通往量热仪大师之路 Vol.7 第二次DSC测量
DSC测量的要点是溶液的填充！(第一部分)
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文中出现的人物和故事均为虚构。
技术内容获得了大阪府立大学客座研究员深田先生的指导。
在页面下方的“下载”按钮，可以下载正文中出现的仲村先生总结出的问题清单“跟深田老师确认事项备忘 (DSC)及其回答”。
【前情提要】
丸番制药的仲村先生根据手册做VP-DSC测量。然而，测量效果不佳。即便访问了马尔文的主页，仍然有许多“???”，因此决定整理出问题清单，拜访深田先生。
【本次谈话】
| 仲村先生在拜访前向深田先生发了如下邮件。 |
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| 另外，在拜访前也整理了一些在首页和手册中记载需要向深田先生确认的事项。与ITC的测量似乎稍有不同。 | |
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 | 深田老师，好久不见。今天请您对VP-DSC的测量给予指导，谢谢！ |
 | 没问题，谢谢您。 |
 | 如之前邮件所述，用水-水测量时基线出现右肩上升。这是什么原因？ |
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| 原因很多，主要有： (1) 单元体内混入气泡 (2) 单元体污染 (3) 参考单元体和样品单元体之间溶液不同 (4) 参考单元体和样品单元体液面高度不同 (5) 样品沉淀等。 此为水-水测量，(3)、(5)不适用。但从数据看，DP值从负值开始。这说明如果单元体洗得干净的话，可能是(1)和(4)的原因。虽然没有直接观察其过程，但液面高度是用填充调整注射器调整的吗？ |
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| 是的。 |
| 排气是按照手册执行的吗？ |
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| 是的，执行了。 |
| 这样看，气泡混入的可能性高。比起iTC200，溶液量增加到500 uL，可能因此不容易掌握泵吸的感觉。 |
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| 老师，关于溶液的填充方式，填充漏斗是否一定要用？ |
| 填充漏斗的作用是防止气密注射器撞击单元体造成损伤。用它注射器会在单元体底部几毫米浮起，不接触底部。 |
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| 那么，移除溶液时无法完全除尽，导致样品浓度变化…… |
| 仲村先生，很敏锐！确实如此。若测量目的为Tm则无影响，但要求精确焓变时浓度会变动受到影响。因此，这种情况需移除填充漏斗完全去除溶液。此外，若熟练掌握填充和泵吸操作而不需漏斗时，该漏斗不是必需的。 |
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| 原来如此。那么，就像iTC200，溶液填充需要熟练操作。 |
| 是的。反过来讲，只有填充操作，所以掌握了这点测量就不难。 |
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| 那么，若填充顺利，DP值应为多少？ |
| DP表示差功率。检测参考单元体与样品单元体的差值。若两者装有相同溶液，差值应趋于零。 |
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| 这意味着，以前测量到-6.5 mCal/min时就有问题。 |
| 是的。像DSC和ITC一样，需要确认基线的稳定性，导致DP值为负的原因有： (1) 单元体内混入气泡 (2) 单元体污染 (3) 参考单元体和样品单元体之间溶液不同等。 |
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| 顺便问下，老师，ITC使用参考单元体时用超纯水，为什么DSC使用缓冲液？ |
| 水和缓冲液热容量不同。另外，成分不同会导致温度依赖性和基线倾斜变化。ITC在恒定温度下测量，热容量差不变所以可以用超纯水。 |
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| 原来如此。那我实际操作系统，能否进行水—水测量？ |
| 好，开始吧。 |
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| 先开启系统和电脑电源。打开控制软件，确认系统指示灯亮起。用ThermoVac给超纯水脱气，大概3～5分钟。 |
| 用于检查基线稳定性时用超纯水脱气建议15分钟左右。对于样品和缓冲液，如果脱气时间过长，水分会蒸发导致浓度变化，因此请保持在3～5分钟。 |
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| 明白。脱气完毕后清洗系统。取下压力盖，用压力塞盖住压力传感器。 借助填充漏斗，排除参考单元体内溶液。DSC和ITC一样，测量结束后需充满超纯水。 |
| 是的，正确。 |
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| 卸掉填充漏斗，设置单元体清洗装置。使用14% Decon90（或20% Contrad70）冲洗300 mL，接着用超纯水冲洗300 mL。从单元中去除超纯水后，设置填充漏斗。抽入700 uL左右的脱气超纯水，排除气泡。插入气密注射器于样品单元内，从漏斗孔注入直至见到液面。可多次泵吸。移除入口溢出的液体，卸掉填充漏斗。用填充调整注射器调节液面高度。 同样操作用于样品单元。打开压力塞，严密盖上压力盖。从监视器确认压力！确保不低于27 psi。 |
| 是的，不过这个值因系统不同而异，建议查看交付时工程师测量的数据。 |
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| 在哪里可以看到？ |
| 用记事本打开“.dsc”扩展名的原始数据文本文件。实际测量值处会显示压力值。 如值低于20 psi，可能是压力盖磨损。个别情况复杂系统中有微小异物时，也会降低压力值，请小心。 |
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| 顺便问一下，仲村先生，清洗样品单元体充满溶液大约用了多长时间？ |
| 虽然没有精确测量，但大约10分钟？ |
| 差不多。为何确认这个时间，是因为在VP-DSC测量中，不得在更换样品时停止测量。 |
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| 是的，操作手册中有提及。这与热历史相关。 |
 | 补充说明一下，关于热历史。由于DSC的特性，测量开始后的扫描数据与其后的数据呈现的位置和形状不同。这是因扫描前的“热历史”与第二次扫描之后不同所致。扫描开始前装置在一定温度。而在第二次扫描之后，装置经过升温扫描并降至初始测量温度后才开始下一次测量扫描。 因此，第一扫描由于开始状态与之后不同，响应呈现与其他扫描不同的形式。反复扫描则有更高的再现性。 在DSC测量中，将控制测量（双单元体装满缓冲液）与样品测量（仅样品单元体装有样品，参考单元体为缓冲液）作为一组来获取数据。为了在热历史稳定的情况下进行样品测量，建议在前一天晚上进行控制测量。 |
 | 是的。为确保测量在稳定的热历史下进行，应在控制测量后迅速打开压力盖进行填充样品。操作熟练与否影响时间，所以建议在实际样品测量前，用水练习以掌握技巧。取样、清洗、重新填充样品一般需10～15分钟。即便操作未完成，系统也会启动升温。因此，在未掌握操作前，建议使用水练习以掌握感觉。 |
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| 好的，心跳加快呢。 |
| 熟练之后没问题。另外，建议在样品填充时使用干燥的气密注射器以减少浓度偏差。交付时，应该附有连接鲁尔锁注射器的针头。可以用于从单元除去溶液和进行简单清洗，仅在填充样品时用气密注射器即可。 此外，气密注射器使用后需彻底清洗，取出活塞再存放。因成分残留而导致活塞无法取出的情况曾有耳闻。 |
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| 明白了，参考价值很大。老师，缓冲液更换为样品时是否需要清洗？ |
| 不需要。 |
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| 已完成超纯水填充，接下来在控制软件中设置参数。根据手册输入系统检查条件。 |
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| 补充说明，因仲村先生要进行系统检查，Number of Scans设为10。但在实际样品测量时，需估算一晚上可进行多少次控制扫描。 根据测量条件，例如在10 – 100℃范围内每小时90摄氏度，需估算1次测量扫描所需时间，温度稳定至次日早上至少能完成扫描数，确保测量次数大于样品数＋α，并输入Number of Scans。测量时可更改此数值。 若次日来时发现测量次数比预设的扫描数少，例如预设为20，但只需15次则重新输入15并使用Update Run Param.确定。不建议强制终止测量，以免数据采集出现问题，因此建议更改测量次数。 |
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| 开始测量。 |
| 好的，先稍作休息。 |
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可以下载正文中提到的“与深田先生确认事项备忘 (DSC)及其回答”。
