当前位置: 仪器信息网 > 行业主题 > >

咪唑钠

仪器信息网咪唑钠专题为您提供2024年最新咪唑钠价格报价、厂家品牌的相关信息, 包括咪唑钠参数、型号等,不管是国产,还是进口品牌的咪唑钠您都可以在这里找到。 除此之外,仪器信息网还免费为您整合咪唑钠相关的耗材配件、试剂标物,还有咪唑钠相关的最新资讯、资料,以及咪唑钠相关的解决方案。

咪唑钠相关的资讯

  • 沃特世为分析饮料中的2-甲基咪唑和4-甲基咪唑含量提供解决方案
    沃特世ACQUITY UPLC H-CLASS-PDA系统和ACQUITY UPLC/Xevo TQ MS系统分析饮料中的2-甲基咪唑和4-甲基咪唑含量 赵嘉胤.蔡麒.孙庆龙 引言 焦糖色素是一种允许使用的着色剂,我国对焦糖色使用量的规定除个别产品外均为按生产需要适量使用,其中规定仅有亚硫酸铵法生产地焦糖色允许使用在碳酸饮料中。而以加氨或其铵盐制成的焦糖(Ⅲ类氨法焦糖和Ⅳ类亚硫酸铵法焦糖)会产生4-甲基咪唑,并且4-甲基咪唑是一种能够诱发肿瘤的高水平的化学物质。 焦糖色素被广泛用于食品以及饮料中,所以4-甲基咪唑的含量监控也是必须被重视的,由于4-甲基咪唑分子极性很大,含量很低,所以如何快速、准确地检测出其含量,就成为人们现阶段研究的重点。目前我国国家标准中只有《焦糖色中的4-甲基咪唑的测定-高效液相色谱法》,而对于饮料中的4-甲基咪唑则没有相关检测方法。 沃特世(Waters® )公司所提供的整体解决方案,同时来监控饮料中的4-甲基咪唑以及2-甲基咪唑。使用沃特世SPE的固相萃取策略来对于复杂的样品基质进行净化,完成对于4-甲基咪唑以及2-甲基咪唑的提取浓缩,而沃特世HILIC模式的色谱保留,对于极性分子的色谱分离提供完美的效果,最后通过UPLC® H-CLASS PDA以及UPLC/Xevo® TQ MS的分析,完成出色的定性定量工作。 实验条件 样品前处理方案 固相萃取SPE解决方案&mdash &mdash Oasis® MCX (3cc/60mg) 小柱净化取3g饮料样品,超声5分钟,后待净化。 ACQUITY UPLC H-CLASS PDA超高效液相色谱分离条件: 色谱柱: ACQUITY UPLC® BEH HILIC Column 2.1x100 mm,1.7&mu m 流动相 A: 乙腈 流动相 B: 5mM甲酸铵 柱温: 35˚ C 检测波长: 215nm 进样量: 5&mu L 运行时间: 3min 梯度表: Time (min) Flow (mL/min) %A Curve 0.00 0.5 80 6 3.00 0.5 80 6 ACQUITY UPLC Xevo TQ MS超高效液相色谱-串联质谱分析条件: 色谱柱: ACQUITY UPLC BEH HILIC Column 2.1x100 mm,1.7&mu m 流动相 A: 乙腈 流动相 B: 5mM 甲酸铵 柱温: 35˚ C 进样量: 2&mu L 运行时间: 3min 梯度表: Time (min) Flow (mL/min) %A Curve 0.00 0.5 80 6 3.00 0.5 80 6 实验结果及讨论 1、ACQUITY UPLC H-CLASS PDA分析 混合标准品色谱图 饮料空白样品图 基质添加回收色谱图 2、ACQUITY UPLC/Xevo TQ MS分析 混合标准品TIC 3.2.3 茶饮料样品加标与空白对比分析 3.2.4 可乐样品加标与空白对比分析 通过分析结果可以看出,4-甲基咪唑和2-甲基咪唑分子极性很大,一般反相很难保留,多用离子对试剂来增加保留,但由于离子对色谱方式平衡时间很长,增加整体分析周期,同时对于色谱柱以及仪器的损耗很大,最关键是无法进行有效的质谱方法分析。而沃特世公司HILIC模式的极性分析方案可以非常好的进行极性分子的保留,流动相简单,优异兼容质谱条件,使4-甲基咪唑和2-甲基咪唑有非常好的分离效果以及灵敏度。 同时由于目标化合物极性很大,对于前处理的要求非常高,分离提取是个难点,而沃特世公司的固相萃取方案能使样品达到非常好的净化效果,通过Oasis MCX进行保留分离,同时能够减少样品杂质对于色谱柱以及整个仪器系统的损害。由沃特世ACQUITY UPLC H-CLASS-PDA和ACQUITY UPLC / Xevo TQ MS所提供的超高效性能以及灵敏度,使得4-甲基咪唑和2-甲基咪唑的分析达到理想效果。 结论 1.采用ACQUITY UPLC H-CLASS-PDA和ACQUITY UPLC / Xevo TQ MS可以快速高效地对4-甲基咪唑和2-甲基咪唑的含量进行测定,ACQUITY UPLC H-CLASS-PDA灵敏度可以达到1mg/kg,ACQUITY UPLC / Xevo TQ MS灵敏度可以达到1&mu g/kg。 2.应用沃特世固相萃取SPE解决方案配合HILIC模式色谱保留,对于大极性的小分子有很好的保留以及分离提取的作用,达到理想净化效果以及色谱分离效果。 3.从样品前处理到样品色谱质谱分析的整体解决方案,给客户提供一体化的服务解决样品分析过程中可能遇到的所有问题,帮助客户成功! 关于沃特世公司 (www.waters.com) 50多年来,沃特世公司(NYSE:WAT)通过提供实用和可持续的创新,使医疗服务、环境管理、食品安全和全球水质监测领域有了显著进步,从而为实验室相关机构创造了业务优势。 作为一系列分离科学、实验室信息管理、质谱分析和热分析技术的开创者,沃特世技术的重大突破和实验室解决方案为客户的成功创造了持久的平台。 2011年沃特世公司拥有18.5亿美元的收入,它将继续带领全世界的客户探索科学并取得卓越成就。 联系方式: 叶晓晨 沃特世科技(上海)有限公司 市场服务部 xiao_chen_ye@waters.com 周瑞琳(GraceChow) 泰信策略(PMC) 020-83569288 13602845427 grace.chow@pmc.com.cn
  • 【好文】牛奶中左旋咪唑残留量测定的前处理方法
    不敢独享!牛奶中左旋咪唑残留量测定的前处理方法坛墨质检标准物质中心 昨天左旋咪唑的危害及检测目的左旋咪唑作为一种广谱型抗线虫药,药源丰富,被广泛应用于畜禽养殖企业,效果良好。但不合理地使用左旋咪唑会造成动物产品中残留,研究表明,人体摄入过量左旋咪唑可引起畸变、癌变等症状,严重危害人类健康。为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/大残留限量》中明确规定了左旋咪唑在动物靶组织中的残留限量,并且规定泌乳期和产蛋期禁用。本文阐述了如何将左旋咪唑从样品基质中分离提取出来,并经过净化后,转化成高效液相色谱仪可以检测的形式。以提取、净化为重点,依据国标gb 29681-2013,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:左旋咪唑应用范围:牛奶高效液相色谱法方法原理:试料中残留的左旋咪唑,用碳酸盐缓冲液和乙酸乙酯溶液提取,c18柱净化,甲醇洗脱,高效液相色谱测定,外标法定量。前处理仪器:分析天平(感量0.00001 g和0.01 g);均质机;冷冻高速离心机;电热恒温水浴锅;旋涡混合器;茄形瓶(50 ml);离心管;滤膜(0.45 μm)。检测仪器: hplc-pda 试样的制备与保存取适量新鲜或冷藏的空白或供试牛奶,混合均质。取均质后的供试样品,作为供试试料;取均质后的空白样品,作为空白试料;取均质后的空白样品,添加适宜浓度的标准工作液,作为空白添加试料。试料于零下20 ℃以下保存。前处理方法1.提取称取试料5 g± 0.05 g,于离心管中,加碳酸盐缓冲液5 ml,加乙酸乙酯10 ml,混匀,6000 r/min离心10 min,取上清液于茄形瓶中,再加乙酸乙酯10 ml萃取一次,合并两次上清液,于50 ℃水浴旋转蒸发至干,加碳酸盐缓冲液5 ml溶解残余物,备用。2.净化c18柱(3 ml/500 mg)依次用水3 ml、甲醇3 ml和碳酸盐缓冲液3 ml活化,取备用液过柱,用水3 ml淋洗,用甲醇5 ml洗脱,收集洗脱液,于50 ℃水浴氮气吹干,用流动相1.0 ml溶解残余物,滤膜过滤,供高效液相色谱测定。国标解读及注意事项1.左旋咪唑用甲醇配成1 mg/ml的标准储备液,在2 ℃~4 ℃保存,可使用3个月。2.本方法使用碳酸盐缓冲液提取,乙酸乙酯萃取,c18固相萃取柱净化的方式进行目标化合物的提取净化。3.本方法采用两次萃取的方式,提高目标化合物的回收率。4.为保证固相萃取净化效果,过柱时需要控制流速,使溶液一滴一滴地流下。水淋洗后完全抽干小柱,再进行洗脱。5.左旋咪唑也可以使用液质联用仪进行检测,同时添加相对应的盐酸盐同位素内标,进行回收率的校正。参考文献gb 29681-2013 食品安全国家标准 牛奶中左旋咪唑残留量的测定 高效液相色谱法图1 牛奶中左旋咪唑残留量测定的前处理流程图左旋咪唑标准物质信息表我是一个闪光的标题左旋咪唑标准品信息表本文版权归坛墨质检,未经许可请勿转载 坛墨质检-标准物质中心标准物质业务咨询联系方式北方地区王宏姝:13671388957南方地区汪丽红:13501101929扫一扫,获取更多标物信息——成立于2007年,是一家标准物质/标准样品研发、生产、销售、服务为一体的高新技术企业,是中国cnas标准物质/标准样品生产者认可实验室(注册号:cnas rm0024),并通过iso9001:2015质量管理体系认证。江苏常州公司总部地址:中国常州检验检测认证产业园2号楼7-8层北京分公司地址:北京市经济技术开发区宏达南路五号宏达利德工业园区2号楼4层客服电话:4008-099-669自动传真:010-64338939 010-64339205网 址:www.gbw-china.com邮 箱:gbw@gbw-china.com
  • 阿尔塔科技稳定同位素标记物产业化基地建设成果系列报道之六:氘代咪唑与苯并咪唑类抗菌药物
    建设世界一流的国产稳定同位素标记物产业化基地,为食品安全检测提供长期可靠的保障是十三五国家重点研发计划“食品安全关键技术研发”重点专项的任务之一。作为任务承接单位,阿尔塔科技有限公司开展科研攻关,已开发十余种稳定同位素标记物制备共性关键技术,实现了上百种的稳定性同位素标记农药、兽药、食品添加剂的量产和可持续供应,提前超额完成课题指标,稳定同位素标记物产业化基地建设成果斐然,国产化和替代进口成绩显著。2022年,阿尔塔科技获批筹建“天津市标准物质与稳定同位素标记技术研究重点实验室”。阿尔塔科技将依托重点实验室继续深耕食品安全、环境安全、医药研发、临床检测等领域稳定同位素标记标准物质的结构设计合成和分离纯化、分析方法开发和质量控制,开展稳定同位素标记标准物质全产业链应用技术研究。阿尔塔科技陆续推出了五期稳定同位素标记物产业化基地建设成果系列报道,本期向您推荐稳定同位素标记的咪唑与苯并咪唑类抗菌药物,继续展示阿尔塔科研团队的研发成果,包括但不限于十三五项目开发的稳定同位素标记RM。产品的化学结构、化学纯度和同位素丰度、均匀性和稳定性均经过严格的检测和评估,质量媲美进口产品,价格较进口产品大幅降低。阿尔塔科技期待与更多的科研机构、检测实验室进行合作,持续开发市场需求的高品质产品,让更多的国家标准制修订和实验室检测活动用上国产稳定同位素标记标准物质。部分咪唑与苯并咪唑类抗菌药物:了解更多产品或需要定制服务,请联系我们天津阿尔塔科技有限公司介绍天津阿尔塔科技有限公司成立于2011年,是中国领先的具有标准物质专业研发及生产能力的国家级高新技术企业,公司坚守“精于标准品科技创新,创造绿色安全品质生活“的企业愿景,秉持”致力于成为全球第一品牌价值的标准品提供者”的企业使命。是国家市场监督管理总局认可的标准物质/标准样品生产者(通过ISO 17034/CNAS-CL04认可),并通过了ISO9001:2015质量管理体系认证。公司于2022年获批筹建“天津市标准物质与稳定同位素标记技术研究重点实验室”,并先后被认定为国家高新技术企业、天津市“专精特新”企业、“瞪羚”企业等,成立了博士后科研工作站和院士创新中心,建立了国家食品安全重大专项稳定同位素产业基地,主持完成和参加了多项天津市重大科研支撑项目和在研国家重点研发计划重点专项,处于我国标准品和稳定同位素标记内标行业的领先地位。经过10余年的努力,阿尔塔科技以其卓越的品质和全方位的技术支持与服务受到全球客户的广泛认可和良好赞誉,成长为行业内国产高端有机标准品的知名品牌。2022年底,阿尔塔成功携手杭州凯莱谱精准医疗检测技术有限公司(迪安诊断旗下子公司),进一步开拓医药和临床检测标准品,为多组学创新技术以及质谱标准化的解决方案提供技术保障,为广大人民的健康生活做出贡献,真正实现From Medicare to Healthcare。
  • 月旭科技推出饮料中4-甲基咪唑的整体解决方案
    近日,一份源自美国监督机构环境健康中心的报告,再次将百事可乐推至焦糖色素风波中。该报告指出,在百事可乐的焦糖色素中再次检测出了含有可能致癌的4-甲基咪唑(简称4-MEI)。焦糖色素是一种允许使用的着色剂,但是,我国现行的食品质量标准中,可乐中焦糖色素没有限量标准,只规定&ldquo 按生产需要适量使用&rdquo 。 可乐中的4-甲基咪唑是在以亚硫酸铵为原料生产焦糖色素时产生的,焦糖色素能使可乐饮料变成棕褐色。4-甲基咪唑能导致动物长肿瘤,有可能给人体带来致癌风险。目前,我国国标中只有《焦糖色中的4-甲基咪唑的测定-高效液相色谱法》,而对于饮料中的4-甲基咪唑则没有相关检测方法。 针对此次事件,月旭科技迅速建立了饮料中4-甲基咪唑的前处理和检测方法。本方法使用月旭Welchrom® P-SCX (60mg/3mL)富集饮料中4-甲基咪唑,所建立的固相萃取方法能够极大程度排除饮料中杂质的干扰,保证检测结果的准确性。 1. 仪器及材料 材料:饮料;超纯水;4-甲基咪唑标准品;月旭Welchrom® SCX 固相萃取小柱(60mg/3mL);玻璃移液管;洗耳球;烧杯,固相萃取装置等。 2. 实验步骤 2.1 SPE净化 SPE柱:Welchrom® SCX(60mg/3mL) 1)活化:3mL甲醇,3mL水; 2)上样:3mL 饮料样品溶液,弃去上样液 3)淋洗:3mL 100%甲醇,弃去淋洗液; 4)洗脱:3mL 10%氨化甲醇;收集洗脱液。挥干定容至0.5mL,进液相分析。 2.2 液相色谱测定 色谱柱:月旭Ultimate® XB-C18(4.6× 250mm, 5µ m) 流动相:缓冲液/甲醇=80/20 缓冲液的配置方法:将6.8g KH2PO4和1g庚烷磺酸钠至900mL,用H3PO4调pH为3.5,再定容至1000mL,即得。 检测波长:210nm 流速:1.0mL/min 进样量:20µ L 图1:4-甲基咪唑标准色谱图 3. 添加回收率试验结果 表1: 10µ g/mL添加回收实验结果(n=5) 次数 1 2 3 4 5 回收率98.2% 92.2% 95.1% 96.4% 93.6%
  • 动物源食品中硝基咪唑残留量测定的前处理方法
    硝基咪唑类药物(nitroimidazole,NMZs)是一类具有抗原虫感染和抗厌氧菌的硝基杂环类抗菌药物,其具有抗菌和抗原虫作用。近年来作为饲料添加剂广泛应用于畜牧业生产中,同时也是一种生长促进剂,以促进畜禽的生长及改善饲料的转换率。由于这类化合物含有的硝基杂环类物质具有潜在致癌、致畸和致突变作用,因此欧美等发达国家已禁止在食源性动物中使用硝基咪唑类药物。我国也对硝基咪唑类药物进行了严格的限制,2020年生效实施的GB 31650-2019《食品安全国家标准 食品中兽药最大残留限量》中仅规定了甲硝唑和地美硝唑两种物质允许作治疗使用,但不得在动物性食品中检出;同年农业农村部公告第250号,将洛硝达唑、替硝唑列入《食品动物中禁止使用的药品及其他化合物清单》中。本文阐述了如何将硝基咪唑类化合物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,依据国标GB/T 21318-2007,为检测人员和相关领域研究人员提供一定的参考。应用范围猪肉/鸡肉/牛肉/猪肝/鸡肝/牛肝/猪肾/牛肾/鱼肉/奶粉/蜂蜜方法原理样品中残留的8种硝基咪唑、2种代谢物用甲醇-丙酮均质或超声波提取,经乙酸乙酯液液分配,以凝胶色谱(GPC)净化,再经固相萃取(SPE)净化,采用液相色谱/串联质谱确证,外标法定量测定。前处理仪器凝胶色谱仪(配有馏份收集浓缩器);组织捣碎机;均质器;超声波发生器;旋转蒸发器;高速离心机;氮吹仪;固相萃取装置;具塞锥形瓶(250 mL);分液漏斗(250 mL);浓缩瓶(50 mL、250 mL)。检测仪器:LC-MS/MS+ESI源01提取肌肉组织、脏器组织样品及水产品准确称取约20 g样品(精确至0.1 g)于250 mL具塞锥形瓶中,加入10 g硅藻土(80目~120目)与样品充分混匀,再依次加入5 mL饱和氯化钠水溶液和70 mL甲醇-丙酮(3+1),高速均质提取3 min。将提取液移入离心管中,于10000 r/min离心2 min,将上层提取液移入250 mL浓缩瓶中。残渣每次再用50 mL甲醇-丙酮(3+1)重复提取两次,合并提取液。 蜂蜜、乳及乳制品样品准确称取约20 g样品(精确至0.1 g)于250 mL具塞锥形瓶中,加入10 mL饱和氯化钠水溶液和70 mL甲醇-丙酮(3+1),超声波提取30 min。移入离心管中,于10000r/min离心2 min,将上层提取液移入250 mL浓缩瓶中。残渣每次再用50 mL甲醇-丙酮(3+1)重复提取两次,合并提取液。02液液分配将提取液于40 ℃水浴中旋转浓缩至只剩水相,并转移至250 mL分液漏斗中,加入50 mL饱和氯化钠水溶液和25 mL乙酸乙酯,振摇3 min,静置分层,收集乙酸乙酯相。水相再用20 mL乙酸乙酯重复提取两次,合并乙酸乙酯相。经无水硫酸钠柱脱水,收集于250 mL浓缩瓶中,于40 ℃水浴中旋转浓缩至近干,加入5 mL乙酸乙酯-环己烷(1+1)溶解残渣,并用0.45 μm滤膜过滤,待净化。03净化凝胶色谱(GPC)净化凝胶色谱净化条件如下:净化柱:700 mm×25 mm,Bio Bcads S X3,或相当者;流动相:乙酸乙酯-环己烷(1+1);流速:4.7 mL/min;样品定量环:5.0 mL;预淋洗体积:50 mL;洗脱总体积:210 mL;开始弃去体积:90 mL;收集体积:90 mL;最后弃去体积:30 mL。04凝胶色谱净化步骤如下将5 mL待净化液按照凝胶色谱净化条件进行净化,合并馏份收集器中的收集液于250mL浓缩瓶中,于40 ℃水浴中旋转浓缩至近干,加入5 mL甲醇以溶解残渣,待净化。05固相萃取(SPE)净化使用前用5 mL甲醇预淋洗C18固相萃取柱(1 g,6 mL),将5 mL溶解液倾入C18固相萃取柱中,以1 mL/min的速度收集流出液,再用10 mL甲醇进行洗脱。收集全部洗脱液于50 mL浓缩瓶中,于40 ℃水浴中旋转浓缩至干。用甲醇溶解并定容至1.0 mL,经0.45 μm滤膜过滤后,供液质测定和确证。国标解读及注意事项1.硝基咪唑标准物质用甲醇配成1000 μg/mL的标准储备液,在0 ~4 ℃条件下避光保存,可使用12个月。2.如果有条件,建议凝胶色谱净化系统中配合使用紫外检测器,准确监测目标化合物及杂质的流出情况。3.固相萃取净化过程中,C18柱作为净化柱使用,注意上样过程中就需要收集流出液,再和洗脱液进行合并。4.国标方法中使用基质添加标准曲线,外标法进行回收率的校正。注意做肉类样品的基质添加标准曲线前,先进行洗涤,然后加标,再进行后续提取净化等流程。5.建议使用硝基咪唑标准物质相对应的同位素内标,进行回收率的校正。参考文献:GB/T 21318-2007 动物源食品中硝基咪唑残留量检验方法图1 肌肉组织、脏器组织样品及水产品中硝基咪唑残留量测定的前处理流程图图2 蜂蜜、乳及乳制品样品中硝基咪唑残留量测定的前处理流程图坛墨相关产品推荐点击图片即可购买
  • 可口可乐中4-甲基咪唑各国含量标准不一
    据英国《每日邮报》报道,美国某公益组织检测全球多个国家的可口可乐中4-甲基咪唑的含量,发现美国355毫升可口可乐中4-甲基咪唑含量为4微克,中国为56微克,英国为135微克,巴西则高达267微克。中国人什么时候能喝上跟美国相同的可乐?本报就此联系了可口可乐大中华区相关负责人。   对于中国市场上的可乐产品的4-甲基咪唑含量,可口可乐大中华区相关负责人表示他们一直在积极做相关工作,&ldquo 因为这涉及到全球供应商的标准统一问题,所以解决需要时间。&rdquo   这位负责人表示,可口可乐一直努力要在最短的时间内降低中国市场可口可乐产品中的4-甲基咪唑含量,但是目前还不能给记者一个明确的时间点,&ldquo 当然,我们的产品肯定是符合中国所有法律法规的要求的。&rdquo
  • 欧盟拟放宽多种作物中咪唑菌酮最大残留限量
    2014年3月31日,据欧洲食品安全局(EFSA)消息,欧洲食品安全局就修订大蒜等多种作物中咪唑菌酮(Fenamidone)的最大残留限量(MRL)发布了意见。   据了解,依据欧盟委员会(EC)No 396/2005法规第6章的规定,法国收到一家公司要求修订大蒜等多种作物中咪唑菌酮的申请。为协调咪唑菌酮的最大残留限量(MRL),法国建议对其残留限量进行修订。   依据欧盟委员会(EC)No 396/2005法规第8章的规定,法国起草了一份评估报告,并提交至欧委会,之后转至欧洲食品安全局。检验检疫部门提醒相关生产企业,一是生产过程中科学适量施打咪唑菌酮 二是重视对产品的抽检工作,确保相关残留符合欧盟标准 三是关注口岸相关法规标准变化,及时调整生产工艺,避免通报和退货风险。
  • 东西分析高效液相色谱法应对可乐中4-甲基咪唑测定
    美国消费者倡导组织公共利益科学中心(Center for Science in the Public Interest)发布报告称在碳酸饮料可乐中发现了致癌化学物质4-甲基咪唑,一时间舆论哗然。4-甲基咪唑是一种存在于焦糖剂中的化学物质,它是在生产焦糖色素时产生的,主要用于合成大宗胃药西咪替丁,也可用作环氧树脂固化剂和金属表面防护剂等。 国外曾经有几项研究关于4-甲基咪唑,主要都是集中在啮齿类动物身上。TOX-67试验中,2-甲基咪唑、4-甲基咪唑会对老鼠的骨髓、血液微核产生负面影响;2011年,美国加州公布4-甲基咪唑会对老鼠致癌,而且加州据此计算了4-甲基咪唑对人体的&ldquo 无显著风险水平&rdquo 值为16 &mu g/天。而且目前并无任何研究显示这种物质能导致人类患上癌症。 为应对该事件,东西分析应用实验室迅速反应,利用东西分析LC-5510色谱产品,在短时间内研究建立了三氯甲烷-无水乙醇液液萃取提取,旋转蒸发浓缩,C18柱分离,紫外检测器检测的高效液相色谱测定可乐中4-甲基咪唑的方法,得到良好的结果。
  • Detelogy饲料中兽残抗生素检测前处理解决方案——以硝基咪唑类、硝基呋喃类、硝基喹啉类为例
    据报道“全球每年消耗的抗生素总量90%用在食源动物身上,致使细菌耐药性和药物残留等问题日益突出。”本文以硝基咪唑类、硝基呋喃类、硝基喹啉类为例,针对饲料中兽残抗生素检测提供了高效智能前处理解决方案。本方案适用于饲料中异丙硝唑、甲硝唑、替硝唑、塞克硝唑、卡硝唑、奥硝唑、地美硝唑、罗硝唑8种硝基咪唑类药物,呋喃唑酮、呋喃它酮、呋喃妥因、呋喃西林4种硝基呋喃类药物和卡巴氧、喹乙醇、乙酰甲喹、喹烯酮4种喹啉类药物的前处理方案。本方案适用于畜禽配合饲料、浓缩饲料、添加剂预混合饲料和精料补充料中硝基咪唑类、硝基呋喃类和喹啉类药物的前处理方案。本标准的检出限为0.05 mg/kg,定量限为0.10 mg/kg。实验步骤:一、提取称取试样2 g(精确至.01 g)于50 mL离心管中,准确加入200 mL提取液(甲醇V:乙腈V:超纯水V,3:3:4)用MultiVortex多样品涡旋混合器混合后,水浴超声提取10 min,振荡15 min。8000 rpm离心5 min,取1.00 mL上清液于40℃下用FV64全自动智能氮吹仪吹至近干,残余物用0.1 mol/L磷酸二氢钠溶液5.0 mL溶解,超声10 min,备用。二、净化将HLB固相萃取柱固定于iSPE-864全自动智能固相萃取仪上,固相萃取条件如下:将洗脱液用FV64全自动智能氮吹仪吹干。准确加入60%乙腈溶液1.00 mL溶解残余物,使用MultiVortex多样品涡旋混合器混匀后,超声10 min,过0.22 μm微孔滤膜,供液相色谱串联质谱仪测定。注:操作过程中注意避光,试样上机前酌情稀释,避免造成仪器污染。所用Detelogy智能前处理设备建议选型● 高转速搭载3mm圆周振幅,保证每个样品充分混合● 外观灵巧轻便,主机低重心设计,运行噪声低,进阶实现稳健高转速● 5寸高清触屏,支持手动自动双模式,中英文界面自由切换● 64位高通量,氮吹针自动下降● 支持全自动延时氮吹和延时增压● 10.1寸高清触屏控制,可存方法● 8通道,批量处理64位样品● 自动完成活化、上样、淋洗、氮吹、洗脱等固相萃取全流程
  • 集美大学陈全胜教授团队食品顶刊综述: 基于纳米材料的光学传感器检测食品中苯并咪唑类杀菌剂的研究进展
    Introduction苯并咪唑类杀菌剂(BZD)是一类含有苯并咪唑环的内吸性杀菌剂。最常用的BZDs有苯菌灵、多菌灵(CBZ)、甲基硫菌灵(TPM)、噻菌灵(TBZ)、麦穗宁(FBZ)等。在现代农学中,BZDs广泛用于预防水果、蔬菜和其他作物的真菌病害,用于采前和采后处理;此外,它们还被用作广谱的驱虫药物,用于预防和治疗食源性动物体内寄生虫。因此,许多国家和国际权威机构都实施了严格的监管。 最近,基于纳米材料的光学技术,如比色、荧光和SERS技术,通过开发分析纳米技术在农药检测中的潜力,已经成为基于色谱技术一种替代方法。本文综述了近六年来基于纳米技术的光学传感器在水、食品和农产品中BDZ残留检测方面的研究进展。本研究特别强调了比色、荧光、SERS及其集成系统,为当前BZDs的检测现状提供了广泛的覆盖面。基于纳米材料的光学方法用于检测BDZ杀菌剂的示意图如图1所示。 图1 用各种光学方法检测BDZ的不同纳米材料及其综合方法的示意图 基于纳米材料的信号增强策略纳米材料在研究领域被广泛用于促进传感器的修饰。纳米材料由于其独特的性质,如表面修饰,生物相容性,表面等离子体共振,消光系数,催化活性等,可以提高不同传感器的检测效率。一般来说,信号增强的效果主要是因为来自大表面积的强吸附显示出优异的特异性,以及纳米材料的高电子转移速率,从而提高了不同传感器的传感效率。 基于纳米材料的光学传感器迄今为止,已经利用基于纳米材料的光学传感器构建了不同的BDZ传感技术。光学传感器在BDZ的现场检测方面具有很大的潜力和广泛的用途。图2是BDZ在基于纳米材料的光学传感器,特别是比色荧光和SERS及其集成系统的所有已发表论文的总结。图2 柱状图为基于纳米材料的比色(A)、荧光(B)和SERS(C)传感器检测BDZ杀菌剂的发展和发表论文情况比色传感器基于纳米材料的比色传感器因其对包括重金属、农药、真菌毒素、有毒细菌、生物标志物等在内的许多分析物的灵敏和选择性响应而受到了极大的关注。表面等离子体共振(SPR)是纳米材料的一个重要特征,由于纳米材料的聚集或分散,与分析物相互作用后,在可见光区域显示出明亮的颜色变化,并与分析物产生明显的线性或非线性关系。通常,有两种策略可用于制备基于比色的传感器:I)催化或结构变化引起的颜色变化;II)纳米粒子的形态转变或聚集。比色传感器中比色响应的方案如图3所示。表1是基于纳米材料的比色传感器检测食品中BDZ的研究结果。图3 比色传感器的比色响应表1 基于纳米材料的BDZ比色传感器荧光传感器荧光传感器的基本原理是荧光团或纳米粒子产生的光的发射,从激发态返回到基态。表2是基于纳米材料的荧光传感器检测食品中BDZ的研究结果。表2 基于纳米材料的BDZ荧光传感器基于非辐射能量转移的荧光传感器在检测食品和农产品中的有毒化学物质和致病菌方面引起了人们极大的研究兴趣。FRET是一种非辐射距离依赖的能量转移现象,作为一种独特、可靠、灵敏的分析技术被广泛应用于检测各种分析物。碳量子点或碳点是一种新型的发光碳纳米材料,可用于荧光分析法中的定量分析。如图4A所示,Wang课题组基于氮掺杂碳量子点和金纳米簇之间的FRET,通过两个线性响应开发了CBZ的"turnon"比率型荧光传感器,LOD分别为0.83和37.25 μmol/L。相反,考虑到上转换纳米颗粒的优势,有研究开发了一种上转换-二氧化锰发光共振能量转移生物传感器用于UCNPs对CBZ的灵敏检测,如图4B所示。图4 N-GQDs/AuNCs作为CBZ比率荧光开启传感器的示意图(A) CBZ荧光纳米传感器示意图(B) SERS传感器近年来,随着纳米技术的发展,获得了不同形态的纳米结构,它们被用作SERS活性基底,用于无标记和/或靶敏感检测各种分析物,包括农药残留水平。为了提高基于SERS的农药检测的准确度和精密度,研究人员不断致力于开发新型SERS基底、新型检测策略、原位检测系统等。表3总结了SERS技术在BDZ类杀菌剂检测和定量方面的研究进展。表3 BDZ用纳米材料SERS传感器 SERS活性基底的选择SERS活性基底的选择对SERS检测至关重要。为了制备用于BDZ的最佳SERS传感器,需要考虑三个关键点:i)SERS活性底物的拉曼信号增强能力,ii)SERS有源底物的均匀性和稳定性,iii)BDZ对SERS活性基质的亲和力。 SERS光谱的密度泛函理论(DFT)模拟在SERS信号中可以得到分子固有的拉曼信号,这可以通过DFT得到潜在的证实。理论拉曼信号借助高斯程序进行DFT分析,并给出合理的解释。然而,实验测得的拉曼和SERS信号与理论信号存在一定的差异,这可能与农药或基底的分子结构及其相互作用有关。因此,需要更多的研究来了解它们在实验上存在差异的确切原因。化学计量学对SERS传感器的影响化学计量学的关键优势在于能够从低质量的仪器数据中获得合理的检测结果,所得数据具有信号重叠性强、噪声水平高、分辨率低等特点。这种方法常应用于从光学(即比色、荧光、SERS等)、色谱、电化学和其他各种技术中获得的信号的定性和定量处理。有研究将竞争性自适应重加权采样-极限学习机(CARS-ELM)作为非线性化学计量学方法与SERS相结合,实现了苹果中TBZ浓度的快速测定;该方法在TBZ浓度为1、5、10 mg/L的蓄意污染苹果样品中的回收率为83.02%~93.54%;此外,通过PCA在P=0.05水平上的判别图确定了LOD(0.001 mg/L),如图5A所示。图5 利用SERS耦合CARS-ELM确定TBZ的方法示意图(A);SERS传感双杀菌剂界面自组装核壳二维Au@Ag纳米点阵列的制备示意图(B);便携式拉曼分析仪微滴捕获带(C);Ag-Au-IP6-Mil-101 (Fe)的制备示意图及TBZ的SERS测定(D)磁性纳米粒子(MNPs)对SERS传感器的影响磁性纳米粒子与贵金属纳米材料的结合在农药的SERS检测中开辟了新的途径,这归因于以下几个优点:MNPs的有序排列和良好调节的热点提供了完美的增强因子;磁性纳米粒子的磁性允许目标化合物从复杂基质中有效分离和富集;磁性纳米粒子的磁性赋予了SERS纳米复合基底可重复使用性;最后,磁性纳米粒子的生物相容性允许生物识别分子固定在其表面,提高了其对目标分子的特异性生物识别能力和与基质的分离能力。利用贵金属单、双金属SERS基底对BDZ进行无标记检测近年来,利用SERS技术实现痕量分子的无标记检测已成为原位应用的研究热点。如图5B所示,利用金核银壳纳米颗粒设计了一种二维纳米点阵列SERS基底,用于梨、苹果和橙汁中TBZ的可靠和可重复性测定,LOD为0.051 × 10-6。 基于氧化石墨烯(GO)的SERS传感器GO是一种单层碳材料,通过π-π堆积作用或静电作用对芳香分子具有突出的吸附能力;此外,由于电荷转移效应,它提高了拉曼信号,从而支持SERS检测。 硅基SERS传感器根据已发表的多篇文献,金属化硅由于具有大的表面积体积比可用于表面修饰、减少纳米材料之间的相互作用、独特的光学性质和易于制备等优点,已成为制备SERS基底的重要元素。基于聚二甲基硅氧烷(PDMS)的SERS传感器PDMS是柔性基底中备受研究者关注的一种聚合物凝胶,因其具有透明性、良好的拉伸强度、黏结性、无毒性和化学稳定性等优点。此外,它具有较低的拉曼截面,对拉曼信号的影响较小。 基于纸张和胶带的SERS传感器纤维素基纸模板具有三维结构、便携性、柔韧性、多孔性、非均相形貌、极小的SERS信号干扰等优点,是硅或玻璃晶片和多孔氧化铝模板的实际替代品。特别是,它可以通过毛细管作用吸收液体,使目标分析物在传感器纳米材料表面黏附和富集基于金属有机框架的SERS传感器。如图5C所示,通过在导电碳带上沉积Au纳米枝晶,生成了用于TBZSERS检测的创新型POCT装置"微液滴捕获带";作为一个自主的"微容器"用于吸附分析物。基于金属有机框架(MOFs)的SERS传感器MOFs的多孔结构是通过π-π相互作用、氢键或静电作用形成的,它们提供了一个大的比表面积来支持和稳定金属纳米结构,从而获得一种新型的SERS基底。将Au/Ag纳米结构固定到MOFs中作为一种高效的SERS基底近年来受到了广泛的关注。如图5D所示,开发了一种基于MOFs的SERS传感器(Ag-Au-IP6-Mil-101(Fe))检测果汁样品中的TBZ。 基于分子印迹聚合物(MIPs)的SERS传感器考虑到生物识别元件的局限性,MIP作为一种人工识别元件,具有与目标分子亲和力高、化学和机械稳定性好、价格低廉等优点,在检测、催化和固相萃取等领域具有广阔的应用前景;它通过具有酸性或碱性基团的单体聚合,在目标分子存在的情况下形成三维空腔,可以通过互补的形状、大小和官能团选择性地与目标分子结合。基于其他材料的SERS传感器受仿生材料的启发,将植物叶片组装到AuNPs上,产生电磁辐射热点,用于水中CBZ和TBZ的检测。有研究报道了一种用于检测水果样品中TBZ的模板生长磷烯基Au/Ag纳米复合材料SERS基底。另有研究报道了合成的聚氨酯胶束/纳米银簇用于不同果蔬表面TBZ的原位检测。集成传感器近年来,集成不同的技术来提高检测的选择性、准确性和精密度受到了广泛的关注。利用碳化钛MXene/Au-Ag纳米壳开发了一种双功能智能CBZ检测方法,如图6所示。通过电化学和SERS方法,该传感器在茶叶和大米中分别可以检测到低至0.002和0.01 μmol/L的CBZ(表4)。图6 Ti2C MXene/Au-Ag纳米杂化物用于CBZ的电化学和SERS检测表4 基于纳米材料的BDZ集成传感器Conclusion and Perspectives本文综述了基于纳米材料的检测策略,以实现对实际样品中BDZ的高效溯源。尽管这些基于纳米材料的光学及其集成传感器与传统方法相比具有一定的便利性,但在实际样品的检测中仍然存在一些挑战。在本研究中提到的BDZ中,苯菌灵和FBZ还没有被检测到。由于纳米材料与目标分析物结合的活性位点是有限的,因此关注简便和低成本的样品前处理过程是很重要的。也可以集中在芯片、纸张或带状传感器上,用于BDZ的现场检测,这将更有效地用于工业应用。——————————————————————————————————————— 陈全胜:集美大学海洋食品与生物工程学院教授,博士生导师,主要从事食品质量安全快速无损检测与智能化加工装备研发。近年来先后主持国家部省级项目20余项,出版学术英文学术著作1部,中文学术著作3部,以第一/通讯作者发表SCI论文150余篇(其中,IF10论文10余篇,ESI高被引论文15篇,ESI热点论文4篇),论文累计SCI他引6000余次,个人H指数43;累计授权发明专利50余件(含国际专利4件),成果先后获国家技术发明奖二等奖、江苏省科学技术奖一等奖和教育部自然科学奖二等奖等;先后获国家高层次人才、科技部中青年科技创新领军人才、中国高被引学者、ProSPER.Net-Scopus Young Scientist Award、中国青年科学之星和江苏省333中青年科技创新领军人才等国内外奖励和荣誉。为进一步促进动物源食品质量安全的发展,更好的保障人类身体健康和提高生活品质,仪器信息网于2023年11月15-17日举办“动物源性食品质量安全检测技术”主题网络研讨会。陈全胜老师也将在此次网络会中带来精彩报告!点击图片,免费参会
  • 国家药监局发布《化妆品中四氢咪唑啉等5种组分的测定》化妆品补充检验方法
    近日,国家药监局根据《化妆品监督管理条例》,国家药监局批准《化妆品中四氢咪唑啉等5种组分的测定》化妆品补充检验方法并发布。方法详情如下:
  • 青岛能源所利用质谱技术研究铜纳米团簇配体效应获得进展
    金属纳米团簇是一类由几个到数百个金属原子组成,尺寸一般小于2 nm的新型无机材料。纳米团簇确定的组成和结构、高的比表面以及不饱和配位点,使其成为一种在原子/分子水平研究催化反应构效关系的理想模型。铜团簇(Cu NCs)由于较低的成本和丰富的自然储量,在实际应用中具有广阔的前景。然而,Cu NCs生长机制的不确定性和结晶过程的复杂性阻碍了对其特性的深入理解和开发。特别是,配体效应对Cu NCs的结构和性质具有重要影响,然而其在原子/分子水平上的调控机制仍然不清楚。   前期孙晓岩研究员带领的团簇化学与能源催化研究组利用基于质谱技术的离子-分子反应方法,探究了高价态铁氧物种活化甲烷的本证活性并揭示了其生成甲二醇的微观机理(J. Phys. Chem. Lett. 2023, 14, 1633-1640)。受气相反应的启发,并结合质谱技术的优势,该团队将质谱应用于凝聚相团簇中,来探究配体效应对Cu NCs生长、结构、性质以及反应活性的调控规律。   研究人员通过化学还原法成功合成了三种不同配体(2-巯基苯并咪唑、2-巯基苯并噻唑和2-巯基苯并恶唑)保护的相同核数的Cu6 NCs(Cu6-1,Cu6-2和Cu6-3),这三种仅有微小差异的配体结构为精准对比配体效应提供了良好的模型(图1)。团队首先利用实时监测质谱技术探究了配体对Cu6 NCs合成过程的影响,发现团簇的生长过程经历“尺寸聚焦-热力学平衡-氧化刻蚀”三个阶段,由于配体的作用,使得这三个过程在时间维度上出现了显著差异,因此,通过质谱对团簇尺寸聚焦过程的准确监测能够为实现多种Cu NCs的精准合成提供重要思路。针对Cu团簇难以获得晶体结构的问题,团队利用碰撞诱导解离(CID)质谱技术进一步解析和对比了三种配体对团簇结构及稳定性的影响(图2)。基于碎片离子与O2的反应,并结合密度泛函理论计算,推导出Cu团簇催化燃料电池阴极氧还原反应(ORR)的活性位点,并筛选出Cu6-3可能具有较高的ORR活性。这项工作不仅为质谱技术研究团簇的配体效应提供了基本的见解,也为凝聚相中精准设计高活性的Cu基纳米催化剂提供了重要的思路。图1. 三种不同配体Cu6团簇的合成与表征 图2. 三种不同配体Cu6团簇结构和多级质谱分析   相关工作近日发表在Small上。青岛能源所博士生张丽丽为论文第一作者,孙晓岩研究员为通讯作者。该工作得到了山东能源研究院科研创新基金和山东省自然科学基金等项目的支持。
  • 液质联用新方法|《化妆品中新康唑等8种组分的测定》化妆品补充检验方法发布
    近日,国家药监局发布《化妆品中新康唑等8种组分的测定》化妆品补充检验方法。方法规定了规定了化妆品中新康唑、苯硝咪唑、氯甲硝咪唑、奥硝唑、替硝唑、异丙硝唑、洛硝哒唑、羟基甲硝唑的测定方法。适用于膏霜类、乳液类、水剂类皮肤用化妆品中新康唑等8种组分的测定。该方法主要采用搭配电喷雾离子源的三重四极杆液质联用仪作为主要分析要一起。方法概要中提到,样品提取后,采用高效液相色谱仪分离,质谱检测器检测。根据保留时间和特征离子对的相对丰度比定性、定量离子对峰面积定量,以标准曲线法计算含量。该方法由广东产品质量监督检验研究院起草,江苏省食品药品监督检验研究院、 重庆市食品药品检验检测研究院、广东省药品检验所作为验证单位。更多关于方法的详情,可见附件。《化妆品中新康唑等8种组分的测定》化妆品补充检验方法
  • 电纺纳米纤维在创面治疗中的应用
    1.Mater. Lett.:负载磺胺嘧啶银的聚羟基丁酸-明胶纳米纤维基质的制备及其在烧伤创面治疗中的应用 ➣ 设计一种替代的伤口敷料是非常必要的,以克服诸如接触时间短、住院时间延长和防止继发感染等难题。➣ 研究者报告了负载磺胺嘧啶银(SSD)(0.2%w/v)的聚羟基丁酸(PHB)-明胶(70:30)纳米纤维基质的静电纺丝,以作为载体防止二度烧伤创面感染。➣ 纳米纤维基质具有良好的抗渗出物吸收和透氧性能。SSD的受控传输会降低敷料更换的频率。利用NIH3T3成纤维细胞评估了其生物相容性和细胞粘附。➣ 从第18天开始,体内烧伤创面支持增强的再上皮化和MMP-9的产生,显示出快速的伤口愈合趋势。➣ 作为一种替代的伤口敷料,纳米纤维支架通过降低敷料的更换频率和减少抗生素的不良反应来治疗烧伤创面。DOI:10.1016/j.matlet.2020.128541 2. ACS Biomater. Sci. Eng.:具有不同双重药物释放的多功能壳聚糖/聚己内酯纳米纤维支架,可用于伤口愈合 ➣ 第三军医大学张波设计并制备了具有多种功能的盐酸利多卡因(LID)和莫匹罗星负载壳聚糖/聚己内酯(CSLD-PCLM)支架,可用作伤口敷料。➣ 通过双喷头静电纺丝技术,支架获得了纳米纤维结构,这增强了支架与血细胞之间的界面相互作用,并显示出良好的凝血能力。➣ 负载LID和莫匹罗星的支架表现出LID的快速释放和莫匹罗星的持续释放。含有莫匹罗星的CSLD-PCLM支架具有出色的抗菌活性。此外,在全层皮肤缺损模型中,该支架显著促进了伤口愈合过程,并伴随完全重新上皮化以及胶原蛋白沉积。➣ CSLD-PCLM纳米纤维支架可以很好地满足伤口愈合过程的各种要求,是未来临床应用中很有前景的创面敷料。DOI:10.1021/acsbiomaterials.0c00674 3. Adv. Sci.:微流控3D打印技术制备立体超顺滑织物用于创面引流 ➣ 南京大学医学院赵远锦教授团队设计了一种受猪笼草超滑结构启发的,基于微流控3D打印技术的立体超顺滑织物。该织物实现了液体在三维空间、复杂维度内无损快速的运输,为提高创面引流效率提供了新的思路。➣ 研究人员利用微流控技术连续制备了SLIPS聚氨酯微纤维,通过电镜表征可以看出微纤维的表面具有较为均匀的孔洞且内部孔洞相互连通。➣ 由于液体石蜡的润滑性能,渗出物和血液可以快速无残留地通过超滑表面,织物因此可以不被杂质污染,从而降低感染的风险。此外,超顺滑织物隔离了海绵与创面,减少了海绵对组织的二次损伤,有效提升了创面修复的效果。DOI: 10.1002/advs.202000789 4. J. Photochem. Photobiol. A Chem.:具有有效光动力抗菌活性的金属-有机骨架/聚(ε-己内酯)杂化电纺纳米纤维膜 ➣ 中科院应化所栾世方通过可生物降解的PCL基质和光敏金属有机骨架(MOF)纳米晶体的共静电纺丝制备抗菌电纺垫的可行方法。➣ 将玫瑰孟加拉红(RB)一步封装到沸石咪唑酸酯骨架8(ZIF-8)中以获得光动力抗菌性RB@ZIF-8纳米粒子,然后与PCL基质共混,通过共静电纺丝制备复合聚合物纳米纤维。➣ 通过调节PCL中RB@ZIF-8的含量,在纳米纤维表面存在足够的MOF颗粒。得益于纳米纤维膜在可见光照射下产生活性氧(ROS),从而在体外对革兰氏阳性金黄色葡萄球菌和革兰氏阴性大肠杆菌(E.coli)进行剂量和时间依赖性灭活。➣ 细菌感染的伤口愈合实验表明,纳米纤维膜具有更好的修复细菌伤口感染和加速创面愈合的能力。DOI: 10.1016/j.jphotochem.2020.112626 5. Biomater. Sci.:含硫酸软骨素的镁矿化抗菌纳米纤维敷料的伤口愈合特性—共混和核-壳纳米纤维的比较 ➣ 研究了硫酸软骨素对含矿化镁的聚多巴胺交联电纺明胶纳米纤维的形态、机械性能、润湿性和生物相容性的影响。为了延长敷料的耐用性,研究者制备了以聚己内酯(PCL)和明胶为共混物或核-壳纳米纤维的复合敷料。➣ 在猪皮肤烧伤模型中,与未经治疗的烧伤相比,混合和核-壳纳米纤维敷料均显示出更好的再上皮化、伤口闭合和临床结果。➣ 活检组织的组织学研究表明,与未处理的烧伤相比,用核-壳纳米结构处理的烧伤具有平滑的再生和胶原组织。这项研究比较了复合纳米纤维的理化和生物学特性,该纤维能够加速烧伤创面愈合并具有抗菌特性,突出了它们作为伤口敷料和皮肤替代品的潜力。DOI:10.1039/D0BM00530D 6. Carbohydr. Polym.:含蜂蜜和荆芥的壳聚糖/聚乙烯醇生物纳米纤维创面愈合性能的体内评价 ➣ 构建生物支架以改善皮肤组织再生仍然是医疗保健方面的一项挑战。为了解决这一问题,研究者报告了负载蜂蜜和荆芥属植物的电纺聚乙烯醇和壳聚糖(PVA/Chit)纳米纤维垫的制备和表征,以加快伤口愈合。➣ 通过SEM和TEM检查了纳米纤维垫的形态。利用FT-IR和TGA/DTA对纳米纤维进行了物理化学和热稳定性表征,揭示了纳米纤维中蜂蜜和所需植物的存在。➣ 研究了PVA/Chit@Nep/Hon作为一种潜在的治疗药物在伤口愈合治疗中的作用。对大鼠进行了为期21天的体内伤口愈合研究,发现蜂蜜和植物掺入纳米纤维垫后,三周内伤口愈合更快,因此这种纳米纤维垫在急慢性伤口愈合应用中显示出巨大潜力。DOI:10.1016/j.carbpol.2020.116315
  • 神奇纳米滤膜登上CEJ,便携式原子力显微镜助力材料三维表征!
    文章名称:Metal-organic framework-intercalated graphene oxide nanofiltration membranes for enhanced treatment of wastewater effluents期刊:Chemical Engineering Journal IF 15.1文章DOI:https://doi.org/10.1016/j.cej.2024.150207 【引言】水是地球上尤为珍贵而又不可或缺的资源之一,对于人类的健康和发展至关重要。然而,水资源可能受到来自工业排放物、城市废水和农业废水等方面的污染,因此我们亟需有效的水资源净化技术,去除水中的有害污染物,提高农业和工业的用水质量。基于膜过滤的水净化技术是一种十分有前景的水处理方法。其中,纳米过滤(NF)技术由于在水净化方面所显示出的巨大潜力,引起了学术界和工业界的广泛关注。 【成果简介】近日,丹麦奥尔堡大学联合山东硅元新材公司提出基于沸石咪唑盐框架(ZIF-8)-氧化石墨烯(GO)中间层的一种新型纳米过滤薄膜。所制备出的GO/ZIF-8(GZ)纳米过滤膜展示出了优异的亲水性和优秀的污水净化能力。与原有的GO过滤膜相比,GZ纳米滤膜拥有更好的抗污性,同时保持相当的盐和有机物的截留率。通过对3种不同工业废水过滤的实验结果来看,GZ纳米过滤膜能够在错流过滤中保持高的稳定性。相关研究内容以《Metal-organic framework-intercalated graphene oxide nanofiltration membranes for enhanced treatment of wastewater effluents》为题,发表于国际SCI期刊《Chemical Engineering Journal》上。 值得注意的是,本文使用ICSPI公司研发的便携式芯片原子力显微镜nGauge对GO和GZ的表面形貌进行了表征。便携式芯片原子力显微镜nGauge具有小巧灵活、方便携带,操作简单,扫描速度快,可扫描大尺寸样品,一个针尖可以进行上千次扫描,无需维护、无需减震、超级稳定等优点,不仅适用于科学研究、高等教育、工业检测等领域,对户外和非实验室获得原子力显微镜(AFM)表征的用户也非常友好,极大的拓宽了传统AFM的应用范围!ICSPI公司便携式原子力显微镜(AFM),左)Redux AFM 右)nGauge【图文导读】图1. GZ过滤膜的结构和过滤过程示意图。 图2. (a)ZIF-8纳米颗粒的SEM表征结果。(b)GO的SEM表征结果。(c)GZ纳米过滤薄膜的XRD表征结果。(d)GZ纳米过滤薄膜的FTIR表征结果。GZ后的数字为GO和ZIF-8的质量比例。图3. 不同GO和ZIF-8质量比例下的GZ膜的表面和截面的SEM表征结果,纯GO(a-b);GZ9-1(c-d);GZ7-3(e-f);GZ5-5(g-h)。图4. 利用nGauge便携式AFM所表征的GO和GZ的表面形貌结果,(a) GO (b) GZ9-1 (c) GZ7-3 (d) GZ5-5 (e) GZ3-7 (f) GZ1-9。 图5. (a)水的接触角随着不同ZIF-8含量的变化。(b)不同ZIF-8含量的薄膜在不同PH值下的zeta电位的变化。 图6. 用所制备的GZ薄膜对印刷行业的废水进行过滤的对比结果。(a)总有机碳量的减少结果。(b)离子截留率。(c)过滤前后的印刷工业废水的UV–Vis表征结果。(d)原始废水,经过基底材料和经过GZ纳米过滤膜过滤后废水的对比。 【结论】从论文中可以看出,研究人员通过简单的涂覆法制备了GO/ZIF-8纳米过滤膜。由于将适量的ZIF-8添加到GO的基材中,使得制备出的过滤膜在通量和选择性方面有着明显的提高。通过实验结果可以看出,所制备的GZ膜可以进行多次洗涤,可重复使用。GZ纳米过滤膜的成功制备,为工业和农业废水的高效,无害化处理提供了新的解决途径。相关产品1、便携式芯片原子力显微镜https://www.instrument.com.cn/netshow/SH100980/C487657.htm
  • 19项制修订项目纳入《化妆品安全技术规范》,涉及色谱、质谱、光谱等仪器
    国家药品监督管理局组织起草了《化妆品毒理学试验方法样品前处理通则》等19项制修订项目并形成相应检验方法,经化妆品标准专家委员会全体会议审议通过,现予以发布。其中,《化妆品毒理学试验方法样品前处理通则》等11项制定项目(详见附件2-12)为新增检验方法,纳入《化妆品安全技术规范(2015年版)》(详见附件1),自2024年12月1日起实施。《化妆品中二噁烷的检验方法》《化妆品中二甲硝咪唑等120种原料的检验方法》《化妆品中二硫化硒的检验方法》(详见附件13-15)为修订的检验方法,替换《化妆品安全技术规范(2015年版)》中原有检验方法(详见附件1)。自2024年12月1日起,化妆品注册、备案及抽样检验相关检验应当采用本通告发布的检验方法。比马前列素、拉坦前列素、他氟前列素、他氟乙酰胺、曲伏前列素为新增禁用物质,纳入《化妆品安全技术规范(2015年版)》(详见附件1),自发布之日起实施。附件:1.《化妆品安全技术规范》19项制修订项目情况汇总表附件1.doc    2.化妆品毒理学试验方法样品前处理通则 附件2.docx    3.急性吸入毒性试验方法 附件3.docx   4.急性吸入毒性试验 急性毒性分类法 附件4.doc    5.光反应性活性氧(ROS)测定试验方法 附件5.docx    6.体外皮肤变态反应 U937细胞激活试验方法 附件6.docx    7.皮肤吸收体内试验方法 附件7.doc    8.28天重复剂量经口毒性试验方法附件8.doc    9.28天重复剂量吸入毒性试验方法 附件9.doc    10.90天重复剂量吸入毒性试验方法 附件10.doc    11.扩展一代生殖发育毒性试验方法附件11.docx    12.两代生殖发育毒性试验方法 附件12.docx    13.化妆品中二噁烷的检验方法 附件13.doc   14.化妆品中二甲硝咪唑等120种原料的检验方法 附件14.docx    15.化妆品中二硫化硒的检验方法 附件15.docx 国家药监局  2024年3月18日
  • 国家纳米科学中心协作实验室挂牌
    10月21日,中科院福建物质结构研究所举行国家纳米科学中心协作实验室揭牌仪式。中国科学院院长白春礼与院省有关领导、院士出席,并共同为实验室揭牌。   据悉,这是国家纳米科学中心在京区以外成立的第一个协作实验室。该所所长洪茂椿院士介绍,国家纳米科学中心和中科院海西研究院(正式成立前依托福建物构所)共建国家纳米科学中心协作实验室,是以中科院“创新2020”为发展契机,优势互补开展纳米科学技术与应用研究的新举措,其目标是提升纳米科技创新能力,满足国家和海西区域在纳米科技方面的重大战略需求。(
  • 利用XP色谱柱改进美国药典(USP)噻康唑有机杂质分析方法
    利用eXtended Performance(XP)色谱柱改进美国药典(USP)噻康唑有机杂质分析方法 Kenneth D.Berthelette、Mia Summers和Kenneth J.Fountain 沃特世公司,美国马萨诸塞州米尔福德 方案优势 ■ 使用XP色谱柱改进耗时的USP美国药典有机杂质分析方法,实现更快速的分析并减少溶剂的使用量,同时仍符合美国药典章指南的规定。 ■ 将样品运行时间缩短80%,从而提高了生产能力。 ■ 将溶剂用量减少90%,降低了运行成本。 沃特世提供的解决方案 ACQUITY UPLC® H-Class系统 Alliance® HPLC系统 XSelect&trade CSH&trade C18色谱柱 Empower® 3软件 eXtended Performance [XP] 2.5 &mu m色谱柱 TruView&trade LCMS认证最大回收样品瓶 关键词 美国药典方法、噻康唑、ACQUITY UPLC色谱柱计算器、沃特世反相色谱柱选择表、仿制药 引言 全世界的制药企业在日常工作中都需要对仿制药中的有机杂质进行分析。使用较为陈旧的仪器和色谱柱技术进行有机杂质分析,因为需要长时间使用大量的溶剂,所以既耗时又费钱。然而通过使用显著改进的仪器和色谱柱技术有机杂质分析会变得更高效。2.5&mu m 粒径的eXtended Performance(XP)色谱柱设计用于高效液相色谱和超高效液相色谱。该色谱柱是改进美国药典方法的理想选择,因为其能够使色谱分析工作者实现更小粒径和低扩散系统带来的利益,同时能够符合美国药典章色谱分析指南的规定。章列出了允许的方法变化幅度。 噻康唑是一种用于治疗酵母菌感染的咪唑类抗真菌化合物。被转换的方法是噻康唑有机杂质的分析方法2。有机杂质分析方法用于测定样品中是否存在杂质及其含量。该XP色谱柱方法是从最初在HPLC系统上的色谱柱规模的美国药典方法缩放至HPLC和UPLC仪器上的。在HPLC仪器上使用XP色谱柱对现行美国药典方法进行改进能够缩短运行时间,从而提高了常规分析实验室的样品通量。而在UPLC系统上使用XP色谱柱则可以比HPLC进一步缩短运行时间并减少溶剂的使用,从而节约了总成本。 实验条件 Alliance 2695 HPLC色谱条件 流动相: 44:40:28乙腈/甲醇/水加2 mL氢氧化铵 分离模式: 等度洗脱 检测波长: 219 nm 色谱柱(L1): XSelect CSH C18,4.6 x 250 mm,5 &mu m, 部件号:186005291;XSelect CSH C18 XP,4.6 x 150 mm,2.5 &mu m, 部件号:186006729;XSelect CSH C18 XP,4.6 x 100 mm,2.5 &mu m, 部件号:186006111 柱温: 25 ℃ 洗针液: 95:5乙腈/水 样品清洗液: 95:5水/乙腈 密封垫冲洗液: 50:50甲醇/水 流速: 根据方法调整 进样量: 根据方法调整 ACQUITY UPLC H-Class色谱条件 流动相: 44:40:28 乙腈/甲醇/水加2 mL氢氧化铵 分离模式: 等度洗脱 检测波长: 219 nm 色谱柱(L1): XSelect CSH C18 XP,4.6 x 150 mm,2.5 &mu m, 部件号:186006729;XSelect CSH C18 XP,4.6 x 100 mm,2.5 &mu m, 部件号:186006111;XSelect CSH C18 XP,2.1 x 150 mm,2.5 &mu m, 部件号:186006727 柱温: 25℃ 洗针液: 95:5乙腈/水 样品清洗液: 95:5水/乙腈 密封垫冲洗液: 50:50甲醇/水 流速: 根据方法调整 进样量: 根据方法调整 数据管理: Empower 3软件 样品描述 用100%的甲醇将噻康唑样品制备成表1所述的浓度。将样品转移至一个进样用的TruView最大回收样品瓶中(部件号:186005662CV)。 结果与讨论 全世界制药企业都需要对常规方法制备的噻康唑进行日常分析。本应用纪要使用美国药典专论中规定的有机杂质分析方法,在几种不同规格的色谱柱上对噻康唑及其有关物质A、B、C的分离进行了比较。因为噻康唑许多杂质缺乏实际可用性,所以将噻康唑有关物质A、B、C用作低浓度杂质标准品。美国药典所列的有机杂质分析方法用于分析复杂的样品处方。样品中多种成分的有效分离通常需要使用更长的色谱柱。使用较大填料粒径(&ge 3.5 &mu m)的长色谱柱会使运行时间加长,溶剂使用量增大。例如,最初的美国药典中的噻康唑有机杂质分析需要使用4.6 x 250 mm,5 &mu m的色谱柱,分离时间长达30分钟,每分析一个样品需要耗费30 mL溶剂。但是,使用2.5&mu m粒径的eXtended Performance(XP)色谱柱,可以在缩短运行时间的同时仍然符合考核的要求。由于运行时间缩短,样品通量得到了提高,每次分析所需溶剂减少,从而降低了总成本。现行的美国药典章色谱分析指南规定了允许的方法变化幅度。这些允许的变化包括± 70%的色谱柱长度变化,-50%的粒径变化,± 50%的流速变化。1美国药典要求有关物质B和C之间的分离度要达到1.5,本应用纪要证明:在不同的色谱柱和不同的色谱系统之间进行的方法转换完全满足对这两个难分离化合物的苛刻要求。 在HPLC仪器上使用XP色谱柱进行有机杂质分析 噻康唑的有机杂质分析方法需要使用L1专用色谱柱,为该分离而列出的色谱柱是LiChrosorb RP-182。参照沃特世反相液相色谱柱选择表,本文选用更先进的XSelect CSH C18固定相色谱柱。之所以选择XSelect CSH C18色谱柱是由于其与所列出的色谱柱相类似,并且能提供适用于HPLC UPLC仪器的各种规格和粒径。本文首先使用一根XSelect CSH C18,4.6x250mm,5&mu m色谱柱在Alliance HPLC系统上运行美国药典方法,流速1.0mL/min。如表2所示,本次分离符合考核标准。本次分离的总运行时间为30分钟,在连续批量分析样品时,将面临着时间和成本管理的双重挑战。如果使用原始的美国药典方法, 8小时的一个工作日仅能分析16个样品,要消耗480mL溶剂。通过使用XP色谱柱,在同样的8小时工作日内可分析80个样品,且仅需使用240mL溶剂,显著地提高了样品通量并降低了运行成本。 在不同的系统上使用2.5&mu m XP色谱柱改进的标准方法具有通用性,同时仍符合美国药典章指南的要求,如图1所示。XP色谱柱是一款2.5-&mu m颗粒的HPLC和UPLC色谱柱,经高效填装并能够承受UHPLC系统的高压,使XP色谱柱在HPLC和UPLC仪器上均能使用。 本纪要的标准方法首先从最初的4.6 x 250 mm,5 &mu m色谱柱转换至4.6 x 150 mm,2.5 &mu mXP色谱柱,用以说明使用更小粒径的色谱柱可以缩短运行时间。使用更小的粒径还可以提高分离能力,用色谱柱长度与粒径的比值(L/dp)即可预测。在本例中,L/dp从50,000(初始条件)提高到60,000(4.6 x 150 mm XP色谱柱)。根据ACQUITY UPLC色谱柱计算器的计算,用于该XP色谱柱的最佳流速为2.0 mL/min3。但是,这个流速超出了美国药典章指南规定的变化范围。故采用1.0 mL/min的流速以保证符合美国药典指南的规定,同时也适应HPLC系统反压的限制。噻康唑及其有关物质在原始色谱柱上与在4.6 x 150 mm XP色谱柱上的分离进行了对比,如图2A-B所示。4.6 x 150 mm XP色谱柱将运行时间缩短43%,分离度提高5%,如图2所示。 接着使用一根更短的4.6 x 100 mm,2.5 &mu m XP色谱柱进行分离,用以说明在实现更快速分离的同时,仍保持着合格的分离度。运行时间的缩短对于有机杂质分析尤其有用归因于附加的分离复杂性,这些方法一般比其他方法具有较长的运行时间。需要注意的一个重要问题是,不一定任何时候都会选用具有较低分离能力(L/dp 40,000)的较短色谱柱。例如在辅料和杂质洗脱时间很接近的情况下可能需要保持原始的分离能力。图2C显示了使用4.6 x 100 mm,2.5&mu m XP色谱柱进行分离时,与初始条件相比,运行时间缩短57%,并且仍然符合所有的考核标准,如图2所示。在这种情况下,L/dp从50,000(初始条件)降低至40,000导致有关物质B与C之间的分离度降低15%;但分离度仍然符合要求,这取决于原始分离的复杂程度。 在UPLC仪器上使用XP色谱柱进行有机杂质分析 如图1所示,通过同时使用XP色谱柱和ACQUITY UPLC色谱柱计算器,该方法可以从Alliance HPLC系统转换至ACQUITY UPLC H-Class系统上。更新的仪器,例如ACQUITY UPLC H-Class系统,可以实现更快速、更高效的分离,归因于其高反压耐受能力、进样之间更快速的平衡以及显著降低的系统体积和扩散。为了对比HPLC和UPLC系统之间的分离能力,将图2B中所示的使用4.6 x 150 mm,2.5 &mu m颗粒的 XP色谱柱进行的有机杂质分析方法在ACQUITY UPLC H-Class系统上重新运行,如图3A所示。仅仪器本身的变化&mdash &mdash 从HPLC变到UPLC,会使B与C色谱峰之间的分离度增加5%,使运行时间缩短12%,如表2和表3所示。分离度的增大归因于UPLC系统的低系统体积和低扩散,因为这两个属性都可以改善峰形。 为进一步说明UPLC仪器的优点,如图3B所示在UPLC系统上使用4.6 x 100 mm XP色谱柱进行分离。此分离操作使B与C色谱峰之间的分离度从使用HPLC系统时的1.6(参见表2)提高到使用UPLC系统时的1.8(参见表3)。在UPLC系统上使用4.6 x 100 mm XP色谱柱,得到与在HPLC系统上用原始方法分离相同的分离度,但是比原始方法快57%。 最后,将标准方法转换至一根2.1 x 150 mm 2.5 &mu m XP色谱柱上。这根色谱柱的测试结果说明通过减小色谱柱的内径,在保留相同分离度的同时,还能进一步缩短运行时间,并且大大减少溶剂用量。根据ACQUITY UPLC色谱柱计算器的计算,适合这根色谱柱的流速为0.42 mL/min。但这个流速超出了美国药典章指南的要求,因此实验使用符合规定的0.5 mL/min流速。分析得到的色谱图(如图3C所示)显示,如表3所示与原始条件相比运行时间缩短80%,而适用性要求仍很容易达到。此外,仅仅通过减小色谱柱的内径分析就比使用4.6 x 150 mm XP色谱柱快63%,如图3A所示。最后,通过使用2.1 x 150 mm XP色谱柱,与原始的标准方法相比,溶剂用量减少90%,显著地节约了成本。当对流速进行调整,以保持在美国药典章指南规定的范围内时,B和C色谱峰的分离度从1.9下降至1.8,但仍符合考核标准。 结论 在进行既耗时又费钱的有机杂质分析时,在现有HPLC系统上使用eXtended Performance [XP] 2.5 &mu m色谱柱,与原始的美国药典方法相比,可以缩短运行时间和减少溶剂用量57%。通过将XP色谱柱与UPLC仪器相结合,运行时间可减少80%,溶剂用量可减少90%。既能在HPLC仪器上运行又能在UPLC仪器上运行的XP色谱柱的实用性可以用于在遵循现行美国药典章指南的同时,改进美国药典方法。在常规分析实验室中,使用经更小粒径色谱柱改进的美国药典方法,可以节约大量的时间和运行成本。 参考文献 1. USP General Chapter , USP35-NF30, 258. The United States Pharmacopeial Convention, official from August 1, 2012. 2. USP Monograph. Tioconazole, USP35-NF30, 4875. The United States Pharmacopeial Convention, official from August 1, 2012. 3. Jones MD, Alden P, Fountain KJ, Aubin A. Implementation of Methods Translation between Liquid Chromatography Instrumentation. Waters Application Note 720003721en. 2010 Sept.
  • 纳米材料: 过度炒作12公司9家负增长
    导读纳米科技是一次非常深刻的技术革命,不仅可以改变传统的微观世界,还可以应用于传统工业中,促进产业技术升级。但由于&ldquo 纳米&rdquo 概念炒作过度,纳米信誉度降低,近几年国内的纳米材料企业成长并不明显,涉及纳米材料的上市公司共有12家,其中9家公司负增长。生物纳米技术成为纳米技术未来的看点。   &ldquo 纳米&rdquo 在当下而言,不再是一个新鲜的概念,甚至我们对它已经觉得陈乏无味。但是,国家&ldquo 十二五&rdquo 规划中将之作为重点发展对象,似乎有想回归理性认识真实的&ldquo 纳米&rdquo 的趋势。   十几年前,《科学美国人》杂志曾提出一种诱人的梦想:若在地球与月亮之间搭建一座天梯,跨越38万公里的距离而不被自身重量拉断的材料,只有碳纳米管!这样的假设或许并不好实现,但用碳纳米管建设地球与国际空间站、卫星连接&ldquo 天梯&rdquo ,却是可以预期的梦想。或许那时候,人类进入太空或运送物资进入空间站时,可以像乘坐电梯一样前往。   此前,全世界的科学家为了这一梦想绞尽脑汁,始终未能制备足够长的碳纳米管。清华大学机械系、物理系、化工系先后制成了20厘米长度的碳纳米管束或单根碳纳米管后,国际上几年来再也没有新的突破。其中最关键的困难,是碳纳米管&ldquo 生长&rdquo (制造)过程中,高温环境下催化剂会很快失去活性,导致碳纳米管停止&ldquo 生长&rdquo 。   值得期待的还有,这类超长碳纳米管拥有长度、生长速度快与结构超完美的多种重诱人特性。这样的碳纳米管已经接近理论最高值的拉伸强度,从而具有意想不到的机械性能&mdash &mdash 真正可以和钢铁、钛合金等材料同场竞技,进入应用领域,制造&ldquo 拉不断&rdquo 的绳子、&ldquo 扯不破&rdquo 的纤维布、&ldquo 打不透&rdquo 的防弹衣。   在&ldquo 十二五&rdquo 规划的重点产品目录当中,纳米材料重点包括了纳米碳管及纳米碳管纤维、富勒烯、纳米环境材料以及纳米粉体材料。其中,纳米碳管运用于高强度复合结构材料,纳米结构电子器件,热电材料,电池电极材料,低温高灵敏度传感器,生物分子载体,催化剂载体,下游领域广泛,用途广。&ldquo 一是它的用途广,其他材料无可替代 二是目前正在进一步开发,成本比之前大大降低了,在国内已经实现产量化。&rdquo 浙江纳米材料开发应用协会秘书长关君正秘书长告诉记者。   碳纳米管颠覆传统行业,中国宝安石墨烯看点   被誉为&ldquo 21世纪新材料&rdquo 的纳米材料,其特异的化学、机械、电子、磁学及光学性能引起人们的广泛关注和重视。   &ldquo 不过,近几年国内的纳米材料企业不大生长,因为之前商家把&lsquo 纳米&rsquo 概念炒烂了,降低了纳米的信誉度。&rdquo 关君正告诉记者。   在理财周报材料科学实验室数据库中,涉及纳米材料的上市公司共有12家,总市值71.6亿,其中9家公司2012年净利润同比增长率均为负数,中国宝安(000009.SZ)涉足石墨烯,2012年净利润同比增长率为259%,成为行业内的佼佼者。   石墨烯作为当今世界最为热门的新材料之一,自其发现之日起就受到了全世界的关注,其发现者更是获得了诺贝尔奖的殊荣,围绕石墨烯的基础与应用研究在最近几年中也呈现出突飞猛进的态势。然而,至今尚无石墨烯的量产技术,且石墨烯的制备成本太高,大大限制了石墨烯产业化的发展,因此攻克石墨烯低成本规模化制备技术成为了石墨烯相关产业发展中至关重要的一步。   作为一种技术含量极高的碳材料,石墨烯在半导体、光伏、锂电池、航天、军工、LED、触控屏等领域都将带来一次材料革命。不过,石墨烯目前尚未产业化。有分析认为,作为一种理想的替代型材料,石墨烯一旦实现产业化其产值至少在万亿以上。   中国宝安成立子公司深圳市贝特瑞纳米科技有限公司专门研制石墨烯。该公司7月31日国家知识产权局网站公布了贝特瑞纳米科技有限公司申请的&ldquo 带状石墨烯的制备方法&rdquo 专利获得授权的信息。中国宝安称,目前贝特瑞公司石墨烯项目处于应用研究阶段,尚无法预测相关产品投入商业应用的时间及对公司未来收益的影响程度,尚未批量对外销售。   目前被讨论最多的两种纳米填料还有纳米粘土和碳纳米管,并且都已经取得了商业化应用。   据媒体报道,近日北京市科委支持科研项目再次取得世界性突破&mdash &mdash 继建立全球首个碳纳米管薄膜生产线之后,又成功制备出世界上最长的、单根长度达半米以上的碳纳米管,创造了新的世界纪录。   如此先进的高科技产物,那究竟什么是碳纳米管?   在纳米材料中,碳纳米材料一直是近年来国际材料科学的前沿领域之一。而碳纳米管在纳米材料中最富代表性,性能最优异,在各个领域引起普遍关注。科学家们还预测,碳纳米管将成为21世纪最有前途的纳米材料。   碳纳米管是迄今为止发现的力学性能最好的材料之一,有着极高的拉伸强度和断裂伸长率。其密度只有钢铁的六分之一到四分之一,单位质量上的拉伸强度,却是钢铁的276倍之高,远远超过目前人类发现和制造的其他任何材料。   &ldquo 碳纳米管有五种特性是其他材料无可替代的。首先它的硬度是钢铁的100倍,但是重量却只有钢铁的1/6 二是它的导热性好,一分钟可以导热 三是它是管状的,展开的表面积增大,每一克碳管展开可展开500-600平米,上面可以组装的东西多 四是它的半导体特性 最后是它的生物相容性,用于作为靶向药物载体,可作为治癌药物。&rdquo 关君正秘书长告诉记者。   尽管碳纳米管的技术性能非常好,但因制造成本过高和生产技术工艺等问题,致使碳纳米管有&ldquo 贵比黄金&rdquo 之称,国际市场90%的高纯度碳纳米管的价格高达每克上百美元,一般纯度的碳纳米管价格也在60美元/克,远远高出黄金的价格。   &ldquo 由于原材料对纯度的要求高,致使碳纳米管的工艺成本高。目前国内的碳纳米管技术已经走在国际前沿,只要成本降下来,将会有很大的市场潜力。碳纳米管现在已经实现产量化,主要用到工厂的脱硫脱销、脱二噁英方面,以后还会用于汽车如替代保险杠、电源等。&rdquo 关君正秘书长向记者解释。   据有关报道称,使用了碳纳米管材料后,铝酸蓄电池的能量可提高18%,另外,手机锂电池若采用了碳纳米管复合材料,手机可待机18天之久。   &ldquo 纳米材料可以运用到我们日常生活的衣、食、住、行当中,未来的发展方向应该是纳米环境材料,意义重大。比如目前正在开发的新产品&mdash &mdash 抗PM.2.5的衣服,还有防紫外线功能的化妆品、能降解新房子有毒气味的墙体材料等等,甚至是平时喝的水,也加入纳米技术,将之变为小分子团水,更加有助于细胞吸收营养,不过这种水还处于推广阶段,现在还属于特供产品。&rdquo 关君正秘书长告诉记者。   这将会是一种颠覆传统行业的材料。   然而,和任何一个行业一样,纳米材料领域里面风险与机遇共存。在浪里淘金的企业当中,也有遭遇&ldquo 滑铁卢&rdquo 的不幸。   2001年,威孚高科(000581.SZ)发布消息,称将作为主发起人投资3000万元发起设立江苏省纳米科技开发公司。此外,该公司又在南京市与南京大学、东南大学、南京理工大学及南京工业大学四所著名高校就正式定名的江苏省纳米科技与应用开发中心举行合作协议签约仪式。当时威孚高科董事长许良飞接受媒体采访时指出,这消息已表明,威孚高科目前已担当起纳米科技开发与应用的中坚力量。   此去经年,物似人非。据该公司2012年报,净利润同比下降19.4%,目前公司的重大项目主要是汽车零部件产业化。&ldquo 纳米材料成本太高了,我们已经不做好几年了的。&rdquo 威孚高科董秘周卫星表示。   纳米未来看点生物医药,乐普医疗支架在列   在纳米材料领域里面,值得一提的公司还有在美国上市的西安量维生物纳米科技股份有限公司。   西安量维是一家在天然生物化学产业领域中,专业从事以天然药食同源的动植物为原料,研发、生产与销售纳米级生物原料中间体、纳米级健康保健食品、纳米级健康化妆品、纳米级生物抗菌消毒类产品等的民营股份制公司高新技术企业。   生物纳米技术被认为是中国在新技术领域为数不多的能够与世界先进水平保持同步的一块阵地。   2005年5月19日,该公司和中国最大的航天育种高科技企业中科航天股份&ldquo 强强联合&rdquo ,致力打造航天育种生物产品的中药现代化产业链,实现了从纳米级保健品到纳米级化妆品再到纳米医药产业链的转型升级。   将纳米材料运用到生物医学领域,这是个值得探讨的话题。&ldquo 目前国内的纳米材料在生物医学以及航空航天领域要比国外落后。&rdquo 关君正秘书长告诉记者。   而纳米技术在医学上的运用则包括了正在研制的生物芯片包括细胞芯片、蛋白质芯片(生物分子芯片)和基因芯片(即DNA片)等,它们都具有集成、并行和快速检测的优点,已成为纳米生物工程的前沿科技。   据悉,这些技术将直接应用于临床诊断,药物开发和人类遗传诊断,植入人体后可使人们随时随地都可享受医疗,而且可在动态检测中发现疾病的先兆信息,使早期诊断和预防成为可能。   国内涉足纳米医学的公司还有乐普医疗(300003.SZ),该公司2012年收购北京思达医用装臵有限公司进入心脏瓣膜器械领域,公司进一步研制开发了下一代药物洗脱支架&mdash 抗体药物联合支架。   该支架在纳米支架的基础上,将与血液接触的支架表面原来的药物涂层改为CD34抗体涂层,进一步促进支架表面的内皮化,提高其安全性。
  • RNA提取又失败了,咋肥四?
    目的研究基因的表达和调控时,需要从组织或细胞中分离纯化RNA。RNA质量的高低常常影响RT- PCR、cDNA库构建和Northern Blot等分子生物学实验的成败。主要试剂Trizol是一种新型总RNA抽提试剂,内含异硫氰酸胍等物质,能迅速破碎细胞,抑制细胞释放出的核酸酶。1. Trizol试剂含有苯/酚,具有毒性和刺激性,注意操作。2. RNase污染的主要来源是操作过程中手和空气中的浮沉,注意配带手套,样品尽可能盖严;3. 细胞裂解必需充分且操作迅速。裂解不完全会降低最后得率,因为一部分RNA会残留在未裂解的细胞中。细胞裂解之后要看不见颗粒状物质(结缔组织和骨除外)。在清洗和裂解细胞时最好在低温下操作,防止在操作过程中释放的内源RNase降解了RNA。4. 酵母和一些细菌由于细胞壁的特殊结构,可以加入Trizol试剂同时加入无RNase的玻璃珠并剧烈振荡,使细胞裂解充分。2-8℃ 避光保存一年。准备工作RNA酶(Rnase)是导致RNA降解最主要的物质。此酶非常稳定,在一些极端的条件下只可暂时失活,但限制因素去除后又迅速恢复活性。常规高温高压灭菌方法和蛋白抑制剂不能使所有的Rnase完全失活。1.它广泛存在于人的皮肤上,因此制备RNA时必须戴2.手套RNase的又一污染源是取液器。根据取液器制造商的要求对取液器进行处理。一般情况下采用以DEPC配制的%乙醇擦洗取液器的内部和外部,可基本达到要求。3. 塑料制品、玻璃和金属物品的处理(1)塑料制品:尽量使用一次性无菌塑料制品。已标明RNase-free的塑料制品,如没有开封使用过,通常不必再处理。处理的步骤如下:在玻璃烧杯中注入去离子水,加入DEPC使其终浓度为 0.05%~0.1%(DEPC-H2O)。(DEPC二乙基焦碳酸酯为活性很强的剧毒物,须在通风橱中小心使用)将待处理的塑料制品放入一个可以高温灭菌的容器中,注入DEPC-H2O,使塑料制品的所有部分都浸泡到溶液中,在通风柜中 37℃ 或室温下处理过夜。将DEPC-H2O小心倒入废液瓶中,将装有DEPC- H2O 处理过的塑料制品的容器以铝箔封口,高温高压蒸 汽灭菌至少30分钟。灭菌塑料制品烘烤干燥,置洁净处备用。(2)玻璃和金属物品250 ℃烘烤3小时以上。DEPC(二乙基焦碳酸酯)DEPC是RNA酶的化学修饰剂,它和RNA酶的活性基团组氨酸的咪唑环反应而抑制酶活性。DEPC与氨/水溶液混合会产生致癌物,因而使用时需小心。试验所用试剂也可用DEPC处理,加入DEPC至0.1%浓度,然后剧烈振荡10分钟,再煮沸15分钟或高压灭菌以消除残存的DEPC,否则DEPC也能和腺嘌呤作用而破坏mRNA活性。但DEPC能与胺和巯基反应,因而含Tris和DTT的试剂不能用DEPC处理。实验步骤如下:1. 取50~100mg的组织,加入1 ml Trizol试剂,用匀浆器打匀(Trizol 先放于冰上)。2. 将匀浆室温放置5 min。3. 加入200 μl 氯仿,剧烈震荡混匀 30s,冰上静置3 min。4. 12000 rpm,4℃ 离心15 min。5. 将上清液小心转移到新的 1.5 ml离心管中(取400 μl ),加入等量体积的异丙醇,上下颠倒几次混匀,室温下放置15 min。(此步中注意:不要吸取任何中间层物质,宁缺勿烂。)6. 12000 rpm, 4℃ 离心15 min 。7. 小心移去上清液,防止RNA沉淀丢失。8. 用70%乙醇(DEPC处理的水配制)洗涤1次,加入700 μl乙醇,将RNA沉淀弹起,漂洗。(此时RNA是不溶解的)9. 8000 rpm,室温离心10min。10. 尽可能彻底地吸走上清,防止RNA沉淀丢失。11. 真空离心干燥3~5分钟,或放在室温下使乙醇完全挥发掉。12. 沉淀用30 μl DEPC-H2O溶解。如发现沉淀难溶,68 ℃处理10 min。13. RNA检测(1) 测定样品在260 nm和280 nm的吸光值 按1OD=40 μg/ ml RNA计算RNA的产量。OD260/OD280 在1.8-2.0 。(2)进行甲醛变性琼脂糖凝胶电泳,确定RNA的完整性和污染情况。低得率 A.样品裂解或匀浆处理不彻底B.最后得到的RNA沉淀未完全溶解A260/A2801.65 A.检测吸光度时,RNA样品不是溶于TE,而 是溶于水。低离子浓度和低pH条件下,A280值会较高。B.样品匀浆时加的试剂量太少。C.匀浆后样品未在室温放置5分钟。D.水相中混有有机相。E.最后得到的RNA沉淀未完全溶解。RNA降解 A.组织取出后没有马上处理或冷冻B.样品或提取的RNA沉淀保存于-5--20℃,未在-60--70℃保存。C.细胞在胰酶处理时被破坏。D.溶液或离心管未经RNase去除处理。
  • 上头电子烟,你还敢玩吗?依托咪酯被正式列管
    随着du品的打击力度持续加大,吸du人员开始吸食未被列管的有麻醉、兴奋或抑制精神作用的药品,其中就包括有麻醉作用的依托咪酯。近日,国家药监局、公安部、国家卫生健康委联合发布关于调整麻醉药品和精神药品目录的公告,公告中将依托咪酯列入第二类精神药品目录。这将意味着非法吸食、持有依托咪酯或贩卖依托咪酯烟粉、电子烟等将按涉毒处理。此公告于2023年10月1日起正式开始实施。什么是依托咪酯?依托咪酯是一种催眠性静脉全麻药,是咪唑类衍生物,用于麻醉安全性大,是麻醉诱导常用的药物之一,依托咪酯临床应用已有30年的历史。按照国家药品管理规定,依托咪酯属于处方药,只有取得《药品经营许可证》的医疗机构才可以合法使用依托咪酯制剂,同时只有取得《药品经营许可证》的药品批发、零售企业才可以销售依托咪酯原料及制剂,任何人不得通过不法途径获得。依托咪酯的危害 一些不法分子利用依托咪酯的麻醉作用,将其制成“烟粉”、“烟油”,添加到电子烟里进行销售,而在依托咪酯被管控以前,不少公众特别是青少年误以为没有列管、不是du品就没有危害,对“上头电子烟”抱以猎奇的心态去尝试,实际上成瘾性很强。吸食依托咪酯后,轻则会出现恶心、呕吐、头晕、视物模糊、手抖等症状,重则情绪不稳定,意识丧失、大小便失禁等,甚至会出现意识模糊状态下自残、自杀、车祸致伤甚至死亡等等,对个人和社会危害严重。对于依托咪酯的日常监管Detelogy来献计,下面一起来看看测定血液中依托咪酯的解决方案吧!实验步骤:首先,取血浆500μL于10mL具塞试管中,加入5mL二氯甲烷,放置于MultiVortex多样品涡旋混合器涡旋混匀1min后3000r/min离心5min,取出下层液4mL于5mL尖底试管中,使用FV64UP全自动智能双模式氮吹仪,设置40℃水浴,氮吹至干,最后用200μL甲醇溶解残渣,3000r/min离心5min,取20μL上清液待测。Detelogy优选仪器MultiVortex多样品涡旋混合器兼容性高,转速可调范围:200-3000rpm。小巧极简机身,主机低重心设计,运行噪声低。5寸高清彩色触屏,实时显示转速和运行时间,随时启停。支持自动和手动双模式,中英文界面自由切换。FV64UP全自动智能双模式氮吹仪兼容性多种规格样品管,支持64位样品同时进行浓缩。涡旋式或者针追随式双氮吹模式可选。氮吹通道灵活组合,多路供气保障平行性。智能终端,具备氮吹延时和延时压力功能。
  • 警惕!堪比毒 品,依托咪酯可不止“上头”这么简单
    导读近期,社会上出现一些不法分子利用一种添加了含有麻醉药品依托咪酯“烟粉”的香烟,将其用作毒 品替代品进行销售。该香烟吸食后产生头晕、全身轻飘甚至致幻的感觉,过量吸食、饮用替代物质会导致神志不清、昏迷、呼吸暂停、窒息死亡,部分人群还会出现狂躁症状甚至诱发精神障碍或心血管疾病,对身心造成不可逆危害。Part.1 ▍依托咪酯为何物?依托咪酯系非巴比妥类静脉短效催眠药,通过静脉注射对中枢神经有较强的抑制作用。由于依托咪酯属于麻醉诱导剂,暂不属于管制类精神药品。一些不法分子看中了它的麻醉作用,并利用其目前无法被毛发、尿液毒 品检测出阳性结果的漏洞,以及药品相较于毒 品,能获得相同快感却价格更加低廉等原因将其当做毒 品的替代品进行销售,严重破坏了药品管理秩序,还造成了不良的社会影响。依托咪酯(CAS号:33125-97-2)分子式:C14H16N2O2Part.2 ▍依托咪酯的危害!目前社会上一些不法人员使用的依托咪酯为白色晶体粉末状物质,他们通常将其添加在普通香烟烟丝内烤吸或勾兑在电子烟油中吸食。依托咪酯吸食后致人上头,呈现头晕站立不稳,东倒西歪等类似醉酒后的状态。长期大量吸食会出现脾气暴躁,生活懒散等影响人的情绪、思维和意志行为的精神障碍。火眼金睛,揭开新型毒 品替代物的外衣为躲避警方查缉,降低目标群体的戒心,新型毒 品开始了五花八门的“变装”。1分析利器岛津LCMS-8050液质联用系统具有高灵敏度、超快速技术(超快速扫描、正负极切换)、卓越的耐用性等特点,可令吸食依托咪酯者无处遁形。图1. 岛津LCMS-8050 液相色谱-串联质谱联用仪利用岛津LCMS-8050液质联用系统可建立尿液中依托咪酯(ET)及代谢物R-(+)1-(1-苯乙基)-1H咪唑-5羧酸(ETA)的检测方法,该方法前处理简单,且通过选择合适内标美托咪脂(MET),确保结果准确性,可为依托咪酯滥用管控提供方法参考。2分析结果在考察的线性范围内,采用内标法建立标准曲线,线性相关系数大于0.999,线性良好,高中低标准溶液重复进6次,保留时间和峰面积的相对标准偏差不高于0.52%和3.60%,仪器重复性良好,不同浓度加标样品,加标回收率在在83.3-110.8%之间,表明方法准确性良好。图2. 标准品MRM色谱图结语药物到毒 品的界限,有时只有一步之遥。在此小编提醒,大家须清醒头脑,请对依托咪酯等容易“上头”的物质保持警惕,切勿好奇尝试误入歧途!撰稿人:黄钢本文内容非商业广告,仅供专业人士参考。如需深入了解更多细节,欢迎联系津博士 sshqll@shimadzu.com.cn
  • 自然通讯成果|非变性纳米蛋白质组学捕获内源性心肌肌钙蛋白复合物的结构和动态性信息
    大家好,本周为大家分享一篇发表在Nat. Commun.上的文章:Structure and dynamics of endogenous cardiac troponin complex in human heart tissue captured by native nanoproteomics ,文章的通讯作者是威斯康星大学麦迪逊分校的葛瑛教授。  蛋白质大多都是通过组装成蛋白复合物来执行特定的生物功能,因而表征内源性蛋白复合物的结构和动力学将有助于生命过程的理解。蛋白复合物在其组装、翻译后修饰(Post-translational modifications,PTMs)和非共价结合等方面是高度动态的,在native状态下通常以低丰度存在,这给研究其结构和动态性的传统结构生物学技术(如X-ray和NMR)带来了巨大的挑战。非变性Top-down质谱(nTDMS)结合了非变性质谱和Top-down蛋白组学的优势,目前已发展成蛋白复合物结构表征的有力工具,可以保留蛋白质亚基-配体间的非共价作用和PTMs等重要信息。然而,由于内源性蛋白复合物自身的低丰度特性,导致对其的分离纯化和检测非常困难,所以nTDMS目前仅限用于过表达的重组或高丰度蛋白质的表征。在本研究中,作者开发了一种非变性纳米蛋白质组学(Native nanoproteomics)技术平台,通过使用表面功能化的超顺磁性纳米颗粒(Nanoparticles,NPs)直接富集组织中的蛋白复合物,然后再利用高分辨质谱表征其结构和动态性。这里选用心肌肌钙蛋白(Cardiac troponin,cTn)异源三聚体复合物(~77 kDa)作为研究对象。cTn三聚体复合物是调节横纹肌肌动蛋白收缩的Ca2+离子调节蛋白,由TnC、cTnI和cTnT这3个亚基组成。其中,TnC是Ca2+结合亚基,cTnI是抑制肌动蛋白-肌球蛋白相互作用的亚基,而cTnT细丝锚定亚基。TnC与Ca2+的结合,以及cTnI 亚基的磷酸化,会共同引起细丝上的分子级联事件,诱导心肌收缩所必需的肌动蛋白-肌球蛋白交叉桥的形成。传统结构生物学技术不能有效捕获cTn复合物高度动态的构象变化,并且先前研究用的cTn复合物是由原核细胞表达的,缺乏PTMs的信息。因此,作者开发了native纳米蛋白组学的方法,以实现对人内源性cTn复合物结构和动力学的全面表征。作者首先使用肽功能化的超顺磁性氧化铁NPs富集了人心脏的内源性cTn复合物,同时优化了非变性蛋白提取缓冲液(高离子强度LiCl溶液,生理pH)。富集到的cTn复合物中的3种亚基的含量比例为1:1:1,真实反应了肌节cTn异源三聚体复合物的组成。作者也发现含有750 mM L-Arg,750 mM咪唑和50 mM L-Glu(pH 7.5)的溶液对蛋白复合物的洗脱效果最好,并且不会破坏亚基间的相互作用。该富集方法具有很好的重现性,proteoforms信息得到很好保留,且可以直接用于化学计量分析。总的实验流程如图1所示,洗脱后的cTn复合物经体积排阻色谱(Sze-exclusion chromatography,SEC)除盐和交换至醋酸铵溶液中,随后对cTn复合物进行多种nTDMS分析:1)在线SEC监测复合物 2)超高分辨傅里叶变换离子回旋共振质谱(FTICR-MS)表征复合物的化学计量比和proteoforms 3)捕获离子淌度质谱(TIMS-MS)解析调控复合物构象变化中的非共价作用的结构动态性。  图1. 用于表征人心脏中内源性cTn复合物的native纳米蛋白组学平台。  为了全面表征内源性cTn复合物,作者使用FTICR-MS进行proteoforms测序和复合物表征。图2展示了native状态下检测丰度最高的cTn复合物的电荷态(19+),其中包含了4种独特的proteoforms,这些复合物主要带有单磷酸化的cTnT、单磷酸化和双磷酸化的cTnI,以及结合了3个Ca2+的TnC。这些结果表明人cTn复合物在肌节中以结构多样化的分子组成存在,具有高度异质的共价和非共价修饰,可产生一系列不同的完整复合物。  图2. FTICR-MS分析展示的cTn复合物状态。红色方框中是最高丰度电荷态(19+)的放大谱图,理论同位素分布(红色圆圈)可以与谱图很好叠加,说明结果具有高质量精度(质量偏差在2 ppm 以内)。  作者接着对cTn复合物进行complex-up分析,以研究复合物的化学计量比及其组成。图3a~3b分别显示的是完整cTn三聚体复合物,以及经CAD碎裂后的蛋白亚基谱图。但这里没有检测到cTnI单体,可能是因为cTnI和TnC在native状态下的亲和力很强,且cTnI单体带的电荷不多,导致其在高m/z区域出峰,所以不易被检测到.随后,作者又对解离出的亚基进行complex-down分析。图3c展示了检测到的cTnT的多种proteoforms:未磷酸化的 cTnT、单磷酸化的cTnT(p cTnT)和 C 端 Lys 截断的磷酸化cTnT(pcTnT [aa 1-286]),CAD碎裂谱图也发现cTnT的C端较N端更易暴露在外界溶剂中。图3e则是cTn(I-C)二聚体的谱图,共检测到6种具有不同数量Ca2+结合和磷酸化的proteoforms。二级谱图可将cTnI的两个磷酸化位点准确定位在Ser22和Ser23,同时发现cTnI序列两端都较内部区域更易暴露于溶剂中。但还无法通过nTDMS准确推断Ca2+结合和磷酸化是如何影响cTn复合物的稳定性。作者在此也没有优化FTICR-MS在非常高m/z范围的离子检测,所以也会遗漏带少量电荷的cTn复合物信息。  图3.nTDMS表征人心脏来源的cTn复合物。(a~b)完整cTn复合物和经CAD碎裂后的亚基谱图 (c~d)cTnT单体及其代表性的CAD碎裂谱图 (e~f)cTn(I-C)二聚体及其代表性的CAD碎裂谱图。  人TnC蛋白含有3个钙结合EF-hand基序(结构域 II~IV)。结构域 II与Ca2+结合的亲和力较低,是触发心肌收缩的调控域。结构域 III 和 IV则与Ca2+具有强的亲和力,在心肌舒张和收缩时均始终保持与Ca2+充分结合,但结构域 II只有在收缩时才被Ca2+占据。这里观察到了TnC分别与0、1、2和3个Ca2+结合的情况,通过CAD碎裂也进一步定位了TnC与Ca2+结合的具体氨基酸序列(图4)。研究发现结构域 II的骨架最容易发生碎裂,而结构域 III的骨架最难碎裂。目前结构域 II~IV的序列在UniprotKb中分别对应65DEDGSGTVDFDE76、105DKNADGYIDLDE116和141DKNNDGRIDY152。这里分别将与1、2和3个Ca2+结合的TnC隔离出来进行CAD碎裂(m/z分别为2312、2316和2321),可以更准确地将结构域 III、II和IV的序列分别定位到113DLD115、141DKNND145和73DFDE76(图4c),表明非变性纳米蛋白组学方法在定位非共价金属结合方面具有高分辨能力。  图4.nTDMS定位 TnC与Ca2+结合的结构域。(a)FTICR-MS隔离与不同数量Ca2+结合的TnC单体 (b~c)与两个Ca2+结合的TnC的CAD碎裂谱图,蓝色、红色和黄色方框分别对应结构域 II 、III和IV。  Ca2+与TnC的结合会对cTn复合物的功能和构象有着很大影响。cTn复合物的核心区维持着构象的稳定,但当Ca2+与TnC发生结合时,其柔性区会经历广泛的构象变化,复合物结构会从“closed”状态转变成“opened”状态,这会促进肌动蛋白和肌球蛋白间的相互作用,最终导致心肌收缩。然而,传统结构生物学技术很难捕获cTn复合物与Ca2+结合时的构象变化。因此,作者使用离子淌度质谱来分析cTn复合物的构象变化。TnC亚基和与Ca2+结合的cTn(I-C)二聚体的淌度分离谱图如图5所示。与0~3个Ca2+结合的TnC的碰撞截面(Collision Cross-Section,CCS)值分别为1853、1849、1829和1844 Å2(图5a~5b),TnC构象比IMPACT预测的更为紧凑,但cTn(I-C)二聚体的CCS值与预测的非常接近(图5c~5d)。作者推测TnC与两个Ca2+结合会形成更致密的构象,是因为在静息舒张时Ca2+与结构域 III 和 IV充分结合。当第三个 Ca2+与结构域II结合时,TnC转变为“opened”构象,使其N端与cTnI的C端相结合,进而引发心肌收缩(图5e)。cTn(I-C)二聚体与Ca2+结合时的构象变化也是如此(图5f)。  图5.TnC单体(a~b)和与Ca2+结合的cTn(I-C)二聚体(c~d)的离子淌度分离谱图 (e~f)TnC和cTn(I-C)二聚体与Ca2+结合时的构象变化。  最后,作者通过添加EGTA来剥离cTn复合物中的Ca2+,以进一步研究Ca2+在维持复合物结构稳定性上的作用。图6b~6c是没有EGTA孵育时的cTn复合物的TIMS-MS谱图。cTn复合物的CCS值与理论预测值非常符合。随着EGTA孵育浓度的增加(25、50和100mM),Ca2+逐渐被螯合,cTn复合物的结构也越来越舒展,体现在平均电荷态逐渐增加,以及逐渐在较低m/z范围内出峰,这表明cTn复合物构象的稳定性丢失与EGTA浓度的增加相关(图6d~6f)。虽然100mM EGTA孵育也不敢保证Ca2+的完全剥离,并且cTnI的存在又会增强TnC与Ca2+的结合,但TIMS-MS为我们研究cTn复合物与Ca2+结合时的构象变化提供了一种切实可行的分析手段。  图6.cTn复合物与EGTA孵育时的构象变化。(a)cTn复合物的构象随EGTA孵育浓度的增加发生改变 (b~c)cTn复合物的TIMS-MS谱图 (d~f)cTn复合物与不同浓度EGTA(25、50和100mM)孵育的谱图和CCS分析。  总的来说,本研究开发了一种可用于内源性蛋白复合物富集和结构表征的非变性纳米蛋白组学方法,以获取其组装、proteoforms异质性和动态非共价结合等方面的生物信息。本文采用的功能化NPs可被灵活设计成选择性结合特定的靶蛋白,在富集和洗脱过程中可以很好保持其近似生理条件下的存在状态。更为重要的是,功能化NPs与nTDMS的整合可以作为一种强有力的结构生物学工具,可以作为传统技术的补充,用于内源性蛋白复合物的表征。  撰稿:陈昌明 编辑:李惠琳文章引用:Structure and dynamics of endogenous cardiac troponin complex in human heart tissue captured by native nanoproteomics  参考文献  Chapman EA,Roberts DS, Tiambeng TN, et al. Structure and dynamics of endogenous cardiac troponin complex in human heart tissue captured by native nanoproteomics. Nat Commun. 2023 14(1):8400. Published 2023 Dec 18. doi:10.1038/s41467-023-43321-z
  • 农业部修订国家兽药残留基准实验室药物残留检测范围
    为加强兽药残留监控工作,保障动物产品安全,根据《兽药管理条例》规定,我部对国家兽药残留基准实验室药物残留检测范围进行了修订完善,现予公告。   一、按照《中华人民共和国动物及动物源食品中残留物质监控计划》,国家兽药残留基准实验室主要承担相关药物残留检测方法(筛选法、定量法、确证法)研究和标准的制定、检测技术仲裁、比对试验及技术培训等工作。   二、各兽药残留基准实验室药物检测范围   (一)国家兽药残留基准实验室(中国兽医药品监察所)   1.一般兽药品种   (1)抗微生物药   四环素类:四环素、土霉素、金霉素、多西环素   氟喹诺酮类:诺氟沙星、环丙沙星、恩诺沙星、达氟沙   星、二氟沙星、沙拉沙星、氟甲喹、噁喹酸。   (2)抗寄生虫药   二硝基类:二硝托胺、尼卡巴嗪   其他:乙氧酰胺苯甲酯。   2.禁用药物清单品种   β-受体兴奋剂类:西马特罗、克仑特罗、沙丁胺醇。   (二)国家兽药残留基准实验室(中国农业大学)   酰胺醇类:甲砜霉素、氟苯尼考   磺胺类:磺胺二甲嘧啶、磺胺甲噁唑、磺胺对甲氧嘧啶、   一般兽药品种抗微生物药   磺胺类:磺胺二甲嘧啶、磺胺甲   磺胺间甲氧嘧啶、甲氧苄啶。   抗寄生虫药   阿维菌素类:伊维菌素、阿维菌素、多拉菌素   磺胺类:磺胺喹噁啉、磺胺氯吡嗪钠   离子载体抗球虫药:莫能菌素钠、盐霉素钠、拉沙洛西   磺胺类:磺胺喹   钠、马度米星铵、赛杜霉素   其他:氯羟吡啶、盐酸氯苯胍、盐酸氨丙啉、氮哌酮、   癸氧喹酯、氢氢溴酸常山酮。   具有雌激素样作用的物质:玉米赤霉醇   禁用药物清单品种   氯霉素(包括琥珀氯霉素)   硝基咪唑类:替硝唑、地美硝唑、甲硝唑   镇静药:安眠酮、氯丙嗪、地西泮(安定)。   3.禁用药物品种   洛硝达唑   (三)国家兽药残留基准实验室(华南农业大学)   β-内酰胺类(青霉素类和头孢菌素类):青霉素、氨苄   一般兽药品种抗微生物药一般兽药品种抗微生物药   西林、阿莫西林、苯唑西林、氯唑西林、头孢氨苄、头孢噻呋、头孢喹肟、克拉维酸   多肽类:杆菌肽、黏菌素、维吉尼霉素   其他:泰妙菌素、洛克沙胂、氨苯胂酸。   咪唑并噻唑类:左旋咪唑、噻咪唑、哌嗪、氮胺菲啶   抗血吸虫药:吡喹酮   抗血吸虫药:吡喹酮   抗锥虫药:三氮脒   三嗪类:地克珠利、托曲珠利   有机磷类:二嗪农、巴胺磷、倍硫磷、敌敌畏、甲基吡   啶磷、马拉硫磷、蝇毒磷、敌百虫、辛硫磷   有机氯类:氯芬新   拟除虫菊酯类:氰戊菊酯、溴氰菊酯、氟氯苯氰菊酯、   氟胺氰菊酯。   性激素类:苯甲酸雌二醇、甲基睾丸酮、苯丙酸诺龙、丙酸睾酮、己烯雌酚   具有雌激素样作用的物质:醋酸甲孕酮、去甲雄三烯醇酮、。   杀虫剂:锥虫胂胺、呋喃丹(克百威)、杀虫脒(克死螨)、林丹(丙体六六六)、毒杀芬(氯化烯)、氯化亚汞(甘汞)、硝酸亚汞、醋酸汞、吡啶基醋酸汞、酒石酸锑钾。   群勃龙、醋酸氟孕酮。   (四)国家兽药残留基准实验室(华中农业大学)   氨基糖苷类:链霉素、庆大霉素、卡那霉素、新霉素、大观霉素、安普霉素、越霉素A、潮霉素B   大环内酯类:红霉素、泰乐菌素、替米考星、吉他霉素、泰万菌素   林可胺类:林可霉素   喹噁啉类:乙酰甲喹、喹乙醇。   苯并咪唑类:阿苯达唑、芬苯达唑、非班太尔、奥芬达唑、甲苯咪唑、氟苯达唑、苯氧丙咪唑   抗吸虫药:三氯苯达唑、硝碘酚腈、碘醚柳胺、氯氰碘柳胺   其他:双甲脒。   糖皮质激素类:地塞米松、倍他米松   解热镇痛类:安乃近。   喹噁啉类:卡巴氧   硝基呋喃类:呋喃它酮、呋喃唑酮、呋喃苯烯酸钠、呋   喃妥因、呋喃西林。   硝基化合物:硝基酚钠、硝呋烯腙。   杀虫剂:孔雀石绿、五氯酚酸钠、双甲脒(水生食品动   物)。   砜类抑菌剂:氨苯砜。   三、本公告自发布之日起执行,2007年3月发布的农业部公告第824号同时废止。   二0一一年七月二十九日
  • 用磁场做导航 纳米机器人精准搏杀肿瘤细胞
    团队用靶向给药微纳米机器人在小鼠身上做了实验。他们用了乳腺癌细胞种植的皮下肿瘤模型,对30只小鼠跟踪了30天。团队发现,这种方法对小鼠肿瘤确有靶向杀伤作用,且对周围正常组织的影响最小。  上映于1966年的科幻电影《神奇旅程》,讲了这么一个故事:为给一名科学家实行高难度血管手术,5名医生被缩小成头发丝大小,置于针筒中,注射进他体内。5人驾驶着“潜艇”,躲过了免疫细胞的攻击,一路乘风破浪,成功完成任务。  50多年过去,当初的幻想,已经部分成为了现实。微纳米医疗机器人,就被认为是一种颇具前途的智能给药平台,目前被广泛用于肿瘤的靶向治疗。  近日,北京航空航天大学机械工程及自动化学院“卓越百人”副教授、博士生导师冯林课题组,研究出了一种新的更为智能的肿瘤靶向机器人。它有了伪装,还有了导航,能够在磁场的驱动下,精准抵达战场,投掷杀伤肿瘤的弹药。  让巨噬细胞吞下纳米药物,变身微纳米机器人  让纳米机器人装载药物,到达指定地点,定向治疗炎症或清除肿瘤,这是医学纳米技术的终极目标之一。但传统微纳米机器人在人体内的运动,其实靠的是分子之间的结合力,这是一种“被动靶向”,难免脱靶。“就好比我们知道,人群中具有某种特质的两类人可能会碰上。但茫茫人海中你最后碰上的是不是想要的人,其实要打一个问号。”冯林说。  而且,也如当初那部电影里所展示的,被注射进人体内的纳米机器人,稍有不慎,就会遭到兢兢业业工作的免疫细胞的攻击。  能不能让这类医疗机器人更为安全且精准地到达要去的地方?  2016年从日本回国后,冯林就一直思考这个问题。在北航机器人所的支持下,冯林和陈华伟老师合作申请获批了国家重点研发计划—机器人重大项目“靶向给药微纳米机器人”。在一次讨论中,陈华伟问可不可以让活细胞作为载体。这句看似很随意的提问提醒了冯林:直接让活的细胞吞进载药纳米颗粒变身微纳米机器人行不行?  他们想到了巨噬细胞——这是一种喜欢吞食并处理异物的细胞。  合适的载体和“伪装”找到了,接下来,就是设计机器人的“导航系统”。  磁性纳米颗粒可以由磁场来控制,药物释放可以利用红外或者超声波。几乎是从零开始,冯林团队自行设计了复合磁控系统。他们从电子线圈开始设计,一点点调整、摸索技术参数。磁性纳米颗粒进入小鼠体内后,通过这套系统,他们可以在体外对其行走路径进行高精度控制。  再接下来,就是让磁性纳米颗粒装载药物,并让它在合适地点,通过合适方式,释放药物。  这款机器人其实设计有许多层。在阿霉素外层,是聚乙二醇,一种具有良好水溶性的高分子化合物;再外一层,是吲哚菁绿,它是药物研究中常用的荧光标记物,帮助科研人员判断机器人所在的位置。最后他们还包裹了一层脂质体,它具有非常高的生物相容性。  团队还为机器人设计了一个开关——近场红外光。近红外光穿透表层皮肤,磁性纳米颗粒吸收光线,产生热量,会释放出阿霉素。  如此一来,纳米机器人基本实现“指哪打哪”的效果。  “接收指令,执行指令,完成任务,在我们做机械的人眼中,具备这些能力的,才是智能的机器人。”冯林说。  团队用靶向给药微纳米机器人在小鼠身上做了实验。他们用了乳腺癌细胞种植的皮下肿瘤模型,对30只小鼠跟踪了30天。团队发现,这种方法对小鼠肿瘤确有靶向杀伤作用,且对周围正常组织的影响最小。  9月,纳米科学领域权威期刊《小》(Small)以封面文章的形式报道了课题组的研究成果。  在机械学院,他们建立生物医学实验室  冯林的团队中,有好几个医学生物专业出身的博士。在他的机械实验室里,还有一块专门区域,用来做生物医学实验。  所以,你能看到这样一个略显奇特的景象——实验室里,有各类机械模型,有专业级的显微镜,以及小白鼠。  去采访时,由于已经结束了上一轮的实验,小白鼠所剩不多,正在笼子里踱来踱去,安度余生。  冯林是“80后”,本科学的电子信息工程,硕士专业是生物机器人,博士留学日本名古屋大学,跟着导师新井史人教授一头扎进了更为微观的世界——微纳米机器人。  回国后,冯林来到北航,获得北航“卓越百人”,加入了机械学院张德远老师领导的仿生与微纳系统研究所,之后又得到北京市“科技新星”资助。北航提倡“医工结合”,冯林也被聘入了北京市生物医学工程高精尖中心,更深入地进入到医疗机器人领域。  “不能只是炒概念,说纳米机器人未来能如何如何。”冯林一直存着这个念头,就是要真正把纳米机器人打入体内,真正杀死体内的肿瘤细胞。  就在不久前,冯林指导的学生团队凭借Medcreate磁悬浮胶囊机器人在第七届中国国际大学生“互联网+”创新创业大赛中获得本科生创意组全国第五名。  它用到的技术,也是“复合场磁控”。  这是一款主动可控高速图像传输型胶囊机器人,能对胃部等大体积消化道器官进行全方位无死角视频探查。胶囊机器人可以悬浮运动,无需改变患者体位,就能完成整个胃部的覆盖式检查。  冯林为学生取得的成绩高兴,但他也知道,要完善各类治疗型的微纳米机器人,还“路漫漫其修远兮”。  从小鼠到人体,从试验到临床,还需要一步步完善和摸索,这并非坦途。“你要舍得花一辈子的时间。”冯林说。
  • 甲基化成肿瘤检测新靶标?五种新型DNA甲基化酶检测技术进展揭秘
    DNA甲基化是哺乳动物基因组中最常见的表观遗传事件之一,即DNA中核苷酸与甲基基团的共价修饰[2]。DNA甲基化与人的生命进程有着密不可分的关系。细胞的增殖与分化、染色体完整性的维护或者X染色体的活性等等都离不开DNA甲基化的控制,DNA甲基化流程在胚胎发育中是无处不在的[1]。如果DNA甲基化进程出现异常,会导致生物体出现各种各样的疾病以及身体的生长缺陷或生理紊乱。DNA与蛋白质之间的相互作用如果出现异常,会影响基因的表达,从而引起人体内肿瘤的发生或者肿瘤的转移,这一切的源头都是DNA甲基化进程出现异常的结果[3]。DNA甲基化酶是肿瘤治疗靶点DNA甲基化酶是一种修饰酶,经常与限制性内切酶一同出现。在真核生物基因组以及原核生物基因组中,普遍存在DNA甲基化酶维持以及催化DNA甲基化过程的现象。DNA甲基化酶被广泛认为是一种治疗靶点以及预测生物甲基化过程的标志物,在单细胞水平上准确灵敏地检测DNA甲基化酶对于肿瘤医学上的临床诊断以及临床治疗甚至是生物学研究有着至关重要的作用。根据甲基化的核苷酸和位置被分为三组,即腺嘌呤的甲基化、胞嘧啶的4-N甲基化和胞嘧啶的5-C甲基化。所有已知的DNA甲基化酶在其甲基化过程中以s-腺苷甲硫氨酸作为甲基供体。最常见的DNA甲基化不仅发生在胞嘧啶嘧啶环5-C位置的CpG位点上,还发生在对称四核苷酸5’-G-A-T-C-3’ 中腺嘌呤环的6-N位置[4,5]。传统DNA甲基化酶检测方法有局限 DNA甲基化酶活性的高灵敏度检测在基因调控、表观遗传修饰、临床诊断和治疗等方面具有重要意义。传统用于检测DNA甲基化酶活性的方法包括高效液相色谱法(HPLC)[6], 聚合酶链反应(PCR)[7],凝胶电泳[8],高效毛细管电泳(HPCE)[9],以及使用同位素标记的s-腺苷甲硫氨酸甲基化检测[10,11]。尽管这些技术在实验室实践中被证明是有用的,但它们具有局限性。例如,大多数技术不仅使用笨重昂贵的设备,而且需要复杂的样品制备和数据分析所需的大量时间。同位素标记等技术是有效的,但它们往往需要费力的样品制备、同位素标记、复杂的设备和大量的DNA,使得它们不适合在医护点使用。所以,DNA甲基化酶活性检测迫切需要简单、便携、高灵敏度和低成本的检测方法。在最近的技术进步中,许多替代的DNA甲基化酶活性测定方法,如放射法、比色法、荧光法、电化学法等已被提出。此外,其中许多与纳米材料或酶结合,以显著提高它们的敏感性。放射法、蛋白质纳米孔等新型检测技术兴起 放射法:同位素标记作为最早检测DNA甲基化酶活性的方法之一,早期广泛应用于检测DNA甲基化酶和DNA甲基化的活性[12,13]。在由DNA甲基化酶催化的甲基化过程中,同位素标记的甲基部分转移到DNA上,从而赋予甲基化的DNA放射性。这种放射性可以很方便地用闪烁计数器或放射自显像仪来检测。可惜的是,放射性试剂的介入是限制这种试验在中央实验室进行的最大缺点。对无辐射DNA甲基化酶活性检测的研究导致了甲基化特异性PCR[14]、HPCE[9]和HPLC等替代品的发展[7,14],而甲基化特异性PCR被认为是较好的方法。尽管非放射性,上述DNA甲基化酶活性检测需要庞大且通常昂贵的设备,冗长且耗时的样品制备和数据分析,以及繁琐的检测方案,这在临床实践中也比较难以实现全覆盖。比色法:比色法用于DNA甲基化酶活性检测依赖于颜色变化的目视观察或与DNA甲基化酶相关的吸收光谱的光谱测量。它们具有成本低、简单、可移植性和在某些情况下无需仪器的优点。虽然紫外-可见光谱法可以量化DNA,但甲基化和未甲基化DNA在紫外-可见吸收特性上的低灵敏度和不显著差异基本否定了紫外-可见光谱法直接检测DNA甲基化酶活性[15~17]。金纳米粒子:金纳米粒子(AuNPs)由于其表面的等离子体共振吸收的高消光系数且强依赖于粒子间距离,在DNA甲基化酶活性检测的比色法研究中引起了广泛关注。如图1 所示,金纳米粒子表面包覆有双链DNA (ds-DNA),其中一条链包含DNA甲基化酶识别序列和5’-硫醇末端。在DNA甲基化酶存在的情况下,如图1 B 所示,DNA甲基化酶被共价标记在ds-DNA中碱基环的6-C位置,因为在5-N位置缺乏一个质子阻止了β-消除,甲基化的DNA不能被核酸外切酶 ExoⅠ剪切,因此金纳米粒子仍然均匀地分散在溶液中 [18]。从而实现DNA甲基化酶活性的检测。结果表明,在526 nm处,金纳米粒子聚集物的吸光度与DNA甲基化酶的活性呈2 ~ 32 U / mL的线性关系,检出限为0.5 U/ mL。图1. (A)基于ABP的比色生物传感器的示意图(B) DNA甲基化酶的检测机制 荧光法:荧光指吸收激发荧光团的光,以促进电子从基态到激发态,电子迅速地回到激发态的最低能级,然后当电子最终返回基态时,发出波长较长的光。与其他DNA甲基化酶活性测定法相比,荧光法检测DNA甲基化酶活性的优点是检测过程简单,灵敏度高,但其复杂的光学性能限制了其在集中实验室的应用[19~20]。图2. 基于外切酶的靶循环的DNA甲基化酶活性检测原理图电化学法:电化学生物分析技术的发展一直是现代分析化学研究的热点之一。电化学法用于DNA甲基化酶分析包括测量电流、电压、电荷和电阻等电量,以反映DNA甲基化酶的活性。与许多其他类型的DNA甲基化酶活性的检测相比,它们具有低成本、高灵敏度、执行现场监测的能力以及非常适合微型化和集成微制造技术的优点[22~23]。Zhi-Qiang Gao等人在2014年报道了一种简单、高灵敏度的DNA甲基化酶电化学活性测定方法。该方法采用电催化氧化抗坏血酸(AA)的信号放大手段,通过一个螺纹插层N,N -2(3-丙基咪唑)-1,4,5,8-萘二酰亚胺(PIND)电催化氧化还原Os(bpy)2Cl+ (PIND-Os),包含5’-CCGG-3’ 对称序列的ds-DNA首先固定在金电极上。然后用DNA甲基化酶孵育电极,经过酶催化特定CpG二核苷酸的甲基化,然后用识别5’-CCGG-3’ 序列的限制性内切酶 Hpa II 剪切酶处理电极,从而实现DNA甲基化酶活性检测的目的[24]。图3. DNA甲基化酶活性的检测原理示意图蛋白质纳米孔:蛋白质纳米孔检测技术是在单分子水平上以低成本、无标签和高通量的方式研究生物分子的检测技术。近年来,纳米孔技术正从生物传感的角度进行研究[25]。应用于核酸特征鉴定、化学反应过程的测量、蛋白质分析、疾病相关蛋白状态的检测以及酶动力学的研究等[26]。α-溶血7素是一种蛋白质纳米孔,它自发地插入到脂质双层膜中,形成一个纳米孔[27]。当一个带电分子在外加电势下通过蛋白质纳米孔时,它会引起离子电流的瞬态变化,电流变化事件被记录下来。被分析物可以通过当前电流发生的频率进行量化,特征电流信号则可以揭示被分析物的各种特征[28~30]。该检测方法不需要对DNA探针进行任何化学修饰,既方便又节约成本,减少了样品消耗。 图4. 用于分析DNA甲基化酶活性的纳米孔试验的示意图 在过去的十几年中,DNA甲基化酶活性的检测取得了重大进展。有几种方法有希望可在临床检测,使得该方法在用于癌症诊断、预后和治疗方面显示出了希望。比色法依赖于颜色变化的目视观察或与DNA甲基化酶相关的吸收光谱的光谱测量,具有成本低、简单、可移植性和在某些情况下无需仪器的优点,但是检出限相对较高。荧光法检测DNA甲基化酶活性的检测过程简单,检出限相对理想,但其复杂的光学性能以及昂贵的仪器设备限制了其在生活中的应用。电化学法由于需要构建较复杂的反应电极材料而使得其在临床上受到了一定的限制。蛋白质纳米孔的检测方法不需要对DNA探针进行任何化学修饰,既方便又节约成本,减少了样品消耗,检出限相对较为理想,并且已经成功应用于人类血清样本。这类检测可能最终为常规DNA甲基化酶活性的检测和分子诊断打开大门,为疾病的管理和诊断带来新的前景。 作者:王家海、骆 乐 作者简介:王家海,博士,教授,硕士生导师/博士生导师,广州大学化学化工学院;分析化学专业;主要研究领域为“基于核算纳米结构为信号传导载体的纳米孔传感器”;在核酸探针和仿生纳米孔两方面开展了一系列分子识别的工作,也为将来进一步开展分析化学研究打下了坚实的基础,期间积累了多种前沿分析方法和技术:仿生纳米孔制备和检测;微纳米加工技术;核酸探针人工合成技术。参 考 文 献 [1] 陈晓娟,闫少春,邵国,等.人DNA甲基化转移酶的分类及其功能[J].包头医学院学报,2014,30(04):136-138.[2] Das PM, et al. DNA methylation and cancer[J]. Clin. Oncol. 2004 22: 4632-4642.[3] Jurkowska RZ, et al. Structure and function of mammalian DNA methyltransferases[J]. ChemBioChem 2011 12: 206-222.[4] Lee GE, et al. DNA methyltransferase 1-associated protein (dmap1) is a co-repressor that stimulates DNA methylation globally and locally at sites of double strand break repair[J]. Biol. Chem. 2010 285: 37630-37640.[5] Liu SN, et al. Assay Methods of DNA Methylation and Their Applications in Cancer Diagnosis and Therapy[J]. Chinese J.Anal. Chem. 2011 39: 1451-1458.[6] Boye E, et al. Quantification of dam methyltransferase in Escherichia coli[J]. Bacteriol. 1992 174: 1682-1685.[7] Eads CA, et al. CpG island hypermethylation in human colorectal tumors is not associated with DNA methyltransferase overexpression[J]. Cancer Res. 1999 59: 2302-2306.[8] Bergerat A, et al. Allosteric and catalytic binding of s-adenosylmethionine to escherichia coli DNA adenine methyltransferase monitored by 3H NMR[J]. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 1991 88: 6394-6397.[9] Fraga MF, et al. Rapid quantification of DNA methylation by high performance capillary electrophoresis[J]. Electrophoresis 2000 21: 2990-2994.[10] Yokochi T, et al. DMB (dnmt-magnetic beads) assay: measuring DNA methyltransferase activity in vitro[J]. Methods Mol. Biol. 2004 287: 285-296.[11] Adams RLP, et al. Microassay for DNA methyltransferase[J]. Biochem. Bioph. Methods 1991 22: 19-22.[12] Jurkowska RZ, et al. DNA methyltransferase assays[J]. Methods Mol. Biol. 2011 791: 157-177.[13] Pradhan S, et al. Recombinant human DNA (cytosine-5) methyltransferase [J]. Biol. Chem. 1999 274: 33002-33010.[14] Herman JG, et al. Methylation-specific PCR: a novel PCR assay for methylation status of CpG islands[J]. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 1996 93: 9821-9826.[15] Kattenhorn, L. M. Korbel, G. A. Kessler, B. M. Spooner, E. Ploegh, H. L. Mol. Cell 2005, 19, 547−557.[16] Mosammaparast, N. Shi, Y. Annu. Rev. Biochem. 2010, 79, 155−179.[17] Barglow, K. T. Cravatt, B. F. Angew. Chem., Int. Ed. 2006, 45, 7408−7411.[18] Wu Z, et al. Activity-based DNA-gold nanoparticle probe as colorimetric biosensor for DNA methyltransferase/glycosylase assay[J]. Anal. Chem. 2013 85: 4376-4383.[19] Zhu, C. Wen, Y. Peng, H. Long, Y. He, Y. Huang, Q. Li, D. Fan, C. Anal. Bioanal. Chem. 2011, 399, 3459−3464.[20] Chen, F. Zhao, Y. Analyst 2013, 138, 284−289.[21] Xing XW, et al. Sensitive detection of DNA methyltransferase activity based on exonuclease-mediated target recycling[J]. Anal. Chem. 2014 86: 11269-11274.[22] Wu, H. Liu, S. Jiang, J. Shen, G. Yu, R. Chem. Commun. 2012, 48, 6280−6282[23] Wang, M. Xu, Z. Chen, L. Yin, H. Ai, S. Anal. Chem. 2012, 84, 9072−9078[24] Deng H, et al. Highly sensitive electrochemical methyltransferase activity assay[J]. Anal. Chem. 2014 86: 2117-2123.[25] Howorka, S. Siwy, Z. Nanopore Analytics: Sensing of Single Molecules. Chem. Soc. Rev. 2009, 38, 2360−2384.[26] Song, L. Hobaugh, M. R. Shustak, C. Cheley, S. Bayley, H. Gouaux, J. E. Structure of Staphylococcal α-Hemolysin, a Heptameric Transmembrane Pore. Science 1996, 274, 1859−1865.[27] Lin, L. Yan, J. Li, J. Small-Molecule Triggered Cascade Enzymatic Catalysis in Hour-Glass Shaped Nanochannel Reactor for Glucose Monitoring. Anal. Chem. 2014, 86, 10546−10551.[28] Li, J. Yan, H. Wang, K. Tan, W. Zhou, X. Anal. Chem. 2007, 79, 1050−1056.[29] Wood, R. J. Maynard-Smith, M. D. Robinson, V. L. Oyston, P. C. F. Titball, R. W. Roach, P. L. PLoS One 2007, 2, e801−e801.[30] Wood, R. J. McKelvie, J. C. Maynard-Smith, M. D. Roach, P. L. Nucleic Acids Res. 2010, 38, e107−e107.[31] Jinghong Li, et al. Nanopore-based, label-free, and real-time monitoring assay for DNA methyltransferase activity and inhibition[J]. Anal. Chem. 2017 89: 13252−13260.
  • 离子液体柱——脂质组学中分离脂肪酸的气相色谱柱
    编者注:傅若农教授生于1930年,1953年毕业于北京大学化学系,而后一直在北京理工大学(原北京工业学院)从事教学与科研工作。1958年,傅若农教授开始带领学生初步进入吸附柱色谱和气相色谱的探索 1966到1976年文化大革命的后期,傅若农教授在干校劳动的间隙,系统地阅读并翻译了两本气相色谱启蒙书,从此进入其后半生一直从事的事业&mdash &mdash 色谱研究。傅若农教授是我国老一辈色谱研究专家,见证了我国气相色谱研究的发展,为我国培养了众多色谱研究人才。 第一讲:傅若农讲述气相色谱技术发展历史及趋势 第二讲:傅若农:从三家公司GC产品更迭看气相技术发展 第三讲:傅若农:从国产气相产品看国内气相发展脉络及现状 第四讲:傅若农:气相色谱固定液的前世今生 第五讲:傅若农:气-固色谱的魅力 第六讲:傅若农:PLOT气相色谱柱的诱惑力 第七讲:傅若农:酒驾判官&mdash &mdash 顶空气相色谱的前世今生 第八讲:傅若农:一扫而光&mdash &mdash 吹扫捕集-气相色谱的发展 第九讲:傅若农:凌空一瞥洞察一切&mdash &mdash 神通广大的固相微萃取(SPME) 第十讲:傅若农:悬&ldquo 珠&rdquo 济世&mdash &mdash 单液滴微萃取(SDME)的妙用 第十一讲:傅若农:扭转乾坤&mdash &mdash 神奇的反应顶空气相色谱分析 第十二讲:擒魔序曲&mdash &mdash 脂质组学研究中的样品处理 前言   作为代谢组学的重要分支之一,脂质组学(Lipidomics)的研究对象是生物体的所有脂质分子,并以此为依据推测其它与脂质作用的生物分子的变化,进而揭示脂质在各种生命活动中的重要作用机制。脂质组学是总体研究和这些疾病有关的脂质化合物,找到昭示这些疾病的生物标记物。   前一篇讲述了脂质组学研究中的样品处理技术,一般情况下样品处理后可以直接用鸟枪法进行质谱分析,但是如果是一个成分复杂的系统,就要进行分离,可以用气相色谱、液相色谱、薄层色谱或毛细管电泳,本文介绍代谢组学研究中使用离子液体色谱柱分离脂肪酸的气相色谱方法。 1、基本情况   由于脂质分子是不挥发性的化合物,同时有些脂质分子受热易于降解,所以在脂质组学研究中使用气相色谱有些困难,逊色于薄层色谱和液相色谱。如果使用气相色谱进行衍生化是必须的步骤,但是很多情况下衍生化会丧失脂质分子种类特点的结构信息。但是由于气相色谱以其对异构体的高分离能力、高灵敏度、便于进行定量分析的能力,它仍然是脂质组学分析中的有力工具。通常气相色谱用于分析某些类别的脂质,可以获得很高的分离度和灵敏度,所以经过很特殊的萃取、用TLC 或 HPLC与分离、再经衍生化是用气相色谱进行脂质组学研究的基本方法。用气相色谱可以很灵敏地检测许多类别的脂质,如脂肪酸、磷脂、鞘脂类、甘油酯、胆固醇和类固醇。分析高分子量的化合物,必须使用高柱温,甚至需要400 C,近年Sutton等配置了高温气相色谱-飞行时间质谱,这一系统可以进行高分子量化合物(m/z达1850),进行在线质谱分析温度达430℃,这样的系统适合于长链脂质的分析。   近年把离子液体用作气相色谱固定相,用以分离脂质混合物,特别是脂质的异构体。Delmonte等讨论了脂肪酸顺反异构体的分离问题,一些单不饱和脂肪酸的几何和位置异构体可以得到很好的分离。使用这一方法对18:1 FFA的各种异构体可以分离出10个单独的峰,此后使用这一方法分析了人头发、指甲等实际样品,因此建议使用离子液体毛细管色谱柱分析全脂肪酸或脂肪酸甲酯,这种固定相适合于脂质组学,得到更多脂质分子的种类信息。(刘虎威研究组,Anal Chem, 2014, 86, 161&minus 175) 2、室温离子液体作气相色谱固定相   室温离子液体,是指室温或接近室温时呈液态的离子化合物,一般由体积相对较大的有机阳离子(如烷基咪唑盐、烷基吡啶盐、烷基季铵盐、烷基季膦盐)和相对较小的无机或有机阴离子如六氟磷酸根([PF6]-)、四氟硼酸根([BF4]-)、硝酸根(NO3-)、三氟甲基磺酰亚胺([{CF3SO2}2N]-)等构成。离子液体,早期称作熔盐,在一战时期(1914)发现的第一个室温离子液体为乙基季胺硝酸盐。第一个使用熔盐作气相色谱固定相的是Barber(1959年),他利用硬脂酸和二价金属离子的盐(锰、钴、镍、铜和锌盐)作气相色谱固定相,测定了烃类、酮类、醇类和胺类在156℃下的保留行为,具有特点的是用锰的硬脂酸熔盐作固定相可以很好地分离&alpha -甲基吡啶和&beta -甲基吡啶,而使用相阿皮松一类固定相则完全不能分离。1982年 Poole等研究了乙基季胺硝酸盐作气相色谱固定相的保留行为,发现这一固定相可在40-120℃范围内使用,是一种极性强于PEG20M 的具有静电力和氢键力的极性固定相,适于分离醇类和苯的单功能团取代衍生物,而胺类与固定相有强烈的作用,不能从色谱柱洗脱出来。就在这一年 Wilker 等报道了首例基于1-烷基-3-甲基咪唑为阳离子的室温离子液体,研究了它们的合成方法和在电化学中的应用。此后Armstrong等在1999年首先将六氟磷酸 1-丁基-3-甲基咪唑 ([BuMIm][PF6] ) 及相应的氯化物([BuMIm][Cl] )用作气相色谱固定相 ,通过分离烃类、芳香族化合物、醛、酰胺、醚、酮、醇、酚、胺及羧酸类化合物 ,发现离子液体固定相具有双重性质:当分离非极性物质或弱极性物质时表现为非极性或弱极性固定相 当分离含有酸性或碱性官能团的分子时 ,表现为强极性固定相,并测定了[BuMIm][PF6]和[BuMIm][Cl]色谱固定相的麦氏(McRynolds)常数。之后的几年里Armstrong等进行了一系列有关室温离子液体作气相色谱固定相的研究,奠定了室温离子液体固定相在实际中应用的基础。此后人们竞相研究室温离子液体用作气相色谱固定相的问题,最近两年由于Supelco公司承袭了Armstrong研究团队的研究成果,把室温离子液体固定相商品化,出现了几种性能优越的室温离子液体毛细管色谱柱,就促使许多研究者使用商品室温离子液体柱,分离一些复杂的难分离的混合物,因而也大大促进了离子液体气相色谱固定相的广泛使用。(傅若农,化学试剂,2013,35( 6): 481 ~ 490) (1).室温离子液体气相色谱固定相的特点   室温离子液在许多领域得到了广泛的应用,如有机合成溶剂、催化剂用溶剂、基质辅助激光解析/电离质谱的液体基质、萃取溶剂、液相微萃取溶剂、毛细管电泳缓冲溶液添加剂等,此外它们在分析化学领域得样品制备、分离介质中也得到充分的应用,气相色谱固定相是应用最多的一个领域。所以能得到如此广泛的应用是因为它具有许多特殊的性能,联系到气相色谱固定相,它们非常适应毛细管色谱柱的多方面要求: (a) 蒸汽压低   气相色谱固定相在使用温度下具有很低的蒸汽压是必要条件,室温离子液体具有很低的蒸汽压,它们能很好地满足气相色谱固定相的这一要求,例如现在使用较多的1-丁基-3-甲基咪唑二(三氟甲基磺酰)亚胺([C4mim][NTf2])的蒸汽压见下表1,从表中数据看出在在不到180℃下蒸汽压不到1 mm Hg柱,这完全符合气相色谱固定相的要求。 表1 [C4mim][NTf2]在不同温度下的蒸汽压 温度/℃ 蒸汽压/P× 102 (Pa) 184.5 1.22(0.92 mmHg柱) 194.42.29(1.72 mmHg柱) 205.5 5.07 (3.8 mmHg柱) 214.4 8.74 (6.6 mmHg柱) 224.4 15.2 (11.4 mmHg柱) 234.4 27.4 (20.5 mmHg柱) 244.3 46.6 (35.0 mmHg柱) (b) 粘度高   室温离子液体的粘度高,适合于气相色谱固定相的要求,而且在较宽的温度范围内变化不大,因为粘度低会影响色谱柱的分离效率和寿命,因为气相色谱固定相在温度升高时趋向于降低粘度使液膜流动,造成膜厚改变,降低柱效,甚至液膜破裂降低柱寿命,室温离子液体的黏度比一般溶剂高很多,例如二乙基咪唑二(三氟甲基磺酰)亚胺在20℃的粘度为34cP,n-己基-3-甲基咪唑氯化物在25℃的粘度为18000 cP,所以离子液体的粘度一般比传统溶剂高1到3个数量级 。 (c) 湿润性好   要使毛细管色谱柱的柱效提高,就要把固定相涂渍成一层均匀、牢固的薄膜,这样固定相对毛细管壁要有很好的湿润性,室温离子液体正好具备这样的特性,它们的表面张力在 30 到 50 dyne/cm 之间,例如1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐,1-己基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐,和1-辛基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐分别为44.81, 39.02, 和 35.16 dyne/cm,这样的表面张力正好可以让固定相溶液湿润并铺展在未经处理的石英毛细管内壁上 。 (d)热稳定性好   大家都知道色谱柱的保留性能稳定性和柱寿命都与固定相的热稳定性有关,室温离子液体气相色谱固定相的热稳定性自然是十分重要的关键性能,离子液体的热稳定性随其阴阳离子的不同有很大的差异,离子液体的阴离子具有低亲和性及共轭键时(如三氟磺酸基,三氟甲基磺酰亚胺阴离子)就有很高的热稳定性,反之具有亲和性强的阴离子(如卤素基)其热稳定性就不好,一般像二烷基咪唑类离子液体固定相在220&ndash 250℃之间稳定,具有长烷基链的季鏻基离子液体可以在335&ndash 405℃之间稳定,Anderson等研究了双阴离子咪唑和双吡咯烷鎓基离子液体的热稳定性。极性强的室温离子液体气相色谱固定相(比如商品名为SLB-IL 111)的热稳定性虽然比不上二甲基硅氧烷的好,但是要比强极性固定相(氰丙基聚硅氧烷)的热稳定性要好,可是它的极性要比后者高,因而在分离脂肪酸甲酯的能力要大大优于后者。从图1可以看出商品离子液体柱SLB-IL82的热稳定性大大优于一些常用的极性固定相。 图1 几种离子液体色谱柱和常规固定相色谱柱热稳定性的比较 (e) 极性高   固定相的极性是极为重要的关键指标,目前表示固定相极性的有Mcrynolds常数,和Abrham溶剂化参数,离子液体的极性也仍然使用这两种方法表示,McReynolds常数是于120℃下以10种典型化合物测定所研究固定相的保留指数差(△I) ,用五种典型化合物(苯、正丁醇、2-戊酮、硝基丙烷和吡啶)的保留指数差(△I)之和来表示固定液的极性。Abraham表征固定相的方法是使用多种具有特殊作用力的标样来表征固定相和溶质 n-电子对及&pi -电子对作用能力、与溶质的静电和诱导作用能力、与溶质的氢键碱性作用能力、与溶质的氢键酸性作用能力、与溶质的色散作用能力。表 2 是几种商品离子液体固定相的极性,从表中数据看出,室温离子液体的极性要比极性最强的TCEP(1,2,3-三(2-氰乙氧基)丙烷)还要高,这样在分离脂肪酸甲酯和石油样品分析中就有特殊的用途。 表 2 几种商品离子液体固定相的极性 商品色谱柱 组成 McRynolds 极性(P) 相对极性数(p.N.)* SLB-IL 111 1,5-二(2,3-二甲基咪唑)戊烷二(三氟甲基磺酰基)亚胺 5150 116 SLB-IL 100 1,9-二(3-乙烯基咪唑)壬烷二(三氟甲磺酰基)亚胺4437 100 TCEP 1,2,3-三(2-氰乙氧基)丙烷 4294 94 SLB-IL 82 1,12-二(2,3-二甲基咪唑)十二烷二(三氟甲基磺酰基)亚胺 3638 82 SLB-IL 76 三(三丙基鏻六氨基)三甲氨(三氟甲基磺酰基)亚胺 3379 76 SLB-IL 69 未知 3126 70 SLB-IL 65 未知 2834 64 SLB-IL 61 1,12-二(三丙基鏻)十二烷-(三氟甲基磺酰基)亚胺-三氟甲基磺酸盐 2705 61 SLB-IL 60 1,12-二(三丙基鏻)十二烷二(三氟甲基磺酰基)亚胺(柱表面去活) 2666 60 SLB-IL 59 1,12-二(三丙基鏻)十二烷二(三氟甲基磺酰基)亚胺 2624 59 SupelcoWax 100%聚乙二醇 2324 52 SPB-5MS 5%二苯基/95%二甲基)硅氧烷 251 6 Equity-1 100%聚二甲基硅氧烷 130 3 *相对极性数=(Px x 100)/ PSLB-IL 100= McRynolds 极性乘以100再除以SLB-IL 100的 McRynolds 极性 (McRynolds 极性指标是上世纪60年代中期研究建立的一种气相色谱固定相极性量度指标,近半个世纪一直在使用,W O McReynolds.J Chromatogr Sci,1970,8:685-691) 几种离子液体色谱柱的结构和性能见表3 表3:几种离子液体色谱柱的结构和性能 3、几种商品离子液体色谱柱在脂肪酸甲酯分离中应用举例,见表4 表4 离子液体色谱柱在脂肪酸甲酯分离中应用 1 SLB-IL111 奶油中的脂肪酸 使用200m 长的SLB-IL111色谱柱可以很好地分离奶油中的脂肪酸,包括顺反和位置异构体 1 2 SLB-IL 82 和 SLB-IL 100 水藻中的脂肪酸 这两种商品离子液体柱用于分离水藻中的脂肪酸,具有很好的选择性和低流失,可以得到详细的脂肪酸分布,这是一种分析各种脂肪酸的色谱柱。 一维:聚二甲基硅氧烷 二维:SLB-IL 82 和 SLB-IL 100 2 3 SLB-IL100 鱼的类脂中反式20碳烯酸顺反异构体的分析 用60m长色谱柱可把C20:13和C20:11异构体得到基线分离,分离因子1.02,分离度1,57 3 4 SLB-IL111 分离16碳烯酸顺反异构体和其他不饱和脂肪酸 如果不使用SLB-IL111柱就不可能发现岩芹酸(顺式-6-十八碳烯酸),可以把cis-8 18:1和cis-6 18:1基线分离。证明岩芹酸在人的头发、指甲和皮肤中是内源性脂肪酸。 4 5 SLB-IL111 分离脂肪酸顺反异构体 SLB-IL111 可以很好地分离cis-,trans-18:1和 cis/trans 共轭异构体脂肪酸 5 6 SLB-IL100 牛奶和牛油中的脂肪酸顺反异构体 使用全二维GC,把离子液体柱用作第一维色谱柱 一维:SLB-IL100 二维:SGE BPX50 (50% 苯基聚亚芳基硅氧烷 6 7 SLB-IL 100(快速柱) 生物柴油中的脂肪酸甲酯(C1-C28) SLB-IL100是极性很高的固定相,可以排除样品中的饱和烴的干扰,减少了样品处理难度,免去使用全二维GC。 7 8 SLB-IL100 分离C18:1, C18:2, 和 C18:3顺反异构体 SLB-IL100是极性很高的固定相,可以很好地分离不饱和脂肪酸顺反异构体,优于二丙氰聚硅氧烷色谱柱 8 9 SLB-IL111 SLB-IL100 SLB-IL82 SLB-IL76 SLB-IL61 SLB-IL60 SLB-IL59 评价7种商品离子液体固定相分离37种脂肪酸甲酯的分离性能 IL59, IL60, 和 IL61三种色谱柱性能近似,不能分离C18:1脂肪酸的顺/反异构体,所有的色谱柱度可以基线分离C18:2 顺/反, C18:3 n6/n3, 和 C20:3 n6/n3异构体,IL82柱以5℃/min程序升温,可以把实验的37种脂肪酸甲酯分离开 9 10 SLB-IL59 SLB-IL60 SLB-IL61 SLB-IL76 SLB-IL82 SLB-IL100 SLB-IL111 用7种商品离子液体固定相分离脂肪酸甲酯的及和异构体 除去IL60柱以外所有色谱柱上对饱和脂肪酸的洗脱温度,随它们的极性降低而增加,当固定相极性增加是它们的等价链长急剧增加。还研究了脂肪酸甲酯在这些色谱柱上Abraham 的保留能量线性关系 10 11 SLB-IL111 使用强极性离子液体色谱柱快速分离食用油中的反式脂肪酸 使用强极性薄液膜细内径离子液体毛细管柱(75 m × 0.18 mm i d , 0.18 &mu m)快速分离食用油(例如奶油)中的反式脂肪酸 11 12 SLB-IL111 使用强极性离子液体色谱柱分析食用油中顺反式硬脂酸 在120℃柱温下可以分离所有cis-C18:1位置异构体,把柱温提高到160℃可以分离反-6-C18:1 和 反-7-C18:1异构体 12 表中文献 1 Delmonte P, Fardin-Kia A R, Kramer J K G,et al, Evaluation of highly polar ionic liquid gas chromatographic column for the determination of the fatty acids in milk fat [J].J. Chromatogr.A,2012, 1233:137-146 2 Gua, Q , David F., Lynen F. et al., Evaluation of ionic liquid stationary phases for one dimensional gas chromatography&ndash mass spectrometry and comprehensive two dimensional gas chromatographic analyses of fatty acids in marine biota[J]. J. Chromatogr.A, 2011, 1218:3056-3063 3 Ando Y.Sasaki, GC separation of cis-eicosenoic acid positional isomers on an ionic liquid SLB-IL100 stationary phase[J]. J. Am. Chem. Oil Soc.,2011,88:743-748 4 Destaillats F.,Guitard M. Cruz-Hernandez C, Identification of _6-monounsaturated fatty acids in human hair and nail samples by gas-chromatography&ndash mass-spectrometry using ionic-liquid coated capillary column[J]. J.Chromatogr.A 2011,1218: 9384&ndash 9389 5 Delmonte P, Fardin Kia A-R, Kramerb J.K.G.et al, Separation characteristicsof fatty acid methyl esters using SLB-IL111, a new ionic liquid coated capillary gas chromatographic column[J]. J.Chromatogr.A, 2011,1218: 545&ndash 554 6 Villegas C.Zhao, Y.Curtis J M, Two methods for the separation of monounsaturated octadecenoic acid isomers [J].J. Chromatogr. A, 1217 (2010) 775&ndash 784 7Ragonesea C,Tranchidaa P. Q.,Sciarronea D.et al, Conventional and fast gas chromatography analysis of biodiesel blends using an ionic liquid stationary phase[J]. J. Chromatogr.A, 2009,1216:8992&ndash 8997 8 Ragonese C, Tranchida P Q, Dugo P,et al,Evaluation of use of a dicationic liquid stationary phase in the fast and Cconventional gas chromatographic analysis of health-Hazardous C18 Cis/Trans fatty acids[J]. Anal. Chem., 2009, 81:5561&ndash 5568 9 Dettmer K, Assessment of ionic liquid stationary phases for the GC analysis of fatty acid methyl esters,Anal Bioanal Chem ,2014, 406:4931&ndash 4939 10 Characterisation of capillary ionic liquid columns for gaschromatography&ndash mass spectrometry analysis of fatty acid methylestersAnnie Zeng X, Chin S , Nolvachai Y,et al, Anal Chim Acta , 2013 803:166&ndash 173 11 Inagaki S,Numata M, Fast GC Analysis of Fatty Acid Methyl Esters Using a Highly Polar Ionic Liquid Column and its Application for the Determination of Trans Fatty Acid Contents in Edible Oils,Chromatographia , 2015,78:291&ndash 295 12 Yoshinaga K,Asanuma M,Mizobe H et al,Characterization of cis- and trans-octadecenoic acid positional isomers in edible fat and oil using gas chromatography&ndash flame ionisation detector equipped with highly polar ionic liquid capillary column, Food Chemistry , 2014 160:39&ndash 45 有关离子液体固定相在分离脂肪酸时的一些选择性和分离特点在下一讲叙述。
  • 贵州大学绿色农药全国重点实验室在病毒病防控又有新发现
    植物病毒病严重危害农作物的整个生长发育周期,是农业生产中仅次于真菌的第二大类世界性植物病害。其中马铃薯Y病毒(potato virus Y,PVY)是十大植物病毒病害之一,其主要危害茄科、豆科和藜科等农作物,给农业生产带来了极为严重的损失。PVY在植物体内绝对寄生性,植物体对其又缺乏完整有效的免疫系统,使PVY在实际的生产活动中的防治变得特别困难。目前,田间用于防治PVY的商品化药剂主要有氨基寡糖素、病毒唑和宁南霉素等,但是这些商品化的药剂仍不同程度的存在防治效果不够理想和防治成本高等问题。因此,创制高效、绿色友好和作用机制独特的抗PVY活性药物分子,仍然是现代农业生产中一个亟待解决的科学问题。植物病毒的功能性外壳蛋白(Coat protein, CP)对于病毒生命周期的多个阶段至关重要,参与病毒颗粒组装、病毒基因组保护、宿主细胞间运动和媒介传播等。因此,战略性地靶向PVY CP的抗病毒策略已经备受关注。然而,尽管许多抗病毒药物是基于PVY CP而设计或者是宣称其可能靶向CP,但这些药物具体是如何作用于 CP 来抑制病毒致病性的,在很大程度仍是未知的。2024年3月13日,贵州大学绿色农药全国重点实验室宋润江教授作为通讯作者、博士生韦春乐作为第一作者在Advanced Science(影响因子IF=15.1)发表了题为“Innovative Arylimidazole-Fused Phytovirucides via Carbene-Catalyzed [3+4] Cycloaddition: Locking Viral Cell-To-Cell Movement by Out-Competing Virus Capsid-Host Interactions”的文章,该研究通过氮杂环卡宾催化合成得到的手性苯并咪唑并二氮杂卓衍生物-3j (S)具有较好抗PVY活性,进一步机制研究揭示了小分子-3j (S)与PVY CPR¹⁹¹形成的氢键影响了PVY CP与NtCPIP蛋白之间的互作,进而影响PVY在宿主细胞间的移动从而实现对病毒侵染的抑制。 研究结果1、氮杂环卡宾催化高效合成手性的苯并咪唑并二氮杂卓衍生物作者以具有广泛生物活性的苯并咪唑类衍生物1a和α-溴代肉桂醛2a作为模型反应对反应条件进行筛选,通过N-杂环卡宾(NHC)一步合成苯并咪唑并二氮杂卓衍生物3a。最终以NHC A作催化剂、碳酸钾作碱和THF作溶剂,在室温下反应12h,以优秀的收率和对映选择性得到目标化合物(图1)。在最优条件下对底物普适性进行研究,该反应在不同取代基的苯并咪唑类衍生物1a和不同取代基的α-溴代肉桂醛2a下反应都能以高收率和高对映选择性得到目标化合物(图2)。图1. 反应条件的优化图2. 底物的普适性研究2、苯并咪唑并二氮杂卓衍生物的抗PVY活性测试通过半叶枯斑法测试了所有苯并咪唑并二氮杂卓衍生物的目标化合物的抗PVY活性。测试的结果表明,部分苯并咪唑并二氮杂卓衍生物对PVY表现出了较好的抑制活性。其中,化合物-3j (S)(239、198和98 μg/mL)抗PVY的治疗、保护和钝化活性均优于对照药剂病毒唑(650、627和242 μg/mL),表现出最佳的抗PVY活性。值得注意的是,化合物-3j表现出了与手性构型相关的活性差异。其中,-3j (S)的活性优于其对映异构体-3j (R)以及外消旋体-3j (rac)。这意味着-3j (S) 可能作为一种潜在的手性药物。表1. 目标化合物抗PVY活性的EC₅₀值 (μg/mL)3、潜在靶标位点的筛选和功能验证PVY CP是一个多功能的关键靶标蛋白,与病毒的细胞间移动、长距离移动和蚜虫的传播等密切相关,常常被作为潜在的靶标蛋白进行研究。活性小分子-3j (S)与PVY CP进行的分子对接表明,PVY CPR¹⁹¹和PVY CPN¹⁵¹可能是小分子-3j (S)作用于PVY CP的潜在靶标位点。作者通过原核表达分别纯化了野生型和突变型的PVY CP,并通过微量热涌动法测试了突变前后与小分子-3j (S)结合力的差异,验证了潜在的靶标位点。通过定点突变策略构建了突变的PVY CPR¹⁹¹A-GFP和PVY CPN¹⁵¹A-GFP侵染性克隆,在活体上对潜在的靶标位点进行验证和功能分析。结果表明PVY CPN¹⁵¹位点对病毒的系统侵染几乎没有影响,而PVY CPR¹⁹¹位点病毒的系统侵染至关重要。图3. 潜在靶标位点的筛选与验证图4. 潜在的靶标位点的验证与功能分析为进一步解释PVY CPR¹⁹¹和PVY CPN¹⁵¹结合位点对PVY系统侵染的影响,作者通过激光共聚焦显微镜观察了不同处理组浸润烟草后的胞间移动现象。结果表明,突变型PVY CPN¹⁵¹A-GFP的胞间移动效率与野生型PVY-GFP相当,而将PVY CPR¹⁹¹突变后,能破坏病毒的胞间移动。进一步验证小分子-3j (S)对病毒侵染影响的实验表明,与DMSO处理组后相比,经小分子-3j (S)处理后,PVY-GFP在本氏烟中的胞间移动效率和系统侵染显著受到抑制。图5. 潜在的靶标位点的验证与功能分析4、寄主关键蛋白的筛选和功能验证植物寄主因子对植物病毒的有效侵染至关重要,参与马铃薯Y病毒属的胞间移动同时与CP相互作用的寄主因子也被逐渐揭示。其中来自烟草的DnaJ样蛋白NtCPIPs,主要参与病毒的细胞间运动,并在与CP相互作用后导致PVY在宿主植物中的有效扩散。作者通过共免疫沉淀实验验证了寄主因子NtCPIP与野生型GFP-PVY CP和突变型GFP-PVY CPR¹⁹¹A蛋白的互作差异。同时,在烟草植株上过表达NtCPIP后,促进了PVY在烟草中的侵染。总的来说,实验的数据表明PVYR191A-GFP的胞间移动受阻可能是由于PVY CPR¹⁹¹A和NtCPIP之间的相互作用中断,并且NtCPIP能有效促进病毒的胞间移动和系统侵染。图6. 潜在的靶标位点的验证与功能分析总结研究团队通过NHC催化[3+4]七元氮杂环化合物的不对称合成,实现了手性苯并咪唑并二氮杂卓类化合物的高效合成。以PVY为研究对象,通过半叶枯斑法从75个目标化合物中筛选出最佳抗PVY活性的苯并咪唑并二氮杂卓衍生物-3j (S),化合物-3j (S)抗PVY的治疗、保护和钝化活性均优于市售的对照药剂病毒唑,表现出良好的应用前景。初步的作用机制研究揭示了手性的活性小分子-3j (S)与PVY CPR¹⁹¹形成的氢键竞争性地阻碍了PVY CP与NtCPIP蛋白之间的正常互作,进而影响PVY病毒粒子在宿主植物细胞间的移动,导致植物中病毒的积累水平下降,从而实现对病毒侵染的抑制。总之,这项工作通过不对称催化与生物活性测试相结合发现了具有良好抗PVY活性的手性小分子,并利用分子生物学技术深入揭示其分子机制,为促进交叉学科发展提供了研究基础。此工作部分结果近期发表于Advanced Science。贵州大学绿色农药全国重点实验室博士生韦春乐为论文第一作者。图7. 活性分子抑制PVY侵染可能的作用机制模式图
  • 添加剂引舆论危机?浅谈食品添加剂检测那些事
    刚刚过去的国庆假期,海天酱油过得并不顺利。有网友发现,在日本销售的海天酱油除了水、大豆、小麦以及食盐、砂糖之外,并无其他添加成分;而在国内海天酱油还添加了焦糖色、苯甲酸钠、三氯蔗糖等添加剂。网友们愤怒于海天酱油对国内外消费者的“双标”,同时也引发了无数网友对酱油食品安全的担忧。一般来说,食品添加剂的使用如果符合国家既定标准即是安全可靠的,出现上述酱油双标主要是因为不同国家对于食品添加剂的法律法规要求不同。依据我国法律法规,食品添加剂的使用需符合GB 2760-2014《食品安全国家标准 食品添加剂使用标准》,因此,企业及政府监管机构十分重视食品中添加剂的检测。那么,食品添加剂的检测主要用到哪些仪器呢?小编在此为大家精心列出了食品添加剂检测过程中涉及到的一些仪器品类,供广大用户采购参考!仪器品类仪器名称分析仪器气相色谱仪、液相色谱仪、顶空进样器、拉曼光谱仪、离子色谱仪、气质联用仪、液质联用仪、电位滴定仪、氨基酸分析仪、pH计等实验室常用设备离心机、研磨机、索氏提取器、磁力搅拌器、纯水器、匀浆机、均质器、涡旋振荡器、固相萃取仪、快速溶剂萃取仪、氮吹仪、浓缩仪、旋转蒸发仪、恒温水浴锅、移液器、氢气发生器等其他电子天平等同时,小编还为大家整理了相关食品添加剂等的检测解决方案,可供参考!方案1:食品中苯甲酸钠检测方案方案简介:该方案能够同时检测食品中常用的甜味剂和防腐剂,尤其是解决了糖精钠和脱氢乙酸不能达到基线分离的问题,并能使脱氢乙酸有良好的峰型;嵌入极性基团的Symmetry Shield RP18能耐受100%的水相流动相,能够延长在测定添加剂时的柱寿命。使用仪器:Waters Alliance HPLC 高效液相色谱系统方案2:使用三重四极杆LC/MS/MS同时分析16种甜味剂三氯蔗糖方案简介:本文向您介绍使用岛津 LCMS-8050对16种甜味剂进行同时分析的示例。阿斯巴甜、三氯蔗糖、安赛蜜等人工甜味剂属于日本食品卫生法中的指定添加物,相关部门针对允许使用甜味剂的部分食品及使用量制定了使用标准。使用仪器:岛津三重四极杆液质谱联用仪LCMS-8050方案3:GC-MS/MS方法测定可乐中4-甲基咪唑(4-MT)方案简介:国标《GB1886.64-2015 食品安全国家标准食品添加剂焦糖色》对氨法和亚硫酸铵法制成的焦糖色中4-甲基咪唑的含量规定不超过200mg/kg,对2-甲基咪唑的含量未限定。岛津气质联用仪可检测出酱油和可乐中痕量“4-甲基咪唑”和“2-甲基咪唑”。使用仪器:岛津三重四极杆型气相色谱质谱联用仪GCMS-TQ8050 NX方案4:电位滴定法测定酱油中氨基酸态氮的含量方案简介:参考食品安全国家标准《GB/T 5009.235-2016 食品中氨基酸态氮的测定》,本文采用电位滴定法检测酱油的氨基酸态氮含量,具有操作简单,结果准确,精度高等优点。使用仪器:海能T960全自动滴定仪方案5:使用气溶胶稀释进样 Agilent 7800 ICP-MS检测酱油中的Pb元素方案简介:参照GB 5009.268-2016《食品安全国家标准 食品中多元素的测定》,建立了对酱油中26种元素进行分析的 ICP-MS 方法。该方法绝大部分元素回收率结果在90.0%–110.0%的范围内。使用仪器:Agilent 7850 ICP-MS 质谱仪以上即小编为大家整理的部分解决方案及仪器,更多内容,请查看【行业应用】栏目,您也可在仪器信息网首页搜索框直接输入关键词进行查找。同时,也欢迎广大厂商积极上传相应解决方案,为用户提供更多参考,展示公司技术实力!══════════▼▼▼══════════【行业应用】是仪器信息网专业行业导购平台,汇聚了行业内国内外主流厂商的优质分析方法及相应的仪器设备。栏目建立了兼顾国家相关规定和用户习惯的专业分类,涉及食品、药品、环境、农/林/牧/渔、石化、汽车、建筑、医疗卫生等二十余个使用仪器相对集中的行业领域,目前,已经收录行业解决方案5万+篇。 选靠谱仪器,就上仪器信息网【仪器优选】。它是科学仪器行业专业导购平台,旨在帮助仪器用户快速找到需要的仪器设备。栏目囊括了分析仪器、实验室设备、物性测试仪器、光学仪器及设备等15大类仪器,1000余个仪器品类,收录数十万台优质仪器。↓↓↓
  • 国家质检总局批准公布259项国家标准
    中华人民共和国国家标准批准发布公告 Announcement of Newly Approved National Standards of P.R.China 2009年第4期(总第144期) 国家质量监督检验检疫总局批准259项国家标准,现予以公布。其与仪器密切相关的标准见下表,详细部分请见附件。 序号 标准号 标准名称 被代替标准 批准日期 修订日期 实施日期 1 GB/T 4103.16-2009 铅及铅合金化学分析方法 第16部分:铜、银、铋、砷、锑、锡、锌量的测定 光电直读发射光谱法 2009-04-08 2010-02-01 37 GB/T 3253.10-2009 锑及三氧化二锑化学分析方法 汞量的测定 原子荧光光谱法 2009-04-08 2010-02-01 38 GB/T 3253.11-2009 锑及三氧化二锑化学分析方法 铋量的测定 原子吸收光谱法 GB/T 3253.6-2001 2001-07-10 2009-04-08 2010-02-01 39 GB/T 3253.4-2009 锑及三氧化二锑化学分析方法 锑中硫量的测定 燃烧中和法 GB/T 3253.4-2001 1982-06-21 2009-04-08 2010-02-01 40 GB/T 3253.7-2009 锑及三氧化二锑化学分析方法 铋量的测定 原子荧光光谱法 2009-04-08 2010-02-01 41 GB/T 3253.8-2009 锑及三氧化二锑化学分析方法 三氧化二锑量的测定 碘量法 GB/T 3254.1-1998 1982-06-21 2009-04-08 2010-02-01 42 GB/T 3253.9-2009 锑及三氧化二锑化学分析方法 镉量的测定 火焰原子吸收光谱法 2009-04-08 2010-02-01 47 GB/T 4103.14-2009 铅及铅合金化学分析方法 第14部分:镉量的测定 火焰原子吸收光谱法 2009-04-08 2010-02-01 48 GB/T 4103.15-2009 铅及铅合金化学分析方法 第15部分:镍量的测定 火焰原子吸收光谱法 2009-04-08 2010-02-01 98 GB/T 17606-2009 原油中硫含量的测定 能量色散X-射线荧光光谱法 GB/T 17606-1998 1998-12-08 2009-04-08 2009-11-01 112 GB/T 23385-2009 饲料中氨苄青霉素的测定 高效液相色谱法 2009-03-26 2009-07-01 137 GB/T 23405-2009 蜂产品中环己烷氨基磺酸钠的测定 液相色谱-质谱/质谱法 2009-03-28 2009-07-01 138 GB/T 23406-2009 肠衣中硝基咪唑类药物及其代谢物残留量的测定 液相色谱-质谱/质谱法 2009-03-28 2009-07-01 139 GB/T 23407-2009 蜂王浆中硝基咪唑类药物及其代谢物残留量的测定 液相色谱-质谱/质谱法 2009-03-28 2009-07-01 140 GB/T 23408-2009 蜂蜜中大环内酯类药物残留量测定 液相色谱-质谱/质谱法 2009-03-28 2009-07-01 141 GB/T 23409-2009 蜂王浆中土霉素、四环素、金霉素、强力霉素残留量的测定 液相色谱-质谱/质谱法 2009-03-28 2009-07-01 142 GB/T 23410-2009 蜂蜜中硝基咪唑类药物及其代谢物残留量的测定 液相色谱-质谱/质谱法 2009-03-28 2009-07-01 143 GB/T 23411-2009 蜂王浆中17种喹诺酮类药物残留量的测定 液相色谱-质谱/质谱法 2009-03-28 2009-07-01 144 GB/T 23412-2009 蜂蜜中19种喹诺酮类药物残留量的测定方法 液相色谱-质谱/质谱法 2009-03-28 2009-07-01 145 GB/T 23413-2009 纳米材料晶粒尺寸及微观应变的测定 X射线衍射线宽化法 2009-04-01 2009-12-01 146 GB/T 23414-2009 微束分析 扫描电子显微术 术语 2009-04-01 2009-12-01 242 GB/T 23513.1-2009 锗精矿化学分析方法 第1部分:锗量的测定 碘酸钾滴定法 2009-04-08 2010-02-01 243 GB/T 23513.2-2009 锗精矿化学分析方法 第2部分:砷量的测定 硫酸亚铁铵滴定法 2009-04-08 2010-02-01 244 GB/T 23513.3-2009 锗精矿化学分析方法 第3部分:硫量的测定 硫酸钡重量法 2009-04-08 2010-02-01 245 GB/T 23513.4-2009 锗精矿化学分析方法 第4部分:氟量的测定 离子选择电极法 2009-04-08 2010-02-01 246 GB/T 23513.5-2009 锗精矿化学分析方法 第5部分:二氧化硅量的测定 重量法 2009-04-08 2010-02-01 247 GB/T 23514-2009 核级银-铟-镉合金化学分析方法 2009-04-08 2010-02-01 附件:中华人民共和国国家标准批准发布公告2009年第4号(总第144号).doc
Instrument.com.cn Copyright©1999- 2023 ,All Rights Reserved版权所有,未经书面授权,页面内容不得以任何形式进行复制