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植物组织消解产物

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植物组织消解产物相关的资讯

  • 天津工生所植物天然产物合成生物学研究取得进展
    p   合成生物学以工程化设计理念,对生物体进行有目标的设计与改造,形成生物技术颠覆式创新,有望为破解人类面临的资源、环境等领域重大挑战提供新的解决方案。植物天然产物合成是合成生物学的重点研究方向。1月31日,中国科学院天津工业生物技术研究所与云南农业大学合作,首次实现治疗心脑血管疾病的中成药灯盏花素全合成的最新研究成果,以Engineering yeast for the production of breviscapine by genomic analysis and synthetic biology approaches为题,在线发表在Nature Communications上。 /p p   灯盏花在云南地区民间被用于治疗瘫痪已有上千年历史。灯盏花素具有扩张脑血管的作用,可用于治疗缺血性脑血管疾病,如脑血栓以及由脑栓塞、脑溢血等所致后遗症瘫痪病人。由于临床应用效果显著,1995年灯盏花素制剂被列为全国中医医院急诊科治疗心脑血管疾病的必备中成药。2005年,纯度更、高安全性更好的灯盏花素注射液获得国家药监局审批。目前,该类药品市场价值已接近50亿元。 /p p   天津工生所研究员江会锋带领的新酶设计与酵母基因组工程研究团队、云南农业大学西南中药材种质创新与利用国家地方联合工程研究中心,与云南省药用植物生物学重点实验室主任杨生超团队合作,利用合成生物学和生物信息学技术,从灯盏花基因组中筛选到灯盏花素合成途径中的关键基因(P450酶EbF6H和糖基转移酶EbF7GAT),并在酿酒酵母底盘中构建灯盏花素合成的细胞工厂。通过代谢工程改造与发酵工艺优化,灯盏花素含量达到百毫克级,具有较高产业化价值。天津工生所、云南农业大学和昆明龙津药业股份有限公司已就灯盏花素规模化生产和药物转化研究,达成产、学、研一体化合作意向,将共同推进微生物合成灯盏花素的产业转化。 /p p   心脑血管疾病已成为人类生命健康的最大威胁,其发病率和死亡率已超过癌症而跃居世界第一。中国老年人心脑血管病发病率高达30%,随着我国社会人口老龄化日趋严重,心脑血管类药品的需求正在迅速增加。该项技术成果将有可能将传统农业种植生产方式转变为规模化工业发酵生产路线,可大幅降低灯盏花素的生产成本,推广后可惠及数亿心脑血管病人。 /p p    span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 论文题目: /strong /span /p p   Engineering yeast for the production of breviscapine by genomic analysis and synthetic biology approaches /p p span style=" color: rgb(0, 112, 192) " /span & nbsp /p p style=" text-align: center " img title=" 001.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201802/noimg/0c721400-54b6-4e2e-96d4-1e8cfcf77037.jpg" / /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 图1.灯盏花素合成途径 图2.基因筛选流程 图3.代谢工程改造与发酵 /strong /span /p p /p
  • 一正科技携智能化学分析仪及全自动消解仪参加中国科学院武汉植物园学术交流会
    近年来,武汉植物园分子生物学以及理化仪器逐渐趋于饱和或者已经更新换代结束, 无论从事分子生物学研究或者从事育种等研究,最终都离不开对植物光合等生长生理上的研究以及植物土壤营养盐的测定。为了进一步加强和与用户之间的技术交流与沟通,我公司携手汉莎科技集团定于2018年2月1日在中国科学院武汉植物园召开学术交流会,介绍生理生态仪器以及连续流动分析仪,全自动间断化学分析仪等理化分析仪器及全自动消解仪等样品前处理设备在植物研究中的应用。时间内容主讲人13:30-14:00签到14:00-15:00汉莎科仪生理生态仪器在研究中的应用及介绍姚广15:00-15:15有奖问答15:15:15:30休息15:30-16:30AMS & alliance理化分析仪器及Questron样品前处理设备在植物科学研究中的应用及介绍张晓君16:30-16:50有奖问答交流会时间:2018.02.01(星期四)下午14:00-17:00交流会地点:武汉植物园光谷园区行政楼2008会议室关于全自动间断化学分析仪自动取样器+ 自动稀释器+ 反应控制器+ 比色计+工作站全自动间断化学分析仪沿用经典的比色法,并借助最新机器人技术,其自动取样针可将试剂和样品精确地加入比色杯中,待反应完成,再通过高精度双光束数字检测器直接测量生成颜色物质的吸光度,以此确定待测样品的浓度。对于不同的常规测量参数,无需购买或更换模块,Smartchem 仪器可以自动进行方法切用户只需要编排测试顺序,选择好相应方法,并装载对应的试剂和样品,然后进入仪器自动测量模式,便可一次进行多参数测量。土壤及植物应用:氨氮、硝酸盐、亚硝酸盐、硼、钙、磷酸盐、氯化物、总氮、总磷、镁、赖氨酸、尿素关于连续流动化学分析仪连续流动分析仪(CFA)是将比色分析自动化的一种分析测试系统。样品溶液泵入分析模块后可以自动进行样品前处理如消解,蒸馏,透析,萃取,前处理过的样品溶液被均匀的小气泡分割成连续的片段,再将试剂以特定的比例和顺序加入到每个片段的样品中,然后边流动,边混合,边反应,最后生成颜色物质通过比色计检测吸光度,得到相应的峰值电信号,再通过与标准曲线比较自动计算得到相应的浓度。土壤植物应用:实现土壤,植物,化肥中多种检测项目的自动分析,广泛应用于各高校农科院,林科院;农产品检测站;肥料检测站;粮油检测站等,符合GB或行业标准测量参数:总氮、总凯氏氮、铵态氮、总磷、磷酸盐、硝酸盐、亚硝酸盐、钾、氯化物、硅酸盐、硫酸盐、生物量、硼、CEC、碳酸盐、碳、电导率、铜、铁、苯酚、钙、镁、锰、钼、铝、锌关于全自动消解仪Questron全自动样品消解仪在电热消化炉的基础上集成了全塑通风橱、酸液添加以及液位传感定容模块组件,并配备了符合流体力学的排酸系统和PC软件,可一站式完成消解样品时的酸液添加、消解、赶酸、冷却、定容、混匀和转移等操作。应用领域:适用于土壤、水、固废、食品、药品、海产品、谷物等多种样品的消解处理;适用于ICP、AAS、AFS、连续流动分析仪、全自动间断化学分析仪等检测设备的样品预处理工作关于一正科技:一正科技代理产品主要包括:荷兰Chemtrix公司微通道反应器、英国AM公司连续搅拌多级反应器、催化加氢系统、英国NiTech公司连续结晶反应器和英国AWL连续过滤干燥仪、意大利AMS公司的连续流动分析仪、全自动间断化学分析仪、消化炉和全自动蒸馏器及加拿大Questron全自动消解工作站、全自动液体工作站、消化炉等。此外,一正科技已取得了Ezone 商标,持续为广大客户提供更多自主研发产品。关于汉莎科仪汉莎科学仪器有限公司隶属于汉莎科技集团有限公司,是一家专业致力于生命科学、植物生理、农业生态、环境生态等领域先进科研仪器推广及前沿技术咨询服务的公司。公司作为美国PP SYSTEMS和英国HANSATECH公司中国总部,近二十年来一直全面负责其产品在中国大陆、香港及澳门地区的销售及相关产品的技术支持;同时也是美国SPECTRUM、美国WESCOR、意大利LSI等多家国际知名科学仪器生产厂在中国的销售代表。
  • 植物愈伤组织能再生器官研究获进展
    组织培养是重要的植物营养繁殖技术,也是基因编辑等现代农业分子育种技术得以应用的基础。20世纪50年代,由Skoog、Miller奠定的组织培养技术沿用至今(Symposia of the Society for Experimental Biology,11:118–130, 1957)。在两步法组织培养技术中,第一步是获取多能性(pluripotency acquisition),即利用高浓度生长素诱导外植体产生具有再生多种器官能力的愈伤组织;第二步是器官发生(organogenesis),即通过高浓度细胞分裂素诱导愈伤组织再生为芽,或通过低浓度生长素诱导愈伤组织再生为根。2010年,Meyerowitz实验室提出愈伤组织类似于根尖分生组织,开启了关于愈伤组织在细胞和分子层面的新认识(Developmental Cell,18: 463-471, 2010)。  愈伤组织的器官再生能力是植物再生领域的核心科学问题之一,而尚未在分子机制方面得到合理解释。为什么愈伤组织能够在不同的激素诱导下再生为不同的器官,而普通体细胞却没有这样的能力?11月15日,中国科学院分子植物科学卓越创新中心徐麟研究组的研究成果(Pluripotency acquisition in the middle cell layer of callus is required for organ regeneration)作为封面文章,发表在Nature Plants上,从单细胞和分子层面揭示了愈伤组织具有器官再生能力的机制。  研究对拟南芥下胚轴产生的愈伤组织展开单细胞测序,确认了愈伤组织类似于根原基或根尖分生组织,大致分为三层:外层细胞类似于根尖的表皮和根冠;中层细胞具有根尖静止中心(quiescent center,QC)的特征;内层细胞类似于根尖的维管初始细胞。研究运用转录组比较分析、特征基因表达模式观察和细胞谱系追踪等方法,发现愈伤组织中层细胞与根尖静止中心QC有高度类似的转录组特征,也是根和芽再生的源头干细胞。在遗传表型方面,根尖静止中心QC的特征转录因子基因WOX5及其同源基因WOX7突变后,愈伤组织的器官再生能力下降;而WOX5/7过量表达可以使愈伤组织在低浓度细胞分裂素的情况下也具有芽再生的能力。分子层面的研究发现,WOX5/7至少通过三条通路促进愈伤组织中层细胞获取多能性:WOX5/7维持愈伤组织中层的干细胞属性;WOX5/7-PLT蛋白复合体能够激活内源生长素合成基因TAA1的表达,促进高浓度生长素的积累;WOX5/7-ARR12复合体能够抑制ARR5基因的表达,从而解除细胞分裂素的负反馈信号通路,达到细胞分裂素超敏感状态。  根据上述结果,研究推测愈伤组织具有器官再生能力的原理。愈伤组织中层细胞具有干细胞特征,处于未分化状态。愈伤组织的中层细胞具有双激素信号高峰的特征,即同时具备高浓度生长素积累和细胞分裂素超敏感的双重特性。这两个特征使愈伤组织具有既能再生根又能再生芽的能力:当培养基中只含有低浓度生长素而不含有细胞分裂素时,愈伤组织由于积累了高浓度生长素而分化为根;当培养基中含有高浓度细胞分裂素时,愈伤组织的细胞分裂素超敏感状态使细胞分裂素能快速有效的激活芽基因的表达,从而发育为芽。而在已分化的体细胞中,生长素途径和细胞分裂素途径相互抑制,无法达到两种激素信号的双高峰状态,因而不具备器官再生的能力。  研究工作得到国家自然科学基金、中科院、植物分子遗传国家重点实验室的支持。愈伤组织转录组数据和单细胞转录组数据可通过线上工具查询(http://xulinlab.cemps.ac.cn/)。  论文链接
  • Spex 组织研磨仪:动物、植物、微生物样品研磨理想解决方案
    Spex SamplePrep Geno/Grinder® 是一种自动化的高通量植物和动物组织匀浆器和细胞裂解器,是专门设计用于快速细胞破裂、组织均质化的研磨仪,能够快速有效地提取核酸、蛋白质和其他分子。Geno/Grinder® 也是公认的优秀自动垂直震动组织研磨仪,是QuEChERS方法(Quick、Easy、Cheap、Effective、Rugged、Safe。近年来国际上最新发展起来的一种用于农产品检测的快速样品前处理技术)提取农药残留和其他有机化合物的理想工具。与传统的样品制备方法相比,它能够提高产量、提高提取效率和再现性。对于不同的样品类型,还可提供全套预填装样品瓶,以实现快速和简单的设置。✦ ++Spex组织研磨技术Spex SamplePrepGeno/Grinder® 全自动组织研磨仪配备可调节夹具,可容纳2 ml至50 ml离心管或多达6个深孔滴定板的全系列样品瓶。触摸屏控制面板带密码保护,用户可对运行时间、速率、周期和暂停时间等进行编程。Kryo-Tech的全系列配件可用于保存对温度敏感的样品,如蛋白质和RNA。► 典型应用典型应用:组织匀浆、DNA/RNA研究和提取、细胞裂解、农药残留提取、蛋白质和代谢物提取、生物燃料研究和QuEChERS。典型样品:动物组织、植物组织、细胞培养物、水果、中药、种子、酵母和微生物。► 优势一览小麦种子研磨前后对比图作为动物、植物、微生物样品研磨理想解决方案,Geno/Grinder® 具有如下显著优势:更高的吞吐量:同时摇动多达16个样本,而不是手动摇动2-4个样品。提高水果和蔬菜中农药残留的回收率:强力破碎作用是充分萃取的必要条件, Geno/Grinder 可轻松实现。研磨过程同一化:确保同一类型所有样品的处理条件相同,而手动摇动样品时无法保证处理程度相同。通用性——可适应各种管尺寸和形状。非常适合在室温和低温下研磨。我们为Geno/Grinder提供Kryo-Tech附件,适合您处理温度敏感型样品如RNA、蛋白质等。► 仪器选型Spex 1600 MiniG® 1600 MiniG® 是经济型组织研磨仪实验室理想解决方案之一:处理量较大、频率较高、价格较低。它配备了一个可调夹具,可容纳从2 ml至50 ml离心管或最多两个深孔滴定板的全系列样品瓶。它专为细胞裂解和组织匀浆而设计,可通过磁珠打浆实现核酸、蛋白质和其他感兴趣分子的快速高效提取。Spex 1200 Genolyte1200 GenoLyte® 是紧凑而强劲的组织匀质器和细胞裂解器。是现代实验室的理想解决方案。它配备了可更换样品瓶架,可容纳2 ml至12 ml多种类型样品瓶。专为快速细胞分裂、细胞裂解和通过珠打浆进行组织匀浆而设计,可快速有效地提取核酸、蛋白质和其他您感兴趣的组分。GenoLyte® 还可用于研磨更坚硬材料如土壤、岩石和矿物的研磨。Spex 1200C GenoLyte® 1200C GenoLyte® 温控型组织研磨仪是一款功能强大、紧凑、温度可控的组织研磨仪,非常适合DNA、RNA和蛋白质提取的样品制备。
  • XRF在农学中的应用——植物组织和肥料分析
    p style=" text-indent: 2em text-align: justify " strong 对于分析植物组织的元素组成,一般都会使用ICP-OES或ICP-MS进行检测, /strong 它们的优势很明显:前处理实现了标准化,仪器也提供了所需的灵敏度和准确度,且测量的过程也可以实现快速和自动化,分析肥料样品时也是如此。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " strong 但在很多场景下,没有条件进行ICP的检测 /strong strong ,且ICP的另一个缺点便是化学废物 /strong ,消化样品需要大量的酸,污染环境且花费大量时间。 strong 因此,对于植物组织的现场快速检测,便携式能量色散XRF(EDXRF)是非常合适的工具。 /strong /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " strong /strong /p p style=" text-align: center" a href=" https://www.instrument.com.cn/netshow/C256877.htm" target=" _blank" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202003/uepic/32212f98-06f1-4b66-94ab-6d0e985d4616.jpg" title=" 1.jpg" alt=" 1.jpg" / /a /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " a href=" https://www.instrument.com.cn/netshow/C256877.htm" target=" _blank" strong span style=" color: rgb(84, 141, 212) " 德国斯派克 SPECTRO XEPOS 能散X荧光光谱仪(点击查看) /span /strong /a /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " strong 过去,EDXRF受精度限制,对某些关键的痕量元素的检出限不够低, /strong 无法满足很多需求高精度和低检出限的实验室研究。 strong 如今,基于数字信号处理和先进的检测器技术,EDXRF仪器对于植物组织中的某些关键微量元素,已经可以实现非常低的检出限,样品制备也非常简便, /strong 仪器操作简单,更加适合现场快速对植物组织和肥料的分析。 a href=" https://www.instrument.com.cn/zc/75.html?SampleId=& IMShowBigMode=& IMCityID=& IMShowBCharacter=& SidStr=" target=" _blank" strong span style=" color: rgb(84, 141, 212) " (点击进入EDXRF专场,查看更多仪器) /span /strong /a /p p style=" text-align: center" a href=" https://www.instrument.com.cn/netshow/C239457.htm" target=" _blank" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202003/uepic/1cb82b6e-23cf-4716-8c5d-e277e4b3041e.jpg" title=" 2.jpg" alt=" 2.jpg" / /a /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " a href=" https://www.instrument.com.cn/netshow/C239457.htm" target=" _blank" span style=" color: rgb(84, 141, 212) " strong & nbsp Niton XL5 手持式X荧光光谱仪(点击查看) /strong /span /a /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " strong 在植物组织和肥料的各项成分中,微量元素和重金属的含量非常重要。 /strong 农作物想要实现高产,必须保证充足的营养成分(如磷、钾等)以及必须的微量元素(如铜、锌等)。同时,也要将可能有害的重金属(如铅、镉、镍、砷等)的含量维持在较低的水平,以避免其在土壤中累积并进入食物链中。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " strong 2018年12月,欧盟决定对某些肥料引入有毒污染物限值进行限定,其中镉含量限值为60mg/kg,且为了限制植物对铀的吸收,德国环境署建议磷酸盐最高浓度为50mg/kg。 /strong strong XRF可以直接测定肥料中钾和磷的浓度,且它还适合作为检测微量元素含量的快速筛选工具。 /strong /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " strong 表1 植物组织XRF推荐测试条件 /strong /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202003/uepic/44d56850-7970-48db-8c7d-f212a626a7f9.jpg" title=" T1_web.jpg" alt=" T1_web.jpg" / /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " strong 表2 肥料XRF推测测量条件 /strong /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202003/uepic/6f625749-2fc4-45a3-8f2e-b5c62869c320.jpg" title=" T2_web.jpg" alt=" T2_web.jpg" / span style=" text-indent: 0em " & nbsp /span /p p style=" text-indent: 2em text-align: center " a href=" http://www.spectroscopyonline.com/xrf-agronomy-applications-analysis-plant-tissues-and-fertilizers" target=" _blank" span style=" text-decoration: underline color: rgb(84, 141, 212) " strong 获取此方法准 /strong strong 确度检测等详细信息请点击此处 /strong /span /a /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 由于样品制备(特别是在分析粉末样品时)仅需少量工作,因此在 strong 没有配备ICP-OES或ICP-MS等其它基础设施的较小实验室中,可以使用EDXRF进行分析。 /strong /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " EDXRF对植物组织和肥料中主要元素和次要元素的含量可以精确地完成确定,对于需要检测大量样品的实验室,ICP检测可以更加自动化,较为有优势。因此, strong EDXRF非常适合样品通量低及中等的实验室。 /strong /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " /p p style=" text-align: center" a href=" https://www.instrument.com.cn/netshow/C113896.htm" target=" _blank" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202003/uepic/391a9a4b-b793-4df1-941e-8521124b08ab.jpg" title=" 3.jpg" alt=" 3.jpg" / /a /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " a href=" https://www.instrument.com.cn/netshow/C113896.htm" target=" _blank" span style=" color: rgb(84, 141, 212) " strong 天瑞仪器 EDX1800BS X荧光光谱仪(点击查看) /strong /span /a strong /strong br/ /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 与此同时, strong EDXRF对一些关键痕量元素的检出限足以进行快速筛选分析,但其并非可以应对每种元素。 /strong strong 从德国联邦风险评估研究所的建议来看, /strong strong 铀的最大容许限量为每千克磷酸盐50毫克, /strong 肥料中的铀含量为2.5至5毫克/千克,达到2.5mg/kg。 strong 这意味着样品将达到& lt 1mg/kg的检出限,这对XRF来说是一个挑战。 /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 0em " strong /strong /p p style=" text-align: center" a href=" https://www.instrument.com.cn/netshow/C279244.htm" target=" _blank" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202003/uepic/6e893214-96c5-43d1-9a30-9f945182adee.jpg" title=" 4.jpg" alt=" 4.jpg" / /a /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " a href=" https://www.instrument.com.cn/netshow/C279244.htm" target=" _blank" span style=" color: rgb(84, 141, 212) " strong 岛津 能量色散型X射线荧光分析装置 EDX-8100(点击查看) /strong /span /a strong /strong br/ /p
  • 应用案例 | J200 LIBS元素分析仪在植物组织元素空间分布研究中的应用
    化学元素空间分布制图(Mapping)及深度剖析分析法在生物组织、法证分析、生物医学等领域,有着十分广泛的应用前景,如植物修复(利用绿色植物来转移、容纳或转化环境中的污染物,是当前植物学、生态学、环境科学等领域研究的热点)。基于激光剥蚀技术的激光诱导击穿光谱(LIBS)法成功地应用于生物样品化学元素空间分辨分析,实现多种元素同时检测,且不需或仅需简单样品制备,同时避免了污染物的产生及误差的引入。Kaiser等采用LIBS和LA-ICP-MS技术(J200 Tandem系统)检测处理后的向日葵叶片上元素Pb、Mg、Cu的空间分布情况,来探寻和验证样品元素分布研究手段。 1 实验方法 将向日葵水培,按0、100、250、500 μM的浓度梯度加入Pb-乙二胺四乙酸溶液进行处理,处理后的幼苗定期进行取样。采用LIBS和LA-ICP-MS方法对叶片的Pb、Mg、Cu元素分布进行测量,并采用AAS对三种元素的总量进行检测。 2 实验结果 下图为LIBS光谱图a)及LA-ICP-MS信号图b)。在LIBS光谱中,选择283.31nm及277.98nm分别作为Pb和Mg的特征峰,用以检测两种元素。 下图为Pb和Mg在样品取样区域内的元素分布情况。处理过的叶片,在叶脉周围组织中有更高的目标元素的含量。LIBS和LA-ICP-MS两种方法得到的元素分布有所不同,这是由于他们的剥蚀采样方式不同造成的。 Kaiser对不同时期收获的样品,分别进行了LIBS和LA-ICP-MS累计定量分析,得到元素的平均信号强度。下图显示Mg含量随着Pb含量的变化而变化。 下图为空白处理叶片上1×1cm取样区域内Cu元素分布情况。采用的Cu的特征峰为324.75nm。在取样区域内,进行20×20的单次剥蚀。 Kaiser认为LIBS激光技术非常适合样品的元素空间分析工作,例如用于监测元素在植物样品中的迁移及空间分布等研究。
  • 中国科大实现对多种植物叶片代谢物空间成像
    记者14日从中国科学技术大学获悉,该校科研团队在植物叶片代谢物质谱成像取得新进展,实现对多种植物叶片中代谢物的空间成像。  这一成果由该校国家同步辐射实验室潘洋教授团队利用自行研发的质谱成像平台,实现对多种植物叶片中代谢物的“拍照”。  研究成果近日发表于国际分析化学领域著名期刊 Analytical Chemistry杂志。  在已知植物种群中,有约200,000个植物代谢物的化学结构被鉴定出来。植物代谢物的成分分析和空间成像对探讨植物代谢物的生物合成、运输、生理机制、自我调节机制及植物与生态的相互作用具有重要意义。  质谱成像是近年来涌现出的分子成像技术,具有免荧光标记、不需要复杂样品前处理等优点。然而,由于植物角质层和表皮蜡的存在,常规软电离技术很难穿透角质层作用于叶肉组织,从而无法对植物叶片中的代谢物进行直接成像。  课题组通过印迹方法,将叶片中的植物代谢物转移至多孔聚四氟乙烯材料上,并对印迹后的材料进行成像,可实现对叶片植物代谢物的间接成像。由于使用DESI/PI技术,相比于传统DESI方法,正离子模式下可新检出多达百种萜类、黄酮类、氨基酸和苷类等次生代谢产物 负离子模式下整体代谢物信号强度可增强一个数量级。  课题组进一步利用该技术对茶叶进行研究,发现咖啡因在叶中脉富集、茶氨酸在叶柄富集并延伸至中脉和叶尾,为咖啡因主要在茶叶中脉合成和茶氨酸在茶叶根部合成并转运至叶片的生物合成位点及转运路径提供了强有力的证据。  实验还检测到茶叶中儿茶素生物合成网络中重要的黄酮类代谢物并以质谱成像的形式展示出空间分布,表明印迹DESI/PI成像技术在探索植物代谢转化位点和途径方面有巨大的潜力。
  • 质谱成像(MSI):天然产物药物研发新视角
    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。
  • 同田中标中科院昆明植物所高速逆流色谱仪项目
    经过大半年的技术跟进,上海同田中标中科院昆明植物所高速逆流色谱仪项目,这也是昆植所本部首次采购高速逆流色谱仪。 中科研昆明植物研究所是国内顶级的植物学研究机构,现已建成具有先进水平的科技信息、仪器分析测试、标本馆、种质资源库以及植物园等重要科技支撑条件。设有&ldquo 两室一园一库&rdquo (即生物地理与生态学研究室、植物化学研究室、植物园和中国西南野生生物种质资源库),拥有植物化学与西部植物资源持续利用国家重点实验室、国家大科学工程中国西南野生生物种质资源库、中国科学院生物多样性与生物地理学重点实验室。本次采购预示着高速逆流色谱技术已逐渐成为常规的分离技术手段,被广泛的使用。 仪器简介: TBE -300B 制备型高速逆流色谱仪 背景技术简介 高速逆流色谱 ( high-speed countercurrent chromatography , HSCCC )是 20 世纪 80 年代发展起来的一种连续高效的液&mdash 液分配色谱分离技术, 它不用任何固态的支撑物或载体。 它利用两相溶剂体系在高速旋转的螺旋管内建立起一种特殊的单向性流体动力学平衡,当其中一相作为固定相,另一相作为流动相,在连续洗脱的过程中能保留大量固定相。 由于不需要固体支撑体,物质的分离依据其在两相中分配系数的不同而实现,因而避免了因不可逆吸附而引起的样品损失、失活、变性等,不仅使样品能够全部回收,回收的样品更能反映其本来的特性,特别适合于天然生物活性成分的分离。而且由于被分离物质与液态固定相之间能够充分接触,使得样品的制备量大大提高,是一种理想的制备分离手段。 它相对于传统的固&mdash 液柱色谱技术,具有适用范围广、操作灵活、高效、快速、制备量大、费用低等优点。目前 HSCCC 技术正在发展成为一种备受关注的新型分离纯化技术,已经广泛应用于生物医药、天然产物、食品和化妆品等领域, 特别在天然产物行业中已被认为是一种有效的新型分离技 术;适合于中小分子类物质的分离纯化。 我国是继美国、日本之后最早开展逆流色谱应用的国家,俄罗斯、法国、英国、瑞士等国也都开展了此项研究。美国 FDA 及世界卫生组织( WHO )都引用此项技术作为抗生素成分的分离检定, 90 年代以来,高速逆流色谱被广泛地应用于天然药物成分的分离制备和分析检定中。 关于上海同田生物 上海同田生物是高速逆流色谱领域的领导者;公司致力于高速逆流色谱仪( HSCCC )、双柱塞恒流泵、超纯水机以及高纯度天然产物有效成分单体、天然药物原料 / 中间体的研究开发、生产和销售。 欲了解更多信息,请浏览公司网站:www.tautobiotech.com 上海同田市场部 2010.9.9
  • 重磅!我国科学家实现植物叶片代谢物质谱成像新方法!
    近日,中国科学技术大学国家同步辐射实验室的研究团利用之前自行研发的解吸电喷雾电离/二次光电离(DESI/PI)质谱成像平台结合多孔聚四氟乙烯印迹技术,实现对多种植物叶片中代谢物的空间成像。研究成果发表于国际分析化学领域著名期刊Analytical Chemistry。代谢活动是生命体的本质特征和物质基础。随着生物分析技术的发展,代谢组学逐渐成为生物学研究的重要领域,并在植物研究中受到广泛关注。目前已知的植物有30万-35万种,其产生的代谢产物预计有20万-100万种,其中鉴定出化学结构的植物代谢物约有20万个。植物代谢物的成分分析和空间成像对于研究植物代谢物的生物合成、运输、生理机制、自我调节机制及植物与生态的相互作用具有重要意义。质谱成像技术(MSI)是基于质谱发展起来的一种分子成像新技术。通过直接扫描生物样本,可以同时获得多种分子的空间分布特征,具有免荧光标记、不需要复杂样品前处理等优点。但常规的MALDI和DESI等软电离技术难以穿透植物叶片表层的角质层和表皮蜡作用于叶肉组织,因此无法对叶片中的代谢物进行直接成像。为解决这一问题,研究团队通过印迹方法,将叶片中的植物代谢物转移至多孔聚四氟乙烯材料上,并对印迹后的材料进行成像,以这种间接成像方式实现了叶片植物代谢物的质谱成像。研究团队在成像种使用的技术是2019年团队自行研发的解吸电喷雾电离/二次光电离(DESI/PI)质谱成像技术。该技术的关键是在DESI喷雾装置后引入一套光电离系统和高效离子传输管道,可通过开、关光电离源,实现对多种极性和非极性组分的高灵敏度空间成像。相比于传统DESI方法,正离子模式下可新检出多达百种萜类、黄酮类、氨基酸和苷类等次生代谢产物;负离子模式下整体代谢物信号强度可增强一个数量级。研究团队以茶叶为实验对象对该印迹DESI/PI成像技术进行了验证,在咖啡因、茶氨酸和儿茶素等茶叶代谢物研究中取得了重要成果,表明印迹DESI/PI成像技术在探索植物代谢转化位点和途径方面有巨大的潜力。作为一门新兴的学科,植物代谢组学还处于发展的初级阶段,印迹DESI/PI成像技术为植物代谢组学研究提供了一种新的方法,推动了植物代谢组学的发展。
  • 植物提取物的前景分析--“它”具有权威发言权
    p style=" text-align: center " img width=" 598" height=" 148" title=" 4444.jpg" style=" width: 539px height: 118px " src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201704/insimg/cb2775ae-cfc0-49d9-aa29-dedf08ad738f.jpg" / /p p   产品定义 /p p   植物提取物是以植物为原料,按照对提取的最终产品的用途的需要,经过物理化学提取分离过程,定向获取和浓集植物中的某一种或多种有效成分,而不改变其有效成分结构而形成的产品。按照提取植物的成份不同,形成甙、酸、多酚、多糖、萜类、黄酮、生物碱等 按照性状不同,可分为植物油、浸膏、粉、晶状体等。[2] /p p   市场供求 /p p   植物提取物有许多不同品种[3] ,这些产品供需随年份及各种市场因素不断变化,供需不平衡的情况时有发生。 /p p   ① 产品供给影响  由于植物提取物行业原材料为农林产品,容易受天气、病虫害、播种面积等因素影响,不同年份的原材料收购价格及数量会出现波动,原材料价格波动使天然植物提取物产品的价格、产量会有一定程度的变动,发生市场供需失衡。 /p p   ② 市场需求影响 /p p   多数生产企业对海外市场需求认识有限,可能对市场需求缺乏科学和长期准确判断。当某一产品市场需求较好时,短期内会出现供不应求的市场失衡情况,但随着市场信息的传播,大量企业会一拥而上重复生产,导致产品供大于求。 /p p   生物碱 /p p   是一类复杂的含氮有机化合物,具有特殊的生理活性和医疗效果。如麻黄中含有治疗哮喘的麻黄碱、莨菪中含有解痉镇痛作用的莨菪碱等。 /p p   苷类又称配糖体 /p p   由糖和非糖物质结合而成。苷的共性在糖的部分,不同类型的苷元有不同的生理活性,具有多方面的功能。如洋地黄叶中含有强心作用的强心苷,人参中含有补气、生津、安神作用的人参皂苷等。 /p p   挥发油 /p p   又称精油,是具有香气和挥发性的油状液体,由多种化合物组成的混合物,具有生理活性,在医疗上有多方面的作用,如止咳、平喘、发汗、解表、祛痰、驱风、镇痛、抗菌等。药用植物中挥发油含量较为丰富的有侧柏、厚朴、辛夷、樟树、肉桂吴茱萸、白芷、川芎、当归、薄荷等。 /p p   单宁(鞣质) /p p   多元酚类的混合物。存在于多种植物中,特别是在杨柳科、壳斗科、蓼科、蔷薇科、豆科、桃金娘科和茜草科植物中含量较多。药用植物盐肤木上所生的虫瘿药材称五倍子,含有五倍子鞣质,具收敛、止泻、止汗作用。 /p p   其他成分 /p p   如糖类、氨基酸、蛋白质、酶、有机酸、油脂、蜡、树脂、色素、无机物等,各具有特殊的生理功能,其中很多是临床上的重要药物。 /p p   综合各国的立法范畴和概念及使用情况,植物提取物这个概念是可以被各国所接受与认可的,也是传播草药在各国通用的共性表达方式。中国植物提取物的出口额早在1999年就已超过中成药的出口额。在欧美国家,植物提取物及其制品(植物药或食品补充剂)有着广泛的市场前景,已发展成一个年销售额近80亿美元的新兴产业。 /p p   中国的植物提取物总体上是属于中间体的产品,目前的用途非常广泛,主要用于药品、保健食品、烟草、化妆品的原料或辅料等。用于提取的原料植物的种类也非常多,目前进入工业提取的植物品种在300种以上。 /p p   产品功效——遏制癌症 /p p   美国科学家说,他们通过对膀胱癌的研究,证实了绿茶提取物能有效遏制癌肿瘤发展,同时不损害健康细胞。由美籍华人科学家领导的这个研究小组认为,绿茶提取物可能成为一种有效的抗癌药物。 /p p   这一成果当天发表在《临床癌症研究》杂志上。主持这项研究的加利福尼亚大学洛杉矶分校副教授饶建宇说,他们的成果“增进了对绿茶提取物作用机理的理解”。如果人们对绿茶提取物遏制肿瘤的机理有所了解,就能确定哪种类型的癌症患者能从绿茶提取物中受益。 /p p   研究人员在论文中写道,癌肿瘤的发展与癌细胞的扩散运动密切相关,癌细胞要运动,就必须启动一个被称为“肌动蛋白重塑”的细胞进程。一旦这一进程被激活,癌细胞就能够侵入健康的组织,导致肿瘤扩散。而绿茶提取物能破坏“肌动蛋白重塑”进程,使得癌细胞粘附在一起,其运动受到阻碍,此外它还能使癌细胞加快老化。 /p p   饶建宇说,癌细胞具有“侵略性”,而绿茶提取物打破了它“侵略”的路径,能限制癌细胞,使其“局部化”,使癌症治疗和预后工作都变得相对简单。 /p p   此前,已经有一些研究成果揭示了绿茶提取物对包括膀胱癌在内的许多癌症具有效果,它能够引起癌细胞过早凋亡,并阻断肿瘤组织的血液供应。饶建宇对新华社记者说,他们研究小组的一些成员正在验证绿茶提取物对胃癌等其他癌症的效力。 /p p   他说,与以前类似的研究不同,他们使用的绿茶提取物,其成分和饮用的绿茶非常相似,这意味着常饮绿茶可能有某种抗癌效果,至少可以增强人体对癌症的防御能力。不过研究人员也认为,目前他们只实验了有限的几个膀胱癌细胞系,要揭示绿茶的抗癌机理还有待进一步的研究。 /p p   其他科学家当天评论说,这一研究成果进一步证实了绿茶在预防和治疗癌症方面所具有的潜力。尤其在膀胱癌治疗方面,新成果有助于发现膀胱癌的易感者,降低发病率。 /p p   产品功效——抗氧化性 /p p   自1900年Gomberg提出自由基(tripheylemthylradical)学说以来,人们对自由基的研究逐渐加深。传统合成的抗氧化剂虽然抗氧化能力比较强,但长期食用有潜在的毒性,有的甚至会产生致畸、致癌作用,因此愈来愈受到人们的排斥 而蜂花粉是蜜蜂从花朵上采集的花粉粒,含有黄酮类、维生素、激素、核酸、酶类和微量元素等,具有抗衰老作用,是良好的抗氧化食品。葛 根 、杜仲叶、 枸 杞 、 枳 椇 子 、 茯 苓 、 五 味 子 、 银 杏 、 竹叶、柠檬、柑橘和蜂胶的抗氧化作用均已得到实验证明。因此,从天然产物中筛选具有抗氧化和清除自由基活性的物质对食品和医药工业都有重要意义。 /p p /p
  • 【CEM】植物基替代肉类的近似组成和金属分析
    01 摘要 随着人口增长和环境问题的日益突出,对可持续且营养丰富的替代蛋白质来源的需求持续上升。为了应对这一挑战,工业界和监管机构一直在关注如何跟上这个不断变化的市场。基于植物的蛋白质几十年来一直是替代蛋白质来源的首xuan选。然而,为了增加消费者的接受度,仍需要进行大量研究。行业必须考虑这些基于植物的蛋白质的口感、质地、外观和营养成分,以便制定出与传统肉类相当的选择。这一点进一步强调了在新规定和测试协议进入市场时进行多组分测试的必要性。在此,我们介绍了一种测试水分、脂肪、蛋白质、灰分和微量金属(包括金属和盐)的方法,该方法采用高精度技术,适合在线结果快速反馈,以便批次可以发布。这项技术遵循现有的 AOAC 和 FDA 方法学,为替代蛋白质,特别是基于植物的蛋白质,设定了遵循类似协议的先例。+02 引言随着对动物养殖对环境的影响、动物福利以及传统肉类产品的营养质量问题日益关注,基于植物的替代产品正引起人们越来越浓厚的兴趣。然而,让消费者完荃接受基于植物的替代品一直是个挑战。对于生产商来说,复制传统肉类产品的口感和质地被证明是非同小可的难题。尽管各公司致力于确保其提供的产品营养密集且价格合理,但监管机构和标准组织则在努力监控和评估当前分析技术的有效性。从内部近似分析和营养标签测试,到遵循 FDA 对污染物的要求等,与分析替代蛋白产品相关的所有事项仍在探讨中。03 植物基产品的近似分析 除了需满足监管要求外,生产高品质植物基产品还需进行必要的近似分析测试。对原材料、生产过程中及最终产品的水分、脂肪、蛋白质和灰分含量进行准确测定,对于在制造阶段适时调整产品至关重要。尽管外部实验室通过精细的方法分析可提供可靠结果,但由于耗时较长,在产品急于上市的情况下,时间成本显得尤为昂贵。 水分 水分含量对于口感、保质期以及许多产品的一致生产至关重要。由于许多替代蛋白选项旨在复制传统基于肉类的产品,因此模仿动物肉的一致质地极为重要。此外,正确的水分含量确保了更长的保质期,有助于市场可行性。水分分析是一个简单过程,在传统测试中没有太多变化。现有方法非常适合新的和新奇的替代产品;无论是使用烘箱法进行批量干燥,还是使用卤素或 IR 水分天平在 10-20 分钟内获得结果,或者像 CEM 的 SMART 6&trade 这样的微波/IR干燥,在 2 分钟内获得结果,基本方法保持不变。从样品中去除水分含量,然后确定差异。方法理论之间主要的区别是所需的时间和结果的精确度。来自 SMART 6 的结果,一种 2 分钟的水分测试,呈现在表1-4(见文末)中,并与传统的参考方法如 AOAC 950.46 和 934.01 进行了准确性比较。精度可以通过重复样本或范围看出。 灰分 为了模拟动物肉的感官体验,植物基肉类中添加了粘合剂、矿物质、盐、调味料和色素,这些添加剂通常占产品总成分的 0-15%。1随着对口感和质地改进的持续研究与开发,测定新成分添加后剩余的无机材料百分比灰分变得必要。采用如 Phoenix BLACK&trade 这样的微波炉式马弗炉,能够快速升温,使企业能在一个系统中使用多种温度,避免了长时间加热。Phoenix BLACK&trade 的独牛寺设计在于其腔体内的气流,配合 CEM 石英纤维坩埚使用,可以显著减少烧灰所需的时间。如同水分测试一样,传统的烧灰程序可以很好地应用于替代肉制品的测试。然而,在面对更为复杂的技术挑战,如脂肪和蛋白质测试时,我们可能会遇到各种难题。 脂肪 植物基肉类替代产品通常天生脱脂,其脂肪含量较动物衍生产品为低。因此,在加工过程中需添加脂肪或油分。这种添加对纤维结构的形成影响深远,可能导致挤压过程中的问题并对大分子排列产生不利影响。2此外,植物基脂质的熔融特性、化学组成、饱和度、链长、分子性质及整体性质与动物来源的脂质存在显著差异,1这增加了另一层复杂性。尽管如此,脂肪仍是健康、均衡饮食的重要组成部分。脂肪是人体无法自行产生的必需脂肪酸的来源,同时还是吸收维生素 A、D 和E 等必需维生素的必需品。油脂还能增强风味、质地和口感,这对消费者偏好产生极大影响。由于油脂是一种成本较高的成分,对最终产品有很大影响,因此严格控制其含量对于管理成品的总成本以及最终的利润至关重要。 传统动物肉类拥有悠久的验证历史,有大量数据支持已定义的方法。这些脂肪分析方法包括经典的索氏提取参考方法和通过先进技术如 NIR、X 射线和 NMR 进行的快速校准方法。 蛋白质 在比较传统肉类与其植物基替代品时,营养密度是两者之间最大的差异所在。为了提高植物基肉类替代品的总蛋白含量,生产商必须利用水解、发酵、分离和提取的植物蛋白产品。这些经过深度加工的蛋白产品的添加可能会影响味道、气味、外观和质地。3这也正是准确和可重复测试的重要性所在。在经过验证的 Udy 染料结合法的基础上,CEM 创造了全自动化快速蛋白分析仪 Sprint® 。通过使用一种只与蛋白质相互作用的染料结合分子,而非游离氨基酸或非蛋白氮,Sprint 不仅能够为植物基食品的原料提供更准确的蛋白结果,也能够对过程中和最终产品本身进行测定。 对多种植物基肉类替代品的水分、灰分、脂肪和蛋白进行了测试。一式三份的数据呈现在表 1-4 中(见文末),这些表格还显示了通过 AOAC 950.46/934.01、954.02 和 2001.11 获得的水分、脂肪和蛋白的参考结果,以验证快速方法的精确度和准确性。同时,快速获取结果的能力使得可以在生产过程中或作为新产品研发的一部分进行调整。04 植物基产品中痕量金属的分析 植物基替代产品的另一个发展阶段是对质量控制测试的需求增加,如金属探测。像 Prop 65 这样的立法旨在更好地调整食品和其他消费品中的重金属测试。这为消费者提供了安心,确保他们食用的食品是安全的。然而,对于植物基替代产品的制造商来说,这可能是一把又又刃剑。例如,鱼中的汞含量一直是一个长期关注的问题。植物基产品旨在减少汞的问题,同时减轻商业捕鱼对环境的影响,但众所周矢口,植物会从地面吸收金属。因此,与动物基产品相比,植物基产品可能具有更高的金属本底水平。更进一步,制造商可能会引入某些成分和添加剂,这些成分可能会贡献这些升高的水平,所有这些都是为了改变最终产品的外观或味道,使消费者从传统肉类过渡到植物基替代品更加容易。 处理 FDA 及其他立法要求可能较为复杂。CEM 一直是 AOAC 和 FDA 传统食品样品制备和分析方法的关键合作者和参与者。MARS 6&trade 微波消解系统和协议被 AOAC 方法 2015.01 和 FDA EAM 方法 4.7 引用。作为行业令页导者和创新者,CEM 与许多主要的植物基公司合作,就金属测试的适当方法和要求提供咨询,并就如何避免可能导致审计、召回和失去消费者信任的重大错误提供指导。 以下是 CEM 收集的数据简要概述,包括植物基牛肉末、鸡肉条替代品、大豆基热狗和植物基金枪鱼。选择这些产品是因为它们易于获得,可以以最少加工(研磨)的形式购买,或作为一件后来被捣碎以获得更均匀样品的件。作为比较,还测试了三种不同类型的金枪鱼,提供了一种常见的消费鱼类样本的基线比较。基于营养、添加和毒性分析了十四种元素,以提供广泛的分析物范围。还制备并分析了三种标准参考材料(SRMs),以验证分析性能。这些包括 NIST 参考材料,SRM 1568c 米糠、SRM 1547 桃叶和 SRM 1947 密歇根湖鱼。 SRM 元素的恢复率均在 85-100% 之间,验证了方法学(微波消解和分析)。一般来说,四大毒性元素(Pb、Cd、Hg和As)的含量较低,如表 5 和表 6 (见文末)所示,这在消费品中是可以预期的。目前 FDA 没有为食品中的重金属设定限制。然而,如果我们查看世界卫生组织(WHO)对植物材料的允许限制,我们发现铅的限制在 ppm 范围内,而镉是 1.30 ppm。WHO 没有列出砷或汞。与动物基产品相比,植物基产品被发现含有略高的铅水平(但在监管限制内4),但其他四大重金属的含量较低。这与预期一致,由于土壤样本中通常发现高水平的铅。植物基蛋白质将从其生长的土壤中吸收重金属。另外,与传统的金枪鱼样本相比,传统的金枪鱼样本的砷和汞水平显著高于其他测试的植物基替代品,这对金枪鱼来说并不意外。 在植物基样本中的盐分含量(钠、钾和钙)普遍高于传统金枪鱼产品。这些通常是作为替代蛋白产品的调味剂添加的,以帮助它更接近模仿其肉类产品,但也可能因从土壤中吸收而存在。测试的锰、铜、钼和铝在植物基样本中也较高,这同样可能是由于土壤吸收,因为这些元素在土壤样本中非常常见。Mn 和 Mo 也用于各种植物喂养周期(如光合作用和氮固定5),因此在植物中比动物中更为常见。 05 结论 随着配方的发展和市场上出现更多可供选择的替代蛋白来源,消费者接受度和监管机构的监管力度都在增加。这导致了对可靠测试方法需求的增加。准确且及时交付的结果可以在制造和研发过程中节省资金和资源。CEM 产品在食品行业中的应用已超过 45 年,提供了快速且可靠的结果。CEM 致力于替代蛋白行业,正在与他人合作开发、测试和制定规章制度。将传统上用于动物基蛋白源的技术用于植物基蛋白源的独牛寺能力,将有助于平稳过渡到监管要求。06 结论 1.Chen, Q., Chen, Z., Zhang, J., Wang, Q., & Wang, Y. Application of Lipids and Their Potential Replacers in Plant-based Meat Analogs. Trends in Food Science & Technology [Online] 2023.138, 645-654. 2.Ahmad, M., Qureshi, S., Akbar, M. H., Siddiqui, S. A., Gani,A., Mushtaq, M., Hassan, I., Dhull, S. B. Plant-based Meat Alternatives: Compositional Analysis, Current Development and Challenges. Applied Food Research [Online] 2022, 2(2),100154. 3.Kiczorowski, P., Kiczorowska, B., Samolinska, W., Szmigielski,M., & Winiarska-Mieczan, A. Effect of Fermentation of Chosen Vegetables on the Nutrient, Mineral, and Biocomponent Profile in Human and Animal Nutrition. Scientific Reports [Online] 2022, 12(1), 13422. 4.Osmani, M., Bani, A., Hoxha, B. Heavy Metals and NiPhytoextractionin in the Metallurgical Area Soils in Elbasan.Albanian J. Agric. Sci. [Online] 2015, 14 (4), 414-419. 5.Alejandro, S., Holler, S., Meier, B., Peiter, E., Manganese in Plants: from Acquisition to Subcellular Allocation. Front. Plant.Sci. [Online] 2020, 11 (300), 1. 表1. 植物基鸡肉替代品的水分、脂肪、蛋白质和灰分含量 表2. 植物基热狗替代品的水分、脂肪、蛋白质和灰分含量 表3. 植物基牛肉替代品的水分、脂肪、蛋白质和灰分含量表4. 植物基金枪鱼替代品的水分、脂肪、蛋白质和灰分含量 表5. 标准参考材料的金属分析 表6. 植物基和传统肉类样品的金属分析
  • 浙江大学研制出植物可穿戴径流传感器
    最近,浙江大学生物系统工程与食品科学学院IBE团队刘湘江、应义斌,信息与电子工程学院汪小知和农业与生物技术学院胡仲远,为植物联合发明一款穿戴式“电子皮肤”。时至今日,通过穿戴电子设备监测心率、脉搏等,已经成为健康管理的重要一环。  这种植物可穿戴茎流传感器,通过将柔性穿戴电子技术应用到植物体表,成功在自然生长状态下,首次持续监测草本植物体内水分的动态传输和分配过程。同时,科研人员还发现植物果实生长与光合作用不同步的现象,这不仅改变人们长期以来对植物生长发育过程的基本认识,更将为作物高产育种及栽培技术研发提供新的思路。  这项研究,近日刊发在《先进科学》上。  柔性传感器实现植物生理监测  众所周知,血液是维持人体生命活动的重要物质,通过血液循环能够把人体所需要的各种营养物质,运输到各个组织和器官。  植物也有类似也“血液”的物质,被称为茎流,是植物在蒸腾作用、渗透势等内外部压力下茎秆中产生的上升液流。茎流也是植物水分、养分、信号分子运输的载体。因此,实现对茎流的长期实时监测就能够探究植物生长过程水养分分配、信号传导以及植物对环境的响应机制等奥秘。  然而,现有的茎流检测方法多为大型侵入式探测器,在测量时会对植物造成物理伤害,而且仪器体积大限制了它们在草本植物上的应用。很长一段时间内,科学界没有一种方法可以在自然生长状态下长期监测植物茎流。  为了解决这一难题,来自浙江大学的智能生物产业装备创新团队(IBE)、智能传感与微纳集成团队、蔬菜种质创新与分子设计育种团队开展了跨学科交叉研究,针对植物茎秆特殊的生理特性,利用芯片级的微纳加工工艺,制备了一种植物可穿戴式茎流传感器。  这款传感器薄如蚕翼,厚度仅0.01毫米,重0.24克,如同“纹身”一样,能贴附在植物茎秆表面进行茎流监测。  另一个工程难题是避免传感器对植物生理产生影响。研究团队通过特殊设计,使得植物正常生长发育所需的阳光、氧气、水和二氧化碳能够自由通过传感器,实现了传感器与植物的长期“和平共处”,最终实现在自然生长状态下长期观察茎流的目的。  “这项工作为今后研制植物可穿戴传感器提供新的研究范式。”汪小知介绍,未来如何针对特定植物表面结构和生理特性,设计制备可穿戴传感器,如何评估传感器对植物生长和生理的影响,都可以从他们的研究中找到技术路径。  发现西瓜生长竟在夜晚生长  工欲善其事必先利其器,有了这么好的检测“传感器”,科研团队开展了一系列丰富的研究。  浙大科研人员在西瓜茎干上几个关键位点部署了茎流传感器,长期无损的观察了水分在西瓜叶片、果实、茎秆等不同器官上的动态分配情况。通过对茎流数据的分析,研究团队首次发现了西瓜果实生长与光合作用不同步的现象。  西瓜果实绝大部份是水(95%左右),然而径流传感器测量发现:在白天只有极少部分水被运输入果实用于生长(5%),绝大部份水被叶片蒸腾作用消耗掉 但是到了夜间,几乎所有的水分都被运输到果实,绝对茎流量相对日间增加了10倍。  “白天积累的光合产物导致的渗透势差应该是夜晚径流激增的主要原因。同时,夜晚没有蒸腾作用消耗水分,促使大量径流输入到西瓜果实,从而实现了果实的重量增加与体积膨大” 胡仲远表示,这一发现也间接证明西瓜果实生长主要在夜间。  这一发现改写了对于植物果实生长的传统认识。教科书中一般认为,植物生物量积累主要靠光合作用,而夜间以消耗生物量的呼吸作用为主。  这个反常识性的发现不仅具有重要的科学价值,同时具有良好的应用前景。浙大科研团队表示,水是珍贵的农业资源,基于茎流对西瓜等耐旱作物体内水分运输和抗旱机理的解析,将为全球干旱地区的农业生产、节水灌溉、抗旱作物选育提供了新理论依据和技术支持。  该研究受到国家自然科学基金、国家重点研发计划、浙江省重点研发计划的支持。
  • 兰州化物所药用植物活性成分研究取得新进展 分离鉴定出全新抗肿瘤活性基团
    天然产物一直是药物研发的重要资源。据领域权威期刊Journal of Natural Products 报道,1981至2019年,近50%上市药物的分子结构或核心药效结构来源于天然产物。其中,全新碳骨架天然产物的发现往往是创新药物研发的第一步。中国科学院兰州化学物理研究所中科院西北特色植物资源化学重点实验室杨军丽研究员团队,利用现代分离技术、结构鉴定技术和药物筛选技术,从藏族习用药材甘松(Nardostachys jatamansi)中分离鉴定了1个具有全新碳骨架的17个碳的螺[2.4]-3/5/7三环的类愈创木烷型倍半萜内酯类化合物Narjatamolide(图1),通过X-射线单晶衍射和ECD实验确证其绝对构型为1R,4S,5R,6S,7R,16S。这是首次从甘松中分离鉴定了含有α-亚甲基-γ-内酯基的倍半萜结构,该片段被认为是抗肿瘤活性基团。Narjatamolide可抑制肝癌细胞株BEL-7402、HepG2和Huh-7以及宫颈癌细胞株HeLa的增殖(IC50 = 5.67 ± 1.43, 21.84 ± 1.62, 25.5 ± 3.14, 15.46 ± 0.69 μM)。进一步研究发现该化合物可将BEL-7402细胞周期阻滞在G2/M期(J. Org. Chem. 2021, 86, 11006)。近期,该化合物被天然产物化学领域顶级学术期刊《Natural Product Report》(Nat. Prod. Rep. 2021, 38, 1715)评选为热点化合物。图1 甘松中发现的新骨架化合物Narjatamolide上述研究工作得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金面上项目、甘肃省杰出青年基金、中科院西部之光交叉团队项目、兰州化物所“一三五”重点培育项目和兰州化物所青年科技工作者协同创新联盟合作基金的支持。
  • 新芝仪器&植物(作物)种子实验室仪器设备
    一、背景  中国自古以来就是农业大国,对于有着14亿人口的大国来说,如何保障国家粮食安全是一个永恒的课题,种子安全保障更是重中之重。植物(作物)种子实验室的建设是为了攻关种子重大科学问题、解决种源“卡脖子”等关键技术难题,通常用于开展作物育种、种子学研究、种子检验、种子贮藏加工技术、种子处理等实验、实践项目。  一般可以划分为:种子样品接收室、天平称重室、人工气象室、发芽检测室、纯度评定室、净度分析室、生活力检测室、低温储藏室、包衣种子检测室、档案留存室和办公接待室等区域——“种子既是生命的开始,也是终结”。——相关的种子实验室仪器配置清单,包括基础实验所需的设备以及升级设备,供大家参考。  二、新芝仪器  针对于种子实验室的建设,新芝生物可以提供以下仪器设备供大家选择:  1.高通量组织研磨器系列 日常和基本的一个实验就是提取它们的遗传物质—DNA(脱氧核糖核酸)进行基因型鉴定,从而鉴定不同的种子来源。我们将待检测种子初步碾碎后加入离心管后利用高通量组织研磨仪进行组织研磨,获取颗粒更小的粉末,有利于后续种子DNA提取获得更高浓度的基因组模板,有利于后续核酸验证实验的准确性。    高通量组织研磨器应用种子库建设    高通量组织研磨器系列  Southern Blot在种子分子生物学研究中具有重要地位,虽然距离这项技术发明已经过去很多年,但这项检测技术仍被广泛的应用在各种生物实验研究中。Southern Blot可分析具体基因的基因座及拷贝数,可以鉴定同源重组的概率,也可分析基因随机突变风险,是分子研究的“金标准”。实验过程可分为印迹和杂交两个步骤:一是将待测定核酸分子通过一定的方法转移并结合到一定的固相支持物(硝酸纤维素膜或尼龙膜)上,即印迹(blotting),可采用紫外交联仪进行实现 二是固定于膜上的核酸与同位素标记的探针在一定的温度和离子强度下退火,即分子杂交过程,可采用分子杂交炉进行实现。  2.LF系列分子杂交炉 用模块化设计,结构简单,实用可靠 系统采用微电脑控制,触摸屏显示输入 采用钢化玻璃加工的机箱门不仅美观,还加大了使用人员的操作视野。温度控制系统采用模糊PID算法,自动演算,温度控制精确。杂交管旋转支架转速稳定,不受外界电压波动影响,摇匀功能能够快速满足用户摇匀需求。所有功能采用集中控制,操作更简单实用。在核酸分子杂交中对烤膜,预杂交,杂交,洗膜全过程可进行温度自动控制,可以有效的应用于核酸分子杂交技术的研究。  3.紫外交联仪  SCIENTZ03-II紫外交联仪利用中波紫外线提供均匀强度的UV照射,主要用于将核酸交联固定在膜上,还可用于琼脂糖凝胶中DNA的切割、RecA突变筛选、嘧啶二聚体产生的部分限制性内切酶消化、UV灭菌消除PCR污染等。其UV剂量控制精确,使用安全方便、能分紫外能量和时间两种操作模式。    4.SCIENTZ18-A超声波DNA打断仪  超声波DNA打断仪采用等温、非接触的方式对样品进行打断、匀浆和混合,用于无菌、可超微量破碎,隔着离心管能打断染色体。专为二代测序DNA样本与染色质免疫共沉淀实验样本前处理量身订做,对于每天要处理多个样品或者贵重样品的实验室,它具有处理高通量,样本低损耗,无交叉污染等优势。逐渐成为ChIP(染色质免疫共沉淀)和DNA剪切研究平台不可缺少的标准化工具。    6. NP-2032全自动核酸提取仪  NP-2032是通过磁珠法提取、纯化核酸的设备。样品裂解后,释放出来的核酸分子被特异性的吸附在磁珠表面,通过内置磁棒磁吸、转移、洗涤,最后使核酸分子溶解在洗脱液中,搭配不同种类的磁珠核酸试剂,可以快速提取动植物组织、血液、体液、刑事检体等样品中的核酸。    7.加热型功率可调超声清洗机  DTD系列功率可调加热型超声波清洗机主要用于常规清洗、萃取、乳化、混匀、脱气、分散等领域。其优点是大液晶屏幕显示,具有时间、功率、温度均可调等功能,且仪器断电后具有工作参数记忆功能,方便直接调用和数据查询。被广泛应用于验室、机电行业、珠宝首饰、医疗牙科、光学等领域。    8. 恒温水浴系列  恒温槽分单加热型(SC系列)、加热制冷型(DC系列)、单制冷型(DLK系列)、高低温程控机型(CK系列)、高精度机型(GDH/GH系列)5种机型。产品为用户工作时提供一个冷热受控、温度均匀恒定的液体环境,对试验样品或生产的产品进行恒定温度试验或测试,也可作为直接加热或制冷和辅助加热或制冷的热源或冷源。  9.实验型钟罩式冷冻干燥  冷冻干燥机用于种子样品的冻干保存  SCIENTZ-N 系列实验型钟罩式冷冻干燥机是专为实验室用户处理小批量样品打造的专用产品。在保持结构紧凑的同时,兼顾优异的性能。采用性能稳定的进口压缩机,功能强大,可提供高度自动化的高品质冷冻干燥环境(常规空载 -56℃,可选配 -80℃压缩机),是中小型实验室完成冻干工艺实验的理想选择。  10. 真空离心浓缩仪  可用于种子基因组提取物的离心浓缩用于后续检测 可用于种子胞内提取产物的离心浓缩,提高样品浓度,有利用后续检测实验的准确性。  真空离心浓缩仪,自带捕水冷阱,方便快捷。SCIENTZ-10LS 型为分体式离心浓缩仪,可适配 N、ND 系列冻干机,或配置低温冷阱才能实现浓缩冻干。可广泛用于生物学、微生物学、生物化学、制药研究以及分析化学等领域。  11. 台式高速冷冻离心机  为满足低温样本的分离、沉降等需求,并且可根据不同样本的需求更换转子,最小离心管可至 0.2ml(4*PCR8排管),最大离心管可至5ml(12*5ml),是一款性能先进、用途广泛、使用安全、操作简单的高质量产品。  12. XB全自动雪花制冰机  全自动雪花制冰机是一种新型优质的制冰机,特别适用于医院、实验室、学校等医疗科研场所,也可用于餐厅、酒吧、酒店等娱乐场所,还可用于超市、渔业捕捞、化工、食品加工、屠宰冷冻等需要大量使用冰的行业,应用非常范围广。  种子库的建设事关国家兴衰,是关乎全中国、全世界的大事。如果有一天,某个国家或地区的农作物因战争或内乱而遭到毁灭,甚至是全球性的大灾难时,人们就可以从种子库取出之前储存在这里的种子样本,利用这些精心储藏的种子即可重新启动农作物生产。新芝生物作为全球生物样品前处理专家,希望能在种子库建设上为国家、为社会、为全人类贡献自己的一份力量。  以上,就是我们新芝生物能为种子实验室建设提供的仪器清单,供需查询。详情请登录我们的官方网页https://www.scientz.com  ▼  End
  • 中国学者运用Bionano光谱分析研究此类植物
    被子植物分为四大核心分支,即ANA被子植物基部类群、木兰类植物、单子叶植物和真双子叶植物。马兜铃属(Aristolochia)是木兰类植物,该属的植物具有极强欺骗性的“诱捕—囚禁—释放”传粉系统,独特的花形态是引诱传粉者的重要“诱饵”,同时还具有备受争议的药用价值。马兜铃属植物因此备受争议和关注,鉴于马兜铃属植物的进化位置,对于马兜铃属植物基因组的解析就十分重要。  针对上述问题,中科院植物研究所焦远年研究组利用Nanopore、Bionano光学图谱和Hi-C等测序技术,对流苏马兜铃(Aristolochia fimbriata)进行了基因组测序和组装,获得了高质量的参考基因组,注释到了21,751个蛋白编码基因。研究人员通过基因组进化分析,发现流苏马兜铃自现存被子植物起源后未经历过全基因组加倍事件,是目前发现的、除ANA基部的无油樟(Amborella trichopoda)外第二个未经历过全基因组加倍的测序物种。它也因独特的基因组进化历史成为比较基因组学研究的一个重要对象,为解析其他被子植物基因组的进化及被子植物祖先基因组特征等提供了重要参考。  前期大量基于序列的研究,一直都难以获得高可信度的系统发育关系。该研究通过对被子植物主要类群的代表物种进行基因组结构比较,发现木兰类植物和单子叶植物共享了一次染色体易位事件,而真双子叶植物则缺失了这一演化的特征,研究结果支持了木兰类植物和单子叶植物可能互为姐妹群,而双子叶植物在二者分化之前已经形成的观点。  该研究还进一步挖掘了马兜铃花发育和次生代谢产物合成相关的遗传基础。通过基因组及转录组等的整合分析,发现花发育相关的同源基因冗余度极低,且多数基因的序列、结构和表达模式均较为保守,流苏马兜铃花特化的形成可能与相关基因特定的表达模式及其下游调控网络的变化有关。另外,该研究还分析了萜类和马兜铃酸等次生代谢产物合成相关的遗传基础,并构建了AA I的合成通路,为后续相关基因的功能研究奠定了基础。鉴于流苏马兜铃基因组冗余度极低,还具有生长周期短、易于大规模种植和基因组小等特征,它有被发展为木兰类模式植物的潜力,用于花发育、发育遗传学及次生代谢产物合成等方面的研究。  该成果于9月2日在线发表于国际学术期刊Nature Plants上。植物所博士研究生秦刘玉、胡昳恒、王金朋、王晓亮和助理研究员赵然为该论文的共同第一作者,焦远年研究员为通讯作者。植物所孔宏智研究员以及国外Claude dePamphilis,Douglas Soltis,Pamela Soltis,James Leebens-Mack,John Bowers,Stefan Wanke教授参与了该项工作。该研究得到了中国科学院战略性先导项目和王宽诚教育基金会的资助。染色体结构变异推测木兰类植物、单子叶植物和双子叶植物的系统发育关系
  • IVIS视角—IVIS系统在植物领域的应用(二)
    在上一期IVIS视角中我们和大家分享了IVIS系统如何在活体状态监测植物氮代谢水平,并基于转基因植物开发分子传感器(IVIS系统在植物领域的应用(一)(点击前方蓝字直达文章内容)),其实除通过构建生物发光的转基因植物之外,IVIS系统还能通过化学发光或者荧光染料探针等方式研究植物领域的多种应用。本期将带领大家继续拓展在植物活体光学领域的应用。活性氧(ROS)是有氧生物在进化过程中产生的一类含氧基团,具有较高的生物活性。除了作为一种氧代谢副产物会导致细胞氧化应激甚至凋亡之外,随着近年来研究的深入,ROS也被发现参与植物的正常生长进和代谢过程,是许多基本生物过程的关键调节因子,包括细胞增殖分化、器官成熟发育、植物应激抗逆等。在往期分享(点击前方蓝字直达文章内容)中,我们介绍过一种纳米探针用于检测动物体内炎症及肿瘤发生时活性氧水平。而在植物中,虽然许多ROS成像技术已经得到了发展和应用,但目前还缺乏一个动态检测植物体内ROS的植物成像平台。近期出现了一种可靠和直接的方法来对植物中的活性氧进行全植物活体成像,该方法发表在《Molecular Plant》期刊上。该方法是利用荧光探针的氧化来直接检测ROS,并且研究人员结合IVIS Lumina活体成像系统,开发了一个用于整株植物活体成像的工作流程。通过该工作平台,可以完成荧光染料探针对整株植物的染色、植株刺激处理以及处理后的ROS定量评价。系统工作流图解说明:A-B 植物在合适的光照周期和湿度的培养环境中培养 C 植物在玻璃熏蒸箱里用雾状染料熏蒸30分钟 D 植物进行相应的刺激(强光照射、植株损伤、病菌感染)E 整株植物在IVIS Lumina成像系统中拍摄 F 利用IVIS LivingImage软件分析植株ROS信号利用该工作平台,研究人员测试了一系列包括DHE、H?DCFDA、H?HFF-OxyBURST、Amplex red、SOSG和PO1在内的多种荧光探针,通过整株植物ROS信号积累数据分析筛选出了一个最有效,最敏感,能够响应多种外界刺激所产生的ROS的荧光探针——H?DCFDA,该探针能够表现出最强的信噪比和应用广泛性。这些不同的外界刺激包括局部强光照刺激、损伤或病原体感染,未来也可以拓展到其他种类的应激反应研究中。此外,通过rbohD和apx1突变体中ROS信号的减弱和增强以及DPI(ROS生产抑制剂)处理后ROS信号传播的减少,进一步证明了该成像系统的有效性,并且表明该方法不受外界因素的影响。拟南芥在不同外界刺激下30分钟内的ROS积累情况(A 局部强光刺激;D 叶片损伤刺激;G 病菌感染)这个新方法可用于研究不同遗传变异体的局部和植株整体积累的ROS信号,进行表型分析来发现新的ROS信号通路,监测不同植物和突变体的应激水平,揭示ROS参与到植物应激、生长调节和发育过程的新途径。文章中探讨了这种新方法在不同拟南芥突变体系统以及小麦、玉米等谷物创伤反应研究中的应用。综上,该研究所报道的方法可以快速有效的对植物进行整体的ROS活体成像,这为今后ROS代谢,系统信号传导等的研究提供了十分有利的科学工具。
  • CEM-难以消化你的牛奶?植物基奶类中重金属的检测分析
    01 引言植物基奶类产品作为传统牛奶的替代品,其受欢迎程度正在迅速上升。虽然像大豆奶和杏仁奶这样的品种已经在市场上占据了一席之地,但其他如椰奶和燕麦奶的选择也在需求激增。这些非乳制奶类产品来源于坚果、种子以及其他植物性原料。它们之所以日益受到欢迎,是因为越来越多的消费者倾向于选择无乳制品、无乳糖和纯素产品。值得注意的是,所有植物都是在土壤中生长的,而土壤天然就含有金属元素。许多植物和坚果树都是无机化合物的有效生物累积者。它们通过根系和维管系统从土壤中吸收金属,并将这些元素集中在叶子、果实和花朵中。因此,当这些植物被加工成下游产品(例如非乳制奶类)时,那些在受污染土壤中生长的植物可能会积累重金属,从而增加了消费者接触这些重金属的风险。特别令人关注的是被称为“四大”重金属(砷、铅、镉、汞),因为它们具有潜在的毒性。在这项研究中,我们测量并比较了植物基奶类产品和牛奶中的金属浓度。这些金属是通过微波消解和电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)分析奶样后进行量化的。02 方法和材料样本(使用 CEM MARS&trade 6 一式三份进行消解):&bull NIST SRM 1575A 松针&bull 牛奶2%脂&bull 全脂牛奶&bull 杏仁奶&bull 大豆奶&bull 燕麦奶&bull 椰奶&bull Hemp Milk*对杏仁奶、大豆奶、燕麦奶和椰奶测试了三个不同品牌。消解方法:1. 在 MARSXpress&trade Plus TFM 容器中称量 2 克样品或 0.25 克 SRM。2. 向容器中加入 5 毫升 HNO3 + 1 毫升 HCl 的痕量级酸。3. 盖上容器并放入转盘。消解参数:所有消解液都是清澈无色的。使用安捷伦 7850 型 ICP-MS 对消解液进行了分析。03 结果图1. 使用SPEX CLMS-2和NIST SRM 1575A Pine Needles(n=3)的10 ppb加标酸空白回收率表1. 牛奶和多种植物基奶类的平均元素浓度(ppb)(n=3)04 结论正确的监测和分析奶制品中的元素杂质对于确保消费者安全至关重要。高效的样本制备,为分析提供均匀的解决方案,在这一过程中起着至关重要的作用。在这项研究中,SRM 和高加标酸样本的强回收率显示了消解和分析协议的适用性。在所研究的奶类中,人们发现牛奶的砷、镉和铅含量低于植物基奶类。此外,在加工过程中发现的金属,如铬、镍和铁,在植物基奶类中的含量较高。总体而言,不同品牌之间的差异最小,对所有测试的奶类而言,检测到的金属含量都在规定范围内。
  • 【超临界流体实战】 —— 天然产物中提取多种化合物
    1、背景介绍天然产物种类繁多,广泛存在于自然界中。多数天然产物的提取物都具有特殊的生理效能,可作为药物、香料和染料。天然产物的分离、提纯和鉴定方法一直都是化学分析研究领域关注的重点。随着现代色谱技术的发展,对天然产物的分离和鉴定变得更为便利。 2、超临界流体萃取(SFE) vs 传统萃取方法◆ 操作简单,减少人工操作仅需将样品均质化后导入至密封的SFE萃取容器,其后Nexera UC 即可自动进行样品萃取,无需人工干预。图1 . SFE前处理过程 ◆ 实现自动化多次萃取,大大提升回收效率Nexera UC 采用静态SFE、动态SFE两种提取模式组合,且可对同一个样品重复进行萃取,从而提升萃取效率。图2. SFE提取模式 ◆ 溶剂成本显著减少Nexera UC主要使用成本更低的二氧化碳作为萃取介质替代常规方法中昂贵的有机溶剂,因此可以显著降低萃取阶段的总运行成本。 3、Nexera UC 离线SFE前处理系统超临界流体萃取(SFE)是以超临界流体CO2为萃取介质的萃取方法之一。◆ Nexera UC 离线SFE前处理系统(基于SFE萃取原理,可存储多达48个萃取容器,可实现多个样本的自动、连续萃取。)图3 . Nexera UC 离线SFE前处理系统 ◆ 超临界CO2具有独特的功能,可实现高通量和高回收率萃取。图4 . SFE提取特点 ◆ 气液分离器(GLS)特色技术,可通过抑制样品飞散和残留获得高回收率。图5. 有无气液分离器对比图 4、实验结果采用Nexera UC对茶叶、生姜、肉豆蔻三种植物进行萃取,获得的馏分收集液通过LC-PDA进行成分分析。图6. 样品馏分收集液 SFE萃取条件流速:5mL/min时间程序:静态模式(0-2min)-动态模式(2.01-7min)-洗涤(7.01-10min)萃取温度:50℃压力:15 MPa馏分时间:2 ~ 7min补偿剂:2 mL/min四氢呋喃检测波长:250nm, 280nm, 300nm LC色谱条件色谱柱:Shim-pack™ XR-ODS II (100 mm x 2 mm I.D, 2.2 μm)流动相:A:水,B:乙腈流速:0.5mL/min时间程序:B conc,2%(0分钟)- 98%(7-8分钟)- 2%(8.01-10分钟)柱温:40℃进样体积:1 μL检测波长: 250 nm, 280 nm, 300 nm 图7. 三组提取物分析色谱图 结论本文介绍了Nexera UC 离线SFE前处理系统对天然产物的萃取工艺。与常规的溶剂萃取相比,在工艺时间长度和运行成本方面,Nexera UC体现出了前处理操作简单、回收率高、有机试剂消耗显著减少等显著优势。 本文内容非商业广告,仅供专业人士参考。
  • 第七届西部地区植物科学与开发研讨会
    众所周知,西部地区是我国著名的药材产地,而药用植物的活性成分开发也向来是研究的重点。在这个过程中,如何能高效地把繁复的分离工作完成,成为一个极待解决的问题。 为了加强用户对这方面的认识,力扬将会出席「第七届西部地区植物科学与开发研讨会」,讲述 Sepiatec 产品在植物化学成分研究中的作用,并介绍 Sepbox 全自动二维分离制备平台的原理以及应用。 Sepiatec 新一代二维制备色谱仪器 &ndash Sepbox 系列,为复杂的天然产物提取物分离提供了高效、快速的可靠方法,从而加速活性成分研究进程。它能巧妙地实现固相萃取技术 (SPE) 与高效液相色谱 (HPLC) 的在线串接,实现快速二级分离自动化。从此,研究人员便能将精力集中在方法开发上,得到更满意的分离效果,更可以将获得的大量馏份作进一步的研究工作。 了解更多产品信息:http://www.instrument.com.cn/netshow/C59262.htm# 活动及产品查询:event@nikyang.com 活动信息: 日期:2012 年 8 月 1 - 2 日 地点:昆明锦江大酒店 活动网站:http://wbs.kib.ac.cn
  • 植物研究所成立资源植物研发重点实验室
    12月29日上午,植物研究所举行资源植物研发重点实验室启动仪式。中科院副院长李家洋院士,中科院生命科学与生物技术局综合规划处处长刘杰、副处长许航,整合生物学处处长娄治平出席仪式,李家洋、植物所所长方精云院士、植物所匡廷云院士、洪德元院士为资源植物研发重点实验室揭牌。植物所领导班子成员及有关研究中心研究人员参加了启动仪式。   仪式由方精云主持,植物所副所长葛颂从资源植物研发的重要性及国内外现状,资源植物研发重点实验室成立的必要性,定位和研究内容,研究基础和条件,发展目标,组织结构和管理模式等五个方面介绍了资源植物研发重点实验室的基本情况。   资源植物研发重点实验室是植物所举全所之力,整合植物所在资源植物基础研究和应用开发方面的核心力量而成立的所级重点实验室,是植物所为适应国家中长期发展战略对生物资源的新需求,在深入分析中科院和植物所的定位和长远科技目标基础上,对植物所学科布局、科研组织方式做出的重要调整和尝试。   在学科定位上,资源植物研发重点实验室将面向国家重大战略需求,以我国特色与优势资源植物为研究对象,发挥植物所基础研究和多学科交叉的优势,系统开展资源植物的收集、评价、研究和开发利用 在资源植物生物学研究领域开展创新性的整合研究,解决我国在资源植物发掘与利用方面的重大科技难题和实际需求。主要研究内容包括:(1)资源植物的收集、评价和共享 (2)资源植物关键生物学特性的研究 (3)资源植物优良种质的发掘和利用。   资源植物研发重点实验室的目标是力争1-2年内在资源植物基础研究领域取得明显进展,形成具有国际竞争力的研发队伍,建成中国科学院重点实验室 争取在5-8年内,在资源植物基础研究和种质资源开发方面取得重大突破,引领我国资源植物的创新发展,显著提升我国资源植物相关产业的国际竞争力,推动生物产业升级,带动生物产业发展,为国家经济社会发展做出重要贡献,争取最终纳入国家重点实验室序列。   在组织与管理形式上,作为植物所科研组织形式改革的试点机构,资源植物研发重点实验室将采取新的管理模式,以研究群(Research Team)和研究组(Research Group)为基本运行单位,每个群下设若干研究组。实验室目前设有6个研究群: 1)资源植物收集与评价研究群 2)植物抗逆机理与应用研究群 3)环境和能源植物研发研究群 4)园艺植物研发研究群 5)种子特性及应用研究群 6)药用植物研发研究群。   在评估评价机制上,实验室将根据基础类、应用基础类、技术开发类研究任务的特点,建立合理的评价体系。在人才队伍方面,植物所引进了“千人计划”研究员桑涛任实验室主任,聘任华中农业大学校长邓秀新院士作为学术委员会主任,并即将就研究群负责人(Team Leader)面向国内外公开招聘。   刘杰受院生物局局长张知彬、副局长苏荣辉的委托致辞,对成立资源植物研发重点实验室表示祝贺,并希望植物所继续发挥基础性研究优势,加强交叉和综合性研究,特别是加强系统性研究。他说,资源植物研发重点实验室的成立,是研究所在经过深入研讨后做出的重要战略部署,资源植物研发重点实验室在强调基础性研究的同时,也强调科技成果产业化,整合分散的研究力量开展面向国家重大战略需求的集成性研究,符合中科院以科学发展观为指导所要着力实现的“9个转变”,符合院“十二五”发展规划,相信植物所在今后几年内一定会做出好成绩来,同时祝实验室早日进入院重点实验室序列。   李家洋对植物所在学科布局调整中的举措给予了充分肯定,指出植物所在资源植物研究方面有很好的研究基础,而成立资源植物研究重点实验室,可以将分散的研究力量整合起来,集中开展面向科学前沿和国家重大战略需求相结合的系统性研究,体现了植物所的特色和优势。李家洋特别强调,作为历史悠久的基础类研究所,植物所需要找准定位,进一步凝练学科目标,凝聚研究力量,在保留传统优势的同时,积极开拓新兴前沿领域。李家洋希望植物所紧密结合“十二五”规划和院“创新2020”规划,做好研究所的战略部署,统筹强弱学科、传统与新兴学科的发展,争取更多的支持,通过“特色”学科建设,推动“特色”研究所建设。   方精云对院领导的到来表示感谢,同时感谢院领导和生物局对植物所工作的肯定与支持,感谢以葛颂为组长的资源植物研发重点实验室筹备组前期的努力工作。他简要阐述了重点实验室成立的简要背景,为适应国家“十二五”规划的新需求,植物所将系统与进化、生态环境、发育与信号转导、光合作用和植物资源科学利用等5个研究领域作为重点领域进行部署。资源植物研发重点实验室的成立,是植物所面向国家对生物资源的重大战略需求而进行的重要举措,是植物所发展史上的重要事件。研究所将用更加精良的装备,更加宽松良好的环境,更加灵活有效的管理机制,更加合理的评估体系来建设和管理实验室,使其在资源植物的基础研究和应用开发方面取得双丰收,并争取把若干个项目推向产业化。   植物所将以资源植物研发重点实验室的成立为契机,进一步凝练和优化研究方向,整合研究和开发队伍,引进高端人才特别是领军人才,加快形成植物研究所的资源植物研发的特色和优势,推动植物研究所“十二五”规划和“创新2020”规划的目标的实现。
  • 泽泉科技2016植物表型技术服务周成功举办
    2016年5月31日至6月6日,上海泽泉科技股份有限公司分别在长沙、武汉、南京和北京四地成功举办了2016植物表型技术服务周。本次服务周旨在更好地服务全国的科研用户,为全国高校、研究所的科研工作提供技术保障,让植物表型科研领域研究人员更深入地了解最新的产品及测量技术。服务周期间,泽泉科技携手LemnaTec、ALCI、Force-A、 Phenotyping Screening走进实验室,与科研人员就表型分析与LemnaTec表型系统的性状分析的应用、自动取样与种子质量控制解决方案、生理生态与田间表型分析的光学传感器应用、整幅图片的影响力—植物根系分析、叶绿素荧光技术——检测植物生理状态的有效探针等内容进行了深入的交流。 德国著名植物表型设备制造商公司的系统工程师Stefan Paulus以《Phenotyping Applications and Trait Analyses Performed by LemnaTec》为题向参会嘉宾介绍了表型技术的原理及应用、表型研究装置的构成及功能以及LemnaTec公司产品的最新研究进展。参会嘉宾结合自身研究的情况与演讲嘉宾探讨了研究课题引入表型研究技术的可行性。德国LemnaTec公司是国际上唯一的商业化全自动高通量植物表型平台提供商,具备强大的软硬件开发实力,软件功能十分强大,能对骨架结构、穗表型、生物量等人工难以获得的表型实现静态动态无损分析。现阶段国际上著名的植物表型平台全部都是由LemnaTec提供。作为LemnaTec公司的重要合作伙伴,中科研遗传所凌主任也应邀向大家介绍了植物细胞与染色体工程国家重点实验室的发展历史和取得的骄人成绩。LemnaTec工程师也现场考察了该所Scanalyzer 3D系统安装情况。LemnaTec公司技术工程师讲座 & 现场交流遗传所凌主任讲座 法国ALCI公司是视觉嵌入型机器人系统的领导者,旨在为客户提供处理和转化多元化产品所需的高级视觉解决方案,可为极为复杂的需求提供测量与质量控制。全球几大巨头商业化育种公司,包括孟山都、杜邦先锋、先正达、BASF、法国Limagrain公司,都在广泛使用ALCI公司的定制化产品和服务。特别是近期推出的便携式叶原片采集器POP Tool,在先正达、杜邦先锋公司得到了高度认可,短短几个月内已经获得1000套的采购订单。我们相信,便携式叶原片采集器POP Tool在中国的推出,将大大提高国内遗传育种研究单位的工作效率、以及准确率。销售总监Henri De Los Rios,以高通量植物样品智能采集系统SAS、高通量种子性状自动分析系统SAGA,高通量多光谱植物病理检测系统APAS等产品为例,结合演示视频,详细讲解了产品的操作与应用技巧,解决了参会嘉宾使用过程中遇到的应用性问题。ALCI公司销售总监讲座 & 现场交流 植物多酚是一类广泛存在于谷物类、蔬菜、水果、豆类、茶等植物中的重要次生代谢产物,一直以来都是研究的热点,法国Force-A公司推出的植物多酚-叶绿素测量计通过荧光光谱技术可实现多酚的实时无损测量,突破了传统方法对植物多酚研究的局限。本次服务周,Force-A公司的技术工程师Marc Pastor以《Optical Sensors for Ecophysiology and Field Phenotyping》为题,向与会嘉宾介绍了荧光光谱技术发展现状,并详细介绍了多酚类物质在植物生理、植物营养或植物病理等方面的应用。如类黄酮可作为光或氮素胁迫、植物病害易感性的指标;花青素可作为植物颜色、成熟度判断、温度胁迫的指标;同时芪类物质可作为植物病虫害特别是真菌感染的指标等。Force-A公司技术工程师讲座 & 现场交流 美国Phenotype Screening公司的植物根系X-光扫描成像分析系统RootViz FS是全球第一款为植物根系拍摄X-光照片的系统,是荣获美国R&D100大奖的产品。应泽泉科技邀请,Phenotype Screening公司的技术总监Ronald Michaels博士为大家带来了最新的植物根系分析技术。Ronald Michaels博士通过一张植株图片,详细讲解了RootViz FS能够获取的多方面数据,如根系面积、根系总长度、根系干物质总量等,名副其实的:The Power of the Whole Picture。Phenotype Screening公司技术总监 现场交流 作为本次活动的主办方,泽泉科技的技术工程师以”高通量植物基因型-表型-育种服务平台-中国种业发展的助推器”为题向参会的科研工作者介绍了AgriPheno?高通量植物表型平台及其在育种研究中的应用。光合作用是植物生理研究的重点,服务周期间泽泉科技的技术工程师还介绍了调制叶绿素荧光技术的原理及其丰富多彩的应用,引起了参会嘉宾的重点关注。泽泉科技的技术工程师现场交流 本次服务周吸引了大量科研工作者参加,活动现场学术氛围浓厚,交流热烈,达到了让植物表型科研领域研究人员更深入地了解最新产品及测量技术的目的。 2016植物表型技术服务周得到了湖南省杂交水稻研究中心、中国农科院油料作物研究所、南京农大科学研究院、中科院遗传所的大力支持,泽泉科技在此表示衷心感谢。泽泉科技始终将客户的需求放在首位,我们将一如既往地用真心为广大客户服务!
  • 安捷伦科技大力支持“第一届植物次生代谢国际会议”
    由中国植物生理学会、中国科学院上海生命科学研究院和中国科学院昆明植物研究所联合主办的&ldquo 第一届植物次生代谢国际会议&rdquo 于2008年6月9日至10日在云南省昆明市召开。 300余位来自世界各地的相关科研工作者参加此次会议,共享植物次生代谢及代谢组学研究领域中的最新知识和进展。会议研讨内容涉及天然产物和细胞壁的生物合成与调控、代谢网络、代谢组学和代谢工程。 安捷伦科技有限公司作全程参与该次会议,并特邀世界著名Scripps质谱研究中心的Williams Wikoff博士作了题为&ldquo Navigating a Path from Metabolomics Methods to Biology&rdquo 的大会报告。报告以深入浅出的方式向与会者介绍了代谢组学的概念、研究对象、研究方法及从代谢组学到系统生物学研究路径,并展示了以安捷伦最新的四极杆-飞行时间串联质谱系统(Q-TOF)及专用代谢组学软件为技术平台的研究实例,引起了与会者的热烈讨论。
  • 瑞士Bruker BioSpin工作人员到访昆明植物所
    8月8日上午,瑞士布鲁克拜厄斯宾有限公司(Bruker BioSpin)Lihong Tseng博士受中国科学院昆明植物研究所植物化学与西部植物资源持续利用国家重点实验室邀请,来该所作了题为Hyphenated NMR techniques on natural products analysis的学术报告,多名学生老师参加了报告并展开了会后交流。   报告围绕HPLC-NMR联用技术展开。Lihong Tseng博士首先介绍了高效液相层析固相萃取-核磁共振联用技术的应用现况和所在领域的优势,并展望了该项技术的应用前景。随后逐步为大家呈现了该项联用技术的关键硬件和软件的原理及配合机制,并详细介绍了核磁探头具有高灵敏度特点的设计原理。报告还重点结合实例介绍了天然产物分析中HPLC-NMR联用的实例,详细分析了其相对同类技术的优势和特点,强调了分析仪器硬件的发展及联合应用将对化学分析产生重大影响。   报告得到了广大师生的一致好评,也加强了植物化学与西部植物资源持续利用国家重点实验室对世界新分析仪器技术的掌握。
  • 2019版《珀金埃尔默中药及天然药用植物分析文集》发布
    珀金埃尔默最新推出《珀金埃尔默中药及天然药用植物分析文集》,基于珀金埃尔默独具优势的原子光谱、分子光谱、色谱与质谱等技术在中药和药用植物分析中的深入应用,精选出涉及杂质元素、营养元素和活性成分分析,指标成分定量,农药残留和真菌毒素检测,复杂药物样品前处理,分析方法验证和药物生产中的质量控制等领域的相关文献,为中药与药用植物的安全性、有效性使用提供强有力的支持!内容先睹为快!第 1 篇《ICP-MS测定糖尿病人药膳常用中药中的微量元素》本文通过NexION ICP-MS准确、快速分析糖尿病人药膳中经常添加的川贝、知母、麦冬、党参、葛根、黄芪、桑叶、山楂、生地、熟地、太子参、天花粉和薏苡仁等13种常用中药中的铬 (Cr)、锰 (Mn)、铜 (Cu)、锌 (Zn)、硒 (Se) 和钒 (V) 等6种微量元素,探讨各种微量元素与其降血糖活性的关系,为药膳或中药治疗糖尿病提供可靠的实验方法依据,并为药理研究提供方法参考。第 2 篇《ICP-MS 分析啤酒花中的有毒和营养元素》珀金埃尔默 NexION ICP-MS结合Titan MPS微波消解样品制备系统能够对啤酒花样品中的30种有毒和营养元素进行准确可靠的分析,分析采用标准和碰撞模式,完成每个样品分析仅需 100 秒,并通过分析相应NIST 标准植物材料验证所用方法的准确度。第 3 篇《药用工业大麻中重金属的消解、测定和方法验证》本文按照USP 通则中所述方案,使用珀金埃尔默NexION 1000 型ICP-MS结合Titan MPS微波消解样品制备系统,对药用工业大麻样品中的重金属进行了准确可靠的分析,并在方法准确性、重复性、耐用性等方面按照USP 通则的要求进行了验证,分析结果全面符合USP 通则 检验方案的接受标准。第 4 篇《GC-FID 和 GC-MS 定性定量分析药用工业大麻中的活性成分四氢大麻酚和大麻二酚》使用Clarus 690氢火焰 (FID) 气相色谱快速、准确测定工业大麻中的活性成分四氢大麻酚 (THC) 和大麻二酚 (CBD),以用于评定用于药用性质的工业大麻植物材料;Clarus SQ8 气相色谱与质谱联用 (GC-MS) 快速、准确识别确定THC 和CBD,用于大麻性质及含量确认的法律安全测试。第 5 篇《满足工业大麻农药残留和真菌毒素监管要求的液质联用分析方法》使用珀金埃尔默QSight三重四级杆液质联用(LC-MS/MS)分析添加在工业大麻提取物中的所有66种农药(含典型的需要GC-MS/MS方法分析的强疏水性农药和含氯农药)和 5 种真菌毒素。采用电喷雾离子源(ESI)和大气压化学电离源(APCI)以及简单的乙腈溶剂提取方法,所有分析物的测定回收率在70% - 120%,符合美国加州相关法规规定。第 6 篇《HPLC 测定人参根茎中的皂苷》本文介绍了一种同时测定7种皂苷的高效液相色谱(HPLC)方法,7种皂苷在6分钟内实现基线分离,方法线性相关系数0.997,方法精密度RSD≤ 1.2%,回收率97% - 108%。第7 篇《中药黄连的红外光谱快速质量控制》使用傅里叶变换红外光谱法与衰减全反射(ART)附件技术,确认中药黄连中小檗碱的存在,对含有小檗碱的三种药材进行区分鉴别。测定过程简单快速,无需对样本进行复杂繁琐的分离提取。第 8 篇《正红花油指标成分的红外光谱定量分析》使用傅里叶变换红外光谱结合偏最小二乘法建立校正模型,对正红花油中的水杨酸甲酯、丁香酚和 α-蒎烯含量进行准确测定,结果与气相色谱方法一致。傅里叶变换红外光谱结合衰减全反射(ART)附件技术,在保证成分含量测试准确度的前提下,达到缩短测定时间,降低检测成本,是对正红花油及类似产品进行简单快速质控的有效方法。资料下载扫描下方二维码,即可获取珀金埃尔默中药及天然药用植物分析文集关于珀金埃尔默:珀金埃尔默致力于为创建更健康的世界而持续创新。我们为诊断、生命科学、食品及应用市场推出独特的解决方案,助力科学家、研究人员和临床医生解决最棘手的科学和医疗难题。凭借深厚的市场了解和技术专长,我们助力客户更早地获得更准确的洞见。在全球,我们拥有12500名专业技术人员,服务于150多个国家,时刻专注于帮助客户打造更健康的家庭,改善人类生活质量。2018年,珀金埃尔默年营收达到约28亿美元,为标准普尔500指数中的一员,纽交所上市代号1-877-PKI-NYSE。了解更多有关珀金埃尔默的信息,请访问www.perkinelmer.com.cn。
  • “100家实验室”专题:访广西药用植物园南方药物研究检测中心
    为广泛征求用户的意见和需求,了解中国科学仪器市场的实际情况和仪器应用情况,仪器信息网自2008年6月1日开始,对不同行业有代表性的“100家实验室”进行走访参观。2010年11月6日,仪器信息网工作人员参观访问了本次活动的第五十三站:广西药用植物园南方药物研究检测中心,广西药用植物园副主任兼南方药物研究检测中心主任谷筱玉博士及检测中心副主任石勇热情接待了我们。   亚洲第一药用植物园 保存5000多种活体药用植物   广西药用植物园又名中国医学科学院药用植物研究所广西分所、广西壮族自治区药用植物研究所,创建于1959年,占地面积202公顷,是广西壮族自治区卫生厅直属的进行药用植物保护利用与开发研究的专业性药用植物园,也是我国对外(国际)开放的二十一个大型植物园之一。植物园现引种、保存有5000多种活体药用植物,建有18个专类园和参观区,还建有药用植物种子、种苗繁育基地,是目前亚太地区规模最大、保存药用植物数量最多的专业性药用植物园,被誉为“立体的《本草纲目》”和“亚洲第一药用植物园”。 广西药用植物园外观   广西药用植物园拥有药用植物栽培研究室、药用植物生态研究室、中药制剂研究室、药用动物选育与繁育研究室、药用植物保育研究室、中药材良种选育与繁育研究室、中药材标准与检测研究室等7个研究室,以及南方药物研究检测中心与正在建设中的西南濒危药材资源开发国家工程实验室。目前,其已成为一个集中草药资源保存、研究、开发,以及科普、教育、文化宣传于一体的国际传统医药交流中心、药用植物保护区和药用植物开发利用技术中心。   广西药用植物园保存的部分药用植物种子   (图左:常温保存的种子;图右低温保存的种子)   图上:药用植物标本压制;图下:干药材的制作   精良仪器设备为药用植物研究、产品开发服务   此次我们参观的是广西药物植物园的南方药物研究检测中心(以下简称:中心)。据中心主任谷筱玉博士介绍,“中心筹建于2006年,通过北欧银行贷款项目购买了一批先进的仪器设备,主要负责植物园内药用植物研发及培育等相关检测工作,同时也对外承接药用植物相关检测及广西中药材产品质量监督检验的工作。目前,中心有员工40人,其中专职18人。中心现有中国工程院姚新生院士合作实验室、无机分析实验室及有机分析实验室等多个实验室。”   (1)姚新生院士合作实验室   姚新生院士合作实验室主要进行民族药馏分的提取工作,建立民族药馏分样本库。每种药用植物,按照不同的部位提取不同的馏分。随后将馏分返回到分布于全世界各地的药理实验室进行药理活性筛查,筛选出具有药理活性成分的馏分,以便为下一步药物开发做准备。   实验室架子上待测的各种药用植物   日本EYELA旋转蒸发仪   用途:用于药用植物提取馏分。   (2)核磁共振—质谱实验室    瓦里安600MHz核磁共振波谱仪   用途:主要用于天然产物结构鉴定。   瓦里安三重四极杆液质联用仪   用途:可以单独使用,或LC-MS-NMR联用,测定天然产物结构及成分分析。   (3)无机分析实验室    瓦里安火焰原子吸收光谱仪(图左)、石墨炉原子吸收光谱仪(图右)   用途:中药材产地环境相关的土壤、水中有害元素分析及中药材的重金属残留分析。   瓦里安电感耦合等离子体发射光谱仪   用途:主要用于中药材中微量元素分析。  瓦里安810-MS电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)   北京吉天AFS8220原子荧光光谱仪   用途:主要用于测定中药材及中药材产地环境土壤中的砷和汞的含量。   瓦里安660-IR红外光谱仪+610-IR红外显微镜   (4)有机分析实验室    瓦里安CP3800气相色谱仪   用途:用于中药材农残分析及中药材芳香性、挥发性成分分析。   瓦里安CP 3800+300 MS三重四极杆气质联用仪   用途:主要用于中药材芳香性、挥发性成分分析。   瓦里安CP 3800+Satum 2200离子阱气质联用仪   瓦里安液相色谱仪   用途:主要用于药用植物中的有效成分分析。   Biochrom 30 氨基酸分析仪   用途:测定药用动物(如蛤蚧、红毛鸡等)及以药用植物为基础开发的保健品中的氨基酸种类及含量。   参观中,我们发现中心的测试仪器基本上全是瓦里安的产品,而如今瓦里安的产品线已被安捷伦和布鲁克分别收购,那么售后服务的情况如何?谷筱玉博士说到,“安捷伦及布鲁克都与中心建立新的联系,售后已分别转自两个公司旗下。此外,中心还与安捷伦公司成立了合作实验室,随后也将配备安捷伦最新分析仪器,进一步提升中心的检测能力。”   合影(右二:中心主任谷筱玉博士;右一:中心副主任石勇)   后记:   参观检测中心之余,笔者还参观了广西药用植物园,看到了许多“耳熟却不详”的药用植物,如两面针等,还品尝了植物园的特色产品绞股蓝茶。   左:药用植物两面针,因其主叶脉两侧长有针状物而得名。   右:药用植物绞股蓝,主治高血脂、慢性胃肠炎等。绞股蓝茶是广西药用植物园两大特色产品之一。   广西药用植物园利用自身的优势,形成了药用植物科普、保护、研究及相关产品开发为一体的运营模式,对于中药材知识的普及、推广及中药材走向国际做出了巨大贡献,给笔者留下了很深的印象。   此外,检测中心团队的年轻化也令笔者吃惊。检测中心员工基本上由20、30岁左右的年轻人组成,充满活力与激情。谷筱玉博士表示,“随着中心的不断发展,对人才的需求越来越急迫。我们欢迎有识之士加入广西药用植物园,共同致力于我国的中药材保护、研究与开发。” 附录:广西药用植物园网站 http://www.gxyyzwy.com/
  • 动植物检疫实验室常见废弃物的危害和处理方法!
    动植物检疫实验室常见废弃物的危害和处理方法!百欧博伟生物:本文说明了一般的动植物检疫实验室所产生的废弃物对人类和环境所带来的危害,并参阅有关资料,整理和总结出一些对废弃物处理的方法,并提出一些减少实验室废弃物的建议,使实验室人员能够认识并重视到废弃物的危害,在处理废弃物时可以借鉴和参考,从而减少实验室废弃物所带来的环境污染和生态破坏,保护生物安全。一、前言随着世界贸易的进一步发展,我国进出口贸易的范围也在进一步扩大,作为一般的动植物检疫实验室,所检测的商品将会更多,所用到与检疫实验有关的药品、试剂、一次性用具、实验器械等将会增多,因此所产生的废弃物也将会随之增加。近年来,实验室所产生的废弃物由于没有进行必要的处理而直接排入外界所造成的危害,已经崭露头角,实验室已经成为一个不容忽视的污染源,特别是生物性实验室,所产生的废弃物或检疫样,可能携带一些危害性生物,极有可能造成疾病的流行或某些有害生物的疯狂生长,破坏生态环境。二、动植物检疫实验室废弃物的分类动植物检疫实验室的废弃物可以分为:⒈化学性废弃物:有氰化物、硝酸盐、邻苯二胺、砒霜等;⒉生物性废弃物:有作废的动植物标本、动植物检疫样品、微生物培养物、染色液等;⒊一般的废物:打碎的玻璃器皿、废纸、废纱布、橡胶以及塑料制品。三、动植物检疫实验室废弃物的危害⒈化学性废弃物⑴氰化物和硝酸盐:氰化钾和硝酸盐常用作微生物培养剂的制作。①氰化物属于剧毒物质,在酸性条件下易产生氰化氢,氰化氢为剧毒气体,在实验现场的z高含量须≤0.3 mg/m3;在居民大气中z高含量须≤0.8mg/m3。CN—能与细胞色素酶牢固结合阻止Fe+3还原,是组织细胞缺氧而窒息,从而抑制多种酶的活性。②硝酸盐容易诱发糖尿病,易造成肾脏的损害,如果人们摄取了高浓度的硝酸盐,肾脏的负担加重,容易引起溶血性贫血。并且硝酸盐可以在酶和细菌的作用下,被还原成亚硝酸盐,亚硝酸盐与人体血液作用,形成高铁血红蛋白,从而使血液失去携氧功能,使人缺氧中毒,轻者头昏、心悸、呕吐、口唇青紫,重者神志不清、抽搐、呼吸急促,抢救不及时可危及生命。不仅如此,亚硝酸盐在人体内外与仲胺类作用形成具有“三致” 作用的亚硝胺类,可严重危害人体健康。⑵邻苯二胺:邻苯二胺是ELISA实验常用的化学药品,可经过吸入、食入和皮肤侵入,对眼睛、粘膜、呼吸道有刺激作用;可以致微生物突变,遇火、高热可燃,受热分解放出有毒的氧化氮烟气。⑶砒霜(As2O3):为剧毒物质,砷化合物易和体内酶的巯基(-SH)结合,使酶失去活性,阻碍细胞正常代谢,使细胞变性坏死,从而损害神经系统、肝脏和肾脏。慢性砷中毒可伴随“三致”的发生。⒉生物性废弃物⑴动植物标本:动植物标本一般都用福尔马林作为防腐剂,被浸泡过的标本废弃后,上面会有甲醛气体散出。甲醛对神经系统、免疫系统、肝脏等有严重的损害,还会刺激眼结膜、呼吸道粘膜和皮肤,引起过敏性皮炎、结膜炎、咽喉炎、支气管炎等,损害视神经和视网膜,引起头痛、视力下降或失明,并且具有致癌、致畸作用。目前,世界卫生组织(WHO)和美国环境保护局(EPA)已将其列为具有潜在危险的致癌、致畸物质和重要的环境污染物。风干的标本可能因为保存不当而孳生一些病原生物(如:虫子、虫卵或霉菌等)而成为一个传染源,若不进行熏蒸或再烘干处理,则有可能损害其它标本或物品。⑵检疫样品①植物性检疫样:棉花、棉短绒、废丝、水果、花卉、木材等上面可能携带一些杂草籽、霉菌、细菌、病毒以及一些害虫等,检疫实验室对于这些检疫样品一定要妥善保管和处理,若使有害生物进入到外界环境,就有可能在新的地方疯狂生长,从而形成“生物入侵” 。如19世纪美洲仙人掌传入澳大利亚,z初是用来做篱笆,圈养牛羊,但是它迅速生长,到了1925年已侵染牧场,使得其中很大部分不能放牧,土地不能耕种,并且还以惊人的速度扩散。还有就是发生在我国的,在上世纪90 年代初,我国在大量引进观赏植物巴西铁(Dracaena fragrans )时,蔗扁蛾(Opogona sacchari )随之传入,并随巴西铁迅速扩散,现已分布于北京及南方各省,并且由南向北蔓延。经调查,蔗扁蛾目前在北京各花卉生产基地均有不同程度的发生,严重时,每年巴西铁因此虫的淘汰率达50%以上,现已成为北京温室花卉生产中的主要害虫之一。外来生物入侵的危害:diyi,造成严重的生态破坏和生物污染。比如,原产于南美洲的水葫芦现已遍布华北、华东、华中、华南的河流、湖泊、水塘,疯长成灾,严重破坏水生生态系统的结构和功能,导致大量水生动植物的死亡,并且阻塞河道。第二,外来物种通过压制或排挤土著物种,形成单优势种群,导致生物多样性的丧失。第三,生物入侵导致生态灾害的频繁爆发,对农、林、渔业等造成严重损害,给国民经济带来巨大损失。近年来,松材线虫、湿地松粉蚧、美国白蛾等森林入侵害虫严重发生与危害的面积,每年达150万公顷;稻水象甲、非洲大蜗牛、美洲斑潜蝇等农业入侵害虫每年超过140万公顷,据保守估计,全国主要外来物种造成的农林业经济损失平均每年达574亿元。第四,直接威胁到畜禽和人类的健康。如豚草、三裂叶豚草的花粉就是引起人类花粉过敏的主要病原物;紫茎泽兰含有的毒素能使马匹和羊患上气喘病,四川省凉山彝族自治州曾因紫茎泽兰入侵而在一年内减少了6万多头羊,畜牧业损失达2100多万元。由于紫茎泽兰对土壤肥力的吸收力强,能极大地耗尽土壤养分,对土壤可耕性的破坏也极为严重。②动物性检疫样:血液、呕吐物、分泌物、皮张、蚕茧、精液、胚胎、肉、奶、蛋等也可能携带一些我国没有而其它国家有的动物疾病,或者是国家明文规定的一、二类传染病病原(有细菌、病毒、支原体、衣原体、寄生虫等),这些疫病,一旦爆发或流行,将会对我国的畜牧业养殖造成巨大的危害。比如:血液中可能含有致病菌、病毒或者一些血液源性寄生虫(疟原虫、血吸虫、焦虫、边虫、锥虫等);皮张中极有可能含有炭疽;动物的呕吐物、分泌物中含有大量的病原微生物;精液和蛋中可能含有一些垂直传播的疾病(如:精液可以携带猪瘟、PRRS、非洲出血热、口蹄疫等病原微生物;蛋中会携带沙门氏菌、禽白血病、EDS-76等病原微生物… … 这些传染病随时有可能传入我国,作为检验检疫机构,检疫是重中之重,并且检验检疫时,工作人员一定要早好自身的防护。⑶微生物培养物、染色液:微生物的培养、鉴定以及染色观察是实验室常用的用于微生物的观察、研究和判定,废弃后的培养基、染色液上会携带微生物,还有与微生物有过接触的废弃物,如一次性用品:手套、帽子、口罩、工作服、移液器的枪头以及玻璃仪器,均要做好管理和消毒灭菌处理,否则,会造成疾病的流行。例如:2003年非典流行过后,许多生物实验室加强对SARS病毒的研究,之后所报道的非典感染者,多是科研工作者在实验室研究时,由于没有做好自身的保护以及这些危险物的管理和处理工作而被感染的。⒊一般性废物:在实验室,许多打碎的玻璃器皿、废纸、废纱布、橡胶或者塑料制品被直接装进垃圾袋,扔进垃圾堆,z后再掩埋或焚烧。焚烧后,有的燃烧不彻底,又会产生新的固体废物和有害气体,造成二次污染;直接掩埋后,许多在环境中不易或不能降解,因此对土壤和作物的生长发育产生不良影响:①由于这些物质的阻隔,土壤水分运动受阻,孔隙度、通透性降低,不利于土壤空气的循环及交换,致使土壤中CO2含量过高,不利于作物正常生长发育。有些含有有害成分(如聚氯乙烯类塑料),接触种子或幼芽后,会抑制种子萌发,或会使芽、幼苗灼伤。②使土壤物理性能不良而导致作物扎根困难,吸肥、吸水性能降低而减产。③如果不回收利用或回收不彻底,将会造成资源的浪费。四、动植物检疫实验室废弃物的处理动植物检疫实验室所产生的废弃物因具有潜在的感染性、传播性以及危害性,若处理不当,将会严重的污染环境,危及人类、动物和自然的安全,因此需要进行必要的处理,才能废弃,除了焚烧和深埋以外,还应该提倡回收和综合利用的方式,减少资源浪费。⒈实验室废弃物处理的一般原则为防止污物扩散、污染,应该分类收集、存放,分别集中处理,尽可能采取废物回收以及固化、焚烧或深埋等方法处理。在实际工作中,选择合适的方法进行处理,尽可能减少废物量,减少污染。⒉动植物检疫实验室废弃物的具体处理措施生物类废物应根据其病源特性、物理特性选择合适的容器和地点,专人分类收集进行消毒、烧毁处理,日产日清。液体废物一般可加漂白粉进行氯化消毒处理。固体可燃性废物分类收集、整理,z后作焚烧处理。固体非可燃性废物分类收集,可加漂白粉进行氯化消毒处理,满足消毒条件后作最终处置。⑴生物性废弃物的处理①一次性使用的制品如手套、帽子、工作物、口罩等使用后放入污物袋内集中烧毁或及时用消毒剂浸泡,彻底消毒后,统一上交,集中存放,重新回收,再利用,减少资源浪费。 ②植物检疫样,如没有发现病虫害,则可以利用;若发现有病虫害,可以装于密闭容器内,在60-120℃下烘干1-2 h后,做焚烧或深埋处理。③动物检疫样,肉、蛋、奶、精液、胚胎、蚕茧等在没用异常的情况下可以加以利用,若有病变或异常,则应集中销毁,或焚烧或深埋。对于利用效 率不大或不能利用的检样(小块皮张等),高压灭菌后,应集中储存,妥善保管,z后统一作深埋或焚烧处理。如果量大,可以化制处理,生产一些有用的工业副产品,减少资源浪费,变废为宝、化害为利。④微生物检验接种培养过的琼脂平板或不能回收的染色液应高压灭菌30min,趁热倒掉废弃处理。尿、唾液、血液、分泌物等生物样品,加漂白粉搅拌后作用2-4h,倒入化粪池或厕所或者进行焚烧处理。⑤可重复利用的玻璃器具如玻片、吸管、玻璃瓶等可以用1-3g/L有效氯溶液浸泡2-6h.然后清洗灭菌后重新使用。⑥盛标本的玻璃、塑料、搪瓷容器可煮沸15min.或者用1g/L有效氯漂白粉澄清液浸泡2-6h,消毒后用洗涤剂及流水刷洗、沥干;用于微生物培养的,用压力蒸汽灭菌后使用。⑵化学性废弃物的处理①氰化物用NaOH调节PH10,加入KMnO4或者漂白粉,经充分搅拌,静置,使氰化物完全被氧化分解。②硝酸盐或者亚硝酸盐类可以,加入尿素,调为酸性条件,充分搅拌,使反应生成氮气。③邻苯二胺可以在酸性条件下加入高锰酸钾,使其氧化分解;也可以利用H-103树脂吸附处理,再用稀盐酸作为脱附剂回收或利用磷酸三丁脂萃取等。奇兵等人应用液膜处理高浓度的邻苯二胺废水,效果较好,主要过程包括制备乳液、液膜萃取、澄清分离等过程,用氯仿作为传质介质,将邻苯二胺以盐的形式回收,乳液可以重复利用或破乳后在制乳。④含砷废液:在含砷废液中加入FeCl3,使Fe/As达到50,然后用消石灰将废液的PH值控制在8-10。利用新生氢氧化物和砷的化合物共沉淀的吸附作用,除去废液中的砷。静置,分离沉淀,上清液达标后可排放。⑶化学性废弃物的处理一般性废弃物如打碎的玻璃器皿、废纸、废纱布、橡胶或者塑料制品,应经消毒和灭菌后,分类装进垃圾袋,统一深埋或焚烧或做回收处理。五、减少生物性废弃物的措施⒈不要购买暂时不用的药品和试剂,不要购买过多的药品和试剂。⒉促进实验室人员的知识更新,加强技术培训,避免在实验工程中污染。⒊提高实验室人员的环境保护意识,加强责任心教育和废弃物的管理,做好回收利用工作。⒋制定相应的实验室废弃物管理和处理的制度和措施,使其更加制度化和规范化。⒌研究无毒害、无污染的替代品,减少剧毒物的利用。⒍采用微型实验,开发绿色实验室。六、小结实验室是实践学习和科学研究的试验基地,检疫实验室除此作用外,在进出口贸易中还具有检测货物中的病虫害,发出预警通知,防止外来疫情或有害生物的侵入的作用。所以,检疫实验室产生的废弃物,更应该先处理,后废弃,切实做好国门卫士的角色。为避免检疫实验室的污染危害,实验室要更加完善废弃物的管理和处理制度(保证生物性废弃物能够专库贮存,专人看管,分类存放,贮存废物的容器或垃圾袋必须贴上标签,标明废弃物种类、贮存时间等,贮存时间不能太长,贮存数量也不能太多,合理及时有效的处理生物性废弃物,z大限度地保护实验工作人员的健康,保护我们的生存环境,保护我国的农业、林业、畜牧业及山产养殖业的健康发展,这样才能更好的保护人民的生命财产安全,充分体现社会主义以人为本、以民为贵的优良作风。现今,我们对于废弃物的z终处理,最常用的是焚烧和深埋两种。我国还应该加强对废弃物处理这一领域的研究工作,寻求更彻底、更简便的方法,避免焚烧和深埋带来的二次污染,并且要回收可以重复利用的废弃物,做到既不污染环境又不浪费资源。北京百欧博伟生物技术有限公司拥有对菌种、细胞、培养基、配套试剂等产品需求者的极优质服务,对购买项目的前期资料提供,中期合同保证,后期货物跟踪到z终售后的确保项目准确到位,都有相关人士进行维护,确保您在中国微生物菌种查询网中获得z优质服务!也正因为此,北京百欧博伟生物技术有限公司与国内外多家研制单位、生物制药、第三方检测机构和科研院所院校、化工企业有着良好、长期和稳定的合作关系!
  • 让代谢产物再无“漏网之鱼”
    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。
  • 应用指南 | CMS-TLC 用于天然产物肉豆蔻提取物的分析鉴定
    应用指南 | CMS-TLC 用于天然产物肉豆蔻提取物的分析鉴定 天然产物及其潜在的活性成分及其在传统医学中的应用在药学研究领域日益引起人们的兴趣。天然产物的活性成分是理想的化学起始结构,可以在药物开发过程中进行改进,因此,目前批准的药物中有很多是基于天然产物开发的。本文介绍了利用 Advion expression CMS 和 Advion Plate Express TLC 薄层色谱质谱接口对肉豆蔻醇提物进行分析的工作流程。实验仪器质谱:expression CMS 小型台式质谱仪TLC:薄层色谱质谱接口实验方法TLC 方法 采用TLC硅胶60 F254 分离化合物,展开剂为80/20 石油醚 (bp.60-80) /二恶烷。 提取:有机肉豆蔻香料坚果磨成粗粉,取 500mg 加入 10mL 甲醇中,超声处理15min。将浆液过滤后,20000g 离心 5min,上清液储存在棕色玻璃小瓶中,5°C 保存,待进一步分析使用。 衍生:新鲜配制固蓝RR盐,浓度为 200 mg/100 mL甲醇,使用前与 0.1N 氢氧化钠溶液 2:1 混合,在室温下干燥20分钟。TLC/FIA/CMS 分析 TLC 分析:采用Advion TLC薄层色谱质谱接口进行直接提取分析,流动相为甲醇+0.1%甲酸,流速为200 μL/min。 HPLC 分析:样品通过高效液相色谱分析系统进行分析,流速为 350 μL/min,时间 5 min,流动相为乙腈+0.1% 甲酸,梯度从 50% 到 90%。 MS分析: Advion expression CMS 采用极性切换和源内 CID 扫描,质量范围为 m/z 100 到 m/z 1000。结果分析 肉豆蔻具有精神活性,它是少数能干扰大麻素的化合物之一。与另一种天然产物大麻相比,肉豆蔻提取物在紫外下对大麻素标准品(如大麻酚 (CBN)、大麻二酚 (CBD) 和四氢大麻酚 (THC))的 Rf 区域仅显示出轻微的响应。用 TLC/FIA/MS 分析 TLC 板上的该区域显示没有 THC 的质量信号,并且当通过 UHPLC/CMS 分析时,也没有迹象表明肉豆蔻提取物中存在大麻素。此外,在 Rf 值为 0.4 时,没有形成经典的固蓝 RR 颜色反应;而肉豆蔻提取物在 Rf=0.2 时呈现紫色。在紫外照射下,相应的分析物有强烈的信号,可能不是大麻素,而是肉豆蔻的主要成分之一,如黄芩苷或肉豆蔻酸。图2 肉豆蔻提取物的 TLC 和 TLC/FIA/MS 分析结果图。与 Rf = 0.40 的三种大麻素标准品(CBN、CBD 和 THC)相比,紫外下 THC 区域有轻微的阳性反应;但是,(B) 图显示在用固蓝 RR (A) 衍生时,没发生标志性颜色反应。推导表明,Rf=0.21 的未知化合物对颜色反应有干扰。同时进行了相应位置的 MS 分析(2B 中的红色椭圆形)显示,负离子模式 MS 扫描 (C) 中 m/z 402.2 处的信号和丰富的源内 CID MS 信息 (D)。 进一步的 TLC/FIA/MS 分析表明,该分析物在负离子模式下质荷比为 m/z 402.2,排除了该化合物为三肉豆蔻精的可能性。然而,CID表明甘油三酯至少含有部分月桂酸。在 UHPLC/CMS 分析( 图3 )中也确认了相同的分析物,UHPLC 保留时间为 9.02 min, MS 数据包括正、负离子模式数据以及源 CID 数据。关于该分析物确切的化学结构的进一步研究还在进行中,但表明使用 expression CMS 从天然产物分析中获得的信息更丰富。图3 (A) 肉豆蔻提取物的 UV 谱图,(B) 负离子模式下的 MS TIC 谱图,(C) 正离子模式下的 TIC 谱图,(D) t=0.92 分钟的负离子模式质谱图,和 (E) 各自的正离子模式质谱图。结论 TLC/FIA/MS 工作流程为从植物材料中提取的天然产物和药用化合物的分析增加了有价值的信息和特定的数据。 Advion Plate Express 是一种创新的样品提取设备,用于从 TLC 薄层板上直接提取化合物,提供天然产物的快速分析。 Advion expression CMS 小型台式质谱仪,具有更快的扫描速度,在线极性切换和源内 CID ,可快速提供化合物基本信息。
  • 超实用!植物源性食品标准汇总及常用仪器盘点
    近年来,动物流行疾病(如禽流感、猪流感)频发,与营养有关的疾病、胃肠炎、食物中毒、抗生素类药物滥用等公共卫生问题受到了越来越多的关注。并且随着消费者消费理念的升级、素食文化的兴起、对环境保护与动物福祉责任感的增强等,让植物源性食品自带光环,植物源性食品营养已成为饮食界讨论的焦点。从营养角度来看,植物性食品具有优良的营养健康效能,其中植物蛋白能够满足人对氨基酸、蛋白质的营养需求,尤其大豆蛋白是优质蛋白,完全可以满足人体对蛋白质营养的需求,植物蛋白还具有低饱和脂肪酸、零胆固醇、无抗生素等特点。因此小编汇总整理出植物源性食品标准及常用仪器盘点,供大家参考。国家标准标准名称实施时间仪器方法(点击可查看仪器专场)GB 23200.38-2016 食品安全国家标准 植物源性食品中环己烯酮类除草剂残留量的测定 液相色谱-质谱/质谱法2017-06-18液相色谱-质谱/质谱法GB 23200.36-2016 食品安全国家标准 植物源食品中氯氟吡氧乙酸、氟硫草定、氟吡草腙和噻唑烟酸除草剂残留量的测定 液相色谱-质谱/质谱法2017-06-18液相色谱-质谱/质谱法GB 23200.35-2016 食品安全国家标准 植物源性食品中取代脲类农药残留量的测定 液相色谱-质谱法2017-06-18液相色谱-质谱/质谱法GB 23200.121-2021 食品安全国家标准 植物源性食品中331种农药及其代谢物残留量的测定 液相色谱—质谱联用法2021-09-03液相色谱-质谱/质谱法GB 23200.120-2021 食品安全国家标准 植物源性食品中甜菜安残留量的测定 液相色谱—质谱联用法2021-09-03液相色谱-质谱/质谱法GB 23200.119-2021 食品安全国家标准 植物源性食品中沙蚕毒素类农药残留量的测定 气相色谱法2021-09-03气相色谱法GB 23200.118-2021 食品安全国家标准 植物源性食品中单氰胺残留量的测定 液相色谱—质谱联用法2021-09-03液相色谱-质谱/质谱法GB 23200.117-2019 食品安全国家标准 植物源性食品中喹啉铜残留量的测定 高效液相色谱法2020-02-15高效液相色谱法GB 23200.116-2019 食品安全国家标准 植物源性食品中90种有机磷类农药及其代谢物残留量的测定 气相色谱法2020-02-15气相色谱法GB 23200.114-2018 食品安全国家标准 植物源性食品中灭瘟素残留量的测定 液相色谱-质谱联用法2018-12-21液相色谱-质谱联用法GB 23200.113-2018 食品安全国家标准 植物源性食品中208种农药及其代谢物残留量的测定 气相色谱-质谱联用法2018-12-21气相色谱-质谱联用法GB 23200.112-2018 食品安全国家标准 植物源性食品中9种氨基甲酸酯类农药及其代谢物残留量的测定 液相色谱-柱后衍生法2018-12-21液相色谱-柱后衍生法GB 23200.111-2018 食品安全国家标准 植物源性食品中唑嘧磺草胺残留量的测定 液相色谱-质谱联用法2018-12-21液相色谱-质谱/质谱法GB 23200.110-2018 食品安全国家标准 植物源性食品中氯吡脲残留量的测定 液相色谱-质谱联用法2018-12-21液相色谱-质谱/质谱法GB 23200.109-2018 食品安全国家标准 植物源性食品中二氯吡啶酸残留量的测定 液相色谱-质谱联用法2018-12-21液相色谱-质谱/质谱法GB 23200.108-2018 食品安全国家标准 植物源性食品中草铵膦残留量的测定 液相色谱-质谱联用法2018-12-21液相色谱-质谱/质谱法GB/T 40348-2021 植物源产品中辣椒素类物质的测定 液相色谱-质谱/质谱法2021-08-20液相色谱-质谱/质谱法GB/T 40267-2021 植物源产品中左旋多巴的测定 高效液相色谱法2021-12-01高效液相色谱法GB/T 40176-2021 植物源性产品中木二糖的测定 亲水保留色谱法2021-12-01亲水保留色谱法GB/T 22288-2008 植物源产品中三聚氰胺、三聚氰酸一酰胺、三聚氰酸二酰胺和三聚氰酸的测定 气相色谱-质谱法2008-12-01气相色谱-串联质谱法农业标准标准名称实施时间仪器方法NY/T 2640-2014 植物源性食品中花青素的测定 高效液相色谱法2015-01-01高效液相色谱法NY/T 2641-2014 植物源性食品中白藜芦醇和白藜芦醇苷的测定 高效液相色谱法2015-01-01高效液相色谱法NY/T 3300-2018 植物源性油料油脂中甘油三酯的测定液相色谱-串联质谱法2018-12-01液相色谱-质谱/质谱法NY/T 3565-2020 植物源食品中有机锡残留量的检测方法 气相色谱-质谱法2020-07-01气相色谱-串联质谱法NY/T 3948-2021 植物源农产品中叶黄素、玉米黄质、β-隐黄质的测定高效液相色谱法2022-05-01高效液相色谱法NY/T 3950-2021 植物源性食品中10种黄酮类化合物的测定 高效液相色谱-串联质谱法2022-05-01液相色谱-质谱/质谱法NY/T 3945-2021 植物源性食品中游离态甾醇、结合态甾醇及总甾醇的测定 气相色谱串联质谱法2022-05-01气相色谱-串联质谱法NY/T 3949-2021 植物源性食品中酚酸类化合物的测定 高效液相色谱-串联质谱法2022-05-01高效液相色谱-质谱法进出口行业标准标准名称实施时间仪器方法SN/T 2233-2020 出口植物源性食品中甲氰菊酯残留量的测定2021-07-01气相色谱-串联质谱法气相色谱法SN/T 5171-2019 出口植物源性食品中去甲乌药碱的测定 液相色谱-质谱/质谱法2020-05-01液相色谱-质谱/质谱法SN/T 0491-2019 出口植物源食品中苯氟磺胺残留量检测方法2020-05-01气相色谱法气相色谱-串联质谱法SN/T 5448-2022 出口植物源性食品中三氯甲基吡啶及其代谢物的测定 气相色谱-质谱/质谱法2022-10-01气相色谱-串联质谱法SN/T 2073-2022 出口植物源食品中7种烟碱类农药残留量的测定 液相色谱-质谱/质谱法2022-10-01液相色谱-质谱/质谱法SN/T 5445-2022 出口植物源食品中特丁硫磷及其氧类似物(亚砜、砜)的测定 液相色谱-质谱/质谱法2022-10-01液相色谱-质谱/质谱法SN/T 5443-2022 出口植物源食品中氟吡禾灵、氟吡禾灵酯(含氟吡甲禾灵)及共轭物残留量的测定 液相色谱-质谱/质谱法2022-10-01液相色谱-质谱/质谱法SN/T 5365-2022 出口植物源性食品中氟唑磺隆和氟吡磺隆残留量的测定 液相色谱-质谱/质谱法2022-10-01液相色谱-质谱/质谱法SN/T 5449-2022 出口植物源性食品中消螨多残留量的测定 液相色谱-质谱/质谱法2022-10-01液相色谱-质谱/质谱法SN/T 5446-2022 出口植物源性食品中喹啉铜残留量的测定 液相色谱-质谱/质谱法2022-10-01液相色谱-质谱/质谱法SN/T 5444-2022 出口植物源食品中咪鲜胺及其代谢产物的测定 液相色谱-质谱/质谱法2022-10-01液相色谱-质谱/质谱法SN/T 5442-2022 出口植物源食品中丙硫菌唑及其代谢物残留量的测定 液相色谱-质谱/质谱法2022-10-01液相色谱-质谱/质谱法SN/T 4260-2015 出口植物源食品中粗多糖的测定 苯酚-硫酸法2016-01-01紫外分光光度计SN/T 0293-2014 出口植物源性食品中百草枯和敌草快残留量的测定 液相色谱-质谱/质谱法2014-08-01液相色谱-质谱/质谱法SN/T 0217-2014 出口植物源性食品中多种菊酯残留量的检测方法 气相色谱-质谱法2014-08-01气相色谱-串联质谱法SN/T 5221-2019 出口植物源食品中氯虫苯甲酰胺残留量的测定2020-07-01液相色谱-质谱/质谱法液相色谱法SN/T 1908-2007 泡菜等植物源性食品中寄生虫卵的分离及鉴定规程2007-12-01荧光PCR仪SN/T 3628-2013 出口植物源食品中二硝基苯胺类除草剂残留量测定 气相色谱-质谱/质谱法2014-03-01气相色谱-串联质谱法SN/T 0603-2013 出口植物源食品中四溴菊酯残留量检验方法 液相色谱-质谱/质谱法2014-06-01液相色谱-质谱/质谱法SN/T 3699-2013 出口植物源食品中4种噻唑类杀菌剂残留量的测定 液相色谱-质谱/质谱法2014-06-01液相色谱-质谱/质谱法SN/T 0151-2016 出口植物源食品中乙硫磷残留量的测定2017-03-01气相色谱法气相色谱-串联质谱法SN/T 0337-2019 出口植物源性食品中克百威及其代谢物残留量的测定 液相色谱-质谱/质谱法2020-07-01液相色谱-质谱/质谱法SN/T 0602-2016 出口植物源食品中苄草唑残留量测定方法 液相色谱-质谱/质谱法2017-03-01液相色谱-质谱/质谱法SN/T 0693-2019 出口植物源性食品中烯虫酯残留量的测定2020-07-01气相色谱-串联质谱法液相色谱法SN/T 0217.2-2017 出口植物源性食品中多种拟除虫菊酯残留量的测定 气相色谱-串联质谱法2018-06-01气相色谱-串联质谱法SN/T 5072-2018 出口植物源性食品中甲磺草胺残留量的测定 液相色谱-质谱/质谱法2018-10-01液相色谱-质谱/质谱法SN/T 0695-2018 出口植物源食品中嗪氨灵残留量的测定2018-10-01气相色谱法液相色谱-质谱/质谱法物源性食品检测标准主要集中在农药残留和活性物质检测中,GB 23200系类标准覆盖的农药种类多,数量大,涉及的基质范围广,为农药残留的风险监控提供了高效可靠的法规方法。在农业标准中更关注营养物质的检测,标准中对白藜芦醇和白藜芦醇苷、黄酮类物质、花青素、游离态甾醇等活性物质都要相应的检测方法规定。在检测方法中多用到气相色谱法、气相色谱-串联质谱法、高效液相色谱法、液相色谱-质谱/质谱法等。今年下半年仍有许多植物源性食品标准即将实施:标准名称实施时间仪器方法SN/T 5522.10-2023 食用淀粉植物源成分鉴别方法 实时荧光PCR法 第10部分:豌豆淀粉2023-12-01荧光PCR仪SN/T 5522.1-2023 食用淀粉植物源成分鉴别方法 实时荧光PCR法 第1部分:红薯淀粉2023-12-01荧光PCR仪SN/T 5522.2-2023 食用淀粉植物源成分鉴别方法 实时荧光PCR法 第2部分:木薯淀粉2023-12-01荧光PCR仪SN/T 5522.3-2023 食用淀粉植物源成分鉴别方法 实时荧光PCR法 第3部分:马铃薯淀粉2023-12-01荧光PCR仪SN/T 5522.4-2023 食用淀粉植物源成分鉴别方法 实时荧光PCR法 第4部分:藕淀粉2023-12-01荧光PCR仪SN/T 5522.5-2023 食用淀粉植物源成分鉴别方法 实时荧光PCR法 第5部分:葛根淀粉2023-12-01荧光PCR仪SN/T 5522.6-2023 食用淀粉植物源成分鉴别方法 实时荧光PCR法 第6部分:山药淀粉2023-12-01荧光PCR仪SN/T 5522.7-2023 食用淀粉植物源成分鉴别方法 实时荧光PCR法 第7部分:玉米淀粉2023-12-01荧光PCR仪SN/T 5522.8-2023 食用淀粉植物源成分鉴别方法 实时荧光PCR法 第8部分:小麦淀粉2023-12-01荧光PCR仪SN/T 5522.9-2023 食用淀粉植物源成分鉴别方法 实时荧光PCR法 第9部分:绿豆淀粉2023-12-01荧光PCR仪NY/T 4356-2023 植物源性食品中甜菜碱的测定 高效液相色谱法2023-08-01高效液相色谱法NY/T 4358-2023 植物源性食品中抗性淀粉的测定 分光光度法2023-08-01分光光度法NY/T 4357-2023 植物源性食品中叶绿素的测定 高效液相色谱法2023-08-01高效液相色谱法植物源性食品未实施标准.rar植物源性食品农业标准.rar
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