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氯亚氨基二苄

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  • 技术漫谈|超高分辨率显微成像技术在神经科学中的应用(二)
    荧光显微成像技术对人们理解神经科学起了非常关键的作用。而最近一些年出现的各种超分辨显微成像技术和专门的荧光探针能够以超过以往普通光学显微镜的分辨率直接观察神经元亚细胞结构和蛋白质排列。并以直观可视方式揭示了神经细胞骨架组成、分布、运动和膜蛋白信号传导、突触下结构和功能,以及神经元−胶质细胞相互作用。同时超高分辨显微成像技术(Super Resolution,SR,下文中出现SR均指超高分辨率显微成像技术)对于许多自身免疫和神经退行性疾病模型中的分子靶点研究也提供了全新的强大工具。今年春,Werner等科学家在美国化学学会会刊(ACS)上最新发表了一篇综述,比较详实系统介绍了超高分辨率显微技术在神经科学上的最新应用进展。我们在此文基础上进行了编译整理。因文章较长,我们将分三期陆续介绍。本期接着上期的第一部分超高分辨率显微技术在神经科学中的应用(一) ,为第二部分内容。4.荧光标记与样品制备4.1. 荧光标记神经元和脑片的超分辨率成像是用适当的荧光团标记感兴趣的生物分子,理想情况下是以定量和化学计量的方式。虽然SIM和其他超分辨方法的成像质量取决于信号背景(S/B)比,但SIM对荧光团没有特殊要求。另一方面,STED显微镜可达到的分辨率在很大程度上取决于所用荧光团的光稳定性。RESOLFT显微镜使用可逆光开关FPs,具有两个稳定状态,因此可以使用较低的激光照射强度。所有SMLM方法的定位精度取决于每个事件检测到的光子数。dSTORM需要光开关有机荧光团,包括菁、罗丹明和恶嗪染;而PALM则需要使用光开关、光转换和光激活FPs。与此相反,DNA-PAINT理论上适用于所有荧光团,因为开/关速率由对接链和成像链序列和缓冲条件决定,而其中 Cy3B和ATTO 643效果最好。、为了获得一张好的超分辨率图像,除了成像方法以外,样品制备也非常关键。使用荧光探针进行高效和特异的标记,并且使标记误差(荧光团和目标之间的距离)达到最小。为了通过荧光成像进行结构解析,标记密度(即荧光探针之间的距离)必须显著高于所需的分辨率。另一方面,特别是对于接近几乎分子分辨率的超分辨率成像方法,标记误差必须尽可能小,以达到高精度成像。对于活细胞标记而言,在合适的表达载体中融合感兴趣的蛋白质的基因编码FPs无疑成为首选。然而,FPs的亮度较低,与有机染料相比,其图像分辨率较低。理想的标记方法是使用荧光染料标记基因编码的蛋白质、肽标签或单一氨基酸。在模式生物如果蝇或秀丽隐杆线虫的应用得益于基因编码工具,通过转座子、操纵二分体Gal4/UAS表达系统或Crispr/Cas9方法引入或去除突触蛋白和荧光蛋白。由于瞬时转染的细胞表现出不同的蛋白质表达水平,蛋白质的分布和功能不一定反映野生型的情况。图5 通过单体链霉亲和素结合AP标记的突触蛋白成像结果显示Nlg1和LRRTM2的差异分布(dSTORM成像)。上排:Homer 1c GFP作为突触后室的参考。第二排:Nlg1和LRRTM2(dSTORM成像)。左下:频率分布直方图,用于显示相对于Homer 1位置中心的信号分散情况。右下:列出比较两种蛋白质的突触结构域数量的直方图。然而,通过构建优化表达,稳定表达的细胞或CRISPR基因敲入等方法可以产生从内源性到强过表达的蛋白质表达水平。根据不同的转染策略,可以采用不同的方法转染神经元。传统的磷酸钙共沉淀法和脂质体法在大多数实验室都可实施,但这两种技术的转染效率很低。而病毒转染的效率比较高,允许注射到大脑区域,但需要实验者具备病毒生产方面的专业知识,并需要考虑生物安全问题。此外,还必须考虑病毒类型、插入片段大小、毒性和差异表达等因素。要达到高转染效率,可以使用高压脉冲将核酸直接输送到细胞核,进行核转染。然而其缺点是,当这种方法应用于小鼠原代神经元时,会导致细胞存活率较低,并且实验设备昂贵,还需要根据神经元密度和物种对脉冲参数进行多次测试。另外,也可以使用细胞附着式高电阻管,在完整神经元网络(如器官型切片)中进行单细胞电穿孔。利用这种方式,结合CRISPR基因敲入获得了接近内源性的蛋白质表达水平。基于CRISPR基因敲入,在神经元发育的不同时间点通过脂质感染、核感染或病毒转染在神经元中实现。如前所述,FPs光稳定性和荧光光子输出较低,这降低了图像质量。另外,连接大小为2−5nm的FP后,蛋白质功能可能会受到影响。因此,首先必须清楚感兴趣的蛋白质在野生型的功能表现。而有机染料比FPs小得多,有更高的光子产率和光稳定性,但需要与其它能与感兴趣分子结合的分子进行连接耦合。对于固定细胞,使用一抗和二抗进行免疫染色仍然是标记内源性蛋白质的首选方法。缺点是由两个大小17.5 nm左右的IG抗体间接免疫标记有可能导致标记误差。使用直接法免疫荧光或Fab片段可以减少标记误差。另外针对GFP或转基因短肽标签的更小(1.5×2.5 nm)的骆驼“纳米抗体”已应用于dSTORM成像。此外,耦合了链霉亲和素的荧光染料可用于神经元和器官型组织中靶蛋白的特异性标记。使用这种标记方法,研究了神经氨酸酶-1ß、神经肽原-1和富含亮氨酸的重复跨膜蛋白2的动力学和纳米级结构,并揭示了跨突触粘附结构的形成(图5)。另外可以使用生物正交肽或自标记蛋白质标签,例如FlAsH tags, SNAP-tags, and Halo-tags。这些标签蛋白与目标蛋白共表达,并以共价和特异性结合其各自的荧光标记试剂或配体。对于肌动蛋白和微管的标记,可以使用小肽药物,如双环七肽-鬼笔环肽和紫杉烷类药物,如紫杉醇。膜和细胞器的标记可以通过荧光脂质和细胞器的追踪试剂来实现。此外,小肽或配体可以直接用荧光团标记,并特异性结合生物分子,例如,显示抑制性突触后位点的超结合肽。要达到最小的标记误差,可以通过单个非天然氨基酸的特定位点标记实现。通过基因编码导入设计的非天然氨基酸,并用四嗪染料进行生物正交点击化学标记。显然,神经元和组织切片必须根据要成像的结构进行透膜和固定。与所使用的标记方法无关,特别注意所用的试剂必须能保留自然细胞环境中生物分子的超微结构。通过化学试剂固定交联蛋白质,可能会影响结合亲和力,也可能削弱分子间的相互作用。在大多数情况下,多聚甲醛(PFA)和戊二醛已成功用于神经科学的超分辨率成像。此外,还引入了乙二醛等新型固定剂。膜分子应始终使用4%的PFA和0.2%戊二醛固定,以尽量减少残余流动性并避免伪影,例如抗体结合诱导的簇形成。4.2. 神经元的多色遗传标记荧光蛋白彻底改变了神经元的活细胞成像方式,因为荧光蛋白可以与感兴趣的蛋白质融合,并且在假定不影响野生型功能的前提下,用于双色和三色成像。神经系统具有非常高密度的轴突和树突相互作用结构,需要使用更多不同颜色的标记来区分不同的神经元连接。2007年,随着一种名为Brainbow的转基因方案的开发,这一问题得到了解决,该策略能够对神经元进行多色标记。结合单细胞分辨率成像技术,Brainbow技术可以用来创建大脑图谱,详细描述神经元如何形成回路,其连接体以及它们投射到何处。Brainbow利用了三原色,即可见光谱的所有颜色都可以由三种原色的不同混合物生成,即红色、绿色、蓝色(RGB)或转化为荧光蛋白,例如RFP、YFP和CFP。为了实现这一想法,应用了Cre/lox重组系统,该系统可以通过DNA切除、反转或染色体重组启动基因表达,使三个荧光蛋白基因中的一个在转基因中随机表达。转基因盒的多个拷贝的引入导致三个不同拷贝数的基因在每个细胞中组合表达,从而产生几十种颜色,使相邻神经元分化并观察其相互作用。Brainbow技术非常适合绘制不同神经元类型之间的连接模式,追踪轴突,并识别大脑中远距离的神经元连接。此外,已经证明Brainbow表达可以成功地用于研究周围神经损伤后的轴突再生,并检测大脑发育过程中的重要阶段。为了进一步改进Brainbow在包括突触蛋白在内的大脑和连接图谱中的应用,SRM的应用是显而易见的。最近通过结合Brainbow、顺序免疫染色和ExM同时研究同一脑切片上的形态、分子标记和连接,成功地证明了这一点(图6)。将这项技术应用到全脑研究一直是一个挑战,直到最近才成功应用。图6 结合Brainbow和ExM的多轮免疫染色和ExM(miriEx)成像。(A) 实验方案:在Parvalbumin cre/+ 小鼠的脑切片中,Parvalbumin蛋白阳性中间神经元通过Brainbow进行观察,并在下一轮应用4倍ExM成像。使用EYFP信号对Homer1和Gephyrin进行免疫染色来观察突触。(B) Brainbow 信号的免疫染色。(C) 分别通过突触后标记homer1和Gephyrin的免疫染色来区分抑制性和兴奋性突触。插图(D)−(F)和(G)−(I) 显示图像的更多细节图。(J)和(K)神经元的形态重建(使用ImageJ软件插件nTracer),包括其各自传入的特征。虚线框表示(B)和(C)中所示的区域。重建的神经元按顺序编号。标尺(膨胀前的):10μm(B/C)、2.5μm(I)、20μm(J/K)。4.3. 神经科学中的光电联合显微镜电子显微镜(EM)和电子断层扫描具有光学显微镜无法达到的空间分辨率,可以获得细胞和细胞器的超微结构信息。然而,EM和电子断层扫描不能标记特定的分子,因此难以识别未知的细胞结构或具有相似形态特征的结构。用胶体金标记结合抗体可以实现蛋白质的纳米级定位,但抗原的标记效率低下,这意味着胶体金颗粒的数量仅占抗原总数量的1%到20%。而另一方面,荧光显微镜虽然分辨率较低,但可以进行大视场成像和对活细胞中蛋白质进行定位。对固定样本细胞中的各种分子进行高效和特异的分子标记后,结合超分辨率荧光显微镜方法,达到的空间分辨率可以远低于衍射极限。因此,光电联合显微镜(CLEM)作为一种通用的方法,在电子显微镜提供的细胞超微结构背景下,通过超分辨率成像来可视化蛋白质的定位和相互作用。然而,将超分辨率成像与EM结合起来更为困难,因为乍一看,这主要是由于两种方法的样品制备流程不同且不兼容。例如,EM中保存超微结构所需的固定和染色会引入很强的自发荧光。而且荧光蛋白还会在固定和聚合物包埋所需的脱水和氧化条件下淬灭。此外,这两幅图像必须在纳米精度下精确叠加,首先需要使用在荧光成像和EM中都表现出极好的对比度的固定对准标记物,如裸金微球。 另外,样品脱水引起的结构变形会严重破坏两幅图像的正确叠加。所以必须在超微结构和荧光保存之间找到折衷方案。例如,已经证明,对于某些周期性分子结构,如核孔复合体,无需使用对准标记,dSTORM和EM扫描图像可以以20 nm的精度叠加。光电联合显微镜的流程是先对轴突和树突进行荧光实时成像后,再使用透射电镜观察。例如,表达GFP的脑组织在荧光成像后进行化学固定,再使用电子密度标记进行免疫标记,例如EM金。或者采用更成熟的方法,如过氧化物酶或胶体金标记。最后,可以通过光转化在荧光团处局部生成二氨基联苯胺(DAB)聚合物。为了克服标记问题并确保超微结构的保存,已经开发了用于EM (NATIVE)的纳米体辅助组织免疫染色。NATIVE能够高效标记蛋白质,无需苛刻的渗透步骤、特殊树脂、锇替代物或透明化试剂。随着方法的改进和技术的发展,光电联合显微镜已被证明是研究不同种类突触和定位突触蛋白的理想选择。5.超分辨显微镜观察神经元隔室/突触以及神经元−胶质细胞相互作用下面我们将展示通过超高技术获得的有关细胞骨架组成和动力学、突触前室和突触后室对神经传递准确性至关重要的分子组装,以及形成神经元功能的星形细胞结构的调节和构建的最新数据。5.1. 细胞骨架神经元的极化性质以及树突和轴突的长度都需要结构和功能性支架来支持它们的稳定性、适应可塑性和物质运输,这些特性对神经元的存活和信号传递是必不可少的。因此,神经细胞骨架的结构在过去几十年中引起了神经科学家的注意,并在其它文献中进行了详细的回顾。20世纪70年代的电镜研究表明,神经细胞骨架由三种主要类型的神经纤维组成:大小约为20−30 nm的微管,直径为10 nm的神经纤维和5−10 nm大小的肌动蛋白丝。微管是由异二聚体在GTP依赖性组装过程中结合α和β微管蛋白单体组装而成的圆柱体,称为原丝,再由13个这样的原丝形成一个微管单元。轴突的微管成束状组织,并根据其相对于神经元胞体的位置显示不同的方向。它们的极化通过快速增长的正端和缓慢增长的负端体现。STED显微镜揭示了快速生长极依赖钙锚定在肌动蛋白皮质上。使用dSTORM对发育中的神经元进行活细胞成像证明了神经元极性和轴突具有方向一致的、平行的由TRIM46驱动的微管束,而树突微管的特征是混合极性。用Motor-PAINT方法进行纳米跟踪发现稳定和乙酰化的微管显示负端向外的方向,而动态和酪氨酸酶化的微管则显示相反的方向(图7)。例如轴突起始节中微管密集地聚集在束簇中,由于密集的重叠定位,使用SMLM方法具有挑战性。这个问题可以通过两种实验方法来解决:第一,设计更小的标记探针,如微管蛋白纳米抗体,这不需对神经元微管更详细的观察。第二,一种降低群聚密度的超分辨率方法,如ExM,可用于胞体和树突中微管亚群的可视化。神经纤维是在轴突中形成的广泛平行网络的异质聚合物,它为轴突提供稳定性并调节轴突直径和传导速度,其组成包括低、中、高分子量神经纤维、中间蛋白和外周蛋白的三联体。它们的自组装首先形成平行的异二聚体,然后半交错地结合成反平行的四聚体。最后,八个四聚体横向聚集成单位长度的神经纤维,进一步拉长并径向压缩至最终的神经纤维外观。用电镜观察到在神经纤维之间的交界面,形成3−5 nm大小的交叉桥,但对其功能及其与神经纤维的分子相互作用仍不清楚。在这里,ExM与SMLM的结合或DNA-PAINT的应用可能有助于研究密集神经纤维中的这种相互作用。神经纤维动力学已经通过光转换和光活化SRM实验进行了研究,显示了端到端蛋白合成中的退火和切断过程。肌动蛋白最初被认为与一组更集中的短肌动蛋白丝结合在一起,在轴浆中形成斑点状的膜下层。在原代神经元和脑切片中使用phalloidin Alexa Fluor 647进行STORM成像,揭示了轴突肌动蛋白的新的组成原理。这些实验揭示了轴突中存在圆周式肌动蛋白环,每190 nm固定重复间隔绕一圈,并进一步表征了轴突中具有类似尺寸的ßII血影蛋白和钠通道的周期性条带,而树突状腔室内显示出更细长的肌动蛋白组织。此外,通过STORM成像发现,并通过STED显微镜的研究得到证实,这种肌动蛋白组织模式的普遍性也存在于树突中。进一步的报告发现,尽管树突中也存在基于肌动蛋白血影蛋白的周期性膜骨架,树突中这种结构的形成倾向和发育速度低于轴突。此外,本文还显示了肌动蛋白和血影蛋白在胞体和部分树突中的二维多边形晶格结构,类似于红细胞中的膜骨架结构。此外,使用SiR-actin,可通过STED显微镜在活的原代神经元中观察到这种周期性结构。最后,最近的CLEM方法结合铂金复原电镜(PREM)和STORM研究了无顶轴突中的肌动蛋白组织,并提供了轴突编织状肌动蛋白结构与周期性肌动蛋白超微结构相关的证据(图8)。图8。原代神经元无顶轴突(unroofed axons)的CLEM成像(结合铂复型电子显微镜和STORM的光电联合成像)。用铂复型电镜(PREM)(灰色)显示的轴突辫状条带(箭头)被叠加到大鼠原代神经元的超分辨肌动蛋白环(伪彩)上,比例尺=2, 1, 0.2μm(从左到右)。中间:轴突辫状条带间距测量后显示出与周期肌动蛋白间距相似的尺寸。右图:在铂复型电镜(PREM)中记录的神经纤维厚度,未分裂(交织在一起)和分裂(分裂开)的轴突肌动蛋白辫状条带为蓝色,树突中的单个肌动蛋白神经纤维为紫色,微管为灰色参考。采用平均值和标准误显示数据。Copyright 2019 Springer Nature.ßII 血影蛋白基因敲除导致周期性肌动蛋白环结构破坏,同时细胞器的双向轴突运输受损。SMLM结果显示,与轴突相比,轴突起始节中的分子组织其特征是轴突起始节(AIS)蛋白ankyrin-G和ßIV-血影蛋白,这种基于肌动蛋白-血影蛋白的细胞骨架与远端轴突相似。此外,在AIS中存在ßIV-血影蛋白和Ankyrin G,而在远端轴突中存在ßi--血影蛋白和Ankyrin B。SMLM显示与肌动蛋白环相连的纵向头对头ßIV血影蛋白和Ankyrin的二价取向有助于建立紧凑的AIS超微结构,该超微结构甚至对针对肌动蛋白和微管的药物治疗具有抵抗力。进一步显示Ankyrin-G会聚集到亚结构域,增强神经元活性,而成为精神疾病的主要风险基因。随后的SMLM研究还阐明了αII血影蛋白与ßIV血影蛋白共同在AIS提供强健的周期性细胞骨架组织以及防止AIS装配不完全和神经变性的重要性。一份相关报告显示,αII 血影蛋白丰度随有髓鞘轴突直径的增加而增加,表明大直径轴突更容易发生神经退行性病变。在免疫标记II血影蛋白后,将其连接到一种可膨胀的聚合物,并在水中膨胀后,通过ExM研究ßII spectrin沿轴突的周期性模式。这一新方法证实了如前所述的细胞骨架内部的组织原理。不幸的是,在ExM过程中,phalloidin探针在膨胀过程中被冲掉。有两种策略解决这一问题:一方面,携带甲基丙烯酸基团的phalloidin三功能抗体被设计用于与凝胶的有效标记;另一方面,最近的一份报告使用荧光团结合抗体,类似于常规免疫染色,将荧光团靶向phalloidin探针与凝胶连接。在中枢神经系统的几种神经细胞类型和动物物种中,肌动蛋白和附属蛋白的强大超微结构组织也得到了证实。外周神经系统(PNS)中,STED显微镜也显示在梳理的神经纤维样本上有重复的细胞骨架成分。最后,SMLM揭示了肌动蛋白-血影蛋白骨架的一个重要生物学功能:它可以作为一个信号平台,通过组织跨膜信号蛋白,包括G蛋白偶联受体(GPCR)、细胞粘附分子(CAM)和受体酪氨酸激酶(RTK),在神经元中进行信号转导从而实现GPCR-和CAM介导的RTK信号。5.2. 突触前室为了确保有效的神经化学传递,突触前膨大参与突触囊泡循环、神经递质填充以及与突触前膜在活性区(特殊蛋白质密集分布的纳米隔室)的融合,以最终释放神经递质。在这里,我们关注SRM如何扩展我们对突触前功能的理解。早期只能使用EM对化学固定神经元里的小直径突触小泡进行研究,但随着SRM的出现,应用快速STED显微镜,通过免疫标记位于突触前室突触小泡上的钙传感器突触标记蛋白1(SYT1)来观察突触小泡的活动。STED显微镜进一步显示,突触小泡融合后Syt1分子似乎驻留在突触膜上,也支持胞吐后突触小泡蛋白的清除过程。此外,在突触小泡融合过程中,当暴露于细胞外空间时,靶向Synaptobevin 2 pHluorin的荧光团结合纳米体后,亚衍射追踪显示了突触小泡的异质性迁移。一种类似的方法使用vGlut1 pHluorin在原代神经元中的表达来观察单个神经元突触小泡,定位精度为27 nm,并揭示了突触小泡的多个不同释放位点。作为一项方法学的进步,为了对主动循环的小泡成像,设计了一种名为mCLING的亲脂膜探针,该探针可对突触膜进行染色,通过内吞作用和固定,可以进行免疫标记,且和SRM相结合。突触小泡的胞吐过程需要一组属于突触前细胞基质的突触前蛋白质的高度可靠的相互作用,使突触小泡接近和暂时驻留在所谓活动区的膜上,并最终释放突触小泡。黑腹果蝇易于遗传,有助于精确定位果蝇幼虫神经肌肉接头(NMJ)活动区的第一个重要蛋白质。Bruchpilot(Brp)是一种必不可少的活性区成分,是一种大的、卷曲的螺旋蛋白,对于钙通道聚集和突触囊泡定位到突触释放位点至关重要。除了通过Brp研究钙通道聚集外,STED显微镜还证明了该蛋白细长的组织结构,并揭示了与Brp相互作用的蛋白(如syd-1α、liprin和rim结合蛋白(RBP))的定位。定量dSTORM方法研究了果蝇活动区Brp丝的数量,并显示了Brp的结构组织与其功能之间的强相关性。接下来的研究通过dSTORM评估Syt1敲除后的活动区(CAZ)电生理学和细胞基质参数。这项研究表明,在果蝇NMJs 1b型突触膨胀中,Syt1基因的敲除导致更高的Brp计数和簇内Brp图谱的改变。在哺乳动物突触中,突触前支架蛋白bassoon 和 piccolo参与突触囊泡释放的调节。据报道,bassoon蛋白通过与RBP的相互作用来控制CaV2.1型钙通道的定位。此外bassoon蛋白能加速囊泡释放,因为其丢失导致小脑苔藓纤维到颗粒细胞突触中的突触囊泡数量显著减少和突触抑制。STED显微镜显示bassoon 和 piccolo蛋白是一个夹心三明治结构,两侧为piccolo蛋白,bassoon蛋白居中。STORM成像通过距离测量显示bassoon蛋白相对于突触前和突触后室中其他相关突触蛋白质的方向。囊泡胞吐过程由一组可溶性ethylmaleimide敏感因子附着受体(SNARE)蛋白质进一步协调。位于突触膜上的囊泡SNAREs (v-SNAREs) 蛋白和 t-SNARES蛋白的复杂形成导致突触囊泡成功融合。在质膜上的突触体相关蛋白25(SNAP-25)和突触融合蛋白聚集首先通过STED显微镜进行研究。这项研究表明,大约75个突触融合蛋白分子被堆积成50- 60 nm大小的纳米团簇。在之后的研究中,SMLM以更高的精度对SNAP-25和突触融合蛋白的分布进行成像。在这里,描述了Syntaxin簇内的分子密度梯度。dSTORM成像显示,未聚集的分子紧密地定位于聚集区域。最近的一项研究显示了一种以syntaxin或SNAP-25为靶点的像。研究表明,集中在突触前部位的60%的通道是可变的。此外,通过应用BAPTA钙缓冲降低了钙通道的扩散。结果表明,突触小泡和钙通道之间的纳米域偶联保证了神经传递的精确度,并可根据需要通过突触前钙通道的扩散进行精细调节。 在融合和递质释放后,内吞机制诱导循环产生新的囊泡,从而重建可释放的囊泡池并为持续的神经传递提供基础。囊泡循环的主要机制由网格蛋白介导的内吞作用组成。使用光遗传学和”闪光冷冻”电镜的研究也报道了比超快的内吞快200倍的过程。如双色iso-STED显微镜所示,通过摄取针对囊泡内膜结合位点的Syt 1抗体,将内吞位点定位到活性区外周。此外,在神经内分泌细胞中,STED显微镜也揭示了囊泡只能部分与突触前膜融合释放递质,形成一个“Ω”形状的结构,而没有完全融入膜中,因此有利于“接触后即脱离”(kiss and run)的模式。与网格蛋白介导的内吞作用相比,它会产生更快囊泡再循环率的递质释放模型。依赖于活性的大量内吞作用进一步增加了可能涉及的机制的复杂性,有人提出,根据突触类型和活动,多种内吞模式可能并行运作。本文由超高显微技术应用工程师郭连峰、黄梓彤编译
  • 哈佛仪器旗下Biochrom氨基酸分析仪亚太区技术交流会暨新软件发布会顺利举行
    2019年4月28日至29日 新加坡 全球著名的氨基酸分析仪制造商biochrom和其亚太区主要合作伙伴dksh在新加坡共同举办氨基酸新一期产品技术交流会和biochom新版软件发布会。 来自新加坡、泰国、马来西亚、越南、韩国和台湾等国家和地区共15位销售和应用专员、biochrom技术支持经理jean-philippe veyssier、哈佛仪器亚太区销售总监邓先生和分子分析渠道经理蒋先生共同参加这次培训。在本次技术交流会上,veyssier先生回顾了氨基酸分析的发展简史、讲述了氨基酸分析的基本理论、比较了各种分析技术的优缺、介绍了bioohom氨基酸分析仪的优势并分享了在全球氨基酸分析领域特别是诊断市场占统治地位的成功经验。 在本次技术交流会上,biochrom在亚太区发布了新的氨基酸分析仪软件。新版软件界面更加简洁直观,符合fda 21cfr part 11的要求,更能适应对电子数字安全有更高监管要求的环境。 与会人员各自介绍了所在区域市场情况,尽管面对各种新分析技术的竞争,基于茚三酮柱后衍生技术的独特优势和长的分析柱使用寿命,传统氨基酸分析仪仍将占有极大的市场份额,大家都看好氨基酸分析仪市场。 培训取得良好效果,与会者积极参与讨论,反响强烈,纷纷表示今后应多组织这类技术交流会。 关于哈佛仪器/哈佛生物科学 哈佛生物科学是世界领先的科学仪器、基础设备和专业产品的研发、制造和销售商。我们的产品广泛用于全球探索生命科学研究的制药和生物技术公司、大学和政府实验室。 我们拥有20家全资的子公司。哈佛生物科学和哈佛仪器的名称以及公司标志的使用受哈佛大学的许可。我们拥有众多知名商标,如harvard apparatus, biochrom, hoefer, warner, btx, heka, mcs, tbsi, panlab, hse, dsi等。
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    光学频率梳(Optical frequency comb,简称“光梳”)由大范围、等间隔的梳齿分量构成,每根梳齿均对应绝对频率,如同在光频上的一把梳子(或标尺)。得益于飞秒激光器和非线性光学的发展,1999年美国标准局和德国马普所的研究团队分别在实验上实现了光梳,解决了绝对光频率计量问题,J. L. Hall和T. W. Hänsch因此贡献而分享了2005年诺贝尔物理学奖。光梳的诞生同样给光谱测量领域带来了革命性突破,分辨率提高到皮米量级,光梳光谱学的新技术和新应用也在不断涌现。双光梳光谱学可以充分利用光梳在频率准确度、频率分辨率、光谱范围和脉冲宽度等方面的优势,在诸多基于光梳的测量技术中脱颖而出。在频域上,双光梳光谱学表现为两个有微小重复频率差异光梳的多外差探测,可以将探测光梳记录的待测谱线,如分子吸收谱,从光频转移到射频。双光梳光谱学可以利用光谱交织技术进一步将分辨率提高至几十飞米量级。然而现有方案测量时间大幅增加,使用温度或驱动电流调节时无法提供绝对频率参考,且分辨率仍有进一步提高至光梳梳齿线宽的较大空间。电光调制光频梳(简称“电光梳”)由对连续种子光的电光调制产生,用于构建双光梳系统时其具有天然的互相干性,无需复杂的锁定电路或相位校正算法,可以大幅降低系统复杂度。此外,由于电光梳具有不受谐振腔腔长限制的重复频率以及可自由调节的中心波长,由其构建的更具应用前景的双电光梳系统受到研究人员的广泛关注。上海交通大学何祖源、樊昕昱教授团队提出了一种新型双电光梳光谱测量方案,将光谱测量分辨率进一步提高到亚飞米量级,相较于现有方案提高了两个数量级。该方案利用外调制的稳频光作为扫频电光梳的种子光,可以在实现低频率误差快速光谱交织的同时,提供绝对光频率参考。图1 亚飞米分辨率双电光梳绝对频率光谱测量技术原理示意图研究团队在分析各性能指标的理论限制和相互制约关系的基础上,将光谱测量技术关注的综合性能指标(光谱分辨率、测量带宽以及测量时间)提高至奈奎斯特极限,并且可以通过多次平均提高测量信噪比。该方案用于测量分子吸收谱线和高Q值光纤法布里珀罗腔谐振谱线的实验结果,充分展示了该方案灵活实现超高光谱分辨率、高信噪比和高刷新率的能力。图2 氰化氢(HCN)气体吸收谱线的光谱测量结果图3 光纤法布里珀罗谐振腔反射谱的光谱测量结果该研究成果将推动超精细光梳光谱学的进一步发展,并在温室气体监测、精密光器件测试、生物化学传感,以及诸如电磁诱导透明等物理现象观测中具有非常重要的应用价值。
  • 岛津中国率先推出遗传毒性杂质NMBA(N-亚硝基-N-甲基-4-氨基丁酸)LC-MS/MS解决方案
    2019年3月1日,美国食品和药物管理局(FDA)在官网发布血管紧张素II受体阻滞剂(ARBs)药物氯沙坦的自愿召回公告,涉及到印度Hetero Labs Ltd.生产的87批氯沙坦钾片,而导致该召回的主要原因是发现其中含有N-亚硝基-N-甲基-4-氨基丁酸(NMBA)杂质。由于NMBA是已知动物和潜在人类的致癌化学物质,是继N?亚硝基二甲胺(NDMA)和N?亚硝基二乙胺(NDEA)之后上市ARBs药物中检测到的第三种亚硝胺类遗传毒性杂质。此后,FDA相继公布了Teva Pharmaceuticals和Vivimed Life Sciences Pvt Ltd等制药公司自愿召回涉及氯沙坦钾的63批药品,其原因为检出含有NMBA。同时,加拿大卫生部(HC)及英国卫生部(DHSC)也在官网上发布了氯沙坦类药物的召回公告。直至2019年6月12日,Teva Pharmaceuticals仍在扩大自愿召回7批检出NMBA氯沙坦钾片,可见药物中的遗传毒性杂质仍受到公众及药品监管机构的高度关注。  在FDA已公布的ARBs药物亚硝胺杂质限度表中,NMBA的日允许摄入量最大值为0.96ppm。 FDA评估了暴露于9.82ppm水平NMBA相比于终生暴露于0.96ppm NMBA的服药水平,表明6个月的暴露量不会存在患癌风险。N-亚硝基-N-甲基-4-氨基丁酸(NMBA)N-Nitroso-N-methyl-4-aminobutyricacid(NMBA)CAS. 61445-55-4  因此,为了确保患者在缓冲期可获得氯沙坦类药物,FDA不反对含NMBA低于9.82ppm的氯沙坦保持销售。该过渡缓冲期FDA设为6个月,直至生产企业提供亚硝胺杂质符合要求的氯沙坦药物来填补市场。目前,关于氯沙坦钾中NMBA的检测方法尚未见公开报道,为及时应对市场检测需求,岛津中国率先推出了基于LC-MS/MS技术的检测方法,该方法操作简单,灵敏度高,适用性强,可有效用于氯沙坦钾中NMBA的分析检测。 1、 实验部分 1.1 仪器: LCMS-8050三重四极杆质谱仪联用仪,含有:LC-30AD×2输液泵,DGU-20A5R在线脱气机,SIL-30AC自动进样器,CTO-30A柱温箱,CBM-20A系统控制器,LCMS-8050三重四极杆质谱仪,LabSolutions(Version 5.82 SP1)色谱工作站。 1.2 分析条件: 液相色谱条件质谱条件 1.3 标准品溶液:取NMBA标准贮备液,以纯甲醇逐级稀释为0.5、1、2、5、10、20、50、100 ng/mL的八个不同浓度的混合标准工作溶液。 1.4 样品溶液:取氯沙坦钾三批原料药(符合EP9.0)0.1 g于10 mL容量瓶中,加甲醇适量,超声1 min至全部溶解,放冷至室温,用甲醇定容待测。 2、 结果 2.1标准品色谱图图1. NMBA标准品色谱图(100 ng/mL)(黑色-总离子流;粉色-MRM147.15/117.10;蓝色-MRM147.15/87.10;棕色-MRM147.15/44.10) 2.2 线性关系及检出定量限图2. NMBA标准曲线检出限(LOD)0.5 ng/mL(MRM147.15/117.10),定量限(LOQ)1.0 ng/mL (MRM147.15/117.10) 2.3 精密度实验:10 ng/mL标准溶液为样本连续进样,日内及日间保留时间相对标准偏差低于0.1%,峰面积低于1.10%。 2.4 加标回收实验 取0.1 g氯沙坦钾样品于10 mL容量瓶中,加入NMBA标准品溶液(相当于50、100、200 ng NMBA标准品),按照1.4中的方法进行处理,上机分析。加标的氯沙坦钾溶液色谱图(以200 ng加标量为例)见图3。三个平行样品的低中高平均回收率分别为98.04%,94.40%,95.61%。 图3 NMBA加标量为200 ng时氯沙坦钾溶液色谱图 2.5 检测结果:三批样品中NMBA均低于最小检出限(LOD)。 3、 结论   本工作建立了使用LCMS-8050三重四极杆质谱联用仪测定氯沙坦钾原料药中N-亚硝基-N-甲基-4-氨基丁酸(NMBA)杂质的方法,在0.5~100 ng/mL浓度范围内线性关系良好,检出限和定量限分别为0.5 ng/mL和1.0 ng/mL。使用此方法对三批次氯沙坦钾原料药进行了测定,结果为NMBA未检出。本方法简单、快速、灵敏、准确,可有效用于氯沙坦钾原料药中NMBA的分析检测。
  • PSC发布非接触式亚微米分辨红外拉曼同步测量系统新品
    非接触式亚微米分辨红外拉曼同步测量系统 — —mIRage O-PTIR系统 产品简介:美国PSC (Photothermal Spectroscopy Corp, 前身Anasys公司)最新发布的一款应用广泛的亚微米级空间分辨率的非接触式亚微米分辨红外拉曼同步测量系统。基于独家专利的光热诱导共振(PTIR)技术,mIRage产品突破了传统红外的光学衍射极限,其空间分辨率高达500 nm,可以帮助科研人员更全面地了解亚微米尺度下样品表面微小区域的化学信息。 mIRageTM O-PTIR 光谱O-PTIR (Optical Photothermal Infrared) 光谱是一种快速简单的非接触式光学技术,克服了传统IR衍射的极限。与传统FTIR不同,不依赖于残留的IR 辐射分析,而通过检测由于本征红外吸收引发的样品表面快速的光热膨胀或收缩,来反映微小样品区域的化学信息。 mIRage工作原理:• 可调的脉冲式中红外激光汇聚于样品表面,并同时发射与红外激光共线性的532 nm的可见探测激光;• 当IR吸收引发样品材料表面的光热效应,并被可见的探测激光所检测到;• 反射后的可见探测激光返回探测器,IR信号被提取出来;• 通过额外地检测样品表面返回的拉曼信号,可以实现同时的拉曼测量。 O-PTIR克服了传统红外光谱的诸多不足:• 空间分辨率受限于红外光光波长,只有10-20 μm• 透射模式需要复杂的样品准备过程,且只限于薄片样品• 无传统ATR模式下的散射像差和接触污染 O-PTIR的优势之处在于: • 亚微米空间分辨的IR光谱和成像(~500 nm),且不依赖于IR波长• 与透射模式相媲美的反射模式下的图谱效果• 非接触测量模式——使用简单快捷,无交叉污染风险• 很少或无需样品制备过程 (无需薄片), 可测试厚样品• 可透射模式下观察液体样品• 可以与拉曼联用,实现同时同地相同分辨率的IR和Raman测试,无荧光风险mIRage 技术参数 波谱范围模式探针激光样品台最小步长样品台X-Y移动范围IR (1850-800 cm-1)反射 532 nm 100 nm 110*75 mmIR (3600-2700 cm-1)透射Raman (3900-200 cm-1)反射 重要应用实例分析: 1、多层薄膜 高光谱成像: 1 sec/spectra. 1 scan/spectra样品区域尺寸:20 μm x 85 μm size. 1 μm spacing.图谱中可以明显看出在不同区域上的羰基,氨基以及CH2 拉伸振动的分布。 2、高分子膜缺陷左:尺寸为240 μm的两层薄层上缺陷的光学图像;右:在无缺陷处(红色)和缺陷处(蓝色)的样品的IR谱图,998 cm-1处为of isotactic polypropylene 的特征红外吸收峰。 3、生命科学 左:70*70 μm范围的血红细胞的光学照片;中:红色条框区域在1583cm-1处的Raman照片;右:红血细胞选择区域的同步的IR和Raman图谱 上左:水中上皮细胞的光学照片;上右:目标分子能够在红外光谱上很容易的区分和空间分离,可以明显看到0.5-1.0 μm的脂肪包体;下:原理示意图:红外光谱测量使用透射模式,步长为0.5 μm。 4、医药领域 左:PLGA高分子和Dexamethasone药物分子的混合物表面的光学照片中:在1760 cm-1 出的高光谱图像,显示了 PLGA在混合物中的分布,图像尺寸40 μm * 40 μm右:在1666 cm-1 出的高光谱图像,显示了 Dexamethasone在混合物中的分布,图像尺寸40 μm *40 μm 5、法医鉴定 左:800 nm纤维的光学照片右:纳米纤维不同区域的O-PTIR图谱 6、其他领域• 故障分析和缺陷• 微电子污染• 食品加工• 地质学• 考古和文物鉴定 部分用户及发表文章 [1] Ji-Xin Cheng et al., Sci. Adv.2016, 2, e1600521.[2] Ji-Xin Cheng et al., Anal. Chem. 2017, 89, 4863-4867.[3] Label-Free Super-Resolution Microscopy. Springer, Biological and Medical Physics, Biomedical Engineering.创新点: mIRage O-PTIR (Optical Photothermal Infrared) 是基于独家专利的光热诱导共振(PTIR)技术,m其突破了传统红外的光学衍射极限,空间分辨率高达500 nm,可有效助力科研人员更全面地了解亚微米尺度下样品表面微小区域的化学信息。 非接触式亚微米分辨红外拉曼同步测量系统
  • 征集意见!药典委发布氨基酸分析指导原则第二次公示
    仪器信息网讯 近日,国家药典委员会发布氨基酸分析指导原则公示稿,这是该指导原则的第二次公示,公示为期1个月。复方氨基酸制剂、多肽类药物、蛋白质类药物、含氨基酸/多肽/蛋白质的组织提取物类药物和中药等药品中氨基酸的组成或含量的检测,需通过氨基酸分析方法来实现。现行版欧洲药典、英国药典、美国药典及日本药典中均收载了氨基酸分析指导原则,但中国药典通则中尚未收载。2020年版中国药典收载了5种复方氨基酸注射液、9种多肽类药物及1种中药品种,均需要采用氨基酸分析方法测定药品中氨基酸含量或氨基酸组成,由于氨基酸分析方法种类较多,各品种的质量标准中仅要求按适宜的氨基酸分析方法测定,为了指导药典标准执行过程中如何选择适宜的方法,国家药典委员会委托中检院牵头承担完成了“药品中氨基酸分析法的建立课题”,拟定了中国药典氨基酸分析指导原则。此前,按照国家药典会标准提高课题任务要求,根据对企业和药检机构常用氨基酸分析方法的调研结果,参照国外药典收载的氨基酸分析方法,确定了国内常用的较为成熟的6种药品中氨基酸分析方法及其起草复核单位,分贝问并开展了药检机构的协作研究。氨基酸分析方法起草复核单位方法起草单位复核单位PITC柱前衍生的RP-HPLC法中检院浙江院、天津所、湖北院、辽宁院、河南所AQC柱前衍生的RP-HPLC法江苏院浙江院、湖北院天津所、广东所OPA&FMOC柱前衍生的RP-HPLC法上海所北京所、广州所、中检院DNFB柱前衍生的RP-HPLC法天津所河南所、湖北院、辽宁院氨基酸分析仪法茚三酮柱后衍生法——钠系统河南所浙江所、山东院中检院茚三酮柱后衍生法——锂系统上海所 此前,完成的中国药典“氨基酸分析指导原则(草案)”曾于2020年9月在国家药典委员会网站首次公示,面向社会各界公开征求意见。而针对首次公开征集意见收到的反馈,在本次公示中均给予了反馈,同时根据反馈意见和建议,国家药典委员会组织召开了相关专业委员会进行研讨,按照反馈意见和专委会审核意见,在公示稿的基础上增补了部分内容,并进行了部分文字修改与规范。主要修改的部分为:在前言部分增加了游离氨基酸测定的主要方法;在基本要求部分增加了内标物使用目的的描述,对方法验证的要求细化说明,删去水解管的清洗与要求;在蛋白质和多肽样品的水解部分增加了使用水解管的要求;对氨基酸测定法引言、各测定法及数据处理等部分内容进行了文字修改、调序、精简与规范。更多关于氨基酸分析指导原则草案公示稿(第二次)的详细内容,请点击附件查看。公告原文如下:我委拟制定氨基酸分析指导原则,为确保标准的科学性、合理性和适用性,现将拟制定的氨基酸分析指导原则第二次公示征求社会各界意见(详见附件)。公示期自发布之日起1个月。请认真研核,若有异议,请及时来函提交反馈意见,并附相关说明、实验数据和联系方式。相关单位来函需加盖公章,个人来函需本人签名,同时将电子版发送至指定邮箱。联系人:徐昕怡、尚悦电话:010-67079522、67079578电子邮箱:xuxinyi@chp.org.cn通信地址:北京市东城区法华南里11号楼 国家药典委员会办公室邮编:100061国家药典委员会2022年03月09日氨基酸分析指导原则起草说明氨基酸分析指导原则草案公示稿(第二次)
  • 【瑞士步琦】利用SFC系统纯化利多卡因与乙酰氨基酚
    步琦SFC系统纯化利多卡因与乙酰氨基酚SFC应用”1简介药物是一种由化学或生物来源制成的产品,用于人类或动物的医疗治疗,这些药物往往以化学合成的形式来生产。化学合成是一种通常伴随着杂质存在的过程,因为产率很少是 100%。这些杂质可能会对最终产品的疗效、安全性和质量产生重大影响。因此,对药物进行纯化以确保合成化合物的纯度和完整性是至关重要的,药物的纯化可以通过色谱法等多种方法进行。最近,超临界流体色谱(SFC)已经作为一种替代反相液相色谱(RP-HPLC)的方法出现。SFC 使用超临界二氧化碳作为流动相的一部分,这是一种清洁且环保的溶剂,很容易从最终产品中去除。此外,SFC 结合了气相色谱和液相色谱的优点,在提供高分辨率的同时也能以更快的速度分离样品。在 SFC 的方法开发过程中,最大的难点在于没有一种通用的固定相。因此需要在不同的固定相上进行筛选,以确定要分离的样品的最佳选择性。CO2 的低极性溶剂特性允许在色谱柱筛选时同时考虑非极性和强极性的固定相。在确定最佳固定相后,就可以进一步放大到制备规格。在本次应用中,我们会例举利多卡因和乙酰氨基酚的合成案例,利用 SFC 系统来高效去除合成过程中的杂质,获取高纯度目标化合物。在这一过程中,需要先进行合适色谱柱的筛选,再放大至制备色谱的规格。2设备BUCHI Sepmatix 8x SFC 8通道平行色谱系统BUCHI Sepiatec SFC-50 超临界制备色谱系统BUCHI PrepPure 硅胶,5um,250×4.6mm BUCHI PrepPure 二醇基,5um,250×4.6mm BUCHI PrepPure 氨基,5um,250×4.6mm BUCHI PrepPure 2-EP,5um,250×4.6mm HILIC柱,5um,250×4.6mm (Dr. Maisch GmbH)BUCHI PrepPure PEI,5um,250×4.6mm BUCHI PrepPure CBD,5um,250×4.6mm 氰基柱,5um,250×10mm ,(Dr. Maisch GmbH)BUCHI PrepPure PEI,5um,250×10mm BUCHI PrepPure 氨基,5um,250×10mm3化学品与样品化学品:二氧化碳 (99.9%)甲醇 (≥99%)甲醇溶液中2M的氨溶液甲酸(99%)去离子水为了安全处理,请注意所有相应的MSDS!样品:乙酰氨基酚合成产物利多卡因合成产物4程序设定BUCHI Sepmatix 8x SFC平行色谱系统流动相:A= 二氧化碳;B= 甲醇柱尺寸:250×4.6mm流速:3mL/min(每根色谱柱)检测:DAD 紫外扫描 200 nm - 600 nm流动相条件:0&minus 0.5min5%B0.5 – 8.0 min5 – 50 % B8.0 – 9.4 min50 % B9.4 – 9.5 min50 – 5 % B9.5 – 10 min5 % B筛选过程完全自动运行,流速设置为 3mL/min 每通道,使用流控单元,平衡每一根色谱柱。样品自动注入(V = 5 μL),并开始平行筛选(运行时间 =10min)。背压调节器设置为 150 bar,柱子加热至 32℃,可按需往改性剂中加入添加剂改善峰型。BUCHI Sepiatec SFC-50超临界制备色谱系统流动相:A= 二氧化碳;B= 甲醇柱尺寸:250×10mm流动相条件:等度运行条件检测:紫外所有 10mm ID 色谱柱都在预设流速下平衡 3 分钟,使用自动进样器上样,并开始运行。背压调节器设置为 150 bar,柱子加热至 40℃,可按需往改性剂中加入添加剂改善峰型。5结果5.1 乙酰氨基酚乙酰氨基酚(下称 AA),也常被称为对乙酰氨基酚,是一种镇痛剂、解热剂和手性药物。它属于非阿片类镇痛剂这一类。在化学上,它可以通过对氨基苯酚(下称 AP)与乙酸酐的反应来合成,在此过程中发生 N-乙酰化(见图1)。为了确定乙酰氨基酚合成产物的最佳纯化分离固定相,首先进行了柱筛选(见图1)。▲ 图 1:顶部:乙酰氨基酚合成的反应方程式,底部:Sepmatix 8x SFC 仪器色谱柱筛选结果;从左到右:硅胶,氨基,二醇基,氰基,2-EP,HILIC,PEI和CBD;运行时间 = 10分钟。图1显示,二醇基和 2-EP 相并未表现出分离度,硅胶相、CBD 相、氰基相和氨基相未显示出理想的分离度,因为它们无法实现基线分离。HILIC 和 PEI 相具有良好的选择性和分辨率,且分辨率始终远高于 1.5(见表1)。1.5 的分辨率意味着可以很好地分离 2 个峰。表1 还显示了洗脱顺序,氰基相显示出相反的洗脱趋势,对氨基苯酚先洗脱,然后是对乙酰氨基酚。筛选结果表明,反应并非百分之百完全,因为产物中仍含有大量对氨基苯酚。▲ 表1:样品在不同固定相色谱柱条件下的分辨率值和洗脱顺序选择 PEI 相色谱柱放大至制备规格,因为它具有最高的分辨率(见图2)。根据筛选时的色谱图,我们可以确定 AA 和 AP 在甲醇为 35&minus 40% 之间洗脱。图2(顶部)显示了在 40% 甲醇等度条件下,在10 x 250mm 的PEI 色谱柱上对 AA 进行纯化的情况,结果显示 AA 和 AP 可以非常良好地分离。因此在相同的条件下,可以实施一个堆叠注射方法,用于自动纯化并收集 AA (见图2,底部)。▲ 图2:单次注射(顶部)和堆叠注射(底部)用于AA的纯化;运行条件:流速=30 mL/min, 甲醇= 40 %,温度 = 40 ℃,压力BPR = 150 bar,注射 = 250 µ L,UV波长 = 254 nm;堆叠注射条件:注射次数 = 10,堆叠时间 = 1.8 min,Fractions = 1(基于时间的)。5.2 利多卡因利多卡因(下称 L),化学名为 2-二乙基氨基 -N-(2,6-二甲基苯)乙酰胺,是一种用作局部麻醉剂和抗心律失常药物的药物,它作为钠通道阻断剂起作用。利多卡因可以通过两步合成过程生产(见图3)。第一步中,2,6-二甲基苯胺(下称 X)的氨基组团被酰化 。第二步中,中间产物(下称 IP)通过与二甲胺的亲核取代反应转化为利多卡因。因此,需要进行两步纯化过程。色谱柱筛选的结果如图3所示,筛选过程中,在改性剂甲醇中始终添加 20 毫摩尔氨水作为碱性添加剂。▲ 图 3:顶部:利多卡因合成的反应方程式,底部:Sepmatix 8x SFC 仪器色谱柱筛选IP与利多卡因结果;从左到右:硅胶,氨基,二醇基,氰基,2-EP,HILIC,PEI 和 CBD;运行时间 = 10分钟。从结果来看,所有色谱柱都可用于中间体 IP 的第一步纯化分离,因为都具有基线分离的效果。其中氨基相具有最高的分辨率,且在甲醇比例较低时就能出峰(见图3)。对于第二步利多卡因的纯化,氰基和CBD相无法实现基线分离,而氨基再次表现出最佳的分离度(见表2)。在洗脱顺序上,第一步中间体的纯化出峰顺序都是先 X 再 IP,而第二步的利多卡因的纯化除了硅胶相之外都是先 L 再 IP(见表2)。▲ 表2:样品在不同固定相色谱柱条件下的分辨率值和洗脱顺序最终选择 10 x 250mm 的氨基色谱柱进行制备纯化,因为它的分辨率总是最高的(见表2)。氨基柱筛选结果显示,X 和 IP 出峰时的甲醇比例约为 10 - 19%,L 和 IP 出峰时的甲醇比例约为 11 - 19%。图 4 a) 显示的是甲醇比例为 16% 等度条件下的 IP 的单次纯化分离图谱,图 4 b) 显示的是甲醇比例为 20% 等度条件下的 L 的单次纯化分离图谱。在相同的条件下,可以进行叠层进样分离,分别自动纯化 IP 和 L,并进行馏分收集(见图 4 c) 和 d))。▲ 图4:中间体 IP 的单次进样(a)和叠加进样(c);运行条件:流速 = 20 mL/min,改性剂 = 甲醇 + 20 mM 氨水,改性剂 % = 16 %,温度 = 40 °C,压力 BPR = 150 bar,进样量 = 170 μL,紫外波长 = 254 nm;叠加进样条件:进样次数 = 15,叠加时间 = 0. 75 min, Fractions = 1 (基于时间) 利多卡因L的单次进样 (b) 和叠加进样 (d) 运行条件:流速 =20 mL/min, 改性剂 = 甲醇 + 20mM 氨水, 改性剂 % = 20 %, 温度 = 40 °C 和压力 BPR = 150 bar, 进样 = 170 μL, 紫外波长 = 254 nm 叠加进样条件:进样次数 = 20, 叠加时间 = 0.65 min, Fractions = 1 (基于时间)。6结论在进行有机合成后,由于副反应或转化率未达到 100%,通常仍会存在杂质,这些杂质必须去除,尤其是在药品生产中。在药物合成研发领域,时间与效率至关重要。BUCHI 的 SFC 色谱解决方案为研发人员提供了强大的工具,通过 Sepmatix 8x SFC 色谱柱筛选系统与 Sepiatec SFC-50 制备色谱系统相结合,可快速筛选出合适的色谱柱并线性放大至制备规格。SFC-50 的叠层进样功能,不仅能实现无人值守自动分离,还可显著提高分离效率,从而加快药物合成研发的速度。7参考文献Medikamente & Medizinprodukte (admin.ch) (Status 23.11.2023).https://doi.org/10.1016/j.chroma.2011.09.029https://doi.org/10.1016/j.chroma.2012.06.029https://doi.org/10.1016/j.chroma.2005.03.073https://doi.org/10.1016/j.jpba.2007.08.013.PRACTICAL APPLICATION OF SUPERCRITICAL FLUID CHROMATOGRAPHY FOR PHARMACEUTICAL RESEARCH AND DEVELOPMENT, Vol. 14, M. Hicks and P. Ferguson, 2022 Elsevier Inc.Th. Eicher und H. J. Roth Synthese, Gewinnung und Charakterisierung von Arzneistoffen, Georg Thieme Verlag, Stuttgart (1986).The synthesis of Lidocaine (University of San Diego).Winterfeld, K. – Praktikum der organisch-prä parativen Pharmazeutischen Chemie, 6. Auflage, Steinkopff Verl., Darmstadt (1965).Axel Kleemann, Jürgen Engel, Bernd Kutscher und Dietmar Reichert: Pharmaceutical Substances, 4. Auflage, Georg Thieme Verlag, Stuttgart (2000).
  • 赛默飞发布分析8种氨基甲酸酯农药的解决方案
    2015年8月25日,北京——科学服务领域的世界领导者赛默飞世尔科技(以下简称:赛默飞)近日发布双三元柱后衍生法分析8种氨基甲酸酯农药的解决方案,旨在帮助客户更加便捷地检测氨基甲酸酯类农药残留。氨基甲酸酯类农药的结构特性是分子中含有一个N-甲基基团,是一类以甲酸酯为前体化合物发展而来的农药,具有分解快、残留低、低毒、高效、选择性强等特点,代表品种有甲萘威(西维因)、涕灭威、呋喃丹(克百威)等。20 世纪70 年代以来,由于有机氯农药品种相继被不同国家禁用或者限制使用,以及抗有机磷农药的昆虫品种的日益增多,氨基甲酸酯类农药的使用量逐年增加。大多数氨基甲酸酯类农药的半衰期较短,在碱性和高温条件下容易分解,施用后短时间内就会被降解为相应的代谢产物。其代谢产物通常具有与母体氨基甲酸酯类农药相同或更强的生物活性,例如涕灭威亚砜( 涕灭威的代谢产物) 与涕灭威相比,具有更强的抗胆碱酯酶的作用。因此,在测定氨基甲酸酯类农药残留时,必须考虑如何有效地对代谢产物进行测定。分光光度法是较早用于氨基甲酸酯类农药残留测定的方法之一,但由于操作繁琐,易受其他物质干扰,现已很少使用。从1977 年Moye 等第一次采用HPLC 柱后衍生测定氨基甲酸酯类农药残留以来,采用HPLC 柱后水解或柱后衍生方法对复杂介质中氨基甲酸酯类农药的残留量进行检测越来越普遍。国家农业标准NY/T 761-2008 第三部分蔬菜和水果中氨基甲酸酯类农药多残留的测定中,规定了该类化合物采用液相色谱法分离,柱后在线水解生成甲胺进行荧光衍生后检测的方法。本方法参考NY/T 761-2008 方法,建立了采用双三元液相色谱配合AXP 泵辅助柱后衍生,实现了8 种氨基甲酸酯农药的检测,最低检测限可达0.008~0.015mg/L,满足NY/T 761-2008 的要求。 双三元流路连接图本文探索了利用Thermo ScientificTM DionexTM UltumateTM 3000 DGLC双三元液相色谱结合AXP 辅助泵,实现氨基甲酸酯柱后两级衍生并荧光检测的可行性。结果表明,该方法完全可以满足NY/T 761-2008 方法的灵敏度要求。本方法所分析的化合物中,杀线威并未包含在NY/T 761-2008 方法中,但在色谱图中,杀线威和涕灭威砜出峰时间相近,如果二者在色谱柱上分离度差,势必会对实际样品检测有影响,因此对于色谱柱的选择非常重要;本方法中,杀线威和涕灭威砜的分离度为1.62,可达到完全基线分离,因此该条件下Acclaim C18, 5μm 4.6×250mm 色谱柱完全可以用于氨基甲酸酯的分析,此外选用Acclaim PAII, 5μm 4.6×250 mm 色谱柱,同样可以达到很好的分析效果。该柱后衍生系统为实验室自己搭建,在双三元的基础上,只需额外配置一台AXP 泵和常规柱温箱即可实现氨基甲酸酯的检测,与Pickering 等柱后衍生仪相比,成本大大降低,且完全满足NY/T 761-2008 的灵敏度要求。如果用户需要更高灵敏度的分析,如环境方向,建议配置Pickering 等柱后衍生仪。应用方案下载:www.thermoscientific.cn/content/dam/tfs/Country%20Specific%20Assets/zh-ch/CMD/Chrom/product%20brochures%20and%20AN/LC/Analysis-of-8-kinds-of-carbamate-pesticide-by-post-column-derivatization.pdf ---------------------------------------------------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。公司年销售额170亿美元,在50个国家拥有约50,000名员工。我们的 使命是帮助客户使世界更健康、更清洁、更安全。我们的产品和服务帮助客户加速生命科学领域的研究、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。借助于首要品牌Thermo Scientific、Applied Biosystems、Invitrogen、Fisher Scientific和Unity Lab Services,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。欲了解更多信息,请浏览公司网站:www.thermofisher.com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、昆明等地设立了分公 司,员工人数约3700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8家工厂分别在上海、北京和苏州运营。我们在全国共设立了6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2000名专业人员直接为客户提供服务。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.com
  • 药典新标准公示|复方氨基酸类注射液中铝元素杂质测定指导原则
    铝元素如果通过注射液进入静脉,会不经过胃肠道消化吸收过程直接进入血液,对人体有一定的毒性。美国药典和日本药方局均对肠外营养制剂中的铝含量进行限度控制。目前,《中国药典》还未收载与氨基酸类注射液中铝元素杂质测定方法相关的通用技术要求。2023年11月14日,国家药典委将拟制定的复方氨基酸类注射液中铝元素杂质测定指导原则公示征求社会各界意见(详见附件),原文链接点击:原文链接。公示稿中,辽宁省药品检验检测院分别采用电感耦合等离子体质谱法、电感耦合等离子体原子发射光谱法、高效液相色谱法、原子吸收分光光度法等方法对复方氨基酸类注射液中杂质铝元素的含量进行测定对比,最终形成3个通用方法,即ICP-MS法、ICP-OES法、HPLC法。指导原则对三个方法进行详细描述,每个方法均包含标准曲线法和限度检查法。ICP-MS法、ICP-OES法均为常见的金属元素测定方法,本文详细介绍HPLC法测定复方氨基酸类注射液中铝元素杂质含量。色谱条件:根据复方氨基酸类注射液处方组成选择适宜的固定相和流动相。固定相推荐使用苯乙基键合硅胶为填充剂。流动相推荐使用8-羟基喹啉乙腈溶液-醋酸铵溶液,柱温30℃;流速0.1mL/min;进样体积100µL;以荧光检测器(激发波长为380nm,发射波长为520nm)进行测定。分析方法:本法系依据复方氨基酸类注射液中游离态铝和 8-羟基喹啉形成铝离子荧光络合物,采用配有荧光检测器的高效液相色谱仪测定该荧光络合物的含量,一般可采用标准曲线法或限度检查法。衍生化方法:取空白溶液、标准品溶液、供试品溶液各 4.5mL,分别加入盐酸 0.5mL,并在 50℃水浴中水解30min 后,精密量取水解液 0.1mL,精密加入衍生试剂 0.9mL,混匀。衍生试剂:取流动相 30mL,加入 50% 氢氧化钠溶液 180μL,混匀即得,该试剂需临用前新制。本标准的制定将更好地保障我国人民群众用药安全,并使《中国药典》通用技术要求与国际标准接轨。更多药典相关新闻可点击下方专栏关注。附件:复方氨基酸类注射液中铝元素杂质测定指导原则起草说明公示稿.pdf复方氨基酸类注射液中铝元素杂质测定指导原则公示稿.pdf
  • Science: 目前分辨率最高的NPC中胞质环(CR)亚基的结构
    2022年6月10日,西湖大学施一公团队在Science上在线发表了题为“Structure of the cytoplasmic ring of the Xenopus laevis nuclear pore complex”的最新研究成果,报道了目前分辨率最高的NPC中胞质环(CR)亚基的结构。此前,该团队已成功解析了NPC中核质环(NR)和内环(IR)的高分辨结构,加上此次解析的CR亚基结构,三者共同构成了目前为止最详细且最精确的NPC支架结构模型,为理解脊椎动物NPC的组成、结构、组装以及功能提供了坚实的基础。同时,该模型还提供了多个疾病相关的基因突变在NPC中的位置信息,为疾病诊断以及后续药物开发提供了宝贵的依据。在真核细胞的微观世界中,核孔复合物(nuclear pore complex, NPC)是其中最庞大、最复杂的分子机器之一,也是在核膜上负责物质双向运输的唯一通道,其功能异常与包括癌症在内的多种疾病的发生联系在一起。NPC的高分辨率结构解析一直被视为结构生物学界的“圣杯”之一。NPC镶嵌于细胞核的双层核膜(nuclear envelope, NE)之上,在从细胞质到细胞核的方向上,主要由胞质丝(cytoplasmic filaments, CF)、CR、IR、腔环(luminal ring, LR)、NR和核篮(nuclear basket, NB)组成。其中,CR、IR和NR构成NPC最稳定的支架部分,是结构生物学领域关注的重点。NPC的结构示意图由于NPC分子具有巨大的尺寸和结构柔性,获得完整NPC支架的高分辨率结构具有极高难度。该团队创新性地利用倾转样品台的办法对包埋在核膜中的完整NPC分子进行研究。通过将NPC支架部分拆分成CR、IR和NR三个环状结构,并在各个环内进一步拆分成各个稳定区域,分别进行颗粒对中和三维重构,团队最终获得了迄今为止分辨率最高的核孔复合物CR亚基的冷冻电镜结构,分辨率达3.7-4.7 Å。同时,该团队还利用重组表达技术和单颗粒冷冻电镜分析手段,将Nup358的N端结构域解析至3.0 Å分辨率。以这些重构结果为基础,该团队最终搭建了迄今为止最完整且最精确的CR结构模型。该模型中CR亚基的主体由两个Y复合物组成,此外还包含五个Nup358、两个Nup205和两个Nup93分子。在Y复合物中,新解析的Nup160的C端片段作为组织中心,在介导三条臂汇集上起着重要作用。而Nup358、Nup205和Nup93在辅助以及稳定CR骨架的组装过程中起着重要的作用。CR亚基的单颗粒冷冻电镜结构施一公团队已深耕NPC结构领域多年。2020年5月至今,该团队先后在Cell Research发表多篇研究论文,报道了非洲爪蟾卵母细胞的 NPC 的腔环(LR)、胞质环(CR)、核质环(NR)、内环(IR)的冷冻电镜结构。他们克服多项技术障碍,从初步确认整体结构再到深入刻画复合物细节,逐步揭开了核孔复合物的神秘面纱。NPC支架的结构模型原文地址:https://www.science.org/doi/10.1126/science.abl8280
  • 新型毒饮料伪装上市,“合法”“非法”仅在“氨基”“羟基”一字之差
    这两天,一条关于某种“新毒品”在各大酒吧流行的“预警”信息,在记者朋友圈掀起了一阵转发热潮。相关信息称,这种“新毒品”是一款含有“γ-氨基丁酸”成分的饮料——咔哇,多地有人喝了这个东西可以连续嗨三个晚上,据说之前吸k粉的人很多都嗨这种东西了。 据了解,咔哇是生长在南太平洋岛国、海拔500-1000英尺地区的一种植物,系胡椒科多年生灌木。当地民间医生广泛应用咔哇改善睡眠、缓解焦虑、战胜抑郁、松弛肌肉、消除疲劳。咔哇可榨制一种饮料,即咔哇酒。2015年,国内一旅途探秘综艺真人秀节目中,节目嘉宾率领的旅行达人,曾在瓦努阿图制作饮用所谓“最幸福的饮料”——咔哇酒,从而引起国内关注,并在年轻人、时尚人士中流行。 但是仔细阅读配料表后我们发现,我国出现的这种含有“γ-氨基丁酸”成分的饮料,并非来自太平洋岛国的“最幸福的饮料——咔哇”。在太平洋岛国流行的咔哇饮料,是由卡瓦胡椒制成的,卡瓦胡椒当中含有的卡瓦内脂和二氢醉椒素,是“γ-氨基丁酸”的激动剂,能够调节人体内“γ-氨基丁酸”的传输,所以能够起到安神、镇定的作用。 饮料中标示的“γ-氨基丁酸”(gamma aminobutyric acid, gaba),是一种天然存在的功能性氨基酸,广泛分布于动植物体内,如豆属、参属、中草药等的种子、根茎和组织液中都含有,2009年9月27日由卫生部批准使用γ-氨基丁酸为新食品原料,并不是毒品。参见卫生部网站http://www.moh.gov.cn/mohbgt/s9513/200910/43090.shtml 这批咔哇饮料之所以引起关注,是因为经公安机关毒品实验室对其进行检验和分析,发现其中含该饮料含有 γ-羟基丁酸(我国一类精神药品)和 γ-丁内酯( γ-羟基丁酸的前体),并不是商品介绍的γ-氨基丁酸,这两种物质虽然只有一字之差,却有天壤之别。 γ-羟基丁酸(gamma hydroxybutyrate, ghb),是属于中枢神经抑制剂,它曾被用来当做全身麻醉剂,后由于有报导其可导致癫痫发作或昏迷使得使用率降低。滥用“γ-羟基丁酸”会造成暂时性记忆丧失、恶心、呕吐、头痛、反射作用丧失,甚至很快失去意识、昏迷及死亡,与酒精并用更会加剧其危险性。在过去的十几年,美国、东南亚国家以及中国港台地区γ-羟基丁酸的滥用呈快速增长趋势,ghb及其相关物质γ-丁内酯(gamma-butyrolactone, gbl)和1,4-丁二醇(1,4-butanediol, 1,4-bd)常被用作迷奸药,因此,2005年我国就将“γ-羟基丁酸”列入二类精神药物予以管制,并于2007年变更为一类。 据了解,目前夜场各种打着咔哇旗号的所谓潮饮数不胜数,不排除部分饮料“挂羊头卖狗肉”,打着合法成分的旗号使用违禁药物。文中提到的“毒饮料”已被勒令全面下架,但是我们仍要保持警惕,尤其在酒吧、ktv这样的地方,建议青少年朋友不要因为好奇去尝试一些“小众”“特色”的饮品。相关检测标准品
  • 2014年大昌华嘉公司专题报告会暨饲料行业氨基酸分析应用技术(北京)研讨会
    尊敬的 女士/先生: 本次氨基酸分析应用技术研讨会将由大昌华嘉公司主办,并计划于2014年05月06 日 在北京召开,届时将会邀请饲料行业的国内外知名公司与科研院所的专家、学者以及各位同行共同研讨与交流;通过此次活动,我们希望可以为大家搭建一个相互交流的平台,由相知到相识,彼此同心协力,让越来越多的从事氨基酸研究及检测的工作者认识和应用好氨基酸分析工具是我们共同的目标与职责! 大昌华嘉是瑞士排名前20位的集团公司,全球员工总数超过四万人。大昌华嘉专注于亚洲地区,是在市场拓展服务领域处于领先地位的集团公司。由其代理的Biochrom(柏康)全自动氨基酸分析仪,经过40年的积累与发展,陆续推出了20、20+、30、30+型全自动氨基酸分析仪,在饲料、食品、化妆品、制药、水产、生物、医学等领域具有广泛的应用。全球约65%的客户群体是对这个品牌最好的褒奖。全球第一个氨基酸标准《欧盟饲料标准》由德固赛公司协同欧盟制定,该机全程参与实验、验证;并于2001年通过美国FDA认证,是中国市场上唯一通过此认证的氨基酸分析仪器。 大昌华嘉公司将诚邀您参加2014年05月 06日的《饲料行业氨基酸分析应用技术(北京)研讨会》,期待您的出席! 大昌华嘉商业(中国)有限公司市场部2013-04-1说明:1.为了更好地组织这次研讨会,请您在收到邀请函后于04月22日之前将报名表回执传真或邮件回复给我们,以便我们统计确认参会人员并做好服务工作。如果此次研讨会能对您的工作有所助益,将是对我们工作的最大支持和肯定。2.为了响应绿色出行,建议各位代表乘坐地铁出行,并于上午09:15分前在亦庄线经海路站下车,我们将安排大巴车在地铁出站口等候并接送各位到达会议现场。 研讨会内容及安排:日期 2014年05月06日(周二)时间 9:30-9:45题目 大昌华嘉公司简介单位 大昌华嘉公司主讲人 郝昌德 时间 9:45-10:45题目: 氨基酸分析的前处理方法? 氨基酸样品的前处理方法? 饲料行业中前处理方法的选择与应用单位 大昌华嘉公司 技术支持部主讲人 技术部经理 张晓明 时间 10:45-11:00 茶歇时间 时间 11:00-12:00题目 Biochrom 30+氨基酸分析仪在日常分析应用工作中的常见问题解析? Biochrom 30+特点? Biochrom 30+在饲料分析中的常见问题? 案例分析单位 大昌华嘉公司 技术支持部主讲人 技术部经理 张晓明 时间 12:00-13:30 大昌华嘉提供快捷午餐时间 13:30-15:00题目 第三方客户实验室现场报告会单位 饲料行业内资深客户支持服务伙伴主讲人 待定 时间 13:30-15:00题目 Biochrom仪器现场操作演示时间 15:00-17:00题目 客户自由交流讨论 报名表回执姓 名 姓 名 性 别 性 别 电话/传真 电话/传真 研究方向 单位名称 地址/邮编 会议联系方式:联系人: 朱颖达 张媛联系电话: 13911153284 010-65613988报名表回执传真: 010-65610278
  • 技术前沿 | 全球首张“奥密克戎”刺突蛋白图像公布!突变的氨基酸残基数是德尔塔的2.4倍
    生物技术君综合安莎通讯社和俄罗斯通讯社报道,当地时间11月27日,来自意大利罗马耶稣儿童医院的多模式医学实验室公布了全球首张关于新冠病毒变异毒株Omicron(奥密克戎)的图片。  (图注:上图为德尔塔(左)与奥密克戎(右)毒株的刺突蛋白(S蛋白)对比图,其中变化最大的区域用红色标记。在德尔塔变异毒株中,突变的氨基酸残基数量为18个,而在新毒株奥密克戎中则有43个。这些变异多样化,且大部分位于与人体细胞相互作用的区域。)  研究人员表示,这并不一定意味着奥密克戎更危险,而是意味着病毒为了更加适应人类物种,产生了另一种突变。进一步的研究将告诉我们这种适应是中性的不那么危险的,还是更危险的。  截至北京时间上午十点,比利时、英国、德国、意大利和捷克共和国均已确认感染奥密克戎的病例。此外,荷兰从南非飞抵的两趟航班中的85人核酸检测呈阳性,荷兰卫生部称有95%的把握确认其中61人感染了奥密克戎。  而以色列在前一天发现2例疑似奥密克戎感染者后,刚刚已宣布关闭边境,禁止所有外国旅客入境,成为全球首个因奥密克戎毒株而封锁国境的国家。  中国香港也已在前一天确认感染奥密克戎病例。  根据英国卫生安全局的说法,这种新变异毒株的S蛋白与新冠疫苗所基于的原始新冠病毒毒株的完全不同。欧洲疾病预防和控制中心表示,鉴于奥密克戎的免疫逃逸潜力和与德尔塔相比可能增加的传播优势,它在欧洲传播的风险目前是 "高到非常高"。  世界卫生组织在周五的声明中表示,初步证据表明,与其他令人担忧的变异毒株相比,奥密克戎还具有更高的再感染风险。  虽然科学家们表示有理由担心这种新变异毒株,但他们强调仍有很多未知的问题,包括该变异株是否确实更具传染性,它是否会导致更严重的疾病,或者它对疫苗效力的影响会如何等。正如世卫组织流行病学家Abdul El-Sayed所指出的:“我认为我们应该慢些下结论,等待有关这方面的科学数据。”  美国布朗大学公共卫生学院院长Ashish Jha博士说,他认为奥密克戎不会造成“疫苗将变得毫无用处”的情况。他说:“我认为这是极不可能的。疫苗功效是否受到轻微打击,还是受到很大打击?我想我们可能会在接下来的几天内获得一些初步数据。”
  • 乌尔姆大学电镜组《自然通讯》:二维聚合物透射电镜高分辨成像分辨率突破2埃!
    1.透射电镜(TEM)成像挑战透射电镜高分辨成像是新材料结构研究不可或缺的技术之一,尤其是发展得欣欣向荣的二维材料界, 得益于它们易于剥离或者生长成薄膜的性质, TEM在二维材料成像上可谓所向披靡。近年来二位聚合物是潜力无限的新兴二维材料,我们可以用乐高来想象二维聚合物,不同的积木结构(单体monomers)通过在水和气体界面聚合搭出一个二维的网格,每层网格之间再通过范德华力结合。各式单体带来了材料结构和性能的无限可能[1],与此同时结构的解析是发展新二位聚合物过程中不可或缺的一环。在TEM的成像的过程中,高速电子如同密集的子弹穿透研究材料,和材料进行碰撞并传递能量,一方面电子携带了结构的信息,同时这种强力轰击又破坏了材料的结构,连锁反应导致大面积的积木的轰然倒塌。这意味着我们只能用非常少量的电子来获得结构信息,否则材料就会被打乱成无序状态。然而电子少信息也少,只能得到低清的图像,缺乏高清细节。因此TEM表征二维聚合物以及所有对电子轰击敏感的材料是电镜领域的一大挑战。图1,辐照损伤黑魔法(图1左作者 J. S. Pailly, 来源, 中右来源:depositphotos)2.优化电压,突破2 埃[2]!乌尔姆大学的Kaiser教授电镜组的研究人员梁宝坤和戚浩远博士接受了这个挑战。重要的第一步,就是研究如何降低电子对于材料的损伤。进而提高成像的分辨率,看到二维聚合物里前所未见的细节。在TEM中,电子发射的速度是影响着电子对材料杀伤力的重要条件之一。研究人员在高分辨成像使用的电压范围内 (80-300 kV), 通过电子衍射量化测量了二维聚亚胺能收受的总最大电子轰击量。然而这里我们需要注意的是,由于电子和材料结构相比如此微小,不少电子在分子积木搭建的二维结构间隙中穿过,因此使用的电子总量高并不代表能获得更多结构信息,我们还需要得到其中递信息的电子的比例。在图表中,可以看到这两个变量相对电压有着相反的变化趋势。结合两个变量,我们得到电子利用的最高效率在120 kV 达到顶峰。图2 二维聚亚胺结构图示。材料可承受电子量,结构信息比例和电子利用效率不同电压的量化分析。最优电压和相差矫正的强强联手,研究人员终于看到了高清版的二维聚亚胺结构,成像分辨率首次达到了2 埃以内,细节历历在目!图3 2D-PI-BPDA 和2D-PI-DhTPA的高分辨图像以及图像模拟。FFT显示出图像分辨率突破 2 埃。3.首次呈现间隙缺陷表活引导的界面二维聚合物合成方法,实现了晶圆尺寸级别的高结晶度的薄膜自下而上的生长[3][4]。样品晶区之间的晶界结构以及晶体缺陷材料非常重要的特征。通过优化TEM成像条件,清晰的视野使更多结构细节得以浮现,二维聚亚胺的单体卟啉中心4埃直径的孔道清晰可见。然而在某些区域,图像上的‘异象‘让研究者一时以为自己眼花了。2D-PI-BPDA 的孔洞的四个角出现神秘亮点,2D-PI-DhTPA里发现的则是半月形的弧线。通过文献分析和密度泛函(DFTB)的计算的帮助,终于解密了这些神奇的图案来自于卟啉分子在规整的二位聚合物网格中形成的间隙缺陷。研究人员解释这种缺陷产生的动力来自于被酸性环境质子化之后带正电荷的分子间产生的静电排斥作用。就如同乐高积木上突然长出了一些新的凸起点,导致它们无法完美堆叠在一起。然而当他们扭转或者平移之后,对抗解除,就可以继续堆叠,从而构成了类似统计模型中展示的结构。图4 2D-PI-BPDA 和2D-PI-DhTPA的间隙缺陷图,DFTB计算结构以及图像模拟。4.分辨单体侧边官能团得益于分辨的提高,单体侧边的官能团能够被直接分辨。单体DhTPA 的苯环上2,5对位各链接了一个氢氧根,研究人员通过对比图像上单体宽度的半峰宽惊喜地发现在目前in-focus成像条件下,官能团的氢氧根侧链能被轻松分辨。这对理解二维聚合物的通道环境对材料性质的影响有重要意义。图5 2D-PI-BPDA 和2D-PI-DhTPA 链接单体的结构,以及其高分辨图像宽度测量。5.应用展望研究人员继续对半无序状态下的亚胺进行了成像和分析, 从图可见,原本六边形的网格结构被许多五边和七边的结构取代。为了量化分析,研究人员利用了神经网络的方法来分析结构中多边形的配比,以及单体间距的长短角度。这个新工具可以帮助电镜研究人员进一步提高数据分析的效率,跨学科联合,事半功倍。图6 a-PI 高分辨成像以及神经网络图片分析结果。参考文献:[1] Feng X and Schlüter A D 2018 Towards Macroscopic Crystalline 2D Polymers Angew. Chemie - Int. Ed.5713748–63[2] Liang B, Zhang Y, Leist C, Ou Z, Položij M, Wang Z, Mücke D, Dong R, Zheng Z, Heine T, Feng X, Kaiser U and Qi H 2022 Optimal acceleration voltage for near-atomic resolution imaging of layer-stacked 2D polymer thin films Submitted[3] Ou Z, Liang B, Liang Z, Tan F, Dong X, Gong L, Zhao P, Wang H, Zou Y, Xia Y, Chen X, Liu W, Qi H, Kaiser U and Zheng Z 2022 Oriented growth of thin films of covalent organic frameworks with large single-crystalline domains on the water surfac J. Am. Chem. Soc.[4] Sahabudeen H, Qi H, Glatz B A, Tranca D, Dong R, Hou Y, Zhang T, Kuttner C, Lehnert T, Seifert G, Kaiser U and Fery A 2016 Wafer-sized multifunctional polyimine-based two-dimensional conjugated polymers with high mechanical stiffness Hafeesudeen Nat. Commun.71–8
  • 新品上市,DLM-10-10/氘代二甲亚砜/2206-27-1!
    新品上市,DLM-10-10/氘代二甲亚砜/2206-27-1!关于产品 DLM-10-10/氘代二甲亚砜/2206-27-1 的具体详情:CAS号:2206-27-1编号:DLM-10-10包装:10g纯度/规格:D, 99.9%品牌:美国CILDLM-10-10/氘代二甲亚砜/2206-27-1 公司为答谢新老客户对我们长期以来的支持,现有大量新品上市,低价优惠促销活动,欢迎新老客户前来咨询选购!企业其他相关产品推荐:bs-9642R,17号染色体开放阅读框57抗体|C17orf57抗体价格姜酮对照品/标准品CAS:2212-67-1,禾草知标准品/对照品价格CAS:53411-70-4,D-葡萄糖-6-磷酸三钠盐,6-磷酸葡萄糖三钠盐,6-磷酸葡萄糖酸三钠盐,G-6-P-Na32,4,5-三氯联苯标准品|对照品,cas:15862-07-42,6-(盐酸尼卡地平杂质)对照品/标准品次野鸢尾黄素标准品,cas:41743-73-1对照品CAS:9028-48-2,异柠檬酸脱氢酶,ICDH,Isocitrate dehydrogenasebs-2713R,肾损伤分子1抗体(甲型肝炎细胞受体1)|HAVCR1抗体价格CAS:10031-30-8,过磷酸钙价格重组人 HSPD1/HSP60 蛋白(His & GST 标签)/11322-H20E小鼠血小板衍生生长因子AB(PDGF-AB)ELISA检测试剂盒说明书铑标准溶液,cas:7440-16-6乌药醚内脂标准品,cas:13476-25-0对照品猪血管生成素1(ANG-1)ELISA试剂盒,96T/48T兔子肝细胞生长因子(HGF)ELISA检测试剂盒说明书CAS:61438-64-0,氯碘柳胺钠现货供应CAS:51503-28-7,固红片剂,固红-萘磺酸TR片剂,快红片剂,快红TR片剂,Fast red TR Tablets常山碱乙标准品,cas:24159-07-7对照品bs-15575R,kappa轻链可变区抗体|IGKV A18抗体价格人骨特异性碱性磷酸酶B(ALP-B)ELISA检测试剂盒说明书1,2-|CAS号306-37-6|1,2-Dimethylhydrazine dihydrochlorideCAS:41532-84-7,1,1,2-三甲基-1H-苯并[e]吲哚H-苯并[e]吲哚价格bs-13014R,DNA聚合酶δ2/DNA pol δ 2抗体|DNA polymerase delta p50抗体价格丙硫氧嘧啶对照品/标准品CAS:327-97-9,绿原酸价格CAS:18686-82-3,2-巯基-1,3,4-噻二唑价格沙苑子苷标准品,cas:116183-66-5对照品bs-2679R,细胞粘附分子CD112抗体|CD112抗体价格bs-2978R,硫氧还蛋白过氧化物酶Ⅱ/巯基抗氧化蛋白抗体|Peroxiredoxin 2抗体价格朝藿定A标准品,cas:110623-72-8对照品bs-11975R,周期蛋白结合蛋白抗体|CACYBP抗体价格CAS:1072-98-6,2-氨基-5-氯吡啶价格212304/琼脂,A级培养基厂家
  • 安吉尔携中疾控千万打造国际一流实验室
    近日,中国健康饮水第一品牌安吉尔与中国疾病预防控制中心环境所签订了《安吉尔、中国疾病预防控制中心环境所——饮水、净水全领域战略合作伙伴》协议,将自己再次推到了行业的风尖浪头。据了解,结成战略合作伙伴关系后,双方将在饮水机、净水器、净水设备等方面展开全面技术合作。 携手中疾控,关注中国饮水健康   目前中国有2.5亿人仍无法获得安全饮用水,人类所患疾病中80%与水污染有关,52%的儿童死亡与饮用水质不良有关。特别是在我国城市,大多数高层住宅的居民饮用的都是蓄水池水,由于输水管道的锈蚀造成自来水的二次污染相当普遍。因此,饮水机就成为家庭饮水的主要解决方案。   “但不容乐观的是,饮水机市场在高速发展后呈现诸多不足。”有专家指出,饮水机的安全隐患、二次污染、热水反复加热、水不新鲜、漏水隐患、易结垢、易窜温、耗能大等缺陷,已经成为饮水机行业发展的瓶颈。   众所周知,中国疾病预防控制中心环境与健康相关产品安全所是卫生部下属负责饮水安全和检测的国家级技术单位,在涉及健康及健康标准方面具有其他部门无可比拟的权威性。此次中疾控与饮水机行业领头羊安吉尔结成战略合作伙伴关系,将给饮水机行业带来怎样的影响?让我们一起听一听双方及业内专家的观点。   “饮水机技术的提升,饮水机行业的健康发展,对我国解决居民健康饮水问题至关重要。”中国疾病预防控制中心环境所专家表示:“深圳安吉尔饮水产业集团有限公司是中国创建最早的饮水设备研发、制造及销售的专业公司之一,在饮水机和净水器制造方面具有坚实的工作基础。此次与之合作,将有利于不断提高整个行业饮水、净水产品的技术门槛,把一部分劣质产品和技术落后的企业淘汰出局,从而为消费者提供更加健康的饮用水。”   安吉尔品牌负责人表示:“安吉尔致力于为消费者的饮水健康提供最佳解决方案,这与中国疾病预防控制中心环境与健康相关产品安全所在居民饮水领域的目标是一致的,并且它在饮用水净化领域有多年的工作基础,具有雄厚的科研和技术实力,与之进行战略合作,有利于将安吉尔在饮水机行业的标志性地位和中疾控环境所的技术优势结合起来,进一步提升安吉尔的产品和品牌优势,并研制出更安全、更健康的饮水、净水设备,为消费者提供最佳的饮水健康解决方案。”   业内专家分析认为,中疾控环境所与安吉尔的战略合作是饮水机行业内的“强强联合”,这对解决饮水机行业内存在的诸多问题有着积极的意义,一方面提高了行业的技术标准,淘汰了部分劣质产品和企业,另一方面,促使更多的生产企业重视产品创新和技术研发,无形中再次提高行业标准。他还指着,中疾控环境所与安吉尔的战略合作有利于促进饮水机行业的健康、快速发展,对解决中国2.5亿居民的健康饮水问题有极大的促进作用。   根据合作协议,安吉尔与中疾控环境所在人员培训、信息共享、建立联合检查实验室等诸多方面达成共识。中疾控环境所将帮助安吉尔对研发技术人员进行培训、对安吉尔的多个实验室开发进行规划指导,并在行业内与安吉尔进行信息共享 安吉尔将在年内斥资1000万元人民币改造华南基地实验室,改造后的安吉尔检测实验室拥有微生物实验室、理化实验室、环境实验室、精密实验室……等七大实验室,达到国际领先水平。   据安吉尔品牌负责人介绍,改造后的微生物实验室将配置超净无菌室、超净工作台、高温高压灭菌箱、微生物培养箱等先进设备,达到并超过国家一级实验室要求,可以对细菌总数、大肠菌群等多种微生物进行检查 理化实验室也采用多项国内外先进技术,可以对铅、汞等重金属,以及农药残留等各项水质指标进行检查……同时他还表示,实验室建成后,安吉尔的所有产品都必须经实验室各项检验合格后才会上市。
  • 2025年版《中国药典》2341公示稿|第三法 药材及饮片中二硫代氨基甲酸盐类农药残留量测定法解决方
    25药典专栏7月26日,国家药典委员会发布了“2341 农药残留量测定法公示稿”和“0212 药材和饮片检定通则公示稿”,一经发布,引起了行业内的广泛关注。方法主要修订了以下内容:删除原第一、二、三法;原第五法药材及饮片(植物类)中禁用农药多残留测定法,重列为第一法,并由原有的33种禁用农残扩增为47种农残;新增第二法相关药材及饮片品种中农药多残留测定法;新增第三法药材及饮片中二硫代氨基甲酸盐类农药残留量测定法。根据0212药材和饮片检定通则药典标准草案公示稿的限量值要求和第三法药材及饮片中二硫代氨基甲酸盐类农药残留量测定法的方法要求,岛津(上海)实验器材有限公司第一时间进行方案应对,具体应用详见下文。1. 实验部分1.1 分析条件GC条件 仪器配置:岛津GCMS-TQ系列气相色谱-质谱联用仪; 毛细管柱:SH-I-624Sil MS(30 m×0.25 mm,1.4 μm;P/N:R221-75962-30) 程序升温:初始温度40 ℃保持3.5 min, 以30℃/min升温到250℃,保持2 min。 载气:He载气控制方式:恒流模式,1.5 mL/min进样口温度:180 ℃ 进样时间:1 min进样量:1.0 μL进样方式:分流进样,分流比5:1质谱条件 电离模式:电子轰击电离(EI) 离子源温度:200 ℃ 接口温度:250 ℃ 检测器电压:调谐电压+0.5 kV溶剂延迟:1 min数据采集模式:MRM各化合物MRM参数如下: 1.2 样品前处理取本品,碎粉,过三号筛。精密称取1 g,置10 mL顶空瓶中,精密加入异辛烷3 mL,加盐酸-氯化亚锡溶液(取二水合氯化亚锡7.5 g,加盐酸215 mL使溶解,加水至500 mL,摇匀)5 mL,摇匀,立即密封。置80℃水浴中1小时,时时振摇。取出,冷却,摇匀,离心(5000转/min)3分钟,取上层有机相作为供试品溶液。 2. 实验结果2.1 标准品溶液的MRM色谱图2.2 实际样品的测定报告下载扫码获取PDF版应用报告
  • 【赛纳斯】对氨基苯甲酸在纳米结构金电极表面的等离激元光电化学偶联反应研究
    我司亲密的合作伙伴厦大田中群院士团队吴德印教授、周剑章副教授在等离激元介导光电化学反应的研究中取得重要进展,相关结果“Plasmonic Photoelectrochemical Coupling Reactions of para-Aminobenzoic Acid on Nanostructured Gold Electrodes”发表于《美国化学会志》 (J. Am. Chem. Soc. 2022, 144, 3821-3832. DOI: 10.1021/jacs.1c10447)。纳米金电极的表面等离激元,通过将入射光汇聚至纳米尺度、激发高能载流子的方式,增强拉曼散射效应并催化化学反应。针对“等离激元介导光电化学反应的机理和选择性”这一关键科学问题,该工作以对氨基苯甲酸(PABA)为研究对象,通过电化学原位表面增强拉曼光谱(EC-SERS)等方法,结合多尺度理论化学模型,阐明了PABA在纳米结构金电极表面的等离激元光电化学氧化偶联反应过程。在光照激发和氧化电位下,PABA首先与光生热空穴作用生成阳离子自由基,后续反应则与溶剂和pH等因素有关。在水电解质溶液中,氧化偶联产物为头-头偶联产物,p, p’-偶氮二苯甲酸盐(ADBA),和头-尾偶联产物,4-[(4-亚胺-2,5-环己二烯-2-亚基)氨基]苯甲酸(ICBA)。在pH值低的酸性条件下,反应主要产物为ADBA,而在pH值高的碱性条件下,反应主要产物为ICBA。在非水有机溶剂中,观测到PABA发生脱羧偶联反应,生成氧化态联苯胺(BZOX)。为深入阐释反应机理,研究组结合密度泛函理论(DFT)计算和循环伏安法、质谱、EC-SERS、电化学原位紫外-可见光谱等多种实验方法,确定了金纳米结构电极表面反应产物及其相关中间体,并结合电极过程反应动力学模型,数值拟合循环伏安图,确定重要动力学参数;对等离激元催化条件下的偶氮键、碳氮键及碳碳键等化学键的形成过程,给出了更清晰的认识,为调控等离激元光电催化反应的选择性提供了新的思路。该研究在田中群教授、吴德印教授和周剑章副教授指导下完成,主要的实验和理论工作由厦大化工学院博士后Rajkumar Devasenathipathy、2018级博士生王家正和2021级博士生肖远辉同学完成,Karuppasamy Kohila Rani、林建德、张益妙、战超等参与了论文的研究工作。该研究工作得到国家自然科学基金的资助。赛纳斯SHINS推出的全新科研型电化学拉曼系统“EC Raman光谱仪系统”。由恒电位仪、便携式拉曼光谱仪、显微成像系统组成。它具备超高的谱图分辨率,与大型台式拉曼系统相当。并且它的尺寸更小,方便携带。可在任何地方提供科研级的性能。强大的功能和独特的设计,为你的研究提供更多的可能性。智能的自研软件助您轻松应对各种测试,是您实验数据的强有力保障。全新EC-RAMAN电化学拉曼系统EC-RAMAN 产品优势:◆ 785nm制冷型拉曼光谱,可拥有更加优异的信噪比◆ 配合独创壳层隔绝表面增强技术,信号放大至百万倍级别◆ 外观简单,轻松便携:适应于实验室,现场等多种场合◆ 宽光谱范围:光谱范围最高可覆盖至3350cmˉ◆ 光纤耦合,采样更方便◆ 建模简单:只需按照软件的提示逐步操作即可使用我司电化学拉曼光谱系统取得代表性科研成果:●Nature,2021,600,81●Nature Energy,2019,4,60●Nature Mater. 2019,18,697●Angew. Chem. Int. Ed,2021,60,9●J. Am. Chem. Soc. 2019,141,12192●Angew.Chem. Int. Ed. 2021,60,5708●Angew. Chem. Int. Ed. 2022,61, e202112749EC-RAMAN 技术参数:
  • 2025年版《中国药典》2341公示稿|第三法 药材及饮片中二硫代氨基甲酸盐类农药残留量测定解决方案
    25药典专栏7月26日,国家药典委员会发布了“2341 农药残留量测定法公示稿”和“0212 药材和饮片检定通则公示稿”,一经发布,引起了行业内的广泛关注。方法主要修订了以下内容:删除原第一、二、三法;原第五法药材及饮片(植物类)中禁用农药多残留测定法,重列为第一法,并由原有的33种禁用农残扩增为47种农残;新增第二法相关药材及饮片品种中农药多残留测定法;新增第三法药材及饮片中二硫代氨基甲酸盐类农药残留量测定法。根据0212药材和饮片检定通则药典标准草案公示稿的限量值要求和第三法药材及饮片中二硫代氨基甲酸盐类农药残留量测定法的方法要求,岛津(上海)实验器材有限公司第一时间进行方案应对,具体应用详见下文。1. 实验部分1.1 分析条件GC条件仪器配置:岛津GCMS-TQ系列气相色谱-质谱联用仪; 毛细管柱:SH-I-624Sil MS(30 m×0.25 mm,1.4 μm;P/N:R221-75962-30) 程序升温:初始温度40 ℃保持3.5 min, 以30℃/min升温到250℃,保持2 min。 载气:He 载气控制方式:恒流模式,1.5 mL/min 进样口温度:180 ℃ 进样时间:1 min 进样量:1.0 μL 进样方式:分流进样,分流比5:1 质谱条件 电离模式:电子轰击电离(EI) 离子源温度: 200 ℃ 接口温度:250 ℃ 检测器电压:调谐电压+0.5 kV 溶剂延迟:1 min 数据采集模式:MRM 各化合物MRM参数如下: 1.2 样品前处理取本品,碎粉,过三号筛。精密称取1 g,置10 mL顶空瓶中,精密加入异辛烷3 mL,加盐酸-氯化亚锡溶液(取二水合氯化亚锡7.5 g,加盐酸215 mL使溶解,加水至500 mL,摇匀)5 mL,摇匀,立即密封。置80℃水浴中1小时,时时振摇。取出,冷却,摇匀,离心(5000转/min)3分钟,取上层有机相作为供试品溶液。2. 实验结果2.1 标准品溶液的MRM色谱图2.2 实际样品的测定温馨提示如果您有任何问题,请在文章下方留言,我们会第一时间为您解答!25药典专栏 订阅方式具体步骤:1. 点击下方红色图片处订阅链接2. 页面跳转后点击“订阅”按钮应用下载点击或扫码获取PDF版应用报告
  • 日立高新发布全新一代氨基酸分析仪——LA8080
    p    strong 仪器信息网讯 /strong 2018年7月26日,日立高新技术公司在其位于上海张江的日立高新技术上海应用中心隆重举行了全新一代氨基酸分析仪——LA8080的新品发布暨技术交流会。日立自1962年推出第一代氨基酸分析仪后,迄今已有50多年的研发制造经验,本次发布的LA8080,是继经典型号L-8900之后,时隔13年再次推出的新品。本次会议邀请到40余名日立氨基酸分析仪的应用专家及用户代表参加,同时日立高新技术科学公司、天美(中国)科学仪器有限公司的高层也出席会场,共同见证了氨基酸分析仪新品LA8080发布的时刻! /p p   发布会上,从日本远道而来的日立高新技术科学公司科学· 医用系统营业本部 本部长岡田宗能,以及日立高新技术公司在中国区的总经销商代表,天美(中国)科学仪器有限公司副总裁张海蓉分别致辞。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/33875254-e68d-4cc4-a016-5b22c18f95bb.jpg" title=" 日立高新技术科学公司科学· 医用系统营业本部 本部长 岡田宗能(右).jpg" width=" 400" height=" 267" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" style=" width: 400px height: 267px " / /p p style=" text-align: center " strong 日立高新技术科学公司科学· 医用系统营业本部 本部长 岡田宗能(右) /strong /p p   岡田宗能首先代表日立公司,向在百忙之中参加日立氨基酸分析仪发布会的各位嘉宾表示感谢。日立高新是日立集团旗下一家主营分析仪器的全资子公司,产品除了氨基酸分析仪,色谱,光谱等通用分析仪器外,还包括热分析仪,X射线荧光分析仪等。岡田宗能谈到:“本次推出的日立氨基酸分析仪是日立公司产品中历史最悠久,以及销量最好的一款仪器。从2004年至今,日立的氨基酸分析仪在中国已经销售了500多台。氨基酸是组成基体营养所需蛋白质的基本物质,因此对氨基酸的分析十分重要,氨基酸分析仪被广泛应用到食品、医药,以及饲料等领域,未来的发展空间巨大。日立氨基酸分析仪一直深受中国客户的信任和信赖,日立氨基酸分析仪产品近期也呈现出迅猛的发展态势,这离不开各位在场嘉宾的大力支持。日立发布的全新氨基酸分析仪LA8080,秉承了之前的优异性能,还采用了最前沿的衍生方法,性能非常优异。在操作性和人性化设计上,也进行了改进和升级。” /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/d3ad49e6-6dd8-494b-b779-a75c32bc8dfa.jpg" title=" 天美(中国)科学仪器有限公司副总裁 张海蓉.jpg" width=" 400" height=" 267" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" style=" width: 400px height: 267px " / /p p style=" text-align: center "    strong 天美(中国)科学仪器有限公司副总裁 张海蓉 /strong /p p   张海蓉女士在致辞中也向各位尊敬客户及专家的到来表示了欢迎和感谢。她讲到:“日立的氨基酸分析仪在中国有着非常广大的用户基础,也是日立公司很有代表性的一款拳头产品。该产品自1962年第一代发布以来,已更新至第七代产品,56年的时间更新到第七代,对于一个仪器来说并不算特别快的速度,但这其中隐含着日立高新技术公司对产品精益求精的精神,每一代产品都具有十分鲜明的特色。天美公司是日立长期的合作伙伴,自1997年开始同日立建立起全面的合作关系。天美对于日立产品的代理包含了售前、售后、技术支持和维修的服务,是全方位支持的合作伙伴。日立及天美在中国分析仪器市场取得的成就离不开每一位用户的支持,客户对新产品的信任和支持是莫大的鼓励,希望未来能将更多的新产品、新技术、应用支持、技术服务带给客户,以更好地服务于全国的各所实验室” /p p   随后,主持人邀请岡田宗能先生与北京市营养源研究所 所长助理兼分析检测中心主任崔亚娟共同为日立全新一代氨基酸分析仪揭幕,现场观众得以一睹LA8080的风采! /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/9fd15246-a837-4ba3-a541-e73542d89d22.jpg" title=" 岡田宗能(右)与崔亚娟(左)为日立全新一代氨基酸分析仪LA8080揭幕.jpg" width=" 268" height=" 400" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" style=" width: 268px height: 400px " / /p p style=" text-align: center " strong 岡田宗能(右)与崔亚娟(左)为日立全新一代氨基酸分析仪LA8080揭幕 /strong /p p   LA8080不仅秉承前代机型的基本性能,同时考虑到用户的需求,有落地式和台式两种机型可供选择。本次亮相发布会现场的是LA8080落地式样机。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/da417d6d-ccd9-4907-937f-5fa30bc0cdf3.jpg" title=" 日立全新一代氨基酸分析仪LA8080.jpg" width=" 268" height=" 400" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" style=" width: 268px height: 400px " / /p p style=" text-align: center " strong 日立全新一代氨基酸分析仪LA8080 /strong /p p   发布会结束后,全体与会人员同氨基酸分析仪新品LA8080合影留念。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/260064b4-806b-4540-8712-5af0bfd2cbfe.jpg" title=" 发布会后合影留念.jpg" width=" 400" height=" 267" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" style=" width: 400px height: 267px " / /p p style=" text-align: center " strong 发布会后合影留念 /strong /p p style=" text-align: center " strong img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/3259583f-616c-449e-936d-e5a07d926b61.jpg" title=" 用户围绕LA8080进行交流.jpg" width=" 400" height=" 267" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" style=" width: 400px height: 267px " / /strong /p p style=" text-align: center " strong 用户围绕LA8080进行交流 /strong /p p   在同期进行的技术交流会上,来自日立、天美的技术人员,以及三位来自不同氨基酸分析测试领域的专家向参会人员做了技术报告。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/e6461315-64c2-439e-a5c1-b679fddc08fc.jpg" title=" 技术交流会会议现场.jpg" width=" 400" height=" 267" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" style=" width: 400px height: 267px " / /p p style=" text-align: center " strong 技术交流会会议现场 /strong /p p   全新一代氨基酸分析仪LA8080的产品首席设计师,来自日立高新技术科学公司光学仪器设计部的高级工程师伊藤正人先生,向大家介绍了氨基酸分析仪的发展历程以及LA8080的技术特点。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/aef644d9-a987-4e00-aef8-e5e3c673ae72.jpg" title=" 日立高新氨基酸分析仪产品首席设计师 伊藤正人(右).jpg" width=" 400" height=" 267" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" style=" width: 400px height: 267px " / /p p style=" text-align: center " strong 日立高新氨基酸分析仪产品首席设计师 伊藤正人(右) /strong /p p   Moore博士与Stein博士于1958年发明了氨基酸分析仪,并因这一成就荣获1972年的诺贝尔奖。日立自推出的第一代氨基酸分析仪起就一直沿用他们所采用的离子交换色谱法和茚三酮柱后衍生法,经过56年的技术升级,产品的分离精度也在不断提高,分析速度也在不断加快,直至推出本次的LA8080。依托客户的支持和信赖,氨基酸分析仪的全球累计销量也已突破3000台。 /p p   LA8080的特点和开发理念有三:简便、紧凑、数据的高可靠性。(1)操作简便,符合人体工学设计,同时充分考虑到操作人员的视野范围和操作习惯,前置设计理念,试剂和样品的拿取方便,日常试剂的更换、样品安放、以及维修都十分方便 (2)设计紧凑,考虑到越来越多实验室空间紧张的问题,除推出日立传统落地式氨基酸分析仪外,还首次推出了台式分析仪,体积缩小30%,十分节省空间 (3)数据的高可靠性,由于采用高可靠性和高稳定性的茚三酮柱后衍生法,分析方法同之前一样,从而延续了以往型号L-8800和L-8900的优异性能。LA8080新增的TDE3反应器,热传导性强,衍生效率高,与之前L-8900采用的反应柱相比,检测灵敏度有了提升。 /p p   天美(中国)科学仪器有限公司负责氨基酸分析仪的产品经理谢堂光继续为各位专家及用户带来了氨基酸分析仪LA8080主要创新点的介绍。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/f0cccc7d-39a1-4de9-bc7b-57115eed5f69.jpg" title=" 天美(中国)科学仪器有限公司氨基酸分析仪产品经理 谢堂光.jpg" width=" 400" height=" 267" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" style=" width: 400px height: 267px " / /p p style=" text-align: center " strong 天美(中国)科学仪器有限公司氨基酸分析仪产品经理 谢堂光 /strong /p p   产品硬件方面的创新点主要有:LA8080的操作培训仅需30秒钟,操作大幅简化,测试结束可自动运行清洗程序 产品全系标配第三代TDE3反应柱,寿命相比初代产品提高25倍,灵敏度提高4倍,且老仪器用户也可升级该部件 增加茚三酮衍生试剂回流止回阀,避免误操作后仪器损坏。缓冲液无需氮气保护,节省氮气使用,试剂更换更加便捷 脱气机效率更高,缓冲液中存在气泡也可直接使用 优化漏液传感器位置,避免漏液传感器受到漏液损害 整机性能优化,在样品及试剂处理干净的前提下,分离柱柱效下降后可反接使用 超高速分析条件,20分钟可实现18种氨基酸的分离度达到1.4以上 检测器光栅分光系统优化,能量相比上代产品提高约30%。 /p p   软件方面的创新点主要有:使用最新的OpenLAB CDS 2软件,联机时间仅需10s 增加专用清洗液排气,可多次大体积排除气泡 报告可直接另存为PDF、Excel、Word、TXT文件 可实现数据库功能 序列模板可编程测试样品序列 三级权限和审计追踪符合FDA、CFDA的需求 软件中英文一体,可根据需求自主选择,无需重复购买。 /p p   氨基酸分子含有氨基和羧基,组成人体蛋白质的氨基酸有20种,血液中游离的氨基酸有40多种。氨基酸分析仪被广泛应用到了食品、医药、饲料、生物等各个领域。技术交流会上,还有北京市营养源研究所的崔亚娟老师、浙江省疾病预防控制中心的黄百芬老师和上海味之素氨基酸有限公司的汤志清老师分别带来了日立氨基酸分析仪在食物和卫生检测领域的应用报告,使广大与会者对氨基酸分析仪的应用有了更深刻的体会。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/b39cabdb-50f3-4c09-93e4-79e7282ff928.jpg" title=" 北京市营养源研究所 所长助理兼分析检测中心主任 崔亚娟.jpg" width=" 400" height=" 267" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" style=" width: 400px height: 267px " / /p p style=" text-align: center " strong 北京市营养源研究所 所长助理兼分析检测中心主任 崔亚娟 /strong /p p style=" text-align: center " strong img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/b84abf4d-3511-4a96-a1c6-95137a19554e.jpg" title=" 浙江省疾病预防控制中心理化与毒理检验所 黄百芬.jpg" width=" 400" height=" 267" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" style=" width: 400px height: 267px " / /strong /p p style=" text-align: center " strong 浙江省疾病预防控制中心理化与毒理检验所 黄百芬 /strong /p p style=" text-align: center " strong img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/58786365-b566-4e2b-8267-4f0d14d7dbd2.jpg" title=" 上海味之素氨基酸有限公司 汤志清.jpg" width=" 400" height=" 267" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" style=" width: 400px height: 267px " / /strong /p p style=" text-align: center " strong 上海味之素氨基酸有限公司 汤志清 /strong /p p br/ /p
  • 颜宁组Science再发文 首次报道钠通道近原子分辨率结构
    p   2月10日,清华大学医学院颜宁研究组在《科学》(Science)在线发表题为《真核生物电压门控钠离子通道的近原子分辨率三维结构》(Structure of a eukaryotic voltage-gated sodium channel at near atomic resolution)的研究长文,在世界上首次报道了真核生物电压门控钠离子通道(以下简称“钠通道”)的3.8埃分辨率的冷冻电镜结构,为理解其作用机制和相关疾病致病机理奠定了基础。 /p p   清华大学生命学院五年级博士生申怀宗、医学院副研究员周强、医学院博士后潘孝敬、生命学院二年级博士生李张强和生命学院五年级博士生吴建平为该文章共同第一作者。通讯作者是清华大学医学院拜耳讲席教授以及霍华德休斯医学研究院国际青年科学家颜宁。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201702/insimg/cf1e15e9-bab0-49ad-9048-f7b30195c3a0.jpg" title=" untitled_副本.jpg" / /p p style=" text-align: center " 真核生物电压门控钠离子通道的拓扑图和三维电镜结构。 /p p    strong 重要性 /strong /p p   上世纪四五十年代,英国科学家霍奇金和赫胥黎发现了动作电位 之后发现电压门控钠离子通道(Nav通道)引发动作电位,而电压门控钾离子通道(Kv通道)则终结动作电位,恢复至静息状态。自此科学界展开了针对钠通道方方面面延续至今的系统研究 可以说,对钠通道的研究构成了过去60多年电生理研究的重要基石。 /p p   钠通道是所有动物中电信号的主要启动键,而电信号则是神经活动和肌肉收缩等一系列生理过程的控制基础。在人体中,一共有九种已知的电压门控钠离子通道亚型,在不同的器官和生理过程中发挥作用。钠通道的异常会导致一系列与神经、肌肉和心血管相关的疾病,特别是癫痫、心律失常和持续性疼痛或者无法感知痛觉等 迄今已经在人体的九种钠通道蛋白中发现了一千多个与已知疾病相关的点突变。此外,钠通道也是许多局部麻醉剂以及自然界中大量的神经毒素的直接靶点,许多蛇毒、蝎毒、蜘蛛毒素等,都是作用于钠离子通道而产生不良后果。 /p p   钠通道是诸多国际制药公司的研究靶点,有着巨大的制药前景。获取钠通道的精细三维结构对于理解其工作机理以及制药至关重要。 /p p    strong 技术难度 /strong /p p   除了作为膜蛋白通常具有的技术难度之外,对于真核钠通道高分辨率三维结构的解析还存在着几道额外的很难逾越的“路障”。 /p p   首先,获取蛋白样品难。真核生物钠离子通道蛋白全长包含约2000个氨基酸,很难对其像电压门控钾离子通道那样进行大量的体外重组表达 内源钠通道通常含量极低,很难像电压门控钙离子通道那样从生物组织直接纯化出足够的用于结构解析的高质量蛋白样品。 /p p   其次,钠通道是由一条肽链折叠而成,具有假四次对称特征。与同源四聚体的钾通道相比,钠通道很难结晶或者利用冷冻电镜技术获取结构 它们又不像钙通道那样与辅助亚基形成较大分子量的稳定复合体,从而增大了利用电镜技术解析结构的难度。 /p p   最后,真核钠通道包含有比较多的柔性区域,还存在着多种多样的翻译后修饰,这都对其结构解析构成很大挑战。 /p p   也因此,对于真核钠通道的结构生物学研究远远滞后于早在2003年即获得首个晶体结构的电压门控钾离子通道。包括欧美英日在内的全球数十个研究团队都在紧锣密鼓攻坚,力图获得首个真核钠通道的高分辨率结构。 /p p    strong 突破点 /strong /p p   在最新的《科学》论文中,颜宁研究组成功地克服了以上的层层瓶颈,获得了性质良好的蛋白样品,并利用单颗粒冷冻电镜的方法,重构出了可以清晰分辨绝大多数侧链的真核生物钠离子通道(命名为NavPaS)的三维结构。研究组利用电镜技术,同时反其道而行之,放弃了对于大分子量蛋白的追求,而利用序列分析选取长度最短的真核钠离子通道,成功利用重组技术获得了表达量较高、性质稳定均一的美洲蟑螂(电生理重要模式生物之一)的钠通道蛋白。该结构的解析为理解钠通道的离子选择性、电压依赖的激活与失活特性、配体抑制机理提供了重要的分子基础,为解释过去60多年的大量实验数据提供了结构模板,并为基于结构的分子配体开发奠定了基础。 /p p    strong 十年铸剑 /strong /p p   值得一提的是,颜宁自2007年在清华大学医学院建立实验室伊始即开始了针对电压门控钠离子和钙离子通道的结构生物学攻坚,并于2012年在《自然》报道了来自一种海洋细菌的钠离子通道NavRh处于失活状态的晶体结构。此后,课题组又在国际上首次报道了真核生物电压门控钙离子通道Cav1.1的高分辨率结构,为理解相关生理过程(包括但不限于肌肉收缩偶联过程)的分子机理打下了重要基础。历经十年,颜宁实验室解析了真核电压门控钠离子通道的结构。至此,所有经典的电压门控阳离子通道都有了三维结构模板,而其中由单链折叠而成的真核钙离子和钠离子通道结构都是颜宁实验室率先获得,奠定了其团队在该领域的国际领先地位。 /p p   本研究获得了清华大学冷冻电镜平台雷建林博士、李小梅和李晓敏的大力支持,数据采集于清华大学于2009年购置的Titan Krios冷冻电镜。国家蛋白质科学中心(北京)清华大学冷冻电镜平台和清华大学高性能计算平台分别为本研究的数据收集和数据处理提供了支持。科技部、基金委、生命科学联合中心-清华大学、生物膜与膜生物工程国家重点实验室为本研究提供了经费支持。本研究还获得了清华大学医学院和生命学院肖百龙、熊巍、陶庆华、塞西莉亚· 卡捏莎(Cecilia Canessa)等实验室的帮助。 /p p br/ /p
  • 日立氨基酸分析仪让“小猪快快长”
    在CCTV《走进科学》之《小猪快快长》这期节目中,讲述了中国科学院亚热带农业生态研究所 印遇龙院士团队(以下简称:院士团队),通过监测小猪对饲料的消化吸收情况,从而得到科学精 准的饲料配比,有效提高猪肉产量和质量,让百姓吃到健康猪肉。 院士团队先给小猪喂食不同氨基酸配比的饲料,然后将猪肠食糜样本处理后,用氨基酸分析仪测定含量,通过差减计算出氨基酸的吸收率,最 终得到最 佳配比的饲料,让小猪营养均衡,猪肉肥而不腻、肉质鲜嫩。接下来敲重点,院士团队使用的氨基酸分析仪正是日立L-8900型号,有图为证。 日立L-8900氨基酸分析仪是非常经典的仪器,上市10年来,凭借优异的性能、极低的故障率和全自动化操作,深受中国客户的信赖和喜爱,一直雄踞氨基酸分析仪市场领 先地位。其中,2011版的《中华人民共和国 国家计量检定规程——氨基酸分析仪》就是参照日立L-8900编写的哦。 虽然L-8900氨基酸分析仪已经取得了这么多的成绩,但日立不骄不躁,潜心研究,于2018年7月在中国发布了全新一代氨基酸分析仪——LA8080,并在上海举行新品发布会,邀请饲料/食品/药品行业标准制定单位客户共同见证这一时刻。 日立LA8080氨基酸分析仪秉承了日立50多年的氨基酸分析仪研发和生产经验,相比L-8900,有三大创新点:(1) 标配TDE3 反应器:灵敏度更高;使用寿命更长(2) 可选双柱:高速分析(3) 独 家标配满足制药法规的软件关于日立LA8080氨基酸分析仪详情,请见:https://www.instrument.com.cn/netshow/SH102446/C296474.htm关于日立高新技术公司:日立高新技术公司,于2013年1月,融合了X射线和热分析等核心技术,成立了日立高新技术科学。以“光”“电子线”“X射线”“热”分析为核心技术,精工电子将本公司的全部股份转让给了株式会社日立高新,因此公司变为日立高新的子公司,同时公司名称变更为株式会社日立高新技术科学,扩大了科学计测仪器领域的解决方案。日立高新技术集团产品涵盖半导体制造、生命科学、电子零配件、液晶制造及工业电子材料,产品线更丰富的日立高新技术集团,将继续引领科学领域的核心技术。
  • Queensgate仪器推出双传感器技术 实现亚纳米级分辨率
    【2013年1月10日,上海】Elektron Technology公司旗下品牌Queensgate近日宣布推出其革命性新款双传感器技术(Dual Sensor Technology)。这一尖端的控制技术与以往相比,可实现更快、更准确以及更稳定的显微镜物镜聚焦。 全新双传感器技术克服了传统纳米定位系统的限制,可提供更快的阶跃响应,提高有效载荷出现变化时的稳定性,并且显著增加自动显微术应用时的机械带宽。       NPC-A-1110DS 独立式模拟单轴闭合环路传动装置   Queensgate推出的双传感器技术彰显了纳米定位技术领域的阶跃性变化是目前业内最尖端的控制技术之一。目前Queensgate的OSM-Z- 100B 100μm目标扫描机构以及NPC-A -1110DS独立式模拟单轴闭合环路传动装置已率先采用这一革命性创新技术系统。其中最新的OSM-Z-100B 100μm目标扫描机构,它将双传感器技术与Queensgate著名的电容纳米传感器(NanoSensors?)的卓越性能结合在一起,以非凡的聚焦稳定性实现亚纳米级分辨率。这项突破性的技术能够应用于各种袖珍模拟和数字控制器,其操作简便,为用户提供顶尖性能。 OSM-Z-100B 100 μm 目标扫描机构   Queensgate 是Electron Technology公司的下属品牌,成立于1979年的英国伦敦,是一家为高科技为工业领域提供纳米定位和感应技术的解决方案商。公司服务于全球客户并为其提供技术领先且质量卓越的纳米定位技术已超过30年。公司设计团队将领先的研究成果运用到具有革命性意义的全新纳米定位系统中。 即使在当今这个全球新技术瞬息万变的环境下,Queensgate 依然处于该领域的前沿地位。凭借着卓越的技术,出色的品质为诸多领域,例如微系统、通信、半导体技术、生物技术以及航空航天技术等领域提供相关支持,并与扫描电子显微镜完美结合,实现微纳米尺度的操纵。
  • Science重磅:纳米孔直接测序蛋白质,精度高达100%,还可识别氨基酸修饰
    蛋白质是构成生物体的主要成分,同时也是生命活动的主要承担者。具有生物学功能的蛋白质往往具有特定的空间结构,而蛋白质结构在多个层级上被定义,其中一级结构,即氨基酸的种类和排列,最为重要,它可以决定蛋白质的高级结构。但一直以来,想要直接读取蛋白质的一级结构是十分困难的,在大多数情况下,科学家们会根据基因序列和氨基酸密码子表来“破译”蛋白质的氨基酸序列。然而,由于转录后修饰和翻译后修饰的存在,破译结果并非完全正确,甚至与真实的氨基酸序列有很大差异。2021年11月4日,荷兰代尔夫特理工大学的研究人员在 Science 期刊上发表了题为:Multiple rereads of single proteins at single–amino acid resolution using nanopores(利用纳米孔在单氨基酸分辨率下对单蛋白质进行多次重读)的研究论文。该研究利用纳米孔测序技术成功扫描并读取单个蛋白质的氨基酸序列:线性化的DNA-肽复合物缓慢通过一个微小的纳米孔,根据电流的变化和强度,研究人员就能读取相关的蛋白质信息内容,直接对蛋白质的氨基酸序列进行测序。蛋白质是生命活动的主要承担者。事实上,所有生物的蛋白质都是由大约20种不同的氨基酸组成的长肽链,就像项链上有不同种类的珠子一样。遗憾的是,目前的蛋白质测序方法价格昂贵,而且不能检测许多稀有蛋白质。近年来发展起来的纳米孔测序技术,已经能够直接扫描和排序单个DNA分子。如今,这篇发表在Science 上的研究表明,我们完全可以以类似于DNA纳米孔测序的方式直接读取蛋白质的氨基酸序列。本研究的通讯作者 Cees Dekker 教授表示:在过去的30年里,基于纳米孔的DNA测序已经从一个想法发展成为一个实际的工作设备,并成功开发了商业化的便携式纳米孔测序仪,服务于价值数十亿美元的基因组测序市场。在我们的论文中,我们将纳米孔的概念扩展到单个蛋白质的读取。这可能会对基础蛋白质研究和医学诊断产生重大影响。牛津纳米孔开发的纳米孔基因测序仪直接读取氨基酸序列对于如何利用纳米孔读取肽链中的单个氨基酸的特征,这篇论文的第一作者 Henry Brinkerhoff 博士打了一个形象的比喻:“想象一下,一个肽链中的氨基酸链就像一条项链,上面有不同大小的珠子。然后,你打开水龙头,慢慢地把项链送入下水道,也就是纳米孔。如果在某个时间点是一颗大珠子,它会堵塞下水道,那里面的水也就成了涓涓细流。相反,如果是一颗小珠子,那么下水道剩余的空隙就会比较大,水流也更大。”用纳米孔肽阅读器直接读取氨基酸序列因此,通过这项技术,研究人员可以非常精确地测量纳米孔的电流大小,并以此推测相应的氨基酸种类。更关键的是,这个过程并不会影响肽链的完整性,因此我们能够一次又一次地读取单个肽链,然后对所有数据进行拟合,从而以基本上100%的准确率获得肽链的序列组成。解旋酶(红色)拖动连接了多肽(紫色)的 DNA 分子(黄色),使其缓慢通过纳米孔(绿色),从而通过读取电信号(橙色高亮)表征多肽的氨基酸序列。条形码般的识别精度为了进一步验证这项技术的准确性,研究人员改变了肽链的某个氨基酸,然后能够检测到显著差异的电信号,表明该技术是极其灵敏的。事实上,这项新技术在识别单个蛋白质和绘制它们之间的细微变化方面非常强大,打个形象的比方——就像超市的收银员通过扫描条形码来识别每个产品一样。这也可能为未来的蛋白质从头测序提供新的途径。纳米孔肽阅读器可以区分单氨基酸替代的单肽Henry Brinkerhoff 博士表示:这项方法可能为未来蛋白质测序奠定基础,但就目前来说,蛋白的从头测序仍然是一个巨大的挑战。我们仍然需要大量描述来自不同序列的电信号,以便创建一个对应电信号和蛋白质序列的“密码表”。但即便如此,该研究已经能够成功分辨蛋白质序列中的单个氨基酸的改变,这无疑是一项重大进步,也将产生许多直接应用。看见生物学的“暗物质”https://www.science.org/doi/10.1126/science.abl4381
  • 葛瑛团队成果|通过平行代谢物提取和高分辨率质谱对人体心脏组织进行全面的代谢组学分析
    大家好,本周为大家分享一篇发表在Anal. Chem.上的文章:Comprehensive Metabolomic Analysis of Human Heart Tissue Enabled by Parallel Metabolite Extraction and High-Resolution Mass Spectrometry[1],文章的通讯作者是威斯康星大学麦迪逊分校的葛瑛教授。  心脏收缩需要持续的能量供应。作为一种“代谢杂食动物”,心脏利用多种代谢底物,如脂肪酸、碳水化合物、脂质和氨基酸等,来满足其高能量需求。然而,由于代谢物在极性尺度上具有广泛的覆盖范围,这使得它的提取和检测变得困难。因此,迫切需要对心脏的代谢产物进行全面的组学分析。本研究结合了平行代谢物提取和互补高分辨质谱检测的方法,对人类心脏进行了系统性代谢学分析。作者首先用六种提取方法获得了健康供体心脏组织的代谢物,包括三种单相提取,两次双相提取和一次三相提取,可以充分覆盖不同极性范围的代谢物。其中,单相的提取溶剂分别是100% 甲醇、80% MeOH 和乙腈/异丙醇/水(3:3:2),双相使用了Matyash和Bligh & Dyer法去萃取极性和非极性相,而三相则是进一步将非极性相分离成极性和中性脂质相,极性物质依然保留在水相中。紧接着,作者使用了两种互补的质谱平台进行代谢物检测:超高分辨傅里叶变换离子回旋共振质谱的直接进样(DI-FTICR)和高分辨率液相色谱四极杆飞行时间串联质谱(LC-Q-TOF-MS/MS)。总的实验流程如图1所示。这里总共鉴定到了1340种心脏代谢物,它们具有广泛的极性范围。本工作强调了平行提取和互补质谱检测技术在人类心脏代谢组研究中的重要性,其可作为帮助选择适当的提取和MS方法以研究特定类别代谢物的指南。    图1. 平行代谢物提取和高分辨率质谱检测的实验流程图。  为了捕获不同极性的代谢物,作者使用了六种提取方法获得了心脏组织的代谢物。单相法具有操作简便和通量较高的特点,但提取效率仍待提高。相对于单相法,多相提取可以覆盖更广泛极性范围的代谢物,但也需要注意一些代谢物可能在多相中分布,这会给检测和定量带来困难。比如,脂肪酰基链较短的酰基肉碱主要在极性相中存在,而较长链(C10)的酰基肉碱主要在非极性相中存在。DI-FTICR评估了六种提取方法的重现性,结果发现乙腈/异丙醇/水(3:3:2)在单相法中的重现性最好,两种双相法的重现性类似,但低相的Pearson相关性较低,说明了代谢物在跨相运动中有一定潜在困难。研究也发现不同提取方法均具有各自的提取特征,尤其在三相法中可以观察到更多的特征,它在极性相、极性脂质相和非极性脂质相中分别观察到了2275、541 和 443 个独特的SmartFormula注释。图2展示了六种方法通过DI-FTICR得到的代谢物SmartFormula注释,其中最大的三个交叉区域分别是六种方法共享、三相法特有和乙腈/异丙醇/水(3:3:2)特有的,分别有1287个、1010和703个,且发现多相提取的重叠度会更高。虽然在三相提取中可以获得更多的代谢特征,但该方法的重现性也最低。故对于发现代谢组学实验,Matyash提取法会更具优势,因为它可以鉴定到较多的已知代谢物,且重现性会更好。图2. 六种提取方法间代谢物SmartFormula注释的重叠情况(DI-FTICR)。  借助DI-FTICR平台,总共鉴定到9644个代谢特征,其中可以7156和1107个可以分配到SmartFormula注释和准确质量数。DI-FTICR在代谢物检测和鉴定方面具有强大优势,它可以给出准确的同位素分布,如图3B~3D所示。但需要注意的是,由于缺乏前端色谱分离,DI-FTICR对于异构体的分离检测能力有限,以及缺乏高通量的MS/MS分析。因此,作者利用LC-Q-TOF-MS/MS补齐了DI-FTICR检测平台的缺点。在LC-Q-TOF-MS/MS分析中,总共鉴定到21428个代谢特征,其中285个可通过比对二级谱图数据库来匹配确定。图4是鉴定到的代谢物和脂质。尽管与图3B~3C的酰基链组成相同,但在图4B~4C中可以通过观察酰基链的碎裂谱图得到脂质的酰基链信息。这说明LC-Q-TOF-MS/MS平台在获取更详细的酰基链信息方面的优势,但对于双键定位以及 sn1 和 sn2 定位等信息,还需要额外的实验去确定(如:衍生化和离子淌度)。此外,仪器参数设置也会影响到二级匹配评分。总的来说,相对单一的质谱检测平台,使用DI-FTICR MS和LC-Q-TOF-MS/MS平台可以增加心脏代谢组的覆盖范围。图3.使用LC-Q-TOF-MS/MS鉴定代谢物。(A)代表性的MS 谱图(100% MeOH),标注了SmartFormula注释和准确质量数,叠加实验质谱图(黑色)与理论质谱图(红色)以比较同位素分布 (C~D)FAHFA(40:5)、DG(32:0)和N-palmitoyl glutamic acid。图4.使用LC-Q-TOF-MS/MS鉴定代谢物,比较实验串联质谱图(黑色)与数据库质谱图(红色)。(A~D)N-acetyl-β-glucosaminylamine、DG(16:0_16:0)、FAHFA(18:1_22:4)和TG(18:1_18:1_18:2)。  使用多种提取和检测方法,本研究总共鉴定到了1340种心脏代谢物。每种提取方法都贡献了唯一检测到的代谢物。相较于提取效果最好的单一方法,平行提取可以检测到额外的350种代谢物。单相法可以鉴定到更多与二级谱图相匹配的代谢物,而多相法可以得到更多具有准确质量数的代谢物(图5A)。如图5B所示,三相法富集到的代谢物种类最多,包含甘油磷酸乙醇胺(PE)、脂肪酸和偶联物、三酰基甘油、脂肪酸酯和其他代谢物。此外,Matyash法可以鉴定到更多的氨基酸、甘油磷酸甘油和甘油磷酸丝氨酸,B&D法可以鉴定到更多的甘油磷酸胆碱(PC)、和磷磷脂,而100% MeOH鉴定最多的则是甘油磷酸盐。图5.已鉴定的人类心脏代谢物汇总。(A)各种提取方法中的准确质量注释、MS/MS注释和唯一检测到的代谢物 (B)各种提取方法中前10的代谢物种类。  最后,作者进一步表征了所有代谢物的化合物分类和通路富集,如图6所示。实验观察到很多代谢物归属于脂质和类脂分子,其中主要是PC、PE和脂肪酸,而非脂质化合物主要是有机酸及其衍生物(图6A)。通路分析也检测到了与心脏代谢过程相关的重要通路,包括嘌呤代谢和甘油磷脂代谢,如图6B所示。这里以嘌呤代谢(与多种心脏病变相关)为例,展示了平行提取在提高代谢物覆盖率方面的优势。在嘌呤代谢过程中,只有IDP仅在单一提取方法中观察到,而许多代谢物均在所有六种提取方法中都被检测到(图6C)。值得注意的是,B&D提取法在该过程中观察到了最多的代谢物,而100% MeOH富集的最少。上述结果为选择适当的用于分析人类心脏代谢物的提取方法提供了重要见解。图6.已鉴定的人类心脏代谢物的化合物分类和通路富集。(A)化合物分类 (B)所有已鉴定代谢物的通路分析汇总,每个圆圈的颜色和大小分别基于p值和通路影响值(红色表示影响大,黄色则相反) (C)嘌呤代谢过程,颜色表示鉴定代谢物的提取方法。  总的来说,本研究利用六种平行代谢物提取的方法和两种基于质谱检测平台,对人类心脏进行了全面的代谢组学分析,总共鉴定到1340种心脏代谢物,这代表了迄今为止对人类心脏代谢组学的最深度覆盖。研究发现三相法最适合脂质的提取,它获得的极性代谢物的数量与Matyash法相似,但其实验重现性也最低。因此,提取方法的选择应当取决于感兴趣的待分析物。但对于非靶向研究,作者建议使用Matyash提取法,以实现代谢组覆盖率和重现性的最佳平衡。尽管本研究目前还存在一定的局限性,比如,平行提取样品量较大和分析时间较长,但其为选择适当的提取和质谱检测平台去分析不同类型的心脏代谢物提供了宝贵经验,有助于人类心脏代谢组学的全面分析。  撰稿:陈昌明编辑:李惠琳文章引用:Comprehensive Metabolomic Analysis of Human Heart Tissue Enabled by Parallel Metabolite Extraction and High-Resolution Mass Spectrometry
  • 揭开“圣杯”面纱:核孔复合物胞质环的高分辨率冷冻电镜结构
    核孔复合物(nuclear pore complex, NPC)是真核细胞的核膜上负责物质双向运输的唯一通道,同时也是真核细胞中最庞大,最复杂的分子机器之一。核孔复合物在维持细胞核的微环境稳态,保护遗传物质,调控基因表达等方面起着至关重要的作用,其功能异常与包括癌症在内的多种疾病的发生联系在一起。NPC的高分辨率结构研究对理解真核细胞活动的基本过程,探究核质运输的结构机制以及探索相关疾病的致病机理都具有重要意义,也是开发相应治疗方法和药物的基础。NPC镶嵌于细胞核的双层核膜(nuclear envelope, NE)之上,在从细胞质到细胞核的方向上,主要由胞质丝(cytoplasmic filaments)、胞质环(cytoplasmic ring, CR),内环(inner ring, IR)、腔环(Luminal ring, LR)、核质环(nuclear ring, NR)和核篮(nuclear basket)组成(图1)。其中,CR、IR和NR构成NPC最稳定的支架部分,其直径可达约110 nm,高约70 nm。而附着于CR上的胞质丝、附着于NR上的核篮以及主要由IR中的FG重复(FG repeats)构成的扩散屏障(diffusion barrier)则是NPC选择性运输的主要执行者。此外,在垂直于NE的方向上,NPC还具有C8对称性。一个NPC含有约30种不同的核孔蛋白(nucleoporin),每种核孔蛋白的拷贝数一般为八的倍数,因此一个NPC含有的核孔蛋白数目非常大(500-1000个)。这也导致NPC具有非常大的分子量,在酿酒酵母中约为60 MDa,而在人中则可达约110 MDa。图1:NPC的结构示意图2022年6月10日,西湖大学施一公团队在Science上在线发表了题为 Structure of the cytoplasmic ring of the Xenopus laevis nuclear pore complex 的最新研究成果,报道了目前分辨率最高的,NPC中CR亚基的结构。该研究以非洲爪蟾(Xenopus laevis)NPC为研究对象,单颗粒冷冻电镜分析为主要研究手段。团队共收集46143张电镜照片,从中人工筛选出33747张可用照片,并进一步挑选出800825个NPC颗粒用于数据处理。经过多轮迭代计算,该团队最终将NPC中CR亚基重构至3.7-4.7 分辨率。同时,该研究还利用重组表达技术和单颗粒冷冻电镜分析手段,将脊椎动物中特有的核孔蛋白Nup358的N端结构域解析至3.0 分辨率。以这些重构结果为基础,该团队最终搭建了迄今为止最完整的CR结构模型(图2)。图2:CR亚基的单颗粒冷冻电镜结构该模型中CR亚基的主体由两个Y复合物组成,此外还包含五个Nup358、两个Nup205和两个Nup93分子。在Y复合物中,新解析的Nup160的C端片段作为组织中心,在介导三条臂汇集上起着重要作用。而Nup358、Nup205和Nup93在辅助以及稳定CR骨架的组装过程中起着重要的作用。结合施一公团队之前解析的NR和IR高分辨结构,他们搭建了NPC支架部分的结构模型。该模型包含了来自632个核孔蛋白中的约445000个氨基酸残基,是目前为止最详细,且最精确的NPC支架结构模型(图3),为领域内理解脊椎动物NPC的组成、结构、组装以及功能提供了坚实的基础。图3. NPC支架的结构模型西湖大学生命科学学院博士后朱薛辰、黄高兴宇、曾超、占谢超和三年级博士生梁珂为该文共同第一作者,黄高兴宇和施一公教授为该文共同通讯作者。原文链接:https://doi.org/10.1126/science.abl8280
  • 赛默飞发布同时测定饲料中 6 种氨基甲酸酯农药残留解决方案
    2015年7月21日,北京——科学服务领域的世界领导者赛默飞世尔科技(以下简称:赛默飞)近日发布了使用 GC-NPD 同时测定饲料中 6 种氨基甲酸酯农药残留的解决方案。 氨基甲酸酯类农药是在农作物保护中广泛使用的农药,自 20 世纪 70 年代起,由于有机氯农药受到禁用或限用,同时抗有机磷杀虫剂昆虫品种日益增多,氨基甲酸酯类农药成为继有机氯和有机磷之后,日渐发展壮大的第三代杀虫剂,而且由于此类杀虫剂效力强,易分解无残毒,故广泛应用于毒杀农业害虫。由于氨基甲酸酯类农药被大量不科学地使用,污染饲料,进而影响生畜,导致人畜中毒现象时有发生,因此许多国家和地区对这种农药在食品中的残留量都制定了严格的限量标准,我国目前的国标明确规定几种氨基甲酸酯限量为0.02-0.04 mg/kg。 本方法采用国标所用分析饲料中氨基甲酸酯的分析方法,选择赛默飞气相色谱(NPD),建立了一种有效的分析饲料中氨基甲酸酯的检测方法。国标中采用石油醚-二氯甲烷进行提取,本方法通过实验考察得采用丙酮-正己烷的提取效果更好。同时国标中采用的是填有无水硫酸钠、氟罗里硅土玻璃层析柱进行净化,本方法采用 Florisl 固相萃取柱净化,净化效果更好,回收率更高,更有益于 NPD 检测器铷珠寿命的延长。本方法准确,灵敏度高,满足检测要求。 产品链接:www.thermoscientific.cn/product/trace-1310-gas-chromatograph.html 解决方案下载:www.thermoscientific.cn/content/dam/tfs/Country%20Specific%20Assets/zh-ch/CMD/Chrom/petrochemical/documents/GC-NPD-determination-of-6-kinds-of-carbamate-pesticide.pdf -----------------------------------------------------------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。公司年销售额170亿美元,在50个国家拥有约50,000名员工。我们的使命是帮助客户使世界更健康、更清洁、更安全。我们的产品和服务帮助客户加速生命科学领域的研究、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。借助于首要品牌Thermo Scientific、Applied Biosystems、Invitrogen、Fisher Scientific和Unity Lab Services,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。欲了解更多信息,请浏览公司网站:www.thermofisher.com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,员工人数约3700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8家工厂分别在上海、北京和苏州运营。我们在全国共设立了6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2000名专业人员直接为客户提供服务。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
  • 瑞士华嘉成为英国Biochrom氨基酸分析系统全国总代理
    瑞士华嘉公司于2009年11月起与英国Biochrom 公司结成友好的合作销售伙伴,将在中国全面代理Biochrom 专用自动氨基酸分析系统产品。英国Biochrom公司是专业生产氨基酸分析系统的厂家,已有50年的历史,拥有50%全球的市场占有率。也是目前中国市场上唯一获美国FDA豁免验证,并符合联邦药物、食品和化妆品条款510 (k)的氨基酸分析系统,同时是现行欧盟饲料行业标准制定所使用的系统。其广泛应用于食品、饲料、医药质量监控、生化研究、临床检测等各个领域。   当前中国农业受到了前所未有的冲击情况下,Biochrom 专用自动氨基酸分析系统作为一个被世界各国和国际市场广泛接受和承认的权威认证,对中国农产品、食品等出口免遭某些国家无理的法律诉讼和索赔,以及建立中国国际标准保护国内市场,都将起到积极而重要的作用。     瑞士华嘉公司(SiberHegner China)是一家著名的国际贸易集团,总部位于瑞士的苏黎世。华嘉公司自1900年以来便与中国进行友好贸易往来,业务范围涉及机器、仪器、消费品、纺织品、化工原料等诸多领域。   华嘉公司仪器部专业提供分析仪器及设备,独家代理众多欧美先进仪器,产品范围包括:颗粒,物理,化学,生化,通用实验室的各类分析仪器以及流程仪表设备,在中国的石化,化工,制药,食品,饮料,农业科技等诸多领域拥有大量用户,具有良好的市场声誉。我们的业务逐年增加,市场不断扩大。华嘉公司在中国设有多个销售,服务网点,旨在为客户提供全方位的产品和服务。 瑞士华嘉(香港)有限公司全国独家代理,需了解详情,请接洽华嘉全国各办事处。 上海代表处 电话:021-5383 8811 北京代表处 电话:010-6561 3988 广州代表处 电话:020-8132 0662 成都代表处 电话:028-8676 1111 西安代表处 电话:029-8833 7412
  • 丹东百特开展"鸭绿江边中国梦"培训活动
    2013年12月6日,应丹东百特仪器有限公司董事长董青云先生邀请,华南师范大学先进光电子技术研究院副院长、党总支书记贺浪萍教授专程来到丹东,为百特全体员工进行了一场主题为"鸭绿江边中国梦"的培训活动。 培训内容包括"绿色光电子技术精粹"、"梦想高飞"、"人生太短,别成熟太晚"和"卓越执行力"等四项。在全天近7个小时的授课中,贺教授以扎实的理论功底和丰富的工作实践,逻辑严谨,深入浅出,信手拈来,妙语连珠。结合百特实际与文化,关注员工成才与发展,以其独特充满活力的演讲风格、高尚的人格魅力、形象贴切的实际案例,声情并茂地为我们做了一场关于人生、工作、梦想的培训报告,报告使全体员工产生了强烈的共鸣,培训过程掌声阵阵,笑声连连,取得了圆满成功! 培训是给员工的最好的福利和礼物。公司提供资源开展培训活动,希望提升员工的文化修养、职业化素质和工作效率,同时为员工成为栋梁之才提供助推力和正能量,进而提升企业核心竞争力。通过这次培训,必将提升百特的管理水平,提升全体员工努力工作、积极向上的主动性和自觉性,为打造国际知名的激光粒度仪器品牌提供强劲动力。! 会后,百特公司董事长董青云先生代表全体员工向贺教授颁发了纪念证书,以表感谢和敬意。
  • 沃特世超高性能色谱柱应对氨基糖苷类抗生素药物分析监测难点
    氨基糖苷类抗生素分析难点: 氨基糖苷类抗生素是一类含有氨基糖苷键的抗生素,抗菌谱广,对需氧革兰阴性杆菌具有强大的抗菌活性,临床应用广泛。该类抗生素由氨基糖与碱性1,3-二氨基肌醇以苷键结合而成,1,3-二氨基肌醇为碱性多元环己醇结构,因此氨基糖苷类抗生素均具有碱性强,极性大的特性。目前大多数氨基糖苷类化合物的液相色谱检测时均使用了高比例的三氟乙酸作为流动相,当采用这些溶剂作为流动相时色谱工作者经常发现色谱柱柱效下降非常厉害,色谱峰重现性差,柱寿命短等方面问题。 2010年版《中国药典》方法摘录: 硫酸依替米星:0.2mol/L 三氟乙酸-甲醇 84:16 ;流速0.5mL/min 硫酸庆大霉素C组分: 0.2mol/L 三氟乙酸-甲醇 92:8 ;流速0.6mL/min 硫酸卡那霉素:0.2mol/L 三氟乙酸-甲醇 92:8 ;流速0.6mL/min 硫酸西索米星:0.3mol/L三氟乙酸-甲醇-乙腈 96:3:1;流速0.5mL/min 硫酸奈替米星有关物质:0.2mol/L 三氟乙酸-甲醇 84:16 ;流速0.5mL/min 沃特世公司解决方案: 沃特世(Waters® )公司第二代杂化颗粒XBridgeTM系列色谱柱产品,通过在硅胶颗粒合成过程中引入有机的亚乙基桥结构,使其具有行业领先的化学稳定性,pH范围1~12,同时提高了色谱柱产品的耐受性及机械强度,使用该系列色谱柱产品的可以帮您解决氨基糖苷类抗生素的色谱分析问题 利用沃特世XBridge C18 色谱柱分析硫酸庆大霉素C组分所得色谱图及检测结果:
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