咔唑

2021年是我国“十四五”开局之年，又恰逢“国家环境分析测试中心-岛津企业管理(中国)有限公司环境研究合作实验室”成立十周年。在此之际，岛津携手国家环境分析测试中心，共同举办第七届环境研究合作实验室论坛。本次论坛共有150余人出席、参与。 现场实况 双方庆祝合作实验室成立十周年 国家环境分析测试中心POPs研究室主任董亮主持 国家环境分析测试中心主任黄业茹 岛津企业管理（中国）有限公司分析计测事业部市场部部长胡家祥 黄业茹主任和胡家祥部长共同回顾了双方首次从1996年联合国大学“东亚水环境监测与管理”项目接触开始，有了初步的了解与合作。2011年双方成立合作实验室，到2021年已经十个年头。合作实验室成立十年以来，国家环境分析测试中心使用岛津的质谱型号，从最早期的GCMS-QP5000，到后来的GCMS-QP2010系列，再到GCMS-QP2020系列，一直到现在的GCMS-TQ8050,LCMS-8040等串接质谱，发表了论文30多篇，环境标准6项。未来“十四五”双方还会在重点流域新污染物试点监测、国家履约监测、国家地下水环境质量考核监测质控、典型行业企业及周边土壤污染状况监测质控等方面开展更加深入的合作。中国科学院生态环境研究中心 杨敏研究员报告题目：建设美丽中国，我们还需要做什么？ 杨敏介绍到，美丽中国建设是国家战略，要加快生态文明体制改革，要实现天蓝、地绿、水清、人和四大目标。目前，我国已建成全球最密集的水质监测网络，污水处理能力突飞猛进，黑臭水体治理等成效显著，城镇饮用水安全保障水平持续提升。杨敏表示，总体而言，我国的水处理能力持续提升，城市税生态环境改善显著，重点流域水质总体向好。但美丽中国建设任重而道远，在饮用水安全方面，重金属、高氯酸盐、全氟化合物、未知雌激素、臭味、工农业污水等仍是水源污染的主要因素和来源。未来，我国需以“三水”为指导思路，针对工业污水、农村农业污水等薄弱环节进行管控与加强，为实现美丽中国而努力。 中国环境科学研究院 马瑾研究员报告题目：荷兰土壤环境基准与标准理论方法及其对我国的启示 马瑾表示，荷兰土壤环境法起源于上世纪70年代，历经多次迭代，已经成为全球借鉴的榜样。由于我国土壤污染问题日益严重，借鉴荷兰等相关法规对我国土壤污染防治法实现从基准到标准有重要意义。通过多年对荷兰土壤环境基准的研究，马瑾介绍了以下启示：1. 基于标准的标准；2. 土壤类型校正；2. 实现创新；3. 参数决定结果；4. 更新和创新；5. 是否修复土壤；6. 建立土壤质量地图；7. 立法与执法等。 岛津企业管理（中国）有限公司事业战略室室长 端裕树报告题目：高分离耦合质谱技术在环境分析领域的应用 随着斯德哥尔摩公约的建立，人们逐渐重视POPs类物质对环境的危害，尤其是短链氯化石蜡(SCCPs)对高持久性，高生物富集潜力以及高毒性，对环境带来长期负面影响。由于短链氯化石蜡中氯原子的位置、取代等因素，难以使用常规方法对其检测。为此，岛津使用全二维气质联用技术(GC×GC-MS/MS)实现了SCCPs的多种同分异构体的分离与定量，得到了有效的分析方法。此外，针对POPs类物质，岛津也开发了多维LC-MS/MS通用分析方法，帮助实验室降低采购仪器成本，同时又能实现准确分析。 国家环境分析测试中心研究室副主任 杜兵报告题目：服务新污染物调查监测的非靶向筛查 杜兵表示，在“十四五”开局之年，生态环境部下达了要更加重视新污染物，如内分泌干扰物、POPs、抗生素、VOCs等治理的要求，要求2025年建立健全化学物质环境风险管理法规制度体系，2035年建成较为完善的新污染物环境风险评估和治理体系，并为此配套了相关的政策和资金。为此，国家环境分析测试中心通过高通量识别方法建立了新污染物非靶向筛查技术，对可能存在的化合物清单以及未知化合物的筛查提供了新方法。未来，团队将在方法标准化、数据库开源、合作共享等方面实现突破，力争实现完善的新污染物环境风险评估和治理体系。岛津企业管理（中国）有限公司分析计测事业部市场部 潘晨松报告题目：高分辨液质联用在新兴环境有机污染物非靶标分析及泛靶向筛查研究中的应用和特色 潘晨松表示，非靶向分析已经成为新兴环境污染物研究的技术热点，尤其是基于高分辨质谱的分析成为人们分析新污染物的利器。由于单一分析仪器已经无法提供最准确的分析结果，因此需要多种仪器的组合才能获得上述最理想结果。岛津作为多种分析仪器生产商，可以为用户提供包括GC-MS/MS、LC-MS/MS、ICP-MS、自动在线固相萃取、超临界流体自动提取在内的组合产品，帮助用户进行最前沿的科学探索。例如可以帮助用户实现水中抗生素的泛靶向筛查、水中多氟/全氟烷基酸类的泛靶向筛查和非靶向分析、食品中多农残检测等。 国家环境分析测试中心 周志广报告题目：典型地区土壤中卤代咔唑的分布特征研究 周志广表示，咔唑、卤代咔唑广泛用于光电材料、染料、医药等领域，其具有持久性、生物累积性、类二噁英毒性等特点，了解、识别这类化合物的环境风险对人类健康具有重要意义。为此，团队利用GC-MS/MS技术，建立了土壤中卤代咔唑的分析方法，并对我国土壤中卤代咔唑的分布进行了研究。 国家环境分析测试中心 杜祯宇报告题目：环境空气消耗臭氧层物质及氢氟碳化物检测技术研究 杜祯宇表示，为了保护地球臭氧层不被破坏殆尽，人们于1985年在维也纳签署《保护臭氧层维也纳公约》，并在此后的35年里不断制定新的公约。为了实现对消耗臭氧层物质及氢氟碳化物检测，团队开发了全新采样技术，和分离技术；在低温下，通过温度程序控制，配合岛津的GCMS-QP2020进行分析，实现了在中等吸附力辅助下的高精度、高灵敏度检测。 国家环境分析测试中心 刘金林报告题目：新型全氟化合物替代品在电镀行业的环境行为研究 刘金林表示，全氟化合物在电镀行业中起到至关重要的作用，尤其是作为铬酸雾的抑制剂，在环境保护以及健康防护中起到了重要作用。然而，由于全氟化合物（如PFOS）的持久性和生物富集性等问题，造成了新的危害。团队利用岛津XPS技术对全氟化合物替代品进行研究，发现PFOS的替代品6：2 Cl-PFAES具有更强的疏水性，同时相比PFOS更易在人体中聚集，因此在其替代PFOS后需更加注意6：2 Cl-PFAES的释放。 国家环境分析测试中心 朱超飞报告题目：土壤和沉积物中六溴环十二烷和四溴双酚A的高效液相色谱串联质谱分析 朱超飞表示，六溴环十二烷和四溴双酚A是常见的溴代阻燃剂。其具有高持久性和高生物富集性，对人体大脑、骨骼等发育有严重阻碍作用。针对这两类物质，团队采用样品富集和前处理方法，使用岛津的LCMS-8040,建立了基于LC-MS/MS的水质和土壤的同位素稀释法，预计这两项标准在2022年正式发布。岛津企业管理（中国）有限公司分析计测事业部市场部 石欲容报告题目：岛津无机质谱及联用技术在环境中的典型应用 石欲容表示，无机质谱仪是以电感耦合高温等离子体使元素离子化，主要用于无机元素的痕量、超痕量分析。岛津自1986年推出ICP-MS以来，经过三十多年发展，已经拥有丰富的技术积累。通过介绍ICP-MS在单纳米颗粒、单细胞分析领域的应用，证明岛津的ICP-MS已经可以满足最前沿科学探索的需求。此外，岛津特有的SPE-LC-ICP-MS系统可以在线富集、分离和测定汞形态，为用户带来全新的汞形态分析解决方案。 至此，第七届环境研究合作实验室论坛圆满落下帷幕。

黄皮不同部位中代谢物分子空间分布的质谱成像分析 黄皮（Cluasena lansium（Lour.）Skeels）属于芸香科(Rutaceae)黄皮属(Clausena)中的一种特殊果树，分布在中国南方地区。黄皮以其果实闻名于世，是非常受欢迎的热带保健水果，其根、茎、叶和种子也被广泛应用于民间医药或中药中。 以往对该植物的化学研究主要集中在寻找具有药用价值的生物活性成分，到目前为止，已经分离和鉴定一系列天然产物，这些物质具有明显的抗肿瘤、抗炎、抗氧化及降血糖等作用，主要包括咔唑类生物喊、香豆素类化合物、酰胺类生物碱、萜类和黄酮等。其中咔唑类生物碱和单萜基香豆素为其特征性成分。有关黄皮中活性成分的分离和测定方法已得到广泛报道，然而，人们对黄皮特征代谢物在组织内的分布却知之甚少。对黄皮果中的化学成分进行研究，探究其中具有药用价值的生物活性成分空间分布信息，有助于理解植物代谢物合成的调控机制和功能基础，对黄皮保健食品的开发具有重要意义。 质谱成像技术是近年来受到关注的一种新型的分子成像技术。基于高灵敏、高分辨、高通量特性的质谱结合先进的显微成像技术，样品制备过程不需要组织粉碎，无需标记即可实现多种物质在组织中的原位分布，为多种代谢物的研究提供了更多的信息维度。 本研究通过优化样品前处理方法，采用基质辅助激光解吸/电离质谱成像技术(MALDI-MSI)对黄皮(Clausena lansium, Lour)的组织分布特征进行研究，为更好地开发、利用黄皮这一药食两用的水果资源提供理论基础。本研究是首次利用质谱成像技术实现对黄皮小分子代谢物的系统研究（见图1）。 图1 利用质谱成像技术可视化黄皮不同组织中内源性分子分布 1. iMScope TRIO 成像质谱显微镜测试条件将不同部位的组织块包埋在2%羧甲基纤维素（CMC）中进行冷冻切片，切片厚度为 25μm，将所得组织切片放置在 ITO 导电载玻片上（100 Ω/m2，日本大阪松浪玻璃），将载玻片在真空干燥箱中干燥20分钟。使用带有0.22 mm喷嘴的喷枪（PS-270，GSI Creos，日本东京）和基质升华设备iMLayer（Shimadzu，Kyoto，日本）进行基质涂敷。在喷枪法中，使用1mL 40mg/mL DHB溶液（0.1%TFA，70%甲醇水配置）作为基质，喷枪与载玻片保持250px的距离， 每喷雾10s后干燥5s，循环喷雾-干燥过程，直到将1 mL DHB溶液喷涂于切片并干燥完全。对于升华法，使用iMLayer设备将基质升华于组织切片表面，厚度为0.7μm DHB。所有数据都是在装有MALDI离子源的iMScope TRIO（Shimadzu，Kyoto，日本）上采集，质谱条件如下：正离子模式采集, 采集质量范围 m/z 100-1000, 激光强度50。 2. 基于 iMScope TRIO 成像质谱显微镜的组织成像研究采集黄皮植物不同部位作为研究样品，分别对应果实、小茎、叶片。采用iMScope TRIO 成像质谱显微镜对三个不同部位的横切面进行了生物碱、香豆素、糖及小分子酸等内源性分子的空间分布分析。 如图2所示，3-甲基咔唑和Murrastinin在果实全果均有分布，尤其在果核含量特别丰富。在黄皮小茎中，这两个物质主要存在于木质部和髓质部，表皮含量较低。此外，在叶片的上下表皮含量丰富。Murrayanine和heptaphylline这两种咔唑碱仅分布于果肉组织中，茎中含有少量，果皮、果核和叶片中几乎不存在。而Girinimbine只存在于黄皮果核外皮以及茎的外表皮。黄皮属植物咔唑类化合物通过直接细胞毒性、诱导肿瘤细胞凋亡和/或免疫增强作用抑制肿瘤生长，他们的抗癌潜力引起了越来越多研究的兴趣。通过定位该类物质的组织分布，可以有效提高活性成分的提取效率。图2 不同生物碱在黄皮果实、茎、叶片中空间分布的质谱成像图 此外，如图3所示，香豆素类化合物在黄皮中的分布是相似的，主要存在于果皮中。有报道称，香豆素类化合物的抗氧化、抗癌及抗炎症方面发挥重要作用。糖类广泛存在于植物中，是植物快速储能物质。 图3 不同香豆素在黄皮果实、茎、叶片中的空间分布的质谱成像图 如图4所示，己糖（葡萄糖和果糖）主要分布在黄皮果实的果肉当中，蔗糖分布在果皮、果肉以及果肉中纤维上。水果中产生的蔗糖由蔗糖转化酶水解成葡萄糖和果糖，黄皮切片中蔗糖的检测强度约为己糖的4.7±1.4倍，说明黄皮中糖类主要以蔗糖的形式存在。据文献报道，葡萄糖和果糖的甜度分别是蔗糖的0.75倍和1.7倍。因此，这很好地解释为什么黄皮果品尝比其他水果酸。图4 糖、有机酸及其他小分子在黄皮果实中空间分布的质谱成像图 本研究结果有助于更好的了解黄皮内源性生物活性物质在不同组织部位的分布，为黄皮成分识别、质量评价、高值化利用等提供参考。 本文相关内容由广东省农业科学院农业质量标准与监测技术研究所唐雪妹博士提供，详细研究内容已正式发表于Phytochemistry, 2021, 192:112930. 文献题目《Visualizing the spatial distribution of metabolites in Clausena lansium (Lour.) skeels using matrix-assisted laser desorption/ionization mass spectrometry imaging》 使用仪器岛津iMScope TRIO 作者Xuemei Tang a,b, Meiyan Zhao a, Zhiting Chen a, Jianxiang Huang a,b, Yan Chen a,Fuhua Wang a,b, Kai Wan a,b,* a Institute of Quality Standard and Monitoring Technology for Agro-products of Guangdong Academy of Agricultural Sciences, Guangzhou, 510640, Chinab Key Laboratory of Testing and Evaluation for Agro-product Safety and Quality (Guangzhou), Ministry of Agriculture and Rural Affairs, China* Corresponding author. Institute of Quality Standard and Monitoring Technology for Agro-products of Guangdong Academy of Agricultural Sciences, Guangzhou, 510640, China. 声 明1、本文不提供文献原文。2、所引用文献仅供读者研究和学习参考，不得用于其他营利性活动。3、本文内容非商业广告，仅供专业人士参考。

卡拉洛尔的危害及检测目的卡拉洛尔又名咔唑心安，化学名4- (3-异丙胺基-2-羟丙氧基) 咔唑，属β肾上腺受体阻断剂，在兽医临床中常用于消除动物紧张，特别是在运输过程中防止因应激导致的动物死亡。β肾上腺受体阻断剂目前已成为临床上常见的七类兽药残留之一，其代表性药物卡拉洛尔常在动物屠宰前数小时内注射使用，因此相对其他兽药可能对消费者造成的健康风险更高。因此我国农业农村部和国家市场监督管理总局2019年发布的GB 31650-2019《食品安全国家标准食品中兽药最da残留限量》中明确规定了卡拉洛尔在猪靶组织中的残留限量。本文阐述了如何将卡拉洛尔从样品基质中分离提取出来，并经过净化后，转化成液质联用仪可以检测的形式。以提取、净化为重点，依据行标SN/T 4144-2015，为检测人员和相关领域研究人员提供一定的参考。检测项目：卡拉洛尔应用范围：猪肉、鱼肉、虾肉、肝脏、肾脏、脂肪、奶、鸡蛋和蜂蜜高效液相色谱-质谱/质谱法方法原理：试样中的卡拉洛尔用甲醇（脂肪用乙酸乙酯-正己烷溶解提取）提取，提取液经MCX柱净化（脂肪用GPC净化）后，供液相色谱-质谱/质谱仪测定，外标法峰面积定量。前处理仪器：凝胶净化色谱仪；电子天平（感量0.01 g 和0.1 mg）；组织捣碎机；涡旋混匀器；氮吹仪；均质机（10000 r/min）；离心机（6000 r/min）；具塞塑料离心管（50 mL）。检测仪器：LC-MS/MS+ESI源 样品的制备与保存1.肌肉（猪肉）、内脏（肝脏、肾脏）、脂肪和水产品（鱼肉、虾肉）：取代表性样品约500 g，用组织捣碎机捣碎，装入洁净容器作为试样，密封并做好标识，于零下18 ℃下保存。2.奶、蜂蜜、鸡蛋：取代表性样品约500 g，搅拌均匀后装入洁净容器内密封并做好标识，于4 ℃下保存。 前处理方法1.提取肌肉（猪肉）、内脏（肝脏、肾脏）、鱼肉、虾肉称取5 g试样（精确至0.01 g）于50 mL具塞离心管中，加入15 mL甲醇，涡旋提取2 min，用均质器（10000 r/min）均质2 min，5500 r/min离心3 min，将有机相转移至50 mL容量瓶中，残渣再用15 mL甲醇均质提取一次。离心合并有机相，用水定容至50 mL，待净化。 奶、蜂蜜、鸡蛋称取5 g试样（精确至0.01 g）于50 mL具塞离心管中，加入15 mL甲醇，涡旋提取2 min，5500 r/min离心3 min，将有机相转移至50 mL容量瓶中，残渣再用15 mL甲醇涡旋提取一次。离心合并有机相，用水定容至50 mL，待净化。 脂肪称取2 g试样（精确至0.01 g）于50 mL具塞离心管中，加入20 mL乙酸乙酯-环己烷（1+1）溶解并混匀，5500 r/min离心3 min，将有机相转移至50 mL容量瓶中，残渣再用20 mL乙酸乙酯-环己烷（1+1）溶解提取一次。离心合并有机相，用乙酸乙酯-环己烷（1+1）定容至50 mL，待净化。 2.净化肌肉（猪肉）、内脏（肝脏、肾脏）、鱼肉、虾肉、奶、蜂蜜、鸡蛋MCX柱（60 mg/3 mL）依次用甲醇3 mL和水3 mL活化，加入5.0 mL待净化液，用3 mL水淋洗，用抽空3 min。用5 mL 5 %三乙胺-甲醇洗脱，收集洗脱液，于40 ℃氮气浓缩吹干，残渣用50 %乙腈水溶液1.0 mL溶解后，加2 mL乙腈饱和正己烷脱脂，下层清液过0.45 μm滤膜，供液质测定。 脂肪凝胶渗透色谱条件凝胶色谱净化系统：Accuprep（J2）；凝胶净化柱：Bio-Beads S-X3（38 μm～75 μm），400 mm×25 mm（内径）；流动相：乙酸乙酯-环己烷（1+1）；流速：5 mL/min；收集时间：7 min~17 min。净化过程：取10 mL待净化液于GPC样品管中，用GPC柱净化，收集洗脱液，于40 ℃旋转蒸发至干，残渣用50 %乙腈水溶液1.0 mL溶解后，加2 mL乙腈饱和正己烷脱脂，下层清液过0.45 μm滤膜，供液质测定。 国标解读及注意事项1.卡拉洛尔标准物质用乙腈配成100 μg/mL的标准储备液，在0 ℃～4 ℃ 避光保存。2.本方法使用甲醇提取两次目标化合物，阳离子交换柱富集净化，相当于0.5 g试料进行上机检测（其中脂肪样品用乙酸乙酯-正己烷提取两次，再用GPC柱净化，相当于0.4 g试料进行上机检测）。3.MCX固相萃取过程中需要控制流速，使溶液一滴一滴地流下，以保证离子交换的效果。洗脱过程中洗脱溶剂少量多次加入，可以增加洗脱率。4.在GPC净化过程中配合紫外检测器使用，可以准确监测目标化合物及杂质的流出情况。 参考文献SN/T 4144-2015 出口动物源性食品中卡拉洛尔残留量的测定 液相色谱-质谱/质谱法 图1 肌肉、内脏和水产中卡拉洛尔残留量测定的前处理流程图图2 奶、蜂蜜和鸡蛋中卡拉洛尔残留量测定的前处理流程图图3 脂肪中卡拉洛尔残留量测定的前处理流程图