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二氯二羰基双

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二氯二羰基双相关的资讯

  • 核磁技术揭示丝光沸石分子筛孔道酸性位催化二甲醚羰基化机制
    近日,中科院大连化物所催化基础国家重点实验室催化反应化学研究组(501组)展恩胜副研究员、申文杰研究员等与中科院精密测量科学与技术创新研究院徐君研究员、邓风研究员等合作,在丝光沸石(MOR)催化二甲醚羰基化反应的活性位点鉴别和调控方面取得新进展。  MOR是二甲醚羰基化反应的重要催化剂,其活性与8-MR孔道的总酸量相关。尽管理论计算表明,T3-O9是唯一活性位点,但实验上鉴别和定量描述不同T位点酸性特征和催化机制仍面临挑战。  本工作中,科研人员首先通过分步晶化法合成了片状结构MOR,该MOR表现出优异的催化活性,醋酸甲酯收率达到0.72gMAgcat.-1h-1(473K、2MPa)。随后,科研人员利用二维固体核磁技术和DFT计算确定了骨架铝原子在T1至T4分布,发现该片状结构丝光沸石8-MR孔道的铝原子富集在T3位,动力学研究发现该酸性位的反应速率高达7.2molMAmolT3-Al-1h-1(473K、1MPa)。随后,科研人员调变不同MOR样品的T1至T4位分布,发现位于8-MR窗口的T4酸性位也具有催化作用,但其活性只有T3位的1/4,从实验上证明T3位在催化二甲醚羰基化反应中的主导作用。该工作从原子尺度定量描述了丝光沸石分子筛8-MR孔道T位的催化反应化学,也深化了对沸石分子筛催化剂活性位结构的认知。  相关研究成果以“Experimental Identification of the Active Sites over a Plate-Like Mordenite for the Carbonylation of Dimethyl Ether”为题,于近日发表在Chem上。该工作的共同第一作者是中科院大连化物所501组博士研究生熊志平和中科院精密测量科学与技术创新研究院齐国栋副研究员。上述工作得到了国家自然科学基金等项目的支持。
  • 上海有机所等揭示糖基化修饰调控阿尔茨海默病beta淀粉样蛋白病理性聚集机制
    在阿尔茨海默病(AD)进展中,存在beta淀粉样蛋白(β-Amyloid,Aβ)的积累。Aβ在受影响的脑组织区域形成病理性聚集,被认为与AD的发生、进展和表型密切相关。多种翻译后修饰(如磷酸化、硝基化、糖基化等)对Aβ的病理性聚集及体内生物活性具有重要且不同的调控作用。在AD患者脑内,多种病理相关蛋白的糖基化位点、数量和水平都发生了显著性改变,表明了糖基化修饰在AD发生和发展中的重要意义。2011年,科学家对AD病人脑脊液中的Aβ片段进行鉴定,检测到之前未在哺乳动物中发现的酪氨酸O-糖基化修饰,然而由于天然来源的翻译后修饰蛋白丰度低、微观不均一等困难,Aβ糖基化修饰的生物学功能及在疾病中的作用尚未能得以阐释。  近日,中国科学院上海有机化学研究所生物与化学交叉研究中心刘聪课题组与北京大学药学院董甦伟课题组合作,在J. Am. Chem. Soc.上发表题为O-Glycosylation Induces Amyloid-β to Form New Fibril Polymorphs Vulnerable for Degradation的研究论文,利用化学合成策略构建了一系列含不同O-糖基化修饰的均一结构Aβ,并系统研究了糖基化修饰对Aβ病理性聚集的调控作用及其构效关系。  该研究中,研究人员首先合成了三种O-糖修饰的酪氨酸砌块,糖基分别是α-GalNAc, Galβ1-3GalNAc和Neuα2,3Galβ1-3GalNAc。然后,通过固相多肽合成策略将上述三种酪氨酸砌块制备相应的Aβ糖肽。然而,Aβ含有较多大位阻氨基酸,且自身疏水性强、容易聚集,再加上糖基的引入,给Aβ糖肽的合成带来了不少困难。为了克服这些合成难题,研究人员利用微波辅助的合成策略以及多赖氨酸亲水标签等方法,以较高效率获得了结构均一、含有不同O-糖修饰的Aβ糖肽。他们进一步对三种Aβ糖肽和不含糖链的Aβ多肽进行性质表征,发现糖基化修饰能够显著抑制Aβ的聚集,并且抑制效果与糖链结构相关。通过对Aβ聚集/解聚动力学的进一步研究,表明糖基修饰可以降低纤维结构的稳定性。在酶解实验中,糖基修饰的Aβ纤维表现出了更差的酶解稳定性。  为进一步阐述糖基化修饰降低Aβ纤维稳定性的分子机理,研究人员通过冷冻电镜技术(Cryo-EM),获得了Galβ1-3GalNAc糖型Aβ纤维的3.1埃近原子级分辨率结构。糖基修饰的Aβ组装形成了一种全新的淀粉样纤维结构,其纤维核心由6-42位氨基酸残基组成,并且在Tyr10残基侧链附近可以观察到修饰糖基的电子密度。通过与未修饰的Aβ纤维核心结构进行比较,研究发现Tyr10的糖基化会增大其与相邻氨基酸残基的空间位阻,从而导致整个Aβ纤维核心结构的重排。相较而言,糖基化Aβ纤维的结构具有更小的原纤维间交互界面,且仅由两对盐桥(Asp23和相邻原纤维的Lys28)所维持。这为糖基化修饰降低Aβ纤维稳定性提供了分子层面的解释。  该工作首次发现糖基化修饰在动态调控Aβ病理性聚集方面的重要功能,为后续研究不同糖基修饰对神经退行性疾病病理蛋白聚集的生物活性及病理毒性的调控作用,提供了有利的研究工具及新的研究思路。该工作得到了国家自然科学基金委、北京市自然科学基金委和中科院稳定支持基础研究领域青年团队计划的资助。  论文链接
  • 黄超兰与高福团队描绘新冠刺突蛋白糖基化图谱, 揭示“O-Follow-N”糖基化新规律
    CellRes. | 突破!黄超兰与高福团队描绘新冠刺突蛋白糖基化图谱,揭示“O-Follow-N”糖基化新规律  蛋白质糖基化修饰是生物体内最重要的翻译后修饰之一,发生在细胞50%-70%的蛋白上。病毒囊膜蛋白的糖基化修饰具有广泛的功能,包括调控蛋白质稳定性、病毒的趋向性、和保护潜在的抗原表位免受免疫监视等。深入了解新型冠状病毒(SARS-CoV-2)刺突蛋白(Spike, S)的糖基化修饰对于新型冠状病毒肺炎(COVID-19)发病机制的探索,疫苗和治疗药物的设计开发,以及检测试剂盒的生产具有重要意义。此前研究者在体外纯化表达的S蛋白胞外域和从病毒颗粒中提取的S蛋白中共鉴定到了22个N-糖基化修饰位点1,2。而由于技术和样本来源的限制,已有研究仅在纯化的S蛋白上鉴定到了一些O-糖基化修饰位点,截止目前,尚未进行病毒颗粒上S蛋白的O-糖基化修饰的研究。近日,北大-清华生命科学联合中心黄超兰团队,和中国科学院院士高福团队,中国科学院天津工业生物技术研究所高峰团队等开展合作研究,采用基于质谱的糖基化鉴定技术,首次揭示了病毒颗粒上提取的S蛋白O-糖基化修饰图谱,并提出了“O-Follow-N”的O糖基化修饰规律。该研究以“O-glycosylation pattern of the SARS-CoV-2 spike proteinreveals an “O-Follow-N” rule”为题于2021年8月2日线上发表在Cell Research期刊上。为获得天然状态下S蛋白的N-和O-糖基化修饰完整图谱,研究者从SARS-CoV-2病毒颗粒上获得S蛋白,用多种蛋白酶酶解成肽段,采用纳升液相色谱以及具有超高分辨率的Orbitrap Eclipse Tribrid三合一质谱联用仪,利用阶梯能量HCD (stepped collisional energy SCE),HCD (Higher-energy collisional dissociation) 以及HCDpdEThcD三种碎裂方法进行质谱分析。本研究中,研究者不但成功鉴定到了此前已报道的22个N-糖基化修饰位点,还首次从SARS-CoV-2病毒颗粒中提取的S蛋白上鉴定到了17个O-糖基化修饰位点。值得注意的是,研究者发现在这17个位点中,有11个位点位于糖基化的天冬酰胺(Asn)附近。研究者将NxS/T共有基序内糖基化的Asn每一侧的3个氨基酸定义为“N±1-3”。分析结果显示,11个O-糖基化修饰位点分布在“N±1-3”的位置上,位点信息确定的位点数有10个,其中7个位点分布在“N+2”的位置上。研究者还通过开展定点突变实验进一步证实Asn糖基化修饰的存在是“N±1-3”的位置上出现O-糖基化修饰的先决条件。综上,研究者提出SARS-CoV-2病毒S蛋白的糖基化修饰存在O-糖基化修饰追随N-糖基化修饰发生的现象,并将这一现象命名为“O-Follow-N”规律。  图. SARS-CoV-2病毒S蛋白的糖基化修饰遵循“O-Follow-N”规律 本研究基于前沿的质谱鉴定技术,揭示了S蛋白的O糖基化修饰谱,提出了O糖基化修饰的“O-Follow-N”规律,这一规律可能适用于其它蛋白,提示O-糖基化修饰具有潜在的新机制,特别是N-和O-糖基化修饰之间可能存在的协同作用,未来有望在极大程度上推动糖生物学领域的研究。此前,黄超兰主任领衔的多组学中心团队还与高福院士领衔的多学科团队紧密合作,揭示早期的新冠感染患者存在显著的免疫抑制,并首次提出COVID-19的发病机制或存在“两阶段”模式3。多组学中心在黄超兰教授的带领下,将继续基于临床,前沿技术和基础学科的深度交叉融合,深耕前沿技术方法开发,为推动基础生物学和临床领域的创新研究提供最有质量保证的蛋白质组和质谱技术手段。中国科学院微生物研究所高福院士,北大-清华生命科学联合中心、北京大学医学部精准医疗多组学研究中心黄超兰教授,北京大学医学部精准医疗多组学研究中心陈扬副研究员,中国科学院天津工业生物技术研究所高峰教授为本文的共同通讯作者 北京大学医学部精准医疗多组学研究中心田文敏博士,中国科学院天津工业生物技术研究所李德林博士,北京大学医学部精准医疗多组学研究中心博士研究生张楠,中国科学院天津工业生物技术研究所博士研究生白桂杰、原恺博士为本文的共同一作。 原文链接:https://www.nature.com/articles/s41422-021-00545-2
  • 质谱检测新策略助力深度解析阿尔兹海默症相关糖蛋白APP的糖基化
    阿尔兹海默症(Alzheimer’s diseases,AD)是最常见的一种神经退行性疾病,临床表现为渐进性记忆损伤,认知功能障碍,语言障碍等精神症状。我国现有1000多万AD患者,是世界上患者数量最多的国家。且随着人口老龄化,这个数字还在急剧增加,据预测到2050年中国AD患病人数将超过4000万,给我国社会经济以及患者家庭带来极大负担。阿尔兹海默症主要特点为病人脑组织中β淀粉样蛋白(Aβ)的异常产生和累积。Aβ形成的前体蛋白APP(amyloid protein precursor)是一种高度糖基化修饰的糖蛋白。蛋白质糖基化是一类重要的蛋白质翻译后修饰,参与蛋白稳定表达,蛋白加工剪切,细胞间的靶向识别及相互作用等生理过程。越来越多的研究表明糖基化对APP的加工及Aβ的产生具有关键的调控作用,精准判定APP糖基化修饰信息,对深入理解app蛋白在AD疾病发生中的作用和疾病早期诊断方法开发上具有重要意义。 近日,上海交通大学系统生物医学研究院张延课题组与严威课题组联合开发了一种基于质谱多碎裂方式组合靶向完整O-糖肽的质谱解析方法(Targeted MS combined Multi-fragment strategy,TMMF)。 该方法精准描绘出APP蛋白的O-糖基化修饰位点和糖链结构。为从蛋白质糖基化修饰水平理解app的分子功能与AD的发病机制,发现AD治疗靶点以及开发AD早期诊断策略提供了新的思路。该成果以“Comprehensive analysis of O-glycosylation of amyloid precursor protein (app) using targeted and multi-fragmentation MS strategy”为标题发表在国际著名生物化学与生物物理学期刊(BBA-General Subjects)上。(生物谷Bioon.com)
  • 在线固定化糖苷酶实现糖基化表位的氢氘交换定位
    大家好,本周为大家分享一篇在Analytical Chemistry上发表的文章:Hydrogen−Deuterium Exchange Epitope Mapping of Glycosylated Epitopes Enabled by Online Immobilized Glycosidase[1],文章的通讯作者是来自弗罗里达大学的Patrick R. Griffin教授。  氢氘交换质谱(HDX-MS)是一种常用的抗体表位定位方法。在典型的HDX-MS实验中,目标蛋白在D2O缓冲液中孵育,使氢与氘在设定的时间内交换。随后通过添加低pH“猝灭”缓冲液,在低温(0 ̊C)并保持pH接近2.7的情况下猝灭氘代反应, 使得氘化酰胺氢的回交速率最低。蛋白质结构的不同特征可以影响氘交换速率,其贡献因素包括溶剂可及性和酰胺骨架的氢键。蛋白质被耐受低pH慢交换条件的蛋白酶消化,所得肽通过液相色谱联用质谱(LC-MS)分析。通过比较氘代肽段与未暴露于D2O的对照肽的同位素分布的m/z位移,用质谱法监测肽水平上的氘交换程度。  蛋白糖基化可导致HDX-MS中肽覆盖范围的减少,这是由于多糖对肽的异质修饰。为了获得可以通过质谱监测的确定的糖肽质量,在HDX-MS实验之前,必须首先通过专门的糖蛋白组学方法解决糖肽的结构。此外,糖基化氨基酸通常在每个位点被多个糖型修饰,这可能导致糖肽的质谱信号被稀释。聚糖酰胺基团也可能参与交换和影响氘摄取测量,这个问题很明显,特别是对于病毒刺突蛋白,它们已经进化到通过N-聚糖的广泛修饰来逃避免疫检测。在许多涉及SARS-CoV-2的HDX-MS研究中,特别是当快速结果至关重要时,糖基化位点从分析中被省略。SARS-CoV-2 RBD(受体结合区域)含有N331和N343两个N-聚糖,几个靶向RBD并且识别包括N343在内的表位的中和单抗(例如S309、SW186、SP1-77和C144)的对应信息在HDX-MS中均无法被识别。  酶解后去除氘代肽段上的N-聚糖是一种很有前途的方法,可以避免与糖基化相关的问题。最近发现了从PNGase A和PNGase H+到高活性的PNGase Dj和PNGase Rc,并应用于HDX的一系列有活性的耐酸酶。这些酶通常用于糖肽溶液中进行去糖基化。本文中作者将PNGase Dj固定在醛修饰的聚合物树脂上,并封装在HPLC保护柱中,该柱可直接并入典型的HDX平台。并应用该系统获得了S蛋白RBD的全序列覆盖,并显示了mAb S309的广泛作用位点,包括RBD的N343聚糖位点。  作者首先在大肠杆菌32中表达PNGase Dj,并将其固定在POROS树脂上,这是一种具有大表面积的聚合物树脂,HDX实验室通常使用这种树脂固定胃蛋白酶和其他蛋白酶。POROS 20 Al是一种醛修饰树脂,可以通过席夫碱形成和随后的氰硼氢化物还原与赖氨酸侧链偶联。虽然猪胃蛋白酶A通常固定在POROS树脂上,但它只含有1个赖氨酸,必须在pH 5.0固定,这低于偶联反应的最佳pH。作者认为含有7个赖氨酸且在中性pH下稳定的PNGase Dj可能更有效地与树脂偶联。在pH为6.5的条件下固定化树脂,洗涤后的树脂装入微孔保护柱中,然后PNGase Dj在树脂上的活性用酶解糖基化比色法测定。1 mg树脂对PNGase Dj的活性为0.79 μg [95% CI: 0.66, 0.92]。作者探究了不同的缓冲体系对于色谱柱活性的影响(图1)。固定化酶最容易受到胍HCl的抑制,并对还原剂TCEP表现出抗性。  图1. 固定化PNGase Dj的糖肽脱糖基化研究。(A)不同缓冲液中糖肽的去糖基化。x轴上的数字对应于去糖基化条件的列表。(B)在PNGase Dj处理的样品中,去糖基化肽的信号大大增强。(C)图中每对柱状图显示了chaotrope/TCEP注射后分别注射了参考缓冲液。(D)糖肽在50 mM NaH2PO4和25 mM TCEP中在12°C下的代表性EICs。强度根据每个地块进行缩放。  在确认PNGase Dj的活性后,作者评估了三种糖蛋白的去糖基化柱:HRP(horse radish peroxidase),牛胎蛋白A和AGP(α-1-acid glycoprotein)。由于糖肽的去糖基化速度比完整的蛋白质快,作者采用了双柱设置,蛋白质首先通过胃蛋白酶柱,然后进入去糖苷酶柱。为了简化设置,还使用了混合柱,其中单柱含有9:1的胃蛋白酶和PNGase Dj树脂混合物。与胃蛋白酶和PNGase Dj混合柱也可能促进蛋白质水解,去糖基化使胃蛋白酶进一步进入裂解位点。可以观察到N-聚糖位点的覆盖(图2),而这些位点在单独用胃蛋白酶消化时缺乏覆盖。用PNGase Dj处理的样品显示N-聚糖天冬酰胺脱酰胺,而单独用胃蛋白酶处理的样品未检测到脱酰胺肽。在所有情况下,PNGase Dj的加入提高了覆盖率,混合床的结果与双柱的结果相当。混合柱系统还显示末端靠近N-聚糖位点的肽,表明去糖基化可能允许胃蛋白酶在聚糖位点附近进一步切割。  图2. 糖蛋白AGP、胎蛋白A和HRP的LC - MS/MS肽覆盖。(A) AGP肽覆盖图。n -聚糖位点用箭头标记。(B)检测到的脱酰胺肽数。(C)每个糖蛋白序列的覆盖率百分比。  接下来,作者使用HDX-MS分析SARS-CoV-2 RBD序列与单克隆抗体的相互作用。S309是从先前感染SARS-CoV-1的患者的B细胞中分离出来的抗体,与SARSCoV-2交叉反应。S309与S三聚体之间的相互作用通过低温电子显微镜(cryo-EM)进行了表征,结果显示S309能够识别靠近N343聚糖的RBD上的一个表位,包括与聚糖本身的接触。作者用混合床胃蛋白酶/ PNGase Dj柱对RBD-Fc融合蛋白进行酶切,并与胃蛋白酶柱进行比较。发现混合柱可以完全覆盖RBD序列,而胃蛋白酶柱在N331和N343聚糖区域缺乏覆盖(图3)。  图3. 与单独使用胃蛋白酶相比,胃蛋白酶/PNGase Dj混合床的SARS-CoV-2 RBD肽覆盖率。多肽的Mascot ionscore≥20。胃蛋白酶消化在N331和N343聚糖附近没有覆盖。RBD-Fc蛋白的RBD区域如图所示。  随着RBD序列的全面覆盖,作者进行了差分HDX-MS实验,评估在存在和不存在S309的情况下RBD上的氘代情况。HDX-MS结果显示,在序列上的所有N-聚糖位点都检测到去糖基化肽,并且N343和N630两个位置都显示有多个重叠的去糖基化肽。S309的结合使得氘交换减少,这种保护作用最大程度的集中在N343聚糖周围,从残基338到350。ACE2受体结合基序(RBM,由438~506残基组成)边界上的434~441残基也有被保护效应。RBD以Fc融合蛋白的形式存在,但在Fc标签中没有观察到显著的HDX差异。这些结果与通过冷冻电镜鉴定的表位一致。该工作的作者鉴定出RBD残基337~344、356~361和440~444是S309的表位,此外,还观察到RBD的C端附近残基516~533的氘交换减少。虽然该序列不直接与S309相互作用,但RBD上的2个残基521~527与358~364广泛接触,这可能引起了S309结合后的变构变化。  总的来说,作者认为PNGase Dj固定在POROS树脂上提供了一种增加序列覆盖的直接方法,使得HDX-MS分析糖蛋白时,允许氢氘交换后去糖基化。这里采用的固定方法可能也适用于其他体系,例如PNGase Rc。此外,研究的结果显示,将PNGase Dj与胃蛋白酶混合使用的序列覆盖率要高于单独使用胃蛋白酶。PNGase Dj可以识别RBD中与S309结合的的糖基化表位,并且结果与冷冻电镜结构密切一致。  撰稿:李孟效  编辑:李惠琳  文章引用:Hydrogen−Deuterium Exchange Epitope Mapping of Glycosylated Epitopes Enabled by Online Immobilized Glycosidase  参考文献  1. O'Leary, T.R.R., Balasubramaniam, D., Hughes, K., et al. Hydrogen-deuterium exchange epitope mapping of glycosylated epitopes enabled by online immobilized glycosidase. Analytical Chemistry,2023.
  • 助力双碳,“氢”心打造-燃料电池汽车用氢质量分析方案(Ⅰ)
    助力双碳,“氢”心打造-燃料电池汽车用氢质量分析方案(Ⅰ)原创 飞飞 赛默飞色谱与质谱中国高丽摘要:含硫化合物、甲醛、有机卤化物01背景氢能因为其具有绿色无污染、零排放等优势,是未来国家能源体系的重要组成部分,是我国战略性新兴产业和未来产业重点发展方向,是我国实现2060年“碳中和”目标的重要途径。氢燃料电池汽车的研发和应用是我国氢能利用的重点应用产业,我国也将其列为战略性新兴产业予以扶持,随着质子交换膜燃料电池汽车(PEMFCV)的发展,人们越来越关注燃料电池用氢质量对燃料电池性能的影响。作为燃料电池能量来源的氢气主要来自工业副产氢、电解制氢、化工原料制氢和化石能源制氢。不同生产方式制取的氢气不可避免地会产生相应的杂质组分,会对燃料电池的性能和寿命产生不同程度的影响。经过十几年探索和验证,我们了解到氢中杂质会对PEMFC的性能造成严重的损害作用并降低其使用寿命,不同种类的杂质如硫化氢、羰基硫、二氧化硫、硫醇、硫醚等都会对PEMFC阴极催化剂产生不可逆的毒化作用等等。综上,氢气的纯度及杂质含量会对PEMFC的性能造成严重的损害并降低其使用寿命、影响效率和安全等,因而,准确而快速的测定燃料氢气的纯度和杂质含量是极其重要的。2023年赛默飞与北京石科院合作,参与氢能新国标的修订工作。采用低温预富集技术与Thermo Scientific&trade ISQ&trade 7610气质联用仪、SCD检测器对燃料氢中硫化物、甲醛和卤化物等杂质进行检测,建立燃料电池用氢质量分析方案,所有测试结果均满足新修订国标的要求。02线性测试2.1 按实验测试条件进样,硫化物典型色谱图见图1;目标物浓度0.1 ppb-10 ppb范围内,7种含硫化合物相关系数均大于0.998,硫化物多浓度点校正曲线见表1;2.2 按实验测试条件进样,卤化物典型色谱图见图2;甲醛浓度1-400 ppb范围内,相关系数为0.9998、有机卤化物浓度在1-100 ppb范围内,8种有机卤化物相关系数均大于0.998,其多浓度点校正曲线见表2。图1 硫化物分析典型色谱图(点击查看大图)表1 硫化物线性相关系数(点击查看大图)1-甲醛;2-一氯甲烷;3-溴甲烷;4-三氯一氟甲烷;5-二氯甲烷;6-顺-1,2-二氯乙烯;7-三氯甲烷;8-四氯乙烯;9-氯苯图2 甲醛、有机卤化物TIC图和定量通道谱图(点击查看大图)表2 甲醛、有机卤化物线性相关系数(点击查看大图)向下滑动查看所有内容03重复性测试 3.1 按实验测试条件,对摩尔分数为0.05 nmol/mol混合硫化物标气连续测定7次,硫化物各组分RSD均小于5%,7针标气叠加谱图见图3,重复性测试结果见表3。1-硫化氢;2-羰基硫硫化物;3-乙硫醇;4-甲硫醚;5-二硫化碳;6-噻吩;7-二甲基二硫醚图3 0.05 ppb硫化物组分7针叠加色谱图(点击查看大图)表3 硫化物各组分重复性测试结果(点击查看大图)3.2 按实验测试条件,对摩尔分数为1 nmol/mol甲醛、有机卤化物标准气体连续测定7次,所有组分的RSD 表4 甲醛、有机卤化物各组分重复性测试结果(点击查看大图)04检出限测试含硫化合物的检出限值低至0.01×10-3 μmol/mol,样品色谱图见图5;甲醛检出限值低至0.1×10-3 μmol/mol,样品的TIC图见图6;一氯甲烷等卤化物检出限值低至0.5×10-3 μmol/mol,样品的TIC图见图7。1-硫化氢;2-羰基硫;3-乙硫醇;4-甲硫醚;5-二硫化碳;6-噻吩;7-二甲基二硫醚图5 硫化物检出限测试谱图(点击查看大图)图6 甲醛检出限测试TIC图(点击查看大图)1-一氯甲烷;2-溴甲烷;3-三氯一氟甲烷;4-二氯甲烷;5-顺-1,2-二氯乙烯;6-三氯甲烷;7-四氯乙烯;8-氯苯图7 有机卤化物检出限测试TIC图(点击查看大图)向下滑动查看所有内容总 结方案适用于GB/T 37244质子交换膜燃料电池汽车用氢气中含硫化合物、甲醛和有机卤化物的测定;也可用于工业氢、高纯氢和超纯氢中含硫化合物、甲醛和有机卤化物的测定。建立的燃料电池用氢质量分析系统实现:1. 方法的检出限和测定范围满足工作要求 2. 方法准确可靠,满足各项方法特性指标的要求 3. 方法具有普遍适用性,易于推广使用。如需合作转载本文,请文末留言。
  • 黄超兰与高福团队描绘新guan刺突蛋白糖基化图谱
    新突破新guan肺炎自2019年暴发以来,给全社会带来了灾难性的影响,不仅对quan世界人民的健康造成了巨大威胁,还对全球经济产生了震荡性的影响。因此,对新guan肺炎的研究也显得愈发重要。近期,来自北京大学医学部jing准医疗多组学研究中心的黄超兰团队、中国科学院院士高福团队以及中国科学院天津工业生物技术研究所高峰团队,通过采用基于质谱的糖基化修饰鉴定技术,对新guan肺炎颗粒上S蛋白的O-糖基化修饰图谱进行了整体描绘,进而提出了“O-Follow-N”的O糖基化修饰规律,为新guan肺炎的致病机制探索提供了研究基础。而这项出色的研究,也于2021年8月2日以“O-glycosylation pattern of the SARS-CoV-2 spike protein reveals an“O-Follow-N” rule”为题发表在了Cell Research期刊上。糖基化修饰(Glycosylation)是蛋白质主要的翻译后修饰类型,其广泛参与细胞黏附、识别、信号转导等重要过程,影响蛋白质的分泌、运输和稳态调控,可发生在细胞50-70%的蛋白质上,2021年糖基化修饰鉴定被Nature Methods评为zui值得关注的技术之一。根据糖苷链类型,蛋白质糖基化修饰可以分为四类:(1)N-连接糖基化;(2)O-连接糖基化;(3)C-连接糖基化;(4)糖基磷脂酰肌醇锚定。其中O-糖基化修饰,是在高尔基体中产生。它在人体中有70余种常见糖型,无特定氨基酸结构域。目前,对O-糖基化修饰研究存在许多困难,比如:1糖基化修饰的糖链形成无固定模版;2受200多种糖基转移酶的复杂调控;3糖基化肽段剂量水平低;4规模化糖链结构解析通量低;5糖链构成微不均一性,定性与定量困难;6功能性糖基化位点及关键糖结构指认困难。受这些因素影响,对O-糖基化修饰的研究也是少之又少。现阶段,对于大规模、高通量的蛋白质翻译后修饰的研究,zuihao的途径就是利用基于高分辨质谱的蛋白质组学技术。在这篇报道中,黄教授等团队,就是通过基于质谱的蛋白质组学技术,克服一系列困难,shou次对新guan病毒上S蛋白的O-糖基化进行了综合性描绘。实验中,研究者为获得天然状态下S蛋白的N-和O-糖基化修饰完整图谱,首先从SARS-CoV-2病毒颗粒上获得S蛋白,并使用了LysC+Trypsin, Chymotrypsin, GluC, Elastase 以及 alpha-Lytic等多种蛋白酶将S蛋白酶解成肽段。而对于这种复杂糖蛋白酶解后产生的肽段,普通质谱很难进行检测。研究者则采用了具有超高分辨率的Orbitrap Eclipse 三合一质谱仪,并利用三合一仪器多种碎裂功能中的阶梯HCD(stepped collisional energy SCE),HCD(Higher-energy collisional dissociation)以及组合式的HCDpdEThcD三种碎裂方法进行质谱分析。图1. Orbitrap Eclipse 三合一质谱仪Orbitrap Eclipse三合一质谱仪是一台不仅拥有着CID, HCD, ETD HD, EThcD HD, ETciD, UVPD, PTCR等多种碎裂模式的质谱仪,而且还具有高达50万的分辨率,能够对多种形式的修饰肽段进行jing准定性与定量,为研究者提供了更坚实的硬件基础。研究中,研究者共鉴定到了39个糖基化修饰位点。其中包括此前已报道的22个N-糖基化修饰位点,以及17个O-糖基化修饰位点。值得注意的是,这17个O-糖基化修饰位点是shou次从SARS-CoV-2病毒颗粒中提取的S蛋白上鉴定到的。并且通过深入分析这些位点,研究者发现在这17个位点中,有11个位点位于糖基化的天冬酰胺(Asn, N)附近。为了更准确的对这一现象进行挖掘,研究者将NxS/T共有基序内糖基化的N每一侧的3个氨基酸定义为“N±1-3”。分析结果显示,11个O-糖基化修饰位点分布在“N±1-3”的位置上,位点信息确定的位点有10个,其中7个位点分布在“N+2”的位置上。研究者还通过开展定点突变实验进一步证实N糖基化修饰的存在是“N±1-3”的位置上出现O-糖基化修饰的先决条件。基于以上分析,研究者提出SARS-CoV-2病毒S蛋白的糖基化修饰存在O-糖基化修饰追随N-糖基化修饰发生的现象,并将这一现象命名为“O-Follow-N”规律。图2.新guan病毒S蛋白上符合“O-Follow-N”规律的O糖基化修饰(点击查看大图)小结Summary研究基于前沿的质谱分析技术,通过使用超高分辨的三合一质谱仪Orbitrap Eclipse,揭示了新guan病毒上S蛋白的O糖基化修饰谱,进而提出了O 糖基化修饰的“O-Follow-N”规律,同时这一规律也可能适用于其它蛋白。这个规律提示O-糖基化修饰具有潜在的调控新机制,特别是N-和O-糖基化修饰之间可能存在的协同作用,未来有望在极大程度上推动糖生物学领域的研究。黄超兰(北京大学医学部jing准医疗多组学研究中心主任)问根据您的经验,O-糖基化修饰鉴定的难点在哪里?答对于所有的蛋白翻译后修饰鉴定都普遍存在着几个相同的难点:(1)修饰丰度相对较低,难以直接鉴定,往往需要进行修饰富集,因此对样本量等要求较高;(2)修饰调节为动态变化过程,鉴定重复性会相对低一点。而对于O-糖基化修饰,因其特殊性,又有几个其他因素影响:(1)糖基化修饰的糖链形成无固定模版,且受多种糖基转移酶的复杂调控;(2)规模化糖链结构解析通量低,定性与定量困难;(3)功能性糖基化位点及关键糖结构指认困难。问Orbitrap Eclipse Tribrid三合一质谱联用仪在该研究中发挥了怎样的作用?答在我们的实验体系中,使用了多种蛋白酶对S蛋白进行处理,因此会产生长短不一,形式各异的肽段,而这就要求配套的质谱仪器能够具有多种碎裂模式,而 Orbitrap Eclipse质谱仪就很好地满足了我们的需求。并且Orbitrap Eclipse具有很好的分辨率以及稳定性,这对我们的实验提供了很大帮助。问新guan病毒颗粒上提取的S蛋白O-糖基化修饰图谱的揭示对新xing冠状病毒肺炎的研究有哪些帮助?答我们在实验中发现了“O-Follow-N”变化规律,这对研究糖基化的变化具有很好的提示作用。并且这个规律也显示O-糖基化修饰具有潜在的调控新机制,特别是N-和O-糖基化修饰之间可能存在的协同作用,未来有望在极大程度上推动糖生物学领域的研究。专家介绍黄超兰教授长期致力于质谱和蛋白质组学前沿新技术和方法的研究开发,应用范围包括生物学基础、医学和临床研究,是高度跨界,善于交叉学科整合,战略规划制定和人员管理的quan方位技能科学家。如需合作转载本文,请文末留言。这样的应用图书馆不来了解一下?点击进入小程序完成注册即刻抽取盲盒好礼
  • 稳定高效的纳升二维分离技术-在线双反相色谱
    贾伟 沃特世科技(上海)有限公司实验中心 对于微量而且复杂的样品,如蛋白质组学样品、蛋白药物中的残留宿主细胞蛋白(HCP)等,不但需要高灵敏的纳升级液相,而且需要更为充分的分离。在线二维纳升分离技术(on-line 2D NanoLC)应运而生,并已成为微量复杂样品液质分析所必不可少的分离手段。 传统的纳升在线二维技术,一般采用强阳离子交换(SCX)作为第一维,反相色谱(RP)作为第二维的分离手段。这种方法是根据样品在盐溶液中的离子特性与疏水性,这两种属性间的正交关系实现的。但是SCX-RP技术在纳升级分离中却困难重重。困难主要来自SCX分离维度。在SCX分离中需要使用浓度较高的盐溶液作为流动相,但含盐流动相易发生盐析或导致样品在管路内沉淀,而纳升液相的管路内径又非常小(25-100微米)。因此,在实际运用SCX-RP分离时,经常出现管路阻塞而导致实验失败。 为此,除提供传统的SCX-RP分离技术外,沃特世创造性地开发了双反相二维分离方法。(RP-RP)。这种RP-RP技术不必使用高浓度盐溶液作为流动相,避免了离子交换分离易造成的管路阻塞问题,从而大大提高了纳升二维液相的系统稳定性和实用性。更令人兴奋的是,经过哈佛医学院的Jarrod A. Marto全面的实验对比发现,较SCX-RP方法, 运用RP-RP分离技术得到的液质分析结果更好(图1)[1] RP-RP双反相二维方法可以帮助科学家得到更多的蛋白质分析结果.这是因为:1、SCX方法使用的盐缓冲液易产生离子噪音背景,从而影响质谱数据质量;2、SCX分离效果取决于多肽所携带的电荷数,而多肽携带电荷数量类别有限,因此第一维SCX分离度较差,造成液质数据信息质量不高。图一R P-R P双反相分离技术在第一、第二维都使用了反相色谱,那么它是如何实现二维分离所必须的分离性质的正交呢?原来,经过研究发现,在不同pH值环境下,多肽的反相保留行为是不一样的(图2)[2]。根据这个性质,沃特世的科学家开发出了独有的RP-RP纳升在线二维系统——nanoACQUITY UPLC® System with 2D-LC。这个系统的分离柱,使用了UPLC一贯的亚二微米颗粒填料,因此具有了UPLC的超高分离度等优点。此外,它还不需要分流就可以实现精准的纳升流速,可为实验室节省巨大的高纯度流动相购买费用及废液处理费用,而且更加环保。nanoACQUITY UPLC System with 2D-LC双反相二维系统优点总结如下:■ 较SCX-RP技术,使用RP-RP系统可得到更多的蛋白鉴定结果。■ RP-RP系统较SCX-RP系统更稳定、耐用。■ 与nano HPLC相比,nanoACQUITY UPLC具有UPLC超群的分离效果。■ 不分流实现精准的纳图二nanoACQUITY UPLC System with 2D-LC双反相在线二维系统结构及分析流程如图3,其中包括三根色谱柱:高pH反相柱、捕获柱、低pH反相柱。在此系统中,第一维色谱柱为高pH色谱柱。样品进入第一维色谱柱后,第一维梯度泵可按使用者要求,自动地阶梯式提高有机相比例,以将样品中不同疏水性肽段分批洗脱下来。从高pH反相柱上洗脱下的多肽会被富集柱捕获。每批次被富集的多肽,将在第二维泵的线性梯度模式下进入低pH反相分析柱,在这里经过充分分离后,样品将到达离子源,进入质谱分析器。 其中左下图为结构示意图。步骤①:样品被自动进样器采集后,在第一维梯度泵的推动下进入高pH色谱柱。步骤②:样品在第一维泵阶梯式梯度作用下,将一部分多肽冲出,后被捕获柱富集。其中第二维梯度泵通过施加9倍于第一维泵的水相流动相,将溶剂稀释为适合捕获柱富集的体系。步骤③:在六通阀切换后,第二维泵通过线性梯度,将多肽样品进行充分分离并送至质谱分析。在执行完步骤①后,步骤②与步骤③交替进行直到完成所需分析。双反相在线二维系统nanoACQUIT Y UP LC System with2D-LC已经在多肽的液质分析方面被广泛应用,帮助研究人员取得了众多极具价值的研究成果。图3. nanoACQUITY UPLC System with 2D-LC系统结构及分析流程图。参考文献(1) Zhou F, Cardoza JD, Ficarro SB, Adelmant GO, Lazaro JB, Marto JA. Online Nanoflow RP-RP-MS Reveals Dynamics of Multicomponent Ku Complex in Response to DNA Damage. J Proteome Res. 2010, 9, 6242-6255.(2) Gilar M, Olivova P, Daly AE, Gebler JC. Two-dimensionalseparation of peptides using RP-RP-HPLC system with different pH in first and second separation dimensions. J. Sep. Sci. 2005, 28, 1694–1703. 关于沃特世公司 (www.waters.com)50多年来,沃特世公司(NYSE:WAT)通过提供实用和可持续的创新,使医疗服务、环境管理、食品安全和全球水质监测领域有了显著进步,从而为实验室相关机构创造了业务优势。作为一系列分离科学、实验室信息管理、质谱分析和热分析技术的开创者,沃特世技术的重大突破和实验室解决方案为客户的成功创造了持久的平台。2011年沃特世公司拥有18.5亿美元的收入,它将继续带领全世界的客户探索科学并取得卓越成就。 # # #联系方式:叶晓晨沃特世科技(上海)有限公司 市场服务部xiao_chen_ye@waters.com周瑞琳(GraceChow)泰信策略(PMC)020-8356928813602845427grace.chow@pmc.com.cn
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  • 第二轮“双一流”名单即将公布?多所高校透露重要信息!
    新一轮“双一流”名单何时公布,成为近期高教领域的热点话题。  据澎湃新闻报道,杭州市民魏先生近日向教育部政务公开办公室提出公开申请“第二轮‘双一流’建设高校名单、第二轮‘双一流’建设学科名单”,并于10月11日收到邮件回复称“有关名单待上级部门批准后方可公布”。  2021年是第二轮“双一流”建设的起始年。部分高校已经透露此次“双一流”建设学科名单变动信息。科学网进行了梳理。  高校披露:部分新增建设学科  截至目前,华中师范大学、湖南大学及西北大学新增的“双一流”建设学科信息已在报道中有所显现。  而此前,关于清华大学、山东大学及东北大学的新增学科信息也在网上引发关注。  部分高校新增“双一流”学科信息如下:  华中师范大学:教育学  近日公布的《华中师范大学2021年国际青年学者论坛公告》中提到,该校已有政治学、中国语言文学、教育学3个国家“双一流”建设学科,而在2017年首轮“双一流”名单中,华中师范大学入选学科为政治学及中国语言文学。  湖南大学:电气工程学科  据湖南大学电气与信息工程学院10月3日消息,在该学院“办学一百周年”庆典大会上,该院教授罗安院士在发言中提到“在国家‘双一流’建设学科中,电气工程学科的发展得到了教育部和湖南大学的大力支持”。  西北大学:考古学  陕西省人民政府网站于9月10日发布的《陕西省人民政府2020年履行教育职责情况自查自评报告》中提到,“西北大学考古学等3个学科纳入国家新一轮‘双一流’建设方案。新增博士学位授予单位2个,省属高校新增专业学位博士点3个,实现‘零’的突破”。  清华大学:航空宇航科学与技术学科  由清华校友总会认证的微信公众号“THU航院校友会”曾在9月初发布喜报,称“此次教育部‘双一流’学科建设,清华大学共有35个学科入选,与首轮34个学科相比,唯一新增学科为我院的‘航空宇航科学与技术’学科”。  东北大学:冶金工程  在东北大学9月初召开的暑期战略研讨会和科技工作会议上,校长冯夏庭指出,“在新一轮‘双一流’建设中,要奋发有为,急速行军,更高质量地建设好‘控制科学与工程’和‘冶金工程’学科”。而在首轮“双一流”名单中,东北大学入选学科为控制科学与工程。  山东大学:中国语言文学  8月,“山大中文之声”微信公号发布了山东大学文学院院长杜泽逊的报告《关于“双一流”建设的若干思考》,其中提到“根据教育部第二轮双一流建设的通知,山东大学进入重点建设的学科有四个,中国语言文学是其中一个”。  除了双一流建设学科的最新消息,还有3所高校在建设“世界一流大学建设高校”上受到地方政府的大力支持。  福州大学  福建省政府近日印发的《福建省“十四五”教育发展专项规划》中提到,“分类推进‘双一流’建设,支持厦门大学建设中国特色世界一流大学;支持福州大学争创世界一流大学建设高校”。  昆明理工大学  据昆明理工大学网站报道,9月29日,云南省科技厅厅长王学勤率队到昆明理工大学召开专题座谈会,共同商议科技支持昆明理工大学创建“双一流”相关事宜。  河南大学  据媒体报道,河南省科技创新委员会近日召开第一次会议,会议中指出“加快推进郑州大学、河南大学‘双一流’建设”。  官方信号:第二轮“双一流”重点支持这些学科和高校  2021年是第二轮“双一流”建设的起始年。去年以来,官方也发布了一些针对“双一流”评选的政策,其中揭示了对关键核心技术领域、医学类、师范类及农业学科和高校的重点支持。  以下为部分信息整理:  急需领域学科  国家发展改革委今年5月发布关于印发《“十四五”时期教育强国推进工程实施方案》的通知。其中提到,加快“双一流”建设,大力加强急需领域学科专业建设,显著提升人才培养能力,加快破解“卡脖子”关键核心技术。  其中提到,“中央高校‘双一流’建设… … 在集成电路、储能技术等关键领域,布局建设一批国家产教融合创新平台。”同时,优先考虑、重点支持集成电路、人工智能、储能技术、量子科技、高端装备、智能制造、生物技术、医学攻关、数字经济(含区块链)、生物育种等相关学科专业教学和科研设施建设。  中医药院校和学科  国务院办公厅今年1月发布的《关于加快中医药特色发展的若干政策措施》中明确提出,“加强‘双一流’建设对中医药院校和学科的支持。布局建设100个左右中医药类一流本科专业建设点”。  医学及相关学科  教育部2020年9月发布了《国务院办公厅关于加快医学教育创新发展的指导意见》,其中提到,“着力加强医学学科建设。在一流大学和一流学科建设中,加大医学及相关学科建设布局和支持力度” 。  师范院校和教育学学科  教育部在2020年12月发布的“对十三届全国人大三次会议第5444号建议的答复”中提到,2020年是“双一流”建设的收官之年,将进行成效评价并动态调整建设范围。教育部、财政部、国家发展改革委正在加紧研究相关办法,加强对师范院校和教育学学科建设的支持力度。  农业学科、农业工程等相关领域  教育部在2020年10月发布的“对十三届全国人大三次会议第6876号建议的答复”中提到,“新一轮‘双一流’建设将继续坚持扶强扶优,聚焦高端农业装备的重大需求和急迫生产实践问题,加大对农业学科、农业工程等相关领域的支持力度”。  2017年9月21日,教育部公布首轮 “双一流”建设高校名单,其中包括42所一流大学建设高校及95所一流学科建设高校。  “双一流”建设每五年为一个建设周期。在即将公布的第二轮建设名单中,会有哪些高校及学科上榜?让我们拭目以待!
  • 【CEM】儿童玩具中双酚A和邻苯二甲酸酯的样品制备、提取和分析
    一、引言美国已开始限制某些邻苯二甲酸酯在儿童产品中的使用,包括DEHP、DBP、BBP、DINP、DIDP和DIOP。消费品安全委员会(CPSC)已发布了这些受监管的邻苯二甲酸酯的测试方法。双酚A(BPA)的监管仍在讨论中。本研究检查了从当地折扣店或“一元”类型商店购买的26件儿童玩具中的邻苯二甲酸酯和BPA含量。 创建并优化了微波提取方法,与Spex CertiPrep认证的固体参考材料进行对比,以比较玩具中发现的邻苯二甲酸酯和BPA水平。样品使用GC/MS进行检查。大多数PVC玩具中检测到高水平的邻苯二甲酸酯和BPA。在许多样品中,邻苯二甲酸酯的浓度远远超过了CPSC设定的限制。二、材料与方法样品制备26件玩具按照材质类型和颜色进行了分类。复合玩具被进一步拆分成不同的部分和材料。这26件玩具被分成了超过58个样品。油漆未从涂漆表面移除,但在进一步处理之前,表面的贴纸已被移除。 图1. 原始玩具,细分部分和最终研磨成粉。 玩具被切割成5毫米的小块,并使用Spex SamplePrep 冷冻/研磨机® 配合多试管适配器和6571试管研磨成细粉。两到三克的玩具材料通过以下低温程序进行研磨:二十分钟的预冷,然后是五个循环的研磨,每个循环2分钟。每个循环后都会有2分钟的冷却时间。研磨的冲击率是每秒16次冲击。 在没有红外系统的情况下,通过密度和化学测试来识别塑料玩具。58个样品被识别如下:22个低密度聚乙烯(LDPE)样品,18个聚氯乙烯(PVC)样品,7个聚碳酸酯(PC)样品,6个高密度聚乙烯(HDPE)样品,2个聚丙烯(PP)样品,1个布料纺织品样品和1个硅胶样品。大多数儿童玩具和产品由聚乙烯(28个样品)和聚氯乙烯(18个样品)组成。样品提取为了确定提取效率,采用了两种不同的提取方法来对应相应的塑料标准。第一种方法是CPSC方法中概述的溶解/沉淀法:CPSC-CH-C1001-09.03。 将0.05克的PVC样品溶解于5毫升THF中,然后用10毫升己烷沉淀。使用这种方法提取了PVC和HDPE玩具样品,并使用了含有邻苯二甲酸酯的PE和PVC认证参考材料(分别为CRM-PE001和CRM-PVC001)。对于这种方法,恢复数据显示PE基质的提取效率为50%,而PVC基质的提取效率为83-94%。 PVC基质的效率高于PE基质,但随后GC/MS的相对标准偏差(RSD)范围为35-60%,显示出溶液中的聚合物可能对GC/MS系统造成污染问题。 为了蕞大化从每种塑料基质中回收邻苯二甲酸酯,开发了使用微波消化从聚乙烯和聚氯乙烯中提取邻苯二甲酸酯的方法。使用CEM Mars微波系统和XPress容器提取了0.2克样品。聚乙烯提取方法:&bull 10毫升环己烷:丙酮(30:70)&bull 升温&bull 10分钟至140°C&bull 保持10分钟&bull 搅拌:开启 聚氯乙烯提取方法:&bull 10 mL Cyclohexane:IPA (50:50)&bull 升温至130°C&bull 保持10分钟&bull 搅拌:开启 CPSC湿法和优化微波提取法的比较显示,恢复率增加且%RSD结果减少。通过使用优化的微波提取法,PVC的恢复率从85-94%增加到 95%。微波方法的%RSD对所有目标邻苯二甲酸酯均小于2.5%。 表1. CPSC湿法与优化微波法提取PVC中邻苯二甲酸酯的%RSD比较。 分析条件仪器:使用扫描模式的GC/MS,配备EIC (35-450 m/z)色谱柱:CA-5毛细管柱 (30 m x 0.25 mm x 0.25 μm)程序运行:l初始温度55°C,持续1分钟;以20°C/分钟的速率升温至200°C,保持1分钟;再以30°C/分钟的速率升温至310°C,保持3分钟。l检测器和进样口温度:检测器温度为280°C,进样口温度为150°CMS离子监测:在六个邻苯二甲酸酯中,四个的主要监测离子为149 m/z。由于DINP和DIDP部分共流出,因此使用293 m/z(DINP)和307 m/z(DIDP)作为次级离子进行监测。双酚A的定量测定使用213 m/z。所有样品中均添加了内标(Spex CertiPrep CLPS-I90),并与配置在多个浓度水平的外标邻苯二甲酸酯混合标准品(SS-CRM-PVC001)进行比较,以获得校准曲线。同时,也在多个浓度水平下测定了BPA标准品(S-509),以构建BPA的校准曲线。图2. 双酚A和邻苯二甲酸酯的分析色谱图。三、结果高密度聚乙烯玩具在此处讨论的两种塑料玩具中,PVC和HDPE,HDPE玩具显示出蕞低的邻苯二甲酸酯含量。在6个HDPE玩具中的5个检测到了低水平的DNOP,含量低于130微克/克。这个水平远低于CPSC对DNOP的0.1%的限制。在这些HDPE玩具中未检测到双酚A。聚氯乙烯玩具PVC玩具含有高水平的几种不同的邻苯二甲酸酯。这些玩具中主要的邻苯二甲酸酯是DEHP。十七个PVC玩具中有十五个含有DEHP。十二个玩具超过了CPSC的0.1%的限制。最高的DEHP含量在一个橡皮鸭玩具中检测到,含有28,000微克/克的DEHP。十一个玩具含有超过10,000微克/克的DEHP。 在PVC玩具中发现了其他三种邻苯二甲酸酯:DIDP、DINP和DNOP。玩具中DNOP的平均含量约为100微克/克。DIDP和DINP主要在一个驴型玩具中检测到,其中检测到了最高的总体邻苯二甲酸酯水平,DINP的含量为100毫克/克。 在四个玩具中检测到了双酚A。双酚A的蕞高水平是在时装玩偶的头部检测到的1,200微克/克,以及在橡皮鸭玩具中检测到的700微克/克。四、结论在所有经过测试的塑料类型中,PVC玩具含有蕞高水平的邻苯二甲酸酯和双酚A。PVC主要含有DEHP,其含量超过了当前CPSC的0.1%限制。在四个PVC玩具中发现了BPA,其中两个的含量接近或超过1,000微克/克。 确保从不同塑料聚合物中准确回收邻苯二甲酸酯的关键是正确的样品制备和提取。每种聚合物类型都需要不同的方法来实现优化的回收率。未能认识到一种提取方法(主要是CPSC PVC方法)不适用于不同类型的聚合物,可能会改变这些受限制的邻苯二甲酸酯的回收率和分析结果。引用文献1. Consumer Product Safety Commision, Test Method: CPSC-CH-C1001-09.3. Standard Operating Procedure for Determination of Phthalates2.CEM Corporation, Application Note for Solvent Extraction: HDPE3.CEM Corporation, Application Note for Solvent Extraction: PVC4. Spex SamplePrep, Application Note SP007, GrindingPolymers for Qualitative and Quantitative Analysis
  • 第二届双碳青年论坛即将在浙江宁波召开
    中国科学院青年创新促进会第二届双碳青年论坛暨化材分会第二届青年创新论坛将于9月22日至25日在浙江省宁波市召开。本次会议由中国科学院青年创新促进会化材分会主办,中国科学院宁波材料技术与工程研究所、中国科学院青年创新促进会宁波材料所小组、中国科学院青年创新促进会上海分会承办,聚焦材料、能源技术,促进化学、材料、生物、信息技术等领域的交叉融合,介绍当今双碳技术领域的最新进展与成果。本次会议的主题确定为“双碳战略下的新材料与新能源”,将设置光电材料与器件、能源存储与转换、低碳过程与技术、信息技术与前沿交叉4个分会场,通过开幕式、大会报告、分会主旨报告、墙报展示、参观考察等多种形式开展。来自全国各科研院所、高校及企业的青年学者、科技工作者和学生将齐聚本次会议,分享他们的研究成果、创新理念和项目经验。会议期间,还将组织参观考察,让与会代表近距离了解宁波地区的绿色低碳科技创新成果。本次会议旨在为国家“双碳”领域青年科研人才提供展示自我、交流合作的平台,促进他们为实现“双碳”战略目标做出更大的突破与贡献。大会的详细日程安排详见中国科学院宁波材料所微信公众号。
  • 美国呼吁禁止在婴儿产品中使用双酚A
    2009年2月25日,美国消费者联盟(CU)呼吁美国食品药物管理局(FDA)禁止双酚A用于儿童产品及食品包装。据悉,美国食品药物管理局在近日召开的双酚A公众听证会上默认了双酚A会引起严重威胁人体健康的问题,目前FDA正对双酚A在婴儿产品中的限值进行研究,同时正考虑进行一系列的数据规划和分析,以证明双酚A如何影响婴幼儿的健康。   美国消费者联盟此次提请美国食品药物管理局公布双酚A检测数据,并对人体开展血液生物监测。同时,认为食品药物管理局对化学品的审查应包含对婴幼儿可能接触的潜在的低剂量双酚A物质的研究。保护高危人群,尤其是婴幼儿十分重要,同时建议收集更多关于双酚A的数据。   加拿大于2008年禁止双酚A用于制造奶瓶,但这一举动被FDA描述为过于谨慎。FDA表示,美国不会效仿加拿大举动,但一定会在包装材料的化学物质安全方面提出自己的结论。   据悉,美国华盛顿州、明尼苏达州和康涅狄格州正在考虑推出禁止将双酚A用于3岁以下儿童产品的法案。
  • 中科院研发出基于二硫化钼/碳纳米复合材料的钠型双离子电池
    p   近日,中国科学院深圳先进技术研究院集成所功能薄膜材料研究中心研究员唐永炳及其研究团队,成功研发出一种基于二硫化钼/碳纳米复合负极材料的钠型双离子电池。相关研究成果以Penne-Like MoS2/Carbon Nanocomposite as Anode for Sodium-Ion-Based Dual-Ion Battery为题,在线发表在Small上。 br/ /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/6177974b-2ba4-49ab-b8d7-66db7c701632.jpg" title=" 1.jpg" / /p p   锂离子电池已广泛应用于便携式电子设备、电动汽车、储能设备等领域。但由于锂离子电池的大规模应用加之锂资源的匮乏和分布不均,使锂离子电池成本日益攀升,难以满足未来能源存储的低成本、长循环寿命、安全可靠等要求。钠与锂有相似的物理化学性质,且储量丰富、成本较低,使得基于钠离子的二次电池体系的研究近年来受到广泛关注。然而钠离子半径较大,导致Na+在电极材料中扩散缓慢,从而影响电池的倍率性能和循环性能。 /p p   为改善钠离子电池的倍率性能和循环性能,唐永炳研究团队成员朱海莉、张帆等成功研发出一种基于二硫化钼/碳纳米复合负极材料的钠型双离子电池。该电池采用膨胀石墨作为正极材料,具有分级结构的MoS2/C纳米复合材料作为负极材料。由于这种具有分级结构的MoS2/C具有更宽的晶体片层间距,有利于提高Na+在其中的离子扩散速率,且碳层的引入提高了材料的电导率,使基于该MoS2/C纳米复合材料的钠型双离子电池具有良好的倍率性能和循环性能。结果表明,该电池在1.0-4.0V的电压区间,2C的电流密度下循环200圈后容量保持率为85%。这种新型钠离子电池在低成本、环保大规模储能领域,如清洁能源、智能电网等具有潜在的应用前景。 /p p    span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " 研究工作得到了国家自然科学基金、广东省科技计划项目、深圳市科技计划项目等的资助。 /span /p p br/ /p
  • 双特异性抗体解析新方法:离子迁移质谱结合碰撞诱导去折叠
    大家好,本周为大家分享一篇发表在Analytical Chemistry上的文章,Ion Mobility-Mass Spectrometry and Collision-Induced Unfolding of Designed Bispecific Antibody Therapeutics1,文章的通讯作者是密歇根大学的Brandon副教授。  双特异性抗体(bispecific antibodies, bsAbs)是一类重要的新兴疗法,能够同时靶向两种不同的抗原,已被开发作为对某些单克隆抗体疗效有限疾病的治疗手段。尽管bsAbs具有独特的优势,但它的结构较为复杂,需要特殊的制备工艺,“knobs-into-holes”(KiH)是其中一种可以用于制备bsAbs的技术,这种技术通过将knob链CH3结构域表面的特定氨基酸突变为较大氨基酸,将hole链上的突变为较小氨基酸,从而实现“knobs-into-holes”的配对形式,提高不同轻重链在配对时的正确配对率,产生正确的bsAbs。然而,由于抗体治疗药物分子量较大,通常比传统的小分子药物表现出更大的结构复杂性和异质性,对KiH bsAb 高级结构的完整表征对定义bsAb的结构功能关系,以及确保最终治疗的稳定性、有效性和安全性都至关重要。目前已开发的分析方法有很多,但是普遍存在样品消耗量大、数据采集和解析时间较长等缺点。近年来,非变性离子迁移质谱(ion mobility-mass spectrometry, IM-MS)和碰撞诱导去折叠(collision-induced unfolding,CIU)逐渐被证实是用于分析单克隆抗体高级结构的有效方法,能够从存在结构异质性和杂质的几微克样品中表征单抗治疗药物的高级结构。IM可以根据气相蛋白离子的电荷和旋转平均碰撞截面(collision cross sections,CCSs)在毫秒时间尺度上对蛋白进行分离。当与质谱耦合时,可以很容易地将质荷比相同但CCS不同的离子区分开来,而CIU可以使IM-MS同步提供蛋白质结构和构象稳定性信息。CIU根据二硫键、糖基化水平、结构域交换特性等信息来区分差异。  在这篇文章中,作者描述了定量CIU在bsAbs中的首次应用,扩展了非变性IM-MS和CIU的能力,用于稳定表征KiH bsAb及其亲本knob和hole同型二聚体单抗的高级结构。  图1 Native、未修饰的knob(蓝色)和hole(橙色)同型二聚体,以及KiH bsAb异型二聚体(绿色)的CIU实验。(A)24+电荷态(左)及其相应重复RMSD基线(右)的平均CIU指纹图谱(n=3)。所有的指纹图谱都显示了白色虚线框所示的三个主要特征。在(B) 5 V、(C) 65 V、(D) 110 V时的标准化TWCCSN2分布。在较低的激活电位下,所有抗体均具有相似的CCS,在较高的加速电位下则存在显著差异。(E)两两的RMSD分析显示,与重复的RMSD基线(虚线)相比,抗体之间的整体高级结构差异。(F)CIU50分析说明了KiH bsAb模型的稳定性如何保持在knob和hole的同型二聚体之间。  如图1所示,bsAb的稳定性似乎与本文研究的KiH模型的两个亲本同型二聚体单克隆抗体相关。在电压为65V时,KiH bsAb的TWCCSN2分布与亲本knob同型二聚体单抗的分布相似 而在110V时,则与亲本hole同型二聚体单抗的分布相似。并且KiH bsAb的稳定性介于两种亲本同型二聚体单抗的稳定性之间。与指纹图谱中记录的第一次CIU转换相对应的是CIU50-1值,第二次的则是CIU50-2值,从3组样本的数据分析推测,CIU50-1和CIU50-2很可能代表了KiH bsAb和mAb结构中不同结构域的局部稳定性。  图2 knob和hole的半体CIU数据。(A)16+电荷态的平均CIU指纹图谱(n=3).(B)两两RMSD分析显示,半体之间的高级结构存在显著差异。(C)CIU50分析显示,蛋白质稳定性存在显著差异。  为了更好地展示KiH bsAb不同结构域的CIU特征,作者记录了同型二聚体单抗IM-MS光谱中16+电荷态的knob和hole半体的CIU数据。从图2A的指纹图谱可以看出,每种结构都包含4种主要的CIU特征,但是图2B的RMSD分析显示两种半体的高级结构之间存在显著差异。CIU50分析进一步表明,在观察到的两次展开过渡中,knob半体明显比hole半体更稳定。作者推测造成这种CIU主要差距的原因可能是Fab结构域的差异。  图3 Fab和Fc片段的CIU数据。(A)13+电荷态的平均CIU指纹图谱(n=3).(B)两两RMSD分析显示,knob和hole的Fab片段之间存在显著差异。(C)CIU50分析显示,不同片段之间稳定性存在显著差异。  为了进一步将CIU特征联系到KiH bsAb的结构域当中,作者对木瓜蛋白酶消化后产生的Fab和Fc片段进行了CIU分析。从图3A可以看出,knob和hole的Fab片段都具有3种CIU特征,但是嵌合的Fc片段则具有4种CIU特征。尽管knob和hole的Fab片段具有相似的CIU指纹图谱,但是RMSD分析显示它们之间的高级结构仍然存在较大差异,并且knob的Fab片段稳定性明显高于hole的。至于Fc片段的稳定性则远高于两种Fab片段,可能的原因是重链CH3结构域的强非共价作用以及knobs-into-holes配对的影响。  图4 去糖基化后的knob、hole同型二聚体和KiH bsAb异型二聚体24+离子(n=3)。(A)比较对照组和去糖基化抗体的RMSD分析显示,高级结构有显著差异。CIU50-1(B)和CIU50-2(C)分析显示抗体去糖基化后表现出显著的不稳定性。(D)对照组和去糖基化抗体之间的CIU50值差异图。  先前的研究已经证明,CIU对不同水平的单抗糖基化很敏感,其中去糖基化会导致单抗高级结构的不稳定。作者利用高分辨率非变性轨道阱质谱分辨添加PNGaseF前后同型二聚体mAb和KiH bsAb糖型的变化。实验结果显示,KiH bsAb表现出高度糖异质性,包含至少12种不同的糖型。这很可能归因于组装的KiH bsAb中每个独立的knob和hole重链上存在独特的糖基化,进一步增加了其复杂性。  总而言之,这篇文章展示了IM-MS结合CIU用于建立KiH bsAb及其亲本同型二聚体之间高级结构联系的能力。单独的CCS不足以解决此研究中抗体之间细微的高级结构差异。相比之下,CIU指纹图谱则可以分辨和区分每一个等截面的抗体。这一解释bsAb CIU细节的能力,加上对KiH bsAb稳定性的更深入理解,有可能提供支持KiH bsAb发现和发展的关键信息。  撰稿:梁梓欣  编辑:李惠琳  文章引用:Ion Mobility-Mass Spectrometry and Collision-Induced Unfolding of Designed Bispecific Antibody Therapeutics  李惠琳课题组网址www.x-mol.com/groups/li_huilin  参考文献  Villafuerte-Vega, R. C., Li, H. W., Slaney, T. R., Chennamsetty, N., Chen, G., Tao, L., & Ruotolo, B. T. (2023). Ion Mobility-Mass Spectrometry and Collision-Induced Unfolding of Designed Bispecific Antibody Therapeutics. Analytical Chemistry.
  • 2021年全国糖科学与糖工程学术会议暨产业论坛会议通知(第二轮)
    2021年全国糖科学与糖工程学术会议暨产业论坛会议通知(第二轮)为促进我国糖生物工程领域的合作交流,加快国内糖科学和糖工程的发展,由中国生物工程学会糖生物工程专业委员会、中国生物物理学会糖生物学分会和重庆医科大学联合主办,重庆医科大学药学院、中国科学院过程工程研究所生化工程国家重点实验室、南方科技大学和上海科技大学承办的“2021年全国糖科学与糖工程学术会议暨产业论坛”定于2021年7月9-12日在重庆市举行。本次会议将邀请国内外糖化学、糖生物学及糖工程等领域知名的专家、学者和业界人士等,围绕“糖科学与糖工程产业”,共同研讨糖链结构功能、制备技术、检测分析方法,以及糖类药物、营养食品、生物医用材料研究开发等相关领域的最新研究进展和成果,并就我国糖生物工程产业的现状及产业结构升级展开多视角、跨学科的交流。热忱欢迎国内外糖科学和糖工程领域的各位专家、学者、业界人士、研究生等踊跃投稿、到会交流!现将有关事项通知如下:一、会议时间和地点时间:2021年7月9-12日(7月9日报到;10-11日会议;12日离会)。地点:重庆市渝州宾馆(重庆市渝中区渝州路168号)。二、会议组织主办单位: 中国生物工程学会糖生物工程专业委员会 中国生物物理学会糖生物学分会 重庆医科大学承办单位: 中国科学院过程工程研究所生化工程国家重点实验室 重庆医科大学药学院、南方科技大学、上海科技大学大会主席: 王鹏 杜昱光 执行主席: 于超 三、特邀嘉宾报告人高福院士、张玉奎院士、饶子和院士、朱蓓薇院士、邵峰院士四、分会场主题与召集人信息分会场一:糖链合成与分析新方法新技术主题内容:糖链合成新方法,糖组、糖芯片、糖链标记示踪新技术等召集人:叶新山(北京大学)、陆豪杰(复旦大学)分会场二:糖链/糖蛋白生物合成与表达体系主题内容:模式生物的糖链合成与功能,糖酶等召集人:肖敏(山东大学)、陶勇(中国科学院微生物研究所)分会场三:糖链与病原感染 主题内容:糖链在病原感染与机体免疫中的功能,糖疫苗、糖药物及诊断试剂等召集人:章晓联(武汉大学)、彭文杰(上海交通大学) 分会场四:蛋白质糖基化修饰 主题内容:糖基化对蛋白质及细胞功能调控等召集人:张延(上海交通大学)、高晓冬(江南大学)分会场五:糖链与疾病主题内容:疾病过程中糖链功能,糖链、糖复合物在疾病诊断、治疗中的作用等召集人:张嘉宁(大连理工大学)、关锋(西北大学)分会场六:多糖/寡糖结构功能与应用技术 主题内容:动植物、微生物来源多糖/寡糖的结构与功能,植物/微生物凝集素等召集人:周义发(东北师范大学)、尹恒(中国科学院大连化学物理研究所)分会场七:肠道微生物糖组与营养健康主题内容:糖链与人/动物营养健康,糖链与肠道微生物等召集人:丁侃(中国科学院上海药物研究所)、余冰(四川农业大学)五、会议日程DAY 1(7月9日)全天参会代表报到14:00-18:00专委会工作会议DAY 2(7月10日)08:00-09:45开幕式、张树政奖颁奖仪式、大会特邀报告09:45-10:00茶歇10:00-12:00大会特邀报告12:00-13:30午餐、休息13:30-15:30分会场报告15:30-15:45茶歇15:45-17:45分会场报告19:00-21:00晚宴DAY 3(7月11日)08:00-09:45分会场报告09:45-10:00茶歇10:00-12:15分会场报告12:15-13:30午餐、休息13:30-15:30大会特邀报告15:30-15:45茶歇15:45-17:15大会特邀报告17:15-17:45糖工程产业论坛17:45-18:05闭幕式、优秀论文颁奖仪式六、会议征文及墙报要求  1、会议摘要征文要求  会议摘要全部通过http://csbt.scimall.org.cn/meeting/TGC/ 网站投稿,截止日期为2021 年5 月10 日。会议摘要将全部收录于会议论文集;会议报告从投稿申请中选取。会议摘要使用Word文档,限A4 纸1 页以内:题目:宋体及Times New Roman字体,小四号,1.5倍行距,居中。作者:宋体及Times New Roman字体,五号,1.5倍行距,居中。单位和邮箱地址:宋体及Times New Roman字体,小五号,1.5倍行距,居中。正文宋体及Times New Roman字体,五号,1.5倍行距,限A4纸1页以内。2. 墙报交流:大会将设墙报区。墙报推荐按照0.9米*1.2米(竖型)设计,由参会代表自行制作。会议现场注册时交给会务人员。七、会议奖项1. 张树政糖科学奖:设立“杰出成就奖”和“优秀青年奖”两个奖项,其中杰出成就奖1名,优秀青年奖3名(其中糖生物工程1名、糖化学1名及糖生物学1名),具体参见“2021年张树政糖科学奖评选的通知”。2. 青年优秀论文/墙报奖:为奖励优秀青年学生学者,本次会议将设立青年优秀论文/墙报奖约10-15名,获奖者由会议组委会组织评定并授予奖状及奖金。八、会议注册、缴费及住宿预定: 1. 报名参会:通过http://csbt.scimall.org.cn/meeting/TGC/ 网站注册,注册费用可通过银行转账缴费或现场缴费完成,学生凭有效学生证注册;与会人员交通差旅费和食宿费自理。会议注册提前缴费(2021年5月31日前)(RMB) 后期缴费及现场缴费(2021年5月31日后)(RMB)正式代表 16002000学生代表 10001400企业代表 24002800缴费程序:扫描以下二维码,进入“缴会务费”,填写代表信息后微信缴费。“缴费记录”里可查询缴费信息。 2. 会议住宿(1) 重庆渝州宾馆(地址:重庆市渝中区渝州路168号)房 型景园/悦大床房景园/悦双床房会议价480元480元(2) 重庆万友康年大酒店(地址:重庆市渝中区长江二路77号)房 型标准大床房标准双床房会议价368元368元(3) 重庆冠君大酒店(地址:重庆市渝中区大坪正街160号万科锦程3栋)房 型豪华大床房豪华双床房会议价190元190元九、会议赞助及糖工程相关企业产品展示会议诚邀糖工程相关企业厂商赞助本次会议,大会提供协办、分会场冠名、青年优秀论文/墙报奖冠名、会议资料单品赞助、会刊广告、标准展位等形式的展示方式。详情请咨询:焦思明 18611058165十、会务联系方式王倬 tswgc@ipe.ac.cn 010-82545039 中国科学院过程工程研究所张兵 zhangbing@shanghaitech.edu.cn 15921318107 上海科技大学马丽梅 malimei@cqmu.edu.cn 15608225605 重庆医科大学中国生物工程学会糖生物工程专业委员会中国生物物理学会糖生物学分会重庆医科大学2020年4月
  • 中国首款“在体双光子显微成像系统”二类创新医疗器械获批上市!
    12月22日,由超维景公司自主研发的在体双光子显微成像系统获得江苏省二类创新医疗器械上市审批,其注册证编号为苏械注准20232061797,是中国首个基于双光子显微成像原理的医疗器械注册证。该产品用于医疗机构对体表上皮细胞及组织在体所成图像进行采集、储存、检索和显示,辅助医生进行临床诊断,具有实时、在体、原位、无创、动态的优势。该成像系统通过双光子激发角蛋白、NAD(P)H/FAD、弹性纤维、胶原纤维、黑色素等物质的自发荧光或谐波信号,不仅实现对表皮和真皮组织的高分辨率三维层切扫描成像,还可辅助识别组织组分、辅助判断代谢功能等,为皮肤科临床诊断和科学研究提供了一种多模态成像的新范式。皮肤结构示意图超维景由北京大学程和平院士及北大团队始创于2016年,是一家专注于高端生命科学仪器和医疗器械研发、生产和销售的国家高新技术企业。超维景的多学科交叉团队攻克了多项关键核心技术。2017年成功研制仅2.2g的超高时空分辨微型化双光子显微镜,在国际上首次获取了小鼠在自由行为过程中大脑皮层神经元和神经突触活动的动态图像,被 《Nature Methods》评为“2018年度方法”(无限制行为动物成像)。2023年微型化三光子显微镜再发《Nature Methods》,首次实现小鼠“深脑成像”。空间站皮肤双光子显微镜成功在空间站运行,是全球首次实现双光子显微镜在轨正常运行、首次在轨观测到航天员细胞结构和代谢成分信息。超维景成功开发一系列具有自主知识产权的微型化多光子显微成像系统,目前超维景已实现核心部件全部国产自主可控,科学家与企业家组合的创业团队未来将在多光子科研和医疗领域开拓创新并将积极开拓国内外市场。在生命科学和医学研究中,成像技术至关重要,是推动生命科学进步的核心动力,生物医学发展的历史大半部是成像技术的发展史。进入新千年,脑科学研究成为热点,根据《“十四五”规划纲要和2035年远景目标纲要》,我国脑科学与类脑研究将以脑认知原理解析、脑介观神经联接图谱绘制、脑重大疾病机理与干预研究等方向作为重点。中国要做原创科学,必须要有自己的仪器。超维景曾表示作为科技成果产业化的典型公司,将以自主创新的核心技术,将继续为我国的脑科学研究做出重要贡献,利用神经科学的基础研究成果来造福社会。
  • 合成生物学前沿 | 代谢组结合代谢流研究高效解析糖基转移酶生物功能
    合成生物学正在引领第三次生物技术革新,其作为底层技术将驱动多个领域的创新发展,包括医药、食品、农业、材料、环境甚至信息存储等。合成生物学是生物学工程化高度交叉的前沿学科研究域,包含几个不同的研究层次:认识生命、改造生命和创造生命;要想实现其终极目标,还需要在生命本质探索及相关技术的不断创新与应用上持续深入。我们将紧跟合成生物学领域的前沿研究进展,为大家系列解读该领域的最新科研成果。本期分享植物酶功能研究新方法,酶功能的深入认识将为下一步异源设计细胞工厂提供重要依据。研究成果来自中国科学院深圳先进技术研究院合成基因组学研究中心的赵乔研究员课题组在 Molecular Plant 上发表的题为“Glycosides-specific metabolomics combined with precursor isotopic labeling for characterizating plant glycosyltransferases”的研究论文[1],为大家介绍一种特异针对糖基化合物的代谢组(glycosides-specific metabolomics,GSM)和同位素标记前体化合物示踪(precursor isotopic labeling,PIL)相结合的方法,可以高效、准确鉴定糖基转移酶(glycosyltransferases,GTs)在植物体内的产物,解析 GTs 在特定代谢通路中的作用。该方法极大缩小了目标化合物的范围,在糖基化合物定性、方法可靠性方面较传统生化手段或非靶向方法有较大提升,为植物糖基转移酶的功能解析提供了新手段。专家解读核心信息赵乔研究员中国科学院深圳先进技术研究院合成所合成基因组学研究中心主任。于美国俄亥俄州立大学植物系 Iris Meier 实验室取得博士学位后,在美国 Noble Foundation 美国科学院院士 Richard Dixon 实验室从事博士后研究。主要研究领域是植物天然产物的合成以及调控机制。已在该领域取得了一系列重要的成果,共发表 SCI 论文 30 余篇,累计他引 1500 次,其中第一或通讯作者的文章发表在包括 Molecular Plant、PNAS、Plant Cell 以及 Trends in Plant Science 等国际专业期刊上。“植物的次生代谢物种类繁多且修饰丰富,其中糖基化修饰在提供结构基础的同时也为其多样化的生物学功能发挥了重要作用。为了有效鉴定糖基化过程,需要使用高分辨质谱进行非靶向的特异性代谢组学研究,同时结合同位素标记来跟踪不同糖苷代谢物在突变体中的示踪结果以分析 UGTs 的功能,进而全面表征植物糖基化修饰的次级代谢物,为拓展天然化合物的高效生物合成提供依据。”酶功能研究及植物次级代谢产物鉴定的挑战植物中含有丰富的次级代谢产物,种类超过 40 万种。糖基化是一种常见的修饰方式,赋予化合物复杂且多样的结构,形成种类繁多的糖基化产物。糖基化修饰可以改变相应苷元的催化活性、溶解性、稳定性及其在细胞中的定位,在调节激素的稳态平衡,外源有害物质解毒,抵御生物和非生物胁迫中都发挥着重要的作用。同时,糖基化修饰可以改变天然产物的药理活性和生物利用率等性质,这些糖苷类化合物是天然药物的重要来源。植物 UGTs(UDP 糖基转移酶)以多基因家族的形式存在,它们能够利用不同的糖基供体,糖基化多种多样的植物小分子化合物。目前的研究多数集中在生化功能的确定上,UGTs 具有底物杂泛性和催化杂泛性,同一个 UGT 在体外可以催化结构不同的底物,且不同的 UGTs 可以识别同一种的底物。此外,由于植物体内的底物可得性和特殊且复杂多变的细胞环境,这些通过生化方法对 UGTs 活性、生理功能等的研究结果往往不能反映 UGTs 在植物体内的真实功能。GSM-PIL 方法实现对植物糖基化修饰次级代谢物的高效、准确鉴定非靶向特异性代谢组学(GSM):基于内源碰撞诱导解离(ISCID)的中性质量丢失模式建立非靶向特异性代谢组学方法,以对糖基化修饰的次级代谢物进行针对性分析。该 GSM 方法可将受到 UDP 糖基转移酶(以 UGT72Es 为例)影响的代谢物范围从 1000 种缩小至 100 个。同位素标记前体化合物示踪(PIL,代谢流):使用同位素标记的苯丙氨酸前体对 UGT72E 在特定的苯丙氨酸代谢通路中的作用进行示踪分析,可进一步将目标产物范围缩小到 22 个。图 1. GSM-PIL 方法解析 UGT72Es 在植物体内的功能GSM-PIL 方法的适用性及可靠性通过 GSM-PIL 方法,不但可以鉴定到已发表的两种木质素单体糖基化产物,还发现 UGT72E 家族参与植物苯丙烷通路中其他 15 种化合物的糖基修饰作用。进一步通过 UGT72Es 的体外酶活分析,植物内源基因过表达以及遗传互补等实验证实 UGT72Es 对这些化合物的糖基化作用,验证了 GSM-PIL 方法的可靠性。同时,该研究还发现了 UGT72Es 在植物体内对香豆素的糖基化作用,进而在植物碱性缺铁胁迫环境下发挥重要作用。最后,通过 UGT78D2 的功能解析,展示了 GSM-PIL 方法的普遍适用性。高分辨质谱结合数据高效提取软件协助 GSM-PIL 方法建立为了确保糖基化修饰的次级代谢物以及同位素示踪化合物的的高效检测,本研究采用安捷伦 6546 QTOF LCMS 系统进行数据采集;进一步结合 MassHunter、Profinder 数据处理软件对代谢组和同位素示踪数据进行有效提取和解析。图 2. 基于高分辨质谱的 GSM-PIL 方法建立 结 语 综上,基于液相-高分辨质谱的 GSM-PIL 方法可以高效解析 UGTs 在植物体内的功能。相对于传统一对一“钓鱼”式地探索 UGTs 功能,GSM-PIL 方法可以“捕鱼”式地一网打尽 UGTs 的产物,全面鉴定未知的底物或糖基化产物,解析 UGTs 在植物中未知的生理功能,揭示了植物中的糖基化网络比我们想象中更复杂。同时该方法可用于探索其他代谢途径,帮助人们进一步了解、进而利用植物合成途径,为拓展天然化合物的高效生物合成提供依据。参考文献:[1] Jie Wu, Wentao Zhu, Xiaotong Shan, Jinyue Liu, Lingling Zhao and Qiao Zhao. Glycosides-specific metabolomics combined with precursor isotopic labeling for characterizating plant glycosyltransferases. Molecular Plant 15, 1517-1532.
  • 台湾禁止婴幼儿奶瓶含双酚A
    4月9日,台湾地区行政院卫生署发布署授食字第1021300776号令,对“食品器具容器包装卫生标准”中的部分条文进行了修订。新标准中规定不得使用含有双酚A的塑料材质来制造婴幼儿奶瓶。该新标准将于2013年9月1日起施行,但对市面流通产品的管制,延缓至2014年3月1日。   双酚A,也称BPA,是世界上使用最广泛的工业化合物之一,常被用来合成聚碳酸酯(PC)和环氧树脂等高分子材料。由于在塑料制品的制造过程中,添加双酚A可以使其具有无色透明、耐用、轻巧和突出的防冲击性等特性。自上个世纪60年代开始,双酚A被用于制造塑料奶瓶、幼儿用的吸口杯、食品和饮料(奶粉)罐内侧涂层。近年来,双酚A被医学证明能导致人体内分泌失调,并且会威胁胎儿和儿童的健康。   据了解,欧盟从2011年3月2日起禁止生产含有双酚A的婴儿奶瓶,去年也有不少国家相继出台了针对双酚A的禁令。对此,检验检疫部门提醒相关企业:一是尽快组织人员仔细研读台湾地区的新标准,及时作出应对安排 二是加强新技术和新材料的开发,使用性能相近的PP等绿色环保材料用于生产婴幼儿奶瓶等儿童用品 三是加强与检验检疫部门联系,在了解进口国最新的有关双酚A标准的同时,加强针对婴幼儿奶瓶等高风险产品的检测,确保产品符合要求,避免因召回等造成损失 四是加大新兴市场的开发力度,规避风险。
  • 合肥研究院等在双轴应力调控二维材料析氢方面获进展
    近日,中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所纳米材料与器件技术研究部与新加坡南洋理工大学合作,在双轴应力调控二维材料析氢方面取得新进展。相关研究成果发表在Advanced Materials上。   由于固有的拉伸应变和增强的局部电场具有高度弯曲表面的纳米材料,已被证明可有效调节自身表面的物理化学状态。研究表明,过渡金属二硫化物(TMD)中的应力可激活惰性基面、提高催化性能,如二硫化钼(MoS2)。然而,与传统的单轴应力相比,多维度应力和TMDs层数对局域电子结构、空穴的影响有待探索。   鉴于此,研究人员提出新型自硫化策略来诱导原位形成层数可调的双轴应变MoS2纳米壳,并剖析了双轴应力和层数如何影响其局部电子构型和活性中心结构。电化学测试和密度泛函理论(DFT)计算表明:可优化MoS2纳米壳中的应变程度、层数和Mo配位条件以实现增强的析氢反应(HER)活性;双轴应变和S空位有助于促进氢吸附步骤;具有4个配位数的特定Mo位点的双层MoS2纳米壳表现出高效的理论催化活性。该工作为制备具有微调层数的双轴应变TMDs电极以及提高电催化性能开辟了新的有效途径。   研究工作得到国家自然科学基金、中科院交叉创新团队和新加坡科技研究局的支持。   论文链接 图1.Ni3S2@BLMoS2的合成与结构表征 图2.DFT理论计算 为促进二维材料的研究与应用,仪器信息网将于2022年11月15日组织召开 “二维材料的表征与评价”主题网络研讨会。邀请业内专家以及厂商技术人员就二维材料最新应用研究进展、检测技术及标准化等分享精彩报告,为广大用户搭建一个即时、高效的交流平台。点击图片直达会议页面
  • 华中科技大学1100万元招标购买1套双束电镜与飞行时间二次离子质谱仪联用系统
    6月10日,华中科技大学公开招标,购买1套聚焦离子/电子双束电镜与飞行时间二次离子质谱仪联用系统,预算1100万元。  项目编号:WHCSIMC2021-1308316ZF(H)  项目名称:华中科技大学聚焦离子/电子双束电镜与飞行时间二次离子质谱仪联用系统采购项目  预算金额:1100.0000000 万元(人民币)  最高限价(如有):1100.0000000 万元(人民币)  采购需求:  1.本次公开招标共分1个项目包,具体需求如下。详细技术规格、参数及要求见本项目招标文件第(三)章内容。  第1包:  (1) 项目包编号:1  (2) 项目包名称:聚焦离子/电子双束电镜与飞行时间二次离子质谱仪联用系统  (3) 类别:货物  (4) 数量:1台/套  (5) 简要技术要求:详见招标文件  (6) 采购预算:1100万元人民币  (7)交货期:合同签订后六个月以内货物送至指定地点。  (8)质保期:整机及所有第三方厂商软硬件提供五年的免费保修,保修期内设备的零备件费用、人工费用和差旅费用等所有费用(耗材费用除外)均由卖方承担,保修期自验收合格签字之日起计算。仪器保修期内、或保修期外在不涉及仪器硬件升级或维修的条件下,对软件提供免费升级服务。  (9)其他:接受进口产品  合同履行期限:交货期:合同签订后六个月以内货物送至指定地点 质保期:整机及所有第三方厂商软硬件提供五年的免费保修,保修期内设备的零备件费用、人工费用和差旅费用等所有费用(耗材费用除外)均由卖方承担,保修期自验收合格签字之日起计算。仪器保修期内、或保修期外在不涉及仪器硬件升级或维修的条件下,对软件提供免费升级服务。  本项目( 不接受 )联合体投标。  开标时间:2021年07月01日 09点30分(北京时间) 项目报名表.docx
  • 瞄准科技前沿!复旦大学“集成电路科学与工程”入选第二轮“双一流”名单
    近日,教育部、财政部、国家发展改革委发布《第二轮“双一流”建设高校及建设学科名单》(教研函〔2022〕1号),复旦大学的“集成电路科学与工程”入选。2019年12月,复旦大学宣布“集成电路科学与工程” 博士学位授权一级学科点将于2020年试点建设,并启动博士研究生招生。据介绍,“集成电路科学与工程”一级学科的建设内容将紧扣集成电路产业链各环节的主要任务,致力于解决集成电路设计、集成电路制造和工艺技术,以及集成电路封测各个环节的核心科学与工程技术问题。2020年12月,国务院学位委员会、教育部印发了《国务院学位委员会 教育部关于设置“交叉学科”门类、“集成电路科学与工程”和“国家安全学”一级学科的通知》(学位〔2020〕30号),集成电路正式成为一级学科。国务院学位委员会办公室负责人表示,国务院学位委员会作出设立“集成电路科学与工程”一级学科的决定,就是要构建支撑集成电路产业高速发展的创新人才培养体系,从数量上和质量上培养出满足产业发展急需的创新型人才,为从根本上解决制约我国集成电路产业发展的“卡脖子”问题提供强有力人才支撑。教育部有关负责人表示,第二轮“双一流”建设瞄准科技前沿和关键领域,加大力度优化学科专业和人才培养布局,率先推进学科专业调整,夯实基础学科建设,加强应用学科与行业产业、区域发展的对接联动,推进中国特色哲学社会科学体系建设,推动学科交叉融合。同时,深化科教融合,支撑高水平科技自立自强,深入推进“高等学校基础研究珠峰计划”,加强关键领域核心技术攻关,集中力量开展高层次创新人才培养和联合科研,加强重大科研平台协同对接,服务国家创新体系建设。数据显示,2020年我国直接从事集成电路产业的人员约54.1万人,同比增长5.7%。从产业链各环节看,2020年设计业、制造业和封装测试业的从业人员规模分别为19.96万人、18.12万人和16.02万人。预计到2023年前后,全行业人才需求将达到76.65万人左右。有关专家表示,集成电路学科入选“双一流”,将使该学科的建设发展得到更多支持。创道投资咨询总经理步日欣向记者指出,集成电路的人才培养还体现在“电子科学与技术”一级学科中,下设电磁场与微波技术、电路与系统、物理电子学、微电子学与固体电子学等专业,在产业中统称为电子工程。在第二轮“双一流”建设高校及建设学科中,上海交通大学、东南大学、南京邮电大学、中山大学、电子科技大学的“电子科学与技术”学科也被列入名单。“入选双一流对于学科建设有重要意义,避免了学科发展的同质化,可以获得国家和高校层面的重点扶持,可以更好地提升相关领域的教育水平和科研能力。”步日欣向《中国电子报》记者表示。
  • TESCAN发布双束FIB-SEM新品AMBER和AMBER X
    p strong 仪器信息网讯 /strong  2019年10月15日,合肥市,在2019全国电子显微学学术年会期间,泰思肯(中国)有限公司(TESCAN)发布了双束FIB-SEM新品。2018年,TESCAN先后发布了S9000G超高分辨型Ga离子FIB-SEM和S9000X超高分辨型Xe Plasma FIB-SEM 1年后,TESCAN再次发布双束FIB-SEM新品——TESCAN AMBER和TESCAN AMBER X,这两款新品都是基于S8000平台的升级版。发布会上,TESCAN为来宾准备了捷克风情的啤酒、红酒以及点心,让来宾在轻松愉快的气氛下品尝美食的同时,了解TESCAN的历史和最新产品。 /p p   本次活动,TESCAN特别邀请到中国科学院院士、浙江大学学术委员会主任张泽出席并致辞,并与泰思肯(中国)有限公司总经理冯骏一起为TESCAN AMBER揭幕。 /p p style=" text-align: center "    img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201910/uepic/cdf6afae-c3b5-44e7-bb1d-5185f75ef2b2.jpg" title=" 揭幕.jpg" alt=" 揭幕.jpg" / /p p style=" text-align: center "   张泽院士和冯骏总经理共同为新品TESCAN AMBER揭幕 /p p   TESCAN AMBER作为基于S8000平台的升级版,是一款结合了高分辨分析型FIB和超高分辨扫描电镜的综合分析平台。从现场获取的产品展示页上看到,TESCAN AMBER与S9000系列相比较,配置电子镜筒有很大不同,S9000系列配置的是Triglav& #8482 超高分辨SEM 镜筒,TESCAN AMBER系列则是无漏磁动态加速BrightBeam& #8482 型超高分辨SEM镜筒,对于分析磁性样品、电子束敏感样品以及不导电材料等有较大优势。TESCAN AMBER 配置了2套镜筒内探测器系统,具有多种SE和BSE探测模式。TESCAN AMBER X的FIB使用了Xe等离子源,相较使用Ga离子的FIB-SEM, 在同样工作条件下,Xe离子的作用速度为Ga离子的50~60倍 另一方面,Ga离子可以获得比Xe更小的束斑:Ga 离子分辨率约为2.5nm, Xe等离子约为15nm。Ga离子FIB是要要求高精度刻蚀的首选方案,而Xe 等离子FIB对于需要高效率、大体积加工的样品,则具有更大的吸引力! /p p   产品经理Ondrej Nezhyba在《Background, Current Business and Product Overview》报告中把TESCAN AMBER系列具有的特点归纳为以下几个方面: /p p span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "   超高分辨聚焦离子束扫描电镜 /span /p p span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "   BrightBeam& #8482 扫描电子镜筒提供无磁场的超高分辨成像 /span /p p span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "   高效率、截面宽度达到1mm大面积FIB样品加工 /span /p p span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "   可灵活选择镜筒内SE和BSE探测器 /span /p p span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "   自动优化电子束,实现高通量、多模态FIB-SEM断层扫描 /span /p p span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "   超大视野、便捷的导航 /span /p p style=" text-align: center " img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 364px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201910/uepic/73a56733-7bdc-4c0b-ba4c-f52cb2847c30.jpg" title=" TESCAN AMBER.jpg" alt=" TESCAN AMBER.jpg" width=" 600" vspace=" 0" height=" 364" border=" 0" / /p p style=" text-align: center "   双束FIB-SEM新品TESCAN AMBER /p p style=" text-align: center " img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201910/uepic/e47faf46-c68f-4c83-a623-6570550800c5.jpg" title=" 现场.jpg" alt=" 现场.jpg" / /p p style=" text-align: center "   新品发布会现场 /p p   自称从2014年开始被公司内部“封杀”——不许公开发言的冯骏,在今天的新品发布会上出人意料地并未有多少笔墨言及新产品TESCAN AMBER,却从2014年那一场风波开始讲起,分享这5年来带领泰思肯(中国)有限公司深入思考用户的需求并制定、践行“聚焦TESCAN客户,创新服务内容,提升服务品质”发展战略的历程。在实践中,TESCAN采取了调整维修工程师的管理制度、加强用户应用支持、增加零备件库存、电话回访售后现场服务、建立用户群等措施,在用户和厂家之间建立良好互动。冯骏表示,TESCAN中国的特色服务已经广受TESCAN中国用户的赞誉。5年,冯骏终于被“解封”了!仪器信息网也见证了兰州大学等TESCAN用户“解封”的点点滴滴! /p p style=" text-align: center " img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201910/uepic/b64d8ddd-6b80-442f-a86c-8cc4c8d9dc6c.jpg" title=" 现场1.jpg" alt=" 现场1.jpg" / /p p   本次新品发布会简短而隆重,并未对仪器的各项参数指标、具体应用案例展开详细介绍。仪器信息网编辑从现场了解到,16-18日,TESCAN将连续3天开展现场Demo演示和技术交流会(合肥丰国际大酒店1楼百合厅),内容包括:原位高温拉伸成像演示、TESCAN新一代通用型 FIB -SEM 演示。TESCAN AMBER产品的详细内容和产品亮点,在3天的现场演示和交流中,等待着用户去亲身体会! /p p strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 了解更多会议同期报道,点击下图进入会议报道专题! /span /strong br/ /p p a href=" https://www.instrument.com.cn/zt/CEMS2019" target=" _blank" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201910/uepic/e99648a8-d873-45af-8e0e-47d22ef36aa0.jpg" title=" 专题logo.png" alt=" 专题logo.png" / /a /p
  • 赛默飞创新技术应用系列之双三元液相色谱DGLC(二)——在线固相萃取技术
    样品前处理是HPLC分析中必不可少的一部分,常需手工且需多步操作才能完成,要比HPLC分离和数据处理等花费更多的时间。其作用是去除试样中的干扰物质,使痕量组分得到富集,便于检测和分离,且不损害色谱柱。因此,在分析方法的建立和常规分析中,方法的精密度和准确性很大程度上取决于样品的前处理操作。 近年来,随着液相色谱仪技术的迅速发展,HPLC自动化程度越来越高,加之色谱柱颗粒技术的发展,使得色谱分离的时间大大缩短。无疑,样品的前处理技术实现自动化,将会为实验室人员带来极大的益处。尤其是当面临大量样品且前处理过程繁琐时,自动化无疑是理想的选择,这也与HPLC技术发展相匹配。固相萃取是当前常用的样品前处理技术,分为在线和离线两种方式,用于样品的净化、除杂和富集。离线固相萃取具有试剂用量少、节省时间、易于SOP等优点。其缺点为SPE固相萃取柱仅能使用一次,成本较高。而在线固相萃取技术(online SPE)能把活化、平衡、除杂和洗脱等过程在封闭系统内自动化完成,减少人工操作带来的误差,提高方法的准确性和精密度,不仅能加快样品的前处理过程,而且SPE柱可重复使用,总的分析成本将大大降低;更为关键的是在线SPE柱(dp5~10&mu m)比离线SPE萃取管柱效更高,分离度更好,样品更干净,更易于最终的HPLC分离。 传统实现online SPE的过程如图1所示,常需另外添加一个输液泵,系统连接复杂,灵活性和自动化程度较差。赛默飞UltiMate 3000双三元液相色谱,采用独特的双泵设计,每个泵可作为一个单独的体系,有各自独立的比例阀和流动相体系,可同时单独控制三种不同的流动相,在Chromeleon变色龙软件的支持下,结合独特的阀切换技术,通过灵活的流路连接设计,一套系统即可以轻松实现online SPE以及HPLC分离过程。见图2. 图1 online SPE过程 图2 赛默飞UltiMate 3000双三元液相色谱online SPE 技术 在线固相萃取技术的痕量组分富集应用 饮用水中9种有机物(微囊藻毒素-LR、呋喃丹、甲萘威、百菌清、莠去津、溴氰菊酯、2,4,6-三氯酚、五氯酚和苯并芘)的分析比较复杂,对很多实验室的工作人员来说具有很大的挑战性。国标方法GB/T 5750需要复杂的样品前处理流程,如水体的富集,但使用赛默飞的双三元(DGLC)液相色谱,一套系统轻松搞定水体的富集、净化、分离与检测,不仅精简了饮用水的前处理操作,大大简化了国标方法的复杂性,而且很容易实现饮用水标准检验方法的检出限要求,使得在饮用水水质控制方面更加简单易行。同时在普及性极高的HPLC-UV-FLD仪器上实现了高灵敏度检测,可作为监测饮用水体检测上述有机物的常用方法。 图3 在线固相萃取-双三元液相色谱分析原理图 (A:上样,清洗,萃取;B:洗脱,分离,分析) 图4 9种有机物混合标准品紫外谱图 图5 9种有机物混合标准品荧光谱图 在线固相萃取技术的复杂样品净化应用 在线固相萃取技术的色谱柱切换法是分离和清除复杂多组分样品杂质的有效技术,可被用于去除强保留的、对色谱柱造成损坏的杂质,又可除去干扰色谱分离的物质。黄芪是常见的中药,也是中药方剂配伍及其制剂中使用频率较高的中药。其中黄芪甲苷是主要活性成分,药品标准中常将其作为质量评价指标成分。但黄芪甲苷含量较低,且黄芪基质复杂。2010版一部药典中,黄芪药材的前处理采用正丁醇萃取,经过D101大孔吸附树脂离线纯化后,再进样分析,步骤较多,回收率不高。利用赛默飞双三元液相色谱系统,采用在线固相萃取技术的柱切换净化方法结合电雾式检测器检测,对样品进行净化后再自动切换到分析柱上进行分析,取得了很好的结果。已成功应用于黄芪药材、归脾丸(浓缩丸),补肾固齿丸,益气养血口服液和颈复康颗粒等中药复方样品的分析中。系统连接方式见图5. 图6 仪器系统连接图 图7-1 黄芪甲苷对照品 图7-2黄芪药材 图7-3 归脾丸 图 7-4 益气养血口服液 图7-5 颈复康颗粒 图7-6补肾固齿丸 图7 黄芪及其复方分离谱图 结合限制性介质材料(RAM)柱和Turboflow技术,提高生物样品分析效率 限制性介质材料(RAM)柱同时具有对大分子的体积排阻作用和对小分子的吸附作用,通过控制吸附剂合适的孔径和对吸附剂的外表面进行适当的生物兼容性修饰,使得生物样品中的大分子基质成分不能进入吸附剂的内孔中去,且生物兼容性的外表面保证了生物大分子不会发生不可逆的变性和吸附,这样大分子物质在死体积或近于死体积的情况下被洗脱除去。而Turboflow技术是利用大粒径填料使流动相在高流速下产生涡流状态,在涡流状态下,溶质分子传质加快,传质阻力减小,虽然其流速很高,但分离效率并没有随之降低很多。在这种情况下,大分子的基质成分如蛋白质等,还未能扩散进入填料颗粒内部就已被洗出柱外,而小分子的待测物则可以保留下来,与基质分离。 在用大鼠进行抗高血压联合用药氢氯噻嗪和尼群地平的药代动力学实验中,每次取血量有限,且血药浓度较低,要求最好可同时测定氢氯噻嗪和尼群地平。此两种药物同时检测的分析方法报道很少,多数是对两药分别建立分析方法。原因有两个:一、尼群地平口服吸收存在首过效应,体内血药浓度值低,大约1-50 ng/mL,在这个检测浓度条件下,多采用液质联用技术进行分析,而此两种药物在质谱工作条件下一个是正离子模式,一个是负离子模式,同时检测不方便;二、尼群地平和氢氯噻嗪极性相差较大,同时提取和分析困难较大。 利用赛默飞双三元液相色谱系统(DGLC)的online SPE技术结合紫外检测器,采用限制性介质材料(RAM)柱CAPCELL MF C8作为在线固相萃取柱。血浆样品于4℃下,10000 r/min高速离心后,取上清液,用0.22 &mu m尼龙滤膜过滤,直接进样分析,可在线去除血浆中的蛋白,又可同时对尼群地平和氢氯噻嗪进行测定,避免了样品前处理手动操作带来的误差,且样品基质干扰少,适合对血浆样品定量分析。此分析方法不仅提高了生物样品的分析效率,而且可以为进一步的药代动力学-药效学联合模型的建立提供有力支持。 图8-1 氢氯噻嗪(3.3 ppm) 图8-2 尼群地平(3.3 ppm) 图9-1 大鼠血浆中氢氯噻嗪 图9-2大鼠血浆中尼群地平 上面这些应用实例展现了赛默飞UltiMate 3000双三元液相色谱在线固相萃取技术的多样化应用以及简便、实用、高效的特点。此外,基于灵活的阀切换技术,可以通过并联多柱模式实现高通量的online SPE过程,同时可以针对基质成分和目标物的理化性质,灵活选择多种不同的化学键合相的SPE柱,在Chromeleon变色龙软件支持下,解决实际工作中的分析难题。目前赛默飞UltiMate 3000双三元液相色谱在线固相萃取技术已广泛应用于环境化学、食品饮料、药物临床研究等领域。 参考文献 1、在线固相萃取技术- 高效液相色谱同时分析饮用水中的9种有机物及农残 2、在线固相萃取-高效液相色谱法测定橙汁中多菌灵残留量 3、在线固相萃取-高效液相色谱-荧光检测法测定食用油中多环芳烃 4、加速溶剂萃取-在线固相萃取-高效液相色谱-荧光检测法快速测定谷物或食品中的黄曲霉毒素 5、在线固相净化方法结合电雾式检测器测定黄芪及复方中黄芪甲苷的含量 6、在线固相萃取-高效液相色谱-紫外检测法测定鼠血浆中氢氯噻嗪和尼群地平 7、在线柱浓缩- 超快速液相色谱法测定水体中痕量甲萘威和呋喃丹 8、双三元液相色谱应用文集 赛默飞创新技术应用系列之双三元液相色谱DGLC集锦 (一)二维及全二维液相色谱分离技术应用 (二)在线固相萃取技术 (三)流动相在线除盐技术 (四)在线柱后衍生和反梯度补偿技术 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。我们的使命是帮助客户使世界更健康、更清洁、更安全。公司年销售额130亿美元,员工约39,000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,以及环境与过程控制行业。借助于Thermo Scientific、Fisher Scientific和Unity&trade Lab Services三个首要品牌,我们将创新技术、便捷采购方案和实验室运营管理的整体解决方案相结合,为客户、股东和员工创造价值。我们的产品和服务帮助客户解决在分析领域所遇到的复杂问题与挑战,促进医疗诊断发展、提高实验室生产力。欲了解更多信息,请浏览公司网站:www.thermofisher.com 关于赛默飞世尔科技中国 赛默飞世尔科技进入中国发展已有30多年,在中国的总部设于上海,并在北京、广州、香港、台湾、成都、沈阳、西安、南京、武汉等地设立了分公司,员工人数超过2400名。我们的产品主要包括分析仪器、实验室设备、试剂、耗材和软件等,提供实验室综合解决方案,为各行各业的客户服务。为了满足中国市场的需求,现有5家工厂分别在上海、北京和苏州运营。我们在北京和上海共设立了5个应用开发中心,将世界级的前沿技术和产品带给国内客户,并提供应用开发与培训等多项服务;位于上海的中国创新中心结合国内市场的需求和国外先进技术,研发适合中国的技术和产品;我们拥有遍布全国的维修服务网点和特别成立的中国技术培训团队,在全国有超过400 名经过培训认证的、具有专业资格的工程师提供售后服务。我们致力于帮助客户使世界更健康、更清洁、更安全。欲了解更多信息,请登录网站:www.thermofisher.cn
  • 柏恒科技新品上市 双槽二维梯度PCR仪抢先围观
    产品上新介绍RePure-D系列产品是柏恒科技潜心打造的智能二维梯度基因扩增仪,在此之前我们已发布有RePure-A/B/C系列PCR仪,在原有产品的基础上我们做了更新升级,此前RePure-A/B/C系列产品一经上市就深受广大用户的青睐,全新推出的RePure-D系列采用独特的复合式双槽二维梯度模块,两个模块可独立运行,满足多种实验需求。 柏恒科技新上市的RePure-D系列PCR仪共有三个型号,分别为RePure-D(B)、RePure-D及RePure-D(P),以RePure-D(P)型号PCR仪为例,我们的仪器部分产品参数如下:产品型号RePure-D(P)样本容量64×0.2ml (A 槽) + 32×0.2ml (B 槽)试管0.2ml单管,8联管温度范围0-105℃最大变温速率8℃/s温度均匀性≤±0.2℃≤±0.2℃温度准确性≤±0.1℃≤±0.1℃变温速率可调0.1-8℃梯度温度范围30-105℃梯度类型二维梯度常规梯度(A槽)(B槽)梯度设置范围横向:1-30℃1-30℃纵向:1-30℃热盖温度范围30-115℃ RePure-D 系列PCR仪产品主要特点如下:1.复合双槽二维梯度模块,一机多用RePure-D系列PCR仪具有独特的复合式双槽二维梯度模块,A模块带二维梯度功能,B模块为常规梯度,两个模块可独立运行,复合式模块设置,一机多用,满足不同的实验摸索需求。2.快速升降温,最大变温速率达到8℃/s仪器采用进口温度循环器专用长寿命Peltier模块,最大变温速率8℃/S,快速的升降温可以提升反应速率,进行一次PCR实验所需时间明显缩短,使得实验更快捷。3.仪器操作便捷,功能强大RePure-D系列PCR仪采用安卓操作系统,匹配10.1英寸电容式触摸屏,图形化菜单式导航界面,操作简洁流畅;具备一键快速孵育功能,满足变性、酶切/酶连、ELISA等实验需要。 当然,我们的RePure-D系列PCR仪不只以上优势,还有其它更多特色,如配置自适应压杆式热盖,能适应不同高度试管以及自动断电保护功能等。想了解更多吗,可以访问我们的网站或者联系技术支持人员,我们提供详尽的产品介绍,更多PCR仪等产品可以访问柏恒科技官网了解。
  • 539万!2024年新疆大学“双一流”建设(第二批)分析测试中心(进口)共享仪器平台采购项目
    一、项目基本情况项目编号:xsj2024106-7项目名称:2024年新疆大学“双一流”建设(第二批)分析测试中心(进口)共享仪器平台检测能力提升(2期)采购方式:公开招标预算金额(元):5360000最高限价(元):1960000,2470000,930000采购需求:标项一 标项名称:2024年新疆大学“双一流”建设(第二批)分析测试中心(进口)共享仪器平台检测能力提升(2期)(第一包) 数量:不限 预算金额(元):1960000 简要规格描述或项目基本概况介绍、用途:具体采购要求详见招标文件 备注:标项二 标项名称:2024年新疆大学“双一流”建设(第二批)分析测试中心(进口)共享仪器平台检测能力提升(2期)(第二包) 数量:不限 预算金额(元):2470000 简要规格描述或项目基本概况介绍、用途:具体采购要求详见招标文件 备注:标项三 标项名称:2024年新疆大学“双一流”建设(第二批)分析测试中心(进口)共享仪器平台检测能力提升(2期)(第三包) 数量:不限 预算金额(元):930000 简要规格描述或项目基本概况介绍、用途:具体采购要求详见招标文件 备注:合同履约期限:标项 1、2、3,详见招标文件“第五章采购需求”本项目(否)接受联合体投标。二、获取招标文件时间:2024年03月05日至2024年03月26日,每天上午00:00至12:00,下午12:00至23:59(北京时间,法定节假日除外)地点:政采云平台http://www.zcygov.cn/方式:供应商登陆政采云账户(网址:https://www.zcygov.cn/),在线申请获取采购文件(登录政府采购云平台→采购项目→获取采购文件→申请,审核通过后可下载招标文件,如有操作性问题,可与政采云在线客服进行咨询,咨询电话95763)。售价(元):0三、对本次采购提出询问,请按以下方式联系1.采购人信息名 称:新疆大学地 址:乌鲁木齐市胜利路666号联系方式:0991-85800352.采购代理机构信息名 称:新疆新世纪招标有限公司地 址:新疆乌鲁木齐市水磨沟区新兴街20号凤凰科技大厦五楼联系方式:18799185025、131099692293.项目联系方式项目联系人:周志伟、宋金龙电 话:18799185025、13109969229
  • 17所高校生物学/生物医学工程学科入列第二轮“双一流”建设名单
    2月14日,教育部、财政部、国家发展改革委公布了第二轮“双一流”建设高校及建设学科名单,本文对生物/生物医学类学科及学校进行梳理总结,供广大对生物学科感兴趣的用户了解。共有17所高校的生物/生物医学类学科入列本轮名单。中国农业大学:生物学北京协和医学院:生物学、生物医学工程吉林大学:生物学复旦大学:生物学、同济大学:生物学上海交通大学:生物学南京大学:生物学东南大学:生物医学工程浙江大学:化学、生物学中国科学技术大学:生物学中国科学技术大学: 生物学厦门大学:生物学河南大学:生物学武汉大学:生物学华中农业大学:生物学中山大学:生物学西南大学:生物学附全名单:第二轮“双一流”建设高校及建设学科名单.pdf
  • 国办明确第二批92个双创示范基地 26个高校/科研院所入选
    p   6月21日,国务院办公厅印发《关于建设第二批大众创业万众创新示范基地的实施意见》(以下简称《意见》),系统部署第二批大众创业万众创新示范基地建设工作。 /p p   《意见》明确了第二批共92个双创示范基地,包括北京市顺义区等45个区域示范基地,北京大学、中国科学院西安光学精密机械研究所等26个高校和科研院所示范基地,中国航空工业集团公司等21个企业示范基地。 /p p   根据2017年《政府工作报告》部署要求,为在更大范围、更高层次、更深程度上推进大众创业万众创新,持续打造发展新引擎,突破阻碍创新创业发展的政策障碍,形成可复制可推广的创新创业模式和典型经验,经国务院同意,决定在部分地区、高校和科研院所、企业建设第二批双创示范基地。 /p p   根据《意见》内容,为了扎实推进落实既定改革举措和建设任务,推动创新创业资源向双创示范基地集聚,确保各项“双创”支持政策真正落地,推出一批有效的改革举措: /p p   在加快科技成果转化应用方面,进一步打通科研和产业之间的通道,加速双创示范基地科技成果转移转化。落实好提高科技型中小企业研发费用加计扣除比例的政策。建立有利于提升创新创业效率的科研管理、资产管理和破产清算等制度体系。出台激励国有企业加大研发投入力度、参与国家重大科技项目的措施办法。通过股权期权激励等措施,让创新人才在科技成果转化过程中得到合理回报,激发各类人才的创新创业活力。加强国家与地方科技创新政策衔接,加大普惠性科技创新政策落实力度,落实高新技术企业所得税优惠等创新政策。 /p p   在支持建设“双创”支撑平台方面,采取政府资金与社会资本相结合的方式支持双创示范基地建设,引导各类社会资源向创新创业支撑平台集聚,加快建设进度,提高服务水平。支持示范区域内的龙头骨干企业、高校和科研院所建设专业化、平台型众创空间。对条件成熟的专业化众创空间进行备案,给予精准扶持。依托科技园区、高等学校、科研院所等,加快发展“互联网+”创业网络体系,建设一批低成本、便利化、全要素、开放式的众创空间,降低创业门槛。试点推动老旧商业设施、仓储设施、闲置楼宇、过剩商业地产转为创业孵化基地。双创示范基地可根据创业孵化基地入驻实体数量和孵化效果,给予一定奖补。 /p p   详细名单如下: /p p style=" text-align: center " strong 第二批双创示范基地名单(92个) /strong /p p    strong 一、区域示范基地(45个) /strong /p p   北京市顺义区 /p p   天津滨海高新技术产业开发区 /p p   河北省保定国家高新技术产业开发区 /p p   山西转型综合改革示范区学府产业园区 /p p   内蒙古自治区包头稀土高新技术产业开发区 /p p   辽宁省大连高新技术产业园区 /p p   辽宁省鞍山高新技术产业开发区 /p p   吉林长春新区 /p p   黑龙江哈尔滨新区 /p p   上海市徐汇区 /p p   江苏省南京市雨花台区 /p p   浙江省杭州经济技术开发区 /p p   浙江省宁波市鄞州区 /p p   浙江省嘉兴南湖高新技术产业园区 /p p   安徽省芜湖高新技术产业开发区 /p p   福建省厦门火炬高技术产业开发区 /p p   福建省泉州市丰泽区 /p p   江西赣江新区 /p p   山东省青岛高新技术产业开发区 /p p   山东省淄博市张店区 /p p   山东省威海火炬高技术产业开发区 /p p   河南省许昌市城乡一体化示范区 /p p   河南省鹿邑县 /p p   湖北省武汉市江岸区 /p p   湖北省荆门高新技术产业开发区 /p p   湖北省黄冈市罗田县 /p p   湖南省湘潭高新技术产业开发区 /p p   广东省深圳市福田区 /p p   广东省汕头华侨经济文化合作试验区 /p p   广东省中山火炬高技术产业开发区 /p p   广西壮族自治区南宁高新技术产业开发区 /p p   海南省海口国家高新技术产业开发区 /p p   重庆市永川区 /p p   四川天府新区 /p p   四川省巴中市平昌县 /p p   贵州省贵阳高新技术产业开发区 /p p   贵州省遵义市汇川区 /p p   云南省昆明经济技术开发区 /p p   西藏自治区拉萨市柳梧新区 /p p   陕西省杨凌农业高新技术产业示范区 /p p   甘肃省兰州市城关区 /p p   青海省青海国家高新技术产业开发区 /p p   宁夏回族自治区银川经济技术开发区 /p p   新疆维吾尔自治区乌鲁木齐高新技术产业开发区 /p p   新疆生产建设兵团石河子高新技术产业开发区 /p p    strong 二、高校和科研院所示范基地(26个) /strong /p p   北京大学 /p p   河北农业大学 /p p   吉林大学 /p p   哈尔滨工业大学 /p p   复旦大学 /p p   上海科技大学 /p p   南京理工大学 /p p   南京工业职业技术学院 /p p   浙江大学 /p p   山东大学 /p p   武汉大学 /p p   华中科技大学 /p p   中南大学 /p p   华南理工大学 /p p   西安电子科技大学 /p p   中国信息通信研究院 /p p   国家工业信息安全发展研究中心 /p p   中国科学院计算技术研究所 /p p   中国科学院大连化学物理研究所 /p p   中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 /p p   中国科学院上海微系统与信息技术研究所 /p p   中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 /p p   中国科学院宁波材料技术与工程研究所 /p p   中国科学院合肥物质科学研究院 /p p   中国科学院深圳先进技术研究院 /p p   中国科学院西安光学精密机械研究所 /p p    strong 三、企业示范基地(21个) /strong /p p   中国航空工业集团公司 /p p   中国船舶重工集团公司 /p p   中国电子科技集团公司 /p p   国家电网公司 /p p   中国移动通信集团公司 /p p   中国电子信息产业集团有限公司 /p p   中国宝武钢铁集团有限公司 /p p   中国钢研科技集团有限公司 /p p   北京有色金属研究总院 /p p   中国普天信息产业集团公司 /p p   三一重工股份有限公司 /p p   北京百度网讯科技有限公司 /p p   长春国信现代农业科技发展股份有限公司 /p p   万向集团公司 /p p   合肥荣事达电子电器集团有限公司 /p p   浪潮集团有限公司 /p p   迪尚集团有限公司 /p p   深圳市腾讯计算机系统有限公司 /p p   重庆猪八戒网络有限公司 /p p   四川长虹电子控股集团有限公司 /p p   新希望集团有限公司 /p p /p
  • 霍尼韦尔中国总裁余锋:看好中国“双碳”目标带来的机遇
    中国“双碳”目标的持续推动,正在加速各行业向低碳化迈进。在此次2023年夏季达沃斯论坛上,霍尼韦尔中国总裁余锋接受中新社专访时说,“霍尼韦尔尤其看好中国‘碳达峰’与‘碳中和’目标推动相关行业节能减排、实现可持续发展带来的机遇。”霍尼韦尔是最早进入中国的美资企业之一。近几年,企业不断加码中国市场,于2020年至2022年在湖北、陕西和天津落户新项目。“中国已连续多年成为霍尼韦尔全球第二大市场和最大的增长型市场。在过去几十年霍尼韦尔一直扎根中国,看到中国各地营商环境逐年在往好的方向发展。”余锋表示。与此同时,中国在数字经济和低碳发展等领域的前景给企业带来了广阔的发展前景。余锋说,在中国,“双碳”目标、数字经济和创新驱动发展战略的持续推进正在加速各行业向低碳化和数字化迈进,“这些为像霍尼韦尔这样长期致力于推动可持续发展的企业带来了更多机遇。”余锋表示,中国提出的“双碳”目标是对全球减碳愿景的重要承诺,其对高耗能尤其是二氧化碳排放量较大的行业,如航空、能源、化工、建筑、制造业等支柱产业带来减排挑战的同时,也为技术创新和应用孕育了发展潜力。在深耕中国市场时,霍尼韦尔发现中国有一系列新机遇,如可持续发展、自动化、智能化等,“这些重要的机会给我们这个‘百年老店’带来了新的希望。”因此,霍尼韦尔对中国市场充满了信心,正在继续寻找在中国投资发展的机会。在过去近6个月的时间里,余锋在国内已经飞行超过40次,希望抓住新的机遇,实现新的发展。余锋说,更高水平的对外开放会进一步释放中国市场潜力与红利,霍尼韦尔期待可以更好地参与其中并发挥价值。此次参加夏季达沃斯论坛,余锋主要关注可持续发展、能源转型和材料供应链数字化,同时希望与潜在客户交流,了解如何更好了解客户需求。伴随中国新冠疫情防控政策调整,余锋发现,今年很多行业正在快速恢复和发展:航空业、旅游业、酒店业、餐饮业等都在快速恢复,而有些在中国本来就是高速增长的行业今年继续高速增长,如储能、新能源汽车等。“我们相信随着时间的推移,会有更多的行业进入快速恢复期。”
  • 糖尿病药物治疗史里程碑成果:林圣彩团队破解二甲双胍靶点
    二甲双胍作为一种天然化合物的衍生物自1957 年上市后,历经 60 多年的发展,至今仍作为一 线药物在临床被广泛使用,而且近年来发现二甲双胍有越来越多的益处,有“神药”之称。然而业内人士谈到其具体的作用靶点时总是争论不休,以至于学术圈都觉得“神药”之所以神就是因为没有明确靶点,久而久之没有明确靶点成了“广泛共识”。今日,来自厦门大学的林圣彩教授团队经历7年的科研攻关,用“钓鱼”的方法破解了破解二甲双胍直接作用靶点之谜,围绕二甲双胍发表的论文已经有近3万篇,林圣彩团队的这项工作称得上是里程碑式的工作,相关研究以Low-dose metformin targets the lysosome–AMPK pathway through PEN2为题发表在Nature杂志上,鉴于该工作的重要意义,来自复旦大学附属中山医院李小英教授和原新加坡分子细胞生物学研究所所长 CHRIS Y H TAN对这项工作进行了精彩点评,以飨读者!如果要我们列举几种自己所熟悉的药物,那么二甲双胍一定能占据一席之地。它不仅仅是治疗二型糖尿病的一线药物:便宜、降糖效果好且副作用小,更因为近年来不断发现的各种神奇功效:降低糖尿病人的体重、缓解脂肪肝,甚至于有潜在的抵抗由于糖尿病所引起的多种癌症的效果等,而被称为“明星”药物。特别地,对于健康人群,二甲双胍也很可能有抵抗衰老、延长寿命的作用。因此,它经常和卡路里限制一起,被列为人类未来通向健康长寿之路的重要手段之一。在国外,有数个大规模的探索二甲双胍对人类寿命影响的长期临床实验已经展开,目的就是要找到这一“健康密码”的最终证据,造福于我们的子孙后代。然而,尽管二甲双胍有着如此耀眼的作用,它的分子靶点却一直没有弄清,这极大地限制了我们对二甲双胍的理解和应用——我们不知道二甲双胍的这些神奇效果是从何而来,由哪些分子所介导,当然也就没办法“举一反三”,去借助这些原理,设计相应策略来更好地行使这些功能。换句话说,我们还没有真正理解二甲双胍这一健康密码的本质。更何况,二甲双胍的作用是有局限性的,例如它只能作用于肝脏、肠道等少数几个组织,对于脂肪组织则无可奈何。因此,如果我们想使用二甲双胍,在减少脂肪的同时保留健硕的肌肉,而不是(因为吃得少)一起减少,那就是要尤其慎重的。如果能设计出专一性靶向脂肪组织里的二甲双胍靶点的药物,突破这一瓶颈,一定能为眼下日益严重的营养过剩等各种代谢性疾病的治疗带来福祉。厦门大学林圣彩院士团队正是在二甲双胍的分子靶点研究方面取得了突破。他们团队长期致力于代谢稳态和代谢疾病发生机制的研究,而从2014年起,他们就对二甲双胍产生了兴趣。那时人们已经发现,二甲双胍能够通过激活一个名为AMPK的蛋白行使上述的诸多功效,然而对于它如何激活AMPK,靶点又是什么,则完全没有弄明白:和二甲双胍相比,其它合成的AMPK激活剂并不具有二甲双胍的所有功效,而二甲双胍(超过临床剂量的除外)对于AMPK在体内的天然激活剂——AMP的水平提升也没有任何作用。种种迹象表明,二甲双胍对AMPK的激活可能是“另辟蹊径”的。经过探索,他们团队在2016年于Cell Metabolism上报道了二甲双胍可能通过他们先前发现的,机体感应饥饿和葡萄糖水平下降时所用的一条名为“溶酶体途径”的通路,激活AMPK的初步结论,为二甲双胍的功效行使指明了一个粗略的方向(关于这条中国人自己发现的新通路,详见林圣彩团队参与撰写的重要综述:『珍藏版』“Must-Read”综述丨阴阳相济的中庸之道——AMPK和mTORC1营养感知与细胞生长调节)。在上述基础上,他们又经过了五年多的探索,最终找到了二甲双胍的分子靶点——PEN2(γ-secretase的亚基),并搞清了它导向溶酶体途径,激活AMPK的具体方式,相关工作以Low-dose metformin targets the lysosome–AMPK pathway through PEN2为题于2022年2月24日发表在Nature杂志上。在这一工作中,林圣彩团队首先通过和厦门大学邓贤明团队合作,后者通过一系列摸索,突破了多个化学合成上的难题,合成了二甲双胍的化学探针。简单地说,这个探针的工作原理就像我们钓鱼一样,前端的“鱼钩”是二甲双胍这个分子,后端的“钓竿”则是一个名为生物素的标签:当前端的二甲双胍分子碰到了它所结合的蛋白,也就是靶点以后,我们就可以通过后端的标签,把二甲双胍连同它的靶点一起“钓”上来,再通过质谱等手段分析,就能知道二甲双胍结合的这个靶点是什么。通过这种方法,他们从细胞中“钓”出了2000多种可能和二甲双胍结合的蛋白。由于二甲双胍可以独立地通过溶酶体途径激活AMPK,他们于是从中筛选出了317种存在于溶酶体上的蛋白进行进一步验证。鉴于这些蛋白又很可能有不少是被“拔出萝卜带出泥”的,他们于是逐一验证了二甲双胍和这些蛋白的相互作用,又从中筛选到了113种,真正直接结合了二甲双胍的蛋白。之后,他们又逐一在细胞中敲低这些蛋白,最终找到了一个名为PEN2的蛋白,能够介导二甲双胍对AMPK的激活。后续的实验进一步表明,PEN2就是二甲双胍启动溶酶体途径激活AMPK的前提,而敲除了PEN2,二甲双胍不但不能激活AMPK,它对于降低脂肪肝、缓解高血糖、延长寿命等诸多效果就都不存在了。这些结果充分说明,二甲双胍确实通过PEN2激活AMPK,并起到各种功效,也就是说,PEN2就是二甲双胍的靶点。林圣彩团队的这一发现无疑加深了我们对二甲双胍这一“健康密码”的理解,不但首次从分子角度勾画出了二甲双胍行使功能的路线图,还为二甲双胍替代药品的筛选提供了潜在的靶点,从而在治疗糖尿病和其他代谢性疾病方面产生更好的疗效。有意思的是,尽管具体的分子靶点有些许不同,但二甲双胍和饥饿(葡萄糖水平下降)走的是同一条路线,即上述的溶酶体途径,可见大自然的大道至简。联想到卡路里限制可以看做是一种大尺度下的饥饿,而它和二甲双胍的功效又大有相似之处,这又让我们不得不喟叹长寿之路的万化归一,而我们祖先所推崇的辟谷养生是多么有前瞻性!当然,这一切的机制的解析的背后,离不开林圣彩团队长期以来的辛勤工作。据林圣彩老师透露,实际上在目前,解析类似于二甲双胍这样的小分子和蛋白质的相互作用,仍是一个很前沿,或者说是很不成熟的领域。以他们此次发现二甲双胍的靶点的经历来看,事实上二甲双胍在水溶液中就像溶于其中的无数盐离子一样,而它所能结合的同样是水溶性的蛋白分子,就如同水中的各种盐离子一样,也是数不胜数。即使对于PEN2这个靶点本身,他们都发现了多个能结合二甲双胍的位点,这可能也是为什么他们课题组最后从2000多个潜在靶点中只找到了一个真正的靶点的原因。对于这种极高的“假阳性”,目前并没有任何手段加以避免,只能说是小分子和蛋白质结合的本质就是如此。因此,唯一的方法只能是不厌其烦地逐一筛选,而这需要的是热爱和执着,以及对小分子“见微知著”的坚定信念。据悉,本文的第一作者马腾是厦门大学2014级博士,从博士入学时起就参与了这一系列工作,为该靶点的最终鉴定付出了长达七年的辛勤努力。而本文的另外两位共同第一作者田潇和张保锭,也都长期高强度地投入在本课题的研究工作上,和本文其他作者一起,为该靶点的鉴定做出了重大贡献。特别值得一提的是,本文的共同通讯作者之一、林圣彩教授培养的得意弟子张宸崧博士(如今也是厦门大学生命科学学院教授)长期围绕AMPK做出的一系列创新性工作,包括2017年作为第一作者发表在Nature上颠覆性工作(颠覆性发现:林圣彩组Nature破解葡萄糖感受的新机制)。我们在此期待着林圣彩团队未来能有更多的成果,也许在那时,我们“游于空虚之境,顺乎自然之理”的长寿之路,就将不再遥远。近年来,林圣彩教授以细胞代谢稳态调控为研究核心,针对细胞对营养物质与能量的感知机制以及代谢紊乱相关疾病的发生发展的分子机制进行研究,取得了一系列原创性成果,特别是发现和鉴定了细胞感应葡萄糖缺乏的溶酶体途径和所在的“葡萄糖感受器”,及其激活AMPK的方式,并打破了传统的“AMPK的激活仅依赖于AMP浓度的变化”的认知(Cell Metabolism, 2013, 2014 Nature, 2017 Cell Research, 2019)。基于本团队发现的溶酶体AMPK通路,他们揭示了二甲双胍激活AMPK是通过该通路(Cell Metabolism, 2016),以及AMPK依赖于不同应激的状态的时空调控(Cell Research, 2019),揭示了钙离子通道TRPV介导了缩醛酶感知葡萄糖到AMPK激活的过程,让葡萄糖感知的通路全线贯通(Cell Metabolism, 2019),围绕AMPK分别与Grahame Hardie和Michael Hall发表两篇重要综述(Cell Metabolism,2018,2020)。专家点评李小英 教授 (复旦大学附属中山医院内分泌代谢科主任)揭开二甲双胍的神秘面纱 随着生活方式和饮食结构的改变,糖尿病呈现全球流行趋势。2015 年全球糖尿病患者达到 4.15 亿,预计 2040 年糖尿病患者将会上升至 6.42 亿。在糖尿病治疗药物的广阔天空中,二甲双胍无疑是一颗耀眼的明星。过去65年,二甲双胍一直作为糖尿病患者治疗的主要手段,长期占据糖尿病治疗一线药物的地位。它引导我们不断深入探索,以期真正揭开这一经典降糖药物的作用靶点和分子机制。近日,厦门大学林圣彩院士团队及其合作者发表在Nature杂志上的研究,发现了治疗剂量的二甲双胍的直接作用靶点及其分子机制,取得了历史性突破。为糖尿病的治疗,乃至抗肿瘤、抗衰老的药物研发和应用提供了崭新的思路,有望成为糖尿病药物治疗史上的一座闪亮的里程碑。二甲双胍于上世纪20年代从植物山羊豆中分离得到,50年代法国医生Jean Sterne开始研究二甲双胍的降糖作用,直到1957成功用于糖尿病患者的治疗。二甲双胍的同类药物苯乙双胍、丁双胍等均因其乳酸酸中毒发生风险和心脏病事件死亡率增高而于70年代退出市场。70年代以来,以UKPDS为代表的大型糖尿病心血管结局研究证明二甲双胍具有显著的降糖效果、良好的安全性、对肥胖的2型糖尿病患者具有心血管保护作用,长期以来一直是2型糖尿病治疗的一线用药,也是应用最为广泛的口服抗糖尿病药物。随着二甲双胍在临床上的广泛使用,人们发现二甲双胍还具有抗肿瘤、延缓衰老、缓解神经退行性疾病症状等作用。因此,解析二甲双胍的作用机制一直是科学家们的梦想。二甲双胍是一种极亲水的小分子药物,在生理情况下通常以带正电荷的质子化形式存在。其主要通过肠道上皮细胞肠腔侧的血浆单胺转运体(PMAT)吸收,而肝脏对二甲双胍的摄取主要是通过肝细胞基底侧的有机阳离子转运体1(OCT1)。二甲双胍的生物利用度约为50%-60%,1-2g/天(或20 mg/kg)二甲双胍摄入达到血药浓度约为10 µM -40 µM。既往在研究二甲双胍作用机制的不同报道中使用的二甲双胍浓度差异很大,常常远高于二甲双胍治疗剂量的血药浓度,并且二甲双胍的作用还受到给药途径的影响。这些问题都导致二甲双胍的作用机制研究产生不一致的结论。本世纪初,El-Mir和Owen分别发现二甲双胍可以特异性的作用于线粒体呼吸链复合体Ⅰ,抑制电子跨膜流动和膜电位形成,从而降低线粒体氧耗,并抑制三磷酸腺苷(ATP)的生成,使AMP/ATP比值升高。值得注意的是,Owen等人在实验中使用了极高浓度(10 mM)的二甲双胍处理,其结果可能无法反应真实的生理效应。Zhou等人提出:二甲双胍通过单磷酸腺苷激活的蛋白激酶(AMPK)依赖的机制抑制肝脏糖异生——该作用对于二甲双胍缓解糖尿病人的高血糖表型可能十分重要,这在深入探讨二甲双胍作用机制的漫漫长路上无疑是一个里程碑式的发现。随后,Shaw等人的研究进一步证实LKB1/AMPK信号通路的激活是二甲双胍抑制糖异生的重要分子机制。 此外,AMPK 介导的二甲双胍降低肝糖输出的可能机制还包括:1)二甲双胍通过AMPK信号通路上调小异二聚体伴侣(SHP),SHP进而与转录因子CREB直接作用,阻止CREB对CRTC2的招募,从而下调糖异生基因的表达;2)二甲双胍通过AMPK信号通路,上调肝脏去乙酰化酶SIRT1基因的表达,SIRT1使CRTC2去乙酰化,促进其泛素化降解,进而下调糖异生基因的表达。除了在糖尿病中发挥作用以外,AMPK还被认为在二甲双胍所介导的延长寿命、延缓衰老等功能上发挥了作用。近年来的研究也进一步发现了许多二甲双胍不依赖于AMPK行使作用的机制,例如Foretz等人发现,在小鼠肝脏特异性敲除AMPK的α催化亚基,并未对小鼠的血糖或二甲双胍的降糖作用产生影响。而肝脏LKB1特异性敲除的小鼠,虽然在基础状态下存在肝糖输出增加和血糖升高的表现,但并不影响其对二甲双胍的反应性。进一步地,Madiraju等人的研究揭示了二甲双胍在线粒体的另一个作用靶点——线粒体甘油磷酸脱氢酶(mGPD)。二甲双胍通过抑制mGPD的活性,阻断α-磷酸甘油穿梭的过程,使NADH在胞浆内聚积,增加胞浆的还原状态而降低线粒体内的还原状态,最终使以乳酸和甘油为底物的糖异生过程受到抑制。此外,Duca等人最近的研究又为我们认识二甲双胍的作用机制提供了崭新的视角。他们发现,二甲双胍发挥降糖作用的第一靶点可能在肠道。经肠道给药后的短时间内,二甲双胍迅速激活肠道AMPK及其下游信号通路,进而通过分布于肠道的迷走神经传入纤维将局部信号传递至中枢,再通过迷走神经传出纤维支配肝脏,最终抑制肝脏的葡萄糖输出。林圣彩团队发现,低剂量的二甲双胍不会引起线粒体呼吸链复合体I的抑制以及AMP/ATP比值的升高,相对地,它可与PEN2分子直接结合。结合二甲双胍的PEN2进一步与溶酶体膜ATP6AP1结合形成复合物。作为v-ATPase的亚单位,ATP6AP1与PEN2复合物则抑制v-ATPase活性,从而激活溶酶体上的AMPK(图1),这种小范围内的AMPK激活,类似于热卡限制情况下的AMPK激活,避免了整个细胞AMPK激活带来的副作用,包括心肌损伤等。林圣彩团队还分别在小鼠肝脏和肠道,以及线虫敲除PEN2,观察到二甲双胍减少肝脏脂质沉积的作用减弱,二双胍的降糖作用受到影响,以及二甲双胍延长寿命的作用消失。该研究表明,深入认识基于细胞内亚细胞器的区域化精准信号通路调控,对提高药物靶点的安全性和有效性都至关重要。图1 二甲双胍激活AMPK机制专家点评Chris YHTan (新加坡分子细胞生物学研究所前所长,)健康活到120岁将不是梦想!【译文】人类对长生不老孜孜不倦地追求始于文明之初。著名的秦始皇49岁英年早逝,太医配制的延年益寿仙丹含有水银,对长生不老的向往让秦始皇死于水银中毒。寿命延长的追求持续到了现代。1975年,国会批准NIH建立国立衰老研究院(National Institute of Ageing)。一开始科学家们对于如何开展关于衰老的研究没有一丝头绪。我在发现了干扰素和抗氧化酶SOD-1的作用机制后,从耶鲁来到NIA,这些基因也和神经疾病及长寿相关。衰老过程伴随位于染色体两侧的DNA序列--端粒的改变,端粒酶可以阻止端粒变短。寻找激活端粒酶的分子给予了科学家长生不老成药的希望。但是,端粒酶的激活分子也存在危险,可以使衰老的细胞变成永生的癌细胞。研究停滞不前。科学家发现在果蝇中增加SOD-1的基因剂量可使寿命成倍增加,这一发现掀起了另一波探索的热潮。然而SOD-1使寿命延长的机制迟迟未能阐明,基于SOD-1开发长寿药也毫无进展。现在,机缘和实力的加持,来自于厦门大学的林圣彩团队发现了长寿的秘密。二甲双胍是治疗糖尿病的一线药物,近年来又发现了抗衰老和抗癌等神奇功效。林圣彩团队发现了二甲双胍通过低葡萄糖感知通路激活AMPK调节寿命的机制,我将此命名为“林通路”。他们发表在本期Nature的文章研究成果找到了二甲双胍的作用靶点进一步证实这一理论。林通路的发现开启了我们对葡萄糖代谢新的认知认识。在过去的一个世纪,科学研究揭示了葡萄糖代谢产能的中心角色。没有葡萄糖,生命难以延续。从1921年Banting和Best因发现胰岛素而获奖开始,多个诺贝尔生理医学奖授予了葡萄糖代谢的研究。现在多数人会认为葡萄糖研究的热潮已经过去。林团队在模式生物的研究揭示了葡萄糖在寿命延长中重要调控机制,重新发掘葡萄糖代谢的中心地位。他们发现了葡萄糖感受器,在饥饿状态、低葡萄糖水平情况下,果糖(1,6)二磷酸水平降低,其醛缩酶被征召至细胞器溶酶体表面,和v-ATPase形成复合物,激活AMPK,抑制mTORC的活性,抑制细胞生物合成。林通路葡萄糖感受器的发现将AMPK调控的分解代谢和mTOR调控的合成代谢联系起来,组成了细胞阴阳两面。林团队的研究使我们从全新角度思考葡萄糖的功能:葡萄糖不仅仅是能量分子,它也是重要的信使分子。目前,林团队握有崭新的一整个系列先导分子的专利,将可能使我们保持健康活得更长。林团队开启了以前难以想象的药物研发新篇章,首次实现通过无毒药物将癌症变为可控疾病的可能。这些先导分子可预防癌症,可治疗肥胖和脂肪肝。在不远的将来,也可能在我们身上,健康活到120岁将不是梦想!
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