伪原纤细薯蓣皂苷

--洞悉泳池中的消毒剂副产物研究者：Wei Wang, Yichao Qian, Jessica M. Boyd, Minghuo Wu, Steve E. Hrudey, Haiying Du, Jinhua Li, Birget Moe, Claire F. McGuigan, Shengwen Shen, and Xing-Fang Li University of Alberta (Edmonton, Alberta, Canada) & Jilin University (Changchun, Jilin Province, China) Alberta大学的研究者最近发表了一些新发现，洞悉了泳池中的一些物质在人们最喜欢的游泳娱乐中阴魂不散。王伟（音）和她在加拿大阿尔伯特埃特蒙顿的环境和毒理分析团队，着手进行了一项使用AB API 5000? LC/MS/MS系统，测定泳池水中卤代对苯醌（HBQs）等与健康相关的一类消毒剂副产物的研究。卤代对苯醌及其影响 饮用水进行消毒对于灭活微生物防止水源性疾病是至关重要的。一般性的消毒过程，包括氯消毒法，氯胺消毒法，臭氧消毒法和紫外消毒法。这些方法可以有效地消除微生物的危害，这些消毒剂也可以与水中的天然有机物反应，导致消毒剂副产物的产生（DBPs）。 根据水中有机物的组成和处理过程，可以形成多种DBPs，而且广泛的科学研究都已聚焦在鉴定和研究毒性非常大的DBPs上。卤代对苯醌（HBQs）就是五类被预测为毒性最大的DBP之一。Du，Li及其同事最新发表的研究揭示了4种HBQ成分的细胞毒性。研究发现，事实上，由于氧化应激细胞毒性，HBQs对膀胱癌T24细胞具有毒性。对于HBQs化合物鉴定的毒性机理的研究的进行，也就是对细胞毒性机制的研究。泳池水和HBQs的联系 游泳池中消毒剂副产物的形成过程是非常复杂的。泳池水往往含有比常规自来水（诸如化妆品，洗涤剂和防晒霜）更多的有机物，同时也含有其他污染物（尿液和汗液），和其他各种残留物。泳池经常采用氯法（CI）消毒，而且用氯量比自来水用来控制水生疾病的计量更大。紫外法（UV）也可能会被用作第二大消毒方法。因此，泳池中的DBPs的种类可能会非常广泛。图1：研究展示了，自来水管中与两个不同温度的泳池（A）或者与两个不同处理方法的泳池（B）的总HBQ浓度比较。结果显示，HBQ的增加与温度和处理方法正相关。研究概况 王和他的同事力求鉴定并定量泳池水中的各类的HBQs，以期可以更好地理解作为潜在健康风险因素的各种HBQ组分的暴露量（2）。利用固相萃取（SPE）提取泳池水样品中的HBQ残留，并使用额外的冲洗来除掉多余的盐和其他基质残留。样品使用液质质分析，液相采用Phenomenex Luna C18(2)色谱柱，质谱使用API 5000?三重四极杆，电喷雾（ESI）负离子多重反应 （MRM）模式检测。研究中对多种样品进行了评估，包括： 氯法消毒或者氯法+紫外消毒处理的泳池水 稀释尿液样品（为鉴定尿液中可能直接形成的HBQ） 含有个人护理品的水（为鉴定多种洗涤剂和防晒霜可能直接形成的HBQ） 自来水（Tap water）。本研究评估了八种HBQ组份?图2 ：研究比较了，添加洗涤剂（样品L1，L2，L3，L4），加入防晒霜（样品S1，S2，S3，S4），或者添加尿液（样品 U）的不同泳池水中的HBQ组份（2,6-DCBQ）和自来水之间浓度差异。结果表明，2,6-DCBQ的形成是由于洗涤剂和防晒霜，虽然其浓度依赖于个人护理品的组成。结果和发现 所有的HBQ组分的研究，相较自来水来说，2,6-DCBQ（2,6-二氯-1,4-苯醌）提升最多（提上了5到100倍），其他三种HBQ组份只在泳池水中被检测出来。深入研究导致泳池水中HBQ组份增加原因显示，这与温度和氯的计量有关。结果表明，水温越高，氯含量越高HBQ的增加越多，尤其是2,6-DCBQ。 更进一步的研究调查了什么导致泳池水中的HBQs浓度升高，评估了生物体液（如，尿液）或者个人护理品（如，防晒霜和洗涤剂）。结果显示，游泳者带入的洗涤剂和防晒霜可以升高泳池中HBQ的浓度，不过这也与洗涤剂或者防晒霜的类型有关（最可能由于其组成和活性成分的差异）。尿液并没有展现出成为HBQs前体的作用。结论 本研究使用API 5000?三重四极杆质谱系统鉴定并定量了泳池水中HBQ组份。其含量不可小视，而且多种毒性显著的HBQ残留确实是在泳池中，由消毒剂和游泳者带入的有机物残留作用产生。这一切都有什么关系？流行病学研究已经表明，水中氯含量与膀胱癌的发病率相关。结果显示，微摩尔级的HBQs的所引起的T24膀胱癌细胞的细胞损伤，是理解这些组分毒性的第一步。微摩尔级的细胞毒性已经完成，而实验中水中HBQs的浓度是ng/L级别的。而长期暴露的结果仍不明确。因此，进一步的实验肯定是需要的。无论如何，一件事情是明确的 ----- 夏日享受泳池的同时，切记进入泳池前要洗澡！质谱结果证明：为了您的健康，保持泳池清洁！阅读更多关于这项难以置信工作的内容：1. Cytotoxicity and Oxidative Damage Induced by Halobenzoquinones to T24 Bladder Cancer Cells Environ Sci Technol. 2013, 47 (6), 2823-30.Haiying Du, Jinhua Li, Birget Moe, Claire F. McGuigan, Shengwen Shen,and Xing-Fang Li*Division of Analytical and Environmental Toxicology, Department of Laboratory Medicine and Pathology, Faculty of Medicine and Dentistry, University of Alberta, 10-102 Clinical Sciences Building, Edmonton, Alberta, Canada ?Department of Toxicology, School of Public Health, Jilin University, Changchun, Jilin Province, China2. Halobenzoquinones in Swimming Pool Waters and Their Formation from Personal Care Products Environ. Sci. Technol., 2013, 47 (7), 3275–3282.Wei Wang, Yichao Qian, Jessica M. Boyd, Minghuo Wu, Steve E. Hrudey,and Xing-Fang Li Division of Analytical and Environmental Toxicology, Department of Laboratory Medicine and Pathology, University of Alberta, Edmonton, Alberta, Canada T6G 2G3

p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 1. 摘 要 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 参类目前是世界上被广泛应用的天然药物，特别是人参，西洋参和三七。其中人参皂苷（Ginsenoside）被认为是其中的主要活性成分，主要包括人参皂苷Ginsenoside Rb1, Rb2 和Rg1。人参中皂苷的种类，表达水平以及局部分布模式的差别不仅可以鉴别人参品种和产地，同时帮助探索有效成分的代谢通路。采用iMScope i TRIO /i 质谱成像的方法对人参品种和年限进行鉴定，不仅前处理简单，不需要染色或者标记，同时还能原位观察到人参皂苷在植物组织中的空间分布信息。本研究建立了成像质谱显微镜技术对人参皂苷类物质在组织中的空间分 span style=" text-indent: 2em " 布的直接分析（不需要染色和标记）及其结构确证的方法，对于植物类样品中有效成分或者毒物毒素的原位分析来说具有借鉴意义。 /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 2. 前 言 /p p style=" line-height: 1.75em text-indent: 2em " 人参皂苷（Capsaicinoids）属于固醇类化合物，三萜皂苷，被认为是参类物质的主要活性成分，研究发现人参皂苷具有缓解疲劳，延缓衰老，抑制癌细胞增殖等作用。目前对于人参皂苷类物质的研究主要集中在分离提取纯化工艺改进及其生物活性的相关研究。常规的方法是把样品均质化，过柱子分离提取纯化，最后通过质谱检测器进行检测。但是这种方法样品前处理复杂，且其在组织中的原位空间分布信息不得而知。目前常用的成像方法，需要对目标物进行标记，但是标记物容易解离，且未知物无法测定。针对这些局限性，岛津开发了质谱显微镜，把显微镜和质谱仪精准的融合在一起。借助iMScope i TRIO /i 前端搭载的高分辨光学微镜，可以清晰的观察并定位到人参的细微组织上，从而进行多点的质谱成像分析。后端配置离子阱和飞行时间串联质谱仪（ITTOF），具有高质量分辨率的多级质谱分析功能，提供丰富的碎片信息，进一步验证人参皂苷的结构。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 3. 实 验 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 3.1 材料和仪器 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 三年生长白山产人参购自中国中医科学院中药研究所。MALDI级别的a-Cyano-4hydroxycinnamic acid (CHCA),购自西格玛公司。人参皂苷Ginsenoside Rb1，Rb2和Rg1购自ChromaDex公司，Rb1, Rb2和Rg1的化学结构式见下图1。HPLC级别的乙腈和甲醇购自默克公司。25 mm X 75 mm导电载玻片购自德尔塔科技公司。明胶购自西格玛公司。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 3.2 切片的制作以及基质涂敷 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 干燥人参取根须部位，用100 mg/ml明胶进行包埋。使用Leica CM1950在-20℃的环境下制作15μm厚切片。采用升华+喷涂的two-step基质涂敷方法，其中基质升华通过SVC-700TMSG iMLayer自动升华仪完成。基质喷涂使用GSI Creos Airbrush完成。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 3.3 基于iMScope i TRIO /i 的质谱成像分析 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 分析条件 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/a89b5578-4bc2-4bff-99f7-11fad88f2941.jpg" title=" 微信截图_20200619174751.png" alt=" 微信截图_20200619174751.png" / /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 4. 结果与讨论 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 4.1 人参皂苷Ginsenoside标准品的化学结构及其相应的质谱图 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/06529eee-65af-4b74-a856-2e5ef1e54bfd.jpg" title=" 1.png" alt=" 1.png" / /p p style=" text-align: center " 图 1. 人参皂苷化学结构式及其单同位素质量(A) Ginsenoside Rb1（B）Ginsenoside Rb2（C）Ginsenoside Rg1 /p p style=" text-align: center" img style=" width: 600px height: 520px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/00d99d47-ee07-4161-a799-833f1bf69896.jpg" title=" 2.png" width=" 600" height=" 520" border=" 0" vspace=" 0" alt=" 2.png" / /p p style=" text-align: center" img style=" width: 600px height: 264px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/f880816d-99a9-4a55-b585-1c0d964da052.jpg" title=" 3.png" width=" 600" height=" 264" border=" 0" vspace=" 0" alt=" 3.png" / /p p style=" text-align: center text-indent: 2em line-height: 1.75em " 图 2. 人参皂苷Ginsenoside标准品的质谱图。(A) Rb1[M+K]+一级平均质谱图及其(B) 二级平均质谱图。(C) Rb2[M+K] + 一级平均质谱图及 span style=" text-indent: 2em " 其(D) 二级平均质谱图。(E) Rg1[M+K] + 一级平均质谱图及其(F) 二级平均质谱图。 /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " span style=" text-indent: 2em " /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 4.2 人参切片上人参皂苷类物质的质谱图 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/b21f3f6a-6be7-4fde-9a8d-45f23c1b94d7.jpg" title=" 4.png" alt=" 4.png" / /p p style=" text-align: center " 图 3. 人参切片多点成像质谱分析. (A) m/z 800-1250全扫描平均质谱图。(B) 人参皂苷Rb1[M+K] +的扩大质谱图。(C) 人参皂苷Rb2[M+K] +的扩大质谱图。(D) 人参皂苷Rg1[M+K] +的扩大质谱图。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/ee5cb9f3-82b0-4eb5-a439-df0bc03d04ba.jpg" title=" 5.png" alt=" 5.png" / /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " span style=" text-align: center " 图 4. 人参中人参皂苷（Ginsenoside）类物质的多点成像质谱分析（放大倍数为1.25X）。(A) 人参根茎切片的光学图像。(B).人参皂苷Rb1（[M+K]+:1147.52）的一级离子密度图。(C).人参皂苷Rb2（[M+K] +:1117.50）的一级离子密度图。(D).人参皂苷Rg1（[M+K] +:839.41的一级离子密度图. Scale bar: 500 μm。 /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " span style=" text-align: center " /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 5. 结 论 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 通过iMScope i TRIO /i 前端搭载的高分辨光学显微镜拍摄的光学图像和相应的多点质谱图像的重叠，我们可以直观 span style=" text-indent: 2em " 地观察到人参皂苷Rb1，Rb2和Rg1都主要分布在人参的韧皮层及其表皮，且Rb1和Rb2的丰度相比Rg1高。其中， /span span style=" text-indent: 2em " 加钾峰丰度比较高，推测可能人参中钾离子的含量比较大。通过IT-TOF串联质谱提供丰富的碎片信息，进一步 /span span style=" text-indent: 2em " 确认人参皂苷类物质的结构。本研究成功建立了不需要染色和标记，直接评价人参皂苷类物质在人参组织上原 /span span style=" text-indent: 2em " 位空间分布的研究方法。为植物类样品中有效成分的原位分布研究开辟了新的途径。 /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 6. 文 献 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " [1] Taira Shu et al Mass spectrometric imaging of ginsenosides localization in Panax ginseng root. Am J Chin Med. 2010 /p

近日，南京麒麟科学仪器集团有限公司董事长李泉正忙着筹备新产品上市，同时，为了提高研发能力，李泉还忙着联络多家规模型企业，准备成立联合研发中心，共担研发成本，共享研发成果。　　数十家中小企业抱团研发闯出大市场　　近日，南京麒麟科学仪器集团有限公司董事长李泉正忙着筹备新产品上市，同时，为了提高研发能力，李泉还忙着联络多家规模型企业，准备成立联合研发中心，共担研发成本，共享研发成果。很多人不知道的是，包括麒麟科学仪器公司在内，高淳区数十家中小企业在金属分析仪器领域闯出了大市场，全国六成产品都属于“高淳造”。　　60多家企业年产值超过4亿元　　要生产符合标准的钢材，金属材料分析仪器必不可少。记者近日走访位于高淳经济开发区的麒麟科学仪器公司时，工作人员现场演示了一款高频红外碳硫分析仪的使用方法。只见这台分析仪高约1.5米，一头和电脑显示器、打印机相连。工作人员取出一小块金属标样放入感应燃烧炉，并在指定位置加入类似试纸的金属钨粒测试剂，启动机器后不到60秒，电脑即显示出所测金属的碳、硫含量。　　像麒麟科学仪器公司这样的金属分析仪器生产企业，高淳区有数十家。分析仪器生产企业为何会集聚在高淳发展?这里面还有一段故事。原来，成立于1976年的南京第四分析仪器厂是高淳最早的分析仪器生产企业，也是全国首家。上世纪70年代，金属材料分析领域技术专家金钟屏从北京“下放”到高淳，为了感谢当地人的善待，他在高淳带出了数十名徒弟，这些徒弟学成后有的成了公司骨干，有的离开公司自立门户，曾经在南京第四分析仪器厂做销售员的李泉也是其中之一。　　1998年，李泉白手起家，创建了麒麟科学仪器公司，并逐渐将公司带到了全区行业第一的位置上，2016年分析仪器产值达到2000多万元。　　高淳区市场监督局副局长赵亦星介绍：“上世纪90年代中期，全区有13家分析仪器生产企业。到本世纪初，金属分析仪器生产企业一度增加到60多家。高淳金属分析仪器行业迎来黄金时期，上述企业年产值超过4亿元，占全国市场六成份额。”　　入行门槛低，核心技术仍靠从国外进口　　早期高淳金属分析行业主要生产中低端产品。赵亦星回忆说：“当时‘高淳造’产品的技术含量相对较低，主要是购买原材料组装，五六个人就可以组建一条生产线，再有两三间房，就可以开公司了。”　　当其他人还在依靠“组装式”生产低端产品时，李泉已经意识到了技术创新的重要性，他利用合作专家研发的专利技术，自主研发出第一代产品，投入市场后一炮打响，公司销售额连续5年翻番。　　在麒麟科学仪器公司研发的新品中，李泉最得意的就是2000系列高频红外碳硫分析仪，“这款仪器的技术已经达到当时国际上的领先水平，国外类似产品的价格要六七十万元人民币，而我们这款产品的价格是18万元。”价格上的巨大优势，一方面让麒麟科学仪器公司的产品打破了进口产品垄断高端市场的局面，另一方面也迫使进口产品一再降价。　　尽管成功打破了进口产品的垄断地位，但李泉也承认，国内产品仍无法完全实现自主化，高端仪器的一些核心部件因金属精度要求高，目前仍需从国外进口。如何攻破核心技术难关，成为高淳分析仪器行业面临的最大难题。　　抱团研发共担风险，力争拓展海外市场　　企业数量的增加导致竞争越来越激烈。近年来，高淳金属分析仪器行业一度处于低价竞争状态，企业利润率一再被压缩，导致企业用于技术研发的投入越来越少，当地不少没有研发能力的企业逐渐处于停产或半停产状态。　　最近几年，麒麟科学仪器公司一直在坚持与科研院所合作，每年都会推出新产品，但企业效益仍没有突破性增长。在当下钢铁行业去产能的大背景下，李泉越来越感觉到加快研发的紧迫性。　　李泉告诉记者，麒麟科学仪器公司目前正在寻找规模型企业合作，准备共同投资研发新产品，合作方共担研发成本，共享研发成果，以降低投资风险。同时，高淳部分企业还瞄准海外市场，准备引进德国等国家的先进技术，开拓海外市场。在高淳区质检部门有关负责人看来，只有通过技术创新，掌握核心技术，才能重振高淳金属分析仪器行业的雄风。