氨氯地平代谢产物

药物代谢是通过多种药物代谢酶进行生物转化，将药物极性增大通过机体的正常系统再排泄至体外。药物通过代谢器官（主要为肝脏）代谢后，药理活性发生变化可能产生毒副作用，因此药物代谢的研究属于药物的安全性评价的重要一环，并且研究药物在体内的代谢路径，可以为潜在新靶点的发现以及进一步的新药开发提供重要线索。Orbitrap IQ-X专为药物代谢量身定制的数据采集流程和Compound Discoverer软件嵌合的药物代谢高分辨数据处理流程强强联合，让科研小伙伴们从此提高生产力，让代谢产物再无“漏网之鱼”，用最酷的仪器，产生最理想的数据，发最顶jian的paper。诚然，要“一网打尽”药物在机体内转化的代谢产物是很有难度的，首先样品基质很复杂，我们要找的代谢物很可能掩埋在一丛丛响应高大的基质峰里，这个对于仪器的要求核心是超高分辨率，可以将代谢物和基质干扰在分辨率这个维度区分开来，但即便区分开了，我们也希望能高效地采集到所有代谢产物的碎裂谱图；另外基质峰那么多，肉眼怎么可能把数据里的全部代谢产物提出来进一步分析呢？因此对于软件的要求是快速地将代谢产物找到且不漏掉。这两方面的难题分别对应硬件和软件，接下来让我们来瞅瞅高大上的“二强”是如何解决掉这些难题的~Orbitrap IQ-X & Compound DiscovererOrbitrap IQ-X专为药物代谢量身定制的数据采集流程：Orbitrap IQ-X的分辨率高达100万（@200m/z），帮助采集到准确度最da化的质谱图，不仅可以使代谢产物离子和背景干扰离子分离得更开，而且同位素的精细分布信息和二级甚至多级测得的高质量精度的碎片离子质荷比可以给出代谢产物的精zhun元素组成并初步推断代谢产物的碎裂丢失结构单元。比如说对于分子量在500左右的含硫代谢物，分辨率至少设置12万，两个A2同位素峰才能达到分离的效果。另外，实测的12万分辨下的A2同位素的分离图，相比于理论12万分辨率下模拟的同位素分离图来说，由于受到基质的干扰和化合物响应强度不够的影响，A2同位素的分离效果通常要差于理论模拟的同位素分离情况，因此我们在实验中需要对五百左右的含硫代谢物进行准确定性时，需要分辨率设置至少12万，如果分子量超过500，需要的分辨率就更高了。另一个让人难以望其项背的功能是首次推出Real-Time Library Search——实时谱图库搜索的智能MS3触发功能，此功能开发的基础在于代谢产物与母药具有结构相似性，结构相似性体现在质谱谱图上，就是代谢产物和母药的碎裂谱图存在共有碎片；开发的目的在于自动化、高效地获取代谢产物的二级甚至多级信息。实时谱图库搜索的智能MS3触发功能直接嵌合在采集方法模版中，方法设置中一键拖拽即可加载这个采集流程。从示意图中可以看到它是实时地将扫描的二级谱图与母药的标准品谱图库进行相似度匹配，对具有共有碎片的二级谱图中独有的碎片离子触发MS3碎裂谱图的采集，MS3触发可精zhun定位可能的药物代谢物的母离子，简化数据分析的同时，也为代谢产物的结构鉴定提供二级谱图甚至多级谱图信息。（点击查看大图）Compound Discoverer软件嵌合的药物代谢高分辨数据处理流程Compound Discoverer（简称CD）软件在药物代谢产物筛查这块功能非常完善，示意图中分别标注了基于质量亏损过滤（filter by mass defect，MDF）的非目标代谢物的查找模式和目标代谢物查找模式。非目标代谢物查找模式中，基于母药和代谢物结构类似，具有共同特征二级碎片离子的特点，对所有MDF过滤查找出的潜在目标代谢物再进行特征碎片离子搜索，匹配上特征碎片的代谢物就会标记class coverage得分，匹配上的二级碎片越多，该化合物的class coverage分数越高。目标代谢物查找模式是基于给定母药的分子式，根据选择的代谢反应库进行代谢物搜索。CD软件写入了常见的一相和二相代谢反应（见示意图），并支持自定义代谢反应的写入，在目标代谢物查找模式中，可对所有查找到的代谢物以及其二级碎片进行代谢反应解析和结构注释。（点击查看大图）另外CD软件3.2版本（及以上版本）支持中性丢失的搜索，CD软件中引入了常见的特定中性丢失片段，也支持自定义中性单元，可以将丢失特定中性碎片的代谢产物快速搜索出来。（点击查看大图）最常见的代谢物鉴定流程以m/z 482.19391为例，示意图如下，首先进行一级同位素模式匹配（图b），绿色标注的为匹配上的同位素峰；其次与母药二级谱图比对进行碎片离子解析，图c为m/z 482.19391的二级原始谱图与母药二级谱图的镜像对比图，图中质谱峰标注为蓝色对应的碎片离子为母药或其碎片可通过代谢反应产生，标注为绿色对应的二级碎片为与母药相同的碎片离子，标注了颜色的碎片离子均会注释结构和相对应的代谢反应，大大有利于代谢物的结构推测。（点击查看大图）小结Orbitrap IQ-X的高分辨性能、独一无er的采集方式配备CD软件的全面代谢物查找模式中，创新代谢产物采集模式，提高代谢产物查找模式的丰富性，全面覆盖代谢产物查找范围，即便在复杂基质中也能轻松应对未知代谢产物的查找和鉴定。如需合作转载本文，请文末留言。

新药研发就是与时间赛跑，如何加速药物筛选，提升样品前处理效率？7月27-28日，德祥科技将于化学加（2023济南）第四届中国医药CMC产业链技术交流暨企业家科学家高峰论坛发布旗下Genevac浓缩新品设备——Genevac EZ-2 4.0 Bionic自动化机型，以AI技术解放双手，开启浓缩合成新体验。扫描上方二维码立即报名！根据世卫组织指出，全球每年大概有70万人死于抗生素耐药性，而这个数量还在逐年攀升。那什么是抗生素，为什么需要和细菌赛跑？ 1.抗生素开发有待加速青霉素是90多年前发现的*种抗生素，它的发现是人类医药史上的重要里程碑。抗生素出现之前，细菌感染是导致死亡和许多外科手术失败的主要原因。然而，由于抗生素的滥用导致许多细菌产生耐药性。更令人担忧的是，新型抗生素研发的速度远远追不上细菌产生耐药性的脚步，所以加快开发能够杀死耐药细菌的新型抗生素至关重要。2.抗生素的生物合成抗生素是指由微生物或高等动植物在生活过程中所产生的具有抗病原体或其他活性的一类次级代谢产物。研究者们开始尝试新的方法，利用生物合成学技术，使微生物在实验室进行培养、改进和修饰，对微生物产生丰富多样的次级代谢产物进一步纯化分离，以寻找出新型抗菌、抗肿瘤的天然药物。3.微生物次级代谢产物的分离纯化在微生物的次级代谢产物中包含了多种结构不同的有效成分，需进行分离、纯化、鉴定。目前制备型高效液相色谱(HPLC)是分离纯化微生物的次级代谢产物十分常见的方法之一。其特点是——分离效率高，分离纯度高。图1：HPLC馏分纯化过程为了鉴定其代谢产物化合物的结构，通常需要浓缩、干燥HPLC馏分，然后才能通过质谱（MS），核磁（NMR）或红外（IR）光谱技术进行分析，鉴定*产物的结构和筛选活性物质及机理研究，而浓缩的效率直接影响着检测结果的准确。图2：抗生素筛选流程图4.Genevac助力筛选新型抗生素 客户案例 Bactobio公司Genevac已有用户——Bactobio公司，致力于细菌培养和新型抗生素的筛选，成功将微生物培养率从不到1%提高到15% [1] [2]。蒸发溶剂是他们筛选抗生素的一个关键步骤，需花费大量的时间浓缩来各种各样的样品，因此他们选择了SP Genevac EZ-2 4.0真空离心浓缩仪，极大地提高了工作效率。7月28日-29日，在由化学加网主办的（2023济南）第四届中国医药CMC产业链技术交流暨企业家科学家高峰论坛上，德祥科技将在13号展位为到场近千名来宾全方位展示EZ-2 4.0真空离心浓缩仪及新品EZ-2 4.0 Bionic自动化机型。 5.新品发布：Genevac EZ-2 4.0 Bionic自动化机Genevac EZ-2 4.0 Bionic自动化机型提出了从电脑设计配方，到实验室方法验证，甚至于放大到生产，都可以通过电脑控制运行，并由机械臂实现样品的转移。优势一：AI自动化技术Bionic系列机型开放系统平台，可以联动 AI 技术，利用计算机模拟和算法预测药物分子的化学性质、生物活性和潜在毒性，再到设备进行验证，从而加速药物筛选和优化的过程。优势二：实现快速连续浓缩采用Bionic自动化离心浓缩设备，可以实现对于原料、溶剂等快速且连续的浓缩，批次间复现性好，质量可控性高。优势三：*浓缩，控温定时采用Bionic自动化离心浓缩设备可以很好的运行浓缩程序、温度和时间以实现样品的保护，并且达到理想的处理效果。6.GenevacEZ-2 4.0 真空离心浓缩仪 图3：Genevac EZ-2 4.0真空离心浓缩仪真空离心浓缩系统可以克服高通量微生物代谢产物和产品纯化实验室中HPLC馏分中样品干燥的瓶颈。主要优势：优势一：具有高通量和自动化的设计SP Genevac推出全新第四代真空离心浓缩仪，其高通量和自动化的设计，可以在短时间内完成数十甚至数千个后续纯化过程，大大提高了工作效率。确保快速、简单、安全地去除各类有机溶剂和腐蚀性酸。优势二：具有样品温度保护功能细菌的代谢产物中，有部分生物活性物质对温度较为敏感，EZ-2 4.0真空离心浓缩系统样品温度保护功能，以保护有价值的样品。通过红外灯间接加热，使样品始终处于低温条件。整个蒸发过程通过智能蒸发软件持续监控并控制样品温度，确保样品不会因为过热而被破坏。优势三：Dri-pure技术Dri-pure技术有效防止暴沸，避免样品交叉污染； 图4.1：未使用Dri-Pure 图4.2：使用Dri-Pure优势四：可避免样品转移带来的损失通过SampleGenie定量浓缩套装可以将样品直接浓缩到2mL小瓶中，避免样品转移带来的损失，并可以节约浓缩时间，以方便后续处理； 图5：SG定量浓缩套装优势五：无人化运行简单易用简单易用， 仅需简单步骤：放置样品-选择方法-运行，系统即可实现无人值守运行和过夜运行。优势六：快速冻干法（LyoSpeed&trade ）LyoSpeed可快速冻干HPLC馏分。 图6：LyoSpeed快速冻干法德祥科技德祥集团成立于1992年，总部位于香港特别行政区。作为卓科学仪器供应商和服务商,德祥服务于大中华区和亚太地区，每年都为数以千计的客户提供全套解决方案。公司业务包含仪器代理，维修售后，实验室咨询与规划，CRO冻干工艺开发服务以及自主产品研发、生产、销售、售后。作为深耕科学仪器行业的供应商与服务商，德祥现已服务于政府、高校、科研、制药、检测、食品、医疗、工业、环保、石化以及商业实验室等众多领域。公司目前在亚太地区设有13个办事处和销售网点，3个维修中心和1个样机实验室。2009至2021年间，德祥先后荣获了“最具影响力经销商”、“年度*代理商”、“年度最高销售奖”等殊荣。我们始终秉承诚信经营的理念，致力于成为*的科学仪器供应商，为此我们从未停止前进的脚步。我们始终相信，每*都在使这个世界变得更美好！Genevac英国Genevac是德祥科技旗下代理品牌之一。英国Genevac公司成立于1990年，隶属SP Scientific旗下，一直专注于研究和生产各种离心蒸发浓缩设备，其产品广泛应用于生命科学、制药、化学、分析等领域。参考文献：[1]EZ-2Series.SPScientific.(2019). https://www.spscientific.com/Products/Centrifugal_Evaporators___Sample_Concentrators/Genevac/EZ-2_Series/EZ-2_Series/[2]Bactobio www.bacto.bio

p 皂苷是许多中草药如人参、远志、桔梗、甘草、知母和柴胡等的主要有效成分之一，药理研究表明皂苷类成分具有抗菌、抗肿瘤、调节机体代谢及免疫、治疗心血管疾病和糖尿病等的生物活性。采用现代化学，药理学，生物学，医学，生物信息学等多学科研究方法，对常用中药及复方进行系统的化学成分，体内过程，配伍规律，作用机制等研究，阐明药效物质和作用机理；将中药有效物质及其配伍研制成为疗效确切，安全性高，有效成分清楚，作用机理明确，质量可控，剂型先进，服用方便的现代中药；同时探讨有效成分的生源途径和生物合成。诠释中医药理论，创制现代中药，促进中药现代化和国际化。 /p p 　　采用色谱-质谱连用法进行皂苷体内代谢产物分析，为阐明中药的治病机制提供有利的证据。液相色谱-质谱联用(LC/MS)技术是一项集高效液相色谱HPLC的高分离性能与串联质谱的高灵敏度、高专属性优点于一身的生物分析技术，它不需要分析物之间实现完全的色谱分离，其多窗口检测功能允许同时对多个成分进行定量分析。 /p p 　　中草药及其方剂成分复杂，HPLC与UV或DAD检测器相联接，对于单个色谱峰仅能提供保留时间及紫外吸收等信号，而对未知成分所能提供的结构信息相当有限。色谱峰的指认必须有对照品，而大多数中药化学成分的对照品很难获得，而对于体内中药药物分析，一般的检测技术也难以满足给药后血药浓度的测定要求。 /p p 　　HPLC/MS的应用可以集HPLC的高分离效能与串联质谱的高灵敏度、高专属性的优点于一体，，并能够给出被测组分的分子量信息，通过多级串联质谱分析，还可以得出被测物质的结构信息。 /p p 　　1、液相色谱串联质谱法进行人血液中伪人参皂苷代谢产物分析 /p p 　　建立液相色谱串联质谱法测定人血浆中伪人参皂苷GQ浓度。在血浆样品中加入适量内标，以乙酸乙酯萃取后采用Waters Xevo TQSLC-MS/MS进行分析。采用Poroshell 120 EC C8色谱柱(2.1 mm× 50 mm,2.7μm)，柱温40℃，以甲醇-10 mmol· L-1醋酸铵水溶液(80∶20)为流动相，流速0.3 mL· min-1 采用多反应离子监测(MRM)的扫描模式，以电喷雾离子源(ESI)在负离子电离模式下进行测定。 /p p 　　该方法的线性范围为2.500~5000 ng· m L-1，最低定量限为2.500 ng· m L-1，日内、日间精密度均小于15%，准确度在85%~115%之间，萃取回收率约9%~11%，基质效应约66%~73%，稳定性考察结果良好。药动学试验结果表明，静注伪人参皂苷GQ 120 mg· 次-1，每日1次，连续用药5 d后，达峰时间为2 h，半衰期约10 h。试验第1 d和第5 d主要药代动力学参数基本一致，计算蓄积系数分别是RC max=0.964± 0.099，和RAUC=0.965± 0.181，两者均接近1。 /p p 　　该方法适用于伪人参皂苷GQ的人体药代动力学研究。在此给药方案下,伪人参皂苷GQ在人体内没有明显蓄积现象，连续给药不影响伪人参皂苷GQ的人体药代动力学过程。 /p p 　　2、LC-MS/MS进行大鼠血液中丫蕊花皂苷代谢产物分析 /p p 　　采用高效液相-串联质谱(LC-MS/MS)法测定大鼠血浆中丫蕊花皂苷G的含量，并研究其在大鼠体内的药动学特征。方法采用Phenomenex Luna C18色谱柱(150 mm× 2 mm,3μm)，流动相为乙腈-水(含0.1%甲酸)，流速0.2 mL· min~(-1)，以人参皂苷Rg3为内标 分别于大鼠尾静脉注射丫蕊花皂苷G 0.25、0.5、1 mg· kg-1，给药后于不同时间点采血，经固相萃取法处理后，采用上述LC-MS/MS法测定血药浓度 采用DAS 3.0软件、非房室模型拟合药代参数。结果 0.01~1.0μg· m L-1丫蕊花皂苷G与峰面积的线性关系良好，方法学考察均符合要求 大鼠静脉给药后的血浆药动学参数为:t1/2=3.447± 0.898 h、MRT0-∞=4.568± 1.075 h、CL=0.858± 0.171L· h-1· kg，AUC、Cmax随给药剂量的增加而等比增大，符合线性药动学特征。此方法简便、灵敏,结果准确,适用于大鼠血浆中丫蕊花皂苷G的含量测定及其药动学研究。 /p p 　　也有研究者采用HPLC-ESI-MS/MS方法对血塞通注射液中皂苷进行定性定量分析。还有研究者采用加压溶液萃取法(PLE)与HPLC-DAD-MS技术测定人参叶和人参中9种皂苷及2种聚乙炔醇类化合物(人参环氧炔醇，人参醇)，这是一种快速检测中药的方法，对于控制人参的质量很有帮助。 /p p 　　建立可靠的分析方法是进行药物体内代谢产物分析的前体，随着现代色谱联用技术的发展，体内多微量代谢产物的分离、鉴定已经成为了一个连续过程。尤其是LC-MS样品前处理简单，一般不要求水解或衍生化处理，运用LC-MS技术不仅可以避免复杂繁琐的分离、纯化代谢产物的工作，而且可以分离鉴定难以辨识的体内痕量代谢产物。 /p p /p

p style=" text-align: justify line-height: 1.75em text-indent: 2em " strong 仪器信息网讯 /strong 近日，美国化学会(ACS)旗下著名蛋白组学杂志Journal of Proteome Research在线发表上海交通大学系统生物医学研究院吕海涛团队最新研究成果”Cell metabolomics reveal berberine inhibited pancreatic cancer cell viability and metastasis by regulating citrate metabolism“。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 190px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202008/uepic/d6dfcd64-14b5-47ac-94a2-289e1fac6377.jpg" title=" 微信图片_20200814144125.png" alt=" 微信图片_20200814144125.png" width=" 600" height=" 190" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: justify line-height: 1.75em text-indent: 2em " 胰腺癌作为人类恶性化程度最高的肿瘤之一，除了其发病的隐匿性严重制约其早期预警诊断，此外，临床缺乏有效的治疗候选药物，多数参考药物都呈现较高的耐药性。因此， strong 临床对于治疗候选药物的需求十分紧迫，中药源功能天然产物或许是一个全新选择。 /strong /p p style=" text-align: justify line-height: 1.75em text-indent: 2em " strong /strong /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 595px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202008/uepic/0951da35-6465-4eb2-9224-b19f8ed41415.jpg" title=" 11111111111111111.png" alt=" 11111111111111111.png" width=" 600" height=" 595" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: justify line-height: 1.75em text-indent: 2em " strong 小檗碱亦称黄连素 /strong ，是从中药黄连中分离的一种季铵生物碱，是黄连抗菌的主要有效成分。近年来，国内外大量报道初步证实，小檗碱对多种肿瘤具有治疗潜力，有很高的成药性。 span style=" text-indent: 2em " 该团队所开发的 /span strong style=" text-indent: 2em " 精准靶向代谢组学方法(Precison-Targeted Metabolomics, PTM) /strong span style=" text-indent: 2em " ， /span strong style=" text-indent: 2em " 结合多种细胞生化表型分析方法 /strong span style=" text-indent: 2em " ， /span span style=" text-indent: 2em color: rgb(0, 112, 192) " strong 目标从细胞代谢角度认知小檗碱是否通过调控胰腺癌细胞的程序化代谢，而发挥抑制肿瘤细胞生长，诱导其凋亡，和抑制其细胞侵袭的系统作用，为其后续成药性研究奠定靶向基础。 /strong /span br/ strong /strong /p p style=" text-align: justify line-height: 1.75em " span style=" text-indent: 2em color: rgb(0, 112, 192) " strong /strong /span /p p style=" text-align: center" img style=" width: 600px height: 1084px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202008/uepic/5a837485-9e45-4e04-ab61-82cec781cc5e.jpg" title=" 22222222222222.png" width=" 600" height=" 1084" border=" 0" vspace=" 0" alt=" 22222222222222.png" / /p p style=" text-align: center" img style=" width: 600px height: 269px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202008/uepic/213cff37-3b14-4e98-b40a-b7e2ffa86998.jpg" title=" 333333333333333333.png" width=" 600" height=" 269" border=" 0" vspace=" 0" alt=" 333333333333333333.png" / /p p style=" text-align: center" img style=" width: 600px height: 615px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202008/uepic/cb6fe0d7-f949-4184-87d7-5fdb154ebdab.jpg" title=" 444444444444444.png" width=" 600" height=" 615" border=" 0" vspace=" 0" alt=" 444444444444444.png" / /p p style=" text-align: center" img style=" width: 600px height: 325px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202008/uepic/b0c9b8b2-d1db-4fe9-b25b-8b0585bea0ef.jpg" title=" 555555555555555.png" width=" 600" height=" 325" border=" 0" vspace=" 0" alt=" 555555555555555.png" / /p p style=" text-align: justify line-height: 1.75em text-indent: 2em " 通过细胞代谢组和RNA Sequencing整合研究，该团队初步发现， strong 小檗碱能够诱导胰腺癌细胞(Panc-1)线粒体损伤，并可能通过靶向调控Citrate Metabolism 而影响其分解代谢和膜转运, 直接或间接干预下游脂肪酸的合成与表达 /strong ，进而发挥抑制胰腺肿瘤细胞生长，促进其凋亡，和抑制其侵袭转移的作用。 span style=" text-indent: 2em color: rgb(0, 112, 192) " strong br/ /strong /span /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 834px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202008/uepic/c3d42104-7ccb-480f-abe8-3aade9f8774e.jpg" title=" 6666666666.png" alt=" 6666666666.png" width=" 600" height=" 834" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 608px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202008/uepic/4d7bc3fe-ba05-4b85-bc0c-db250468c8c3.jpg" title=" 77777777777777.png" alt=" 77777777777777.png" width=" 600" height=" 608" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: justify line-height: 1.75em " 　　更多的体内外功能研究正在进行中，用以确证小檗碱治疗胰腺癌的核心作用，和评价其成药性，该研究至少从细胞代谢角度对其抑瘤活性和作用规律从全新的Mitochondria Associated Citrate Metabolism角度进行了有效阐释，这将为胰腺癌的治疗设计和新药开发提供全新靶点。同时，本研究有效展示细胞代谢组学(Cell Metabolomics)整合其它生物化学表型分型方法，是一个简便和有效的研究策略，可用于天然产物生物功能的快速评价与初步揭示，为结构多样化中药源天然产物(TCM derived natural products) 有目标性的成药性研究奠定前瞻性基础。 /p p style=" text-align: justify line-height: 1.75em text-indent: 2em " span style=" text-indent: 2em " 原文链接： a href=" https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.jproteome.0c00394" target=" _blank" https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.jproteome.0c00394 /a /span /p p style=" text-align: justify line-height: 1.75em text-indent: 2em " 研究团队： /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 300px height: 300px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202008/uepic/00278697-3a50-4cbd-8b39-5f1ac505e215.jpg" title=" 吕海涛.jpg" alt=" 吕海涛.jpg" width=" 300" height=" 300" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center line-height: 1.75em " 上海交通大学 吕海涛研究员 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify line-height: 1.75em " 吕海涛，生药学博士，现任上海交通大学系统生物医学教育部重点实验室研究员/课题组长，博士生导师，交通大学绿色通道引进高层次人才，QUT校长特聘教授席国际人才基金获得者，交通大学功能代谢组科学实验室主任，国家重点研发计划课题负责人，澳门科技大学兼职教授/博士生导师。2009年获得黑龙江中医药大学生药学博士学位（直攻博)，师从王喜军教授。2009年至2013年先后在美国爱因斯坦医学院， 华盛顿大学医学院和麻省理工学院从事博士后完成博士后训练，合作导师Peter C. Dedon 教授等。近五年，主持国家重点研发计划课题1项，国家自然科学基金面上项目2项等10余项目课题，获得省部级科技进步奖2项。先后在Mass Spectrometry Reviews, Journal of Proteome Research，Pharmacological Research, Liver International和Molecular & amp Cellar Proteomics等权威杂志发表SCI检索论文47篇。国内外著名学术机构和学术会议邀请报告40余场次，作为分会执行主席主持国际学术会议5次。兼任中国生物物理学会代谢组学分会副秘书长等；同时兼任权威植物药杂志Phytomedicine副主编(IF 4.3)，Frontiers in Microbiology 副主编 (IF 4.3)，以及Pharmacological Research (IF 5.9)顾问主编，Acta Pharmaceutica Sinica B& nbsp (IF 7.1)和Proteomics& nbsp (IF 3.25)等权威SCI杂志的编委和青年编委，国家自然科学基金和澳大利亚NHMRC基金会评审专家 。 /p

当我们提到GABA（γ-氨基丁酸）的时候我们会想到什么？GABA是一种主要的抑制性神经递质，调节神经元间的通讯。在大脑之外，在肠道、脾脏、肝脏和胰腺中也检测到了GABA这种神经递质的存在【1,2】。但是GABA在免疫系统中是否会“跨界”发挥作用还不得而知。2021年11月3日，日本横滨理化研究所Sidonia Fagarasan研究组发文题为B cell-derived GABA elicits IL-10+ macrophages to limit anti-tumour immunity，发现B细胞来源的GABA诱导巨噬细胞从而限制抗肿瘤免疫反应，为免疫系统中除了细胞因子和膜蛋白之外的小分子代谢产物的免疫调节功能提供了新的见解。小分子水溶性代谢产物不仅是细胞内生物化学反应过程的重要中间产物，也是释放到细胞外环境中的“信号分子”，从而影响临近的细胞【3-5】。淋巴细胞受到多种受体和可溶性小分子代谢产物的调节，但是仍然有很多小分子代谢产物的功能尚未被了解清楚。因此，作者们希望能够找出其中发挥关键调节作用的水溶性代谢产物，该代谢产物可能作为环境线索发挥作用从而介导免疫细胞之间的相互作用。为了找出参与免疫系统的小分子水溶性物质，作者们对处于稳态以及激活状态淋巴细胞中进行水溶性代谢产物的分析。这两种淋巴细胞之间有200种左右的代谢产物存在显著的不同。其中主要涉及的代谢特征的不同是丙氨酸、天冬氨酸以及谷氨酸通路的差异，另外嘌呤和嘧啶代谢以及三羧酸环也与免疫激活密切相关。在这些代谢产物中，一个以前被广泛认为在神经系统中发挥作用的因子GABA引起了作者们的兴趣。先前并没有研究表明B细胞能够产生GABA，因此GABA在免疫系统中的作用也很不清楚。首先，作者们确认了免疫系统中的B细胞的确是GABA产生来源，并且通过对GABA合成的关键酶分析发现小鼠和人类B细胞中GAD67（Glutamate decarboxylase 67）而非GAD65的表达水平会上升。该结果说明无论是小鼠还是人类中谷氨酸的代谢的确能够刻画B细胞谱系的变化。那么B细胞中所产生的GABA是如何在免疫系统中发挥作用的呢？为此，作者们采用了MC38结肠癌模型，该模型中B细胞已经被证明通过抗原非特异性机制抑制抗肿瘤T细胞反应【6】。作者们发现B细胞缺乏的小鼠品系中肿瘤的生长比野生型的肿瘤控制的更好。另外，与接受安慰剂的小鼠相比，植入缓释GABA颗粒会导致B细胞去除的小鼠肿瘤生长显著增加。通过加入GABA受体激动剂木防己苦毒素，作者们发现会限制肿瘤的生长并提高肿瘤浸润性CD8+T细胞的细胞毒性活性。因此，作者们发现减少GABA或影响GABA受体信号通路会增强细胞毒性T细胞反应和抗肿瘤免疫，而分泌GABA使宿主对肿瘤生长产生免疫耐受。那么GABA影响免疫功能系统的细胞生物学机制是如何的呢？先前的研究表明肿瘤相关巨噬细胞（Tumour-associated macrophages，TAMs）可以抑制抗肿瘤免疫反应。作者们发现GABA影响巨噬细胞生理的过程，促进向抗炎表型极化的反应。进一步地，作者们想知道GABA如何调节巨噬细胞。研究表明TAMs起源于单核细胞（Monocytes），因此，作者们猜测GABA是通过影响单核细胞向巨噬细胞的分化来调节巨噬细胞的。为了验证这一假设，作者们将GABA加入到培养基中，发现会导致细胞数量增加、细胞存活增加同时也促进抗炎巨噬细胞特征因子FRβ（Folate receptor β）的表达。基因转录本分析也证明细胞周期相关以及叶酸代谢相关的基因出现了明显地上调。因此，作者们确认GABA促进具有抗炎特性的巨噬细胞的分化、扩张和存活。进一步地，为了确认B细胞中GABA的作用，作者们构建了特异性在B细胞中敲除GAD67的小鼠品系，发现条件性失活GAD67后会导致B细胞中GABA含量显著降低，而且发现B细胞产生的GABA会显著限制抗肿瘤T细胞反应。总的来说，该工作发现作为代谢产物以及神经递质的GABA会通过激活的B细胞被合成和分泌出来，作为细胞间相互交流的线索影响机体免疫系统的响应。该工作说明B细胞谱系产生的小分子代谢产物具有炎症调节的作用，可能会成为未来免疫反应调节的药物靶点。原文链接：https://doi.org/10.1038/s41586-021-04082-1

仪器信息网讯，2009年11月7日，由中国质谱学会有机质谱专业委员会与中国分析测试协会联合举办的“2009年中国有机质谱年会”在北京成功召开，会议为期三天，出席会议人数达300人。仪器信息网作为特邀媒体也应邀参加。 　　此次质谱年会为与会代表准备了丰富的报告内容，内容涉及生命科学、医学、药学、环境科学中的质谱应用研究以及质谱仪器研发的新技术、新进展等。仪器信息网将进行系列报道。 　　药物代谢研究属于外源性代谢研究，其是新药研发中的重要环节，在药物发现中是开发可行性评价的依据 在药物开发中是安全性评定的依据。目前，药物代谢研究面临的挑战是：完整性，不丢失代谢产物的信息 准确性，不产生假阳性结果。 中科院上海药物研究所钟大放研究员 中科院上海药物研究所钟大放研究员利用UPLC/Q-TOF鉴定代谢产物，首先通过UPLC对生物样品或体外孵化物（肝细胞、重组酶等）中的代谢产物进行分离，并通过Q-TOF MS 检测而获得精确分子量和碎片信息，接着用MetaboLynx去烷基化预测及MDF数据处理检测代谢产物，最后用MassFragment推测代谢物的结构。在报告中，钟大放研究员以抗肿瘤新药甲磺酸氟马替尼及抗心律失常药胺碘铜为例，详细介绍了此方法用于代谢研究的过程与结果。 　　钟大放研究员认为母体药物和代谢物的质谱裂解特点值得特别的关注 以UPLC/Q-TOF为平台，利用多级质谱方法，可获得完整的代谢产物信息，从而检测到更多的代谢物数目 酶水解与空白样品对照是排除假阳性干扰的必要步骤 获得代谢物对照品才能最终确认代谢物结构。

p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 自质谱成像技术于二十世纪80年代前半期诞生以来，至今为止不断持续着技术改革，并被广泛运用于以新药研究和代谢产物研究领域为首的众多领域中。如今仍以提升灵敏度和空间分辨率、重现性等为目标，不断进行着技术改良。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 同时，也开发出多种离子化所需的基质，如何从这些基质中选出适用于检测目标化合物的基质成为重点。 span style=" text-indent: 2em " 除基质选择外，其涂布方法也会对分析结果造成很大影响，因此，现有多个应用于检测目标化合物的基质涂布方法正在研究中。大致可分为喷雾法和升华法两种方法，两种涂布方法均有自己的优缺点，现阶段经常会同时使用两种方法。本公司开发了能控制基质膜厚的基质升华涂布装置iMLayer（图1），对涂布方法进行研究。 /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 我们针对以往难以重结晶的基质9AA，开发了升华后重结晶的方法，并在此进行报告。此外，还将对小鼠肝脏中低分子量代谢产物的MS成像结果示例进行介绍。 /p p style=" text-align: right text-indent: 2em line-height: 1.75em " ——R.Yamaguchi, E.Matsuo, T.Yamamoto /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 1、不同基质涂布方法对MS成像分析造成的影响 /strong /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 基质涂布方法对基质的结晶形成和MS成像分析造成的影响如表1所示。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 与升华法相比，通过喷雾法生成的基质的结晶较粗，并可能因样本中所含成分的渗漏导致空间分辨率降低。均匀性较差，基质溶液干燥后结晶时会依赖湿度和温度等周围环境，因此重现性也会变差。另一方面，样本中所含化合物的提取效果较好，可能提高检测灵敏度。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 相比之下，升华法具有结晶较细、难以渗漏、均匀性好、重现性良好的特点，是高空间分辨率成像所不可或缺的方法。但相对的，其样本中成分的提取效果不佳，在灵敏度上可能存在不利的一面。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 实际的测量灵敏度依赖于检测化合物的结构。例如，在分析磷脂质等时，采用升华法便具有足够的灵敏度，诸如胺碘酮等药物可以足够的灵敏度完成MS成像（参考应用文集B61）。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 另一方面，在检测小鼠肝脏等器官中含有的ADP 和ATP 等低分子量代谢产物时，通过升华法进行基质涂布，由于没有任何提取效果，无法得到足够的灵敏度。因此，绝大多数例子都是通过喷雾法涂布9AA来实施MS成像，但其空间分辨率相对较低。于是，我们对将DHB和CHCA上使用的升华后重结晶法涂布9AA所需的条件进行了研究。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/0178e2f4-5edd-42fd-ab37-3b27f1e3173b.jpg" title=" 微信截图_20200619165723.png" alt=" 微信截图_20200619165723.png" / /p p style=" text-align: center text-indent: 2em line-height: 1.75em " 图1 基质升华装置iMLayer /p p style=" text-align: center " 表1 基质涂布方法对结晶形成和MS成像分析造成的影响 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/962223c2-c637-4894-9498-e953c6d6b688.jpg" title=" 2.png" alt=" 2.png" / /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 2、基质升华后重结晶法 /strong /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " span style=" text-indent: 2em " 对9AA进行升华后重结晶。如图2所示，将含有5%甲醇的滤纸和升华处理后的样本放入相同容器中，于37℃的恒温环境下静置5分钟。此时，滤纸中的5%甲醇蒸发，渗入样本中，在提取样本中化合物的同时会使少许9AA结晶溶解。之后将其真空干燥器内干燥10分钟，使溶解的9AA进行重结晶。 /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " span style=" text-indent: 2em " /span /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/b1b946ad-81b9-4670-bd42-0b2b1b03f739.jpg" title=" 33333333333333.png" alt=" 33333333333333.png" / /p p style=" text-align: center text-indent: 2em line-height: 1.75em " span style=" text-indent: 2em " 图2 9AA升华后重结晶的方法 /span /p p style=" text-indent: 2em line-height: 1.75em " span style=" text-indent: 2em " /span /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/8767d240-e8eb-44fc-8470-cff5822571a1.jpg" title=" 444444444.png" alt=" 444444444.png" / /p p style=" text-align: center " 图3 成像质谱显微镜iMScopeTRIO /p p style=" text-align: center " 表2 iMScope i TRIO /i 测量参数 /p p style=" text-indent: 2em line-height: 1.75em " span style=" text-indent: 2em " /span /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/69636f83-0667-4f8a-a02b-4d1c757bc977.jpg" title=" 55555555555.png" alt=" 55555555555.png" / /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 3、使用升华后重结晶法提高MS成像灵敏度 /strong /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 对9AA升华后重结晶的小鼠肝脏样本，使用成像质谱显微镜iMScope& nbsp i TRIO /i （图3），根据表2的参数进行质谱成像分析。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 对比升华法进行基质涂布样本与升华后重结晶样本的分析结果、比较其分析区域的平均质谱图（图4）。仅采用升华法时、能强烈检测到基质9AA的峰（m/z 385.14）（图4▼），基本上检测不到低分子量代谢产物的峰，但通过实施升华后重结晶，使来自低分子量代谢产物的峰强度增加（图4▼等），确认其提升检测灵敏度的效果。此外，其他多个低分子量代谢产物的MS图像，通过升华后重结晶的处理，能够获得更为清晰的MS图像（图5）。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 针对难以重结晶的9AA开发的升华后重结晶方法，充分利用升华法的优势成功实现了无损且高灵敏度的MS成像分析。 /p p span style=" text-indent: 2em " /span /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/0bbf3127-6052-4b6a-af7e-a0c6fc57f542.jpg" title=" 6.png" alt=" 6.png" / /p p style=" text-align: center " 图4 质谱图（升华法和升华后重结晶法的比较） /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/de208828-8702-40d6-8202-037e64b3f190.jpg" title=" 7.png" alt=" 7.png" / /p p style=" text-align: center " 图5 MS图像（升华法和升华后重结晶法的比较） /p p br/ /p

5月16日，中国科学院微生物研究所真菌学国家重点实验室与三峡大学天然产物研究与利用湖北省重点实验室共建的&ldquo 神农架微生物多样性与代谢产物联合实验室&rdquo 揭牌仪式暨项目合作研讨会在湖北宜昌三峡大学举行。中科院微生物研究所、神农架林区科技局、安琪酵母股份有限公司以及三峡大学相关人员等100余人参加了活动。揭牌仪式由三峡大学生物与制药学院院长陈芳清主持。 　　三峡大学校长助理陈和春在致辞中祝贺联合实验室的成立，指出这是一件&ldquo 顶天立地&rdquo 的大事，符合我国目前科技改革及社会发展需求。三峡大学于2014年成立了生物与制药学院，作为一个学科平台，天然产物研究与利用省重点实验室和真菌学国家重点实验室共建联合实验室，利用三峡这一生物宝库，在国家鼓励创新及院地合作等政策鼓励下，一定会促进研究成果转化、服务于产业。 　　微生物所党委书记李俊雄表示，揭牌仪式标志着联合实验室的正式运行，双方合作正式展开。他介绍了微生物所和真菌室的情况，表示本次合作既是面向世界科技前沿，也是面向国民经济主战场的举措。希望双方研讨碰撞出更多好的计划，合作能够生根发芽开花。 　　李俊雄和三峡大学副校长邹坤、真菌学国家重点实验室主任刘杏忠共同为联合实验室揭牌。 　　揭牌仪式后，双方就&ldquo 植物内生真菌抗肿瘤活性次级代谢产物研究&rdquo 、&ldquo 忍冬木层孔菌子实体人工培育及菌株选育研究&rdquo 、&ldquo 灵芝雌激素样作用活性成分及作用机制项目&rdquo 、&ldquo 神农架地区酿酒酵母及相关酵母的遗传多样性和发酵特性研究&rdquo 四个项目进行了座谈研讨。 　　此次活动是在2014年双方签订的联合实验室合作框架协议的基础上进行和推动的，是在国家深化科技体制改革、中科院创新2020总体谋划以及&ldquo 率先行动&rdquo 计划等要求下，落实研究所围绕科技创新价值链布局的重要体现。 揭牌仪式现场

在药物发现早期阶段，代谢产物鉴定是确保药物安全性和有效性的关键步骤，但传统方法费时费力，面临诸多挑战： 难点一：耗时的手动分析 — 传统方法需要数小时甚至数天来分析药物的代谢产物。 难点二：数据解读复杂 — 由于基质背景和代谢过程复杂，如果缺乏经验难以快速准确识别代谢产物。 Mass-MetaSite — 一款专为小分子和肽类药物代谢产物鉴定而设计的专业软件，能有效解决上述难点。Mass-MetaSite工作流程Mass-MetaSite软件特点 效率提升 软件利用液相色谱-质谱(LC-MS)、紫外(UV)等数据，将分析时间从数小时缩短至几分钟，而且支持高通量批量处理，加速药物研发流程。 自定义方法 根据代谢体系，选择合适代谢反应途径，实现个性化分析。智能结构预测 自动为色谱峰分配化学结构，利用先进的算法(Site of Metabolism, SoM)提供同分异构体代谢位点预测，并打分，简化结构鉴定流程。 碎片预测 对母药和代谢产物的二级碎片进行结构归属，提升鉴定准确性。 自动生成结果 一键生成详尽报告，省去繁琐手动整理。 大分子处理能力 特别提升对寡核苷酸、大环肽(MCP)等大分子的处理，分子量覆盖高达50,000 amu。 了解更多内容 Mass-MetaSite: High-Throughput MetID (moldiscovery.com) Using Mass-MetaSite and WebMetabase to Process HDMSE Data Acquired on the Vion IMS QTof Mass Spectrometer | Waters Ion Mobility-Enabled Metabolite Identification of Tienilic Acid and Tienilic Acid Isomer Using Mass-MetaSite and WebMetabase | Waters

欧洲议会于上周正式批准了&ldquo 地平线 2020 &rdquo 计划，这是欧盟为2014年至2020年的研究与创新实施的一项计划。欲用1000亿欧元推动未来7年欧洲研究与创新。 　　这使得该计划在正式上线之前只剩下了最后的一步要走。欧盟委员会在投票后发布的一份声明中表示，预计于 12 月 11 日正式对外发布&ldquo 地平线 2020&rdquo 计划，届时欧盟各成员国之间将就该计划达成正式协议。 　　投票于 11 月 21 日在法国斯特拉斯堡进行，出席会议的大部分成员都认可了&ldquo 地平线 2020 &rdquo 计划的具体细节。据悉，该计划由5个法律草案构成。此次表决确认了欧洲议会和部长会议的谈判者通过斡旋于今年早些时候初步达成的协议。 　　研究专员 Má ire Geoghegan-Quinn在这份声明中表示：&ldquo 这是对欧盟研究和创新资金投出的一张信任票。&rdquo Geoghegan-Quinn认为：&ldquo 欧洲议会的支持与投入对于&lsquo 地平线2 020&rsquo 计划而言是至关重要的。&rdquo 　　早在2011年，欧洲委员会便提出，&ldquo 地平线 2020 &rdquo 计划应当与过去告别，减少繁文缛节，更加注重于创新和&ldquo 贴近市场&rdquo 的研究工作，以及为欧洲研究理事会的基础科学资金而强化预算。 　　欧洲议会将支持&ldquo 地平线 2020 &rdquo 计划的实施，同时试图在欧洲委员会提议的800亿欧元的基础上，将其预算增加至1000亿欧元。但欧洲议会却面临着&ldquo 对经费敏感&rdquo 的各成员国的阻力&mdash &mdash 后者曾提议将&ldquo 地平线 2020 &rdquo 计划的预算缩减至约700亿欧元。各国认为，即使这样也比目前实施的第七个欧盟科研框架计划提供的550亿欧元的资金增加了约150亿欧元。于2007年开始的第七个欧盟科研框架计划将于今年结束。 　　来自欧盟各成员国的部长们预计将在未来几周内就&ldquo 地平线 2020 &rdquo (Horizon 2020)计划达成一个类似的协议，从而最终敲定该计划。 　　作为欧盟的执行机构，欧洲委员会一直在试图不让该地区的金融困境阻碍其对于科学和技术研究的承诺。 　　据了解，由欧盟27个成员国参与的&ldquo 地平线 2020 &rdquo 计划涵盖了从基础科学到准市场产品研发的诸多领域。Geoghegan-Quinn表示：&ldquo &lsquo 地平线 2020 &rsquo 计划第一次在整个欧洲的水平上，为从构思到市场、从完美创意到人们想买的商品的一系列层面，提供了一个无缝的连贯包装加以支持。&rdquo 　　根据欧洲委员会的计划，&ldquo 地平线 2020 &rdquo 计划的某些部分，包括欧洲研究理事会以及较具争议的欧洲创新和技术研究所将得到戏剧性的经费增加。 　　据悉，欧洲委员会已经为&ldquo 地平线 2020 &rdquo 计划设立了3个战略目标&mdash &mdash 卓越的科学、工业的领袖以及社会的挑战，并将按照这3条线路分配经费。 　　&ldquo 卓越的科学&rdquo 部分主要包含欧洲研究理事会，以及为新兴技术和&ldquo 居里夫人行动&rdquo 提供资金。 　　而第二个战略目标&ldquo 工业的领袖&rdquo 将包括欧盟的主要投资领域，例如信息通讯技术、纳米技术、生物技术和空间技术。欧盟还将提供种子基金以帮助公司吸引更多的私人投资者。 　　&ldquo 社会的挑战&rdquo 将在影响欧洲人生活的诸多领域展开研究，其中包括医疗健康、食物安全、清洁能源、绿色运输、气候变化等。 　　&ldquo 地平线 2020 &rdquo 计划是第七个欧盟科研框架计划之后欧盟的主要科研规划。&ldquo 欧盟科研框架计划&rdquo 始于1984年，以研究国际前沿和竞争性科技难点为主要内容，是欧盟成员国共同参与的中期重大科研计划。

巴西的科学家基于质谱和机器学习开发了一种针对新冠病毒的新诊断测试，该测试可测量参与甘油磷脂途径的代谢产物的丰度。它可以在数分钟内给出结果，还可以预测患者患该疾病的风险低还是高。新冠病毒测试自从新冠病毒大流行开始以来，医药界迅速制定了许多诊断测试方法，以便可以检测到病毒并将其控制。它们一般基于抗原检测，抗体检测和RNA扩增，并提供了对比程度的敏感性和特异性。现在，巴西的一大批科学家开发了一种新的测试方法，该测试方法采用了另一种方法，以寻找被新冠病毒感染扰乱的代谢物。它受到机器学习的支持，该机器学习用于识别和建模潜在的生物标记。该测试是在3组患者中使用合并血浆开发而成的，包括442名确诊的新冠病毒患者，23名未确诊的可疑病例和350名对照。用甲醇简单预处理并离心后，将血浆上清液用酸化的甲醇稀释，然后直接注入高分辨率质谱仪中。以正离子模式在140,000 FWHM的高分辨率下运行，无需进行初始色谱分离即可加快整个分析过程。使用离子m / z值，强度，宽度和分辨率对质谱数据进行预处理，并进行对齐，归一化和去噪。使用机器学习算法（例如自适应树增强，梯度树增强，随机森林，极端随机森林，偏最小二乘和支持向量机）确定了最有区别的特征。使用累积分布函数分析评估了代谢物作为潜在生物标志物的重要性，该分析将阳性新冠病毒血浆的值与对照组的值进行了比较，并确定了它们对疾病的正向或负向影响。进行了两轮培训和验证。新冠病毒区分代谢物该过程共鉴定出26个判别离子。在这些模型中，有7个无法确定，但是其余的19个模型被采用，其中8个对疾病有积极贡献，而第十一个则有负面贡献。将离子用于成对模型中的训练和验证，该模型利用成对的生物标志物强度之间的关系，而不是相对丰度。这种方法用于“尽管输入数据有所变化，但仍为模型增加了稳健性”。经过方法培训和验证后，这些离子用于新冠病毒的盲法测试中，特异性为96％，灵敏度为83.1％。这些数字至少与当前的血清学和PCR方法一样好。这些特殊的代谢物的使用得到了支持，因为许多是参与甘油磷脂代谢的脂质。它们包括七种甘油磷脂，三种固醇脂质，三种甘油脂，两种脂肪酸，一种鞘氨醇，一种嘌呤代谢产物和两种未知肽。在新冠病毒感染期间，它们各自的上升或下降反映了在其他情况下的行为，例如败血症和急性呼吸应激综合症。这些生物标记物还能够将住院十天以上，机械通气或死亡的高危患者与中度或轻度症状的低危患者区分开。他们还可以区分低风险患者和没有症状的患者。研究小组得出结论，他们的方法“在一个解决方案中，汇总了人口新冠病毒筛查的另一种选择，并通过风险分类为公共卫生工作提供了指导”。（编译：符斌 北京中实国金国际实验室能力验证研究中心研究员）根据Covid-19 Automated Diagnosis and Risk Assessment through Metabolomics and Machine Learning编写Published: Jan 20, 2021Author: Jeany Delafiori

据新华社布鲁塞尔11月30日电 欧盟委员会11月30日公布了“地平线2020”科研规划提案，实施时间自2014年至2020年，预计耗资约800亿欧元，是第七个欧盟科研框架计划之后欧盟的主要科研规划。 　　“地平线2020”科研规划几乎囊括了欧盟所有科研项目，分基础研究、应用技术和应对人类面临的共同挑战三大部分，其主要目的是整合欧盟各国的科研资源，提高科研效率，促进科技创新，推动经济增长和增加就业。 　　该规划还将向“战略创新议程”项目投资28亿欧元，为中小企业创新投资25亿欧元。 　　按照欧盟有关程序，欧盟委员会提交这一提案后，欧洲议会和欧洲理事会将进行讨论修改。如果一切顺利，“地平线2020”科研规划将于2014年1月1日开始实施。

• Ryan De Vooght-Johnson概述一个巴西分析小组开发了一种新的多巴胺和血清素尿液代谢产物的HPLC方法，并用它来评估儿童的锰暴露情况。该方法最终有助于早期识别和治疗有锰中毒风险的儿童。锰暴露对神经系统的影响阿尔茨海默病和帕金森病是影响认知和运动功能的神经退行性疾病。这些疾病的症状可能与锰中毒的症状重叠，锰中毒是一种因接触高水平锰而引起的疾病。然而，这些条件之间存在一些关键差异。帕金森病是由大脑中产生多巴胺的细胞死亡引起的，而阿尔茨海默病与大脑中淀粉样蛋白斑块和tau缠结的堆积有关，两者都是不可逆转的。锰中毒是由暴露于高水平的锰引起的，锰是一种在环境中自然存在的金属，也用于一些工业过程。锰中毒最常见于矿工、焊工和电池制造商等暴露在高锰尘中的行业。锰中毒也可能发生在暴露于环境中高水平锰的人身上，例如空气污染或受污染的水。然而，一旦暴露源被消除，症状通常会消退。锰中毒、阿尔茨海默氏症和帕金森氏症都会导致体内神经递质多巴胺和血清素水平的变化。多巴胺和血清素代谢时分别产生高香草酸（HVA）和5-羟基吲哚乙酸（5-HIAA）。这些神经递质代谢物很难在生物流体中检测到，因为它们的浓度非常低，因此需要灵敏和选择性的方法来检测它们。巴伊亚联邦大学（巴西）的科学家最近报道了一种新的灵敏HPLC方法，该方法使用电化学检测来测量尿液中的HVA和5-HIAA水平。研究人员随后在已知接触锰的儿童和对照组中测试了这种新方法。使用氢氧化钠将尿液样本的pH调节至6-7，然后加入内标物（对香豆素）。将样品装载到强阴离子交换SPE柱上，然后用氢氧化钠水溶液和甲醇洗涤，然后用酸化的甲醇洗脱分析物。将样品干燥并重新溶解在甲醇中，准备注射到HPLC系统中。HVA和5-HIAA标准品用于定量。分析在具有Waters 2465电化学检测器的Agilent 1260 Infinity HPLC上进行。该探测器设置在壁射流布置中，具有玻璃碳工作电极和Ag/AgCl参比电极原位Ag/AgCl（ISAAC）。Waters Symmetry C18柱用于梯度模式下的分离。该方法根据巴西国家卫生监督局（ANVISA）指南进行了验证，LOD分别为4和8 μmol/L，回收率为85～94%，线性良好（R20.99）。HVA和5-HIAA水平无显著差异接触锰的儿童的代谢物水平与对照组没有显著差异，均在预期的生理范围内。尽管在这种情况下没有发现锰暴露的任何影响，但尿HVA和5-HIAA的新方法是有效和敏感的，应该有助于诊断改变这些排泄代谢产物水平的疾病。相关链接Cardoso MS, Rocha AR, Souza-Júnior JA, Menezes-Filho JA. Analytical method for urinary homovanillic acid and 5-hydroxyindoleacetic acid levels using HPLC with electrochemical detection applied to evaluate children environmentally exposed to manganese. Biomedical Chromatography. 2023. https://doi.org/10.1002/bmc.5699 Guilarte TR. Manganese and Parkinson’s Disease: A Critical Review and New Findings. Environmental Health Perspectives. 2010. https://doi.org/10.1289/ehp.0901748 作者简介•Ryan De Vooght JohnsonRyan是一名自由科学作家和编辑。在获得仪器和分析方法硕士学位后，他在制药行业担任过各种分析开发职务，之后担任编辑职务。作为委托编辑，他创办了两本与分析化学和药物相关的期刊《生物分析》和《治疗药物》，并管理了许多其他期刊。他现在是一名自由科学作家和编辑，以便有更多的时间陪伴家人、骑自行车和分配。本文来源：Wiley Analytical Science Magazine . Sensitive HPLC method for dopamine and serotonin metabolites used to assess manganese exposure in children供稿：符 斌

近日，伴随着最后一泵混凝土的浇筑完成，规划高度达109.2米，由中建五局山东公司承建的青岛自贸试验区项目首个超高层D02-05#楼冲出地平线，项目最具代表性的单体工程“山东国际大宗交易大厦”正式迈入全新的主体结构施工阶段。中建五局项目负责人赵永争告诉记者，项目工期紧、任务重，面临施工现场淤泥深、桩基施工成孔坍塌风险大、回填土稳定性差等难题。自进场以来，项目部秉承“高起点谋划、高标准要求、高效率推进”的管理目标，积极对接设计院，采用外设钢板桩支护，内设混凝土胎模和石渣换填，确保施工进度和质量可控。通过“BIM+智慧工地”，三维可视化、动态模拟各层级进度计划、优化调整施工方案，更好地指导现场施工。与此同时，充分发挥党建引领作用，开展劳动竞赛、划分党员责任区、创建党员示范岗，聚势合力掀起施工大干热潮。30天，4500平方米，2672吨钢筋，9644立方米混凝土……首个超高层顺利冲出正负零，为后续工期按期推进奠定了坚实基础。据悉，该项目位于青岛西海岸新区，分为南北两个片区。其中，北片区即“海辰园”项目是国际资源配置的核心载体，总建筑面积300万平方米。建成后，可为我国低碳园区的发展探索更积极可行的技术路径，逐步向"碳达峰"和"碳中和“迈进，打造全国低碳智慧能源系统示范区、低碳发展示范园区、绿色建筑示范区、全国首个碳足迹管理平台，助力国家“双碳"建设。

近日，中国科学院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室理论催化创新特区研究组肖建平研究员团队和碳基资源电催化转化研究组汪国雄研究员团队在电催化一氧化氮还原反应（eNORR）合成氨研究方面取得新进展，在Cu6Sn5合金催化剂上实现了96.9%的氨法拉第效率和安培级电流密度。图片来源于大连化学物理研究所氮氧化物（NOx）的转化处理是一种缓解环境和能源问题的方法。氨作为一种重要的化学物质，可用于肥料、炸药和硝酸等的制备，还可作为燃料。eNORR合成氨相较于传统的哈伯法，是一种更绿色更经济的去中心化合成氨的策略。　　图片来源于大连化学物理研究所本工作中，肖建平团队基于自主开发的图论和反应相图分析算法（ACS Catal. ，2021），通过基于描述符的方法初步筛选出铜锡合金具有高eNORR合成氨活性，汪国雄团队进一步合成了Cu6Sn5合金并验证了其具有安培级的合成氨活性。NO电催化实验表明，Cu6Sn5催化剂比Cu和Sn具有更高的活性和选择性，在更广泛的电压范围内也表现出很高的合成氨选择性，在电压为-0.23V vs. RHE时，得到流动池中的氨产率达到10mmolcm-2h-1，法拉第效率为96.9%，并且在大于600mAcm-2时，保持稳定运行135小时。电化学能垒计算表明，Cu6Sn5催化剂比Cu和Sn上生成氨的能垒更低，而且证明Cu6Sn5合金上各产物决速步能垒的大小关系（NH3N2ON2H2）。合作团队基于自主研发的碱性膜电解器件技术（Nat. Nanotechnology ，2023），在总电流为400A时，Cu6Sn5合金上NO电还原产氨速率达到2.5molh-1，展现出了应用潜力。相关研究以“Electrochemical synthesis of ammonia from nitric oxide using a copper-tin alloy catalyst”为题，于近日发表在《自然—能源》（Nature Energy）上。该工作的第一作者是我所05T8组博士研究生井会娟和523组博士研究生邵加奇。以上工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金、中国科学院洁净能源创新研究院合作基金、中国科学院B类先导专项“功能纳米系统的精准构筑原理与测量”、榆林创新院人工智能科技专项等项目的资助。文章链接：https://doi.org/10.1038/s41560-023-01386-6 小科普：氨，化学式NH3，是一种无色、有刺激性气味的气体。氨的用途很广泛，是合成肥料、硝酸（制造炸药的原料之一）、药物的重要原料，而且它还是一种高能量密度（一定空间或质量物质中储存能量的大小）的零碳能源载体，且相对易储存。传统工业上合成氨主要通过一种叫做哈伯法的制备方法在高温高压下进行，能耗较大且产生污染。科学家一直在探索新的合成路线，用可再生能源发电作为驱动力，通过电化学催化的方式合成氨是目前较有应用前景的方式之一。

广西极尽山水之魅，更蕴藏着丰富的天然植物资源，天然产物产业早已是广西的优势产业。分析技术在天然产物生产和研究中的应用日益广泛，现已成为制药领域安全保障体系的重要支撑和技术手段。近日，岛津公司联合广西植物功能物质研究与利用重点实验室，走进广西桂林市，与桂林地区的用户、专家，就增进分析测试技术在天然产物分析中的应用水平展开了卓有成效的交流。广西植物研究所的李典鹏副所长，北京大学药学院的徐风博士，中科院昆明植物所的耿长安博士为此次交流会献上了非常精彩的报告。 交流会开始后，李典鹏副所长首先介绍了广西特产药用植物罗汉果的生药学、化学成分、药理学、提取分离方法。李所长在报告中对岛津液相色谱仪在上述研究中出色的表现给予高度评价。岛津液相色谱应用在罗汉果质量控制中，通过液相色谱建立罗汉果指纹图谱，对罗汉果生长过程中化学成分变化规律有充分的了解，以确定罗汉果的生长最佳时期。 李典鹏副所长介绍罗汉果化学成分及质量控制 徐风博士介绍了IT-TOF在天然药物代谢研究中的应用，重点介绍岛津LCMS-IT-TOF技术特点,天然产物的体内外代谢产物轮廓分析及鉴定，毛芯异黄酮的肝S9组分代谢研究，单味中药的代谢研究等内容。 徐风博士介绍IT-TOF在天然药物代谢研究中的应用 耿长安博士介绍IT-TOF在天然产物化学中的应用，离子阱飞行时间质谱同时具有多级和高分辨的功能。LC-IT-TOF/MS 在天然药物化学研究中的应用，结构鉴定，质谱裂解规律, LC-PDA-MSn定性研究,LC-MS导向的化学成分分离等内容。 耿长安博士介绍IT-TOF在天然产物化学中的应用 随后，岛津公司梁炳焕先生介绍制备纯化新技术的应用，从制备纯化技术面临的挑战，到岛津提供的制备液相方案，制备LC-20AP能在分析/制备两种模式下提供卓越的重现性，无论是等度还是梯度洗脱都可获得良好的重现性。当目标产物有一部分和副产物共流出时，收集的组分将受到副产物污染，通过制备液质可以提高分离的准确性和稳定性。 梁炳焕先生介绍岛津制备纯化新技术应用 岛津公司邱雄雄先生介绍岛津Crude 2 pure系统应用，自动化合物纯化、捕集、并粉末化系统，从天然产物到固体粉末全自动处理。C2P系统由开放、便捷的Open Solution Crude2Pure 工作站以向导方式控制捕集系统和回收系统的操作流程。在捕集和回收过程进行时，Open Solution Crude2Pure 通过调用LabSolutions工作站中方法文件实现对C2P系统中各硬件单元的控制。 邱雄雄先生介绍岛津C2P应用 岛津公司莫海清先生介绍岛津液相色谱的维护保养，从液相常见6大问题出发，对可能存在的故障做判断。压力异常问题（压力偏高、波动），漏液问题（泵、进样器、流通池、接头），基线问题（漂移大、噪声大、异常），进样精度问题（面积重现性差），保留时间重现问题（保留时间变化大），杂质峰问题（鬼峰）能常见问题，可能的原因。对岛津液相各个部件的维护保养，进行逐一的讲解。 莫海清先生介绍岛津液相色谱维护保养 此次技术交流会上的广西植物研究所的李典鹏副所长，北京大学药学院的徐风博士，中科院昆明植物所的耿长安博士的高水准报告以及岛津公司带来的天然产物全面检测解决方案，令与会者耳目一新，深受启发。在交流会中与会后，与会者热烈互动，深入探讨，并对岛津先进的技术和解决方案充满期待。 关于岛津 岛津企业管理（中国）有限公司是（株）岛津制作所为扩大中国事业的规模，于1999年100%出资，在中国设立的现地法人公司。 目前，岛津企业管理（中国）有限公司在中国全境拥有13个分公司，事业规模正在不断扩大。其下设有北京、上海、广州、沈阳、成都分析中心；覆盖全国30个省的销售代理商网络；60多个技术服务站，构筑起为广大用户提供良好服务的完整体系。 岛津作为全球化的生产基地，已构筑起了不仅面向中国客户，同时也面向全世界的产品生产、供应体系，并力图构建起一个符合中国市场要求的产品生产体制。 以&ldquo 为了人类和地球的健康&rdquo 为目标，岛津人将始终致力于为用户提供更加先进的产品和更加满意的服务。 更多信息请关注岛津公司网站www.shimadzu.com.cn/an/ 。

Laboratory for Functional Metabolomics Science (LFMS) (功能代谢组科学实验室) is at The Frontiers of Functional Metabolomics Toward The Interdisciplinary Sciences of Life and Health功能代谢组科学实验室 (LFMS)主体依托上海交大系统生物医学研究院/系统生物医学教育部重点实验室吕海涛课题组主体依托上海交通大学系统生物医学研究院，系统生物医学教育部重点实验室和系统生物医学111引智计划等一流科研设施平台，目前建有完善的组学分析平台、细胞生物学平台、细胞与动物实验设施，生物信息学分析平台等。近五年，实验室在国家重点研发计划，国家自然科学基金、上海自然科学基金，国家转化医学研究中心和上海交通大学，上海市院士专家工作站(专家级)，安捷伦科技(中国)，SCIEX中国和鹿明生物科技等基金项目支持下，重点开展面向生命健康科学交叉应用的下一代功能代谢组学研究(Spatial Temporal Operative Real Metabolomics-STORM 和Spatial Temporal Operative Real Metabolomics Plus-STORM+)。主要围绕功能代谢组学理论与方法学创新，及其生命健康交叉科学领域的微生物源/中药源功能天然产物的治疗发现等关键科学问题，开展了系列探索性研究工作，主要在如下三方面取得阶段性新进展：1) 创新功能代谢组学理论与方法学 2) 基于功能代谢组学阐明微生物铁载体的新功能和生物膜形成的新机理 3) 基于功能代谢组学革新肝胆胰疾病诊断与解析天然产物治疗疾病的新机制。　　Laboratory for Functional Metabolomics Science (LFMS)has been mostly focusing on the method innovations and translational applications of functional metabolomics in the interdisciplinary sciences of life and health. The track-record of the LFMS can be summarized as the follows: 1) definition and development of novel methods and strategies of functional metabolomics, such as precision-modification metabolomics and spatial temporal operative real metabolomics (STORM). 2) elucidation of the new regulatory-mechanism of siderophore biosynthesis on the virulence formation of pathogenic Escherichia coli 3) clarification of novel mechanism of biofilm formation in pathogenic Escherichia coli at a functional-metabolism level, conserving novel strategy to tangle all the harmful impact of biofilms by targeting functional metabolites, which are extremely threaten-microorganisms mostly account for high-frequency drug resistance, air pollution and food contamination. 4) identification of novel metabolite biomarkers that can facilitate the diagnosis and metastasis monitoring of pancreatic cancer, as well as characterization of novel metabolic targets for disease therapeutic discovery. Currently, LFMS further studies the novel methods of next-generation functional metabolomics (STORM+) aiming at promoting the interdisciplinary applications of life and health sciences by the discovery of poly-functional metabolites in a diversity of biological matrixes .　　Over the past five years, based on these research findings on functional metabolomics and its translational applications in the interdisciplinary sciences of life and health, LFMS has successfully secured many national competitive research grants from The National Natural Science Foundation of China and The Ministry of Science and Technology of People’s Republic of China, as well five competitive research grants from different funding agencies. As a corresponding author, LFMS Faculty Director Dr. Haitao Lu has published 58 peer reviewed papers in many high-profile journals. Dr. Lu has delivered 40 invited presentations and plenary lectures in International/national conferences, and overseas top-ranking institutions.　　In terms of academic achievements and impactful contribution in the field of functional metabolomics and its translational applications in the interdisciplinary sciences of life and health, Dr. Lu was elected as a fellow of The Royal Society of Chemistry in UK (FRSC), a fellow of The Royal Society of Biology in UK (FRSB), a fellow of Linnean Society of London in UK (FLS), and an vice secretary general, Metabolomics Committee Biophysical Society of China. In addition, Dr Lu actively participates in public service by providing peer-review support, knowledge exchanging, and scholar-Insight, who has been invited to be a faculty member (chemical biology)- Faculty Opinions Prime (Former F1000 Prime), an academic membership for Editorial Board of many peer-reviewed journals: Pharmacological Research (Section Editor, Q1, TOP), Phytomedicine (Ex-Associate Editor, Q1, TOP), Royal Society Open Science (Q1, Associate Editor), Chinese Medicine (Q1, Associate Editor), Proteomics(Q1, EBM), APSB (Q TOP, Young EBM), JAT, as well as act as peer-reviewed expert for National Natural Science Foundation of China, NHMRC in Australia and Health and Medical Research Fund (HMRF) in Hong Kong, and more than 30 high-impact journals.　　Faculty Director/Principal Investigator　　吕海涛博士，上海交通大学系统生物医学研究院/系统生物医学教育部重点实验室研究员(长聘教席)/博士生导师, 英国皇家化学会会士(FRSC), 英国皇家生物学会会士(FRSB)，伦敦林奈学会会士(FLS), TALENT-100和绿色通道引进高层次人才，Faculty Opinions (F1000 Prime)Faculty 专家，澳门科技大学兼职教授/博导，功能代谢组科学实验室主任, 上海院士专家工作站(专家级) 首席专家。主要研究方向：生命健康交叉应用驱动的下一代功能代谢组学研究(STORM和STORM+)。先后主持国家重点研发计划课题等10多项课题 权威杂志发表SCI检索论文58篇 任中国生物物理学会代谢组学分会副秘书长等，Pharmacological Research-Section主编和Royal Society Open Science 副主编等 安捷伦科技ACT-UR奖获得者。

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

仪器信息网讯 生物膜（Biofilms）是由微生物形成的一种被膜组织，其是微生物为抵抗外界胁迫条件而维持生存的特殊膜组织。生物膜的形成直接造成临床上90%以上抗生素耐药的发生，也关联肿瘤、糖尿病和神经系统疾病等耐药的发生（病灶处由于细菌感染形成生物膜）。此外，生物膜的形成对多个行业都产生巨大的危害，如金属精密仪器腐蚀，水环境污染，食品污染等。总之，微生物生物膜的形成，具有巨大的危害。尽管科学界进行半个世纪的研究探索，鉴于其形成的分子机理非常复杂，目前仍尚未系统解析，因而缺乏有效的策略清除不同领域生物膜的形成，抑制其毒副作用和危害的产生。上海交通大学吕海涛课题组整合运用精准靶向代谢组学和遗传学整合策略(Precision-Targeted Metabolomics combined with genetic method)、结合电镜表型分析（Imaging visulization），从小分子代谢角度，在大肠杆菌生物膜体系当中精准发现和验证若干具有调控生物膜形成的功能代谢产物；并初步阐明铁载体生物合成介导的铁离子调控功能代谢物表达，进而影响生物膜形成的代谢机理。深层次机理研究，和基于功能代谢产物生物合成调控解离微生物生物膜形成的转化应用研究，正在进行中。基于上述创新发现，该课题组起草的研究论文“Mass spectrometry based targeted metabolomics precisely characterized new functional metabolites that regulate biofilm formation in Escherichia coli”已经被爱思唯尔出版集团旗下著名分析化学杂志Analytica Chimica Acta正式接收，出版中。上海交大2017级硕士生郭睿同学（已毕业）为论文第一作者，2017级博士生罗夏琳同学和2020级博士生刘京净同学（硕转博）参与部分研究工作和论文发表，上海交大吕海涛研究员为论文通讯作者。点击下方链接：了解论文原文

天然产物（Natural products, NPs）及其衍生物是新药研发的重要源泉，对疾病的预防和治疗具有至关重要的作用。NPs 新药开发包括两个关键方面：一个是从药用植物或微生物中发现 NPs，另一个是在不同的生理和病理状态下对体内的 NPs 进行评估。NPs 在药用植物、微生物以及生物体内的异质分布为药物开发提供了丰富的信息资源。目前能够无标记地同时检测数千种化合物的分子成像技术还相对稀缺。然而，质谱成像（Mass Spectrometry Imaging, MSI）技术在过去二十年中取得了显著的进步和多样化发展，这使得它在药用植物或微生物中 NPs 的发现以及体内 NPs 研究中的应用变得可行。MSI 技术能够在无需标记的情况下，实现对生产和分配的众多分子的原位空间映射，为 NPs 的研究提供了一种强有力的可视化工具。因此，这篇综述探讨了 MSI 技术在药用植物中 NPs 发现的应用，并从新药研究与开发（Research & Development, R&D）的角度，评估体内 NPs 的临床前研究。文章还简要回顾了实现高质量 MSI 结果所需考虑的关键因素，并对未来 MSI 技术在新药 R&D 领域的应用前景进行了展望。2022年10月，中国科学院上海药物研究所果德安/吴婉莹课题组在 Acta Pharmacologica Sinica（APS） 上发表了题为“Mass spectrometry imaging: new eyes on natural products for drug research and development”的综述文章，中国科学院上海药物研究所侯晋军高级工程师为该文章的第一作者。文章从药物研发角度总结了质谱成像技术在天然产物体外和体内异质性分布研究中的应用，希望 MSI 技术能在天然药物新药开发方面提供突破，并对质谱成像技术在新药研发方面的未来发展进行了展望。图1. 质谱成像通过可视化药用植物和体内的分子空间异质空间分布促进NPs的发现及其临床前研究。01MSI可以通过可视化NPs在药用植物中的异质性分布来促进NPs的发现NPs 主要源自药用植物和微生物的次级代谢产物，以及某些初级代谢产物。在药用植物中，NPs 的分布通常表现出异质性。MSI 技术以其直观性，能够无标记地揭示药用植物中初级和次级代谢物的空间分布，为新药开发中 NPs 的发现提供了重要视角。以下是 MSI 技术在药用植物中发现 NPs 的三个主要应用方面的详细讨论：1.1优化NPs的提取方法：① NPs 主要来源于药用植物的次级代谢物和部分初级代谢物，其在植物中的分布具有异质性。② MSI 技术能够无标记地、高空间分辨率地展示药用植物中初级和次级代谢物的空间分布。③ 这项技术有助于识别 NPs 富集的植物部位，从而为优化提取方法提供依据。1.2提高药用植物中NPs的含量：① NPs 的产生受其生物合成途径和植物与环境相互作用的影响。② MSI 技术通过探索这两个方面，有助于发现增加特定 NPs 生物合成和生产的方法。1.3发现新的NPs：① 传统的液相色谱-质谱（LC-MS）技术可能无法检测到某些 NPs，特别是那些在样品制备过程中被高丰度化合物掩盖或发生变化的化合物。② MSI 技术通过原位分析组织切片样本，能够检测到这些天然成分的自然富集，从而有可能发现新的成分。在过去五年中，MSI 技术已被应用于多种药用植物的研究，包括穗花牡荆、银杏、贯叶金丝桃、沉香、姜黄、长春花、丹参等，显示了 MSI 技术在药用植物研究中的广泛应用。MSI 技术不仅为理解药用植物中 NPs 的生成过程提供了直观的分析手段，而且有助于发现新 NPs 以及优化 NPs 的提取，从而可能促进新药的开发（如图2所示）。图2. 质谱成像在药用植物/微生物天然产物发现中的应用。02MSI可以通过可视化体内异质性NPs的空间分布来促进药物研发在获得具有生物活性的 NPs 之后，MSI 技术可以在临床前研究中发挥重要作用，主要体现在以下三个方面：2.1ADME和PK-PD研究：① MSI 技术能够提供化合物在体内的直接空间分布，有助于直观分析 NPs 的空间异质性及其 ADME 特性。② 可以建立 NPs 与内源性药效生物标志物之间的空间关联性，为理解药物作用机制提供新视角。③ MSI 的无标记特性使其能够直接反映药物在体内的实际分布，包括皮肤和肠道吸收过程，以及多个代谢物的空间分布信息。2.2疗效和安全性评估：① MSI 技术通过高空间分辨率的分布图，有助于揭示药物的“治疗异质性”，从而提高药效和毒性评估的准确性。② 分析药物在靶器官的分布，可以更好地理解药效异质性，预测药物的潜在疗效或毒性。③ MSI 技术的应用有助于发现药物在体内的理想分布，以及可能的药效或毒性相关的器官。2.3药物修饰、制剂优化和纳米材料选择：① MSI 技术可以直观展示化学修饰、制剂优化或纳米材料选择后药物的靶向分布，为药物开发提供直接证据。② 金属纳米材料在药物制剂中的重要性日益增加，MSI 技术能够利用其自身特性，监测并分析其在体内的空间分布。综上所述，MSI 技术通过可视化 NPs 在体内的空间分布，为药物的 ADME 特性分析、疗效和毒性评估以及药物的化学修饰和制剂优化提供了一种强有力的工具。这些应用不仅有助于深入理解药物的作用机制，还推动了新药的临床前研究和开发进程。图3. 质谱成像在药物开发ADME和PK-PD研究中的应用。图4. 质谱成像在药物疗效和毒性分析的准确性、可预测性以及化学修饰和剂型设计中的应用。03总结与展望MSI 技术作为一种强大的可视化分析工具，因其能够无标记地展示组织空间中上千分子的分布，对 NPs 的研究及其在疾病干预中的应用具有独特价值。随着 MSI 技术的不断进步，为了获得高质量的 MSI 研究结果，研究者需要考虑以下关键因素：① 研究模式的选择：MSI 研究可分为发现驱动模式和验证驱动模式。发现驱动模式侧重于提出新的科学假设，而验证驱动模式则侧重于直接展示目标分析物的空间分布。研究者应根据研究目标选择适当的模式，并理解不同样本制备、离子源和质谱仪器可能对结果产生的影响。② 样本制备的重要性：样本制备是 MSI 中至关重要的步骤，包括选择合适的样本组织类型、组织切片的获取方法、切片处理方法、衍生化方法（如果需要），以及基质的选择和应用。③ 组织切片的获取：不同类型的样本（如植物、动物和临床样本）需要特定的切片方法。例如，植物样本可能使用印迹方法，而动物和临床样本则使用冷冻切片。④ 切片处理方法：包括通过预处理改变组织表面的成分，以增强或改变组织表面的成分，以及引入内标以提高质量校准或定量的准确性。⑤ 样本衍生化：衍生化可以增强难以电离化合物的电离效率，并帮助区分具有 C=C 双键位置的脂质异构体。⑥ 基质选择和喷雾策略：对于需要基质辅助的离子源，如 MALDI，需要在切片表面引入特定的有机酸作为基质。⑦ 离子源的选择：离子源的选择应基于研究的假设和目的，包括激光基、液体基和离子簇基离子源。⑧ 质谱仪器的影响：不同的质谱仪器在质量分析范围、灵敏度和质量分辨率方面存在差异，选择合适的仪器对 MSI 分析至关重要。⑨ 离子迁移的应用：离子迁移分析可以提供额外的分离维度，有助于区分具有相同 m/z 值的异构体，并提高低丰度离子的鉴定效率。⑩ 平衡空间分辨率、质量分辨率、灵敏度和数据采集时间：研究者需要根据不同的分析目的，合理选择空间分辨率，以平衡质谱分辨率、灵敏度和数据采集时间。总结来说，作者强调了在 MSI 研究中，从研究模式的选择、样本的制备和处理、离子源和质谱仪器的选择，到数据分析的策略，每一个步骤都需要仔细考虑和优化，以确保研究结果的质量和可靠性。文献地址：https://www.nature.com/articles/s41401-022-00990-8「科瑞恩特」独家代理质谱成像离子源科瑞恩特在大中华区独家代理的两款质谱成像离子源，均可搭载Thermo ScientificTM Q ExactiveTM或Obitrap ExplorisTM系列质谱仪。AP-SMALDI 5AF高分辨自动聚焦3D快速质谱成像系统，常压操作环境，空间分辨率可达到3μm，独特3D检测模式可以检测凹凸不平的样品表面，快速检测模式可达18pixel/s，全像素检测大大提高检测灵敏度，高空间分辨率和高质量分辨率使样本中的分子化合物达到最佳成像效果。MALDI ESI InjectorTM 透射式超高分辨质谱成像系统，可以同时搭载MALDI离子源与ESI离子源，既可用于传统LC-MS/MS实验，也可用于质谱成像检测，通过双离子漏斗接口实现离子源快速切换，无需拆卸，操作便捷，并且接口可以进一步升级为MALDI-2和t-MALDI检测，大大提高空间分辨率和检测灵敏度。

聚焦“癌症之王”胰腺癌，其发病隐匿性强，致死率高，五年生存期不足5% WHO最新预测数据显示， 2030年胰腺癌致死率将上升到全球癌症引起死亡的第二位。目前胰腺癌的诊疗面临四大严峻挑战，1)缺乏有效生物标志物用于早期预警诊断 2)发病隐匿的分子机制不明 3)缺乏决定性药物靶点 4)由于铂类药物抗药和副作用频发，临床治疗缺乏安全有效药物。究其原因，胰腺癌发病机制复杂，缺乏对其深层次分子科学认知和新研究策略。　　基于课题组胰腺癌代谢特征谱和生物标志物的前期研究基础， 上海交通大学系统生物医学研究院/系统生物医学教育部重点实验室吕海涛课题组近期在国际权威药理学杂志Pharmacological Research上发表题为“Functional metabolomics revealed the dual-activation of cAMP-AMP axis is a novel therapeutic target of pancreatic cancer”的研究论文，重点报道利用课题组新开发的功能代组学Spatial Temporal Operative Real Metabolomics (STORM)策略，全新精准鉴定、空间可视化、动态补获和靶向调控AMP-cAMP axis是胰腺癌的潜在新靶点，确定临床常用药物吉西他滨是通过调控AMP和cAMP的关键底物ATP的生物合成，促进AMP和cAMP显著累积，进而激活AMPK信号通路的磷酸化过程和PKA信号通路，而系统发挥抑制胰腺癌肿瘤生长作用。本研究有如下三点创新：1)构建全新的STORM功能代谢组学策略，实现胰腺癌决定性功能代谢物的精准定性、空间可视化、动态补获和靶向合成调控 2) 运用STORM策略发现治疗胰腺癌潜在的新靶点AMP-cAMP axis 3)本研究将为胰腺癌药物分子的快速筛选评价提供全新靶点。此外，通过制剂优化等手段增强吉西他滨对新靶点的靶向性，将有助于改善其治疗胰腺癌的有效性。　　论文第一作者为上海交通大学系统生物医学研究院/系统生物医学教育部重点实验室2020级博士生(直博)刘京净同学，2019级硕士生(已毕业)王天宇同学等参与部分工作，论文通讯作者为上海交通大学系统生物医学研究院/系统生物医学教育部重点实验室吕海涛研究员(长聘教席)。本论文研究工作的开展得到科技部国家重点研发计划课题、国家自然科学基金，上海自然科学基金，国家转化医学中心(上海)重点项目，安捷伦科技ACT-UR奖项目和上海市院士专家工作站项目等支持，在此致谢!　　论文链接：https://doi.org/10.1016/j.phrs.2022.106554　　功能代谢组科学实验室(Laboratory for Functional Metabolomics Science, LFMS)简介：　　实验室成立于2016年9月，主体依托上海交通大学系统生物医学研究院，系统生物医学教育部重点实验室和系统生物医学111引智计划等一流科研设施平台，目前建有完善的组学分析平台、细胞生物学平台、细胞与动物实验设施，生物信息学分析平台等。近五年，实验室在国家重点研发计划，国家自然科学基金、上海自然科学基金，国家转化医学研究中心和上海交通大学，上海市院士专家工作站(专家级)，安捷伦科技(中国)，SCIEX中国和鹿明生物科技等基金项目支持下，重点开展面向生命健康科学交叉应用的下一代功能代谢组学研究(Spatial Temporal Operative Real Metabolomics-STORM 和Spatial Temporal Operative Real Metabolomics Plus-STORM+)。主要围绕功能代谢组学理论与方法学创新，及其生命健康交叉科学领域的微生物源/中药源功能天然产物的治疗发现等关键科学问题，开展了系列探索性研究工作，主要在如下三方面取得阶段性新进展：1) 创新功能代谢组学理论与方法学 2) 基于功能代谢组学阐明微生物铁载体的新功能和生物膜形成的新机理 3) 基于功能代谢组学革新肝胆胰疾病诊断与解析天然产物治疗疾病的新机制：　　PI: 吕海涛博士，上海交通大学系统生物医学研究院/系统生物医学教育部重点实验室研究员(终身教席)/博士生导师, 英国皇家化学会会士(FRSC), 英国皇家生物学会会士(FRSB)，TALENT-100和绿色通道引进高层次人才，Faculty Opinions (F1000 Prime)Faculty 专家，澳门科技大学兼职教授/博导，功能代谢组科学实验室主任, 上海院士专家工作站(专家级) 首席专家。主要研究方向：生命健康交叉应用驱动的下一代功能代谢组学研究(STORM和STORM+)。先后主持国家重点研发计划课题等10多项课题 权威杂志发表SCI检索论文58篇 任中国生物物理学会代谢组学分会副秘书长等，Pharmacological Research-Section主编和Royal Society Open Science 副主编等 安捷伦科技ACT-UR奖获得者。

结论分析工作者在药物的有关物质高效液相色谱法的方法开发和检查，应对检验过程中出现的杂质峰予以重视，以免出现误判。结果易被误认为是有关物质的峰包括溶剂峰、有机酸盐峰、无机酸盐峰和辅料峰，本次将举例说明并对这些峰的形成原因进行简单分析。根据药品注册的国际技术要求中杂质的含义，杂质分为有机杂质、无机杂质和残留溶剂。有关物质是杂质的一种，主要是指有机杂质，它可能是原料药合成过程中带入的原料药前体、中间体、试剂、分解物、副产物、聚合体、异构体以及不同晶型、旋光异构的物质，也可能是制剂过程或是在贮藏、运输、使用过程中产生的降解物。有关物质的检查方法很多，主要有薄层色谱法、高效液相色谱法（HPLC法）、气相色谱法和紫外分光光度法等。其中，HPLC法由于分离效果好、专属性强、灵敏度高，在有关物质检查中最为常用。在采用HPLC法对药物进行有关物质分析时，一般要求考察最大杂质峰面积或各杂质峰面积的和，将其与对照溶液的主峰面积（主成分自身对照品法）或总峰面积（面积归一化法）比较，规定应不超过某一特定的数值。但在实际检验过程中，排除配样引进或者是柱子没冲干净这些因素外，色谱图上仍然会出现保留时间较弱的峰，易被误认为是杂质峰，从而造成结果的误判。笔者结合日常检验工作和相关文献，选取了几个具有代表性的品种，将这些易被误认为是杂质峰的峰归纳为溶剂峰、有机酸盐峰、无机酸盐峰和辅料峰，并对这些峰的形成原因进行分析，以期对药物的有关物质HPLC方法的研究和常规检查提供参考。1. 溶剂峰在HPLC法中，由于溶解对照品或供试品的溶剂和流动相在某一波长的吸光值不一样，因此产生了吸光值的变化，表现为出现溶剂峰。溶剂峰可能是正常形状的峰，也可能是倒峰，还有可能是一组奇形怪状的峰。减小该类溶剂峰最有效的方法是使用流动相作为溶剂溶解样品，这样既可以避免样品溶剂和流动相之间任何强度或黏度的不匹配，也可以减少样品分析时基线的漂移。此外，值得注意的是，在进行有关物质分析时，要等基线平稳后，再进空白溶剂。一般进样2次，计算供试品溶液的杂质峰时，溶剂峰位置的峰是不参与计算的。2. 有机酸盐峰《中华人民共和国药典》（以下简称《中国药典》）2020年版（二部）采用HPLC法对苯磺酸氨氯地平的有关物质Ⅱ进行控制。以甲醇-乙腈-0.7%三乙胺溶液（取三乙胺7.0 mL，加水至1000 mL，用磷酸调节pH值至3.0±0.1）（35:15:50）为流动相，色谱柱为十八烷基硅烷键合硅胶柱，检测波长为237nm。标准规定：氨氯地平杂质I峰的峰面积乘以2与其他各杂质峰面积的和应不得大于对照溶液主峰面积的（0.3%）。实际检测时，氨氯地平的出峰时间为17.5min，但是在溶剂峰出峰的位置有响应较高的峰（保留时间3.0min），色谱图见下图。若将该峰判定为杂质峰，则会出现有关物质超标的情况。将苯磺酸配制成一定浓度进样后最终确定该峰为苯磺酸的峰。也有研究采用液相色谱-四级杆飞行时间质谱联用对苯磺酸的出峰予以确证。苯磺酸为一元有机酸，其pKa为0.7，在通常的流动相pH范围内，苯磺酸氨氯地平主要解离为氨氯地平阳离子（被质子化）和苯磺酸阴离子（C6H5SO3-），因此，苯磺酸氨氯地平会出现两个峰，一个是苯磺酸（保留时间较短），一个是氨氯地平。同时，研究表明，采用反相HPLC法同时测定复方感冒药中的多种成分时，对马来酸氯苯那敏色谱峰的识别易出现判断错误，将马来酸的峰误认为是马来酸氯苯那敏。马来酸为二元有机酸，其pKa分别为2.00和6.26，在通常的流动相pH范围内，马来酸氯苯那敏主要解离为氯苯那敏阳离子（被质子化）和马来酸阴离子（HOOCCH=CHCOO-），因此，马来酸氯苯那敏也会出现两个峰。在色谱系统开发过程中，一般会调节流动相pH，与目标化合物pKa相差2个单位以上，使药物全部解离或结合，这样才能准确定量。对于带有机酸根的化合物的液相检测，比如马来酸氯苯那敏、富马酸喹硫平、苯磺酸氨氯地平，在选择的流动相pH条件下，若目标化合物以离子型存在，则马来酸、苯磺酸和富马酸等有机酸也会以盐的形式存在，这些有机酸因含有共轭结构均有紫外吸收，从而在液相条件下也会出现一个色谱峰。因此，做此类物质的有关物质和含量测定时就应注意，不应将有机酸的峰误认为是杂质峰，或者是将有机酸的峰误认为是目标化合物的峰，造成结果的误判。3.无机酸盐峰《中国药品标准》采用HPLC法检测盐酸左氧氟沙星氯化钠注射液的有关物质。以硫酸铜D-苯丙氨酸溶液（取D-苯丙氨酸1.32g与硫酸铜1g，加水1000mL溶解后，用氢氧化钠试液调节pH值至3.5）-甲醇（82:18）为流动相，检测波长为293nm。标准规定，供试品溶液色谱图中如有杂质峰，各杂质峰面积的和不得大于对照溶液主峰面积。实际分析时，在3.3min出现一个很大的峰，色谱图见下图 。经过分析，认为与盐酸稀释后进样的峰位相同，因而在计算有关物质时不应将该峰误认为是杂质峰。笔者在参与针对新版药典用的氢溴酸右美沙芬化学对照品的标化工作中，参照《中国药典》 中氢溴酸右美沙芬胶囊含量测定的方法，对氢溴酸右美沙芬进行有关物质检查，流动相为乙腈－磷酸盐缓冲液（取磷酸和三乙胺各5mL，加水至1000mL）（28:72），检测波长220nm，实际检测时发现在2.5min出了一个很大的色谱峰。为了验证该峰，用溴水稀释后直接进样分析，结果在同样位置出峰。见下图。因此，在结果判定时，应注意不要误将该峰归纳入杂质峰。类似于含有有机酸的药物，含有无机酸的药物在通常的流动相pH条件下也均会发生解离，以盐形式存在的化合物进入液相系统后会以游离碱的形式存在，盐酸和氢溴酸是强酸，也在流动相里解离形成氯离子和溴离子。在对不同水中氯离子含量的比对分析中，用1cm的石英比色皿，取一定浓度的氯化钠标准溶液作为待测液，采用紫外-可见分光光度计，扫描范围280~350nm，确定了氯离子在波长为308.7nm左右处有最大吸收。研究也验证了溴离子在200~220nm波长范围内有较强的紫外吸收。分析原因，可能是氯离子和溴离子有8电子的稳定结构而导致紫外吸收，具体原因还有待进一步分析。

中药、天然产物开发01成分复杂中药我们并不陌生，中药研发的难点在于因其复杂的成分，需要提取有效的组分来研发药物，天然产物是什么？天然产物来源于植物、动物、微生物等。其因多样的开发价值日益受到人们的关注，不但可以被开发为具有治疗和保健作用的药物，也可作为食品添加剂、日化原料和其它精细化工产品等而发挥经济价值。同样的天然产物因成分繁多，结构和基质复杂，研发过程也需要大量分析仪器来助力。02色谱技术中药,天然产物最基础的分析方法就是色谱技术，它可以满足一下内容：利用定量和指纹图谱分析进行QA/QC原料、中药提取物以及成品的质量控制中药饮片的质量控制监测关键组分在制药过程中的变化批次间一致性分析、产地和生产条件变化检测、农药等污染物监测、关键组分的定量分析以及满足法规要求　这里我们推荐分离度更高的超高效液相色谱WATERS UPLC，AGILENT 1260/1290等。03纯化系统纯化系统在分离提取有效组分起着重要作用，我们推荐WATERS半制备到制备级纯化系统，它可以：能够满足各种纯化需求的高品质定制解决方案。在进行高通量筛查以及体外和体内临床研究时含有多个组分的馏分参比标准品与天然产物研究中关键活性代谢物的分离分离纯化手性化合物、强极性化合物以及结构相似的中药化合物04液质/气质联用技术从分析仪器发展的趋势来看，联用技术将会逐渐替代独立的分离和分析仪器。气质联用(GC/MC)或气相色谱-傅里叶变换红外光谱联用(GC/FTIR)或气相色谱傅里叶变换红外光谱-质谱联用(GC/FTIR/MS)用于中药挥发性样品分析。电喷雾(ESI)或离子喷雾技术以及近期发展起来的大气压离子化技术能够把极性强、不挥发和热不稳定的化学成分的离子从溶液中蒸发出来，进行质谱分析，从指纹鉴定的角度来看它是远较色谱优越，如质荷比，是一个物理参数，不会受仪器和实验条件不同变化，容易建立标准谱图库；质谱仪提供的分子量是指示成分化学属性的重要参数；对于一些非极性成分可以应用大气压化学电离(APCI)。除上述优点外，还提供LC/MS以及LC/MS/MS联用等技术，亦可与新兴的分离技术如毛细管电泳(CE)相结合，使成分分离的能力大大提高；CE/MS和CE/MS/MS是研究中药复杂体系，尤其是复方的有力工具。此外超临界色谱(SFC)和高速逆流色谱(HSCCC)在中药分析中颇为有用。对于复杂组分的定性和定量，或者代谢组学，高分辨质谱HDMS也是中药/天然产物的大利器。

仪器信息网讯 近日，上海交大吕海涛课题组受邀在爱思维尔旗下著名药理学顶级期刊Pharmacology & Therapeutics (IF 10.557)，发表功能代谢组学创新中药功能组分治疗发现研究的年度Critical Review “Functional Metabolomics Innovates Therapeutic Discovery of Traditional Chinese Medicine Derived Functional Compounds"。上海交大系统生物医学研究院吕海涛研究员为论文通讯作者、上海交大吕海涛课题组2019级硕士生王天宇同学、2020级博士生（硕转博）刘京净同学、2017博士生罗夏琳同学、和2018级博士生胡龙龙同学为论文共同第一作者。论文部分主题内容得到国家重点研发计划课题、国家自然科学基金和上海交大高层次人才启动基金的支持。原文链接：https://doi.org/10.1016/j.pharmthera.2021.107824课题组长期聚焦的功能代谢组学方法学创新与转化应用研究，本文提出适合不同生物基质功能代谢深度刻画的、时空动态可视化、精准靶向操纵的新功能代谢组学策略(V2.0)，即Spatial Temporal Operative Real Metabolomics (STORM)方法, 期待未来应用于中药源/微生物源功能天然产物的发现研究，和功能代谢相关等挑战性科学问题的解决。中药现代研究与开发核心目标是创新药物发现与开发(Drug Discovery and Development, DDD),以更好的用于不同疾病的临床预防与治疗，切实良好改善群体健康(Population Health)。鉴于中药化学物质组成和药物作用方式的复杂特性，传统方法策略尚有局限，因此中药功能组分成药性研究仍然进展缓慢(Developing Druggability)。以系统生物学理念驱动的功能代谢组学(Functional Metabolomics)策略具有很好的实践前景，或许会带来中药现代研究可预期的重大突破(Bright Future)。本文以全新视角，从分子代谢、调控与互作角度梳理疾病发生发展与转归的分子机理与分子特征，进而从中药功能分子与疾病特征代谢分子之间的互作维度，提出功能代谢组学，用于中药功能组分治疗发现研究的优势和前景。鉴于中药多组分的客观属性，基于现有蛋白靶点发现、验证和实践的系统总结，针对中药治疗疾病过程的分子特征与分子属性，提出适合中药功能组分研究的全新概念, 疾病功能生物标记物(Disease-Functional Metabolite Biomarker, DFMT)和系统代谢靶点(Systems Metabolic Target, SMT), 强化总结和展望Functional Metabolomics (V1.0)用于中药功能组分成药性研究的理论基础和实践潜力。此外，本文针对从系统代谢复杂属性的认知与测量出发，提出Functional Metabolomics (V 2.0)-STORM-Spatial Temporal Operative Real Metabolomics策略, 赋予功能代谢组学以更精准、动态和可操控的功能分析属性，即在实践应用中加入组织与细胞质谱成像靶向刻画 (Tissue-Cell Wide Spatial-MS Imaging)，融合目标功能分子定性与定量时间代谢流动态测量 (Qualitative and Quantitative Temporal Metabolic Fluxomics)，整合化学蛋白组学策略精准捕获功能调控表型(Chemical Proteomics Locking Metabolic-Functional Phenotype)以及引入体外合成化学和体内合成生物学精准合成策略(Precision-Synthesis Strategy Steering Metabolic Modifications and Modulations )，全面系统实现对具有特征疾病机理的分子进行靶点效应精准确证(SMT for Therapeutic Screening)，以及中药确定功能组分的结构精准优化与改造(SMT driven Structural Optimization and Modifications)，实现功能组分从治疗机理研究向良好成药性研究的跨越 (Functional Compounds based DDD) 。同时，随着STORM策略的开发，完善与升级，具有巨大潜力，可以应用于生命科学/生物医药不同领域关键科学问题的基础探索与转化应用实践。

p style=" text-align: justify line-height: 1.75em " 　　 strong 仪器信息网讯 /strong 本期推荐的是发表在《Journal of Analysis and Testing》2020年第3期的 strong 上海交通大学系统生物医学研究院吕海涛研究员课题组 /strong 原创论文 strong “基于靶向代谢组学方法表征金属离子锰调控生物膜特征代谢” /strong 。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202007/uepic/6a08beaa-f9b4-45f6-9d6c-a71acc5cbd57.jpg" title=" 1.jpg" alt=" 1.jpg" / /p p style=" text-align: center line-height: 1.75em " 　　基于靶向代谢组学方法表征金属离子锰调控生物膜特征代谢 /p p style=" text-align: center line-height: 1.75em " 　　郭睿，吕海涛* /p p style=" text-align: justify line-height: 1.75em " 　　近日，国内第一本国际性的英文分析化学期刊Journal of Analysis and Testing (JOAT) 特邀请中国科学院大连化学物理研究所许国旺研究员作为客座编辑，主持“Metabolomics: state of art in methoddevelopment and applications”专题。上海交大系统生物医学研究院吕海涛课题组受邀发表基于靶向代谢组学方法表征金属离子锰调控生物膜特征代谢的最新研究成果。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202007/uepic/80edb75a-ab8d-4946-845d-843615694741.jpg" title=" 2.jpg" alt=" 2.jpg" / /p p style=" text-align: justify line-height: 1.75em " 　　生物膜是由多种微生物在外界压力环境下产生，表面被胞外聚合物(EPS)包裹的微生物群落，EPS的存在使细胞对杀虫剂，抗生素以及其他入侵力的抵抗力都明显高于其悬浮细胞。生物膜的形成对各个领域都产生了影响，包括临床感染，环境污染，农业生产，食品工程和工业污染等。然而，生物膜的形成机制尚未完全阐明，并且目前我们还缺乏解决这些问题以及破坏生物膜形成的有效手段。在本研究中，我们试图探寻金属锰离子通过调节生物膜形成过程的关键功能代谢产物进而认知其调控生物形成的代谢模式与特征表型，以为后续生物膜形成机制研究奠定靶向调控物质基础。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202007/uepic/388cbcf4-2dfb-43a5-9b92-a42f7ac258e2.jpg" title=" 3.jpg" alt=" 3.jpg" / /p p style=" text-align: justify line-height: 1.75em " 　　本研究初步发现，金属锰离子能够调控大肠杆菌生物模的形成，与作用剂量具有一定的依存关系，且对其微观内质结构具有明显的修饰作用，进而影响稳态生物膜的形成与解离。 /p p style=" text-align: center" img style=" " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202007/uepic/d74c56a0-1141-4ad9-9e1d-dbbc853c3ce4.jpg" title=" 4.jpg" / /p p style=" text-align: center" img style=" " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202007/uepic/43fa82ea-6ee5-4c86-8297-1e88465fb16b.jpg" title=" 5.jpg" / /p p style=" text-align: justify line-height: 1.75em " 　　进一步，经过精准靶向代谢组学分析，我们初步确证锰离子具有调控生物膜形成过程中特征分子代谢的潜力，而这些代谢直接关联生物膜的形成。由此，我们认为，锰离子或许能够成为抑制和调控生物膜形成的一种生物基质选择，而其靶向调控的功能代谢物，也具备调控生物膜形成的分子特征。未来可考虑从锰离子靶向调控功能代谢物角度，设计全新策略，清除生物膜的形成，彻底解决上述不同生命科学领域与生物膜相关的有害挑战。 /p p style=" text-align: center" img style=" " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202007/uepic/f1b30c68-5ce7-44a0-9bf3-b24f437699f4.jpg" title=" 6.jpg" / /p p style=" text-align: center" img style=" " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202007/uepic/89426807-d3b6-47a6-988c-5dd2a5467724.jpg" title=" 8.jpg" / /p p style=" text-align: justify line-height: 1.75em " 　　课题组正在基于上述代谢表型结果，聚焦具体有价值功能代谢物，结合生物合成调控修饰策略，开展相关机理研究，核心目标是从金属调控代谢维度阐明生物膜形成与解离的分子机理，为生物膜相关挑战性科学与转化应用问题的解决提供共性策略和方法参考。 /p p style=" text-align: justify line-height: 1.75em " 　　课题研究得到国家重点研发计划、国家自然科学基金和上海交通大学高层次人才启动基金等支持。 /p p style=" text-align: right line-height: 1.75em " 　　(感谢吕海涛研究员团队提供论文主要内容翻译) /p p style=" text-align: justify line-height: 1.75em " 　　下载本文： Guo, R., Lu, H. Targeted Metabolomics Revealed the Regulatory Role of Manganese on Small-Molecule Metabolism of Biofilm Formation in Escherichia coli. J. Anal. Test. (2020). a href=" https://doi.org/10.1007/s41664-020-00139-8" _src=" https://doi.org/10.1007/s41664-020-00139-8" https://doi.org/10.1007/s41664-020-00139-8 /a /p p style=" line-height: 16px text-indent: 2em " img style=" vertical-align: middle margin-right: 2px " src=" /admincms/ueditor1/dialogs/attachment/fileTypeImages/icon_pdf.gif" / a style=" font-size:12px color:#0066cc " href=" https://img1.17img.cn/17img/files/202007/attachment/73e7f637-5326-4057-aefe-d245e15b3247.pdf" title=" 10.1007@s41664-020-00139-8.pdf" 10.1007@s41664-020-00139-8.pdf /a /p p style=" text-align: center line-height: 1.75em " 　　上海交通大学吕海涛研究员简介 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202007/uepic/ac915f0a-4375-4c52-9eaa-b84c216234d0.jpg" title=" 微信图片_20200727115812.jpg" alt=" 微信图片_20200727115812.jpg" / /p p style=" text-align: justify line-height: 1.75em " 　　吕海涛博士，，上海交通大学研究员(教授)/课题组长/博士生导师，国家重点研究发计划课题负责人，权威的QUT Vice Chancellor’ s Research Fellowship校长特聘教授席国际人才基金获得者，交通大学绿色通道引进高层次人才和功能代谢组学科学实验室主任。 /p p style=" text-align: justify line-height: 1.75em " 　　2009年于黑龙江中医药大学获得生药学博士学位，师从王喜军教授。2009-2013年先后在美国爱因斯坦医学院，华盛顿大学医学院和麻省理工学院完成博士后训练，研究方向为代谢组学、化学生物学和RNA Modifications, 合作导师为Irwin J. Kurland 教授， Jeffrey P. Henderson 教授和Peter C. Dedon 教授。2012年9月-2015年12月，任重庆大学创新药物研究中心(药学院)“百人计划”研究员，博士生导师，主任(院长)助理，功能组学与创新中药研究实验室负责人。2015年12月，加盟上海交通大学系统生物医学研究院，任课题组长，研究员，博士生导师，领衔功能代谢组科学实验室建设与发展。 /p p style=" text-align: justify line-height: 1.75em " 　　先后在Mass SpectrometryReviews, Journal of Proteome Research, Molecular Cellar Proteomics，Pharmacological Research, 和Liver International 等权威杂志发表SCI检索论文46篇，被Nature Chemical Biology, Chemical Reviews和Mass Spectrometry Reviews 等著名杂志引用1000余次，并发表会议论文30余篇，国内外学术会议和科研机构特邀学术报告40余次，担任分会主席主持会议5次。目前担任自2013年7月起，兼任澳大利亚昆士兰科技大学校长特聘教授/博士生导师。中国生物物理学会代谢组学分会副秘书长，世中联网络药理学专委会常务理事，中国药理学会网络药理学专委会理事，中国药理学学会分析药理学专委会创会理事，美国科学促进会(AAAS)荣誉会员和国际代谢组学学会会员。同时担任著名SCI检索杂志Phytomedicine (JCR 1区,IF 4.2)副主编，Frontiers inMicrobiology(IF 4.1)副主编，以及Pharmacological Research (IF 5.57)顾问主编，Scientific Reports (IF 4.1)和Proteomics-Clinical Applications (IF 3.5)编委，以及SCI检索杂志Acta PharmaceuticaSinica B (IF 5.7)和Chinese Journal of Natural Medicines (IF 1.9)青年编委。并受邀为Mass SpectrometryReviews, NPJ Systems Biology and Applications, Journal of Proteome Research,Biomacromolecules 等20余本SCI检索杂志审稿，国家自然科学基金委和澳大利亚NHMRC基金评审专家。 /p p style=" text-align: justify line-height: 1.75em " 　　近五年，吕海涛博士先后主持国家重点研发计划课题1项，国家自然科学基金面上项目2项，中央高校基本科研业务费重大项2项，重庆自然科学基金面上项目1项，QUT Vice Chancellor’s Research Fellowships 1项(校长特聘教授席国际人才基金项目), 上海交通大学特别研究员计划项目1项(绿色通道引进高层次人才项目),重庆大学百人计划项目1项(引进海外高层次人才项目)。获教育部科技成果一等奖1项，获批合作发明专利1项。 /p p style=" text-align: justify line-height: 1.75em " 　　联系 Email: haitao.lu@sjtu.edu.cn /p p br/ /p

植物次生代谢产物（Plant secondary metabolites，PSMs）在植食性哺乳动物的觅食生态中起到重要作用。黄酮类化合物是一类重要的PSMs，在植物中广泛存在；具有显著的促进健康的作用，包括抗菌、抗病毒、增强免疫，以及心血管保护等功能。目前，对食源性黄酮类天然复合成分的整体代谢规律及其与动物肠道微生物的双向作用，尚缺乏清晰的认识；关于黄酮类化合物的生态学功能研究相对较少，特别是其对濒危野生动物的生理影响及动物对食物中黄酮类化合物的适应性演化机制鲜有研究。　　大熊猫属于食肉目动物，具有食肉目动物的消化生理特征，但其食性特化为专性食竹。竹中具有丰富的黄酮类化合物。因此，大熊猫-竹子为研究食源性黄酮类化合物在植食性动物与植物之间的生态学功能提供了理想模型。　　9月22日，中国科学院院士、中科院动物研究所研究员魏辅文团队联合成都大熊猫繁育研究基地，在Microbiome上发表了题为Multi-omics reveals the positive leverage of plant secondary metabolites on the gut microbiota in a non-model mammal的研究论文。该研究运用代谢组学、宏基因组学和体外培养等方法，在完整的年周期内同步采集野外大熊猫的可获得样本（食物和粪便）；采集成都大熊猫繁育研究基地中圈养大熊猫的食物、粪便和血浆，剖析了大熊猫对黄酮类化合物的吸收代谢、利用偏好和生物转化，以及黄酮类化合物对大熊猫肠道微生物组成和功能的影响。主要研究结果如下：　　大熊猫对黄酮类化合物的利用规律：利用代谢组学方法，在竹子中鉴定了97个黄酮类单体化合物；与竹笋相比，竹叶中含有更多种类和更高丰度的黄酮类化合物。因此，随着食笋和食叶的季节性转化，黄酮类物质的摄入存在显著的季节性差异。血浆靶向代谢组学检测发现，直接以原型化合物的形式进入血液的化合物仅有12种。食物与粪便代谢组的比较分析发现，大熊猫对食物源黄酮类化合物的利用在亚类和单体水平上均有不同的偏好性，对食物源中的38种单体具有较高的利用率，且粪便中有新的黄酮类单体化合物生成。　　大熊猫肠道微生物适应性响应机制：粪便代谢组和宏基因组关联分析显示，PSMs-黄酮类化合物与肠道微生物的季节性具有显著的相关性。体外培养实验证明，黄酮类物质的季节性的差异摄入驱动了大熊猫肠道微生物的季节性变化，如野外大熊猫肠道微生物关键物种的变化（狭义梭菌属1，Clostridium sensu stricto 1），特别是对有益菌的生长促进作用，如益生菌丁酸梭菌（Clostridium butyricum）。食物中黄酮类摄入越高，大熊猫肠道微生物的多样性越低，微生物毒力因子的丰度也更低。宏基因组功能分析揭示了70%黄酮类化合物的吸收转化由肠道微生物参与完成，且肠道微生物也促进大熊猫对黄酮类物质的转化和利用偏好。　　以上结果证明，在长期演化过程中，大熊猫季节性食物转化行为是大熊猫对竹中有益元素最大化利用的适应。其中，黄酮类化合物对维持大熊猫肠道微生态的动态平衡发挥重要作用。该研究拓展了关于大熊猫营养生态学的认识：有益的PSMs可以通过调控肠道微生物，正反馈调节宿主生理，从而影响大熊猫的觅食策略。此外，该研究也为圈养大熊猫管理提供了重要参考，即食物源黄酮类化合物是大熊猫重要的天然益生元，对大熊猫的临床健康管理，特别是肠道疾病的治疗具有广阔的应用前景。　　该研究首次以非模式野生动物为模型，探索食源性黄酮类化合物的吸收代谢规律及其与肠道微生物的互作模式。从动物生态学的视角，应用多组学方法探讨有益的PSMs对植食性哺乳动物的生理作用。黄酮类化合物与肠道微生物的双向作用为探究动物-肠道微生物共演化提供了新思路。研究得到中科院战略性先导科技专项（B类）、国家自然科学基金的资助。

2009年11月26日，BCEIA 2009分析仪器应用技术报告会：药物与天然产物专题报告会于北京展览馆召开，近100多位专家学者及分析工作者参加了报告会，军事医学科学院生物医学分析中心的杨松成教授主持报告会。 军事医学科学院生物医学分析中心的杨松成教授 沃特世科技(上海)有限公司王灼维博士 报告题目：高清质谱SYNAPT G2 HDMS在蛋白质组学及代谢组学中的应用 　　王灼维博士在报告中主要介绍了SYNAPT G2 HDMS质谱分析系统在蛋白质翻译后的修饰、蛋白质的定量组成、De novo 测序等方面的应用。该系统提供离子淌度分离技术，不仅能按质荷比不同将离子分离，同时也可以根据离子的大小、形状、电荷等将其分离，从而获取更多未知信息，并且提高了数据特异性。 岛津公司背景分析中心董静博士 报告题目：LCMS-IT-TOF在中药化学成分分析中的应用 　　董静博士使用LC-ESI-IT-TOF质谱仪及在线柱后衍生技术，从9个产地的菊花(杭白菊、祁菊、滁菊、亳菊、贡菊、川菊、黄菊、怀菊和济菊)中鉴定了124个黄酮类化合物和42个绿原酸类化合物，发现了菊花中一些提取分离不容易得到的微量或结构易变化的物质，丰富了对菊花成分的认识，为菊花及其同属植物的成分研究及结构确定提供了依据 促进了对黄酮类化合物ESI质谱裂解规律的认识，为黄酮类化合物的鉴定提供依据 为中药中复杂成分的准确快速鉴定提供了新的方法和手段。 戴安公司蔡滨博士 报告题目：Nano LC在LC-MS/MS中的地位、各种设置和应用 　　刘晓达先生在报告中介绍了Nano LC在LC-MS/MS中各种参数的设置以及具体应用。Nano LC中的NanoViper只用手指即可旋紧，无需套管，无死体积，避免因连接不当而引起的实验误差 耐高压至1000bars，柱子不会因过度旋紧而损坏，在低压与高压下都有很好的重复性。Probot微量留份收集器与其它收集器不同的是针头不动，只有板块动，操作简单，使测试结果精确度高。 天津博纳艾杰尔科技有限公司杨定忠先生 报告题目：硅胶双层表面处理技术在药物分析中的应用 　　硅胶表面残余硅羟基的活性(酸性)、金属残留、表面不均匀等因素，经常会导致极性化合物色谱峰型不对称或重现性差。硅胶双层处理技术对极性化合物有很好的保留和分离，可以降低硅胶表面的硅羟基酸性，增加更均匀的新表面层、屏蔽硅胶内部残留金属的影响，可以从根本上改善极性化合物的峰型。 　　基于双层表面处理技术，天津博纳艾杰尔科技有限公司研发出了Venusil MP C18、Venusil ASB C18, ASB-C8、Venusil HILIC等色谱柱产品，这些产品可以用于醋酸奥曲肽、倍他米松磷酸钠、盐酸赛洛唑啉、硫酸罗通定注射液等有关药物的成分测定，色谱峰峰型稳定，灵敏度高。 AB公司赵贵平先生 报告题目：LC-MS\MS技术在药物与天然产物分析中的应用 　　中草药含有的化学成分种类众多、结构复杂、含量低，并且相当多的中草药稳定性差，若采用常规的分离鉴定技术，难度较大。LC-MS\MS联用技术分析此类产品，只需简单预处理或衍生化样品，高效快速、灵敏度高，尤其适用于含量少、不宜分离或在分离过程中容易发生变化、损失的成分。 　　AB公司研发的QTRAP技术可以将串联四级杆与线性离子阱技术有机结合在一起，扩展了质谱技术的扫描模式，为临床医学、药物代谢物鉴定、环境分析、残留药物、毒物筛查、食品安全等研究提供了同时定量定性的技术平台。 军事医学科学院生物医学分析中心于水教授 报告题目：ICP-MS技术的发展及其应用 　　ICP-MS技术具有极低的检出限和很宽的动态线性范围，干扰少、精密度高、分析速度快，可同时测定多种元素，还可提供精确的同位素信息。 　　近年来，随着屏蔽炬、碰撞反应池和高基体进样系统技术的出现，ICP-MS技术可以有效减少样品进样量，提高离子化效率，减少氧化物的形成，并有效消除基体抑制效应，使得ICP-MS成为真正意义上的无机质谱。现如今，ICP-MS技术已应用于环境、临床检验、药物分析、地球科学、法医学、临床医学、食品与卫生等领域。 北京大学生命科学学院王青松博士 报告题目：线粒体功能损伤的蛋白质组学初步研究 　　王青松博士利用双向凝胶电泳(2-DE)和MALDI-TOF/TOF质谱技术对快速老化小鼠SAMP8海马进行了衰老和退行性病变的功能蛋白质组学分析研究，初步建立了快速老化小鼠SAMP8海马的蛋白表达谱数据库，鉴定了608个蛋白点对应于376种基因产物，对于解释快速老化小鼠SAMP8早期学习记忆缺陷的分子机制具有重要的意义。 布鲁克道尔顿公司蒲海先生 报告题目：高分辨质谱仪在农药残留及违禁药物筛查中的应用 　　目前，世界上约有1000多种人工合成化合物被用作杀虫剂、杀菌剂、除虫剂等农药，这些农药的大量施用，造成严重的农药污染问题，对人体健康形成严重威胁。此外，违禁药物可以导致病原菌耐药性，具有致畸、致癌、致突变等危害，可见食品安全形势相当严峻。 　　高分辨质谱筛查方法基于真实高分辨能力的高准确度，可以一次进样完成所有峰的定量测定，无需与标准样品比对，可以做到已知、未知物质全筛查。另外，它还具备真实的同位峰型分布测定能力，2%偏差的同位素峰型测定可以排除95%的分子式可能性。 军事医学科学院生物医学分析中心周涛教授 报告题目：新型显微镜技术及其应用 　　随着生命科学研究的不断深入，研究人员对细胞水平的研究也提出了新的要求。不再仅仅满足于对单个活细胞静态特征的定性描述，需要从多层次、多角度对大量活细胞进行长时、动态以及定量的研究，这就意味着研究手段面临着新的挑战。正基于此，一些新型显微镜技术，如双转盘式共聚焦成像系统和高内涵分析系统应运而生，在生命科学的前沿领域发挥越来越重要的作用。 　　双转盘式共聚焦成像系统可以实现高速获取高质量的动态图像，同时大幅降低激光的强度，降低激光对细胞的光损伤和对荧光染料的淬灭，增强对样品的保护，可广泛应用于细胞生物学、分子生物学、药理学、分子病理学、遗传学等多个学科。 　　高内涵分析是指在保持细胞结构和功能完整性的前提下，同时分析细胞形态、生长、分化、迁移、凋亡、代谢途径及信号转导各个环节的相关参数，在单一实验中并行获取大量相关信息，大大提高了通量化活细胞分析的效率。 药物与天然产物专题报告会现场

创新进展近日，南京中医药大学单进军、谢彤团队在Analytica Chimica Acta（分析化学一区，IF: 6.558）正式发表了题为In-silico-library-based method enables rapid and comprehensive annotation of cardiolipins and cardiolipin oxidation products using high resolution tandem mass spectrometer的研究性论文。该文章基于Orbitrap高分辨质谱平台，创新性的通过计算机模拟方式，建立了心磷脂及其氧化产物的质谱谱库。凭借高分辨质谱平台的超高分辨率、亚ppm级质量精度，及Stepped NCE 高能碎裂模式（HCD）获得的丰富二级碎片信息，使得该方法获得模拟谱图与真实检测样本的谱图匹配一致性高。该创新分析方法的建立，对于解决以心磷脂及其氧化物为代表的、具有结构多样性及低丰度分析挑战的代谢物/脂质，进而研究其在疾病发生发展过程中的生物学效应，都有着广泛而深远的参考与借鉴价值，为探索全新的疾病生物标志物带来可能！（点击查看大图）文章赏析心磷脂（CL）是含有3-4个脂肪酰基侧链的独特磷脂。在真核生物中，它主要分布在线粒体内膜，占线粒体内膜磷脂总量的10-25%。心磷脂独特的锥状结构能稳定线粒体膜结构，参与维持线粒体正常的嵴形态。大量文献报道心磷脂参与细胞色素c、电子呼吸链蛋白的正常功能。异常的心磷脂含量、结构和心磷脂氧化会促使细胞凋亡并触发免疫炎症反应。在非靶向脂质组学研究中，发现并快速注释心磷脂及其氧化产物有助于探索心磷脂代谢在疾病发生发展过程中的生物学效应。然而，由于心磷脂及其氧化物的结构多样性及低丰度特征，给其分析鉴定带来极大的挑战。为了解决这一问题，团队在色谱和质谱条件优化的基础上，基于计算机模拟方法建立了心磷脂及其氧化产物的质谱谱库。谱库中涵盖了31578个单溶血心磷脂、52160个心磷脂以及42180个氧化型心磷脂的质谱谱图（谱图数据基于Q-Exactive-MS/MS质谱方法裂解模拟）。该模拟谱库具有较好的兼容性，且谱库中的模拟谱图与真实检测样本的谱图匹配度好，匹配度得分值高，并成功地运用于线粒体非靶向心磷脂表征以及人工氧化心磷脂的研究中。（点击查看大图）该研究列出了样品与模拟谱库的匹配结果，并附上了谱图相似性评分（所有模拟谱库的二级碎片和丰度均来源于标准品模拟）。在优化的色谱条件下，模拟谱库涵盖了三个常规前体离子[M-2H]2-、[M-H]-和[M+NH4]+的二级谱图，扩充了质谱谱库中心磷脂特异性谱图的数量。三种前体离子的模拟谱库谱图相似性评分较高，均表现出较好的匹配度，体现了该方法的优势。（点击查看大图）运用此方法，该研究对心、肝、脾、肺、肾、大脑、小脑、回肠、结肠、十二指肠以及Hep2、A549两种细胞系中的心磷脂进行了定性定量分析。为了评估匹配结果、验证该数据库的可靠性，对不同谱图相似性得分段的谱图数进行统计，结果显示谱图得分值均较高。在10种动物组织线粒体和细胞系样品中，一共鉴定出392种心磷脂。通过新建的计算机模拟心磷脂谱库，能够很好的区分样本中单溶血心磷脂和心磷脂，实现对复杂生物样本中心磷脂的准确测量。（点击查看大图）该研究还建立了心磷脂氧化产物的模拟谱库，并成功对小鼠心脏和肝脏线粒体中的氧化型心磷脂进行了归属。比较了两种人工氧化方式氧化产物的偏好，发现Fenton反应易于生成+O或者+2O的氧化产物，而过氧化叔丁醇的氧化反应倾向于产生+3O或者+4O的氧化产物。通过对氧化碎片个数的统计，发现占比最多的氧化碎片是C18-OH和C18-OOH，提示含有十八个碳的脂肪酰基更易被氧化。有趣的是，在过氧化叔丁醇的反应中，肝脏线粒体中的心磷脂似乎表现出更高的氧化产率，虽然没有进一步的验证，但是推测这种氧化效率的差异可能源于肝脏和心脏不同的代谢能力。团队介绍单进军，博士，教授南京中医药大学中医儿科学研究所副所长，江苏省儿童呼吸疾病（中医药）重点实验室副主任，南京中医药大学——UC Davis医学代谢组学联合实验室中方负责人。江苏省“333高层次人才培养工程”中青年学术技术带头人，江苏省“六大人才高峰”高层次人才选拔培养对象，NIH West Coast Metabolomics Center访问学者。研究方向：代谢组学与中医药；复杂疾病代谢调控机理及中药防治作用。先后主持国家自然科学基金、江苏省自然科学基金、江苏省“333”工程科研项目和江苏省高校自然科学研究重大项目等课题；以第yi或（共同）通讯作者在Gut Microbes，Pharmacol Res，Anal Chim Acta，Phytomedicine和药学学报等国内外期刊发表学术论文60余篇；获国家发明专利3项；获教育部科学技术进步二等奖、世界中联中医药国际贡献奖-科技进步二等奖和江苏中医药科学技术奖一、二等奖。现为世界中联儿童医药健康产品产业分会常务理事兼副秘书长、世界中联儿科专业委员会常务理事、中华中医药学会中药实验药理分会青年委员, 中国中医药信息研究会儿科分会理事、中国研究型医院学会儿科学专业委员会青年委员，《世界科学技术-中医药现代化》杂志中青年编委。谢彤，博士，副教授研究方向：运用代谢组学/脂质组学技术研究（1）呼吸疾病发病机制及中药干预作用；（2）中药复杂组分的体内外物质基础研究；（3）药物安全性。如需合作转载本文，请文末留言。

2021年4月，中国医学科学院药物研究所天然药物活性物质与功能国家重点实验室再帕尔阿不力孜、贺玖明团队在分析化学一区《Analytical Chemistry》期刊发表封面文章，题为“Mapping metabolic networks in the brain by using ambient mass spectrometry imaging and metabolomics”的研究成果，采用自主研发的质谱成像空间代谢组学技术，全面绘制了大鼠脑代谢网络，深入解析了东莨菪碱致大鼠记忆功能障碍模型脑的代谢变化。　　封面文章　　研究背景　　大脑是结构最复杂的器官之一，主要功能与其微区的分子相互作用密切相关。大脑的小分子调节机制对理解中枢神经功能、精神疾病机理和药物研发有很大的帮助。动物的认知过程和行为控制均依赖于脑部强大的中枢神经网络——神经连接体。科学家进行了很多研究，但是对脑部小分子网络的研究仍有不足。　　分子成像技术是研究大脑中DNA、RNA、蛋白质和代谢产物的强大工具。质谱成像技术(MSI)是一种检测大脑中蛋白质、代谢物和脂质物质的高灵敏度和高通量分子成像技术，在肿瘤边缘诊断、肿瘤生物标志物发现、药物分布和机理阐述等领域有广泛的应用。　　本文作者开发了一种基于敞开式空气动力辅助解吸电喷雾离子化质谱成像(AFADESI-MSI)技术的代谢网络映射方法，对大鼠脑不同极性的小分子代谢物(m/z 50-500 Da)进行微区分布研究，不仅鉴定出脑部几乎所有重要的代谢物，还绘制了包含神经递质、嘌呤，有机酸，多胺，胆碱、碳水化合物和脂类等20条通路的代谢网络，并使用这种代谢网络映射质谱成像方法解析了东莨菪碱致大鼠记忆功能障碍模型脑的代谢变化，为中枢神经系统疾病的治疗提供新的信息和见解。研究思路　　研究方法　　1.样本准备　　Sprague-Dawley大鼠模型腹腔注射东莨菪碱后被杀死(处理组，3只)，对照组大鼠(3只)也用同样方法杀死。获取大鼠整个大脑，在低温下将大脑切成连续的矢状切片(暴露出海马和纹状体)，用于Nissl 染色、H&E染色和质谱成像检测。　　2.空间代谢组实验　　使用AFADESI-MSI分析，代谢物质量数范围50-500 Da，质谱分辨率70,000。　　3.数据处理和代谢网络分析　　原始数据经过转化，再使用自建MassImager软件获取成像结果 在获取差异代谢物的高分辨率质谱信息后，使用Metaboanalys在线数据挖掘软件以褐家鼠(rattus norvegicus)为参考完成代谢物高通量定性，并输出代谢网络信息。大脑中复杂网络可视化使用Cyctoscope软件完成。　　4.统计分析　　两组大脑样本选择相同的微区，并将组织学和特征离子图像叠加进行确认。数据处理结果使用t检验(n = 3)进一步验证。大脑微区包括松果体、中脑导水管、脑桥、梨状皮质、延髓、丘脑、纹状体、海马、胼胝体、嗅球、大脑皮层、小脑皮层、穹窿、小脑延髓和丘脑。　　研究结果　　1.AFADESI-MSI用于大脑中极性代谢物的定位　　如图1所示，将大鼠大脑连续矢状切面通过ESI探针对逐个像素进行扫描，并将解吸的代谢物离子传输到高分辨率质量分析仪进行分析。图1E是大鼠脑部某个像素点的一个代表性质谱图，在该图中可以观察到数千个代谢物的峰。AFADESI-MSI图像还表明脑部不同功能性区域中代谢物浓度的变化。图1A-D显示了代表性代谢产物图像，在松果体、纹状体、海马、胼胝体和嗅球等亚区域具有特定分布。这些异质代谢分布与大鼠脑的功能和结构复杂性高度一致。　　实验结果表明，AFADESI-MSI的空间分辨率小于100μm，代谢物质量最大差异为0.001Da，同一物质的检测动态范围高达1000倍。如图1所示，通过AFADESI-MSI可在大鼠脑部检测到一些呈特征性分布有代表性的极性代谢物，其强度范围从0到104甚至到106。　　图1 (A-E)使用AFADESI-MSI获得的用于构建大鼠大脑代谢网络图的代表性极性内源性代谢物 　　(F)AFADESI-MSI数据采集过程 　　2.在大鼠脑绘制特定区域分布的极性代谢物图谱　　使用AFADESI-MSI在正离子和负离子模式下分别获得298个和372个微区轮廓清晰的代谢物离子图像。使用精确分子量并结合同位素丰度，通过人类代谢组数据库(HMDB)对离子图像进行识别，鉴定出多种内源极性代谢物，包括氨基酸、核苷酸或核苷、碳水化合物、脂肪酸和神经递质等。　　中枢神经系统(CNS)的特定功能和特定解剖区域相关。例如，乙酰胆碱在大脑皮层中高度表达 γ-氨基丁酸是一种抑制性神经递质，其在大脑皮层的信号强度较低，在中脑、嗅球和下丘脑中的浓度较高 多巴胺在纹状体含量较高 组胺(一种兴奋性神经递质)主要分布于丘脑和下丘脑。松果体在睡眠和光周期调节中起着重要的作用，并且由于其体积小容易被忽视。在松果体区域中，作者检测到106种极性代谢物，例如吲哚乙醛、吲哚、5' -甲硫基腺苷和褪黑激素，它们在该微结构的表达最高。褪黑激素由松果体分泌，起到调节昼夜节律的作用。质谱成像结果表明褪黑激素只能在松果体检测到。褪黑激素的上游代谢物血清素(5-HT)在松果体中也有特定的分布。此外一些未知的代谢物也仅在大鼠大脑的某个很小但特定的区域中。以上结果表明，AFADESI-MSI方法可以直接检测极性代谢产物，并具有高特异性，能呈现其在大脑微区分布的图像。　　3.在大鼠脑中绘制微区代谢网络图　　要了解大脑的结构区域发生的复杂代谢过程，不仅应准确表征代谢物，还要研究其相关性。从大鼠脑微区中提取代谢谱进行代谢网络重建。从15个微区提取的MSI数据进行峰挑选和峰对齐(图1F)，包括松果体、中脑导水管、脑桥、梨状皮质、延髓、丘脑、纹状体、海马、胼胝体、嗅球、大脑皮层、小脑皮层、穹窿、小脑延髓和丘脑，然后使用基于KEGG数据库的Metaboanalyst软件进行代谢网络分析。共找到20条KEGG代谢通路，包含126个具有微区信息的代谢物，图2显示了涉及丙氨酸-天冬氨酸和谷氨酸代谢、花生四烯酸代谢、精氨酸和脯氨酸代谢、肌酸途径、GABA能突触、葡萄糖代谢、谷胱甘肽代谢、甘油磷脂代谢、甘氨酸-丝氨酸和苏氨酸的代谢、组氨酸代谢、赖氨酸代谢、苯丙氨酸代谢、多胺代谢途径、嘌呤代谢、嘧啶代谢和TCA循环、色氨酸代谢、酪氨酸代谢、缬氨酸-亮氨酸和异亮氨酸代谢和类固醇激素合成途径。质谱成像方法提供了一种直接获取代谢网络信息的途径，以系统地深入了解大脑的代谢活动。　　图2 通过AFADESI-MSI和Metaboanalyst获得的大鼠脑中的代谢网络　　图3A展示了嘌呤代谢的分布和代谢途径，共包含17个核苷酸及相关代谢产物，饼图代表了某种代谢物在不同大脑微区的相对含量和分布，图3A中显示出不同代谢物的不同局部特征。例如腺嘌呤核糖核苷酸(AMP)和鸟苷酸(GMP)在大脑皮层和松果体中高表达，但在胼胝体和穹窿中含量较低。图3B显示了大脑不同区域的AMP分布，AMP在大脑皮层和松果体中含量很高，而在胼胝体和穹窿中含量较低。这些结果表明，大脑中代谢物分布呈现出功能性区域的差异性。这些空间和代谢途径的上游-下游转换过程为大脑局部代谢活动提供丰富信息。也证明质谱成像方法能够提供直接获取代谢网络信息的方法。　　图3 (A)通过AFADESI-MSI获得的大鼠脑中嘌呤代谢途径和相关代谢产物分布 　　(B)腺嘌呤核糖核苷酸(AMP)在大鼠脑不同区域的分布 　　4.神经递质的代谢网络解析　　神经递质在大脑不同区域具有极为复杂的代谢调节网络，使这些区域的中枢神经能够从事复杂的活动。作者分析了关键神经递质的代谢调控网络，分别为多巴胺、γ-氨基丁酸、腺苷、组胺、乙酰胆碱、5-羟色胺、谷氨酸和谷氨酰胺。图4A显示了神经递质以及相关代谢产物在大鼠脑的分布特征，它们联系非常紧密(图4B)，这些神经元彼此相互作用并形成复杂的调节网络。　　图4 |(A)大鼠脑中神经递质及其相关代谢产物的分布 　　(B)神经递质调节和代谢网络 　　5.从大鼠脑的代谢网络映射中发掘空间变化　　东莨菪碱治疗的大鼠是一种学习和记忆障碍模型，通常用于研究抗遗忘药疗效。本文作者使用AFADESI-MSI分析了对照组和东莨菪碱治疗的大鼠矢状脑切片，将发现的代谢物全面映射代谢网络，并通过代谢组学分析发现空间代谢变化。不仅可以对药物准确定量，还可以检测代谢网络相关的数百种内源性代谢物在大脑特定区域的分布。图5显示了代谢网络中检测到的各种代谢物，以及在不同大脑微区代谢物的明显改变。如图5A所示，找到三种代谢物(N-甲酰基尿氨酸、L-色氨酸和5-羟色氨酸)，属于色氨酸代谢途径，意味着东莨菪碱会干扰色氨酸的代谢过程。作者分析了东莨菪碱治疗组大鼠脑的十个微区，发现脑桥中有16种表达异常的代谢产物，而在大脑皮层中发现了7种。表明在东莨菪碱治疗下，脑桥和大脑皮层可能是受影响最严重的区域。　　图5 东莨菪碱模型大脑中极性代谢网络的变化　　图6显示了其中几种异常表达的代谢产物的分布，例如腺嘌呤在小脑皮层被下调 组胺在中脑导水管中下调 桥脑中的磷酸乙醇胺、大脑皮层中的2-氧戊二酸、纹状体中的多巴胺、胼胝体中的抗坏血酸、下丘脑中的谷胱甘肽、小脑皮层中的L-天冬氨酸和L-天冬氨酸也有所变化，这些代谢物的质谱成像结果(图6A-H)和相对定量结果(图6I1-18)进一步表明，大脑中药物作用后代谢物的多样性和区域特异性。这些代谢物不分区分析、含量进行全脑平均后，代谢物的微区含量差异很容易被削减。在空间上的代谢变化表明，在东莨菪碱治疗后，大鼠脑微区的代谢网络发生紊乱。但是代谢物和代谢酶是代谢网络的关键因素，基于空间分辨的代谢组学信息为发现酶或基因异常提供了线索，但若要完成完整的代谢网络分析必须进一步验证蛋白质和基因表达水平。　　图6 在东莨菪碱治疗后大鼠模型的脑部质谱成像结果和代谢产物的统计结果　　研究结论　　本文作者开发了一种空间分辨代谢网络作图方法，通过无需衍生化、特定标记或复杂样品预处理的高通量AFADESI-MSI方法和代谢组学策略，在具有复杂结构化脑组织中发现代谢分子变化。能检测出多种极性内源性代谢物，并绘制相关代谢网络，提供组织微区分布的图谱。还将多种功能性小分子(例如核苷酸、多胺、肌酸、神经酰胺代谢物)含量分布可视化。这些代谢物构成大鼠脑关键代谢网络，为理解大鼠脑的作用机制和功能探索提供新的见解。在本文中，该方法被用于东莨菪碱处理的大鼠模型脑部的代谢研究。结合微区统计数据，该方法可以绘制代谢网络图、发现某些途径代谢产物的明显失调，而且还能描绘与神经疾病直接相关微区中发生的代谢变化。

药物与天然产物分析专场 第四会议室 2013年10月23日下午 13:00-16:00 主持人：李晓东研究员 序号 报告题目 报告人单位 报告人 报告时间 1 炎症与肿瘤 军事医学科学院 国家生物医学分析中心 张学敏 13:00-13:30 2 岛津串联质谱技术 在药物代谢研究中的应用 岛津企业管理 （中国）有限公司 周佳雨 13:30-14:00 3 基于分子排阻色谱及基质辅助 飞行时间质谱技术对聚山梨酯类 化合物组成的分析研究 中国食品药品检定科学院 李晓东 14:00-14:30 4 医药标准品及其正确使用 英国LGC有限公司 孙景元 14:30-15:00 5 小鼠精子发展过程中蛋白组 动态变化分析及其分子网络构建 中国科学院生物物理研究所 杨福全 15:00-15:30 6 日立超高效液相色谱 实现药物杂质的快速高分离 日立高新技术公司 牟晓丽 15:30-16:00 2013年10月24日上午9:30-12:00 主持人：杨松成研究员 1 代谢组学在疾病研究中的应用 军事医学科学院 国家生物医学分析中心 颜贤忠 9:30-10:002 中药/天然产物中主要成分及 代谢物的高分辨质谱结构鉴定 赛默飞世尔科技 （中国）有限公司 周哲 10:00-10:30 3 替代对照品法的研究与应用 中国食品药品检定科学院 孙磊 10:30-11:00 4 安捷伦SFC/UHPLC混合系统 在药物及天然产物分析中的应用 安捷伦科技有限公司 杨新磊 11:00-11:30 5 糖组学分析技术研究 中国科学院生物物理研究所李岩 11:30-12:00 2013年10月24日下午13:00-15:30 主持人：张金兰研究员 1 脂质组学分析技术研究 中国医学科学院药物研究所 张金兰 13:00-13:30 2 AB SCIEX 中药研究的整体解决方案 AB Sciex公司 张克荣 13:30-14:003 QTOF技术：中药研究的强有力工具 安捷伦科技有限公司 薄涛 14:00-14:30 4 DGLC特色双三元液相色谱 在中草药全二维分析中的应用 赛默飞世尔科技 （中国）有限公司 张艳海 14:30-15:00 5 三重过四级杆液质联用仪 在药物分析中的应用研究 聚光科技(杭州)股份有限公司 Qiao hui 15:00-15:30