体脂分析

纳米流式颗粒成像分析仪是一种先进的单颗粒、多参数、高通量的纳米颗粒定量表征技术。这种分析仪特别适用于脂质体的研究，脂质体是由磷脂双层组成的封闭囊泡，被广泛应用于药物递送、基因治疗、生物成像等领域。下面我们将探讨纳米流式颗粒成像分析仪在脂质体研究中的应用优势。　　1. 高分辨率的成像　　纳米流式颗粒成像分析仪能够提供单个脂质体的高分辨率图像，这对于研究脂质体的形态、大小、分布等特征至关重要。通过获取清晰的图像，研究人员可以获得关于脂质体结构的直观信息，进而优化脂质体制备条件，提高其在药物递送中的效率。　　2. 高通量分析　　相比于传统的脂质体分析方法，如电子显微镜或激光动态光散射法，纳米流式颗粒成像分析仪能够以更快的速度处理大量样品，实现高通量分析。这对于筛选最优的脂质体配方或评估不同制备条件下的脂质体性能非常有用。　　3. 多参数定量分析　　纳米流式颗粒成像分析仪能够同时检测多个参数，如颗粒大小、荧光强度、表面标记等，这对于评估脂质体的功能性非常重要。例如，通过标记特定的表面蛋白或抗体，可以研究脂质体的靶向能力 通过检测荧光信号，可以评估脂质体的载药效率。　　4. 实时监测　　这种分析仪能够实时监测脂质体在不同条件下的变化情况，比如在不同温度或pH值下脂质体的稳定性，这对于理解脂质体的行为及其在体内环境中的适应性至关重要。　　5. 操作简便　　与复杂的电子显微镜相比，纳米流式颗粒成像分析仪的操作更为简便，不需要特殊的训练即可进行操作。这使得更多的实验室能够利用这项技术进行脂质体的研究。　　6. 应用范围广泛　　纳米流式颗粒成像分析仪不仅适用于脂质体的研究，还可以应用于病毒颗粒、外泌体等多种纳米级颗粒的分析。这为跨学科的研究提供了强大的工具。　　纳米流式颗粒成像分析仪因其独特的高分辨率成像、高通量分析、多参数定量分析能力以及简便的操作方式，在脂质体研究领域展现出了显著的优势。这些优势有助于推动脂质体技术的发展，使其在药物递送、生物成像等方面发挥更大的作用。随着技术的不断进步，我们可以期待这种分析仪在未来脂质体研究中发挥更重要的作用。

仪器信息网讯 由中国金属学会与中国机械工程学会联合举办的“CCATM’2012国际冶金及材料分析测试学术报告会及展览会”于11月1-3日在北京国家会议中心举行。大会采用特邀报告、专题论坛、专题报告、论文交流和分会场专题讨论等多种形式展开。　　以下是本次会议“气体分析/过程控制”分会场报告情况。中国科学院金属研究所朱跃进、攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司检测中心钟华、醴陵市金利坩埚瓷厂荣金相、钢铁研究总院分析测试研究所胡少成、武汉科技大学王洪红、钢研纳克检测技术有限公司王学华、钢研纳克检测技术有限公司郭飞飞、江苏沙钢集团顾永明、钢铁研究总院安阳钢铁集团有限责任公司王超刚、天津钢铁集团有限公司技术中心杨觎、中国科学院安徽光学精密机械研究所王琦、齐齐哈尔化工机床有限公司周立富及北京工业大学李瑞卿分别做了报告。　　本次分会场报告我们既看到了冶金、材料这些传统工艺中的不同材料中氩、氮、硫及碳测定的新方法新技术，也看到了过程分析中不同标样制备工艺、方法的探讨及拥有自主知识产权的制样设备介绍等。内容专业、丰富，下面是各报告的简单总结。　　中国科学院金属研究所 朱跃进　　报告题目：脱氮热导法测定钛中氩　　朱跃进首先介绍了钛及其合金的特性及其对氩测定的影响，然后介绍了脱氮热导法，该法通过特殊的技术手段脱氮后，完全排除氮对氩检测结果的干扰，可以更准确的用热导法测定氩含量，为具备自主知识产权的质谱法新仪器提供技术支持。　　攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司检测中心 钟华　　报告题目：惰气熔融——热导法测定碳化钽粉中氮　　钟华从该研究的目的意义出发介绍了试验的仪器、材料，并给出该研究的结论：通过石墨坩埚、镍助溶剂用量、样品量和仪器校正等试验等建立了惰气熔融——热导法测定碳化钽粉中氮的快速分析方法。　　醴陵市金利坩埚厂 荣金相　　报告题目：铁矿石和生铸铁中碳、硫的高频红外分析方法研究——新型多元复合助溶剂的制备、性能和应用　　荣金相首先介绍了醴陵市金利坩埚瓷厂的产品及其目前的发展情况。然后介绍了该厂的产品特点、应用领域等。并在会议现场提供助溶剂等产品以供试用，较多与会人员对他们的产品产生了兴趣并与其进行了交流与探讨。　　钢铁研究总院分析测试研究所 胡少成　　报告题目：脉冲熔融质谱气体元素分析仪测定氩的应用方向　　报告中胡少成从新型材料中Ar分析技术的需求入手，介绍了该研究的目的和主要内容，并提出了传统分析方法存在的问题，由此提出脉冲惰气熔融——质谱法，并介绍了其实验原理等。该研究最终建立了脉冲惰气熔融—质谱法测定钛合金及纳米合金粉中氩的分析方法，用于钛合金和纳米合金粉中氩的测定。　　武汉科技大学 王洪红　　报告题目：烧碱石棉吸收重量法测定石灰石及白云石中二氧化碳含量方法的改进　　王洪红从原装置所存在的各种不足着手，阐明了该研究的实验背景，并最终通过实验得出了实验装置的改进方法。　　钢研纳克检测技术有限公司 王学华　　报告题目：高频-红外吸收法测定玻璃材料中的硫　　王学华首先谈到浮法玻璃生产中加入芒硝作为澄清剂进而产生多余的二氧化硫气体溶解在玻璃熔体中，同时还有多余的硫酸钠存在于玻璃中直接影响到玻璃的质量。本研究为快捷、准确测定玻璃中硫溶解度的提供了可靠的分析方法。　　钢研纳克检测技术有限公司 郭飞飞　　报告题目：管式炉红外吸收法测定碳化钨中碳　　郭飞飞在报告中介绍了该研究中使用的CS-3000G高频感应红外碳硫仪的特点应用领域、检测原理以及该实验中的检测结果及相关讨论。　　中国科学院金属研究所 朱跃进　　报告题目：定氢钢样制备方法研究　　朱跃进首先介绍该研究的起因是核电用钢需要准确测定0.Xppm数量级的氢，其研究就是为了解决测量不准的问题。研究确定定氢钢样制备方法对准确测定氢含量至关重要，处理不当最大可产生数倍偏差，通过对六种材质，多种样品和标样的近百次分析，未见超声波清洗造成钢中氢含量不可忽视的损失。超声波清洗有效地清楚表面污染物对定氢结果的影响，为低氢测定前处理必不可少的一环。　　江苏沙钢集团 顾永明　　报告题目：转底炉金属化球团制样方法的探讨　　顾永明说其研究表明金属化率高的金属化球团中存在更高的金属铁，容易产生样品不均匀或过筛率低的问题 不同粒度的试样其过筛率越低，金属铁含量越低，相应的全铁和氧化亚铁的分析结果也随其金属铁含量变化而变化。此外，制样时间的长短对样品中碳有一定影响，随制样时间延长碳含量会减少 对于不同粒径的同一试样，除了铁意外的成分在制样时过筛率基本上达到100%，在金属化球团的制样过程中，难以过筛的成分主要是金属铁。　　钢铁研究总院安阳钢铁集团有限责任公司 王超刚　　报告题目：质谱在线分析系统对RH精炼工艺过程中烟气的测定　　王超刚在报告中主要介绍了RH炼油工艺、烟气在线分析在RH过程动态控制中的作用和意义、安钢RH精炼设备及工艺参数、质谱炉气在线分析系统及安钢RH真空循环脱气工艺中烟气的测定等内容，并对相关应用做了总结。　　天津钢铁集团有限公司技术中心 杨觎　　报告题目：高炉布料溜槽上异物的鉴别分析　　杨觎介绍本次研究是应客户的要求进行的，主要是对天钢炼铁厂一座高炉布料溜槽表面块状异物进行定性定量分析。本研究从异物的性质判断到异物的成分再到异物的来源等做了一些列的检验工作。杨觎进一步阐述本研究确定了用X荧光光谱法和EDTA容量法结合，定性、定量分析布料溜槽上异物的化学成分方法简便可行，并为其他基体冶金物料的鉴别提供了思路。　　中国科学院安徽光学精密机械研究所 王琦　　报告题目：熔融炉渣成分的LIBS在线检测研究　　王琦在报告中介绍了激光诱导击穿光谱分析(LISB)的优点，并将其同XRF(X射线荧光光谱分析)进行了比较。结果阐明了熔融炉渣在线监测的必要性，温度和黑体辐射对LIBS光谱信号的影响，LIBS可以在线监测熔融炉渣元素浓度等内容。　　齐齐哈尔化工机床有限公司 周立富　　报告题目：试样加工技术的创新与发展　　周立富首先介绍了齐齐哈尔化工机床有限公司的发展历程，以及目前其所具有的试样加工生产线情况。随后他从钢铁材料物理性能检测中的基本原则出发，展示了该公司产品在试样加工中的优势及特点等。最后周立富还提出了钢材试样取样、制样、加工、检测和制造等各方面的发展等。　　北京工业大学循环经济研究院 李瑞卿　　报告题目：采用高温碱熔法提高稀土三基色荧光粉废料的酸浸效率　　李瑞卿从稀土元素的性质、应用领域以及稀土发光材料的应用为切入点，讨论了采用草酸盐重量法测定稀土总量，但是该方法主要是解决荧光粉的溶解问题，因此提出采用高温碱熔法处理稀土三基色荧光粉废料，该研究还考察了NaOH与稀土三基色荧光粉废料的质量比、煅烧温度和煅烧时间等高温碱熔反应条件对稀土元素酸浸效率的影响等问题。

脂质纳米颗粒（Lipid nanoparticles, LNPs）是一种具有均匀脂质核心的脂质囊泡，因其高包封率和高转染效率等特点，广泛用于核酸等药物的递送，目前 Moderna、CureVac和BioNTech等mRNA 疫苗企业研发的预防新型冠状病毒肺炎（COVID-19）mRNA 疫苗均采用了LNPs递送技术。LNPs 是一种多组分脂质递送系统，通常包括阳离子/可电离脂质、中性磷脂（辅助性脂质）、胆固醇以及聚乙二醇化脂质（PEG-脂质），如图1所示。阳离子/可电离脂质是LNPs系统实现递送功能的关键，由于LNPs带正电，能够吸引带负电的mRNA，并结合在LNPs内部，可以避免被溶酶体降解，提高mRNA在体内的稳定性。LNPs的各种组分的准确含量和配比是脂质纳米颗粒的形成和稳定的重要影响因素，如磷脂和胆固醇能够稳定LNPs结构，聚乙二醇化脂质能够延长LNPs在生物体内的循环半衰期。因此，分析和监测LNPs制备过程的脂质载体是控制LNPs质量的关键，能够保证脂质纳米颗粒的形成并提高其稳定性。由于LNPs的主要四种组成组分的结构中不含明显的紫外吸收基团，在传统的紫外检测器上没有或具有较低的响应信号，因此高效液相色谱-蒸发光散射联用技术（HPLC-ELSD）和拉曼光谱技术（Raman spectra）是LNPs研发和生产中常用的分析技术，本文对这两种常用的脂质纳米颗粒分析技术进行简要介绍。图1. mRNA脂质纳米颗粒示意图1. 高效液相色谱-蒸发光散射联用技术（HPLC-ELSD）1.1 技术原理：高效液相色谱-蒸发光散射联用技术（HPLC-ELSD）将高效液相色谱与蒸发光散射通用检测器联用，其中蒸发光散射检测器（evaporative light scattering detector，ELSD）是20世纪90年代出现的通用型检测器。其工作原理如图2所示，被分析对象经过色谱分离后，随流动相从色谱柱流出，流出液引入雾化器与通入的气体（常为高纯氮，也可是空气）混合后喷雾形成均匀的微小雾滴，经过加热的漂移管，蒸发除去流动相，被分析组分形成气溶胶，然后进入检测室，用强光或激光照射气溶胶，产生光散射，最后使用光电二极管检测散射光。图2. 蒸发散射检测器（ELSD）的部件及原理[3]1.2 技术特点：高效液相色谱-蒸发光散射联用技术（HPLC-ELSD），采用的蒸发光散射检测器能够检测不含发色团的化合物，非常适合紫外检测响应信号不佳的半挥发性及非挥发性化合物的分析，它对各种物质有几乎相同的响应，但其灵敏度通常较低，尤其对于有紫外吸收的组分其灵敏度较紫外检测器约低一个数量级，高效液相色谱-蒸发光散射联用技术较适用于氨基酸、脂肪酸、聚合物、脂质、生物载体以及无紫外吸收的辅料的分析。1.3 分析仪器：第一台ELSD是由澳大利亚的Union Carbide研究实验室的科学家开发，距今已经数十年。目前ELSD通常与液相色谱配套使用，主流液相色谱品牌均可配备。该类设备国内外均有生产，如国内的上海通微ELSD-UM5800Plus蒸发光散射检测器、美国安捷伦1260 II 蒸发光检测器、岛津ELSD-LT III 蒸发光检测器、沃特世2424 蒸发光检测器、美国奥泰（Alltech）蒸发光散射检测器ELSD 6100等。2. 拉曼光谱技术（Raman spectra）2.1 技术原理：拉曼光谱法研究化合物分子受光照射后所产生的非弹性散射-散射光与入射光能级差及化合物振动频率、转动频率间关系。拉曼光谱采用激光作为单色光源，将样品分子激发到某一虚态，随后受激分子弛豫跃迁到一个与基态不同的振动能级，此时，散射辐射的频率将与入射频率不同。这种“非弹性散射”光被称之为拉曼散射，频率之差即为拉曼位移（以 cm-1 单位），实际上等于激发光的波数减去散射辐射的波数，与基态和终态的振动能级差相当。频率不变的散射称为弹性散射，即瑞利散射：如果产生的拉曼散射频率低于入射频率，则称之为斯托克斯散射；反之，则称之为反斯托克斯散射。实际应用中几乎所有的拉曼分析均为测量斯托克斯散射。2.2 技术特点：拉曼光谱技术具有快速、准确、不破坏样品的特点，样品制备简单甚至不需样品制备。谱带信号通常处在可见或近红外光范围，这也意味着谱带信号可以从包封在任何对激光透明的介质（如玻璃、石英或塑料）中或将样品溶于水中获得。拉曼光谱能够单机、联机、现场或在线用于过程分析，可适用于远距离检测。现代拉曼光谱仪使用简单，分析速度快（几秒到几分钟），性能可靠。因此，拉曼光谱与其他分析技术联用比其他光谱联用技术从某种意义上说更加简便，适合对药用辅料，以及脂质纳米颗粒的形态和组成成分的分析[4]。2.3 分析仪器：拉曼光谱仪器在实验室台式/在线和现场便携/手持仪器两个方向上呈现了多元化的发展。实验室仪器追求更高性能，目前常用的实验室拉曼光谱仪主要包括国内卓立汉光Finder微区激光拉曼光谱仪、港东科技LRS-4S显微拉曼光谱仪、奥谱天成 ATR8300自对焦显微拉曼成像光谱仪、日本HORIBA LabRAM HR Evolution高分辨拉曼光谱仪 、LabRAM Soleil 高分辨超灵敏智能拉曼成像仪、英国雷尼绍（Renishaw）inVia Oontor显微拉曼光谱仪、赛默飞DXR 3xi 显微拉曼成像光谱仪等。便携式与手持式小型拉曼光谱仪致力于现场检测，在快速检测方面得到应用，如国内南京简智的SSR-5000便携式拉曼光谱仪、奥谱天成ATR6600手持式拉曼光谱仪、鉴知技术(同方威视) RT6000S手持拉曼光谱仪、美国必达泰克i-Raman Prime高通量便携拉曼光谱仪、美国海洋光学ACCUMAN (SR-510 Pro)便携拉曼光谱仪、美国赛默飞First Defender RM手持拉曼等。3 应用实例分享3.1 采用HPLC-ELSD技术定量7种脂质有研究人员基于HPLC-ELSD技术建立同时定量7种脂质类成分的分析方法[5]，包括阳离子脂质CSL3和DODMA、胆固醇Chol、磷脂DSPC和DOPE、亲水性聚合物脂类PolyEtox和DSPE-PEG2000，这7种脂质在高效液相色谱的C18 色谱柱上能够实现良好分离，见图3。通过分析4种不同脂质成分（CSL3/Chol/DSPE-PEG2000/DSPC、CSL3/Chol/PolyEtOx/DSPC和CSL3/Chol/DSPE-PEG2000/DOPE）以及不同脂质比的LNPs配方，评估了HPLC- ELSD方法在脂质定量中的适用性，同时发现LNPs中各类脂质在透析纯化后等比例损失了约40 %，这提示纯化步骤后脂质定量的重要性，该方法可以用于优化LNPs的配方和最终质量控制。图3. HPLC-ELSD方法检测到的7种脂类混合标准溶液的色谱图[5]3.2 采用拉曼光谱技术研究脂质纳米颗粒骨架和空间排列脂质纳米颗粒（LNPs）表面电荷的极性和密度能够影响静脉内给药的免疫清除和细胞摄取，从而决定其递送到靶标的效率，有研究人员采用不同配比的带负电荷脂质的抗坏血酸棕榈酸酯（AsP）和磷脂酰胆碱（HSPC）制备了AsP-PC-LNPs。采用DXR拉曼显微镜在50-3500 cm的位移范围内测定AsP/HSPC不同配比（4%，8%和20% w/w）的拉曼光谱。其中在位移1101cm-1和1063 cm-1处峰的强度比（I1101/I1063）和 1101cm-1和1030 cm-1处峰的强度比（I1101/I1030）均表示脂肪链C-C骨架的紊乱程度。由图4和图5可知，当AsP/HSPC比值分别为4%和8%（w/w）时，与仅含HSPC组无显著差异，而当AsP/HSPC比值增加到20%（w/w）时，两组峰强度均比下降，即过量的AsP增强了AsP-PC水合物中的脂肪链排序。在拉曼位移717cm−1处是C-N 的伸缩振动，随着AsP/HSPC比值逐渐增加，超过8%（w/w）时717cm−1处拉曼位移略有红移。当AsP/HSPC比值继续增加到20%（w/w）时，717cm−1处拉曼位移略微蓝移，结果表明低比例的AsP（≤8%，w/w）使极性的HSPC排列略无序和松散，而过量的AsP使极性的HSPC排列有序，进一步验证了拉曼光谱是研究脂质纳米颗粒骨架和空间排列的有力手段。图4 具有不同AsP比例的AsP-PC-LNPs的拉曼光谱图5 不同AsP比例的AsP-PC-LNPs拉曼光谱I1101/I1063和I1101/I1030的强度比4.小结与展望LNPs在疫苗、核酸等基因治疗等生物技术药物研发方面发挥着重要作用，LNPs中各类脂质配方的组成和配比，影响着疫苗等生物技术药物的稳定性、有效性、安全性。因此选择合适的分析技术，建立可行的分析方法，确保疫苗等生物技术药物中LNPs载体质量与稳定性，具有重要意义。参考文献：[1] Verbeke R, Lentacker I, De Smedt S C, et al. Three decades of messenger RNA vaccine development[J]. Nano Today, 2019, 28: 100766.[2] Karam M, Daoud G. mRNA vaccines: Past, present, future[J]. Asian Journal of Pharmaceutical Sciences, 2022, 17(4): 32.[3] Magnusson L E, Risley D S, Koropchak J A. Aerosol-based detectors for liquid chromatography[J]. Journal of Chromatography A, 2015, 1421: 68-81.[4] Fan M, Andrade G F S, Brolo A G. A review on recent advances in the applications of surface-enhanced Raman scattering in analytical chemistry[J]. Analytica chimica acta, 2020, 1097: 1-29.[5] Mousli Y, Brachet M, Chain J L, et al. A rapid and quantitative reversed-phase HPLC-DAD/ELSD method for lipids involved in nanoparticle formulations[J]. Journal of pharmaceutical and biomedical analysis, 2022, 220: 115011.[6] Li L, Wang H, Ye J, Chen Y, et al. Mechanism Study on Nanoparticle Negative Surface Charge Modification by Ascorbyl Palmitate and Its Improvement of Tumor Targeting Ability[J]. Molecules. 2022 27(14):4408.