磷酸胍基尿素

背景全球能源、环境以及气候变化等问题日益突出。众所周知，与汽油发动机相比，柴油发动机热效率高出30%，排放产生的温室效应比汽油低45%。柴油车比一般的小轿车造成的污染还大，柴油车排放的氮氧化物（NOx）和颗粒物（PM）由于对人类健康和大气环境造成的危害在一些国家和地区已引起高度的关注。就我国而言，2021年7月，我国全面实施重型柴油车国六排放标准，新实施的国六标准对于排放的要求更加严格，基本实现与欧美发达国家接轨。这意味着车辆尾气的排放控制必须采用更为先进的技术。选择性催化还原技术（SCR）是针对柴油车尾气排放中NOx的一项处理工艺，也是目前重型柴油机降低排放的最主要手段之一。这项技术必须依靠尿素溶液对尾气中的氮氧化物进行处理，利用尿素溶液在发动机高温尾气气化后产生的氨，作为柴油机动车辆尾气选择性催化还原的还原剂，从而使尾气中的氮氧化物转化为无害的水蒸汽和氮气，减少排放。因此，车用尿素可以说是重型卡车、客车等柴油车达到国六排放标准的必备产品。对于车用尿素有以下几项检测指标：车用尿素溶液是透明、清澈的的液体，呈淡蓝色，浓度在31.8%-33.2%之间，用于还原氮氧化合物。目前使用的车用尿素溶液一般由32.5%高纯尿素和67.5%的去离子水组成。车用尿素又名柴油机尾气处理液，国内俗称为：汽车尿素，车用尿素，汽车环保尿素，车用脱硝剂，而叫的最普遍的就是车用尿素。 车用尿素作为重型柴油车实现国六排放至关重要的一环，其作用是为了减少氮氧化合物排放，是降低柴油车污染物排放量的关键。以下小编列举几项车用尿素的检测指标：01尿素含量尿素含量直接影响NOx的催化效率和尿素溶液的凝固点。尿素溶液的浓度过高或过低不仅不能提高NOx的转化效率,反而会造成氨气的漏失(由于过高的NHs/NOx 比造成的氨气漏失)，形成二次污染物(氨气)。02密度车用尿素溶液的密度与浓度密切相关,有资料表明,在一定温度下尿素溶液的密度与浓度具有一一对应的关系,且密度随浓度增大而增大。检测密度有助于辅助验证车用尿素溶液的浓度和质量。03折光率车用尿素溶液的浓度与折光率也密切相关,跟密度类似,在一定温度下尿素溶液的折光率与浓度也有着——对应的关系,且折光率随浓度增大而增大。测量折光率有助于进一步辅助验证车用尿素溶液的浓度和质量。04碱度尿素在酸、碱、酶作用下(酸、碱需加热)能水解产生氨,碱度太高说明部分尿素不纯或已经分解,该项指标控制的是尿素中氨的含量。05缩二脲尿素的生产过程中会产生副产物缩二脲。此外,若存储不当,尿素溶液易缩合为缩二脲。缩二脲作为尿素溶液中的杂质,需要进行严格控制。06不溶物不溶物是尿素溶液中的不溶于水的杂质,不溶物的存在对车用尿素溶液的输送管路和喷嘴具有危害,可造成堵塞。07甲酸、金属离子、磷酸盐等甲酸、金属离子作为车用尿素溶液的杂质,也要加以严格控制。磷及磷酸盐由于能使车用尿素溶液SCR系统的催化剂中毒失活,也是标准中的需要严格控制的项目之一。安东帕车用尿素解决方案：折光法相比传统测定尿素的方法，折光法具有分析速度快、测定效率高、检测尿素浓度范围广、不需任何化学试剂和无污染等优点。安东帕 Abbemat全自动折光仪内置的专用曲线可以快速方便地测试车用尿素的浓度、DEF、AUS32 以及 ADBLUE 浓度。整个测试过程中无需消耗化学试剂，只需少量样品，数秒钟即可读取浓度值。可协助尿素生产企业、车用尿素液运输渠道、加油站、柴油发送机生产部门更高效地管理和控制车用尿素的浓度。安东帕Abbemat系列的全自动折光仪（Abbemat 3X00、300、500、350、550）全部采用 LED 光源、内置 Pel tier 半导体恒温控制器、蓝宝石棱镜，高清彩色超大触摸屏，仪器内置多达百种测量方法。其独特的全光反射测量原理可帮助操作人员不受样品颜色和浊度的干扰，准确而又稳定地测定深色样品的折光率。如果使用劣质尿素溶液，废气中氮氧化物无法完全转换为氮气和水，会出现排放超标的现象，而长期使用劣质尿素将对车辆的后处理系统造成致命性的损伤，需要花费大量的人力财力来弥补。因此车用尿素的质量把控至关重要。以上，你了解了吗？安东帕中国总部

国家环保部《关于实施国家第四阶段车用压燃式发动机与汽车污染物排放标准的公告》规定自2013年7月1日起，所有生产、进口、销售和注册登记的车用压燃式发动机与汽车必须符合国四标准的要求。”所谓车用压燃式发动机与汽车，主要是指柴油发动机和柴油车。 据经济之声报道，大货车尾气排放污染，是严重影响PM2.5指标参数的重要因素。据环保部的数据，2011年我国的柴油车仅占机动车总保有量的6.3%，而氮氧化物排放量却占到全国当年汽车氮氧化物排放量的67.2%，颗粒物PM的排放量也占到了汽车总排量的78.8%。治理重型柴油车尾气污染成为机动车减排的重中之重。随着国4排放标准的强制实施，这些状况会有一些改善。 这项技术的实施主要借助与SCR技术，所谓的“SCR技术”，简单点说，就是用尿素处理液催化把尾气里的氮氧化合物转化为没有污染的氮气和水。这种办法能吸收尾气里80%的氮氧化合物。目前，国内各重型柴油车生产厂主要选用这种技术来满足国四排放标准。 汽车尿素的学名是柴油机尾气处理液。应用于柴油发动机中。其组成成分为32.5%的高纯尿素和67.5%的去离子水。 尿素含量直接影响NOx的催化效率和尿素溶液的凝固点。在SCR还原系统中，尿素溶液的浓度是关键因素之一，过高或过低的浓度不仅不能提高NOx的转化效率，反而会造成氨气的滑失（由于过高的NH3/NOx比造成的氨气漏失），形成二次污染物氨气。 早在2006年ATAGO（爱拓）就开发出多种型号的车用尿素浓度计，投放到欧洲和北美市场，测试DEF、AUS32和ADBLUE浓度。方便快速的协助相关单位去管理和控制车用尿素的浓度，比如尿素生产企业、车用尿素液运输渠道、加油站、柴油发送机的生产部门等单位 ATAGO（爱拓）现在有两类尿素浓度测定仪，分别是PAL-UREA和RX-5000i这两个型号，PAL-UREA为数显迷你车用尿素浓度计，手持式数字显示，具有方便携带，测量简便的特点，而RX-5000i是台式尿素含量检测专用折光仪，测量比手持式较为精准。 尿素浓度测定仪 、尿素含量检测专用折光仪等检测仪器快速检测车用尿素的浓度， 内置专用曲线可以测试车用尿素浓度、DEF、AUS32和ADBLUE浓度,相比传统的凯氏定氮法，这类仪器不消耗化学试剂，检测快速方便，一次加样0.3ml，3秒钟即可读取浓度值， 新标准强制实施之后，每个加油站都需要常备车用尿素液，柴油汽车就是像日常加油一样,去加油站都得补充车用尿素液，车用尿素DEF浓度计, 车用尿素浓度测定仪将在这场变革中发挥出重要的作用。 如果您想进一步了解产品、技术参数以及应用解决方案等信息，请关注ATAGO(爱拓)。

对于重型卡客车来说，由于尾气排放检测日益严格，使用车用尿素是达到国家规定排放标准的关键。而车用尿素的使用不仅净化车内尾气，而且可减少氮氧化物排放。其通过与尾气中的氮氧化物发生化学反应，将这些有害物质转化成无害的氮气和水。这不仅有助于优化发动机性能和降低燃料消耗，还能显著减少柴油消耗，降低成本。当尿素溶液不足时，车辆可能无法启动，因此保持尿素溶液充足是确保车辆正常行驶和环保达标的重要措施。车用尿素为32.5%的高纯尿素和67.5%的去离子水组成的高纯度透明液体。当车用尿素溶液中的尿素含量过高时，会形成结晶造成管路、喷嘴、尿素泵的堵塞。当车用尿素溶液中尿素含量过低时，又会影响氮氧化物的转化效率，无法实现有效转化，达不到环保要求。如何快速、简便测定车用尿素水溶液中的尿素含量显得尤为重要。依据GB/T 29518-2013 柴油发动机氮氧化物还原剂-尿素水溶液（AUS 32中附录A的方法），通过杜马斯定氮法来精确测定水溶液中的氮含量，再换算成尿素含量。德国元素Elementar 在杜马斯快速定氮分析仪的研发脚步从未停歇。自1964年公司推出第一台杜马斯定氮仪后，公司响应食品、农产品、饲料等样品的分析需要更大样品量的需求，于1989年，进一步推出了首款克级样品量的杜马斯定氮仪，逐步推动了杜马斯定氮法在全球的应用。德国元素Elementar rapid MAX N exceed与rapid N exceed杜马斯定氮仪均基于Dumas燃烧原理，通过热导检测器 (TCD) 测度氮含量。两种系统均可实现全自动的氮测定，可将单次分析所需的时间缩短至仅 3-4 分钟。且rapid MAX N exceed与rapid N exceed杜马斯定氮仪均满足GB/T 29518-2013 柴油发动机氮氧化物还原剂尿素水溶液（AUS 32中附录A的方法）要求。实验案例一，将尿素水溶液直接称重于不锈钢坩埚或锡囊中：二，自动化进样分析三，实验结果：表中为不同仪器10次测定结果展示。从结果可看出，德国元素Elementar rapid MAX N exceed 与 rapid N exceed 均具有高精准性，且不同分析的氮含量结果完全相同，在 99 % 置信区间的实验误差范围内与理论值完全一致。所有相对标准偏差均低于 0.5%。车用尿素的样品特点决定了测量基质为液体，N元素含量较高。德国元素Elementar 的rapid系列杜马斯氮分析仪在这个应用过程中兼顾了仪器的分析精准性、操作便捷性和使用经济性，能够最大程度上满足各方面的应用需求。rapid N exceed和rapid MAX N exceed两款杜马斯氮元素分析仪均满足标准要求，可快速、准确、便捷的实现车用尿素的质量控制。

记者11月22日从中科院合肥物质科学研究院获悉，由该院技术生物所和河南心连心化肥有限公司共同完成的，国内第一台尿素产品质量在线检测装置近日研发成功并投入生产应用。将装置安放在尿素传送带的上方，就能实时精确监测出尿素中尿素、缩二脲、水分的含量。 　　我国化肥产品结构以氮肥为主，占化肥总量的60%，而氮肥中60%以上为尿素。在尿素产品的生产过程中，高温会促使其产生缩二脲，当缩二脲浓度较高时会对作物生长有抑制作用，由于尿素易溶于水、易吸湿结块，因此准确测量尿素、缩二脲、水分三者含量难度较大，而如果测量精度不够，又很难保证尿素产品的品质。传统测定方法操作复杂、耗时长、消耗化学试剂成本高，同时不利于环保，因此发展尿素产品质量快速检测方法意义重大。 　　技术生物所科研人员在利用近红外漫反射光谱定量分析技术建立尿素中尿素、缩二脲和水分含量模型的基础上，研发出在尿素生产线上在线检测尿素、缩二脲、水分含量等尿素质量指标的装置。通过调试改进，克服了工业现场震动较大、化肥移动速度快对测量精度的影响，实现了对尿素产品品质在线检测的目标。

岛津傅立叶变换红外光谱应对尿素溶液一致性确认 何为车用尿素？我们最熟识的尿素是农业上使用的肥料，但你知道吗？其实医药、食品、化妆品中都使用尿素。近年来，柴油车上也用上了尿素（水溶液），但是不同于工农业尿素，车用尿素由32.5%高纯尿素和67.5%的去离子水组成，学名是“柴油机尾气处理液”，它不是用在气缸里面“烧”的，而是在排气管里面“烧”的，作用是处理汽车尾气中氮氧化物。 汽车尾气处理技术柴油车主要排放一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物和颗粒污染物等，控制的重点是氮氧化物（nox）和颗粒污染物（pm）。目前gb17691-2018《重型柴油车污染物排放限值及测量方法（中国第六阶段）》（以下称国六）已经正式实施，继燃气汽车之后，城市重型柴油车将于2020年7月1日进入国六a排放阶段。与国五排放标准相比，国六排放标准中氮氧化物和颗粒物排放限值分别加严了77%和67%，并新增了粒子数量（pn）的限值要求。 为了达到国六排放标准，通常需要多种尾气后处理技术共同作用，其中选择性催化还原（scr）技术是当前普遍使用的尾气处理技术之一，该技术用来降低发动机尾气中的nox，其原理是在含有nox的尾气中喷入尿素水溶液，使其中的nox还原成无污染的氮气和水，从而大大减少废气的排放量。 岛津irspirit-t红外光谱仪对尿素水溶液aus32进行一致性确认尿素水溶液是scr技术中必须要用到的消耗品，如果使用劣质产品，废气中氮氧化物无法完全转换为氮气和水，会出现排放超标的现象；长期使用劣质尿素将对车辆的后处理系统造成致命性的损伤，需要花费大量的人力财力来弥补，目前国内外大部分标准均采用红外光谱法对其进行定性测试。 使用岛津irspirit-t型傅立叶变换红外光谱仪测定了市售尿素水溶液红外光谱（衰减全反射法），测试谱图特征峰与参考谱图一致，表明该产品符合gb 29518-2013《柴油发动机氮氧化物还原剂 尿素水溶液(aus32) 》一致性确认的技术要求。 图1 参考谱图（衰减全反射法） 图2 市售车用尿素溶液红外光谱图（衰减全反射法） irspirit-t具备同类产品最佳的信噪比性能和最高的分辨率水平，尺寸小巧，还兼具标准样品室，良好的扩展性可以满足各种不同测试需求，一体式设计单次反射atr装置（qatr-s）只需要一滴液体，即可以快速简单测得试样红外光谱图，而且便于清洁，非常适合尿素水溶液一致性确认。 撰写人：段伟亚、马超

7月6日，北京市卫生监督所检查人员来到朝阳区朝阳公园检查露天游泳池水质通过手机扫描二维码可获得水质实时监测数据。　　随着夏季来临，气温不断攀升，北京市各大游泳场馆人气爆棚。然而，眼前的一池碧水是否真像看到的这么干净?近日，记者跟随市卫生监督所工作人员，对多家室外游泳馆水质进行检测，发现所检测的游泳场馆泳池水质均存在余氯偏低、尿素较高等问题。　　据市卫生监督所公共场所卫生监督科副科长刘颖介绍，按照国家标准，游泳场馆水质检测主要针对五项卫生指标(水温、余氯、PH值、浊度、ORP)。其中，余氯浓度过低对池水起不到消毒效果，池水里的细菌及致病微生物就可能会过多地繁殖，从而引起疾病传播 而过高则可能对人体的眼黏膜、皮肤黏膜及口腔黏膜等产生刺激作用，特别是对儿童、妇女和老年人等敏感人群会更明显。另外，泳池还普遍存在尿素较高的问题，同样对人体有害。　　经过记者的探访和了解，游泳馆水质不达标多为经营者为省钱偷工减料所致。　　□现场　　刚加消毒药剂余氯仍低于国标　　7月6日下午2时许，记者跟随市卫生监督所工作人员来到北京团结湖公园海滨乐园。记者在现场看到，不少人正在泳池里游泳嬉戏。　　随后，市卫生监督所的工作人员走到一处游泳池旁边，从游泳池里取出水，用检测余氯的试纸进行检测。大约1分钟后，检测数据显示余氯值为0.1mg/L。随后，工作人员又走到另外一个泳池，让游客在泳池中央取出一小瓶水进行检测，检测结果显示余氯为0.2mg/L。　　记者了解到，为了保持游泳池水的卫生，杀灭池水中的致病微生物，各游泳场馆在循环过滤池水的同时会加入一定剂量的含氯消毒药剂，从而产生游离性余氯。游泳池水余氯浓度的国家标准为0.3-0.5mg/L，然而，在本次检查中，该泳池余氯比国家标准低。而该游泳馆一名负责人向市卫生监督所工作人员承认，游泳馆刚对泳池加入含氯消毒药剂不到1个小时。　　刘颖介绍，余氯浓度过低对池水起不到消毒效果，池水里的细菌及致病微生物就可能会过多地繁殖从而引起疾病传播 而过高则可能对人体的眼黏膜、皮肤黏膜及口腔黏膜等产生刺激作用，特别是对儿童、妇女和老年人等敏感人群会更明显。另外，夏季气温高阳光照射强烈，会对余氯进行分解，因此，夏季余氯消耗会特别大。余氯补得不够或者没有的话会非常危险。　　除滨海乐园外，市卫生监督所还对朝阳公园沙滩主题乐园进行了检测，现场检测了几个点的余氯，其中一个点的余氯数据也略低。　　泳池尿素超标来源排汗和小便　　根据国家相关标准规定，游泳池水质的尿素应小于等于3.5mg/L。但是根据往年的数据来看，游泳池尿素超标问题普遍存在。　　刘颖表示，尿素含量过高时，尿素中的氨会与含氯消毒剂形成氯胺类物质，使游泳者产生厌恶感，刺激皮肤、眼角膜、腐蚀头皮等。　　刘颖说，现在不少游泳池采取溢流式循环过滤，其原理是将泳池溢出来的水收集到水箱中，再用循环泵把水抽到沙缸里进行过滤之后重新放回游泳池。虽然毛发等杂质会被过滤掉，但细菌含量等无法降低，而尿素必须换新水才能降低含量。尿素通过过滤循环设备是去除不掉的，每天有人在里面不停地游、排汗或者排尿，尿素会越来越高，所以泳池管理方需要即时补充新水。　　“目前我们也在通过其他的方法不换水把尿素去掉。就是通过尿素分离技术，把有机物分解掉。但是这种技术需要费用也较高，只有个别游泳场馆在用。”刘颖说。　　据了解，游泳池中之所以有尿素，一方面是人在游泳中会不停地排汗，另一方面就是有人在游泳池中小便。　　□原因　　为省钱消毒环节“偷工减料”　　记者了解到，北京有不少游泳池采取溢流式循环过滤，为了省钱，有些游泳池甚至不开或者只在夜间开启循环系统。但长期不换水、循环系统不开，而为保持水体清澈，一些游泳馆就大量、反复使用聚合氯化铝沉淀剂，吸附水中悬浮物。肉眼看上去清澈透明，实际上水体富含大量铝离子，会对人体尤其是眼睛带来损害。　　此外，一些游泳场馆在消毒上也存在“偷工减料”。有业内人士表示，一般来说，一个1000立方米的游泳池用的消毒剂、沉淀剂等各种消毒物料，一个月的费用要1万元左右。市场上各类消毒剂质量和价格参差不齐，为省钱，一些经营者就选用廉价消毒剂，消毒效果难以保证。　　□对策　　实时监测系统可随时看水质　　为应对即将到来的游泳高峰期，目前，全市百家泳池已于上月启动“扫一扫泳池水质我知晓”活动。市民在游泳馆明显处可通过手机扫描此二维码，在游泳前第一时间了解该泳池的余氯、浊度、pH值等数值。如果发现不达标的情况，公众可以通过公共卫生服务热线12320对发现的问题进行投诉。　　记者获悉，市卫生监督所在100家游泳场馆安装了实时监测系统，所选择的多是室外的、人多的、学校的、社区的以及承担一些国际国内重大赛事，这占到游泳总人数的百分之八十左右。　　目前，北京市游泳场馆电子监管指挥中心建设完毕，实时监测游泳场馆水质的五项主要卫生指标(水温、余氯、PH值、浊度、ORP)，并在5分钟到7分半钟更新一组数据。一旦触及预警线，会立刻报警，监督员会立即赶赴现场进行处理。遇到高温天气，卫生监督部门将加强对室外泳池的监督检查。　　“为了保证水质，市卫生监督部门今后会对游泳场馆，特别是问题游泳馆加大检查频率”，刘颖说，市卫生监督所将专项监督检查重点解决市民所关注的池水浑浊和尿素含量超标的问题，各级卫生监督机构将通过培训和指导等方式督促游泳场馆经营者加强自身管理，同时对违法行为依法给予行政处罚。　　□小贴士　　游泳者如何判断和维护水质?　　1.到现场一般需要先看下水质的现状，浑浊度现行的国标标准是5，真到5的话已经很浑浊了，没法看了。所以用肉眼看基本上很清澈可以见底，那肯定是在国家标准范围内。　　2.站在泳池边闻闻有没有氯气的味道，最好是有淡淡的氯气的味道，不能太浓，也不能闻不到。太浓的话说明余氯超标，会对人体有伤害，闻不到说明余氯太少，达不到消毒效果。　　3.像PH值或者浑浊度可能会在实时监测系统上看看数据，然后再结合现场感官现状做一个初步判定。　　4.因为男士皮屑多，女士化妆品多，到水里后有机物溶解进去通过一般方法不容易去掉，必须通过强氧化剂分解掉。所以建议广大游泳爱好者养成泳前淋浴等习惯。　　国家标准：　　水温：22-26　　余氯：0.3mg/l-0.5mg/l　　PH值6.5-8.5　　浊度:0-5　　ORP:650　　尿素3.5mg/l

p style=" text-indent: 2em line-height: 1.75em " span style=" text-indent: 2em " 泳池水中尿素含量的检测可以反映出泳池水的新旧程度。尿素超标不仅严重影响游泳池水质，还极有可能对皮肤黏膜造成损伤。尿素含量的检测是泳池水质卫生标准中很重要的一项检测指标，游泳池水质卫生标准中规定尿素值含量需≤3.5mg/L，超过这个范围，说明水中的尿素已经超标了。 /span /p p style=" text-indent: 2em line-height: 1.75em " 雷磁品牌的DGB-423型便携式水质分析仪，集成特定吸收峰波长470nm的 LED光源，采用二乙酰一肟-安替比林分光光度法，配套尿素工作试剂包和校准试剂，减少试剂用量和繁琐的配溶液过程，使水质尿素的检测工作变得更简便。 /p p style=" text-indent: 2em line-height: 1.75em " 如何使用雷磁 DGB-423型便携式水质分析仪测定泳池水中尿素含量，请观看以下视频： /p p script src=" https://p.bokecc.com/player?vid=96910D50E84D76D39C33DC5901307461& siteid=D9180EE599D5BD46& autoStart=false& width=600& height=490& playerid=5B1BAFA93D12E3DE& playertype=2" type=" text/javascript" /script br/ /p p style=" text-indent: 2em " 相关链接： /p p style=" text-indent: 2em " 想了解更多？点击查看 a href=" https://www.instrument.com.cn/netshow/C315074.htm" target=" _self" style=" color: rgb(79, 129, 189) text-decoration: underline " span style=" color: rgb(79, 129, 189) " strong 雷磁 DGB-423型便携式水质分析仪 /strong /span /a 产品详情 /p p style=" text-indent: 2em " a href=" https://www.instrument.com.cn/Buyer/" target=" _self" style=" text-indent: 32px white-space: normal color: rgb(79, 129, 189) font-family: 微软雅黑 " strong 仪采通 /strong /a ，一键直达，快速发布采购需求 /p

尿素是常用的氮肥品种。在尿素的生产和使用中，均要求能快速、准确地测定尿素的含量。目前，虽已有多种测定尿素含量的方法，但各有自己的优点和使用范围，因此测定标准并没有统一。根据现存尿素的测定过程,可分为间接测定和直接测定。间接测定通过脲酶将尿素分解为氨、硝酸盐或氮气,然后利用现有标准方法测定含氮物质的量,并据此计算出尿素的浓度；直接测定则是通过加入某些能够和尿素反应生成带色产物的物质,通过比色等方法进行测定。目前间接测定溶液中尿素含量的方法以H2SO4消化比色法为代表；直接测定法以二甲氨基苯甲醛(PDAB)比色法应用最广。 华南农业大学资源环境学院郑丽行、樊小林教授与上海化工院国家化肥检测中心刘刚，杨一合作，采用ATAGO 折光仪RX-5000 &alpha 直接测定纯尿素溶液中尿素的含量，并与二甲氨基苯甲醛(PDAB)比色法以及H2SO4消化比色法的测定结果进行比较。结果发现，折光率与溶液中尿素含量呈极显著线性相关，相关性曲线为Y=7025.7X－9361.7 （25℃）最小检出限位0.5g/Kg，最大检出限为600g/Kg。 他们的研究建立了测定尿素含量的折光率法，此方法具有检测范围广，准确度高、精度高、测量速度快，工作效率高、简单易行等特点。另外，该法测定过程不需要任何化学药品，在节约成本的同时，还避免了化学试剂可能造成的环境污染。 此方法既可作为尿素企业及缓/控释尿素企业尿素释放率质量控制的检验方法，也可以作为教学、科研部门测定尿素含量的方法。 技术指标： 1.能够快速且高精度地测量各种液体的折射率，Brix，浓度； 2.具有内置的恒温装置，无需外接水浴，实现温度控制； 3.测量范围：折射指数(nD):1.32700 至 1.58000； 4.分辨率：折射指数(nD):0.00001；温度:0.01° C； 5.测量精度：折射指数(nD):± 0.00004； 6.重复性：折射指数(nD):± 0.00002； 7.※可根据用户需求，自定义60个样本曲线； 8.SUS316不锈钢样品槽提高耐蚀性和耐伤性，蓝宝石棱镜精准耐用。 Atago全自动折光仪Rx5000a

继北京和上海之后，珠三角成为国内又一个全面实施国Ⅳ排放标准的区域，8月1日起，所有的国Ⅲ车辆就将禁止在珠三角上牌，而杭州、南京等城市也已积极开始准备实施国Ⅳ排放标准 而全国范围内的国Ⅳ排放标准，则预计将在中石化全面提供符合国Ⅳ标准的柴油之时，也就是2010年7月份起正式实施。 　　国Ⅳ排放标准实施步伐的日益加快使得国内汽车生产厂家再一次面临“大考”，尤其是商用车领域内的重卡、客车，由于符合国Ⅳ排放标准的重卡及客车普遍使用了需要与车用尿素溶液配套使用的SCR发动机技术，因此，寻找合格的车用尿素溶液供应商，同时解决产品加注和快速检测这两项难题，就成了国内汽车厂家急需在短期内解决的重要课题。 　　作为国内最大的车用尿素溶液生产厂家，总部位于江苏南京的可兰素公司于2010年年初通过了美国石油学会关于车用尿素溶液产品的DEF(Diesel Exhaust Fluids)认证，成为中国第一家，也是目前唯一一家通过这一国际认证的企业 同时，可兰素公司也是国内为数不多的、具有车用尿素溶液加注设备生产能力的供应商，而于7月8日起正式上市的车用尿素溶液快速检测仪的成功研发，则标志着可兰素公司已经成为国内首屈一指的集生产、加注、检测为一体的车用尿素溶液解决方案的提供商。 　　可兰素公司最新研发的这款车用尿素溶液快速检测仪，长度不足20厘米，重量只有区区140多克，外形酷似一台袖珍显微镜 别看它体积小，功能却一点不含糊：将车用尿素溶液的检测试液滴在这台仪器的检测板上之后，检测人员便可通过检测仪内的读数变化，判断出车用尿素溶液浓度是否合格。 　　与ICP光谱仪等目前国内通用的车用尿素溶液检测设备相比，车用尿素溶液快速检测仪具有成本低、便于携带、检测迅速等多项优点，而误差率仅有1%，因此非常适合汽车厂家、公交公司等大型用户在使用车用尿素溶液产品时的现场检测，也填补了国内目前在此类快速检测设备上的一项空白。

近期，中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所研究员蒋长龙团队在可穿戴水凝胶贴片及体液中尿素视觉监测方面取得进展，通过在三维多孔聚丙烯酰胺(PAM)水凝胶中嵌入上转换光学探针，设计制备了一种可穿戴传感贴片，并将该贴片与智能手机的颜色识别器结合，实现了对尿素的现场快速定量分析。相关研究成果发表在Analytical Chemistry上。 　　尿素是人体含氮物质最终代谢的主要产物，会通过汗液、尿液、唾液和血液排出，其在临床诊断中被认为是肾功能的重要指标，因此有效检测尿素水平对于疾病的研究和早期诊断至关重要。可穿戴传感器由于可以直接佩戴在人体皮肤上且具有非侵入性的特性受到广泛关注，三维网络状结构的水凝胶具有良好的柔韧性、拉伸性和生物相容性，这些特性使其成为可穿戴传感器的理想材料，然而目前报道的大多数荧光水凝胶都是由短波长激发的，在检测生物样品时容易受到自发荧光和背景荧光的干扰。上转换纳米粒子(UCNPs)与传统的荧光材料相比，能消除生物样品的自荧光和背景干扰，提高检测灵敏度。因此，利用UCNPs设计可穿戴传感器是检测人类生物标志物的有效策略。 　　鉴于此，研究团队设计了一种基于上转换光学探针的聚丙烯酰胺水凝胶传感器。探针由UCNPs和对二甲氨基肉桂醛(p-DMAC)组成，基于内滤效应(IFE)，尿素与p-DMAC反应产生的红色产物猝灭UCNPs的绿色荧光，使上转换荧光从黄色转变为红色，实现尿素的荧光检测。在此基础上该研究结合PAM水凝胶制作了柔性可穿戴传感器，并利用3D打印技术构建便携式传感平台。 　　研究团队设计的上转换荧光探针和水凝胶传感器的检测限(LOD)分别为1.4μM和30μM。水凝胶传感贴片为检测体液中的生物标志物提供了便利和准确的传感策略，在疾病预警和临床诊断设备上具有应用潜力。图(a)设计可穿戴水凝胶传感贴片；(b)汗液中尿素的传感和水凝胶的SEM图像；(c)水凝胶传感贴片在980 nm激发光和日光下对尿素的响应；(d)便携式尿素检测传感平台；(e) G/R比值与尿素浓度在0-40 mM范围内的线性关系。

英国 B+S 全新推出车用尿素溶液折光仪，德祥 英国Bellingham+Stanley (B+S) 公司是全球专业从事折光仪和旋光仪研制和生产的百年老厂，其生产的各种折光仪和旋光仪质量精良，享誉全球。 当前，我国的机动车保有量已逼近2亿辆，这些机动车排放的尾气所含的主要污染物有氮氧化物、碳氢化合物和碳烟颗粒物，对大气环境和人体健康构成了巨大危害，成为破坏国内城市空气质量的&ldquo 头号杀手&rdquo 。随着机动车尾气排放&ldquo 国Ⅳ&rdquo 标准已在京、沪等部分城市开始实施，&ldquo 国Ⅴ&rdquo 标准也已提上日程，意味着国内车辆尾气的排放控制必须采用更为先进的技术。目前，SCR（选择性氧化还原）技术是最适合重型卡车、客车的&ldquo 国Ⅳ&rdquo 和&ldquo 国Ⅴ&rdquo 排放解决方案。而这项技术必须利用尿素溶液（又称为AUS-32和AdBlue）作为催化剂，对尾气中的氮氧化物进行处理，生成无害的氮气和水。因此，合格的车用尿素溶液成了重型卡车及客车要想达到&ldquo 国Ⅳ&rdquo 和&ldquo 国Ⅴ&rdquo 排放标准的必备产品。 顺应这一需求，B+S隆重推出专用于车用尿素水溶液的折光仪：RFM990-AUS32 台式数显折光仪 和 PRH-DEF32 在线过程折光仪。RFM990-AUS32 和 PRH-DEF32是目前市场上*遵从ISO22241-2规程中关于折光系数和温度测量/控制说明的折光仪，帮助您的产品达到国内外的车用尿素水溶液质量控制标准 &mdash &mdash ISO 22241-1、DIN 70070、JIS K 2247-1、DB11/552-2008等。 RFM990-AUS32台式数显折光仪： 主要用于质量控制和研发实验室。 þ 特有特有尿素标度和尿素温度补偿，您可以直接从仪器上读数得到尿素溶液的浓度，并可在室温下完成测量并得到20℃下的值； þ 内置帕尔贴（Peltier）温度控制装置，精确、稳定控制样品温度； þ 超高精度，达到小数点第5位。 PRH-DEF32 在线过程折光仪： 用于生产线上实时在线监控、连续测量。 þ 温度补偿至20℃； þ 远程控制； þ 不锈钢材质，密封符合IP66标准； þ 超高精度，达到小数点第5位。

随着环保观念的深入，近年来我国的尾气排放标准一年一个台阶。中国将于2010年起强制执行重型柴油机国Ⅳ排放标准。 目前来说SCR（选择性催化还原技术）技术成柴油机国Ⅳ标准首选技术。国内发动机生产商都开始使用SCR技术来达到环保要求。 柴油机尾气处理液(国内俗称为：汽车尿素液，车用尿素溶液，汽车环保尿素液)，是SCR技术中必须要用到的消耗品。应用于柴油发动机中。它使用在SCR技术中，用来减少柴油车尾气中的氮氧化物污染的液体。其组成成分为32.5%的高纯尿素和67.5%的去离子水。 　　SCR系统包括尿素罐（装载柴油机尾气处理液），SCR催化反应罐。SCR系统的运行过程是：当发现排气管中有氮氧化物时，尿素罐自动喷出柴油机尾气处理液，柴油机尾气处理液和氮氧化物在SCR催化反应罐中发生氧化还原反应，生成无污染的氮气和水蒸气排出。 如果不装载柴油机尾气处理液、或纯度不够、或质量伪劣，都会发生车辆发动机自动减速。同时，质量伪劣的柴油机尾气处理液会污染SCR催化反应罐中的催化剂，造成严重后果。 其实在欧洲，2006年就已经开始实施这个政策。欧洲柴油机尾气处理液称为Adblue。在美国，2010年开始，随着EPA2010标准的实施，也全面加大了汽车尿素液的应用实施力度，在美国，柴油机尾气处理液称为DEF(Diesel Exhaust Fluid)。主要代表有BlueDEF等。然而在国内，对于柴油机尾气处理液的生产目前尚属于新兴行业。 日本ATAGO（爱宕）生产的PAL-Urea柴油机专用尿素液(DEF)浓度计是专门针对柴油机行业使用的。在欧洲和美国PAL-Urea 已经被认可为简便且准确测量的唯一可信赖的产品。柴油机专用尿素液(DEF)在32.5%的浓度下才可以发挥其作用。使用 PAL-Urea 保持合适的浓度才可以保证其尿素液的作用。 PAL-Urea 又轻又小，测量方法简便，只要放样品按开始键等3秒钟就可以得到其浓度。它的电源为2个AAA电池，可以测量大约1万1000次。

作为雾霾的来源之一，机动车尾气一直是阻碍国家环保工作的一大“重犯”，如今，机动车数量不断攀升，“国五”、“国六”标准相继出台，如何环保有效地进行尾气处理，早已成为不可忽视的问题。 现阶段，我国普遍采用SCR（选择性催化还原法）技术，在催化剂的作用下，喷入还原剂氨或尿素，把尾气中的NOx还原成N2和H2O。其中，主要试剂就是柴油车尾气处理液（俗称车用尿素）。 标准《GB 29518-2013 柴油发动机氮氧化物还原剂 尿素水溶液(AUS 32)》中规定了车用尿素的技术要求、试验方法和检验规则。“尿素含量”作为其中最主要的一个参数，在该标准里明确规定了用燃烧法自动定氮仪进行检测。海能对于杜马斯定氮仪的研究已经相当成熟，并推出多款相关产品，其中海能D100杜马斯定氮仪就是一款采用燃烧法的自动定氮仪，完全符合GB 29518-2013国标要求。海能D100杜马斯定氮仪是国内第一台杜马斯定氮仪，广泛适用于车用尿素、肥料、食品、谷物、乳制品、动物饲料、植物、烟草等样品中氮/蛋白质的测量。 检测过程中，检测设备除满足稳定、准确、便捷的核心要求之外，还需要拥有强大的数据存储、分析、共享监管的能力。海能仪器，专注于分析仪器与分析方法研究，致力为环境保护、食品、药品、农业、粮油等领域提供解决方案。参照行业相关检测标准，通过与相关监测机构、企业、第三方检测机构多年合作经验积累，海能仪器整理了车用尿素检测解决方案。获取详细解决方案，请点击此处查阅：海能仪器：车用尿素中总氮含量检测的产品配置单（杜马斯定氮法）GB29518-2013柴油发动机氮氧化物还原剂尿素水溶液国标解读:海能D100 杜马斯定氮仪海能D100 杜马斯定氮仪

【科学背景】尿素是全球使用最广泛的氮肥，在农业中发挥着举足轻重的作用，占全球粮食生产的约40%。此外，尿素还是制药和各种精细化工工艺中的重要原材料。传统上，工业生产尿素依赖于Bosch-Meiser工艺，该工艺涉及在极端条件下反应CO2和氨。然而，该工艺需要大量能源，消耗了全球Haber-Bosch工艺生产的80%的氨，并排放大量的CO2和含氮废水。因此，开发环境友好且低能耗的尿素生产方法至关重要。相比传统的基于化石燃料的精炼厂，电化学合成提供了一种可持续且碳中和的替代方案。此外，它还具有去中心化和模块化的优势，有利于系统集成和创新，同时实现现场和按需生产。因此，尿素的电化学合成已成为研究热点。然而，现有催化剂通常面临法拉第效率（FE）低或电流密度不足的问题，从而导致尿素产率受限。为了应对这一挑战，科学家们致力于开发更高效的催化剂，并深入研究其潜在机制，以推进通过电化学共还原CO2和硝酸盐合成尿素的技术。在这方面，金属氧化物纳米颗粒由于其在能量转换和高附加值产品催化合成中的应用，受到了广泛关注。然而，这些纳米颗粒通常面临尺寸分布不均、结构不稳定以及在尺寸小于5纳米时易于聚集的问题。为了解决这些问题，中山大学化学学院陈小明院士与廖培钦教授团队合作提出将金属氧化物纳米颗粒封装进纳米孔的方法。这种封装策略不仅可以提高纳米颗粒的稳定性，还可能改善电流密度和法拉第效率（FEurea）。基于此，作者采用后合成修饰（PSM）策略，将超小的γ-Fe2O3纳米颗粒（3@Ni-HITP。研究结果显示，该材料在中性条件下，通过CO2和硝酸盐的共还原反应，表现出先进的电催化性能和较高的尿素产率。这一研究不仅为尿素的可持续生产提供了新的思路，还揭示了MOF材料在纳米催化剂封装中的潜力。【科学亮点】（1）实验首次采用导电Ni-HITP作为封装材料，成功合成了均匀且尺寸小的γ-Fe2O3纳米颗粒，形成了一种高效的电催化剂γ-Fe2O3@Ni-HITP。（2）实验结果显示，γ-Fe2O3@Ni-HITP在CO2和硝酸盐共同作用下，展现出显著的尿素合成产率。具体来说：&bull γ-Fe2O3@Ni-HITP表现出高效的尿素合成活性，其关键是利用γ-Fe2O3纳米颗粒中相邻的两个Fe(III)离子作为活性位点，促进了关键的C–N偶联反应。&bull 导电的介孔MOFs提供了限域空间，有助于保持金属氧化物纳米颗粒的均匀尺寸和分散性，从而提高了催化剂的稳定性和效率。&bull 催化剂的优良导电性进一步增强了电化学反应的电流密度，为高效尿素合成提供了可靠支持。【科学图文】图1：Ni-HITP和γ-Fe2O3@Ni-HITP合成的示意图。图2：γ-Fe2O3@Ni-HITP的形貌和结构表征。图3：γ-Fe2O3@Ni-HITP对CO2和硝酸盐的共还原性能。图4：大面积窗口（5&thinsp ×&thinsp 5 cm² ）流动电池对电催化CO2和硝酸盐共还原性能的研究。图5: CO2和硝酸盐电化学共还原反应机制的研究。【科学结论】通过使用导电的Ni-HITP作为封装材料，采用PSM策略成功合成了均匀且尺寸小的γ-Fe2O3纳米颗粒，形成了一种用于尿素电合成的催化剂γ-Fe2O3@Ni-HITP。以CO2和硝酸盐为原料，γ-Fe2O3@Ni-HITP表现出较高的尿素产率。机制研究表明，γ-Fe2O3纳米颗粒中相邻的两个Fe(III)离子作为活性位点在促进关键的C–N偶联过程中起到了关键作用。此外，作者的实验结果表明，导电的介孔MOFs可以提供有利于合成均匀且小尺寸金属氧化物纳米颗粒的限域空间。此外，催化剂的优良导电性有助于电催化中的电流密度。原文详情：Huang, DS., Qiu, XF., Huang, JR. et al. Electrosynthesis of urea by usingFe2O3 nanoparticles encapsulated in a conductive metal–organic framework. Nat. Synth (2024). https://doi.org/10.1038/s44160-024-00603-8

Lovibond® 德国罗威邦® 水质检测 MD100 8合1 泳池水质测试仪 ◆ 可测试中国泳池水质标准GB 37488-2019各项参数◆ 防水设计 IP67◆ 测试结果准确、可重复◆ 15分钟快速测试尿素，无需其他装置◆ 德国制造，质量保障◆ 2 年保修Lovibond® 8合1泳池水质检测仪是一款多参数光度计，适用于池边快速简单地水质测试。无需其他装置，8合1泳池水质检测仪可测定人工泳池国家标准中的各项参数。套装中配有测试试剂，开机即可使用，是您泳池水质管理的得力助手。可用于测试泳池水质常规参数pH、氯（游离、结合、总）、碱度、钙硬度、氰尿酸、尿素，和专业泳池水质测试参数铁、铜。创新点：MD100 8合1 泳池水质检测仪为中国泳池水质国家标准设计，可测试GB 37488-2019中的各项参数，且添加了专业泳池水质所需测试参数铁、铜。 其中，尿素测试可在15分钟内完成，无需其他设备，弥补了市场上现有仪器的缺陷。MD100 8合一泳池水质检测仪使用酶解法制备尿素测试样品，具有定向、快速、环保的特点，为水质尿素测定提供了高效的解决方案。 德国罗威邦多参数水质分析仪-MD100 8合1 尿素

各有关单位：按照有关法律法规和《广东省质量检验协会团体标准管理办法》规定，结合行业发展需要，经审核，同意《尿素中总氮含量的测定 杜马斯燃烧法》和《柴油中硝酸醋型十六烷值改进剂含量的测定 红外光谱法》两项团体标准立项。联系人：招原春（020）38835232邮箱：gdaqi@gdaqi.org广东省质量检验协会2023年12月4日关于《尿素中总氮含量的测定 杜马斯燃烧法》等两项团体标准立项的通知.pdf

各有关单位：河北省质量检验协会组织制定的团体标准《柴油车尾气处理液中尿素与缩二脲含量的测定 高效液相色谱法》（T/ZLJYXH 3-2023），已由河北省产品质量监督检验研究院、中国石油天然气股份有限公司河北销售分公司、河北德嵘检测科技有限公司、河北庚驰环境检测技术有限公司、河北品质检测科技有限公司、河北迪谱检测服务有限公司等六家起草单位共同完成，并于2023年10月20日通过了专家委员会的审定。河北省质量检验协会组织制定的团体标准《柴油车尾气处理液中8种无机阴离子的测定 离子色谱法》（T/ZLJYXH 4-2023），已由河北省产品质量监督检验研究院、河北庚驰环境检测技术有限公司、河北德嵘检测科技有限公司、中国石油天然气股份有限公司河北销售分公司、河北品质检测科技有限公司、河北迪谱检测服务有限公司等六家起草单位共同完成，并于2023年10月20日通过了专家委员会的审定。经协会审查，现决定对上述两个标准予以批准并发布。河北省质量检验协会2023年11月2日

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！

为更好地推进“揭榜挂帅”机制促进科技成果转化，深化“需求张榜、在线揭榜”技术转移服务模式，鼓励企业通过省技术产权交易市场发布技术需求，高校院所等单位科研团队以需求为导向应征揭榜开展研发创新，根据《关于组织申报2022年江苏省产学研合作项目（揭榜挂帅）的通知》，经组织申报、受理审查等程序，现将2022年省产学研合作（揭榜挂帅）拟支持项目予以公示，公示时间自2022年12月7日至12月13日。公示期间如对项目有异议，请向我厅书面反映，凡以单位名义反映情况的材料要加盖单位公章，以个人名义反映情况的材料需具实名并附联系方式。业务咨询电话：025-89665807监督投诉电话：025-57723606 江苏省科学技术厅 2022年12月7日2022年江苏省产学研合作（揭榜挂帅）拟支持项目清单序号所属地项目名称技术输出方名称技术输出方负责人技术吸纳方名称技术吸纳方负责人1南京市无人系统集群鲁棒最优智能协同控制平台研究南京邮电大学熊师洵南京辉强新能源科技有限公司徐彬兰2南京市一种改进型绿色节能杆件式三角圆锥空间网架屋盖结构金陵科技学院贾慧娟江苏诚晖工程技术有限公司狄志强3南京市物联网数据接入平台开发南京信息职业技术学院阴法明南京裕后网络科技有限公司龚明玉4南京市新能源汽车传动系统高精度测量选垫设备研发南京工程学院胥保春南京泰普森自动化设备有限公司刘树林5南京市智能交通关键技术研究南京交通职业技术学院吴昊江苏南大苏富特智能交通科技有限公司陈万江6南京市微波水热合成仪应急电源系统徐州工程学院王辉南京先欧仪器制造有限公司高文华7南京市一种表面聚合物刷修饰水凝胶材料、制备方法及应用金陵科技学院王昭南京斯瑞奇医疗用品有限公司何秀冲8南京市多源协同地理智能感知与监测技术开发南京邮电大学周鑫鑫南京国图信息产业有限公司戚知晨9南京市基于数字孪生的门机控制技术研究及实现南京工程学院汤玉东江苏苏港智能装备产业创新中心有限公司田昭10南京市一种利用微波遥感监测土壤湿度设备技术转让南京晓庄学院曹建军南京欧达维工程技术有限公司韦达11南京市输电线路无人机巡视管理信息系统软件开发南京信息职业技术学院聂睿瑞南京乐教信息技术有限公司韩海勇12南京市一种改进的紧凑型余热-微波高温水热不间断运行装置及方法南京工程学院邱琪丽南京贺普科技有限公司鲁颖13南京市以氨气为燃料的固体氧化物燃料电池测试技术开发南京工程学院时焕岗南京贺普检测服务有限公司王预14南京市数智赋能的新媒体网络技术服务南京工程学院吴林娟南京暴丰网络科技有限公司张真15南京市一种BSRM模糊变参数转子振动主动控制方法淮阴师范学院陈凌南京贺普科技有限公司戴洪飞16南京市面向婴幼儿照护服务专业多元化智能教学CRM系统的开发盐城工业职业技术学院郝文星南京善澤教育科技有限公司张蒙17南京市低温等离子体处理高浓度有机废水工艺研发南京林业大学郭贺南京鸿光环保科技有限公司阳君18南京市面向疫情防控的校园访客系统金陵科技学院谷瑞军南京太迪软件有限公司刘海涛19南京市一种桃叶卫矛快速转基因的方法金陵科技学院马艳金树林生态科技（南京）有限公司刘乃晖20南京市一种抑制燃油结焦的系统及其工作方法研究开发金陵科技学院李超越南京夔龙科技有限公司王立群21南京市一种基于硅基氮化镓和二硫化钨单层膜的二维激子激光器及其制备方法南京工程学院蔡玮江苏考阅科技有限公司傅妍莉22南京市九轴联动运动平台数字孪生系统研发南京工程学院刘汉忠南京默凯尼克机电有限公司陶玉玲23南京市设备智能管理服务物联网平台系统设计南京工程学院马湘蓉江苏信江数字科技有限公司邵唐霞24南京市一种基于最佳缝合线的全景图像拼接方法南京工程学院张嘉超南京乾联科技有限公司王帅25南京市市政管道污泥与园林有机废物联合好氧堆肥技术研发南京工程学院曾凡江苏筑原生物科技研究院有限公司郑涛26南京市光伏接线盒组件焊接检测技术研发南京工程学院章小兵南京瑞越科技有限公司王金良27南京市工业固体废弃物分拣设备与技术的研发南京工程学院高文通南京佳荣再生物资回收有限公司张云云28南京市新型催化臭氧氧化技术深度处理难降解化工废水的研究与应用南京工程学院曹世海南京中洲环保科技有限公司李登奎29南京市柔性上料系统控制技术研究及实现南京工程学院贾通南京诺英特智能科技有限公司李石林30南京市设计一种低功耗的OAM模产生及模分复用器南京晓庄学院白秀丽南京宁创视讯科技有限公司芦喜明31南京市基于大数据态势感知系统核心引擎开发江苏海事职业技术学院戴立坤南京米好信息安全有限公司刘影32南京市安徽省公共卫生临床中心（阜阳）项目BIM技术应用开发江苏建筑职业技术学院魏静中国二十二冶集团有限公司江苏分公司张盖33南京市一种基于光谱技术的小麦叶片糖氮比快速检测方法南京农业大学朱艳神农智慧农业研究院南京有限公司汤亮34南京市预粘型防水膜贴胶分切一体机等2个发明专利实施许可南京玻璃纤维研究设计院有限公司匡宁南京河川建设工程有限公司严宏方35南京市工业互联网主动标签节点研制南京邮电大学郝学元复芯（南京）集成电路研究院有限公司徐晓凤36南京市安全型工业网关研究开发金陵科技学院刘威南京迪赛佳特信息科技有限公司滕支佳37南京市面向低碳与防疫的近零能耗公共建筑智能设计研究东南大学曹世杰中建八局第三建设有限公司陈刚38南京市通用型直线伺服驱动方案开发南京航空航天大学黄旭珍瑞声科技（南京）有限公司郭顺39南京市溶剂萃取法磷酸二氢钾制备成套技术四川大学金央中石化南京工程有限公司祁建伟40南京市不同工况反应精馏生产甲基丙烯酸甲酯和丙酸丙酯成套工艺技术开发南京工业大学汤吉海中建安装集团有限公司黄益平41南京市智能家居管家服务系统软件的开发南京工业职业技术大学刘冰南京昌兴阳智能家居有限公司李超宁42南京市智能网联公寓信息管理平台开发南京信息职业技术学院周亚凤南京昌城阳网络科技有限公司刘亮43南京市基于多模数传的幼儿健康监护系统开发南京信息职业技术学院刘凡南京云开数据科技有限公司黄山44南京市基于光谱技术水果品质检测系统的开发南京晓庄学院李洪敬江苏云扬仪器设备有限公司王延千45南京市数字化发电厂智能运维及辅助决策功能模块设计开发服务南京工程学院关鸿耀南京佰思智能科技有限公司殷召生46南京市面向智慧型压铸周边自动化的视觉检测技术研究南京工程学院高成冲南京俊东机器人有限公司沈文军47南京市一种基于相变散热结构的新能源汽车用电机南京交通职业技术学院郭兆松南京车影科技有限公司陈伟斌48无锡市土建项目混凝土防裂防冻性能及施工管理研究徐州工程学院黄鹏程无锡日晟致建筑劳务有限公司周志深49无锡市无尿素印花高固色率环保型活性液体染料南京晓庄学院杨晶晶江苏德美科化工有限公司刘儒初50无锡市薄膜自动烫装拉链设备关键技术研究江苏海事职业技术学院王景良无锡鼎茂机械制造有限公司傅启桃51无锡市一种太阳能光伏发电用双模式逆变器苏州市职业大学汪义旺无锡马丁格林光伏科技有限公司陈晓高52无锡市生物絮团技术及复合型微生物制剂模式下的健康生态养殖体系开发及应用江苏医药职业学院卓微伟无锡三智生物科技有限公司王敏53无锡市用于超级电容器电极的铁碳复合材料开发盐城师范学院王远江阴六环合金线有限公司胡甲冒54徐州市地下基岩流体裂缝和岩溶不良地质体的精细探测技术研发徐州工程学院曹海涛江苏润仁建设有限公司李任重55徐州市装配式低能耗应急储备房屋保温材料研发徐州工程学院任亚群徐州坤山建筑工程有限公司周辉56徐州市液态二氧化碳-酶多级联合复合食品调味剂关键技术研发徐州工程学院戚云晖徐州领润信息科技有限公司徐威57徐州市有氧运动联合ACE抑制肽对自发性高血压的干预作用及ACE抑制肽的开发徐州工程学院付常喜徐州体仕能休闲健身服务有限公司陈维维58徐州市基于云计算、物联网的智慧旅游系统关键技术研发徐州工程学院王中华江苏重华旅游规划有限公司丛伟59徐州市绿色节能墙体材料的评价体系研究徐州工程学院金煜皓徐州市爱立特工程造价咨询事务所有限公司林涛60徐州市高掺量粉煤灰加气混凝土墙板生产关键技术研究徐州工程学院张志军徐州市爱立特工程造价咨询事务所有限公司刘丽丽61徐州市永磁同步电机磁链可视观测及故障诊断系统开发淮阴师范学院吕康飞徐州德音软件科技有限公司李昊62徐州市煤矿采空区地下水库煤柱坝体动态损伤机理及加固技术研究徐州工程学院郭金帅江苏新月矿山技术开发有限公司刘伟63徐州市木质纤维素转化生物乙醇的关键技术研究徐州工程学院于洋徐州米佑生物科技有限公司张淑萍64徐州市北方除冰盐环境下桥梁结构混凝土耐久性提升技术开发徐州工程学院赵婕鸿方建设科技（徐州）有限公司张更更65徐州市茯苓多糖的抗肠炎活性成份分离及机制分析关键核心技术研发徐州工程学院王哲徐州苗佳新农业科技有限公司苗佳新66徐州市蛹虫草保健食品关键核心技术攻关徐州工程学院陈尚龙徐州瑞乾生物科技有限公司宋晴晴67徐州市复合银杏肽固体饮料关键技术研发徐州工程学院郑义江苏好的食品有限公司闵庆友68徐州市牛蒡子苷元纳米乳递送载体的构建及功能分析徐州工程学院巫永华徐州博熙生物科技有限公司李吉伟69徐州市一款蒜香裹衣花生的开发徐州工程学院刘君江苏坚强的松鼠食品有限公司于亮70徐州市基于纳米硅溶胶的双高注浆材料研发与应用徐州工程学院潘东江江苏锋致矿业科技有限公司谢正正71徐州市枇杷抗菌保鲜包装材料的研发徐州工程学院张翠江苏莫小希农业科技有限公司刘再金72徐州市全谷物营养食品关键核心技术攻关徐州工程学院刘恩歧江苏五信堂食品有限公司陈海胜

在尿液、血液和血清等最常用来监测人体健康状况的待分析体液中，尿液尤为特别，其功能是排出人体代谢物，包含了大量的尿素、尿酸、蛋白质、脂肪、肌酸酐、钠、钾、碳酸盐、碳酸氢盐和氯化物等。不同的尿液样品成分含量会千差万别，并会受到食物、环境和工业接触因素的影响。因此，不同的尿液样品基体和待测元素含量水平相差甚远，给分析造成了较大难度。电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）已经成为测定尿液样品中微量元素的最常用工具，但在实际检测中需要攻克两大难关：1. 基体产生的多原子离子干扰2. 用于评估污染物接触的某些元素如砷（As）、镉（Cd）、汞（Hg）等的含量极低而ICP-MS仪器本身在尿液分析过程中也会遭遇最大挑战：基质中的有机物在锥孔和离子透镜系统的沉积导致信号漂移或减弱，通常情况下清洗锥和离子透镜费时费力，严重影响工作效率珀金埃尔默公司NexION® 系列ICP-MS是测定尿液样品中微量元素的理想工具，它所带来的解决方案会帮助您解决所遇到的一切挑战。• 配合独特的四级真空系统、固态射频发生器、三锥接口和四极杆离子偏转器，使得NexION ICP-MS的基体耐受性非常高，且保障仪器开机快速，运行稳定，四极杆离子偏转器免清洗免维护，三锥接口维护方便简单频次低。• NexION ICP-MS通用池系统具有标准 (Standard)、碰撞(KED)和反应(DRC)三种模式，可选择的碰撞/反应气体种类丰富，真正有效消除各种质谱干扰，实现高基体样品中的高灵敏度检测。• 如果将NexION ICP-MS与相关高通量和快速进样设备相搭配，通过Syngistix软件可以实现无缝集成，可以大大提高检测实验室的工作效率扫描下方二维码，即可下载资料《NexION 1000G 电感耦合等离子体质谱仪》

岛津ICP光谱测试尿素水溶液多种金属元素 GB17691-2018《重型柴油车污染物排放限值及测量方法（中国第六阶段）》（以下称国六）已经正式实施，继燃气汽车之后，城市车辆将于2020年7月1日进入国六a排放阶段。与国五排放标准相比，国六排放标准中氮氧化物（NOx）和颗粒物（PM）排放限值分别加严了77%和67%，并新增了粒子数量（PN）的限值要求。 为了达到国六排放标准，尾气后处理系统都会设置选择性催化还原（SCR）系统，以便有效降低尾气中氮氧化物含量。尿素水溶液是SCR 系统主要消耗品，在催化剂作用下，将氮氧化物还原成氮气和水。SCR催化剂通常以TiO2为载体，负载W、Mo、V、Mn 等活性金属。如果尿素水溶液金属离子浓度过高，特别是钾离子和钙离子，会减少催化剂表面的活性位，造成催化剂中毒，从而降低NOx的转化率，缩短SCR催化剂的寿命，所以在GB 29518-2013《柴油发动机氮氧化物还原剂 尿素水溶液（AUS 32）》中对各种金属离子杂质含量有明确的限量要求。 表1 分析参数 岛津ICPE-9820全谱发射光谱仪测试尿素水溶液多种金属元素 ICPE-Solution独特的“自动确定最佳波长”功能，可以从全部波长范围的测定数据中，在数据库中自动检索提取可能存在的光谱干扰信息，自动确定最佳波长。 精确称取20±0.01g车用尿素溶液样品于100 mL容量瓶中，加入50 mL去离子水，再加入5 mL硝酸，去离子水定容至刻度并摇匀，使用ICPE-9820上机测试。 图1 Ca元素标准曲线图2 Ca元素谱峰轮廓图 表2 车用尿素样品分析结果注：N.D.表示未检出。 采用ICPE-9820高盐进样系统和直接进样（标准加入法）测定了柴油发动机氮氧化物还原剂尿素水溶液（AUS 32）中的10种杂质元素，结果表明所测市售尿素水溶液金属含量符合GB 29518-2013《柴油发动机氮氧化物还原剂 尿素水溶液（AUS 32）》要求，该方法无需分离基体、无需样品前处理、不加内标，测定结果准确，方法操作简便，可满足柴油发动机氮氧化物还原剂尿素水溶液（AUS 32）中杂质元素的检测技术需求。 撰写人：段伟亚、孙友宝

序号 标准号 标准名称 代替标准号 发布日期 实施日期 1 GB/T 24852-2010 大米及米粉糊化特性测定 快速粘度仪法 2010-6-30 2011-1-1 2 GB/T 24853-2010 小麦、黑麦及其粉类和淀粉糊化特性测定 快速粘度仪法 2010-6-30 2011-1-1 3 GB/T 24895-2010 粮油检验 近红外分析定标模型验证和网络管理与维护通用规则 2010-6-30 2011-1-1 4 GB/T 24896-2010 粮油检验 稻谷水分含量测定 近红外法 2010-6-30 2011-1-1 5 GB/T 24897-2010 粮油检验 稻谷粗蛋白质含量测定 近红外法 2010-6-30 2011-1-1 6 GB/T 24898-2010 粮油检验 小麦水分含量测定 近红外法 2010-6-30 2011-1-1 7 GB/T 24899-2010 粮油检验 小麦粗蛋白质含量测定 近红外法 2010-6-30 2011-1-1 8 GB/T 24900-2010 粮油检验 玉米水分含量测定 近红外法 2010-6-30 2011-1-1 9 GB/T 24901-2010 粮油检验 玉米粗蛋白质含量测定 近红外法 2010-6-30 2011-1-1 10 GB/T 24902-2010 粮油检验 玉米粗脂肪含量测定 近红外法 2010-6-30 2011-1-1 11 GB/T 24903-2010 粮油检验 花生中白藜芦醇的测定 高效液相色谱法 2010-6-30 2011-1-1 12 GB/T 24870-2010 粮油检验 大豆粗蛋白质、粗脂肪含量的测定 近红外法 2010-6-30 2011-1-1 13 GB/T 24871-2010 粮油检验 小麦粉粗蛋白质含量测定 近红外法 2010-6-30 2011-1-1 14 GB/T 24872-2010 粮油检验 小麦粉灰分含量测定 近红外法 2010-6-30 2011-1-1 15 GB/T 24892-2010 动植物油脂 在开口毛细管中熔点(滑点)的测定 2010-6-30 2011-1-1 16 GB/T 24893-2010 动植物油脂 多环芳烃的测定 2010-6-30 2011-1-117 GB/T 24894-2010 动植物油脂 甘三酯分子2-位脂肪酸组分的测定 2010-6-30 2011-1-1 18 GB/T 24867-2010 草种子水分测定 水分仪法 2010-6-30 2011-1-1 19 GB/T 24875-2010 畜禽粪便中铅、镉、铬、汞的测定 电感耦合等离子体质谱法 2010-6-30 2011-1-1 20 GB/T 24876-2010 畜禽养殖污水中七种阴离子的测定 离子色谱法 2010-6-30 2011-1-1 21 GB/T 24890-2010 复混肥料中氯离子含量的测定 2010-6-30 2011-1-1 22 GB/T 24891-2010 复混肥料粒度的测定 2010-6-30 2011-1-1 23 GB/T 17767.2-2010 有机-无机复混肥料的测定方法 第2部分：总磷含量 GB/T 17767.2-1999 2010-6-30 2011-1-1 24 GB/T 17767.3-2010 有机-无机复混肥料的测定方法 第3部分：总钾含量 GB/T 17767.3-1999 2010-6-30 2011-1-1 25 GB/T 2441.4-2010 尿素的测定方法 第4部分：铁含量 邻菲啰啉分光光度法 GB/T 2441.4-2001 2010-6-30 2011-1-1 26 GB/T 2441.2-2010 尿素的测定方法 第2部分：缩二脲含量 分光光度法 GB/T 2441.2-2001 2010-6-30 2011-1-1 27 GB/T 2441.3-2010 尿素的测定方法 第3部分：水分 卡尔费休法 GB/T 2441.3-2001 2010-6-30 2011-1-1 28 GB/T 2441.5-2010 尿素的测定方法 第5部分：碱度 容量法 GB/T 2441.5-2001 2010-6-30 2011-1-1 29 GB/T 2441.6-2010 尿素的测定方法 第6部分：水不溶物含量 重量法 GB/T 2441.6-2001 2010-6-30 2011-1-1 30 GB/T 2441.7-2010 尿素的测定方法 第7部分：粒度 筛分法 GB/T 2441.7-2001 2010-6-30 2011-1-1 31 GB/T 2441.8-2010 尿素的测定方法 第8部分：硫酸盐含量 目视比浊法 GB/T 2441.8-2001 2010-6-30 2011-1-1 32 GB/T 2441.9-2010 尿素的测定方法 第9部分：亚甲基二脲含量 分光光度法 GB/T 2441.9-2001 2010-6-30 2011-1-1 33 GB/T 6276.2-2010 工业用碳酸氢铵的测定方法 第2部分：氯化物含量 电位滴定法 GB/T 6276.2-1986 2010-6-30 2011-1-1 34 GB/T 6276.3-2010 工业用碳酸氢铵的测定方法 第3部分：硫化物含量 目视比浊法 GB/T 6276.3-1986 2010-6-30 2011-1-1 35 GB/T 6276.4-2010 工业用碳酸氢铵的测定方法 第4部分：硫酸盐含量 目视比浊法 GB/T 6276.4-1986 2010-6-30 2011-1-1 36 GB/T 6276.5-2010 工业用碳酸氢铵的测定方法 第5部分：灰分含量 重量法 GB/T 6276.5-1986 2010-6-30 2011-1-1 37 GB/T 6276.6-2010 工业用碳酸氢铵的测定方法 第6部分：铁含量 邻菲啰啉分光光度法 GB/T 6276.6-1986 2010-6-30 2011-1-1 38 GB/T 6276.7-2010 工业用碳酸氢铵的测定方法 第7部分：砷含量 二乙基二硫代氨基甲酸银分光光度法 GB/T 6276.7-1986 2010-6-30 2011-1-1 39GB/T 6276.8-2010 工业用碳酸氢铵的测定方法 第8部分：砷含量 砷斑法 GB/T 6276.8-1986 2010-6-30 2011-1-1 40 GB/T 6276.9-2010 工业用碳酸氢铵的测定方法 第9部分：重金属含量 目视比浊法 GB/T 6276.9-1986 2010-6-30 2011-1-1 41 GB/T 10209.2-2010 磷酸一铵、磷酸二铵的测定方法 第2部分：磷含量 GB/T 10209.2-2001 2010-6-30 2011-1-1 42 GB/T 10209.3-2010 磷酸一铵、磷酸二铵的测定方法 第3部分：水分 GB/T 10209.3-2001 2010-6-30 2011-1-1 43 GB/T 10209.4-2010 磷酸一铵、磷酸二铵的测定方法 第4部分：粒度 GB/T 10209.4-2001 2010-6-30 2011-1-1

全自动间断化学分析仪获行业大奖 - One of the Best Instruments of the Year 2010 2011年度科学仪器优秀新产品评选活动由中国仪器仪表行业协会、中国仪器仪表学会分析仪器分会、仪器信息网共同主办，中国分析测试学会协办，旨在将2010年在中国仪器市场上推出的、创新性比较突出的国内外仪器产品全面、工整、客观地展现给广大的国内用户。 本届评选活动从2010年3月份开始筹备，截止到2011年2月28日，共有243家国内外仪器厂商申报了497台2010年度仪器新品。经过多轮评测，最终法国AMS集团（Alliance Instruments）推出Smartchem 200全自动间断化学分析仪击败多家国内外公司的仪器设备获得该项大奖。 Smartchem 200全自动间断化学分析仪 应用领域与检测项目： 水质监测：酸度、碱度、氨氮、化学需氧量 (COD)、氯化物、氯、铬、氰化物、氟化物、硬度、硝酸盐、亚硝酸盐、挥发酚、磷酸盐、硅酸盐、硫酸盐、总凯氏氮、总凯氏磷、铝、铁、锰、尿素 土壤&植物分析：氨氮、硝酸盐、亚硝酸盐、磷酸盐、总氮、总磷、氯化物、硼、钙、镁、赖氨酸、尿素 饲料&肥料分析：氨氮或蛋白质、钙、磷酸盐、总氮、总磷、尿素 烟草分析：氨氮、氯化物、尼古丁、硝酸盐、磷酸盐、烟中氰化物和甲醛 酒类分析：葡萄糖、果糖、蔗糖、苹果酸、tartric acid、醋酸、葡(萄)糖酸、铁、铜、总酸度、pH、总二氧化硫、游离二氧化硫、PANOPA、氨氮

全自动间断化学分析仪获行业大奖 - One of the Best Instruments of the Year 2010 2011年度科学仪器优秀新产品评选活动由中国仪器仪表行业协会、中国仪器仪表学会分析仪器分会、仪器信息网共同主办，中国分析测试学会协办，旨在将2010年在中国仪器市场上推出的、创新性比较突出的国内外仪器产品全面、工整、客观地展现给广大的国内用户。 本届评选活动从2010年3月份开始筹备，截止到2011年2月28日，共有243家国内外仪器厂商申报了497台2010年度仪器新品。经过多轮评测，最终法国AMS集团（Alliance Instruments）推出Smartchem 200全自动间断化学分析仪击败多家国内外公司的仪器设备获得该项大奖。 Smartchem 200全自动间断化学分析仪 应用领域与检测项目： 水质监测：酸度、碱度、氨氮、化学需氧量 (COD)、氯化物、氯、铬、氰化物、氟化物、硬度、硝酸盐、亚硝酸盐、挥发酚、磷酸盐、硅酸盐、硫酸盐、总凯氏氮、总凯氏磷、铝、铁、锰、尿素 土壤&植物分析：氨氮、硝酸盐、亚硝酸盐、磷酸盐、总氮、总磷、氯化物、硼、钙、镁、赖氨酸、尿素 饲料&肥料分析：氨氮或蛋白质、钙、磷酸盐、总氮、总磷、尿素 烟草分析：氨氮、氯化物、尼古丁、硝酸盐、磷酸盐、烟中氰化物和甲醛 酒类分析：葡萄糖、果糖、蔗糖、苹果酸、tartric acid、醋酸、葡(萄)糖酸、铁、铜、总酸度、pH、总二氧化硫、游离二氧化硫、PANOPA、氨氮

国家质检总局日前发布公告，从即日起，禁止对羟基苯甲酸丙酯等33种产品作为食品添加剂生产、销售和使用，其中包括对羟基苯甲酸丙酯等食品防腐剂、二氧化氯等食品用消毒剂。已批准的生产许可证书，由监管部门撤回并注销，并于今年12月20日前完成。与此同时，所有食品添加剂生产企业禁止生产上述33种产品，已生产的禁止作为食品添加剂出厂销售。食品生产企业也一律不得使用。 国家质量监督检验检疫总局《关于食品添加剂对羟基苯甲酸丙酯等33种产品监管工作的公告》(2011年第156号公告) 　　根据卫生部办公厅《关于〈食品添加剂使用标准〉(GB2760-2011)有关问题的复函》(卫办监督函[2011]919号，见附件)，现就监管工作有关事项公告如下： 　　一、自本公告发布之日起，各省级质量技术监督局不再受理对羟基苯甲酸丙酯、对羟基苯甲酸丙酯钠盐、噻苯咪唑、次氯酸钠、二氧化氯、过氧化氢、过氧乙酸、氯化磷酸三钠、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基磺酸钠、1-丙醇、4-氯苯氧乙酸钠、6-苄基腺嘌呤、单乙醇胺、二氯异腈氰尿酸钠、凡士林、硅酸钙铝、琥珀酸酐、己二酸、己二酸酐、甲醛、焦磷酸四钾、尿素、三乙醇胺、十二烷基二甲基溴化胺(新洁尔灭)、铁粉、五碳双缩醛、亚硫酸铵、氧化铁、银、油酸、脂肪醇酰胺、脂肪醚硫酸钠等33种产品的食品添加剂生产许可申请。 　　二、自本公告发布之日起，食品添加剂生产企业禁止生产上述33种产品，企业已生产的上述33种产品禁止作为食品添加剂出厂销售，食品生产企业禁止使用。 　　三、国家质检总局和省级质量技术监督局应当撤回并注销已批准的上述食品添加剂生产企业的生产许可证书。国家质检总局发证的企业由总局注销，省级质量技术监督局发证的企业由省局注销。2011年12月20日前应完成证书注销工作。 　　四、各级质量技术监督部门要加大监督执法力度，加强相关生产企业的监督检查，依法查处违法违规生产行为。相关情况及时报告当地政府和国家质检总局。 　　特此公告。 　　附件：卫生部办公厅《关于〈食品添加剂使用标准〉(GB2760-2011)有关问题的复函》(卫办监督函[2011]919号) 二〇一一年十一月四日

新冠疫情促使mRNA技术快速发展的同时也使人们开始高度关注核酸药物这一领域。核酸药物包括反义核酸（ASO）、小干扰RNA（siRNA）、微小RNA（miRNA）、小激活RNA（saRNA）、信使RNA（mRNA）、适配体（aptamer）、核酶(ribozyme)、抗体核酸偶联药物（ARC）等，是基因治疗的一种形式。除mRNA药物外，其他几种核酸药物，基本上都是由100个以内的核糖核苷酸或脱氧核糖核苷酸单链或双链组成，所以也称为寡核苷酸药物。与mRNA药物编码产生目的蛋白不同的是，寡核苷酸药物主要是通过碱基互补配对原则与DNA、mRNA或者pre-mRNA配对，通过基因沉默、非编码RNA抑制、基因激活等一系列机制来调节基因表达。已上市寡核苷酸药物化学结构（Nature reviews drug discovery）寡核苷酸药物对比于小分子药物及蛋白药物，具有多方面的优势，首先可根据目标靶点设计碱基序列，靶点明确、特异性强；其次寡核苷酸药物从转录后水平进行治疗，可选择的靶点丰富，特别是能覆盖蛋白质不可成药的靶点以及开发由基因缺陷导致的遗传性疾病的相关靶点；另外寡核苷酸药物由于序列短，可采用化学合成方法，完成目标序列的装配，并结合生物学测试筛选有效序列，能够避免盲目开发，节省研发时间。但是寡核苷酸药物在研发中也面临着诸多挑战。寡核苷酸在细胞外稳定性低，易被核酸酶降解，加上分子量及负电荷的因素，难以进入细胞，因此在研发过程中，使其保持稳定的结构以及能够有效递送的传递载体是主要考虑的两个因素。寡核苷酸核酸分子的改造主要包括磷酸骨架，碱基以及糖环的修饰，在改造中需要考虑多个因素，包括稳定性、药代动力学、碱基配对的亲和力等，最重要的是能够保留被功能酶及功能蛋白所识别的功能。因此，在前期研发过程中，需要对寡核苷酸进行精确的结构表征及定量。丹纳赫生命科学旗下SCIEX 的高分辨质谱ZenoTOF&trade 7600系统具有一系列对寡核苷酸进行分析的方案，可进行寡核苷酸的分子量分析并进行杂质检测，可对寡核苷酸进行碱基序列鉴定。由于Zeno TOF 7600具有EAD和CID两种互补的碰撞模式，不但能产生丰富的离子碎片信息，还会保留完整的核酸低丰度修饰信息。寡核苷酸分子量及碱基序列的检测高分辨质谱ZenoTOF&trade 7600系统另外，高分辨质谱ZenoTOF&trade 7600系统还能实现对寡核苷酸的定量分析，线性范围可达 5 ng/mL – 10000 ng/mL，可以完成寡核苷酸药物在研发阶段的药代及多种代谢产物同时鉴定及定量分析。在研发阶段，对于采用同一种仪器进行鉴定及定量，可避免定量方法转移时造成的方法优化时间浪费，可帮助用户加快研发进度。艾杰尔-飞诺美寡核苷酸定量分析前处理试剂盒高分辨质谱对寡核苷酸进行定量分析在寡核苷酸药物种类中，反义寡核苷酸由于是单链，分子量小，递送较其他寡核苷酸容易，且反义寡核苷酸功能多样，可上调或下调基因表达，成为研发罕见遗传性疾病药物中最关注的种类。为了帮助研究人员开发这类针对罕见遗传性疾病患者的ASO疗法，FDA还发布了指导这类ASO疗法非临床检测的指南。在已上市的寡核苷酸药物中，大部分都是用于治疗罕见遗传性疾病的反义寡核苷酸药物，特别是杜氏型肌营养不良，已经上市了针对不同基因位点的四款产品。药品名治疗疾病药物种类上市时间Fomivirsen巨细胞病毒视网膜炎反义寡核苷酸1998.8（已退市）Pegaptanib年龄相关性黄斑变性核酸适配子2004.12Mipomersen纯合性家族性高胆固醇血症(hoFH)反义寡核苷酸2013.1（已退市）Defibrotide肝静脉闭塞反义寡核苷酸2016.3Eteplirsen杜氏型肌营养不良（DMD基因外显子51）反义寡核苷酸2016.9Nusinersen脊髓性肌萎缩症 （SMN2基因外显子7）反义寡核苷酸2016.12Patisiran遗传性甲状旁腺素淀粉样变性小干扰RNA2018.8Inotersen遗传性甲状旁腺素淀粉样变性反义寡核苷酸2018.10Waylivra家族性乳糜微粒血症综合征反义寡核苷酸2019.5Givosiran急性肝卟啉症小干扰RNA2019.11Golodirsen杜氏型肌营养不良（DMD基因外显子53）反义寡核苷酸2019.12Viltolarsen杜氏型肌营养不良（DMD基因外显子53）反义寡核苷酸2020Lumasiran原发性高草酸尿症I型小干扰RNA2020Inclisiran成人高胆固醇血症及混合性血脂异常小干扰RNA2020Casimersen杜氏型肌营养不良（DMD基因外显子45）反义寡核苷酸2021.2.25已上市的寡核苷酸药物（根据网上资料整理）由此可见，对罕见病的诊断也非常重要，很多罕见遗传病是由几十甚至上百种突变引起的，而且不同区域的患者可能存在不同的基因变异位点，NGS是现在进行高通量基因检测的重要手段。丹纳赫生命科学旗下Integrated DNA Technologies（IDT）公司（中文名称：埃德特）是全球领先的NGS试剂供应商，其外显子捕获产品Exome Research Panel V2特别适合进行遗传性疾病的全外显子组测序，助力遗传性疾病的诊断。V2由 415,115 条单独合成且经过质控检验的 xGen Lockdown 探针组成。探针组跨越人基因组的 34 Mb 目标区域（19,433 个基因），并且覆盖 39 Mb 的探针空间（即由探针覆盖的基因组区域）。探针是使用全新的“捕获感知”(capture-aware) 算法进行设计的，并进行了专有的脱靶分析，确保实现完整的设计覆盖度。探针组中的所有探针均严格按照 ISO 13485 标准进行生产。每条探针均经过质谱法和双定量测量检验，确保探针的质量及在探针库中具有适当的代表性。IDT Exome Research Panel试剂盒

当您看到白白胖胖卖相特别诱人的豆芽，可要小心了。它可能是加入了无根剂、漂白粉、增粗剂等添加剂催发的豆芽。 　　长期食用这些用化学药品浸泡过的豆芽，会对人体产生一定的影响，甚至会致癌。 　　17日，沈阳公安联合工商、农委、质监等部门，将6个制售“化学豆芽”的黑窝点端掉。 　　其中一个黑窝点位于沈阳市和平区浑河堡乡下河湾村的一个小院内，一间约150平方米的平房内，灯光昏暗。 　　里边放置了50多个用白塑料布搭成的方型桶，每个约有一米高，里边是正在催发的豆芽，催发好的豆芽白白胖胖，每根都约15厘米长，色相诱人，但空气里却散发着一股酸臭味。 　　该窝点的老板蹇某称，他每日能出货约2000斤，送入各个卖菜点，主要为长白、砂山地区，已经干了半年多。 　　他承认用无根剂发豆芽，“这是正常生豆芽的方法。”当记者问为啥豆芽这么长时，他答：“我的豆芽不长，哪的豆芽都这么长。” 　　警方介绍，收到群众举报后，昨日凌晨在该加工点周围蹲守。凌晨4时20分，该加工点人员用三轮车运豆芽至市场准备销售时，被警方截获。 　　质监部门的检验报告显示，这批豆芽中含有亚硝酸钠、尿素、恩诺沙星等，其中尿素最高含量每千克达到540毫克。其加工所用药物增粗剂中检出尿素，保险粉(工业漂白用)中检出连二亚硫酸钠。 　　警方组织30名警力奔赴张士开发区胜发市场，拦截5辆拉豆芽的车，了解其进货情况，又追踪到其他制售该豆芽窝点，最大的一个面积达500平方米。昨日在全市共查扣6个制售“化学豆芽”的黑窝点。案件正在进一步审理中。 　　沈阳市公安局副局长安锦荣介绍，“公安局及有关部门决心非常大，一定要把这类违法犯罪行为狠狠打到底。”针对食品安全方面的打击要依靠全社会力量，市民如果发现，要及时向警方举报。

日本东京医科牙科大学的团队近日宣布，他们探明了先天性肾性尿崩症的部分机制，该成果对研发新型治疗药有重要意义。该校内田信一教授所带领的团队完成了本次实验，具体内容已于2016年12月3日刊载在英国知名科学杂志《Nature Communications》上。先天性肾性尿崩症是一种由于肾小管对水重吸收功能存在障碍而导致的肾脏疾病，患者会出现多尿、烦渴及持续性低张尿等症状，脱水症状严重时会危机患者生命。该团队在本次研究中发现，负责从尿液中提取水分的水通道蛋白2(AQP2)，无法从细胞内部移动至细胞表面，这正是导致水分无法被摄入的原因。不过本次研究仅探明了该机制的一小部分。在过往的研究中已经证实，先天性肾性尿崩症患者体内负责接收抗利尿激素的蛋白基因存在突变，而内田教授所带领的团队通过小鼠实验发现了另一组机制。Wnt5a蛋白会使钙调蛋白磷酸酶（Calcineurin）变得活跃，而钙调蛋白磷酸酶的活跃则能够促进AQP2移动至细胞表面，这也就意味着钙调蛋白磷酸酶活化药物的研发对先天性肾性尿崩症的治疗或有重要意义。

大家好，本周为大家介绍一篇本课题组发表在ACS Chem. Biol.上的文章，Insights into Phosphorylation-Induced Protein Allostery and Conformational Dynamics of Glycogen Phosphorylase via Integrative Structural Mass Spectrometry and In Silico Modeling1。变构调节在自然界中广泛存在，可以用于调控细胞过程。糖原磷酸化酶（GP）是第一个被鉴定出的与变构调节相关的磷酸化蛋白。GP是一个分子量约196kD的同源二聚体蛋白，是糖代谢中重要的组分，也是2型糖尿病及癌症的靶点。AMP结合以及Ser14的磷酸化介导了GP的变构调节，使其构象从非活化的T-state GPb（未磷酸化状态）转变为活化的R-state GPa（磷酸化状态）。即使目前X-射线晶体学法解析出了GP的原子级蛋白结构，但受限于较大分子量，其结构动态性的检测较为困难，因此与GP变构调节相关的结构动态变化过程仍较为模糊。核磁共振（NMR）谱及分子动力学（MD）模拟等是探究蛋白质结构动态性的常用方法，但NMR分析存在分子量上限，且样品消耗量大，MD模拟的时间尺度和力场准确度有限。质谱（MS）法具有快速、灵敏的特点，是蛋白质结构、动态性以及构象变化分析中强有力的一款技术。氢氘交换质谱（HDX-MS）通过监测蛋白骨架酰胺氢原子与溶液中氘的交换来反映蛋白质构象动态性，因此适用于探究由配体、蛋白结合或共价修饰引起的蛋白质构象变化。同时，多个软件实现了由HDX-MS数据计算保护因子（PFs）和吉布斯自由能，从而提取残基水平的蛋白动态性信息。此外，在先前的工作中2, 3，我们整合了native MS和top-down方法（native top-down，nTD-MS技术），成功实现了多个蛋白复合物的一级序列到高阶结构等多方面信息的检测（包括测序、翻译后修饰、配体结合、结构稳定性、朝向等）。整合多种结构质谱法（整合结构质谱法）可以有效填补传统生物物理法中结构到动态性联系中的空缺，更好地表征变构调控现象。本文整合了HDX-MS、nTD-MS、PF分析、MD模拟以及变构信号分析检测了磷酸化介导的GP变构调控的结构和动态性基础，为GP的变构调控过程提供了见解。根据X-射线晶体学结构报道（图1a），T-state GPb转变为R-state GPa时，二聚体界面中N-末端尾部、α2、cap’（图1b）以及tower-tower helices区（图1c）发生了明显的结构重排，导致催化位点开放，从而底物磷酸吡哆醛（PLP）可以结合。尽管有晶体学报道，但与变构调控关联的构象动态性仍有待探寻。图1.（a）磷酸化介导T-state GPb（PDB：8GPB）向R-state GPa（PDB：1GPA）的构象转变；亚基相互作用界面：（b）C端区域和（c）tower-tower helices，GPb为蓝色，GPa为绿色。首先我们通过nTD-MS进行了检测。如图2a、b，谱图中观察到了GPb的单体和二聚体信号，其中二聚体为主要形式；GPa除了单体和二聚体外，谱图中还存在少量四聚体，但仍以二聚体为主要形式。当增加sampling cone（SC）电压时，GPb、GPa保留了其二聚体形式（图2c、d）。随后我们选择离子（29+）并在trap池中进行了碎裂（图2e、f、g、h），谱图低质荷比区GPa的碎片相对峰强度较GPb高，说明GP的二聚体互作界面较为稳定，且GPb亚基结构较GPa稳定。nTD-MS不仅能够探究GPb、GPa的结构差异，也能够为接下来的HDX-MS实验做好前期样品质量检查工作。图2.不同活化条件下GPb、GPa的nTD-MS谱图。（a、b）SC=40V；（c、d）SC=150V；（e、f）SC=150V、trap=100eV；（g，h）SC=150V、trap=200eV。左侧为GPb，右侧为GPa。随后我们进行了HDX-MS实验。图3a中展示了五个时间点的HDX heat map。图3b为通过PyHDX软件计算产生的PF值。其中N-端（1-22）以及tower helix前的loop区域（256-261）的氘代值较高、PF值较低，说明这些区域较为柔性或是结构较为无序。此外我们发现，tower-tower helices（262-276）区域的氘代值较低、PF值较高，表明helices的旋转可能是由前端可塑性铰链区触发的，而非helices本身的变形和重塑引起的，这些发现在晶体结构数据中均有吻合之处。除这两个区域外，GPa和GPb基本保持了稳定的整体结构。而从1μs原子级MD模拟计算得到的均方根波动（RMSF）和溶剂可及表面（SASA）中我们也发现（图3c），这两个区域数据与HDX-MS信息有所吻合，但MD模拟中部分区域未和HDX-MS相吻合的区域可能跟序列覆盖不足相关。图3. （a、d）GPb和GPa在不同标记时间下的氘代热图并映射到结构中（PDB: 1GPA）。（b、e）基于HDX-MS数据计算得到的PF值并映射到晶体结构中。（c、f）MD模拟中RMSF和SASA值并映射到结构中。从氘代差异图（图4a）中可以看出，4个区域呈氘代降低趋势（红色方框），多个区域呈氘代上升趋势（蓝色方框）（GPa-GPb）。而PF差的变化趋势与氘代变化趋势基本一致（图4b）。由数据可知，N-端和tower-tower helices的变化说明磷酸化介导的变构稳定了这两个区域，α1-cap-α2区域的动态性轻微下降。除此之外多个区域（尤其是tower-tower helices序列后的区域）均表现为PF值下降，说明相比于GPb，GPa催化位点附近的区域动态性增强了。接下来我们根据HDX kinetic plot特征将其进行了分类，并详细讨论了所属区域的变化。图4.（a）GPa-GPb HDX-MS的氘代差异图。（b）GPb到GPa PF的变化。 首先是N-端和C-端的变化（图5）。N-端残基1-22表现氘代下降，这说明N-端具有一定可塑性。受N-端区域磷酸化和结构变化影响，C-端区域也产生了一定的变化。此外，残基30-50（cap区）和残基111-117（α4back-loop）区表现氘代下降，而103-109（α4front）表现氘代上升。根据晶体结构推测，cap区和α4back-loop的氘代变化受N-末端变化影响，原有的残基相互作用被打破，形成新的残基间相互作用，同时这两个区域也经历了结构重排，因此表现出较明显的氘代变化。残基88-99（β2-α3）和残基125-141（β3-L-α6）氘代上升。总的来说，磷酸化使得cap′/α2界面互作增强了，同时磷酸化基团和精氨酸残基的静电相互作用是cap区产生变化的主要原因，而α1和α2起到锚定作用，其相对位置基本保持不变。图5.GPb（a）和GPa（b）的N-端和C-端区域的局部结构和HDX动力学曲线（c）。 此外，tower-tower helices（α7，残基262-278）区的变化同样值得关注（图6）。250s loop是表面暴露区域，未与其他区域发生接触，其氘代下降可能是因为自身结构的收缩。而肽段262-267和268-274氘代下降提示该区域可能发生了低周转率或强互作的结合反应。280s loop区氘代值上升。这些变化均说明，tower-tower helix的角度的改变不仅影响了二聚体界面结构，而且还影响了其靠近催化位点的周围区域。因此我们结合晶体结构推测，磷酸化和N-端相对位置的改变，使250s loop自身结构收缩，从而打破了Tyr262' -Pro281和Tyr262-Tyr280′之间的相互作用，导致两个亚基的tower helices发生相对滑动，倾斜角度增加。图6.GPb（a）和GPa（b）tower helix区域的局部结构和HDX动力学曲线（c）。 最后是催化位点、PLP结合位点和糖原存储位点的变化情况（图7）。催化位点周围多数区域均表现氘代上升趋势。我们推测，随着Pro281、Ile165和Asn133间的相互作用被打破，Arg569与Ile165、Pro281、Asn133间的互作也随之打破，因此催化位点和PLP结合位点周围的残基溶剂可及性上升，局部区域结构变得更为灵活，催化位点开放并转变为活化构象。糖原储存位点位于GP表面，距离催化位点30Å，除了α23（残基699−708）外，HDX-MS在糖原存储区没有观察到明显的变化。图7.GPb（a）和GPa（b）的催化位点和PLP（橙色）结合位点的局部结构和HDX动力学曲线（c）。结合以上所有数据，我们对磷酸化调节的动态机制进行了推测（流程图1）。磷酸化后，N-端尾部残基与acidic patch的互作被打破，也导致N-端尾部的有序化以及C-端尾部的无序化以及伴随的其他结构变化。通过在pSer14和Arg69和Arg43′之间形成新的盐桥，N-端残基被重定位，随之带来的是Asp838和His36′间的盐桥断裂。随着三级和四级结构的转变，250s loop收缩并发挥类似“门环”的作用，当其收缩时，Tyr262′-Pro281与Tyr262-Tyr280′之间的相互作用、276-279区与162-164区之间的氢键也被打破，导致tower helix发生相对滑动，tower-tower helices之间的作用被打破，同时将结构变化传递到催化位点。最后，280s loop和催化位点以及PLP结合位点附近的残基松动，通往催化位点和底物磷酸盐识别位点的通道打开，酶得以活化。流程图1.GP变构调节过程中，被打破（蓝色）或新形成的（红色）关键残基相互作用。 本文整合nTD-MS、HDX-MS、PF分析和MD模拟检测了GP磷酸化变构调节过程的结构和动态基础，通过该整合结构手段揭示了GP构象柔性、局部动态性以及长程变构调控构象变化中值得关注的信息。各个方法具有各自的优势，但也在一定层面存在局限，我们期待将HDX-MS信息与计算模拟信息进行更深度的整合以实现二者对蛋白质结构更精确的分析。撰稿：罗宇翔编辑：李惠琳原文：Insights into Phosphorylation-Induced Protein Allostery and Conformational Dynamics of Glycogen Phosphorylase via Integrative Structural Mass Spectrometry and In Silico Modeling李惠琳课题组网址：https://www.x-mol.com/groups/li_huilin参考文献1. Huang, J. Chu, X. Luo, Y. Wang, Y. Zhang, Y. Zhang, Y. Li, H., Insights into Phosphorylation-Induced Protein Allostery and Conformational Dynamics ofGlycogen Phosphorylase via Integrative Structural Mass Spectrometry and In Silico Modeling. ACS Chem. Biol. 2022.2. Li, H. Nguyen, H. H. Ogorzalek Loo, R. R. Campuzano, I. D. G. Loo, J. A., An integrated native mass spectrometry and top-down proteomics method that connects sequence to structure and function of macromolecular complexes. Nat. Chem. 2018, 10 (2), 139-148.3. Li, H. Wongkongkathep, P. Van Orden, S. L. Ogorzalek Loo, R. R. Loo, J. A., Revealing ligand binding sites and quantifying subunit variants of noncovalent protein complexes in a single native top-down FTICR MS experiment. J. Am. Soc. Mass Spectrom. 2014, 25 (12), 2060-8.