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谷胱甘肽甘氨酸标

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  • 广东省分析测试协会发布《化妆品原料 月桂酰甘氨酸(盐)含量测定 高效液相色谱法》(征求意见稿)》
    各有关单位及专家:由广东省分析测试协会组织制订的《化妆品原料 月桂酰甘氨酸(盐)含量测定 高效液相色谱法》(征求意见稿)》团体标准已完成征求意见稿,根据《广东省分析测试协会团体标准制修订工作程序》,现公开征求意见。欢迎各有关单位及专家提出修改意见,并请于2023年10月1日之前将《征求意见表》(附件3)反馈到下面指定邮箱。联系人:1.卓文珊, 13450238826,zadeozws@mail.sysu.edu.cn2.协会秘书处,020-37656885-227,gdaia@fenxi.com.cn附件:1.《化妆品原料 月桂酰甘氨酸(盐)含量测定 高效液相色谱法》(征求意见稿)》2.《化妆品原料 月桂酰甘氨酸(盐)含量测定 高效液相色谱法》(征求意见稿)》编制说明3.征求意见表广东省分析测试协会2023年9月1日附件1 《化妆品原料 月桂酰甘氨酸(盐)含量测定 高效液相色谱法》(征求意见稿)》.pdf附件2《化妆品原料 月桂酰甘氨酸(盐)含量测定 高效液相色谱法(征求意见稿)》编制说明.pdf附件3 征求意见表.doc
  • 广东省质量检验协会发布《化妆品中椰油酰甘氨酸钾的测定 高效液相色谱法》团体标准征求意见稿
    各有关单位:根据《中华人民共和国标准化法》《团体标准管理规定》(国标委联〔2019〕1号)和《广东省质量检验协会团体标准管理办法》规定,《化妆品中椰油酰甘氨酸钾的测定 高效液相色谱法》团体标准现公开征求意见,征求期限自2023年11月22日起,至2023年12月21日止。有关意见请反馈至本会秘书处。联系人:招原春(020)38835232邮箱:gdaqi@gdaqi.org广东省质量检验协会2023年11月22日附件2:广东省质量检验协会团体标准征求意见表.doc附件1:《化妆品中椰油酰甘氨酸钾的测定 高效液相色谱法》-团标征求意见稿.pdf关于《化妆品中椰油酰甘氨酸钾的测定 高效液相色谱法》团体标准征集意见的通知.pdf
  • 宁波市客户通过仪器信息网平台订购远慕谷胱甘肽、壳聚糖、维生素等生化试剂!
    宁波市客户通过仪器信息网平台订购远慕谷胱甘肽、壳聚糖、维生素等生化试剂,上海远慕是国内elisa试剂盒优质供应商,本司代理销售不同elisa试剂盒品牌的进口/国产elisa试剂盒,专业供应科研实验所需的培养基,抗体,动物血清血浆,标准品对照品,化学试剂,酶联免疫试剂盒,白介素试剂盒,金标检测试剂盒,微生物,蛋白质,ELISA种属涵盖广,凭借多年行业经验,完善的售后服务,高质量的产品,赢得客户一致好评,欢迎来电咨询! 宁波市客户通过仪器信息网订购远慕谷胱甘肽、壳聚糖、维生素等生化试剂! 我们给这位客户介绍了该产品并报完价格发去产品说明书,客户和我们沟通的非常顺畅,了解我们的产品后,客户对我们非常有信心,当即就下了订单,下面是和客户的沟通记录: 上海远慕生物科技有限公司专业供应销售各种进口/国产elisa试剂盒系列产品,公司具有良好的市场信誉,专业的销售和技术服务团队,凭着经营ELISA检测试剂盒系列多年经验,熟悉并了解ELISA检测试剂盒系列市场行情,迎得了国内外厂商的一致好评,欢迎来电来涵洽谈交流!上海远慕生物科技有限公司,致力于为生命科学研究领域提供优质产品,为广大科研工作者提供最优质服务。既能满足研发类客户对产品种类、包装、纯度的特殊要求,也能满足生产型企业 。欢迎来电咨询与订购!
  • 使用超高效合相色谱分析短杆菌肽
    使用超高效合相色谱(UPC2)分析短杆菌肽 Sean M. McCarthy, Andrew J. Aubin, 和 Michael D. Jones 沃特世公司(美国马萨诸塞州米尔福德) 应用效益 ■ 快速分离短杆菌肽 ■ 载量线性响应 ■ 准确、高精度分析短杆菌肽的方法 ■ 有可能用于其它疏水性肽和蛋白质 沃特世解决方案 ACQUITY UPC2系统 ACQUITY® SQD ACQUITY UPC2 CSH氟苯基色谱柱 Empower&trade 3软件 关键词 超高效合相色谱、UPC2、疏水性肽、短杆菌肽 简介 用反相液相色谱(RPLC)分析疏水性肽和蛋白质难度很大,因为溶液中经常需要使用洗涤剂保持疏水性物质的稳定性,而这些洗涤剂容易发生聚集和/或沉淀,严重影响它们的回收,这些因素以及其它原因使得难以用RPLC分离疏水性肽和蛋白质。 在本应用纪要中,我们为您介绍一种在ACQUITY UPC2TM系统上使用沃特世(Waters® )超高效合相色谱技术分离典型跨膜肽-短杆菌肽的方法。 短杆菌肽是由芽孢杆菌产生的一种常见和已被良好表征的跨膜肽物质,它被用作对抗革兰氏阳性和某些革兰氏阴性细菌的局部用抗生素,短杆菌肽包括通用组成为甲酰-L-缬氨酸-甘氨酸-L-丙氨酸-D-亮氨酸-L-丙氨酸-D-缬氨酸-L-缬氨酸-D-缬氨酸-L-色氨酸-D-亮氨酸-L-X-D-亮氨酸-L-色氨酸-D-亮氨酸-L-色氨酸-氨基乙醇的一族化合物,其中X取决于短杆菌肽分子,即分别占总短杆菌肽量约87.5%、7.1%和5.1%的革兰氏A(X=色氨酸)、革兰氏B(X=苯丙氨酸)和革兰氏C(X=酪氨酸),1需要交替的D和L氨基酸单元构成_-螺旋状。 我们研究了色谱柱化学品、流动相改性剂和梯度斜率对分离短杆菌肽的影响。采用优化方法分离市场上销售的非处方药物(OTC),将测定的短杆菌肽浓度与标示量进行对比。采用质谱仪测定短杆菌肽的浓度,采用选择离子谱表征每种物质。在ACQUITY UPC2系统上使用我们的方法,可得到线性和可重复的结果&mdash &mdash 测定的OTC制剂浓度为标示量的98.4%。 试验 测试条件 除非另有说明,以下是用于所有色谱最终方法的最佳条件。 UPC2测试条件 UPC2系统: ACQUITY UPC2 检测器: PDA、ACQUITY SQD PDA @ 280nm,分辨率为6 nm(补偿400至500 nm) 色谱柱: ACQUITY UPC2 CSH 氟苯基,3.0 x 100 mm, 1.7 &mu m 柱温: 50 ° C 样品温度: 15 ° C UPC2 ABPR: 1885 psi 进样量: 1 &mu L 流速: 2.0 mL/min 流动相A: CO2 流动相B: 含0.1%TFA的甲醇(除非另有标示) 梯度: 20%至30% B,1.5min SQD条件 离子源: ES+ 锥孔电压: 20 V 毛细管电压:3.7kV 源温度: 150 ° C 脱溶剂气温度: 500 ° C 脱溶剂气体流速: 400 L/hr 锥孔气体流速: 25 L/hr SIR: 922.6,930.3,941.9 数据管理 Empower 3软件 样品描述 用解硫胺素芽孢杆菌(短芽孢杆菌)制备的短杆菌肽从Sigma Aldrich公司购买,将样品溶解在甲醇中制成0.5mg/mL浓度的溶液,如需要,可用甲醇稀释。含有短杆菌肽的非处方软膏是从当地药店购买的。将0.2g软膏溶解在10mL正己烷中,然后用5mL甲醇萃取短杆菌肽,去除甲醇层,用0.2-&mu m的烧结玻璃盘过滤,然后直接进样ACQUITY UPC2系统。 结果与讨论 我们系统性地筛选了四种色谱柱,测定哪种分离效果最佳,结果如图1所示,色谱柱筛选过程可在1小时内非常快速地完成。在我们设定的筛选条件下,BEH 2-EP和BEH色谱柱未检测到谱峰,由于其它色谱柱表现出合适的色谱性能,因而未对这两者的非洗脱原因深入研究,其中ACQUITY UPC2 CSH氟苯基色谱柱检测的色谱峰形最佳,因此采用该色谱柱继续研究。 图1.通过短杆菌肽标准物的色谱峰形和保留时间筛选各种化学特性色谱柱。所有色谱柱规格为3.0x100mm,填装亚-2-微米填料;所有分离条件都采用流动相 A:CO2、流动相 B、含0.1% FA的MeOH、2 mL/min, 3%B至25% B,5min。 为了分离短杆菌肽物质,对酸性改性剂的影响进行了研究,结果表明:使用三氟乙酸(TFA)可得到稍好的峰形,提高了短杆菌肽A和短杆菌肽C之间的分离度,结果如图2所示。已知TFA会抑制质谱电离,但每种物质的信号都足以定量检测治疗制剂,后续将对此进行讨论。对于要求更高灵敏度的应用,可能需要降低TFA浓度或使用甲酸,以达到希望的检测限值。 图2.酸性改性剂对分离短杆菌肽的影响。 当设置好合适色谱条件后,通过减少梯度时间优化分离过程,结果如图3所示,我们能够在1.5分钟时间内使每种短杆菌肽组分的分离度达到1.4或更高,在相同流速下通过减少运行时间增加梯度斜率,不但实现有效分离,同时还将短杆菌肽A的信噪比从336提高至605。 图3.UV 280-nm痕量检测优化分离短杆菌肽A、B和C。 我们测试了最佳分离条件,能够使用单四极杆质谱(SQD)检测每种物质,图4显示:每种物质都被质谱良好分离和检测到,另外每种短杆菌肽物质都显示含有绝大多数的M+2H离子,后续的研究将使用这些参数进行选择离子监测。 图4:每种短杆菌肽物质的总离子图谱-A和加合离子图谱-B-D。选择强度最高的离子评估市场上销售的抗菌制剂中的短杆菌肽含量,对于多肽序列,红色残基是L型同分异构体,黑色残基是D型同分异构体。 为了评估我们的方法是否适用于定量分析市场上销售的非处方药中的短杆菌肽,我们在ACQUITY SQD上使用选择离子监测,结果如图5A所示。我们绘制浓度-峰面积曲线,得到每种物质的校正曲线。结果发现:如图5B-D所示,每种成分在测试范围内都呈线性响应。另外还使用校正曲线测定了非处方药物中的每种短杆菌肽物质浓度。 图5,图A-25.0、12.5、1.25和0.625mg/mL浓度的标准溶液中含有短杆菌肽物质的叠加选择离子谱。图B、C和D-每种短杆菌肽A、B和C各自的MS峰面积线性拟合图。 使用开发的方法评估非处方药物中的短杆菌肽物质的浓度和相对丰度。如图6所示,重复分析结果表明:每种短杆菌肽%RSD值小,计算浓度与标签上的标称值相吻合;我们还发现短杆菌肽物质的相对丰度与文献报道的丰度非常吻合1。 图6. 从抗菌软膏中萃取的短杆菌肽A、B和C的叠加选择离子谱重复进样分析的计算RSD值(N=3)在可接受限值以内,计算丰度与文献报道数值非常吻合1。 结论 正如本应用纪要所展示的,ACQUITY UPC2系统与ACQUITYUPC2色谱柱化学结合使用,可为短杆菌肽提供简单、准确和可重现的分析方法。该工作表明ACQUITY UPC2系统可用于分析疏水性肽,还可能用于分析疏水性蛋白质,例如膜蛋白。 参考文献 1. The Merck Index and Encyclopedia of Chemicals, Drugs, and Biologicals.13th ed. Whitehouse Station, NJ : Merck Research Laboratories 2001. 关于沃特世公司 (www.waters.com) 50多年来,沃特世公司(NYSE:WAT)通过提供实用和可持续的创新,使医疗服务、环境管理、食品安全和全球水质监测领域有了显著进步,从而为实验室相关机构创造了业务优势。 作为一系列分离科学、实验室信息管理、质谱分析和热分析技术的开创者,沃特世技术的重大突破和实验室解决方案为客户的成功创造了持久的平台。 2010年沃特世拥有16.4亿美元的收入和5,400名员工,它将继续带领全世界的客户探索科学并取得卓越成就。 联系人: 叶晓晨 沃特世科技(上海)有限公司 市场服务部 xiao_chen_ye@waters.com 周瑞琳(GraceChow) 泰信策略(PMC) 020-83569288 13602845427 grace.chow@pmc.com.cn
  • 冻干配方深度解析:不同组分的相互作用及对功能的影响
    随着生物制药的迅猛发展,冻干已经成为一种有效的技术来解决制药过程中存在的化学,物理,生物的不稳定性问题。结合冻干本身的技术特点,冻干产品开发的*目的是要保证产品质量的同时利用最短的生产时间来节约成本。产品的质量包括安全,高效,稳定,较短的复水时间,优雅的蛋糕外观等。众所周知,冻干是一个复杂的传热传质的过程,如果处理不当,在冷冻以及干燥过程中,样品中的活性成分以及赋形剂会发生一些物理或化学变化,从而破坏了各自原有的功能特性,因此需要进行采取合理的方法来加以解决,从而达到冻干制剂开发的*目的。 预冻阶段 样品溶液随着温度的降低,含有的水先冻结成冰晶析出,剩余的溶液的浓度越来越大,形成*浓缩冻结液,溶质和溶剂分离,在这个阶段,水分的结晶会导致蛋白浓度增加,赋形剂浓度增加,离子强度增加,粘度增加,赋形剂结晶或相分离,pH改变等,这些可能会影响到蛋白的稳定性。 干燥 结晶的冰通过升华去除,未结晶的冰通过解吸附去除,样品中的水分含量是一个动态变化的过程,样品会面临水分去除产生的应力,即干燥应力,导致配方中成分发生一定的变化。 储存 较低的水分含量,温度的偏差,赋形剂的相分离。常用赋形剂的功能性及物理状态赋形剂期望的物理状态常用成分保护剂/稳定剂无定形蔗糖,海藻糖填充剂晶体甘露醇缓冲液无定形磷酸盐缓冲液,组氨酸缓冲液,柠檬酸盐缓冲液等表1:常用赋形剂的功能性及期望的物理状态然而在冻干过程中,活性成分以及赋形剂之间具有复杂的相互影响,不同的浓度,不同的比例,不同的种类等都会引起一些结构状态的变化,从而导致其原本的功能丧失,比如:若海藻糖结晶会导致保护功能的丧失;若甘露醇变为无定形结构,会降低产品的关键温度,并且无定形态具有较差的稳定性,丧失了其作为填充剂的功能;若缓冲液成分结晶,会导致pH值的变化,缓冲功能丧失,蛋白稳定性受到影响。因此研究各个配方组分之间的相互影响作用对确保*产品的质量具有较大的作用。 01.糖类和填充剂功能性之间的相互影响 双糖是最常用的冻干保护剂,如蔗糖,海藻糖,双糖与蛋白的最小质量比通常为3:1到5:1,但是糖类通常会降低样品的玻璃态转化温度,使得冻干通常会花费较长的时间,因此会将糖类跟具有较高共晶融化温度的填充剂结合使用,如甘露醇,甘氨酸,这样可以让样品在较高的温度下进行干燥,形成良好的外观结构,节约干燥时间(Tang and Pikal, Pharm Res. 2004 Johnson, Kirchhoff and Gaud, J Pharm Sci. 2001)。市面上有一些药品就是以这种方式开发的,如阿必鲁泰(Tanzeum),是一种融合蛋白,糖尿病患者用药,配方中含海藻糖以及甘露醇成分;沙格司亭冻干粉注射剂(Leukine)是一种源于酵母的重组人粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子(rhGM-CSF),能够刺激各种免疫细胞的生长和活化,已用于白血病患者降低感染风险,配方中含蔗糖和甘露醇成分;鲁磨西替(Lumoxiti)是一种单抗抗癌制剂,配方中含蔗糖和甘氨酸成分。 图1:阿必鲁泰(Tanzeum)这种结合的有效性取决于:在冻干和储存过程中两种赋形剂的物理形态;正确的比例以及冻干条件。理想状态下,整个过程中糖类应当处于无定形状态,起到稳定剂的作用;填充剂在干燥之前应当充分结晶,使得样品具有良好的结构强度,提高关键产品温度,缩短冻干时间。 Part.1 蔗糖对甘氨酸填充剂结晶的抑制影响实验通过将蔗糖和甘氨酸以不同比例(从1:9到9:1)溶解于水中,分别在15℃退火1h 和不进行退火,冻干后样品通过近红外光谱测定甘氨酸的结晶度。观察到当蔗糖:甘氨酸>4时,甘氨酸失去了其填充剂的功能(Bai et al., J Pharm. Sci. 2004)。 图2:蔗糖对甘氨酸填充剂功能的影响Figure plotted from data given in Bai et al., J PHarm. Sci. 2004 Part.2 海藻糖+甘露醇功能性的相互影响不同比例的海藻糖+甘露醇溶液进行冻干,二者的比例决定了各自的物理形态以及其发挥的功能性(Jena, Suryanarayanan and Aksan, Pharm Res. 2016)。海藻糖:甘露醇甘露醇的物理形态海藻糖物理形态3:1无定形无定形2:1晶体晶体1:1晶体晶体1:3晶体无定形表2:海藻糖和甘露醇比例对其物理形态及功能性影响海藻糖在酸性条件下不会水解,具有较高的玻璃态转变温度,但是具有结晶倾向性。当冻干的条件利于海藻糖无定形形态存在时,会抑制甘露醇的结晶,相反,当冻干的条件利于甘露醇结晶形态存在时,会促进海藻糖二水合物的产生,失去其无定形结构,二者相互抑制,因此需要确定*的一个比例条件,确保各自能发挥本身应起的作用。从实验结果来看,当海藻糖和甘露醇比例为1:3时,甘露醇保持其原有的晶体形态,海藻糖保持其原有的无定形态,在配方中分别起填充剂和稳定剂的功能(Sundaramurthi and Suryanarayanan, J. Phys. Chem. Letters 2010 Sundaramurthiet. al., Pharm. Res. 2010 Sundaramurthi and Suryanarayanan, Pharm. Res. 2010 )。 Part.3 海藻糖、API(BSA)和甘露醇的相互影响海藻糖—BSA---甘露醇冻干混合液,海藻糖和BSA的不同比例对海藻糖物理形态的影响,甘露醇浓度固定在10%W/W,总的固形物含量22%W/W(Jena et al., Int J. Pharm.2019)。BSA:海藻糖甘露醇物理形态海藻糖物理形态 _ _冻结过程中干燥产品中10:1δ-甘露醇无定形无定形2:1MHH, δ-& β-mannitol海藻糖二水合物部分结晶1:1海藻糖二水合物部分结晶1:2海藻糖二水合物无定形表3:BSA和海藻糖比例对海藻糖物理形态影响实验结果表明当BSA与海藻糖比例为10:1时,海藻糖能起到良好的稳定剂作用。 Part.4 蔗糖和甘露醇的相互影响除了抑制作用外,糖可能会改变甘露醇的存在形式,甘露醇有几种形态存在,无水甘露醇(α-,β-,δ-)和半水合物-MHH。研究发现当蔗糖:甘露醇为1:4时,蔗糖会保留无定形态,甘露醇为结晶态(部分以MHH形式存在),MHH甘露醇在*的干燥产品中是不希望存在的,在储存的过程中,MHH会脱水,释放水分,水分可能会跟产品中的其他组分进行反应,无定形状态的蔗糖吸收水分后会发生结晶,从而失去了对活性成分的保护功能(Thakral, Sonjeand Suryanarayanan, Int J. Pharm. 2020)。因此,综上所述,开发稳定的冻干产品配方,并达到期望的产品质量属性,需要正确地选择赋形剂的浓度,包括糖与填充剂的比例,蛋白与糖的比例,并且需要对冻干条件进行优化。 02.API/赋形剂对缓冲液功能性的影响 缓冲液需要加入到溶液中进行pH的控制。常见的缓冲液包括磷酸钠缓冲液,磷酸钾缓冲液,组氨酸缓冲液,tris 缓冲液,柠檬酸盐缓冲液,琥珀酸盐缓冲液等。冻干产品缓冲液的选择需要考虑蛋白的pKa以及缓冲液组分的结晶倾向,如磷酸钠缓冲液中,酸性的磷酸二氢一钠是无定形态;碱性的磷酸氢二钠在冻结过程中会结晶成Na₂ HPO₄ 12H₂ O,导致冻结浓缩液的pH降低,失去了缓冲液的功能,因此缓冲液成分的结晶往往是不期望的。 Part.1 缓冲液,蛋白,糖之间的相互影响有实验研究了10mM 磷酸钠缓冲液,100mM 磷酸钠缓冲液,含5% w/w的纤维二糖,纤维二糖,在低pH下不会水解,不会结晶(通过在冻结过程中测定其pH值以及使用原位X射线衍射仪对结晶组分进行鉴定)以及100mM 磷酸钾缓冲液三种缓冲液与纤维二糖,蛋白之间的相互影响,如下表所示(Thorat, Munjal, Geders and Suryanarayanan, J. Control Rel.2020)——缓冲液糖蛋白pH变化Na₂ HPO₄ 12H₂ O结晶100mM磷酸钠--- _4.1YES5%W/W纤维二糖 _1.1NO---10mg/ml BSA3.1YES5%W/W纤维二糖10mg/ml BSA1.0NO10mM磷酸钠 _ _2.8YES _10mg/ml BSA0.6NO100mM磷酸钾 _ _-0.2---_10mg/ml BSA-0.2---表4:缓冲液、糖及蛋白成分对pH变化的影响样品中活性成分蛋白、糖与缓冲液之间具有协同作用,蛋白可以抑制缓冲液结晶,使其保持无定形状态,缓冲液反过来可以维持特定的pH值,增加蛋白的稳定性;一定浓度的糖可以抑制缓冲液的结晶,保持其无定形态,从而维持特定的pH值,提高蛋白稳定性。 Part.2 甘氨酸对磷酸钠缓冲液结晶以及pH变化的影响磷酸钠缓冲液浓度甘氨酸浓度(%W/V)pH改变10mM无定形~1.50.4~0.50.8~2.5>0.8~2.7100mM--~3.20.4~2.70.8~2.4>0.8活动时间:12月1日-12月31日本轮活动奖品:兔年定制日历/挂历(奖品见下图)活动参与方式:1. 在德祥Tegent公众号12月中,发布的任意一篇文章后评论,评论越精彩,中奖几率越大;2. 我们将会在每篇文章后评论的粉丝中抽取一名幸运粉丝,送出奖品;3. 中奖名单将会在下一期推文公布!记得要关注德祥不要错过哦!4. 中奖的粉丝请将收件信息发送到德祥Tegent公众号后台,包含:姓名、联系方式、收件地址;5. 12月1日-12月31日内,每周每篇的推文文后进行评论,都有机会获得不同的奖品。 *图片来源于网络,旨在分享,如有侵权请联系删除
  • 实用建议:如何合理设计稳定的冻干蛋白配方(一)
    为什么要用冻干的方法制备稳定的蛋白药物产品?在蛋白药物治疗的早期研发中,有必要设计一种在运输和长期储存期间稳定的配方。显然,水溶剂的液体产品对于生产来说是很容易且经济的,对于终端使用者也是十分方便的。水溶剂的液体产品存在的问题1. 大多数的蛋白以液体状态存在时,易于化学(脱酰胺或氧化)和/或物理降解(聚合,沉淀) 2. 如果严格控制水溶剂蛋白的储存条件,并且对配方进行合理设计,可以减缓其降解,但是在实际的运输过程中,精确控制储存条件通常是行不通的,蛋白会因受到多种应力的作用而变性,包括摇动,高低温,冷冻等 3. 尽管会设计配方和运输条件尽可能规避这些应力导致的损害,但是仍然不能足够阻止在长期储存过程中造成的损害。例如,在某些情况下,尽量减少化学降解的条件会导致物理损伤,反之亦然,那么就无法找到提供必要的长期稳定性的折衷条件。解决方案:冻干配方设计合理的冻干配方,理论上可以解决以上存在的所有这些问题。在干燥的样品中,降解反应可以得到充分的抑制或减缓,蛋白产品在室温状态可以仍然维持其稳定性,保存期可达到数月或数年的时间。而且,在运输过程中,短期的温控偏离,冻干的蛋白样品通常也不会受到损害。即使在两种或多种降解途径需要不同条件才能实现最大热力学稳定性的情况下,干燥产品中反应速率的降低也可以实现长期的稳定性。因此,一般来说,当配方前研究表明在液体配方中不能获得足够的蛋白稳定性时,冷冻干燥提供了颇有吸引力的替代方案。冻干蛋白配方可能遇到的问题然而,相对水针剂产品,只需要简单灌装即可来说,冻干过程较为复杂,且耗时、成本高,再有,一个十分关心的问题,如果配方中没有合适的稳定赋形剂,大多数蛋白制剂在冻干的过程中至少部分会因冻结应力和脱水应力而变性,结果通常是不可逆的聚合,通常是在冻结之后立即聚合或在储存过程中,小部分蛋白分子发生聚合。因为大多数的蛋白药物是非肠道给药,即使只有百分之几的蛋白聚合也是不可以接受的。因此,只是简单的设计一个配方,允许蛋白能承受冻干过程中的应力,但是无法确保冻干后的样品能有长期的稳定性。一个较差的冻干配方,蛋白很容易发生反应,须要求在零度以下储存,这样的配方应当认为是不成功的。本文将提供一些实践的指导,用于配方的设计,可以在冻结和干燥过程中保护蛋白,并且在室温条件下长期储存和运输过程中具有很好的稳定性。再有,会简要地讨论,配方设计须考虑到工艺条件的物理限制,已获得最终低水分含量的良好蛋糕。我们将不讨论冻干工艺的设计和优化,也不会偏离关于赋形剂选择的实用建议,以解决关于这些化合物稳定蛋白质的机制的争论。有丰富经验的药物科学家可能跟这篇文章的内容也没有很大的关系,但是可以将蛋白药物产品推向市场,然而,我们的目标主要是针对对于稳定的冻干蛋白配方设计还不太了解以及具有很大挑战的那些研发人员提供一个很好的开始。 配方设计的主要制约因素有哪些?当合理设计冻干配方时,需要考虑的因素很多,从整体来看,工作会比较复杂,但如果能很好的理解决定最终成功的主要限制因素,那么就会容易很多。01蛋白的稳定性首先记住蛋白产品选择冻干方法的主要原因是其不稳定性,整个配方中最敏感的成分也是蛋白质,那么在配方设计中首要关心的是赋形剂的选择,能够提供蛋白好的稳定性。02最终药物配置在配方研发开始之前,须确定好最终药物的配置,需要考虑的问题包括给药途径(常为非肠道给药),共同给药的其他物质,产品体积,蛋白浓度,冻干盛装容器(西林瓶、预充针或其它)等,如果最终药物需要多次使用,在配方中需要加入防腐剂,这个可能会降低蛋白的稳定性。03配方张力在选择赋形剂时,可能会考虑设计等张溶液,甘露醇和甘氨酸通常是良好的张力调节剂,这些赋形剂经常优于NaCl,因为NaCl具有较低的共晶融化温度和玻璃态转变温度,使得冻干更难进行。另外,如果样品中含有相对低的蛋白量,经常会加入填充剂,避免在冻干的过程中蛋白损失,甘露醇和甘氨酸同时也可以充当这个角色,因为他们会最大程度的结晶并且形成机械强度较高的蛋糕结构。然而,须意识到单独使用晶体类的赋形剂通常不能够在冻干过程和储存期间给蛋白提供足够的稳定性。04产品的蛋糕结构最终冻干的样品须具有优雅的外观结构,较强的机械强度并且没有出现任何塌陷和/或共晶融化,水分残留要相对较低(1g水/100g 干物质),如果产品发生塌陷,不仅外观不能接受,而且会导致样品最终的水分含量较高,复水时间延长。05产品玻璃化转变温度为了确保干燥后蛋白具有长期稳定性,非晶态成分(包含蛋白)的玻璃转化温度要高于计划的储存温度。水是无定形相的增塑剂,需要保持较低的水分含量确保样品的Tg 要高于运输和储存的最高温度。06产品塌陷温度一般来说,达到最终的目标,在整个冻干过程中,需要维持产品温度在其玻璃转化温度以下。在干燥过程中,当冰晶升华时,对于非晶态样品,产品温度须维持在其塌陷温度以下,塌陷温度通常与热致相变温度(也就是最大冻结浓缩无定形相的玻璃态转变温度Tg’)一致,同时,也有必要维持产品温度在任何晶体成分的共晶融化温度以下。在实际中,这些温度可以通过差示扫描量热仪DSC或冻干显微镜来测定。在配方开发中有必要测定产品的塌陷温度。 冻干显微镜Lyostat5及搭配使用的DSC模块为什么要测定塌陷温度?在低于产品的塌陷温度下干燥是需要付出代价的,产品的温度越低,干燥的速度越慢,干燥的成本就越高。通常,在-40℃以下干燥是不实际的,同时样品能降低到的温度还受一些物理条件的限制,比如冻干机的性能以及产品的配方。在配方开发过程中,药物研发人员应该与工艺工程师(设计冻干工艺人员)紧密配合,并且清楚了解放大化生产型冻干机与实验室研发冻干机的区别是非常重要的,通常情况下,生产型冻干机和实验室冻干机在工艺参数控制方面会有所不同,一部分原因是生产型冻干机较大,在冻干过程中每瓶样品的产品温度差异较大。因此,如果对冻干过程熟悉的研发人员可以提供有用的信息帮助配方科学家做出正确的判断,避免由于误判导致将较好的配方排除在外。对于塌陷温度较低的产品,也有一些方法,如可以通过控制过程参数来实现短时快速干燥。配方设计需平衡蛋白稳定性和塌陷温度很明显,配方设计的一个目标是保证蛋白稳定性的前提下提供较高的塌陷温度,产品的塌陷温度主要取决于配方的组成,如果蛋白的含量超过所有溶质的20%,会对Tg’有较大的的影响。尽管单纯的蛋白溶液通常用DSC很难测出Tg’,根据实验得出,增加蛋白含量,对于大多数的配方来说,均可以提高Tg’。通过外推法得到纯的蛋白溶液的Tg’,大约为-10℃,远远高于大多数的单一赋形剂的Tg’(如蔗糖的Tg’为-32℃),因此,从工艺过程的经济角度考虑,更期望配方中较高的蛋白质和稳定剂比例,然而,蛋白的稳定性通常随着稳定剂与蛋白含量比例的增加而提高,因此须在高的塌陷温度和较好的稳定性方面做出平衡。并且,如下文讨论的内容,随着蛋白浓度的增加,蛋白质在预冻过程中抵抗冻结应力损伤的能力就会得到改善,那么在高蛋白浓度和高稳定剂和蛋白重量比的情况下,稳定性是最好的,这样,就会导致整个配方较高的固形物浓度,给工艺带来困难,总浓度超过10%的配方将比较难冻干。如何改变Tg'?在升华之前对配方进行一些处理可以改变Tg’,如经常使用的退火处理,在退火处理过程中,会从无定形相中移走一小部分成分,如使用甘氨酸作为晶体的填充剂,取决于预冻的方法,可能一部分的甘氨酸分子会保留在样品的无定形相中,甘氨酸具有相对较低的Tg’(-42℃),因此让甘氨酸尽可能的结晶是非常重要的,这样可以提高样品中无定形相的Tg’,加快干燥,节省成本。对于赋形剂结晶,设计理想完善的方案,可以用DSC模仿冻结和退火工艺的条件来进行,这个方法可以参考Carpenter 和 Chang的文章内容。 在哪些步骤蛋白需要维持稳定性?实际上,从灌装到最终干燥的产品复水,每一步均会对蛋白造成损伤,并且要求配方的成分能够抑制蛋白的降解。在快速处理步骤(如灌装,预冻,干燥和复水等)中,主要的问题通常是物理损害,如低聚物的形成和/或蛋白沉淀;通常,蛋白从液体到固体的转变,相对与减缓化学变化,更多的会减缓蛋白的物理变化的速率,因此,储存过程中的化学降解经常是更严重的稳定性问题。在储存期间或复水时,蛋白也会发生聚合。在预冻和干燥过程中,受到冻结和干燥应力的作用,蛋白的结构很容易遭到破坏,如果在这些过程中,能够抑制蛋白去折叠(变性),那么降解过程就会达到最小化,因此,配方设计主要的关注点就是在这些过程中能够保护蛋白,在干燥后的样品中具有较高的Tg及较低的含水量,能阻止样品内部发生化学反应,更好的保持蛋白的天然性能。01在预冻过程中的蛋白的稳定性特定的蛋白是否易受冷冻破坏的影响取决于许多因素,除了在配方中包含适当的稳定剂外。一般来说,会考虑三个很重要的参数:蛋白浓度,缓冲液的种类以及预冻方法。蛋白浓度增加蛋白质的浓度能够提高蛋白对冻结变性的抵抗力,可以通过简单地测定冻融后蛋白聚合的百分比,该百分比与蛋白质浓度呈反比。通常,如果预冻过程中去折叠的蛋白分子部分与浓度无关,那么预计增加蛋白浓度会增加蛋白聚合。然而,现在人们认为,增加蛋白质浓度会直接减少冷冻诱导的蛋白质去折叠。据推测,冻结阶段的损伤包括蛋白在冰水界面的变性,假设只有有限数量的蛋白分子在这个界面变性,增加蛋白的初始浓度会导致较低比例的变性蛋白。处于实际的目的,将蛋白浓度作为一个重要的考虑因素,在配方开发过程中尽可能保持较高的浓度,就显得特别简单了。缓冲液种类缓冲液的选择也是非常关键,主要引起问题的是磷酸钠和磷酸钾,在预冻和退火过程中,二者的pH值会有明显的变化。对于磷酸钠,其二元碱形式的容易结晶,导致在冷冻样品中,剩余的无定形相中的pH会降到4或更低。对于磷酸钾,其二氢盐结晶后,pH会变到接近9. pH改变的风险以及对蛋白的损害可以通过提高最初的冷却速度,限制退火步骤的时间,降低缓冲液的浓度等来控制,所有这些措施可以降低盐类结晶的机会。快速冷冻,不进行退火也限制了蛋白质在暴露在冷冻状态下的时间。尽管其他的赋形剂能够辅助抑制pH的改变,较好的方法是避免使用磷酸钠和磷酸钾。在预冻阶段pH有较小变化的缓冲液包括柠檬酸盐,组氨酸,Tris溶液等。预冻方法排除由于pH变化造成的问题,在实验中发现,预冻过程中,蛋白质受破坏的程度跟冷却的速率有关系,较快的冷却速度形成的冰晶体较小,冰的比表面积越大,受破坏的程度越大,这个推测是由于蛋白在冰水界面变性导致。冷却的速度通常受冻干机设备本身性能的限制,然而,一些对冷冻敏感的蛋白,即使慢速冷却也会导致其变性。02、在干燥和储存过程中蛋白的稳定性尽管整个蛋白分子在预冻过程中保持了其原有的结构,然而,在后续的脱水干燥过程中如果不加入合适的稳定剂也会面临变性的风险。简单的说,当去除蛋白分子的水合外层时,蛋白质天然的结构便遭到破坏。对多个蛋白的红外光谱研究表明:无合适的稳定剂存在时,在干燥的蛋白样品中,其结构将会遭到去折叠。如果样品迅速复水,损伤的程度(如,聚合百分比)与干燥蛋白质的红外光谱的非天然表现直接相关。因此,降低复水后结构的破坏需要减小预冻和主干燥过程中蛋白结构的去折叠。而且,即使样品立即复水后100%的天然蛋白分子被恢复,干燥的固体中也会有相当一部分去折叠的分子。在复水过程中分子内的再折叠可以主导分子间的相互作用,从而导致聚集,在复水后表现为100%的天然分子。适当的赋形剂可以阻止或至少减轻蛋白结构的去折叠,配方是否成功可以通过红外光谱检查干燥后蛋白的二级结构来立即判断,更重要的是,发表的一些研究显示,干燥样品的长期稳定性取决于干燥过程中天然蛋白的保留量,如果干燥后的蛋白样品存在结构上的去折叠,即使样品在低于其Tg温度以下储存,蛋白也会很快被破坏,因此,红外光谱法可作为蛋白配方的另外一种工具,研发人员可以在冻干后对样品进行检测,确定其结构是否遭到破坏。欢迎先关注我们,下一期内容将继续为大家带来“实用建议:如何合理设计稳定的冻干蛋白配方(二)”,详细分享:蛋白样品冻干的首选赋形剂有哪些、基于成功蛋白冻干配方会导致最终失败的一些细节问题等。莱奥德创冻干技术分享关注“莱奥德创冻干工场“,立即获取冻干线上技术分享内容。基于对于冻干研发的一些考量,莱奥德创创建了金字塔冻干技术分享平台:包含了从冻干理论基础,到配方和工艺开发,再到放大及生产,以及进阶的设备管理和线上线下专题内容分享。内容结合了来自Biopharma的冻干理论指导体系、来自于莱奥德创产品经理及应用工程师的实践经验总结及国内外专家的专题内容。获取方式Step 1:关注公众号 扫码关注莱奥德创公众号Step 2:点击菜单栏“冻干讲堂” Step 3:点击你感兴趣的内容Banner Step 4:开始学习 更多关于冻干技术分享平台的介绍请点击下方阅读:● 冻干免费技术内容获取-莱奥德创金字塔冻干技术分享平台► 点击阅读如果您对上述设备或冻干服务感兴趣,欢迎随时联系德祥科技/莱奥德创,可拨打热线400-006-9696或点击下方链接咨询。译自:《Rational Design of Stable Lyophilized Protein Formulations:Some Practical Advice》 John F.Carpenter,Michael J.Pikal,Byeong S.Chang,Theodore W.RandolpH pHarmaceutical Research, Vol.14,No.8,1997* 如有理解错误之处,还请参考原文关于莱奥德创冻干工场上海莱奥德创生物科技有限公司专注于提供前沿的冻干设备应用和制剂开发相关服务,依托于合作伙伴加拿大ATS集团SP品牌和英国Biopharma Group等的紧密合作,致力于促进中国生物医药技术创新升级,助力中国大健康行业的持续发展。莱奥德创在上海及广州设有实验室,拥有专业的技术团队及国内外专家支持体系。莱奥德创面向生物制药、食品科学等各个领域行业客户,提供冻干研发、放大、委托生产及培训等服务。前期研发● 产品配方特征研究:共晶点温度(Te)、塌陷温度(Tc)、玻璃态转化温度(Tg'、Tg)测定等;● 实验室工艺开发:冻干工艺开发:冻干制剂配方开发,工艺确定,申报材料撰写;● 冻干工艺优化:利用中试冻干机上PAT工具优化及缩短工艺;● 冻干产品质量指标测试:水分含量,冻干饼韧度分析;● 咨询服务:如产品外观问题、产品质量问题、其他troubleshooting等;工艺放大/技术转移● 冻干工艺转移/放大: 远程技术指导+现场服务;● 小批量冻干生产(NON-GMP),临床一期生产(GMP);其他业务● 企业小团队线上线下培训服务:冻干原理,工艺开发,设备使用维护等;● 冻干设备租赁服务。400-006-9696www.lyoinnovation.com莱奥德创冻干工场中国(上海)自由贸易试验区富特南路215号自贸壹号生命科技产业园4号楼1单元1层1002室德祥科技德祥科技有限公司成立于1992年,总部位于中国香港特别行政区,分别在越南、广州、上海、北京设立分公司。主要服务于大中华区和亚太地区——在亚太地区有27个办事处和销售网点,5个维修中心和2个样机实验室。30多年来,德祥一直深耕于科学仪器行业,主营产品有实验室分析仪器、工业检测仪器及过程控制设备,致力于为新老客户提供更完善的解决方案。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。与高校、科研院所、政府机构、检验机构及知名企业保持密切合作,服务客户覆盖制药、医疗、商业实验室、工业、环保、石化、食品饮料和电子等各个行业及领域。2009至2021年间,德祥先后荣获了“最具影响力经销商”、“年度最佳代理商“、”年度最高销售奖“等殊荣。我们始终秉承诚信经营的理念,致力于成为优秀的科学仪器供应商,为此我们从未停止前进的脚步。我们始终相信,每一天都在使这个世界变得更美好!
  • 重磅成果:再帕尔阿不力孜、贺玖明研究团队利用空间代谢组学技术绘制大鼠脑代谢网络图
    2021年4月,中国医学科学院药物研究所天然药物活性物质与功能国家重点实验室再帕尔阿不力孜、贺玖明团队在分析化学一区《Analytical Chemistry》期刊发表封面文章,题为“Mapping metabolic networks in the brain by using ambient mass spectrometry imaging and metabolomics”的研究成果,采用自主研发的质谱成像空间代谢组学技术,全面绘制了大鼠脑代谢网络,深入解析了东莨菪碱致大鼠记忆功能障碍模型脑的代谢变化。  封面文章  研究背景  大脑是结构最复杂的器官之一,主要功能与其微区的分子相互作用密切相关。大脑的小分子调节机制对理解中枢神经功能、精神疾病机理和药物研发有很大的帮助。动物的认知过程和行为控制均依赖于脑部强大的中枢神经网络——神经连接体。科学家进行了很多研究,但是对脑部小分子网络的研究仍有不足。  分子成像技术是研究大脑中DNA、RNA、蛋白质和代谢产物的强大工具。质谱成像技术(MSI)是一种检测大脑中蛋白质、代谢物和脂质物质的高灵敏度和高通量分子成像技术,在肿瘤边缘诊断、肿瘤生物标志物发现、药物分布和机理阐述等领域有广泛的应用。  本文作者开发了一种基于敞开式空气动力辅助解吸电喷雾离子化质谱成像(AFADESI-MSI)技术的代谢网络映射方法,对大鼠脑不同极性的小分子代谢物(m/z 50-500 Da)进行微区分布研究,不仅鉴定出脑部几乎所有重要的代谢物,还绘制了包含神经递质、嘌呤,有机酸,多胺,胆碱、碳水化合物和脂类等20条通路的代谢网络,并使用这种代谢网络映射质谱成像方法解析了东莨菪碱致大鼠记忆功能障碍模型脑的代谢变化,为中枢神经系统疾病的治疗提供新的信息和见解。研究思路  研究方法  1.样本准备  Sprague-Dawley大鼠模型腹腔注射东莨菪碱后被杀死(处理组,3只),对照组大鼠(3只)也用同样方法杀死。获取大鼠整个大脑,在低温下将大脑切成连续的矢状切片(暴露出海马和纹状体),用于Nissl 染色、H&E染色和质谱成像检测。  2.空间代谢组实验  使用AFADESI-MSI分析,代谢物质量数范围50-500 Da,质谱分辨率70,000。  3.数据处理和代谢网络分析  原始数据经过转化,再使用自建MassImager软件获取成像结果 在获取差异代谢物的高分辨率质谱信息后,使用Metaboanalys在线数据挖掘软件以褐家鼠(rattus norvegicus)为参考完成代谢物高通量定性,并输出代谢网络信息。大脑中复杂网络可视化使用Cyctoscope软件完成。  4.统计分析  两组大脑样本选择相同的微区,并将组织学和特征离子图像叠加进行确认。数据处理结果使用t检验(n = 3)进一步验证。大脑微区包括松果体、中脑导水管、脑桥、梨状皮质、延髓、丘脑、纹状体、海马、胼胝体、嗅球、大脑皮层、小脑皮层、穹窿、小脑延髓和丘脑。  研究结果  1.AFADESI-MSI用于大脑中极性代谢物的定位  如图1所示,将大鼠大脑连续矢状切面通过ESI探针对逐个像素进行扫描,并将解吸的代谢物离子传输到高分辨率质量分析仪进行分析。图1E是大鼠脑部某个像素点的一个代表性质谱图,在该图中可以观察到数千个代谢物的峰。AFADESI-MSI图像还表明脑部不同功能性区域中代谢物浓度的变化。图1A-D显示了代表性代谢产物图像,在松果体、纹状体、海马、胼胝体和嗅球等亚区域具有特定分布。这些异质代谢分布与大鼠脑的功能和结构复杂性高度一致。  实验结果表明,AFADESI-MSI的空间分辨率小于100μm,代谢物质量最大差异为0.001Da,同一物质的检测动态范围高达1000倍。如图1所示,通过AFADESI-MSI可在大鼠脑部检测到一些呈特征性分布有代表性的极性代谢物,其强度范围从0到104甚至到106。  图1 (A-E)使用AFADESI-MSI获得的用于构建大鼠大脑代谢网络图的代表性极性内源性代谢物   (F)AFADESI-MSI数据采集过程   2.在大鼠脑绘制特定区域分布的极性代谢物图谱  使用AFADESI-MSI在正离子和负离子模式下分别获得298个和372个微区轮廓清晰的代谢物离子图像。使用精确分子量并结合同位素丰度,通过人类代谢组数据库(HMDB)对离子图像进行识别,鉴定出多种内源极性代谢物,包括氨基酸、核苷酸或核苷、碳水化合物、脂肪酸和神经递质等。  中枢神经系统(CNS)的特定功能和特定解剖区域相关。例如,乙酰胆碱在大脑皮层中高度表达 γ-氨基丁酸是一种抑制性神经递质,其在大脑皮层的信号强度较低,在中脑、嗅球和下丘脑中的浓度较高 多巴胺在纹状体含量较高 组胺(一种兴奋性神经递质)主要分布于丘脑和下丘脑。松果体在睡眠和光周期调节中起着重要的作用,并且由于其体积小容易被忽视。在松果体区域中,作者检测到106种极性代谢物,例如吲哚乙醛、吲哚、5' -甲硫基腺苷和褪黑激素,它们在该微结构的表达最高。褪黑激素由松果体分泌,起到调节昼夜节律的作用。质谱成像结果表明褪黑激素只能在松果体检测到。褪黑激素的上游代谢物血清素(5-HT)在松果体中也有特定的分布。此外一些未知的代谢物也仅在大鼠大脑的某个很小但特定的区域中。以上结果表明,AFADESI-MSI方法可以直接检测极性代谢产物,并具有高特异性,能呈现其在大脑微区分布的图像。  3.在大鼠脑中绘制微区代谢网络图  要了解大脑的结构区域发生的复杂代谢过程,不仅应准确表征代谢物,还要研究其相关性。从大鼠脑微区中提取代谢谱进行代谢网络重建。从15个微区提取的MSI数据进行峰挑选和峰对齐(图1F),包括松果体、中脑导水管、脑桥、梨状皮质、延髓、丘脑、纹状体、海马、胼胝体、嗅球、大脑皮层、小脑皮层、穹窿、小脑延髓和丘脑,然后使用基于KEGG数据库的Metaboanalyst软件进行代谢网络分析。共找到20条KEGG代谢通路,包含126个具有微区信息的代谢物,图2显示了涉及丙氨酸-天冬氨酸和谷氨酸代谢、花生四烯酸代谢、精氨酸和脯氨酸代谢、肌酸途径、GABA能突触、葡萄糖代谢、谷胱甘肽代谢、甘油磷脂代谢、甘氨酸-丝氨酸和苏氨酸的代谢、组氨酸代谢、赖氨酸代谢、苯丙氨酸代谢、多胺代谢途径、嘌呤代谢、嘧啶代谢和TCA循环、色氨酸代谢、酪氨酸代谢、缬氨酸-亮氨酸和异亮氨酸代谢和类固醇激素合成途径。质谱成像方法提供了一种直接获取代谢网络信息的途径,以系统地深入了解大脑的代谢活动。  图2 通过AFADESI-MSI和Metaboanalyst获得的大鼠脑中的代谢网络  图3A展示了嘌呤代谢的分布和代谢途径,共包含17个核苷酸及相关代谢产物,饼图代表了某种代谢物在不同大脑微区的相对含量和分布,图3A中显示出不同代谢物的不同局部特征。例如腺嘌呤核糖核苷酸(AMP)和鸟苷酸(GMP)在大脑皮层和松果体中高表达,但在胼胝体和穹窿中含量较低。图3B显示了大脑不同区域的AMP分布,AMP在大脑皮层和松果体中含量很高,而在胼胝体和穹窿中含量较低。这些结果表明,大脑中代谢物分布呈现出功能性区域的差异性。这些空间和代谢途径的上游-下游转换过程为大脑局部代谢活动提供丰富信息。也证明质谱成像方法能够提供直接获取代谢网络信息的方法。  图3 (A)通过AFADESI-MSI获得的大鼠脑中嘌呤代谢途径和相关代谢产物分布   (B)腺嘌呤核糖核苷酸(AMP)在大鼠脑不同区域的分布   4.神经递质的代谢网络解析  神经递质在大脑不同区域具有极为复杂的代谢调节网络,使这些区域的中枢神经能够从事复杂的活动。作者分析了关键神经递质的代谢调控网络,分别为多巴胺、γ-氨基丁酸、腺苷、组胺、乙酰胆碱、5-羟色胺、谷氨酸和谷氨酰胺。图4A显示了神经递质以及相关代谢产物在大鼠脑的分布特征,它们联系非常紧密(图4B),这些神经元彼此相互作用并形成复杂的调节网络。  图4 |(A)大鼠脑中神经递质及其相关代谢产物的分布   (B)神经递质调节和代谢网络   5.从大鼠脑的代谢网络映射中发掘空间变化  东莨菪碱治疗的大鼠是一种学习和记忆障碍模型,通常用于研究抗遗忘药疗效。本文作者使用AFADESI-MSI分析了对照组和东莨菪碱治疗的大鼠矢状脑切片,将发现的代谢物全面映射代谢网络,并通过代谢组学分析发现空间代谢变化。不仅可以对药物准确定量,还可以检测代谢网络相关的数百种内源性代谢物在大脑特定区域的分布。图5显示了代谢网络中检测到的各种代谢物,以及在不同大脑微区代谢物的明显改变。如图5A所示,找到三种代谢物(N-甲酰基尿氨酸、L-色氨酸和5-羟色氨酸),属于色氨酸代谢途径,意味着东莨菪碱会干扰色氨酸的代谢过程。作者分析了东莨菪碱治疗组大鼠脑的十个微区,发现脑桥中有16种表达异常的代谢产物,而在大脑皮层中发现了7种。表明在东莨菪碱治疗下,脑桥和大脑皮层可能是受影响最严重的区域。  图5 东莨菪碱模型大脑中极性代谢网络的变化  图6显示了其中几种异常表达的代谢产物的分布,例如腺嘌呤在小脑皮层被下调 组胺在中脑导水管中下调 桥脑中的磷酸乙醇胺、大脑皮层中的2-氧戊二酸、纹状体中的多巴胺、胼胝体中的抗坏血酸、下丘脑中的谷胱甘肽、小脑皮层中的L-天冬氨酸和L-天冬氨酸也有所变化,这些代谢物的质谱成像结果(图6A-H)和相对定量结果(图6I1-18)进一步表明,大脑中药物作用后代谢物的多样性和区域特异性。这些代谢物不分区分析、含量进行全脑平均后,代谢物的微区含量差异很容易被削减。在空间上的代谢变化表明,在东莨菪碱治疗后,大鼠脑微区的代谢网络发生紊乱。但是代谢物和代谢酶是代谢网络的关键因素,基于空间分辨的代谢组学信息为发现酶或基因异常提供了线索,但若要完成完整的代谢网络分析必须进一步验证蛋白质和基因表达水平。  图6 在东莨菪碱治疗后大鼠模型的脑部质谱成像结果和代谢产物的统计结果  研究结论  本文作者开发了一种空间分辨代谢网络作图方法,通过无需衍生化、特定标记或复杂样品预处理的高通量AFADESI-MSI方法和代谢组学策略,在具有复杂结构化脑组织中发现代谢分子变化。能检测出多种极性内源性代谢物,并绘制相关代谢网络,提供组织微区分布的图谱。还将多种功能性小分子(例如核苷酸、多胺、肌酸、神经酰胺代谢物)含量分布可视化。这些代谢物构成大鼠脑关键代谢网络,为理解大鼠脑的作用机制和功能探索提供新的见解。在本文中,该方法被用于东莨菪碱处理的大鼠模型脑部的代谢研究。结合微区统计数据,该方法可以绘制代谢网络图、发现某些途径代谢产物的明显失调,而且还能描绘与神经疾病直接相关微区中发生的代谢变化。
  • 干货分享 | HPLC柱后衍生法检测生活饮用水中的草甘膦
    Q:什么是草甘膦?A: 草甘膦化学名称为N-(磷酸甲基)甘氨酸,化学式为C3H8NO5P,是一种有机膦类除草剂,是一种内吸传导型广谱灭生性除草剂。几十年来一直被用于保护各种各样的农作物,由于在农业上被大量的使用,是世界上使用量最多的除草剂。 Q:草甘膦的致癌风险你知道吗?A: 2015年3月20日世界卫生组织(WHO)在日内瓦总部与联合国粮农组织(FAO)召开联合会议。公布了一份研究报告,认定孟山都的农药草甘膦,商品名“农达”可能致癌,这份研究报告来自WHO下属的国际癌症研究机构(IARC)官方网站,研究表明长期接触草甘膦会增加患非霍奇金淋巴瘤癌症的风险。 草甘膦如何通过水和土壤危害人体及环境 Q:如何监管草甘膦的使用?A: 面对使用量如此巨大的草甘膦,对其严苛管理是至关重要的,特别是应对其进行严格的检测和监控,将其的危害降到最小。目前世界各国都对大豆等作物及饮用水中草甘膦限量做出规定,甚至禁止使用草甘膦。2014年:斯里兰卡禁止使用和销售含有草甘膦,是全球首个禁用草甘膦农药的国家。2016年 :马耳他全面禁止使用草甘膦,欧盟出现首个禁用草甘膦国家,葡萄牙禁止在所有公共场所使用草甘膦。2017年:比利时禁止本国的园丁使用草甘膦,法国开始禁止在公共场所使用除草剂草甘膦。泰国限制使用草甘膦,限制使用地点,标签区域内禁止使用。2018年:丹麦政府出台了禁止在收获前喷洒草甘膦,印度旁遮普邦禁止草甘膦在该地区销售。2019年: 法国开始在农业生产上禁止使用草甘膦。 印度喀拉拉邦也宣布禁止销售、分销和使用草甘膦产品。 美国禁止将草甘膦作为干燥剂在燕麦收获前喷洒。 越南禁止进口草甘膦。 非洲马拉威暂停草甘膦进口许可。 奥地利全面禁用草甘膦。 我国在面对农药残留严重的这个棘手问题上,在对有致癌风险的草甘膦使用也是逐步收紧。其中,贵州省率先做出全面禁止草甘膦的决定,加强对农产品和生活饮用水及其水源中草甘膦残留量的检测与监管。点击可放大图片 Q:如何检测草甘膦?A:国家标准GB5749规定生活饮用水中的草甘膦限量值是0.7mg/L(与美国环保署EPA限量值一致 ),GB5750中对其检测方法做了详细描述。 作为柱后衍生的标杆企业,Pickering的应用科学家们,根据标准规定的柱后衍生方法,提供了完美的操作方法。草甘膦检测中易出现不出峰、峰型差等一系列问题,德祥售后团队凭借多年的服务经验,总结出一套成熟的应对方案,让客户无后顾之忧。 饮用水中的草甘膦可直接进样到带有柱后衍生的HPLC中。草铵膦包含一个伯胺基团也可以和邻苯二甲醛(OPA)试剂反应。利用离子色谱柱直接进样来开发一种简单方法来分离水中的草铵磷和草甘膦。这种方法消除了复杂的和繁琐的样品预处理步骤(LC/MS分析时需要)。柱后衍生利用OPA试剂确保高灵敏度的分析,消除了基质的干扰或者信号的抑制。 此方法不需要在进样前进行复杂的提取和衍生样品,避免繁琐的样品前处理步骤,减少分析时间和成本,也尽可能大程度上减少误差。 方法标准曲线草甘膦和草铵膦标准曲线范围从25 ug/L到1000 ug/L。草铵膦的二次校准曲线R2=0.9998,草甘膦的线性校准曲线R2=0.9998。 样品制备用0.45 um的尼龙滤膜过滤水样,进样 。 分析条件色谱柱:阳离子色谱柱色谱柱温度:55℃ 流速:1.0 mL/min流动相:85%的K200,15%的ACN2进样量:100 uL 柱后衍生条件柱后衍生系统:Onyx PCX 或者Vector PCX加热反应器体积:0.5 mL温度:36 ℃ 室温反应器:0.1 mL试剂1:次氯酸钠氧化剂溶液试剂2:OPA衍生试剂溶液(Picering配备加压试剂瓶,可延长试剂保留时间至两周)试剂流速:每种试剂0.3 mL/min检测器:荧光检测器 λ EX 330 nm, λ EM 465 nm Pickering柱后衍生系统用有优异的产品性能及完整的测试方案,可为企业自检、政府部门监督提供一整套优化的游离甲醛检测方法,一站式解决您所有难题。01可与任何HPLC系统一起工作02完整的分析方案03保证优越灵敏度和重现性04惰性流路设计,提高使用寿命,缩减维修成本05自动活塞冲洗,保护系统,延长使用寿命06整机安全保障,减少维护成本07快速实现方法拓展
  • 实用建议:如何合理设计稳定的冻干蛋白配方(二)
    本篇继上一篇“实用建议:“如何合理设计稳定的冻干蛋白配方(一)”继续为大家分享蛋白样品冻干的理想赋形剂有哪些、基于成功蛋白冻干配方会导致Final失败的一些细节问题等。 》》》对于蛋白样品,理想的赋形剂有哪些?从冻干对蛋白的所有危险以及我们需要在各个环节考虑的所有因素来看,快速开发一个稳定的蛋白配方看起来似乎是不可能的。幸运的是,如果我们能够采用合理的方法对配方进行很好的设计,大多数的配方问题是可以得到快速解决。这里,我们主要是对初始配方成分的选择提供基础。在一些情况下,初始的配方很有可能就是走向市场的Final产品。给定的组分,进行不同微小的修改,已经被成功地用于蛋白药物。需要强调的是对于冻干配方,在能够提供良好稳定性和结构的情况下,成分越简单越好。所加入的赋形剂都须要有数据证明对配方起有益的作用。01给定蛋白质维持稳定性的具体条件对于一些通用型的稳定剂,可以有效地保护绝大多数的蛋白质,在选择这些稳定剂之前,我们有必要通过优化影响蛋白物理和化学稳定性的具体因素来选择合适的稳定剂。影响蛋白物理和化学稳定性的具体因素:1. 避免极端的pH值可以显著降低蛋白脱氨基的几率。而且,通过优化溶液的pH值,可以显著提高蛋白在冻干过程中抵抗去折叠的能力。2. 还应该研究其他能提高蛋白质稳定性的特异性配体(通过增加去折叠的自由能)。肝素和其他聚阴离子对生长因子的稳定性影响就是一个很好的例子。3. 其它需要考虑的重要因素是离子强度对蛋白的去折叠和聚合的影响。须意识到,在预冻过程中,由于冰的形成将溶液浓缩,离子强度可增加50倍。因此负责原料药纯化和做药物配方前研究的人员已经对这些问题有了深刻的认识,配方科学家应该在着手设计冻干配方之前与他们进行沟通。即使在针对蛋白质稳定性优化的特定的溶液条件下,但是如果样品需要幸免于冻干的损害并长期保存,有必要加入一些其它的保护剂。首先,我们考虑一些已经用在冻干蛋白配方中的成分,但它们不能提供蛋白的稳定性,而且可能会促进蛋白在储存期间的破坏。我们将提供一个简单、有效的思路,并且讨论选择这些成分的原理。02不能提供蛋白稳定性的赋形剂部分多聚物作为赋形剂的优缺点在冻干工艺的快速开发过程中,为了获得一个强壮的蛋糕结构,一些多聚物,如葡聚糖,羟乙基淀粉,因具有较高的塌陷温度,导致Final产品的Tg也会比较高,常常是受欢迎的赋形剂。不好的是,这些多聚物在冻干过程中不能抑制蛋白结构的去折叠,因此在后续的储存中不能提供稳定性。无法抑制冻干诱导变性的原因大概是聚合物过大而无法与蛋白质氢键合,无法代替脱水过程中损失的水,或者是因为聚合物与蛋白质形成了分离的无定形相。尽管当这些多聚物单独使用时不是一种很好的稳定剂,但是经证实,如果其结合双糖稳定剂可以具有较好好的作用。冻干过程中的有效稳定剂对大量的化合物进行测定,显示在冻干过程在较有效的稳定剂是双糖,但是避免使用还原性糖。还原性糖在冻干过程中可以有效抑制蛋白结构的去折叠,但是在干燥样品的储存过程中,可以通过美拉德反应(糖的羰基和蛋白质上的游离氨基)降解蛋白,结果形成含有降解蛋白的棕色糖浆,而不是含活性蛋白的白色蛋糕状结构。通常,我们减缓这个过程的方法是将样品储存在零度以下,这就失去了产品冻干的意义,这些还原性的糖包括:葡萄糖,乳糖,麦芽糖,麦芽糊精等。在早期的研究中,晶体类的填充剂如甘露醇,甘氨酸在冻干过程中不能提供蛋白很好的稳定性,但是,一些配方使用了这两种物质的混合物,并且成功地推向了市场。在这些案例中,甘露醇和甘氨酸适当的比例可以导致一大部分的化合物保持无定形状态。这部分无定形状态的化合物足以抑制冻干过程中蛋白的去折叠并且提供长期储存的稳定性。但是建议谨慎选择这种方法,因为达到合适的工艺条件再加上合适的赋形剂比例,既耗时又很难办到的。03赋形剂的合理选择如何合理的选择赋形剂?案例分享举个具体的案例说明,假设:1. 蛋白药物的浓度定在2mg/ml;2. 主要的降解途径是冻干后或复水后蛋白的聚合以及储存期间蛋白的脱氨基;3. 优化具体的条件(如用柠檬酸盐缓冲液控制pH为6)只能将冻干和复水后聚合程度降到10%,尽管样品在低于Tg温度的20℃下进行储存脱氨基速度仍然不能接受。加入晶体类的膨胀剂,如甘露醇,保持样品强壮的结构及良好的外观。在这种情况下,主要缺少的成分是非还原性双糖,其在干燥样品中会与蛋白形成无定形的结构,作为主要的稳定剂,主要选择蔗糖或海藻糖。它们在预冻阶段能够很有效地保护蛋白并且能够很好的抑制复水过程中蛋白结构的去折叠。预冻阶段的保护取决于初始糖的总浓度,有时,超过5%(w/t)的浓度可以尽可能大程度地保持蛋白的稳定性。相反,在干燥阶段,蛋白的保护取决于Final糖和蛋白的质量比。一般来说,糖和蛋白的重量比至少为1:1时,可以提供较好的稳定性,当达到5:1时,可以达到很佳的稳定性。保持蛋白的浓度不变,选取一定范围的糖浓度进行筛选和检测,通过干燥样品中天然结构保留率以及复水后蛋白聚合降低的程度来确定最合适的浓度。一般来说,合适的糖浓度,可以在冻干过程中提供蛋白很好的稳定性,并且如果Final样品的Tg高于储存温度,在后期的储存期间也可以提供蛋白较好的稳定性。例如,假定最高的储存温度为30℃,那么Final产品的Tg >50℃应该是稳定的,但前提是Final样品的含水量需要达到允许的水平,因为水分的存在会降低样品的Tg。可以使用DSC检测每种样品的Tg值。蔗糖/海藻糖如何选择?蔗糖和海藻糖,作为两种常用的稳定剂,均有其优势和劣势,可根据不同的情况进行选择:● 在任何水分含量的样品中,海藻糖均会有较高的Tg,因此较为容易冻干。另外Tg >50℃的条件可以允许样品有较高的残留水分。然而,技术工程师应该能够针对这两种双糖设计经济有效的工艺。如果样品中蛋白浓度较高,可以提高Tg,这样就会弱化海藻糖的作用;● 与蔗糖相比,海藻糖更能抵抗酸解,双糖水解后会产生还原性的单糖,这是需要避免的。通常情况下,如果pH不是很低,如pH4左右或更低,这个应该不是很大的问题;● 蔗糖在冻干过程中抑制蛋白去折叠方面看似比海藻糖更有优势,当蛋白在预冻阶段非常不稳定(需要较高的糖浓度)和/或蛋白浓度较高时,这种优势更明显。海藻糖的相对不稳定性是由于在预冻和干燥过程中其更易于与蛋白之间产生相分离。对于给定的配方,这是否会有问题不能被预测,因此,每种制剂配方都需要检查其保护蛋白的能力。表面活性剂的作用在这里,我们案例中的配方可能就比较完整了,就像许多蛋白质的情况一样。然而,我们假设,即使蔗糖完全抑制可检测的蛋白质去折叠,正如用红外光谱对干燥固体的结构分析所评估那样,在复水后,仍然有1%的聚合蛋白。因为在原始的样品中是没有任何聚合的,假设在冻干过程中,一小部分蛋白发生了去折叠,在复水后,部分这些分子又重新折叠,但是部分聚合在一起。这个实际上看起来是个很普遍的问题,就像在冻干之前一些处理造成的聚合。幸运的是,通过在配方中加入一些非离子型表面活性剂,如聚山梨醇酯(吐温)通常可以抑制蛋白的聚合。要求的浓度通常比较低(<0.5% w/v),通过将表面活性剂滴定到包含所有其它组分的冻干制剂中,可以识别出理想浓度。应避免加入过量,因为表面活性剂在室温下是液体的状态,如果浓度较高,会降低配方的玻璃态转变温度。然而,通常在优化蛋白质稳定性所需的非常低的浓度下,不会有问题。表面活性剂看作是画龙点睛,通常在冻干产品配方中加入表面活性剂是有利的,可以抑制处理过程中界面引起的去折叠和聚集(如起泡夹带或瓶-液界面引起的)。最重要的是表面活性剂在冻干/复水过程中抑制聚合的能力,目前还不太清楚表面活性剂的保护在哪一步起作用的。有资料证明,表面活性剂在冻融及复水过程中可减少蛋白聚合并且在预冻阶段有助于抑制蛋白的去折叠,对干燥固体中聚集物特定红外波段的检查表明,表面活性剂可以抑制冻干过程中产生的聚集。在复水过程中,曲折叠分子的聚合能通过表面活性剂得到抑制,猜测是通过分子之间的相互作用和/或作为一种润湿剂,加速冻干产品的溶解。如果显示表面活性剂在复水过程中是有益的,则可以通过在稀释剂中加入表面活性剂来达到这种效果。 》》》还有哪些意想不到的危险可能会导致失败?尽管根据上述给出的建议,对于给定蛋白,我们可以设计出成功的配方,但是,还有其他一些问题可能会导致Final失败,特别是在长期储存期间。● 赋形剂中经常会有一些污染物,这些会导致蛋白快速的化学降解,糖类和甘露醇中会含有过渡金属元素,表面活性剂可能被过氧化物污染,所有的这些可以促进蛋白的氧化;● 在储存过程中,水分从胶塞转移到产品,引起水分参与的降解,直接损坏蛋白,并且降低蛋白的Tg,加速蛋白的降解,特别是当储存温度高于Tg 时;● 即使在高温(如40℃)下的储存稳定性研究中,一切都表现出理想的状态,但有一个常见的,但很少报道的事件可能是灾难性的,这个问题可以用下面的故事来说明。产品在实验室中在40℃下储存可以保持几个月的稳定性,在冬季,产品在运输过程中也保持良好的稳定性,没有来自消费者的问题报告,然而,有时在夏季,运输后,在室温下储存仅2周后发现产品过度降解,用差示扫描量热仪DSC对一开始的干燥粉末进行了检查,给出了合理的解释,结果发现,制剂中的甘露醇没有全部结晶,而是形成了Tg约为45℃的亚稳玻璃态,当在夏季运输过程中,超过了这个温度时,甘露醇变发生结晶,最先与甘露醇结合的水被转移到了剩余的无定形相中,蛋白相的水含量增加,降低了它的玻璃化转变温度,因此,加速了蛋白质的降解。这个问题可以使用DSC设计合理的退火方案使甘露醇再预冻阶段全部结晶来避免,另外也可以通过调整甘露醇的浓度,降低残留水分含量,使甘露醇即使在45℃的条件下也不会结晶。 》》》对于给定的蛋白药物,这些信息足够吗?对于大多数的蛋白,上面给出的建议一般会设计出成功的配方,但是,每种蛋白都有其独特的物理化学特性和稳定性要求。因此,针对每种不同的蛋白,配方也需要自定义设计。结合蛋白本身的特性知识以及选择合理的赋形剂可以快速设计出稳定的冻干蛋白配方。最后,在快速冻干工艺中保持干物质的物理性质和在干燥后获得天然的蛋白质之间需要折衷,研究表明:当蔗糖结合葡聚糖一起使用时,由于蔗糖的作用,蛋白质的天然结构可以保留在干燥的固体中;葡聚糖的存在提高了制剂的Tg,并提供了一种无定形的填充剂,快速干燥的同时保留了所需的蛋糕性质;其他的一些聚合物有可能提供与葡聚糖相同的优势,如羟乙基淀粉也具有较高的Tg,通常比葡聚糖更容易接受用于肠胃外给药。期望可以合理地利用这些多聚物作为Tg的调节剂,使得制剂更稳定,更容易快速冻干。莱奥德创冻干技术分享关注“莱奥德创冻干工场“,立即获取冻干线上技术分享内容。基于对于冻干研发的一些考量,莱奥德创创建了金字塔冻干技术分享平台:包含了从冻干理论基础,到配方和工艺开发,再到放大及生产,以及进阶的设备管理和线上线下专题内容分享。内容结合了来自Biopharma的冻干理论指导体系、来自于莱奥德创产品经理及应用工程师的实践经验总结及国内外专家的专题内容。获取方式Step 1:关注公众号 扫码关注莱奥德创公众号Step 2:点击菜单栏“冻干讲堂” Step 3:点击你感兴趣的内容Banner Step 4:开始学习 如果您对上述设备或冻干服务感兴趣,欢迎随时联系德祥科技/莱奥德创,可拨打热线400-006-9696或点击下方链接咨询。译自:《Rational Design of Stable Lyophilized Protein Formulations:Some Practical Advice》 John F.Carpenter,Michael J.Pikal,Byeong S.Chang,Theodore W.RandolpH pHarmaceutical Research, Vol.14,No.8,1997* 如有理解错误之处,还请参考原文关于莱奥德创冻干工场上海莱奥德创生物科技有限公司专注于提供前沿的冻干设备应用和制剂开发相关服务,依托于合作伙伴加拿大ATS集团SP品牌和英国Biopharma Group等的紧密合作,致力于促进中国生物医药技术创新升级,助力中国大健康行业的持续发展。莱奥德创在上海及广州设有实验室,拥有专业的技术团队及国内外专家支持体系。莱奥德创面向生物制药、食品科学等各个领域行业客户,提供冻干研发、放大、委托生产及培训等服务。前期研发● 产品配方特征研究:共晶点温度(Te)、塌陷温度(Tc)、玻璃态转化温度(Tg'、Tg)测定等;● 实验室工艺开发:冻干工艺开发:冻干制剂配方开发,工艺确定,申报材料撰写;● 冻干工艺优化:利用中试冻干机上PAT工具优化及缩短工艺;● 冻干产品质量指标测试:水分含量,冻干饼韧度分析;● 咨询服务:如产品外观问题、产品质量问题、其他troubleshooting等;工艺放大/技术转移● 冻干工艺转移/放大: 远程技术指导+现场服务;● 小批量冻干生产(NON-GMP),临床一期生产(GMP);其他业务● 企业小团队线上线下培训服务:冻干原理,工艺开发,设备使用维护等;● 冻干设备租赁服务。400-006-9696www.lyoinnovation.com莱奥德创冻干工场中国(上海)自由贸易试验区富特南路215号自贸壹号生命科技产业园4号楼1单元1层1002室德祥科技德祥科技有限公司成立于1992年,总部位于中国香港特别行政区,分别在越南、广州、上海、北京设立分公司。主要服务于大中华区和亚太地区——在亚太地区有27个办事处和销售网点,5个维修中心和2个样机实验室。30多年来,德祥一直深耕于科学仪器行业,主营产品有实验室分析仪器、工业检测仪器及过程控制设备,致力于为新老客户提供更完善的解决方案。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。与高校、科研院所、政府机构、检验机构及知名企业保持密切合作,服务客户覆盖制药、医疗、商业实验室、工业、环保、石化、食品饮料和电子等各个行业及领域。德祥始终秉承诚信经营的理念,致力于成为优秀的科学仪器供应商,为此我们从未停止前进的脚步。我们始终相信,每一天都在使这个世界变得更美好!
  • 冻干前沿|TDLAS技术在药物冻干中的应用详解
    本文简要综述了可调谐二极管激光吸收光谱技术 (TDLAS) 及其在监测冷冻干燥过程中的应用。通过结合TDLAS的测量和完善的传热传质模型来描述冷冻干燥,用户可以获得影响*产品质量的关键工艺参数 (KPPs) 的信息。SP Scientific 基于TDLAS的传感器LyoFlux,测量连接冷冻干燥器腔体和冷凝器的箱阱阀中的水蒸气浓度和气体流速。使用近红外光谱技术提供了水的浓度和气体流速的实时测量,用于确定水的质量通量(g/s/cm² )。结合箱阱阀连通轴横截面积,提供了离开产品腔水蒸气的质量流量(g/s) [1]。在产品干燥过程中集成流量测量,以确定总水的含量 (g) 。 传感器控制的电子器件和近红外光源被设计为从传感器远程定位。传感器控制单元 (SCU)与光学测量接口之间的通信通过光纤和电子信号电缆实现。传感器的硬件和软件被设计为可以自动操作传感器通电,以有限的用户交互提供连续的测量。该监测器被设计为24/7操作,使用强大的通讯级光学和定期系统健康监测,以确保准确的流量测量。TDLAS技术原理TDLAS传感器依靠众所周知的光谱原理和灵敏的检测技术来连续测量选定气体的微量浓度。TDLAS传感器是基于激光束通过吸收介质传播时的衰减。相关气体成分的吸收特征由比尔定律方程式(1)描述: 方程式(1) Io,v是初始激光强度 Iv是穿过一个路径长度后记录的强度 L穿过测量体积; S (T)是与温度相关的吸收线强度; g (v - v。)为谱线线性函数 (积分到一个值为1) ; N为目标吸收器的数量密度。谱线强度S的温度依赖性是由被探测的吸收器的量子态的玻尔兹曼热总体统计量引起的。括号中的量被称为光吸光度,它是根据传输强度的分数变化来衡量纯信号强度的一个指标。谱线强度与线性函数的乘积是光吸收截面。方程式(1)可以重新排列和积分,提供一种测定溶剂数密度的方法,N,单位是cm^(-3)或 gcm^(-3),用于确定气体的质量流量。关于质量流量测定 图1:图示在冷冻干燥机阀芯中速度测量的概念(左)产生的多普勒偏移吸收光谱(右)质量流量的测定需要测量在测量体积中的气体流速。速度测量的概念是基于多普勒频移吸收测量, (如图1所示)。速度是由激光传播矢量k和已知角度θ引起的水蒸气的多普勒位移吸收光谱确定的,气体流速矢量u。吸收光谱相对于静态气体样品的吸收波长在波长或频率上移位,其偏移量与气体的速度u和u与探测激光束传播矢量k之间的角度有关。使用横跨连通这轴的两个视线测量,用一个测量路径与阀芯内的第二个路径进行比较来测量频移,并由方程式(2)来描述: 方程式(2) u是速度 (cm/s) ; c是光速 ((310^10cm/s); Δv为峰值吸收位移,从它的零速度频率(或波长) cm^(-1) ; v。为吸收峰值频率cm^(-1) ,(或波长) 在零流速; θ是激光穿过流体和气流矢量之间形成的夹角。关于瞬时质量流量的确定瞬时质量流量(dm/dt,g/s)由方程式(3)确定,dm/dt由测量数密度(N,gcm^(-3))、气体流速(u, cm/s)、通道截面积(A, cm² )和若干单位换算因子的乘积计算而得: 方程式(3)移除的水的总量 (g) 是通过对升华运行时间内的瞬时测量的积分来确定的。Lyostar冷冻干燥机中的TDLAS图2显示了安装在SP Scientific 公司的Lyostar冷冻干燥机中的TDLAS的照片。双视线测量配置提供的速度测量灵敏度优于1 m/s,质量流量测定灵敏度优于1x10^(-4)g/s。 图2:安装在SP Scientific公司的Lyostar冷冻干燥机中的配置双视线测量TDLAS照片示意图TDLAS技术在冻干过程中的应用一次和二次干燥终点判定 图3显示了具有代表性的TDLAS水浓度测量和质量流量测定,是在Lyostar冷冻干燥机中干燥5%乳糖配方的过程中进行测定的。 图3:在Lyostar冷冻干燥机中干燥5%乳糖过程中,TDLAS水蒸气浓度测量和质量流量测定的时间轨迹数据轨迹中的峰值是由于在整个干燥周期中进行的压力上升测量。在一次干燥过程中,产品层板温度对四个不同的设定点进行了调整,从而在红色质量流量数据中观察到阶跃变化。在一次干燥结束前,质量流量的下降是由于随着干燥层厚度的增加,干燥层阻力的增加。水的浓度和质量流量数据轨迹都清楚地表明了一次和二次干燥终点。产品温度确定在制药产品冻干过程中,温度历史数据是药品最重要的特征,但其测量一直存在问题。 标准的实验室方法包括将温度传感器(探头),通常是热电偶,直接放置在一些选定的产品瓶中。将热电偶放置在产品中会导致冻结行为的偏差,这就转化为产品温度和干燥时间的差异。干燥过程中的产品温度直接影响到产品质量,因此,开发一种广泛适用的、稳健的测量解决方案是一个重要的行业目标,在工艺异常过程中的温度测量可以防止产品的损失。压力温度测量 (MTM) 压力上升技术已用于在一次干燥的前三分之二期间提供批次平均产品温度,此时批次中的所有小瓶都在一次干燥中。由于需要快速关闭隔离阀,该技术通常只适用于实验室规模的冻干机,并不能为生产规模的温度监测提供解决方案。相反,基于TDLAS的测量技术可以为所有规模的冻干机提供所需的测量能力。它已经证明,基于TDLAS的质量流量测量 (dm/dt) 可以与稳态传热和传质模型2,3相结合,在实验室级冻干机[4]中连续、实时地测定批次平均产品温度。基于小瓶冻干过程中的传热可以用热障和温度梯度来描述。热量从产品腔的层板通过玻璃瓶的底部传输给冷冻产品,以补偿通过升华去除的热量。从层板到产品的热流由方程式(4)来描述: 方程式(4) dQ/dt为从层板到产品的热流 (cal/s或J/s) ; Av是由小瓶外径计算出的横截面积; Kv为瓶传热系数 (特定压力下的特定瓶类型) ; Ts是层板表面的温度; Tb是位于小瓶底部中心的冷冻产品的温度。 在稳态下,热流 (dQ/dt) 与质量流 (dm/dt) 有关,即ΔHS(如方程式 (5)所示): 方程式(5)其中ΔHS为 (650 cal/g) 。方程式(4)和(5)可以组合并重新排列,以提供在方程式(6)中所示的小瓶底部的产品温度: 方程式(6)在实验室中,小瓶传热系数Kv,可以通过进行升华测试用方程式(7)单独确定,将纯水注入小瓶而不是产品: 方程式(7) 在这里,可以确定平均温差(Ts - Tb)。在实验过程中,在选定的小瓶(底部中心)中使用热电偶以及在货架表面使用胶粘热电偶。请注意,在实验室中,含有热电偶的小瓶和不含热电偶的小瓶之间的温度偏差很小,可能是由于灌装小瓶的产品液中的颗粒污染,而且对Kv的测定也不重要。Av很容易通过测量来确定。质量流量可以根据已知的水的初始质量和在一次干燥 [4]的预定时间间隔后的剩余水的质量来确定,或通过TDLAS传感器进行批量平均测量 [4] [5],腔室压力的增加导致Kv的增大,气体传导对小瓶传热系数的贡献值优于层板传导和辐射传热贡献。在确定小瓶批次平均传热系数之后,将dm/dt测量与基于热电偶的层板温度测量、小瓶横截面积和升华水热结合起来,使用公式(6)[4]确定批次平均产品温度。将TDLAS确定的底部中心温度与基于热电偶的产品温度测量值进行比较,以评估测量技术的准确性。10%甘氨酸一次干燥实验结果如下图5所示。 图5:基于TDLAS的批次平均产品温度测定的可行性证明该图显示了基于中心的小瓶和边缘的小瓶热电偶的温度测量之间的明显差异,边缘的小瓶产品温度高于中心的小瓶,这是由于来自温暖的干燥器壁和门的辐射热负荷。TDLAS确定的批次平均产品温度,最初偏向于在早期的一次干燥中热电偶测量的中心瓶,因为最初有更多的“中心瓶”,相比在一次干燥后期的“边缘瓶”,然后提供一次干燥后期边缘瓶和中心瓶之间的平均测定值。除了TDLAS和热电偶温度测量外,还使用MTM技术测定了批次平均产品温度。MTM和TDLAS技术在一次干燥是一致的。额外的分析可以确定升华界面的产品温度Tp [6]。除了确定干燥终点和产品温度外,LyoFlux TDLAS传感器的其他应用还包括评估冷冻干燥器设备的能力极限(参考之前文章:如何测试冻干机的极限性能——可支持的*升华速率),监控工艺和产品参数,并根据质量设计程序开发干燥周期。 TDLAS 技术在冻干过程中应用总结测量水蒸气浓度和气流速度,使之能够连续运行水蒸气质量流量的测定[1]一次和二次干燥终点的测定[1]设备能力测定:阻塞流测定[7]基于QbD的冷冻干燥工艺开发[7][8]小瓶传热系数的测定[4][5]在一次干燥过程中连续测定批次平均产品温度[4]连续测定产品干燥层厚度连续测定产品耐干燥性[9][10]干燥不均一性评估:预测完成一次干燥的小瓶数[9]实时跟踪二次干燥过程中产品残留水分含量[11]总之,基于LyoFlux TDLAS 技术提供了一种独特的测量能力,在整个冷冻干燥过程中提供自主和 连续的水蒸气质量流测定。水蒸气质量流量的测定可以与冷冻干燥的传热和传质模型相结合,以进一步了解干燥过程和影响*干燥产品质量的关键参数,如产品温度等。LyoFlux 适用于实验室、中试和生产规模的冷冻干燥机,使该PAT工具能够用于冻干过程放大和全过程控制。参考文献:[1] Gieseler, H., Kessler, W. J., Finson, M. F. et al., “Evaluation of tunable diode laser absorption spectroscopy for in-process water vapor mass flux measurements during freeze-drying,” J. Pharm. Sci. 96(7):1776-93, 2007.[2] Pikal, M. J., “Use of laboratory data in freeze drying process design: Heat and mass transfer coefficients and the computer simulation of freeze drying,” J Parent Sci Technol 39:115-138, 1985.[3] Milton, N., Pikal, M. J., Roy, M.L., Nail, S.L., “Evaluation of manometric temperature measurement as amethod of monitoring product temperature during lyophilization,” PDA Jour Pharm Sci Tech 51:7-16, 1997.[4] Schneid, S. C., Gieseler, H., Kessler, W. J., Pikal, M. J.,“Non-invasive product temperature determination during primary drying using tunable diode laser absorption spectroscopy,” J. Pharm. Sc. 98(9):3401-3418, 2009.[5] Kuu, W. Y., Nail, S. L., Sacha, G., ‘Rapid determination of vial heat transfer parameters using Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy (TDLAS) in response to step-changes in pressure set-point during freezedrying, ” J. Pharm. Sci. 98 (3):1136–1154, 2009.[6] Tang, X., Nail,, S.L., and Pikal, M.J., “Freeze-Drying Process Design by Manometric Temperture Measurement: Design of a Smart Freeze-Dryer,” Pharm Res 22(4), 2005.[7] Patel, S., Chaudhuri, S., Pikal, M.J., “Choked flow and importance of Mach I in freeze-drying process design”, Chem Eng Sci 65: 5716-5727, 2010.[8] Nail SL, Searles JA, “Elements of quality by design in development and scale-up of freeze-dried parenterals”, Biopharm International 21(1):44-52, 2008[9] Sharma, P., “Non-Invasive In-Line Monitoringof Product Temperature During Lyophilization Using Tunable Diode Laser Absorption pectroscopy (TDLAS)”, 11th Pep Talk Protein Science Week, Jan.12, 2012, San Diego, CA.[10] Kuu, W., O’Bryan, K.R., Hardwick, L.M., Paul, T.W., “Product mass transfer resistance directly determined during freeze-drying cycle runs using tunable diode laser absorption spectroscopy (TDLAS) and pore diffusion model”, Pharm Dev Technol, 16(4) 343-57, 2011.[11] Unpublished work.
  • 沃特世7月26日“胆汁酸-肠道菌群互作在肝病中的发现与应用”网络讲座即将启动
    日期: 2018年7月26日时间: 14:00 – 16:00地点: 网络讲座语言: 简体中文 胆汁酸代谢的调控是肝细胞的主要功能之一。在各种理化因素所导致的肝损伤模型中,胆汁酸代谢异常是肝脏病变的基本特征。胆汁酸由胆固醇为原料在肝细胞中合成产生,合成后的胆汁酸与甘氨酸或牛磺酸结合,形成结合型胆汁酸并分泌在胆囊中储存。 现代研究表明,胆汁酸还是重要的信号调节分子,游离型和结合型胆汁酸可以激动转录因子Farnesoid X receptor(FXR),而FXR不仅对胆汁酸的合成、分泌与转运具有重要的调节作用,而且在糖、脂和能量代谢调节中扮演重要角色。 本讲座将详细阐述胆汁酸的肝肠循环,以肝炎、肝纤维化、肝硬化和肝癌为例论述血清胆汁酸的显著提高与人的肝脏疾病直接相关,最后以胆汁酸-肠道菌群之间对话出错导致肝癌的发生作综述。 讲座概要: 1.详细阐述胆汁酸的肝肠循环2.论述血清胆汁酸的显著提高与人类肝脏疾病的直接关系3.综述胆汁酸-肠道菌群之间对话出错可导致肝癌的发生 主讲者:王洋 博士(麦特绘谱生物科技(上海)有限公司技术支持) 毕业后就职于麦特绘谱(上海)科技有限公司,致力于开发和推广代谢组学技术方法(LC-MS/MS、 GC-TOF/MS),精通代谢组学技术在生物医药领域尤其是肝病研究及中医药研究中的应用,在代谢组学科研课题和项目设计上实战经验丰富,多次协助客户成功申请国家及地方的基金。 登录沃特世官网并搜索“胆汁酸-肠道菌群互作在肝病中的发现与应用”即可进行注册报名。 此网络讲座免费报名参加。您只需要使用一台链接网络的电脑即可参加。收到您的注册信息后我们会筛选并在讲座前通过电子邮件给您发送讲座登录链接。为了确保您成功接收邮件,请尽量避免使用网易邮箱(163.com&126.com)注册,谢谢!
  • 李灵军与叶慧团队合作成果:生物素硫醇标签辅助质谱法对蛋白质瓜氨酸化进行全局分析
    瓜氨酸化是影响蛋白质结构和功能的关键的翻译后修饰。尽管它与各种生物过程和疾病发病紧密相关,但由于缺乏有效的方法来富集、检测和定位该翻译后修饰,其潜在机制仍然知之甚少。近期,威斯康星大学麦迪逊分校李灵军教授课题组报道了生物素硫醇标签的设计和开发,该标签能够通过质谱法对瓜氨酸化进行衍生化、富集来实现可靠的鉴定。作者对小鼠组织的瓜氨酸化蛋白质组进行了全局分析并且从432种瓜氨酸化蛋白质中识别出691个修饰位点,这是迄今为止最大的瓜氨酸化数据集。作者发现并阐述了这个翻译后修饰的新的分布和功能并且表示该方法有希望为进一步破译瓜氨酸化的生理和病理作用奠定基础。这项工作以“Enabling Global Analysis Of Protein Citrullination Via Biotin Thiol Tag-Assisted Mass Spectrometry”为题发表在国际化学权威杂志Analytical Chemistry上 (https://doi.org/10.1021/acs.analchem.2c03844),文章作者为Yatao Shi#, Zihui Li#, Bin Wang#,Xudong Shi , Hui Ye, Daniel G. Delafield, Langlang Lv, Zhengqing Ye, Zhengwei Chen, Fengfei Ma,Lingjun Li*。此外,李灵军教授课题组进一步拓展了此方法的实用性。作者通过应用二甲基化亮氨酸(DiLeu)等重标记策略第一次实现了瓜氨酸化的高通量定量研究,并利用这一方法揭示了瓜氨酸化在人体细胞DNA损伤及修复过程中的重要作用。相关成果以“12-Plex DiLeu Isobaric Labeling Enabled High-Throughput Investigation of Citrullination Alterations in the DNA Damage Response”为题同样发表在Analytical Chemistry上(https://doi.org/10.1021/acs.analchem.1c04073),文章作者为Zihui Li, Bin Wang, Qinying Yu, Yatao Shi, Lingjun Li*。  研究的主要内容  作者设计了一种生物素硫醇标签,它可以很容易的以低成本合成并且可以与瓜氨酸残基和2,3-丁二酮发生特异性反应(图 1a)。这种衍生化不仅增加了质量转移以允许更可靠的鉴定,而且还引入了生物素部分,使修饰分子的后续富集成为可能。该生物素硫醇标签设计具有紧凑的结构,在高能碰撞解离 (HCD) 期间仅产生两个碎片/诊断离子(图 1b)。 因此,肽主链可以保持良好的裂解效率,并在 HCD 或电子转移解离 (ETD) 期间分别产生丰富的b/y或c/z离子系列。在 HCD(图 1c)、ETD或电子转移/高能碰撞解离(EThcD)碎裂下,衍生化肽标准品的序列收集质谱图几乎完全覆盖相应的肽序列。实验结果表明生物素硫醇标签衍生的瓜氨酸化肽可以产生用于解析及标注的高质量的串联质谱图,并且与各种裂解技术相结合时可以提高瓜氨酸化位点的识别可信度。  图1|用于瓜氨酸化分析的生物素硫醇标签设计。a,使用生物素硫醇标签和 2,3-丁二酮对瓜氨酸肽进行衍生化。 b,HCD、ETD 或 EThcD 片段化后生物素硫醇标签衍生的瓜氨酸化肽的片段化位点。c,HCD裂解后生物素硫醇标签衍生的瓜氨酸肽标准品 SAVRACitSSVPGVR 的串联质谱图。  在接下来的实验中作者使用该生物素硫醇标签和基于质谱的自下而上的蛋白质组学方法对瓜氨酸化进行分析(图2a)。作者在体外利用 PAD(一种可以催化瓜氨酸化的酶)催化的人组蛋白 H3 蛋白来验证这个过程。作为未被PAD催化的阴性对照,未发现组蛋白的肽段被鉴定为瓜氨酸化,证明了生物素标签反应的高特异性(图 2b)。在体外 PAD 处理后,作者 发现许多精氨酸残基被催化为瓜氨酸,并且大量的位点被高可信度的鉴定为瓜氨酸化位点(图 2c),进一步表明该方法的高效性。在 HCD 碎裂后,其产生了一系列丰富的 b/y 离子,可以帮助准确的表征在同一肽段上单个(图 2d)以及多个(图 2e)瓜氨酸化位点。  图2|使用生物素硫醇标签进行体外瓜氨酸化分析。a,使用生物素硫醇标签进行蛋白质瓜氨酸化分析的实验工作流程。b、c,在体外 PAD 处理之前 (b) 和之后 (c) 组蛋白 H3 蛋白的瓜氨酸化分析。 已识别的瓜氨酸化位点在序列中以蓝色字母突出显示。 序列下方的红色矩形表示鉴定的瓜氨酸化肽,而瓜氨酸化位点以蓝色显示。 d,PAD处理的组蛋白 H3 (R64Cit) 的已鉴定瓜氨酸化肽的串联质谱图示例。 e,PAD 处理的组蛋白 H3 的同一肽上鉴定的两个瓜氨酸化位点(R70Cit 和 R73Cit)的串联质谱图示例。  接下来,作者们尝试利用所开发的方法对复杂的生物样本中的瓜氨酸化进行全局分析,并希望能够以此提供阐明生物体中瓜氨酸化调节机制的依据。首先,作者对小鼠的六个身体器官和五个大脑区域进行了深入的瓜氨酸组分析,生成了第一个小鼠瓜氨酸组组织特异性数据库。作者从432种瓜氨酸化蛋白质中以高置信度的方式鉴定了691个瓜氨酸化位点(图 3a)。更重要的是,这些蛋白质中约有 60% 未曾在UniProt 数据库检索并被报道,这一结果极大地扩展了对瓜氨酸化以及这些底物蛋白质如何受到瓜氨酸化影响的理解。作者发现结果中与 UniProt 数据库的已知的瓜氨酸位点重叠部分较少(图 3b),这可能是因为 UniProt 中描述的近 40% 的瓜氨酸化位点是基于相似性外推理论而没有实际的实验证据。此外,许多报道的位点位于组蛋白上,尤其是蛋白质末端,可能会逃过自下而上质谱策略的检测(图 3b)。图 3c 展示了单位点瓜氨酸化和多位点瓜氨酸化蛋白质分布情况,其中 70% 的已鉴定蛋白质仅有一个瓜氨酸化位点被检测到。  这个新发现的瓜氨酸化蛋白质组为推测瓜氨酸化的调控机制提供了宝贵的资源。例如,作者在髓鞘碱性蛋白(MBP)上鉴定到了九个瓜氨酸化位点,而在 UniProt 数据库中只有四个(图3d)。作者的结果提供了高质量的串联质谱图,不仅证实了已知修饰位点的存在(图3e),而且还高可信度的识别了未知的位点(图 3f)。然后作者进行了瓜氨酸化肽段的序列分析,发现在鉴定的瓜氨酸化位点两侧并没有高度保守的氨基酸序列模式(图3g),但是谷氨酸残基更频繁地出现在瓜氨酸的N末端侧附近。这与Fert-Bober 等人报道的小鼠瓜氨酸组分析结论一致。另一方面,Tanikawa 等人发现在人体组织和血浆中大约五分之一的 PAD4 底物含有 RG/RGG 基序。同样,Lee 等人及相关研究人员观察到天冬氨酸和甘氨酸残基在瓜氨酸化位点出现频率偏高。值得注意的是,这些研究使用了不同的人源细胞系或组织,因此作者的结果可能表明在不同物种之间瓜氨酸化位点周围的序列模式是不同的。为了更好地辨别瓜氨酸化蛋白质所涉及的功能,作者展示了基因本体论(GO)富集分析的热图,其显示了二十个最显著富集的细胞成分(图3h)以及KEGG途径(图3i)。作者发现小鼠大脑组织和身体器官之间存在明显差异,而瓜氨酸蛋白更多地参与大脑功能。具体来说瓜氨酸化蛋白质集中在轴突、髓鞘、核周体和突触中,因此在中枢神经系统中可能发挥着重要的作用。  图3|不同小鼠组织的大规模瓜氨酸组分析。a,不同小鼠组织中已鉴定的瓜氨酸化蛋白和瓜氨酸化位点的数量。 b,本研究中鉴定的瓜氨酸化位点与 UniProt 数据库中报告的位点比较。 c,每个鉴定的瓜氨酸化蛋白质的瓜氨酸化位点数量分布。d,本研究中确定的瓜氨酸化位点与 UniProt 数据库中关于髓鞘碱性蛋白的瓜氨酸化位点的比较。e、f,在髓磷脂碱性蛋白 R157Cit (e) 和 R228Cit (f) 上鉴定的两个瓜氨酸化位点的示例串联质谱图。g,鉴定的瓜氨酸化肽的序列。瓜氨酸化位点位于中间的“0”位置。字母的高度表示每个氨基酸在特定位置的相对频率。 h,i,使用 Metascape 生成的热图显示不同小鼠组织中显着丰富的(p 值 0.01)细胞成分 (h) (KEGG) 通路 (i)。  为了进一步拓展该方法的实用性,作者应用了二甲基化亮氨酸(DiLeu)等重标记策略,第一次实现了对瓜氨酸化进行高通量的定量研究。作者首先使用瓜氨酸化标准肽段进行测试,证明在优化反应条件下DiLeu标记和生物素硫醇标记反应可以分步进行而不互相干扰(图 4B,4C)。同时,将标准肽段按照已知比例进行4-plex DiLeu标记并混合,再进行生物素硫醇标记和瓜氨酸化分析,结果显示了非常好的定量准确性(图5)。作者进一步优化了运用该方法在复杂生物样品中进行定量分析的实验方法,并且证明此方法依然可以实现极佳的定量准确度和精确度(图6)。  图4|瓜氨酸化标准肽段测试DiLeu标记和生物素硫醇标记分步反应的特异性和效率  图5|瓜氨酸化标准肽段测试DiLeu标记和生物素硫醇标记定量分析的准确性  图6|复杂生物样品测试DiLeu标记和生物素硫醇标记定量分析的准确度和精确度  作者接下来应用该方法对DNA损伤中瓜氨酸化的作用进行了研究。作者在MCF7细胞中用三种方法造成了DNA损伤,并定量分析了蛋白质瓜氨酸化的变化。作者一共鉴定到63种瓜氨酸化蛋白以及其包含的78个瓜氨酸化位点,并发现三个实验组中的瓜氨酸化表达相比于对照组呈现出非常不同的趋势(图7A),这一结果表明瓜氨酸化在不同类型的DNA损伤模型中具有差异性的作用。通过对实验组中显著变化的瓜氨酸化蛋白进行生物过程网络分析,作者发现瓜氨酸化主要对DNA代谢,蛋白结构变化,翻译以及DNA修复等过程进行调控(图 7B,7C)。该实验结果表明蛋白瓜氨酸化对DNA损伤以及相关发病机理具有非常重要的作用。  图7|高通量定量分析研究瓜氨酸化在DNA损伤中的变化及作用(来源:Anal. Chem.)  小结  本文章介绍了一种生物素硫醇标签的设计和开发,该标签可与瓜氨酸化肽段发生特异性反应并极大地提高了瓜氨酸化的富集和检测效率。在使用标准肽和重组蛋白证明该方法的有效性后,作者进一步优化了从复杂生物样品中检测瓜氨酸化的实验过程。通过此方法对小鼠五个大脑区域和六个身体器官的蛋白质瓜氨酸化进行分析,作者鉴定出432个瓜氨酸化蛋白以及691个瓜氨酸化位点,这是迄今为止最大的数据集。该研究揭示了这种翻译后修饰可能在神经系统中发挥的关键作用,并表明它们在包括呼吸和糖酵解在内的许多代谢过程中也可能发挥着重要作用。总的来说,实验结果表明蛋白质瓜氨酸化在不同组织中具有广泛分布并参与各种生物过程,这扩展了目前对蛋白质瓜氨酸化生理作用的认知和理解。此外,作者进一步拓展了此方法的实用性,通过应用DiLeu等重标记策略第一次实现了瓜氨酸化的高通量定量研究,并利用这一方法揭示了瓜氨酸化在人体细胞DNA损伤及修复过程中的重要作用。更重要的是,该方法可以提供一种普适、简单而强大的检测方法来明确鉴定蛋白质瓜氨酸化,这也将启发和有益于未来对这种翻译后修饰在生理和病理条件下的功能作用的研究。  相关研究成果近期发表在Analytical Chemistry上的两篇文章中, 通过生物素硫醇标签辅助质谱法对蛋白质瓜氨酸化进行全局分析文章的共同第一作者是威斯康星大学麦迪逊分校博士生石亚涛,李子辉,王斌,并与中国药科大学叶慧教授课题组合作 应用二甲基化亮氨酸等重标记策略进行蛋白质瓜氨酸化高通量定量研究文章的第一作者是威斯康星大学麦迪逊分校博士生李子辉,两篇文章通讯作者为李灵军教授。更多关于李灵军教授研究团队的最新研究进展欢迎登陆课题组网站:https://www.lilabs.org/
  • 纯化标签蛋白时填料的选择
    基因工程提供了人们改变蛋白质性质的机会,因而可以借此改善蛋白质的纯化特性。通过在目的DNA的3’端或5’端插入DNA序列,可以改变蛋白质两端的氨基酸序列,进而作为可纯化的融合蛋白。这些融合子可帮助蛋白质形成包含体,用于稳定蛋白质,免受蛋白酶的攻击,还可以赋予蛋白质特定的纯化性质,使其适用于免疫亲和、金属螯合、离子交换、疏水色谱以及其他分离操作。此外,对于已知特性的蛋白质,改变其中特氨基酸可引入具有特定基质吸附亲和力的片段。市面上有两种很常见的标签,分别为组氨酸标签和GST标签,这两种标签可插入蛋白形成重组蛋白,月旭科技现有针对这两种标签蛋白纯化的填料可供选择。His-Tag(组氨酸标签)是重组蛋白表达最常用的标签,无论表达的蛋白是可溶的或者包涵体都可以用固定金属离子亲和层析纯化。6×His-tag是指六个组氨酸残基组成的融合标签,可插入在目的蛋白的C末端或N末端。纯化组氨酸标签蛋白最常用的配体是亚氨基二乙酸(IDA)和次氨基三乙酸(NTA),可使用月旭科技Ni Tanrose 6FF(NTA)或Ni Tanrose 6FF(IDA)来纯化。技术参数✦✦谷胱甘肽-S-转移酶(GST)是一种亲和标签,用GST标记真核蛋白可增强融合蛋白的溶解性。此外,带有 GST 标签的蛋白可以在细菌中高水平表达,但可能会由于蛋白聚集而形成包涵体。一般将GST标签添加到目标蛋白质的N或C末端。 GST对谷胱甘肽具有很相对强的亲和力,这意味着可以在固定的基质(如键合谷胱甘肽的填料)上捕获GST蛋白融合物。这种结合特性可用于蛋白质纯化以及通过蛋白质的结合,来捕获对应的蛋白质。因此可使用月旭科技GST Tanrose 4FF来纯化GST标签蛋白。
  • 草甘膦等多种农药国标即将正式实施(附检测指标)
    p & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 随着农药行业的革新不断深化,行业内的相关国家或行业标准不断发布实施,其中吡蚜酮、草甘膦、2甲4氯、异丙甲草胺、氯氟吡氧乙酸异辛酯等原药/制剂的相关国标最近相继更新或发布,引起了农药企业的关注。& nbsp & nbsp /p p span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 草甘膦 /strong /span /p p & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 标准名称:草甘膦原药 /p p (1) 标准号:GB/T 12686-2017 /p p (2) 代替标准号:GB/T 12686-2004 /p p (3) 外观:白色粉末 /p p (4) 控制项目指标: /p p style=" text-align: left " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201802/insimg/a77cb691-8374-429f-b463-bcce0d014f74.jpg" title=" 草甘膦.jpg" / & nbsp br/ & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 与旧标准相比,新的标准主要在甲醛质量分数范围上进行了修订,由原来的不大于0.8g/kg变为不大于1.2g/kg。针对这一调整草甘膦标准起草人之一陈根良介绍,此次将甲醛质量分数提升原因有二。其一,目前国内草甘膦工业生产路线主要分两种:甘氨酸法和亚氨基二乙酸(IDA)法,前者生产过程中甲醛产生较后者的少,但随着运用IDA法生产的企业增多,国家希望将这块的标准限制提高一点,以促进市场公平竞争。其二,由于联合国粮食及农业组织(FAO)中制定的标准提到草甘膦中甲醛质量分数需控制在1.3*X以内(X=草甘膦质量分数),若草甘膦质量分数为0.95则甲醛最高不超过1.235g/kg,此次修订也是为进一步向国际标准靠拢。 br/ (5) 标准实施时间:2018-07-01 br/ /p p span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 异丙甲草胺 /strong /span /p p & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 标准名称:异丙甲草胺原药 /p p (1) 标准号:GB/T 35667-2017 /p p (2) 代替标准号:首次发布 /p p (3) 外观:无色至淡棕黄色油状液体 /p p (4) 控制项目指标: /p p img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201802/insimg/44b7fb9e-b57d-471c-8fcb-1b72455debb4.jpg" title=" 异丙.jpg" / /p p (5) 标准实施时间:2018-07-01 /p p 另外,除了异丙甲草胺原药外,异丙甲草胺乳油国家标准GB/T 35666-2017也已经发布,该标准包括960g/L和720g/L两个含量规格。& nbsp /p p span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 2甲4氯 /strong /span /p p & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 标准名称:2甲4氯原药 /p p (1) 标准号:GB/T 35668-2017 /p p (2) 代替标准号:首次发布 /p p (3) 外观:白色或类白色粉末 /p p (4) 控制项目指标: /p p img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201802/insimg/7f2dd932-5876-4ec2-a1ee-810492cf7169.jpg" title=" 2甲4氯.jpg" / /p p (5) 标准实施时间:2018-07-01 /p p span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 吡蚜酮 /strong /span /p p & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 标准名称:吡蚜酮原药 /p p (1) 标准号:GB/T 34156-2017 /p p (2) 代替标准号:首次发布 /p p (3) 外观:白色或灰白色粉末 /p p (4) 控制项目指标: /p p img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201802/insimg/feee4c5e-f963-4ea7-a54b-a016331577d4.jpg" title=" 吡蚜酮.jpg" / /p p (5) 标准实施时间:2018-04-01 br/ span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 吡蚜酮水分散粒剂& nbsp /strong /span /p p & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 标准名称:吡蚜酮水分散粒剂 /p p (1) 标准号:GB/T 35670-2017 /p p (2) 代替标准号:首次发布 /p p (3) 外观:由符合标准的吡蚜酮原药和适宜的助剂和填料加工制成,应干燥的,能自由流动,基本无粉尘,无可见的外来杂质和硬块。 /p p (4) 控制项目指标: /p p img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201802/insimg/3bd1358e-2153-40ce-962e-50ffaeb6562a.jpg" title=" 吡蚜酮水.jpg" / /p p (5) 标准实施时间:2018-07-01 br/ /p p span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 吡蚜酮可湿性粉剂 /strong /span /p p (1) 标准名称:吡蚜酮可湿性粉剂 /p p (2) 替代标准:首次发布 /p p (3) 标准号:GB/T 35669-2017 /p p (4) 外观:本品由符合标准的吡蚜酮原药与适宜的助剂和填料加工制成,为均匀的疏松粉末,不应有团块。 /p p (5) 控制项目指标: br/ img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201802/insimg/afd214c2-d10a-4b00-9cda-d1a1d59722cf.jpg" title=" 吡蚜酮可.jpg" / (6)标准实施时间:2018-07-01& nbsp /p p span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 氯氟吡氧乙酸异辛酯 /strong /span /p p & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 标准名称:氯氟吡氧乙酸异辛酯原药 /p p (1) 标准号:GB/T35672-2017 /p p (2) 替代标准:首次发布 /p p (3) 外观:白色至淡黄色固体 /p p (4) 控制项目指标: /p p img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201802/insimg/9a46a170-0874-4374-bb75-29431977fa0c.jpg" title=" 氯氟、.jpg" / /p p (5) 标准实施时间:2018-07-01 br/ span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 氯氟吡氧乙酸异辛酯乳油 /strong /span strong & nbsp /strong /p p & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 标准名称:氯氟吡氧乙酸异辛酯乳油 /p p (1) 标准号:GB/T 35671-2017 /p p (2) 替代标准:首次发布 /p p (3) 外观:由符合标准的氯氟吡氧乙酸异辛酯原药制成,为稳定的均相液体,无可见的悬浮物和沉积物。 /p p (4) 控制项目指标: /p p img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201802/insimg/3f625b18-86c7-4769-9fc9-6556fa4a3a09.jpg" title=" 氯氟2.jpg" / /p p (5) 标准实施时间:2018-07-01 /p
  • 【阿拉丁】连接子 - 抗体与药物结合的关键因素
    连接子 - 抗体与药物结合的关键因素抗体-药物偶联物(Antibody-drug conjugate, ADC)结合了抗体的高特异性和小分子药物的强细胞毒性。这种组合结合了抗体的独特和非常敏感的目标能力,可以区分健康组织和癌组织。它还具有细胞毒性药物的细胞杀伤能力,可能最大限度地减少剂量限制性毒性,同时最大限度地提高所需的治疗效果。ADC的主要优点是可以在体循环中作为药物使用,最终在靶肿瘤细胞中释放游离药物。在这一过程中,连接子在释放有效药物靶向肿瘤细胞,决定ADC的药代动力学特性、治疗指标和选择性,甚至整体成功方面发挥着关键作用。目前使用的连接子可分为可切割连接子和不可切割连接子两大类,它们之间的区别在于它们在细胞内是否会被降解。一、用于连接的可切割连接ADC连接子的主要类别是可切割连接子。可切割连接子被设计为对细胞外和细胞内环境差异(pH、氧化还原电位等)表现出化学不稳定性,或者可以被特定的溶酶体酶切割。在大多数情况下,这种连接子被设计成在键断裂后释放有效载荷分子。这种无迹可循的药物释放机制使研究人员能够根据已知的游离有效载荷的药理学参数估计共轭有效载荷的细胞毒性。2.1 可切割接头的类型可裂解接头腙是一种酸不稳定基团,当ADC被转运到核内体(pH 5.0-6.0)和溶酶体(pH约4.8)时,它被用作可切割的连接子,通过水解释放游离药物。组织蛋白酶B响应连接子组织蛋白酶B是一种溶酶体蛋白酶,在多种癌细胞中过表达,参与人类许多致癌过程。组织蛋白酶B的底物范围相对较广,但它优先识别某些序列,如苯丙氨酸-赖氨酸(Phe-Lys)和缬氨酸-瓜氨酸(Val-Cit)。这种序列的c端切割肽键。Val-Cit和Val-Ala连接物偶联p -氨基苄氧羰基(Val-Cit- pabc和Val-Ala- pabc)是adc最成功的可切割连接物。PABC片段使自由有效载荷分子以无迹方式释放。双硫键连接子谷胱甘肽敏感连接子是另一种常见的裂解连接子,其策略依赖于细胞质中较高浓度的还原分子(如谷胱甘肽)(1-10 mmol/L)。二硫键嵌入在连接子中,在循环中抵抗还原性裂解。然而,内化后,大量细胞内谷胱甘肽减少二硫键,释放自由有效载荷分子。为了进一步提高循环中的稳定性,通常在二硫键旁边安装一个甲基。焦磷酸二酯连接子该阴离子连接子具有比传统连接子更高的水溶性和优良的循环稳定性。此外,在内化后,焦磷酸二酯通过内核体-溶酶体途径快速裂解,释放未修饰的有效载荷分子。图1. 可切割连接子。(Kyoji Tsuchikama & Zhiqiang An. 2018)二、不可切割的连接子不可切割连接子由稳定的键组成,抵抗蛋白质水解降解,确保比可切割连接子更高的稳定性。不可切割连接子依赖于细胞质和溶酶体蛋白酶对ADC抗体成分的完全降解,并最终释放与降解抗体衍生的氨基酸残基连接的有效载荷分子。与可切割连接子相比,不可切割连接子的最大优点是其等离子体稳定性增强,与可切割连接子相比,这可能提供更大的治疗窗口。此外,与可切割的偶联物相比,它有望降低脱靶毒性,因为不可切割的adc可以提供更大的稳定性和耐受性。图2. 不可切割的连接子。不可切割连接的化学稳定性可以承受蛋白质水解降解。单抗的细胞质/溶酶体降解可以释放与降解的单抗衍生氨基酸残基相连的有效载荷分子。(Kyoji Tsuchikama & Zhiqiang An. 2018)三、总结结论保证游离药物在肿瘤细胞内的特异性释放是选择Linker的最终目的。该连接子对ADC的稳定性、毒性、PK特性和药效学等具有重要意义。每个环节都有其优点和缺点。在选择连接子时,必须考虑许多因素,包括单克隆抗体和细胞毒性药物中的现有基团、反应性基团和衍生功能基团。最后,需要通过个案分析确定如何优化选择合适的连接物、靶点和毒性分子,平衡ADC药物的有效性和毒性。表1. 连接子类型及优缺点比较参考文献1. Kyoji Tsuchikama & Zhiqiang An. Antibody-drug conjugates: recent advances in conjugation and linker chemistries. Protein & Cell. 2018 9:33-46.2. Jun Lu. Feng Jiang. Aiping Lu. and Ge Zhang. Linkers Having a Crucial Role in Antibody–Drug Conjugates. Int J Mol Sci. 2016 Apr 17(4):561.3. Monteiro Ide P, Madureira P, de Vasconscelos A, Pozza DH, de Mello RA. Targeting HER family in HER2-positive metastatic breast cancer: potential biomarkers and novel targeted therapies. Pharmacogenomics. 2015 16(3):257-71.阿拉丁提供相关产品,详情请见阿拉丁官网:Linkers - A Crucial Factor in Antibody–Drug Conjugates (aladdin-e.com)
  • 投资7.6亿元生物实验室项目落户河北衡水
    11月13日,总投资7.6亿元的荣喜(衡水)科技有限公司生物法专业实验室项目正式落户河北省衡水市,在该市路北工业经济开发区举行了奠基仪式。   据了解,荣喜科技有限公司生物法高档保健系列产品项目总投资7.65亿元,项目占地300亩,项目建成达产后,年产生物发酵木糖醇、茶氨酸、谷胱甘肽等系列保健品2万吨,年可实现销售收入9.7亿元。其中一期生物法专业实验室项目总投资1.1亿元,项目拟占地64.8亩,新上一条微生物发酵制品生产线,新增设备53台。项目建成达产后,年产茶氨酸、谷胱甘肽等系列保健品4000吨,年可实现销售收入2亿元。   据衡水市经济开发区党委书记、管委会主任陈希春介绍,荣喜科技生物法专业实验室项目的进区建设,对衡水地区食品医药产业规模的壮大,以及战略性新兴产业的发展,都将起到积极的推动作用。   荣喜科技有限公司是专业从事基因工程、生物医药、疫苗等生物工程研究的专业公司,最早注册于北京中关村高科技园区的高新技术企业——北京神舟天才科技发展有限公司,于1997年开始了生物领域的研究和创业,2003年公司获得基因技术领域的国家发明专利,2007年与青岛大学共同建立生物技术联合实验室及研发中心,公司致力于生物工程方面的开发研究和销售
  • 南方医科大学研究团队成果:人参皂苷Rg1通过调节肠道菌群、色氨酸代谢和血清素能系统功能减轻吗啡依赖
    南方医科大学研究团队发表相关论文,英文题目:GinsenosideRg1 mitigates morphine dependence via regulation of gut microbiota,tryptophan metabolism, and serotonergic system function。中文题目:人参皂苷Rg1通过调节肠道菌群、色氨酸代谢和血清素能系统功能减轻吗啡依赖研究背景吗啡依赖是一种毁灭性的神经精神疾病,可能与肠道菌群失调密切相关。人参皂苷Rg1(Rg1)是从人参根中提取的活性成分,对神经系统具有潜在的保健作用。然而,它在物质使用障碍中的作用仍不清楚。该文探索了Rg1在对抗吗啡依赖中的潜在调节作用。研究结果1.人参皂甙 Rg1 抑制吗啡诱导的小鼠的条件位置偏好(CPP)调理训练后各组小鼠体重略有增加,但是未观察到显著差异(图1C)。使用Smart3.0软件在15分钟内跟踪小鼠头部并记录它们的轨迹和停留时间。对照组和其他组之间的轨迹或CPP分数没有显着差异。在吗啡注射后在白室中花费的时间与基线相比以及在盐水处理后在白室中花费的时间显着增加(图1C,D),表明吗啡成功诱导CPP在实验小鼠中。MRH和MRL组与模型组相比,MRL和MRH小鼠在药物配对隔室的停留时间和轨迹显着减少。然而,在单独用人参皂甙Rg1治疗的小鼠中,没有观察到CPP评分和活动途径的变化。2.人参皂甙Rg1改善CPP小鼠肠道菌群失调阿片类药物成瘾通常与肠道菌群失调有关。为了进一步探索Rg1介导的抗成瘾机制,对粪便进行了16S rRNA 基因扩增子测序,以评估有或没有Rg1处理的CPP小鼠肠道微生物群的组成。维恩图显示了对照组和其他组小鼠共有476个OTU(图2A)。然而,对照组有1108个OTU,M组有1304个,MM组有19个,MRL组有548个,MRH组有1702个,CR组有195个。这些数据暗示了吗啡治疗诱导的肠道微生物群紊乱和人参皂苷Rg1给药后的部分恢复。值得注意的是,使用Chao1指数进行的α多样性分析显示,Rg1阻止了吗啡引起的细菌丰富度下降(图2B);然而,各组之间的香农指数没有差异(图2C)。通过Bray-Curtis主坐标分析(PCoA)研究肠道菌群的整体结构表明,吗啡组的细菌组成发生了变化,与对照组不同,表明肠道菌群失调吗啡处理诱导了微生物群(图2D)。然而,MRL、MRH、MM和CR组显示了四种不同的细菌组成簇。值得注意的是,MRL中的微生物群与MRH组中的微生物群更紧密地聚集在一起。我们在门水平上进一步分析了每组的肠道细菌组成。人参皂甙Rg1显着增加吗啡诱导的拟杆菌门和厚壁菌门相对丰度的降低(图2E),并显着降低吗啡诱导的蓝藻和变形杆菌的相对丰度增加。在家族水平上的进一步分析显示,吗啡处理导致随着叶绿体和线粒体的增加,拟杆菌属、Sutterellaceae和Tannerellaceae的相对丰度急剧下降。在MRL和MRH组中,吗啡诱导的丰度变化不同程度地逆转(图2F,G)。此外,Kruskal-WallisH检验用于评估指定组之间在物种水平上的差异的显着性,并观察到15个优势物种(图2H)。考虑到报告显示吗啡依赖模型中拟杆菌属的丰度低于对照,我们专注于拟杆菌属物种B.vulgatus、B.xylanisolvens和B.acidifaciens。吗啡显着降低了B.acidifaciens、B.vulgatus和B.xylanisolvens 的丰度。值得注意的是,B.vulgatus的相对丰度在Rg1给药后显着增加(图2I)。除了16SrRNA 测序外,我们还用B.vulgatus特异性引物进行了定量PCR,证实吗啡显着降低了丰度,人参皂苷Rg1处理后丰度显着增加(图2J)。图片图片图23.人参皂甙 Rg1抑制肠道微生物群衍生的水平和CPP小鼠血清色氨酸代谢物在药物依赖期间,肠道代谢谱发生变化,宿主代谢途径可能发生改变。我们假设人参皂苷Rg1可能通过肠道微生物发酵过程中产生的代谢物影响CPP。基于这一理论,我们使用非靶向代谢组学来识别可能在小鼠血清和肠道中改变的关键代谢物和代谢途径。MRL组和MRH组对吗啡诱导的CPP的疗效没有观察到统计学差异;然而,行为分析数据显示,MRH组的疗效优于MRL组。因此,我们选择MRH组作为非靶向代谢组学分析的代表性药物干预组。在血清和粪便中分别鉴定出1955和559种代谢物。偏最小二乘判别分析(PLS-DA)模型分别在血清和粪便中的CONTROL、MODEL和MRH组中显示出显着的聚类分离(图3A、G)。热图分析显示,CPP导致代谢物发生显着变化,小鼠粪便和血清中共有177种代谢物(96种上调和81种下调)和69种代谢物(44种上调和25种下调)分别显着改变(图3D和J)。此外,对代谢物途径的分析表明,与对照组相比,CPP小鼠的以下途径发生了显着变化:色氨酸、α-亚麻酸、甘油磷脂、精氨酸和脯氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸代谢。值得注意的是,色氨酸代谢受到粪便和血清中吗啡的显着影响(图3B和H)。将MRH与MODEL组进行比较,在人参皂苷Rg1处理后,粪便和血清中的195种代谢物(94种上调和101种下调)和115种代谢物(60种上调和55种下调)分别显着改变(图3E和K)。代谢组学图显示色氨酸代谢受到Rg1补充的显着影响(图3C和I)。色氨酸代谢在微生物组-肠-脑轴中起关键作用。在这种情况下,我们专注于色氨酸代谢相关的代谢物。具体而言,色氨酸代谢相关代谢物的热图分析表明,参与色氨酸代谢的四种主要中间代谢物L-色氨酸、吲哚、N' -甲酰基犬尿氨酸和血清素是对吗啡的反应最显着增加的代谢物,它们的水平在Rg1处理后,粪便或血清中的含量降低。具体来说,我们发现与模型组相比,Rg1处理的肠道色氨酸和血浆血清素水平下调(图3F和L)。4.人参皂甙 Rg1 改善 CPP 小鼠海马 5-羟色胺能系统的变化血清色氨酸浓度会影响大脑的血清素系统。我们推测宿主色氨酸代谢物的变化可能与CPP小鼠的海马血清素能系统和其他神经递质有关。为了验证这一假设,使用酶联免疫吸附法检测海马和外周血清中谷氨酸、多巴胺、γ-GABA和5-HT的表达水平。在海马中,相对于对照组,CPP小鼠表现出显着升高的多巴胺水平和降低的γ-GABA水平(图4C)。然而,组间谷氨酸和血清素的浓度没有差异(图4A)。与M组相比,MRH组海马中GABA含量增加。此外,在MRL和MRH小鼠中观察到多巴胺水平显着下降。注射吗啡后血清中血清素和多巴胺水平升高,γ-GABA水平降低。所有CPP诱导的变化都被Rg1处理逆转(图4B、D、S2B)。为了进一步探索Rg1介导的抗成瘾机制,我们使用qPCR检测了小鼠海马中奖赏相关基因mRNA的相对转录水平,包括脑源性神经营养因子(BDNF)、神经营养酪氨酸激酶受体2型(TrkB)和血清素受体。与Rg1治疗组的转录水平相比,吗啡组中5-羟色胺受体(5-HTR1B和5-HTR2A)、BDNF和TrkB的转录水平因人参皂苷Rg1给药而下调(图4E、F)。这些数据表明人参皂甙Rg1可能通过抑制血清素系统来改善吗啡依赖。5.肠道微生物组的调控影响人参皂甙 Rg1 对吗啡诱导的小鼠 CPP 的抑制作用为了研究肠道菌群失调对吗啡诱导的小鼠行为的影响,我们在进行吗啡依赖性CPP训练之前,给BALB/cSPF 小鼠施用了不可吸收的抗菌剂或无菌水的混合物7天,然后进行CPP测试(图5A)。ATM治疗后各组小鼠体重下降,调理训练后略有增加;然而,各组之间没有观察到差异(图5B)。ABX与对照组相比,同时给予多种抗生素后,所有抗生素治疗小鼠在药箱中的停留时间均增加。此外,与ABX组相比,AM组在药物配对隔室中的停留时间明显增加。令人惊讶的是,小鼠在AMRL、AMRH和AMM组的药物配对隔室中的停留时间与AM组没有显着差异(图5D)。我们在鼠标头部轨迹中观察到相同的现象(图5C)。为了评估抗生素暴露后小鼠肠道微生物群发生的变化,通过16SrRNA 基因测序测定了粪便细菌组成。抗生素治疗极大地改变了微生物组并减少了细菌负荷(图5E)。为了研究肠道菌群失调对吗啡诱导的小鼠行为的影响,我们使用了维恩图显示了对照组和其他抗生素治疗小鼠共享的476个OTU;然而,1606个OTU是对照组独有的,48-68个OTU是其他六个抗生素治疗组独有的。随后用抗生素混合物治疗导致肠道微生物群显着消耗,细菌多样性显着降低。PCoA显示抗生素治疗的小鼠与对照小鼠相比具有显着不同的微生物群落(图5F)。但ABX、AM、AMRL、AMRH、AMM和AR组的细菌多样性没有显着变化,说明抗生素治疗根除大部分共生菌,吗啡和人参皂苷Rg1治疗后没有显着变化.我们在ABX小鼠的粪便中发现了几种细菌门,这些细菌门相对于对照组的粪便发生了改变(图5G)。优势门不同,伴随着Proteobacteria的丰度显着增加,而Verrucomicrobiota、Cyanobacteria、Firmicutes和Deferribacterota的丰度在抗生素处理后下降。然而,用抗生素治疗小鼠并没有改变拟杆菌的相对丰度,尽管抗生素治疗耗尽了肠道微生物组成。最后,我们用B.vulgatus特异性引物进行了定量PCR,并证实与对照组相比,抗生素治疗组的细菌显着减少了数百至数千倍(图5H)。此外,吗啡和人参皂甙Rg1并没有改变B.vulgatus对抗生素的反应。6.肠道微生物组的消耗影响色氨酸代谢并抑制 Rg1 诱导的基因表达接下来检测了抗生素混合物治疗对吗啡诱导的CPP小鼠代谢物和代谢途径的影响。偏最小二乘判别分析(PLS-DA)模型显示,在粪便中的代谢物方面,对照组和ABX组之间的簇显着分离(图6A)。值得注意的是,抗生素治疗后ABX、AM和AMRH组之间没有明显的代谢物聚集。我们专注于色氨酸代谢途径,并观察到参与色氨酸代谢的代谢物被ATM显着改变。然而,在ABX、AM和AMRH中未观察到显着变化。因此,这些数据表明抗生素治疗强烈降低了粪便中色氨酸代谢物的水平(图6C),并且由吗啡和Rg1引起的代谢改变被消除。此外,在血清中,PLS-DA结果显示四组(对照组、ABX、AM和AMRH)的代谢物谱不同(图6B)。ATM显着改变了色氨酸代谢物。值得注意的是,与 ABX小鼠相比,注射吗啡的小鼠的代谢物发生了相当大的变化。具体而言,与 AM组相比,色氨酸代谢物在Rg1处理后没有显示出显着变化(图6D)。我们发现 Rg1治疗组和模型组在ABX治疗后肠道色氨酸和血浆血清素水平没有差异(图6E和F)。随后,我们发现微生物组消耗抵消了 Rg1在CPP小鼠海马体中诱导的变化(图6G-L)。Rg1治疗未能逆转5-HT、多巴胺、5-HTR1B/5-HTR2A 和BDNF-TrkB信号通路。7.B.vulgatus 协同增强人参皂苷 Rg1 抑制吗啡诱导的小鼠 CPP因为肠道B.vulgatus 减少和增加与吗啡诱导的CPP增加和Rg1降低CPP一致,并且在抗生素处理的小鼠中消除了人参皂苷Rg1对CPP的改善,我们探讨了B.vulgatus 是否在吗啡中起作用依赖。作为典型的拟杆菌属物种,普通拟杆菌是小鼠肠道中的主要细菌物种,我们试图确定普通拟杆菌是否会影响CPP进展。我们首先使用抗生素治疗来消耗肠道微生物群,然后再用B.vulgatus 定植。在吗啡诱导的CPP小鼠模型中检查B.vulgatus 对吗啡成瘾的影响(图7A)。抗生素治疗或B.vulgatus 移植没有显着改变体重(图7B)。单独使用B.vulgatus (AMBV) 进行灌胃显着降低了白框中的停留时间和轨迹百分比,而吗啡则增加了该百分比(图7C、7D)。值得注意的是,与B.vulgatus 和人参皂苷Rg1(AMBVR)共同治疗的小鼠在药物配对隔室中的停留时间和轨迹百分比显着降低。这些数据清楚地表明AMBVR在抑制CPP方面比AMBV取得了更好的功效。值得注意的是,在我们的研究中,用“吗啡”微生物组(AMF)进行肠道再定殖并没有诱导CPP行为。8.B.vulgatus 可以改变肠道微生物组成小鼠粪便样本的16SrRNA 基因测序揭示了用活的B.vulgatus灌胃肠道微生物群组成的变化。拟杆菌门的相对丰度从AM组的不到20%增加到AMBV组的40%和AMBVR组的60%(图7E)。定量PCR证实,与对照组相比,AMBV和AMBVR组灌胃后肠道中的细菌显着过度生长数百至数万倍(图7F)。这些数据表明,人参皂甙Rg1提高了CPP小鼠中普通双歧杆菌的丰度。9.B.vulgatus 改变了肠道微生物群衍生和宿主色氨酸代谢物对小鼠的粪便和血清进行了代谢组学分析。偏最小二乘判别分析(PLS-DA)显示AM、AMBV和AMBVR组之间完全分离(图8A和D)。热图分析显示,仅用B.vulgatus灌胃导致CPP小鼠代谢物发生显着变化,粪便中有332种代谢物(211种上调和121种下调),血清中有82种代谢物(58种上调和24种下调)。我们对具有已知KEGGID 的332和82种显着不同的代谢物进行了KEGG途径富集分析,并分别鉴定了14和11种富含色氨酸代谢的代谢物。同时,将AMBVR与AM组进行比较,粪便中的313种代谢物(237种上调和76种下调)和血清中的82种代谢物(44种上调和38种下调)在与普通芽孢杆菌和人参皂甙Rg1共同处理后显着改变。在粪便中发现了13种代谢物,血清中发现了11种代谢物富集到色氨酸代谢,AMBV和AMBVR都改变了肠道微生物群衍生和宿主色氨酸代谢。我们随后检查了粪便和血清中由AMBV和AMBVR改变的色氨酸代谢物的相对丰度(图8B,C)。用B.vulgatus 灌胃下调色氨酸和血清素水平(图8E-I和9B)。10.B.vulgatus 协同增强人参皂甙-Rg1 诱导的吗啡诱导的海马 5-羟色胺能变化的抑制作用最后,为了证实人参皂甙Rg1通过影响肠道微生物群衍生的色氨酸代谢-血清素途径来减轻吗啡依赖,我们测定了海马和血清中5-HT、多巴胺和GABA的水平。CPP小鼠中血清素和多巴胺的血浆浓度较低,而GABA的血浆浓度高于单独用普通双歧杆菌灌胃或与Rg1共同治疗的小鼠(图9A-D)。值得注意的是,AMBVR小鼠的海马5-HT浓度显着低于AM小鼠。qPCR进一步证实了血清素受体和BDNF-TrkB的mRNA水平升高。我们观察到5-HTR1B、5-HTR2A和BDNF-TrkB的表达被B.vulgatus 定植和Rg1处理有效抑制(图9E、F)。研究结论该研究表明人参皂苷Rg1对吗啡依赖的改善作用与肠道微生物群有关。此外,我们发现微生物组的消耗和拟杆菌的补充可以影响吗啡依赖性并影响Rg1的功效,伴随着色氨酸代谢和5-羟色胺的变化。该研究结果提供了一个新的框架来理解中药通过肠道微生物群-色氨酸代谢和血清素能系统拮抗吗啡成瘾的机制,可能会带来新的诊断和治疗策略。
  • 清华胡泽平团队揭示代谢组学结合AI模型在胃癌诊断及预测患者预后中的临床应用潜能
    2024年2月23日,清华大学药学院胡泽平团队与合作者在《Nature Communications》发表题为“Metabolomic machine learning predictor for diagnosis and prognosis of gastric cancer”的研究论文,揭示了胃癌患者血浆的代谢重编程图谱,并发现基于代谢组学构建的机器学习模型能准确诊断胃癌患者,并预测患者预后风险。 研究背景 胃癌是东亚地区高发的致死性肿瘤。胃癌的早期确诊和及时干预对改善临床结果至关重要。然而,作为胃癌诊断金标准的内镜活检因其侵入性高且费用昂贵而限制了临床应用。因此,迫切需要开发具有高灵敏度和特异性的新型非侵入性胃癌检测方法。此外,对病人进行预后监测并及时进行干预有助于更好的临床结果。因此,开发一种更精确的患者预后预测方法至关重要。胃作为具有高度异质性的消化器官,其癌变和进展受到基因突变和环境扰动的双重影响,伴随显著的代谢重塑。然而,代谢重编程及其在胃癌诊疗中的潜在应用并未被系统性深入地研究过,未能满足临床对胃癌早诊和患者分层治疗的需求。目前的胃癌生物标志物研究很大程度上受限于队列规模小、缺乏独立的验证队列、样本类型和检测方法的差异导致的结果再现性低,以及受分析技术限制的检测灵敏度有待提高等问题。因此,使用多中心、大队列、特征明确的胃癌和对照人群进行代谢组学分析对于识别和验证具有转化潜力的生物标志物,从而开发和完善适合临床应用的代谢生物标志物的仍然势在必行。 研究过程 研究人员收集了702例胃癌患者和非胃癌对照的血浆样本,进行了靶向代谢组学数据分析。结果显示,胃癌患者血浆发生了明显的代谢重编程,其中最显著改变的代谢通路为谷胱甘肽代谢。通路中的两种关键代谢物 还原型谷胱甘肽GSH 和氧化型谷胱甘肽 GSSG 在胃癌血浆中显着降低。此外,作为氧化应激紊乱指示物的GSH/GSSG 比率在胃癌患者中显着上调,并随着疾病进展而逐渐增加。表明胃癌患者血浆中氧化应激严重失调。此外,胃癌患者的半胱氨酸和蛋氨酸代谢通路也发生显著失调。与非胃癌对照相比,胃癌患者的 S-腺苷-L-同型半胱氨酸 (SAH) 下调,S-腺苷甲硫氨酸 (SAM) 上调,并且 SAM/SAH 比值随疾病进展而增加。作为通用甲基供体,SAM 丰度和SAM/SAH 比值的失调可能反映了胃癌患者甲基池的扰动。这些胃癌血浆中的代谢重编程特征为开发胃癌检测和患者预后预测生物标志物奠定了基础。图1. 本研究设计及流程图尽管代谢组学在全面分析胃癌整体代谢特征方面具有独特的优势,能够大规模识别用于 GC 诊断和预后的有希望的生物标志物,但复杂的组学数据的解释始终是一个挑战。在过去的几年中,机器学习算法已被用于发现组学数据和疾病状态之间的潜在关联并创建预测模型。因此,研究人员分别使用随机森林和随机生存森林算法建立了基于10个代谢物的胃癌诊断模型(10-DM)和基于28个代谢物的胃癌患者预后预测模型(28-PM)并在测试集中验证了模型的优越性能。对模型效果评估时发现,10-DM诊断模型即使对早期胃癌患者(stage IA)也能准确诊断,表现出比临床正在使用的癌症蛋白标志物CEA,CA19-9,CA72-4等更优越的诊断效果(灵敏度0.925:0.428)。10-DM模型的准确性和重现性在覆盖521人的多中心队列中得到证实,表明该模型具有较高的稳健性和临床应用潜力。此外,28-PM预后模型比利用临床参数的传统模型的预测效果更好(C-index值0.816:0.591),并能有效地将患者分为高低两个风险组。在中位数为40个月的随访期间,28-PM 模型区分的高风险患者的预后与低风险患者相比更差,证明了模型的预测能力。被分层为高危险组的患者更有可能受益于强化监测、及时干预和新型治疗药物的试验。 研究结果 综上,该研究描述了胃癌患者血浆的整体代谢重编程,并结合机器学习算法构建了两个模型,分别识别胃癌患者并预测其预后。该工作有助于进一步理解胃癌的分子病理学特征,促进了胃癌早期检测的发展,并为实现胃癌的精准治疗提供理论基础。迄今为止报道的胃癌组学研究主要集中在探究以 DNA、RNA 和蛋白质作为胃癌生物标志物的潜力,而该工作强调了胃癌中循环代谢物的预测价值。通过使用高灵敏代谢组学技术分析覆盖共计702例胃癌和非胃癌对照的多中心样本已经独立测试集的设定,该研究成功应对了生物标志物探究工作普遍面临的结果再现性低,无法进行临床推广应用的挑战。未来可以通过建立靶向两个模型中代谢物的特定子集的靶向定量代谢组学检测方法以提高效率并降低成本,并在来自更多中心的更大规模临床样本中进行验证和优化。此外,基于这两种预测模型有望促进胃癌无创早期检测,并根据患者的风险分层为临床决策提供信息,从而实现辅助胃癌精准诊疗策略的临床转化。胡泽平 清华大学个人简介:分别于山东大学齐鲁医学院、中国食品药品检定研究院和新加坡国立大学获医学学士、药理学硕士和Ph.D.学位。后于美国西北太平洋国家实验室Richard D. Smith组从事生物质谱和代谢组学的博士后研究。2012年受聘于美国德克萨斯大学西南医学中心任研究助理教授、儿童研究所代谢组学平台技术主任。2016年12月起任清华大学药学院准聘系列PI、特别研究员,2024年1月任长聘副教授。研究方向为“基于新型代谢组学/多组学技术研发的疾病代谢重塑研究、新药靶标与生物标志物发现”,包括:1)肿瘤微环境中不同类型细胞(特别是神经细胞/神经递质与肿瘤细胞和免疫细胞间)的代谢互作与单细胞代谢异质性、功能与代谢调控分子机制解析,与新药靶标发现;2)心血管疾病的代谢重塑规律、功能、调控分子机制解析,与新药靶标发现;3)超灵敏、单细胞代谢组学技术,及基于AI的多组学数据智能化整合分析技术与大模型研发;近年来以通讯作者(含共同)在Cell Metabolism (2018), Nature Metabolism (2021a 2021b), Nature Cancer (2022), Science Translational Medicine (2018), Journal of Clinical Investigation (2022), Nature Cardiovascular Research (2022), Nature Communications (2024 2021a 2021b), Cancer Research (2024), Cell Discovery (2022), Analytical Chemistry (2021)等期刊发表论文多篇。获邀在Nature Metabolism (2023), TrAC Trends in Analytical Chemistry (2023), Acta Pharmaceutica Sinica B (2023), Pharmacology & Therapeutics (2021), Clinical Pharmacology & Therapeutics (2019)等期刊发表Viewpoints或综述,共已发表论文60余篇,引用8000余次(Google scholar),H-index为41。研究成果多次被Science, Nature Cancer, Nature Reviews Cancer等期刊作为研究亮点专评。先后主持/参与国家基金委面上项目、重大研究计划重点项目、集成项目、“未来生物技术”原创探索项目;科技部国家科技重大专项、重点研发专项(2项)等共7项国家级科研项目;及国际头部药企资助的新药研发合作项目。担任国家基金委项目会评专家,Nature Metabolism, Nature Communications, Science Advances, Cell Reports等多个期刊审稿人,及Life Metabolism, Acta Pharmaceutica Sinica B等期刊编委。
  • 可恨!氨基酸注射液居然造假!显微拉曼光谱能否鉴别药品真伪?
    中国法院网讯 食品、药品安全事关人民群众的生命健康和社会的安定稳定。2008年4月至2010年6月,被告人孙同宾在南阳市一租房内,使用购买的葡萄糖注射液,私自加工、制造标示为石家庄四药有限公司复方氨基酸注射液的假药,并销售给南阳市数家医药公司,销售金额共计208824元。法院审理后认为,被告人孙同宾将购买的葡萄糖注射液加工后,假冒复方氨基酸注射液对外销售,销售金额208824元,该行为足以严重危害人体健康,已构成生产、销售假药罪。氨基酸行业发展现状指出,氨基酸主要用于健康保健食品、功能强化食品、动物饲料、食品添加剂、化妆品等行业。如谷氨酸是生物机体内氮代谢的基本氨基酸之一,在代谢上具有重要意义;甘氨酸,可作为鸡饲料营养性添加剂,氮肥工业可用作无毒脱碳剂;丙氨酸,可预防肾结石、协助葡萄糖的代谢,有助缓和低血糖,改善身体能量。我国是氨基酸类原料药的供应国,同时也是氨基酸产品的重要需求国。各个终端随着部分新兴市场的活跃而活跃,可见氨基酸的真假检测就尤为重要。奥谱天成ATR8300-785显微拉曼光谱仪本着可实现微区拉曼光谱的精确定位测量,快速、准确、无损地分析成分和鉴别物质的优势,广泛用于农业及食品鉴定、纳米粒子新材料、生物科学、药品检测、环境检测等领域。本次使用ATR8300-785显微拉曼测试了来自客户的几种氨基酸的样品,如下图,我们可以看出氨基酸的拉曼光谱完美,特殊峰明显,可有效区别出不同的氨基酸种类。结果表明了奥谱天成ATR8300-785显微拉曼在生物医学领域上实实在在的运用。奥谱天成ATR8300显微拉曼光谱是将拉曼光谱仪与显微镜两者的优点结合,使得“所见即所测”成为可能。将入射激光通过显微镜聚焦到样品上,从而可以在不受周围物质干扰情况下,精确获得所照样品微区的有关化学成分、晶体结构、分子相互作用以及分子取向等各种拉曼光谱信息。ATR8300无光路切换运动部件,所有光学部件均固态装配,工作非常稳定,实现了仪器的完 美地解决了相机成像时光路的损失,实现了相机成像与拉曼信号收集的分离,从而得到最 佳的信号强度。同时,ATR8300使用专门为显微拉曼系统优化的高性能拉曼,无论是灵敏度,信噪比,稳定性等,都是行业领 先水平 ,为拉曼研究提供了强有力的保障。
  • 表面增强拉曼光谱监测肿瘤的光动力治疗
    导读 细胞中的氧化还原平衡,是指氧化性物种和还原性物种之间的动态平衡,在大多数生理过程中发挥着至关重要的作用,尤其是细胞凋亡(名词解释)过程。通过提高肿瘤微环境 (名词解释)中活性氧(ROS)的浓度,打破氧化还原稳态,是介导癌细胞死亡,进而达到肿瘤治疗目的的有效手段。目前,基于纳米酶(名词解释)催化的一些新型化学动力治疗、光动力治疗方法被用于肿瘤治疗领域,旨在达到肿瘤细胞中原位催化产生ROS的效果。但是,大多数对于上述治疗的机理研究仍然只停留于纳米酶级联催化反应的结果,无法做到对整个治疗过程的监测。表面增强拉曼光谱(SERS)(名词解释)作为一种快速、无损的测试技术,其灵敏度甚至可以达到单分子级,在监测细胞内相关生化反应方面具有巨大潜力。将SERS技术应用于上述肿瘤的光动力治疗过程的监测,不仅能帮助进一步理解纳米酶催化过程的具体机制,更能得到肿瘤微环境中氧化还原状态的具体信息。研究亮点 近日,吉林大学宋薇教授、刘卓副教授和赵冰教授团队将一种金/碳量子点(Au@CDs)复合材料级联纳米酶用于对肿瘤细胞的光动力治疗,并且采用SERS技术监测了整个光动力治疗过程中肿瘤微环境内氧化还原平衡的打破与再修复过程。该成果以“SERS monitoring of photoinduced-enhanced oxidative stress amplifier on Au@carbon dots for tumor catalytic therapy”为题发表在Light: Science & Applications,吉林大学博士研究生李林甲为第一作者,宋薇教授、刘卓副教授和赵冰教授为论文共同通讯作者。该研究工作得到了国家自然科学基金,吉林省教育厅科技研究计划等项目的支持。研究人员首先以CDs作为模板剂和封端剂设计构筑了一种具有级联模拟酶活性的核壳结构Au@CDs材料,相比于单独的金纳米粒子,CDs外壳避免了Au核的聚集,并提供了致密且均匀的SERS热点。在808 nm近红外光激发下,Au@CDs表现出近红外光致增强的类过氧化物(POD)酶和近红外光诱导的类谷胱甘肽氧化酶(GSHOx)活性:即在近红外光照射下,表面等离子体共振(SPR)激发的大量热载流子可以有效地参与反应,金纳米粒子典型的等离子体光热效应可以增强POD活性;另外Au@CDs介导谷胱甘肽(GSH)参与反应,加速ROS的生成,呈现出光热增强的光动力治疗效果。这种级联纳米酶催化过程将迅速打破肿瘤细胞内的氧化还原稳态,产生大量ROS,最终导致癌细胞凋亡。图1 Au@CDs的级联纳米酶催化机制及其光热增强的光动力治疗肿瘤过程。为了监控这一催化过程,研究人员利用SERS技术,通过对四甲基联苯胺(TMB)底物分子的氧化产物的识别,实现了对光动力治疗肿瘤过程中,肿瘤微环境内活性氧动态变化过程的监控。即在近红外激光的辐照下,肿瘤细胞内活性氧水平会随着Au@CDs催化反应的开始而迅速上升,在很短的时间内(3min)即达到拉曼信号的峰值,实现氧化应激损伤效果;而激光辐照结束后,肿瘤微环境则会在一个相对较长的时间(33 min)进行自修复,即过表达的GSH等还原性物质消耗过量ROS的抗氧化过程,最终肿瘤微环境回到氧化还原平衡态。图2 (a-c)光动力治疗肿瘤过程中拉曼信号的变化及(d-e)对应的肿瘤微环境内氧化还原平衡的打破和再修复过程。总结与展望 Au@CDs级联纳米酶与传统的纳米药物和免疫治疗剂相比,具有通过级联反应中的光热性质促进光动力治疗效果的优点,能快速提高肿瘤内ROS的浓度,打破氧化还原稳态,进而达到肿瘤治疗目的,由于过表达的GSH等还原性物质消耗过量ROS,抑制了ROS向细胞外扩散。通过SERS策略,获得了光动力治疗过程中完整的氧化应激过程,对基于肿瘤微环境氧化应激损伤的光疗机制进行了深入的研究,为肿瘤光动力治疗的实时监测提供了最有价值的机制和数据支持。论文信息 Li, L., Yang, J., Wei, J. et al. SERS monitoring of photoinduced-enhanced oxidative stress amplifier on Au@carbon dots for tumor catalytic therapy. Light Sci Appl 11, 286 (2022).https://doi.org/10.1038/s41377-022-00968-5
  • 应用 | 氨基酸洁面产品的合成条件对泡沫行为的影响
    研究背景随着大众对于清洁护肤意识的觉醒,洁面产品的需求和要求不断提高。洁面膏作为一款基础护肤产品,能清洁面部分泌的过剩油脂、附着的灰尘以及残留的化妆品等污垢,使面部皮肤维持生理功能平衡,同时通过皮肤的清爽舒适提供愉悦感。追求肤感良好对面部护理来说尤为重要,为了保持皮肤的健康,在保证清洁效果的情况下,开始研究对皮肤更温和的清洁成分。近几年,以氨基酸类表面活性剂为清洁成分的洁面膏以其温和无刺激的特性开始受到消费者的追捧。为了满足消费者对性能更好的洁面产品的需求,洁面膏配方的研发也需要不断进行。本实验合成的洁面膏以椰油酰甘氨酸钠为清洁成分,在实验过程中改变乳化温度、乳化均质时间、乳化均质速率、乳化剂比例和酸碱度,来确定洁面膏合适的泡沫行为。实验仪器与方法本文采用KRÜ SS DFA100动态泡沫分析仪对不同配方洁面膏的泡沫特性进行测试。DFA100动态泡沫分析仪表1 洁面膏配方结果与讨论1.乳化剂比例对洁面膏起泡性能的影响配方1到配方5,泡沫的稳定性相对来说都较好,乳化剂比例对洁面膏起泡性能的影响程度较小。由图2可以看出,随着乳化剂添加质量从1 %增加到3 %,乳液的最大泡沫体积先增大到最高点,然后减小。乳化剂的添加质量为2 %时,乳液的最大泡沫体积达到最大值。从泡沫尺寸和大小来看,乳化剂含量为2.5%时,产生的泡沫最为细腻。图1 相同条件下,不同乳化剂比例洁面膏起泡后得到的最大泡沫体积。图2 乳化剂比例对洁面膏泡沫尺寸和泡沫个数的影响2.pH值对洁面膏泡沫高度及结构的影响表2 不同pH值洁面膏的泡沫特性由表2可以看出,从配方1到配方5,随着乳液的pH值下降,起泡量减少,泡沫高度降低,这是因为乳液中柠檬酸与椰油酰甘氨酸钠发生化学反应生成了不易起泡的椰油酰甘氨酸。然而,泡沫结构却变得更加细腻。从消费者体验感来说,细小致密和起泡量多会有相对较好的肤感。因此,综合各项因素考虑,pH=6.52的柠檬酸添加质量(为1.5 %)是最佳的选择。结论本实验对椰油酰甘氨酸钠体系洁面膏的合成工艺进行探究,通过改变反应条件对比样品的性能,发现合成椰油酰甘氨酸钠体系洁面膏的最佳条件为:乳化温度80 ℃,乳化均质时间30 min,乳化均质速率1200 r/min;调节复配的乳化剂比例和体系pH值,观察乳液合成的状态,发现乳化剂质量比例为2 %、 乳液pH值为6.52时合成效果较好。在这个条件下制备得到的洁面膏性能稳定、黏度适中、泡沫丰富细腻、洁面效果好且温和无刺激,是较为理想的洁面产品。本文有删减,详细信息见原文[1]方玲,丁志强,彭子飞.椰油酰甘氨酸钠体系洁面膏合成条件的优化[J].广东化工,2023,50(07):78-82.
  • 甘肃质监局采购38台色谱和38台原子光谱
    中国政府采购网消息,甘肃省质量技术监督局就食品检验仪器设备采购项目公开招标公告,采购19台液相色谱仪、19台气相色谱仪、19台原子荧光光谱仪和19台原子吸收光谱仪,定于8月10开标。详情如下:   兰州正泽招投标代理有限公司受甘肃省质量技术监督局的委托对所需的食品检验仪器设备以公开招标形式进行采购,欢迎符合资格条件的生产厂家和供应商前来参加。   1、招标文件编号:LZZZ-2012/07-GK025(Z)   2、招标内容: 包号 设备名称 型号及规格 单位 数量 一 气相色谱仪 详见标书 套 19 二 液相色谱仪 套 19 三 原子荧光光度计 套 19 四 原子吸收分光度计 套 19   3、生产厂家和供应商资格要求:   1)投标人必须是中国境内注册的企业独立法人,提供企业法人营业执照副本(复印件),企业注册资金须为人民币500万元以上(含人民币500万元)   2)税务登记证副本(复印件)   3)组织机构代码证副本(复印件)   4)法定代表人身份证(复印件)   5)法定代表人授权函及被授权人身份证(复印件)   6)生产厂家针对本项目的授权书(原件)   7)必须附制造厂家印制的产品彩页   8)属于计量器具的必须提供CMC制造计量器具许可证   9)招标文件中规定的其它要求。   注明:以上文件均须加盖投标人单位公章。   4、获取招标文件:   招标文件发售时间:2012年7月20日-2012年7月25日(节假日除外)上午9︰00-12︰00 下午14:30-16︰30   招标文件发售地点:兰州市城关区甘南路39号商务宾馆写字楼四楼   招标文件售价:人民币200元/包,若需电子版另加50元/份,招标文件售后不退。   购买招标文件时请携带法人授权书及单位相关资质证明文件(企业营业执照、税务登记证和组织机构代码证)复印件并加盖单位公章。   5、递交投标文件   递交时间:2012年8月10日上午9︰00之前,逾期不予受理。   递交地点:兰州市城关区甘南路39号商务宾馆写字楼四楼   6、开标时间:2012年8月10日上午9︰00   开标地点:兰州市城关区甘南路39号商务宾馆写字楼四楼兰州正泽招投标代理有限公司评标室   7、招标代理机构:兰州正泽招投标代理有限公司   地址:兰州市城关区甘南路39号商务宾馆写字楼四楼   邮编:730030   电话:0931-8824333   传真:0931-8860399   邮箱:zzzb666@126.com   联系人:闻 娟 李 艳   帐户名称:兰州正泽招投标代理有限公司   开 户 行:兰州银行兴天支行   帐 号:7028 3435 7963 0012   兰州正泽招投标代理有限公司   二○一二年七月十八日
  • 中科院首次发展高选择性检测GSH荧光传感器
    近日,中科院理化技术研究所超分子光化学研究组首次发展了一类在活体细胞中选择性检测谷胱甘肽(GSH)的反应型荧光传感器。相关研究结果日前发表于《美国化学会志》。   自由基损伤是组织损伤的重要分子机制之一,许多疾病,如心脏病、阿尔茨海默氏症、帕金森氏症和肿瘤等的损伤机制中都有自由基的参与。   “含巯基的生物小分子,如半胱氨酸(Cys)、同型半胱氨酸(Hcy)、GSH,会通过清除生物体系内过多的自由基来维持氧化还原平衡。”该研究组副研究员陈玉哲说。   据介绍,作为细胞内含量最多的含巯基生物小分子,GSH不仅参与了细胞抗氧化反应、维持机体的氧化还原平衡,还参与了调节细胞增生、机体免疫应答以及在神经系统中充当神经调质和神经递质的作用。   然而,含巯基的生物小分子结构和反应活性的相似性,往往使得一般检测GSH的荧光探针对Cys和Hcy产生相同或相似的响应。因此,发展高选择性检测GSH的荧光传感器仍然存在巨大挑战。   在文章中,研究组报道了一类基于单氯代BODIPY类衍生物的比率式荧光化学传感器。不同于传统的荧光检测机理,研究组利用了全新的“两步反应”,将GSH与Cys和Hcy区分开来。   “常规的检测,主要是通过巯基和传感器之间发生反应来实现,因而对GSH、Cys和Hcy会产生相似的响应 而我们利用新颖的两步反应机制,Cys和Hcy通过巯基和氨基的协同反应最终生成氨基取代的产物,而GSH生成巯基取代的产物,使其在光谱上产生明显的变化,与Cys和Hcy区分开来。”陈玉哲阐述。   业内专家认为,该成果将为研究肿瘤、心脏病、衰老等疾病的影响及诊疗手段提供新的方法。   据了解,相关研究工作得到了国家自然科学基金委优秀青年科学基金、科技部“973”计划以及中科院“百人计划”的资助
  • 直播预告!iCEM 2023之电子显微学技术在生命科学领域应用篇
    2023年6月27-30日,仪器信息网(www.instrument.com.cn) 与中国物理学会电子显微镜分会(对外:中国电子显微镜学会/www.china-em.cn)将联合主办“第九届电子显微学网络会议(iCEM 2023)”。iCEM 2023会议围绕当下电子显微学研究及应用热点,邀请业界知名电子显微学专家、重点邀请近来有重要工作成果进展的优秀青年学者代表线上分享精彩报告。分设:电子显微学技术及应用进展、原位电子显微学技术及应用、电镜实验操作技术及经验分享、先进电子显微学技术及应用、电子显微学技术在材料领域应用、电子显微学技术在生命科学领域应用6个主题专场,诚邀业界人士报名参会。主办单位:仪器信息网,中国电子显微镜学会参会方式:本次会议免费参会,参会报名请点击会议官网:https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/iCEM2023或扫描二维码报名“电子显微学技术在生命科学领域应用”专场预告(注:最终日程以会议官网为准)专场七:电子显微学技术在生命科学领域应用(上)(6月30日上午)生命科学专场主持暨召集人:沈庆涛 南方科技大学 副教授报告题目演讲嘉宾电子显微镜助力新型基因编辑工具开发刘俊杰(清华大学 研究员)日本电子冷冻电镜技术及应用——生命科学与电催化张滢(捷欧路(北京)科贸有限公司 应用工程师)适用于组织样品的原位结构研究方法探索郭强(北京大学 研究员)徕卡电镜制样与光电关联相关技术介绍王仁姚(徕卡显微系统(上海)贸易有限公司 产品经理)白斑综合症病毒环状堆叠的衣壳复合物结构和压力驱动的基因组注射刘明栋(南方科技大学 博士后)Structural Basis of nucleosome deacetylation by Sin3 HDAC complex何俊(中国科学院广州生物医药与健康研究院 研究员)专场八:电子显微学技术在生命科学领域应用(下)(6月30日下午)双链RNA病毒的转录过程及调控机制研究朱平(中国科学院生物物理研究所 研究员)冷冻电镜在生命科学中的技术进展及应用分享黄子惠(赛默飞世尔科技 市场拓展经理)Mitochondrial Vacuolization: Long COVID-induced Damage to Cardiomyocytes?刘铮(南方科技大学冷冻电镜中心 教授)电镜技术与呼吸道病毒研究熊晓犁(中科院广州生物医药与健康研究院 研究员)内源性甘氨酸受体的结构和组装过程朱洪涛(中国科学院物理研究所 特聘研究员)嘉宾简介及报告摘要(按分享顺序)生命科学专场主持暨召集人:沈庆涛 南方科技大学 副教授【个人简介】沈庆涛2009年博士毕业于清华大学隋森芳院士课题组;随后在美国耶鲁大学,威斯康辛大学麦迪逊分校和加州大学伯克利分校从事博士后研究工作。2016年沈庆涛加入上海科技大学,担任研究员、博士生导师;2022年全职转入南方科技大学,担任长聘副教授,博士生导师。长期以来,沈庆涛课题组聚焦生理温度下的4D冷冻电镜方法学开发,并将这些新技术应用到胞内运输的研究中。刘俊杰 清华大学 研究员【个人简介】刘俊杰(Jun-Jie Gogo Liu)为清华大学生命科学学院助理教授、生命科学联合中心研究员、生物结构前沿中心研究员,其实验室综合运用生物信息学,生物化学,生物物理学以及细胞生物学等手段从事新型基因编辑工具的设计和开发,以及与RNA相关联的核酸酶机器的工作机理研究。近年来,刘俊杰及其团队解析了逆转座子的基因转座分子机理 (Cell, 2023), 开发了小型CRISPR-CasX、CasPi等核酸酶系统(Nature, 2019 Mol Cell 2022 Cell Res 2023),揭示CRISPR-Cas整合酶的外源DNA整合机制(Science 2017),解析了一系列的由病毒编码的CRISPR-Cas开关蛋白的工作机理,并证明开关蛋白可稳定调控CRISPR-Cas基因编辑,同时降低脱靶效应 (Science Advance, 2017 Mol Cell, 2019)。刘俊杰于2018年获得美国生命科学研究基金奖,2020年获得加州大学突出博士后奖,2021年获得中国国家自然科学基金委原创项目支持,2022年获得优秀青年基金(海外)支持。Lab主页:https://www.liulab-biology.org报告题目:电子显微镜助力新型基因编辑工具开发【摘要】核酸酶是具有核酸切割活性的生物大分子,可被开发为核酸操纵工具,用于DNA和RNA的编辑、示踪、调控等科学研究。相关技术亦被逐步用于农业育种、人类疾病治疗及生物能源生产等,是生物科技发展的重要领域。本报告中,将介绍如何利用冷冻电镜等手段,探究核酸酶CRISPR-Cas、逆转座子的工作机制,并基于其结构工作机理,开发新型基因编辑工具。张滢 捷欧路(北京)科贸有限公司 应用工程师【个人简介】张滢,日本电子冷冻电镜应用工程师。2018年博士毕业于美国Oregon Health and Science University,主要研究方向为基于超高分辨成像技术的结构生物学研究,曾从事超高分辨荧光显微镜、冷冻电镜以及光电联用等方法学研究,相关成果发表在Nature Communications, European Journal of Cell Biology, PLoS One等杂志上。目前负责日本电子冷冻电镜在生命科学等方向上的应用支持。报告题目:日本电子冷冻电镜技术及应用——生命科学与电催化【摘要】日本电子冷冻电镜CRYO ARM 可用于观察对电子束辐射敏感的样品,如生物大分子、高分子材料等。它支持单颗粒结构分析(SPA)、电子断层扫描成像(Cryo-ET)、微晶电子衍射分析(MicroED)等多种方法。CRYO ARM配置了新型冷场发射枪(cold FEG) 、镜筒Omega能量过滤器和科勒照明模式,在获得高分辨及高衬度图像的同时,极大地提升了采集速率。本次报告将为您详细阐述CRYO ARM技术亮点,以及它在生命科学和电催化等交叉领域的应用案例。郭强 北京大学 研究员【个人简介】2009年本科毕业于兰州大学生命科学学院,2014年获得清华大学生物学博士学位。2014年至2020年在德国马普生化所从事博士后研究。2020年任北京大学生命科学学院研究员,同时加入蛋白质与植物基因研究国家重点实验室和北大清华生命科学联合中心。郭强实验室主要以电子光学为研究手段,在细胞内对亚细胞结构进行原位观察解析。在此基础上研究“细胞建筑学”:各个亚细胞结构是如何搭建成一个具有完整生物学功能的细胞,以及“生物大分子社会学”:细胞内的细胞器、生物大分子之间的相互关系。我们主要研究方向包括:1. 在纳米、亚纳米尺度对细胞骨架、蛋白稳态等基础细胞生物学问题的研究。2. 对包括神经退行性疾病在内的老龄化疾病致病机制的研究。3. 适用于组织样品的高分辨原位结构生物学方法优化。报告题目:适用于组织样品的原位结构研究方法探索【摘要】冷冻电子断层扫描技术(Cryo-electron tomography, Cryo-ET)是冷冻电镜的一个重要分支,避免了传统电镜技术由于染色、包埋等操作造成的细胞膜结构改变和蛋白质变性,可以在分子分辨率解析生物大分子及细胞器等亚细胞结构并获得其与微环境中其他组分的关系。但受限于加工速度和聚焦精度,该方法目前主要适用于单个细胞样品。尽管通过目前的单细胞系统已经可以对许多重要的生物学事件进行解析,包括组织、类器官在内的多细胞系统对于理解一些关键的生理现象特别是复杂的病理机制依然至关重要。为此我们建立了一套可以广泛适用于组织样品的原位结构解析技术。通过对全流程的优化,提高了成功率和加工效率。应用此技术,我们对小鼠胰岛进行了原位结构分析,首次完成了胰岛素晶体的原位晶胞参数确定。王仁姚 徕卡显微系统(上海)贸易有限公司 产品经理【个人简介】徕卡显微系统负责电镜制样产品的管理与市场推广工作。在分析仪器行业有超过十年的工作经验,对电镜技术,X射线以及工业材料CT三维分析技术等从理论到应用层面均有一定了解,客户接触面较广,如高校研究所,电子半导体,新能源企业,汽车航空航天等各不同领域。加入徕卡后负责生命科学与材料行业的制样设备包括:高压冷冻,超薄切片机,离子束研磨,离子溅射镀膜仪,冷冻光电联用与活细胞光电联用等产品。报告题目:徕卡电镜制样与光电关联相关技术介绍【摘要】徕卡为电镜用户制样提供丰富的产品与技术路线:如利用高压冷冻后上冷冻替代回树脂包埋样品到常温切片路线,也可直接在玻璃化冷冻状态下上冷冻切片路线。且徕卡把电镜制样与深厚的光学技术融合开发了光电关联技术方案,如从活细胞培养开始时间尺度上去筛选样品状态的活细胞光电联用。还有冷冻状态下进行细胞三维坐标定位后转冷冻FIB与冷冻透射的冷冻光电联用路线。从不同的样品类型出发,旨在为用户提供特定荧光标记定位与坐标导航功能,助力生命科学研究。刘明栋 南方科技大学 博士后【个人简介】本人于2016年在兰州大学生命科学学院取得学士学位,之后在中国科学院分子细胞科学卓越创新中心与上海科技大学的联合培养下,于2022年取得博士学位;目前,在南方科技大学生命科学学院沈庆涛老师课题组从事博士后研究工作。我们以冷冻电镜为主要技术,结合生物化学以及细胞功能等实验,研究ESCRT-III介导膜分裂的分子机制和对虾白斑综合症病毒侵染宿主细胞的结构生物学基础,同时也在探索解析原位生物大分子高分辨率结构的新技术与新方法。目前以共同第一作者身份在Science Advances、PNAS、Communications Biology上发表论文。报告题目:白斑综合症病毒环状堆叠的衣壳复合物结构和压力驱动的基因组注射【摘要】白斑综合症病毒(WSSV)是目前发现的最大的DNA病毒之一,它可以侵染虾等上百种海洋甲壳类生物。在病毒的生命周期中,具有杆状和卵形两种几何特征的WSSV衣壳复合物对于病毒基因组的包装、保护和运输等至关重要,然而衣壳复合物的组装形式以及结构转变的分子机制还未被阐明。本研究中,我们利用冷冻电镜单颗粒技术解析了WSSV杆状衣壳复合物环状堆叠而成的三维模型,并且结合生化、细胞功能等实验,提出WSSV依靠卵形衣壳内部的高压驱动基因组DNA向外注射的工作模型。何俊 中国科学院广州生物医药与健康研究院 研究员【个人简介】何俊博士在2006年获得清华大学学士学位,2012年获得伦敦Institute of Cancer Research博士学位。之后分别在伦敦Francis Crick Institute和UCB Pharma担任博士后和资深科学家。2019年初入职中国科学院广州生物医药与健康研究院建立课题组。任研究员,博士生导师,获得中科院高层次人才项目,并兼任中国生物物理协会冷冻电子显微学分会理事和中国电子显微镜学会广东省分会理事。课题组主要致力于研究染色质动态调控的功能及机制,重点关注与肿瘤发展密切相关的重要大分子机器复合物,通过在多尺度上对这些复合物的高分辨率结构解析和功能机制研究,探索其在细胞命运调控网络中的功能和相互作用规律,在分子水平上理解其参与肿瘤发生发展的致病机理。相关论文以通讯或第一作者(共同)发表在Molecular Cell,Nature Microbiology和 Nature Communication等期刊上。承担国家自然科学基金专项等多个科研任务。报告题目:Structural Basis of nucleosome deacetylation by Sin3 HDAC complex【摘要】In Saccharomyces cerevisiae, cryptic transcription is prevented by the activity of Sin3 histone deacetylase (HDAC) complex Rpd3S in coding regions. Rpd3S is carried by the transcribing RNA polymerase II (RNAPII) to deacetylate and stabilize chromatin. Despite its fundamental importance, the mechanisms of Rpd3S deacetylating nucleosomes and regulating chromatin dynamics remain elusive. Here, we determined several cryo-EM structures of Rpd3S in complex with nucleosome core particles (NCP). These states demonstrate that Rpd3S utilizes a conserved Sin3 basic surface to progress through the nucleosomal DNA in a left-handed superhelical manner.朱平 中国科学院生物物理研究所 研究员【个人简介】朱平,中国科学院生物物理研究所,生物大分子国家重点实验室,研究员,国家“杰出青年科学基金”获得者。1990年本科毕业于浙江大学,1993年于西安交通大学获硕士学位,1997年于清华大学获博士学位。1999年赴美国佛罗里达州立大学生物系从事博士后研究,2008年回国任中科院生物物理研究所研究组长、博士生导师。以冷冻电镜(Cryo-EM)和电子断层成像(Electron Tomography)技术为主要手段进行病毒、染色质等生物大分子及其复合物的结构和功能研究。现任中国电子显微镜学会理事;中国生物物理学会理事。报告题目:双链RNA病毒的转录过程及调控机制研究【摘要】RNA病毒是唯一以RNA为遗传物质的生物体,其中的双链RNA(dsRNA)病毒既是许多重要传染性疾病的病原体,也是研究病毒组装与复制机制的良好模型。本报告介绍我们利用冷冻电镜技术获得的CPV、MRV等不同双链RNA病毒及其转录机器在病毒复制过程不同阶段的高分辨率结构,以及双链RNA病毒转录过程的分子调控机制研究。黄子惠 赛默飞世尔科技 市场拓展经理【个人简介】黄子惠 博士,赛默飞世尔科技生命科学电镜市场拓展经理。2021年博士毕业于浙江大学,期间曾赴美国加州大学伯克利分校访学交流。主要研究方向为基于冷冻电镜的结构生物学研究,在PNAS、Nature Communications等期刊杂志上发表高水平学术研究成果数篇。报告题目:冷冻电镜在生命科学中的技术进展及应用分享【摘要】近年来,冷冻电镜技术一直在不断的发展前行。目前,冷冻电镜技术越来越多地被应用在生命科学的各个领域的研究中,尤其是在阐释参与体内重要生理代谢过程或疾病发生发展紧密相关的蛋白和复合体的结构和功能方面发挥了重要的作用,很多研究成果亦被写进教科书。本次报告将汇报冷冻电镜技术的最新进展及相关结果。刘铮 南方科技大学冷冻电镜中心 教授【个人简介】刘铮,南方科技大学冷冻电镜中心教授,博士生导师。美国生物物理学会会员、美国心脏学会会员、美国华裔心脏学会终身会员。中华医学会心血管病学分会基础研究学组委员、中国生物物理学会冷冻电镜分会理事、广东省电子显微镜专业委员会理事、中国电子显微镜学会常务理事兼低温电镜专业委员会副主委。主要研究领域1.组织与细胞原位结构三位冷冻电子断层扫描与三位重构2.蛋白质、生物大分子复合物、病毒的三维结构解析3.心血管疾病的结构生物学致病机制。主持国家自然科学基金面上项目4项。在Cell Discovery、Signal Transduction and Targeted Therapy、PNAS等期刊共发表SCI论文50余篇。报告题目:Mitochondrial Vacuolization: Long COVID-induced Damage to Cardiomyocytes?【摘要】A significant number of individuals who have contracted SARS-CoV-2have encountered persistent symptoms, referred to as “Long COVID”, have impacted millions of lives worldwide. Our report describes a patient who suffered a sudden cardiac death during exercise one month after COVID-19 infection. A diagnosis of myocarditis is made through endomyocardial biopsy and histochemical staining which confirmed the presence of inflammatory cells. Electron microscopic examination detects a significant number of mitochondria vacuolations and lipofuscin granules in the cardiomyocytes. In addition, mice infected with SARS-CoV-2 also exhibit similar mitochondria vacuolations, indicating a potential cellular mechanism for the cardiac consequences of Long COVID.熊晓犁 中科院广州生物医药与健康研究院 研究员【个人简介】熊晓犁,博士生导师,中科院广州生物医药与健康研究院感染与免疫中心研究员,呼吸疾病国家重点实验室研究员。国家海外高层次人才引进计划青年项目入选者,广东省珠江人才计划入选者。熊晓犁博士运用生物化学与结构生物学方法长期从事病原微生物的感染,传播,及致病机制的研究。在流感病毒装配机制领域解析了甲流M1蛋白的全长结构,揭示了M1聚合的结构基础为流感病毒的装配机制提供了信息。在流感病毒的受体研究领域,解析了H5N1,H7N9,H10N8,H3N2等流感病毒的凝血素与受体形成的复合物的结构特征,揭示了多种流感病毒因受体结合变化导致跨种传播的机制,归纳总结了流感病毒受体结合变化与跨种传播关系的理论。自2016年来对系列冠状病毒,包括SARS病毒,猪冠状病毒,及新型冠状病毒等的入侵及免疫识别机制进行了研究。共计在病原体研究领域发表论文30余篇,其中作为第一或通讯作者(含共同)在Nature,Cell,Nature Microbiology,Nature Structural & Molecular Biology,PNAS,NAR等杂志发表有影响力文章16篇,累计被引4000余次。熊晓犁研究团队旨在运用结构生物学,生物化学,细胞生物学等方法探明病原微生物感染致病,与宿主细胞的相互作用的机理,旨在为病原微生物的防控提供科学基础理论与技术支持。报告:电镜技术与呼吸道病毒研究报名占位【摘要】 上一个100年来多种呼吸道病毒,包括流感病毒和冠状病毒导致了多次全球范围内的大爆发,造成了巨大的生命财产损失。该报告将以流感病毒,冠状病毒为例,简介透射电镜(TEM)、冷冻电镜(cryo-EM)及冷冻电镜断层成像技术(cryo-ET)在流感病毒和冠状病毒受体结合,免疫识别和病毒颗粒装配等方面的应用与研究,展示多种电镜技术在理解病毒致病机制等方面重要的作用。朱洪涛 中国科学院物理研究所 特聘研究员【个人简介】朱洪涛,中科院物理研究所特聘研究员,博士生导师。2009年本科毕业于中国海洋大学。2009年本科毕业后加入中国科学院生物物理研究所朱平研究组攻读博士学位,在攻读博士学位期间,朱洪涛博士主要利用冷冻电镜单颗粒分析技术研究手足口病毒和软体动物血蓝蛋白的结构研究,具体研究成果发表在Journal of Virology、PLoS One、Science China Life Sciences等杂志上。2015年加入美国俄勒冈健康与科学大学Vollum研究所Eric Gouaux(HHMI)研究组开展抑制性受体,包括甘氨酸受体和氨基丁酸受体的功能和结构研究。在博士后期间,朱洪涛博以第一作者(包括共一)在Nature、 Cell、 eLife等国际著名刊物上发表多篇研究论文。2022年加入中国科学院物理研究所软物质实验室,目前实验室的研究方向集中在内源性甘氨酸受体和有重要生物学意义的大分子复合物的结构和功能研究。报告题目:内源性甘氨酸受体的结构和组装过程【摘要】异聚甘氨酸受体是由α亚基和β亚基共同组成的五聚体,是成年个体中的主要存在形式。科研界对异聚甘氨酸受体的化学计量和其亚基的空间排布一直不明确。在本研究中,我们解析了分辨率在2.7Å的内源性异聚甘氨酸受体的结构,不仅解决了化学计量和亚基空间排布的问题,而且首次发现并解析了处于组装中间态的甘氨酸受体的结构。会议联系会议内容仪器信息网杨编辑:15311451191,yanglz@instrument.com.cn中国电子显微镜学会汪老师:13637966635,1437849457@qq.com会议赞助刘经理,15718850776,liuyw@instrument.com.cn
  • Nature:翻转新陈代谢开关,减慢癌症生长
    来自加州大学圣地亚哥分校的一项新研究表明,丝氨酸棕榈酰转移酶(serine palmitoyl-transferase)可以用作减少肿瘤生长的代谢反应“开关”。这一发现公布在8月12日的Nature杂志。研究小组通过限制饮食中的氨基酸——丝氨酸和甘氨酸,或在药理上靶向丝氨酸合成酶磷酸甘油酸脱氢酶,成功诱导肿瘤细胞产生了有毒脂质,从而减缓小鼠的癌症进程。研究人员表示,之后还需要进行进一步的研究,确定如何将该方法是否可以用于患者。在过去的十年中,科学家们发现从动物饮食中去除丝氨酸和甘氨酸会减缓某些肿瘤的生长。但是,大多数研究团队都集中研究了这些饮食如何影响表观遗传学,DNA代谢和抗氧化活性上。而来自加州大学圣地亚哥分校和Salk生物研究所的研究人员发现,这些干预措施对肿瘤脂质,特别是在细胞表面的脂质产生了巨大的影响。文章作者Christian Metallo说:“我们的工作凸显了新陈代谢的复杂性,以及在考虑采用这种新陈代谢疗法时,跨多种生化途径理解生理学的重要性。”在这种情况下,丝氨酸代谢是研究人员的重点。丝氨酸棕榈酰转移酶(SPT)通常使用丝氨酸制造称为鞘脂的脂肪分子,这对于细胞功能至关重要。但是,如果丝氨酸水平较低,则该酶的作用发生变化,可以使用其他氨基酸(如丙氨酸)作为底物,从而产生有毒的脱氧神经鞘氨醇。研究小组在检查了某些酶与丝氨酸的亲和力,并将它们与肿瘤中丝氨酸的浓度进行比较后,决定了这一研究方向。Metallo说:“通过将丝氨酸限制与鞘脂代谢联系起来,这一发现可能使临床科学家能够更好地确定哪些患者的肿瘤对靶向丝氨酸的疗法最敏感。”这些有毒的脱氧神经鞘氨醇在“anchorage-independent”条件下能最有效地减少细胞的生长,在这种情况下,细胞无法轻易粘附在体内肿瘤生长的表面上。为了更好地了解脱氧神经鞘氨醇对癌细胞有毒的机制,以及它们对神经系统的影响,研究人员认为有必要进行进一步展开研究。在最新这项研究中,研究小组向异种移植模型小鼠喂了低丝氨酸和甘氨酸的饮食。他们观察到,SPT转化为丙氨酸时,会产生有毒的脱氧神经鞘氨醇而不是正常的鞘脂。此外,研究人员还使用氨基酸类抗生素myriocin抑制了饲喂低丝氨酸和甘氨酸饮食的小鼠的SPT和脱氧神经鞘氨醇合成,结果发现肿瘤的生长得到了改善。Metallo指出,长期剥夺丝氨酸生物会导致神经病变和眼部疾病。去年,他领导了一个国际团队,确定降低的丝氨酸水平和脱氧神经鞘氨醇的积聚是一种罕见的黄斑病(称为2型黄斑毛细血管扩张症,MacTel)的关键驱动因素。这项工作发表在《新英格兰医学杂志》上。然而,丝氨酸限制或用于肿瘤治疗的药物治疗不需要长时间的诱导动物,或与年龄有关的疾病的神经病的治疗。
  • 广东省分析测试协会批准发布《饮料中糖精钠的快速测定 激光拉曼光谱法》等6项团体标准
    各会员及相关单位:按照《广东省分析测试协会团体标准制修订工作程序(第四版)》的相关规定,经技术审查、理事长批准,广东省分析测试协会发布《饮料中糖精钠的快速测定 激光拉曼光谱法》、《化妆品用原料中月桂酰甘氨酸及其盐(以酸计)含量测定 高效液相色谱法》、《水溶性有机化合物中氯、溴、碘元素总量的测定 电感耦合等离子体发射光谱法》、《水质 13种挥发性消毒副产物的测定 气相色谱法》、《水质 24种全氟和多氟烷基化合物的测定 高效液相色谱串联质谱法》、《烘焙全价宠物食品评价规范》等6项团体标准,现予以公告。广东省分析测试协会2023年12月25日 附件:广东省分析测试协会关于发布《饮料中糖精钠的快速测定 激光拉曼光谱法》等6项团体标准的公告广东省分析测试协会关于发布《饮料中糖精钠的快速测定 激光拉曼光谱法》等6项团体标准的公告.pdf
  • 不负所托,全心为您,默克又添四个登记备案辅料
    各位药企的研发,采购的同仁们,还在为寻找高品质小众辅料发愁么,还在为供应商资质的难题担忧么?默克药用原辅料不负所托,再次帮您安排的明明白白。 在半个多月的时间里,连续成功注册了四个产品: 苯甲酸苄酯:货号101806 备案号F20200000061甘氨酸(颗粒):货号103669 备案号F20200000036甘氨酸(晶体):货号100590 备案号F20200000037氯化钠:货号137017 备案号F20200000063 以上四个产品均已可向客户出具授权信。 其中,101806 苯甲酸苄酯,是广泛用于油性和非水性的,口服及注射制剂的防腐剂/抑菌剂,在酸性条件下效果最佳。 103669 甘氨酸(颗粒),作为蛋白质保护剂,缓冲剂广泛应用于高风险应用中,为解决甘氨酸晶体自结块的问题(固有性质,与环境湿度无关),进行了预制粒,确保使用过程中的便利。针对甘氨酸常用于高风险制剂或工艺,故控制其内毒素<2.0 IU/g,需氧菌总数(TAMC)≤10 CFU/g,霉菌/酵母菌总数(TYMC)≤10 CFU/g。 100590 甘氨酸(晶体)的指标与用途与甘氨酸颗粒,仅形态为晶体状,未作预制粒处理。 137017氯化钠作为辅料在制剂中使用时,可用作致孔剂、渗透剂、张度剂,广泛应用于固体/液体/半固体制剂中,为降低在高风险制剂或工艺中应用的风险,故控制其内毒素<2.5 IU/g,需氧菌总数(TAMC)≤10^2 CFU/g,霉菌/酵母菌总数(TYMC)≤10^2 CFU/g。 默克药用辅料登记备案动态更新 目前默克可以提供授权信(LOA)的药用辅料(截至2020年05月)下表为正在进行登记备案资料准备的默克药用辅料,同时还有更多药用辅料在申报计划中,如有其他药用辅料需要登记备案支持,可与默克员工联系。根据国家药监局2019年第56号文:《关于进一步完善药品关联审评审批和监管工作有关事宜的公告》,以下是默克可以豁免登记备案的药用辅料清单(可豁免的品种包括但不限于附录3中提及的品种,只要是属于豁免类别即可)。默克药用原辅料产品:为您提供逾400种药用辅料,满足小分子与大分子药物在固体,半固体与液体制剂应用中的多种要求,主要产品涵盖了:药用级无机盐,药用级有机溶剂,低内毒素产品线,甘露醇系列产品,聚乙烯醇系列产品,山梨醇系列产品,PLA/PLGA系列产品,聚乙二醇系列产品,合成磷脂类产品等。同时提供包括叶酸类产品在内的一系列目录原料药,关键原料药中间体与高活性药物的定制合成服务,抗体偶联药物(ADC)的全工艺流程定制生产服务。 默克通过提供高品质的药用级物料,全面的应用技术与法规支持,及持续不懈地对医药行业的投入与关注,助力医药企业的快速研发与高效生产。
  • 生命来自太空 美首次在彗星尘埃中检测发现氨基酸
    《新科学家》杂志网站8月17日报道称,美研究人员第一次在彗星尘埃样品中发现了甘氨酸——一种结构最为简单的氨基酸。该发现证实,早期地球生命的部分构成元素来自于太空。  氨基酸对生命来说至关重要,它是构成蛋白质分子的基本单位。过去曾在陨石上发现过氨基酸,表明这种化合物有可能存在于星际空间。而在冰冷的彗星上发现氨基酸,这还是第一次。  研究人员是在对美宇航局“星尘号”飞船带回的彗星尘埃样品进行分析后发现氨基酸的。“星尘号”飞船于1999年2月发射,主要目的是探测维尔特二号彗星和它的彗发成分组成。它于2004年1月飞越维尔特二号彗星,飞越彗星时从彗星彗发收集到彗星尘埃样品,并拍摄了详细的冰质彗核图片。2006年1月,“星尘号”返回舱成功地在地球着陆。  在2008年,研究人员就在该样品中发现了多种氨基酸,以及含氮的有机化合物——胺类物质,但是当时没有弄清楚,这些物质究竟是源于彗星还是来自于地球污染。为此,研究人员花了近两年时间寻找答案。由于样品太少,研究工作非常艰苦。实际上,除了甘氨酸这种最简单的氨基酸外,这些样品材料均不足以用来追踪任何化合物。在只有大约十亿分之一克的甘氨酸中,研究人员检测出相对丰富的碳同位素。与地球上的甘氨酸相比,样品中甘氨酸含有更多的碳13,从而证明它们源于太空。  科学家们对地球生命的起始之谜一直存有浓厚兴趣。以往的研究认为,在地球早期历史中,曾有小行星和彗星撞击地球,而新的发现表明这些星体携带着氨基酸。这也使人们不得不产生联想——或许生命源于太空。正如美国宇航局戈达德航天中心的科学家杰米艾尔希拉所言,“我们不知道生命是如何开始的,但这个发现有助于我们了解地球原始时期的面目”。  艾尔希拉表示,目前所研究的样品仅来自彗星彗发,而彗核则可能会含有更复杂的氨基酸混合物和更高水平的氨基酸形式。  报道称,要想得到彗核样品,只能寄望于欧空局的“罗塞塔”彗星探测器。该探测器于2004年3月2日升空,预计在2014年抵达“丘留莫夫-格拉西缅科”彗星,在其彗核上着陆并探测,获取有关太阳系形成和生命起源的信息。如果一切顺利,“罗塞塔”将成为人类首个近距离绕彗星运行、进而投放登陆器在彗星表面着陆的探测器。
  • 玩转这5种缓冲液赋形剂让您的实验得心应手!
    话题介绍什么是赋形剂?对于寻找能够稳定早期开发生物制品的缓冲液的预配方研究人员来说,缓冲液的优化不能仅局限于缓冲液的pH值和盐浓度的变化。赋形剂作为缓冲液的添加剂,即使在缓冲液优化的早期预制剂阶段,赋形剂的添加对长期稳定候选生物制剂有很大帮助,因此是制剂评估的关键因素。但每一类赋形剂都以不同的方式协助稳定生物制剂——无论是单克隆抗体还是疫苗抗原。下面跟随小编,一起来了解一些最重要的生物制剂辅料,以及它们如何提高制剂的稳定性。1. 辅助剂辅助剂能够产生更强的免疫反应,对疫苗尤其重要。他们通常是可以增强免疫反应的单独的小分子生物制剂。2. 表面活性剂表面活性剂有助于降低溶液的表面张力,使疏水分子更容易保持溶解状态。聚山梨醇酯80或聚山梨醇酯20是常见的表面活性剂。3. 氨基酸氨基酸是一种特殊的赋形剂,用于帮助稳定蛋白质分子上的自由电荷。它们是一种有助于降低带电分子之间跨蛋白质吸引力的方法,而不会使盐浓度过高。通常用于这项工作的氨基酸有精氨酸、脯氨酸、甘氨酸、组氨酸和蛋氨酸。精氨酸、脯氨酸和甘氨酸也有助于调节最终制剂的粘度。4. 糖类糖类作为是非常实用的构象稳定剂,对抗体尤其有效。它们为冻干产品提供冻干保护,并对生物分子的溶剂化具有有益的作用。蔗糖是添加到缓冲液中最常见的糖之一,但也会使用甘露醇、山梨醇和海藻糖。5. 多元醇多元醇与糖类似,是增强生物制品热稳定性的稳定分子。它们还充当“膨胀剂”以保持蛋白质的整体三维结构,这在冻干过程中尤为重要。甘油是用于增强稳定性的非常常见的多元醇,除此之外也会使用甘露醇和山梨醇。总结如何快速精准的筛选赋形剂? 如您所见,有许多不同类型的赋形剂有助于提高生物制剂的长期稳定性,从而提高其进入临床的机会。需要特别注意的是,您构建的每种治疗药物都会有不同的表现,所以针对每种候选药物,进行多种赋形剂筛选以确定哪种赋形剂能够为您的治疗药物带来最大的稳定性是至关重要的。 那么问题来了,我们到底应该如何精准且快速高效的完成海量的赋形剂筛选呢?作为实验室里必不可少的王牌仪器,拥有PR Panta蛋白稳定性分析仪无疑是非常有助于预配方领域的上游研究人员评估缓冲剂成分,以及研究如何提高其疗法稳定性的核心设备。它可以提供低检测限的多种稳定性参数、高分辨率数据均有助于加快缓冲液优化的过程。PR Panta蛋白稳定性分析仪(点击图片 查看更多)如需了解PR Panta蛋白稳定性分析仪如何协助您的候选生物制剂获得成功,欢迎联系我们获得更多信息。
  • 甘肃质监局采购色谱、光谱等仪器14台套
    兰州正泽招投标代理有限公司受甘肃省质量技术监督局的委托对所需的超高效液相色谱仪等质检设备以公开招标形式进行采购,欢迎符合资格条件的生产厂家和供应商前来参加。   1、招标文件编号:LZZZ-2012/04-GK012(Z)   2、招标内容: 包号 序号 设备名称 型号及规格 单位 数量 备注 一 1 超高效液相色谱仪 详见标书 套 1 甘肃省食品中心 二 1 高效液相色谱仪 套 3 甘肃省质检中心、质检东部、西部分中心 三 1 高效液相色谱仪(柱后衍生) 套 1 甘肃省食品中心 2 气相色谱仪(双塔双柱) 套 1 甘肃省食品中心 3 气相色谱仪 套 4 甘肃省质检中心(2台)、质检东部、西部分中心 四 1 离子色谱仪 套 2 甘肃食品中心、甘肃省质检中心 2 原子吸收光谱仪 套 2 甘肃省质检中心、甘肃省食品中心   3、生产厂家和供应商资格要求:   1)投标人必须是中国境内注册的企业独立法人,提供企业法人营业执照副本(复印件),企业注册资金须为人民币300万元以上(含人民币300万元)   2)税务登记证副本(复印件)   3)组织机构代码证副本(复印件)   4)法定代表人身份证(复印件)   5)法定代表人授权函及被授权人身份证(复印件)   6)生产厂家针对本项目的授权书(原件)   7)必须附制造厂家印制的产品彩页   8)属于计量器具的必须提供CMC制造计量器具许可证   9)招标文件中规定的其它要求。   注明:以上文件均须加盖投标人单位公章。   4、获取招标文件:   招标文件发售时间:2012年5月4日-2012年5月9日(节假日除外)上午9︰00-12︰00 下午14:30-16︰30   招标文件发售地点:兰州市城关区甘南路39号商务宾馆写字楼四楼   招标文件售价:人民币200元/包,若需电子版另加50元/份,招标文件售后不退。   购买招标文件时请携带法人授权书及单位相关资质证明文件(企业营业执照、税务登记证和组织机构代码证)复印件并加盖单位公章。   5、递交投标文件  递交时间:2012年5月22日上午8︰45之前,逾期不予受理。   递交地点:兰州市城关区甘南路39号商务宾馆写字楼四楼   6、开标时间:2012年5月22日上午9︰00   开标地点:兰州市城关区甘南路39号商务宾馆写字楼四楼兰州正泽招投标代理有限公司评标室   7、招标代理机构:兰州正泽招投标代理有限公司   地址:兰州市城关区甘南路39号商务宾馆写字楼四楼   邮编:730030   电话:0931-8824333   传真:0931-8860399   邮箱:zzzb666@126.com   联系人:闻 娟 李 艳   帐户名称:兰州正泽招投标代理有限公司   开 户 行:兰州银行兴天支行   帐 号:7028 3435 7963 0012   兰州正泽招投标代理有限公司   二○一二年四月二十四日
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