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吴茱萸苷

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吴茱萸苷相关的资讯

  • 中国营养保健食品协会团体标准发布公告
    4月4日,中国营养保健食品协会批准发布《保健食品用原料团体标准编制通则(一)》(T/CNHFA 111.1-2023)等20项团体标准,现予公告,自2023年4月10日起实施。 在这20项团标中,T/CNHFA 111.1-2023 为保健食品用原料团体标准编制通则(一),其他19项为保健食品用原料。标准中对原料的范围、规范性引用文件和技术要求进行了严格的要求,其中各标准附录对标志性成分检验方法进行规定。原料的标志性成分检测方法为薄层层析、紫外-可见分光光度法和高效液相色谱法。推荐发布团体标准信息序号标准编号标准名称标志性成分检验方法1T/CNHFA 111.1-2023保健食品用原料团体标准编制通则(一)//2T/CNHFA 111.2-2023保健食品用原料 枸杞子分枸杞多糖紫外-可见分光光度法3T/CNHFA 111.3-2023保健食品用原料 西洋参人参皂苷高效液相色谱法4T/CNHFA 111.4-2023保健食品用原料 黄芪黄芪甲苷高效液相色谱法5T/CNHFA 111.5-2023保健食品用原料 人参人参皂苷高效液相色谱法6T/CNHFA 111.6-2023保健食品用原料 茯苓茯苓薄层色谱7T/CNHFA 111.7-2023保健食品用原料 葛根葛根素反相高效液相色谱8T/CNHFA 111.8-2023保健食品用原料 银杏叶总黄酮醇苷高效液相色谱法9T/CNHFA 111.9-2023保健食品用原料 决明子大黄酚和橙黄决明素反相高效液相色谱10T/CNHFA 111.10-2023保健食品用原料 金银花皂苷类薄层色谱11T/CNHFA 111.11-2023保健食品用原料 红景天红景天苷反相高效液相色谱12T/CNHFA 111.12-2023保健食品用原料 丹参丹参酮类和丹酚酸 B反相高效液相色谱13T/CNHFA 111.13-2023保健食品用原料 三七人参皂苷和三七皂苷高效液相色谱法14T/CNHFA 111.14-2023保健食品用原料 淫羊藿淫羊藿苷和朝藿定高效液相色谱法15T/CNHFA 111.15-2023保健食品用原料 骨碎补柚皮苷高效液相色谱法16T/CNHFA 111.16-2023保健食品用原料 益智仁益智仁薄层色谱法17T/CNHFA 111.17-2023保健食品用原料 吴茱萸吴茱萸碱、吴茱萸次碱和柠檬苦素反相高效液相色谱18T/CNHFA 111.18-2023保健食品用原料 石斛石斛碱气相色谱法19T/CNHFA 111.19-2023保健食品用原料 铁皮石斛铁皮石斛多糖紫外-可见分光光度法20T/CNHFA 111.20-2023保健食品用原料 越橘花青素紫外-可见分光光度法[230404]111.1-2023 保健食品用原料团体标准编制通则(一).pdf.[230404]111.2-2023 保健食品用原料 枸杞子团体标准.pdf.pdf[230404]111.3-2023 保健食品用原料西洋参团体标准.pdf.pdf[230404]111.5-2023 保健食品用原料人参团体标准.pdf.pdf[230404]111.6-2023 保健食品用原料茯苓团体标准.pdf.pdf[230404]111.4-2023 保健食品用原料黄芪团体标准.pdf.pdf[230404]111.7-2023 保健食品用原料葛根团体标准.pdf.pdf[230404]111.8-2023 保健食品用原料银杏叶团体标准.pdf.pdf[230404]111.9-2023 保健食品用原料金银花团体标准.pdf.pdf[230404]111.10-2023保健食品用原料决明子团体标准.pdf.pdf[230404]111.11-2023 保健食品用原料红景天团体标准.pdf.pdf[230404]111.12-2023 保健食品用原料丹参团体标准.pdf.pdf[230404]111.13-2023 保健食品用原料三七团体标准.pdf.pdf[230404]111.14-2023 保健食品用原料淫羊藿团体标准.pdf.pdf[230404]111.15-2023 保健食品用原料骨碎补团体标准.pdf.pdf[230404]111.16-2023 保健食品用原料益智仁团体标准.pdf.pdf[230404]111.17-2023 保健食品用原料吴茱萸团体标准.pdf.pdf[230404]111.18-2023保健食品用原料石斛团体标准.pdf.pdf[230404]111.19-2023 保健食品用原料铁皮石斛团体标准.pdf.pdf[230404]111.20-2023 保健食品用原料越橘团体标准.pdf.pdf
  • 植物提取物的前景分析--“它”具有权威发言权
    p style=" text-align: center " img width=" 598" height=" 148" title=" 4444.jpg" style=" width: 539px height: 118px " src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201704/insimg/cb2775ae-cfc0-49d9-aa29-dedf08ad738f.jpg" / /p p   产品定义 /p p   植物提取物是以植物为原料,按照对提取的最终产品的用途的需要,经过物理化学提取分离过程,定向获取和浓集植物中的某一种或多种有效成分,而不改变其有效成分结构而形成的产品。按照提取植物的成份不同,形成甙、酸、多酚、多糖、萜类、黄酮、生物碱等 按照性状不同,可分为植物油、浸膏、粉、晶状体等。[2] /p p   市场供求 /p p   植物提取物有许多不同品种[3] ,这些产品供需随年份及各种市场因素不断变化,供需不平衡的情况时有发生。 /p p   ① 产品供给影响  由于植物提取物行业原材料为农林产品,容易受天气、病虫害、播种面积等因素影响,不同年份的原材料收购价格及数量会出现波动,原材料价格波动使天然植物提取物产品的价格、产量会有一定程度的变动,发生市场供需失衡。 /p p   ② 市场需求影响 /p p   多数生产企业对海外市场需求认识有限,可能对市场需求缺乏科学和长期准确判断。当某一产品市场需求较好时,短期内会出现供不应求的市场失衡情况,但随着市场信息的传播,大量企业会一拥而上重复生产,导致产品供大于求。 /p p   生物碱 /p p   是一类复杂的含氮有机化合物,具有特殊的生理活性和医疗效果。如麻黄中含有治疗哮喘的麻黄碱、莨菪中含有解痉镇痛作用的莨菪碱等。 /p p   苷类又称配糖体 /p p   由糖和非糖物质结合而成。苷的共性在糖的部分,不同类型的苷元有不同的生理活性,具有多方面的功能。如洋地黄叶中含有强心作用的强心苷,人参中含有补气、生津、安神作用的人参皂苷等。 /p p   挥发油 /p p   又称精油,是具有香气和挥发性的油状液体,由多种化合物组成的混合物,具有生理活性,在医疗上有多方面的作用,如止咳、平喘、发汗、解表、祛痰、驱风、镇痛、抗菌等。药用植物中挥发油含量较为丰富的有侧柏、厚朴、辛夷、樟树、肉桂吴茱萸、白芷、川芎、当归、薄荷等。 /p p   单宁(鞣质) /p p   多元酚类的混合物。存在于多种植物中,特别是在杨柳科、壳斗科、蓼科、蔷薇科、豆科、桃金娘科和茜草科植物中含量较多。药用植物盐肤木上所生的虫瘿药材称五倍子,含有五倍子鞣质,具收敛、止泻、止汗作用。 /p p   其他成分 /p p   如糖类、氨基酸、蛋白质、酶、有机酸、油脂、蜡、树脂、色素、无机物等,各具有特殊的生理功能,其中很多是临床上的重要药物。 /p p   综合各国的立法范畴和概念及使用情况,植物提取物这个概念是可以被各国所接受与认可的,也是传播草药在各国通用的共性表达方式。中国植物提取物的出口额早在1999年就已超过中成药的出口额。在欧美国家,植物提取物及其制品(植物药或食品补充剂)有着广泛的市场前景,已发展成一个年销售额近80亿美元的新兴产业。 /p p   中国的植物提取物总体上是属于中间体的产品,目前的用途非常广泛,主要用于药品、保健食品、烟草、化妆品的原料或辅料等。用于提取的原料植物的种类也非常多,目前进入工业提取的植物品种在300种以上。 /p p   产品功效——遏制癌症 /p p   美国科学家说,他们通过对膀胱癌的研究,证实了绿茶提取物能有效遏制癌肿瘤发展,同时不损害健康细胞。由美籍华人科学家领导的这个研究小组认为,绿茶提取物可能成为一种有效的抗癌药物。 /p p   这一成果当天发表在《临床癌症研究》杂志上。主持这项研究的加利福尼亚大学洛杉矶分校副教授饶建宇说,他们的成果“增进了对绿茶提取物作用机理的理解”。如果人们对绿茶提取物遏制肿瘤的机理有所了解,就能确定哪种类型的癌症患者能从绿茶提取物中受益。 /p p   研究人员在论文中写道,癌肿瘤的发展与癌细胞的扩散运动密切相关,癌细胞要运动,就必须启动一个被称为“肌动蛋白重塑”的细胞进程。一旦这一进程被激活,癌细胞就能够侵入健康的组织,导致肿瘤扩散。而绿茶提取物能破坏“肌动蛋白重塑”进程,使得癌细胞粘附在一起,其运动受到阻碍,此外它还能使癌细胞加快老化。 /p p   饶建宇说,癌细胞具有“侵略性”,而绿茶提取物打破了它“侵略”的路径,能限制癌细胞,使其“局部化”,使癌症治疗和预后工作都变得相对简单。 /p p   此前,已经有一些研究成果揭示了绿茶提取物对包括膀胱癌在内的许多癌症具有效果,它能够引起癌细胞过早凋亡,并阻断肿瘤组织的血液供应。饶建宇对新华社记者说,他们研究小组的一些成员正在验证绿茶提取物对胃癌等其他癌症的效力。 /p p   他说,与以前类似的研究不同,他们使用的绿茶提取物,其成分和饮用的绿茶非常相似,这意味着常饮绿茶可能有某种抗癌效果,至少可以增强人体对癌症的防御能力。不过研究人员也认为,目前他们只实验了有限的几个膀胱癌细胞系,要揭示绿茶的抗癌机理还有待进一步的研究。 /p p   其他科学家当天评论说,这一研究成果进一步证实了绿茶在预防和治疗癌症方面所具有的潜力。尤其在膀胱癌治疗方面,新成果有助于发现膀胱癌的易感者,降低发病率。 /p p   产品功效——抗氧化性 /p p   自1900年Gomberg提出自由基(tripheylemthylradical)学说以来,人们对自由基的研究逐渐加深。传统合成的抗氧化剂虽然抗氧化能力比较强,但长期食用有潜在的毒性,有的甚至会产生致畸、致癌作用,因此愈来愈受到人们的排斥 而蜂花粉是蜜蜂从花朵上采集的花粉粒,含有黄酮类、维生素、激素、核酸、酶类和微量元素等,具有抗衰老作用,是良好的抗氧化食品。葛 根 、杜仲叶、 枸 杞 、 枳 椇 子 、 茯 苓 、 五 味 子 、 银 杏 、 竹叶、柠檬、柑橘和蜂胶的抗氧化作用均已得到实验证明。因此,从天然产物中筛选具有抗氧化和清除自由基活性的物质对食品和医药工业都有重要意义。 /p p /p
  • 元旦优惠大酬宾“上海远慕生物”感谢一路有您!
    尊敬的各位客户: 值此辞旧迎新之际,为答谢全国客户朋友及终端客户对上海远慕生物的一贯支持,在2018年元旦来临前夕特举行一次特大优惠酬宾活动,预祝大家在2018年能够取得开门红的佳绩。 活动:以下是我司促销产品,更多优惠产品请联系客服! 甲基丙烯酸异癸酯/甲基丙烯酸异癸酯 吴茱萸次碱84-26-4 标准胎牛血清(碳吸附过滤) 酵母粉琼脂 大鼠血管内皮细胞生长因子C(VEGF-C)ELISA试剂盒 醛品红染色液 辣根过氧化物酶标记的羊抗兔IgG 小鼠细胞膜表面免疫球蛋白(SmIg)ELISA试剂盒 牛肉膏蛋白胨琼脂培养基 CAS:65039-10-3,氯化1-烯丙基-3-甲基咪唑 CAS:920-66-1,六氟异丙醇价格 CAS:63700-19-6,尿苷二磷酸葡糖醛酸现货供应 大鼠5羟色胺(5-HT)ELISA检测试剂盒 人5羟色胺(5-HT)ELISA检测试剂盒说明书 人转化生长因子β1(TGF-β1)ELISA检测试剂盒说明书 小鼠转化生长因子β1(TGF-β1)ELISA检测试剂盒,进口elisa试剂盒 活动时间:即日起至1月31日 注:活动期间,凡购买古朵指定产品即可享受特价优惠!本次活动的zui终解释权归上海远慕生物科技有限公司所有。 远慕生物,专业供应科研实验所需的培养基,抗体,动物血清血浆,标准品对照品,化学试剂,酶联免疫试剂盒,白介素试剂盒,金标检测试剂盒,微生物,蛋白质,ELISA种属涵盖广,凭借多年行业经验,完善的售后服务,高质量的产品,赢得客户一致好评,欢迎来电咨询与订购!
  • 兰州化物所邱洪灯、陈佳等天然产物中酶抑制剂筛选研究取得新进展
    天然产物具有资源丰富、安全有效、环境友好和毒副作用小等特点,是天然酶抑制剂的重要来源之一。从天然产物中筛选有效、低毒、价廉的酶抑制剂具有重要意义。低共熔溶剂(Deep eutectic solvents, DES)作为一类新型离子液体,具有制备简单、蒸气压低、可生物降解、成本低和设计性强等特点。近年来,中国科学院兰州化学物理研究所中科院西北特色植物资源化学重点实验室手性分离与微纳分析课题组在新型碱性DES的设计合成及用于纳米酶分析方面取得了系列成果。最近,研究人员以L-脯氨酸为氢键供体、六水合硝酸铈为氢键受体,结合理论计算合成了新型DES(图1)。图1. L-脯氨酸与六水合硝酸铈以不同的摩尔比形成的混合物的玻璃化转变温度及三维结合模式图研究人员以摩尔比为1:1的L-脯氨酸和六水合硝酸铈组成的DES为溶剂、反应物和模板,制备出CeO2-Co(OH)2复合材料。结果表明,与水溶液中制备的CeO2、Co(OH)2和CeO2-Co(OH)2材料相比,在该DES中制备的CeO2-Co(OH)2复合材料具有更显著的类氧化酶活性,这主要是由于DES中制得的CeO2-Co(OH)2具有丰富的氧空位。基于CeO2-Co(OH)2纳米材料优异的类氧化酶活性,构建了可视化检测乙酰胆碱酯酶活性和不可逆抑制剂筛选的新方法。在此基础上,研究人员将其成功应用于生物碱类天然产物(盐酸小檗碱、咖啡因、喜树碱、苦参碱和吴茱萸碱)中乙酰胆碱酯酶可逆抑制剂的筛选,并通过分子对接和动力学模拟实验探讨了其作用机理(图2)。该研究不仅拓展了DES在纳米酶中的应用,而且为从天然产物中筛选阿尔茨海默病等神经退行性疾病的治疗药物提供了一种新策略。图2. CeO2-Co(OH)2复合材料用于乙酰胆碱酯酶活性检测及抑制剂筛选该研究发表在Analytical Chemistry上,硕士研究生刘芸为该论文第一作者,兰州化物所陈佳副研究员、邱洪灯研究员和东北大学于永亮教授为共同通讯作者。前期相关研究成果发表在Chinese Chemical Letters(2020, 31, 1584)、Analytical and Bioanlytical Chemistry(2020, 412, 4629)、Microchimica Acta(2020, 187, 314)、ACS Applied Nano Materials(2021, 4, 2820)、Talanta(2021, 222, 121680)和ACS Sustainable Chemistry & Engineering(2021, 9, 15147)上。以上工作得到了国家自然科学基金、中科院青年创新促进会和甘肃省自然科学基金项目的支持。
  • 【应用分享】温中止痛中药——花椒的33种农残测定分析(固相萃取法)
    中药花椒本品为芸香科植物青椒、花椒的干燥成熟果皮。由于花椒基质中含有大量油脂类、色素类成分,这些成分易造成GC-MS/MS上目标物保留时间漂移、化合物不出峰和污染柱前端;LC-MS/MS上易导致目标物不出峰,从而导致分析结果干扰大、回收率差、线性不达标。今天,我们用固相萃取法来看花椒项目的前处理效果吧。适用范围本方法参考中国药典2020版2341第五法中的固相萃取法方式二,适用于含色素、挥发油、基质复杂中药材的农残检测。实验步骤一 / 对照品溶液的制备1.1 混合对照品配制精密量取禁用农药混合1 mL,置20 mL量瓶中,加乙腈稀释至刻度,摇匀,备用;1 .2 气相色谱-串联质谱法分析用内标溶液的制备取磷酸三苯酯对照品适量,精密称定,加乙腈溶解并制成每1 mL含1.0 mg的溶液,即得。精密量取适量,加乙腈制成每1 mL含0.1 μg的溶液。1.3 空白基质溶液的制备取花椒空白基质样品,同供试品溶液的制备方法处理制成空白基质溶液。1.4 基质混合对照溶液的制备分别精密量取空白基质溶液1.0 mL(6份),置氮吹仪上,40 °C 水浴浓缩至约0.6 mL,分别加入混合对照品溶液10 μL、20 μL、50 μL、100 μL、150 μL、200 μL,加乙腈稀释至1 mL,涡旋混匀,即得。二 / 供试品溶液的制备(QuEChERS法)提取:取花椒粉末(过3号筛)5 g,精密称定,加氯化钠1 g,加入50 mL乙腈,匀浆处理2 min,离心后分取上清液,残渣再加50 mL乙腈,匀浆处理1 min,离心后,合并两次提取上清液,减压浓缩至3~5 mL,加乙腈定容至10 mL,摇匀,置-20 ℃冷藏3 h或家用冰箱冷藏过夜,取出趁冷离心1 min(4000转/min),分取所有上清液置离心管中,摇匀,待净化。三 / 净化3.1 GC-MS/MS样品 SPE柱:SelectCore HLB-C中药农残专用柱500mg/6mL净化:取SelectCore HLB-C固相萃取柱500mg/6mL,加乙腈5 mL活化,再取上述花椒提取液2 mL置已活化的SelectCore HLB-C固相萃取柱中,收集样品液,待所有样品液进入柱体填料后,取5 mL乙腈洗脱,合并样品液与洗脱液,氮吹至2 mL即得。GC-MS/MS测定:精密量取上述减压回收后的样品溶液1 mL,氮吹至0.4 mL加入混合对照溶液,乙腈定容至1 mL,再加入0.3 mL磷酸三苯酯溶液,混匀,过0.22 μm尼龙针式过滤器,上机分析。3.2 LC-MS/MS样品 SPE柱:SelectCore HLB固相萃取柱500mg/6mL净化:量取上述花椒提取液3 mL,过SelectCore HLB固相萃取柱500mg/6mL,收集全部净化液,混匀,即得。LC-MS/MS测定:精密量取过固相萃取柱后溶液1 mL氮吹至0.4 mL加入混合对照品液,乙腈定容至1 mL,再加入0.3 mL水,混匀,过0.22 μm尼龙针式过滤器,上机分析。四 / 仪器分析4.1 GC-MS/MS气相色谱-串联质谱法(岛津GC-MS-TQ8040 NX)色谱条件色谱柱:NanoChrom BP-50+MS, 30m×0.25mm×0.25μm;进样口温度:250 ℃;升温程序:初始温度为60 ℃,保持1 min;以10 ℃/min升温至160 ℃;再以2 ℃/min升温至230 ℃,最后以15 ℃/min升温至300 ℃,保持6 min;载气:高纯氦气(纯度99.999%);进样方式:不分流进样;恒压模式:146 kPa;进样量:1 μL质谱条件电离方式:电子轰击电离源(EI);电离能量:70 Ev;接口温度:250 ℃;离子源温度:250 ℃;监测方式:多反应监测模式(MRM);溶剂延迟:10 minGC-MS/MS监测目标物注意事项:目标物定量离子CE电压参考离子CE电压地虫硫磷245.90137.005245.90109.0015甲基对硫磷263.10109.0013125.0047.0010甲拌磷砜124.9096.905153.0097.0010特丁硫磷砜198.90143.0010124.9096.905特丁硫磷亚砜186.0097.0020186.00124.9010氟甲腈、氟虫腈、氟虫腈亚砜、氟虫腈砜、久效磷、水胺硫磷采用LC-MS/MS监测结果,GC-MS/MS可不监测以上化合物。4.2 LC-MS/MS高效液相色谱-串联质谱法(岛津LC-MS 8045)色谱条件色谱柱:ChromCore C18-MS Pesticides, 2.6μm, 2.1×100mm;流动相:A:0.1%甲酸水溶液(含有5 mmol/L甲酸铵);B:乙腈-0.1%甲酸水溶液(含有5 mmol/L甲酸铵)=95:5;流速:0.3 mL/min;柱温:40 ℃;进样量:2 µL;梯度:时间(min)流速(mL/min)流动相A(%)流动相B(%)00.3703010.37030120.30100140.3010014.10.37030160.37030质谱条件离子源:电喷雾离子源(Electrospray ionization,ESI)正离子扫描;监测方式:多反应监测模式(MRM);离子源接口电压:4.5 kV;雾化气:氮气3.0 L/min;加热气:干燥空气10.0 L/min;DL温度:250 ℃;加热模块温度:400 ℃;接口温度:300 ℃;干燥气:N2 10 L/minLC-MS/MS监测目标物注意事项:目标物定量离子CE电压参考离子CE电压氟虫腈434.9081.0015434.90249.8030氟甲腈386.90350.8010386.90281.8035氟虫腈砜450.90281.8030450.90243.8066氟虫腈亚砜419.10383.1010419.10262.1027治螟磷、甲拌磷、甲拌磷砜、特丁硫磷砜、特丁硫磷亚砜、地虫硫磷参考GC-MS/MS分析结果;为提高仪器灵敏度可采用分段采集模式进行,分段采集可设置测定时间为各目标物保留时间前后0.5 min;挥发油基质样品自动进样器托盘温度不宜过低,否则个别样品会出现分层,导致分析结果不准确,建议25 ℃为宜。五 / 实验结果花椒样品液净化后颜色对比1花椒提取液2花椒提取液过SelectCore HLB固相萃取柱500mg/6mL3花椒提取液过SelectCore HLB-C固相萃取柱500mg/6mL六 / 实验结论通过以上实验数据比对,可以看出,SelectCore HLB-C 500mg/6mL固相萃取柱,针对花椒的挥发性成分和色素成分去除效果良好,这样,不仅保护了气相柱和离子源,还消除了由于基质效应带来的检测灵敏度下降等问题。其中普遍反映GC-MS/MS中存在较大基质抑制效应的地虫硫磷、甲拌磷砜、特丁硫磷砜、特丁硫磷亚砜等农残的回收率都得以保证。另外SelectCore HLB 500mg/6mL固相萃取柱,对花椒中挥发性成分去除效果良好,减轻了由于基质中干扰物导致的LC-MS/MS上样品中目标化合物响应低等问题。两款固相萃取柱搭配使用可为花椒的农药残留实验数据的稳定性和可靠性提供良好的帮助。中药农残相关实验耗材:方法类别推荐产品货号适用品种快速样品处理法(QuEC-hERS)SelectCore QuEChERS 萃取盐包6g MgSO4, 1.5g NaOAc 50/pkgQS-002川桐皮、川赤芍、木通、通草、灯心草、白芍、麦冬、泽泻、益智、姜黄、枸杞、大枣等含碳水化合物和少量色素类SelectCore QuEChERS 净化管15mL, 900mg MgSO4, 300mg PSA, 300mg C18, 300mg Silica, 90mg GCB 50/pkgQ-15PCSG01注意事项:前处理步骤较多,提取效率较为充分,溶液颜色较深,基质标每次只能一个点,加入盐包时会放热,注意冰浴降温对杀虫脒有吸附,回收率可能偏低SelectCore QuEChERS 净化管 15mL, Pesticide Residue A06(含色素挥发油中药农残Q法) 50/pkgQ-15A06木香、厚朴、羌活等含挥发油和色素类注意事项:改良后的配方可以吸附更多的色素和挥发油基质SelectCore QuEChERS 净化管15mL, Pesticide Residue A07(丹参中药农残Q法) 50/pkgQ-15A07丹参专用注意事项:改良后的配方提高了丹参农残测定的稳定性和重现性固相萃取方法1SelectCore QuEChERS 净化管15mL, 1200mg MgSO4, 300mg PSA, 100mg C18 50/pkgQ-15PC04基质简单,色素较少如:人参、西洋参、茯苓、白芍、山药、隔山撬、浙贝母、麦冬、葛根、粉葛、川赤芍、赤芍、白附片、川木通、桑白皮、三七、黄芪、甘草、天花粉注意事项:适用于含有较多有机酸和糖干扰的样品,对磺隆类和杀虫脒化合物吸附较强固相萃取方法2SelectCore HLB固相萃取柱200mg/6mL 30/pkgHLB060-060200-1紫草、北柴胡、陈皮、山楂、大黄、柴胡、当归、党参、地黄、防风、黄芪、桔梗、苦参、益母草、黄精、灵芝、茯苓、大青叶、板蓝根、甘草等含少量色素类注意事项:吸附色素能力相比固相1要好,对滴滴滴类化合物吸附力较强故GC-MS/MS样品分析不适用,多用于LC-MS/MS样品净化SelectCore HLB-A中药农残专用柱200mg/6mL 30/pkgHLBA60-060200-1千年健、桃仁、苦杏仁、花椒、没药、紫苏叶、厚朴、金银花、艾叶、款冬花、乌梅、桑叶、牛蒡子、菟丝子、酸枣仁、莪术、槟榔、小茴香、枳实、郁金、白头翁、菊花、陈皮、白花蛇舌草、褚实子、化橘红、川防风、当归等富含挥发油和色素类气质质测定项目注意事项:对磺隆类化合物吸附力强,且对三氯杀螨醇类、滴滴滴类化合物具有一定吸附作用,故LC-MS/MS样品分析不适用,GC-MS/MS样品分析需5mL样品上柱净化SelectCore HLB-B中药农残专用柱200mg/6mL 30/pkgHLBB60-060200-1色素较多,挥发油较多如:火麻仁、菟丝子、厚朴、酸枣仁、羌活、川芎、莪术、蛇床子、紫苏叶、姜黄、干姜、陈皮、枳实、青皮s、防风、莱菔子、槟榔、当归、小茴香、豆蔻、黄连、黄柏、虎杖、大黄、马钱子、化橘红、当归注意事项:对滴滴滴类化合物具有一定吸附性,适用于LC-MS/MS样品分析,3mL样品上柱净化SelectCore HLB-C中药农残专用柱500mg/6mL 30/pkgHLBC60-060500-1血竭、补骨脂、吴茱萸、沉香、没药、蛇床子、火麻仁、小茴香、马钱子等富含挥发油、色素和生物碱类气质质测定项目适用于重油重色素和生物碱的果实和种子类中药,GC-MS/MS样品分析需2mL样品上柱净化固相萃取方法3SelectCore GCB/NH2-II 固相萃取柱500mg/500mg/6mL 30/pkgGN100-061000-2色素含量多,含少量挥发油如:金银花、菊花、款冬花、忍冬花、益母草、淫羊藿、龙胆草、大黄、虎杖、何首乌、麻黄、苦丁茶、刘寄奴、山银花、忍冬藤、川牛膝、地黄、桑叶注意事项:洗脱液中有甲苯,毒性较大,且洗脱时间较长;对磺隆类农药有一定吸附LC-MS/MS样品分析时应联合其他净化方式分析磺隆类数据SelectCore GCB/NH2-A 固相萃取柱500mg/500mg/6mL 30/pkgGNA100-061000-1紫草、黄连、黄柏、何首乌、干益母草、吴茱萸、虎杖、大黄、决明子、胡黄连、苕叶细辛、菊花、千里光、蒲公英、艾叶、荆芥、茵陈、金银花、番泻叶、龙胆草、蛇床子、川乌、草乌、车前子、地耳草、金钱草、薄荷、广藿香、老鹳草、紫苏叶、忍冬藤、栀子、连翘、莲子心、竹叶柴胡、矮地茶、红景天、麻黄、白鲜皮、赶黄草、款冬花等注意事项:适用于干扰较为严重的GC-MS/MS样品分析。若用于LC-MS/MS样品分析,应联合其他净化方式液相色谱柱ChromCore C18-MS Pesticides 2.6μm, 2.1×100mmS013-026018-02110S气相色谱柱NanoChrom BP-50+MS, 0.25μm,30m×0.25mmG5025-3002
  • 多快好省测中药!均相液液萃取配合UFMS同步分析多种中药活性成分
    研究背景对于具有多成分、多靶点特点的中药来说,多组分共存时主要成分的体内过程研究对揭示中药体内复杂药效物质基础有重要意义。但由于中药成分的多样性和各成分间理化性质的差异性,中药生物样品中多成分的同步、灵敏、快速定量检测仍是一个艰巨的挑战。近年来,均相液液萃取方法已经成为蛋白分离纯化的重要手段之一。 该研究发现通过添加一定浓度盐或糖的水溶液,可使均相混合体系(如由血浆和有机相乙腈组成) 分层,同时利用相似相溶原理对目标分析物进行萃取。作者发现通过向有机溶剂-血浆均相体系加入质谱友好的挥发性盐(如甲酸铵、乙酸铵)的盐析辅助均相液液萃取方法兼具操作步骤简单、基质干扰低、提取回收率稳定的特点,可同步对多种不同极性的待测物进行提取分离,在保证选择性和灵敏度的同时提高了分析方法的通用性。 01方法与结果目标待测化合物中(结构见图1),3种生物碱类成分和3种萜类成分在质谱正离子模式下有较好响应,而3种黄酮类成分在负离子模式的灵敏度更佳。利用岛津LCMS-8050高速正负极切换的性能特点,在保证高灵敏度的同时,单次分析中同时进行正负离子的多通道MRM监测(图2)。图1 柳胺酚内标和目标待测化合物的化学结构 图2 大鼠血浆QC样品中LIQ、DHE、ILIQ、LIQN、IS、RVN、LIM、OBA、EVO和RUT的代表性MRM色谱图 在样品前处理方法优化过程中,作者对比了6种前处理步骤对血浆样品中目标待测化合物基质效应和提取回收率的影响,6种方法分别为:(1) 甲醇蛋白沉淀(方法A),(2) 乙腈蛋白沉淀(方法B),(3)甲基叔丁基醚-二氯甲烷液液萃取(方法C),(4)乙酸乙酯-正丁醇液液萃取(方法D),(5)乙酸铵盐析辅助均相液液萃取(方法E),(6)葡萄糖糖析辅助均相液液萃取 (方法F)。结果显示,对于9种目标待测化合物,使用乙腈蛋白沉淀的方法基质干扰明显;使用弱极性萃取溶液的液液萃取方法对极性较大的甘草苷和异甘草苷提取回收率低,进而影响分析方法的定量下限;而使用挥发性盐溶液和有机溶剂的盐析辅助均相液液萃取方法,既可以降低基质干扰又能保证各待测成分的提取回收率,对比另外两种原理的前处理方法,扩大了分析物的适用范围(图3)。 图3 空白血浆加标QC样品的萃取方法基质效应和回收率结果 作者还对盐析辅助均相液液萃取方法的挥发性盐种类和浓度进行了探究。总体上,同浓度的甲酸铵和乙酸铵溶液对盐析辅助均相液液萃取方法基质效应和提取回收率的影响相似(图4),但对待测成分精密度和准确度的影响略有差异。此外,对于乙腈-血浆的均相体系,当体系中乙酸铵浓度增加到0.5 M后才会出现分层趋势(图5)。高浓度盐溶液的加入有利于均相体系盐析分层,但较高的盐浓度会降低负离子模式下的黄酮类成分的检测灵敏度。 图4 空白血浆加标QC样品的SALLE方法基质效应和回收率结果 图5 乙酸铵浓度对SALLE性能的影响 最后,对优化的方法进行了方法学验证,并成功应用于中药吴茱萸-甘草配伍的大鼠体内药代动力学研究中。 02 总结与讨论本研究开发优化了一种操作步骤简单、检测灵敏度高、化合物适用范围广的血浆样品LC-MS/MS高通量分析方法,利用岛津LC-30AD高速梯度精密送液和LCMS-8050高速正负极切换的技术特点,同步对极性差异较大的3种生物碱类、3种萜类和3种黄酮类成分进行了定量测定。LCMS-8050 03文献简介 文献题目《Simultaneous LC-MS/MS bioanalysis of alkaloids, terpenoids, and flavonoids in rat plasma through salting-out-assisted liquid-liquid extraction after oral administration of extract from Tetradiumruticarpum and Glycyrrhiza uralensis: a sample preparation strategy to broaden analyte coverage of herbal medicines》 使用仪器LCMS-8050,LC-30AD 作者Manlin Li1, Hanxue Wang1, Xiaohan Huan1, Ning Cao1, Huida Guan1, Hongmei Zhang2, Xuemei Cheng1, Changhong Wang1*1. Institute of ChineseMateria Medica, Shanghai University of Traditional Chinese Medicine, The MOE Key Laboratory for Standardization of Chinese Medicines, Shanghai Key Laboratory of Compound Chinese Medicines, 1200 Cailun Road, Shanghai 201203, China2. School of Pharmacy, Shanghai University of Traditional Chinese Medicine, Shanghai 201203, China* Corresponding author. Institute of Chinese Materia Medica, Shanghai University of Traditional Chinese Medicine, Shanghai 201203, China. Tel: 086-021-51322511, Fax: 086-021-51322519, E-mail: wchcxm@shutcm.edu.cn wchcxm@hotmail.com (Changhong Wang). 原标题:通过盐析辅助均相液液萃取方法和LC-MS/MS技术同步对大鼠血浆中的生物碱类、萜类和黄酮类成分进行定量分析上海中医药大学 中药研究所文章发表于Analytical and Bioanalytical Chemistry文章链接:https://doi.org/10.1007/s00216-021-03568-1 致谢本研究得到《上海市中医药事业发展三年行动计划》[ZY(2018-2020)-CCCX-5002]的资助。 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。
  • 头发有助于除草剂监测
    瑞安德沃特-约翰逊(Ryan De Vooght-Johnson)一种新的LC-MS/MS方法用于检测头发中的草甘膦及其代谢物AMPA(氨甲基膦酸),有助于监测这种除草剂的暴露情况,并与健康问题建立联系。草甘膦暴露是潜在的健康风险草甘膦是孟山都公司于1974年推出的一种广谱除草剂,是世界上使用最广泛的除草剂之一。美国有750多种产品含有这种除草剂。其专利于2000年到期,草甘膦现在由一系列制造商销售。喷洒在作物上后,除草剂会进入河流和水体,细菌将其转化为氨甲基膦酸(AMPA)。接触草甘膦被认为与某些癌症有关,包括非霍奇金淋巴瘤。据报道,草甘膦具有细胞毒性和遗传毒性作用,并引起炎症,以及影响淋巴细胞功能和微生物与免疫系统之间的相互作用。世界卫生组织国际癌症研究机构(International Agency for Research on Cancer)报告称,草甘膦“可能对人类致癌”,尽管美国环境保护署(US Environmental Protection Agency)认为草甘膦小心使用是安全的。欧洲食品安全局(EFSA)表示,它不太可能导致人类癌症,但在2015年,EFSA规定急性参考剂量的限值为每千克体重0.5毫克,并承认这是一种有毒化学品。头发中草甘膦的快速分析研究人类草甘膦暴露对于建立与健康问题的联系很重要,但草甘膦在暴露后3天内就从体内消除,因此在尿样中检测的窗口很短。头发分析可以提供接触一系列化学物质的时间信息,这些化学物质通常用于药物检测。为了监测草甘膦暴露情况,巴黎萨克雷大学MasSpecLab的科学家开发了一种用于测定头发中的草甘膦和AMPA的LC-MS/MS方法。对短于3厘米的头发进行批量分析,但在长度足够长的情况下,则将头发分为2厘米的段进行分析。头发在DCM(二氯甲烷)中清洗,然后磨成粉。在研磨后的样品中,根据需要加入校准标准溶液或QC溶液,然后在5µL 10 mg/L内标溶液中进行超声处理。将溶液在真空下蒸发至干,将残渣重新溶解在水中,然后进行LC-MS/MS分析。使用带有Luna HILIC色谱柱和TSQ Altis三重四极杆MS的Dionex Ultimate 3000进行分析。梯度模式以0.5 mL/min的流速进行,5mM甲酸盐缓冲液作为流动相A,乙腈作为流动相B。梯度从90% B开始,持续2 min,在0.5 min内下降至20%,然后保持1.5 min。在负模式下使用ESI进行检测,离子喷射电位为-3.5 kV,毛细管温度为350°C,氮气作为屏蔽气体,氩作为碰撞诱导离解气体。MRM(Multiple Reaction Monitoring,质谱多反应监测)用于监测下列转换:168.2→63.2和168.2→79.2适用于草甘膦,110.0→79.2和110.0→63.2适用于AMPA。按照2011年EMA(European Medicines Agency,欧洲药品管理局)指南进行验证。选择性、交叉污染、线性、LOD/LOQ、准确度、精密度、基质效应和稳定性都被认为是可以接受的。对于现实生活中的分析,从使用草甘膦多年的农民身上采集了头发样本,确保他们的头发足够长,足以覆盖最近使用的除草剂。为了进行比较,还从生活在城市中没有接触草甘膦的人和其中一位农民的妻子身上采集了样本,他们没有在农场工作,但住在同一个地方,吃同一种食物。其中一位农民还提供了一份尿液样本进行比较,并使用改进版的HPLC方法进行分析。四个农民中有三个头发中含有草甘膦。农民甲每年喷洒作物三到四次,头部、阴毛和尿液中的草甘膦含量都很高。农民丁与农民甲合作,接触情况相似,但草甘膦检测结果未呈阳性。作者解释说,这是因为她经常漂白头发,然后把头发染成红色,这肯定消除了任何残留物。农民甲的妻子没有在农场工作,头发中的草甘膦含量很低,与城市居民中的草甘膦含量相似。现在可以进行长期暴露监测通过可以使用本文报道的新LC-MS/MS方法测量头发中的除草剂及其代谢物AMPA来评估长期暴露于草甘膦的可能性。只有四位农民参与了这项研究,因此作者计划研究更多的主题,并进一步优化方法。这种方法对于监测这种除草剂的暴露情况和评估其毒性很有用。相关链接Alvarez JC,Etting I,Larabi IA。通过 LC/MS-MS 方法定量人发中的草甘膦和氨基甲基膦酸。生物医学铬。2022. https://doi.org/10.1002/bmc.5391除草剂草甘膦是一种“重要的”癌症因素。英国广播公司新闻。2019 年 3 月 20 日(https://www.bbc.co.uk/news/business-47633086;2020年 5 月 12 日访问)。草甘膦会损害昆虫的免疫系统。威利分析科学。2021 年 5 月 28 日(https://analyticalscience.wiley.com/do/10.1002/was.00080263;2020年 5 月12 日访问)。关于作者瑞安德沃特-约翰逊Ryan 是一名自由科学作家和编辑。在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,之后担任编辑职务。作为委托编辑,他创办了两本与分析化学和药物相关的期刊,Bioanalysis 和 Therapeutic Delivery,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,让他有更多的时间陪伴家人、骑自行车和分配土地。符 斌,北京中实国金国际实验室能力验证研究有限公司 供稿
  • 新型芯片复制神经肌肉接头有助于为神经肌病测试药物
    新型芯片复制神经肌肉接头有助于为神经肌病测试药物麻省理工学院(MIT)工程师们开发出一种复制神经肌肉接头(神经和肌肉之间至关重要的连接)的微流控设备(microfluidic device)。该设备约有25美分硬币大小,包含单个肌条和一小组运动神经元。研究人员能够在逼真(现实)的三维基质中影响和观察两者之间的相互作用。研究人员对该设备中的神经元进行基因改造,使其对光照做出反应。通过将光照之间投射到(这些)神经元上,他们能够精确刺激这些细胞,发送信号激发肌肉纤维。研究人员还测量了设备内肌肉在被激发后抽搐或收缩的力量。该研究结果2016年8月3日在线发表于《Science Advances》期刊,可能帮助科学家们理解并识别药物以治疗肌萎缩侧索硬化(ALS,即卢伽雷氏症)和其他神经肌肉相关疾病。“神经肌肉接头涉及许多失能性疾病,其中有些是残酷而致命的,还有很多尚未被发现”领导该研究的MIT机械工程系研究生Sebastien Uzel说,“我们希望能够在体外形成神经肌肉接头,从而帮助我们理解某些疾病活动”。Sebastien Uzel现在是哈佛大学Wyss研究所博士后。自1970年代以来,科学家们已经提出了大量方法在实验室中模拟神经肌肉接头。大部分这些实验涉及在培养皿或小玻璃基板上生长肌肉和神经细胞。但这样的环境与(动物)体内状态相去甚远,在动物体内,肌肉和神经细胞存活于复杂的三维环境中,并且通常距离较远。“想想长颈鹿”Uzel说,“脊髓神经元所发出的轴突需要跨越非常大的距离才能与腿部肌肉连接。”为了在体外重建更逼真的神经肌肉接头,Uzel和同事们构造了一种微流控设备,该设备具有两个重要特性:1. 三维环境;2. 隔离肌肉和神经的隔间,从而模拟两者在人体内的自然分离状态。研究人员将肌肉和神经元细胞悬浮于隔间中,然后充满凝胶以模拟三维环境。为了生长肌肉纤维,研究团队使用了获得自小鼠的肌肉前体细胞,随后将其分化成肌肉细胞。他们将细胞注入微流控隔间,细胞会在隔间内生长并融合形成单个肌条。同样的,他们从干细胞分化出运动神经元,然后将所获得的神经细胞聚合体放置在第二个隔间中。在分化两种细胞之前,研究人员使用光遗传学(optogenetics)技术对神经细胞进行了基因改造。该研究共同作者、MIT机械和生物工程Cecil and Ida Green特聘教授Roger Kamm说:光“能够让你精确控制你想要激活的细胞”。在这样的狭小空间里,电极无法实现这一点。最后,研究人员为该设备添加了另一个特性:力传感。为了测量肌肉收缩,他们在肌肉细胞隔间内构造了两个微小的弹性支柱,位于肌肉纤维周围并能够被生长的肌肉纤维所包裹。随着肌肉收缩,支柱会被挤压在一起,形成位移,研究人员能够测量这些位移并转换为机械力。在测试该设备的实验中,Uzel和同事们首次观察到神经元在三维区域内向肌肉纤维伸展轴突。在观察到轴突建立连接时,他们用微小的蓝光激射刺激神经元,并立即观察到肌肉收缩。“发射闪光,就能观察到抽搐”Kamm说道。根据这些实验,Kamm说,这种微流控设备可能作为神经肌病药物测试卓有成效的试验场,甚至可以根据个体患者进行定制。“你可能从ALS患者获得多能细胞,将它们分化成肌肉和神经细胞,并且为特定患者制造整个系统”Kamm说,“然后你能够根据需要多次复制,同时测试不同的药物或疗法的组合,查看哪种疗法能够最有效地改善神经和肌肉之间的连接。”另一方面,他说,该设备在“建模操作协议(modeling exercise protocols)”中可能是有用的。例如,通过以不同的频率刺激肌肉纤维,科学家们能够研究重复压力如何影响肌肉的性能。“现在,随着所有这些新型微流控方法的开发,你能够开始建立神经元和肌肉的更复杂的模型”Kamm说,“神经肌肉接头是另一个现在可以被纳入测试模式的单位”。
  • 不要吃着地沟油,指责麦当劳
    麦当劳身陷“橡胶门”中,似乎难以一时抽身。麦当劳回应称,在中国麦当劳售卖的麦乐鸡中聚二甲基硅氧烷、特丁基对苯二酚两种物质的含量完全符合现行国家食品添加剂使用卫生标准,对消费者的健康无害。这一回应似乎可以入选公关失败的经典案例。   尽管,麦乐鸡中添加的“神秘”佐料有来自世界卫生组织乃至若干专家的“安全承诺”,但是,对于已成食品安全“惊弓之鸟”的国人来说,怀疑一切权威已经成为习惯。所以,麦当劳抬出“国标”来应对消费者和社会舆论,几乎是完全忽视了中国国情。因为,几乎每一个中国人都已经通过“人肉实验”而知道了,所谓的“国标”只是一张白纸。其既在现实中缺乏对不法企业的有效约束,而且内容陈旧而宽松,没有考虑到当代人敏感的神经。事实上,没有与时俱进的“国标”已经被民众看做是不法食品生产商的“帮凶”。尽管,这种看法有失公允,却是大众心态的真实反映。   不信任“国标”,不信任食品生产商,不信任知识权威,这是在诸多食品安全事件中,屡屡呈现出来的一种社会情绪。如果承认这是不可否认的现实,那么,就应该看到,在一个食品安全危机四伏的社会中,任何食品安全事件,也都是一场社会心理事件。   按理说,中国人几乎每天都在吃地沟油,都在吃药残超标的蔬菜、水果,而众所周知,这些东西的危害要远远大于麦当劳的“佐料”。而且,与那些小商小贩以及国内的不良食品企业相比,麦当劳是一家更加负责任的企业。大家本来不该厚此薄彼,不该一边吃着地沟油,一边又指责麦当劳。其中的问题一方面在于,“吃的东西不能有毒”这一古老的信条,另一方面又或许在于,“明知有毒而吃”与“不知有毒而吃”的本质区别,所以,很多消费者不能容忍的是,他们对麦乐鸡的烹饪缺乏知情权。然而,不论基于那样的一种理由,如今诸多消费者的极端表现,皆难以说是理性行为。而这种非理性的表现,恰恰也正是一个社会心理事件的应有特征。   食品安全事件之所以兼具社会心理事件的两面性,并非大众的主动选择,而是因为这种心理阴影主要是由制度理性的缺失而造成的。在食品安全领域,制度理性就是具体体现为国家标准,其既包括国家标准的制定,以及对于违犯国家标准生产者的惩罚等。   在三聚氰胺等近年来多起具有国际影像力的食品安全事件中,大家已经看到,中国的国标要么是执行的还是上个世纪80年代的标准,要么就是有些食品添加剂的标准要么是“人无我有”,要么是“人低我高”。吾等尚未听说过一个案例是,我们在食品领域的国标比国际更严格。如今,西方国际严格执行的食品卫生与营养标准,到了中国这里只是简化为超标不超标、卫生与否、健康与否以及营养的多寡均不在约束之列。我们不知道,麦当劳的添加剂在美国合不合法,为什么在英国就没有,而在中国却又是合法的。只是,麦当劳敢于理直气壮地为自己的行为在中国声辩,恰恰说明了我们的国标有问题。   中国的国标之所以如此不堪,很重要的原因是,国标的制定过程中,缺乏消费者的声音。在曾经轰动一时的“馒头”国标事件中,我们看到制定国标的竟然最后竟然是一家企业。这实质上道出了国标制定的秘密。在国标制定过程中,企业与消费者话语权的不对等,也就决定了很多国标实质上是尽最大可能保护了企业的利益。而法治环境的缺失,又令那些无视国标的生产者幸福地活着。   国标制定环节的不公,以及执行环节的松懈,也就不可能使这一制度获得合法性,也使这制度充满着荒诞。最该保护消费者的制度却去保护企业、甚至是纵容违法者,那么这样的制度也就不能确立其合法性,也不可能取得人们的信任。这就把人们逼向了怀疑一切又担心一切的心理困境。让人们变成了食品安全事件的“惊弓之鸟”。所以,在麦当劳事件中,大家更应该追问“国标”之失与制度之蔽。   如果说,国人真的要在麦当劳事件上较真的话。那么,就应该在地沟油、成都小吃等等事件上保持同样的立场和态度,要求改变“合法投毒”的食品添加剂政策。国标的制度绝对不能以“吃不死人”为底线,而是真正体现消费者的利益。“吃着地沟油,指责麦当劳”,如此可笑的行为,无助于食品安全制度的改进。这也不会令我们吃的“地沟油”更安全,更健康。
  • 沃特世超高性能色谱柱应对氨基糖苷类抗生素药物分析监测难点
    氨基糖苷类抗生素分析难点: 氨基糖苷类抗生素是一类含有氨基糖苷键的抗生素,抗菌谱广,对需氧革兰阴性杆菌具有强大的抗菌活性,临床应用广泛。该类抗生素由氨基糖与碱性1,3-二氨基肌醇以苷键结合而成,1,3-二氨基肌醇为碱性多元环己醇结构,因此氨基糖苷类抗生素均具有碱性强,极性大的特性。目前大多数氨基糖苷类化合物的液相色谱检测时均使用了高比例的三氟乙酸作为流动相,当采用这些溶剂作为流动相时色谱工作者经常发现色谱柱柱效下降非常厉害,色谱峰重现性差,柱寿命短等方面问题。 2010年版《中国药典》方法摘录: 硫酸依替米星:0.2mol/L 三氟乙酸-甲醇 84:16 ;流速0.5mL/min 硫酸庆大霉素C组分: 0.2mol/L 三氟乙酸-甲醇 92:8 ;流速0.6mL/min 硫酸卡那霉素:0.2mol/L 三氟乙酸-甲醇 92:8 ;流速0.6mL/min 硫酸西索米星:0.3mol/L三氟乙酸-甲醇-乙腈 96:3:1;流速0.5mL/min 硫酸奈替米星有关物质:0.2mol/L 三氟乙酸-甲醇 84:16 ;流速0.5mL/min 沃特世公司解决方案: 沃特世(Waters® )公司第二代杂化颗粒XBridgeTM系列色谱柱产品,通过在硅胶颗粒合成过程中引入有机的亚乙基桥结构,使其具有行业领先的化学稳定性,pH范围1~12,同时提高了色谱柱产品的耐受性及机械强度,使用该系列色谱柱产品的可以帮您解决氨基糖苷类抗生素的色谱分析问题 利用沃特世XBridge C18 色谱柱分析硫酸庆大霉素C组分所得色谱图及检测结果:
  • 安捷伦科技发布有助于加快蛋白质高级结构表征的亚二微米反相UHPLC色谱柱
    安捷伦科技发布有助于加快蛋白质高级结构表征的亚二微米反相UHPLC色谱柱 2011 年6 月28 日,安捷伦科技公司(纽约证交所:A)发布了用于UHPLC 系统的ZORBAX RRHD 300SB-C18 1.8 微米色谱柱。该产品为反相硅胶柱,可实现对完整蛋白质和蛋白质酶解物更高级结构的反相色谱表征。 安捷伦生物色谱柱产品经理Linda Lloyd 介绍说:&ldquo 越来越多的研究者开始转向超高压液相色谱仪(UHPLC)分析,以期获得更快、更可靠的分析结果。有了这些新型超高压快速高分离度色谱柱,研究人员现在可以充分利用最新液相技术的优势,包括1260 生物惰性HPLC以及耐 1200 bar 高压的安捷伦1290 Infinity UHPLC。该色谱柱的问世扩展了安捷伦针对蛋白质一级结构分析的产品线。&rdquo 该新型色谱柱采用ZORBAX StableBond 固定相填充,在pH 低至1 时同样具有高稳定性,可以放心使用三氟乙酸和甲酸洗脱液。该色谱柱在温度高达90 ℃时依然非常稳定,耐久性不会有丝毫损害。 如需了解更多信息,请访问:www.agilent.com/chem/BioRPUHPLC。 关于安捷伦科技 安捷伦科技公司(纽约证交所:A)是全球领先的测量公司,同时也是通信、电子、生命科学和化学分析领域的技术领导者。公司的18500 名员工为100 多个国家的客户提供服务。在2010 财政年度,安捷伦的业务净收入为54 亿美元。要了解更多安捷伦科技的信息,请访问:www.agilent.com.cn。
  • 钟南山呼吁公布PM2.5值 称有助于督促政府部门
    中国医学界最高规格的个人奖项—吴阶平医学奖19日在广东中山市举行颁奖大会,钟南山院士、韩济生院士获得2011年吴阶平医学奖。全国政协副主席、中科院院士、吴阶平医学奖评委王志珍向两位获奖者颁发了获奖证书和奖章。   钟南山,呼吸内科专家,中国工程院院士,现任呼吸疾病国家重点实验室主任、广东呼吸病研究所所长,教授,中华医学会顾问。   韩济生,神经生理学家,中国科学院院士,国际知名疼痛学家,中国疼痛医学的开创者。现任北京大学神经科学研究所所长、中华医学会疼痛学分会主任委员,国际疼痛学会教育委员会国际顾问、国际疼痛学会中国分会主席。   钟南山院士在发表获奖感言时呼吁政府有关部门公布PM2.5值,他说大气和室内空气是人所赖以生存的,公布PM2.5值有助于督促政府部门切实采取措施提高空气质量,消除灰霾天气,提高人民生活幸福指数。   PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物,也称为可入肺颗粒物,虽然PM2.5只是地球大气成分中含量很少的组分,但它对空气质量和能见度等有重要的影响。日前一家科研机构监测广州PM2.5数据超过世界卫生组织安全标准数倍,而同期环保部门公布数据则显示广州空气质量为 “良”。是否应该公布PM2.5值,目前已成为中国网络和舆论热议的话题。
  • 赛默飞世尔科技助力欧洲新型大肠杆菌菌株研究
    赛默飞世尔科技助力欧洲新型大肠杆菌菌株研究 英国健康保护署使用LTQ Orbitrap质谱分析成效卓越 中国上海,2011年7月5日&mdash &mdash 全球科学服务领域的领导者赛默飞世尔科技于6月28日正式宣布,公司与英国健康保护署合作研究项目有重大进展,研究人员最终确定蛋白质有机体是此次欧洲爆发性大肠杆菌的致病原因。通过使用赛默飞世尔的LTQ Orbitrap质谱仪科技,英国健康保护署研究人员已经检测出导致37人死亡以及近3,400人致病的由致命病毒毒株组成的蛋白毒素。 英国健康保护署此次研究获得了来自赛默飞世尔科技英国Hemel-Hempstead工厂的大力协助。&ldquo 这次研究的重要性在于科学家能够提升技术,用于微生物研究,进而证实基因序列如何转化成蛋白质的构造块,而后者能够决定对象特性,例如有毒性。&rdquo 赛默飞世尔科技全球研发部副主席Ian Jardine博士说到,&ldquo 我们先进的Orbitrap质谱仪系统帮助研究人员了解这次大肠杆菌致命的原因,并以此指导新型治疗方法的研发&rdquo 。 具体而言,Orbitrap技术能帮助科学家分辨、分析新型大肠杆菌的蛋白指纹图,同时保证了分析结果的快速及可靠性。认识新品种所含生物机体产生的毒素、其他蛋白成分的能力,将能显著减少其对人类健康的危害;并同时提供更行之有效的治疗方法。对毒性蛋白和其他蛋白的识别能力,在疾病过程中也可以应用于由微生物引起的其它疾病。 中国卫生部日前表示中国目前还没有发现感染德国出血性大肠杆菌的病人。但卫生部仍然对此次疫情予以高度重视,并随时保持与世卫组织和欧洲相关国家等密切的沟通和联系。赛默飞世尔科技在疫情研究方面所提供的技术支持,以及欧洲的研究成果将对中国大肠杆菌的预防和检测起到积极地保障作用。&ldquo 在中国,赛默飞世尔科技将以我们最先进的科技和产品,随时随地、积极配合中国政府和相关客户进行相关方面的研究和检测,以保证本土的健康、安全、清洁,这也是赛默飞世尔的使命所在。&rdquo 赛默飞世尔科技中国区总经理迈世福先生说道。 此次研究的所有成果将会于近期公布。 关于赛默飞世尔科技 赛默飞世尔科技(纽约证交所代码:TMO)是科学服务领域的世界领导者。我们致力于帮助我们的客户使世界更健康、更清洁、更安全。公司年销售额接近110 亿美元,拥有员工约37000人。主要客户类型包括:医药和生物技术公司、医院和临床诊断实验室、大学、科研院所和政府机构,以及环境与工业过程控制行业。借助于Thermo Scientific 和Fisher Scientific 两个首要品牌,我们将持续技术创新与最便捷的采购方案相结合,为我们的客户、股东和员工创造价值。我们的产品和服务有助于加速科学探索的步伐,帮助客户解决在分析领域所遇到的各种挑战,无论是复杂的研究项目还是常规检测或工业现场应用。欲了解更多信息,请浏览公司网站:www.thermofisher.com,中文:www.thermofisher.cn。
  • 五位院士领衔,2023年农产品加工及贮藏工程分会学术年会成功召开!
    图|中国农业大学食品科学与营养工程学院仪器信息网讯 5位院士领衔,100多位来自全国各地食品与农业工程领域专家做学术报告,130余企业、高校与科研单位,600位左右的科研工作者参加,浓厚的学术交流氛围……12月8-10日,中国农业工程学会农产品加工及贮藏工程分会(以下简称“分会”)学术年会在北京举办,本次会议由中国农业大学食品科学与营养工程学院和北京食品学会承办。开幕式上,分会理事长江正强教授、中国农业工程学会理事长兼农业部规划设计研究院院长张辉研究员、中国农业大学钱学军副校长、农业农村部乡村产业发展司二级巡视员陈建光、国家自然基金委化学学部五处处长张国俊分别致辞。2023年,也是我国著名农业、食品工程科学家、教育家,中国农业大学李里特教授逝世10周年,李先生曾任分会理事长多年,应多家协办单位要求,现场播放了纪念李先生生平的视频,结束后现场响起热烈的掌声,相信为祖国三农事业鞠躬尽瘁的李先生永远活在食品人的心中。接下来,五位院士分别作了主题报告。庞国芳院士中国工程院庞国芳院士分享内容的主题是:食品安全农药残留检测技术标准化研究30多年。庞院士将这三十年分为三个阶段:第一阶段(1985-1998年)研究气相色谱法,立足外贸、服务全国、对接国际AOAC(美国国际公职分析化学家联合会),1992年助力中国糙米出口日本。第二阶段(1997-2003年)研究液相色谱法,标志性成果是建立了2项国际AOAC标准,使秦唐地区肉鸡“飞”法向海外,打入国际市场。第三阶段(2001-2004)研究碳同位素质谱法,第四阶段和第五阶段分别为研究低分辨质谱和高分辨质谱。对中国蜂产品在美国、欧盟、日本世界三大主销市场面临的蜂蜜真假鉴别和农兽药残留技术壁垒进行了系统研究,开发了一系列新的检测技术,助力提升我国蜂产品的质量和行业的技术进步。谢剑平院士中国工程院谢剑平院士分享内容的主题是:风味科学——内涵、前沿与挑战。谢院士认为风味是人类感官效应和感知世界的重要组成部分,风味科学研究是考察人与自然互作关系的独特视角。风味科学的研究包含五个领域:风味神经效应与调控、风味工程技术与应用、风味特征解码与重构、风味感知基因与表达、风味识别转导与解析。通过报告我们可知风味脑科学正处于世界科技的前沿,人体的脑电图(EEG)、脑磁图(MEG)、正电子断层扫描(PET)、功能性磁共振成像(fMRI)有助于研究风味脑科学。谢院士还分享了国际风味产业巨头正在进行数字化转型,风味领域数字化产品风味设计转型速度正在加快。然而,风味化学与风味脑科学研究仍然存在诸多挑战。谢明勇院士中国工程院谢明勇院士分享内容的主题是:植物基乳酸菌发酵食品研发与产业化。因为慢性病是我国国民健康的头号杀手,慢性病的发展形势非常严峻,谢明勇院士认为一些具有降低慢病患病风险功效的新型植物性的发酵食品应该是未来的一个蓝海。植物性发酵食物在抗病毒感染,抗幽门螺旋杆菌感染,改善便秘、肠炎、尿酸高,减脂,调节三高等方面都有作用,谢院士团队研发的产品已有部分面市。单杨院士中国工程院单杨院士分享内容的主题是:饮食与健康。饮食中添加更多豆类、全谷物、坚果,更少红肉和加工肉类,可以延长寿命,即使是60岁和80岁才开始改变饮食的老年人,寿命也可延长8年或者3.4年。果蔬中的植物化学物质具有抗微生物、抗氧化、抗血栓、调节免疫、抑制炎症过程、影响血压、降低胆固醇、调节血糖、促进消化等功能。饥饿感也会延长寿命,饥饿会促使大脑表观基因组发生变化,影响基因表达,从而影响摄食行为及延缓衰老。金征宇院士中国工程院金征宇院士分享内容的主题是:碳水化合物与人体健康。金院士分享了碳水化合物的生理功能,指出辟谷和禁食5-7天甚至更长时间会给肌肉和心脏功能造成不可逆损伤的科学原因。近期有一项前瞻性队列研究表明,“生酮饮食”(高脂低碳水化合物饮食)与死亡率增加有关。摄入碳水化合物有助于增强肝细胞的再生,促进肝脏代谢,具有保护肝脏的作用。而且,膳食中补充抗性淀粉,可以通过调节肠道菌群及其代谢物,降低肝内脂质沉积和减轻炎症,有助于改善非酒精性脂肪肝。这次学术会议还设置了五个分论坛:分论坛一、食品加工技术与装备,分论坛二、食品营养与功能食品,分论坛三、食品质量安全与控制技术,分论坛四、食品冷链物流与品质检测,分论坛五、食品酿造与生物技术。(后续会陆续报道)墙报展区附:中国农业工程学会农产品加工及贮藏工程分会学术年会简介中国农业工程学会于1979年在杭州市正式成立,是中国科学技术协会所属的全国一级学会,是国际农业工程学会(CIGR)的国家会员。作为学术性、综合性和社会公益性科技社团,中国农业工程学会通过组织各项活动广泛团结、组织农业工程科技工作者,促进农业工程科技创新与繁荣发展,加强农业工程的普及与推广,加快科技人才的成长和提高,成为党和政府联系农业工程科技工作者的桥梁和纽带,是国家发展农业和农业工程科学技术事业的参谋和助手,是促进农业和农村经济发展的重要 社会力量。农产品加工及贮藏工程分会学术年会自2006年开始举办。至今全国已有十几所高校的食品学院承办该学术年会。
  • LOGAN:在全球市场中的创新与突破 ——访LOGAN全球创始人、董事长Dr. Luke Lee及高层团队
    在科技快速发展的时代,科学仪器行业作为支撑科研和制药领域的关键产业之一,正处于蓬勃发展的阶段。Logan Instruments Corp.(以下简称禄亘)多年来专注于药物溶出自动化系统、外用制剂透皮扩散系统和吸入制剂质量检测系统的研发、设计、生产、销售及定制化服务,拥有多项专利和软件著作权,产品被全球各大制药企业使用并认可,并以其持续的创新和全球化的布局,成为了业内的领头羊之一。近期,禄亘在上海举办了2024新品发布会,重磅发布了溶出、透皮、吸入三大领域全新解决方案。在活动现场,仪器信息网有幸采访到了禄亘创始人、董事长Dr. Luke Lee、海外事业部总监Joan Lee 以及亚太区市场总监梁晓静,深入了解禄亘的创新历程、他们对于全球市场和中国市场的看法,以及对产品持续创新、用户服务方面的思考。禄亘创始人、董事长Dr. Luke Lee偶然与必然 禄亘的创业与创新禄亘创立于1990年,经过多年发展发展,已成长为溶出度仪领域的龙头企业之一。谈到公司的创立,Dr. Luke Lee表示他的创业之路既有偶然因素也是个人的坚定选择。他回忆起他在读大学期间暑期打工的经历,在一家仪器供应商做临时工,因为偶然在洗溶出杯时割破了手,反而因此获得机会深入学习了溶出度仪的相关知识,逐渐接触到了溶出领域,并对这个行业产生了浓厚的兴趣。从那时起,他开始了自己在科学仪器行业的探索之旅。但是,毕业后的第一份溶出度仪设计工作并不如意。他的朋友鼓励他,既然设计能力很出色,为什么不自己创业呢?于是,Dr. Luke Lee决定尝试自己设计并生产溶出度仪。没想到,这个作为过渡期试一试设计出来的产品出乎意料地受到了用户的欢迎,产品供不应求。受到鼓舞后,他不畏艰辛,坚持不懈地努力工作,每个月能生产出数部机器,销售额不断攀升。而随着市场需求的增长,他倾听到了不同用户的需求,并开始对仪器进行不断改进和创新。“我们是世界上第一家做8位的公司,当时业内认为6位的溶出已经很难控制了,做8位非常冒险,但是当我们做出来以后,大家一下子就接受了。”此后,禄亘又陆续做出了12位、15位、18位等多种规格的溶出仪。“进入这个行业可能是偶然的,但随着对行业的深入了解,也成为了我个人的选择。我的工作有助于研发新药,这意味着我能够帮助更多的人获得健康。因此,我认为我的工作有着深远的意义,能够在人们的健康事业中发挥重要作用。” Dr. Luke Lee表示。而在溶出度仪设计方面的敏锐和创新,也激励着他不断将事业推向新的高度。“在这个行业里,我获得了很大的成就感。我能够想到很多解决方法,处理很多细节。当我看到一个问题时,就能够立刻知道该如何去解决,这些可能是别人看不到、也想不到的。这种能力带给了我巨大的成就感。”不断满足行业需求 寻找创新突破谈到禄亘的产品创新,Dr. Luke Lee表示一直到今天,他仍然在创新的一线。他经常与实验室的工作人员交流,获得关于仪器设计的灵感。他的丰富基层实验经验以及对细节的关注,使他能够在设计中考虑到其他人想不到的细节,这成为了禄亘产品创新的关键。而禄亘创新成功的一个关键竞争优势就是勤奋和快速响应市场需求。Dr. Luke Lee表示,他经常24小时连续工作。“我在美国的时候,白天在美国公司工作,晚上指导中国公司继续工作, 有时候24小时地循环不睡觉。” Joan Lee进一步补充说,永远不满足现状,走在领域的最前沿,寻求突破非常关键。“Luke总是能被业内专家追着跑,希望能够找到一些突破。”而不断的创新也带来了优秀的产品,禄亘在上海的新品发布会带来了一系列创新产品。包括System 2400-全自动溶出系统、SYSTEM 880DLA 18位溶出自动取样系统,以及Automated Transdermal Flow-Thru System流通式自动透皮系统等。Logan System 2400全自动溶出度检测系统其中, System 2400 是一套在美国设计与制造的全新全自动溶出度检测系统。该系统可按照USP 1或2的要求,完成从介质注入到数据分析的全程无人工参与运行,并可连续完成10批次检测。溶出实验的所有过程皆由专业软件控制,全程无需用户操作;SYSTEM 880DLA则是一款采用新技术、模块化设计的18位溶出自动取样系统。它由UDT-1800位单机溶出度仪、SCR-DL样品收集器、SYP-18L-10mL注射泵、DSC-800系统控制器等多个模块组成,可同时做18位溶出,提高效率,降低重复操作同批次制剂的误差;Automated Transdermal Flow-Thru System流通式自动透皮系统则是一款符合最新版法规要求的动态扩散池,采用仿生设计模拟药物透过皮肤的过程,可用于半固体制剂、贴剂等药物的渗透率测试。流通式自动透皮系统为8位透皮扩散系统,由扩散池主机、系统控制器、样品收集器等组成。这些新产品的诞生,不仅为客户提供更多选择,也为药品研发行业发展注入了新的活力。禄亘的全球战略和中国布局除了产品的创新引领之外,企业的发展也离不来对市场的精准把握和良好的用户服务。Joan Lee提到,禄亘在全球范围内已经建立了覆盖中东、北美洲、中南美洲、东南亚等地区的销售网络, “我们正在通过代理商将产品引入各个市场,现在已经取得了一些成功,尤其在中东、北美和东南亚地区,已经有了可观的销售额。”禄亘计划未来进一步拓展欧洲市场,通过透皮产品切入,逐步将更多的产品推向欧洲市场,尤其是高端市场。“我们也发现不同地区的需求存在差异,需要有针对性的推广策略。”而谈到中国市场,梁晓静表示,中国作为一个不断成长和变化的市场,具有巨大的潜力和挑战。随着科技的进步,新兴领域如透皮技术和吸入技术也开始受到关注,这为公司在中国市场寻找新的增长点提供了机会。然而,不可否认的是,市场竞争非常激烈,不仅有来自国内同行的竞争,还有来自国际知名企业的竞争。这就需要公司在中国市场采取更精细化的管理方式。梁晓静表示,虽然中国市场的竞争日益激烈,但禄亘仍致力于牢牢把握住高端用户这一群体。“我们希望能够与头部客户群和实验室合作,更精准满足客户需求。”禄亘的产品技术无疑是非常具有优势的,“我们的产品,尤其是溶出、往复筒、往复支架、透皮和吸入等产品在中国市场拥有竞争力,并受到了客户的高度评价。”除了产品质量和技术水平,禄亘也非常重视用户培训和售后服务。梁晓静提出,提供优质产品仅仅是禄亘服务的一部分,更重要的是确保客户能够充分理解并正确使用这些产品。为此,公司不仅在售后服务中包含基础的实验操作培训,还注重与用户共同开发解决方案。这种定制化的培训方案旨在帮助客户更好地理解产品的优势和操作方法,从而最大限度地发挥产品的价值。在中国,禄亘还针对不同客户需求,与客户一起合作开发肺、鼻腔的仿生系统;纳米溶出装置的适配以及针对中药溶出的特点设计相应配件等。这些合作不仅有助于客户更好地使用产品,还推动了相关领域的技术进步。“只有让用户真正理解产品的优势和操作方法,才能发挥出产品的最大价值。”后记:近年来,禄亘融入中国市场的脚步正在加快。就在发稿前,北上海生物医药产业园罗惠项目暨禄亘亚太总部中心奠基仪式成功举办。禄亘亚太总部中心正式落地中国,期待禄亘引领的高端医药检测及评价装备为中国生物医药产业发展作出积极贡献。
  • 《质谱学报》"质谱技术在中草药研究中的应用"专辑
    p style=" TEXT-ALIGN: center" span style=" FONT-SIZE: 20px FONT-FAMILY: 黑体, SimHei COLOR: #0070c0" 2017年《质谱学报》第1期“质谱技术在中草药研究中的应用”专辑 /span /p p span style=" FONT-FAMILY: times new roman"    span style=" FONT-FAMILY: 楷体,楷体_GB2312, SimKai" 以下内容原创作者为《质谱学报》主编刘淑莹老师,如需全文(附英文摘要和参考文献)请联系《质谱学报》编辑部或仪器信息网编辑部 /span /span /p p span style=" FONT-FAMILY: times new roman"    strong 序 /strong 传统中医药学是中华民族的宝贵财富和智慧的结晶,是民族赖以生存繁衍的重要保障。随着现代科学的迅猛发展,对于传统中药的物质基础和作用机理研究不断深入。从这个意义上讲,中医药学这个特有的传统医药体系,是我国最有希望的主导原始创新取得突破的,对世界科技和医学发展产生重大影响的学科。2015年屠呦呦教授获得诺贝尔生理医学奖的事实证明了这一点。 /span /p p span style=" FONT-FAMILY: times new roman"   20世纪70年代,中国科学家组织团队对于世界上危害最大的疾病之一——疟疾进行攻关研究,屠呦呦最初由中医药书籍“肘后备急方”中记载的“青蒿一握,以水二升渍,绞取汁,尽服之”得到灵感。中国科学家从黄花青蒿中得到提取物青蒿素,经过艰苦的,广泛的临床试验,证明是疗效确切的。已故的梁晓天院士等根据质谱和核磁共振谱数据,正确地推断了青蒿素的过氧桥结构,从化学结构上预示了分子的构效关系。中医药的现代化的确需要传统中医药理论经验与现代科学技术相结合,青蒿素就是一个成功的案例。 /span /p p style=" TEXT-ALIGN: center" span style=" FONT-FAMILY: times new roman"    /span img title=" qinghaosu_副本.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201701/insimg/ed94ff5b-c03c-47ee-8a45-9458b7a1207c.jpg" / /p p span style=" FONT-FAMILY: times new roman" & nbsp & nbsp   自从软电离质谱技术诞生以来,质谱技术的应用范围得以大大地扩展。很多质谱学家的兴奋点也由传统的物理、化学等学科移动到生命科学相关的领域。在现代分析技术中,质谱以其快速、高灵敏度、特异性和多信息以及能够有效地与色谱分离手段联用等特点备受科学家们重视。当今质谱技术日新月异的发展,喜看各个中医药大学都添置了质谱仪器,中医药界学者逐渐接受和掌握质谱技术并灵活应用到这些组分极其复杂的药材、炮制品、代谢产物的化学成分分析以及中医药科学研究中。 /span /p p style=" TEXT-ALIGN: center" span style=" FONT-FAMILY: times new roman"    /span span style=" FONT-SIZE: 20px FONT-FAMILY: times new roman COLOR: #0070c0" strong 敞开式离子化质谱技术在中草药研究中的应用 /strong /span /p p span style=" FONT-FAMILY: times new roman"    span style=" FONT-FAMILY: 楷体,楷体_GB2312, SimKai COLOR: #002060" 作者:黄 鑫,刘文龙,张 勇,刘淑莹 /span /span /p p span style=" FONT-FAMILY: times new roman COLOR: #002060"    span style=" FONT-FAMILY: 楷体,楷体_GB2312, SimKai COLOR: #002060" 摘要:敞开式离子化质谱(ambient ionization mass spectrometry,AIMS)是近年来兴起的一种无需(或稍许)样品前处理步骤,在敞开的大气环境下实现离子化的质谱分析技术。近年来,各种AIMS技术的研制与应用成为质谱领域备受关注的焦点之一。本工作综述了AIMS技术在中草药研究中的应用,对典型的分析策略进行了讨论,阐述了AIMS技术的基本原理、特点和分类,并展望了该技术在中医药研究领域未来发展的趋势和可能的影响。 /span /span /p p span style=" FONT-FAMILY: times new roman"   敞开式离子化质谱(ambient ionization mass spectrometry,AIMS)是一种能在敞开的常压环境下直接对样品或样品表面物质进行分析的新型质谱技术,此技术无需(或者只需简单的)样品前处理,便可实现对样品的分析,具有实时、原位、高通量、简便快速、环保、可以与各种质谱仪器联用等一系列优点,同时兼具传统质谱的高分析速度、高灵敏度等特点。2004年Cooks课题组在电喷雾电离基础上首次提出解吸电喷雾电离(Desorption electrospray ionization,DESI)技术。2005年Cody等在大气压化学电离基础上研制出实时直接检测的DART(Direct analysis in real time)技术 几乎同时,谢建台等也研制出类似的电喷雾辅助激光解吸电离质谱技术。继而,AIMS的研发引起了广泛关注,各类新技术不断涌现,目前AIMS技术的种类已有40余种。为促进AIMS技术的创新和发展,由中国质谱学会和华质泰科生物技术(北京)有限公司共同主办的AIMS国际学术年会从2013年至今已经成功举办4次,引领着AIMS技术迅速向各个行业逐层渗透,深深地影响着下一代分析检测技术的开发和利用。与经典的电喷雾、大气压化学电离和大气压光电离等电离方式相比,AIMS具有溶剂消耗少、更强的耐盐和抗基质干扰能力,同时,AIMS的敞开结构和模块化设计使其可以方便的与各种质谱连接,从而大大降低了仪器购置成本。这一技术在医学、药学、食品安全、环境污染物监控、爆炸物检测、生物分子及代谢物表征、分子成像等诸多领域已展现出广泛的应用前景。因此,AIMS的基础和应用研究备受质谱学家的关注,基础研究主要围绕构建开发新型的AIMS离子源,探究研究相应的离子化机理 应用研究主要是对各种实际样品进行定性和定量分析。本工作着重综述AIMS在中草药研究中的应用,通过对典型的分析策略进行讨论,阐述AIMS技术的基本原理、特点和分类,并展望该技术在中医药研究领域未来发展的可能趋势和影响。 /span /p p span style=" FONT-FAMILY: times new roman"   span style=" FONT-SIZE: 20px FONT-FAMILY: times new roman" strong  1 敞开式离子化质谱技术的基本原理、特点和分类 /strong /span /span /p p span style=" FONT-FAMILY: times new roman"   AIMS集成了样品原位解吸附、待测物实时离子化和离子传输至质量分析器三个核心步骤。下面,以DART为例,介绍离子化的基本原理:利用He或者N2作为工作气通过放电室,放电室内部的阴极和阳极之间施加一个高达几千伏的电压导致高压辉光放电,使工作气电离成为含激发态气体原子或分子、离子、电子的等离子体气流。等离子体气流流经圆盘电极,选择性地移除某些离子后被加热,加热等离子体气流从DART口喷出至样品表面,完成热辅助的解吸附和离子化过程。离子化机理一般认为包括周围气体被激发态工作气体的彭宁(Penning)电离、进而发生的质子转移以及其他类型气相离子分子反应等过程。AIMS技术不仅可在常压下对待测样品离子化,而且离子源的敞开结构易于实现物体表面的直接离子化及质谱分析。这类离子源操作简便、快捷,无需复杂的样品前处理。AIMS技术的另一重要特征是快速及高通量,通常每个样品的分析时间不超过5s,充分展现了质谱快速分析的优势,为高通量分析提供了一种新的有效途径。因此,常压敞开式离子源开辟了质谱技术在无需样品前处理的直接、快速分析,表面与原位分析等领域的广阔应用领域。 /span /p p span style=" FONT-FAMILY: times new roman"   AIMS离子源按照其离子化过程和机理可以分为三大类:1)直接电离离子源。样品直接进入高电场被电离,如,在ESI源基础上发展起来的众多离子源,包括直接电喷雾探针(Direct electrospray probe ionization,DEPI)、探针电喷雾电离(Probe electrospray ionization,PESI)、纸喷雾电离(Paper spray ionization,PSI)、场致液滴电离(Field induced droplet ionization,FIDI)和超声波电离(Ultra-sound ionization,USI)等 2)直接解吸电离离子源,同时起到对样品解吸和电离的作用。包括解吸电喷雾电离(Desorption electrospray ionization,DESI)、电场辅助解吸电喷雾电离(Electrode-assisted desorption electrospray ionization,EADESI)、简易敞开式声波喷雾电离(Easy ambient sonic spray ionization,EASI)、解吸大气压化学电离(Desorption atmospheric pressure chemical ionization,DAPCI)、介质阻挡放电电离(Dielectric barrier discharge ionization,DBDI)、等离子体辅助解吸电离(Plasma-assisted desorption ionization,PADI)、大气压辉光放电电离(Atmospheric glow discharge ionization,APGDI)、解吸电晕束电离(Desorption corona beam ionization,DCBI)、激光喷雾电离(Laser spray ionization,LSI)等 3)解吸后电离离子源。这是一种两步机理离子源,第1步先对被分析物进行解吸附,第2步实现被分析物的电离过程,包括气相色谱-电喷雾质谱(Gas chromatography electrospray ionization,GC-ESI)、二次电喷雾电离(Secondary electrospray ionization,SESI)、熔融液滴电喷雾电离(Fused droplet electrospray ionization,FD-ESI)、萃取电喷雾电离(Extractive electrospray ionization,EESI)、液体表面彭宁电离质谱(Liquidsurface Penning ionization,LPI)、大气压彭宁电离(Atmospheric pressure Penning ionization,APPeI)、电喷雾激光解吸电离(Electrospray laser desorption ionization,ELDI)、基质辅助激光解吸电喷雾电离(Matrix-assisted laser desorption electrospray ionization,MALDESI)、激光消融电喷雾电离(Laser ablation electrospray ionization,LAESI)、红外激光辅助解吸电喷雾电离(Infrared laser-assisted desorption electrospray ionization,IR-LADESI)、激光电喷雾电离(Laser electrospray ionization,LESI)、激光解吸喷雾后离子化(Laser desorption spray post-ionization,LDSPI)、激光诱导声波解吸电喷雾电离(Laser-induced acoustic desorption electrospray ionization,LIAD-ESI)、激光解吸-大气压化学电离(Laser desorption-atmospheric pressure chemical ionization,LD-APCI)、激光二极管热解吸电离(Laser diode thermal desorption,LDTD)、电喷雾辅助热解吸电离(Electrospray-assisted pyrolysis ionization,ESA-Py)、大气压热解吸-电喷雾电离(Atmospheric pressure thermal desorption-electrospray ionization,AP-TD/ESI)、基于热解吸敞开式电离(Thermal desorption-based ambient ionization,TDAI)、大气压固态分析探针(Atmosphericpressure solids analysis probe,ASAP)、实时直接分析(Direct analysis in real time,DART)、解吸大气压光致电离(Desorption atmospheric pressure photoionization,DAPPI)等。 /span /p p span style=" FONT-FAMILY: times new roman"    span style=" FONT-SIZE: 20px FONT-FAMILY: times new roman" strong 2 敞开式离子化质谱技术在中草药研究中的应用 /strong /span /span /p p span style=" FONT-FAMILY: times new roman"   建立一种新的方法,能够对中草药中的药效成分和杂质进行分析,这对于中草药的质量评价和质量控制有重要意义。敞开式离子化质谱技术的发展为中草药分析提供了一种快速、直接的手段。本文综述了不同类型敞开式离子化质谱在中草药分析中的应用,并对典型分析案例加以讨论,总结的应用详情列于表1。 /span /p p style=" TEXT-ALIGN: center" strong span style=" FONT-FAMILY: 楷体,楷体_GB2312, SimKai" 表1 敞开式离子化质谱在中草药研究中的应用 /span /strong /p p style=" TEXT-ALIGN: center" table cellspacing=" 0" cellpadding=" 0" width=" 600" border=" 1" tbody tr class=" firstRow" td width=" 255" colspan=" 2" p style=" TEXT-ALIGN: center" strong 敞开式离子化质谱技术 /strong strong /strong /p /td td width=" 83" p style=" TEXT-ALIGN: center" strong 中草药 /strong strong /strong /p /td td width=" 272" p style=" TEXT-ALIGN: center" strong 分析物 /strong strong /strong /p /td td width=" 58" p style=" TEXT-ALIGN: center" strong 文献 /strong strong /strong /p /td /tr tr td rowspan=" 25" width=" 99" p style=" TEXT-ALIGN: center" 直接电离 /p /td td rowspan=" 3" width=" 156" p style=" TEXT-ALIGN: center" DI /p /td td width=" 83" p style=" TEXT-ALIGN: center" 黄连 /p /td td width=" 272" p style=" TEXT-ALIGN: center" 小檗碱、黄连碱、巴马汀 /p /td td width=" 58" p style=" TEXT-ALIGN: center" 10 /p /td /tr tr td width=" 83" p style=" TEXT-ALIGN: center" 何首乌 /p /td td width=" 272" p style=" TEXT-ALIGN: center" 2,3,5,4’-四羟基芪-2-O-葡萄糖甙-3”-O-没食子酸酯 /p /td td width=" 58" p style=" TEXT-ALIGN: center" 10 /p /td /tr tr td width=" 83" p style=" TEXT-ALIGN: center" 南、北五味子 /p /td td width=" 272" p style=" TEXT-ALIGN: center" 五味子醇甲、五味子醇乙 /p /td td width=" 58" p style=" TEXT-ALIGN: center" 10 /p /td /tr tr td width=" 156" p style=" TEXT-ALIGN: center" Tissue spray /p /td td width=" 83" p style=" TEXT-ALIGN: center" 西洋参 /p /td td width=" 272" p style=" TEXT-ALIGN: center" 人参皂苷、氨基酸、二糖 /p /td td width=" 58" p style=" TEXT-ALIGN: center" 11 /p /td /tr tr td rowspan=" 4" width=" 156" p style=" TEXT-ALIGN: center" Leaf spray /p /td td width=" 83" p style=" TEXT-ALIGN: center" 生姜 /p /td td width=" 272" p style=" TEXT-ALIGN: center" 姜辣素 /p /td td width=" 58" p style=" TEXT-ALIGN: center" 12 /p /td /tr tr td width=" 83" p style=" TEXT-ALIGN: center" 银杏籽 /p /td td width=" 272" p style=" TEXT-ALIGN: center" 银杏毒素 /p /td td width=" 58" p style=" TEXT-ALIGN: center" 12 /p /td /tr tr td width=" 83" p style=" TEXT-ALIGN: center" 圣罗勒 /p /td td width=" 272" p style=" TEXT-ALIGN: center" 乌索酸、齐墩果酸及其氧化产物 /p /td td width=" 58" p style=" TEXT-ALIGN: center" 13 /p /td /tr tr td width=" 83" p style=" TEXT-ALIGN: center" 甜叶菊叶 /p /td td width=" 272" p style=" TEXT-ALIGN: center" 甜菊糖苷类 /p /td td width=" 58" p style=" TEXT-ALIGN: center" 14 /p /td /tr tr td width=" 156" p style=" TEXT-ALIGN: center" Direct plant & nbsp & nbsp spray /p /td td width=" 83" p style=" TEXT-ALIGN: center" 八角茴香 /p /td td width=" 272" p style=" TEXT-ALIGN: center" 莽草毒素 /p /td td width=" 58" p style=" TEXT-ALIGN: center" 15 /p /td /tr tr td width=" 156" p style=" TEXT-ALIGN: center" Field-induced & nbsp & nbsp DI /p /td td width=" 83" p style=" TEXT-ALIGN: center" 长春花 /p /td td width=" 272" p style=" TEXT-ALIGN: center" 长春碱、脱水长春碱 /p /td td width=" 58" p style=" TEXT-ALIGN: center" 16 /p /td /tr tr td width=" 156" p style=" TEXT-ALIGN: center" iEESI /p /td td width=" 83" p style=" TEXT-ALIGN: center" 银杏叶 /p /td td width=" 272" p style=" TEXT-ALIGN: center" 银杏毒素、精氨酸、脯氨酸、蔗糖 /p /td td width=" 58" p style=" TEXT-ALIGN: center" 17 /p /td /tr tr td width=" 156" p style=" TEXT-ALIGN: center" Wooden-tip /p /td td width=" 83" p style=" TEXT-ALIGN: center" 贝母 /p /td td width=" 272" p style=" TEXT-ALIGN: center" 贝母素、精氨酸、蔗糖 /p /td td width=" 58" p style=" TEXT-ALIGN: center" 18 /p /td /tr tr td rowspan=" 4" width=" 156" p style=" TEXT-ALIGN: center" Field-induced & nbsp & nbsp wooden-tip /p /td td width=" 83" p style=" TEXT-ALIGN: center" 黄连 /p /td td width=" 272" p style=" TEXT-ALIGN: center" 小檗碱、黄连碱、巴马汀、苹果酸、柠檬酸 /p /td td width=" 58" p style=" TEXT-ALIGN: center" 19 /p /td /tr tr td width=" 83" p style=" TEXT-ALIGN: center" 甘草 /p /td td width=" 272" p style=" TEXT-ALIGN: center" 甘草酸、甘草素 /p /td td width=" 58" p style=" TEXT-ALIGN: center" 19 /p /td /tr tr td width=" 83" p style=" TEXT-ALIGN: center" 黄芩 /p /td td width=" 272" p style=" TEXT-ALIGN: center" 黄芩素、黄芩苷、汉黄芩素、汉黄芩苷 /p /td td width=" 58" p style=" TEXT-ALIGN: center" 19 /p /td /tr tr td width=" 83" p style=" TEXT-ALIGN: center" 苦参 /p /td td width=" 272" p style=" TEXT-ALIGN: center" 苦参素、苦参碱、苦参酮 /p /td td width=" 58" p style=" TEXT-ALIGN: center" 19 /p /td /tr tr td rowspan=" 2" width=" 156" p style=" TEXT-ALIGN: center" Al-foil ESI /p /td td width=" 83" p style=" TEXT-ALIGN: center" 西洋参 /p /td td width=" 272" p style=" TEXT-ALIGN: center" 人参皂苷 /p /td td width=" 58" p style=" TEXT-ALIGN: center" 20 /p /td /tr tr td width=" 83" p style=" TEXT-ALIGN: center" 附子 /p /td td width=" 272" p style=" TEXT-ALIGN: center" 苯甲酰乌头原碱、次乌头碱、苯甲酰新乌头原碱 /p /td td width=" 58" p style=" TEXT-ALIGN: center" 20 /p /td /tr tr td rowspan=" 7" width=" 156" p style=" TEXT-ALIGN: center" Pipette-tip & nbsp & nbsp ESI /p /td td width=" 83" p style=" TEXT-ALIGN: center" 黄连 /p /td td width=" 272" p style=" TEXT-ALIGN: center" 小檗碱、黄连碱、巴马汀 /p /td td width=" 58" p style=" TEXT-ALIGN: center" 21 /p /td /tr tr td width=" 83" p style=" TEXT-ALIGN: center" 牛蒡子 /p /td td width=" 272" p style=" TEXT-ALIGN: center" 牛蒡苷及其苷元、二糖 /p /td td width=" 58" p style=" TEXT-ALIGN: center" 21 /p /td /tr tr td width=" 83" p style=" TEXT-ALIGN: center" 莲子心 /p /td td width=" 272" p style=" TEXT-ALIGN: center" 莲心碱、甲基莲心碱 /p /td td width=" 58" p style=" TEXT-ALIGN: center" 21 /p /td /tr tr td width=" 83" p style=" TEXT-ALIGN: center" 人参 /p /td td width=" 272" p style=" TEXT-ALIGN: center" 人参皂苷 /p /td td width=" 58" p style=" TEXT-ALIGN: center" 21 /p /td /tr tr td width=" 83" p style=" TEXT-ALIGN: center" 西洋参 /p /td td width=" 272" p style=" TEXT-ALIGN: center" 人参皂苷 /p /td td width=" 58" p style=" TEXT-ALIGN: center" 21 /p /td /tr tr td width=" 83" p style=" TEXT-ALIGN: center" 三七 /p /td td width=" 272" p style=" TEXT-ALIGN: center" 人参皂苷 /p /td td width=" 58" p style=" TEXT-ALIGN: center" 21 /p /td /tr tr td width=" 83" p style=" TEXT-ALIGN: center" 北五味子 /p /td td width=" 272" p style=" TEXT-ALIGN: center" 五味子甲素、乙素、五味子酯甲、酯乙 /p /td td width=" 58" p style=" TEXT-ALIGN: center" 21 /p /td /tr tr td rowspan=" 21" width=" 99" p style=" TEXT-ALIGN: center" 直接解吸电离 /p /td td rowspan=" 13" width=" 156" p style=" TEXT-ALIGN: center" DESI /p /td td width=" 83" p style=" TEXT-ALIGN: center" 颠茄 /p /td td width=" 272" p style=" TEXT-ALIGN: center" 莨菪碱、东莨菪碱 /p /td td width=" 58" p style=" TEXT-ALIGN: center" 22 /p /td /tr tr td width=" 83" p style=" TEXT-ALIGN: center" 毒参 /p /td td width=" 272" p style=" TEXT-ALIGN: center" 毒芹碱类 /p /td td width=" 58" p style=" TEXT-ALIGN: center" 22 /p /td /tr tr td width=" 83" p style=" TEXT-ALIGN: center" 曼陀罗 /p /td td width=" 272" p style=" TEXT-ALIGN: center" 16种托品烷类生物碱 /p /td td width=" 58" p style=" TEXT-ALIGN: center" 22 /p /td /tr tr td width=" 83" /td td width=" 272" p style=" TEXT-ALIGN: center" 阿托品 /p /td td width=" 58" p style=" TEXT-ALIGN: center" 23 /p /td /tr tr td width=" 83" p style=" TEXT-ALIGN: center" 甜叶菊 /p /td td width=" 272" p style=" TEXT-ALIGN: center" 甜菊糖苷类 /p /td td width=" 58" p style=" TEXT-ALIGN: center" 24 /p /td /tr tr td width=" 83" p style=" TEXT-ALIGN: center" 鼠尾草 /p /td td width=" 272" p style=" TEXT-ALIGN: center" 克罗烷型二萜类 /p /td td width=" 58" p style=" TEXT-ALIGN: center" 25 /p /td /tr tr td width=" 83" p style=" TEXT-ALIGN: center" 青脆枝 /p /td td width=" 272" p style=" TEXT-ALIGN: center" 喜树碱类 /p /td td width=" 58" p style=" TEXT-ALIGN: center" 26 /p /td /tr tr td width=" 83" p style=" TEXT-ALIGN: center" 吴茱萸 /p /td td width=" 272" p style=" TEXT-ALIGN: center" 吴茱萸碱、吴茱萸次碱 /p /td td width=" 58" p style=" TEXT-ALIGN: center" 27 /p /td /tr tr td width=" 83" p style=" TEXT-ALIGN: center" 贯叶连翘 /p /td td width=" 272" p style=" TEXT-ALIGN: center" 金丝桃苷类、糖类 /p /td td width=" 58" p style=" TEXT-ALIGN: center" 23 /p /td /tr tr td width=" 83" /td td width=" 272" p style=" TEXT-ALIGN: center" 金丝桃苷类、长链脂肪酸类 /p /td td width=" 58" p style=" TEXT-ALIGN: center" 28 /p /td /tr tr td width=" 83" p style=" TEXT-ALIGN: center" 大麦 /p /td td width=" 272" p style=" TEXT-ALIGN: center" 羟氰苷类 /p /td td width=" 58" p style=" TEXT-ALIGN: center" 29 /p /td /tr tr td width=" 83" p style=" TEXT-ALIGN: center" 白毛茛 /p /td td width=" 272" p style=" TEXT-ALIGN: center" 小檗碱类 /p /td td width=" 58" p style=" TEXT-ALIGN: center" 30 /p /td /tr tr td width=" 83" p style=" TEXT-ALIGN: center" 枳壳 /p /td td width=" 272" p style=" TEXT-ALIGN: center" 橙皮甙、柚皮甙、苦橙甙等黄酮类 /p /td td width=" 58" p style=" TEXT-ALIGN: center" 31 /p /td /tr tr td rowspan=" 2" width=" 156" p style=" TEXT-ALIGN: center" DAPCI /p /td td width=" 83" p style=" TEXT-ALIGN: center" 南、北五味子 /p /td td width=" 272" p style=" TEXT-ALIGN: center" 萜品烯类 /p /td td width=" 58" p style=" TEXT-ALIGN: center" 32 /p /td /tr tr td width=" 83" p style=" TEXT-ALIGN: center" 人参、红参 /p /td td width=" 272" p style=" TEXT-ALIGN: center" 人参皂苷 /p /td td width=" 58" p style=" TEXT-ALIGN: center" 33 /p /td /tr tr td rowspan=" 6" width=" 156" p style=" TEXT-ALIGN: center" DCBI /p /td td width=" 83" p style=" TEXT-ALIGN: center" 黄连 /p /td td width=" 272" p style=" TEXT-ALIGN: center" 黄连素、黄连碱 /p /td td width=" 58" p style=" TEXT-ALIGN: center" 34 /p /td /tr tr td width=" 83" p style=" TEXT-ALIGN: center" 黄藤 /p /td td width=" 272" p style=" TEXT-ALIGN: center" 黄藤素 /p /td td width=" 58" p style=" TEXT-ALIGN: center" 34 /p /td /tr tr td width=" 83" p style=" TEXT-ALIGN: center" 鱼腥草 /p /td td width=" 272" p style=" TEXT-ALIGN: center" 别隐品碱、白屈菜红碱、原阿片碱、血根碱 /p /td td width=" 58" p style=" TEXT-ALIGN: center" 34 /p /td /tr tr td width=" 83" p style=" TEXT-ALIGN: center" 黄柏 /p /td td width=" 272" p style=" TEXT-ALIGN: center" 药根碱 /p /td td width=" 58" p style=" TEXT-ALIGN: center" 34 /p /td /tr tr td width=" 83" p style=" TEXT-ALIGN: center" 粉防己 /p /td td width=" 272" p style=" TEXT-ALIGN: center" 轮环藤酚碱 /p /td td width=" 58" p style=" TEXT-ALIGN: center" 34 /p /td /tr tr td width=" 83" p style=" TEXT-ALIGN: center" 两面针 /p /td td width=" 272" p style=" TEXT-ALIGN: center" 两面针碱、白屈菜赤碱 /p /td td width=" 58" p style=" TEXT-ALIGN: center" 34 /p /td /tr tr td rowspan=" 34" width=" 99" p style=" TEXT-ALIGN: center" 解吸后电离 /p /td td rowspan=" 27" width=" 156" p style=" TEXT-ALIGN: center" DART /p /td td width=" 83" p style=" TEXT-ALIGN: center" 颠茄果 /p /td td width=" 272" p style=" TEXT-ALIGN: center" 阿托品、莨菪碱 /p /td td width=" 58" p style=" TEXT-ALIGN: center" 35 /p /td /tr tr td width=" 83" p style=" TEXT-ALIGN: center" 蒌叶 /p /td td width=" 272" p style=" TEXT-ALIGN: center" 蒌叶酚 /p /td td width=" 58" p style=" TEXT-ALIGN: center" 36 /p /td /tr tr td width=" 83" p style=" TEXT-ALIGN: center" 芫荽 /p /td td width=" 272" p style=" TEXT-ALIGN: center" 大麻素类 /p /td td width=" 58" p style=" TEXT-ALIGN: center" 37 /p /td /tr tr td width=" 83" p style=" TEXT-ALIGN: center" 绿薄荷 /p /td td width=" 272" p style=" TEXT-ALIGN: center" 大麻素类 /p /td td width=" 58" p style=" TEXT-ALIGN: center" 37 /p /td /tr tr td width=" 83" p style=" TEXT-ALIGN: center" 罗勒 /p /td td width=" 272" p style=" TEXT-ALIGN: center" 大麻素类 /p /td td width=" 58" p style=" TEXT-ALIGN: center" 37 /p /td /tr tr td width=" 83" p style=" TEXT-ALIGN: center" 乌头属药材 /p /td td width=" 272" p style=" TEXT-ALIGN: center" 乌头碱类生物碱 /p /td td width=" 58" p style=" TEXT-ALIGN: center" 38 /p /td /tr tr td width=" 83" p style=" TEXT-ALIGN: center" 曼陀罗籽 /p /td td width=" 272" p style=" TEXT-ALIGN: center" 托品碱、莨菪碱 /p /td td width=" 58" p style=" TEXT-ALIGN: center" 39 /p /td /tr tr td width=" 83" p style=" TEXT-ALIGN: center" 萝芙木 /p /td td width=" 272" p style=" TEXT-ALIGN: center" 单萜吲哚类生物碱 /p /td td width=" 58" p style=" TEXT-ALIGN: center" 40 /p /td /tr tr td width=" 83" p style=" TEXT-ALIGN: center" 姜黄 /p /td td width=" 272" p style=" TEXT-ALIGN: center" 姜黄素类 /p /td td width=" 58" p style=" TEXT-ALIGN: center" 41 /p /td /tr tr td width=" 83" p style=" TEXT-ALIGN: center" 荜澄茄果 /p /td td width=" 272" p style=" TEXT-ALIGN: center" 荜澄茄油烯 /p /td td width=" 58" p style=" TEXT-ALIGN: center" 42 /p /td /tr tr td width=" 83" p style=" TEXT-ALIGN: center" 极细当归 /p /td td width=" 272" p style=" TEXT-ALIGN: center" 藁苯内酯 /p /td td width=" 58" p style=" TEXT-ALIGN: center" 43 /p /td /tr tr td width=" 83" p style=" TEXT-ALIGN: center" 朝鲜当归 /p /td td width=" 272" p style=" TEXT-ALIGN: center" 日本前胡素、日本前胡醇 /p /td td width=" 58" p style=" TEXT-ALIGN: center" 43,44,51 /p /td /tr tr td width=" 83" p style=" TEXT-ALIGN: center" 白芷 /p /td td width=" 272" p style=" TEXT-ALIGN: center" 白当归脑 /p /td td width=" 58" p style=" TEXT-ALIGN: center" 43 /p /td /tr tr td width=" 83" p style=" TEXT-ALIGN: center" 川芎 /p /td td width=" 272" p style=" TEXT-ALIGN: center" 川芎内酯 /p /td td width=" 58" p style=" TEXT-ALIGN: center" 43 /p /td /tr tr td width=" 83" p style=" TEXT-ALIGN: center" 槟榔子 /p /td td width=" 272" p style=" TEXT-ALIGN: center" 槟榔碱、槟榔次碱 /p /td td width=" 58" p style=" TEXT-ALIGN: center" 45 /p /td /tr tr td width=" 83" p style=" TEXT-ALIGN: center" 延胡索 /p /td td width=" 272" p style=" TEXT-ALIGN: center" 延胡索碱 /p /td td width=" 58" p style=" TEXT-ALIGN: center" 45 /p /td /tr tr td width=" 83" p style=" TEXT-ALIGN: center" 贝母 /p /td td width=" 272" p style=" TEXT-ALIGN: center" 贝母素、去氢贝母碱 /p /td td width=" 58" p style=" TEXT-ALIGN: center" 45 /p /td /tr tr td width=" 83" p style=" TEXT-ALIGN: center" 钩藤 /p /td td width=" 272" p style=" TEXT-ALIGN: center" 钩藤碱 /p /td td width=" 58" p style=" TEXT-ALIGN: center" 45 /p /td /tr tr td width=" 83" p style=" TEXT-ALIGN: center" 黄芩 /p /td td width=" 272" p style=" TEXT-ALIGN: center" 黄芩素、黄芩苷、汉黄芩素、汉黄芩苷 /p /td td width=" 58" p style=" TEXT-ALIGN: center" 45 /p /td /tr tr td width=" 83" p style=" TEXT-ALIGN: center" 人参 /p /td td width=" 272" p style=" TEXT-ALIGN: center" 人参皂苷类 /p /td td width=" 58" p style=" TEXT-ALIGN: center" 45 /p /td /tr tr td width=" 83" p style=" TEXT-ALIGN: center" 丁公藤 /p /td td width=" 272" p style=" TEXT-ALIGN: center" 东莨菪内酯 /p /td td width=" 58" p style=" TEXT-ALIGN: center" 46 /p /td /tr tr td width=" 83" p style=" TEXT-ALIGN: center" 制川乌 /p /td td width=" 272" p style=" TEXT-ALIGN: center" 单酯和双酯型二萜类乌头碱 /p /td td width=" 58" p style=" TEXT-ALIGN: center" 47 /p /td /tr tr td width=" 83" p style=" TEXT-ALIGN: center" 八角茴香 /p /td td width=" 272" p style=" TEXT-ALIGN: center" 莽草毒素 /p /td td width=" 58" p style=" TEXT-ALIGN: center" 48 /p /td /tr tr td width=" 83" p style=" TEXT-ALIGN: center" 桑叶 /p /td td width=" 272" p style=" TEXT-ALIGN: center" 脱氧野尻霉素 /p /td td width=" 58" p style=" TEXT-ALIGN: center" 49 /p /td /tr tr td width=" 83" p style=" TEXT-ALIGN: center" 厚叶岩白菜 /p /td td width=" 272" p style=" TEXT-ALIGN: center" 熊果素、岩白菜素、鞣花酸、没食子酸 /p /td td width=" 58" p style=" TEXT-ALIGN: center" 50 /p /td /tr tr td width=" 83" p style=" TEXT-ALIGN: center" 吴茱萸 /p /td td width=" 272" p style=" TEXT-ALIGN: center" 吴茱萸碱、吴茱萸次碱 /p /td td width=" 58" p style=" TEXT-ALIGN: center" 51 /p /td /tr tr td width=" 83" p style=" TEXT-ALIGN: center" 北五味子 /p /td td width=" 272" p style=" TEXT-ALIGN: center" 五味子素、戈米辛 /p /td td width=" 58" p style=" TEXT-ALIGN: center" 51,52 /p /td /tr tr td width=" 156" p style=" TEXT-ALIGN: center" Nano-EESI /p /td td width=" 83" p style=" TEXT-ALIGN: center" 人参 /p /td td width=" 272" p style=" TEXT-ALIGN: center" 人参皂苷 /p /td td width=" 58" p style=" TEXT-ALIGN: center" 53 /p /td /tr tr td rowspan=" 2" width=" 156" p style=" TEXT-ALIGN: center" LAESI /p /td td width=" 83" p style=" TEXT-ALIGN: center" 孔雀草 /p /td td width=" 272" p style=" TEXT-ALIGN: center" 花青素、山奈酚等黄酮类 /p /td td width=" 58" p style=" TEXT-ALIGN: center" 54 /p /td /tr tr td width=" 83" p style=" TEXT-ALIGN: center" 鼠尾草 /p /td td width=" 272" p style=" TEXT-ALIGN: center" 萜类 /p /td td width=" 58" p style=" TEXT-ALIGN: center" 55 /p /td /tr tr td width=" 156" p style=" TEXT-ALIGN: center" DAPPI /p /td td width=" 83" p style=" TEXT-ALIGN: center" 鼠尾草叶 /p /td td width=" 272" p style=" TEXT-ALIGN: center" 鼠尾草酸及其衍生物 /p /td td width=" 58" p style=" TEXT-ALIGN: center" 56 /p /td /tr tr td rowspan=" 2" width=" 156" p style=" TEXT-ALIGN: center" LAAPPI /p /td td width=" 83" p style=" TEXT-ALIGN: center" 鼠尾草 /p /td td width=" 272" p style=" TEXT-ALIGN: center" 萜类 /p /td td width=" 58" p style=" TEXT-ALIGN: center" 55 /p /td /tr tr td width=" 83" p style=" TEXT-ALIGN: center" 枳壳 /p /td td width=" 272" p style=" TEXT-ALIGN: center" 川皮苷、黄酮醇类、沉香醇 /p /td td width=" 58" p style=" TEXT-ALIGN: center" 57 /p /td /tr tr td width=" 156" p style=" TEXT-ALIGN: center" PALDI /p /td td width=" 83" p style=" TEXT-ALIGN: center" 黄芩 /p /td td width=" 272" p style=" TEXT-ALIGN: center" 黄芩素、汉黄芩素 /p /td td width=" 58" p style=" TEXT-ALIGN: center" 58 /p /td /tr /tbody /table span style=" FONT-FAMILY: times new roman" & nbsp /span /p p span style=" FONT-FAMILY: times new roman"    strong 2.1 直接电离离子源 /strong /span /p p span style=" FONT-FAMILY: times new roman"   直接电离离子源是基于电喷雾原理的直接电离敞开式离子化质谱技术,将样品组织中分析物直接电离进行质谱分析。这项技术快速、直接、实时、原位,无需样品前处理,适用于中药材直接分析。主要应用技术包括:直接电离(Direct ionization)、组织喷雾电离(Tissue spray)、叶片喷雾(Leaf spray)、直接植物喷雾(Direct plant spray)场致直接电离(Field-induced DI)、内部萃取电喷雾电离(Internal extractive electrospray ionization mass spectrometry,iEESI)等。虽然这些技术的名称不同,但它们的原理和分析策略是相似的,即,将样品本身作为固体基质,应用溶剂和高电压使分析物溶解或萃取到溶剂中,液相分析物分子在高电场作用下直接电离、喷雾、产生带电液滴和离子进行质谱分析。 /span /p p span style=" FONT-FAMILY: times new roman"   姚钟平课题组在固体基质下的电喷雾离子化机理与应用方面做了大量的研究工作。固体基质电喷雾电离是将中草药的粉末、混悬液、提取液附着于固体基质上用于直接电离分析,可用的固体基质包括:纯金属探针、纸三角、木片、铝箔、移液器头等。因铝箔具有惰性、不渗透性、相对刚性等特点,可以折叠承载溶剂,对粉末样品有目的性的提取,在敞开式的环境下进行电喷雾质谱分析。铝箔电喷雾质谱已经成功应用于西洋参和附子等中药粉末样品中主要成分的测定。移液器头模式的分析是将移液器头与质谱进样器和进样泵连接,在线提取进样器头中的中药粉末,加以高电压使带电有机溶剂通过中药粉末将分析物提取出来后电离,经由质谱分析。这种移液器头模式的分析已成功应用于人参、西洋参和三七中皂苷类成分、南、北五味子中木脂素类成分和多种药材中生物碱类成分的测定。 /span /p p span style=" FONT-FAMILY: times new roman"    strong 2.2 直接解吸电离离子源 /strong /span /p p span style=" FONT-FAMILY: times new roman"   自DESI问世以来,其在中草药分析中的应用已被陆续报道。采用的主要方式包括:分析物的表面解吸电离、反应直接解吸电离、分析物的表面成像、薄层色谱与直接解吸电离质谱联用等,其中应用最广泛的是分析物的表面解吸电离,无需中药材样品的前处理,可直接分析。 /span /p p span style=" FONT-FAMILY: times new roman"   DAPCI是应用大气压电晕放电从化学试剂中产生电子、质子、亚稳态原子、水合氢离子和质子化溶剂离子,去解吸电离样品表面的分析物,进行质谱分析,主要用于分析低分子质量的挥发性或半挥发性化合物。已报道的研究有南、北五味子中萜品烯类成分和人参、红参中皂苷类成分的分析。 /span /p p span style=" FONT-FAMILY: times new roman"   DCBI是将高直流电压加在尖针上引发氦原子电晕放电,在电晕针附近产生激发态离子,与分析物在样品表面发生反应,产生单电荷分析物离子,进行质谱分析。应用DCBI分析中草药中低极性成分是极具挑战性的。为了解决这一难点,文献报道了一种设计方案,将反应试剂(饱和氢氧化钠与甲醇溶液,3:7,V/V)加入样品中以提高DCBI的电离效率,并将该方法成功应用于6种中药材中生物碱的测定,并将其与TLC联用测定生物碱的含量。 /span /p p span style=" FONT-FAMILY: times new roman"    strong 2.3 解吸后电离离子源 /strong /span /p p span style=" FONT-FAMILY: times new roman"   DART-MS是在中草药分析中应用较为广泛的一种敞开式离子化质谱技术,其离子源目前已有商品化的产品。DART-MS的主要分析策略包括:分析物的表面解吸电离,将样品置于DART源与质谱进口 粉末样品的分析,将填充样品的玻璃毛细管(棒)置于DART源加热的气体束中电离 液态样品分析,将样品滴在熔点管(浸管)、金属筛网(不锈钢金属网格)上面,置于DART源与质谱进口之间 TLC与DART-MS联用分析,是将化合物在薄层板上分离后,将薄层板置于DART源与质谱进口之间,分析物经加热气体的热解吸附,通过离子-分子反应使分析物电离再引入质谱进行分析。 /span /p p span style=" FONT-FAMILY: times new roman"   EESI和nano-EESI是基于电喷雾电离的敞开式离子化质谱技术,发明最初主要被应用于液态和气态样品分析,被分析物从溶液相或气相样品中被萃取出来,经由电喷雾电离产生离子进行质谱分析。陈焕文课题组将Nano-EESI-MS技术成功应用于人参中人参皂苷的测定。将激光解吸或消融与电喷雾结合的敞开式离子化技术(LAESI)适用于固体样品分析,在中草药分析中的应用主要有:孔雀草根、茎、叶中的成分分析和鼠尾草叶中萜类成分的测定。将敞开式离子化技术与光致电离原理相结合,应用于中草药研究中,主要有两种方式:解吸大气压化学电离(DAPPI)和激光消融大气压光致电离(LAAPPI)。这两种方式可以使样品表面非极性和中性分析物有效电离进行质谱分析,另外,这两种方式还具有表面成像功能,例如,DAPPI-MS和LAAPPI-MS技术在鼠尾草叶成分表面成像研究中的应用,以及枳壳叶中主要药效成分的DAPPI-MS分析等。等离子体辅助激光解吸质谱(PALDI-MS)已被成功用来研究黄芩中黄芩素和汉黄芩素成像,结果显示,此成分集中分布于根的表皮维管束边缘。 /span /p p span style=" FONT-FAMILY: times new roman"    strong 2.4 在中草药质量评价和质量控制中的应用 /strong /span /p p span style=" FONT-FAMILY: times new roman"   随着敞开式离子化质谱技术的不断发展,其在中草药质量快速评价和控制中的应用日益广泛。敞开式离子化质谱指纹分析方法能够给出中草药成分的整体化学轮廓,可用于评价中草药质量的稳定性、追溯基源、鉴别真伪。应用敞开式离子化质谱方法评价和控制中草药质量,首先要选择一种适合的敞开式离子化技术,建立指纹图谱分析方法,进而对样品进行分析,将获得的数据采用多变量统计分析方法处理,例如主成分分析(PCA)、偏最小二乘判别分析(PLS-DA)、聚类分析(HCA)等。 /span /p p span style=" FONT-FAMILY: times new roman"   目前,应用DART-MS技术结合多种统计分析方法,成功区分了蒌叶的不同栽培品种 区分了曼陀罗、萝芙木、荜澄茄以及伞形科中药的不同品种,并鉴定了其中标志性化学成分 区分了不同来源的当归 鉴定了川乌中标志性化学成分,并区分了其炮制程度的不同。将DAPCI-MS技术结合PCA分析应用于南、北五味子研究,成功区分了不同栽培品种和野生品种,并区分了不同炮制品种。应用Wooden-tipESI-MS结合PCA和PLS-DA技术,鉴定了川贝母粉末的品种,并区分了其中掺伪品。 /span /p p span style=" FONT-FAMILY: times new roman"    strong 2.5 本实验室的研究工作 /strong /span /p p span style=" FONT-FAMILY: times new roman"   中药成分的确认和定量分析是近年来AIMS的重要发展方向之一,本实验室选用商品化的DART为离子源,开发的方法具有较强的可重复性和实际应用价值。研究内容主要包括5个方面。 /span /p p span style=" FONT-FAMILY: times new roman"   1)中药的快速分析:研究了8种中药的化学成分,实现了生物碱类、黄酮类和部分人参皂苷的快速、直接分析 并对DART的电离机制进行了较深入的讨论 /span /p p span style=" FONT-FAMILY: times new roman"   2)中药成分的DART定量分析:针对中药延胡索的功效成分延胡索甲素和乙素进行DART定量分析,利用甲基化衍生和氘代内标实现了人参皂苷的DART定量分析 /span /p p span style=" FONT-FAMILY: times new roman"   3)对DART技术不易电离成分的分析:本实验室首次采用瞬时衍生化试剂四甲基氢氧化铵对皂苷和寡糖类成分进行DART源内的瞬时甲基化,通过甲基化衍生增加皂苷成分的挥发性,生成铵加合物离子,实现了多羟基化合物(如人参皂苷和寡糖)的DART分析检测。其中,四甲基氢氧化铵不仅发挥了衍生化的作用,同时还作为辅助电离试剂增强了皂苷成分在DART中的灵敏度[62]。因为该反应属于自由基反应,反应控制难度较大,重复性还有待提高 /span /p p span style=" FONT-FAMILY: times new roman"   4)DART用于农药残留的检测:针对100余种农残成分开展了DART快速检测研究,发现多种农药成分在DART电离过程中不仅有加合离子(离子-分子反应产物),还产生碎片(过剩能量产生),此外,实验发现有机磷农药会发生氧硫交换的氧化反应,并对其反应机制进行了深入探讨 /span /p p span style=" FONT-FAMILY: times new roman"   5)开展DART电离机理研究:研究发现,不同的工作气体(氦气、氩气、氮气等)因其不同的电离能和氮气的振动自由度影响,使得其在电离过程中展现出不同的特性,虽然氦气因具有更高的电离能应用范围更广,但是在某些场合下使用电离能较低的氩气和氮气(较氦气价格低廉)产生的待测化合物碎片较少,再适当引入辅助(make up)试剂可有效地提高待测物的灵敏度。经过研究发现,具有较低电离能的氟苯和丙酮等作为辅助试剂能明显的提高待测物的分析灵敏度。 /span /p p span style=" FONT-FAMILY: times new roman"   span style=" FONT-SIZE: 20px FONT-FAMILY: times new roman"   strong 3 总结与展望 /strong /span /span /p p span style=" FONT-FAMILY: times new roman"   中药品质的安全有效主要取决于其中所含的药效成分和杂质,这就要求应用快速、可靠的分析方法来评价和控制中药材的质量。目前,多种敞开式离子化质谱技术已成功应用于多种中药中多种类型化学成分的检测,并可对多种中药的品质进行综合评价和质量控制。一般来讲,对于挥发性较好或质子亲合能较高的成分,如生物碱,黄酮类等成分,电离可以直接发生在植物组织表面附近而不需借助溶剂和其他基质。为了得到好的分析结果,对于皂苷类等组分需溶剂辅助,对于糖类组分的分析甚至需要简单的衍生化。敞开离子化源,其原理之一是被分析物周围的气相离子-分子反应,这些反应很难达到经典的密闭CI源平衡条件,因此,在实验条件控制,数据的重复性方面还存在一些困难,尚需技术本身不断完善。另外,对分析物的准确定量方法也有待开发及改进。以上这些问题需要分析化学家和质谱学家的持续关注和潜心研究,相信在不远的将来,敞开式离子化技术与小型质谱仪器结合的分析方法能应用于中药生产的田间地头、成品药生产线、中医诊断的辅助等更多的中医药领域,为推动传统中医药的现代发展发挥更大的作用。 /span /p p   strong   /strong span style=" FONT-FAMILY: 楷体,楷体_GB2312, SimKai COLOR: #002060" strong 《质谱学报》致谢 /strong : 此次《质谱学报》组织“质谱技术在中医药研究中的应用”专辑是逢时的,受到中医药界广大质谱工作者的热烈响应。不仅吸引了大陆的同仁,而且两岸三地的质谱工作者,如台湾的李茂荣教授、香港的蔡宗苇教授和澳门的赵静教授等都积极投稿。此专辑包括中药和其他民族药,如藏药、维药等的相关研究,从研究内容上讲,有植物药也有动物药,包括了药材、炮制品和复方药的成分分析和代谢研究。由于本刊篇幅有限,在大量来稿中只能选用19篇,对于其他审稿已通过的文章,将在以后几期中陆续刊登。另外,感谢中国科学院上海有机化学研究所的郭寅龙研究员为本专辑的出版提供指导和帮助 感谢北京大学的白玉老师、北京中医药大学的刘永刚老师、长春中医药大学的杨洪梅老师和南京中医药大学的刘训红老师在组稿过程中的贡献 感谢长春中医药大学药学院为本专辑提供部分药材图片。对于本刊编辑中存在的错误和其他问题,欢迎读者提出宝贵的意见。 /span /p p span style=" COLOR: #002060" & nbsp /span /p
  • 新型水质分析方法 有助于震后地区检测霍乱毒素
    据世界卫生组织(WHO)的估算,全世界每年爆发300万到500万例霍乱感染,有10万到12万人因此丧命。海地发生大地震后,当地爆发的霍乱疫情已经造成3000人死亡,世界卫生组织此前警告该地的疫情仍将持续加重。   据英国工程师网站近日报道,美国中佛罗里达大学的科学家日前研制出一种新技术,可使地震救援人员能够检测出那些可能被霍乱毒素污染的水源。   在检测中,研究人员将葡萄聚糖涂在氧化铁纳米粒子上,然后将其加入水样。如果水样中有霍乱毒素,霍乱毒素将会附着在葡萄聚糖上,因为葡萄聚糖的化学结构与死于霍乱的死者肠道细胞表面上发现的霍乱毒素受体(神经节苷脂GM1)很相似。   研究人员认为,此项技术可能比现有的检测方法便宜,而且能更快地得到检测结果,有助于救援人员限制人们接触那些受污染的水源、抑制疾病的蔓延。   该项目的首席研究员、中佛罗里达大学助理教授曼纽尔佩雷兹说,“这真是太神奇了,这意味着我们掌握了一种更快速的诊断工具,而使用的则是简易并且相对便宜的葡萄聚糖与纳米粒子相结合的技术。”   研究人员表示,在那些卫生状况恶劣的国家,饮用水污染导致的疾病爆发往往是致命的。此外,生化恐怖活动或者食品污染也会带来致命的毒素。尽管还需要进行更多的研究证明该技术的可适用性,但是它已经显现出巨大的应用前景。
  • 吴孟超:中国肝胆外科之父——2005年度获奖人
    吴孟超,2005年度国家最高科学技术奖获得者,2011年度感动中国人物,著名肝胆外科专家。1922年生于福建省闽清县,马来西亚归侨,1949年毕业于同济大学医学院。擅长疾病肝胆疾病的各种外科手术治疗,尤其擅长肝癌、肝血管瘤等疾病的外科手术治疗,被誉为“中国肝胆外科之父”。中国科学院院士,一级教授,博士生导师。2011年5月,中国将17606号小行星命名为“吴孟超星”。   这是个近乎神奇的人,他仿佛就是为了战胜侵害人类生命的肝癌,而来到这个世界。   在他出生的时候,还没有一个中国医生做过一例成功的肝脏外科手术。1960年,他打破了这个零记录,成为中国第一个主刀成功施行了肝脏手术的外科医生。这年他38岁。   至今,他已经做了1.4万余例肝脏手术,这是个世无其匹的数据。令人惊叹的数据还有:其中肝癌切除手术9300多例,成功率达到 98.5%,有近30%的患者已活过了10年。迄今,如果肝癌手术后复发,人们更觉得不好办了。在他这里,经他初次手术和复发后再手术的肝癌患者,生存时间最长者已有45年,今已82岁,仍然健在。这些成就对于人类与肝癌的搏斗,无疑是巨大鼓舞。   他有一双神奇的手,比一般人的手要小,显得精致而灵巧。他青年时期曾“下放”到黄土高原去搞医疗,也经历过知识分子都要参加的劳动,那是个讲究手里有老茧才光荣的年代,他劳动时总戴着手套,防止长茧。这在那时,不免要给他带来麻烦,但他觉得他这双手不是他自己的,是上苍给他要他给病人做手术的。他一直小心翼翼地保护着他那双比女人的手更加细皮嫩肉的手。没有一点儿茧的手,才能更敏锐地感觉到病人肝脏内部的微妙信息……人们通常以为打开腹腔做手术,是看着做的,其实不尽然。有些肿瘤长在肝叶重叠的深处,眼睛看不见。   配合他做手术的护士说,他的手指上长着眼睛。因为他做手术有时并不看腹腔,而是举头或闭目,他的手在患者腹腔内探索……谁也看不见那手在里面做什么,却见他忽然就把肿瘤摘出来了。他今年已90高龄,仍然在做手术,最多时一天要做 3台。这是真的,我目睹了他仍在主刀手术的全过程。他平日握笔的手有些儿微微颤抖,但只要一握住手术刀就不抖了。   我还注意到他握笔的姿势就像握手术刀,笔杆是直立的,写字像要刻字似的。每个人不管长大后做什么,总是先学会写字的,用硬笔写字的现代人,握笔姿势一生都不会改变。可是,这个外科医生,从小就习惯了的握笔姿势竟然被他日后握手术刀的姿势改变了。这需要一种怎样的历程才可能改变?   这个非常杰出的人,叫吴孟超。   二   吴孟超 3岁还不会走路,长大后身高只有1.62米,学医后申请当外科医生就因个子矮曾被拒绝。没有人会想到,这个 3周岁后才终于站起来的孩子,将来会海内外走得那么远,会攀登到人类肝脏外科领域几乎是独步最高峰。   他生于福建省闽清县白樟乡后垄村,小村山清水秀,但田地少,种粮不够吃,他的父亲在他3岁那年就“下南洋”谋出路去了。日后吴孟超回顾,他 3岁还不会走路,因严重营养不良所致。“我的妈妈是童养媳。”这也是家里太穷的一个证据。   我由此想,吴孟超生在贫穷的农村,先天严重不足,对今天所有成长中的孩子,尤其是穷乡僻壤的孩子,都是很大的鼓舞!因而,比他的杰出成就更值得追溯的大约是:这个昔日先天不足的孩子,怎样成为中国当代医学界的一位巨人!   三   吴孟超的生日是农历七月初九。中国在商周时期就把农历七月定为秋季的第一个月,称之孟秋。吴孟超生于七月,小时候的名就叫孟秋。孟秋上初中后,给自己改名为孟超。这是我所看到从他内心发出的第一个渴望自强的信号。   此后的吴孟超,一生都在努力地超越自己,超越环境对他的束缚,包括父母的爱与期望交织在一起的“父母意志”对他的束缚。17岁,他就经历了一次重要超越。   他 5岁时随母亲去投奔在马来西亚做工的父亲。家里穷,父母只供得起这个矮小的孩子读书,起初是期望他学了知识将来能有饭吃。不料他书念得非常好,读完初中,当地没高中,父母决心送他去英国继续读书,这时是指望他将来长了学问改变一家人的命运。可是,吴孟超却坚持要回国。   这是1940年,中国正在日寇的铁蹄下遭受蹂躏。吴孟超17岁半,为什么要离别父母弟妹回国?这是个值得追思的问题。   他在马来西亚上的学校是当地华侨办的,叫“光华学校”,取的是光耀中华的意思。校名是孙中山先生题写的,孙中山还写了一副对联:“求知求义最重实践,做事做人全凭真诚。”此联成了这所学校的校训。知识不仅有助于一个人谋生,知识里是有一个日益增长的大世界的。祖国正被侵略,学校里的课程也变了,华侨教师给学生们讲祖国、讲正义、讲国内的英勇抗战,讲得热泪盈眶。青年是有热血的,青年吴孟超是初中的班长,他的心中不再只有一个家,更有祖国,一个宽广辽阔的很大的祖国!   他在实现着人生中极其重大的一个超越,从关心自己的家到关心祖国!他的热血和情感在为此激动,他已经无法服从父亲的愿望,无法仅仅为改变一家人的生活处境而去英国读书……他深知父母在五六个孩子中只培养他一人读书,自己肩负着全家的厚望,可是他坚持要回国……回国能干什么,去打仗,还是去读书?国内还有平静的课堂吗?他自己也不清楚,只想要回国。1940年1月,他是与6位同学一起回国的,可见那个年代怀有一腔报国热血的青年是不少的。吴孟超成为吴孟超,必还有他个人的因素。   四   但是,现在我们还无法放下大环境来寻索吴孟超的个人因素。“九州遍洒黎元血”,国内大环境是这样猛烈地改变着每个人的生活。华北确实已放不下一张平静的书桌,北京大学、清华大学、南开大学均南迁,众师生徒步数千里汇集云南昆明,组成西南联大。“千秋耻,终当雪。中兴业,须人杰……”西南联大的校歌就是这样唱的。   日军的飞机炮舰是科技所支撑的……灾难深重的祖国在强烈呼唤着中国读书人学科技,南中国汇聚着中国教育最杰出的教授群体和来自全国各地的读书人,吴孟超与同学们回国到达昆明,一入境就接触到一个为救国而拼命教学的环境。这是前所未有的为拯救祖国而汇聚到一起拼命教书读书的惊涛骇浪!   吴孟超成为其中的一滴水,他在这里读高中,此后与许多怀抱工业救国理想的同学一样,想考工学院。这期间他与吴佩煜发生了恋爱,吴佩煜来自杭州。他们是在频繁躲避日机轰炸的日子里萌生爱情的,到处可见被日机炸死炸伤的躯体,还有病痛疾苦的人民。吴佩煜的理想是学医,并影响了吴孟超,两人一同考入了同济大学医学院。   无论学工还是学医,都有很多学生,吴孟超如何能脱颖而出?我们似乎应该来研究一下这位个体了。   五   但是,还有一个外因不能忽视。   吴孟超说他深受裘法祖教授的影响和指导。裘法祖1914年生于杭州,获德国慕尼黑大学医学院医学博士学位,在二战中曾挽救无数德国人的生命。裘法祖的手术做得非常快捷流利,“一个多余的动作都没有”,乃至以严谨著称的德国人都对他敬佩不已,誉之“当代中国外科之父”。1947年吴孟超首次听到裘法祖讲课,心受震撼,这成为他选择当外科医生的重要因素。   可他医学院毕业后申请做外科医生被拒绝,以致毕业后即失业。这年正是1949年,他27岁。8月,解放军华东军区人民医学院向社会招聘医生,吴孟超去应聘,仍报外科,遇到这所医学院附属医院外科主任郑宝琦。郑宝琦1946年曾赴美国辛辛那提医学院进修。郑宝琦当场录取了吴孟超。因郑宝琦从吴孟超的眼神中,从他回答问题的简明扼要中,看到了一种沉稳、坚定的气质。郑宝琦回顾说,他当时想,自己要的是这种气质,而不是身材。所以,郑宝琦的慧眼识人,也是不能忽略的。   然而外科的分支有很多,吴孟超如何瞄准了肝脏手术?   这仍然得益于裘法祖的指引。   今天回望吴孟超的道路,似乎可以这样说,一个人年轻的时候,心中是要有自己敬仰的高山流水的。裘法祖确实是外科界的高山流水。在二战中的德国,他曾经“从头到脚什么手术都做”,因轰炸造成的创伤可伤及任何部位。这使裘法祖对各种外科手术都了解。1956年吴孟超正考虑自己究竟该向外科的哪个专业发展,他去向裘法祖请教。导师告诉他,现在世界上医学发展很快,但肝脏外科还是薄弱学科,中国在这个领域几乎是空白。裘法祖建议吴孟超去做这个难题。   这不是一个轻易的建议。因肝脏血管非常密集,无法解决止血问题,就无法避免患者流血不止而死,因此肝脏被视为手术禁区。导师的建议,基于对吴孟超的了解和信任。今天看来,吴孟超听从了导师的指路,无疑是他通往未来极重要的选择。   中国是肝癌高发国家。据2005年的一个统计数字,中国乙肝病毒携带者多达1.2亿,全球每年新发数十万名肝癌患者,约一半在中国。这意味着肝脏手术治疗有多么巨大的需要。由此上溯到1959年,整个中国还在等待着能做肝脏外科手术的医生。一旦突破这个禁区,这就是必有大贡献的领域。  六   人有高志,当从基础做起。1956年的吴孟超去跑图书馆,据说几乎找遍了他能翻到的所有藏书目录,只找到一本英文版的《肝脏外科入门》。就这本“入门”,已万分珍贵。   吴孟超拿着书去告诉导师,裘法祖则对他说:你尽快把它翻译成中文吧,让更多我国医生能看到。   这是个重要情节。此前,吴孟超只想到阅读它,还没有想到翻译它。导师这话,不是一般的鼓励。裘法祖心里想着的不只是一个吴孟超,导师在想着中国的肝脏外科,导师心里装着中国无数的肝脏疾病患者。当年吴孟超不仅尊瞩翻译了这本英文书,更为珍贵的是他继承了导师心中总是装着患者的伟大的情感。所以,2011年5月,吴孟超站在人民大会堂的讲台上做报告,他说他的荣誉“属于教导我做人行医的老师们……”在这里,他更强调老师教他“做人”,这“做人”比“医术”重要。   1958年吴孟超给医院写报告要求向肝脏外科进军。医院批准他和张晓华、胡宏凯三名军医联合攻关,这就是中国肝脏外科史上著名的“三人小组”,吴孟超任组长。   《肝脏外科入门》的原作者是美国人,该书没有涉及肝脏手术的止血方法。而止血方法是肝脏手术必须解决的首要难题。“三人小组”从研究肝脏解剖入手,经 300多天,终于制作出肝脏血管铸型标本。随着肝脏血管构造如同珊瑚般呈现,把他们自己都吓一跳,肝脏内大大小小的血管多达几千条,这犹如打开了一座神秘的宫殿,而怎么认识它,仍然是个难题。   经深入的持续研究,他们创造性地提出了一个肝脏结构“五叶四段”解剖学理论。如果通俗地说,我想大约可以这样理解,肝脏就像一棵血管树,有主干有分支,按照各个分支相对独立的血管体系,大致分为“五叶四段”比较合理。做手术不能仅仅切除肿瘤,而是要把长着肿瘤的那部分肝脏切除。有了“五叶四段”理论,看看肿瘤长在哪叶哪段,把这个部分前端的主要血管找到,加以结扎,然后才可以切除长了肿瘤的这一段肝叶。   由于摸清了肝脏血管的走向和分布规律,1960年吴孟超主刀实施了中国第一例成功的肝脏肿瘤切除手术。从理论到实践,这标志着中国医生掌握了打开肝脏禁区的钥匙。   肝脏手术出血多,止血难,是个世界性难题。此时国际上普遍采用西方的“低温麻醉法”,就是把病人麻醉后放到冰水里,等体温降到 32度以下再进行手术,这可以减少出血,却也容易引起多种感染和并发症,手术死亡率很高。吴孟超想探索新的方法。一天,手术后洗手,忽然,他从自来水龙头的一开一关中得到启发。他想,如果在病人的肝动脉和门静脉上装个“开关”,就像自来水龙头的开关那样,把血拦截在肝脏外面,到一定时间打开,恢复供血,就在这一开一关的间歇期间切除肿瘤,不是可以大大减少出血吗?   这是个有如从“水壶冒气”、“苹果落地”中得到启发那样的启发,吴孟超经过在动物身上反复试验,取得最佳参数,接着就在临床上大获成功,手术成功率一下子提高到 90%以上。这是1963年,吴孟超就此发明了“常温下间歇性肝门阻断切肝法”,改变了西方沿用已久的传统技术。   正是运用这项发明,吴孟超在1963年为一位中肝叶生癌的农村妇女成功实施了世界上第一例中肝叶切除手术,这位妇女叫陆小芬。何以又是“第一例”?因中肝叶是肝脏血管最丰富的部位,外科界曾把它看作“禁区中的禁区”。吴孟超的这项发明,以及他在中肝叶施行大手术的成功,均属于破解了世界性的难题。   此时的吴孟超以接二连三的突破性成就,证明了他没有辜负郑宝琦、裘法祖对他的预见。不论昨天还是今天,比他的医术更重要的,是他身上确实有一种非凡的气质,而比他的气质更宝贵的是他有一颗总在为患者着想的心。   他提出要办进修班,把“五叶四段”理论和他发明的肝脏手术新方法教给广大外科医生。有人曾提醒他:外科医生靠的就是一手绝活,教给别人,你的优势就没了。他说:我国有几十万肝癌患者,靠我们几个人救不了那么多病人,只有把技术传播出去,才能挽救更多人的生命!他自编教材,亲手示范,把新技术毫无保留地教给了来进修的外科医生,带出了1000多名“吴氏刀法”传人。这使中国肝脏外科手术的整体水平得以提升,走到了国际肝脏外科的领先地位。   吴孟超作出上述突破性成就的年月,是中国与西方缺少交流的年月,但他的“常温下间歇性肝门阻断切肝法”还是传到了西方,这是吴孟超对人类的贡献。改革开放后,吴孟超于1979年9月应邀出席在美国旧金山召开的国际外科学会第二十八届会议,参加这次大会的有60多国的2000多名外科专家,代表着世界外科的最高水平。吴孟超在大会作的15分钟学术报告,被称为“旧金山刮起吴旋风”。   因吴孟超报告的病例和相关数字令西方震撼,譬如肝癌手术成功率已达到91.2%,手术死亡率仅8.8%,有6例已生存10年以上……医学是一种世界性的语言,在外科医生听来,那并不是枯燥的数据,它有如贝多芬命运交响曲那强劲的乐章,所有的医生都能听懂那些数据所凝聚的巨大生命意义和深刻的人道精神,以及为此付出的种种艰难和艰险。   七   我没有统计过吴孟超究竟带出了多少研究生,我以为比有关数字更重要的是吴孟超鼓励学生超越他。你已知道,“常温下间歇肝门阻断切肝法”是吴孟超发明的经典手术方法。在他的鼓励下,他的学生周伟平教授在2004年发明了“不阻断下腔静脉全肝血流阻断切肝法” 杨甲梅教授在2006年发明了“半肝完全血流阻断下无血切肝术”。肝脏手术技术一次再一次得到发展,手术成功率因此不断提高。可见吴孟超心中最看重的是患者的康复。   外科界有人认为,吴孟超确实带出了在手术上可以与他难分伯仲的学生。更令我敬佩的是,吴孟超培养研究生,多有不是做手术的医生。这可以追溯到吴孟超1979年旧金山国际会议回国后,他没有陶醉在赞扬声中,而是看到,光靠手术治疗是不能从根本上解决肝癌问题的,自此把人才培养的重点转移到基础研究上。就在这一年,他招收首批硕士研究生陈训如、屠振兴,为他们定的研究方向是“肝癌的早期诊断”。   他主导建立了中国第一个肝癌基础研究实验室,并以自己的影响力陆续把学生派往欧美国家去留学。今天,成为中国肝脏医学领域领军人才的吴孟超学生,多是吴孟超从普通医生和普通学生中发现、培养起来的。   八   吴孟超还有一项努力,在他一生的奋斗中具有突出意义,我必须叙述。在有了“三人小组”后,吴孟超争取在医院外科里分出一个独立的“肝脏外科”,那是中国第一个肝脏外科。接着把肝脏外科变成了一所肝胆外科医院,就在长海医院的母体里发展,所谓“院中院”,同时成立了肝胆外科研究所。再走一步,就从长海医院分离出来,成为独立的“东方肝胆外科医院”。迄今,它不仅是“中国唯一”也是“全球唯一”的一所肝胆外科医院。   如果缺少一个有规模的战斗堡垒、一个担当起重任的指挥中心,怎么跟肝癌作战,怎么能凝聚起战胜肝癌所需要的多方面人才!有了这个特种战斗团体,凝聚了一大批人才,吴孟超领导着他的团队陆续拓展了巨大肝癌二期切除术、肝硬化肝癌局部根治性切除术、肝癌复发再手术、腹腔镜下肝肿瘤切除术、肝移植等几十项高难度手术。   今天,治疗肝癌的方法已有很多种,但很多患者并不清楚,同是肝癌患者,身体的基础情况与肿瘤却有很大差异,可以采用最适合的方法治疗。但不少医院能运用的方法往往只有少数几种,某个患者去挂一个专家号,这位专家可能只会做一种切除术,或只会做肝移植。接诊后,如果能帮助患者抉择,用什么方法治疗更合适,那就好了。可是不少专家,一方面因专业分得过细而使判断力受限,另一方面是责任心也受到腐蚀……于是,不必做肝移植的做了,不能开的刀开了,导致的严重后果,则往往被认为原本就是不治之症。而且,医患合同书已经把医方的责任都排除干净了,患者家属也签字了。   在吴孟超领导的这所医院,不仅仅是吴孟超的手术成功率高、治愈率高。为什么?因为在这里,不论哪位医生接诊,首先要判断这个患者适合用哪种方式治疗。如果来院时已不能承受手术,则需先用怎样的治疗为患者创造可承受手术的条件。还有,是否需要化疗,或其他辅助治疗。这所医院还有中医科,吴孟超重视中医联合治疗。这一切都需要制定出治疗方案,记录在案,要经受检验。有没有违规的医生?有。吴孟超发现了,是不留情面的。   在这个医学进步以及医院市场化的社会大背景上,我们看到,吴孟超身上最可宝贵的并非他的医术,而是他那颗总在为患者着想的心。最能体现他那颗心的也许莫过于他坚持的“吴孟超星期二门诊”。   九   吴孟超曾一度没有坐镇门诊。但陆续有患者拦路求医,而且,多是跑了许多医院,没人收治的,怎么办?   已经配合吴孟超做了5000多台手术的护士长程月娥这样说过:“吴老的门诊病人都是条件最差的。”我问什么意思?她说,一是病很重,二是很穷。我再细问,知道这“穷”的含义包括一看就知道这是包不起红包的,何况病很重,说治不了,不收你,不算错误。但到吴老这里,吴老就收下来了。   看到有这样的病人求医无门,吴孟超觉得是自己的耻辱。他恢复了他的“星期二门诊”。设在星期二,因吴孟超作为东方肝胆外科医院的院长,周一有必要的院务工作,星期二上午安排门诊,可见已非常重视。他还经常外出主持学术会议,参加重大疑难疾病会诊。尽管如此繁忙,他仍坚持看门诊,碰到外出误了“星期二门诊”的,他回来后要补上。   他的“星期二门诊”共12个号,挂号必须实名,而且需要患者过去的病历。这么做是为了杜绝号贩子炒号,否则吴孟超的一个号几千元都有人要。如果说他坚持的“星期二门诊”是先进事迹,这里其实是有忧伤的。这些“星期二故事”折射出,贫富差距在以货币的形式改变着不同人群的命运。不断进步的先进医学,更好的医疗环境和优质服务,是向富人倾斜的……吴孟超能改变什么吗?每周12个号,他能做多少呢?能做多少就做多少吧!   有人建议吴孟超的挂号费理当高一些,吴孟超不同意,而是始终与其他专家号一样。吴孟超筹建肝胆医院,得到了多方支持,但经费仍有缺口,有人建议,你们医院的肝癌治疗费与其他医院相比低不少,放开一点,钱就来了。吴孟超说,医疗费长个一两万,对有钱人不算啥,可对不少老百姓来说,就会有人进不了医院的门,上不了手术台,甚至失去生的希望。   吴孟超还尽量给病人开便宜的药,不做不必要的重复检查。他还要求本院医生都要想方设法为患者减轻负担。如今做手术,可以用器械缝合,方法简便,但要增加费用。吴孟超说:“咔嚓”一声,一千多元就花掉了,这可是一个农村孩子读书一年的费用!这个90岁的科学家坚持用手工缝合,是不是有点像个纳鞋底的乡村妇女?正是这个形象,联系着一种伟大的传统。   2005年,吴孟超被推荐参评国家最高科技奖,上级派人对他进行考核,确定第二天上午和他谈话。机关考虑这是件大事,取消了他原定的手术。吴老得知后,坚持手术不能推迟。考核组的同志感到不解:这是个什么病人,怎么这么重要?第二天下午谈话时禁不住问了一句:“吴老,上午在给谁做手术啊?”吴孟超说:“一个河南的农民,病得很重,家里又穷,乡亲们凑了钱才来上海的,多住一天院,对他们都是负担。实在抱歉,让你们等我了。”考核组的同志听了肃然起敬。我们还能说什么呢?   十   在中国历史上,最令人骄傲的外科医生莫过于华佗。他用“麻沸散”给病人施行剖腹手术,是世界医学史上应用全身麻醉进行手术治疗的最早记载。华佗被尊为“外科鼻祖”。华佗家族是个望族,到华佗出生时已衰微。其名“佗”,有负载之意,寄寓着家族期望他振兴门庭。长大后的华佗却肩负起另一种重担。他处在东汉末,战乱频仍,疫病流行。当时的著名诗人王粲曾有《七哀》诗曰“出门无所见,白骨蔽平原”。华佗不只是外科医生,他精通内、妇、儿、针灸各科,还精于药学,“麻沸散”便是在此基础上的创造。他是个想尽各种方法去解决生民病苦的医生。所以一生不愿做官,愿奔走民间,行医客旅,拯救了无数生命。   中国最著名的药王是孙思邈,他的故乡陕西省耀县孙家源有中国最壮观的药王庙,其中还有后人纪念孙思邈父母的殿堂。他的父母怎么也不会想到,他们的自小多病的儿子日后会成为名垂千古的医生。在妇女的命运令人心酸的时代,孙思邈的医学巨著《千金要方》把《妇人方》列在卷首,接着是《少小婴孺方》,由此也为中医妇科和儿科发展为专科奠定了基础。何谓千金,孙思邈在《序》中写道:“人命至重,有贵千金。”   有心观察可一再看见,历史上那些医学圣手,都因有一颗深切关怀平凡生命的伟大心灵,才会聚精会神、全力以赴地去钻研医术治病救人,才积累起高超医术。这样的医生就是苍生大医!   吴孟超继承了这种伟大的品德。已经90高龄的吴孟超孜孜不倦地为建设中的安亭新院奔忙,其实是在为自己去世之后的肝癌防治事业深谋远虑、鞠躬尽瘁。他期望通过这个巨大的肝癌研究和防治中心,把中国和世界上有志于这项事业的人才会聚于此,通过30—50年的努力,找到阻止肝癌形成和治疗肝癌的根本途径,最终战胜肝癌!所以,我以为吴孟超就是为了战胜肝癌而来到这个世界的   文汇报:吴孟超 以心灵温暖心灵   90岁的吴孟超医生还能让我感动吗?因为他对于我来说,实在是太熟悉了。   因为曾与吴孟超生活在同属长海医院的大院里,常在家中听父母说起他的许多事,我对他并不感到陌生。自打身为麻醉师的母亲退休返聘在东方肝胆外科医院手术室之后,“吴孟超”的名字出现的频率就更高了。进报社工作后,吴孟超便是我新闻职业生涯中采访的第一位医学专家。从那以后,跟他去查房、看他做手术、听他在各种国际医学论坛做学术报告……我已记不清多少回采访过吴孟超。   然而,当我再次走进东方肝胆外科医院,走近吴孟超,与他的病人、同事、学生面对面时,我又一次被眼前这位90高龄的医学大师深深地打动了。   有人称他是“精算师”,但他大方时出手真不小   吴孟超的办公室在东方肝胆外科医院行政楼二楼。这间20多平方米的房间集办公、会客、  吴孟超对学生还有“六个字”的要求,即“会做、会说、会写”,这“六个字”是恩师裘法祖教授当年对吴孟超的要求。吴孟超正是深刻领悟了这“六个字”,才成就了以后的辉煌。同样,他也把这“六个字”作为对学生的基本要求。   “会做”就是判断准确,下刀果断,手术成功率高 “会说”就是善于旁征博引,阐述理论,能走上国际讲坛 “会写”就是善于总结经验,能著书立说,发表高质量论文。这“六个字”带给他的成就是:手术精湛娴熟,一气呵成,堪称“神刀” 讲课简洁明了,通俗易懂,四座惊叹 文章概括准确,结构严谨,著作等身。为了让学生真正掌握这“六个字”的内涵,吴孟超把自己所学都教给了学生。
  • 细说高关注新污染物PFAS的“毒”与“治”——访上海交通大学戴家银教授
    新污染物是指未纳入常规监测,导致潜在的健康效应的化学物质。主要包括环境内分泌干扰物、持久性有机污染物、抗生素、微塑料等。新污染物对生态环境或人体健康存在较大风险,近些年来,其监测和治理成为生态环境工作的新热点。全氟和多氟烷基化合物(PFAS)是新型污染物中的一类,具有生物毒性、环境持久性、生物累积性和远距离迁移能力四大特性,是当前全球最受关注的新污染物之一。近期人民日报等媒体报道的“日本大阪府部分居民血检异常”新闻中,罪魁祸首就是这类物质。PFAS究竟是什么?它有什么危害?国内外对这类物质的研究进展如何?研究过程中,对分析仪器和技术有怎样的需求?带着这些问题,仪器信息网走进上海交通大学环境学院新大楼,与国内PFAS研究领域领军人物戴家银教授进行了深入交流。戴家银 教授 上海交通大学戴家银,上海交通大学环境科学与工程学院(2021年01-至今),特聘教授,博士生导师,中科院动物所研究员(2004年05-2020年12月)。国家杰出青年基金获得者(2010年),中科院"百人计划"入选者(2005年,终期评估优秀)。1999年7月-2005年4月先后在美国康乃尔大学医学院、德克萨斯大学加尔维斯顿医学分校从事博士后研究工作。目前,任美国化学会(ACS)Chemical Research in Toxicology杂志副主编(2018年1月-至今)及Environmental Pollution杂志副主编(2021年3月-2024年12月)。入选爱思唯尔中国高被引学者。主要从事新型全氟烷基化合物的毒理及健康效应研究工作。先后主持国家自然科学杰出青年基金项目、重点项目、重大国际合作项目、973项目和重点研发计划、中科院先导B类项目的课题等。2004年以来在Cell, Environmental Health Perspectives等重要SCI刊物发表论文140余篇,H-index 43。认识PFAS:一类实用的“永久化学品”PFAS是一类人工合成有机物,其家族成员多达上万种,包括全氟辛酸(PFOA)及其铵盐、全氟辛烷磺酸(PFOS)等。碳链中所有氢原子被氟原子取代的化合物称为全氟化合物,部分被取代的称为多氟化合物。由于分子中的C-F键非常稳定,使其具有表面活性高、耐热、耐酸碱、疏水和疏油等性质。基于这些性质,PFAS得到广泛应用。最早的应用可追溯到上世纪四十年代初,在第二次世界大战期间,美国“曼哈顿计划”开始实施利用核裂变反应来研制原子弹,将PFAS用于铀的提取;二战结束后逐渐改为民用,知名制造企业3M公司和杜邦公司是最早生产民用PFAS产品的公司。如今,在我们生活中随处都可以看到PFAS的身影,如不粘锅涂层、户外冲锋衣、食品包装防水层、灭火泡沫、衣物整理剂等等。就像塑料袋一样,这类物质给人们的生活带来了极大便利的同时也给环境和大众健康带来不利影响。PFAS的毒性究竟有多强?这是公众最关心的问题。戴家银长期致力于PFAS毒理学研究,对于这个问题,他用科学家的语言作了回答。半致死浓度是物质急性毒性大小的判断标准,从半致死浓度来看,PFAS的毒性属于中等毒性,不似传统污染物如带苯环的DDT等污染物那般具有急性毒性。不同于后者的亲脂性,含氟化合物具有亲蛋白性,容易与蛋白质发生相互作用,常常在人体的血清、肝脏等组织和器官中被检测到,体内浓度比其他POPs污染物低1-2个数量级。但作为一类新污染物,PFAS最大的特点是持久性,无论是在环境中还是人体中都一直存在,因此PFAS也被称为“永久化学品”。在我国,所有人的体内一定都能够检测到PFAS,它们主要来自于食物和水,其半衰期很长,常见的两类含氟化合物PFOS和PFOA的半衰期分别约为6.8年和3.8年。至于PFAS究竟会导致什么疾病,戴家银表示,这需要环境毒理学和流行病学研究结合来给出答案。他解释道:“人群数据与动物暴露实验很不一样,动物暴露实验中的污染物浓度会普遍较高,在环境剂量下不太容易看到明显的健康效应,还需结合流行病学的研究方法才能得到可靠结果,而样本量、不同地区、不同人群的数据都会对结果造成影响。”目前还没有研究明确表明PFAS会直接导致某种疾病,“就像不能下结论说抽烟一定会导致肺癌一样。”戴家银如是说。但相关环境流行病学研究表明,PFAS关联的不良健康效应有高血脂和癌症等疾病。发表超百篇论文 成为国内PFAS研究的先锋队戴家银最初确定将PFAS作为研究方向是在2005年,那一年他结束了在美国康奈尔大学的博士后工作,回国加入中国科学院动物研究所。在此之前,戴家银本科到博士有着生物化学和环境化学的系统学习经历。刚回国的研究人员会面临着申请项目的难题,而动物所的强势领域是生态研究,鉴于戴家银具有环境学和生物化学的交叉学科背景,单位认为他开展生态毒理研究非常合适。几经调研,戴家银选择了PFAS作为方向。问及为什么会选择PFAS,戴家银坦言:“因为那时国内很少有人做这个方向,竞争少,大家刚起步都在同一水平线上。”后来,戴家银常常将这些选择课题的经验分享给年轻人。戴家银是国内最早开展PFAS研究的学者之一,为了讲清楚我国在这一领域研究的开端,他特意在采访前将国内早期相关文章都打印了出来,可见他对待事情之严谨。从文章的发表时间来看,国内最早开展PFAS研究的是中国医科大学的金一和教授(后调入大理理工大学),2004年其团队在中文核心期刊上发表了三篇文章,内容涉及水体和人体中全氟化合物的检测以及相关的毒理研究;2006年,国内首篇英文文章发表在ES&T上,中国科学院生态环境研究中心江桂斌院士是通讯作者之一;同样在2006年稍晚些时候,戴家银团队的第一篇文章也见刊于ES&T,此时,距离戴教授回国开展研究仅一年多的时间。近些年,PFAS成为环境领域的热点,据戴家银介绍,仅国内就有超过70个团队在开展含氟化合物的研究。他说,之所以热门,一则是因为国家对于新污染物的重视度增加,含氟化物就是一个典型的新污染物,并且是一类高关注物质;二则是因为PFAS研究有标准品,三重四极杆质谱仪的普及极大地支持了这类研究的发展。戴家银也提出,含氟化物的确值得关注,但很多其他物质也同样需要关注。污染物没有“贵贱”之分,不宜一味追逐所谓“热点”,我国很多新污染物都还没有健康指导值,都应该去好好研究。如果每一类物质都有十几个团队去研究透彻,国家就不缺各种各样的标准。目前,全球PFAS相关的文章约有1万篇,其中高被引论文119篇,戴家银团队的高被引文章就有3篇,文章总数更是多达102篇,是国内唯一一个该领域文章数量超过百篇的团队。对此,他解释说,“团队之所以能有这么多成果,是因为研究全面,除了污染物的筛查,还大量、全面、深入地毒理研究,并基于此指导合成新型替代品。”显然,戴家银团队已成为我国PFAS研究领域的排头兵。戴家银教授向我们展示实验室保存的样品时如数家珍“没有性能的化学品毒性研究没有意义”2009年,PFOS正式被列入斯德哥尔摩公约,这之后,PFAS家族的PFOS、PFOA、全氟己烷磺酸(PFHxS)等逐渐被欧盟国家禁用。我国也于2013年通过立法,规定到2023年禁止使用PFOS产品(部分豁免的物质除外)。“这类化学品具有不可或缺性,完全停止使用,让人类生存环境退回到原始社会、生活品质极大下降也不现实。环境污染是社会进步必然要付出的代价,我们最终的目标是找性能和环境友好性两者兼得的物质,研究这些物质的合理剂量和更安全的使用方法。”戴家银讲到。所谓环境友好性,就是让这些污染物质更易于降解、累积性和毒性下降。结构决定性质,新的化合物通常是在原化合物基础上进行原子替代或者结构改变,这类物质被称为新型含氟替代品,如替代PFOA的GenX、我国特有的替代PFOS的铬雾抑制剂F-53B等都属于新型替代品。戴家银介绍了几种常用的替代策略:第一种是将污染物原来化学结构的两个碳之间加入氧原子,碳碳键变为醚氧键,使化合物更具亲水性,从而易于排出体外;第二种策略是将化学结构中部分碳氟键变为碳氢键,使其毒性降低,亲水性增加;第三种是改变碳原子数量,长链变短链,使其毒性减小,但这类替代策略的产物不能算作新的替代品,相应性能也会有所下降,使用时需要增加用量。如戴家银所言,没有性能的化学品毒理研究没有意义,对于科研工作而言,毒理研究的目的最终也是为性能服务的。企业在开发产品的时候更多的是关注经济效益,为了追求产品性能,他们可能会大量增加某些修饰基团,导致物质毒性急剧增加。环境研究与工业产品开发结合起来,能够帮助企业在追求产品性能的同时兼顾环境友好性。经过多年系统的研究,戴家银基于毒性规律指导化学品绿色替代与合成的工作也已经在多个项目中实现成果产业化。如基于斑马鱼、小鼠实验等一系列毒性研究后指导开发出一类PFOA替代品已经被列入福建三明市海斯福化工有限责任公司的产品目录中;在参与的基金委重点项目中,基于化合物结构与生物毒性之间的构效关系指导开发了性能类似F-53B的新型含氟化合物,该化合物相较于F-53B减少了两个碳氟键,物质毒性进一步下降,三明市海斯福公司也已经建立了生产线;此外还有福建省科技厅支持的其他项目,也贯彻了替代理念并落实到产业化当中。新的替代品也并不意味着对环境完全没有影响,虽然它们在环境、人体和野生动物体内累积的浓度有所下降,但这些物质仍然具有环境持久性,有研究表明,一些短链的替代品含量在环境中也在逐渐增加。戴家银说,随着技术的发展,科研在向无人区挺进,也许未来有一天合成不含氟、毒性小或者易于被微生物转化的环境友好型替代品会成为现实。就像现在科学家已经将二氧化碳合成了淀粉,看似简单的工作却是从无机物到有机物的巨大进步。这样看来,对PFAS及新型替代品的研究将是环境学家们长期的课题。国内新型含氟化合物研究现状:没有健康指导值、亟需数据库在PFAS的研究方面,我国和国外基本处于同步的水平。但整体来看,国内在新型全氟和多氟化合物方面还存在许许多多的问题。首先,对于新的替代品,我国一个健康指导值都还没有,欧盟和美国在这方面更加完善,美国环境保护署(EPA)已经发布了GenX的健康指导值。事实上,我国新型污染物的健康指导值很多时候都依赖国外,但中国人与欧美国家人群在体质等各方面存在差异,因此科学家们一直在努力希望将相关标准本土化。谈到这里,戴家银表现出些许无奈,他说:“确立发布一个健康指导值需要有一个过程,需要先立项,再由风险评估中心和国家卫健委等部门发布,通常要长达几年的时间,仅凭基础研究的结果去推动不现实。我们一直在呼吁,希望监管部门、企业和科研单位三方协同起来共同推进PFAS健康指导值的建立。”然而,政府机构、企业和科研单位的交流及协同性还很不够。“政府监管部门在监测过程中有什么困难,各级监管部门有多少三重四极杆质谱仪,是否能够满足相关标准的执行等,研究人员不了解;企业不公开化学品配方或排放物所含成分,科研人员只能从企业排放的污水及周边环境中采样检测,再去反推,这不仅给科研工作带来阻力,也会影响监管部门做决策。”在鼓励替代目录中,戴家银也发现了问题,2016年,工业信息化部、生态环境部、科技部三部门联合发布了一个与GenX结构非常类似的三聚体物质进入鼓励替代的目录,但当时并没有充足的数据表明它是一个好的替代品。近几年,戴家银团队围绕该物质开展了大量研究,发现它在累积性和多种毒性层面恐怕并非好的替代品。此外,戴家银还特别指出,数据库的重要性还没有被充分重视,这是我们的短板。因为做数据库工作无法发文章,很多研究人员不愿意去做这个工作,并且研究人员创建的数据库不具有权威性,还是需要生态环境部、科技部等国家部门或者行业协会来牵头创建。戴家银认为,无论是健康指导值还是数据库,我们不能一直“拿来主义”,这种管理还是太粗放。希望开发“进一针样品出千百种物质”的方法本次采访,戴家银教授团队的潘奕陶和盛南两位老师也全程陪同,他们从很早就跟随戴教授进行PFAS研究,后来又一同从中科院动物所来到上海交通大学,两位也正是前面所提到的高被引文章的第一作者。在新污染物的研究中,质谱仪可以称得上是“当家”工具,采访最后,两位分别从实际科研工作出发,分享了他们在PFAS研究中所用到的质谱技术和仪器,并对仪器发展提出新的期待。潘奕陶的研究方向侧重于新型全氟及多氟烷基化合物的识别和健康效应,他的工作中常用到的质谱仪,包括定量常用的三重四极杆质谱仪和筛查常用的高分辨质谱仪。他谈到,做新污染物研究,无论是识别还是高通量检测,遇到的瓶颈都是相似的:第一,对于新发现的污染物,通常会面临缺乏标准物质的困扰,尽管可以借助高分辨质谱初步解析物质结构,但置信度不高,缺乏标准品时的半定量结果往往存在较大误差,缺乏抗基质干扰能力;第二是目前还缺乏足够全面和智能化的质谱库和毒性数据库,帮助科学家高通量、高精度、自动化的解谱和筛选真正高风险、高关注的物质;第三, 每一类新污染物后面都是一个大家族,大家研究的对象各不相同,都希望把广谱性或高关注的化合物“一网打尽”。由于每一类化合物各有一套定量和识别方法,分别研究就会花费大量的时间和人力成本。潘奕陶提出,希望仪器厂商或分析化学家能够开发一种解决方案,开发尽可能兼容大多数化合物的广谱富集方法,且一次进样就能分析几百种甚至上千种新污染物,而不是像现在每次只能分析某类污染物中的几十种化合物。他也指出当下仪器本身的问题:如果成百上千种化合物同时分析,仪器本身的扫描时间有限,灵敏度也达不到,仪器不够稳定,这是目前新污染物检测过程中仪器存在的瓶颈。SCIEX Triple Quad™ 6500+ LC-MS/MS 系统是他们用的最多的质谱仪。潘奕陶说,高分辨质谱是近几年新污染物识别研究火起来后,才被大家更多关注到,三重四极杆质谱则一直是核心工具。谈到他们正在使用的这台三重四极杆质谱,他说:“SCIEX的仪器毋庸置疑是我们组用的最多的。在性能方面,同样的灵敏度下,他们的仪器抗基质干扰能力更强。此外,离子源的结构比较特殊,更不容易发生源内裂解,特别是针对一些新型全氟醚类化合物,灵敏度也要更好一些。”戴家银实验室中的 SCIEXTriple Quad™ 6500+ 液质联用仪盛南的研究方向主要是新污染物的毒理效应机制,在毒理研究中,除了高内涵分析系统和共聚焦显微镜,三重四极杆和高分辨质谱仪也常被用到。盛南介绍道,团队对PFAS的毒理研究已经深入开展多年,各种体内、体外毒理学相关实验都做过,已全面掌握PFAS的毒性机制。她也介绍了在毒理研究中质谱仪所发挥的作用。由于PFAS会与蛋白质结合产生一定的毒性效应,现在盛南在做的工作主要是寻找一些核心的蛋白质,以效应为导向去筛查血清或者环境中可以与这种核心蛋白质结合的物质,这类物质就可能产生相应的毒性效应。这个过程中,要用到三重四极杆和高分辨两种质谱仪。因PFAS清除半衰期长,在体内中会不断累积,毒性与累积的量有关,往往累积能力越强的PFAS,毒性效应越强。在做动物暴露实验时,比较同等剂量污染物暴露后哪些组织或者器官中累积更多,有助于解释其毒性效应的差异,这个过程就靠三重四极杆质谱仪来定量分析。此外暴露组和代谢组学研究也依赖于质谱仪。盛南表示,在毒理研究中,现有的质谱仪已经能够满足实验需求。为国家新污染物治理建言献策针对上述问题,在全国政协委员等一行领导前来调研新污染物治理时,戴家银诚恳提出了五条建议:第一, 我国特有的新型替代品如铬雾抑制剂F-53B,毒性比PFOS更强,这类物质需要加强监管,既然不能直接禁止,可以要求零排放治理;第二, 前面所述2016年鼓励替代的三聚体物质,与人体中蛋白亲和能力及动物毒性均更强,建议不鼓励大面积替代应用;第三, 建议将基于毒性规律指导化学品绿色替代和合成的理念向全国推广,不仅化学品,后续塑料添加剂、抗氧化剂、防紫外剂等都可践行,如此,毒性研究才能够发挥作用;第四, 监管部门、科研单位和企业协同起来,共同从源头管控污染物,更高效地推动政策发展;第五, 建立数据库,让研究不同污染物的团队共享,提高科研效率。总结新污染物治理是建设美丽中国、健康中国的重大战略任务,是一项长期的系统工程,新污染物治理将成为未来国家基础研究和科技创新的重点领域之一。科研院所、科研人员、科研仪器单位将形成合力,强化科技支撑,共同加强新污染物相关科技研究,推动环境危害机理、迁移转化规律及毒性效应研究和替代品及替代技术研发,不断强化新污染物治理高水平科技创新平台建设。戴家银和团队成员(从左到右:赵砚彬 张琨 戴家银 盛南 潘奕陶)
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    膜分离技术的最新趋势有助于碳回收2023年9月6日星期三 15:00~16:30幕张展览馆国际会议中心会议厅A采访者:株式会社堀场冈本CO2分离膜概述山口大学/创意科学研究生院名誉教授/学术研究员喜多北秀俊先生他利用各种文献介绍了膜分离的基础知识和促进渗透的膜分离方法。沸石膜最近最受关注,但无机分离仍然存在问题,主要是成本。CCUS CO2膜分离技术发展趋势地球创新技术研究院(RITE)/化学研究组首席研究员甲斐照彦先生在美国,不仅使用煤炭燃烧废气,还开始使用天然气燃烧废气进行示范实验。美国MTR公司在实际应用中处于领先地位,并介绍了其膜分离工艺。此外,RITE目前正在进行下一代膜组件技术的研究,并介绍了该研究中使用的分析设备和结果。
  • “我与日立的故事”3•15售后工程师系列访谈--分析售后工程师 杨展鹏
    匠心品质诚信3&bull 15售后工程师系列访谈报道(五)——在本期采访中,我们将介绍日立科学仪器(北京)有限公司驻广州的售后服务工程师杨展鹏。杨工已在日立工作六年,专注于华南地区的光谱和色谱类分析仪器的售后服务。下面,我们将深入探索杨展鹏的职业生涯,了解他在专业领域的经验积累和个人成长。QA&您加入日立科学仪器几年?请回顾一下是如何与日立结缘的?我已经在日立科学仪器工作了六年。在成为日立这个大家庭的一员之前,我在实验室工作,那时虽然没有直接使用过日立的设备,但日立这个品牌名字对我来说并不陌生,总是能在提及大品牌时想到它。请介绍一下您的主要工作内容?您负责的区域和产品?结合您的工作经验,请评价一下售后工程师这个职位的重要意义或对这个职位的感悟。我目前主要在华南地区负责光谱和色谱类分析仪器的售后服务,包括仪器的安装和维修。作为售后工程师,熟悉仪器的使用和结构原理是基础。但我认为管理好与客户的关系同样关键。这不仅涉及专业技能,还包括如何与客户有效沟通,确保他们的需求得到满足。 您的服务客户主要分布在哪些领域?这些用户有哪些特点?您与客户的合作关系?可以举印象深刻的用户案例。在我加入日立的这几年中,服务过的客户遍及学校、研究机构、政府部门到各类企业,他们使用我们的设备进行商业活动或科学研究。面对不同领域的客户,我的原则都是向他们提供最优质的服务。这种做法能够帮助客户建立对日立品牌、对日立的仪器,以及对我们售后工程师的信任。加入日立科学仪器以来,您大概服务了多少用户?在这些服务过程中,有哪些令您印象深刻的案例,分享一下?加入日立的几年来,服务的客户数量很多,也遇到过各种各样的挑战。一个特别印象深刻的案例是,有一次由于沟通不充分,导致客户不理解,工作难以推进。这种情况虽然令人困扰,但我知道情绪化无助于问题解决。经过耐心地和客户重新梳理问题,最终发现原来是一个信号线松脱导致的小故障。这件事虽小,却深刻地让我意识到与客户进行充分沟通,了解他们的操作历史对解决问题至关重要。 最后,如果让您对您服务的日立科学仪器的用户谈谈自己的感悟,请分享一下?在日立科学仪器工作期间,我经历了许多重要的生活事件,包括结婚和迎接新生命,这些都让我学到了很多。我希望日立科学仪器在未来能够持续发展壮大,同时我自己的生活和职业道路也能越走越顺,取得更多的成功。杨展鹏工程师的经历充分体现了日立人的“和&bull 诚&bull 开拓者精神”,他的故事不仅是日立科学仪器团队优秀服务的缩影,更是他个人如何增强了客户对日立产品的信赖的见证。这种精神展示了日立在追求技术创新的道路上,始终坚守提供可靠和及时服务的承诺。公司介绍:日立科学仪器(北京)有限公司是世界500强日立集团旗下日立高新技术有限公司在北京设立的全资子公司。本公司秉承日立集团的使命、价值观和愿景,始终追寻“简化客户的高科技工艺”的企业理念,通过与客户的协同创新,积极为教育、科研、工业等领域的客户需求提供专业和优质的解决方案。 我们的主要产品包括:各类电子显微镜、原子力显微镜等表面科学仪器和前处理设备,以及各类色谱、光谱、电化学等分析仪器。为了更好地服务于中国广大的日立客户,公司目前在北京、上海、广州、西安、成都、武汉、沈阳等十几个主要城市设立有分公司、办事处或联络处等分支机构,直接为客户提供快速便捷的、专业优质的各类相关技术咨询、应用支持和售后技术服务,从而协助我们的客户实现其目标,共创美好未来。
  • “环境卫士”伏晴艳与PM2.5斗智斗勇
    伏晴艳(左)说:“我的理想,就是让人们能自由、幸福地呼吸。”  伏晴艳,女,现任上海市环境监测中心总工程师,长期从事环境科研和环境监测工作,先后领衔主持了30余项省部级重大环境科研专项任务,2015年获“全国五一巾帼标兵”荣誉称号。作为大气监测科研领军人,她勇于自主创新,主动承接PM2.5国家标准、规范的制定工作,创新研发监测技术方法体系,为国家PM2.5监测方法的确定提供确实可靠的数据支持,推动上海成为全国第一批向社会实时发布PM2.5监测数据的城市之一。  PM2.5——除了GDP,它或许是国内知名度最高的英文缩略语。短短几年中,与这个科学名词一起飞速普及的,还有公众对空气质量和生态文明的关注,这是青山绿水之幸,也给伏晴艳这样的一线环境科研人员带来了巨大压力。  2011年前,全国没有一家机构正式监测PM2.5。按正常节奏,相关工作需要十年左右时间,以积累数据、沉淀经验、发展理论,随后再设定空气污染的指标、对策等,但伏晴艳和她的同事无法拥有这个空间,十年任务,两年完成,因为形势已不容许蓝天再“迟到”。我国环保事业正在走向重要的制度性拐点,这次转身需要“伏晴艳们”的勇气、坚韧和创新力。  从冷门岗位到一连串全国第一  目前的上海正吹着一年中最洁净的风——刚过去的十天,有八天的空气质量为“优”。同时,今年可能也是过去几年里空气质量最好的一年。截至昨天,今年上海的PM2.5日均浓度比去年同时段低5.1%,比前年同时段低14%。  我们无法和2012年做比较,因为上海第一份正式的空气质量指数(AQI)、第一组覆盖全市的PM2.5浓度值,发布于2012年11月。  那是一个转折点。如今,许多上海人围绕PM2.5形成的习惯——出门前用App查PM2.5指数,傍晚时从新闻里瞄一眼空气质量预报,污染来袭前看一看预警颜色……这些在当下似乎“理所应当”的动作,追根溯源都不会早于2012年。在此之前,除了少数专业人士,大部分普通人根本没听说过PM2.5。  伏晴艳就属于那极少数人。她算得上是上海最早追踪PM2.5的研究者之一。2002年,她进入市环境监测中心从事空气质量预测预报工作。彼时,那是一个相当冷门的岗位,她只有一位同事,三个月后还辞职走了;背靠一个还相当青涩的学科,别说搞清PM2.5的机制,国内连准确测定它在大气中的浓度都做不到。  但如今,通过“伏晴艳们”的努力,上海已经拥有一套具有国际水准的空气质量研报体系,创下了一个又一个“中国第一”:第一个完成国家下达的PM2.5监测发布任务,第一批发布PM2.5实施数据,率先开展跨区域、跨部门的可视化空气质量研判会商,最早通过“空气宝宝”、手机App等向公众传递空气质量信息……  十年里,上海空气质量监测团队规模,已经从最初的几人发展到100多人,监测站点数量从个位数拓展到上百个。从监测效果来看,上海大气污染监测数据的有效性,超过98%,显著优于国家标准;空气质量的预测水平和准确率不输国际同行,目前最长可针对长三角区域发布五天预报。为了表达对这个团队的尊重,拥有丰富经验、代表最高水准的美国环保署专家甚至当面表示,上海空气质量预报发布体系有许多地方值得他们借鉴。  沉静中拥有创新的勇气和坚韧  伏晴艳说话不疾不徐,轻柔的语气透出一股沉静的力量。同事们都说她有个人魅力,不是那种像火一般燃烧的能量,而是诸如坚韧、勇气等内在的东西。  她于上世纪90年代初大学毕业,读的就是环保。之所以选这个专业,就是因为看了《寂静的春天》——这本书有“现代环保主义圣经”之名,作者也是一位女性。  大学毕业后,她进了上海市环境科学研究院,从普通的技术员开始,从帮老同志打字、实验室摇瓶子起步。环保研究离不开调查采样,她进过工厂、爬过烟囱,扎扎实实,成为项目负责人、部门负责人。2002年,她调任上海市环境监测中心,筹备本市空气质量预测预报工作,从而开始研究PM2.5等新型大气污染物。  PM2.5形成机制复杂,要摸清其脾气很不容易。伏晴艳举了个小例子:因为PM2.5颗粒极细,不少人想当然地认为它应该在大气中均匀分布,而且浓度也会持续保持稳定;而实际上,事后大家才发现,它在一天里经常大起大落。  虽然国外对PM2.5有些研究,但在中国特殊的产业结构和环境条件下,很容易“水土不服”。比如:一开始,伏晴艳带队监测时,污染源附近测到的指标居然比纯空气还干净;而在预测预报的起步阶段,他们发现国外的理论模型也不适用。  仪器,自己设计;方法,自己摸索;模型,自己优化。这是一条逼出来的自主创新道路,当中的难度,外人想象不到。  实际上,2012年初,当国务院正式发布新的环境空气质量标准,首次纳入PM2.5指标时,技术配套工作其实还远没有到位。伏晴艳说,标准更新时,如何监测PM2.5这样的问题,国家并没有方案;这些年,上海为兄弟省市和全国的空气质量监测、预警都作出了贡献。  这是一个充满空白、又充满机遇的时代。伏晴艳团队成员陆涛说,回想这些年,在伏晴艳带领大家做成的事里,有许多曾被大家看作“天方夜谭”般的想法。在市环境监测中心的首席预报员段玉森看来,伏晴艳的魅力,就在于她勇于创新、勇于担当、坚韧不拔。  两年里出现眼花缭乱的进步  上海在1999年就尝试着发布空气质量指数,但那时叫做“空气污染指数(API)”,没有将PM2.5、臭氧等如今上海空气污染的主要“祸首”考虑在内,而且只显示过去24小时均值,无法反映快速变化的实时空气质量,与百姓观感有差距。  2011年底,随着雾霾天气集中爆发,随着某国使领馆的PM2.5数据通过社交网络广为流传,国内发布自己的权威数据、回应公众期待的迫切性进一步增强,大气环境监测和相关研究,为此必须大幅度提速。在上海,依靠伏晴艳团队的工作,此后两年的进步堪称眼花缭乱:  2012年3月,上海试点发布PM2.5实时监测数据;  2012年12月,根据新的空气质量“国标”编制的AQI指数在上海正式发布;2013年9月,上海推出空气质量指数预报,将未来24小时分成三个时段,分段发布AQI数值预报;  2014年4月,上海首次发布PM2.5来源解析,将机动车、工业排放、扬尘等主要污染源对全市PM2.5的贡献率进行总结;  2014年4月,上海全市的国控大气监测点开始发布实时AQI指数;  2014年12月,上海牵头发布长三角区域未来五天的空气质量预报……  伏晴艳说,这两年里最大的挑战出现在2013年12月。那时,AQI预报才上轨道不久,但上海却遭遇了史上最严重的雾霾——连续14个污染天,最高AQI指数接近500,创下历史纪录。14天里,伏晴艳每天都面临无数人的追问:空气何时会好转?明天会怎样?要不要更改预警等级?预测高了,社会就要承受不必要的应急成本;假如太保守,也丝毫无助于缓解市民的焦虑与担忧。  她说,做环境监测工作,准确就是生命线。14天里,她和同事们每天都加班到凌晨1点,稍微眯一会,天亮前再起床工作,在早高峰前发布新的预报。史上最严重雾霾终于过去,而直到现在,这个团队依然保留了一个制度:遍布全市的无人监测站,只要有一个出现数据异常,哪怕是半夜,也必须尽快搞清原因加以修复。  今年初,上海交出了第一张年度PM2.5治理答卷:年均浓度同比降幅高达16%,只用了一年就完成了四年目标的80%。这表明,由100多项任务组成的上海清洁空气行动计划初战告捷,而这个方案经过了伏晴艳团队的科学论证。  正如她名字中包含的元素那样——晴空万里、艳阳高照,伏晴艳是一位蓝天的守护者。她说:“我的理想,就是让人们能自由、幸福地呼吸。”
  • "开扒"高光谱遥感技术 带你穿云透雾火眼金睛
    p   在2016年度中国遥感领域10大事件评选中,“遥感技术首次辅助城市黑臭水体整治工作取得实效”名列榜首。而这与高光谱遥感技术有很密切的联系。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201707/insimg/9ced0203-c3d3-4be5-9ce3-cfd7eeb9418b.jpg" title=" 下载.jpg" / /p p   那么,高光谱遥感技术到底是怎么回事儿?高光谱分辨率遥感是用很窄而连续的光谱通道对地物持续遥感成像的技术。在可见光到短波红外波段其光谱分辨率高达纳米(nm)数量级,通常具有波段多的特点,光谱通道数多达数十甚至数百个以上,而且各光谱通道间往往是连续的,因此高光谱遥感又通常被称为成像光谱遥感。 /p p   在电影《地雷战》中有一个情景:民兵埋地雷的时候,用树枝进行掩盖,让埋藏地雷的地方看起来和周围一样 还有的干脆把鞋脱了,轻轻地压一个鞋印,以迷惑敌人。但是在今天,这种伪装就一点用也没有了,高光谱遥感技术能将一个个地雷精确地找到。 /p p    strong 1.光谱:物体独一的身份证 /strong /p p   遥感可以概括为借助光、热、无线电波等电磁能量来探测地物特性的科学。在20世纪60年代之前,人类对地球和宇宙的观测还主要以可见光为主。 /p p   人们日常生活中所见的光,是由多种颜色构成的复色光,通过棱镜等分光后显现的是单色光。这些单色光按不同波长(或频率)大小依次排列形成的图案,就是光谱。地球上不同的元素及其化合物,由于物质组成、结构等不同,都有不同的光谱特征。这些独特的光谱特性,类似于人类指纹的功能,是遥感科学中用以识别和分析不同物体特征的一种重要的“身份证”。 /p p   高光谱遥感实际上是一种简称,它的全称叫“高光谱分辨率遥感”。它不像多光谱遥感中根据颜色的差异来分辨目标,而是根据谱段光谱曲线的形态来分析目标是什么。光谱分析是人类借助光认知世界的重要方式。如果说肉眼光学成像能看到物质的形状、尺寸等信息,光谱分析则能获取物质的成分信息。 /p p   据中国科学院遥感与数字地球研究所张兵研究员介绍,高光谱遥感能在可见光到短波红外范围内连续光谱成像,不仅光谱探测范围超过了肉眼的感知,还能连续记录数百个光谱波段。因此,用肉眼甚至普通的光学遥感不能识别的地面物体,这项技术都能够更好地分辨出其内在的物理、化学特性,甚至是物质的分子和原子结构。 /p p   如果说彩色合成遥感图像主要是根据颜色和形态的差异来分辨地面物体,那么高光谱遥感则是根据光谱曲线的形态来识别地面物体。它利用成像光谱仪在连续的几十个甚至几百个光谱通道获取地物辐射信息,在取得地物空间图像同时,每个像元都能够得到一条包含地物诊断性光谱特征的连续光谱曲线。张兵举例说:“在数百公里高度运行的高光谱卫星,不仅能观测到地面覆盖的是不是植被,还能探知这些植被的具体种类和长势如何。” /p p   高光谱遥感的出现,是遥感领域的一场革命,使本来在宽波段遥感中不可探测的物质,在高光谱遥感中能被探测。 /p p    strong 2.“火眼金睛”怎样炼成 /strong /p p   上文提到的埋藏的地雷是如何被高光谱遥感技术轻易发现的呢?因为土壤被挖开后再回填回去,土壤的结构、水分都改变了,高光谱遥感技术就是根据这种细微的土质变化,发现了地雷的藏身处。在阿富汗战争期间,美军利用高光谱遥感仪器,可以探测出塔利班武装晚上经常走的道路。高光谱遥感技术还可以发现隐蔽的哨所、坦克,伪装起来的军事设施。 /p p   当前,农业生产管理存在作物营养和病虫害等农情信息大面积监测不及时、监测水平以定性为主、监测精度无法实现定量的精准变量肥水药管理等难题。高光谱遥感技术可以对任何一种农作物的品种、类型、种植面积等情况进行调查,甚至可以对农作物的叶绿素、氮磷钾含量进行分析,为相关决策提供科学依据。中国科学院遥感与数字地球研究所黄文江带领的植被定量遥感研究团队,开展的即是这一工作。 /p p   高光谱遥感技术还可以为地质学家提供帮助。以前,地质学家野外考察时,背着包、拿着罗盘,需要花很大气力把采集到的矿物标本一一背回来进行研究。而自从有了高光谱仪器,他们只要到一个地方用高光谱仪器扫描一下,就可以获得岩石的一条光谱曲线,从野外回来后根据光谱曲线进行分析,可以知道这个地方矿物分布种类以及区域。 /p p   近年来,成像光谱技术也逐渐渗透进了各种非传统遥感行业,比如在医学、生物、刑侦、考古、文物保护等领域开展了广泛的探索性应用。2006年中科院成功研制了国内首套摆扫式地面成像光谱仪,并与故宫博物院等单位合作在古画、唐卡、壁画、墨书等文物的识别和鉴别方面取得了开创性成果。光谱分析技术与智能手机的融合诞生了面向普通民众的高光谱应用,借助于嵌入到智能手机里的光谱仪,人们能够随时随地用手机快速检测果蔬农药残留和食品品质安全等信息。 /p p    strong 3.水质监测领域大有可为 /strong /p p   当前,全国城市黑臭水体的筛查、治理过程监督和整治效果评价,都迫切需要遥感大范围动态监测提供科技支撑,但黑臭水体遥感监测的有关研究几乎为空白。高光谱遥感技术可以对不同污染程度和不同污染来源的黑臭水体进行区分。 /p p   中国科学院遥感与数字地球研究所水环境遥感研究团队在北京等城市开展了十余次黑臭水体野外实验,积累了141个黑臭采样点的实测遥感反射率等数据。基于黑臭水体和一般水体的反射率细微的光谱差异,发展了决策分类树,可以区分一般水体、三种类型的轻度黑臭水体和七种类型的重度黑臭水体。并发展了基于纯度算法的多光谱遥感识别算法,可以识别一种类型的重度黑臭水体,识别精度约90%。基于这一方法,作为参研单位之一,进行了13个城市黑臭水体遥感筛查与实地验证。 /p p   利用高光谱数据对内陆水质开展水华和水生高等植物的识别,从而对水质分布情况进行监测,也是高光谱遥感的重要应用。由于水草和水华光谱与植被光谱具有一定的相似性,常用的多光谱遥感数据很难精确识别水华和水草,只有高光谱遥感数据才能够捕捉复杂多变的水华、水草和水体细致的光谱差异,从而对水华和水草进行精确识别。水环境遥感研究团队利用高光谱遥感技术等构建了水体叶绿素a浓度、总悬浮物浓度、水色FU值等9种水质参数、19个反演模型。其中,针对浑浊水体的悬浮物浓度精度提高了19.7% 研发了国内首个在国家级和省级环保部门业务化运行的内陆水环境遥感系统,为环保部卫星环境应用中心等部门开展水环境遥感应用提供了有力支撑。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201707/insimg/93282d25-10de-41c1-8a91-870ce8ba1772.jpg" title=" 下载 (1).jpg" / /p p   高光谱遥感技术起源于20世纪80年代,已形成了一个颇具特色的前沿领域。我国高光谱遥感的起步和发展基本与国际同步,在开创初期,中科院童庆禧院士和薛永祺院士为此做出了重大贡献。 /p p   1989年,中科院研制了我国第一台模块化航空成像光谱仪,并在20世纪90年代又陆续研发了推帚式成像光谱仪、新型模块化成像光谱仪、轻型高稳定度干涉成像光谱仪等。2002年“神舟三号”搭载了我国第一台航天成像光谱仪,此后我国发射的“嫦娥1号”探月卫星、环境与减灾小卫星(HJ-1)星座、风云气象卫星等也都搭载了航天成像光谱仪。 /p p   我国的高光谱遥感科技发展一直处于国际前列,中科院自主研发的高光谱图像处理与分析通用软件系统(HIPAS)被国际同行评为国际六大顶尖高光谱图像处理软件之一,并在高光谱遥感应用方面实现了向美、日、澳等发达国家的技术输出,成果在国际上产生了重大影响。 /p p   目前,高光谱遥感技术和应用在中国科学院逐渐形成了一个成熟的研究方向和学科领域,具有一支从技术发展到应用研究的专业科研队伍。其中,以遥感与数字地球研究所张兵、张立福研究员和童庆禧院士为突出贡献者的“高光谱遥感研究集体”获得了2016年度中国科学院杰出科技成就奖。 /p
  • 药物研发与时间赛跑,新冠病毒变异株恐让疫苗失效?
    “战疫”是一场人类与病毒的较量,也是一场科研与时间的赛跑。新冠病毒出现至今,截至北京时间2021年1月26日7时,全球新冠肺炎累计确诊病例已经超过1亿例,达到100203700例。累计死亡病例超过214万例,达到2147411例(worldometer)。在疫苗研发与新冠病毒争分夺秒“赛跑”的过程中,病毒变异株的出现,更有雪上加霜之势。目前,在英国、南非、美国、澳大利亚、日本、中国等几十个国家都相继发现了新冠病毒变异株所引发的感染。那么,新冠病毒变异株是否会影响病毒的传播?是否会导致感染后的病情加重?是否会影响疫苗的效力、导致阻碍抗疫进程?下面我们通过新冠病毒的进化历程、病毒变异株的研究情况及疫苗的防控情况来解答这些疑惑。1、新冠病毒的进化历程2020年2月,欧洲出现新的变异毒株(D614G)。7月,美国洛斯阿拉莫斯国家实验室研究表明,这种第614位氨基酸发生点突变的新冠病毒突变株正在成为全球主要新冠病毒毒株。2020年8月,非洲尼日利亚出现了新的变异毒株(B.1.1.207),研究表明,这种变异毒株和新冠原毒株比没有明显的变化。2020年10月,英国的病毒专家们对之前保存的一份新冠病毒样本进行检测后,惊讶地发现,这个样本的多处基因片段都发生了突变。研究表明,这种毒株就是后来12月份在英国蔓延传染开的“新冠英国变异毒株”(B.1.1.7)。同月,又一种新的的新冠变异毒株(501.V2)在南非被发现,2020年11月初起成为当地流行的主要毒株。2020年11月,丹麦的日德兰半岛上发现了变异毒株,代号为“Cluster 5”,专家们研究后认定,它是从养殖场的水貂传播到人类身上的。2021年1月,日本国家传染病机构(NIID)从巴西亚马逊州飞抵东京后被隔离的乘客身上,检测出了一种新的的新冠变异毒株(P.1)。研究认为,新冠病毒每月平均发生1-2次突变,这些新突变,可能使新毒株的危险系数直线上升。目前,主要在全球传染的变异毒株为欧洲D614G变异株、英国B.1.1.7变异株,南非501.V2变异株。2、病毒变异株的研究情况D614G变异株D614G突变指的是新冠病毒的第614氨基酸位点 D(天冬氨酸)到 G(甘氨酸)的突变,位于S蛋白。D614G突变的病毒株常伴有5' UTR中的C到T突变(相对于MN908947.3基因组的241位),3037位的C到T突变;在14408位的C到T突变。包含这4个遗传连锁突变的单倍型现已成为全球优势形式,根据GISAID数据库公布的新冠病毒测序结果,发现携带该突变的病毒株主要归类于G型、GR型和GH型。D614G变异株基因突变位点有研究结果表明,携带S蛋白D614G的SARS-CoV-2突变株已成为全球大流行中最普遍的形式,变异后的病毒被证明更具有传染性。D614G变异毒株感染细胞实验不过,目前许多疫苗和疗法重点针对刺突蛋白的受体结合区域(RBD),D614G并不位于RBD区域。同时,自然感染含有D614或G614的病毒产生的抗体可以交叉中和,因此,D614G突变不太可能对目前正在研制的疫苗疗效产生重大影响。B.1.1.7变异株B.1.1.7变异株在D614G突变毒株基础上又多了17个突变,包括14个氨基酸置换突变和3个框内缺失突变。B.1.1.7变异株有8个突变发生在刺突蛋白(S蛋白)上,其中两个值得高度关注。一个是N501Y突变,它会增强新冠病毒与人体细胞ACE2受体的亲和力。另一个则是69-70氨基酸删除突变,会导致两个氨基酸缺失,可能有助于病毒免疫逃逸。B.1.1.7变异株在S蛋白上的突变位点1月21日,《自然》杂志对从英国传播开的新冠病毒变异毒株B.1.1.7进行了探讨。文章称,关于一种新变种的早期数据表明,与病毒的其他谱系相比,它对儿童的传染力相对更强。22日,英国首相约翰逊表示,目前有证据表明,英国的变异病毒株比普通新冠病毒,至少增加了30%的致死率。BioNTech公布的研究显示,对模拟B.1.1.7毒株的“假病毒”进行测试,疫苗接种后的抗血清能够阻止病毒感染细胞,疫苗仍对其有效。501Y.V2变异株501.V2变异株的刺突蛋白上,出现了9个新突变,分为两组,一组突变在NTD区域((L18F, D80A, D215G, Δ242-244, R246I),另外一组在受体结合区(RBD)(K417N,E484K,N501Y)。受体结合区(RBD)是病毒刺突蛋白与人细胞表明的受体ACE2结合的关键部位,这3个关键位点在发生突变之后,可能导致病毒结合受体的能力增强,更容易侵入人体细胞。疫苗介导产生的多抗体在新冠病毒受体结合域上的作用位点1月19日,南非国家传染病研究所(NICD)发表研究, 501Y.V2变异株不但让三类抗新冠病毒单克隆抗体失效,还能躲过新冠康复者血清中的中和抗体。也就是说,其可能会让血浆治疗失效,甚至会降低疫苗效力,接种疫苗可能会再次感染。3、疫苗的防控情况面对病毒不断进化的严峻局势,现有新冠疫苗对新的变异毒株能否起效,决定着全球疫情防控局势的走向。据公开资料显示,新冠病毒通过其表面的刺突蛋白(Spike蛋白,S蛋白)与宿主细胞表面的ACE2受体结合,进而入侵细胞。目前主要的mRNA疫苗能够诱导产生中和抗体,进而抑制新冠病毒的刺突蛋白与人类细胞表面的ACE2受体的结合,从而阻断新冠病毒感染。新冠病毒感染机理有明确数据表明,疫苗对各种变异株都有一定的预防作用。灭活疫苗免疫以后,对包括英国突变的毒株和以往全球分离到的大概八九株的不同的变异株都有中和效果。因此,我国的新冠病毒灭活疫苗是广谱保护的,对来自全球不同地区的毒株都有很好的交叉中和。虽然南非毒株在核心位点E484K发生关键突变,导致mRNA疫苗产生的部分中和抗体效力大打折扣,但影响是有限的。因此,疫苗接种依然对于南非毒株有效果,扩大疫苗接种至关重要。关于人们最关注的疫苗升级问题,日前邵一鸣接受环球时报采访时表示,如未来真的出现需升级疫苗应对病毒的逃逸,我国企业在拿到变异毒株后,只需要更换病毒发酵罐中的种子病毒即可,其他工序不需要做任何调整,预计2个月即可完成升级更新。所以,面对新冠病毒的不断进化,我们不必感到恐慌,国家研发机构在最早开始设计新冠疫苗,就已经为可能发生的最坏结果做了充足的准备!
  • 90后女孩检测京38条河流 多为劣五类水质
    北京的母亲河是永定河,也许大多数人都知道,可是北京一共有多少条河?分属什么水系,它们的水质怎么样?恐怕没有几个人能答上来,甚至许多专业机构也不能给出答案的问题,一名90后女孩做到了。   北京科技大学学生王京京是一名标准的90后,今年夏天刚刚大学毕业。她的毕业论文就是北京地表水水质调查。从2011年6月开始,她对北京的河流进行了为期一年的水质检测,共检测北京河流38条。令人吃惊的是劣五类水质的段面之多,占了所监测的大部分河流。对北运河水系的调查显示,20条河流只有3条达到了五类水的标准。其余十七条河流都是劣五类水质。   历时一年,调查北京38条河流   假如说全世界人均拥有的水资源有一桶水,那么华北平原人均拥有的水资源只有一碗,而北京人均拥有的水资源仅仅有一口。据北京市水务局公布的数据,2011年北京市人均水资源量已降至100立方米,大大低于国际公认的人均1000立方米的缺水警戒线。   6月份,南水北调工程的水源进入了北京团城湖,这是南水北调工程的重要一步。多年来困扰首都的饮水难题,有希望在将来得到缓解。不过,清华大学王占生教授说:南水北调工程最早在2014年才能实际应用,因此,北京的2000万人口在两年的时间里,还要靠北京的水。   在这样的条件下,2011年6月24日,绿家园志愿者开始了为期一年的乐水行活动:对北京地表水检测。志愿者都是二十来岁的年轻人,王京京是其中的一员。她是北京科技大学生态系的一名学生。她说,一直对NGO的活动比较感兴趣,这次乐水行活动与她所学专业密切相关,她能将课本中学到的知识应用起来。从此每逢周末、她与志愿者们相约清河、沙河、温榆河……,有河的地方都留下了他们的足迹。   乐水行纯属自发,志愿者们自发筹集资金、设备,从夏季的炎炎烈日一直走到了冬季的凛凛寒风,冬去春来,他们给出了一份答卷。由于经费不足,这份水系调查中存在着一些问题,有些关键数据没能给出,王京京也感到有些遗憾。   从市场上买一个采水器的花费不菲,这个时候一位志愿者站了出来,他是一名高中物理老师,主动承担起了研制采水器的任务。这个过程并非一番风顺,王京京说,这位老师没花一分钱,所有的部件都是来自生活中的物品,为了达到最佳效果,这位老师先后设计了四个版本。冬季河流结冰,有半个月的时间志愿者们只能在结冰的河面上寻找冰窟窿,将采水器放到河里采水,第四版的采水器在一次调查中不慎掉进了冰窟窿里,设计者二话没说,回家赶工,第二天又拿来了新的采水器。   采集到了水样之后怎么检测,又是摆在在志愿者面前的一道难题。有业内人士介绍,对河流水样进行一整套检测,需要花费六千多元。检测北京水系的38条河流的费用,对于志愿者们来说无异于天文数字。   机缘巧合,这时王京京想到学校的实验室可以进行水样检测,就跟自己的导师商量,能不能利用实验室的仪器设备检测水样,导师答应了。学校的仪器设备都是世界顶尖水平,每次启动都得消耗几百块钱,为了调查水质,王京京一年里做了40次实验,她的导师开玩笑说,她这一年做实验花了有几万块。这次水样检测的结果报告作为王京京的毕业论文,一年之后受到了广泛的好评。   在报告会的现场,清华大学环境科学与工程学院教授、博士生导师王占生聚精会神地听完了报告,他说,许多专业的水质检测机构都拿不出这样翔实的调查报告,没想到一个90后的女孩完成了。   北京地表水质就像“没有盖子的下水道”   今年5月中旬,为期一年的乐水行结束了,王京京的毕业设计也完成了。北京地表水水质到底怎么样?王京京打了个比方:就像是没有盖子的下水道。   北京有大小河流100多条,分属于海河流域的五大水系(永定河、蓟运河、北运河、大清河、潮白河)。近年来,随着经济发展,水体污染日益严重,五大水系受到不同程度的污染。这其中最为明显的是官厅水库已不能作为饮用水源,仅用于工业用水、农业灌溉以及补充城市河湖用水。密云水库的水也开始有富营养化的趋势。   王京京说,大家能够明显感觉到,北京的河水没有以前清澈了。在一份北运河水系水质情况的图表中,20条河流只有3条达到了五类水的标准。其余十七条河流都是劣五类水质。   这份报告中特意提到了永定河,它是北京的母亲河,也曾是北京的第一大河,纵贯门头沟区。由于城市用水量的激增,永定河有过30年的断流。2009年,北京决心治理永定河,使这条河流重新有水,并在170公里北京段恢复流水。几年过去了,永定河内重新漾起水波,可是据志愿者们的调查,永定河的水也是劣五类。   每每有河流经过的地方,两岸土地肥沃,风景宜人。据公开报道,治理永定河的时候,目标就是在37公里城市段形成六大湖面和十大公园,再辅以河道内外园林生态绿化,使河流重新成为景观。当志愿者们来到永定河调查水质时,发现永定河虽然有水了,可是周边的生态环境并没有大的改善。重建的永定河全部采用再生水,每年所需的1.3亿方米水量全靠人造,花费不菲。许多专家指出,这种人造景观无助于改变上游缺水、下游断流和水质污染的现实。   志愿者们在调查过程中还发现作为北京市饮用水源的京密引水渠存在铅超标现象。京密引水渠源自密云水库的白河水坝,从1961年正式向北京输送淡水,1989年开始在冬季向北京城区输水,从此全年无休。同为北京水源的官厅水库因为污染,1997年退出北京饮用水水源系统,后经治理水质改善,但是只有一亿多立方米水,目前只能作为北京河湖和工业的补充用水。密云水库作为“独苗”而被检出铅超标不能不令人担心。   据志愿者分析,除降雨减少、持续干旱外,点源污染加重是重要原因。绿家园志愿者调查发现,随着工业逐步离开北京,生活污水成为北京市水体污染的主要来源,生活污水排量非常大,而且分布面广,有众多的小污水排放口。北运河为主要的排污河,以通惠河、西坝河、清河为主,这里的污水没有处理就直接排入河道中,使得河水的水质受到严重污染,此地区的河道大多为劣V类水质。   据媒体报道,北京石景山区有75处污水口,工业废水直排河道。北京市水务局的一项数据显示,清河污水处理厂日处理能力45万吨,而2010年高峰期污水来水量为每日50万~70万吨。   同样是再生水建设起来的河流,志愿者们在奥林匹克森林公园发现了截然相反的现象。在奥林匹克森林公园的入口处的水质为劣五类,而在奥林匹克公园的出口处水质达到了五类水质的标准。王京京说,这可能由于奥林匹克森林公园所采取的生态友好系统。   奥林匹克森林公园作为北京城市的一块“绿肺”,适合北方地区自然气候条件的植物品种和生物群落,在森林公园内共同构建成一个北京当地的生态群落,为众多的生物提供一个生存空间,以维持自然界生态平衡,提高城市的生态承载能力。   森林公园对城市的热岛效应还有明显的减缓作用,通过人工合理调控,在奥运会期间,森林公园已经能够起到一定的生态作用,帮助过滤、清洁城市空气。而王京京等人的调查证明,森林公园还能净化这一地区的水体。   改善水质须民众参与   王京京等人的调查得到了相关政府部门的回应,6月20日上午,北京水务局对记者介绍, 2011年,北京市共监测地表水五大水系有水河流84条段长2018.6公里,其中二类、三类水质河长占监测总长度的55.1% 四类、五类水质河段占监测总长度的1.3% 劣五类水质河长占监测总长度的43.6%。“北京的人口提前10年达到了1800万,可污水处理规划还在按原来的城市规划进行,这导致污水处理能力相对不足。”北京市水务局的相关负责人说。作为北京城市内近郊区的重要排污河道,北京东南地区的河流水质几乎都是劣五类,北京西北地区的水质相对较好,但依然有个别河流是劣五类。而不同的河流水质情况各异,这主要与河流水质的来源和功能有极大的关系。   对于地表水水质下降的原因,清华大学王占生教授认为,环境质量与国家对环保的重视程度息息相关,日本最困难时用于环境治理的经费占GDP的3%,而我国现在是1%。   水利部水专家李贵宝博士,经常参与到乐水行活动中,他提出了自己的对策:针对河流生活污水污染问题,他提出的是自己的一些节约用水,减少水浪费的小方法。如洗澡时减少水流、洗菜水的重复使用等。让公众了解到如何切身为河流环境保护做点实事。   绿家园的发起人汪永晨说,“北京作为一个国家化大都市,不应该有这样的河水”,“城市中的河流从自然到人为、从清澈到浑浊,是世界上许多大都市都有的经历。由于河流与人们生活的密切相关,改变其状况只靠政府的行政命令显然并不十分有效。一定需要公众的共同参与。民间组织对河流水质的监测,是市民对江河的热爱,更体现着公民的社会责任。而民众其社会责任感的唤醒与加强,能不影响到公共的决策吗?”   王京京毕业之后,将出国攻读社会环境学专业的硕士,这也意味着她将会在水资源保护的道路上越走越远,她说,作为一个北京人,对这些河流的状况觉得很惋惜,自己选择这个专业,也是希望学以致用,毕业之后能够为家乡的水资源做点事。
  • 从肝癌突发事件浅谈HCC早期预防与实验室标志物检测
    突发事件2月3日,内地音乐人赵英俊家人发布讣告,赵英俊于下午因病离世,享年43岁,消息来得太突然,不少人都表示不愿意相信。据其好友透露,赵英俊于一年前患上肝癌,又因为常年熬夜,最终导致病情恶化。近日,最佳喜剧配角,陪伴70、80年代一群人长大的“达叔”也因为肝癌扩散而不幸离世,享年68岁。这让众多网友陷入悲痛之中。悲痛之余,也让大家再次重视起肝癌这一疾病。原发性肝癌(HCC)HCC是指由肝细胞或肝内胆管细胞发生的癌肿,是我国常见的恶性肿瘤之一。其病因尚未确定,目前认为原发性肝癌与肝硬化、病毒性肝炎、黄曲霉素等化学致癌物质和水土因素有关。而人们的不良生活习惯,如长期熬夜、吸烟、酗酒等,都有可能增加患肝癌的几率。除此之外,长期接触氯乙烯、吃发霉的食物、长期服用合成类固醇药物等也会诱发肝癌。早期肝癌一般无明显症状,中晚期患者常表现为腹胀、乏力、腹部疼痛、消瘦、肝脏进行性肿大等,症状严重者可出现消化道出血、肝脏破裂出血等。所以肝癌患者经常出现这些症状时,却已属晚期,这给家庭及社会带来不少负担。因此,肝癌的早期预防及检测对控制肝癌的病死率有重要的现实意义。肝癌的早期预防据公开资料显示,2020年全球肝癌新发病例约90万例。其中,中国占了45.3%。而在全球肝癌83万例的死亡病例中,中国占47.1%。导致如此高死亡率的最重要原因在于,我国肝癌患者中,71%患者为中晚期。那么,如何在早期预防肝癌呢?下面小编为大家整理了一些建议。(1)远离脂肪肝,合理控制饮食,每天保证适当运动(2)保持良好的生活习惯,戒烟戒酒、不熬夜、不滥用药物(一些药物能够导致肝损伤)、不吃霉变食物,切菜板和木筷子应定期更换和消毒(3)接种乙肝疫苗,如果属于乙肝高风险人群,注意监测乙肝抗体,必要时补充接种疫苗(4)肝癌与肝硬化关系密切,而肝硬化又和病毒性肝炎相关,所以有乙肝或丙肝肝炎的患者,应定期到医院检查,及时抗病毒治疗,别因为“没感觉”就忽略它(5)做好预防的同时,还应警惕健康信号。当出现肝区疼痛(上腹部)、腹部肿块、消瘦、黄疸等症状时也应及时到医院就诊(6)定期体检,尤其是肝癌的高危人群要定期做针对性体检。肝癌标志物检测目前,临床上常用于检测和辅助诊断HCC 的血清学标志物有甲胎蛋白(AFP)、甲胎蛋白异质体(AFP-L3)、异常凝血酶原(DCP)等,其中AFP 是HCC辅助诊断和疗效监测中最常用的标志物。1.AFPAFP是最早用来辅助诊断HCC的血清学指标,也是主要由胚胎肝脏、卵巢产生和分泌的一种胚胎特异性糖类蛋白,参与分子转运过程。妊娠期妇女血清AFP水平明显升高,但健康成人血清AFP水平极低。血清AFP≥400 ng/mL超过1个月,排除妊娠、慢性或活动性肝病、生殖腺胚胎源性肿瘤及其他消化道肿瘤后,高度提示HCC,联合影像学检查,对HCC有较好的诊断价值。AFP水平轻度升高患者,应进行动态观察 AFP阴性患者,需借助其他血清学标志物、影像学检查或穿刺活检等手段明确诊断。目前检测AFP的常用方法包括电化学发光法、化学发光法等。2. AFP-L3AFP-L3主要是由肝癌细胞产生,其与肿瘤组织的大小、分化、恶性程度密切相关,特异度高于AFP。血清高水平AFP-L3%与肿瘤增殖快、侵袭性高和预后不良明显相关。在慢性乙型肝炎患者及肝硬化高危人群中,AFP-L3%检测与影像学检查相比,可提前预警患者是否存在HCC。在HCC根治术后,若AFP-L3%降低不明显,提示存在转移灶或残余癌。因此,AFPL3%检测可作为HCC 复发及预后判断指标。目前,AFP-L3的检测方法包括亲和吸附离心法、磁微粒化学发光免疫分析法、微流控免疫荧光法等。亲和吸附离心法的优点是不需要特殊设备,可依托实验室定量检测AFP的设备完成检测,缺点是需要手工操作、步骤多、耗时长,结果重复性欠佳。磁微粒化学发光免疫分析法及微流控免疫荧光法可实现自动化检测,结果更稳定。随着方法学的不断进步,建议有条件的实验室在采用不同方法学时可依据临床自建临界值。3.DCP DCP是维生素K 缺乏或拮抗剂-Ⅱ诱导的蛋白质,又称PIVKA-Ⅱ,是凝血酶原的一种异常形式。在肝细胞癌变过程中,由于维生素K缺乏引起凝血酶原前体羧化不全,从而产生大量异常凝血酶原(DCP)。在HCC患者中,血清DCP水平与HCC肿瘤大小、分化程度、微血管侵犯和肿瘤复发高度相关,可单独作为早期筛查和预后评估的标志物。在鉴别肝硬化、慢性肝炎和HCC能力方面,DCP 诊断灵敏度和特异度均优于AFP。DCP和AFP作为两个独立的生物标志物,二者对HCC 诊断具有互补作用,AFP+AFPL3%和AFP+AFP-L3%+DCP联合检测诊断HCC的灵敏度更高。目前国内DCP检测方法主要包括酶联免疫化学发光法、微粒子化学发光法、微流控免疫荧光法。
  • 赛默飞世尔科技与德国格拉特集团联手打造连续双螺杆造粒干燥解决方案
    面向制药企业的一站式解决方案-从粉剂处理一直到片剂生产 中国,上海(2011年5月12日)-全球服务科学领域的领导者赛默飞世尔科技公司今天宣布与集成过程控制技术提供商德国格拉特集团(Glatt GmbH)联手推出面向制药行业的连续双螺杆造粒干燥解决方案。这两家公司提供的是一站式解决方案,可以满足客户从粉剂处理一直到片剂生产各个过程的需求。 &ldquo 为了改善生产过程中的性能和产量,制药企业越来越多地开始采用连续工艺,尤其是造粒过程&rdquo ,赛默飞世尔材料表征业务部副总裁兼总经理Markus Schreyer说。&ldquo 我们的客户认为,双螺杆造粒将是连续工艺中的新趋势,原因是它能简化规模放大,而且我们也能提供综合双螺杆造粒产品组合来满足客户从研发一直到生产整个过程的具体需求。&rdquo 许多制药公司目前仍采用的是批处理技术,但为了进一步降低生产成本,提高性能,这些公司对连续工艺的兴趣越来越浓厚。&ldquo 格拉特公司一直运用连续工艺技术为食品、饲料和精细化工领域的客户提供服务,制药行业将是运用这一技术的下一个领域&rdquo ,格拉特制药过程控制技术业务部主管Thomas Hofmaier说。&ldquo 赛默飞世尔的双螺杆造粒技术与格拉特的连续干燥技术相结合,再加上我们在系统集成和应用方面的互补专业知识,将为客户提供独特、有益的解决方案。&rdquo 赛默飞世尔科是流变学领域的先驱者之一,它借助Thermo Scientific材料表征解决方案,成功地为多个行业提供了帮助和支持。材料表征解决方案能对塑料、食品、化妆品、药品和涂料、化学品或石化产品,以及各种液体和固体的粘度、弹性、加工性能及受温度影响的机械变化等特性进行分析测量。欲了解更多信息,请访问www.thermoscientific.com/mc。 Thermo Scientific Pharma 16 TSG双螺杆造粒机 Glatt Conti-Dryer GF 25干燥机 关于格拉特 德国格拉特集团(Glatt group)大约拥有员工1500人,专为食品、饲料、制药和化学品行业的固体产品提供增值技术。50多年来,它成功地为全球粉剂技术行业提供了多种服务。格拉特的核心技术之一就是针对造粒、干燥、涂层锅、产品搬运设备和系统集成等应用提供的流化床处理技术。除了用于批处理或连续处理的试验和生产设备外,格拉特集团还提供产品与过程开发、合同生产、工厂设计、工程和总包等服务。这意味着无论是单件设备,还是绿色现场交钥匙工厂,格拉特都有能力胜任。格拉特拥有的技术培训中心(TTC)作为面向各行业的一项服务,提供了知名度极高的专业化过程培训研习班,其中包括实践课程。请访问www.glatt.com。 关于赛默飞世尔科技 赛默飞世尔科技(纽约证交所代码: TMO)是科学服务领域的世界领导者。我们致力于帮助我们的客户使世界更健康、更清洁、更安全。公司年销售额接近 110 亿美元,拥有员工约37000人。主要客户类型包括:医药和生物技术公司、医院和临床诊断实验室、大学、科研院所和政府机构,以及环境与工业过程控制行业。借助于Thermo Scientific 和 Fisher Scientific 两个首要品牌,我们将持续技术创新与最便捷的采购方案相结合,为我们的客户、股东和员工创造价值。我们的产品和服务有助于加速科学探索的步伐,帮助客户解决在分析领域所遇到的各种挑战,无论是复杂的研究项目还是常规检测或工业现场应用。 欲了解更多信息,请浏览公司网站:www.thermofisher.com ,www.thermofisher.cn (中文)。
  • 农业生产情况的遥感监测:机遇与挑战
    利用遥感方法,可以对地面上的农作物生长情况进行及时、准确的监测和分析。所获得的作物信息有助于粮食安全早期预警,为作物种植管理和贸易决策提供有效支撑。然而在技术层面上,如何用定量和客观的方法来提升农情监测信息的可靠性,仍然极富挑战。在近期发表于《国家科学评论》(National Science Review, NSR)的综述文章中,中国科学院空天信息创新研究院、对地观测组织全球农业监测旗舰计划(GEOGLAM)联合主席吴炳方研究员团队(以下简称CropWatch团队),联合澳大利亚昆士兰大学、比利时法兰德斯技术研究院、美国内布拉斯加大学和俄罗斯科学院空间研究所的相关研究人员系统总结了遥感农情监测中作物长势、面积、产量等信息的监测方法,分析其中存在的问题和挑战,提出了提升农情信息定量化的实现途径和解决地面数据制约农情监测的众源数据方案,并主张发布农情信息需要避免利益冲突。监测作物长势在现有的农情监测系统中,常使用植被指数来评价大区域尺度下作物的综合生长活力,并通过对植被指数当前值与历史值的差异比较,来评价作物长势的好坏。然而,年际间的物候变化、作物轮作休耕现象,以及植被指数饱和等问题,均会导致作物长势监测信息的偏差。因此,作者指出,在作物长势监测时,需要结合物候差异、轮作和休耕等信息对作物长势信息进行订正,以降低作物长势监测的不确定性。另一方面,如何将遥感监测得到的长势信息转化为作物的苗情等级,还缺乏统一的标准,作物长势评估的定量化方法也尚待建立。监测胁迫信息干旱、病虫害等胁迫因素会影响作物的生长,对其进行监测有利于及时发出预警和指导农业生产管理。在旱情监测领域,目前用于气象干旱和农业干旱监测的指标不胜枚举,但是部分旱情指数混淆了气象干旱和农业干旱的表征意义——事实上,通过适当的农田管理措施,如灌溉等,可有效缓解气象干旱对农作物的影响,将二者混淆不利于对真实旱情的把握。因此,对于气象干旱和农业干旱,需要研制不同的监测指标。另一方面,干旱指标划分的旱情严重程度与作物实际受旱程度存在偏差,如何将干旱指数反映的旱情转化为作物的实际受旱程度还缺乏统一的标准。在病虫害监测方面,虽然已有众多遥感指标用于对病虫害的胁迫程度进行表征,但是这些指标都依赖先验知识来确定病虫害的类型。高光谱数据可以反映叶片生化成分及其变化,是养分胁迫和病虫害胁迫监测的有效数据源。然而当前高光谱卫星时间分辨率低、幅宽窄,在大区域业务化监测中还有很长的路要走。未来,需要发展高时间分频率、专注于养分胁迫和病虫害敏感谱段的传感器,以提升养分胁迫和病虫害遥感监测的能力。监测作物产量作物产量预测是农情遥感监测的核心内容,也是用户最关注的农情信息。要完成这一预测,需要通过遥感监测掌握两类信息:特定作物的种植面积,以及该种作物的单产。要了解某种作物的种植面积,首先需要在遥感数据中实现作物分类。随着遥感技术的不断发展,以及机器学习和深度学习等自动分类方法的逐渐应用,作物分类方法也日臻完善,为全球尺度的作物分类制图提供了可能。然而当前方法都高度依赖地面调查样本,当样本量不足时,往往难以取得理想的效果。未来,还需要发展不依赖样本的结构化作物精准识别方法,如CropWatch团队研制的水稻“淹水期-移栽期”光学植被指数和微波后向散射系数显著变化相耦合的方法,实现了南亚和东南亚10m水田的精准提取。此外,还应当发展完善分类模型中的时间和空间迁移学习方法,以减少作物分类模型对地面数据的依赖性。融合水稻关键物候期光学植被指数和雷达后向散射系数强度变化的东南亚和南亚的10m分辨率水稻分布图在种植结构复杂的区域,作物精准识别仍面临挑战,不可能一味通过提高卫星遥感数据的分辨率来实现大范围作物分布的提取。而将遥感监测获得的耕地种植成数与众源数据监测的作物分类成数相结合,可以更为高效可行地解决农田破碎区、作物种植结构复杂区的作物种植面积监测难题,可以满足全球作物种植面积监测时效性高等运行化的需求。作物单产监测则是农情遥感监测的难点。当前的作物单产预测方法可以归纳为:①基于农气信息、关键植被指数和微波特性的统计回归方法;②基于作物生长过程的物理模型法;③生物量和收获系数结合的半经验法;④以机器学习和深度学习为主的数据驱动的预测方法。作物单产预测模型(a.统计回归法,b.生物量与收获指数法,c.作物生长模型,d.数据驱动方法)然而,由于影响作物单产的要素众多,且要素之间相互关联,产量的形成和波动涉及复杂的生物、物理和化学过程,导致作物单产预测仍然是当前农情监测的最薄弱环节,原因是目前所使用的参数、指标和方法并不能完全解释作物单产的决定因素。未来,还需要发展新的传感器来预测作物单产,特别是在光学、微波、热红外监测的基础上,开展作物几何结构的观测,发展新的作物单产预测方法。农情监测:挑战与机遇在农情监测领域,实地观测数据和区域专家知识的缺乏,会显著降低监测信息的准确性和适用性,导致相关决策的误判。实地观测数据因费时、费力、可获得性差,一直制约着农情监测的发展。随着智能手机的普及,其内嵌的传感器越来越丰富,众源大数据有望弥补地面调查数据不足的问题。CropWatch团队基于智能手机开发的GVG众源信息采集APP,通过耦合深度学习算法,实现了带有位置标签的作物类型、灌溉类型信息的高效感知;同时通过融合计算机视觉方法,发展了可用于作物单产快速采集的技术,通过计算穗数、每穗的籽粒数和千粒重等参数,实现了小麦/水稻单产的无损化精确观测,显著提升了地面调查数据的采集效率。基于智能手机、计算机视觉和深度学习的小麦单产无损获取此外,虽然卫星观测数据美丽又客观,但是通过专家分析得到的信息往往包含利益导向。因此,综述作者明确主张发布农情信息需要避免利益冲突,用户也需要使用不同的信息源以避免无意识地被误导。为了减少农情监测的主观影响,CropWatch团队允许用户参与到农情监测信息分析的全过程,最大程度的确保了结果的客观性和透明度,避免了信息的偏差对决策的干扰。当然,最好的方式是用户有自己的农情监测系统。但受开发和维护成本以及技术的限制,这对大多数用户来说都很难实现。为此CropWatch以应用程序编程接口(API)方式开放了所有组件和功能供用户调用。莫桑比克农业和农村发展部通过调用相关功能,实现了整个国家的农情监测。这一实践被国际农业发展基金(IFAD)评为2020年最佳农村解决方案之一,也是2022年联合国“南南合作”促进可持续发展的优秀案例。上述成果得到了科技部政府间国际合作重点项目“GEOGLAM框架下的先进农情监测方法”和中科院地球大数据A类先导专项课题“一带一路资源调查与评估”等项目的支持。
  • 排查无盲区,整治无死角!卫星遥感助力黄河流域“清废行动”见实效
    今年4月,生态环境部印发《关于深入开展2023—2024年黄河流域固体废物倾倒排查整治工作的通知》,标志着新一轮黄河流域“清废行动”开启序幕。记者了解到,目前,沿黄各省正在对交办的问题点位开展深入整治工作,“清废行动”稳步有序推进。2021—2022年,生态环境部连续两年组织开展黄河流域“清废行动”,对黄河干流及部分支流(段)的固体废物倾倒情况进行全面排查整治,覆盖面积约13万平方公里,共计清理各类固体废物近9000万吨,有效打击了黄河流域固体废物环境违法犯罪行为,取得了一系列成效。这其中,卫星遥感的技术优势发挥了重要作用。构建“天空地一体化”模式,有效提升固废监管能力和执法效能“卫星遥感具有周期短、精度高、全方位等优势,可以实现固体废物的快速排查,通过与地面核查相结合,助力迅速查清固体废物污染源,有效支撑流域生态环境保护工作。充分运用卫星遥感、无人机、地理信息、数据库等技术手段,能够大量节省人工现场核查成本。”生态环境部卫星环境应用中心相关负责人介绍说。这位负责人表示,“清废行动”创新采用卫星遥感技术,构建起了“卫星遥感+无人机航拍+人工核查”的“天空地一体化”排查技术体系和业务模式。利用卫星遥感,快速摸清固废数量及分布;借助无人机,排查重点区域固废问题;通过地面人工核查,逐一核实疑似固废问题,建立固废问题台账。据统计,对比纯人工排查,“天空地一体化”模式的排查准确率提高了41%,工时成本和经济成本分别减少了96%和80%。此外,相关部门研发的“清废APP”也“大展身手”。执法人员直接在APP上操作并开展相关工作,为现场核查人员快速处置问题提供了便利,有效提升了固体废物监管能力和执法效能。利用卫星遥感识别,全面高效排查问题点位固体废物倾倒具有随机性、隐蔽性、反复性等特征,导致难以及时发现、彻底杜绝,尤其是历史遗留固体废物问题,仍存在底数不清、位置不明的待解难题。针对固体废物的排查,主要有日常监管、专项整治、信访举报等途径,但往往历时长、效率低、易遗漏,难以及时、高效发现问题。目前,卫星遥感的精准度在1米范围,这一范围内堆存的固体废物都能被卫星清楚识别。黄河流域“清废行动”采用高分卫星遥感,对流域内各类固体废物非法堆存点开展全面排查,高效解译提取工业固废、疑似危废、建筑垃圾、生活垃圾、混合垃圾等各类固体废物非法倾倒堆存点位。在此基础上,整合群众投诉举报固废问题,形成黄河流域疑似固体废物问题清单,由生态环境部生态环境执法局交由地方相关部门进行核实,并在“清废APP”上同步完成交办。在现场核实工作中,“清废”行动系统(包括APP与WEB端)为疑似固体废物问题点位的现场核实、分级审核与整治信息填报等提供了有力支撑。开展“回头看”遥感核验,确保整改取得实效2023年,卫星中心继续采用卫星遥感技术,对黄河流域重要支流、湖泊、水库沿岸以及重点工业园区等区域固体废物非法倾倒行为进行全面排查,覆盖面积近10万平方公里。为确保“清废行动”整改到位,卫星中心充分发挥卫星遥感技术优势,及时对问题整改情况进行遥感“回头看”,利用多期高分辨率遥感影像开展多时相对比分析,采用变化检测技术对问题点位逐一开展整改成效复核。对于未整改完成的点位,建立“每周一看”机制,实时跟踪问题整改进度,力争做到排查无盲区,核查无错报,整治无死角,确保所有问题点位整改落实到位。
  • 北京协和医学院药物研究所靳洪涛、贺玖明团队成果:空间代谢组整合网络毒理学和质谱成像探究何首乌D组分肝毒性机制
    何首乌(PM)作为传统中药具有广泛的药理活性且临床应用广泛,其肝毒性一直备受关注,但由于其多成分、多靶点的特性,其毒性物质和机制尚未阐明。前期研究发现PM 70%乙醇提取物中,D组分(95%EtOH洗脱,PM-D的肝毒性最高,然而PM-D的肝毒性机制尚不清楚。  2022年8月,北京协和医学院药物研究所靳洪涛、贺玖明团队在Journal of Ethnopharmacology发表了题为“Integrated spatially resolved metabolomics and network toxicology to investigate the hepatotoxicity mechanisms of component D of Polygonum multiflorum Thunb”,提出系统整体的中药毒理研究策略,整合网络毒理学和空间质谱成像技术探究何首乌D组分肝毒性的潜在靶点及代谢机制,为何首乌肝毒性机制发现及中草药的相关组分药理毒理机制研究提供了新的方法和技术支持。  研究背景  前期基于斑马鱼胚胎模型对何首乌不同组分及单体成分进行肝毒性评估,发现何首乌D组分的急性毒性和肝毒性明显高于其他提取物,并分离鉴定了PM-D中27个化学成分,主要包含蒽醌类、多酚类、蒽酮类、二蒽酮类等,进一步以斑马鱼胚胎模型的表型终点(肝脏大小、肝脏灰度值和卵黄囊面积)评价何首乌D组分中主要化学成分的毒性,发现蒽醌和二蒽酮类与其他成分相比具有显著的肝毒性。前期的毒性筛选确定潜在毒性物质基础有助于进一步阐明其肝毒性分子机制。  本研究首次整合了网络毒理学和质谱成像技术应用于中药毒理机制研究,网络毒理学基于系统和整体的角度衡量复杂的“成分-靶点-疾病”网络关系为中药毒性机制探索提供了新的思路。基于质谱成像技术衍生的空间分辨代谢组学技术可在保留空间位置信息的基础上揭示生物组织中代谢物的时空分布特征,有助于理解代谢活动时空变化与组织病理和生理功能之间的关联和作用机制。以何首乌D组分的肝毒性机制研究为例,两种方法的整合应用为中药药理毒理机制研究提供新的研究策略。  技术流程    研究结果  1、病理及生化指标  急性毒性实验中,14 d内所有剂量均未观察到小鼠死亡或异常毒性症状且大体解剖未见明显病理改变。2g/kg剂量反复给药7天后,组织病理学检查发现给药组肝细胞肿胀,肝窦轻度扩张,少量微肉芽肿,肝细胞轻度变性/坏死等改变,血清生化分析显示,血清AST活性和TBIL含量显著升高,ALT和ALP活性水平呈上升趋势(图1)。  图1 | PM-D给药后小鼠病理及生化指标变化  2、毒性物质的定量检测  PM-D中蒽醌类化合物大黄素和大黄素-8-β-D-葡萄糖苷的含量分别为3,989.820 μg/g和12,677.423 μg/g (图2)。反式-大黄素-大黄素二蒽酮和顺式-大黄素-大黄素二蒽酮含量分别为1,847.708 μg/g和1,455.940 μg/g(图3)。    图2 | HPLC谱图  标准溶液(A)和样品溶液(B), 大黄素-8-β-D-葡萄糖苷(1)和大黄素(2)    图3 | MS谱图  标准溶液(A)和样品溶液(B), 反式-大黄素-大黄素二蒽酮(1)和顺式-大黄素-大黄素二蒽酮(2)。  3、网络毒理学分析  3.1PM-D肝毒性靶点和网络构建  经药物靶点预测和疾病靶点收集共获得了30个目标靶点网络构建结果显示mTOR、PIK3CA、AKT1、EGFR、ERBB2、ESR1、RPS6KB1、CTNNB1是核心的相关靶点(图4)。    图4 | 网络构建及靶点分析  (A)共同靶标集合  (B)药物-靶点-疾病网络  (C)PPI网络。  3.2 GO和KEGG富集结果分析  GO富集结果主要集中在生物过程中,涉及细胞内信号转导的正调控、TOR信号、对外来生物刺激的响应、细胞对内源性刺激的反应、激酶活性的正向调节、MAPK级联调控、凋亡过程的调控、活性氧代谢过程的调控等(图5A)。KEGG的富集信号通路主要包括PI3K-Akt信号通路、ERBB信号通路、AMPK信号通路、mTOR信号通路、肝细胞癌、HIF-1信号通路、Ras信号通路及MAPK信号通路等(图5B)。  图5 | GO富集分析(A)和KEGG富集分析(B)  3.3分子对接  分子对接结果显示大部分核心毒性成分都能与靶点紧密结合,二蒽酮类化合物顺式-大黄素-大黄素二蒽酮(Cis-emodin-emodin dianthrones),反式-大黄素-大黄素二蒽酮(Trans-emodin-emodin dianthrones),Polygonumnolide C4相较于其他成分结合能更低。 图6 | PM-D中成分与核心靶点的分子对接分析  (A)结合能热图分析 (B-D)结合构象可视化:  (B)反式-大黄素-大黄素二蒽酮- mTOR   (C)反式-大黄素-大黄素二蒽酮- EGFR   (D)Polygonumnolide C4- mTOR。  4.质谱成像分析  4.1高分辨、高覆盖、高灵敏的代谢物成像  质谱成像在单个像素点提取的代谢物峰可达数万种,覆盖了丰富的代谢物。作者发现两种含量较高的药物成分大黄素和大黄酸相关代谢产物仅在药物组的肝脏中高度富集。内源性代谢物精氨酸和牛磺胆酸等分布具有区域特异性(图7)。  图7 |AFADESI-MSI可视化PM-D给药后代谢物变化 (A)负离子模式下平均质谱  (B-E)内外源性化合物的空间可视化:大黄素(B), 大黄酚(C),精氨酸(D),牛磺胆酸及牛磺去氧胆酸(E)。  4.2代谢轮廓分析及差异代谢物鉴定  差异代谢物经过MS/MS鉴定,并采用MassImager软件可视化其空间分布特征,代表性差异代谢物的质谱图像如图8所示, 可观察到精氨酸、鸟氨酸、脯氨酸、牛磺酸类和肉碱类代谢物显著上调,部分脂质类代谢物显著下调。  图8 | 代表性差异代谢物质谱成像图  4.3通路富集分析  基于通路富集的结果,构建了包括已鉴定的关键生物标志物在内的代谢网络,揭示了胆汁酸合成、嘌呤代谢、脂肪酸氧化、三羧酸(TCA)循环和脂质代谢等参与了PM-D致肝毒性过程的代谢变化(图9)。图9 | 代谢网络分析  研究讨论  本研究首次应用质谱成像技术可视化PM-D中关键代谢物在肝脏中的分布并首次对PM中毒性成分二蒽酮类化合物进行定量检测及网络药理学分析预测潜在毒性靶标为何首乌毒性物质基础研究及潜在肝毒性靶点发现奠定了新的基础。  空间分辨代谢组学进一步挖掘出何首乌D组分的肝毒性生物标志物,包括氨基酸、酰基肉碱、胆汁酸、脂类等。基因富集和代谢网络综合分析表明,何首乌D组分的毒性机制可能涉及氧化应激、线粒体损伤和AMPK通路等导致的胆汁酸代谢、能量循环、嘌呤代谢和脂质代谢的紊乱相关,该研究有望为临床诊断和监测何首乌肝毒性的发生发展提供参考,并作为代谢适应和重编程的资源,以指导未来临床预后研究,为探索中药毒性机制提供新思路。
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