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  • [安捷伦] 电子烟参照卷烟监管!风味物质差异分析怎么做
    国务院 11 月 26 日发布了关于修改《中华人民共和国烟草专卖法实施条例》的决定,条例明确,电子烟等新型烟草制品参照本条例卷烟的有关规定执行。12 月 2 日,国家烟草专卖局举行政策吹风会,进一步明确了电子烟的法律属性、监管主体、监管范围等。电子烟可谓是迎来了新一波的“强监管”。对于电子烟的消费者而言,不同电子烟之间或者和传统卷烟的差别最主要来自于烟油的口味。生产企业为了研发、调配出受欢迎的电子烟口味,可能需要搭配不同种类的精油、溶剂,植物萃取成分等等来营造更加丰富多样的香味和口感。从理化分析的角度来说,是不同风味物质的组合缔造了不同口味的电子烟,而香气馥郁的电子烟,往往意味着其成分中具有更多及更高的化合物组成含量。这次专题我们来看看借助安捷伦 GC/MS 如何来区分不同电子烟中风味物质数量的“多少”,以及如何明确不同样品之间的关键差异。不同数据间的简单比较通过对电子烟烟油中各类可挥发的风味物质进行比较,可以更好地认识不同类型电子烟的差异性,有效地对关键性差异化合物进行确认,是明确不同口味、不同香型电子烟组分特征的基础。我们先来看看几种相对简单的数据比较方式。当需要将多个样品进行比较时,小伙伴们最常用及最直接的办法,是使用定性软件将色谱图进行分列或叠加。但这样的方式并不适用于样品数量较大或者化合物数目较多的情形。使用安捷伦 MassHunter 定量分析软件的目标物解卷积功能(Target Deconvolution)可以进行多个样品间的比较。图 1 在一个用户界面内直观显示了目标物尼古丁在不同样品中的响应、浓度和谱库匹配分数等信息,还可以将目标峰再次谱库检索以查找其它可能的匹配结果。也可以对不同样品的色谱图进行比较,也能够方便地对目标化合物的定量、定性离子(或离子对)和线性结果进行检查和确认。图 1. 使用 MassHunter 定量软件对多个样品间的目标化合物进行定性定量结果的比较当需要更清楚地掌握不同样品之间的整体差异情况时,还可以使用上一篇电子烟系列推文中提到过的未知物分析(Unknown Analysis)软件导入定量结果,软件的目标物匹配和空白扣除功能,将自动显示出不同样品中出现的目标物数目以及空白扣除的化合物数目。这个工作流程,能轻松地对所有化合物进行定性分析,还能够比较不同样品之间出现目标(已知)化合物的数量差异。图 2. 使用未知物分析软件对多个样品间的目标和未知化合物进行比较当研究几类不同的样品组时,我们更需要搞清楚不同组别的差异以及组内的变化,这就到了安捷伦 MassHunter Profinder 软件上场发挥的时候啦。如图 3 中的示例,MassHunter Profinder 软件可以对重复的数据文件进行分组,软件自动对分子特征提取到的化合物进行归类和对齐、显示出叠加的色谱图、组内的峰面积变化等等。三组样品中出现的化合物总数、化合物出现的频次、化合物含量的高低就这样清楚直观地呈现在我们眼前了,是不是很轻松呢?图 3. 使用 MassHunter Profinder 软件进行样品组之间的比较统计学差异分析电子烟烟油风味物质的分析除了进行数据的简单比较,还需要用到一些在差异分析中的“高端操作”。Agilent Mass Profiler Professional (MPP) 软件是一个化学计量学平台,专门用于发掘质谱数据的复杂信息内容,可以用在任何基于质谱的差异分析中,以确定两个或更多个样品组和变量之间的关系。来源于 GC/MS、LCMS 或 ICPMS 的质谱数据(四极杆或高分辨质谱)经过未知物分析软件或者 Profinder 软件处理后可以发掘出成百上千个化合物组分,MPP 将这些组分信息导入之后就可以对这些数目庞大的信息进行对齐(Alignment)、筛选(Filtering),以及统计学计算并提供可视化工具来确定样品组和变量之间的关系。以下是两组不同口味电子烟油样品(以 S01 和 S06 表示)进行统计学差异分析的工作流程实例。在 MPP 软件中使用热图(heat map)对对齐后的组分进行差异性可视化显示(见图 4)。热图显示出两组烟油样品的差异性还不是特别明显,这是因为经过未知物分析挖掘出的组分数量庞大,也包含了一些所有样品中都含有的溶剂、背景等组分,这些组分还没有经过统计筛选。图 4. 两组电子烟油样品 S01 和 S06 中组分的热图使用火山图功能挑选出表达水平差异程度(Fold Change)2,以及统计学显著性(p value)图 6. 两组电子烟油样品基于样品的层次聚类分析可以运用 PLS-DA(偏最小二乘回归分析)模型找出这些组分中 VIP值(variable importance in projection)1 的重要化合物,并且用建立好的模型对未来未知的样品进行归类预测(图 7)。图 7. 两组电子烟油样品中组分的 VIP 值以及建模后对未知样品进行预测总结本次专题介绍了安捷伦 GC/MS 数据比较的多种方式,我们除了可以直接用“定性软件叠图”的方式进行比较以外,还可以通过“定量软件目标物解卷积”、“ 未知物分析软件目标匹配”、“ Profinder 软件分组比较”等多种方式。其中,定量软件在注重目标物含量变化的同时包括了谱库检索的定性功能、未知物分析软件在注重谱图定性的同时包括了对目标物的整体比较、Profinder 软件则更强调组内变化以及组间差异。在更高端的应用中,我们还可以借助 MPP 软件对大批量的数据进行统计学分析,将差异用各种工具直观地可视化呈现,并最终达到确认关键性差异物质的目的。这些方式和工具在区分电子烟口味之间的差异,抑或是在区分和传统卷烟风味物质的差异时,都能够有针对性的进行差异分析达到事半功倍的效果。推荐阅读: 安捷伦气质联用系统 (GC/MS)https://www.agilent.com.cn/zh-cn/product/gas-chromatography-mass-spectrometry-gc-ms关注安捷伦微信公众号,获取更多市场资讯
  • 华南农业大学陈澄宇、崔理华等ES&T封面:水环境中彩色纳米塑料的差异性光老化效应——理化特性与凝聚动力学
    第一作者:苏佳娜通讯作者:陈澄宇、崔理华通讯单位:华南农业大学资源环境学院封面图成果简介近日,华南农业大学资源环境学院陈澄宇副教授与崔理华教授等在环境领域著名学术期刊Environmental Science & Technology上发表了题为“Differential Photoaging Effects on Colored Nanoplastics in Aquatic Environments: Physicochemical Properties and Aggregation Kinetics”的封面论文。纳米塑料(NPs)具有不同颜色,可能会影响其在水环境中的光老化过程。该论文研究了光照对5种彩色NPs的理化性质和凝聚动力学的影响。光降解率和光氧化度排序为白色»黄色红色蓝色»黑色NPs,说明颜色波长较长的NPs光老化较快。褪色过程依次为变色(2-14天,白色NPs除外)、变黄(10-16天)、黄度褪色(18天)、变透明(20-22天)。白色NPs展现出不同于其它颜色NPs的光老化顺序(C–H → C–OH → C=O → O–C=O)。光降解主要由单线态氧(1O2)控制,产生的13种化学物质以有机酸为主。原始NPs的整体胶体稳定性排序为蓝色黄色红色黑色白色。光照16天后,白色和其它颜色NPs在NaCl溶液中的凝聚减慢,其临界聚沉浓度(CCC)分别提高了82.14%和0.85-7.90%。相反,光照降低了白色NPs(67.37%)和其它颜色NPs(33.33−37.58%)的CCC值,促进其在CaCl2溶液中的凝聚。研究结果表明,彩色NPs经历的光老化过程不同于白色/透明NPs,强调了颜色在其环境命运和运输中的重要作用。引言微/纳米塑料(MPs/NPs)通过颜料附着不同颜色,广泛用于制药和个人护理产品、油漆、涂料和电子产品,而次要MPs/NPs可能来自彩色塑料的分解或在光照过程中获得颜色。颜色诱导的MPs/NPs在水环境中的差异分布及其对水体生物的风险引起了人们对其环境行为的关注。在自然环境下暴露于阳光照射下,NPs的颜色可能是其光老化过程中一个重要但被忽视的因素。光照如何影响水中不同颜色NPs的物理化学性质和凝聚动力学尚不清楚。本研究的目的是研究紫外线照射对水环境中五种颜色NPs的物理化学性质和凝聚动力学的不同影响。本论文系统比较了彩色NPs光照后的性质变化特征,对原始和光老化NPs在电解质溶液中的凝聚动力学进行了量化,并采用微观表征来阐明光老化机制。结果表明,NPs的颜色对其在水环境中的命运和迁移有重要影响。图文导读光照对5种颜色NPs悬浮液性质的影响图1:(a) 0-24 天光照期间的颜色;(b-f)光吸收;(g)溶液pH;(h)总有机碳(TOC)含量;(i)18和(j)20天后溶液中光降解产物的峰面积黄、红、蓝、黑四种颜色NPs的颜色变化经历了如下四个步骤,而白色NPs只经历了最后三个步骤:(步骤1)颜色褪色,(步骤2)变黄,(步骤3)黄度褪色,(步骤4)变透明。在步骤2中,白色、黄色、红色、蓝色和黑色NPs悬浮液分别经过10、10、10、14和16天的照射后逐渐变黄,这可能是通过延长共轭序列在聚合物主链上形成和积累了不饱和单元。光老化速率为白色»黄色红色蓝色»黑色NPs。光照对5种颜色NPs颗粒性质的影响图2:光照前后的(a)流体动力直径(Dh)和(b)ζ 电位;(c)由XPS分析确定的O/C比值和(d)由FTIR分析计算的校正羰基吸光度值;基于FTIR光谱的光照0、2、10、14、16天后 2D-COS(e-i)同步和(j-n)异步相关谱图5种颜色NPs的Dh持续下降,在14-16天内下降最显著,黑色NPs下降最慢。DLS和SEM结果均表明,0-16天的尺寸减小百分比为黄色白色蓝色红色黑色。白色、黄色和红色NPs的O/C比值和羰基吸光度的拟合斜率(m)远高于蓝色和黑色NPs。白色、黄色和红色NPs的光氧化越强,表明碳链断裂越强,这可能与它们更小的粒径有关。同时,它们形成更多的含氧基团可以解释它们的负电位增强。由于形成不饱和结构(如羰基)会引起塑性变黄,因此,特别是在10−16天光照期间,5种颜色NPs的O/C比和羰基吸光度增加。光照对5种颜色NPs在盐溶液中胶体稳定性的影响图3:5种颜色NPs的附着效率(α)与(a-e) NaCl和(f-j) CaCl2浓度的关系;(k-o) ζ 电位与电解质浓度的关系;(p-t) 300 mM NaCl溶液中总相互作用能(VT)光照16天后,5种颜色NPs在NaCl溶液中的稳定性曲线均向右偏移,CCC增加82.14%(白色)7.90%(黑色)5.88%(红色)3.85%(黄色)0.85%(蓝色)。这些结果表明,紫外线照射稳定了NPs在NaCl溶液中的凝聚,其中白色NPs比其他颜色NPs的作用更强。在NaCl溶液中光照后,白色NPs的 ζ 电位变得更负,特别是在浓度低于100 mM时。在CaCl2浓度≤15 mM时,16 天光照促进了5种颜色NPs的凝聚。在照射过程中,钙与颗粒表面形成的含氧(如羧基)官能团桥连,促进NPs在CaCl2溶液中的凝聚行为。5种颜色NPs可能的光老化机制图4:(a)根据2D-COS结果所得光老化顺序的变化;(b)基于UPLC-Q-TOF-MS、EPR和ROS猝灭分析的光降解过程白色NPs的光老化顺序为C–H ® C–OH ® C=O ® O–C=O,黄色、红色和蓝色NPs的光老化顺序为C–OH® O–C=O® C=O ® C–H,黑色NPs的光老化顺序为 C–OH® C=O/O–C=O® C–H。根据光降解产物,光照18和20天后用UPLC-Q-TOF-MS对产物进行分析。途径1−3与脂肪碳链断裂有关,形成P145、P175和P173,而途径4−10与芳香碳链断裂有关,产生P121、P137、P153、P165、P197、P149、P179、P207和P225。EPR和ROS猝灭结果表明,5种颜色NPs的光老化机制均受ROS参与的过程控制,其中ROS的贡献排序为1O2 O2•− •OH。小结该研究表明,水环境中NPs的颜色在其光老化过程中起着关键作用。光老化速率和光氧化程度依次为白色»黄色红色蓝色»黑色NPs。这一结果表明,具有较长颜色波长(如黄色)的NPs可能会吸收较短波长但能量较高的光(如紫外线),因此比具有较短颜色波长(如蓝色)的NPs经历更快的光老化。因此,考虑到NPs的环境持久性及其光降解产物的危害,颜色波长较短的NPs(如蓝色)可能经历较慢的光老化,从而具有较长的存活时间,并在较长的时间内将有机酸释放到水环境中。然而,就塑料的制造和使用而言,颜色波长较短的塑料(例如蓝色)可能具有更高的抗紫外线性,以防止破碎形成MPs和NPs。同时,还应考虑色素在NPs的透光性和光降解中的作用。不同颜色的NPs在光照过程中均逐渐褪色和变黄,这表明颜色可能是水环境中NPs光老化状态的一个指标,并且黄色NPs样品也可能来自各种颜色的NPs。同时,光老化NPs的褪色和变黄可能影响水动物对其的摄食和对植物的生长抑制。与白色/透明NPs相比,彩色NPs表现出不同的光老化序列和光氧化程度。凝聚动力学对比进一步表明,光老化对白色NPs的环境迁移影响强于其它颜色NPs。因此,可能不适宜直接将白色/透明NPs的环境行为直接延伸至各种颜色NPs,需在未来研究中进一步阐明颜色对NPs和MPs的环境命运、运输和风险的影响。本研究获得李永涛教授团队支持,依托华南农业大学中英环境科学研究中心(国际联合实验室)与广东省农业农村污染治理与环境安全重点实验室等科研平台,获得了国家自然科学基金面上项目、广东省“珠江人才计划”创新创业海外引进(青年)团队项目、广东省自然科学基金青年提升项目与面上项目等项目资助。作者简介第一作者:苏佳娜,女,中共党员,硕士研究生,毕业于华南农业大学资源环境学院。以第一、第二作者身份在Environmental Science & Technology和Environment International发表SCI论文。通讯作者:陈澄宇,中共党员,华南农业大学资源环境学院副教授,硕士生导师,美国罗格斯大学博士,主要从事纳米颗粒环境行为研究。入选广东省珠江人才计划引进创新创业(青年)团队、广州市科学技术协会青年人才托举工程、华南农业大学高层次引进人才。主持国家自然科学基金2项、广东省自然科学基金2项、广州市基础研究项目、新泽西州水资源研究所科研基金等项目。近年来发表论文52篇,其中以第一或通讯(含共同)作者发表论文30篇,包括中科院一区13篇、二区7篇,发表在Environmental Science & Technology(3篇,2篇封面)、Water Research(5篇)、Chemical Engineering Journal(2篇)、Journal of Hazardous Materials、Environment International等领域权威学术期刊。曾获国家建设高水平大学公派博士留学基金资助、新泽西州John J. Lagrosa Award、罗格斯大学Summa Cum Laude Award等奖项。担任Biochar、Carbon Research、Reviews of Environmental Contamination and Toxicology和生态环境学报青年编委、Frontiers in Environmental Chemistry客座编委以及Eco-Environment & Health青年(预备)编委,担任十余个期刊审稿人。通讯作者:崔理华,男,博士,现任华南农业大学资源环境学院环境科学与工程系教授,兼任广东高校污水生态处理与水体修复工程技术研究中心主任和畜禽养殖污染控制与资源化技术国家工程实验室华南分中心主任及广东省环境科学学会理事。主要从事城镇与农村污水以及污水处理厂尾水人工湿地生态处理、规模化养猪场废水厌氧-生化-生态处理组合工艺、城市河流水环境生态修复治理以及养殖池塘尾水生态治理技术等研究、设计与工程施工。主持和参加部省级课题30余项,发表论文120余篇,其中,SCI收录论文50余篇。申请及授权国家发明专利20余项,主持设计农村生活污水人工湿地处理工程5000余座,获得中国发明协会一等奖以及广东省、生态环境部、中国环境保护产业协会、广州市科学技术奖励二等奖各1项;参与设计与施工的规模化养猪场废水处理工程400余座以及主持养殖池塘尾水生态治理工程施工5项;主持和参与城市河流黑臭水体综合整治与河流水环境生态修复治理工程设计、施工与运营服务项目10余项。文章链接:https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acs.est.3c04808
  • 【飞诺美色谱】【方法建立】基于化学模式识别和熵权TOPSIS法分析鱼腥草不同部位的差异
    基于化学模式识别和熵权TOPSIS法分析鱼腥草不同部位的差异潘玲 ,施文婷 ,张兰兰 ,文珊 ,刘权震 ,黎桃敏 ,陈丹燕 ,刘燎原(广东一方制药有限公司,广东省中药配方颗粒企业重点实验室,广东佛山 528244)DOI:10.3969/j.issn.1008-6145.2023.02.002基金信息: 国家工业和信息化部2019年产业技术基础公共服务平台项目(2019-00902-1-2);佛山市应急科技攻关专项(2020001000206)摘 要: 基于高效液相色谱(HPLC)指纹图谱比较鱼腥草不同部位(茎、叶)化学成分的差异性,并综合评价鱼腥草不同部位的质量。建立鱼腥草不同部位的HPLC指纹图谱,通过相似度评价、化学模式识别及熵权TOPSIS法对其化学成分进行差异性研究,并对其质量标志物(槲皮苷)进行含量测定。建立的HPLC指纹图谱中鱼腥草药材及其茎叶均确定了8个共有峰,指认了其中6个成分;聚类分析(CA)和主成分分析(PCA)结果表明鱼腥草叶和茎的质量差异大,叶和药材的质量较接近;偏最小二乘法-判别分析(OPLS-DA)发现4种成分是造成不同批次样品差异性的主要标志物;熵权TOPSIS法分析显示同批次鱼腥草药材与其茎叶既有相关性也有差异性,且四川产地的鱼腥草药材质量较佳;含量测定结果显示,同批次鱼腥草中的槲皮苷含量由高到低均依次为叶、药材、茎。鱼腥草不同部位HPLC指纹图谱存在显著差异。该方法可反映鱼腥草不同部位质量差异性,为鱼腥草药材的质量控制及资源开发利用提供参考。关键词: 鱼腥草; 不同部位; 化学模式识别; 熵权TOPSIS法; 槲皮苷中药特征图谱是中药整体性的化学表征,在中药质量评价方面应用广泛。化学模式识别分析包括聚类分析和主成分分析等,是用于揭示隐含于化学测量数据内部规律的一种多元分析技术,已被广泛应用于中药材及中药制剂的质量评价。逼近理想解排序法(TOPSIS)是一种多指标决策法,利用各方案与理想方案和负理想方案的欧式距离来度量方案优劣,使得属性与其效用之间呈线性变化关系,同时将多个评价指标进行合理赋权得到一个综合指标,把多维问题转化为一维问题,有效地排除主观因素的影响,明显提高多目标决策分析的科学性和准确性。笔者利用HPLC法建立鱼腥草不同部位的指纹图谱,运用聚类分析、主成分分析、偏最小二乘法-判别分析等化学模式识别方法对鱼腥草不同部位指纹图谱进行质量评价,同时运用熵权TOPSIS法对鱼腥草不同部位的槲皮苷含量进行综合排序评价,旨在全面反映鱼腥草药材及其不同部位化学成分差异,为鱼腥草药材的合理应用和资源开发提供一定的数据支撑。本文摘选自《化学分析计量》202302期,有部分改动1 主要实验部分1.1 色谱条件色谱柱:Phenomenex Luna C18柱(250 mm × 4.6 mm,5 μm,美国Phenomenex公司);流动相:A相为乙腈,B相为0.1%磷酸水溶液;洗脱方式:梯度洗脱;洗脱程序:0~10 min时,A相体积分数由6%逐渐增加至8%,10~35 min时,A相体积分数由8%逐渐增加至27%,35~37 min时,A相体积分数由27%逐渐下降至6%,37~40 min时,A相体积分数为6%;流动相流量:1.0 mL/min;柱温:30 ℃;检测波长:0~25 min时为326 nm,25~40 min时为254 nm;进样体积:10 μL。1.2 溶液配制(1)混合对照品溶液。分别精密称取新绿原酸、绿原酸、隐绿原酸、芦丁、金丝桃苷、槲皮苷对照品适量,置于同一只5 mL容量瓶中,加入90%甲醇溶液溶解并定容至标线,配制成新绿原酸、绿原酸、隐绿原酸、芦丁、金丝桃苷、槲皮苷的质量浓度分别为7.492 6、7.443 4、7.198 5、9.185 0、8.817 1、7.960 3 μg/mL的混合对照品溶液。(2)鱼腥草药材样品溶液。取鱼腥草药材样品粉末(过4#筛)约0.5 g,精密称定,置于具塞锥形瓶中,精密加入90%甲醇溶液25 mL,称定质量,超声(功率300 W,频率40 kHz)处理30 min,取出,放冷,再称定质量,用90%甲醇溶液补足减失的质量,摇匀,滤过,即得。1.3 实验方法利用HPLC法建立鱼腥草不同部位的指纹图谱,运用聚类分析、主成分分析、偏最小二乘法-判别分析等化学模式识别方法对鱼腥草不同部位各特征峰进行化学模式识别分析。2 主要结果与讨论2.1 HPLC指纹图谱的建立取18批鱼腥草药材、茎和叶样品,制备样品溶液,按色谱条件进样测定,记录色谱图。将采集到的HPLC色谱图导入中药色谱指纹图谱相似度评价系统(2012版)软件进行匹配,分别生成对照指纹图谱R1、R2和R3。2.2 化学模式识别分析2.2.1 聚类分析采用SPSS 26.0软件,以18批鱼腥草药材、茎和叶共54个样品的指纹图谱中8个共有峰的“峰面积占比”(各共有峰峰面积占共有峰总面积的比例)作为变量进行聚类分析。2.2.2 主成分分析采用SPSS 26.0软件,以18批鱼腥草药材、茎和叶共54个样品的指纹图谱中8个共有峰的“峰面积占比”作为变量进行主成分分析,分析结果与主成分因子载荷矩阵分别见下表,得分图如图所示。以特征值大于1为提取标准提取主成分,提取出前2个主成分,对总方差的累积贡献率达72.782%,表明提取的2个主成分能基本反映全部指标的信息。主成分1的特征值为4.043,方差贡献率为50.533%,载荷(绝对值)较高的峰有新绿原酸、绿原酸、隐绿原酸、金丝桃苷、槲皮苷,表明这5个成分主要反映主成分1的信息;主成分2的特征值为1.780,方差贡献率为22.249%,载荷(绝对值)较高的峰有峰4、芦丁、峰7,表明这3个成分主要反映主成分2的信息。由主成分得分图可以看出药材和叶基本聚为一类,茎单独聚为一类,与聚类分析结果一致。表 18批鱼腥草药材、茎、叶的主成分分析结果表 18批鱼腥草药材、茎、叶的主成分因子载荷矩阵注:“-”代表方向。图 18批鱼腥草药材、茎、叶的主成分得分图2.3.3 正交偏最小二乘法-判别分析正交偏最小二乘法判别分析(OPLS-DA)是一种与主成分有关的统计学方法,将数据降维后建立回归模型并对结果进行判别分析。模型通过Y轴累积解释率(R2Ycum)、模型累积预测率(Q2cum)建立模型参数,R2Ycum与Q2cum值差距越小且接近1,表示模型效果越好。采用SIMCA 14.1软件,以18批鱼腥草药材、茎和叶共54个样品的指纹图谱中8个共有峰的“峰面积占比”作为变量进行OPLS-DA分析,结果如图所示。由模型参数可知,数据矩阵的模型解释率R2Ycum=0.82,模型预测参数Q2cum=0.57,均大于0.50,表明该数学模型稳定可靠。54批样品可分成2类,鱼腥草的茎单独聚为一类,药材和叶聚为一类。以VIP值大于1为提取标准,结果表明,槲皮苷、隐绿原酸、峰4和芦丁是影响分类的主要标志性成分。文献研究表明鱼腥草中黄酮类成分具有杀菌、祛痰、止咳等作用,因此选择槲皮苷作为鱼腥草的质量标志物,对18批鱼腥草药材、茎、叶样品进行含量测定。图 18批鱼腥草药材、茎、叶的OPLS-DA分析得分图图 OPLS-DA分析VIP值2.5 熵权TOPSIS法分析对18批鱼腥草药材不同部位HPLC指纹图谱中各共有峰的峰面积进行熵权TOPSIS法分析,依次建立各样品的初始决策矩阵、标准化决策矩阵,计算得到各项指标的熵值Ej=(1.522、1.822、1.892、2.022、2.012、1.912、1.883、1.856);权重wj=(0.079、0.118、0.128、0.147、0.146、0.131、0.127、0.123);根据加权决策矩阵得到最优方案Zj+=(0.079、0.118、0.128、0.147、0.146、0.131、0.127、0.123),最劣方案Zj-均为0。计算18批鱼腥草药材不同部位与最优方案的距离(D+)、与最劣方案的距离(D-)及最优解的欧氏贴近度(Ci)。D+越小、D-越大、Ci越大,则被评价样品越优。18批药材、茎、叶的Ci平均值分别为0.159、0.063、0.300,提示叶的质量最优,药材次之,茎最差。质量排序:鱼腥草药材前三位的分别是H4、H5、H1,茎前三位的分别是S4、S5、S6,叶前三位的分别是L4、L1、L5,不同产地鱼腥草样品存在较大差异,可为优良药材资源的进一步研究与开发提供参考。3 结论笔者通过建立鱼腥草不同部位HPLC特征图谱,结合化学识别模式和熵权TOPSIS法分析鱼腥草不同部位质量差异。采用HPLC法,从鱼腥草药材、茎和叶的指纹图谱中标识出8个共有峰,通过对照品指认出其中6个成分,分别为新绿原酸、隐绿原酸、绿原酸、芦丁、金丝桃苷、槲皮苷。相似度评价结果表明,18批鱼腥草药材、茎和叶的HPLC指纹图谱与其相应对照指纹图谱的相似度均大于0.85,表明不同批次鱼腥草同一部位的整体质量较为稳定;通过聚类分析、主成分分析、正交偏最小二乘法判别分析明确各化学成分的富集部位及影响分类的主要标志性成分,可用于评价鱼腥草药材的整体质量及茎、叶各部位的质量差异;含量测定结果表明同一批鱼腥草中的槲皮苷含量由高到低均依次为叶、药材、茎;熵权TOPSIS法确定了鱼腥草中8个共有峰的权重,根据Ci值对不同部位的鱼腥草样品进行排序,可实现对鱼腥草整体质量控制以及优质种源筛选。建立的鱼腥草药材及其不同部位HPLC指纹图谱检测方法稳定可靠,通过化学模式识别和熵权TOPSIS法,对鱼腥草药材及其不同部位的HPLC指纹图谱进行分析评价,可全面、综合、系统地对样本进行质量评价和差异分析,从而比较不同部位的化学成分差异,明确化学成分的分布规律,为鱼腥草药材的质量控制和临床应用提供数据支持。引用本文: 潘玲,施文婷,张兰兰,等 . 基于化学模式识别和熵权TOPSIS法分析鱼腥草不同部位的差异[J]. 化学分析计量,2023,32(2):6. (PAN Ling, SHI Wenting, ZHANG Lanlan, et al. Analysis of the differences of Houttuynia cordata with different parts based on chemical pattern recognition and entropy TOPSIS method[J]. Chemical Analysis and Meterage, 2023, 32(2): 6.)通讯作者:陈丹燕,本科,研究方向:中药配方颗粒制备工艺与质量标准研究基金信息: 国家工业和信息化部2019年产业技术基础公共服务平台项目(2019-00902-1-2);佛山市应急科技攻关专项(2020001000206)中图分类号: O657.7文章编号:1008-6145(2023)02-0006-07本文来源:“ 化学分析计量”微信公众号
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    人民网7月24日电(记者李丽 孙杰)南山奶粉被曝含强致癌物黄曲霉素后,虽然昨天湖南长沙亚华乳业宣布召回全部问题产品,但更深层次的原因值得深思。为何从饲料源头到最终成品,多个环节均没有检测出来呢?7月24日,南山奶粉新闻发言人龙飞接受人民网记者采访时回应说:“南山用的是定性的检测方法,而广州工商局用的检测方法是定量法,两种方法有差异性。”随后他强调说:“我只是说两者用的方法是不一样的,但是我并不是否认工商局的检测结果,我们有什么问题会及时通报。”   检测有别 结果不一   中国乳制品工业协会在5月份才发布了《婴幼儿乳粉质量报告》,指出乳制品产品抽检合格率达99%以上,达到“历史最好时期”。对这一说法,有网民颇有微词。对此,人民网记者从中国乳制品工业协会牟静君处证实,该次抽检的样品中,不包含南山奶粉。   那么亚华乳业旗下的南山奶粉为何会出现问题?记者采访了该公司新闻发言人龙飞,龙飞认为南山采用的检测方法是定性法,之所以这次检测出现了问题,他认为可能是公司对这种检测方法用的不够熟练。而广州工商局用的是定量的检测方法,这两种检测方法是区别的,可能最后的结果也会有区别。“我并不是否认广州工商局的检测方法,对于检测结果的态度我们也在公司声明中表明了,这两种检测方法都是国家标准的检测方法,我们有什么进展都会向公众及时公布的。”   行业人士接受记者采访时表示,定性和定量是两种不同的检测方法,定性是确定指某种元素有没有,而定量是指某种元素在一定量的奶粉中含量是多少。目前我国乳制品都要求在原奶进厂前要进行一次检测,在原奶加工成奶粉之后再进行一次检测。在这位人士看来,南山奶粉之所以出问题,依然是检测环节出了纰漏,而且南山的几个品牌的奶粉都出现了M1超标,说明很有可能是奶源出了问题,而且很有可能出现了漏检。而且,这几个产品都是2011年8月生产的,经过这么长时间才检测出来有问题,已经有不少消费者购买了南山的产品,因此对消费者的伤害应该是很大的。   南山致歉 停产整顿   2012年7月20日,根据广州市工商局公布的今年二季度大面积抽查流通环节乳制品质量的检测结果显示,亚华乳业生产的2011年7月至2011年12月期间生产的产品中,其中有五个批次产品黄曲霉素M1超标,(具体产品批次号为:南山倍慧2段盒装20110823,南山金装倍慧2段盒装20110804,南山倍慧3段听装20110808,南山倍慧2段袋装700克20110709,南山金装倍慧2段盒装20111217)。   7月23日,亚华乳业发布声明称,这5批产品黄曲霉素超标的原因是当地部分奶牛食用了霉变饲料,奶牛在食用这些饲料后,使原奶中的黄曲霉素超标而导致。并采取了以下措施挽回影响:1、从即日起召回全部问题产品,全面接受消费者及销售商对问题批次产品的退货 2、暂停生产 3、对现有库存产品封存,并送样到第三方权威部门进行检测,确保出厂产品合格 4、从原料、检测手段、生产工艺为重点,针对公司产品所有生产流程开展全面自查,并全面整改 5、积极配合相关职能机构开展调查。有任何进展将尽快向社会如实通报,并在声明中向广大消费致歉。但是在这份声明中,亚华乳业并没有谈到如何向消费者赔偿的问题。   南山奶粉的微博上,有消费者提出,仅仅召回产品并不能解决问题,宝宝已经吃了问题奶粉,接下来企业应该有一个明确的处理态度。   该公司的消费者热线人员面对媒体的询问,声称对于相关产品,消费者拿着包装就可到南山的销售门店接受无条件退货。对于已喝了含毒奶粉的宝宝,该工作人员表示,宝宝若有任何问题,可到医院做相关检查,若确诊是公司产品问题,主治医生出具具有法律效应的证明,公司会承担相应责任   奶源之殇 加强检验   对于南山奶粉的奶源是来自奶农还是来自于正规的养殖场?龙飞并没有正面回答,说自己正在向领导汇报这件事情,有任何新的进展都会及时向公众公布。   湖南省奶业协会秘书长刘海林介绍说,南山奶粉的奶源大部分来自于南山牧场,南山奶粉名字就是由南山牧场而得来的,南山奶粉还有一部分奶源来自于外省。南山牧场之前是一个国企背景的牧场,这几年由于改制,性质有所变化,但是南山牧场在湖南省属于比较大的牧场,奶源质量也是有保障的。是否是外省的奶源出现了问题?刘海林表示他也不敢这么说,毕竟目前还在审查有问题的奶源来自哪里,目前尚未有定论。   对于南山奶粉出现问题之后,湖南省内是否加强了对奶粉的检验?刘海林回答说这是肯定的,目前全省都加强了对奶粉的检查力度,确保不会再出问题。
  • 从此告别复杂分析,安捷伦铝膜原位测试方案让微塑料检测轻松易行!
    为了进一步解决微塑料测试过程中操作复杂耗时的问题,且实现环境样品大规模实时监测研究的可行性,安捷伦最新推出了 8700 LDIR 红外成像搭配镀铝滤膜(0.8um, 25mm)进行微塑料原位分析的解决方案。该方案在保证测试结果精确度的同时,将进一步简化用户样品前处理的工作流程。镀铝滤膜安装及过滤流程使用镀铝滤膜(0.8um, 25mm)搭配小孔玻璃砂芯真空抽滤装置,对前处理完的样品进行直接过滤,并使用不含微塑料的水(提前过滤处理)冲洗瓶子和漏斗的内部各一次,尽量确保将瓶内的所有微塑料收集到。抽滤完成后,将滤膜自然晾干后安装到滤膜支架上,并尽量保持滤膜表面的平整度。具体操作流程如图 1 所示:图 1. 样品抽滤装置及滤膜过滤安装流程为保证滤膜的平整度,请使用提供的镊子对滤膜进行转移。与镀金滤膜相比,涂层的硬度增加使得镀铝滤膜不易折叠,用户能更加轻松地将其放置到滤膜支架上。使用 8700 LDIR 红外成像原位测试镀铝滤膜上微塑料颗粒为对比仪器测试结果的精度及准确性,我们使用了自动测试和手动计数方式来评估 LDIR 对镀铝滤膜上颗粒的检测能力。将 20µ m 透明聚苯乙烯微球悬浮于 10mL 无水乙醇中,然后使用镀铝滤膜直接进行过滤后上机测试,并对测试结果进行如下对比。LDIR 利用 1442 cm-1 对目标测试区域进行快速成像,软件对成像区域内的颗粒进行自动识别对上述同一测试区域生成的可见光图像进行高倍放大后,利用人眼手动计数的方式识别颗粒如图 2 所示,使用软件自动检测流程共测试出 31 个颗粒,而在可见光图像中通过人眼仅能识别出 30 个颗粒。结果表明,LDIR 对镀铝滤膜上的颗粒具有优异的检测能力。与容易出错的可见光图像颗粒检测方法相比,基于红外成像的自动颗粒检测方法的测试结果更加便捷精准,且大大提高了工作效率并降低了小颗粒人眼识别的辨别难度。图 2. 同一目标测试区域采集的两张图像。(A)通过固定波数红外成像图自动识别的微塑料颗粒总数;(B)通过高倍放大可见光图像人眼手动识别的微塑料颗粒总数颗粒数、粒径及定性结果数据重现性对比我们使用 Clarity 软件中的微塑料颗粒自动分析测试流程,从颗粒数、粒径和定性统计结果三个方面综合评价了 LDIR 测试镀铝滤膜样品的结果重现性。在不移动样品的情况下,对直径为 9mm 的圆形区域共进行了 10 次测量。从测试结果看,检测到的微塑料颗粒数的总平均值为 407 个,10 次运行之间的差异性 1%(如图 3A)。基于粒径范围和聚合物鉴定的颗粒数重现性显示出相似的性能,10 次运行的差异性 1%(如图 3B 和图 3C)。以上结果均证实 LDIR 对镀铝滤膜上微塑料的测试结果具有良好的可靠性和准确度。图 3. 使用 LDIR 自动颗粒分析工作流程,对同一测试区域进行 10 次重复测试结果的重现性对比。(A)颗粒总数重现性;(B)粒径范围颗粒数重现性;(C)定性统计结果重现性粒径准确度对比由于微塑料研究中准确的粒径测定对于获得可靠且有意义的结果至关重要,因此对粒径测定数据的准确度进行了评估。通过监测 NIST 可溯源的 50 µ m 和 20 µ m 聚苯乙烯微球,来考察镀铝滤膜上样品测试颗粒粒径的准确度。如图 4 所示,检测到 37 个 50 µ m 的微球,它们的平均粒径为 55.10 µ m,标准偏差为 3.67 µ m;检测到 223 个 20 µ m 的微球,它们的平均粒径为 22.9 µ m,标准偏差为 2.3 µ m。这些结果表明,使用 LDIR 自动颗粒分析工作流程能够在镀铝滤膜上实现准确的粒径测定,且差异极小。图 4. 使用自动颗粒分析工作流程得到的粒径统计结果。其中(A)为 50 µ m NIST 微球粒径分布统计结果;(B)为 20 µ m NIST 微球粒径分布统计结果大样本研究对于全面了解微塑料污染物对环境和健康的影响以及制定减少微塑料污染影响的策略至关重要。与其他技术相比,使用 8700 LDIR 红外成像直接分析滤膜上的微塑料颗粒能够大幅减少样品处理,降低样品污染的可能性并提高样品通量,使实验室能够在更短时间内表征更多数量的样品。点击下载:利用 8700 LDIR 激光红外成像系统分析镀铝滤膜上的微塑料 (agilent.com.cn)
  • 国家标准委员会副主任方向一行来赛分科技考察调研
    4月26日下午,国家标准委员会副主任方向一行,在苏州市有关领导的陪同下,莅临赛分科技苏州公司参观考察,赛分科技首席运营官徐炜政博士、生产总监刘干等人员热情接待了来宾。 徐炜政博士代表赛分科技有限公司,对方主任一行的到来表示热烈的欢迎,并向来宾们介绍了赛分科技的公司概况以及近年的发展。 赛分科技是专业的液相色谱产品研发及生产厂家,主要产品是液相色谱柱、色谱填料和固相萃取产品,赛分科技自主研发的液相色谱仪器产品在2012年二季度投放市场。赛分科技的生物分离色谱技术和产品在全球处于领先地位,其产品已经广泛地使用于全球几乎所有的大型制药和生物制药企业。 徐博士就赛分科技在行业标准化制定等方面所做的工作向方主任做了汇报,随后进行了深入的探讨和交流。方主任指出,目前色谱柱的差异性较大,不同厂家,甚至同一厂家不同的批次都有一定差异,建议建立色谱柱的行业标准,将一些共性的指标确定下来,是对国家和行业都有利的一件事。 方主任建议公司在标准建立上多花力气,&ldquo 建立了标准,也就掌握了行业的话语权&rdquo 。当听说赛分科技即将推出自己的色谱仪器时,方主任表示,在仪器行业,常规仪器很难和国外一些仪器大公司相竞争,如果能够设计制造一些专用仪器,尤其是与分离、质谱相结合的专用仪器,应该会有较强的竞争力。 最后,徐炜政博士陪同方主任一行参观了赛分苏州公司的实验室和车间。 方主任一行在徐博士的陪同下参观赛分科技实验室和车间 关于赛分科技 赛分科技有限公司(Sepax Technologies, Inc)总部位于美国特拉华州高新技术开发区,致力于开发和生产药物与生物大分子分离和纯化领域的技术和产品。赛分科技是集研发、生产和全球销售为一体的实业型企业。公司主要产品为液相色谱柱及耗材、固相萃取柱(SPE)及耗材、液相色谱填料以及分离纯化仪器设备。在液相色谱领域里,赛分科技已开发出了100多种不同型号的液相色谱材料,涵盖了反相、正相、超临界(SFC)、手性(Chiral)、离子交换、体积排阻、亲和、HILIC等各种类别,为世界范围内液相色谱产品最为完善的企业之一。 赛分科技的创新技术使之生产出具有最高分辨率及最高效的生物分离产品,包括体积排阻、离子交换、抗体分离、和糖类化合物分离色谱填料和色谱柱,可广泛地应用于单克隆抗体、各种蛋白、DNA、RNA、多肽、多糖和疫苗等生物样品的分析、分离和纯化。赛分科技先进的技术和完善的产品线已使赛分成为全球生物分离的领航者。 公司网站: www.sepax-tech.com.cn www.sepax-tech.com
  • 单细胞ICP-MS应用:评估卵巢癌细胞对顺铂的摄入
    铂类化疗药物是非常著名的一类化疗药物。目前铂类化疗药物已经研制了三代,分别是一代顺铂,二代卡铂、奈达铂;三代奥沙利铂、洛铂。卡铂的有效性是由于其可以与DNA 结合从而导致DNA- 铂(Pt)加合物的形成,但这也会造成DNA 的弯曲。因此在化疗后细胞必须修复DNA 损伤,否则DNA 复制受阻会导致细胞死亡。许多癌症患者最初对基于铂类的治疗比较敏感,但一段时间后,患者通常对顺铂治疗表现出耐药性,导致了癌症的复发。顺铂耐药性归因于三种主要的分子机制:DNA 修复的加速,胞浆失活的加速和细胞摄取药物能力的变化。其中,细胞摄取药物能力的变化主要表现在细胞对顺铂的摄入能力降低或者顺铂转运的加速。分析单个细胞水平对顺铂的摄入和分布对于评估治疗的有效性具有非常重要的意义。传统方法是,将细胞群置于顺铂培养液中,然后使用原子吸收光谱(AAS)或者电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)等技术测定细胞群内铂的总量,无法体现顺铂摄入在个体细胞之间的分布和差异。实际上,细胞对顺铂的摄入最有可能根据个体有很大差异,但至今还没有有效的方法来评估。本文使用全新的技术,可对金属在单一细胞水平上进行定量:单细胞电感耦合等离子体质谱 (SC-ICP-MS)。01样品所有实验使用卵巢癌细胞为A2780 和A2780/CP70 细胞系。其中,A2780 是顺铂敏感细胞系, 而A2780/CP70 是顺铂耐药型。按照下图所示流程处理。02仪器NexION® 电感耦合等离子体质谱(ICP-MS),结合Syngistix™ 单细胞应用软件模块进行数据采集和处理。 NexION 2000 ICP-MS表1.ICP-MS仪器条件03实验结果细胞对顺铂的摄入可利用时间过程实验来研究,即分析顺铂在细胞群内的分布如何随时间变化。将两个细胞系置于30μM顺铂培养液中1,2,4 和8 小时。如图可见,与顺铂耐药细胞A2780/CP70 相比,A2780 随时间推移能摄入更多的顺铂。为了判断顺铂摄入的差异性分布是否归因于细胞周期的不同,还对细胞进行了血清饥饿实验。04结论SC-ICP-MS 是一种在单细胞水平上稳定测量铂的方法。本文利用卵巢癌细胞系A2780 和A2780/CP70 表征了随着时间增加顺铂的摄入有所增长。相比A2780 敏感细胞系,顺铂摄入在耐药性的A2780/CP70 细胞系上水平降低。顺铂摄入的细胞差异性不是由于细胞周期的不同,因为血清饥饿细胞并不改变顺铂的整体摄入。顺铂摄入的胞内差异性是由于其他尚未确定的因素造成的。想要了解更多详情,请扫描二维码下载完整的应用报告。
  • 科学岛团队开展代谢组学模型动物GC-MS检测分析研究
    近日,中国科学院合肥物质院健康所采用顶空固相微萃取气相色谱质谱(HS-SPME-GC-MS)非靶向分析方法,检测大鼠器官挥发性有机物(VOCs),获得了相关器官代谢VOCs生物信息。研究结果被遴选为正封面文章发表在分析领域TOP期刊Analytical Chemistry上(图1)。探测人体代谢物中的VOCs,有望发展成为体内器官病变无创筛查诊断新技术。然而,正常器官是否有VOCs、不同器官VOCs是否存在差异仍然是亟待探究的问题。为此,本研究系统地开展了大鼠离体器官检测分析研究(图2),采用HP-SPME-GC-MS技术,测量了12种器官组织释放的VOCs,共获得147个色谱峰,基于Mann-Whitney U检验与变化倍数(FC2.0)准则,非靶向分析发现:与其他器官相比,7种器官存在差异性VOCs,并对他们可能的代谢途径以及作为疾病生物标志物的潜力进行了广泛讨论;此外,通过正交偏最小二乘判别分析(OPLS-DA)结合受试者工作特征曲线(ROC)特性,发现肝脏、肾脏、脾脏和盲肠的差异性VOCs可以作为相应器官识别的指纹特征。本研究获得的健康器官组织VOCs图谱可以作为基线,为气体活检或者呼气试验无创筛查诊断、疾病治疗监测与疗效评估等科学研究提供参考。   本文第一作者为健康所2022级博士生刘玥和葛殿龙博士后,通讯作者为储焰南研究员,陆燕副研究员和李盼副研究员。本工作得到了中国科学院合肥物质院院长基金“融合专项”、国家自然科学基金项目等课题的支持。图1 Analytical Chemistry正封面图2 检测分析实验过程示意图
  • 【瑞士步琦】白酒酿造,酒醅中可溶性淀粉转化葡萄糖有多少?
    酒醅中可溶性淀粉转化葡萄糖有多少?酒曲生产需要一定的发酵周期,发酵过程不便调控,因此酒曲的化学成分分析对于制曲生产起着相当重要的作用。衡量大曲质量的优劣主要是根据大曲的水分、酸度、淀粉、发酵力、酯化力、糖化力等理化指标的大小,再辅以感官来进行综合评判。其中大曲糖化力是一个重要指标,是表征大曲将酒醅中可溶性淀粉转化为葡萄糖的能力。检测大曲糖化力的传统方法为斐林试剂法,存在耗时长、样品前处理过程繁琐等不足,因此建立一种快速、高效的大曲糖化力检测方法具有重要意义。本实验采用步琦的近红外光谱仪 NIRMaster 对大曲糖化力的快速检测。近红外光谱技术结合偏最小二乘法检测大曲糖化力 1仪器设备瑞士 Buchi 公司的 NIRMaster 傅里叶变换近红外光谱仪。光谱谱区范围为 4000~10000 cm-1,光谱分辨率为 8 cm-1,扫描次数为 48 次,测量序列个数为 3。 2样品酒厂酿酒周期的现用大曲 200 个 3实验方法3.1大曲糖化力化学方法测定大曲糖化力的化学测定法采用斐林试剂法。大曲中的糖化酶能将淀粉水解为还原糖,还原糖可以将斐林试剂中的二价铜离子还原为一价铜离子,反应终点由次甲基蓝指示。根据还原一定量的斐林试剂所需的还原糖量,可计算大曲样品的糖化酶活力,即 1g 大曲在 35 ℃、pH4.6 条件下,反应 1h,将可溶性淀粉分解为葡萄糖的能力。每个样品的检测均取 2 个平行样。3.2大曲样品的近红外光谱测量方法将大曲样品平铺于培氏培养皿样品杯底部,样品量约占样品杯 2/3,并用样品勺压紧,避免出现缝隙,然后将样品杯放置于测量池上进行测量。 4结果实验数据处理方法采集的光谱数据用 NIRCal 化学计量学分析软件处理和计算。▲ 大曲糖化力化学值与预测值的散点图上图可直观的看出模型的光谱预测值与原始值的相关性较好。其中,建模集的相关系数为 r 为 0.9613,验证集的相关系数 r 为0.9528;建模集标准偏差 SEC 与验证集标准偏差 SEP 的比值为 29.6099/29.7088=0.9967,模型稳定性较好,具有很好的预测能力。▲ 未知样品含量预测值与化学值的比较模型的验证结果可以看出,大曲糖化力近红外模型预测值的平均相对误差为 5.27 %,说明该近红外模型有较好的预测能力。为考察两种方法检测结果之间的差异性,采用 SPSS 软件对 50 组大曲样品进行差异显著性分析。结果见下表。从分析结果可以看出,在 0.05 水平上,两种方法差值的显著性结果为 0.830,大于 0.05,说明两种方法的检测结果的差异性并不显著,均可以反映大曲糖化酶活力大小,该模型可以用于大曲糖化力的预测。 5讨论本试验采用近红外光谱技术结合偏最小二乘法建立了预测大曲糖化力的定量模型。通过对模型的预测结果与传统方法检测结果的对比分析可以看出,该模型的准确度可以满足实际生产中大曲糖化力的预测。近红外光谱分析具有以下特点:操作简单分析速度较快,适合大批量重复测试测试过程中无需使用化学试剂、无污染样品可以重复使用可用于生产线等在线检测6参考文献王军凯,王卫东,蒋明,韩瑶,等. 近红外光谱技术结合偏最小二乘法检测大曲糖化力[J].酿酒,2018(3):116-118.
  • 沃特世多元数学统计方法分析传统草药
    多元数学统计方法分析传统草药,使用U P LC 超高效液相色谱/T O F -MS 飞行时间质谱比较不同样品种类   Kate Yu, Jose Castro-Perez, 和 John Shockcor   沃特世公司,米尔福德,马萨诸塞州,美国   前言   实验方法   传统草药 (THM)或传统中药 (TCM)样品的分析研究是非常具有挑战性的,直接原因是样品的重现性差。植物提取物的成分会因产地,采收季节以及提取方法的不同而发生显著变化。即使提取物是来自同一株植物的提取物或来自相同名称的两株植物,其成分也不尽相同。   此外,为了有效的对中药进行质量控制,非常有必要对中草药进行分析比较。中草药样品分析对于传统草药的生理作用机理的研究也是非常关键的。   我们开发了一套简便快速且易于通用的传统中草药分析流程的(图 1)。该分析流程利用了沃特世 (Waters® ) UPLC® 超高效液相色谱的技术优势,即高分辨,高灵敏度和快速分离,并结合了 SYNAPT™ HDMS™ 质谱系统的飞行时间质谱仪(TOF MS) 精确质量数测定的功能。该工作流程能够应用于化合物鉴定或样品解析。   传统中草药中的化合物鉴定在我们已在另一篇应用纪要中讨论过。1 本文将演示如何利用该分析流程借助多元数学统计方法进行样品数据的解析。结果表明,样品的比较可以在几个小时内完成并获得完整的样品信息。这显著地缩短了传统草药样品的分析时间和节省了人力。 图 1. 传统草药分析的工作流程 。   本实验的样品来自于两种人参提取物口服液。   样品 1 是人参精口服液 (产自中国,JV Trading Ltd. 公司销售,纽约,纽约州)。   样品 2 是青春宝口服液 (产自中国,Overseas Factor Corporation 公司销售,旧金山,加利福尼亚州)。   每个样品在进样前先过滤。   液相条件   液相系统: 沃特世 ACQUITY UPLC® 超高效液相色谱系统   色谱柱: ACQUITY UPLC 超高效液相色谱 HSS T3 色谱柱   2.1 x 100 mm, 1.7 µ m, 65 °C   流速: 600 µ L/min   流动相 A: 水+ 0.1% 甲酸   流动相 B: 甲醇   梯度: 时间 组成 曲线   0 min 95% A   10 min 30% A Curve 6   17 min 0% A Curve 6   20 min 95% A Curve 1   质谱条件   质谱系统: 沃特世 SYNAPT HDMS 质谱系统   离子化模式: 电喷雾   毛细管电压: 3000 V   锥孔电压: 35 V   除溶剂温度: 450 °C   除溶剂气体: 800 L/Hr   离子源温度: 120 °C   采集范围: 50 to 1500 m/z   碰撞气体: 氩气   数据处理   化合物筛选和分析:   MarkerLynxTM   应用管理软件   多元数学统计分析:   SIMPCA-P   结果   为保证数学统计结果的可靠性和重要性,每个样品至少重复进样三次。为获得每个样品的所有信息,有必要对它们在正负离子模式下进行LC/MS分析。本实验中,每种样品重复进样六次:三次电喷雾正离子模式分析和三次电喷雾负离子模式分析。出于演示目的,本文只讨论了负离子模式下的结果。   图 2 显示两种人参提取物口服液基峰离子色谱图的比较。由图可以看出人参精口服液含成份远多于青春宝并且浓度更高。由于两个样品成份都很复杂,有必要利用多元数学统计工具对两个样品做进一步的分析。   图 2. 两种人参提取物样品的 LC/MS 液相色谱/质谱基峰离子色谱图。   使用多元数学统计方法对 LC/MS 数据进行分析的第一步是将三维 LC/MS 数据转换成二维矩阵。这一关键步骤由 MassLynx™ 操作软件中的 MarkerLynx 完成。MarkerLynx 将每一个数据点转换成精确质量保留时间 (EMRT) 数据对,并以二维矩阵型式将结果列出 (图 3)。   本实验共得到了 1184 个精确质量保留时间 (EMRT) 数据对 。可检测到 EMRT 数据对的数量取决于色谱峰检测限的设定,该参数可由分析人员设定。   图 3. MarkerLynx 结果显示窗口。窗口上部为样品进样列表。窗口下部为精确质量于保留时间数据对列表。   从 MarkerLynx 报告界面上,仅需点击 P+ 按钮,EMRT 数据对列表就可以被自动导入到 SIMCA-P 中。首先利用主成分分析 (PCA) 法对对数据进行处理。之后利用无监督统计学模型,结合正交偏最小二乘法进行两维数据分析 (OPLS-DA)。图 4 列出正交偏最小二乘法数据分析的分值结果。该图清晰地展示了两个样品组在 X 轴和 Y 轴方向的差别。 图 4. 数值图表示人参精口服液和青春宝口服液明显的分组情况。   为进一步鉴定两组样品的化学组成上的差异性,正交偏最小二乘法得到的数据分析结果散点图如图 5 所示。 图 5. 基于正交偏最小二乘法获得的人参精口服液和青春宝口服液数据分析结果散点图。   在散点图中,每个点代表一个精确质量保留时间数据对。X轴表示可变量。一个数据点距离 0 越远,该点对样品差异的贡献越大。Y 轴表示在同一样品组中的样品间的相关性。精确质量与保留时间数据对距离 0 值越远,进样间的相关性越好。因此,在 S 型曲线两端的 EMRT 数据对代表了来自每个样品组的可信度最高的特征离子。   例如,图 5 中,接近 S 图右上角的 EMRT 数据对为来自青春宝口服液可信度最强的特征标记物,接近 S 图左下角的 EMRT 据对为来自人参精口服液可信度最强的特征标记物。   这些特征的 EMRT 数据对可以被选择性地捕获,并获得每组样品中特征标记物列表,并以 TXT 文件保存下来。这个 TXT 件可被输回 MarkerLynx ,产生一个结果列表,从而用于元素组成搜索以及数据库搜索。图 6 显示了从两组样品 S 图中获得的十个特征的精确质量与保留时间数据对列表。 图 6. 利用正交偏最小二乘法从两个样品数据分析散点图中获得的最高贡献的十个精确质量保留时间数据对列表。   图 6 表明保留时间为 6.45 分钟质荷比为 945.5419 离子是人参精样品中最显著的标记物,可信度达 0.999。保留时间为6.33 分钟质荷比为 801.5021 的离子是青春宝样品中最显著的标记物,可信度达 0.994。   此外,相比人参精样品(从质荷比 783 到质荷比1187),青春宝样品中最特征的十个 EMRT 数据对在较低的分子量范围内 从质荷比 623 到质荷比 955)。这说明人参精样品的十个特征的标记物中的大多数含有三至四个糖环,而青春宝样品中最特征的十个标记物含有二至三个糖环。   差异性最大的十个 EMRT 数据对也可以用棒状图格式进行查看。图 7 列出人参精 (7a) 和青春宝 (7b) 十个差异性最大的标记物的棒状图。 图 7. 人参精 (7a)和青春宝(7b)十个差异性最大的标记物的棒状图。   棒状图提供了列表中已经鉴定的标记物的额外信息,显示被研究的两个样品组十个差异性最大的 EMRT 数据对的直接比较结果。在图 7 中,人参精样品的十个特征标记物在青春宝样品中几乎没有被检测到。而来自青春宝样品的十个特征标记物在人参精样品中被检测到具有很低的强度,有些也未能检测到。   此外,棒状图也提供了一些半定量的信息。来自青春宝样品的十个最大标记物比在人参精样品中检测到的强度高。表明青春宝口服液是比人参精口服液更纯的提取物。   如上所述,从 SIMCA-P 得到的文本文档可以直接导入 MarkerLynx 结果列表中。图 8 显示填入两组结果的 MarkerLynx 结果窗口界面,每个表格代表一组。 图 8. 导入精确质量与保留时间数据对的 MarkerLynx 结果显示窗口界面, 文本文档从 SIMCA-P 散点图获得。   从 MarkerLynx 结果表格中,可以对每一个 EMRT 数据对报告中的精确质量进行元素组成分析检索。此信息可进一步用于作现有数据库搜查,寻找推断的该成分的化学结构(如果   数据库中存在该种标记物)。举例来说,我们从青春宝样品中选择一个质荷比为 971.4880 的 标 记物,其元 素 组 成 为 C48H76O20,对公共 平台数据库,Chemspider 进行检索。其中一个可能性如图 9 所示。 图 9. Chemspider 数据库中检索的到的质荷比 971.4880 的可能结构。   从该信息很容易返回到液相色谱/质谱 LC/MS 原始数据,利用飞行时间 TOF MSE 数据1的碎片离子来确认推导的结构的准确性。   结论   本应用文集演示一种通用智能化的传统中草药样品分析的工作流程。相对于传统的分析方法,当前这种方法对于相当复杂样品的分析非常有效。   通过 UPLC® 超高效液相色谱/SYNAPT™ HDMS™ 质谱系统的进行飞行时间质谱分析,首先采集含有精确质量测定的原始数据。当将这些数据作为精确质量保留时间数据对转成二维矩阵形式,多元数学统计分析方法即可对这套数据进行分析。每个样品的最特征的离子可以从 SIMCA-P 的正交偏最小二乘法数据分析散点图中获得。结果可以导回 Markerlynx 的结果列表中。如果标记物是已经解析出的化合物,可利用数据库检索其元素组成及化学结构。 整套分析方法简便,快速适用性强。它可以很方便地应用到不同类型的传统中草药样品分析之中。因此,在显著节省资源的同时获得最大信息量。   参考文献   1. An Intelligent Workflow for Traditional Herbal Medicine: Compound   Identification by UPLC/TOF MS. Yu K, Castro-Perez J, Shockcor J. Waters   Application Note. 2008 720002486EN.
  • 《土壤环境质量标准》修订草案公开 拟增10项污染物选测指标
    环境保护部有关负责人今日向媒体通报,现行《土壤环境质量标准》(GB 15618-1995)的修订草案《农用地土壤环境质量标准》与《建设用地土壤污染风险筛选指导值》已完成征求意见稿,即日起向社会公开征求意见。   这位负责人表示,考虑到土壤环境问题复杂多样、法律制度不全、环境科研基础薄弱等现实情况,环境保护部组织相关单位和专家反复研究标准修订工作思路,并于2009年就其中若干关键问题公开征集了社会各界意见。在充分借鉴国外做法基础上,结合全国土壤污染调查等工作成果,环境保护部又于2014年2月19日发布了建设用地土壤环境调查、监测、评估、修复系列标准(HJ 25.1~4-2014),部分解决了现行《土壤环境质量标准》适用范围小、项目指标少等问题。本次公开征求意见的两项标准是上述标准制修订工作的延续和补充,也是土壤环境质量标准体系建设的关键内容。   这位负责人介绍,《农用地土壤环境质量标准》是对现行《土壤环境质量标准》直接修改,适用于农田、果园、茶园、牧草地等农用地土壤环境质量评价与管理。修订草案删除了现行标准中&ldquo 一刀切&rdquo 规定的自然背景值(一级标准值)和高背景值(三级标准值),按照土壤pH条件将原标准规定的镉(Cd)限值由0.3mg/kg和0.6mg/kg两档细化为0.3mg/kg、0.4mg/kg、0.5mg/kg和0.6mg/kg四档,收严了铅、六六六、滴滴涕3项污染物限值,增加了总锰、总钴等10项污染物选测项目,更新了监测规范。按照新《环境保护法》第十五条、第二十六条、第二十八条和第三十二条等关于制定、实施环境质量标准的规定,实施《农用地土壤环境质量标准》的责任主体是地方各级人民政府,标准草案据此提出了实施和监督要求。   《建设用地土壤污染风险筛选指导值》规定的118种土壤污染物的风险筛选指导值,依据《污染场地风险评估技术导则》(HJ 25.3-2014)确定,适用于建设用地土壤污染风险的筛查和风险评估的启动。这一标准是对HJ 25系列标准的补充、完善,主要针对建设用地土壤环境问题复杂多样、个体差异性大、不适合统一制定环境质量标准的特点,围绕落实《环境保护法》第三十二条,为建立和完善土壤环境调查、监测、评估和修复制度提供配套技术规范。实施HJ 25系列标准的责任主体是各类建设用地的土壤环保责任人,包括工业企业、地产业主等单位或个人,相关地方政府应依法履行监督管理职责 对于责任人无法确定或责任人无力负责的建设用地,必要时由相关地方政府代为履行责任。   这位负责人说,鉴于土壤环境问题具有区域差异性、污染累积性,治理修复成本高、难度大等特点,两项标准均强调土壤环境反退化原则,即土壤中污染物含量低于标准限值的,应以控制污染物含量上升为目标,不应局限于&ldquo 达标&rdquo 对于超标的土壤,应启动土壤污染详细调查,进一步开展风险评估,准确判断关键风险点及其成因,采取针对性管控或修复措施。
  • 我国学者成功研发光催化诱导可再生蛋白质生物传感器
    p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201606/insimg/c515b6e1-89c3-49e4-b31e-1732d8315977.jpg" title=" 1466390046e19346b81bc11e2a.jpg" width=" 570" height=" 292" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" style=" width: 570px height: 292px " /   /p p & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 生物传感器由于其具有灵敏度高、检测速度快、操作简便、成本低、可进行连续动态监测等优点而成为蛋白质检测的一种重要方法。但是,目前研制的蛋白质生物传感器为了减小误差多为一次性使用。由于不同传感器的制作方式不同,不可避免会给蛋白质的检测带来差异性。而且,有些传感器的制作比较复杂,一次性使用成本较高。因此,为了减小蛋白质检测的差异性并节约成本,急需发展一种可再生并能重复利用的蛋白质生物传感器。 /p p   湖北中医药大学张国军教授和北京大学张志勇教授及武汉大学黄卫华教授合作利用石墨烯优异的电学特性和二氧化钛良好的光催化性能构建出基于石墨烯/二氧化钛的光催化诱导可再生场效应晶体管生物传感器,这种生物传感器不仅能实现对蛋白质高灵敏和高特异的检测,而且在检测完成后可以通过紫外灯照射彻底清除传感表面的蛋白质分子和其它有机分子从而达到传感器的再生。这种能再生的场效应晶体管蛋白质生物传感器能达到使用同一块芯片检测不同蛋白质的目的,极大地降低了生物芯片的制作成本,为蛋白质检测提供了一种新的方法。 /p p   这一研究成果发表于 a href=" http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.analchem.6b00374" target=" _blank" title=" " 《Analytical Chemistry》 /a 上。 /p
  • 代谢组学|生物标志物应用于中风的早期诊断及治疗
    导读脑卒中俗称中风,是全球范围内发病率、致死率以及致残率最高的疾病之一,治疗脑卒中所消耗的人力财力巨大,给患者和家人带来多重痛苦。 目前发现80%-85%的脑卒中为缺血型脑卒中,在发病前期有一个短暂的窗口期,有效地在窗口期诊断脑卒中可对后续治疗起到事半功倍的效果。目前已发现一些药物能有效减轻缺血引起的脑损伤,但机理尚不清楚。研究清楚脑卒中发病及药物作用机理,亦可帮助更有效的治疗。 近年来的研究表明,缺血性脑卒中与缺血缺氧引发的炎症反应有密切联系,而炎症反应多与脂质代谢相关联。通过比较健康人与患者体内脂质种类及浓度的差别,进而找到关键的“生物标志物”,既可帮助脑卒中的早期快速诊断,又有助于理解致病及治疗机理。广东医科大学蔡春教授团队及华南理工大学周婷老师团队利用岛津特色质谱仪,分别以靶向和非靶向代谢组学的手段开展了脑卒中相关研究,以下是相关成果简介。 蔡春教授团队使用岛津超高效液相-三重四极杆质谱联用仪LCMS-8045比较了122名健康志愿者和197名缺血性脑卒中病人血浆中158种脂肪酸的浓度差异,通过机器学习的方法建立了模型。该模型找到了一组生物标志物(AA、DHA、13-HODE等),能准确区分脑卒中患者与健康志愿者;另一组生物标志物(11-HETE和8-iso-15-keto-PGF2α)能区分初次发病患者和复发患者。这一研究发表在化学领域一区杂志Chemical Communications中,为脑卒中的早期诊断提供了新的有力工具,且通过一组而不是一个生物标志物的检验,能大大提高预测的准确性。 蔡春教授团队文章首页 岛津超高效液相-三重四极杆质谱联用仪 LCMS-8045 正常组与患病组脂肪酸浓度水平比较 周婷老师团队利用岛津超临界流体色谱仪与离子阱-飞行时间质谱仪联用系统(SFC-IT-TOF)研究了异甜菊醇钠治疗脑卒中的作用机制。首先,利用SFC-IT-TOF分析了正常大鼠、给药大鼠和脑卒中模型大鼠脑组织中的代谢物,通过PLS-DA、OPLS-DA等统计学手段找到组间差异性的生物标志物,再利用IT-TOF对代谢物质量数的精确测定,结合公共数据库,对差异性代谢物进行定性,最终筛选出20个生物标志物,其中溶血磷脂和多不饱和脂肪酸的水平显著升高,说明了脑卒中的病理机制可能与PLA2以及炎症反应有关。 岛津超临界流体色谱仪Nexera UC系统正常组与给药组OPLS-DA得分图 利用岛津特色质谱仪及液相前端系统,两个科研团队从不同的角度推进了我们对脑卒中的理解,让我们在战胜脑卒中的道路上更进了一步。 参考文献:Zhang L. et al., Integration of ultra-high-pressure liquid chromatography–tandem mass spectrometry with machine learning for identifying fatty acid metabolite biomarkers of ischemic stroke, Chem Comm, doi 10.1039/d0cc02329a Yang Y. etal., Lipidomics study of the protective effects of isosteviol sodium on stroke rats using ultra high-performance supercritical fluid chromatography coupling with ion-trap and time-of-flight tandem mass spectrometry. Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis 157 (2018) 145–155
  • 白酒风味物质研究,赛默飞GC-MS让您看得“通透”
    白酒中风味物质的种类和含量十分丰富,主要包括醇类、醛类、酸类、酯类、芳香族化合物等多种类型化合物,这些物质是决定白酒香气、口感和风格的关键。气相色谱质谱联用仪由于其分离效果好、分析速度快且尤其适用于低沸点、挥发性物质分析等优点,已经成为白酒风味物质研究的主要手段。 传统GC-MS对于风味物质的定性分析主要采用“色谱优先”的方法,通过积分算法进行色谱峰的检测,然后将色谱峰与谱库进行比对和匹配,以匹配度高低确认化合物。这种方法的缺点之一就是无法鉴定共流出物,尤其是在低浓度的情况下。赛默飞GC-MS自带的解卷积软件在进行定性分析时采用“质谱优先”的方法,能够有效分离色谱上共流出但质谱顶点依然分离的化合物。 此外,随着高分辨质谱技术的发展和应用,白酒风味物质的研究又多了一种新的手段和方案,高分辨质谱的高灵敏度和超高的分辨率可帮助我们发现其他分析手段可能忽视的特征物质。赛默飞全新Orbitrap Exploris GC系列高分辨气质联用仪具有业界240,000分辨率(m/z=200),并提供fg级全扫描HRAM数据,低于1ppm的质量精度,可以满足复杂基质样品的分析需求,是白酒风味成分定性定量分析的强有力工具。 下面我们就来看看两种不同的方案吧! 01单四极杆GC-MS法定性分析荔枝酒中的挥发性物质荔枝酒中挥发性化合物数量众多,且各色谱峰响应差别较大,用传统的“色谱优先”方法进行定性分析时,难以准确定性共流出物,如下图,保留时间20.47-20.50 min有明显共流出峰,NIST谱库检索结果为3-甲硫基丙醇(3-(methylthio)-1-propanol)。(点击查看大图) 显然,这种方式会让我们丢失一些色谱峰的信息,假如采用“手动提取离子流图- 扣除背景- 谱库检索”的方式,确实会增加色谱峰的数量,但过程冗长而复杂,大大增加操作人员工作量。赛默飞GC-MS使用的Deconvolution 解卷积软件能够自动将色谱峰进行解析并将多个质谱峰对齐并归属成对应的化合物,然后进行谱库检索与匹配,最终以列表或报告的形式呈现出结果。保留时间20.47-20.50 min的共流出峰在Deconvolution 软件中被自动解析为三个色谱峰,并进行谱库检索得到对应的定性结果,如下图所示。 (点击查看大图)此外,Deconvolution 解卷积软件还可以自动读取NIST谱库中不同色谱柱的保留指数(RI) 信息,并与实际样品中RI 的计算值进行比较,通过保留指数辅助判断定性结果,下图是根据正构烷烃数据计算化合物保留指数界面。(点击查看大图) 02GC-Orbitrap/MS分析白酒中风味物质GC-Orbitrap/MS高分辨气质联用仪拥有前所未有的分析性能,为每个分析样品提供更广泛、更深入的数据信息。高灵敏度和超高分辨率可保证分析目标物免受质量数相近化合物的干扰,帮助发现其他技术可能忽视的特征物质,为发现新化合物、寻找低浓度关键标志物提供了可能。通过TraceFinder解卷积软件对数据进行解卷积和峰对齐处理,在某白酒样品中解析出1557个化合物,见下图。(点击查看大图) 通过研究白酒中特征性风味化合物的差异可有效鉴别白酒类别,更好的分析不同类型白酒的差异性,是明晰不同风格白酒、全面认识白酒风味组分特征的基础。功能强大的Compound Discoverer软件可以实现对复杂的GC-MS数据的提取和分析并得到独立色谱峰型的信号,发现样品集之间的真正差异,查看一项研究中各个组分的分布趋势,或识别位于多个样品组之间的组分,所有这些均以交互式视图显示。(点击查看大图) 通过上图主成分分析(PCA)结果显示,不同组的样品点能够通过PCA分析有效的聚在一起。PC1、PC2两个主成分可以解释76.5%的变异量。(点击查看大图)上图右上角部分的趋势图可以显示出左边表格中选定的组分在A和B两个样品中峰面积的差异,帮助寻找目标异味标记物。右下角的火山图则可以直观反映出A和B两个样品中差异性物质的情况,每一个点代表一个物质,火山图左边蓝色部分显示的是在样品A中含量显著低于样品B中含量的物质,右边红色部分则显示的是在样品A中含量显著高于样品B中含量的物质,并且这些物质可以一键快速选取,在窗口直接查看和导出差异组分的定性结果。以上结果都为发现样品之间的真正差异提供可靠的参考。 总结在使用单四极杆GC-MS进行白酒风味物质定性研究时,Deconvolution 解卷积软件能够有效分离色谱上共流出但质谱顶点依然分离的化合物,并且可以结合NIST谱库中的保留指数辅助定性。而高分辨气质联用仪则具有数据质量精度高、高分辨、高灵敏度等特点,借助独有的Compound Discoverer软件,可以快速发现样品集之间的真正差异。两种分析手段的组合使用可以大大助力白酒风味物质研究工作。
  • 为癌症研究助力: 3D生物打印机实现了什么?
    背景介绍尽管在过去十年中,世界各地的癌症死亡率显著下降,但癌症仍然是全球第二大死亡原因,到2020年约有1000万人死于癌症。这一发人深思的统计数据使寻找更有效的癌症解决方案成为全世界研究人员的一个重要优先事项。虽然动物模型提高了我们对癌症及其进展相关分子机制的理解,但使用这些物种间模型开发的治疗方法经常在临床试验中失败,因为其疗效结果无法转化为人类使用。人体细胞治疗的体外测试(in vitro)为研究人员提供了一个新的方式,该方式可以加速发现问题,并避免晚期临床失败的高昂代价。但是,这种人类细胞的临床测试必须在3D而不是2D中进行,因为细胞在3D中会根据来自周围细胞和环境的外部信号进行自我组装。过去的研究表明,3D细胞培养支持更多相关的细胞间相互作用,并在细胞增殖、形态、氧化、药物和营养摄取、排泄和连接蛋白等方面表现出差异,为研究人员提供更多与生理学相关的模型,以研究疾病的进展或筛选药物化合物。 基于挤压的生物打印组织工程项目中的复合材料和多细胞的灵活性CELLINK屡获殊荣的基于挤压技术的生物打印机 BIO X™ 和 BIO X6™ 允许进行多达6个打印头的3D生物打印,在小型或大型组织工程项目中实现复合材料和多细胞的打印。 基于光的生物打印直接在组织模型内通过血管网络进行生物打印CELLINK还提供基于光的生物打印机,例如由Volumetric支持的LUMEN X™ ,它可以用作独立的组织制造系统,也可以与基于挤压的生物打印机结合使用。基于光的生物打印机的优势是高分辨率的图案以及直接在组织模型内通过血管网络进行生物打印的能力。 生物墨水优异的生物相容性,细胞活力和可打印性此外,CELLINK还提供最多种类的高质量生物墨水,以及针对特定细胞类型配制的组织特异性的预包装试剂盒。每个套件均包含组织特异性细胞,优质培养基和定制的油墨混合物,以实现低批次间差异性,出色的生物相容性,细胞活力和可印刷性。
  • 千年基因正式提供PacBio三代测序
    p style=" text-indent:2em" 千年基因购置的两台PacBio RS II三代测序仪目前已经成功通过了一系列严格的R& amp D测试,现已正式对外提供三代测序、组装以及后续全套的信息分析服务。据称,千年基因PacBio测序平台可提供的平均测序读长已稳定在8-10kb,最高读长可达40kb,一致准确性& gt 99.999%。 /p p style=" text-indent:2em" strong 千年基因三代测序平台 /strong /p p style=" text-indent:2em" 基于千年基因丰富的科研项目经验和PacBio RS II的读长优势,目前千年基因可将该平台应用于全基因组de novo测序、基因组草图的优化或基因组完成图绘制、宏基因组测序、全长转录本测序、16S rDNA全长测序、细胞器基因组测序、全基因组重测序及稀有变异鉴定、甲基化测序等表观遗传学研究。在全基因组和宏基因组de novo项目应用上,千年基因的信息分析团队通过大量实践成功实现了对二代及三代平台数据的高效整合组装,使得Contig及Scaffold数量可显著减少。在甲基化测序等碱基修饰相关的研究中,首次实现了对碱基修饰进行直接测序。 /p p style=" text-indent:2em" strong 将完成亚洲人基因组de novo测序 /strong /p p style=" text-indent:2em" 千年基因已应用第三代测序仪PacBio RS II开展了多个动植物基因组de novo测序项目,目前千年基因即将应用该平台完成亚洲人基因组de novo测序。该项目旨在利用PacBio RS II长读长的优势构建高质量的亚洲人基因组图谱,以推动黄种人癌症及复杂疾病的研究。 /p p style=" text-indent:2em" 疾病研究需要将患者的基因组序列与人类基因组参考序列进行比对以挖掘致病基因,目前全球医学研究人员广泛应用的人类基因组参考序列主要来源于白种人个体。然而,近年来大量研究表明很多复杂疾病在不同种族的人群间也存在遗传差异性,Macrogen于2009年发表在Nature杂志的基因组学文章“Highly annotated whole-genome sequence of a Korean individual”也验证了这一点。对于这些存在种族差异性的疾病,如果以现有的白种人基因组作为参考序列来研究亚洲人的致病基因,研究结果将会受到一定程度的影响。因此,千年基因计划构建的亚洲人基因组图谱将对黄种人的疾病研究起到巨大的推动作用。 /p p style=" text-indent:2em" 千年基因总部Macrogen创始人Jeong-Sun Seo教授表示:“由于第三代测序仪PacBio RS II的读长较长,可以轻松跨越基因组复杂区域,因此该平台可以得到更高质量和更完整的人类基因组图谱。同时也希望PacBio RS II能够显著增强我们的整体测序实力,并为全球科研工作者提供更全面的测序技术服务。” /p p style=" text-indent: 2em " PacBio RS II三代测序的正式提供进一步奠定了千年基因在测序领域的领导地位,使其成为国内唯一一家同时拥有所有主流二代测序平台及三代测序平台的公司。 /p
  • 快速无损的中药识别“利器”--访清华大学孙素琴教授
    中药鉴定是中药学中的一个关键学科,它在鉴别中药品种、评价中药品质等方面有着不可替代的作用。随着新技术的引入和多学科的交叉发展,中药鉴定学已经走出了外观鉴别、显微鉴别、理化鉴别等老方法的局限,发展出了众多新技术方法,为制定中药现代化标准和中药品质评价提供了有力的工具。红外指纹图谱法就是其中的一种。  近日,本网(以下简称:Instrument)专门走访了清华大学,就利用红外光谱“指纹”快速识别中药的有关问题采访了清华大学分析测试中心副主任孙素琴教授(以下简称:孙)。  Instrument:孙教授,您好!首先,能否请您谈谈为何采用红外光谱“指纹”图谱法来进行中药鉴定的?  孙:好的。许多的现代仪器分析鉴别和质量控制方法如色谱法、质谱法和生物DNA技术的应用等,促进了中药质量研究的发展,但是,仍存在许多困难和不足。色谱法(TLC、GC和HPLC)不仅需要事先破坏试样或对其进行分离提取,从而失去了其原本性与配伍性等,更需要以标准品为参照进行鉴别和测定,面对中药这种复杂的混合物体系,存在着主要的问题,一个是目前并没有确定中药中所有的有效成分,其次要找到所含各种化学成分的标准品也是很困难的,而且由于在许多情况下分析前要对试样预处理,掺入了人为因素,重现性令人不太满意;另外由于只有部分物质具有紫外吸收,况且其指纹性远不如红外,所以紫外光谱分析法不能做到对中药进行全组分的测定,这些方面都限制了其它分析方法的广泛使用。当务之急是急需建立一种快速、有效、方便易行的质量控制方法。  我们所提出的宏观指纹鉴定法作为红外光谱分析法可以对中药材进行快速无损鉴别及质量控制。此鉴别方法有别于其他分析方法的优点是:①.更具直接;②.快速;③.不破坏样品的原性质等特点;④.重现性很好;⑤.仪器相对便宜;⑥.方法较易掌握,普适性强;⑦.可数字化,更具科学性和便于管理;⑧.更符合中医中药的医治原则。  Instrument:但是常规的红外光谱法在较长时期内却没能在中药质量控制和管理中发挥其应有的作用,您是如何看待和解决这一问题的?  孙:红外光谱是反映分子中所含基团的特征振动形式的。对于单一组分,人们通常利用这些特征频率来推断分子内的基团,进而推测、判断和鉴定化合物,这是比较容易进行的,同时,人们还是利用了红外整体谱形一起来判定的。不过,迄今为止,人们过分地重视和习惯于以局部分子片断来推断分子总体,忽略了难以描述清楚的整体行为来判定。对于几个组分体系已不便于进行分析和推断了,因此很少有人用红外光谱来确定混合物的,对于中药这一极其复杂的混合物体系而言更是如此!尽管也有人采用红外光谱法进行中药的鉴别研究,其思路是将中药进行分离提取后对不同提取部分进行红外测定。但是,众所周知,中药讲究“君臣佐使,生克乘诲”,只有对中药进行全组分测定,宏观的整体分析,才能不破坏它的原本性、配伍性。单一组分分子振动光谱中的峰位、峰形、峰强度代表着体系中所含相应各种基团的微观指纹,其全谱便是它的宏观指纹。一个混合物的谱则是其所含各种成分的叠加谱,构成谱图的宏观“指纹”性,显然它是寓于单组分的微观指纹的基础之上的。它貌似“简单”,却具有丰富的内涵。因此我们坚信利用这样的宏观指纹性在当今计算机的时代是可以用来鉴定、鉴别复杂体系的!尽管中药的红外光谱组成极为复杂,谱峰重叠较为严重,但采用计算机辅助解析技术和数学(如高阶导数或二维相关光谱技术等)相结合,便可增强谱图的“指纹”特征,从而达到分类鉴别的目的。在凭借中药的宏观“指纹”特征的同时,将数学、计算机、分析化学、中医学和中药学等学科渗透进来,融合在一起,实现优势互补。我们创立了红外宏观指纹鉴定法是可以使红外光谱法在中药的鉴定与质量控制和管理中发挥非常强有力的作用的。这一点已为我们所承担的国家中医药管理局的重大科技专项“中药材光谱法快速检测系统的研究”通过验收所证实。  目前,我们正在承担科技部国家重大科技专项“重要技术标准研究”课题“食品中药与天然药物有效成分检测技术研究”建立中药红外光谱筛选方法,并申报国家标准。国家标准方法《中药筛选红外光谱方法通则》已起草完毕,进入征求意见阶段,预计2004-2005年实施。  Instrument:就红外光谱“指纹”而言,中药鉴别相对于西药鉴别有哪些区别和难点?  孙:由于西药是单一组分的物质,其红外光谱“指纹”特征性可视为该单分子的微观行为,比较简单,大体上是可以从红外理论来分析预言的,比较容易指认和辨认。以红外光谱具有的“指纹”特性作为西药鉴定的依据,是各国药典多年以来共同采用的方法。中药材、中药饮片和中成药本身都是远比西药复杂得多得多的混合物体系,谱图解析的困难,使常规红外光谱法在较长时间内未能在中药质量控制和管理中发挥其应有的作用。中药的特殊性就要求我们在解析其红外光谱图时,既要结合以往的解析经验,又要突破传统的分析思路,因此我们在重视微观指纹性的同时更注重其宏观指纹性,进行谱图的宏观整体解析。这一点是至今没有人敢想敢做的。  另外,充分利用与其它学科之间的相互渗透,也使得我们的红外宏观指纹图谱法大放异彩,它不仅能得到中药的数字化的描述,而且它与中医紧密配合,使它迅速进入实用阶段。当然,如何建立起中药的宏观指纹特征性也是我们的难点。  Instrument:那么,红外光谱“指纹”在中药鉴定过程中具体能完成哪些任务呢?  孙:经我们研究表明,主要有如下几种用途:中药材及其制剂的真伪鉴定;野生和栽培药材的聚类分析和识别;药材品种的分类与鉴定;判定辅料的用量;制药工艺的稳定性检查等。我们知道,因中药材成分复杂,且生长环境(如地质、气候条件和地形等)、栽培期不同,其功效也有明显区别,如:野生和栽培丹参从外观形态不易辨认,但对比两者的中红外和远红外谱,则能很好地将两者区分开来;另外,通过比较产品的二维相关红外光谱图,还可推断产品在生产过程中是否发生氧化,从而监控生产过程和生产工艺。  Instrument:能谈谈您的实验室在利用红外光谱“指纹”进行中药识别方面所取得的理论和应用方面的进展吗?  孙:目前红外光谱“指纹”识别中药在理论方面的最大进展是从“微观”指纹法鉴定发展到“宏观”指纹法鉴定。也就是说,我们不仅可以利用红外光谱本身,可以利用其导数谱等静态谱的各种信息外,还可以利用对体系引入可能导致影响其红外微观行为的各种外界微扰而呈现的动态谱的更广泛、更新的有用的信息;同时,还可以借助于数学和计算机技术等一起对图谱进行整体考察,即构成了识别中药的现代红外光谱技术。  目前我们已提出了红外光谱的“三级鉴定”法。它利用了一维红外光谱、二阶导数谱和二维相关红外光谱。差异性较大的不同种药材仅需要一般的红外图谱就能够简单地做出判定,我们称其为一级鉴定。当药品的差异性较小,用普通的一维红外图谱显示不出它们的差异性,我们可以采用导数光谱对其进行特征提取,在中药分析中常用的导数光谱为二阶导数谱,这是因为在二阶导数谱中半峰宽只有原谱的1/3左右,大大提高了谱图的分辨率。采用红外光谱图和二阶导数谱图相结合,称其为二级鉴定。至于四阶导数谱的半峰宽更窄,谱图的分辨率更高于二阶导数谱,但它对原谱的质量要求更高,且噪音的影响较大,所以通常不便使用。在当红外光谱和二阶导数图谱差异性较小而不足以作判断时,则可凭借二维相关红外光谱加以判定,称为三级鉴定。目前我们暂且选用了热微扰来得到药材的二维相关谱。  至此,我们已经利用这三种手段相互结合、互相映证,对不同种的中药材300种进行了鉴定,其中包括了中药材的真伪、产地鉴别4种、保健品 5种、配方颗粒430种和中药注射剂10种的质量控制以及跟踪中药10种炮制过程的物理化学变化等等方面都得到了广泛应用。目前,我们的红外光谱技术已经应用于首创大地药业有限公司和培力药业有限公司的实际生产中,用于控制药材原料、中间品和产品的质量。  尽管我们已提出了中药宏观指纹的三级鉴定方法并相应作了大量的分析、归纳的工作,但仍有大量的工作需要仔细研究并加以推广。  Instrument:您认为该项目下一步急需开展的工作是什么?  孙:我们认为在这个方面还有极其大量的工作要做,既要做深,还要做广。当前急需要开展的工作有以下几点:  1. 尽快建立起“中药材红外光谱数据库”:自然界的中药材是成千上万,我们目前所做的药材仅仅占据了非常小的一部分,我们想大量采集不同种的中药材,包括同科同属不同种不同生态环境和真伪药材等,然后通过规范化的检测条件,包括实验室条件、样品制备要求和仪器参数设置等,获得各种药材的标准谱图,尽快建立起“中药材红外光谱数据库”;   2. 尽快确定中药制剂的红外对照参考图谱:包括配方颗粒、中药注射剂和保健品等的红外对照参考图谱,用于识别真伪优劣和质量稳定性控制;  3. 中药炮制学的红外研究:中药炮制是影响中药用药疗效的关键所在,我们想通过做不同的炮制品,来追踪炮制过程的物理化学变化,为传统的炮制标准提供一个科学客观的理论依据和评价体系;  4. 红外光谱技术与标准谱图逐渐纳入国家药典:希望我们的红外光谱技术能够成为一项中药质量控制和管理的标准方法,逐渐将中药的红外标准光谱纳入国家药典。更广泛地应用于生产实际,加快我国中药现代化、国际化和标准化的步伐!为弘扬与发展我国中医学、中药学贡献一份力量!  整个采访过程中,孙教授笑称搞了五年的中药鉴定,自己从对中药一窍不通,到现在也快成中药专家了,谈起红外光谱分析来更是如数家珍,特别是孙教授的忧患意识,令人肃然起敬。从FDA到COS,中国的制药企业战战兢兢地应付着各种不同的规则,而对规则的制定却没有半点发言权。“西药”,也许我们无能为力,但“中药”是中华民族的瑰宝,沉淀了华夏神州千年文化的底蕴,我们没有理由放弃而把规则的制定权再次拱手让与他人,“中药”— 这一古老的中国文化在走向世界的漫漫征程中,中国人的声音理应得到世界的尊重。   联系方法:  北京100084 清华大学化学系 孙素琴 邮编:100084  电话010-62781689 传真010-62770327   E-mail:sunsq@chem.tsinghua.edu.cn
  • 储焰南团队采用先进的气相色谱-质谱联用技术测定生物器官中的VOCs差异,未来或可用于医学诊断
    中国科学院合肥物质科学研究院储焰南研究员领导的研究团队采用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用(HS-SPME-GC-MS)分析方法,检测了大鼠器官中的挥发性有机化合物(VOCs),并获得了相关器官代谢VOCs的生物学信息。研究结果发表在《分析化学》杂志上,文章在封面上刊登。通过检测人体代谢物中VOCs可能会改变我们筛查和诊断器官疾病的方式,它有望成为一种用于识别和监测体内疾病的非侵入性方法。然而,正常器官中是否存在VOCs,不同器官中VOCs是否存在差异,仍是亟待探讨的问题。在这项研究中,研究人员使用与人类具有高度的遗传相似性的大鼠进行研究,并在受控实验室环境中分析和检测大鼠的器官。采用HS-SPME-GC-MS分析技术,测量了 12 个器官组织释放的VOCs,并得到色谱峰图。根据曼-惠特尼U检验,基于非靶向性分析,其中有7个器官与其他器官相比存在差异。这项研究首次系统地报告了在大鼠不同器官中发现的不同VOCs。研究人员广泛讨论了这些挥发性有机化合物的潜在代谢途径及其作为疾病生物标志物的可能作用。实验过程示意图图片来源:刘悦该研究结果为了解器官特异性挥发性有机化合物特征及其对疾病诊断和监测的潜在影响提供了宝贵的意见。此外,研究人员通过将正交偏最小二乘法判别分析(OPLS-DA)与接受者操作特征曲线(ROC)相结合,用于验证不同VOCs在检测不同器官时的辨别能力。该研究方法为基于VOCs图谱的器官识别提供了一种可靠、准确的方法,本研究获得的健康器官组织VOCs图谱可作为科学研究的基线,用于气体活检或呼气试验的无创筛查和诊断、疾病治疗监测和疗效评估。
  • 2010年全国有机质谱会:厂商报告及活动
    仪器信息网讯 2010年11月6日,2010年全国有机质谱学术会议进入到“质谱新技术报告”环节,来自力可、AB SCIEX、安捷伦、珀金埃尔默、日本电子、沃特世、赛默飞世尔、布鲁克、华质泰科、岛津的代表分别介绍了各自公司的质谱新技术、新仪器及新的解决方案。   美国力可公司的李莉工程师介绍了二维气相色谱与质谱联用的优势——非常适合复杂样品的分离分析,一次进样得到的样品信息更加丰富。同时以GC×GC-TOFMS及chromaTOF软件在环境及农药残留中的应用实例解析了该联用系统的优势。   AB SCIEX公司的赵贵平经理向与会者介绍了公司今年8月推出了TripleTOF 5600系统主要技术、性能及在食品安全分析中的应用。该系统结合了三重四级杆质谱技术和飞行时间质谱技术,可以实现未知物筛查、多目标物的同时定性定量分析、定量分析。最后,赵贵平经理还介绍TripleTOF 5600在农药残留分析中的应用实例。(相关新品报道:TripleTOF 5600:质谱领域新“金标”)     安捷伦公司的冉小蓉博士介绍了安捷伦寻找蛋白质标记物的完整解决方案,其整个流程涉及蛋白质发现与鉴定(Q-TOF MS采集数据、MassHunter Qual MFE 提取多肽、MPP发现差异性蛋白、Q-TOF MS/MS差异性蛋白鉴定)及蛋白质验证与定量(auto MS/MS鉴定蛋白、生成MRM List、输入MRM并采集Q-Q-Q数据、MPP验证并定量差异多肽)。 力可李莉工程师 AB SCIEX 赵贵平经理 安捷伦冉小蓉博士   珀金埃尔默公司的韩志强工程师介绍了珀金埃尔默首款液质联用产品Flexar SQ 300 LC-MS。Flexar SQ 300 LC-MS技术革新则主要体现在离子源的设计方面,在设计上充分考虑了抗污染、易维护、易操作的要求,在确认分析及定量分析方面具有很大的优势。(相关新品报道:珀金埃尔默宣布正式进军液质联用市场 )   日本电子田村淳先生介绍了飞行时间质谱的特点,及其日本电子在飞行时间质谱技术方面所做的原理性研究及技术改进,同时介绍了日本电子串联飞行时间质谱(TOF/TOF)的特点及应用。 珀金埃尔默韩志强工程师 日本电子田村淳先生   沃特世公司的王则含先生向与会代表介绍了沃特世Xevo TQS质谱仪。Xevo TQS质谱仪独有的创新性离轴离子源技术,增大了离子的传输速率,并同时降低了背景干扰。而3ms内即可将MRM和全扫描模式进行快速切换也是其亮点之一。另外,王则含先生还介绍了沃特世公司最新的ASAP — 即大气压样品直接杆在食品及化工中的应用。   赛默飞世而公司的卢玲博士与参会代表一同回顾了赛默飞世尔气质联用仪发展历程。自1968年首次推出商业化四极杆质谱以来,赛默飞世尔已推出了多个系列气质联用产品,并且都在不同的应用领域发挥着各自的作用。赛默飞世尔本着创新的理念,不断改进离子源,离子通道及分析器,使仪器更加便捷、高效。   布鲁克公司张欣怡博士同样对布鲁克的产品进行了简单的回顾,并重点介绍了三款2010年推出的质谱新品,包括最新的autoflex™ speed MALDI-TOF(/TOF)、amaZon SL离子阱质谱仪和solariX ™ MALDI-FTMS质谱仪。 沃特世公司王则含先生 赛默飞世尔卢玲博士 布鲁克公司张欣怡博士   华质泰科的刘春胜博士介绍了DART(实时直接分析)及ASAP(大气压固体分析探针)技术,其表示DART凭借其无离子抑制、无溶剂效应等优点被应用于药片分析、药品打假、日用品检测及指纹分析等领域,而ASAP则多用于快速检测。   岛津公司的平野一郎先生向参会代表介绍了岛津公司最新推出的首款三重四极杆液质联用仪LCMS-8030。该系统的CID碰撞室采用了岛津公司专门开发的UF Sweeper® 碰撞室,起到防止残留离子影响下一化合物测定的作用,消除记忆效应,可以满足食品中残留农药、兽药及药物筛选中的定性定量分析。此外,岛津公司还特举办一场技术交流会,就LC-MS 830进行深入的交流。(相关新品报道:岛津首次推出三重四极LCMS 定位中端市场) 华质泰科刘春胜博士 岛津公司平野一郎先生 岛津技术交流会现场   此外,在此次会议上,沃特世、AB SCIEX、安捷伦、岛津四家公司还举办了晚宴,安捷伦公司更为参加晚宴的嘉宾准备了一场富有广西民族特色的表演和丰富的礼品。 AB SCIEX 公司中国区市场部经理蒋宏键先生致辞 AB SCIEX 公司晚宴现场 沃特世公司中国区市场总监舒放先生致辞 沃特世公司晚宴现场 安捷伦公司晚宴现场 安捷伦晚宴上对歌表演
  • 邀请函 | 电镜样品前处理及固体样品金相制备技术交流会
    在电镜样品观察与分析的应用过程中,要想获得样品的真实形貌,以取得准确的分析结果,电镜样品的前处理技术至关重要。材料性能与应用的复杂多样,决定了不同样品的电镜前处理方法的差异性。此次会议为加强技术交流,分享先进、科学的制样方法,东莞理工学院分析测试中心联合广州领拓仪器科技有限公司围绕冷冻超薄切片仪、离子减薄仪、三离子束切割仪、精研一体机等电镜样品前处理仪器,举办此次针对样品制备的应用技术交流会。主办单位:东莞理工学院分析测试中心徕卡显微系统(上海)贸易有限公司广州领拓仪器科技有限公司会议时间 2023年9月27日 会议费用免费,包含午餐(东莞理工学院第一食堂3)会议议程注意事项:▲9:00-12:00为样品前处理技术分享&现场答疑会议,会议地点:东莞理工学院学术会议中心多功能厅,由于场地座位有限,报名人数限制在100人▲14:00-17:30为现场设备操作应用讲解,由于实验室空间有限,本次现场讲解限制20人以内,需提前请联系领拓仪器报名,先到先得,报名截止时间:9月25日如需报名,请拨打电话 400-860-5168转2826 和我们取得联系
  • 286万!长江科学院水域全组份温室气体通量自动监测系统设备购置
    项目编号:YZJ-2022-007项目名称:长江科学院水域全组份温室气体通量自动监测系统设备购置预算金额:286.0000000 万元(人民币)最高限价(如有):286.0000000 万元(人民币)采购需求:通过购置水域全组份温室气体通量自动监测核心科学仪器设备,构建水域温室气体通量组网自动监测系统,分别在温室气体空间差异性显著的水库坝前和支流消落带两个典型区域设置自动在线监测系统,实现水域温室气体通量数据多点原位同步、连续实时观测,支撑长江流域大型湖库水体温室气体源汇变化公益性科学研究。本次招标设备及服务内容包括:序号设备名称单位数量备注水域全组份温室气体通量自动监测系统1水域全组份温室气体通量分析仪台2接受进口设备投标2多点采样仪台2接受进口设备投标3野外分析小屋及太阳能供电模块个2不接受进口设备投标 合同履行期限:合同生效且支付预付款后150天内交货,交货后30天内完成调试(不可抗力因素除外)。本项目( 不接受 )联合体投标。
  • 质谱进行微生物鉴定的优劣分析
    伴随着医学技术的迅猛发展,质谱技术快速走进人们的生活,特别是在医学中的应用越来越广泛,质谱技术在临床中快速鉴定细菌的成果颇为显著。近年来,全国各大检验室大力引进前沿的检测技术,主要针对微生物领域进行精准检测,质谱技术检测具有操作步骤简单、程序自动化和结果准确率高的优点,能够有效对微生物进行鉴定,此外,质谱技术具有高通量、高灵敏度和高特异性,基于此特点,该技术应用在临床微生物检测上,取得了惊人的效果。总而言之,质谱时代已经到来,打破了传统的微生物鉴定局限,为我国的医疗临床事业作出了巨大的贡献。一、质谱技术的应用原理及优势大量实验研究结果显示,质谱技术的工作原理很复杂,主要是对被检测的标本离子质荷比进行详细测定,采用标本与激光辐射基质混合点相结合形成结晶的方式,力争将标本通过基质分子吸附的方式将其电离,形成完全不相同的带电离子。同时,在带电离子的动能加速下,快速形成聚焦,从而进入质谱技术分析仪器科学分析。在微生物的检验中,质谱技术在一定程度上具有明显的优势,其主要优点在于检验时对标本的要求很低,不像传统的检验需要将标本进行分离甚至是提纯,质谱技术可以直接进行点样。与此同时,质谱技术检验微生物的准确性非常高且操作方便快捷。二、质谱技术在鉴定检测中的具体应用(一)细菌鉴定检测质谱技术应用于临床检验时可以对原始的样本进行检测,也可以对已经分离的纯菌落进行检测。实践证明,临床检验标本时采用质谱技术进行检测,其标本可以是原始样本,还可以是通过相关技术已经分离的纯菌落。临床上,质谱技术在对革兰氏阳性、阴性细菌进行检验鉴定时,其检验结果的准备性很高,但是,同样的标本采用原始检验方法进行对比,其结果相差很明显。在用原始方法与质谱检验方法检验革兰氏细菌的结果对比中,质谱技术检验结果明显比原始技术检验结果准确度高,同时采用质谱技术检验获取结果的时间更短,二者检验结果的差值在统计学上具有一定的存在意义。除此之外,质谱技术在细菌鉴定检测中还有一个特殊的优势,即能够将相同或相近的菌株准确区分开,从而快速鉴定出多种细菌的不同类型、各自的属性及种类等,最主要的是其准确率相当高,能够达到90%-95%左右,此外,在细菌鉴定中还有发现新型病原菌的可能。(二)真菌鉴定检测针对于真菌鉴定检验,质谱技术检验结果对比传统技术具有很高的精准率。在二者的真菌鉴定检测结果中,质谱技术检验结果要明显比传统检验方法更准确,且检测时常较短,其检验结果存在较大的差异性,在统计学上具有重要的存在意义。分析结果表明,因为真菌本身很干燥,不轻易挑选菌落,这种情形能够导致靶点涂菌分布不均匀,再加上检验人员如果在涂菌时涂得过薄,最后影响结晶不能完好形成,基于此特点,原始方法鉴定真菌,其鉴定检测结果与真实结果差异是非常大的。(三)药物敏感性检测临床上,质谱技术还可以对药物的敏感性进行检测,其检测结果具有极高的准确率,而且针对于药物敏感性的检测,质谱技术检验结果用时要比传统技术短很多,可以大幅度降低技术人员的劳动成本。质谱技术与传统技术在药物敏感性的检测中,除了在检测时间和检测结果上有很大的差异性外,在检测范围上也有所不同。传统技术检验范围具有一定的局限性,能够检测极少数的细菌,而质谱技术恰恰相反,可检测的范围十分广泛,且具有检测人工成本低和资源节约的作用。三、质谱技术的发展前景临床上,血液感染时一种十分严重且常见的感染性疾病,该疾病经常需要使用抗生素来治疗,但是由于抗生素使用的不规范,加上不间断的侵入性治疗方案陆续实施,导致每年因血液感染的发病机率持续升高,引起了医学界的高度关注。在过去应用传统的方法检验临床数据时,血培养鉴定结果经常需要很长的时间,进而严重影响治疗的最佳时间,因此,质谱技术应用在微生物检验上,解决了以往医疗上的大难题。大量的临床数据研究结果指出,根据目前的医疗科学技术能够把血液中的致病细菌大量提取出来,然后应用质谱技术检验细菌,对比之前的平板培养技术,其结果更加精准且耗时短。专家指出,有相关学者利用常规技术和质谱技术鉴定血培养结果,得出针对于血培养结果的鉴定还是质谱技术更准确、更快速,且具有明显的统计学意义。四、质谱技术存在的缺陷目前,在现代微生物检验技术中,质谱技术有着诸多优势,对比传统的检测技术,最明显的优势就是检验结果精准且用时很短,同时具有操作简单便捷、程序自动化的特点,但是在临床大量的实际检验中,质谱技术还是存在一定的缺陷,值得相关人员去大力研究。临床上,质谱技术是无法精准检验结构较为特殊的微生物菌种,例如罕见的菌种、新出现的菌种、复杂混合的菌种或与图谱极为相似的菌种,在检验结果上存在着一定误差。质谱技术检验细菌出现这种结果的原因是目前已有的数据库并不完善,现有数据库中已有的标准菌株图谱是有限的,质谱技术的数据库还需要持续不断的完善,因此在微生物鉴定的结果中会产生一定的差异,更无法对新型菌种和特殊菌种进行准确鉴定。除此之外,由于质谱技术刚刚在国内兴起,是一项新型高新技术,在微生物鉴定过程中要求技术人员的操作能力比较强,因技术员的相关知识匮乏、器械不充足或检验手法不熟练等因素都有可能对检验结果形成一定的差异,导致结果不准确。同时,质谱技术检验微生物是一种新型的技术方法,检验时需要采购相应的仪器,价格高昂的检验仪器导致市场推广难以进行。近年来,科学技术的高速发展有效推动了我国社会的进步,其中,作为重要的鉴定技术之一,微生物鉴定技术可以帮助医疗人员进一步实现对于病原微生物的合理理解与充分认识,基于此,医疗工作者在临床过程中可以进一步结合相关结果对于患者的健康情况进行全面分析,对于后续治疗方案的合理制定具有良好的促进意义。近年来,在科学技术的引导下,质谱技术在我国临床微生物鉴定工作中展现出了良好的应用价值,从而受到了广大医疗行业从业者的高度关注。总的来看,与传统微生物鉴定技术相比,质谱技术具有良好的应用优势,可以进一步提升微生物鉴定工作的效率与准确性,然而,该技术仍存在一定的发展空间,因此,为了更好地应用该技术为医疗行业服务,相关研究人员仍需结合大量临床实践合理做好对于质谱技术的探索与改良。
  • 探索中药检测与人工智能的跨界合作,打造真正的智能检验实验室
    借力信息技术实现智慧监管,是当下全球药品监管发展新趋势。针对中药检验实验室发展瓶颈,深圳市药品检验研究院、中国食品药品检定研究院中药民族药检定所与睿科集团股份有限公司因势而谋、因势而动,共同搭建智能检验设备研究与应用新平台,以解决中药检验领域人力资源不足、检验任务繁重、检验效率难以提高的难题。近日,我们特别采访了深圳市药品检验研究院中药检验室副主任苏畅博士,苏博就中药检验领域面临的挑战、难点、主要对策给出了深刻的见解。苏畅 博士深圳市药品检验研究院中药检验室副主任,中山大学植物学博士,主任中药师。主要从事中药质量控制新方法与DNA分子鉴定研究。先后完成国家科技部重大专项、国家自然科学基金、深圳市科技计划项目10余项;完成中药质量标准提高及补充检验方法共30项;为《香港中药材质量标准》、《美国药典》、《欧洲药典》、《德国药品法典》中药质量标准项目主要参与人。开展“中药智能检验机器人”设计研发和中药数字标准研究。参与科研项目获广东省科学技术一等奖、中国药学会科学技术三等奖、深圳市科学技术奖(标准奖);发表论文23篇(SCI收录论文6篇);参编专著8部;申请发明专利7项(已授权4项)、获实用新型专利6项、计算机软件著作权1项。“开发智能化实验室设备是多层级人员共同的急切的需求”随着中药分析技术的快速发展,中药的质量标准体系也日趋完善,1963年版的《中国药典》只有四百多个中药品种,到了2020版,药典收载的中药品种已经提升到了两千七百多个。中药抽检力度的持续加大,质量标准和法规也日趋完善,民众用药也就更加安心了。大家对质量与安全风险的认识逐步地深入,对中药检测行业也提出了更高的要求。如何保持在现有的检验人力成本不变的同时,既高效又准确地完成检验任务是摆在所有中药检验机构眼前的一个难题。我们认为实验室自动化设备是提高检验效率的有效手段,但是现有的自动化设备只能完成单一的检验操作动作,实验员们依然需要每天奔波于不同的房间内,完成简单低效能的动作,他们只能人工串联起整个的实验流程。同时,对于实验室管理者们,检验员无意识的忙中出错,由此带来的数据准确度问题以及人员流动性问题、培训成本、时间成本等诸多问题,也是非常苦恼的一件事。所以开发更加智能化的实验室设备,也是所有中药检验机构、多层级人员共同的急切的需求。“Alpha Test 2,依靠柔性化的参数设置与差异性的动作串联组合,适用于多种分析方法”STR转送机器人(前)和Alpha Test 2(后)Alpha Test 2,我们也叫它专家型中药智能检验机器人,是由我们深圳药检院和中检院中药民族药检定所联合组织策划研发的,它主要应用在中药的农药残留和真菌毒素检验检测项目中。与常量分析检验项目不同,这些痕量分析项目,对精确度的要求更高,对人员的专业技术能力要求也更高。由于样品制备过程通常由10-30个操作动作串联组成,一旦忙中出错,追溯调查和原因分析也是非常困难。因此我们设计时,首先对全流程的实验动作进行拆解,再逐一转换成机械动作,最后依靠强大的底层逻辑算法,最终实现最优的时间分配,提高了仪器的利用效能。同时柔性化的参数设置与差异性的动作串联组合,也能适用于更多的中药品种和更多的质量标准分析方法。依靠强大的底层逻辑算法,最终实现最优的时间分配“在产品迭代过程中积累雄厚的核心技术,既节省产品研发成本,又降低试错几率”近年来,国产设备发展的速度非常快,从民族情怀的角度,我们希望大力地支持民族企业,从另一方面,越来越多的性能更好、功能更全、价格更实惠的国产设备,也给了我们极大的信心。睿科集团深耕于小型前处理设备的研发,它的单机产品得到了市场的广泛验证,他们在产品在迭代的过程中积累了雄厚的核心技术,具有比较扎实的研究基础。如果将这些核心技术整合、串联、集成,就会很快地形成智能化的设备,这样,对于产品研发来说,极大地节省了产品的研发成本,也将试错的几率降低到了最低点。Alpha Test 2具备自动加液、倾倒分取、视觉定容、自动过滤至色谱瓶(图中从左至右)、自动开关盖、均质、离心、真空平行浓缩、固相萃取、涡旋、自动过滤至色谱瓶等多个功能模块“打造真正的智能检验实验室,逐步实现在试剂试药仓储、器具清洁、样品前处理和分析检测四大体系的无人工干预”未来,我们希望借助于中国中药协会中药数字化专业委员会,以及深圳药检院、中检院、睿科集团三方共同成立的“智能检验设备研究与应用联合实验室”等多个平台,同时联合更多的检验机构,打造真正的智能检验实验室,逐步实现在试剂试药仓储、器具清洁、样品前处理和分析检测四大体系的无人工干预,满足全过程的可追溯和数据完整性,更好地为支撑政府智慧监管、实施健康中国战略贡献力量。
  • 破局同质化竞争,加湿器企业不惧“李鬼”扰!
    破局同质化竞争,加湿器企业不惧“李鬼”扰! 【新闻导读】所谓同质化,其实就是同一个行业的一些企业在竞争激烈的环境中不懂得如何去应变和创新,他们只是依靠自己的经验来应对不断变化的市场环境; 国内的一些企业面对激烈的市场竞争所采取的传统武器就是大打价格战,其实价格战背后的就是产品同质化,而产品同质化的本质就是观念同质化——生产导向,这是工业革命以来形成的传统思维;现在不少加湿器企业如今正陷入这种传统思维中不可自拔。 这种思维对加湿器企业的危害是致命性的,它的可怕之处还在于大部分高层管理者始终坚持以产品和推销为核心的生产导向观念,企业经营管理的重点就是生产,然后把产品推销出去。 因此,在这种产品同质化、观念同质化的市场竞争中,加湿器企业获胜的关键,就在于如何让思维转变跳出误区。要真正有效地应对这种局面,就要求企业必须调整自己的思维方式,运用全新的理念来思考。 加湿器行业,可以说同质化的影子遍及行业、企业的方方面面。从产品到创新,从营销到管理,从品牌到设计,甚至连商标都形同孪生。那么加湿器企业应该如何充分利用同质化时代下的营销"兵法"在竞争中占上风呢? 加湿器企业老板的宏观把握,决定了企业生存与发展,正确把握品牌建设才能发挥出品牌的实力所在。业内人士表示:"随着加湿器行业产品同质化、观念同质化日趋严重,企业亟需品牌化生存发展,以形成产品、服务、管理三者互相配合支持的核心竞争力。 由于多年的同质化发展,导致加湿器行业产品缺乏个性化设计,自主品牌建设动力不足,产业因同质化而身陷价格战漩涡、低水平重复建设、催生产能过剩。"可以说,各家企业推出的创新产品虽神不似,但形似+价格的组合,让"李鬼"滋生,甚至"李鬼"打败"李逵"的现象时有发生。 但同质化并不可怕,加湿器企业要做的是在同质化下找到本身环境的差异化,而具有差异性的品牌化建设无疑会成为加湿器企业在今后力争上游的利器,破局同质化竞争,加湿器企业才能不惧"李鬼"扰!
  • GCMS和LCMS在烟草成分研究中派上大用场
    烟草的风味以及吸烟的危害性均与烟叶的化学成分密切相关。烟叶的成熟度和生长环境会影响烟草中次生代谢产物的形成。鉴于此,研究不同种植区不同生长阶段烟草的化学成分可以为烟草的种植和采收期的选择提供科学依据。   中国科学院成都生物研究所夏兵博士与中国科学院昆明植物研究所科研人员合作,采集了四个不同生长阶段并种植在三个种植区的同一烟草品种共12批烟草样品,利用GC-MS和HPLC-PDA-QTOFMS的方法分别分析了烟草中的脂溶性成分和极性成分。   GC-MS分析结果表明,在烟草移植生长40天采收的样品中含有更多的脂溶性成分,而在移植生长100天采收的烟草样品的脂溶性成分含量最少。   我们通过HPLC-QTOF-PDA方法初步鉴定了12批烟草样品中的主要化学成分,并且定量测定了其中的8个主要成分,包括5个生物碱、2个多酚和一个香豆素。结果表明,不同种植区、不同生长阶段的烟草主要成分的含量差异性显著。12批烟草样品中的烟碱含量有明显的差异,烟碱含量最高的是采自河南郑州生长40天的烟草样品(ZZ-T 25399.39 ± 308.95 &mu g/g),而烟碱含量最低的是采自贵州遵义生长60天的样品(ZY-X 1654.49 ± 34.52 &mu g/g)。芦丁含量最高的是采自云南江川生长60天的烟草样品(JC-X 725.93 ± 40.70 &mu g/g),而芦丁含量最低的是采自贵州遵义生长60天的样品(ZY-X 87.42 ± 2.78 &mu g/g)。   本研究为烟草的成熟度评估、香型鉴定以及其他植物中次生代谢产物的分析提供了方便快捷的方法。   本工作已发表在Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2014, 62: 4979-4986。
  • 全自动ICP-MS分析法助力建设分布式检测平台
    4月19日,第十三届中国科学仪器发展年会(ACCSI 2019)的检验检测产业峰会上,核工业北京地质研究院副总工程师兼分析测试研究中心主任郭冬发老师发表了《基于物联网的分布式检测平台及其应用实践——基于ICP-MS技术的全自动分析法》的大会报告,带来最新前沿ICP-MS技术应用分享,引爆全场。郭老师在报告中指出,针对目前分析人员面临的实验室标准化差异,检测方法不统一以及人、试剂、实验室之间存在差异性等难点与痛点,提出建设检测仪器自动化、数据智能化处理的分布式检测平台,为在场嘉宾重点介绍了基于ICP-MS技术的全自动分析法。全自动ICP-MS分析系统是由杭州谱育科技发展有限公司(以下简称”谱育科技“)自主研发智造的,系统采用自动消解技术与先进的ICP-MS分析方法相结合,一键式实现了从样品消解到分析全过程自动化操作。该系统由分析模块、全密闭自动消解模块、可配置石墨或者微波消解、全自动加酸、定容模块、自动进样及控制系统组成。系统高度自动化、智能化,将实验员从手工实验重复劳动中解放出来,使其有精力投入到数据质控、数据综合评价分析等更重要的事情中去,引领了全球仪器发展的新潮流。目前该系统已完成大气、水、土壤重金属分析国标方法的验证,完全满足分析要求,获得市场积极反馈和用户好评。谱育科技将继续砥砺前行,始终坚持以客户需求推动技术创新,让谱育智造更好地助力建设分布式检测平台,打造未来智能实验室。
  • 仪器观测发现,银河系有些正常,但不完全正常
    用斯巴鲁望远镜(亦称昴星望远镜)对九个遥远星系进行的新观测表明,与银河系周围的卫星星系相比,主星系周围的较小卫星星系群具有重要的相似性和差异性。这表明银河系是一个有点正常的星系,但不是完全正常的。这个结果对于理解我们可以在多大程度上将我们对本地环境的了解应用于宇宙的其余部分非常重要。图1 九个观测到的星系之一(NGC 3338)。这个螺旋星系距离地球约7600万光年,质量类似于银河系天文学家总是试图弄清楚我们在天空中看到的有多少是典型的,有多少是当地独有的。正如研究其他恒星周围行星的能力为我们提供了关于太阳系行星的新见解一样,天文学家现在可以详细观察遥远的星系,并将它们与我们对银河系的了解进行比较。像银河系这样的大型星系被较小的卫星星系所包围。在银河系周围已经探测到50多个卫星星系,远远低于理论上的预期。此外,银河系的卫星星系被发现聚集在一起,而预测表明它们应该均匀分布。由日本国家天文台(NAOJ)的研究人员领导的一个小组使用斯巴鲁望远镜拍摄了九个质量与银河系相似的星系的图像,每个星系距离约5000万至8000万光年。在这些图像中,该小组成功地探测到了93个微弱的小卫星星系的候选者。每个主星系的卫星数量差异很大,但与银河系周围的卫星星系数量相当,这表明银河系的卫星数量是正常的。此外,卫星星系均匀地分布在主要星系周围 匹配预测,但不匹配我们对银河系的了解。图2 部分检测到的卫星星系,大多数卫星星系都是微弱和延伸的NAOJ的研究员Nashimoto(目前是东京大学的JSPS研究员)评论说:“这些结果是统计检查与卫星星系有关的各种问题的宝贵信息。另一方面,一些物体没有被清楚地识别为卫星星系,我们希望通过进一步的观测来识别它们。卫星星系为主星系如何形成提供了线索,因此提高我们对它们的理解有助于我们了解星系的演化,特别是银河系,它创造了地球和生命可能形成的条件。
  • 清华大学张新荣组成功开发全新单细胞检测方法
    当前,在细胞或亚细胞水平的分子分析,即无论是被选择的分子分析或是细胞代谢物的分析,对于相关研究人员而言依然是一项挑战。而为了更好地了解复杂的生物现象(例如:生物体系的差异性可能导致在不同的细胞之间,甚至是不同的亚细胞区室之间产生一个代谢物梯度),科学家们需要开发可以在细胞水平检测代谢物的方法。现有的一些方法虽然有其各自突出的优势,但也依然存在一些局限。例如:荧光显微镜的检测能力依赖于所使用的分子探针,这可能会导致一个较低的方法特异性。此外,对一个给定分子进行荧光标记,很可能对它的位置和生物功能产生影响。近些年,基于质谱技术的单细胞分析方法也开始逐渐发展起来(包括:MALDI-TOF和二次离子质谱 SIMS),它们无需荧光标记,尤其适于未知分子的检测。但是这两种方法通常需要真空条件,从而很难进行活细胞检测。此外,科学家们也在尝试使用激光剥蚀电喷雾离子化质谱进行单细胞分析工作。 最近,清华大学张新荣研究组开发了一种基于探针电喷雾质谱技术(PESI-MS)的单细胞检测方法,成功实现了在细胞和亚细胞水平的代谢物检测。他们将一种针尖直径约为1微米的钨探针插入活细胞以富集代谢物。而被富集的代谢物从该探针的针尖上可以被直接解吸附/离子化,从而极大地改善了检测灵敏度。较之其他需要预先洗脱被富集分析物的方法,该方法的灵敏度提升了约30倍。这一方法目前已被初步应用于单个洋葱细胞代谢产物的检测。
  • 2018广州国际分析测试展-我们来了
    万众期待的广州国际分析测试及实验室设备展览会暨技术研讨会(CHINALAB2018)于3月26-28日在广州保利世贸博览馆拉开帷幕。 该展会由中国广州分析测试中心、广东省科技合作研究促进中心以及国药励展展览有限责任公司联合主办,是华南地区规模最大,规格最高的分析测试设备展览会,云集逾四百家分析仪器及实验室设备企业。 大连依利特分析仪器有限公司携EClassical 3100高效液相色谱仪及Supersil系列色谱柱亮相该展会。依利特致力于为客户提供更优质产品和服务。 大连依利特在此次展会上展出的Supersil系列色谱柱,能够满足多数样品的分析要求,其色谱分离效能更高、使用寿命更长、批次差异性更小。 Supersil系列色谱柱具有独特的表面处理技术,确保硅胶表面的均一性和惰性,极窄的孔径分布,极均匀的粒度分布,极佳的批次重现性;极低的金属离子含量(≤10PPM);通过多次的封尾技术,最大限度的消除了残余硅羟基的影响;具有更强的酸碱耐受性,PH值范围更广,从而扩大色谱柱的使用范围。 大连依利特秉承着“严谨务实,精益求精”的方针,从客户需求的角度出发,严格把关产品生产的每一个细节。大连依利特不断的自我超越,为客户提供技术先进、质量可靠的优秀产品。
  • “小贝开讲”之流式细胞学在淋巴瘤检测中的应用
    时间:2018年11月1日 19:30 - 21:00内容简介:淋巴瘤是发生于淋巴结和/或结外淋巴组织的一组造血系统恶性肿瘤,不同类型的淋巴瘤在临床病程、治疗方案及总体预后方面具有很大的差异性,因此准确的诊断及分型至关重要。但淋巴瘤的确诊和分型则必须依赖免疫表型的检测分析。那流式细胞学是如何检测免疫表型的?在淋巴瘤诊断中具体有何应用?结果如何判读?检测过程又是怎样的呢?此次讲座,我们非常荣幸的邀请到了上海瑞金医院血液学研究所流式细胞室负责人翁香琴老师,主要围绕《流式细胞学在非霍奇金淋巴瘤诊断中的专家共识》,给我们分享一下流式细胞学在淋巴瘤检测中的应用。主讲人简介:翁香琴 上海瑞金医院血液学研究所流式细胞技术平台 助理研究员遗传学专业,助理研究员,2003年开始负责上海瑞金医院血液学研究所流式细胞技术平台。 主要研究方向:多参数流式细胞术在血液系统肿瘤诊断及MRD监测中的应用,并以第一作者身份发表相关SCI论文数篇。参与执笔撰写《流式细胞学在非霍奇金淋巴瘤诊断中的应用专家共识》和《多参数流式细胞术检测急性白血病及浆细胞肿瘤微量残留病专家共识》。 担任中华医学会免疫学分会流式细胞学组全国委员。
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