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氨基鸟嘌呤

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氨基鸟嘌呤相关的资讯

  • 哈医大通过色谱法建立食物嘌呤数据库
    哪些食物中含有嘌呤物质?每种食物中的嘌呤含量又是多少?今后,痛风的“原凶”——嘌呤物质,将首次得到准确、科学的“再现”,为痛风患者健康膳食提供指导依据。日前,一项规范测定常见食物中嘌呤含量的研究在哈尔滨医科大学进入研究阶段。科研人员将初步建立我国食物中嘌呤含量的数据资料,并补充到国家食物成分数据库中,为降低国内高尿酸血症和痛风病的患病率及症状减轻提供科学数据。   据了解,随着经济发展和人们膳食结构的改变,我国人群高尿酸血症和痛风的患病率呈直线上升趋势。有资料显示,我国20岁以上的人群约2.4%—5.7%存在血尿酸过高的情况,从而引起痛风的发病。而在对痛风患者的治疗中,医生发现,低嘌呤膳食是治疗该病的关键。   据哈医大公共卫生学院潘洪志副教授介绍,在我国食物成分表中,目前尚无食物中嘌呤含量的准确数据,临床及有关网站上公布的嘌呤含量数据普遍来源不清且彼此不一致,对嘌呤含量高低类别的划分标准也不尽相同,给广大痛风患者治疗时带来极大疑惑。   哈医大科研人员此次开展的嘌呤含量研究拟采用高效液相色谱法,通过现代科技手段,测定我国常见各类食品中的嘌呤含量,包括腺嘌呤、鸟嘌呤、次黄嘌呤、黄嘌呤等,并计算总嘌呤含量,提高嘌呤测定方法的准确度、精密度和重现性,获得准确的常用食物嘌呤含量数据。   测定结果评出后,将初步建立我国食物中嘌呤含量的数据资料,并补充到国家食物成分数据库中,以此作为痛风患者健康膳食指导的依据。专家表示,该项研究预计在今年内完成,它将为降低我国高尿酸血症和痛风病的患病率和减轻症状提供科学数据,对公共卫生具有重大意义。   嘌呤为有机化合物,在人体内嘌呤氧化会变成尿酸,而尿酸过高就会引起痛风。据了解,痛风是长期嘌呤代谢障碍、血尿酸增高引起组织损伤的一种疾病。其临床特点为高尿酸血症、急性关节炎反复发作、痛风石形成、关节畸形、肾实质性病变等。   痛风俗称“富贵病”。该病一般在男性身上发病,且会遗传。有痛风的病人发病时,除用药物治疗外,重要的是平时注意忌口,以限制饮食中嘌呤的含量。
  • 食品添加剂6-苄基腺嘌呤等检测国标通过评审
    近日,江门检验检疫局承担制定的“进出口食品添加剂6-苄基腺嘌呤的检测方法”和“进出口食品添加剂蔗糖聚丙烯醚的检测方法”两项国家标准顺利通过了国家认监委、国家标准委和中国检科院等部门的专家评审。   由于此前国内外均无相关标准,江门检验检疫局这两项国家标准的顺利通过评审为今后我国对进出口食品添加剂6-苄基腺嘌呤、蔗糖聚丙烯醚的检测提供了保证。这也是江门局首次承担国家标准的制定,填补了该局国家标准制修订工作的空白,为继续参与国家标准的制修订打下了良好的基础,标志着该局的科研能力迈上了一个新的台阶。
  • 上海市食品学会立项团体标准《豆制品中嘌呤的测定 高效液相色谱-串联质谱法》
    各有关单位:根据《上海市食品学会团体标准工作管理办法》的相关规定,由上海清美绿色食品(集团)有限公司牵头申报的《豆制品中嘌呤的测定 高效液相色谱-串联质谱法》团体标准,经审核,该标准符合立项条件,同意立项。请起草单位按照《上海市食品学会团体标准工作管理办法》有关要求,严格把控标准质量关,切实提高标准制定的质量和水平,增加标准的适用性和实效性,按期完成标准编制的相关工作。联系人:上海市食品学会 郭燕茹 021-54891268 18018674491邮箱:ssfs_office@163.com关于《豆制品中嘌呤的测定 高效液相色谱-串联质谱法》团体标准立项的通知.pdf
  • 我国科学家揭示特殊DNA的合成机制
    脱氧核糖核酸(DNA)是生命体的遗传物质,决定生物的特征和多样性。生命的遗传信息存储在由腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)、胸腺嘧啶(T)四种碱基组成的DNA序列中。1977年前苏联科学家在感染蓝细菌的一株噬菌体中发现由2,6-二氨基嘌呤(Z)、G、C、T组成的DNA,该类特殊DNA中的Z完全取代了正常的A,且Z与T配对形成更稳定的三个氢键,极大地改变了DNA的物理化学特征。长期以来,特殊DNA的合成机制及存在的普遍性和生理意义一直是未解之谜。  国家重点研发计划“合成生物学”重点专项“新天然与人工产物的定向挖掘和高效合成的平台技术”项目在该特殊DNA的合成机制研究上取得重大进展。天津大学研究团队联合上海科技大学、美国伊利诺伊大学等研究团队,解析了该特殊DNA的合成机制,其中包括关键酶参与的2,6-二氨基嘌呤脱氧核糖核苷酸(dZTP)的生成和脱氧腺苷三磷酸(dATP)的消除,并发现这种特殊DNA遍布全球,大量能感染细菌的噬菌体都含有这种DNA。该研究还发现该特殊DNA可以规避识别位点中含有A的限制性内切酶的切割,因此含有该种特殊DNA的噬菌体可以逃避宿主的免疫防御从而具有进化优势。  该项重大发现对生命起源、物种进化、系统生物学的研究具有重要理论意义,在超级耐药菌感染的治疗、绿色无抗生素畜牧饲料和食品保存技术开发、新型纳米材料制备、DNA信息存贮等领域具有潜在应用价值。该研究成果近期发表在《Science》杂志上。   论文链接:https://science.sciencemag.org/content/372/6541/512.full  注:此研究成果摘自《Science》杂志,文章内容不代表本网站观点和立场,仅供参考。
  • 地球外首次发现“生命”? 日本从小行星样本发现20种氨基酸
    据日本《朝日新闻》6月6日报道,“隼鸟2号”所带回砂土发现生命起源物质。朝日新闻官网报道说,研究人员从日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)的“隼鸟2号”探测器带回地球的“龙宫”小行星砂土中发现了20多种氨基酸。该报在采访有关人士时获悉了这一消息。氨基酸是(构成)蛋白质的材料,这一发现或有助于论证生命起源物质来自太空的可能性。2020年12月,装有“龙宫”小行星砂土的“隼鸟2号”密封舱返回澳大利亚,内部大约有5.4克砂石。去年6月,JAXA研究团队宣布向世界各国研究机构分发砂土,正式启动分析。在初步分析阶段,研究人员已经发现其中含有碳和氮等构成有机物的物质,是否存在可作为蛋白质材料的氨基酸一直备受关注。构成人体蛋白质的氨基酸有20种。据有关人士介绍,其中(在砂土中)确认了存在不能在体内产生的异亮氨酸和缬氨酸等。除了作为胶原蛋白材料的甘氨酸之外,还存在作为提鲜成分而为人所知的谷氨酸。有观点认为,46亿年前刚诞生的地球上也曾存在大量前述氨基酸。然而,之后地球有一段时期被岩浆覆盖,一度失去氨基酸。有一种假设认为,地球冷却后飞来的陨石可能再次带来了氨基酸。这次研究结果可能会补充论证前述假设。此前研究人员也曾从在地面上发现的陨石中检测出氨基酸。但是,由于这些陨石与地球的土壤和空气已有接触,所以无法否定地球的氨基酸在陨石飞抵后混入其中的可能性。这次,“隼鸟2号”从在地球和火星轨道附近运行的“龙宫”小行星带回砂土,研究人员以不让砂土与外界空气接触的形式进行分析,可以说首次确认了太空中存在构成生命起源的物质。
  • 上海市食品学会发布《豆制品中嘌呤的测定 超高效液相色谱-串联质谱法》团体标准征求意见稿
    各相关单位代表及专家:《豆制品中嘌呤的测定 超高效液相色谱-串联质谱法》团体标准已完成征求意见稿的编制,根据《团体标准管理规定》的要求,为保证标准的科学性、严谨性和可操作性,现在《全国团体标准信息平台》面向社会各界公开征求意见。请各相关单位代表及专家审阅标准文本,对本标准提出宝贵意见和建议,并于2023年5月27日前将《团体标准征求意见反馈表》(附件二) 以E-mail形式反馈给上海市食品学会。逾期未复函,将按无异议处理。此致! 附件一:《豆制品中嘌呤的测定 超高效液相色谱-串联质谱法》(征求意见稿)附件二:《团体标准征求意见反馈表》联系人:郭燕茹联系电话:18018674491电子邮箱:ssfs_office@163.com上海市食品学会2023年4月28日关于《豆制品中嘌呤的测定 超高效液相色谱-串联质谱法》团体标准征求意见函.pdf《豆制品中嘌呤的测定 超高效液相色谱-串联质谱法》(征求意见稿).pdf《豆制品中嘌呤的测定 超高效液相色谱-串联质谱法》征求意见反馈表.doc
  • 上海市食品学会批准发布《豆制品中嘌呤的测定 超高效液相色谱-串联质谱法》团体标准
    各会员单位、有关单位:根据《上海市食品学会团体标准工作管理办法》相关规定,现批准发布《豆制品中嘌呤的测定 超高效液相色谱-串联质谱法》团体标准(T/SSFS0007-2023),2023年7月18日发布,2023年8月1日实施,现予公告。附件一:关于批准发布《豆制品中嘌呤的测定 超高效液相色谱-串联质谱法》团体标准的公告上海市食品学会2023年7月25日上海市食品学会关于批准发布《豆制品中嘌呤的测定 超高效液相色谱-串联质谱法》团体标准的公告.pdf
  • 毒豆芽检测色谱耗材选择指南
    豆芽常检有毒有害成分:2,4-D(2,4-二氯苯氧乙酸)、4-氯苯氧乙酸钠、6-苄基腺嘌呤、尿素、恩诺沙星、亚硝酸盐与硝酸盐、亚硫酸盐、赤霉素 据中新网沈阳4月18日报道,沈阳市公安局皇姑分局端掉6个黄豆芽黑加工点,查获掺入非食品添加剂豆芽25余吨,主要送往饭店做水煮鱼和水煮肉片底料。经检测,豆芽中含有亚硝酸钠、尿素、恩诺沙星、6-苄基腺嘌呤激素,其中,人食用含亚硝酸钠的食品会致癌,恩诺沙星是动物专用药,禁止在食品中添加。我司现根据DB33/625.2-2007《无公害豆芽质量安全要求》和《DB11/T 379-2006》豆芽中4-氯本氧乙酸钠、6-苄基腺嘌呤、2,4-滴、赤霉素、福美双的测定方法汇总出其中所需要色谱耗材供大家参考和选择。 下载pdf: 毒豆芽检测色谱耗材选择指南.pdf 粮食和蔬菜中2,4-滴残留量的测定(GB/T 5009.175-2003) 试样中2,4-滴用有机溶剂提取,用三氟化硼丁醇溶液将2,4-滴衍生成2,4-滴丁酯,液液萃取,柱层析净化除去干扰物质,以气相色谱电子捕获检测器测定,依据色谱峰保留时间定性,外标法面积定量。 上述带*号产品选择的说明: a.在订购2,4标准品(CDCT-C11940000)后是进行甲酯还是丁酯衍生化? 国标方法中是采用14%三氟化硼丁醇溶液(CFFC-X0034-1SET)进行丁酯化,北京地方标准方法上采用的是14%三氟化硼甲醇溶液(CFEQ-4-110056-0250)进行甲酯化后检验,从经济的角度和购买的方便性上考虑,我们推荐使用甲酯化的方法,当然,您也可以根据方法需要选择丁酯化方法。 b. 是否还需要购买2,4-D甲酯标准品(CDCT-C11945000)或者2,4-D丁酯标准品(CDCT-C11941000)? 若您选择甲酯化方法,2,4-D经14%三氟化硼甲醇溶液(CFEQ-4-110056-0250)衍生化为2,4-D甲酯,您可选择购买2,4-D甲酯标准品(CDCT-C11945000); 若你选择丁酯化方法,2,4-D经10-20%三氟化硼丁醇溶液(CFFC-X0034-1SET)衍生为2,4-D丁酯,您可选择购买2,4-D丁酯标准品(CDCT-C11941000)。 选择2,4-D甲酯标准品或者2,4-D丁酯标准品有助于判断2,4-D甲酯或者2,4-D丁酯气相色谱出峰保留时间和计算2,4-D甲酯或者丁酯衍生化过程转化率。 2,4-D甲酯标准品和2,4-D丁酯标准品都是备选产品,可根据您需要选择购买或者不购买。 豆芽中4-氯苯氧乙酸钠的测定(DB11/T 379&mdash 2006) 试样中的4-氯苯氧乙酸钠用稀碱提取后,在酸性条件下用固相萃取柱将样品中的4-氯苯氧乙酸吸附,使其与基体干扰物分离,再用甲醇洗脱并用高效液相色谱法测定,以保留时间定性,外标法峰面积定量。 豆芽中6-苄基腺嘌呤的测定(DB11/T 379&mdash 2006) 豆芽中残留的6-苄基腺嘌呤经酸化甲醇提取后,高效液相色谱法测定,以保留时间定性,外标法峰面积定量。 豆芽菜中尿素测定 参考《豆芽菜中尿素测定的异常现象分析及方法改进》 正常的绿豆芽在生芽过程中,应不添加任何物质,但其生长过程缓慢、周期长,为加速生长周期,人为的加入尿素促进其生长,使芽变粗变长,但也使豆芽中尿素残留增加,对人体健康构成危害。 检测原理:尿素和亚硝酸钠在酸性溶液中生成二氧化碳和氨的气体,当加入格里斯千试剂时,掺有尿素的样品呈现黄色外观,正常的样品呈现紫红色。 注意事项: a.浓硫酸加入量 由于样品的取样量少,少量的浓硫酸即可达到所需的强酸性,因此,建议将浓硫酸的加入量改为0.5ml,为原方法用量的一半; b.亚硝酸钠加入量,当溶液中亚硝酸盐含量高时,与显色剂作用,可呈现黄色,是因为产生的偶氮色素被过量的亚硝酸氧化褪色适当的稀释后方可产生正常紫红色。因为样品中尿素的含量相对较低,它只能与少量的亚硝酸钠作用,当加入过量的亚硝酸钠时,剩余的亚硝酸钠就会将产生的偶氮色素氧化,使之褪色而产生黄色,造成假阳性,故亚硝酸钠的添加量非常关键。当亚硝酸钠的用量减少一半时,但显色效果不明显,当减少到1/4用量时,颜色反应非常灵敏,空白及阴性对照管呈紫红色,阳性管呈黄色,根据尿素的有无样品呈现出不同的颜色。 除产品描述外,上述内容均摘自宋晶瑶、赵玉梅、王琳《豆芽菜中尿素测定的异常现象分析及方法改进》   毒豆芽中恩诺沙星检 参考:GB/T 21312-2007 动物源性食品中14中喹诺酮药物残留检测方法 液相色谱-质谱/质谱法 方法提要:用0.1mol/LEDTA-Mcllvaine缓冲液(pH4.0)提取样品中的喹诺酮类抗生素,经过滤和离心后,上清液经HLB固相萃取柱净化,高效液相色谱-质谱/质谱测定,用阴性样品基质加标法定量。 GB 5009.33-2010 食品中亚硝酸盐与硝酸盐的测定 第一法 离子色谱法 试样经沉淀蛋白质、除去脂肪后,采用相应的方法提取和净化,以氢氧化钾溶液为淋洗液,阴离子交换柱分离,电导检测器检测。以保留时间定性,外标法定量。 第二法 分光光度法 亚硝酸盐采用盐酸萘乙二胺法测定,硝酸盐采用镉柱还原法测定。试样经沉淀蛋白质、除去脂肪后,在弱酸条件下亚硝酸盐与对氨基苯磺酸重氮化后,再与盐酸萘乙二胺偶合形成紫红色染料,外标法测得亚硝酸盐含量。采用镉柱将硝酸盐还原成亚硝酸盐,测得亚硝酸盐总量,由此总量减去亚硝酸盐含量,即得试样中硝酸盐含量。 GB/T 5009.34-2003食品中亚硫酸盐的测定 第一法 盐酸副玫瑰苯胺法 亚硫酸盐与四氯汞钠反应生成稳定的络合物,再与甲醛及盐酸副玫瑰苯胺作用生成紫红色络合物,与标准系列比较定量。 SN 0350-95 出口水果中赤霉素残留量检验方法 以丙酮提取样品中赤霉素,然后用乙酸乙酯提取,再用缓冲溶液凡提取后,在薄层层析板上除去干扰物质,最后用荧光分光光度法测定。 了解更多检测方法请进入上海安谱公司网站: www.anpel.com.cn
  • 【瑞士步琦】使用Sepmatix 8x SFC进行高效色谱柱筛选
    高效色谱柱筛选尿嘧啶和黄嘌呤,即咖啡因、可可碱和茶碱,是一组在各种生物过程和人类消费中起重要作用的有机化合物[1-3]。这些分子属于杂环化合物,其特点是含有碳原子和氮原子的环状结构。尿嘧啶是 RNA(核糖核酸)的基本组成部分,RNA 是形成遗传密码并参与蛋白质合成的基本核碱基之一。另一方面,黄嘌呤、咖啡因、可可碱和茶碱是一类结构相似但生物效应不同的生物碱[1-3]。这些黄嘌呤存在于各种植物中,是一种众所周知的兴奋剂,可以穿过血脑屏障,影响中枢神经系统。在 RP(反相色谱)[1-3]条件下(SN_802_2023), LC(液相色谱)可分离生物碱。超临界流体色谱(SFC)是一种使用超临界二氧化碳(CO2)作为流动相的基本成分的色谱技术。这种状态的二氧化碳被称为超临界,它具有独特的特性,如高扩散系数和低粘度,使其成为分离和分析化合物的绝佳溶剂。与传统色谱方法相比,SFC 提供了许多优势,包括更快的分析时间,更低的溶剂消耗和分离的差异选择性。此外,与 RP-LC 相比,SFC 代表了一种正交技术,为各种分析挑战提供了互补的分离能力。在 SFC 中,色谱柱筛选包括测试不同的固定相,以找到最适合特定分离任务的固定相。固定相是色谱系统的重要组成部分,因为它直接影响色谱的选择性。不同的固定相具有不同的化学功能和与分析物的相互作用,使它们或多或少地选择特定的化合物。通过筛选和选择合适的色谱柱,可以优化分离条件,以获得更好的目标分析物的分辨率和灵敏度。本文描述了使用 Sepmatix 8x SFC 仪器对尿嘧啶、咖啡因、可可碱和茶碱混合物进行平行柱筛选,随后转移到制备的 Sepiatec SFC-50。1设备Sepiatec SFC-50 instrumentSepmatix 8x SFC instrumentPrepPure Silica, 5μm, 250 x 10mmPrepPure Diol, 5μm, 250 x 10mmPrepPure Silica, 5μm, 250 x 4.6mmPrepPure Diol, 5μm, 250 x 4.6mmPrepPure Amino, 5μm, 250 x 4.6mmPrepPure 2-EP, 5μm, 250 x 4.6mmReprosil 4-EP, 5μm, 250 x 4.6mm (Dr. Maisch GmbH)PrepPure PEI, 5μm, 250 x 4.6mmPrepPure CBD, 5μm, 250 x 4.6mmCyano, 5μm, 250 x 4.6mm, (Dr. Maisch GmbH)2试剂和材料二氧化碳(99.9%)甲醇(≥99%)尿嘧啶(99% + %)可可素(99%)咖啡(99%以上)茶碱(99%)3实验样品制备:在 50/2.5mL 甲醇/水混合液中,40℃ 下用超声水浴溶解 0.05g 尿嘧啶,0.07g 咖啡因,0.055g 可可碱,0.085g 茶碱。Sepmatix 8x SFC 筛选运行条件:流动相:A =二氧化碳:甲醇流速:3ml /min(每柱)流动相条件:0-0.5min:5% B0.5-8.0min:5 - 50%8.0-9.4min:50%9.4-9.5min:50 - 5%9.5-10min:5% B检测:紫外扫描波段:200nm - 600nm筛选运行是自动开始的。使用流量控制单元将流量设置为每通道 3mL/min,并平衡色谱柱。自动进样(V=5 μL),开始平行筛选(运行时间=10min)。背压调节器设置为 150bar,柱箱加热至 32°C。SFC-50 运行条件:流动相:A =二氧化碳;B=甲醇流动相条件:等度运行条件检测:紫外波长 270nmSFC 柱在规定的流速下条件预热 3 分钟,使用定量环自动注入样品并开始运行。背压调节器设置为 150bar,柱箱加热至 40°C。3结果与讨论用 Sepmatix 8x SFC 筛选色谱柱:为了确定样品的最佳分离选择性,进行了不同色谱柱的筛选。使用 Sepmatix 8x SFC 仪器可以高效地同时筛选8个色谱柱。因此,最佳选择性可以在很短的时间内确定。为此,使用了 8 种不同的固定相:硅胶、二醇基、氨基、氰基、2-EP、4-EP、PEI 和 CBD,图1显示了筛选的结果。▲图1:Sepmatix 8x SFC 仪器筛选结果。从左到右依次为:硅胶、氨基、氰基、二醇基;下从左至右依次为:2-EP、4-EP、PEI、CBD 柱;运行时间=10分钟用分辨率(R)来衡量色谱方法在色谱图中分离和区分两个相邻峰的能力,它量化了分析物相互分离的程度。表 1 显示了 4 组分分离的分辨率值。使用 Sepmatix 软件和以下公式自动确定:其中tR1 和 tR2 代表 组分 1 或组分 2的保留时间W1 和W2 代表分量1或分量 2 峰高一半处的宽度在处理复杂的混合物时,分辨率尤其重要,因为它确保每个分析物都被很好地分离,并且可以准确地识别和定量。分辨率为 1 表示峰值根本没有被分解,基本上是合并的,而更高的分辨率值表示峰值之间的分离更好。在使用过程中,分辨率至少应达到 1.5,才能以适当的定量和鉴定分析物。色谱柱R1R2R3硅胶1.574.183.79氨基5.421.264.44氰基未分离3.351.69二醇3.925.12.292-EP3.622.72未分离4-EP9.462.87未分离PEI9.931.8610.8CBD5.011.274.51表1:SFC 不同筛选条件下的分辨率值R 值的筛选和评价表明,硅胶、二醇基和 PEI 相对样品的分离选择性最好。二醇基在运行时间和分辨率方面表现出最佳性能。硅胶柱上的分离并不完全是茶碱和咖啡因的基线分离。PEI 相的运行时间相对较长,因为样品分子的位阻较大。表 2 为洗脱顺序,这是通过测定的光谱和组分的单独进样来确定的。与其他相相比,硅胶显示出不同的洗脱顺序。对于氰基、2-EP 和 4-EP,不能完全确定洗脱顺序。色谱柱洗脱顺序硅胶茶碱,咖啡因,尿嘧啶,可可碱氨基咖啡因,茶碱,可可碱,尿嘧啶氰基咖啡因和茶碱的双峰,可可碱,尿嘧啶二醇咖啡因,茶碱,可可碱,尿嘧啶2-EP咖啡因,茶碱,可可碱和尿嘧啶的双峰4-EP咖啡因,茶碱,可可碱和尿嘧啶的双峰PEI咖啡因,茶碱,可可碱,尿嘧啶CBD咖啡因,茶碱,可可碱,尿嘧啶表2:SFC 不同色谱柱筛选条件下的洗脱顺序将开发方法通过 SFC-50 放大:由于二醇基取得了最好的结果,因此选择了 5μm, 250 x 10mm 的 PrepPure 二醇基进行 Sepiatec SFC-50 方法放大制备。由于通过堆叠注射法纯化混合物的效率明显高于多次梯度注射法,该方法是在等度运行条件下实施的,这是使用堆叠进样的要求。在等度条件下,样品只能在低甲醇含量下分离(见图2,下)。在高甲醇浓度下,由于流动相的高洗脱强度,尿嘧啶、咖啡因、茶碱和茶碱是不可分离的(见图2,上)。▲图2:使用 PrepPure Diol 5 μm, 250 x 10mm 色谱柱分离样品。上:流速= 20 mL/min, 150 bar, 40℃,270nm, 33% B,进样量= 0.09 mL,运行时间= 4 min;下:流量= 20 mL/min 150 bar 40°C, 270 nm, 12%甲醇,0.09 mL,运行时间= 5 min改变压力和温度可以优化分辨率。最佳分离条件为 40℃ 和 150bar。图 3 为图 2(下)实验条件下的堆叠进样情况,堆叠时间为 2.42min,因此每 2.42min 进样一次。在这种情况下,由于每次额外注入节省了平衡时间,因此提高了产能。为了更有效的多次分离,可以使用硅胶填料。使用 34% 的甲醇作为改性剂,将堆叠时间缩短至 2.15min。与二醇基相比,硅胶填料在 100bar 下表现出更好的性能。然而,在 1.5 的分辨率下,咖啡因和茶碱并不能获得理想的基线分离。由于硅胶的极性比二元醇高,为了快速洗脱,必须增加改性剂的含量,但这也导致溶剂消耗增加。4结论在本文中,使用 Sepmatix 8x SFC 进行柱筛选,并将开发结果转移到 Sepiatec SFC-50 进行放大。在色谱参数分辨率和运行时间方面,二醇基表现出最好的效果。对于二醇基,根据筛选结果,在 Sepiatec SFC-50 仪器上采用 250 × 10 mm 柱进行等度堆叠进样。作为比较,开发了另一种用于硅胶填料的方法,但分辨率值略差。这种分离表明,要想在 prep-SFC 中获得一个好的分离方法,事先通过柱筛选确定最佳选择性是很重要的。然后,该方法可以在 prep-SFC 上简单实现,并进行了优化。最理想的是,该方法在等度条件下应用,以最大限度地提高产量。每次注射后的叠加紫外信号表明该方法具有良好的再现性(图3和4,下面)。垂直线描述了收集相应分数的时间窗口。▲图3:堆叠进样与二醇柱分离。流速= 20 mL/min, 150 bar, 40℃,270 nm, 12% B,进样量= 0.12 mL;堆叠时间:2.42 min,注射次数:8次;上图:最终色谱图;下图为各注射剂的紫外信号叠加图▲图4:堆叠进样与硅胶柱分离。流速= 16 mL/min, 100 bar, 40℃,270 nm, 34% B,进样量= 0.09 mL;堆叠时间:2.15 min,注射次数:7次;上图:最终色谱图;下图:分别在254 nm和270 nm处注射的叠加紫外信号5参考文献https://doi.org/10.1093/chromsci/46.2.144DOI: 10.1021/jf030817mDOI: 10.1016/j.foodchem.2004.11.013DOI: 10.1016/j.saa.2004.03.030Laboratory Chromatography Gμide, ISBN 3-033-00339-7, by Büchi Labortechnik AG (Switzerland)
  • 以普洱茶为例介绍代谢组学研究中药的新思路
    p   上 span style=" font-family: times new roman " 海市第六人民医院转化医学中心研究组最近应邀在美国《科学》杂志为中药研究增设的副刊Science,The Art and Science of Traditional Medicine上发表综述文章,贾伟教授针对中药研究的瓶颈问题——复杂成分中药的药代动力学,提出采用代谢组学与生物学分析技术相结合的手段进行多组分中药药物代谢动力学研究的新策略,并提出了Poly-PK(polypharmacokinetics)的新概念,文章以普洱茶中多组分的药代动力学为例子展示和总结了Poly-PK的研究思路和方法。 /span /p p span style=" font-family: times new roman "   普洱茶根据发酵工艺不同分为生茶和熟茶两种,生茶由晒青茶精制而成,熟茶则需经过渥堆、发酵的过程,并且一般认为普洱茶存放时间越长,茶的色泽味越好,生物活性作用也越强。前期的实验中,研究小组通过对存放1~ 10年的普洱熟茶成分谱的分析发现,随时间的增加,普洱茶的化学成分谱随之发生明显变化。与1年的普洱茶相比,10年的茶中的生物活性成分,如表儿茶素、葡萄糖含量增加,而茶中具有神经兴奋作用的咖啡因含量则相对减少。对不同工艺制备的茶进行比较后发现,茶叶中的色素,茶褐素(theabrownin, TB)在普洱茶中含量较高,而立顿红茶和龙井绿茶则以茶红素(thearubigin, TR)为主,这可能与普洱茶独有的渥堆发酵工艺有关。 /span /p p span style=" font-family: times new roman "   很多研究表明普洱茶具有降低血脂和血清总胆固醇水平的作用,但对普洱茶中究竟哪些是真正被机体吸收利用的活性成分并不十分清楚。研究小组利用代谢组学平台采用Poly-PK的研究思路对普洱茶中的化学成分进行了药代动力学研究。 /span /p p style=" text-align: center " span style=" font-family: times new roman " img title=" mmexport1460432233165_副本.png" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201604/insimg/93710b3b-c992-413c-a4cd-62803605b87a.jpg" / /span /p p span style=" font-family: times new roman "   首先,研究人员对志愿者饮茶后0、1、3、6、9、12、24小时的尿液样本分别进行收集,然后采用超高效液相色谱四级杆-飞行时间质谱仪和气相色谱-飞行时间质谱仪对普洱茶提取液中所含化学成分以及人喝茶后尿液中的代谢成分的变化进行了研究。采用多元相似性分析方法,将喝茶后不同时间点的尿液与0点相比较,寻找到喝茶后引起改变的内源性物质118种。将喝茶后不同时间点的尿液与茶提取液相比较,得到尿液中有19种物质成分是从普洱茶中吸收的,还有26种物质成分是从普洱茶吸收并经体内代谢产生的,接下来又通过相关性分析研究表明这几组物质间存在正相关或负相关关系。如发现咖啡因与它的代谢产物次黄嘌呤、茶碱、马尿酸、3-羟基苯乙酸呈明显正相关。而次黄嘌呤与内源性小分子物质鸟氨酸、缬氨酸、酪氨酸等呈明显正相关,茶碱与2-甲基鸟苷呈正相关而与尿素等呈负相关,升高的3-羟基苯乙酸导致氨基丙二酸二乙酯和2-氨基丁酸的升高。该研究结果阐明了喝茶后能被机体吸收的成分物质以及能产生生物活性作用的物质组成基础,并以期刊封面论文发表在2012年的Journal of Proteome Research上。 /span /p p style=" text-align: center " span style=" font-family: times new roman " img title=" mmexport1460432229668_副本.png" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201604/insimg/a1b5c4f9-1b44-4aa5-a2aa-44d092ff9430.jpg" / /span /p p span style=" font-family: times new roman "   Poly-PK的研究思路可以针对中药多组分的特点对复杂成分进入体内后的动态代谢过程,以及对机体内源性小分子代谢物的影响同时进行评价,阐明多组分药物在体内的吸收、代谢,清晰的了解复杂成分中药中哪些可能是具有生物活性的物质成分。 /span /p p span style=" font-family: times new roman "   原文出处: /span /p p span style=" font-family: times new roman "   1. Jia Wei, Fang Taiping,Wang Xiaoning, Xie Guoxiang. The polypharmacokinetics of herbal medicine.Science, The Are and Science of Traditional Medicine. 2015, 350, 6262:871. /span /p p span style=" font-family: times new roman "   2. Xie, Guoxiang Ye, Mao Wang, Yungang Ni, Yan Su, Mingming Huang, Hua Qiu, Mingfeng Zhao, Aihua Zheng, Xiaojiao Chen, Tianlu Jia, Wei*. Characterization of Pu-erh Tea UsingChemical and Metabolic Profiling Approaches. Journal of Agricultural and FoodChemistry. 2009, 57 (8): 3046–3054. /span /p p span style=" font-family: times new roman "   3. Xie Guoxiang, Zhao Aihua,Zhao Linjing, Chen Tianlu, Chen Huiyuan, Qi Xin, Zheng Xiaojiao, Ni Yan, ChengYu, Lan Ke, Yao Chun, Qiu Mingfeng, Wei Jia*. Metabolic Fate of Tea Polyphenolsin Humans. Journal of Proteome Research. 2012, 11(6):3449-54. /span /p p /p
  • 浅谈小核酸的固相合成
    近年来由于核酸修饰和递送载体的突破,带来了变革性疗法的创新浪潮,其中被认为是继小分子药物、抗体药物之后第三代创新药物核酸药物迎来了爆发式增长,其优势在于广泛的可成药靶点、特异性强、安全性高、效果持久、开发成功率高和制造成本低等。寡核苷酸药物,即小核酸药物,是由十几个到几十个核苷酸串联组成的短链核酸,目前小核酸药物主要包括 RNAi 药物和 ASO 药物,作用于pre-mRNA或mRNA,通过干预靶标基因表达实现疾病治疗目的。目前小核酸药物大多通过亚磷酰胺三酯合成法进行合成。化学合成按照3'-5'的方向进行。常用的固相载体为可控微孔玻璃珠(CPG)或者聚苯乙烯微珠(PS beads),固相载体通过linker与初始核苷酸核糖的3'-OH共价结合,而核糖的2'-OH用诸如叔丁基二甲基硅基(TBDMS)的保护试剂进行保护,或是核糖的2端有甲氧基、F代、甲氧乙基等修饰,5'-OH则用双甲氧基三苯甲基(DMT)保护。此外,由于腺嘌呤、鸟嘌呤和胞嘧啶存在伯氨基团,也需要用酰基试剂(例如苯甲酰基)进行保护。固相合成每个循环主要包括四个步骤:脱保护、偶联、氧化和加帽。第一步 脱保护(Detritylation)使用溶解在二氯甲烷/甲苯中的二氯乙酸(DCA)或三氯乙酸(TCA)移除核糖5端的DMT基团,暴露5'-OH,以供下一步偶联。脱保护时间取决于流速和柱子尺寸,反应时间不够/脱保护剂酸性太弱会产生n-1杂质(与完整长度为n的寡核苷酸相比仅相差一个核苷酸);反应时间太长/脱保护剂酸性太强则导致序列中脱嘌呤的产生。反应完成后,用乙腈洗涤去除残留的脱保护剂,此步骤中乙腈含水量一般小于20ppm,乙腈需要使用较高流速去冲洗合成柱,脱保护试剂冲洗不干净导致n+杂质的产生。第二步 偶联(Coupling)合成目标的原料,亚磷酰胺保护核苷酸单体,与活化剂四氮唑混合,得到核苷亚磷酸活化中间体,它的3端被活化,5端羟基仍然被DMT保护,与溶液中游离的5端羟基发生偶联反应。为了保证较高的总产率,每个循环中都需要有较高的偶联效率。n-1杂质是偶联中最常见的杂质,它们是偶联效率低于100%的结果。与FLP相比,更高分子量的杂质(例如n+1)也存在于偶联步骤中,n+杂质的形成归因于活化剂四氮唑的弱酸性能移除一部分亚磷酰胺溶液中的DMT基团。第三步 氧化(Oxidation)偶联反应后新加上的核苷酸通过亚磷酯键(三价磷)与固相载体上的寡核苷酸链相连。亚磷酯键不稳定,易被酸、碱水解,在下一个循环的脱保护酸性环境中不稳定,因此需要被氧化成稳定的五价的磷。磷酸二酯键中的2-氰乙基保护基团可以使其在后续合成中更稳定。常用碘溶液将亚磷酰转化为磷酸三酯,得到稳定的寡核苷酸。此外通过将一个硫原子转移到P(三价)上也可以将其转化为P(五价),从而形成硫代磷酸酯键。氧化剂与固相载体的接触时间通常为1-4分钟。第四步 加帽(Capping)由于不可能达到100%的偶联效率,仍存在脱保护后没有反应的5'-OH活性基团(一般少于2%),如果不加处理,那这些基团在下一个循环中仍能发生偶联,产生n-1杂质。通常使用两种试剂(通常使用醋酸酐和N-甲基咪唑的混合液作为加帽试剂)来酰化5'-OH。经过以上四个步骤,一个核苷酸碱基被连接到固相载体的核苷酸上,再以酸脱去它的5'-羟基上的保护基团DMT,重复以上步骤,直到所有要求合成的碱基被接上去。核酸合成系统就是将上述一系列化学合成过程进行自动化,精准化可控制的设备。仪器主要由柱塞系统泵、试剂阀、单体阀、试剂循环阀、紫外检测器、电导率、惰性气体控制盒、压力监测器、合成柱及软件控制系统等多个部分组成。大规模寡核苷酸合成系统采用流穿合成技术,泵精度高,规模广泛,滞留体积低,适用于不同规模和类型的寡核苷酸。其以灵活简便的方式创建和转移方法,为工艺开发和优化提供支持,同时系统先进的数据处理能力和分析工具可高效监测和控制合成。英赛斯大规模核酸合成系统
  • 重磅成果:再帕尔阿不力孜、贺玖明研究团队利用空间代谢组学技术绘制大鼠脑代谢网络图
    2021年4月,中国医学科学院药物研究所天然药物活性物质与功能国家重点实验室再帕尔阿不力孜、贺玖明团队在分析化学一区《Analytical Chemistry》期刊发表封面文章,题为“Mapping metabolic networks in the brain by using ambient mass spectrometry imaging and metabolomics”的研究成果,采用自主研发的质谱成像空间代谢组学技术,全面绘制了大鼠脑代谢网络,深入解析了东莨菪碱致大鼠记忆功能障碍模型脑的代谢变化。  封面文章  研究背景  大脑是结构最复杂的器官之一,主要功能与其微区的分子相互作用密切相关。大脑的小分子调节机制对理解中枢神经功能、精神疾病机理和药物研发有很大的帮助。动物的认知过程和行为控制均依赖于脑部强大的中枢神经网络——神经连接体。科学家进行了很多研究,但是对脑部小分子网络的研究仍有不足。  分子成像技术是研究大脑中DNA、RNA、蛋白质和代谢产物的强大工具。质谱成像技术(MSI)是一种检测大脑中蛋白质、代谢物和脂质物质的高灵敏度和高通量分子成像技术,在肿瘤边缘诊断、肿瘤生物标志物发现、药物分布和机理阐述等领域有广泛的应用。  本文作者开发了一种基于敞开式空气动力辅助解吸电喷雾离子化质谱成像(AFADESI-MSI)技术的代谢网络映射方法,对大鼠脑不同极性的小分子代谢物(m/z 50-500 Da)进行微区分布研究,不仅鉴定出脑部几乎所有重要的代谢物,还绘制了包含神经递质、嘌呤,有机酸,多胺,胆碱、碳水化合物和脂类等20条通路的代谢网络,并使用这种代谢网络映射质谱成像方法解析了东莨菪碱致大鼠记忆功能障碍模型脑的代谢变化,为中枢神经系统疾病的治疗提供新的信息和见解。研究思路  研究方法  1.样本准备  Sprague-Dawley大鼠模型腹腔注射东莨菪碱后被杀死(处理组,3只),对照组大鼠(3只)也用同样方法杀死。获取大鼠整个大脑,在低温下将大脑切成连续的矢状切片(暴露出海马和纹状体),用于Nissl 染色、H&E染色和质谱成像检测。  2.空间代谢组实验  使用AFADESI-MSI分析,代谢物质量数范围50-500 Da,质谱分辨率70,000。  3.数据处理和代谢网络分析  原始数据经过转化,再使用自建MassImager软件获取成像结果 在获取差异代谢物的高分辨率质谱信息后,使用Metaboanalys在线数据挖掘软件以褐家鼠(rattus norvegicus)为参考完成代谢物高通量定性,并输出代谢网络信息。大脑中复杂网络可视化使用Cyctoscope软件完成。  4.统计分析  两组大脑样本选择相同的微区,并将组织学和特征离子图像叠加进行确认。数据处理结果使用t检验(n = 3)进一步验证。大脑微区包括松果体、中脑导水管、脑桥、梨状皮质、延髓、丘脑、纹状体、海马、胼胝体、嗅球、大脑皮层、小脑皮层、穹窿、小脑延髓和丘脑。  研究结果  1.AFADESI-MSI用于大脑中极性代谢物的定位  如图1所示,将大鼠大脑连续矢状切面通过ESI探针对逐个像素进行扫描,并将解吸的代谢物离子传输到高分辨率质量分析仪进行分析。图1E是大鼠脑部某个像素点的一个代表性质谱图,在该图中可以观察到数千个代谢物的峰。AFADESI-MSI图像还表明脑部不同功能性区域中代谢物浓度的变化。图1A-D显示了代表性代谢产物图像,在松果体、纹状体、海马、胼胝体和嗅球等亚区域具有特定分布。这些异质代谢分布与大鼠脑的功能和结构复杂性高度一致。  实验结果表明,AFADESI-MSI的空间分辨率小于100μm,代谢物质量最大差异为0.001Da,同一物质的检测动态范围高达1000倍。如图1所示,通过AFADESI-MSI可在大鼠脑部检测到一些呈特征性分布有代表性的极性代谢物,其强度范围从0到104甚至到106。  图1 (A-E)使用AFADESI-MSI获得的用于构建大鼠大脑代谢网络图的代表性极性内源性代谢物   (F)AFADESI-MSI数据采集过程   2.在大鼠脑绘制特定区域分布的极性代谢物图谱  使用AFADESI-MSI在正离子和负离子模式下分别获得298个和372个微区轮廓清晰的代谢物离子图像。使用精确分子量并结合同位素丰度,通过人类代谢组数据库(HMDB)对离子图像进行识别,鉴定出多种内源极性代谢物,包括氨基酸、核苷酸或核苷、碳水化合物、脂肪酸和神经递质等。  中枢神经系统(CNS)的特定功能和特定解剖区域相关。例如,乙酰胆碱在大脑皮层中高度表达 γ-氨基丁酸是一种抑制性神经递质,其在大脑皮层的信号强度较低,在中脑、嗅球和下丘脑中的浓度较高 多巴胺在纹状体含量较高 组胺(一种兴奋性神经递质)主要分布于丘脑和下丘脑。松果体在睡眠和光周期调节中起着重要的作用,并且由于其体积小容易被忽视。在松果体区域中,作者检测到106种极性代谢物,例如吲哚乙醛、吲哚、5' -甲硫基腺苷和褪黑激素,它们在该微结构的表达最高。褪黑激素由松果体分泌,起到调节昼夜节律的作用。质谱成像结果表明褪黑激素只能在松果体检测到。褪黑激素的上游代谢物血清素(5-HT)在松果体中也有特定的分布。此外一些未知的代谢物也仅在大鼠大脑的某个很小但特定的区域中。以上结果表明,AFADESI-MSI方法可以直接检测极性代谢产物,并具有高特异性,能呈现其在大脑微区分布的图像。  3.在大鼠脑中绘制微区代谢网络图  要了解大脑的结构区域发生的复杂代谢过程,不仅应准确表征代谢物,还要研究其相关性。从大鼠脑微区中提取代谢谱进行代谢网络重建。从15个微区提取的MSI数据进行峰挑选和峰对齐(图1F),包括松果体、中脑导水管、脑桥、梨状皮质、延髓、丘脑、纹状体、海马、胼胝体、嗅球、大脑皮层、小脑皮层、穹窿、小脑延髓和丘脑,然后使用基于KEGG数据库的Metaboanalyst软件进行代谢网络分析。共找到20条KEGG代谢通路,包含126个具有微区信息的代谢物,图2显示了涉及丙氨酸-天冬氨酸和谷氨酸代谢、花生四烯酸代谢、精氨酸和脯氨酸代谢、肌酸途径、GABA能突触、葡萄糖代谢、谷胱甘肽代谢、甘油磷脂代谢、甘氨酸-丝氨酸和苏氨酸的代谢、组氨酸代谢、赖氨酸代谢、苯丙氨酸代谢、多胺代谢途径、嘌呤代谢、嘧啶代谢和TCA循环、色氨酸代谢、酪氨酸代谢、缬氨酸-亮氨酸和异亮氨酸代谢和类固醇激素合成途径。质谱成像方法提供了一种直接获取代谢网络信息的途径,以系统地深入了解大脑的代谢活动。  图2 通过AFADESI-MSI和Metaboanalyst获得的大鼠脑中的代谢网络  图3A展示了嘌呤代谢的分布和代谢途径,共包含17个核苷酸及相关代谢产物,饼图代表了某种代谢物在不同大脑微区的相对含量和分布,图3A中显示出不同代谢物的不同局部特征。例如腺嘌呤核糖核苷酸(AMP)和鸟苷酸(GMP)在大脑皮层和松果体中高表达,但在胼胝体和穹窿中含量较低。图3B显示了大脑不同区域的AMP分布,AMP在大脑皮层和松果体中含量很高,而在胼胝体和穹窿中含量较低。这些结果表明,大脑中代谢物分布呈现出功能性区域的差异性。这些空间和代谢途径的上游-下游转换过程为大脑局部代谢活动提供丰富信息。也证明质谱成像方法能够提供直接获取代谢网络信息的方法。  图3 (A)通过AFADESI-MSI获得的大鼠脑中嘌呤代谢途径和相关代谢产物分布   (B)腺嘌呤核糖核苷酸(AMP)在大鼠脑不同区域的分布   4.神经递质的代谢网络解析  神经递质在大脑不同区域具有极为复杂的代谢调节网络,使这些区域的中枢神经能够从事复杂的活动。作者分析了关键神经递质的代谢调控网络,分别为多巴胺、γ-氨基丁酸、腺苷、组胺、乙酰胆碱、5-羟色胺、谷氨酸和谷氨酰胺。图4A显示了神经递质以及相关代谢产物在大鼠脑的分布特征,它们联系非常紧密(图4B),这些神经元彼此相互作用并形成复杂的调节网络。  图4 |(A)大鼠脑中神经递质及其相关代谢产物的分布   (B)神经递质调节和代谢网络   5.从大鼠脑的代谢网络映射中发掘空间变化  东莨菪碱治疗的大鼠是一种学习和记忆障碍模型,通常用于研究抗遗忘药疗效。本文作者使用AFADESI-MSI分析了对照组和东莨菪碱治疗的大鼠矢状脑切片,将发现的代谢物全面映射代谢网络,并通过代谢组学分析发现空间代谢变化。不仅可以对药物准确定量,还可以检测代谢网络相关的数百种内源性代谢物在大脑特定区域的分布。图5显示了代谢网络中检测到的各种代谢物,以及在不同大脑微区代谢物的明显改变。如图5A所示,找到三种代谢物(N-甲酰基尿氨酸、L-色氨酸和5-羟色氨酸),属于色氨酸代谢途径,意味着东莨菪碱会干扰色氨酸的代谢过程。作者分析了东莨菪碱治疗组大鼠脑的十个微区,发现脑桥中有16种表达异常的代谢产物,而在大脑皮层中发现了7种。表明在东莨菪碱治疗下,脑桥和大脑皮层可能是受影响最严重的区域。  图5 东莨菪碱模型大脑中极性代谢网络的变化  图6显示了其中几种异常表达的代谢产物的分布,例如腺嘌呤在小脑皮层被下调 组胺在中脑导水管中下调 桥脑中的磷酸乙醇胺、大脑皮层中的2-氧戊二酸、纹状体中的多巴胺、胼胝体中的抗坏血酸、下丘脑中的谷胱甘肽、小脑皮层中的L-天冬氨酸和L-天冬氨酸也有所变化,这些代谢物的质谱成像结果(图6A-H)和相对定量结果(图6I1-18)进一步表明,大脑中药物作用后代谢物的多样性和区域特异性。这些代谢物不分区分析、含量进行全脑平均后,代谢物的微区含量差异很容易被削减。在空间上的代谢变化表明,在东莨菪碱治疗后,大鼠脑微区的代谢网络发生紊乱。但是代谢物和代谢酶是代谢网络的关键因素,基于空间分辨的代谢组学信息为发现酶或基因异常提供了线索,但若要完成完整的代谢网络分析必须进一步验证蛋白质和基因表达水平。  图6 在东莨菪碱治疗后大鼠模型的脑部质谱成像结果和代谢产物的统计结果  研究结论  本文作者开发了一种空间分辨代谢网络作图方法,通过无需衍生化、特定标记或复杂样品预处理的高通量AFADESI-MSI方法和代谢组学策略,在具有复杂结构化脑组织中发现代谢分子变化。能检测出多种极性内源性代谢物,并绘制相关代谢网络,提供组织微区分布的图谱。还将多种功能性小分子(例如核苷酸、多胺、肌酸、神经酰胺代谢物)含量分布可视化。这些代谢物构成大鼠脑关键代谢网络,为理解大鼠脑的作用机制和功能探索提供新的见解。在本文中,该方法被用于东莨菪碱处理的大鼠模型脑部的代谢研究。结合微区统计数据,该方法可以绘制代谢网络图、发现某些途径代谢产物的明显失调,而且还能描绘与神经疾病直接相关微区中发生的代谢变化。
  • 代谢组学揭示肠癌患者临床诊断依据
    近年来,医学领域的基础研究日趋系统化和多学科交叉,系统生物学的迅猛发展翻开了临床实践、药物研发的新篇章。作为国内较早涉足系统生物学研究的贾伟教授研究团队,近年来应用代谢组学技术对各种临床疾病的早期预测、诊断和预后的生物标志物进行了广泛的研究,现以结直肠癌的系列研究为例介绍我们的研究进展。  研究团队首先采用气相色谱质谱联用、液相色谱质谱联用分析方法,结合单维统计、多维统计的代谢组学研究技术,对I-IV期的64名肠癌患者和65名健康志愿者分别进行了血清和尿液代谢标志物的筛查,并进一步在扩大的研究对象101名肠癌患者和103名健康人中对所发现的潜在代谢标志物进行了验证。  研究结果显示,肠癌患者与健康人的血清代谢物组成具有显著差异。肠癌患者的糖酵解通路中的两个代谢产物丙酮酸和乳酸在血清中呈显著性升高,三羧酸循环中的琥珀酸、异柠檬酸、柠檬酸中间产物呈下降趋势 油胺在肠癌病人血清中的含量也有显著性降低 尿素循环代谢物精氨酸、鸟氨酸和瓜氨酸在病人血清中均显著降低,脯氨酸、羟基脯氨酸和谷氨酸也显著下降 另外,色氨酸及其相关的代谢物5-羟基色氨酸和5-羟基吲哚乙酸在肠癌组和正常组之间有显著性差异,提示与5-羟色胺的代谢相关。研究结果还显示,血清代谢产物不仅可以将肠癌Ⅱ-Ⅳ期的患者与健康人明显区分开,还能将Ⅰ期的早期肠癌患者与健康人也区分开来。我们的相关研究结果从2009年开始陆续发表在专业领域内具有较大影响力的杂志Journal of Proteome Research(2009和2013)上。  尿液代谢组学结果同样显示,结直肠癌患者和正常人的代谢谱亦呈显著差异。结直肠癌患者中的色氨酸代谢上调,组胺和谷氨酸代谢通路、三羧酸循环和肠道菌群代谢紊乱。另外,结直肠癌病人中紊乱的代谢谱,如5-羟色氨酸代谢物、三羧酸循环代谢和肠道菌群代谢物在手术后得到明显改善。研究进而开展了二甲肼(DMH)所致结肠癌早期病变的SD大鼠模型的研究,同样发现这些代谢物的波动和紊乱。研究结果发表在Journal of Proteome Research (2010和2012)上,并得到美国ACS和TIME(时代周刊)为代表的多家权威媒体的重点报道和关注,对该研究结果和前景给予了极高的评价。  在结直肠癌血清和尿液的代谢组学研究基础上,我们对肠癌的组织也进行了深入的研究,对组织的研究可以有效规避血清、尿研究中由于饮食差异等外界因素对体内代谢物的影响带来对研究结果的影响。研究团队首先对来自上海地区的结直肠癌和癌旁组织进行研究,发现了一组在癌和癌旁组织中具有显著性差异的代谢物。进而对来自北京、浙江和美国加州另外3个不同地区的结直肠癌和癌旁组织也进行了研究。结果显示肠癌组织中总的代谢物变化趋势在4个不同地区的样本具有很高的相似性,其中的15个代谢分子呈现出完全一致的变化趋势。进一步研究发现这些差异性代谢物的变化与所在的代谢通路上的基因表达水平的变化呈高度的一致性。这些差异代谢物包括上调的犬尿氨酸、b-丙氨酸、谷氨酸、半胱氨酸、2-氨基丁酸、棕榈油酸、焦谷氨酸、天冬氨酸、次黄嘌呤、乳酸、豆蔻酸、甘油、尿嘧啶、腐胺,以及下调的肌醇。差异表达性的基因包括LDHA、TALDO1、GOT2、MDH2、ME1、GAD1、ABAT、PANK1、DPYD、ACLY、FASN、SCD、IDO1、GPX1、GSTP1、GSR、GSS、GGCT、ANPEP、CAT、ERCC2。结合代谢物和基因表达变化发现的结直肠癌的代谢物模式和基因表达模式特点主要可以从三个方面阐释其生物特性:1)“瓦伯格效应”(Warburg Effect):这是肿瘤细胞能量代谢的典型特征,表现在大量地摄取葡萄糖进行有氧糖酵解,生成大量的乳酸,同时为不断生长的肿瘤细胞提供生物合成原料 2)伴随着糖酵解的上升,用于大分子物质合成的代谢中间体显著上升:肿瘤细胞的代谢会产生大分子中间体来支持细胞生长,导致某些特定的游离脂肪酸(豆蔻酸、棕榈油酸)和核酸(次黄嘌呤)的浓度上升。在肿瘤细胞中,高表达的ACLY、 FASN和SCD同样提示了脂肪酸合成的增强。而b-丙氨酸在肿瘤细胞生长中明显的变化可能与脂肪酸合成中的乙酰辅酶A和丙二酸辅酶A有着密切的联系,提示这种变化可能与肠道菌群代谢有相关性 3)肿瘤细胞内维持较高的氧化应激水平:我们发现肿瘤组织内具有抗氧化活性代谢物的浓度显著上升。由于肿瘤细胞加速合成代谢而产生较高的活性氧,从而使胞内氧化应激水平上升。所发现的这些具有抗氧化活性的代谢产物在肿瘤组织中被大量的合成,提示肿瘤细胞通过改变代谢模式,用还原性的分子来平衡活性氧,从而在较高的氧化应激水平下维系其生理和代谢功能。实验中发现,氧化应激的生物标志物视晶酸、2-氨基丁酸在肿瘤细胞中上升。同时,与谷胱甘肽相关的基因包括GPX1、GSR、GGCT、GSTP1也在肿瘤组织中显著升高。该研究结果发表于国际知名的癌症研究期刊ClinicalCancer Research(2014)。  我们相信对结直肠癌的系统性的代谢研究,对寻找和发现具有临床早期诊断和预后价值的生物标志物研究提供了极大的可能性,为未来的临床转化研究奠定了坚实的基础。     原文出处:  1.Qiu, Y. Cai, G. Su, M. Chen,T. Zheng, X. Xu, Y. Ni, Y. Zhao, A. Xu, L. X. Cai, S. Jia, W., Serummetabolite profiling of human colorectal cancer using GC-TOFMS and UPLC-QTOFMS.Journal of Proteome Research. 2009, 8, 4844–4850.  2.Qiu, Y. Cai, G Su, M. Chen, T. Liu, Y. Xu, Y. Ni, Y. Zhao, A. Cai, S. Xu, L. X. Jia, W.,Urinary Metabonomic Study on Colorectal Cancer. Journal of Proteome Research.2010, 9, 1627–1634.  3.Cheng, Y., Xie, G., Chen, T., Qiu, Y., Zou,X., Zheng, M., Tan, B., Feng, B., Dong, T., He, P., Zhao, L., Zhao, A., Xu,LX., Zhan,g Y., Jia, W. Distinct urinary metabolic profile of human colorectalcancer. Journal of ProteomeResearch. 2012, 11(2):1354-63.  4.Tan, B, Qiu,Y, Zou, X, Chen, T, Xie, G, Cheng, Y, Dong, T, Zhao, L, Feng, B, Hu, X, Xu, L.X, Zhao, A, Zhang, M, Cai, G, Cai, S, Zhou, Z, Zheng, M, Zhang, Y & Jia, W.Metabonomics identifies serum metabolite markers of colorectal cancer. Journalof Proteome Research 2013, 12, 1354?1363.  5.Qiu, Y. Cai,G. Zhou, B. Li, D. Zhao, A. Xie, G. Li, H. Cai, S. Xie, D. Huang,C. Ge, W., Zhou,Z. Xu, L. Jia, Weiping Zheng, S. Yen, Y. Jia, W. Metabonomicsof human colorectal cancer: new approaches for early diagnosis and biomarkerdiscovery. Clinical Cancer Research.2014, 20(8):15.
  • 日立LA8080蛋白水解法&生理体液法分析氨基酸
    氨基酸是组成生物体中蛋白质的基本单元,主要以下列两种形式存在:一种是以结合态存在于肽和蛋白质中,被称为标准氨基酸,这类氨基酸约有20种,分析这类氨基酸的方法被称为“蛋白水解法(标准分析法)”;另一种是以游离态存在于生理体液(如血浆,尿液等)、食品(如肉制品,饮料等)中,这些氨基酸包含氨基酸代谢物和前体,被称为游离氨基酸,因其直接影响食品的口感与风味,近年来备受关注。游离氨基酸比标准氨基酸的种类丰富,至今已知主要有约40种,分析这类氨基酸的方法被称为“生理体液法”。高效液相色谱柱后衍生法是氨基酸分析最常用的方法,一般通过色谱柱分离后,进行柱后衍生再测定。茚三酮柱后衍生法是通过离子交换色谱柱分离氨基酸后,与茚三酮试剂混合发生化学反应(显色),可在可见光区进行检测,此方法可靠性与稳定性高,被广泛应用。下面使用日立全自动氨基酸分析仪LA8080,分别采用蛋白水解法&生理体液法测定样品中的标准氨基酸和多种游离氨基酸。缓冲液和衍生试剂可使用市售配件,适用于品质管理等常规分析。蛋白水解(PH)法日立全自动氨基酸分析仪LA8080采用长寿命高理论塔板数3 μm分离柱,可在30 min内实现标准氨基酸分离度全部大于1.2分离。并且通过调整洗脱程序,还可把分析时间从30 min更进一步缩短到24 min,实现氨基酸的超高速分析。生理体液(PF)法日立全自动氨基酸分析仪LA8080采用第三代衍生技术—TDE3,填充高效热传导材料,提高传热效率,检出限进一步提高到2.5 pmol,使用寿命是第二代的2.5倍。从上述结果中可见,对于复杂的生理体液,LA8080仍然能够实现高灵敏度和分离度的检测。日立全自动氨基酸分析仪LA8080采用日立独家的长寿命高灵敏度的第三代TDE3尖端衍生技术,以及长寿命高理论塔板数3 μm分离柱使氨基酸的分析进入超高速全自动分析的时代。
  • 热茶一壶,香茶一杯,您都喝到了啥?
    在快节奏工作、生活的同时,忽然抬起头望着镜子里眼角若隐若现的皱纹,在感叹时光飞逝的同时,誓要为了留住青春做些努力。然后你可能会买上好的营养品、敷昂贵的面膜、报火爆的健身房,你还会做什么尝试呢?或许,可以来杯热茶。“茶茗久服,令人有力悦志”。茶里有什么“乾坤”呢?茶叶内含多种功能活性成分,如茶多酚、咖啡碱、茶氨酸及脂多糖等。其中,茶多酚的含量很高,是良好的天然抗氧化剂。茶多酚的主要成分是儿茶素,占茶多酚总量的70%以上。游离氨基酸是茶叶鲜味的影响因素之一,茶氨酸占游离氨基酸总量的50%以上,具有镇静、降血压、提高记忆力和增强人体免疫力的作用。此外,茶叶中含有多种嘌呤碱,其中主要成分是咖啡碱,咖啡碱属兴奋剂,在一定浓度范围内,对人体有强心、利尿、解毒等生理和保健作用。如果说功能成分是茶叶的“里子”,那茶香就是它的“面子”。茶香袅袅,回味悠长。茶叶香气是茶叶中的挥发性香气组分,包括醇、醛、酮、酸、酯、内酯、酚、杂环、过氧化物、硫化物等多种化合物,茶树品种、树龄、生长环境、制茶工艺、储藏方法等都会导致成品茶中香气组成、香气物质百分含量有较大差异。茶叶的功能成分和香气成分是决定茶叶品质的重要因素。如何准确测定茶叶中功能成分的含量,如何快速识别茶叶之间香气成分的差异,对更好地研究茶叶、改善茶叶加工工艺有着重要的意义。岛津应对方案岛津公司采用三重四极杆液质联用仪建立了同时测定茶叶中茶多酚、咖啡碱及茶氨酸含量的方法;并利用岛津气味分析系统,在无需标准品的情况下,创建了茶叶中150种挥发性物质的半定量分析方法,为茶叶中功能成分和气味成分的研究提供参考。三重四极杆液质联用仪岛津气味分析系统• 茶叶功能成分LCMSMS检测方案标准溶液谱图标准溶液MRM色谱图表1. 茶叶中8种功能性化合物信息将含有8种组分的混合标准工作溶液进样分析,以标准溶液浓度为横坐标,定量离子峰面积为纵坐标,绘制标准曲线。所得校准曲线相关系数均大于0.996,准确度在85.52-107.87%之间。标准曲线样品分析结果选取某品牌市售绿茶、红茶和普洱茶样品,前处理后上机分析,可以看到不同品种茶叶中各功能性成分含量对比结果如下:• 茶叶气味成分GCMSMS检测方案样品谱图茶叶样品色谱图(以红茶为例)茶叶样品中部分组分MRM图(以红茶为例)样品分析结果表2. 三种测试茶叶样品(绿茶、红茶、普洱茶)中部分代表性气味成分定性和半定量结果(ng/g)可以发现,不同种类的茶叶中存在很多共同的气味物质。由于茶叶品种、加工工艺等条件的不同,这些气味物质的含量存在一定差异,例如检测的红茶中芳樟醇、水杨酸甲酯等含量就比绿茶、普洱茶中的高很多。结语从丝绸之路到茶马古道,历史上的茶叶扮演着使者的角色,凭借其隽永的香气和良好的功效,加强了中国和周边各国的联系。而在当下,随着人们越来越注重饮食健康,茶叶的保健功能也受到了更多人的关注。如何在保留茶叶上佳风味的同时,尽可能减少加工过程中功能活性成分的损失,从而做到“鱼”与“熊掌”兼得,就成了茶叶研究人员需要关注的问题。岛津三重四极杆液质联用仪和气味分析系统,为您研究茶叶功能和香气成分、改进加工工艺提供助力。撰稿人:周春卫、张亚本文内容非商业广告,仅供专业人士参考。
  • 沃特世公司推出新型生物体液氨基酸分析系统 - 基于超高效液相色谱UPLC的解决方
    沃特世公司推出新型生物体液氨基酸分析系统 - 基于超高效液相色谱UPLC的解决方案 第一台基于超高效液相色谱的系统用于尿液和血浆中氨基酸的定量分析 新奥尔良 –2008年3月3日 – 沃特世公司(股票代码:WAT)于2008年3月2日至6日在行业内最大的年度展会匹茨堡大会上推出MassTrak™ AAA Solution 氨基酸解决方案,用于临床研究中尿液和血浆生理学氨基酸的分析。MassTrak AAA Solution 氨基酸分析解决方案使用超高效液相色谱,是为可靠再现的氨基酸分析而优化的完整解决方案。 沃特世(Waters)® MassTrak Amino Acid Analysis (AAA) Solution 氨基酸分析解决方案是第一台带有紫外/可见检测的超高效液相色谱(UPLC)系统,结合沃特世公司ACQUITY® UPLC® 技术和沃特世公司专利AccQTag™ 衍生化学品,在研究设定范畴内分析尿液和血浆样品中的氨基酸。该系统被预先配置所要求的仪器、方法、化学品、流动相、标准样品和消耗品,并可以在35分钟之内分离多至四十二种氨基酸。 MassTrak AAA Solution 氨基酸分析解决方案的推出标志着沃特世公司坚定不移迎接临床研究实验室各种挑战的决心。 沃特世公司在匹茨堡大会展位# 2639号展示新型超效氨基酸分析系统。 如欲获取更多关于沃特世公司在大会上的活动信息,请浏览网站 www.waters.com/pittcon。 关于沃特世公司(www.waters.com) 50年来,沃特世公司(美国纽约股票交易代码WAT)在全球范围内,通过传递实用,可持续发展的创新技术,为实验室依赖型单位和组织,在人体保健,环境管理,食品安全和水质分析领域建立商业优势。 潜心钻研相互关联的整合分离科学,实验室信息管理,质谱和热分析技术,拥有专家水平的客户服务团队, 沃特世技术突破和实验室解决方案为用户的成功提供了持久的平台。 2007年,沃特世公司年销售额14.7亿美元,5000名员工,为全球客户努力推进科学发现并保障卓越性能。 Waters, MassTrak, ACQUITY, UltraPerformance LC, UPLC 和 AccQTag是沃特世公司商标。Pittcon 是匹茨堡分析化学和应用光谱学大会的注册商标。 媒体查询, 请联络: 沃特世科技(上海)有限公司 蔡卓尔小姐 电话:+86 21 68794052 传真:+86 21 68794588 Email:joy_cai@waters.com 网址:www.waters.com www.waterschina.com
  • 迪马科技推出HILIC等新款色谱柱
    迪马科技作为全球领先的色谱消耗品制造商,多年来其色谱产品一直是高品质的典范,Inspire、Platisil系列色谱柱更是其中的佼佼者。 迪马科技全新推出InspireTM HILIC、InspireTM Diol系列,PlatisilTM NH2、Platisil&trade CN、 PlatisilTM Silica、PlatisilTM PH系列色谱柱。此次推出的新产品极大地丰富了迪马自有品牌的产品线,为广大用户提供更多种键合相的液相色谱柱产品选择,满足更多强极性、亲水性化合物等的检测需求。 新品一:InspireTM HILIC InspireTM HILIC柱采用了极性改性的固定相,能够在其表面形成一层富水层,从而增强了对一些强极性化合物的保留能力,有效地克服了反相色谱柱对该类化合物保留能力差的缺点。与传统的反相色谱柱不同,InspireTM HILIC柱只需要流动相中含少量的水,即可实现对强极性化合物的保留,而有机相的增加有利于提高对化合物的检测灵敏度,特别是对于小内径色谱柱而言。 &bull 独特的选择性,适用于强极性化合物的分离分析 &bull 提高对亲水性、极性化合物的检测灵敏度 &bull 增强了对强极性化合物的保留能力 &bull 快速高通量分析,提高工作效率 &bull 优异的批次重现性 &bull 适合于分离亲水性和极性化合物、氨基酸、多肽、水溶性维生素、药代谢物 咖啡因代谢物 色谱柱 如图所示 规格 150 × 4.6 mm, 5 &mu m 流动相 乙腈:10 mM 甲酸铵(pH 3.0) = 95:5 流速 1.0 mL/min 温度 室温 检测器 UV 254 nm 样品 1. 茶碱 2. 3-甲基黄嘌呤 3. 7-甲基黄嘌呤 4. 1,3-二甲基尿酸 了解更多 新品二:InspireTM Diol InspireTM Diol柱以高纯硅胶为基质,采用了Dikma独有的键合技术,使其在水相介质中更为稳定和耐用。InspireTM Diol柱可同时适合正相、反相和亲水作用色谱(HILIC)。Diol固定相与未经键合的硅胶相比,极性稍弱一些,可以提供适度的正相保留能力,具有优异的选择性;同时其表面很容易被水润湿,形成富水层,可用于HILIC模式下强极性化合物的分析分离。 &bull 二醇基基团键合在高纯硅胶基质上 &bull 高性能硅胶以及特殊的键合技术,使二醇键合相在水相介质中稳定不流失,从而延长柱寿命 &bull 适用于正相、反相和HILIC三种分离模式 &bull 二醇基极性弱于未修饰硅胶表面的硅醇基,提供适度的正相保留能力 &bull 独特的选择性,适用于亲水性极性化合物分析分离 &bull 制备色谱中溶剂易于挥干 类固醇 色谱柱 如图所示 规格 150 × 4.6 mm, 5 µ m 流动相 A相:Hexane B相:CH2Cl2:MeOH = 80:20 A:B = 80:20 流速 2.0 mL/min 温度 室温 检测器 UV 254 nm 样品 1. 11-酮孕甾酮 2. 孕酮 3. 醋酸可的松 4. 皮质酮 5. 醋酸泼尼松龙 6. 可的松 7. 波尼松 8. 氢化可的松 9. 地塞米松 10. 泼尼松龙 了解更多 新品三:PlatisilTM NH2 PlatisilTM NH2柱采用了独特的氨基键合技术,有效地减少了氨基键合相的水解,具有增强的稳定性和柱寿命。其表面的氨基基团会与其他含氢键化合物(如糖类化合物)发生氢键作用力,无论是在正相、反相或离子交换条件下,均可实现对该类化合物出色的保留和选择性。 &bull 独特的氨丙基硅烷键合技术,增强的稳定性和柱寿命 &bull 多重保留机理,同时适用于正相、反相和离子交换分离模式 &bull 适用于反相模式下分离亲水性和极性化合物,如碳水化合物和单糖、寡糖、糖醇等糖类化合物;正相模式下分离烃类化合物和维生素A和D 水溶性维生素 色谱柱 如图所示 规格 150 × 4.6 mm, 5 &mu m 流动相 乙腈:25 mM 磷酸二氢钾(pH 2.5) = 70:30 流速 1.0 mL/min 温度 室温 检测器 UV 254 nm 样品 1. 维生素B2 2. 维生素B3 3. 维生素B6 4. 维生素B1 了解更多 新品四:Platisil&trade CN 相较于传统的反相色谱柱(如C18、C8)而言,PlatisilTM CN柱的疏水性更弱一些,对于一些在C18和C8柱上强保留的化合物,无需调整有机相比例,即可实现快速分离。PlatisilTM CN柱具有多重保留机理:其表面的氰基基团会与极性化合物产生较强的偶极-偶极作用,而丙基链会提供疏水性作用,使其具有独特的选择性,能够拓宽色谱应用的范围。此外,PlatisilTM CN柱可同时应用于正相色谱和反相色谱,方便色谱工作者方法的选择和开发。 &bull 氰丙基二甲基硅烷高密度键合在高纯硅胶基质上 &bull 具有独特的选择性 &bull 快速分离疏水化合物、不饱和化合物和极性化合物 &bull 适用于正相、反相和HILIC三种分离模式 &bull 优异的批次重现性和稳定性 &bull 比硅胶柱平衡快,不易污染,对水不敏感 PlatisilTM CN柱与常规C18柱选择性和保留对比 色谱柱 如图所示 规格 150 × 4.6 mm, 5 &mu m 流动相 甲醇:水 = 65:35 流速 1.0 mL/min 温度 室温 检测器 UV 254 nm 样品 1. 尿嘧啶 5. 丁基苯 2. 咖啡因 6. 戊基苯 3. 苯酚 7. 邻三联苯 4. 甲苯 8. 苯并菲 了解更多 新品五:PlatisilTM Silica PlatisilTM Silica柱是以纯度为99.999%的高纯多孔球形硅胶为基质,金属杂质总含量小于5 ppm,颗粒表面光滑、粒径孔径分布均匀、球形对称度好,加上迪马科技独有的填装工艺,使得该色谱柱具有高柱效、高稳定性、低柱压等特点。 &bull 由99.999%的高纯度多孔球形硅胶填装而成 &bull 极低的金属含量和酸性 &bull 高机械强度和稳定性 &bull 适合于异构体和弱酸性化合物的分离 &bull 优异的批次重现性 邻苯二甲酸酯类 色谱柱 如图所示 规格 150 × 4.6 mm, 5 &mu m 流动相 A相:Hexane B相:CH2Cl2:MeOH = 80:20 A:B = 95:5 流速 1.0 mL/min 温度 室温 检测器 UV 254 nm 样品 1. 邻苯二甲酸二辛酯 2. 邻苯二甲酸二丁酯 3. 邻苯二甲酸二丙酯 4. 邻苯二甲酸二乙酯 5. 邻苯二甲酸二甲酯 了解更多 新品六:PlatisilTM PH PlatisilTM PH柱适用于反相色谱模式下芳环类化合物和极性化合物的分离,其保留特性类似于反相C8柱,但疏水性更弱一些。由于表面苯基基团的双键作用(&pi -&pi 键相互作用),使其具有独特的选择性,能够拓宽色谱应用的范围,方便色谱工作者方法的选择和开发。此外,PlatisilTM PH柱采用了高密度键合和独有的封端技术,使得柱子的稳定性和寿命大大增加。 &bull 苯基基团键合在高纯硅胶基质上 &bull 表面的&pi -&pi 键相互作用,使其具有独特的选择性 &bull 高密度键合和独有的封端技术增强了柱子的稳定性 &bull 疏水性弱于C8柱,可对一些疏水性化合物提供更快速分离 &bull 优异的分离度和批次重现性 &bull 适用于极性化合物、芳环类化合物和异构体的分离 苯胺类 色谱柱 如图所示 规格 150 × 4.6 mm, 5 &mu m 流动相 甲醇:水 = 60:40 流速 1.0 mL/min 温度 室温 检测器 UV 254 nm 样品 1. 苯胺 2. 邻甲苯胺 3. -甲基苯胺 4. 2-乙基苯胺 5. -乙基苯胺 6. , -二甲基苯胺 7. , -二乙基苯胺 了解更多
  • 通用电气医疗将举办氨基酸分析在欧美临床应用研讨会
    氨基酸分析在欧美临床应用非常普遍,越来越多的学者认识到氨基酸的定量分析与临床的多种疾病如遗传性代谢缺陷病、恶性肿瘤、急慢性肝病、肾病以及中枢神经系统疾病的诊断、治疗以及疗效观察有着密不可分的关系,同时氨基酸水平的监测还可为术后或衰竭病人的支持治疗和烧伤病人的康复提供依据。 近年来,氨基酸分析技术有了很大的改进,一次可测血浆,脑脊液,尿液中的氨基酸含量种类高达40种,并且具有极高的重复性。Biochrom 专用氨基酸分析系统在欧美主要医院安装超过200台,主要用户如英国的 Guy’s hospital, London 和美国的 Philadelphia Children hospital 等。 通用电气中国医疗集团将邀请 Biochrom Hoefer 公司技术专家 Anthony Le 讲述有关氨基酸分析在欧美的临床应用。 会议详情请点击:http://www.instrument.com.cn/show/news/003209.shtml
  • TMstandard——坛墨质检新品牌
    TMstandard品牌介绍TMstandard专业致力于研发生产食品、环境检测领域标准品。TMstandard的技术负责人来自美国印第安纳州大学科学家Dr. zhiqunxie,产品形态包含固标和液标,检测范围涵盖食品、保健品、化妆品检测、水质、土壤、大气等领域。 Dr. zhiqunxie简介:化学博士,曾就职日本东京fujirebio inc.中央实验室先端研究部、中国科学院上海研究所,现任美国印第安纳州大学学者、科学家。TMstandard新品固标第一期编号名称规格纯度70076辛酸甲酯0.1g99.5%70095十八碳三烯酸甲酯0.1g99.5%70091二十烷酸甲酯0.1g99.5%70089十八碳烯酸甲酯0.1g99.5%70085十七烷酸甲酯0.1g99.5%70081十五酸甲酯0.1g99.5%70062二十碳二烯酸0.1g99.5%70050十七烷酸0.1g99.5%70100二十碳五烯酸甲酯0.05g99.5%70094二十一烷酸甲脂0.1g99.5%70048十六酸/棕榈酸0.1g99.5% 706756-苄氨基嘌呤0.1g99.4%70488脱氢乙酸0.05g98.3%70487山梨酸标准品0.25g99.5%70352纽甜0.1g98%70177腺苷5' -单磷酸一水合物0.25g99.9%70166腺苷0.1g99.9%70165尿苷5' -单磷酸二钠盐0.1g99.7%70164尿嘧啶核苷0.1g99.2%70162肌苷5' -单磷酸二钠盐水合物0.1g99.9%70161胞嘧啶5' -磷酸盐0.1g98.0%70160胞嘧啶核苷0.1g99.9%70159半胱氨酸0.1g98.6%70154d-异抗坏血酸0.1g99%70153维生素c0.1g99% 70500维生素b50.1g99.9%70077癸酸甲酯1ml99.5%70040癸酸0.1g99%70038丁酸1ml99%70016赤藓红b0.25g80.0%70014溶剂黄560.1g96.2%70029孟加拉红0.25g91.0%70353亮蓝0.25g99.5%70013酸性红0.1g99.5%70360l-(+)-酒石酸0.25g99.9%TMstandard在北京拥有1200㎡专业研发和生产基地,国际水平的研发、检测和包装设备,专业的生产和检测人员,保证生产标准物质的全部过程都按照规定流程进行。TMstandard 按照标准物质生产各环节检测标准,配置有高级别超净间(万级超净间以及百级超净台)、恒湿天平室,按照标准物质生产规范要求,实验室购置有岛津液相、安捷伦气相、安捷伦气质、斯派克icp、梅特勒差示扫描量热仪、梅特勒卡尔费休水分测定仪等分析仪器共计37台套;2-8°c冷库二个,共计180㎡,-18°c冷柜8个,常温库房800㎡。专业的生产和检测技术人员经过相应的技术和法规培训,并考核合格。按iso27034要求撰写的管理体系文件,保证生产标准物质的全部过程都按照规定流程进行。 TMstandard标准物质符合国际国内检测法规和满足用户使用习惯,是TMstandard追求的目标。产品和规格的设计都参考国际国内检测标准要求和方法流程需要,能够更高效地完成认证和日常检测工作。同时,产品从研发到生产过程中积累的大量数据,能协助公司的销售人员做好售前和售后工作。
  • 吃饼干治糖尿病?新研究让口服胰岛素成为可能
    吃块饼干,治糖尿病。这个很多“糖友”梦寐以求的成果出现在11月16日的国际顶刊《自然化学生物学》上。北京大学药学院刘涛团队与华东师范大学叶海峰团队利用合成生物学技术开发出了一种新细胞。在他们的研究中,植入这种工程细胞的糖尿病小鼠,只要吃下特定的氨基酸饼干,就能提高胰岛素水平,进而降糖。“这是首次将基因密码扩展技术用于细胞治疗。”论文通讯作者之一、北京大学药学院教授刘涛告诉科技日报记者,吃下饼干的小鼠只需要90分钟就能降糖,和注射胰岛素起效时间相当。创造胰岛素微型“无人工厂”在“糖友”体内产生胰岛素,光靠饼干就可以吗?其实不是,“饼干”只是一把钥匙,真正生产胰岛素的是一座微型“无人工厂”。胰岛素作为人体的一种蛋白要求极高,胰岛素水平高了会发生低血糖、低了或者无效危害更大。细胞能做到精准的控制吗?“我们有一套独特的控制系统,控制的核心是一种人造的密码子。” 论文通讯作者之一、华东师范大学生命学院、上海市调控生物学重点实验室研究员叶海峰解释,自然界里有3个不编码氨基酸的密码子(终止子,功能是终止蛋白质翻译),通过人为改造可以让其中一个只听“饼干”的命令。饼干里的特殊氨基酸在自然界找不到,所以平时不会开启。经过改造的密码子就此有了双重身份。人工氨基酸一来,密码子配对,开启胰岛素的翻译过程,人工氨基酸一走,密码子还是“终止子”,整个流水线关闭。这才有了“吃饼干”合成胰岛素的完整治疗过程。给饼干开通一个专线快递前面说了,饼干里的氨基酸在自然界里找不到,那自然也找不到匹配的运送系统。“原来负责转运氨基酸的信使RNA都有自己的密码子,就像京东快递是负责这几个密码子、顺丰快递负责另外几个密码子、圆通也有自己要负责的密码子,现在多出来一个非天然的快递单怎么办呢?”刘涛打了一个很形象的比方,为了解决这个问题,合成生物学又出手了。“我们给‘饼干’开通了一个专线快递。”刘涛说,一种人工的合成酶能够把非天然的氨基酸送到快递员手上,即通过氨酰化的生化反应,把非天然氨基酸与特定的转运RNA连接起来,让它直送到胰岛素的装配生产线上。经过一系列“神操作”,饼干里的非天然氨基酸有如神助地直接成为生物体内胰岛素的重要组成部分。这种“专线快递”特点的正规名称叫“生物正交”,是指人造反应不会被机体内源的元件识别,也不干扰内源的生物化学过程。也就是说,胰岛素的整个制造过程不会干扰到其他生命活动。更具临床实用价值“利用我们的技术,只需要纳摩尔每升级别浓度的非天然氨基酸,给药1分钟就足以激活系统,表达释放胰岛素 。”刘涛说,这种非天然氨基酸与很多功能饮料中添加的成分类似,对人体非常友好。动物试验研究显示,将改造过的工程细胞经材料包埋后植入小鼠皮下,给小鼠喂食含有非天然氨基酸的饼干,可以在一个月内稳定且有效地降低小鼠血糖。一系列动物安全性实验也表明,服用一个月有效剂量的非天然氨基酸后,小鼠并未表现出明显的体重减低或其它生化指标的改变。“或许某一天,只需要每天饭前服用一粒非天然氨基酸药物,或含有非天然氨基酸成分适合糖尿病患者的食物,就可以控制血糖了。”刘涛说。浙江大学药学院院长顾臻教授在论文同期刊发的评论中认为,通过合成生物学方法创建工程细胞,进而产生治疗性蛋白质是解决包括胰岛素在内的蛋白质分子稳定性差、生物半衰期短及其不受控释放等挑战的极具吸引力的替代方法。据介绍,该研究获得国家“重大新药创制”专项、科技部合成生物学重点专项、国家自然科学优秀青年基金、北京市杰出青年基金、上海市科委等项目的支持。
  • 沃特世推出更快速、精准的氨基酸分析试剂盒,加快生物医学研究步伐
    全新Kairos氨基酸分析试剂盒为人血浆和尿液氨基酸的LC/MS-MS定量分析提供了精简化、自动化的分析流程 沃特世公司(纽约证券交易所代码:WAT)近日正式推出了全新的Kairos氨基酸分析试剂盒,该产品可大幅缩短氨基酸定量分析所需时间。氨基酸定量分析是科学家们研究疾病生理基础的一项关键应用,全新的Kairos氨基酸分析试剂盒内含试剂、标准品、分析色谱柱及相关方法,在遵循使用说明并配合所支持的Waters UPLC系统、质谱仪和沃特世靶向组学方法库使用时,该试剂盒将把原本长达2小时的分析运行时间大幅缩短至10分钟,甚至更短。 ??Kairos氨基酸分析试剂盒 沃特世公司化学技术副总裁Erin Chambers博士表示:“众所周知,氨基酸是我们了解众多疾病的基础。但现有方法需耗费很长时间才能检测出种类有限的氨基酸,并且所得结果的准确度和精密度不甚理想。因此,我们着力于开发更好的方法来解决相关问题。使用Kairos试剂盒,研究人员可以更快速地获得准确的生理氨基酸图谱,并据此做出更明智的决策,从而更快地完成研究项目。” 一站式Kairos试剂盒包含分析所需的材料,通过与其兼容的Waters UPLC系统、质谱仪以及沃特世靶向组学方法库配合使用,能够在10分钟甚至更短的时间内完成超过40种氨基酸的定量分析,且定量性能始终如一。此外,为满足高通量实验室的需求,沃特世此次推出的Kairos试剂盒内含足够支持500次以上单次分析的消耗品,预计将于三月底推出适合处理100个以上样品的第二版试剂盒。 目前,来自沃特世的科学家们已经撰写了两篇应用纪要,重点介绍了Kairos试剂盒的相关功能。如需获取这些应用纪要及了解更多其它信息,请访问沃特世官网相关产品页面。 关于沃特世公司 沃特世公司(纽约证券交易所代码:WAT)是全球领先的专业测量仪器公司,作为色谱、质谱和热分析创新技术的先驱,沃特世服务生命科学、材料科学和食品科学等领域已有逾60年历史。公司在全球27个国家和地区直接运营,下设11个生产基地,拥有约7,000名员工,旗下产品销往100多个国家和地区。官网馆娃沃特世?
  • 基于代谢组学转化医学研讨会在京召开 夏威夷大学教授贾伟做专题演讲
    p   解放军306医院4月13日组织了多学科、多中心高端研讨会,共同探讨研究肠道菌群和肝脏的代谢(互相)作用以及在肥胖、糖尿病、以及消化道肿瘤发病机制中的影响。美国夏威夷大学终身教授、夏威夷大学癌症研究中心贾伟教授做了专题演讲。中国科学学院生物物理研究所、解放军306医院及空军总医院等多单位的设计消化、代谢、心脑血管、急救、皮肤等专业的基础及临床的学科带头人共同参加,进行了深入探讨。并将进一步加强代谢疾病的研究工作。顾建文院长、崔彦副院长、王守力主任参加了研讨会。 /p p style=" text-align: center "    img style=" width: 450px height: 300px " title=" 222.jpg" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201604/insimg/8c15b3fc-fe34-489e-b6ec-37ed28b5e164.jpg" width=" 450" height=" 300" / p & nbsp   会上贾伟教授作了专题发言,他从系统生物学的角度阐释了肠道微生态系统作为潜在的药物治疗靶点的可能性,并重点提出了基于肠道菌群的药物治疗策略和可能的干预模式。生活在人体肠道内数以万亿的细菌被统称为肠道菌群,它们和人体有着密不可分的互利互生关系。肠道菌群的组成影响着每个人的健康,研究发现,肠道菌群结构紊乱与许多疾病如糖尿病、肥胖症等有关。尽管肠道菌群能够参与机体内很多代谢过程已广为人知,但在数以万计的细菌中,究竟哪一些在发挥重要作用,具体影响哪些代谢通路,人们了解得还很粗略。而以往的研究结果多集中在菌群对脂肪的代谢上。之所以有这样的认识局限,因为在一个活的人体内观察人体与菌群之间细微的相互作用十分困难的。一方面,肠道菌群不仅数量巨大、种类繁多,而且其中绝大部分尚未被人类培养 另一方面,对于反映人体代谢变化的尿液中大量代谢物的定量检测也是一个技术难题。新型研究利用细菌DNA指纹图谱和基因组标记测序等基因组技术全面深入地刻画肠道菌群的组成结构。 /p p style=" text-align: center "   & nbsp img style=" width: 450px height: 336px " title=" sss.jpg" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201604/insimg/75f0d9cd-0805-4407-8325-5829c684a854.jpg" width=" 450" height=" 336" / p   利用基于核磁共振的代谢组技术分析志愿者尿液中代谢物的组成,可以反映人体的整体代谢状况。通过比较人们肠道菌群组成变化与他们代谢特征变化的关系,可以发现了肠道内某些特定细菌与人体尿液中的某些代谢物呈显著相关关系,这也提示这些肠道细菌对人体健康特别重要。细菌在参与宿主多种代谢过程中有着重要作用。 /p p   其次贾伟教授针对中药研究的瓶颈问题——复杂成分中药的药代动力学,提出采用代谢组学与生物学分析技术相结合的手段进行多组分中药药物代谢动力学研究的新策略,并提出了Poly-PK(polypharmacokinetics)的新概念,文章以普洱茶中多组分的药代动力学为例子展示和总结了Poly-PK的研究思路和方法。该研究在美国《科学》杂志为中药研究增设的副刊Science,The Art and Science of Traditional Medicine上发表综述文章。 /p p style=" text-align: center "    img style=" width: 450px height: 300px " title=" 555.jpg" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201604/insimg/e47db4f3-8ccd-4a67-9ca5-d9aece08b82c.jpg" width=" 450" height=" 300" / p   普洱茶根据发酵工艺不同分为生茶和熟茶两种,生茶由晒青茶精制而成,熟茶则需经过渥堆、发酵的过程,并且一般认为普洱茶存放时间越长,茶的色泽味越好,生物活性作用也越强。前期的实验中,研究小组通过对存放1~10年的普洱熟茶成分谱的分析发现,随时间的增加,普洱茶的化学成分谱随之发生明显变化。与1年的普洱茶相比,10年的茶中的生物活性成分,如表儿茶素、葡萄糖含量增加,而茶中具有神经兴奋作用的咖啡因含量则相对减少。对不同工艺制备的茶进行比较后发现,茶叶中的色素,茶褐素(theabrownin,TB)在普洱茶中含量较高,而立顿红茶和龙井绿茶则以茶红素(thearubigin,TR)为主,这可能与普洱茶独有的渥堆发酵工艺有关。 /p p style=" text-align: center "    img style=" width: 450px height: 300px " title=" 666.jpg" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201604/insimg/d7c7648b-b81a-464e-a6d7-ca3138103ed3.jpg" width=" 450" height=" 300" / p   很多研究表明普洱茶具有降低血脂和血清总胆固醇水平的作用,但对普洱茶中究竟哪些是真正被机体吸收利用的活性成分并不十分清楚。贾伟教授利用代谢组学平台采用Poly-PK的研究思路对普洱茶中的化学成分进行了药代动力学研究。   /p p style=" text-align: center " & nbsp img style=" width: 400px height: 494px " title=" 777.jpg" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201604/insimg/64d422a4-d096-44c3-a9ad-e1c082dbf215.jpg" width=" 400" height=" 494" / /p p   对志愿者饮茶后0、1、3、6、9、12、24小时的尿液样本分别进行收集,然后采用超高效液相色谱四级杆-飞行时间质谱仪和气相色谱-飞行时间质谱仪对普洱茶提取液中所含化学成分以及人喝茶后尿液中的代谢成分的变化进行了研究。采用多元相似性分析方法,将喝茶后不同时间点的尿液与0点相比较,寻找到喝茶后引起改变的内源性物质118种。将喝茶后不同时间点的尿液与茶提取液相比较,得到尿液中有19种物质成分是从普洱茶中吸收的,还有26种物质成分是从普洱茶吸收并经体内代谢产生的,接下来又通过相关性分析研究表明这几组物质间存在正相关或负相关关系。如发现咖啡因与它的代谢产物次黄嘌呤、茶碱、马尿酸、3-羟基苯乙酸呈明显正相关。而次黄嘌呤与内源性小分子物质鸟氨酸、缬氨酸、酪氨酸等呈明显正相关,茶碱与2-甲基鸟苷呈正相关而与尿素等呈负相关,升高的3-羟基苯乙酸导致氨基丙二酸二乙酯和2-氨基丁酸的升高。该研究结果阐明了喝茶后能被机体吸收的成分物质以及能产生生物活性作用的物质组成基础,并以期刊封面论文发表在2012年的Journal of Proteome Research上。 /p p style=" text-align: center "   & nbsp img style=" width: 450px height: 378px " title=" 888.jpg" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201604/insimg/65994f4e-3a69-41ec-b3a8-0047b6710fb4.jpg" width=" 450" height=" 378" / p   Poly-PK的研究思路可以针对中药多组分的特点对复杂成分进入体内后的动态代谢过程,以及对机体内源性小分子代谢物的影响同时进行评价,阐明多组分药物在体内的吸收、代谢,清晰的了解复杂成分中药中哪些可能是具有生物活性的物质成分。 /p p   其次他谈到在中国人群中证实支链氨基酸和芳香族氨基酸可预测糖尿病风险。近年来,几项针对西方人群的研究发现支链氨基酸和一些芳香族氨基酸的血清水平与二型糖尿病患病风险密切相关。最近,贾伟教授开展的一项靶向性代谢组学研究证实这几个氨基酸能够预测糖尿病风险的研究结论在中国人群中也同样成立。 /p p   这项针对中国人群的研究采用了一个具有十年随访信息的样本集(依据合作单位上海市第六人民医院的糖尿病研究队列–Shanghai Diabetes Study),在1250例具有随访信息的样本中精选了213例样本,其中十年后51例罹患糖尿病,162例仍然保持健康。研究还使用了另一个由5000多例参加者的上海市肥胖病研究队列(Shanghai Obesity Study),从中精选了共216例样本,包括72例健康体瘦者,72例超重/肥胖者和72例糖尿病患者。六院转化医学中心研究人员采用超高效液相-三重串联四级杆质谱仪检测了血清样本中的氨基酸水平,同时对相应的临床指标进行了分析,重点探究了支链氨基酸、芳香族氨基酸与胰岛素抵抗和罹患糖尿病风险的关系。 /p p style=" text-align: center " & nbsp img style=" width: 500px height: 333px " title=" 999.jpg" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201604/insimg/39952440-678b-4ed2-90dd-1fb586125c1f.jpg" width=" 500" height=" 333" / /p p   在对具有十年随访信息的样本集研究中发现,十年后患糖尿病的与仍然保持健康的相比,血清氨基酸水平在十年前就出现明显不同,尤其是亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸3个支链氨基酸和苯丙氨酸、酪氨酸2个芳香族氨基酸均明显升高,而两组的各项常规临床指标十年前均未显示出明显的异常。这一现象在对横断面研究的样本集中再次被印证,超重/肥胖者和糖尿病患者血清中的5种氨基酸水平明显高于健康体瘦者。进一步的相关性研究发现,由5种氨基酸组成的组合变量与血糖、血脂和胰岛素抵抗指数等呈明显正相关关系,同时组合变量在两个样本集的糖尿病和健康对照中均有显著性差异。因此,该研究证实3个支链氨基酸和2个芳香族氨基酸是中国人群糖尿病发生的风险因素,是早期预测糖尿病发生的潜在生物标志物。 /p p style=" text-align: center "    img style=" width: 450px height: 375px " title=" 10.jpg" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201604/insimg/70e8b1b7-57be-401c-97ce-d12a0b4474c3.jpg" width=" 450" height=" 375" / p   缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸等与神经递质合成、蛋白降解和转化、淋巴细胞生长增殖、糖原合成、能量代谢等密切相关。文献报道这几种氨基酸可以早期预测心血管疾病、肾脏疾病、胰腺癌、心源性脑卒中等。目前,对于支链氨基酸预测糖尿病发生的机制尚未完全清楚,但多数学者认为在高脂饮食或营养过剩的条件下,支链氨基酸在全身各组织中尤其是脂肪细胞中的分解代谢受到抑制,导致血液中浓度升高。包括支链氨基酸在内的多种氨基酸(尤其是亮氨酸)可以调节& amp #946 细胞生长增殖和胰岛素分泌 支链氨基酸可以促进肝脏、骨骼肌对葡萄糖的摄取及糖原合成等。此外,肠道菌参与支链氨基酸的合成和芳香族氨基酸的降解,因此,糖尿病患者血清氨基酸水平的大幅升高可能与肠道菌群的变化存在密切的关系。 /p p style=" text-align: center " & nbsp img style=" width: 500px height: 333px " title=" 11.jpg" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201604/insimg/b0061989-b13c-4338-b1b2-a1280a5ccee2.jpg" width=" 500" height=" 333" / /p p   进一步研究提示游离脂肪酸可预测糖尿病风险,肥胖是2型糖尿病、心血管病等代谢性疾病的重要危险因素。但流行病学研究表明约25%~40%的肥胖者可以在相当一段时间内保持健康且不发生任何代谢性疾病,而一部分体重并未达到肥胖标准的人也有较高的代谢综合征患病风险。目前国际上将良性肥胖人群称为“代谢健康型肥胖”,而另一类称为“代谢非健康型肥胖”。但是,如何鉴别肥胖者是“健康型”还是“非健康型”,医学界并没有普遍接受的标准。 /p p style=" text-align: center "    img style=" width: 500px height: 333px " title=" 12.jpg" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201604/insimg/06dca0f6-2481-45bf-8f13-4cc0c7607925.jpg" width=" 500" height=" 333" / p   对此,贾伟教授带领上海市第六人民医院转化医学中心研究人员开展了4项独立研究,包括一个横断面对照(体重正常的健康者、健康肥胖者、肥胖伴糖尿病患者)样本集、一个对健康肥胖者长达10年随访的样本集、一个代谢手术后随访2年的样本集、一个为期8周低热量饮食干预的样本集,共收集452份临床血清样本。利用代谢组学平台,研究人员采用超高效液相飞行时间质谱仪检测了血清样本中的40余种游离脂肪酸,并全面分析了其与肥胖人群代谢状态的关系。 /p p    p style=" text-align: center " & nbsp img style=" width: 500px height: 246px " title=" 4830005fd30d2b6d244.jpg" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201604/insimg/9fe7aabb-6917-4605-bd5d-aaf1ab82c4bd.jpg" width=" 500" height=" 246" / /p p   研究发现,体重正常的健康者与健康肥胖者血清游离脂肪酸普非常相似,但肥胖伴糖尿病患者血清游离脂肪酸明显升高,尤其是一些不饱和脂肪酸,如DGLA(C20:3 n6)升高更为突出,并且与糖尿病的临床指标明显相关 对健康肥胖者的10年随访中发现,那些未来发生糖尿病的肥胖者,在基线时血清中的不饱和脂肪酸就出现了显著变化,这些变化远远早于血糖、胰岛素等临床指标的变化 而接受代谢手术治疗的患者,这些不饱和脂肪酸在术后明显下降,且术前这些不饱和脂肪酸水平的高低可以预测术后2年内糖尿病的复发情况。 /p p style=" text-align: center "    img style=" width: 350px height: 745px " title=" 48500063b9ce398a341.jpg" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201604/insimg/a18a590a-8e4a-4ac2-8131-4f0028b1860d.jpg" width=" 350" height=" 745" / p   游离脂肪酸占血液中总脂肪酸的10%,由于含量较低且动态波动范围较宽,我们面临的一个技术难题就是一次性在血液中同时检测和定量尽可能多的游离脂肪酸。贾教授认为研究发现的这几个不饱和脂肪酸可以进一步开发成具有预测糖尿病风险及评价糖尿病治疗效果的生物标志物,目前相关的开发和技术转化工作已开始进行。 /p p    p style=" text-align: center " & nbsp img style=" width: 500px height: 333px " title=" 4860005f1dc798e53d4.jpg" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201604/insimg/f3b71263-63c7-4653-8cf9-0be272b61f89.jpg" width=" 500" height=" 333" / /p p   贾教授还谈到肠道菌群与我们的健康息息相关。2008年的三聚氰胺事件在科学上一直是个谜。而贾教授的一项研究成果,终于揭开事件谜底:这些都和人体肠道内一种菌群有关。这一研究成果被美国《科学》杂志评为“2013年世界十大科技突破”之一。 /p p   发生于2008年的该起奶制品污染事件,共导致逾五万名婴儿因患肾结石而就医,其中部分人出现肾衰,有4人死亡。一种用于制造塑料、涂料、化肥等化工产品的工业原料,本来是不会被人体吸收的,为什么会形成结石并致肾功能衰竭?研究发现,某些肠道细菌,尤其是克雷伯氏菌,具有代谢含氮化合物(也称为固氮)的能力,能够在肠道中代谢三聚氰胺,转化为三聚氰酸并逐步将其降解。三聚氰胺和三聚氰酸本身毒性极低,但极易互相结合形成晶体,这两类物质进入血液循环后,在肾小管中与尿酸结合形成大分子复合物类的结石,堵塞肾小管,导致肾毒性。 /p p style=" text-align: center " img style=" width: 500px height: 333px " title=" 4840006345e931a67d6.jpg" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201604/insimg/1da41121-2adb-452f-9355-f0fffa1cdc42.jpg" width=" 500" height=" 333" / p   研究先在大鼠模型上得到了证实,随后经过进一步的体外实验,发现三聚氰胺可以被实验动物的粪便中培养出的肠道细菌所降解。将Klebsiella属细菌定植于大鼠的肠道中,发现三聚氰胺的毒性显著增加,肾脏中的结石数目增多。 /p p style=" text-align: center "    img style=" width: 500px height: 333px " title=" 4830005fda652ab00e9.jpg" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201604/insimg/f366d472-9b32-4ccb-931a-73dbaee4fceb.jpg" width=" 500" height=" 333" / p   据分析,只有约1%的婴儿体内具有克雷伯氏菌,而这个百分率与服用婴儿配方奶后罹患肾毒性的婴儿比例刚好契合。这一结果提示肠道细菌在因服用配方奶导致肾毒性方面发挥着至关重要的作用。研究人员指出,这一部分婴幼儿之所以发生中毒现象,是由于他们的肠道含有较高丰度的能够代谢三聚氰胺的细菌如克雷伯氏菌的缘故。 /p p style=" text-align: center "    img title=" 4830005fd9576d03f16.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201604/insimg/a8c2d04d-01e8-4f82-be91-4d1dfababe19.jpg" / & nbsp p   贾伟,现任美国夏威夷大学终身教授、夏威夷大学癌症研究中心副主任,博士,教授。贾伟教授于1991年和1996年获美国密苏里大学放射药学硕士、博士学位,他和他的研究团队自2004年起建立了基于质谱的医学代谢组学技术平台以来,其研究一直处于国际领先地位,迄今在国际学术期刊发表科技论文200余篇,专著5部。担任9家国际学术期刊编委,目前担任美国国立卫生院多家所的基金项目评委、香港科技署基金、中国国家自然科学基金委评委,曾担任国家科技部重大科学研究973(2007年蛋白质重大科学计划项目-代谢性疾病的蛋白质功能和代谢组学研究)首席科学家,现主持美国国立卫生研究院等资助的多项基金研究项目。贾伟教授的研究领域为肠道菌群和肝脏的代谢(互相)作用以及在肥胖、糖尿病、以及消化道肿瘤发病机制中的影响。 /p p   Dr. Wei Jiais Professor at University of Hawaii at Manoa, and Associate Director for Shared Resources at the University of Hawaii Cancer Center (a National Cancer Institute designated cancer center). Dr. Jia’s M.S. and Ph.D. were completed at the University of Missouri-Columbia in the field of radiopharmaceutical chemistry. Dr. Jia leads a state-of-art metabolomics platform and has been a leader in metabolomics-based translational research. He is the author of over 200 scientific papers and 5 books, and serves on the editorial boards for 9 scientific journals in the fields of -omics sciences and translational research. Professor Jia’s current research focuses on gut microbiome-liver metabolic interactions and defining the molecular mechanisms that link metabolic defects to metabolic disorders such as obesity and diabetes, and gastrointestinal carcinogenesis. /p p style=" text-align: right "   作者:娄晓同 谭崇阳 陈晓景 赵晶晶——解放军306医院 /p /p /p /p /p /p /p /p /p /p /p /p /p /p
  • ATAGO全自动折光仪RX-5000 α成功应用于尿素含量的测定
    尿素是常用的氮肥品种。在尿素的生产和使用中,均要求能快速、准确地测定尿素的含量。目前,虽已有多种测定尿素含量的方法,但各有自己的优点和使用范围,因此测定标准并没有统一。根据现存尿素的测定过程,可分为间接测定和直接测定。间接测定通过脲酶将尿素分解为氨、硝酸盐或氮气,然后利用现有标准方法测定含氮物质的量,并据此计算出尿素的浓度;直接测定则是通过加入某些能够和尿素反应生成带色产物的物质,通过比色等方法进行测定。目前间接测定溶液中尿素含量的方法以H2SO4消化比色法为代表;直接测定法以二甲氨基苯甲醛(PDAB)比色法应用最广。 华南农业大学资源环境学院郑丽行、樊小林教授与上海化工院国家化肥检测中心刘刚,杨一合作,采用ATAGO 折光仪RX-5000 &alpha 直接测定纯尿素溶液中尿素的含量,并与二甲氨基苯甲醛(PDAB)比色法以及H2SO4消化比色法的测定结果进行比较。结果发现,折光率与溶液中尿素含量呈极显著线性相关,相关性曲线为Y=7025.7X-9361.7 (25℃)最小检出限位0.5g/Kg,最大检出限为600g/Kg。 他们的研究建立了测定尿素含量的折光率法,此方法具有检测范围广,准确度高、精度高、测量速度快,工作效率高、简单易行等特点。另外,该法测定过程不需要任何化学药品,在节约成本的同时,还避免了化学试剂可能造成的环境污染。 此方法既可作为尿素企业及缓/控释尿素企业尿素释放率质量控制的检验方法,也可以作为教学、科研部门测定尿素含量的方法。 技术指标: 1.能够快速且高精度地测量各种液体的折射率,Brix,浓度; 2.具有内置的恒温装置,无需外接水浴,实现温度控制; 3.测量范围:折射指数(nD):1.32700 至 1.58000; 4.分辨率:折射指数(nD):0.00001;温度:0.01° C; 5.测量精度:折射指数(nD):± 0.00004; 6.重复性:折射指数(nD):± 0.00002; 7.※可根据用户需求,自定义60个样本曲线; 8.SUS316不锈钢样品槽提高耐蚀性和耐伤性,蓝宝石棱镜精准耐用。 Atago全自动折光仪Rx5000a
  • 文献分享 | Orbitrap高分辨质谱技术在暴露组学中的应用
    文献分享篇 暴露组学是一门新兴的研究领域,侧重于分析和测量人类在一生中暴露于环境和生活方式因素的总体程度,以及这种暴露对人类健康的影响。其研究范围包括化学物质,污染物,辐射,饮食和体育锻炼等生活方式因素的暴露,以及可能影响健康和幸福的社会和经济因素。暴露组学研究旨在更好地理解环境暴露和人类健康结果之间的复杂相互作用,以预防和减轻与此类暴露有关的疾病负担。高分辨质谱技术作为一种强大的化学分析手段,被广泛应用于暴露组学的相关领域研究中。 本次我们分享两篇应用Orbitrap进行暴露组学相关研究的文章。 文章一 探究食源性多酚化合物对于人体的暴露组学研究[1]Part.1研究背景质谱非靶向代谢组学研究流程由于其检测目标可涵盖机体内的全部内源性代谢物、饮食摄入物以及环境污染物而被广泛应用于暴露组相关物质的研究检测。基于上述流程所测得的生物样品数据中可含有上万个特征信号,虽然经过数据发掘和多数据库比对,很多与宿主、微生物代谢以及常见环境暴露因素(包括烟草、药品和环境污染物)的化合物可得到解析鉴定,但是数据中的大部分特征信号仍然为未知物,被称为“代谢组学暗物质”(metabolomics dark matter)。考虑到日常饮食中大量植物成分的存在,上述暗物质中极有可能包括大量植物化学成分及其在人体、肠道微生物体内代谢产生的代谢物。本文作者以多酚类物质为切入点,研究食源性植物化学物质在人体内暴露情况。 Part.2建立多酚类化合物谱图库研究人员总结归纳了常见蔬菜水果中的已知多酚类物质清单,并参考相关食品组学文章中采用质谱分析所检测到的多酚类物质,从而生成了目标化合物列表并收集到166种对照品。这些对照品包括57种苯甲酸、苯甲醛、苯环衍生物,12种肉桂酸,16种苯乙酸,11种苯丙酸,9种嘌呤衍生物,8种马尿酸,5种色氨酸-吲哚衍生物,3种吡啶甲酸,2种儿茶酚胺等。研究人员在Q Exactive HF-X高分辨液质联用系统上建立了非靶向代谢组学方法测试多酚类化合物对照品,建立谱图数据库。166种对照品中有151种化合物可被质谱检测到,其中90种可在正、负离子模式下同时被检测到。 Part.3检测尿液和血浆中的多酚类食源性代谢物研究人员由美国儿童健康暴露分析资源组织(Child Health Exposure Analysis Resource, CHEAR)获得参照尿液和血浆样本。经过蛋白沉淀处理后,直接用于液质联用分析。研究人员将代谢物鉴定结果分为三个等级:OL1(MS、RT和MS/MS匹配)、OL2a(MS和RT匹配)和OL2b(MS和MS/MS匹配)。最终,在人体尿液和血浆样本中检测到123种代谢物。Part.4总 结本文作者以多酚类化合物为例,描述了建立饮食暴露组数据库(Dietary Exposome Library, DEL)的流程方法。通过不断完善数据库,有望进一步提高体内生物样本中化合物的鉴定覆盖率,阐明饮食暴露对于机体的影响。 文章二 胆汁淤积性肝病的暴露组学与代谢组学研究[2]Part.1研究背景原发性硬化性胆管炎(PSC)和原发性胆汁性胆管炎(PBC)作为罕见的胆汁淤积性肝病,由于对其病因认知不足,导致治疗手段有限、预后效果差。尤其是肝毒性以及其他影响代谢的环境物质在疾病发生、发展过程中的可能作用仍然缺乏研究。 本文作者应用暴露组学-代谢组学相结合的方式来揭示PSC和PBC的潜在致病因素。通过全暴露组关联分析(exposome-wide association study, EWAS)检测包括农药、添加剂、持续污染物等环境物质暴露,分析环境物质在PSC和PBC发生过程中的作用。通过全代谢组关联分析(metabolome-wide association studies, MWAS)探究体内代谢途径在PSC和PBC疾病状态下的变化和差异。 Part.2全暴露组关联分析研究人员应用Q Excative GC Orbitrap 高分辨气质联用仪对病人、健康人的血浆样本中的环境物质进行非靶向分析。在数据处理方面,非靶向数据经过log2-转换、四分位差归一化处理,统计模型考虑年龄、性别等因素的影响,探究环境物质与PSC、PBC的关联。研究人员将错误发现率(false discovery rate, FDR)限值设置为20%,筛选出54个与PSC相关的物质。作为差异排名前6位的物质,C-256通过NIST 2017数据库匹配,被鉴定为氨基甲酸酯类农药芽根灵(terbucarb)。值得注意的是,在非靶向分析中,未找到与PCB相关的环境 物质。同时,研究人员还通过Q Excative GC Orbitrap 高分辨气质联用仪和Orbitrap Exploris系列高分辨液质联用仪对血浆中的环境物质进行了554种物质靶向分析。最终通过GC-HRMS和LC-HRMS分别检测到55种和71种环境物质。将P 0.05 作为差异物质筛选条件,分别发现12种和8种与PSC、PBC相关的环境物质。全代谢组关联分析研究人员在Orbitrap Exploris系列高分辨液质联用平台上,采用HILIC和反相色谱两种分离模式对80个PSC病人和40个健康人血浆样本中的内源性代谢物进行分析检测,分别检测到了11634个和9109个特征信号。其中,有1204个特征信号与PSC相关。对40个PBC病人和40个健康人血浆样本中内源性代谢物分析中,HILIC和反相色谱分离模式分别检测到了11729个和9294个特征信号,其中703个特征信号与疾病相关。经代谢通路识别分析发现,与健康人相比,PSC病人和PBC病人分别有27条和10条代谢通路中的代谢物含量发生显著上调,9条代谢通路在两种疾病条件下都发生变化,其中胆汁酸生物合成是两种疾病条件下变化最为明显的代谢通路。EWAS × MWAS研究人员通过网络分析检查环境物质与内源性代谢通路间的关联。在PSC和PBC两种疾病状态下,相互作用网络中分别生成了3个和2个聚类节点。其中,对于PSC分析最大的网络节点为氨基甲酸酯类农药芽根灵,该节点涵盖大多数氨基酸相关通路、类花生酸代谢以及核酸代谢通路。总 结本文将高分辨液相质谱平台和高分辨质谱平台联用,对罕见肝病病人和健康人的血浆样本进行了暴露组学和代谢组学分析,揭示了外源性环境污染物对于胆汁淤积性肝病发生的影响。
  • 全新上线!曼哈格氨基酸/神经递质/儿茶酚胺检测试剂盒(液相色谱-串联质谱法)
    今日,曼哈格和博莱克联合研发生产的蛋白质氨基酸/神经递质/儿茶酚胺检测试剂盒(液相色谱-串联质谱法)隆重推出。本次推出的3套kit是建立在高效液相色谱质谱平台上,可针对实验动物和人体血样、尿样中的20种蛋白质氨基酸、12种神经递质和6种儿茶酚胺进行精准定量检测。检测试剂盒检测指标▣ 20种蛋白质氨基酸Asparagine天冬酰胺proline脯氨酸Histidine组氨酸Tyrosine酪氨酸Serine丝氨酸Methionine甲硫氨酸Glycine甘氨酸Lysine赖氨酸Glutamine谷氨酰胺Valine缬氨酸Arginine精氨酸Isoleucine异亮氨酸Aspartic acid天冬氨酸Leucine亮氨酸Glutamic acid谷氨酸Phenylalanine苯丙氨酸Threonine苏氨酸Tryptophan色氨酸Alanine丙氨酸Cysteine半胱氨酸▣ 12种神经递质Norepinephrine去甲肾上腺素γ-Aminobutyricacid4-氨基丁酸Metanephrine甲氧基肾上腺素Octopamine章鱼胺Epinephrine肾上腺素Tyramine酪胺Dopamine多巴胺Agmatine胍丁胺Serotonin5-羟色胺Methoxytyramine甲氧酩胺Tryptamine色胺Histamine组胺▣ 6种儿茶酚胺Normetanephrine甲氧基去甲肾上腺素Epinephrine肾上腺素Norepinephrine去甲肾上腺素Dopamine多巴胺Metanephrine甲氧基肾上腺素Methoxytyramine甲氧酪胺产品优势
  • 新生儿健康,双质谱护航——NBS血尿同筛精准方案
    家中有小孩的朋友,一定经历过这件事情:在新生儿出生后三天,医院会要求采集新生儿足跟血,足跟血的干血斑用于新生儿遗传代谢病筛查(NBS)。目前我国列入强制筛查范围的项目有先天性甲状腺功能低下和苯丙酮尿症,这两种疾病如果不及时治疗可造成宝宝智力严重低下。如果早发现、早干预治疗,就可以避免对宝宝生长发育的不良影响。 新生儿遗传代谢病筛查作为一个国家全面推广的临检项目,越来越受到重视,您知道哪些仪器是新筛项目的“幕后卫士”吗? LCMS-8050 CL 串联质谱法是新生儿遗传代谢病筛查的手段之一,涉及仪器为LC-MS/MS。岛津通过NMPA认证的LC-MS/MS仪器为:LCMS-8040 CL和LCMS-8050 CL(注册证编号:国械注进20182400195) 通过对数十种小分子目标化合物的分析,筛查出包括氨基酸代谢异常、有机酸代谢紊乱和脂肪酸氧化缺陷在内的近50种遗传代谢病,而传统新生儿疾病筛查方法(荧光分析法、Guthrie细菌抑制法)仅能同时检测出其中极少的种类。随着串联质谱筛查技术的不断发展,能够筛查出的遗传代谢性疾病数量还将继续增加。 可采用串联质谱技术筛查的遗传代谢病[1]:注:具体筛查疾病的种类和数量与所用试剂盒有关 相比传统新筛方法,LC-MS/MS用于新筛的优势非常明显,但它并不是万能的,对于筛查结果不合格需要进一步诊断的、或是对于对高危人群进行诊断的,则需要另一种质谱——GC-MS。 GCMS-QP2020 自1966年Tanaka运用气相色谱质谱联用仪(GC-MS)发现首例异戊酸血症以来, GC-MS在遗传代谢病的筛查与诊断中广泛应用, 并成为有机酸尿症的主要诊断方法[2]。 GC-MS结合色谱的高分离度和质谱的高灵敏度,准确性高、特异性好、自动化分析流程, 可实现一次进样多种物质同时检测,同时可以准确地定性、定量,大大提高了遗传代谢病的诊断效率。 目前,GC-MS在临床检验行业最广泛的应用是新生儿遗传代谢病的筛查和诊断,对新生儿尿液中的有机酸进行检测,可根据异常代谢物种类,有效地对新生儿代谢疾病进行高危筛查及辅助诊断,也是预防儿童病残、提高人口素质的有效措施。 在新筛领域,岛津拥有LC-MS/MS与GC-MS相结合的血尿同筛精准方案,力争运用质谱技术为每一位新生儿的健康保驾护航,以科学技术为人类做贡献。 参考文献:[1] 中国医师协会检验医师分会临床质谱检验医学专业委员会,MS/MS技术在新生儿氨基酸、有机酸及脂肪酸氧化代谢障碍性疾病筛查中的应用共识[S],2019.[2] 杜雨轩,杨江涛,王薇,等. 气相色谱-质谱联用检测尿液8种有机酸实验室间质量的调查[J]. 临床检验杂志,2019,37(6):448-452.
  • 开创生命科学的新时代--访国家生物医学分析中心魏开华博士
    随着被称为生物学史上划时代工程的人类基因图谱测序工作的完成,生命科学的研究进入了更为艰难和复杂的“后基因时代”。大规模的结构基因组、蛋白质组以及药物基因组的研究计划已经成为新的热点,而质谱分析法已成为蛋白质组学研究中不可缺少的工具。近日,本网(以下简称:Instrument)专门走访了国内最早应用该方法进行蛋白质组学研究的学者之一,中国军事医学科学院国家生物医学分析中心的魏开华博士(以下简称:魏)。  Instrument:魏博士,您好!目前,人类已经进入“后基因”时代, 蛋白质组学是生物技术领域的“新新事物”,那么究竟什么是蛋白质组学,能否请您简单地为其下个定义呢?  魏:好的。“蛋白质组”一词是澳大利亚Macquarie大学的Wilkins和Williams于1994年提出的,用以描述基因组编码的各种蛋白质成分。虽然给蛋白质组学下的定义因人而异,但大多数科学家认同其研究内容主要包括3个部分:了解某种特定的细胞、组织或器官制造的蛋白质种类;明确各种蛋白质分子是如何形成类似于电路的网络的;描绘蛋白质的精确三维结构,揭示它们结构上的关键部位---与药物结合并且决定其活性的部位。  Instrument:那么,研究蛋白质组学的最终目的是什么呢,或者换句话说,人类为什么要研究蛋白质组学呢?  魏:众所周知,所有生命现象(包括遗传、健康、疾病等)的执行体都是蛋白质。过去在基因、核酸水平分析生命现象,认为核酸水平的变化能代表蛋白质的变化,通俗地讲就是一个基因对应一个蛋白序列,但实际上蛋白质的变化远比核酸的变化要复杂得多。虽然人类基因组包含了我们身体的全部遗传信息,但那也只是制造蛋白质的原材料,而构成细胞并发挥各种功能则是由蛋白质来完成的。蛋白质也是机体各种不同类型细胞之间差异的决定因素,尽管所有的细胞都拥有同样的基因组,但在不同的细胞内会有不同的基因处在活跃状态,从而合成不同的蛋白质。同样,病变细胞和正常细胞的差异在很大程度上也是由功能基因及其合成蛋白质的不同来决定的。  而生物质谱技术的出现则提供了一种发现和鉴定在疾病作用下表达异常的蛋白质的方法。这种蛋白质可以作为药物筛选的作用靶点,即通过对疾病发生的不同阶段蛋白质的变化进行分析,发现一些疾病不同时期的蛋白标志物,这样不仅可以为疾病的早期发现提供重要的诊断指标,还对药物的发现具有指导意义。  以癌症研究为例,挽救病人的最有效的手段就是癌症的早期诊断和治疗。采用质谱技术的方法研究正常组织、癌组织和癌旁组织的蛋白质的表达谱,通过差异比较,可以发现与肿瘤早期发生相关的蛋白质,并经过进一步的临床验证,可以有效地发现肿瘤早期诊断的分子标志物。  值得一提的是,推动蛋白质组学发展的另一个重要动力是药物开发商。目前,在世界各大生物公司和生命科学界工作的科学家们正试图列出所有的蛋白质种类,并揭示他们之间的相互作用,其最终的目的是为了发明疗效更高、副作用更小的新药。  Instrument:相对于研究基因而言,为什么蛋白质组学的研究要困难得多?  魏:确实如此,这一点从2001年国际蛋白质组学大会的主题“人类蛋白质组计划:基因微不足道”就可以略见端倪。人类基因组计划经过艰苦努力已基本完成,围绕人类基因组计划的热闹喧嚣使人们以为一旦知道了人类基因组中大约30亿个编码子或DNA碱基对序列,特别是搞清了各种蛋白质的编码基因序列,就能对蛋白质本身有深入的认识了。但实际上,蛋白质组要远比基因组复杂得多。DNA只有4种不同的化学碱基,按它们的第一个字母分别称为:A(腺嘌呤)、C(胞嘧啶)、G(鸟嘌呤)和T(胸腺嘧啶)。而蛋白质组则不同,是由20种被称为氨基酸的物质组成的。由哪些氨基酸组成什么种类的蛋白质是基因决定的,但即使科学家知道了某种蛋白质的氨基酸序列,也不见得就能推断出其功能或与其它蛋白质的相互关系,同样也不一定能够完全准确地推断出其三维结构。与基因的简单线状结构不同,蛋白质会折叠成不同的形状,有时可能跟人们想象的情况完全相反。  不仅如此,细胞在合成蛋白质的过程中还常常通过增加糖基或/和脂质而对蛋白质进行修饰,其方式也是很难预料的。对于一个新发现的基因,科学家无法只靠基因结构和对应的氨基酸序列来推测它所编码蛋白质的结构,还必须明确其脂质和糖基的修饰情况。研究人员还要考虑到有些蛋白质是溶于水的,而有些则通常只在油性环境中才具活性,或者蛋白质的一部分结构域可能被包埋在充满脂质的细胞膜中。了解了所有这些,才可能对蛋白质的特性有一个较为全面的认识。  蛋白质的复杂性还不止这些,尽管大多数学者都认为基因组大约包括40000个基因,但仅仅单个细胞就能制造成千上万种不同的蛋白质。要认识蛋白质组,科学家就必须逐一研究所有这些蛋白质的特性。人类基因组计划所获得的数据最终还是没有摆脱一个基因编码一种蛋白质的局限性,只是简单地把那些数据拿来其实意义不大。一个基因在不同的情况下可以产生多种不同的蛋白质,这是显而易见的。  还有就是一个分析手段的问题,特别是在生物质谱技术出现以前,没有任何手段能对蛋白质进行快速、通量地分析,用传统方法分析、鉴定未知的蛋白质,必须先分离纯化,对一个蛋白质点的分析,就需要若干年的时间,这也极大阻碍了蛋白质组学的发展。  Instrument:您刚才谈到了生物质谱技术,那么该项技术的出现,对蛋白质组学的研究产生了哪些重要影响呢?  魏:生物质谱技术是2002年诺贝尔化学奖表彰的两项成果之一,你们网站也曾经就此作过相关报道。采用生物质谱技术对蛋白质的复杂性进行分析,较之传统方法更加准确,更加灵敏,所需样品量大大减少,而且,一天就能完成上千个样本的分析,这大大缩短了科研时间,从而对蛋白质进行大规模分析、鉴定成为可能。因此可以说,生物质谱技术的出现对于蛋白质组学的研究具有里程碑的意义。同时,生物质谱技术的出现也重新激发了传统的双向电泳技术,使之向与生物质谱技术兼容的方向发展。  另外,需要补充一点的是进行蛋白质组学的研究还有一个不可缺少的方面,这就是生物信息学。可以说搜索引擎技术和蛋白质数据库的完善与生物质谱技术的成熟对于蛋白质组学的研究具有同等的地位。因为人们想要知道的是我们究竟测得是什么蛋白,而不是一大堆实验数据,这时就需要借助于生物信息学来完成了,也就是通过软件对数据库中蛋白质序列数据进行计算所得到的理论肽“指纹”谱与实测的肽“指纹”谱进行逻辑比较,而不是简单的一对一比较,给出一个评判标准,从而判断蛋白质是否被鉴定。  Instrument:那么,生物质谱技术和传统意义上的质谱技术主要区别在哪里呢?  魏:我想区别主要体现在电喷雾质谱技术(ESI)和基质辅助激光解吸附质谱技术(MALDI)这两项诞生于80年代末期的软电离技术。生物大分子多为极性、难挥发化合物,不易气化,用传统质谱无法测定,传统的有机质谱只适合于分析小分子量的有机化合物。而随着生物质谱技术的出现和广泛应用,现已能高效地电离一些完整或片断的大分子生物化合物,从而进行质谱测定,获得整体蛋白质的分子量。在此基础之上,又开发出了一系列鉴定蛋白质的技术,其中最受关注的是肽“指纹”谱技术,简单说就是通过酶降解过程使蛋白质分子形成不同的片段,不同蛋白形成的片段不同,因而具有一定的“指纹”性,通过“指纹”谱来鉴定蛋白,而前面所说的MALDI技术是进行肽“指纹”谱鉴定蛋白最有力的工具。可以说,这两项技术的成熟标志着蛋白质组学研究工作真正的开始。  Instrument:最后,能否请您谈谈国内蛋白质组学的发展过程和近期的一些进展情况吗?  魏:就目前国内而言,用一句话概括,就是形势一片大好,欣欣向荣。尤其是过去的两年,蛋白质组学在国内受关注的程度到了一个快速上升的阶段。1995年,我院的贺福初院士和一些国内生物专家最先开始关注蛋白质组学这一新兴生命科学领域,到97年,国家“863”计划里有一个蛋白质组学的重点项目,我个人认为,这应该是标志着中国蛋白质组学的正式启动,我院是国内最早开展蛋白质组学研究的单位之一,也是最早建立蛋白质组学平台的单位之一。到了2002年,蛋白质组学在中国的发展进入了一个高潮阶段,尤其是以生物质谱在国内的需求量大大增加为一个重要标志。另外,从国家到地方申报蛋白质组学项目的单位也大大增加,特别是2001年正式启动的“973重大研究项目——人类重大疾病的蛋白质组学研究”涉及到了三十几个国内知名的大专院校和科研院所,该项目的启动极大推动了国内蛋白质组学的发展。像我们分析中心在这个项目中承担的主要任务是技术平台的建立,该平台包括电泳平台、生物质谱平台和生物信息学平台三个部分,2001年该平台已初具规模。随后,国内其他单位,像中科院上海生化所等也纷纷启动了类似的技术平台计划。  今后5年该项目研究的目标是:建立具有国际先进水平的高通量、高灵敏度、高准确性、高稳定性的蛋白质组学研究技术平台;选择与人类重大疾病和人类重要生命活动紧密相关的系统、器官、细胞,建立1~2种具有基因表达谱研究基础的重要生理、病理体系或过程的蛋白质谱和蛋白质连锁群,确认或发现500种以上人类新型蛋白质,探索蛋白表达的群集调控规律和蛋白质相互作用网络;以严重影响我国人群健康的重大疾病(如肝炎、肝癌、心血管病等)为对象,发掘与上述疾病发生发展密切相关的蛋白质群,为重大疾病的防诊治提供新的预警、诊断标志物和新的药物靶标;建立蛋白质组学研究的生物信息技术体系、蛋白质组系列数据库、蛋白质组功能连锁群分析的理论模型及相应的算法。通过对蛋白质组学的不断研究,使我国蛋白质组学基础和应用研究在国际同领域占有重要的一席之地,为我国生物医学的飞速发展提供强有力的蛋白质组学的学术、技术支撑。  整个采访的上午,魏博士的谈兴一直很浓,特别谈到蛋白质组学研究在蛋白质功能和人类疾病研究方面开辟了一个全新的领域,尽管它还处于刚刚起步的不成熟期,很多技术还有待完善和发展,但它的潜力是不可低估的,人类重大疾病防诊治措施的突破,需要蛋白质组学提供“全景式”的病理机制认识,人类蛋白质组的研究将可能导致一大批新型药物靶标与药物的问世,在将来,蛋白质组在人类疾病中的应用也必然会更加广泛和深入地开展下去。   联系方法:   联系电话:010-66931434   E-mail:wkh@proteomics.com.cn   单位地址:北京市海淀区太平路27号 100850
  • 中科院陈雁团队发现间歇性蛋白限制能够干预糖尿病并保护胰岛β细胞
    糖尿病,尤其是2型糖尿病,已然成为21世纪人类面临的最大的健康挑战之一。2型糖尿病往往是由不健康的生活方式以及摄入大量高能量密度食物所导致,因此世界各国科学家提出了多种糖尿病干预策略,重点集中在改变生活方式和饮食结构。例如,强调植物性食物并减少动物性食物的地中海饮食已广泛用于2型糖尿病的管理。最近一项探索三种常量营养素比例(即蛋白质、脂肪和碳水化合物)对小鼠健康影响的研究发现,减少蛋白质摄入对于改善代谢健康和寿命至关重要。多个研究也发现减少蛋白质摄入是延长寿命和改善代谢健康的一个重要因素,另有一些研究也发现限制某些关键的氨基酸如蛋氨酸或亮氨酸也可以改善葡萄糖稳态。除了蛋白质或氨基酸限制的饮食策略,禁食或热量限制长期以来被认为是一种延长寿命和改善代谢健康的有效手段。近年来,许多热量限制的方式如间歇性节食和时间限制性饮食已被广泛用于改善包括糖尿病在内的代谢性疾病。有研究表明,间歇性节食可以有效控制1型和2型糖尿病小鼠的血糖稳态,也有研究揭示了间歇性节食控制血糖稳态是通过促进糖尿病小鼠胰岛β细胞的再生所介导。近日,中国科学院上海营养与健康研究所陈雁研究组在 Science Bulletin 期刊在线发表了标题为:Intermittent protein restriction protects islet beta cells and improves glucose homeostasis in diabetic mice 的研究论文。该研究发现,间歇性蛋白限制可以保护糖尿病小鼠的胰岛β细胞并改善血糖稳态。虽然持续的蛋白质或者氨基酸限制以及间歇性节食已被证明可以改善糖尿病,但目前还没有研究探讨间歇性的蛋白限制是否足以干预糖尿病。该项研究探讨了一种间歇性蛋白限制(IPR)的饮食方式,发现IPR可以迅速缓解STZ诱导的1型糖尿病小鼠以及瘦素受体缺陷导致的2型糖尿病小鼠的高血糖血症。针对小鼠胰岛的进一步研究发现IPR可以增加胰岛β细胞数量、促进β细胞增殖、并改善β细胞功能。在外周组织中,IPR可以减少肝脏的糖异生并提高骨骼肌的胰岛素敏感性。与持续性低蛋白饮食相比,IPR对于糖尿病小鼠的肝脏脂肪积累和损伤更轻。此外,通过小鼠胰岛单细胞测序分析发现了IPR可以逆转糖尿病导致的胰岛β细胞数量的减少以及胰岛免疫细胞的浸润。由于IPR这一饮食方式能够有效控制血糖并保护胰岛β细胞,比禁食或热量限制可能更容易被人接受,并避免了持续性蛋白限制的不良作用,故IPR在未来有较大的应用转化潜力。间歇性蛋白限制保护糖尿病小鼠胰岛β细胞并且改善糖稳态中国科学院上海营养与健康研究所陈雁研究员为该论文的通讯作者,博士研究生韦思颖、李晨晨为该论文共同第一作者。该项工作得到了科技部、国家自然科学基金委员会等经费的资助,同时也得到了中国科学院上海营养与健康研究所公共技术平台和动物平台的支持。论文链接:https://doi.org/10.1016/j.scib.2021.12.024
  • 全国生命分析化学研讨会:药物分析论坛
    仪器信息网讯 2010年8月20日,由国家自然科学基金委员会化学科学部主办,北京大学、清华大学和中国科学院化学研究所共同承办的“第三届全国生命分析化学学术报告与研讨会”在北京大学召开。研讨会同期召开了“食品分析、药物分析、仪器装置”等多场专题论坛,“药物分析”专题论坛共吸引了300余位业内人士的参加。   会议由南昌大学倪永年教授、陕西师范大学张成孝教授联合主持,中国科学院大连化学物理研究所梁鑫淼研究员、北京理工大学屈锋教授、中国科学院大连化学物理研究所秦建华研究员等专家为与会者作了精彩的报告。 倪永年教授 张成孝教授   报告人:中国科学院大连化学物理研究所梁鑫淼研究员   报告题目:中药复杂体系分离分析新策略与方法   梁鑫淼研究员表示,其课题组将高通量制备、高通量SPE浓缩和正交分离三种方法相结合,发展了一种新的分离策略。该策略的应用有利于制备效率的提高、微量化合物和高纯度化合物的制备,对于中药物质基础研究具有重要意义。   高通量制备技术能够在短时间内将复杂中药分为大量组成相对简单的小组分,使得后续分离较为容易,分离效率有了明显提高。该课题组以中等极性组分为例,发展了中药小组分的高效高通量制备方法。该方法利用HPLC的高效性,快速将复杂样品切割为组成相对简单的小组分,简化了进一步的纯化分离,有利于制备效率的提高 四通道平行制备色谱的采用,将制备通量提高四倍,在短时间内制备出大量馏分,实现了中药小组分的高通量制备。   高通量浓缩技术是高通量制备技术的重要组成部分。由于反相液相色谱流动相中水的比例较大,使得这些小组分浓缩十分困难,成为制约整个制备过程的瓶颈问题。该课题组针对大量中药小组分的浓缩问题,通过SPE填料的选择、高通量SPE浓缩仪的设计、回收率的考察发展了基于SPE的高通量浓缩方法。该方法浓缩效率高,可一次实现48个馏分的浓缩,实现了中药小组分的高通量浓缩。   通过高通量制备获得大量的中药小组分,其中一些较为简单的组分可以在不同类型的C18或C8柱上通过二次制备获得纯化合物,但对于较为复杂或含有难分离化合物的组分,这种简单的二次制备很难获得高纯度的化合物。因此,梁鑫淼课题组发展了中药小组分的正交分离方法,选择与C18正交性好的色谱模式或色谱柱,一方面能够对中药小组分进行深入分析,更好地揭示中药的复杂程度 另一方面有利于高纯度化合物的分离制备。   报告人:北京理工大学屈锋教授   报告题目:毛细管电泳在生物分析检测中的新应用   毛细管电泳作为高效、快速、简单、低成本的微量分子技术在生物体(细胞、微生物)和生物大分子(蛋白质、核酸)研究中具有着广泛的应用空间和潜力。   屈锋课题组近年来进行了以下研究: 1)针对动物细胞的活性分析,建立了单细胞连续流毛细管电泳双波长检测分析方法和基于特异性染料的毛细管区带电泳细胞活性分析法 2)利用毛细管区带电泳分析大肠杆菌基因突变菌株,探索毛细管电泳在基因突变菌株研究中的新应用 研究了大肠杆菌与核酸适配体库的相互作用,以及毛细管电泳测定微生物表面电荷特征的方法 3)蛋白质与核酸适配体文库的相互作用评价方法,以及多种蛋白质适配体的毛细管电泳筛选方法对比研究 4)离子液与天然核酸和合成核酸的相互作用的毛细管电泳表征研究。   报告人:中国科学院大连化学物理研究所秦建华研究员   报告题目:微流控芯片生物化学实验室   微流控芯片又称“芯片实验室”(Lab-on-a-Chip),具有将化学、生物实验室的基本操作功能单元缩微到一个几平方厘米芯片上的能力,被认为是本世纪的重要科学技术之一,具有重大应用前景。   多年来,秦建华研究员所领导研究组围绕微流控芯片技术、方法以及在生物医学和化学领域中的应用等方面开展了一系列研究工作,建成了具有自主知识产权和核心竞争力的微流控芯片及其应用系统。   该研究组在已有的玻璃、石英、PDMS 和PMMA 等不同材料芯片制备方法的基础上,建立了富有特色的基于水凝胶的液塑PDMS 芯片制备技术,和以蜡疏水隔离及硝酸纤维素膜为特征的纸芯片制备技术,构建了一系列功能化微流控芯片平台。   据介绍,在发展平台技术的同时,该研究组开展了一系列基于分子、细胞甚至动物水平的生物医学应用研究,并逐渐形成系统和特色:1)构建了集成化芯片核酸分析系统 2)构建了规模集成化芯片免疫分析系统 3)构建了微流控芯片细胞学研究平台,包括细胞水平高内涵药物筛选平台,集成有肝微粒体生物反应器和电泳分离功能的药物代谢研究平台,以及肿瘤细胞与微环境相互作用研究平台(图1)。4)以经典模式生物线虫为对象,建立了基于液滴和微泵阀控制的芯片模式生物药物筛选平台,用于神经退行性变疾病(帕金森病)研究。   报告人:广西师范大学赵书林教授   报告题目:微流控芯片电泳在线衍生化学发光检测巯基类药物   赵书林教授在报告中介绍到,其课题组采用集成柱前和柱后反应器的微流控芯片,以N-(4-氨基丁基)-N-乙基-异鲁米诺(ABEI)和邻苯二甲醛(OPA)为衍生试剂,建立了微流控芯片电泳在线衍生化学发光测定巯基类药物的新方法。其详细考察了影响在线衍生反应、电泳分离和化学发光检测的各种因素。在优化的实验条件下,化学发光检测四种巯基类药物(硫普罗宁、卡托普利、硫鸟嘌呤、6-巯基嘌呤)的检测限为8.9~13.5 nmol/L。该方法用于人血浆中巯基类药物,相对标准偏差小于4.9%,回收率为93.4%~101.6%。   报告人:桂林理工大学李建平教授   报告题目:基于酶放大效应的分子印迹传感器检测超微量土霉素   目前,分子印迹传感器由于检测原理限制,灵敏度一直较低,李建平教授将酶放大效应引入其中,制备了一种基于酶放大效应的新型分子印迹传感器,大大提高了检测的灵敏度。   该实验以土霉素(OTC)作为目标模板分子。分子印迹膜修饰在电极的表面,把土霉素分子通过与孔穴中功能位点的作用连接在分子印迹膜上。由于葡萄糖氧化酶和辣根过氧化物酶标记的土霉素(OTC-GOD 和OTC-HRP)存在空间位阻效应,部分孔穴只能识别OTC,而不能识别酶标记的OTC,因此李建平教授在检测之前引入了“掩蔽”这一步骤,以使所有的印迹孔穴全部被占据。然后将传感器在高浓度的酶标记的土霉素溶液中进行孵化,使得OTC-GOD(HRP)将OTC从置换出来。随着标记酶减少,分子印迹传感器在检测体系中的电化学信号将会明显降低。样品中土霉素的浓度与酶对溶液中底物催化反应导致浓度变化产生的电化学信号有直接关系,这就达到了利用酶放大效应提高分子印迹传感器灵敏度的目的。   报告人:兰州大学张海霞教授   报告题目:新型键合型聚赖氨酸固定相的制备与评价   张海霞教授通过表面键合的方式将NCA-赖氨酸单体聚合到氨丙基功能化的硅胶上,合成新型聚赖氨酸固定相,并对其进行元素分析,红外光谱等表征。通过与C18商业柱的色谱行为进行对比,评价了其在高效液相色谱中,对苯系物,酸性物质,碱性物质,以及强极性和亲水性小分子物质的色谱保留行为。并且该实验研究了流动相中水含量,缓冲溶液PH值,离子强度的不同对色谱保留行为的影响。结果表明聚赖氨酸固定相是反相和亲水混合作用色谱模式。具有很好的应用前景。   此外,来自大同大学的冯锋教授、西南大学的袁若教授分别为大家作了“荧光法研究哮喘病人淋巴细胞膜上钠钙交换的异常表现”、“基于合金功能化的硅纳米纤维和凝集素-糖蛋白为复合固载基质的拟双酶葡萄糖生物传感器的研究”的专题报告。
  • 合肥研究院制备可穿戴传感器实现对尿素的视觉监测
    近期,中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所研究员蒋长龙团队在可穿戴水凝胶贴片及体液中尿素视觉监测方面取得进展,通过在三维多孔聚丙烯酰胺(PAM)水凝胶中嵌入上转换光学探针,设计制备了一种可穿戴传感贴片,并将该贴片与智能手机的颜色识别器结合,实现了对尿素的现场快速定量分析。相关研究成果发表在Analytical Chemistry上。   尿素是人体含氮物质最终代谢的主要产物,会通过汗液、尿液、唾液和血液排出,其在临床诊断中被认为是肾功能的重要指标,因此有效检测尿素水平对于疾病的研究和早期诊断至关重要。可穿戴传感器由于可以直接佩戴在人体皮肤上且具有非侵入性的特性受到广泛关注,三维网络状结构的水凝胶具有良好的柔韧性、拉伸性和生物相容性,这些特性使其成为可穿戴传感器的理想材料,然而目前报道的大多数荧光水凝胶都是由短波长激发的,在检测生物样品时容易受到自发荧光和背景荧光的干扰。上转换纳米粒子(UCNPs)与传统的荧光材料相比,能消除生物样品的自荧光和背景干扰,提高检测灵敏度。因此,利用UCNPs设计可穿戴传感器是检测人类生物标志物的有效策略。   鉴于此,研究团队设计了一种基于上转换光学探针的聚丙烯酰胺水凝胶传感器。探针由UCNPs和对二甲氨基肉桂醛(p-DMAC)组成,基于内滤效应(IFE),尿素与p-DMAC反应产生的红色产物猝灭UCNPs的绿色荧光,使上转换荧光从黄色转变为红色,实现尿素的荧光检测。在此基础上该研究结合PAM水凝胶制作了柔性可穿戴传感器,并利用3D打印技术构建便携式传感平台。   研究团队设计的上转换荧光探针和水凝胶传感器的检测限(LOD)分别为1.4μM和30μM。水凝胶传感贴片为检测体液中的生物标志物提供了便利和准确的传感策略,在疾病预警和临床诊断设备上具有应用潜力。图(a)设计可穿戴水凝胶传感贴片;(b)汗液中尿素的传感和水凝胶的SEM图像;(c)水凝胶传感贴片在980 nm激发光和日光下对尿素的响应;(d)便携式尿素检测传感平台;(e) G/R比值与尿素浓度在0-40 mM范围内的线性关系。
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