麦冬中麦冬皂苷D含量的应用较好[4], 在对酸枣仁中酸枣仁皂苷的含量测定[5], 柴胡中柴胡皂苷的含量测定[6], 黄芪中黄芪甲苷的含量测定[7], 天麻中天麻苷含量测定[8]都取得很好的分析效果。

2 HPLC-ELSD在中药分析中的应用

一方面中药的化学成分很多, 结构复杂, 其中一些成分不存在紫外吸收, 有的只在紫外末端有吸收。另一方面, 色谱分离困难和流动相存在干扰, 致使紫外检测在定性定量方面的分析有一定的难度。而ELSD在一定程度上弥补了此方面的不足, 因此应用较广在糖类成分、内酯类成分、皂苷类成分、氨基酸、萜类成分和生物碱类成分等其他成分分析中, 得到了较好的分析效果[9]。

3 结束语

中药成分的复杂性和多样性却是现代中药研究者们所头疼的问题, 同时也在制约中药制剂的发展和临床上的应用, 中药的资源不断地丰富与发展, 但质量却远远没有一个科学的量化标准体系, 而实现这些就得通过精密的分析和检测手段。作者通过对相关资料的查阅, 综述了高效液相色谱法在黄酮、皂苷、糖类等中药化学成分中的分析和分离方面的应用, HPLC法具有良好的分离性能、选择性好、分析速度快、适用范围广、样品用量少、灵敏度高等诸多优点。

参考文献

[1]田娜, 刘仲华, 黄建安, 等.高效制备液相色谱法从荷叶中分离制备黄酮类化合物[J].色谱, 2007 (1) :88-92.

[2]Justesen UJ, knuthsen p.Composition of flavnoids in fresh herbs and calculation of flavonoid intake by use of herbs in traditional Danish dishes[J].Food chemistry, 2001 (73) :245-250.

[3]Chen H, Zuo Y G, Deng Y W.Separation and determination of flavonoids and other phenolic compounds in cranberry juice by highperformance liquid chromatography[J].J.Chromatogr.A.2001, 913:387-395.

[4]俞建平, 马月光, 邵建峰, 等.ELSD-HPLC法测定浙麦冬、川麦冬中麦冬皂苷D含量的方法研究[J].中药新药与临床药理, 2002, 13 (4) :253.

[5]李会军, 李萍.高效液相色谱-蒸发光散射检测器测定酸枣仁中酸枣仁皂苷A及B的含量[J].药物分析杂志, 2000, 20 (2) :82.

[6]陈妍.HPLC-ELSD法测定柴胡中柴胡皂苷a、d的含量[J].天津药学, 2002, 14 (3) :73.

[7]田南卉, 杨国红, 方颖, 等.高效液相色谱-蒸发光散射器测定黄芪甲苷的含量[J].药物分析杂志, 2000, 20 (3) :199.

[8]魏泱, 丁明玉, 李红霞.高效液相色谱-蒸发光散射和紫外检测法测定天麻中天麻甙含量[J].高等学校化学学报, 2001, 22 (4) :563.

篇4:物联网在电梯方面的应用

【关键词】物联网、自动化产品、互联网

【中图分类号】F252 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158(2013)01—0152-01

2009年全球经济危机的环境下,IT界同样再次进入前所未有的低谷的时候,此刻急需一剂猛药来刺激正在低谷中的IT行业,于是作为互联网的衍生物的物联网的便在这个时刻出场了。当然,作为特殊安全设备的电梯行业同样也急需着一种新的技术和概念来刺激和革新传统的应用,来拓展更大的市场空间,挖掘深层次的用户需求,为用户提供更安全,更舒适,更节能的产品。

一、什么是物联网技术和物联网电梯技术

物联网就是在原有互联网的基础上,将固定的物件通过传感器和网络技术连接成一个物物相连的网络,从而达到互联互动的效果。

物联网电梯是指电梯运用物联网技术从而达到智能化管理的应用。怎么和物联网技术的结合将会是电梯物联网的核心关键,也将会是未来10年或20年里面电梯行业寻找新的技术突破口,从而得到挖掘更深的细分市场的目的。

随着物联网技术的逐渐普及,电梯物联网平台的研发也日益成熟。新时代、三菱、日立等电梯生产企业都推出了各自的物联网应用系统方案,在物联网电梯应用系统方案中,主要实现的是电梯前端信息采集与上报,反馈至控制平台进行数据的分析和调整,尤其体现在电梯安全管理方面以及智能调配方面,这大大提高了电梯的使用效率。

根据物联网“十二五”规划稿,到2015年,我国物联网要在核心技术研发与产业化、关键标准研究与制定、产业链条建立与完善、重大应用示范与推广等方面取得显著成效,培育和发展一批具有国际竞争力的物联网骨干企业。此前,财政部、工信部联合印发了《物联网发展专项资金管理暂行办法》,启动了2011年物联网发展专项资金申报工作。在政策和资金的大力支持下,物联网将进入实质发展阶段。2012年5月召开的中国物联网核心网络建设项目可行性论证会指出,我国物联网核心网建设项目的规划与设计工作已经完成,网络建设工作将于2012年一季度全面展开,2013年底完成成网工作。

二、电梯物联网的主要技术应用

目前,电梯物联网的主要应用有:电梯物联网平台的建设可以实现对于电梯故障或事故的报警和疏导;对于发生事故的楼层的人流进行统计合理安排人员的分流;通过远程操作的形式对于电梯的运行进行控制,实现电梯的预先自动停靠,减少了人员的等待时间。尤其是在大中城市的高密度写字楼内,电梯物联网的应用可以有效的降低电梯负荷过重、乘客过多的现象发生。同时,物联网技术在电梯上的应用也大大促进了现场总线、无线通讯等新的技术在电梯上的应用。

(1)物联网技术在电梯设备管理中的应用

电梯设备安全关系到了千家万户的日常正常生活。在过去,由于技术手段上的缺失,对于电梯设备的监管明显不足。虽然每年质量监管部门对于电梯的使用都会进行检查,但检验的结果只能表明电梯的当时使用情况,并不能有效地保证电梯整个运行状况。从实际来看,电梯坠落或关人的事件时有发生。随着物联网技术在电梯设备监控方面的应用,大大保证了电梯设备的良好运行,不仅可以对于故障做出警告处理而且能够实现预警处理,降低事故的发生率。

一般将物联网应用于电梯设备监控,主要是提供了一个更加方便和安全的监管平台。北京市质监局于2011年11月21日发布,北京市将启动“电梯物联网试点工程”,在电梯中安装物联网系统,使电梯突发故障造成的困人时间缩到最短,最大限度地防范电梯事故的发生。同时,全国的很多城市也积极开展了电梯物联网工程。

(2)物联网技术在人员安全方面的应用

目前国内的电梯安全监管物联网应用多可以做到实时响应。只要电梯发生困人事件,系统会立即启动分级响应救援机制,电梯维保人员将在第一时间收到电梯故障消息。如果维保人员在半小时内没有处置,电梯维修的主管、小区物业公司负责人、属地质监局的电梯运行监控室将依次收到报警短消息。若事故依然未得到有效处理,物联网将以时间为依据自动向上一级主管部门传输数据进行报警。

从用户角度来看,当你下班回家,踏入电梯那刻开始,无时无刻不感受到物联网的应用,电梯会自动向你问好“某某先生/女士你好好”,无需按键,通过人脸识别电梯会自动把你载入你住的那一层,在运行过程中,电梯会温馨的播报小区的通知和公告,提醒你是否要交水电费了,电梯人多的时候,如果您觉得烦,通过语音识别系统,直接告知关闭,如果你有邮件在邮箱忘记拿了,通过物联网技术,电梯会提醒:“某某,别忘了拿快件。”让用户感受到更舒适和温馨。

从电梯厂家来看,在应用了物联网技术的电梯里面,可以将所有的已出售的电梯建立网络监控平台,24小时对电梯的运转状态进行智能监控。如遇到电梯故障,或有人被困时,电梯应急系统将按照分级响应发出预警,并记录现场语音和视频信息。第一时间便会锁定电梯位置,以及故障状态和等级,从而通知最近的待命维保人员第一时间处理现场,实施救援。通过记录的一些现场信息和录像录音资料,能够对故障现场有个回忆,从而对事故分析有很好的依据,因此,首先对企业形象和品牌有很好提高作用,对用户来说更是提高了服务质量。

总结

物联网的广泛应用主要源于政府的大力支持,但是电梯物联网技术的发展仍需要产业以及技术的拓展,当然最主要的还是来自市场的需求。只有当物联网技术真正的给人们的生活带来了巨大的便利,才能从原有的专业化行业市场向更广阔的的市场空间转化,全方位地影响人们的生活。一种让用户和商家都受益的技术,自然而然的会得到迅速的发展。一切都预示着电梯物联网的春天的到来。

参考文献

[1]王晟.未来全市电梯装“黑匣子[N].中国安全生产报.2011-0510(007)

[2]徐建华.电梯安全监管升级[N].中国安全生产报.2011-06-28(007)

篇5:人脸识别在金融方面的应用

背景

2015年年末,央行发布了《中国人民银行关于改进个人银行账户服务加强账户管理的通知》,明确提出“提供个人银行账户开立服务时,有条件的银行可探索将生物特征识别技术和其他安全有效的技术手段作为核验开户申请人身份信息的辅助手段”。至此,这两年火遍天际的人脸识别终于得到了“正式名份”!将在银行大显身手的人脸识别到底能做什么?备受银行青睐的人脸识别真有那么“万能”吗? 目前人脸识别在银行的应用主要集中在自助终端、移动金融/营销和柜面系统三大方向。

“人脸识别”自助终端

“人脸识别”自助终端是当前银行应用最为普遍的方向,交通银行的自助发卡机、民生银行的VTM、农业银行的超级柜台等都是将人脸识别系统引入到自助设备中,利用人脸识别技术将现场采集的照片与已存照片、身份证照片进行比对并提供人脸相似值,工作人员即可根据相似值的高低判断是否直接通过或进行人工审核。

目前,用户可以在自助终端上实现自助开卡、业务变更、密码重置等个人业务,全流程电子化不仅节约时间和成本,也更加环保。不仅如此,银行工作人员也可以通过人脸识别自助终端实现一对多服务,通过客户自助办理+现场审核授权,原本只能服务一个客户的工作人员可以同时服务6-8人。

移动金融/营销

银行在开展移动金融/营销时,也经常遇到一个难题:在移动端如何确认客户身份?而人脸识别则可以较好的解决虚拟世界两端“你是谁”的身份认证难题:一方面用户可以借助于手机等移动设备的摄像头进行人脸身份核查,另一方面银行工作人员也可以通过便携性移动终端进行客户人脸身份核查,为客户办理业务。目前包括民生银行、攀枝花商行在内的众多银行已经开始基于多模态生物识别统一身份认证平台,通过人脸识别技术平台布局移动金融和移动营销:直销银行、远程贷款、大客户上门服务等都是典型应用。与此同时,该平台还具有强大的渠道管理能力,一旦前端出现报错情况,可以迅速反查、定位并进行修复。

柜面系统

篇6:复合材料在体育方面的应用

1).碳纤维复合材料比赛用自行车研发

IVW是于1990年在德国Kaiserslautem市技术大学校园内成立的一个非赢利性质的复合材料研究院。该院的研究计划及资金来源,由公共基金代理部门支付承担,或者由工业部门直接拨款。开发技术是与其他高校各学科共同合作为基础。研究计划的活动覆盖整个研发的一个周期,即从科研组合到产品性能和应用。

这里介绍的是IVW研究院“工业”计划内容之一,碳纤维复合材料比赛用自行车的研发。这种比赛自行车名称为碳F10。它是由该研究院与位于德国Koblenz市的Canyon Bicycles GmbH共同进行研发的,所制造的自行车架(包括前叉在内,重量恰好为1.26kg),首次使刚度与质量比超过100(STW系数)。尽管详细的规格尺寸尚未提供,但该研究院提供两个设计范畴,就是提供车架很高的刚度与质量比。首先是车座支柱向下管子外形。近来,碳纤维自行车架倾向于采用圆形或椭圆形两者中任何一种横断面,新近改成气动。由于碳F10在它的车支柱部位向下管子的外形是圆形,并逐渐改变为矩形横断面。IVW研究院之所以坚持这种设计研究,据说可使底部托架的刚度比使用标准圆形横断面管子的刚度增加20%。特别是底部托架是承担高载荷区,原因是在此处连接着脚蹬子。另一个范畴是碳F10车架的唯一形状是前叉喇叭状向下管子。选择这种外形,据说比使用恒定不变直径的圆柱形管,能承受更大的载荷。这样的设计结果,提高了车架的弯曲刚度,并减轻了质量。

最近,一个欧洲主要的自行车杂志刊登了该自行车的一系列对比试验,对碳F10比赛自行车进行评比,采用90点的计分方法,碳F10获75点,它比最新式其他竞争自行车赛车领先l1点。由于碳F10的车架试制成功,Canyon公司宣告,它将与IVW研究院共同开始研发新的比赛自行车架,制造一种山地自行车。

2).一种新原理赛艇

世界赛艇比赛前冠军、挪威的Einar Resmussen研发新型的持有潜在刺激原理的水叶赛艇。虽然该赛艇尚没在商业上使用,但在国际赛艇赛船人会上(在德国的Duisburg举行)用“水叶原理船”的原型进行演示过,结果表明它适合于Flyak船的第一个模式。据说,船的轻质和坚固是衡量最明显的关键性能。因此,Flyak船的研究小组采用环氧树脂、碳纤维层压板及DIAB公司的夹层材制造。Einar认为Flyak要比传统的赛艇持有速度快得多和稳定得多的潜力。事实上,他坚信Flyak赛艇的使用性能能够在奥林匹克运动会2000m的8人艇比赛中领先。

3).一体成型的冰球棒

位于瑞士的Busch SA复合材料公司,是当今惟一能生产一体成型复合材料冰球棒的单位。该公司之所以提倡一体成型加工,在棒的耐久性及参赛性能方面,明显优于由两片胶合在一起(叶子和棒)所制造的冰球棒。使用一体加工成型冰球棒用户主张,一体化棒结构均匀、连续,没有叶子和棒之间的物理破裂,可提供较好的平衡感和使用感。

据说,该公司于l992年首次制造复合材料冰球棒,其耐久性较好,可替代木质冰球棒,在此之后,就在体育项目普遍使用。这种棒由于棒和叶子分开,加工较容易,可是该公司坚信,一体化成型加工的整体棒,其结构足恰当的,避免了连接处出现破裂的弱点。这次开发的一体化成型加工的冰球棒,是拥有专利权的产品技术,包括在不同密度的泡沫塑料之上面,采用碳纤维、玻璃纤维及芳纶等的铺层,其后采用RTM方法灌注树脂。这种制造的结果,要比木质冰球棒的耐久性高7倍,而且还能有很好的震动吸收性(因使用泡沫塑料芯材)以及快速能量释放性(因采用碳纤维)。目前,世界上9O%以上的冰球专业比赛,大都使用复合材料冰球棒。

4).救援用复合材料扩展器

TSL救援队和它的伙伴Comitech与Saint—Gobain Vetrotex公司共同合作研发救援用复合材料扩展器。这种可免费邮寄的高山救援复合材料扩展器,荣获2005年JEC复合材料的创新奖。

该扩展器是采用真空成型法,由两种热塑性复合材料制造的。该项目可追溯到2001年,当时高山警察局(PGHM)、Chamoniarde安全部门及Valdotain阿尔卑斯山救援队,指望采用新开发的这种扩展器代替已经超过服务20a多的旧的扩展器,即采用更现代化的复合材料制的扩展器更新。据说,这种新型扩展器的关键性特征是质量轻、刚性好,使用时被救人员舒适(与20a以上旧的金属制扩展器相比),将用它替换旧的金属制的扩展器。这种新型扩展器容易搬运和安装卸拆,能在救援现场很快拆装。

对扩展器经过几种性能试验之后,期待新的扩展器在2005年年底由法国和意大利的高山救援队使用。

5).复合材料制攀登墙

DJP Espace复合材料公司开发出复合材料制攀登墙,并确信,它是目前可移动的最大复合材料攀登墙,经测定墙高8m,墙宽6m,质量仅为450kg,能很容易用拖车从一个地方搬运到另一个地方。

该攀登墙由l0块模型构件夹层复合材料板(每块板2X9m)构成,装进一个活动的铝空架上。安装组合全部为自动操作。货到现场,采用l台电动操纵液压泵,控制2个活塞,把板材“打开”,从拖车卸下到建造成攀登墙都自动操作。DJP公司评价,在l小时之内能够很容易攀登到墙上,并且把攀登墙移到一个新地方,调转方向操作也很简单。

以前垂直墙提供3条攀登“途径”,每条“途径”难度等级不同。提供附加“途径”的每块面板,在垂直壁面上能以90度改变。虽然面板被装进一个铝架上,它是提供必须的强度和刚度加工装配的复合材料板。每块面板生产制造过程,是由DJP公司专门为开发应用此产品而制定的。先采用手工铺层法将玻璃纤维和环氧树脂制成有手、脚轮廓特征的蒙皮,然后在其内灌入聚氨酯泡沫塑料加工成面板,这种面板是轻质的(50kg)、耐久性好和刚性好,当运动员攀登时,不因体重踩蹬而挠曲。

链接--国内外体育设施和运动器械应用塑料现状

塑料及复合材料以其特殊的性能,如密度小、易成型、价格便宜(某些先进复合材料除外)、比强度和比模量高等而逐渐地在体育设施和运动器械方面得到广泛运用,以代替金属、树木等。比如摩托、帆板、跳水等项目。器械必须非常可靠,以最大限度地减少伤害的可能性。塑料制品的质量已可以同金属制品的质量相媲美。现在,溜冰鞋的轮子已采用耐摩擦和耐磨损的PUR制造;网球拍的骨架已采用GF、CF、芳纶纤维或陶瓷纤维增强的树脂制造;滑雪棒已采用层压的复合材料制造;划桨、吊伞索、高尔夫球、曲棍球棒等也有类似的情况。这些运动器械不但质轻,而且承力方向的强度很高、性能理想。如性能要求比较高的赛艇的帆,现采用复合材料的结构形式:将芳纶纤维织物或定向超高分于量聚乙烯纤维层压在聚酯薄膜上,因此帆虽然很轻,但强度根高,没有蠕变问题;现在职业棒球球员和自行车运动员的头盔面罩是用Pc制成的。

塑料及复合材料在体育设施和运动器械领域已形成了较大的市场,美国的体育和健身器材的销售额1990年已超过了20亿美元,生产制造体育和建身器械的公司到1990年已达到了2500家,1994年全世界运动器材的复合材料消耗量约24000t,其中滑雪板、挡雪板为6000t(占1/4),滑雪鞋、挡雪板为1800t,高尔夫球棒为9500t。自行车辐条和车架、旱冰滚动滑板增长也很快。1997年全世界运动器材中复合材料消耗量为5万t,(占25%),2000年全世界高尔夫球棒的CF消耗量达2000t,超过宇航业的CF消耗量。

总之,运动器材,特别是挡雪板、旱冰滚动滑板、山地自行车的快速发展促进了塑料及符合材料在体育设施及运动器材领域的应用.纤维增强复合材料在体育器材上的应用

字体大小:大小 gqgmzhang 发表于 08-08-21 12:17 阅读(1146)评论(0)分类: 随着经济的发展,人们的生活水平不断提高,越来越多的现代人走进各类运动场所放松身心,而现代竞技体育的发展在要求体育专家讲求科学训练的同时,还要重视对体育器材的改进与研制。由于纤维增强复合材料具有重量轻、强度高、可设计自由度大、易加工成型等特点,在体育器材方面获得了广泛的应用。2 纤维增强复合材料应用到体育器材中的优势

众所周知,在纤维增强复合材料未问世之前,用作体育器材的材料主要是木材、钢材、不锈钢、铝合金等。与这些材料相比,纤维增强复合材料在以下方面具有明显优势: 2.1 质轻

多数体育器材是靠人力来使其运动,因此要求器材越轻越好,如网球拍、高尔夫球杆、自行车、滑雪板等。纤维增强复合材料在此方面具有不可比拟的优势。例如由碳纤维增强材料制成的高尔夫球杆,采用碳纤维布卷带成型法,其力学性能较金属杆提高了许多,而重量却比金属杆轻3O%~5O%。2.2 力学性能好

体育器材要有良好的可用性能必须具有优良的力学性能。纤维增强复合材料具有突出的比强度、比模量和比弹性模量,更适合于用作体育器材。复合材料具有良好的阻尼减震性能也是其适合作为体育器材原料的原因之一。2.3 可设计性强

复合材料成型技术的发展使得其设计自由度较传统材料大大增强,各种产品总能找到相应的成型方法,因而,可根据选手本身的不同情况分别加以设计,而且维修方便,费用较低。2.4 其他方面

在体育器材的开发过程中,环保及性价比也是必须考虑的问题。复合材料在使用过程中不会散发有害气体,而热塑性复合材料一般可以回收使用,同时,生产复合材料的原材料价格一般比较低,加工成本低廉,利于产品的普及和推广。3 增强用纤维材料及织物结构

增强用纤维材料主要包括普通玻璃纤维、碳纤维、合成纤维等。这些纤维材料可以加工成纱、布、带、毡、短切原丝等形态使用。3.1 无机纤维 3.1.1 玻璃纤维

玻璃纤维具有吸湿性小、尺寸稳定、耐热性、耐老化性、耐化学性和阻燃性好、弹性模量大、拉伸强度大、伸长率低等优点。玻璃纤维增强复合材料是一种开发较早、应用较广的复合材料,其拉伸、弯曲、冲击强度及刚度都较大。3.1.2 碳纤维

碳纤维具有较高的强度与模量,但与树脂的润湿性、粘附性较差,在制备复合材料前,需对纤维进行表面活化处理。碳纤维增强复合材料是一种强度、刚度、耐热性均较好的复合材料。3.1.3 硼纤维 硼纤维是一种高强高模纤维,可用来增强树脂和金属。硼纤维增强环氧树脂复合材料是高强高模纤维增强塑料中性能最好的一种复合材料。3.1.4 碳化硅纤维

碳化硅纤维拉伸强度大,模量高,耐热性好,可耐1250℃的高温,相容性好。碳化硅纤维树脂基复合材料的抗压、抗冲击强度及耐磨性优于碳纤维增强树脂。3.2 高强高模合成纤维 3.2.1 芳香族聚酰胺纤维

该纤维最大特点是低密度、高强度、高模量、耐高温,与树脂粘结性好。它所增强的复合材料的拉伸强度优于玻璃纤维和碳纤维增强材料,弹性模量是玻璃纤维增强材料的2倍,但低于碳纤维增强材料。3.2.2 超高模量聚乙烯纤维

该纤维具有极高的强度,化学稳定性、生物适应性好,密度低,但在用于复合材料时受粘着性差的限制,必须经过等离子体烧蚀、辐射诱导接枝等不同方法的表面改性处理。

3.2.3 混杂纤维

混杂纤维增强指两种短纤维混杂或两种长丝单向增强,也可以是两种不同纤维组成的包芯复合纱作增强材料,然后再与一种树脂基体复合。混杂纤维增强复合材料除了单一纤维特点外,还有一些特殊的性能,可满足不同的应用需要。3.3 增强用织物结构

纤维增强复合材料的增强相除了采用分散装的短纤维或长丝束,还可以是通过织物成型方法制成的绳、带、毡及各种不同的织物结构,即预成型件,它没有分散状纤维的无缠结、剪切效应等缺陷,这种预成型件可以根据复合材料最终产品_的需要,制成不同的结构和不同的形状,如机织物、针织物、编织物、非织造织物、多层织物、三维织物等结构,采用这些形式的纺织结构材料作增强相,不必机械加工,一次成型便可制成工字梁、I 型梁、十字梁、锥形、螺旋状等异形结构件。

4纤维增强复合材料在体育器材上的应用 4.1 滑雪板 滑雪运动中,滑雪板的质量关系到运动员的生命安全和运动成绩,而滑雪板的结构和材料比较复杂。一般滑雪板有木质、金属和纤维复合材料(一般为玻璃纤维)之分。木质的轻而价格便宜,但易受潮变形。铝合金制金属滑雪板价格较高,对雪地的要求高,适应性差。纤维复合材料滑雪板适合任何雪质的雪地,且维护方便。目前市面上性能优异的滑雪板一般是以夹芯复合材料制成的。这种滑雪板的芯材是由木材或PU、PVC等制成,滑雪板的弹性正是来源于此;碳化纤维位于芯层上部,可加强滑雪板屈伸度;玻璃纤维置于芯层上方,能起到一定的连接作用,可连接面板和芯层,增加滑板的韧度,也能够让滑板更有力度。4.2 高尔夫球杆

1972年美国Shakespear公司用长丝缠绕法制成高尔夫球杆,同年,美国的G.Brewer采用CFRP(碳纤维增强复合材料)制成球杆,此后,为了适应球的飞行距离和方向稳定性要求,在重量、尺寸和负荷等方面加以改善。现在高档的高尔夫球杆,采用碳纤维复合材料,密度小,强度高,弹性高,耐冲击,使高尔夫球杆变得可多次重复使用,而且也使运动员可充分发挥挥杆打球的力量和技术。4.3 自行车 20世纪80年代中期,意大利、法国、英国和美国相继开发成功了用碳纤维管和铝合金接头粘接成车架的碳纤维自行车。其车架重量较铬钼钢车架轻,强度、刚度却比铬钼钢车架高,因此一经研制成功,便被用作专门的比赛用车。曾获得男子自行车公路赛冠军的德国著名车手乌尔里希的“坐骑”就是用碳纤维增强复合材料作的支架,质量仅7.5 kg。目前一般使用树脂传递模塑工艺(RTM)来批量生产自行车。4.4 网球拍 目前世界上高、中档网球拍大多是用碳纤维复合材料制成的。最早把碳纤维应用于网球拍的是1974年美国Chemold等公司。碳纤维复合材料可制大型网球拍,减震吸能性能好,设计自由。与其他材料相比,碳纤维应用于网球拍有以下优势:①可制造大型网球拍:与过去木制的相比,在同样重量下,球拍面积可增加1.5倍左右,网线的张力比普通拍提高2O%~45%。②减震阻尼性能好:碳纤维复合材料的减震阻尼性能出类拔萃,它不易起振,起振后也易停振。③设计自由度大。5 国外和我国研制生产纤维增强复合材料体育器材简况近年来发达国家利用其在材料及工程技术领域的优势,使复合材料在体育用品领域的应用不断扩大,已取得了令人瞩目的成就。目前已研制出采用GF、CF、芳纶纤维或陶瓷纤维增强复合材料为骨架的网球拍;滑雪棒以采用层压的复合材料制造;划桨、高尔夫球、曲棍球棒等也有类似的情况。我国大陆地区在制造FRP体育器材方面也作了大量工作。如上海玻璃钢结构研究所早在2O世纪60年代采用南京玻璃纤维研究设计院研制的高模量玻璃纤维制成FRP撑杆。浙江富春江水上运动器材厂和富春江体育器材厂等单位研制开发出ACM(先进复合材料)系列赛艇,除供国内选手外,还远销国外参加国际比赛,为发展纤维增强复合材料体育器材做出了重要贡献。6 结束语

纤维增强复合材料在体育器材领域已形成了较大的市场。1997年全世界运动器材中复合材料消耗量为5万吨,所占比例达到了25%。业内人士分析认为,随着体育运动对运动器材越来

篇7:hplc在药品方面的应用

HPLC手性流动相拆分法在分离药物对映体中的应用

高效液相色谱是拆分手性药物的重要手段.简要介绍了不同的手性流动相添加剂及其拆分机理,综述了以来高效液相色谱手性流动相拆分法在分离药物对映体中的应用.

作 者:黄艳艳 刘道杰 HUANG Yan-yan LIU Dao-jie  作者单位:聊城大学,化学化工学院,山东,聊城,252059 刊 名:化学试剂  ISTIC PKU英文刊名:CHEMICAL REAGENTS 年,卷(期): 29(6) 分类号:O657.7 关键词:高效液相色谱   手性流动相   对映体   综述  

篇8:hplc在药品方面的应用

关键词:HPLC,中药,有效成分分析

HPLC即高效液相色谱法 (High Performance Liquid Chromatography, HPLC) , 是以液体为流动相, 采用高压输液系统, 将不同极性的单一溶剂或不同比例的混合溶剂、缓冲液等泵入装有固定相的色谱柱中, 各成分在柱内被分离后, 进入检测器中进行检测的分析方法。近年来, 随着HPLC的不断完善, 其在工业、农学、化学、医学等方面的应用也越来越普遍[1]。本文具体分析了HPLC在中药有效成分分析中的应用, 现报道如下。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

仪器:高效液相色谱分析仪LC-3000 (艾伦分析仪器有限公司) , 色谱数据工作站V4.0+, 磁力加热搅拌器 (国华企业, 79-1型) 。

中药:中药材有枇杷叶、毛冬青、泽兰、女贞子、紫苏、茵陈、白花蛇舌草等;对照品有齐墩果酸、熊果酸 (中国食品药品检定研究院) 。

实验用水为二次蒸馏水, 其他试剂均为分析纯。

1.2 方法

色谱条件:色谱柱:CLC-ODSC18 (150mm×6.0mm, 5μm) , 流动相:甲醇∶水∶冰乙酸∶三乙胺 (87∶13∶0.04∶0.02) , 检测波长:210mm。在上述色谱条件下, 齐墩果酸与熊果酸的拖尾因子均小于1.5, 理论塔板数大于5 000。

(1) 酸解法。精密称取山楂、枇杷叶、毛冬青、泽兰、女贞子、紫苏、茵陈、白花蛇舌草、连翘、三七等药材粉末各1.0g, 并将其分别置于100mL烧瓶内, 于烧瓶中加入适量盐酸及乙醇, 回流提取2h。将烧瓶内溶液定量转移到容量瓶中, 滴加饱和NaOH调节pH值至5.0, 再采用乙醇定容、过滤, 取续滤液1mL离心, 取上清液进样分析。

(2) 醇提法。精密称取山楂、枇杷叶、毛冬青、泽兰、女贞子、紫苏、茵陈、白花蛇舌草、连翘、三七等药材粉末各1.0g, 并将其分别置于100mL烧瓶中, 加入50mL无水乙醇, 采用水浴法加热回流2h, 提取液冷却后过滤, 取续滤液进样测定分析。

(3) 对照品溶液制备。本研究选择的对照品为齐墩果酸与熊果酸, 精密称取齐墩果酸10mg和熊果酸15mg, 分别置于50mL容量瓶中, 加无水乙醇溶解稀释至刻度。

1.3 系统适应性试验

系统适应性试验包括精密度试验、重复性试验、线性试验与稳定性试验。

(1) 精密度试验。精密称取6等份白花蛇舌草粉末, 按醇提法提取后进样测定, 结果:白花蛇舌草样品中齐墩果酸峰面积RSD为1.46%, 熊果酸峰面积RSD为1.89%, 表明该法精密度良好。

(2) 线性试验。分别精密吸取齐墩果酸和熊果酸对照溶液各0.3、0.5、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0、10.0mL, 置于50mL容量瓶中, 采用无水乙醇稀释至刻度, 分别进样测定峰面积。以对照品浓度为横轴对峰面积积分进行线性回归。线性回归方程如下所示[2]:

(3) 重复性试验。精密称取白花蛇舌草粉末适量, 按照醇提法制备样品溶液, 连续进样6次测定峰面积积分, 结果表明齐墩果酸含量RSD为2.68%, 熊果酸含量RSD为2.95%, 表明该方法重复性良好。

(4) 稳定性试验。采用醇提法制备白花蛇舌草样品溶液, 分别于0、2、4、6、8、12、16、18、24h进样测定, 结果表明齐墩果酸峰面积RSD为1.086%, 熊果酸峰面积RSD为1.78%, 表明样品溶液在24h内稳定性良好。

2 结果

2.1 加样回收率测定结果

精密称取已测得有效成分含量的白花蛇舌草6份, 分别加入一定量的齐墩果酸与熊果酸, 采用醇提法提取后进样测定, 计算有效成分含量和加样回收率。结果表明, 齐墩果酸的平均回收率为97.04%, RSD为2.09%, 而熊果酸的平均回收率为96.79%, RSD为2.66%, 均符合要求, 如表1所示。

2.2 两种提取法样品测定结果比较

分别采用醇提法与酸解提取法对本研究所选中药进行提取, 并采用HPLC法测定有效成分含量, 结果表明, 两种方法提取所得的齐墩果酸和熊果酸含量无统计学差异 (P<0.05) , 如表2所示。

(mg/mL)

3 讨论

“色谱法”和“色谱图”这一概念首次由俄国植物化学家茨维特于1903年提出, 其于研究文章中写道:“一植物色素的石油醚溶液从一根主要装有碳酸钙吸附剂的玻璃管上端加入, 沿管滤下, 后用纯石油醚淋洗, 结果按照不同色素的吸附顺序在管内观察到它们相应的色带, 就象光谱一样, 称之为色谱图”。之后, 随着时代的不断演变和科技的快速发展, 相继又出现了薄层色谱、纸色谱、离子交换色谱等技术。直至到1990年以后, 生物工程和生命科学在国内外迅速发展, 高效液相色谱技术更广泛地应用于分离、纯化、制备课题中, 应用前景愈加广阔[3]。

近年来, 随着分离技术的发展, HPLC在中药及其制剂有效成分分析中的应用也越来越广泛。由于中药及其制剂化学成分非常复杂, 为保证临床应用中药的合理性与安全性, 很有必要对中药及制剂的有效成分、作用机理、特点、药物反应等进行全面、综合、科学的分析。HPLC法具有操作方便、适用范围广、分离速度快、重现性好、灵敏度高、柱效高等特点, 对衡量中药及其制剂的质量是否达到要求, 产品是否稳定具有十分重要的作用[4,5]。

本研究分别采用酸解提取法与醇提法提取枇杷叶、毛冬青、泽兰、女贞子、紫苏、茵陈、白花蛇舌草等中药材中的有效成分齐墩果酸和熊果酸, 结果表明, 两种提取方法所得的有效成分含量差异无统计学意义 (P<0.05) 。

综上所述, HPLC法具有高灵敏度、高选择性、高效性等优点, 在测定中药及其制剂有效成分含量方面优势明显, 是最常用的含量测定方法。虽然其仍存在色谱柱易污染、柱容量小等缺点, 相信随着分离技术的发展, HPLC技术将会更加完善、高效、灵敏。

参考文献

[1]朱桃花, 范璐, 钱向明, 等.HPLC分析植物油脂甘油三酯结构组成的研究现状[J].中国油脂, 2011, 36 (5) :59-63.

[2]汤君, 何彩玉, 程杰, 等.恩曲他滨对映异构体的合成、表征及HPLC分析[J].化学研究与应用, 2014, 2 (2) :294-297.

[3]李南薇, 钟银链.木瓜叶氨基酸提取工艺优化及组成成分的HPLC分析[J].广东农业科学, 2012, 11 (11) :119-121.

[4]李岑, 肖远灿, 杨红霞, 等.HPLC分析不同来源藏药当佐中4种指标成分的含量[J].中国中药杂志, 2011, 8 (8) :162-164.

篇9:复变函数在物理方面的应用

【关键词】保角变换  解析函数  反三角变换  电容器

1  引言

在19世纪,复变函数的理论经过法国数学家柯西,德国数学家黎曼和魏尔斯特拉斯的巨大努力,已经形成了非常系统的理论,并且深刻地渗入到代数学,解析数论,微分方程,概率统计,计算数学和拓扑学等数学分支,同时,它在热力学和电学等方面也有很多应用,20世纪以来,复变函数已被广泛地应用在理论物理,随着社会越来越快的发展,一些精高技术与复变函数有了很大的联系,比如:解决如何把截面为两平行圆柱变为两平行板,从而研究两平行圆柱单位长度的电容,电势的问题.了解复变函数与实际生活中物体的用途有很重要的意义,从以下几个方面谈论复变函数在物理方面的应用.

2  结合复变函数对非平行板电容器进行了分析

从电动力学出发,结合复变函数对平行板电容器进行了分析,找到非平行板电容器电容的一种算法,并通过实例分析了他们在实际中的应用.

设函数为复变函数.取对数函数为复变函数,

,令代入上式有:    .

比较得,.

当为常数时,平面上为平行于纵轴的的直线族,而在平面,常数的同心圆(弧)族.

当常数时,在平面上为平行于横轴的,直线族,在z平面上为=常数的径向直线族.

可以确定边界条件:

,; , .

,; ,.

为负电极板与X轴夹角,为正电极板与X轴夹角,-.

(设非平行板电容器板长为,宽为,板间电压为,量为极板间延长交于,夹角

为,两板间窄端和宽端到原点距分别为,.,板间距为).

由边界条件:作平面图所示:

由保角变换,原电容器成为与横轴,纵轴平行的平行板电容器.

求得板间距为:,板宽.

板面积为:.

电容器==.           (1)

例 设非平行板电容器的极板=0.8,极板宽=0.2,=,=0.4,=0.8,极板的带电量=4.910C,求此电容的电容.

解  由(1)式 此电容器的电容

C==.

(1) 式是针对一般情况下的非平行板电容器推出的计算电容的公式,在应用中要注意其是否满足条件.

3 计算两平行圆柱的电容,电势

已经把平面平行圆柱的横截面变换成平面上是平行板的横截面,则根据图(2)可视为平行板电容器问题处理.平面上,细和粗的两平行圆柱所带的单位长度电量为和-之间的电压为,同样,在平面上所带电量和电压也是不变的,其电容值比变,进而,也可以计算出平面上截面为细和粗的两平行圆柱的电势,用平行电容器电容公式,可求出平面上(图2)平行板电容器每单位长度电容值为

=

有(8)式     ;.      (2)

;.                        (3)

由(2)式和(3)分别消去和,得出对平行板电容器每单位长度带电量为(变换前后电量不变)的图2来说,可利用静电长的高斯定理計算其电场强度为,选带负电极板的电势为0.

两极板间的电势差与变换前的电势差(电压)相同,为了计算半径不同的两平行圆柱的电势,任选图2中处(两极板之间)则是对应平面上的第个圆柱面(环),其半径为,从图

2来分析电势,并考虑与电场强度的关系得:

=.

4  解析函数在流体力学中的应用

设在区域内有一无源,漏的无旋流动,从以上的讨论,即知其对应的复速度为解析函数,我们称函数.

对于无源,漏的无旋流动,复势总是存在的.令为某一流动的复势,我们称为所述流动的势函数.称 (为实常数)为势线,称为所流动的流函数,称 (为实常数)为流线.

因为   ,

所以   , .

又因为 流线上点的速度方向与该点的切线方向一致,即该线的微分方程为:

 即.

而为调和函数,我们有 , 于是 .

所以 是流线方程的积分曲线.

注  流线与势线在流速不为零的点处互相正交.

例 设复势为试确定流线,势线和速度

解  令则=

所以 势函数和流函数为      .

.

故势线及流线是互相正交的两族等势双曲线,在点的速度为:

=.

通过上面的讨论,我们知道,利用解析函数多电场进行研究是十分理想的,它可将对电场的电位和电通的研究联系起来,克服了分别研究的复杂手续,而且使问题得到简化.但找出这样的解析函数是极不容易的.因此,一般是将问题反转过来,不是根据电场去找解析函数,而是先研究一些不同的解析函数,找出它们所表示的电场图形,再由这些电场的图形,推出带电导体的形状.

【参考文献】

[1]梁困淼.数学物理方法[M].第三版.北京:高等教育出版社,

1998:426-444

[2]游荣义.椭圆柱形电容器电容[J].大学物理, 2001,20(12):

26-27

[3]孙清华,孙昊.复变函数内容,方法与技巧.武汉:华中科技大学出版社,2003

[4]肖红.实验物理教程[M].合肥:中国科学技术大学出版社,1998:243-249

篇10:植保生物技术在虫害方面的应用

姓名: 藏旭阳指导老师:张 新

摘要:从植物生物技术实用化时代开始的 1983 年至今,植物生物技术的发展已经历了 30 年的历史,从实验室走到了大田,证明了其对粮食和饲料生产的作用. 正式进入商品化应用 16 年,生物技术作物的全球种植面积已从 1996年的 170 万 hm2提高到 2012 年的1.7 亿 hm2。随着科学技术的发展,生物技术及其应用范围在植物保护中不断的改进,可以期待它在新型的可持续发展农业中将发挥更大的作用。本文从分子生物学技术、发酵技术、植物基因工程技术、遗传工程与生物防治等方面综述在病虫害生物防治中的应用。关键词: 植物生物技术;生物技术作物; 植物保护;分子生物学技术;发酵技术;植物基因工程技术;遗传工程

Application of biotechnology in the insect pest of plant

protection

Abstract: Since the success of transferring a foreign gene into plants and the expression of the incorporated gene in the transgenic plant genome in 1983,plant biotechnology has been developing for 30 years.From researches in the laboratories to practical applications in the farms,the importance of this new tech-enology in the production of food and forage has been proved.In the year of 2012,the areas of biotech crops planted reached 170 million hectares,compared with 1.7 million hectares in 1996,the first year when commercialized transgenic crops were adopted globally.With the development of science and technology, continuous improvement in crop protection biotechnology and its application range, can expect it will play a more important role in the agricultural sustainable development.This paper from the aspects of molecular biology technology, fermentation technology, plant gene engineering technology, genetic engineering and biological control of pest biological control in pest.Key words: plant biotechnology;bio-tech crop;Plant protection;Molecular biology technique;fermentation technology;plant gene engineering technology;genetic engineering

随着分子生物学、遗传学、细胞生物学、生物化学、信息科学等现代科学和相应技术的迅猛发展,DNA 体外重组、异源基因导入以及在不同生物体系的表达在 20 世纪 70 年代开始得以实现,并逐步应用于医药产品的生产中。在 1983 年初的国际学术会议上,以及随后在数个国际权威学术刊物发表的文章中,分析报道了美国、欧洲科学家在改造根癌农杆菌 Ti 质粒、构建载体、把细菌或植物的基因导入植物细胞并得以表达的成果,宣布了植物生物技术实用化时代的到来。与传统的农业技术相结合,植物生物技术正在并将在解决人类面临的困境中

发挥重要作用,不仅成为提供足够的粮食、饲料的重要手段,而且随着研究的深入和技术的发展,植物作为药物生产的工厂已经为期不远。

一、应用生物学技术进行害虫抗药性的研究

通过近年来在分子水平对抗性基因的许多研究,目前对抗性机理的分子基础已逐渐有所了解。在一些方面取得了丰富的研究成果,例如:芮昌辉等(1996)利用RAPD技术分析了棉铃虫对三氟氯氰菊酯抗性的遗传方式,通过筛选出的3个随机引物在R和S两亲本之间共扩增出47条DNA带,其中差异带达27条;初步筛选出与抗三氟氯氰菊酯有关的RAPD分子标记3个,即OKG4-1300、OPG6-1450、OPG8-535,它们能同时出现于R亲本和正反交F1代中,而在S亲本中不出现,与抗药性遗传方式的测定结果一致,证明了这种方法的可靠性。Raymond(1991)用此技术研究了库蚊(Culexpipiens)对有效磷农药抗性产生和扩散的机制,证明导致库蚊抗性产生的酯酶B2基因的扩散具有单一起源,并通过迁飞扩散到不同地区。在许多情况下,抗性的产生是由于昆虫对杀虫剂的代谢能力提高。代谢杀虫剂的解毒酶一般使有毒的外来化合物经过氧化、还原或水解后,其产物的水溶性增高,使它们更容易从昆虫体内排出。解毒酶包括细胞色素P450氧化酶系、水解酶(酯酶)及谷胱甘肽s2转移酶。

目前对酯酶分子结构和基因结构已经弄清,对其酯酶基因的扩增机制已有了深入了解。不同类农药的靶标受体基因均已进行克隆,如钠离子通道基因,目前已利用高等动物钠离子通道基因作探针,分离到了昆虫中钠通道基因。另外还有GABA受体复合体、乙酰胆碱各型受体基因、乙酰胆碱酯酶基因、激素受体、Bt受体等。昆虫细胞色素P450的研究也深入到分子水平。P450活性提高在许多杀虫剂抗性中具有重要作用,然而与P450相关的抗性分子基础了解的尚少。随着对P450分子基础的深入研究,将会以本质上阐明昆虫P450与抗药性的关系,并深层次揭示昆虫生理生化及其与环境的适应性之间的联系。

二、发酵技术的应用

微生物发酵生产的抗生素已在植物保护上的广泛使用。我国于1959年引进苏云锦芽孢杆菌杀虫剂,简称Bt杀虫剂。1965年,在武汉建成国内第一家Bt杀虫剂工厂,开始发酵Bt杀虫剂,代号叫“青虫菌”;随后我国自己筛选Bt菌株并生产。Bt杀虫剂是一种对人安全的杀虫剂,已在绿色食品及无公害农产品生产上发挥了重要的作用。

目前我国已成为世界上最大的井冈霉素和阿维菌素生产国。这两种抗生素是用不同种的链霉菌发酵生产的。阿维菌素是一种超高效的杀虫生物农药,每公顷用量仅3000~7500mg。主要用于防治小菜蛾、潜叶蛾、螨类等害虫。

三、植物基因工程技术

3.1 植物基因工程技术概况

植物基因工程技术是利用生物或物理化学的手段将目的基因导入植物细胞,以获得人们需要的转基因植物的一项基因工程技术。植物的遗传转化目前可分为间接转移和直接转移两类,通过染色体DNA的Southern分析、多聚酶链式反应技

术等方法可检测基因转移是否成功。

3.2 植物抗逆基因工程

1983年,转基因植物(烟草和马铃薯)首次诞生。不到几年时间,科学家们就培育出了数十种具有抗虫、抗病毒和抗除草剂的农作物新品种。一些重要农作物品种,并在生产上推广用,如棉花、烟草、大豆、花生、油菜等都包括在内。在1989年10月至1991年4月,由美国农业部和环保局批准的47个转基因工程植物大田试验中,抗虫和抗除草剂的转基因工程作良种就有30种。因此,植物基因转移首先能在生产上应用的就抗虫、抗病和抗除草剂良种。.2.1 抗虫育种

通过基因转移提高植物的抗虫性。云金杆菌是昆虫病源微生物中用来进行害虫防治最广谱的1种,可防治80多种农林害虫,杀虫效果达80%以上的有20多种。利用基因工程技术将苏云杆菌病毒素中杀虫活性最高的δ内毒素基因转移到烟草、番茄、棉花等作物上,使δ内毒素基因在这些作物上表现出来,鳞翅目昆虫的幼虫取食这些作物就会中毒死亡。现已从豌豆、豇豆、慈菇中分离到蛋白酶抑制剂及其基因,也得到了抗虫基因工程植株。国外把抗虫基因导入欧洲黑梅,得到的转基因欧洲黑梅可使取食的舞毒蛾和杨尺蠖死亡率高达100%。植物抗虫基因工程在烟草、番茄、马铃薯、玉米、水稻、油菜等20多种植物中都取得了重大成果,能抗烟青虫、杨尺蠖、舞毒蛾、玉米螟等昆虫。

3.3 微生物农药

生物技术在微生物农药开发中的应用,能够代替化学农药而起到防治害虫的效果。微生物农药是公认的“无公害农药”,防治对象不易产生抗药性,不伤害天敌;繁殖快,能利用农副产品甚至工业废水广泛生产,是综合防治农林病虫害的重要手段。根据用途和防治对象的不同,微生物农药可分为微生物杀虫剂、杀菌剂、除草剂、杀鼠剂和生长调节剂等。诸如假单胞杆菌型、莓力菌杀虫剂以及枯草杆菌杀虫剂等的使用,极大的避免了有机化学农药产生的危害作用。利用昆虫重组病毒防治害虫,可以利用寄生在昆虫体内的昆虫杆状病毒,如果将此病毒的基因中插入和表达外源基因如节肢动物或细菌来源的昆虫毒素、昆虫激素或酶,就能够扰乱害虫内部的代谢平衡,从而达到了灭虫的目的。另外许多微生物农药也在积极的研发过程中,微生物农药的具有非常广阔的市场前景。

四、遗传工程与生物防治

转基因作物,又称基因改良作物,即运用重组DNA 技术将外源基因整合于受体作物基因组、改变其遗传组成后产生的作物及其后代。转基因作物通常含有至少一种非近源种的遗传基因,其抗病虫害或抗逆性显著增强、农艺性状或产品质量显著改善,现已开始在世界范围内得到广泛的应用。1983 年,转基因植物(烟草和马铃薯)首次诞生。1986 年,转基因抗虫和抗除草剂植物开始进入田间试验。1994 年,首批转基因植物产品——延熟保鲜的番茄和抗除草剂棉花在美国获准进入市场销售。至 1998 年 6 月,国外批准商业化应用的各类转基因植物产品(品牌)已近90 种。其中,大部分都与病虫草害防治有关,例如抗虫(玉米螟)玉米、抗虫(棉铃虫、红铃虫)棉花、抗虫(甲虫)马铃薯等。另据统计,1996 年转基因农作物世界种植面积约为 200 万 hm2,1997 年猛增到 1 280 万 hm2,1998 年又上升到 2 600 万 hm2。在美国,转基因玉米、大豆和棉花的种植面积已分别占各种作物总种植面积的 25%~33.3%。

我国转基因植物的研究也获得了很大的发展。据统计,国内正在研究和开发的转基因植物约 47种,涉及各类基因 103 种。其中与病虫草害防治有关的基因约 62 种。近几年间研究的基因数量和转基因植物的种类又有增加。近年来,转苏云金芽孢杆菌(Bt)杀虫晶体蛋白基因的棉花最为引人瞩目。我国现已育成 10 多个杀虫效果显著、丰产性好、纤维品质优良,适于不同生态条件种植的品种或品系,这些材料已在国内 9 个省市(区)大面积试种、示范和应用。新一代双价抗虫棉(含 Bt 杀虫蛋白和胰蛋白酶抑制剂 2 种基因)品系已进入了大面积示范。我国已成为在世界上独立研究成功转基因抗虫棉,并拥有自主知识产权的第 2 个国家。

抗植物虫害的基因很多,目前经常使用的主要有3种:豇豆胰蛋白酶抑制剂基因(CpTI)、植物凝集素基因(1ectin gene)和来源于苏云金芽孢杆菌的杀虫结晶蛋白基因(Bt基因)[2]。其中以植物Bt基因工程方面的研究最多,应用也最为普遍,且发展很快。

五、展望

面对 21 世纪人口、粮食、资源、环境等重大问题的挑战,农业生物技术将会发挥更重要的作用,逐步成为最高活力和最具实力的新兴产业。国外一些科学家已提出了“分子农业”的新概念,并预言以生物技术广泛应用为特点的第二次“绿色革命”即将兴起。与植物保护有关的生物技术无疑将会继续在其中扮演重要的角色。随着抗病虫基因资源的不断发掘利用、植物与病菌相互作用分子机理研究的继续深入,以及生物技术本身的不断发展,21 世纪初除了抗虫、抗病毒和抗除草剂转基因植物走向产业化,植物抗细菌病和抗真菌病基因工程的研究将会取得突破并走向应用。为阻止病虫对转基因植物产生抗性,将会设计和应用新的分子策略,通过病菌或昆虫本身的基因操作有可能找到消灭病虫的新方法,由于对有益病毒、细菌和真菌分子生物学研究的深化,生防微生物的遗传改良将更有成效,遗传工程微生物农药将成为生物防治的重要手段,基因工程与传统技术的结合将会推动病虫害综合防治步入一个新的发展阶段。

六、参考文献

上一篇:口头医嘱下达制度下一篇:2024年护士资格考试常考知识点