异鼠李素

2013年10月12日 中国科学院地理科学与资源研究所 LGR水同位素分析仪培训活动 2013年10月12日，由北京理加联合科技有限公司组织的LGR水同位素分析仪培训活动圆满结束，培训在中国科学院地理科学与资源研究所举行，邀请到了地理资源所理化分析中心主任梁涛老师致辞，北京理加联合科技有限公司吴宏革工程师针对LGR仪器的原理和操作流程以及样品的前处理做了培训，来自中科院地理资源所，中国水科院，北京林业大学，中国农业大学30余名老师和同学参与了培训。 中国科学院地理科学与资源研究所目前共有3台LGR的液态水同位素分析仪，用户部门分别为生态系统网络观测与模拟重点实验室、陆地水循环及地表过程重点实验室、理化分析仪中心，此次到货的是一台45EP液态水-水汽同位素分析仪。

Shutterstock / ANDREA DELBO概述科学家现在可以通过使用 SPE 和 LC-MS/MS 的新分析工作流程直接量化全血样本中的裸鼠素（psilocin，有的译作“赛洛辛”，一种致幻剂），这将有助于支持对迷幻蘑菇活性成分的临床和法医研究。从迷幻的嬉皮士到开创性的治疗“迷幻蘑菇”中发现的致幻色胺曾经是 20 世纪 60 年代反主流文化的主要内容和叛逆的象征，如今作为治疗一系列神经系统疾病的潜在疗法正在复兴。裸盖菇素的临床研究取得了有希望的结果，裸盖菇素（psilocybin）是在裸盖菇中发现的，裸盖菇素在治疗抑郁症、创伤后应激障碍 (PTSD) 和焦虑方面的临床研究取得了有希望的结果。裸盖菇素还可以促进大脑生长和重组、减少炎症并对抗氧化应激。这为更有针对性的治疗方法开辟了令人兴奋的可能性，这些治疗方法可以解决神经退行性疾病的根本原因，而不仅仅是症状。临床进展伴随着迷幻蘑菇及其活性成分的非刑事化。然而，这种日益流行也导致了真菌误用和滥用的增加。裸盖菇素实际上是具有药理活性的裸鼠素的前药，裸鼠素在肝脏中去磷酸化，产生活性代谢物裸盖菇素。已有报道采用基于 LC 和 GC 的方法来测量尿液、血浆和血清中的裸鼠素。然而，裸鼠素的血液与血浆比率尚不清楚，处理血液以分离血清或血浆可能会导致裸鼠素的酶促降解。因此，山姆休斯顿州立大学（美国德克萨斯州）的 Madeline Swortwood 及其同事开发了一种基于 SPE 和 LC-MS/MS 的新型分析工作流程，用于定量检测全血中的裸盖菇素，用于临床研究和法医毒理学测试。令人惊讶的高响应 首先，Swortwood 及其同事通过直接将裸鼠素和裸鼠素-d10 注入质谱仪来优化 MS/MS 参数。氘代内标给出了令人惊讶的高响应，因此样品中的浓度从 10 ng/mL 降低至 3 ng/mL，以在整个校准范围内分析物和内标响应之间提供一致且平衡的比例。首先尝试了简单的液-液萃取，但回收率和色谱法并不令人满意，因此作者希望改用固相萃取。他们使用 Polychrom CEREX Clin II 和 UCT CleanScreen DAU SPE 柱评估了不同的洗脱溶剂和方案，最终选择了 Polychrom Clin II SPE 柱。简而言之，全血中加入了校准品或 QC，以及内标、磷酸盐缓冲液和抗坏血酸，这已被证明可以防止提取过程中裸鼠素的氧化。然后将样品涡旋并离心，并将上清液加载到 SPE 柱上。使用温和的真空将样品拉过 SPE 柱。然后用水、甲醇和乙酸乙酯洗涤负载的SPE柱，真空干燥，并用2% NH 4 OH的乙酸乙酯溶液洗脱。洗脱液干燥后，将残留物重新溶解于 90：10 流动相 A:B 中，并将 5 µL 注入 LC-MS/MS 系统进行分析。使用连接到 Agilent 6470 三重四极杆 MS/MS 检测器的 Agilent 1290 Infinity II 液相色谱仪进行分析，并使用设置为 35 的 Agilent Infinity Lab Poroshell 120 EC-C18 色谱柱（2.7 µm，2.1 × 100 mm）分离分析物。 °C 使用梯度。流动相 A 为含有 0.01% 甲酸的 5 mM 甲酸铵水溶液，而流动相 B 使用含有 0.1% 甲酸的乙腈溶液。包括重新平衡步骤在内，总运行时间为 6 分钟。考虑到缺乏裸鼠素的血液/血浆数据，该方法的线性范围为 0.78-200 ng/mL，以匹配先前在血浆和血清样品中建立的范围。分析人员根据 ANSI/ASB 036 指南成功验证了该方法，并且样品在冰箱中可稳定保存长达 48 小时。SPE 方案的回收率≥89%，色谱干扰最小。打开临床进步的“感知之门” 报道的方法允许分析人员直接量化全血中“迷幻蘑菇”中的活性成分裸鼠素，这应该有利于临床和法医调查。这种方法将使临床医生能够将裸盖菇素水平与临床试验中患者的反应相关联，同时也让法医专家更清楚地了解裸盖菇素相关病例的潜在损害。作者指出，虽然一些法医科学家可能倾向于分析更稳定的代谢物 裸鼠素-O-葡萄糖醛酸，但关注活性代谢物裸鼠素可以提供有价值的见解。下一步将是使用真实样本进行概念验证测试。相关链接（1）Gomonit MM, Skillman B, Swortwood MJ. Quantification of psilocin in human whole blood using liquid chromatography–tandem mass spectrometry (LC–MS/MS). J Forensic Sci. 2023. https://doi.org/10.1111/1556-4029.15454（2）De Vooght-Johnson R. Provenance of peculiar psilocin peak proved. Wiley Analytical Science. 17 November 2022 (https://analyticalscience.wiley.com/content/article-do/provenance-peculiar-psilocin-peak-proved accessed 4 January 2024).（3）De Vooght-Johnson R. Know your mushrooms: LC-MS method confirms ingestion of toxic fungi. Wiley Analytical Science. 15 July 2021 (https://analyticalscience.wiley.com/content/article-do/know-your-mushrooms-lc-ms-method-confirms-ingestion-toxic-fungi accessed 4 January 2024).作者简介 Ryan De Vooght-Johnson瑞安是一位自由科学作家和编辑。获得仪器和分析方法硕士学位后，他在制药行业担任过各种分析开发职务，然后担任编辑职位。作为委托编辑，他创办了两本与分析化学和制药相关的期刊《生物分析》和《治疗交付》，并管理了许多其他期刊。他现在是一名自由科学作家和编辑，这样他就有更多的时间陪伴家人、骑自行车和管理菜园。原文：Magic mushroom mystery managed with LC-MS/MS determination of psilocin in whole blood，WILEY Analytical Science Journals ，9 January 2024供稿：符 斌

约翰逊准则探测距离是一个主观因素和客观因素综合作用的结果，主观因素跟观察者的视觉心理、经验等因素有关。国外在这方面做了大量的研究，约翰逊根据实验把目标的探测问题与等效条纹探测联系起来，研究表明，有可能在不考虑目标本质和图像缺陷的情况下，用目标等效条纹的分辨力来确定红外热像仪成像系统对目标的识别能力，这就是约翰逊准则。目标的等效条纹是一组黑白间隔相等的条纹图案，其总高度为目标的临界尺寸，条纹长度为目标为垂直于临界尺寸方向的横跨目标的尺寸。等效条纹图案的分辨力为目标临界尺寸中所包含的可分辨的条纹数，也就是目标在探测器上成的像占的像素数。目标探测可分为探测（发现）、识别和辨认三个等级。探测，在视场内发现一个目标。这时目标所成的像在临界尺寸方向上必须占到1个像素以上。识别，可将目标分类，即可识别出目标是坦克、卡车或者人等。这是目标所成的像在临界尺寸方向上必须占到4个像素以上。辨认，可区分开目标的型号及其它特征，如分辨出敌我。这是目标所成的像在临界尺寸方向上必须占到8个像素以上。以上都是在临界值，也就是刚好能发现目标，以及目标与背景的对比度为1的条件下所得到的数据，从上面的约翰逊准则可以看出，一套热像仪能看多远，是由目标尺寸、镜头焦距、探测器性能等因素决定的。影响因素1. 镜头焦距决定热像仪的探测距离的最重要的因素就是镜头焦距。镜头焦距直接决定了目标所成的像的大小，也就是在焦平面上占几个像素。通常这是用空间分辨率（IFOV）来表示，它表示每个像素在物空间所张开的角度，也就是系统所能分辨的最小角度，一般由像元尺寸（d）与焦距（f）的比值得出，即IFOV＝d/f。每个目标在焦平面所成的像占几个像素，可由目标尺寸、目标与热像仪的距离、空间分辨率（IFOV）计算得出。目标尺寸（D）和目标与热像仪的距离（L）的比值为目标的张角，再与IFOV相除得到像占用像素点的数量，即n＝（D/L）/IFOV=（Df）/（Ld）。从中可以看到，焦距越大，目标像所占用的像素点越多，根据约翰逊准则可知，其探测距离更远。但另一方面，焦距越大，视场角越小，同时成本也更高。这里举个例子。热像仪焦平面的像元尺寸为17μm，配100mm焦距镜头，则空间分辨率IFOV为0.17mrad。观察1公里远的大小为2.3m的目标，则目标所张开的角度为2.3mrad，目标所成的像占用2.3/0.17＝13.5个像素。根据约翰逊准则可知，达到辨认水平。2. 探测器性能镜头焦距是从理论上决定了热像仪的探测距离，在实际应用中起着重要作用的另一因素是探测器性能。镜头焦距只是决定了所成像的大小，占用像素点的数量，探测器性能则决定图像质量，如模糊程度，信噪比等。探测器性能可从像元尺寸、热灵敏度、信号处理等方面来分析。像元尺寸越小，则空间分辨率（IFOV）越小，从前面的讨论可看出，其探测距离越大。一个典型例子是，FLIR非制冷热像仪的Photon320的像元尺寸是38μm，Photon640的像元尺寸为25μm，如果都配100mm镜头，观察2.3m的目标，按照约翰逊准则，其识别距离分别为1公里、1.5公里。探测器的热灵敏度和信号处理决定了图像的清晰度。如果探测器的热灵敏度和信号处理能力不好的话，则所成的像只是一个模糊的热像，也就无法识别。因此，一些探测器的热灵敏度不高的话，则采取加大镜头口径的方法来提高图像效果，这不但增加了成本，而且也增加了使用上的不方便。美国FLIR的Photon系列，使用的镜头F数一般可降低到1.4～1.7，也就是口径可做得特别小。像现在国内普遍更新换代的12um要比17um的机芯看的距离多1.4倍。3. 大气环境虽然热辐射对大气的穿透能力比可见光强，但大气吸收、散射等对热像仪成像还是有一定的影响，特别是大雾和大雨的天气环境，从而影响到了热像仪的探测距离。像长波在雨雾中的穿透能力很差，中波在雾中的穿透力强，但穿雨同样不行。综上所述，红外热像仪探测距离受到几个方面的影响，它是探测器、镜头、目标、大气环境等客观因素、人的主观因素及软件算法共同影响的结果，所以在不考虑其它因素影响的情况下还是按照下面的公式进行计算。n＝（D/L）/IFOV=【目标尺寸（D）*焦距（f）】/【目标与热像仪的距离（L）*像元尺寸（d）】但是不考虑大气环境的影响的话，一般会在探测上增加0.5个像数作为标准，识别加1个像数作为标准，辨认加2个像数作为标准来弥补不同探测器的灵敏度不一致及镜头良率的问题，来增大目标所占像数的数值确保能够得到想要的效果。