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质谱分析法

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质谱分析法相关的资讯

  • 粒粒皆信息:什么是单颗粒物/单细胞ICP-MS质谱分析法?
    在使用电感耦合等离子质谱法(ICP-MS)进行分析之前,对含有颗粒状残留物的液体样品进行适当的酸消解仍是标准前处理步骤。采用此类或类似样品前处理后,所记录的ICP-MS数据也跟整体粒子数量以及种类连在一起,对需要分析要求更加精细的应用不完全满足需求。2003年,Degueldre首次证明了ICP-MS质谱法可以定量检测单个颗粒物,并引入了单颗粒物(single particle-sp)ICP-MS质谱分析的概念[1]。spICP-MS质谱分析法可以测量单个颗粒内含所有元素的质量以及总颗粒物数浓度,并且提供比其他分析技术好得多的检测极限(微克/千克)。如果有颗粒物的密度和形状信息,还可以根据spICP-MS记录的质量估算单个粒子的直径大小。单颗粒物产生的ICP-MS信号的持续时间非常短(几分之一毫秒)。如果使用扫描型质量分析仪(如四极杆或扇形场等),在毫秒尺度的瞬态信号时长内无法持续记录所有元素信息,通常只能提前选择颗粒物内的一个或两个元素进行数据采集,可能错失其他或关键信息,同时也需要耗时耗力多次重复实验来得到完整的原始数据库。而飞行时间(TOF)质量分析仪可以瞬时测量所有元素(及其同位素),从而能够测量粒子的完整多元素组分信息。如今,spICP-MS质谱分析法最常用于表征无机纳米粒子以及研究其与环境样品[2]和生物系统[3]的暴露影响。spICP-MS质谱并非仅仅限于上述这些领域。另一个引起业内关注的应用是使用spICP-MS质谱仪在线分析大气环境气溶胶中的单个微米/纳米颗粒物[4]。 单颗粒物ICP-MS质谱仪是如何工作的?单颗粒物ICP-MS质谱分析具有以下两个主要要求: 样品中的颗粒物数浓度非常低,以降低将多个颗粒物同时引入ICP-MS质谱仪的可能性 质谱质量分析仪以不到2毫秒的驻留/积累时间不间断运行,以观察持续的单颗粒物事件在实践中,我们可以将任何液体样品导入ICP质谱系统,当中一些液体样品在颗粒物传输和电离方面比其他相对更加高效。取决于采用ICP质谱仪的硬件配置,颗粒物悬浮液通常被稀释到10万-100万个颗粒物/毫升的浓度。当液体样品中的颗粒物数量足够少时,单位时间将只有一个颗粒物进入ICP系统。进入等离子系统,颗粒物将被气化、雾化和电离,形成元素离子。所生成的离子将通过多级差分压强接口从前端ICP系统导向下游质量分析仪,该减压接口用于调节ICP大气压进样口与低压(如10-6毫巴)质量分析仪之间的压力差。逐步减压过程中,系统内置离子光学元件将离子最大效率地传输到质量分析仪。质量分析仪利用电场和/或磁场在离子撞击检测器之前根据其质荷比(m/Q)对元素离子(同位素,或氧化物等)进行有效分离。所生成的质谱图显示在每个质荷比下记录的离子数量。质荷比可用于定性元素(或干扰物)类别,而信号强度则用来定量元素浓度。经ICP源后单颗粒物离子事件产生非常快速的瞬态信号(信号尖状突起),总持续时间一般只有几分之一毫秒。因此,质量分析仪的响应速度需要适配或者更快,从而完整的记录多种离子信号。如前所述,扫描型质量分析仪通常仅针对一种或两种元素,而TOF质量分析仪则能够瞬时记录单颗粒对应的整张质谱(所有质荷比),同时也包含了元素同位素和可能的氧化杂质信息。对于所记录的任何元素(基于质荷比),在瞬态单颗粒物事件持续时间内观察到的总离子信号与单颗粒物中该元素的质量成正比。ICP-MS质谱仪检测到的单颗粒物事件(瞬态信号尖峰)频率则与引入液体样品中的颗粒物数浓度成正比。值得注意的是,不包含信号尖峰的连续平滑信号区域(类似于信号时序图中的背景信号)则代表溶解在液体样品中的相应浓度信息。 为确保所记录的质谱数据包含,且只包含来自单个颗粒物的信号,质量分析仪必须以较快的数据采集效率运行[5]。随着数据采集所需时间的增加,包含两个或多个连续颗粒物信号的事件数量将会相应增加,这会导致后续结果的分析和解读产生偏差。此外,通过在高瞬时分辨率下采集数据,还可以提高信噪比(SNR):与粒子共同单位时间内噪声(对应无颗粒物事件)越少,谱图信噪比将越高,空间检测限则越好。使用spICP-MS质谱仪可实现的空间检测限与特定的元素和其同位素相关,通常在10纳米至数百纳米范围内。无论是将所记录的信号强度转换为元素质量,还是将颗粒物事件频率转换为粒子数浓度,均需要对仪器进行适当的校准。通常,基于参考颗粒物进行校准是最直接的方式,但由于缺乏这些标准颗粒物,这种方式并不直接适用。因此,Pace等 [6]提出了一种替代校准程序,即使用元素标准溶液,同时利用标准程序确定颗粒物传输效率和检测效率。许多分析实验室都在使用这种方法,但其他不同的校准概念在相关文献中也有报道 [7]。超纯水是与ICP-MS质谱仪最兼容的单颗粒物分析溶剂,提供最佳的检测限,但其并不适用于所有系统。此外,在适当样品稀释或颗粒物提取成后,也可以在更复杂的样品基质中进行单颗粒物分析[8],[9]。单颗粒物多元素ICP-MS质谱仪使用由四极杆或扇形场质量分析仪为主的ICP-MS系统进行单颗粒物分析仅限于信息相对简单的样品(比如单元素金属或个别氧化物粒子),因为这类质量分析仪只能在瞬时单颗粒物事件持续时长内记录一种或两种元素信号。相比之下,飞行时间质量分析仪(比如TOFWERK icpTOF系统)则可以记录每个单颗粒物内所有元素及其同位素信号。因此,除了报告元素质量和数量浓度外,基于飞行时间(TOF)的质谱仪还可以精准表征粒子的多元素组分,排除可能的杂质干扰。这种独特的功能对于快速增长的复合纳米粒子分析应用潜力巨大。此外,初始的简单粒子在暴露于复杂环境后经常会发生组分变化,这也使它们的特性和相互作用途径发生变化。单颗粒物多元素ICP-MS系统可以提供有效的方法用于研究这些过程。随着纳米颗粒物在日常产品应用范围和生产规模的持续增加,人们越来越担心其对环境和生命系统(包括人类)可能造成的潜在负面影响。与类似的天然源颗粒物相比,释放到环境中的工程纳米材料的浓度仍然非常低。有效检测出这些人造颗粒物对预测其未来对环境和生命系统的影响至关重要。可以想象,要在复杂的环境背景中准确识别出低浓度颗粒物非常具有挑战性。最近,相关研究人员提出使用多元素spICP-MS质谱分析法对单颗粒物进行指纹识别,提供了解决该问题的一种可能解决方法。举例来说,业界已成功运用该方法在含有天然铈粒子的复杂背景下追踪土壤中的二氧化铈(CeO2)工程纳米颗粒物[2]。延伸阅读1. Degueldre, C. and P.Y. Favarger, Colloid analysis by single particle inductively coupled plasma-mass spectroscopy: a feasibility study. Colloids Surf., A, 2003. 217(1-3): p. 137-142.2. Praetorius, A., et al., Single-particle multi-element fingerprinting (spMEF) using inductively-coupled plasma time-of-flight mass spectrometry (ICP-TOFMS) to identify engineered nanoparticles against the elevated natural background in soils. Environ. Sci.: Nano, 2017. 4(2): p. 307-314.3. Scanlan, L.D., et al., Silver Nanowire Exposure Results in Internalization and Toxicity to Daphnia magna. ACS Nano, 2013. 7(12): p. 10681-10694.4. Suzuki, Y., et al., Real-time monitoring and determination of Pb in a single airborne nanoparticle. Journal of Analytical Atomic Spectrometry, 2010. 25(7): p. 947-949.5. Hineman, A. and C. Stephan, Effect of dwell time on single particle inductively coupled plasma mass spectrometry data acquisition quality. Journal of Analytical Atomic Spectrometry, 2014. 29(7): p. 1252-1257.6. Pace, H.E., et al., Determining Transport Efficiency for the Purpose of Counting and Sizing Nanoparticles via Single Particle Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry. Analytical Chemistry, 2011. 83(24): p. 9361-9369.7. Gschwind, S., et al., Capabilities of inductively coupled plasma mass spectrometry for the detection of nanoparticles carried by monodisperse microdroplets. Journal of Analytical Atomic Spectrometry, 2011. 26(6): p. 1166-1174.8. Peters, R.B., et al., Development and validation of single particle ICP-MS for sizing and quantitative determination of nano-silver in chicken meat. Analytical and Bioanalytical Chemistry, 2014. 406(16): p. 3875-3885.9. Mitrano, D.M., et al., Detecting nanoparticulate silver using single-particle inductively coupled plasma-mass spectrometry. Environmental Toxicology and Chemistry, 2012. 31(1): p. 115-121.
  • 国家药典委员会发布关于通则0400光学分析法修订草案的公示
    2022年12月19日,药典委发布《中国药典》(2025年版)编制大纲。《大纲》指出, 到2025年,全面完成新版《中国药典》编制工作。符合中医药特点的中药标准进一步完善,化学药品、生物制品、药用辅料和药包材标准达到或基本达到国际先进水平,药品质量控制和安全保障水平明显提升。近期,国家药典委员会发布了一系列的修订草案,目的是将中药标准进一步完善,逐步完成新版《中国药典》编制工作。关于通则0400光学分析法修订草案的公示我委拟修订《中国药典》2020年版通则0400光学分析法(原通则0400光谱法)。为确保标准的科学性、合理性和适用性,现将拟修订的标准公示征求社会各界意见(详见附件)。公示期自发布之日起3个月。请认真研核,若有异议,请及时来函提交反馈意见,并附相关说明、实验数据和联系方式。相关单位来函需加盖公章,个人来函需本人签名,同时将电子版发送至指定邮箱。联系人:徐昕怡电话:010-67079522电子邮箱:xuxinyi@chp.org.cn通信地址:北京市东城区法华南里11号楼 国家药典委员会办公室邮编:100061附件:1. 0400光学分析法公示稿2. 0400光学分析法修订说明国家药典委员会2023年04月24日0400 光学分析法修订说明《中国药典》0400 光谱法通则多版未作修订。X 射线衍射法不是严格意义上的光谱方法,而是一种得到广泛应用的非光谱法的光学方法。非光谱中的光学方法中还有很多方法如折射法、散射法,特别是散射光学方法,越来越受到药学的重视,有必要将这些方法归入光学分析法中并进行归属。在光谱法中,原子光谱法除原子吸收光谱法外,常用的还有原子发射光谱法,后者主要有电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-OES)。此外,电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)是以电感耦合等离子体作为激发源,采用质谱分析器检测电离离子的一种无机质谱法,虽然可将其视为电感耦合等离子体原子发射光谱与质谱联用技术,也不是严格意义上的光谱方法。ICP-OES 和 ICP-MS 在药品标准中的应用已很广泛,有越来越多的应用实例收载入药典,有必要对上述方法以及原子光谱法的基本原理和适用性进行定义和归属。2021 年,江苏省食品药品监督检验研究院承担了《中国药典》0400 光谱法通则修订任务,经药典委理化分析专业委员会审议,经过多次修改完善,制订了“0400 光学分析法通则(草案)”,面向社会各界公开征求意见。0400光学分析法公示稿.pdf0400光学分析法修订说明.pdf
  • 岛津发布河水标准物质及自来水中镉的无火焰原子吸收分析法
    根据日本「关于部分修改水质标准相关省令等的省令」(厚生劳动省令第十八号)(2010年2月17日),自来水中镉的标准从0.01 mg/L以下修改为0.003 mg/L以下。新标准已从2010年4月1日开始实施。在新标准中,从过去的4种分析方法中删除了火焰原子吸收法,采用的3种分析方法,1. 无火焰原子吸收法,2. ICP发射光谱分析法,3. ICP质谱分析法。本文介绍对于由日本分析化学会提供的作为认证标准物质的JAC0302河水标准物质(添加),以及在自来水中添加浓度相当于标准值1/10的镉所制成的样品,以无火焰原子吸收法进行分析的实例,并介绍简便的自动稀释再次测定功能。 ■装置和测定条件 装置主机 AA-7000原子化部 GFA-7000自动进样器 ASC-7000 ASK-7000分析波长228.8 nm狭缝宽0.7 nm电流值8 mA亮灯方式BGC-D2石墨管类型热解石墨管进样量2~20 μL(合计进样量为25μL)温度程序干燥 120 ℃灰化 500 ℃原子化 1800 ℃净化 2400 ℃标准液浓度上限浓度0.0012 mg/L(1.2μg/L)干扰抑制剂硝酸钯水溶液5 μL (含钯100 ppm) ■测定结果 制作工作曲线时使用了自动进样器的自动稀释、添加功能,因此,只需在自动进样器中放入稀释液、标准液原液(2 ppb)、干扰抑制剂(硝酸钯水溶液)就可制作工作曲线。根据测定结果。河水标准物质获得了与认证值一致的结果。自来水中添加浓度相对于标准值的1/10的样品,无论真度还是精度都获得了良好的结果。 AA-7000的自动进样器(ASC-7000+ASK-7000)配备了自动稀释再次测定功能。如果使用此功能,则在未知样品浓度超过设置上限时,可以自动地减小采样量重新进行测定。输入未知样品上限浓度,选择自动稀释再次测定,则在测定超过设置上限浓度的样品时,自动减小采样量进行再次测定。自动稀释再次测定的稀释倍率自动地输入自动稀释栏中,显示在实际浓度栏中。通过使用此自动稀释再次测定功能可减轻分析者进行再次测定时的负担。 欲知详情请点击基于无火焰原子吸收法的河水标准物质及自来水中镉的分析。关于岛津 岛津企业管理(中国)有限公司是(株)岛津制作所为扩大中国事业的规模,于1999年100%出资,在中国设立的现地法人公司。 目前,岛津企业管理(中国)有限公司在中国全境拥有12个分公司,事业规模正在不断扩大。其下设有北京、上海、广州分析中心;覆盖全国30个省的销售代理商网络;60多个技术服务站,构筑起为广大用户提供良好服务的完整体系。 岛津作为全球化的生产基地,已构筑起了不仅面向中国客户,同时也面向全世界的产品生产、供应体系,并力图构建起一个符合中国市场要求的产品生产体制。 以“为了人类和地球的健康”为目标,岛津人将始终致力于为用户提供更加先进的产品和更加满意的服务。 更多信息请关注岛津公司网站www.shimadzu.com.cn。
  • 2020年版《中国药典》四部通则增修订解读系列二: 热分析法
    药典相关2020版《中国药典》已于7月2日正式颁布,并于今年12月30日起正式实施。2020版《中国药典》对结晶性检查法、药品晶型研究及晶型质量控制指导原则做进一步的修订,热分析法是研究药物晶型的主要手段,本期咱们就来聊聊新修订的热分析法。晶型研究的重要性您知道为什么有些国产仿制药和国外原研药的药效差异如此巨大吗?答案之一可能就是晶型不同!因为同一药物的不同晶型可能有不同的物理化学性质(比如溶解度、溶出度、生物有效性等)从而影响到药品的有效性、安全性或质量。图1 资料来自网络新闻药品晶型质量研究方法1差示扫描量热仪DSC图2 差示扫描量热仪DSC3DSC既可以定性进行晶型种类鉴别,也可以定量进行晶型含量分析,单一晶型仅有一个熔融吸热峰,而多晶型药品有一个以上的熔融吸热峰。对于单一晶型和混晶原料建立标准曲线,就可以快速获得晶型含量的信息。当然DSC也可用于结晶性检查,晶态物质在升温过程中会有尖锐状吸热峰,而非晶态物质没有吸热峰。下图3是氯磺丙脲DSC升温测试曲线,根据文献氯磺丙脲存在5种不同的晶型,每一种晶型的溶解性不同,这导致在人体中的释放速率不同。通过DSC曲线的熔融温度可以帮助我们快速判断晶体的类型,其中熔点128 ℃和123℃分别是晶型Ⅱ和晶型Ⅲ,也能清晰地看到药物转晶的过程。图3 氯磺丙脲的DSC曲线2热重分析仪图4 同步分析仪TGA/DSC3+热重分析仪可用于假多晶型判定、吸附水和结晶水区别及定量、某些药物的干燥失重或水分测定,同时热重分析仪与质谱仪联用可用于样品中结晶溶剂(含水)或其他可挥发性成分的定性、定量分析等。通过TGA或者TGA/DSC可以快速地测定药物中结晶水的含量和判定假多晶型,图5是一个收录在化学药品对照品图谱集的药物结晶水测试的案例。吸附水的失去是一个渐进过程,而结晶水的失去则发生在特定的温度或温度范围(与升温速率有关),在此温度由于失重率发生了突跃而呈台阶状。结晶水的失去在热重曲线上有失重台阶,而晶型熔融则没有。结合热重和热流曲线,我们准确地判定热重曲线第一个失重台阶是结晶水,含量大概为4.9%,而热流曲线第一个吸热峰不是药品中的某个晶型的熔融,而是结晶水或者说是假多晶型。图5 药物结晶水含量测试3热载台显微镜分析法图6 HS84 DSC 热台系统热载台显微镜法可观测药品的物相变化过程,通过光学显微镜或偏光显微镜直接观测并记录程序温度控制下样品的变化情况。可视化的信息可以帮助我们更好地研究药品的固固转变、结晶等行为。图7是利用DSC 热台系统(图6)将氯磺丙脲从135℃---以10℃/min分别降低到80℃、90℃和100℃恒温,通过显微镜可观察样品结晶过程。由显微热台拍摄的图片我们看到随着结晶温度的提高,成核速率降低,但是晶体生长速率提高,晶胞变大。图7 氯磺丙脲不同温度下结晶(从左到右分别为80℃、90℃和100℃)随着中国药典对药品晶型研究及晶型质量控制的标准日益提高,热分析技术在制药行业必将发挥越来越重要的作用。文末彩蛋立即识别下方二维码或点击“阅读原文”,参与反馈就有机会赢取2020版《中国药典》第四部通则和乐扣乐扣搅拌机哦!奖项设置一等奖 2名:2020版《中国药典》第四部通则二等奖 5名:乐扣乐扣搅拌机* 本次活动有效期至2020年9月15日
  • 流动分析法国家标准/行业标准汇总解读
    流动分析技术是20世纪50年代开发的一种湿化学分析技术,该技术自动化程度高,可批量检测样品,解放了劳动力,提高了工作效率,且具有检出限低、重现性好、分析速度快等特点,已广泛应用于环保、水质、烟草、质检及医学检验等行业,测试项目包括总氰化物、氰化物、挥发酚、阴离子表面活性剂、磷酸盐、总磷、总氮、氨氮、硫化物、六价铬、硝酸盐、亚硝酸盐、COD(Mn)、尿素等。建立流动分析仪器的技术标准,是推动我国流动分析仪器市场健康发展的必然需求。近十年来,流动分析技术相关标准的制修订在有条不紊地持续进行。据统计,已颁布流动分析技术相关的推荐标准有40余项,涉及国家(推荐)标准和方方面面的行业标准,包括:GB/T(土壤和饮用水)、SN(出入境)、HJ(环境)、EJ(核)、SL(水利)、YS(有色)、、地方标准(DB)和团体标准(T),以及ISO(国际标准)。尤其是2023年10月即将实施的生活饮用水标准检验方法GB/T 5750.4-2023中把感官性状和物理指标中的挥发酚类、阴离子合成洗涤剂指标规定了连续流动分析法和流动注射分析法;GB/T 5750.5-2023中无机非金属指标中的氰化物和氨(以N计)规定了连续流动和流动注射分析法。(点击阅读流动分析技术在《生活饮用水标准检验方法》中的应用)近期,宁夏化学分析测试协会对《水质 敌百虫的测定 液相色谱串联质谱法》等7项团体标准进行了评审,并予以发布,其中《水质 硝酸盐氮的测定 流动注射法》(T/NAIA0247-2023)和《水质 亚硝酸盐氮的测定 流动注射法》(T/NAIA0248-2023)两项标准采用连续流动分析法。连续流动分析仪被广泛应用于烟叶及烟草制品中的化学分析,可检测指标包括: 总糖及还原糖的测定、总氮的测定、氯的测定、淀粉的测定、 钾的测定、烟气中氰化氢、总植物碱的测定、硝酸盐的测定、接装纸六价铬测定、挥发酚/挥发碱等。
  • PDF数据库功能介绍—全图分析法鉴定非晶物相
    国际衍射数据中心(ICDD)出版发行的标准衍射卡片即PDF(Powder Diffraction Files)卡片数据库,主要用于结晶材料的物相鉴定和定量分析。最常用的粉末衍射法鉴定物相的基本方法称为Hanawalt Method,该方法鉴定物相的主要思路是收集粉末材料的XRD图,抽取物相衍射峰的d-I列表(d:晶面间距,I为衍射强度),利用XRD图中的三强线作为检索依据,通过比对标准PDF卡片库中收录的物相的标准衍射数据来确定可能的物相,随后再将XRD图中其余的衍射峰与PDF卡片中的衍射峰进行比对,确定XRD图中物相的种类[1]。图1:标准PDF卡片示意图图2:利用PDF卡片鉴定结晶物相 对于结晶性比较好的材料所收集的XRD数据,利用ICDD出版发行的PDF-2数据库即可满足Hanawalt Method分析XRD数据中的物相种类。对于结晶性比较差的材料,如聚合物、纳米态材料、黏土矿物等,这些非晶或半结晶材料所收集的XRD数据无明显的特征衍射峰或特征衍射峰半高宽、不对称度等很大,无法采用传统的Hanawalt Method完成物相鉴定。图3:采用Hanawalt Method无法分析非晶材料的物相 ICDD出版发行的PDF-4系列的数据库中,不仅仅收录了材料的标准衍射数据d-I列表,部分PDF卡片也收录了非晶、半结晶、纳米材料等纯相物质的衍射图,即Raw Diffraction Data (PD3),如下图所示:图4:PDF卡片中收录纯相物质的衍射图(Raw Diffraction Data,PD3)PDF-4系列数据库中所收录的纯相物质的衍射图(PD3),在物相鉴定的过程中支持全图分析法(Total Pattern Analysis)来分析XRD所对应的物相,在PDF数据库中该功能称为计算相似指数(Calculating Similarity Indexes)。相似指数是描述导入的实验XRD图与标准衍射卡片PDF卡片中PD3衍射图的相似性,具体采用数值表示,数值越小,表示二者的匹配越好,理论上完美的匹配值为0。相似指数(Similarity Indexes)来分析物相详细信息可参阅参考文献[2]和[3],计算相似指数的公式如下:需要说明的是全谱分析法分析XRD物相种类适合与实验XRD数据中只含有一个物相或XRD数据对应只含有一个主要物相。由于相似性指数的计算是基于两个衍射图中每个衍射数据库点的比较,因此在做该分析之前,一定要确保PDF卡片中PD3数据的设置参数和待分析的XRD数据收录仪器参数一致,从而将导入的XRD数据进行物相鉴定,以期得到正确的分析结果。下面以采用全图分析法来分析聚维酮(Povidone)的XRD数据是否为纯相为例来进行分析过程的说明,聚维酮主要作为药物合成的原料,为一种重要的血容量补充药剂, 也可作为增稠剂、助悬剂、分散剂、助溶剂、络合剂、前体药物制剂载体剂、粘合剂、成膜材 料、包衣材料和缓释材料。由于聚维酮(Povidone)是一种聚合物,且应用在药物领域,因此:步骤1:在PDF卡片界面中,利用检索PDF卡片的功能,检索出子领域为Pharmaceutical 和Polymer 中所收录的所有含有Raw Diffraction data的符合条件的PDF卡片:图5:含有Raw Diffraction data,属于Pharmaceutical 和Polymer领域的PDF卡片步骤2:选择Tools--- Calculate Similarity Indexes—导入待分析的XRD数据: 图6:选择导入的XRD数据,计算相似指数主要设置的说明:Prefer Raw Diffraction Data (PD3 Patterns):选中该选项后,将导入的实验XRD数据与当前PDF卡片中的的纯相原始衍射图(PD3)进行比较(如果可用)。纯相原始衍射图(PD3)通常为纳米晶、半晶或非晶材料。未选中该选项时(或者如果PDF条目没有原始衍射图案),导入的实验XRD数据将与当前PDF卡片中的模拟衍射图案进行比较。Use Individual Overlapping Region:选择该选项后,相似度指数计将基于导入实验XRD数据的x轴的范围和当前PDF卡片中纯相衍射图(PD3)。Use Set-wide Overlapping Region:选择该选项时,相似度指数计算将基于导入实验XRD数据的X轴区域以及搜索结果中所有PDF卡片中的纯相衍射图(PD3)的X轴区域。导入实验XRD数据后,将自动计算每个PDF卡片与实验XRD数据的相似性指数,并将相似值列在检索结果中,于计算的x轴区域的范围将显示在相似指数列表中的括号中。选择不同的PDF卡片与实验XRD图比对结果。 图7:全图分析法分析非晶态聚维酮(Povidone)其中红色为导入的XRD图,蓝色为PDF卡片中收录的纯相衍射图(PD3)参考文献:[1] JD Hanawalt, HW Rinn, Identification ofCrystalline Materials, Clssification and use of X -ray Diffraction Patterns, Industrial& Engineering Chemistry, 1936, ACS Pulication.[2]Karfunkel, H. R., et al. "Continuous similarity measure betweennonoverlapping X‐ray powder diagrams of different crystal modifications." Journalof computational chemistry 14.10 (1993): 1125-1135.[3]Hofmann, Detlef Walter Maria, and Ludmila Kuleshova. "New similarity indexfor crystal structure determination from X-ray powder diagrams." Journalof applied crystallography 38.6 (2005): 861-866.
  • 质谱分析法又立功!新的帕金森病诊断尿液蛋白质标记物被发现
    普渡大学和Tymora Analytical Operations的科学家团队通过对尿液胞外囊泡(EVs)蛋白质和磷酸化蛋白质进行质谱分析识别了一组可用于诊断帕金森病的蛋白质标志物。该项工作于本月发表在Communication Medicine,其中详细介绍了研究工作。该研究的部分资助来源于迈克尔J福克斯帕金森研究基金会,该组织的一部分工作就是探究EVs分析是否能识别新型的帕金森病标志物。EVs是由细胞分泌到各种体液中,被认为能反映来源细胞的分子组成。鉴于检测源自癌细胞的外泌体中的蛋白质或核酸比检测患者血液或尿液中自由循环的癌细胞相关核酸或蛋白质可能更容易的想法,胞外囊泡已成为液体活检研究的一个热门领域。同样的思路也适用于神经退行性疾病,尤其是从血液或尿液样本中寻找这些疾病的标志物,血液或尿液相比于脑脊液易于获取,但含有的相关标志物浓度通常较低。总部位于印第安纳州威斯特拉法叶市的Tymora是普渡大学化学生物学和分析化学教授安迪陶(Andy Tao)实验室的衍生企业。Tymora的首席执行官是Communication Medicine论文的通讯作者之一Anton Iliuk。Tymora专注于EVs的蛋白质组学和磷酸化蛋白组学分析,将其作为研究服务出售给外部合作伙伴以及用于其内部生物标志物和诊断方法的开发工作。2018年,该公司及其合作者在Journal of Proteome Research杂志上发表了一项研究,在该研究中,他们在尿液中收集的EVs中鉴定出约860种磷酸化蛋白质和超过2,000种未修饰的蛋白质。迈克尔J福克斯帕金森研究基金会的研究项目副总裁Shalini Padmanabhan是该论文的作者之一,她表示,基金会的研究人员在阅读该研究时“对结果很有兴趣”,因为鉴定到的蛋白中包括几种与帕金森病有关的蛋白质。Padmanabhan指出,当时基金会已经收集了大量来自帕金森病患者的尿液样本,并由Tymora技术看到一个检验新方法(识别帕金森病患者EVs蛋白质特征相对于健康对照组的变化)的机会。研究人员使用Tymora的EVtrap技术从哥伦比亚大学欧文医学中心收集的82个尿液样本中分离出EVs(21个健康对照组,13个携带与帕金森病相关的LRRK2突变但健康的人,28名没有LRRK2突变的帕金森病患者和20名携带LRRK2突变的帕金森病患者)。EVtrap方法使用包被疏水和亲水基团的磁珠来结合EVs的脂质双层膜。该方法可灵敏且可重复地捕获EVs,同时限制高浓度循环蛋白的捕获,这是相对于其他一些EV富集方法的优势。在分离出外泌体后,研究人员在赛默飞Q-Exactive HF-X仪器上进行LC-MS分析其蛋白质。他们识别4,476个独特的蛋白质和2,680个独特的磷酸化蛋白质,从中筛选出48个潜在的标记物,并最终确定了6个最佳标志物。他们发现,这六个标志物组合可以在曲线下面积为0.94的情况下区分健康人群和帕金森病患者。随后,研究人员用两个实验验证了这些表现最佳的蛋白质和与帕金森有关的其它蛋白质。其中一个实验利用靶向质谱技术测定13名健康对照组和23名帕金森病患者的蛋白质,另一个实验使用免疫方法测定10名健康对照组和10名帕金森病患者的蛋白质。Tao 表示,他的实验室继续与哥伦比亚大学的研究小组合作获取更多的样本,并且正在与普渡大学的同事Jean-Christophe Rochet合作研究蛋白质聚集在帕金森病、阿尔茨海默病和Lewy小体痴呆等神经退行性疾病中的作用。Tao 和 Rochet 正在探讨的一个问题是外泌体是否可能成为突触核蛋白α-synuclein(α-syn)的有用来源。在帕金森病患者中,错误折叠的α-syn聚集形成路易氏小体在大脑中积累,被认为会引起神经元损伤,也被认为是潜在的药物靶标和生物标志物。对于帕金森病的诊断,α突触核蛋白种子扩增检测方法前景光明。该方法通过将来自患者的αSyn与正常αSyn孵育并观察其是否产生帕金森病的特征性聚集物。通常,αSyn突触核蛋白样品从患者脑脊液中收集,需要进行脊髓穿刺。这促使研究人员探索通过血液或尿液样品等微创性的方式收集这种蛋白质,其中外泌体是一种潜在的采样途径。Padmanabhan指出,“虽然α-synuclein的分布范围及与帕金森病生物学相关性的全面了解仍不充分,但已有人提出外泌体可能富集有α-synuclein,包括病理性形式。”她补充说,到目前为止,福克斯基金会将外泌体用作αSyn的样本来源的主要工作侧重于在血液中的外泌体,“血液中α Syn的存在已经有研究支持”。然而,她表示该组织“继续探索所有可能的CSF替代方案,以改进临床使用的检测,作为我们持续开展的突触核蛋白生物学研究项目的一部分”。CEO Iliuk表示Tymora不打算继续开发Communication Medicine论文中确定的标记物,但他指出,神经退行性疾病,特别是阿尔茨海默病,已成为Tymora内部生物标志物开发工作和为外部客户工作的重点。Iliuk指出,虽然血浆被广泛认为是临床诊断阿尔茨海默病生物标志物的最切实可行的替代样本,但帕金森病的研究显示了尿液EVs作为神经退行性疾病生物标志物来源的潜力。他说:“我们在血浆方面做了相当多的工作,我认为那是主要关注的地方。但是我们最近一直在研究尿液。现在还处于非常初期的阶段,人们对其作为一种可行的样本还存在很多犹豫,因为它距离大脑太远了,所以并不是一个合情合理的选择。但我认为帕金森病的研究表明神经退行性疾病的标志物可以传播到尿液中并被检测到。”福克斯基金会支持了许多其他在尿液中寻找帕金森病蛋白标记物的努力,包括2021年由马克斯普朗克生物化学研究所蛋白质组学和信号转导部门主任Matthias Mann实验室发表的蛋白质组学研究,该研究确定了几种潜在的帕金森病蛋白标志物。文章链接:https://www.nature.com/articles/s43856-023-00294-w
  • 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。
  • 日立实验|荧光分析法测定硫酸奎宁含量
    ▶#日立实验#荧光分析法某些物质的分子能吸收能量而发射出荧光,根据荧光的光谱和荧光强度,对物质进行定性或定量的方法,称为荧光分析法。荧光分析法具有灵敏度高、选择性强、需样量少和方法简便等优点,它的测定下限通常比紫外-可见分光光度法低2~4个数量级,在生化分析中的应用较广泛;既可依据发射光谱特征,又可依据激发光谱特征进行测试。摘要本实验采用日立F-4700荧光分光光度计对不同浓度硫酸奎宁溶液进行测试。实验原理1.硫酸奎宁的分子结构特征硫酸奎宁属生物碱类抗心率失常药,其分子具有喹啉环结构,可产生较强的荧光,可直接用荧光法测定其荧光强度,由校正曲线求出回归方程进而求出试样中奎宁的浓度。2.定量依据与方法2.1定量依据:在低浓度时,溶液的荧光强度与溶液中荧光物质的浓度呈线性关系。2.2定量方法:标准曲线法:配制一系列标准浓度试样测定荧光强度,绘制标准曲线,再在相同条件下测量未知试样的荧光强度,在标准曲线上求出浓度。测试条件测试结果配置不同浓度硫酸奎宁标准样品,测试其标准曲线如下结论本次实验采用荧光分析法对硫酸奎宁溶液进行定量测试。结果表明,日立荧光分光光度计测定硫酸奎宁溶液标准品线性良好,同时对未知浓度样品进行测试,结果准确,测试结果不受其它干扰物质影响,说明日立荧光分光光度计灵敏度高,满足用户需求。END公司介绍:日立科学仪器(北京)有限公司是世界500强日立集团旗下日立高新技术有限公司在北京设立的全资子公司。本公司秉承日立集团的使命、价值观和愿景,始终追寻“简化客户的高科技工艺”的企业理念,通过与客户的协同创新,积极为教育、科研、工业等领域的客户需求提供专业和优质的解决方案。 我们的主要产品包括:各类电子显微镜、原子力显微镜等表面科学仪器和前处理设备,以及各类色谱、光谱、电化学等分析仪器。为了更好地服务于中国广大的日立客户,公司目前在北京、上海、广州、西安、成都、武汉、沈阳等十几个主要城市设立有分公司、办事处或联络处等分支机构,直接为客户提供快速便捷的、专业优质的各类相关技术咨询、应用支持和售后技术服务,从而协助我们的客户实现其目标,共创美好未来。
  • 图像分析法在3D打印金属粉末粒度及形状表征领域的应用
    2021年6月1日,《增材制造 金属粉末性能表征方法》(GB/T 39251-2020)[6]正式实施, 该标准中明确要求按照《粒度分析 图像分析法 第2部分:动态图像分析法》(GB/T 21649.2- 2017)[3]来检测并计算金属粉末颗粒投影的球形度值。早在2018年,德国最大的学术组织德 国工程师协会(Verein Deutscher Ingenieure,VDI)在《Additive manufacturing processes, rapid manufacturing Beam melting of metallic parts Characterisation of powder feedstock》(VDI 3405 Part 2.3)[13]中已将动态图像分析法列为增材制造金属粉末粒度及粒形分析的首选方法;美国材料试验协会(American Society of Testing Materials,ASTM)在《Additive manufacturing — Feedstock materials — Methods to characterize metal powders》(ASTM 52907:2019)[12]中, 也将动态图像分析法列为金属粉末粒度分析的方法之一。此次GB/T 39251的实施,代表着我国在金属粉末表征领域与国际同步。 自1999年动态图像法被发明至今已有22年的发展历程,技术层面已经十分成熟,得益于其“所见即所得”的直接测量方法,如今在亚微米-毫米尺度内正被越来越多的用户推崇, 用于颗粒粒度与粒形表征。本文使用图像分析法,激光衍射法和筛分法分别测量了金属粉末的粒度与形状,从形状分析灵敏度、与传统方法对比以及对大颗粒的检测灵敏度等方面对测量结果进行了对比分析,论证了图像分析法在该领域的应用优势。 1. 动态图像法分析原理说明:1 分散态的颗粒;2 颗粒运动控制装置;3 测量区域;4 光源;5 光学系统;6 景深;7 图像采集 设备;8 图像分析设备;9 显示 图1 动态图像法流程图 动态图像分析流程:粉末样品在(2)颗粒运动控制装置的控制下,均匀分散地进入(3) 测量区域,(4)光源发射的可见光经(5)光学系统转变为平行光,平行光照射到粉末颗粒 后形成的颗粒投影被(6)图像采集设备拍摄捕捉,颗粒图像传输至(8)图像分析设备,统 计分析得到最终结果(9)。图2 基于双摄像头成像技术的Microtrac MRB动态图像分析仪Camsizer X2,分析范围0.8μm-8mm 2 . 动态图像法在增材制造领域的应用优势 增材制造金属粉末粒度一般在20μm-80μm之间并且分布尽可能窄,同时卫星颗粒、非球形颗粒、超大颗粒或熔结颗粒的含量应尽可能低,以提高粉末烧结性能并且避免成型缺陷。 另外,3D打印过程中仅有少部分粉末用于部件成型,另有大部分粉末需要回收利用,回收粉末是否仍然满足打印质量要求是金属粉末质量检测的重要课题。传统方法一般使用筛分法或 气流分级法分级金属粉末得到所需粒度段,使用激光衍射法和筛分法测定金属粉末粒度分布,使用扫描电镜观察金属粉末球形度。 2.1 快速准确定量分析颗粒形状 利用气雾法在不同生产条件下得到原始粉末,并使用筛分法筛选出<60μm的1#与2#合 金粉末,使用SEM扫描电镜观察1#与2#合金粉末,得到图3样品图片,使用动态图像分析仪 Camsizer X2检测1#与2#合金粉末,得到图4的粒度分布与粒形分布曲线。图3 1#、2#合金粉末的扫描电镜图像图4 1#与2#合金粉末的粒度频率分布曲线(左)与球形度曲线(右)分析仪器:Microtrac MRB德国麦奇克莱驰 Camsizer X2 如图4所示,1#与2#样品粒度分布几乎完全重叠,但其球形度SHPT分布曲线呈现明显差 异,其中1#样品SHPT曲线整体更靠近右侧,表明1#样品的颗粒形貌更加规则。 表1 具有相同粒度分布的两个金属粉末样品的动态图像分析结果从表1中可知,1#与2#样品的D10、D50、D90值偏差仅有1μm左右,使用激光粒度仪根 本无法检测出两个样品的差异;使用SEM观察颗粒形状,如图3所示,虽然直观感觉1#样品 的形貌比2#样品更加规则,但SEM无法量化表征粒形数值,只能作为参考展示和定性分析; 使用动态图像法检测两个样品,球形度SPHT平均值分别为0.9166和0.8596,如果把球形度值 0.9作为球形颗粒认定标准的话,1#与2#样品SPHT>0.9的球形颗粒占比分别为65.88%和 38.02%。动态图像分析仪仅用时4-5分钟,就统计了超过1000万颗颗粒信息,得到极佳的具 有统计代表性的结果。 2.2 粒度粒形同步分析 Microtrac MRB动态图像分析仪Camsizer X2采用两个420万像素的高分辨率摄像头,每 秒钟可拍摄超过300张图像,软件统计每一张图像中的每一颗颗粒粒度及形状数据。 使用Camsizer X2检测金属粉末得到颗粒投影原始灰度图像,如图5所示,使用图像分析 功能提取出两颗颗粒的粒度与粒形数据如表2所示。图5 动态图像法单颗粒投影原始图像 表2 单个颗粒粒度与粒形数据动态图像法拍摄统计每一颗颗粒的粒度及粒形数据,基于真实的颗粒测量,所见即所得, 不受样品折射率、遮光率的影响,不受筛网变形影响,检测结果比激光粒度仪和筛分仪更加 可靠。但是在新颁布的国家标准中,粒度分布测定方法仅列出了激光衍射法与筛分法,笔者 分析是在标准制定过程中,考虑到目前图像法分析仪的市场占有率远远低于激光粒度仪,出 于方法普遍性而做出的选择。在德国VDI和美国ASTM标准中,均将图像法列为粒度和粒形 分析方法之一,在后续的标准修订中我们应该改进。 2.3 与传统方法的对比 根据样品不同、检测方法不同、应用方向不同,颗粒粒径有多种不同定义,如图6所示。 图 6 常用的颗粒粒径定义 Xc min:颗粒弦长,从 64 个不同方向测量颗粒在该方向上的最大弦长 Xc,取 64 个弦长值中最小的一 个作为颗粒弦长 Xc min,Xc min常用于和筛分法结果对比。 Xarea:等效球径,与颗粒投影面积相等的圆形的直径,Xarea 常用于和激光衍射法结果对比。 XFe max:颗粒长度,从 64 个不同方向测量颗粒在该方向上的费雷特直径 XFe,取 64 个费雷特直径中最大的一个作为颗粒长度 XFe max,即颗粒的最大卡规径。 动态图像法根据颗粒投影所占据的像素数量与位置,一次进样可以检测图 6 中 3 种不 同的粒径定义。 2.3.1 动态图像法与激光衍射法的对比 激光粒度仪一般基于米氏理论或弗朗霍夫理论,利用颗粒对光的散射现象,根据散射光 能的分布计算被测颗粒的粒度分布:当样品颗粒的散射光分布与某一大小的球形颗粒的分布 一致时,即认为样品颗粒大小等于该球形颗粒的直径。即激光粒度仪所测粒径为图6中的等 效球径Xarea,对于大部分非规则的颗粒样品,激光粒度仪测量结果存在系统性偏差。 分别使用动态图像分析仪与激光粒度仪测量4种不同形状的金属粉末,得到图7的粒度累积分布曲线。图7 激光粒度仪与动态图像分析仪粒度累积分布曲线对比 动态图像分析仪器:Camsizer X2(Microtrac MRB) 激光粒度分析仪器:Sync(Microtrac MRB) 红色曲线:Xc min 颗粒弦长;绿色曲线:Xarea 等效球径;蓝色曲线:XFe max 颗粒长度;黑色曲线:激光粒度 使用动态图像分析仪可以同时得到颗粒弦长Xc min、等效球径Xarea与颗粒长度XFe max三条 曲线,如果样品是球形颗粒,如图7中Sample1与Sample2所示,3条曲线差距很小;如果样品 中含有非球形颗粒,如图7中Sample3与Sample4所示,3条曲线就会呈现明显差异,并且样品 越不规则,3条曲线差异越明显。激光粒度仪无法区分颗粒宽度与长度,其检测结果一般位 于动态图像分析仪的颗粒弦长与颗粒长度之间。Sample2为通过53μm孔径筛网的金属粉末,所有颗粒的弦长均应小于53μm,只有部分 颗粒的长度可能大于53μm。如图7所示,Sample2的红色曲线Xc min上限D100<53μm,只有 蓝色曲线XFe max检测到少量>53μm的颗粒,而黑色曲线激光粒度数据显示有超过5%的颗粒 >53μm,与实际存在误差。这表明,激光粒度仪对颗粒粒度上限的检测精度不够准确,图 像分析仪可以准确检测粒度上限D100,更接近真实结果。 2.3.2 动态图像法与筛分法的对比 筛分法作为一种经典的颗粒分级与粒度分布测量方法,被广泛应用于金属粉末的质量控制,此次实施的国家标准中,建议>45μm的金属粉末可以采用筛分法来测定粒度及粒度分布。筛分法的优点是检测范围宽、重复性好、设备成本低,缺点是检测效率低,人为误差大, 受筛网变形影响大。目前所用的筛网一般是金属丝编织筛网,网孔大小指方形网孔编织丝线 间的垂直距离。理论上标准球形颗粒通过筛网的最小孔径等于其颗粒直径,非球形颗粒通过 筛网的最小孔径约等于其颗粒弦长,如图4所示。 分别使用筛分法和动态图像法测量某粒度区间位于100μm-5mm的宽分布塑料颗粒,得到图8所示曲线。图8 宽分布塑料颗粒动态图像法与筛分法一致性曲线,横坐标为筛网目数 动态图像法分析仪器:Camsizer P4(Microtrac MRB) 筛分法分析仪器:AS200C(Retsch GmbH) 如图8所示,即使是粒度分布非常宽的样品,动态图像分析仪Camsizer也能够准确检测, 检测结果Xc min与筛分法结果高度一致,可以直接替代筛分法用于金属粉末的粒度和粒度分布测定。 实际筛分过程中,由于筛网的产地不同、标准不同、质量不同等多方面因素,再加上筛分过程中的人为误差,常常会产生非常大的筛分误差。为减小筛分误差,首先应选用经过计量认证的不易变形的标准筛网,其次,应使用振动筛分仪器在标准程序下进行筛分。 2.4 超大颗粒的检测灵敏度 增材制造金属粉末中少量大颗粒的存在会很大程度上影响粉体流动性和铺粉效率,从而影响成型件的结构强度,容易形成空隙和划痕,所以需要对金属粉末的粒度分布,尤其是超大颗粒的含量进行严格的控制。传统的激光粒度仪由于分析原理限制,对于超大颗粒的检测灵敏度仅为 2%左右。德国麦奇克莱驰 Microtrac MRB 的动态图像分析仪 Camsizer X2 采用 双摄像头技术,拍摄区域宽,分析精度高,对超标颗粒检测灵敏度可达 0.01%。 在约5克<80微米的金属粉末样品(图9 上左)中加入约0.005克(0.1%)的超过200μm 的大颗粒(图9 上中),使用Camsizer X2检测该混合样品得到图9下粒度分布曲线。‍图9 动态图像分析仪Camsizer X2对超大颗粒的检测灵敏度 如图9下所示,Camsizer X2准确检测到0.1%的超大颗粒。继续添加不同组分的超大颗粒, 验证Camsizer X2对大颗粒含量的识别精度,得到如表3结果: 表3 Camsizer X2对不同组分大颗粒的检测精度即使低至0.005%含量的超大颗粒,Camsizer X2也能够准确识别,依靠其双摄像头成像 技术,Camsizer X2超宽的检测范围不会漏拍任何颗粒。 3. 静态图像分析法在增材制造领域的应用 此次实施的标准中,显微镜法也是测量粉末球形度的方法之一。显微镜配备测量软件, 即为一台静态图像分析仪器,方法依据《粒度分析 图像分析法 第1部分:静态图像分析法》 (GB/T 21649.1 2008)[4]。图10 德国麦奇克莱驰Microtrac MRB静态图像分析仪Camsizer M1 静态图像分析仪Camsizer M1配备最多6个不同倍数的放大镜头,可以清晰拍摄细至0.5 微米的颗粒,检测上限可达1.5毫米,完全覆盖金属粉末的粒度范围。 与动态图像法一样,静态图像法同时检测颗粒的多项粒度与粒形参数,如图13所示。分 别使用动态图像分析仪Camsizer X2与静态图像分析仪Camsizer M1检测粒度区间位于38-53 μm和90-106μm的颗粒样品,对比两种方法的优劣,得到图11所示粒度频率分布曲线与表 4检测数据。‍图11 动态图像分析与静态图像分析结果 动态图像分析仪:Camsizer X2 (Microtrac MRB) 静态图像分析仪:Camsizer M1 (Microtrac MRB) 表4 动态图像分析与静态图像分析检测结果静态图像分析仪样品统计量少,容易产生取样误差,适合窄分布的样品。由于颗粒统计量少,所以大颗粒对静态图像分析仪检测结果影响较大,如图11所示,90-106μm样品的静 态图像分析曲线连续性较差,为了增加颗粒统计数量提高统计代表性,静态图像分析仪检测 时间一般在10分钟以上。 由表4可知,窄分布细颗粒样品的动态图像与静态图像检测结果一致性较好,宽分布粗颗粒样品一致性较差;动态图像比静态图像分析时间短,颗粒统计量大。 同时,静态图像分析要求颗粒应以合适浓度均匀分散在载玻片上。Camsizer M1配备专门的粉末分散装置M-jet,使用10-70kPa的负压均匀分散粉末,避免由于分散不均造成的颗粒 堆叠、黏连现象,分散效果如图12所示。图12 采用M-jet分散的金属粉末总览图 Camsizer M1采用透射光与入射光两种光源,能够从多角度拍摄分析金属粉末,在软件中分别读取入射光颗粒图像与透射光颗粒图像,见图13。图13 Camsizer M1入射光(左)与透射光(右)拍摄的金属粉末原始图像 由于颗粒处于静止状态,并且光学系统性能更加优秀,静态图像分析仪的成像质量一般远远优于动态图像分析仪。Camsizer M1的入射光图像(图13 左)能够拍摄颗粒表面细节, 观察卫星颗粒、熔结颗粒以及异形颗粒的状态,有助于更深层次了解金属粉末。 总结 图像分析法在亚微米-毫米尺度内正被广泛应用于粉体粒度分布与颗粒形貌的分析,完美适用于增材制造金属粉末。 图像分析法分为动态图像分析与静态图像分析两种,动态图像法的优势是统计代表性好、 检测时间短,检测结果可以与激光衍射法和筛分法对比,适用于金属粉末的快速准确质检; 静态图像法的优势是图像清晰度高,可以观察更多金属粉末的表面细节,适用于研发,但静态图像法检测时间长、统计代表性有待提高,取样量少容易产生取样误差,摄像头的聚焦范围窄,不适用于宽分布样品的检测分析。参考文献 1. Microtrac MRB. 066 Metal Powders with Lazer Diffraction and Image Analysis Sync X2 EN 2. 郭瑶庆, 严加松, 舒春溪,等. 催化裂化催化剂形貌分析方法的建立[J]. 工业催化, 2020(3):73-77. 3. GB/T 21649.2-2017,粒度分析 图像分析法 第2部分:动态图像分析法[S]. 4. GB/T 21649.1-2008,粒度分析 图像分析法 第1部分:静态图像分析法[S]. 5. GB/T 15445.6-2014,粒度分析结果的表述 第6部分:颗粒形状和形态的定性及定量表述[S]. 6. GB/T 39251-2020,增材制造 金属粉末性能表征方法 7. 罗章, 蔡斌, 陈沈良. 动态图像法应用于海滩沉积物粒度粒形测试及其与筛析法的比较 [J]. 沉积学报, 2016, 34(005):881-891. 8. 涂新斌, 王思敬. 图像分析的颗粒形状参数描述[J]. 岩土工程学报, 2004, 26(5):659-662. 9. 杨启云, 吴玉道, 沙菲,等. 选区激光熔化用Inconel625合金粉末的特性[J]. 中国粉体技术, 2016(3):27-32. 10. [1]刘鹏宇. 典型选区激光熔化粉末的特性及其成型件组织结构的研究[D]. 兰州理工大 学. 11. Nan D , Zz A , Jl B , et al. W–Cu composites with homogenous Cu–network structure prepared by spark plasma sintering using core–shell powders - ScienceDirect[J]. International Journal of Refractory Metals and Hard Materials, 2019, 82:310-316. 12. EN ISO/ASTM 52907-2019,Additive manufacturing - Feedstock materials - Methods to characterize metal powders[S]. 13. VDI 3405 Blatt 2.3:2018-07 Additive manufacturing processes, rapid manufacturing - Beam melting of metallic parts - Characterisation of powder feedstock[S].作者:王瑞青 德国麦奇克莱驰 Microtrac MRB
  • ASD | 使用 VIS-NIR 光谱仪通过特征波长和线性判别分析法快速区分有机和非有机叶菜
    有机蔬菜,是指在蔬菜生产过程中严格按照有机生产规程,禁止使用任何化学合成的农药、化肥、生长调节剂等化学物质,以及基因工程生物及其产物,而是遵循自然规律和生态学原理,采取一系列可持续发展的农业技术,协调种植平衡,维持农业生态系统持续稳定,且经过有机食品认证机构鉴定认证,并颁发有机食品证书的蔬菜产品。关于如何快速鉴别有机蔬菜与非有机蔬菜,光谱仪器的应用提供了新的思路。一起来了解一下今日推荐的文章。使用 VIS-NIR 光谱仪通过特征波长和线性判别分析法快速区分有机和非有机叶菜(空心菜、苋菜、生菜和小白菜)当前有机叶类蔬菜面临着可能被非有机产品替代以及容易脱水和变质的挑战。为了解决这些问题,本研究采用ASD FieldSpec 4 便携式地物光谱仪结合线性判别分析 (LDA) 来快速区分有机和非有机叶菜。有机类包括有机空心菜 (Ipomoea Aquatica Forsskal)、苋菜 (Amaranthus tricolor L.)、生菜 (Lactuca sativa var. ramosa Hort.) 和小白菜 (Brassica rapa var. chinensis (Linnaeus) Kitamura),而非有机类别由四种对应的非有机类别组成。分别对这些蔬菜的叶子和茎的反射光谱进行二元分类。鉴于 VIS-NIR 光谱范围广泛,使用稳定性选择 (SS)、随机森林 (RF) 和方差分析 (ANOVA) 来评估遗传算法 (GA) 选择的波长的重要性。根据GA选择的波长及其SS评估值和位置,叶片光谱分类的显著波段为550-910 nm和1380-1500 nm,而茎光谱分类的显著波段为750-900 nm和1700-1820 nm。在LDA分类中使用这些选定的波段,分类精度达到了95%以上。本研究所选取的叶类蔬菜用蒸馏水进行了严格的清洗,以有效消除其表面杂质,并在开始光谱测量之前进行了干燥处理。为了防止蔬菜变质,在不参与实验时,将其储存在温度为 4°C 的冷藏装置中。叶片和茎类样品的反射光谱在实验室中通过ASD系统直接测量,没有使用化学试剂和其他预处理。ASD地物光谱仪系统实验平台对于本研究,仅使用了400 nm到2500 nm之间的反射值。针对四种不同类别的叶菜,包括有机和非有机品种,共获取了100个反射光谱。这些反射光谱是从不同样品的不同位置获取。每个单独的光谱是通过对相应样品的五次扫描数据进行平均得到的。四种叶菜的可见光和近红外反射光谱;绿色曲线(有机);红色曲线(非有机)叶类蔬菜的叶和茎的可见光和近红外反射光谱根据遗传算法选择的波长(所有点)得出的所选波段,以及通过稳定性选择方法评估的前 10 个显著波长(红点)的位置(a) 叶片光谱(550–910 nm和1380–1500 nm)(b) 茎光谱(750–900 nm和1700–1820 nm)【结论】本研究结合了可见光和近红外光谱学、波长选择方法以及线性判别分析,成功地实现了对有机叶菜和非有机对应物的快速区分。通过分析遗传算法选取的波长分布和最显著波长的分布,我们明确确定了适用于叶片和茎的关键光谱带,这些带包括了550–910 nm和1380–1500 nm以及750–900 nm和1700–1820 nm的范围。利用这些光谱带进行分类,我们取得了98.3%的高准确度。研究还揭示了特定波长对叶片和茎的光谱分类有着显著影响,例如在700 nm、820 nm和1400 nm附近的波长对叶片分类的影响显著,而在800 nm、1780 nm和2400 nm附近的波长对茎分类起到了重要作用。此外,我们发现稳定选择方法在评估波长重要性和分类结果方面表现优异。这项研究提供了一种经济、快速、无损伤的方法来识别有机叶菜,未来的研究可以进一步改进分类模型,并将该技术扩展到其他有机叶菜的识别中,从而为农产品质量和认证领域的发展提供了重要的参考。
  • 韩国研发超高分辨率单次测定“核磁共振分析法”
    韩国科学技术研究院(KIST)开发出仅需单次测量就可获得超高分辨率碳原子核磁共振信息的分析法,可用于分析分子结构复杂的天然物质结构。研究结果刊登在《Angebante Chemi》上。  这种“超选择性异种核分极传达法(UHPT)”可在短时间内选择性分析碳、氢原子及它们之间的连接信息,仅需一次测量即可在碳原子核NMR信号中找出与特定氢原子核连接的碳,实现数赫兹(Hz)水平分辨率的碳原子信号。与传统分析法相比,该分析法具有快速、准确和经济性。与超高磁场NMR设备相比,仅用约为五分之一的检测时间,即可获得同等水平的NMR信号解析能力。在天然物质生物产业领域,该技术可用作查明新材料有效成分及规格化的标准分析技术。  本文摘自国外相关研究报道,文章内容不代表本网站观点和立场,仅供参考。
  • 《水质 氨氮的测定 连续流动分析法》等四项国家环境保护标准征求意见
    贯彻《中华人民共和国环境保护法》,保护环境,保障人体健康,提高环境管理水平,规范环境监测工作,我部决定制订《水质 氨氮的测定 连续流动分析法》等4项国家环境保护标准。目前,标准编制单位已编制完成标准的征求意见稿。根据国家环境保护标准制修订工作管理规定,现将标准征求意见稿和有关材料印送给你们,请研究提出书面意见,并于2010年10月15日前反馈我部。  联系人:环境保护部科技标准司 谷雪景  通信地址:北京市西直门内南小街115号  邮政编码:100035  联系电话:(010)66556214  传真:(010)66556213  附件:1.征求意见单位名单.doc  2.《水质 氨氮的测定 连续流动分析法》(征求意见稿).pdf  3.《水质 氨氮的测定 连续流动分析法》(征求意见稿)编制说明.pdf  4.《水质 总氮的测定 连续流动分析法》(征求意见稿).pdf  5.《水质 总氮的测定 连续流动分析法》(征求意见稿).pdf  6.《水质 总氮的测定 碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法》(征求意见稿).pdf  7.《水质 总氮的测定 碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法》(征求意见稿)编制说明.pdf  8.《水质 钡的测定 石墨炉原子吸收分光光度法》(征求意见稿).pdf  9.《水质 钡的测定 石墨炉原子吸收分光光度法》(征求意见稿)编制说明.pdf  二○一○年九月十日
  • 干货科普|浅析基于质谱分析的药物靶点发现方法
    药品与我们的生活密不可分。新药研发一方面关系着全人类的健康需求,另一方面也关系着国家经济与社会的发展需求。 据权威统计,单一药物上市的成本超过十亿美元,整个过程花费约十年的时间,药物筛选的失败率高达97%。但药物筛选是新药研发中至关重要的一步,确定靶标分子及筛选模型是现代新药开发的基础。它主要有两种方式,表型筛选(Phenotypic drug discovery, PDD)和靶点筛选(Target-based drug discovery,TDD)。PDD的起点是一个化合物库或抗体库,用一个和疾病高度相关的临床前模型或者实验来筛选库中的药效,找到达到期望药效的分子再进一步优化和开发。经典的药物表型筛选更多的是基于动物疾病模型的筛选,实验选择遗传背景明确或者来源清楚的动物,例如鸡、猪、狗、猫、鼠、蛙、蛇、猴子、鱼、果蝇、线虫等。TDD则是基于对疾病和靶点机理的理解,针对某一个和疾病机理高度相关的特定的靶点,从而有针对性的设计大分子或小分子药物的研发方式。由于表型筛选无法提供活性化合物作用靶标信息, 因此需要利用化学蛋白组学回溯鉴定那些因与小分子药物直接发生作用而引起功能改变的蛋白质,在分子水平上系统揭示特定蛋白质的功能以及蛋白质与化学小分子的相互作用, 从而准确找到药物的作用靶点。旨在建立药物活性与细胞表型之间的联系,阐明药物的作用机理,一方面探究药物的脱靶效应和耐药性机制, 提高药物发现的效率;另一方面在药物研发的早期阶段预测潜在的副作用和毒性, 从而降低药物研发失败的风险。 化学蛋白质组学研究方法的一般流程是, 先将化学探针或小分子化合物与蛋白质提取液进行共孵育,然后利用亲和层析等方法将这些蛋白质分离,再通过高灵敏度的质谱鉴定, 最后对它们做进一步的生物信息学分析。1. 基于活性的蛋白质谱分析 (activity-based protein profiling, ABPP)ABPP利用基于靶酶活性的特异化学小分子探针 (activity-based probes, ABPs) 来探测功能蛋白质组, 利用活性小分子探针来识别蛋白质靶点。分子探针是指能与特定的靶分子发生特异性相互作用并能被特殊方法所检测的分子。ABP 的设计通常包括两个基本组成部分:“反应基团”和“报告基团” , 一般通过碳链或者聚乙二醇链将二者连接在一起. 反应基团通常是具有独特化学结构的亲电性化学小分子, 能够选择性地与蛋白质组中某一类蛋白酶的活性中心结合, 并与其中执行重要催化功能的亲核性氨基酸发生反应, 从而将探针分子共价地标记在靶标蛋白上。活性分子探针结构示意图2. 药物亲和致靶点稳定性(drug affinity responsive target stability,DARTS)DARTS通过对比药物处理组与DMSO对照组蛋白质酶解片段的差异,找出酶解情况不同的蛋白质,再进行结合特异性分析,找出特异结合的靶标。DARTS实验步骤这种方法的优点是, 仅依靠药物和蛋白直接结合而并不需要对小分子化合物进行修饰, 从而确定出小分子的任意靶点。因此, 可采用小分子稳定其靶蛋白的结构从而导致蛋白酶抵抗, 结合质谱分析法发现未知靶点。DARTS 可将具有生物活性的天然产物提取物在分离之前就用于靶点发现,多用来研究多靶点药理学以及复方中成药物。3.细胞热转变分析(Cellular Thermal Shift Assay,CETSA)CETSA是一种检测细胞内药物与靶蛋白结合效率的实验,其原理是靶蛋白与药物分子结合时通常会变得稳定。即随着温度的升高,蛋白会发生降解;当蛋白结合药物后,相同温度下,未降解蛋白的量会提高,该复合蛋白的热熔曲线会右移。用溶解蛋白质的量作温度的函数可以得到蛋白质的变性曲线,由此可以确定蛋白质的变性温度点或蛋白质的熔点。CETSA实验的样品来源,可以是细胞,也可以是组织样本,检测方法主要有Western blot和MS。该技术能在天然的细胞环境中进行,也无需对目标分子和蛋白进行任何修饰以及标记。CETSA实验步骤目前已证实该技术能识别许多已知的抗癌试剂的靶点,如在细胞裂解液、完整细胞或组织样本中均鉴定出多个药物的作用靶标。然而,CETSA方法不适用于高度不均匀的蛋白质或蛋白质配体结合域的结构展开,并不会诱导蛋白的聚集和变性的情况,如DNA和伴侣蛋白质的结合。有研究将cellular thermal shift assay与质谱联用(MS-CETSA),可以同时监测整个蛋白质组在药物作用下蛋白质稳定性的变化,因此可以鉴定出与药物相互作用的蛋白质,而不需要预先知道药物的作用通路或机制。MS-CETSA流程图4. 有限蛋白水解质谱(Limited Proteolysis-Mass Spectrometry,LiP-MS)LiP-MS不需要对配体进行化学修饰,就可以实现在复杂的生物环境中鉴定药物靶标。实验步骤是用低浓度的非选择性蛋白酶K进行有限的蛋白水解,优先切割蛋白质暴露在外的柔性部分(环或者未折叠部分), 经过变性和胰蛋白酶消化后,通过LC-MS分析肽混合物。基于LiP-MS的小分子图谱靶点的发现在整个药物研发过程中起着至关重要的作用。随着现代分子生物学技术的发展和人类基因组计划的完成,出现了大量可供治疗干预的新型分子靶点,但并不是所有的靶点都能够成为与疾病有关的有效靶点,因此对新型靶点进行发现和验证便成为非常重要的工作。
  • 江苏省颗粒学会批准立项《氧化石墨烯粉体失重率测定 热重分析法》等11项团体标准
    各会员单位及相关企业、各有关单位:为认真贯彻落实《中华人民共和国标准化法》、《团体标准管理规定》等有关文件的精神,根据《江苏省颗粒学会标准制定程序》的相关规定,江苏省颗粒学会于2024年5月23日至6月7日组织专家分别对江苏省特种设备安全监督检验研究院、生态环境部南京环境科学研究所等单位牵头申报的团体标准进行了立项评审。经专家评审会评定,《氧化石墨烯粉体失重率测定 热重分析法》等11项团体标准(见附件)满足立项条件,现批准立项。请各申报单位严格按照江苏省颗粒学会团体标准工作要求,抓紧组织建标工作的实施,严把标准质量关,切实提高标准制定的质量和水平,增强标准的适用性和有效性。按时完成标准制定任务。为使立项标准的制定更加科学合理,欢迎有参与该团体标准编制工作意向的个人或单位与学会标准化工作委员会联系。联系人:王欢联系电话:025-85509178,13770321259邮箱:jskl_org@163.com附件:江苏省颗粒学会2024年度立项团体标准序号标准名称申请(牵头)单位计划完成时间1氧化石墨烯粉体失重率测定 热重分析法江苏省特种设备安全监督检验研究院2025年3月2石墨烯粉体中金属元素含量的测定 电感耦合等离子体原子发射光谱法江苏省特种设备安全监督检验研究院2025年3月3钢铁腐蚀产物 水溶性阴离子的测定 离子色谱法江苏省特种设备安全监督检验研究院2025年3月4冷喷烯锌涂料中石墨烯材料的定性检测无锡华东锌盾科技有限公司2024年10月5起重机械钢结构冷喷锌防护涂装技术指南无锡华东锌盾科技有限公司2024年10月6再生N-甲基哌啶生态环境部南京环境科学研究所2024年8月7再生二乙二醇甲醚生态环境部南京环境科学研究所2024年8月8大气颗粒物中铅含量测定 双硫腙比色法南京理工大学2025年3月9移动式γ射线探伤放射源远程监测监控技术规范南京理工大学2025年3月10水质 碘化物的测定 高效液相色谱法淮阴工学院2024年12月11再生石墨电极江苏嘉明碳素新材料有限公司2025年3月
  • 关于举办《粒度分析 颗粒跟踪分析法》等五项颗粒表征国标宣贯会的通知
    各有关单位:GB/T 42348-2023《粒度分析 颗粒跟踪分析法(PTA)》等五项项颗粒表征国家标准已由国家市场监督管理总局、国家标准化管理委员会发布。为保证颗粒表征国家标准的有效贯彻实施,便于相关人员能正确理解和掌握标准内容,全国颗粒表征与分检及筛网标准化技术委员会秘书处决定举办颗粒表征国家标准宣贯会,请各相关机构及有关企业事业单位自愿选派人员参加。现将有关事宜通知如下:一、宣贯内容1. GB/T 42348-2023《粒度分析 颗粒跟踪分析法(PTA)》宣贯;2. GB/T 42660-2023《气溶胶颗粒数量浓度 凝结核颗粒计数器的校准》宣贯;3. GB/Z 42353-2023《Zeta电位测定操作指南》宣贯;4. GB/T 42342.2-2023《粒度分布 液相离心沉降法 第2部分:光电离心法》宣贯;5. GB/T 42351.1-2023《颗粒标准样品的制备 第1部分:基于单分散球形颗粒尖桩栅栏分布的多分散标准样品》宣贯。二、主讲专家各项国家标准第一起草专家。三、参会对象各高校、科研院所颗粒表征相关研发、应用人员,颗粒表征相关研发单位、颗粒表征仪器研发单位科研人员、销售人员,颗粒表征检测机构、实验室等管理人员、实验员等,颗粒相关制造企业管理人员、技术人员、实验员、供销人员等。四、宣贯时间、地点时间:2023年11月24日 9:00~16:00地点:中国机械科学研究总院怀柔科技创新基地地址:北京市怀柔区京密北五街与杨雁东三路交叉路口西五、报名事宜请扫描下方二维码报名;本次宣贯会不收取费用,食宿自理;推荐入住北京西苑饭店。六、联系方式联 系 人:侯长革联系地址:北京市海淀区首体南路2号,100044联系电话:010-88301158,13661132269电子邮箱:tc168@pcmi.com.cn
  • 宁夏化学分析测试协会批准发布《水质 敌百虫的测定 液相色谱串联质谱法》等7项团体标准
    各有关单位:根据国家《团体标准管理规定》和《宁夏化学分析测试协会团体标准管理办法》,我协会对《水质 敌百虫的测定 液相色谱串联质谱法》等7项团体标准进行了评审,已经通过了专家审查,现予以发布,自2023年12月31日起正式实施,特此公告。序号标准号标准名称发布日期实施日期1T/NAIA0245-2023水质 敌百虫的测定 液相色谱串联质谱法2023-12-112023-12-312T/NAIA0246-2023水质 敌百虫等7种含磷农药的测定 气相色谱法2023-12-112023-12-313T/NAIA0247-2023水质 硝酸盐氮的测定 连续流动分析法2023-12-112023-12-314T/NAIA0248-2023水质 亚硝酸盐氮的测定 连续流动分析法2023-12-112023-12-315T/NAIA0249-2023水质 总碱度的测定 全自动电位滴定法2023-12-112023-12-316T/NAIA0250-2023水质 总硬度的测定 全自动电位滴定法2023-12-112023-12-317T/NAIA0251-2023再生活性炭2023-12-112023-12-31 宁夏化学分析测试协会2023年12月11日2023协会团体标准公告-12.11.pdf
  • 使用非数据依赖采集法实现氢/氘交换质谱数据自动化分析
    HDX-MS是一种基于蛋白质主链酰胺氢原子与氘水中氘原子交换而获取有关蛋白质高阶结构和动态信息的方法。该技术可以帮助研究蛋白质折叠机制、发现配体结合位点、突出变构效应,在生物医药行业中发挥重要作用。尽管HDX-MS在蛋白质分析中频繁使用,但它通常无法进行高通量分析,且受限于大于150 kDa蛋白的分析。此外,HDX-MS生成复杂的同位素峰型常伴有谱图重叠现象,导致氘代值被错误计算。随着样品复杂性的增加,这一问题会更加加剧。目前,数据处理的方法涉及到手动检查原始数据以筛选谱图,并丢弃有任何信号问题的肽段图谱。然而这种方法随着样品分子量和复杂程度的增加变得难以执行,且容易受到人为错误的干扰(图1)。因此迫切需要一种可以消除手动筛选数据的负担,同时能够兼容更复杂的谱图(来自复杂混合物或整个细胞裂解液样品的谱图)。本文作者使用了一种自动化HDX数据分析的方法,利用data independent acquisition(DIA)采集方法同时从MS1和MS2领域获取氘代数据,并开发了AutoHX软件来挖掘和分析HDX数据。图1.传统HDX-MS数据采集与分析流程和本文使用的数据采集和分析流程比较。针对使用HDX-MS时,碰撞诱导解离(CID)碎裂模式产生的肽段碎片会伴随着气相中的氘重组现象(即scrambling现象),会影响残基水平氘代值的准确测量这一问题,作者定量研究了HDX-MS2数据的特性。作者发现,scrambling与离子传输和碎裂能量有关,且在高传输效率的条件下scrambling较严重,因此首先使用较为温和的离子传输参数和碎裂能量能够降低scrambling程度。随后作者建立了可描述碎片氘代值与该肽段可碎裂位点数量之间的线性关系(图2)。随着碎片离子长度的增加,相应的碎片离子氘代值会线性增加,因此通过回归计算可以计算出整个肽段的氘代率。这种方法不仅利用了CID产生的碎片信息,同时更为准确的计算出肽段的氘代值,排除了肽段谱图重叠对计算氘代值的干扰。图2.在一条给定肽段中,HD scrambling中,氘代值与碎片长度的关系。接着作者提出使用DIA方法来获取HX-MS2实验中MS1和MS2域的氘化数据,以实现在不同质谱平台采集数据、采集复杂样品的信息、分析自动化数据,且使得通过CID产生的MS2中提取肽段氘代值成为可能。首先作者设置了尽可能小的DIA窗口,并使用了较大的窗口重叠区域,以最小化MS2谱图的复杂性并确保每条氘代肽段至少有一个窗口(图3)。同时,作者开发了一个名为AutoHX的软件(作为Mass Spec Studio中的插件),该软件自动选择理想的DIA窗口,并从MS1数据计算前体肽段的氘代值,以及从MS2数据计算所有碎片的氘代值。同时改进了HX-PIPE(为HDX-MS量身定制的搜索引擎),使其搜库结果直接应用于AutoHX的分析。随后AutoHX使用了一系列过滤器来从数据集中解析低质量信号,然后使用基于RANSAC的谱图分析器,为所有肽段及其碎片匹配最佳同位素集合,并绘制动力学曲线图。该方法显著提高了肽段序列覆盖的冗余度(图4),从而提高了测量质量。图3. DIA窗口设计示意。图4. 基于DIA采集模式得到的序列覆盖(糖原磷酸化酶B,phosphorylase B)与基于传统HDX-MS中MS1采集模式的结果比对。接着,软件会通过MS1和MS2数据收集到的肽段前体离子和肽段碎片离子的信息,计算出相应的氘代值,同时将所有重复组计算出的氘化值集合成一个分布(通常为正态分布),并从该正态分布中,选择最接近平均值的组合,即为精确的氘代值,利用每个时间点的氘代值生成HDX动力学曲线(图5)。作者将手动筛选检查的数据与自动分析法获得的氘代数据进行了比对,结果具有一致性,验证了自动化方法的准确性和可靠性(图6)。同时在做同一样本不同状态HDX比较实验时,AutoHX可以生成氘代差异的显著性差异分析图(Woods plot)(图7),用于比较不同状态下的蛋白结构和构象差异。图5. 氘代曲线的组合方式。图6.手动MS1数据分析和AutoHX自动计算的氘代率对比。图7.氘代差异分析流程示意图。最后作者用两个蛋白体系验证了该方法的实用性和可靠性。第一个体系为DNA聚合酶ϴ (Pol ϴ )与其抗生素药物novobiocin结合的结构变化。通过比较手动处理与自动化处理的数据,作者发现生成的氘代差异图结果相似,提示该方法具有较好的准确性,并能够定位结合带来的氘代上升和下降区域(图8)。第二个体系是DNA依赖性蛋白激酶(DNA-PKcs)与选择性抑制剂AZD7648的结合。使用AutoHX软件处理了六个HDX-MS实验的数据,快速生成了Woods图,发现大部分可检测到的稳定性增加集中在FAT和激酶结构域(图9b),还包括药物结合位点的铰链环区域(图9c),揭示了药物结合位点及其引起的动态性变化。这部分研究结果展示了自动化数据分析在药物结合研究中的有效性,特别是在分析大型蛋白质复合物和难以纯化的蛋白质时,为药物开发和疾病治疗提供了有价值的信息。图8.手动处理与自动处理的Pol ϴ 与novobiocin-bound Pol ϴ 的HDX数据作差对比。图9. DNA-PKcs+AZD7648的自动化HDX分析流程结果。总的来说,该研究开发了AutoHX软件,通过自动化数据分析和基于DIA的HX-MS2工作流程,显著提高了氢/氘交换质谱技术在蛋白质结构和药物结合分析中的效率与应用范围,使得这一领域技术更加易于使用并可供更广泛的科研社区应用。该工作的亮点,从实验设计上:考虑到了目前HDX-MS流程——数据采集、数据分析——中存在的瓶颈与局限。从方法学考察层面:方法验证科学严谨、周到。从技术上:大大降低了人工处理HDX-MS数据的成本,提高了检测能力,有提高检测通量的潜力。从科学思维上:利用了scrambling的规律,将普遍的问题转化成了机遇。HX-DIA提供了一个概念上的转变,降低了该技术的使用门槛,使该技术“平民化”。本文发表在Nat. Commun.上,题目为“Automating data analysis for hydrogen/deuterium exchange mass spectrometry using data-independent acquisition methodology”,作者是加拿大卡尔加里大学的David C. Schriemer。
  • Analytical Chemistry: ADE-OPI-MS寡核苷酸高通量分析法可用于准确评估TdT酶活性
    酶促DNA生物合成技术被誉为第三代DNA合成技术,是DNA合成的未来。TdT酶的催化效率是影响酶促DNA生物合成效率的关键问题之一。然而,目前针对TdT酶催化效果的筛选评价还没有很好的工具方法,阻碍了TdT酶活性的提升及酶促DNA合成技术的发展。近日,由天津中合基因科技有限公司与中国科学院天津工业生物技术研究所江会锋研究员团队合作的科研项目取得重大进展,成功研发出一种基于声波滴液喷射-开放式接口-质谱(ADE-OPI-MS)的寡核苷酸高通量分析方法,该方法能够根据寡核苷酸的含量快速、准确地评估TdT酶的活性,为TdT酶活性评估手段带来了革命性的改变,助力酶促DNA生物合成技术快速迭代升级。相关成果发表在分析化学领域国际知名期刊Analytical Chemistry(JCRQ1)。经研究团队的反复实验,已经对寡核苷酸MRM离子参数以及TdT基质效应等条件进行了优化,实现3秒完成一个样本的检测,一次性检测384个反应样品,大幅超越了传统凝胶分析法,单个样品分析效率提升了约60倍。在实际应用过程中,研发团队仅用2天时间,就完成了上万个TdT突变体的检测筛选,而同样的工作,使用传统方法则需要两周,这充分体现了该方法的高效性、先进性和实用性。TdT突变体的高通量筛选关于中合基因:中合基因于2022年在天津成立,是一家以酶促DNA生物合成技术为核心,专注开展相关装备及试剂研发的高新技术企业,核心产品广泛应用于合成生物学、生物医药、基础科研、DNA存储等生命科技领域。
  • 时代新维发布时代新维硅酸根分析仪国标比色分析法新品
    应用TP306 硅酸根分析仪用于发电厂除盐水、蒸汽冷凝水、炉水及化工、制药、化纤、半导体行业水中可溶性二氧化硅和硅酸盐含量的分析、检测。原理在pH为1.1~1.3条件下,水中的可溶硅与钼酸铵生成黄色硅钼络合物,用1-氨基-2萘酚-4-磺酸(简称1-2-4酸)还原剂把硅钼络合物还原成硅钼蓝,用硅酸根分析仪测定其硅含量。仪器利用光电比色原理进行测量。根据朗伯-比耳定律:当一束单色平行光通过有色的溶液时,一部分光能被溶液吸收,若液层厚度不变,光能被吸收的程度(吸光度A)与溶液中有色物质的浓度成正比。功能特点* 先进贴片工艺及一体化设计,高集成度电路设计稳定耐用。* 先进单片机技术,高性能,低功耗。* 光源采用进口单色冷光源,性能优良,信号稳定,功耗低,寿命长。* 本底补偿功能,减少微量硅测量误差。* 自动计时提醒功能,方便操作者使用,提高工作效率 。* 空白校准,消除零点漂移和电气漂移,提高测量精确度。* 数据循环存储功能(最多256条),自动清除溢出数据,操作简单,查询方便。技术指标显 示: 5.0寸触摸彩色液晶,中文显示测量范围: (0.0~200.0)μg/L或(0.0~2000)μg/L精 确 度: ±2%F.S分 辨 率: 0.1μg/L重 复 性: ≤1%稳 定 性: ±1% F.S/4h环境温度: (5~45)℃环境湿度: ≤90%RH(无冷凝)外形尺寸: 260mm×200mm×180mm供电电源: AC (85~265)V 频率 (45~65)Hz功 率: ≤30W重 量:3.2kg订购指南* 硅酸根标液* 排污管* 电源线* 进样杯注意事项1.配制溶液的Ⅱ级试剂水必须是纯度很高的高纯水,最 好 是高性能混床离子交换装置产生的去离子水。2.所有试剂应保存在专门标识的聚乙烯塑料瓶中。所有试剂的质量等级都必须是分析纯或分析纯以上,且未过保质期。3.每天应对仪器做一次空白校准,每隔两周应对仪器进行一次曲线校准,以消除电气漂移、光学漂移和温度漂移对仪器的影响。创新点:* 先进贴片工艺及一体化设计,高集成度电路设计稳定耐用。* 先进单片机技术,高性能,低功耗。* 光源采用进口单色冷光源,性能优良,信号稳定,功耗低,寿命长。* 本底补偿功能,减少微量硅测量误差。时代新维硅酸根分析仪国标比色分析法
  • 岛津单克隆抗体分析法“nSMOL法“有效性验证论文受关注
    获选日本药学会学术杂志Biological and Pharmaceutical Bulletin封面 岛津制作所基础技术研究所岩本典子等的单克隆抗体分析法“nSMOL法“有效性验证的相关论文,被评选为7月1日发行的日本药学会学术杂志Biological and Pharmaceutical Bulletin(39卷7号)的封面。该论文是国家癌症研究中心的产学合作共同研究成果之一。 该研究小组在2014年发表了使用高速液相质量分析仪(LC/MS/MS)对单克隆抗体的可变区肽进行选择性检测和分析的新方法(nSMOL法:nano-surface and molecular-orientation limited proteolysis)。这个方法不依赖抗体药物种类就能够检测血液中浓度,具有里程碑意义。 针对该方法的实用化,研究小组依照日本厚生劳动省的《医药品开发过程中生物样品中药物浓度分析方法验证指导原则》(2013年,药食审查发0711第1号),开展曲妥珠单抗(商品名称:赫塞汀)及纳武单抗 (同:Opdivo)等多种抗体药物的nSMOL方法的可靠性评价,并公开发表学术论文。论文对作为抗CD20人鼠嵌合抗体的利妥昔单抗(同:美罗华)的分析认证结果进行了报告。 准确的血液中抗体药物浓度监测,对于提高早期毒性、药效评价的开发效率以及探讨向精准医疗推广等方面极其重要。不依赖抗体种类,且使用能满足一定可靠性标准的nSMOL方法,为抗体药品的药物治疗监测领域发展做出贡献。通过可变区选择性分解,实现实用的生物分析(转载自日本药学会 Biol. Pharm. Bull.第39卷7号封面) 论文名: Validated LC/MS bioanalysis of Rituximab CDR peptides using nano-surface and molecular-orientation limited (nSMOL) proteolysis. Noriko Iwamoto, Megumi Takanashi, Akinobu Hamada, and Takashi Shimada Biol. Pharm. Bull. 2016, vol.39, No.7关于岛津 岛津企业管理(中国)有限公司是(株)岛津制作所于1999年100%出资,在中国设立的现地法人公司,在中国全境拥有13个分公司,事业规模不断扩大。其下设有北京、上海、广州、沈阳、成都分析中心,并拥有覆盖全国30个省的销售代理商网络以及60多个技术服务站,已构筑起为广大用户提供良好服务的完整体系。本公司以“为了人类和地球的健康”为经营理念,始终致力于为用户提供更加先进的产品和更加满意的服务,为中国社会的进步贡献力量。 更多信息请关注岛津公司网站www.shimadzu.com.cn/an/ 。 岛津官方微博地址http://weibo.com/chinashimadzu。岛津微信平台
  • 岛津成像质谱显微镜应用专题丨视网膜药物分析
    高分辨率成像质谱应用于大鼠视网膜中氯喹的分布分析 在药物研发过程中,候选化合物的体内药代动力学分析是非常关键的步骤。该分析不仅可以掌握其药效药理,还可以得到和毒性评价有关的信息。通常,使用放射性自显影技术(Autoradiography: ARG)和荧光色素标记细胞的方法进行分析。但是,使用ARG的方法成本高,而且一方面这些方法无法区别原药和代谢物,另一方面标记物质的行为可能与未标记物存在差异。 因此,最近成像质谱分析法,即不进行标记即可对候选化合物进行检测的方法备受瞩目。质谱成像法除了能够在无标记的情况下对各种物质的分布进行分析,还能够使用同一切片同时分析原药及其代谢物,有望在今后的药物研发领域得到应用,取得新的突破。本文为您介绍使用成像质谱显微镜iMScope TRIO对氯喹给药后大鼠视网膜进行检测的示例。 1.大鼠视网膜中氯喹的高空间分辨率成像在本次分析中,对给予抗疟剂药物氯喹的大鼠视网膜进行分析。图1为氯喹的结构式。使用氯喹标准品进行分析,对基质及测定模式进行优化,表1为组织切片的分析条件。图1 氯喹的结构式 表1 分析条件 使用成像质谱显微镜iMScope TRIO进行高空间分辨率成像,发现在约10μm厚的视网膜色素上皮周围有氯喹的分布(图2和图3)。 图2 组织切片上的MS/MS质谱图图3 光学图像和MS/MS质谱图像 在测定氯喹时,如果使用成像质谱分析法常用的MS模式,因受到生物体衍生杂质带来的离子抑制、干扰的影响,无法得到清晰的MS图像(此处数据省略)。在本次分析中,通过iMScope TRIO的MS/MS模式进行测定,提高灵敏度,能够获得10μm的高空间分辨率下的MS/MS图像。 2.大鼠眼球中氯喹的高速成像在药代动力学研究过程中,为了阐明药物分子在细胞及器官水平的特征分布区域,分别需要在高空间分辨率及中等空间分辨率获得药物分子的分布信息。本实验使用MS/MS模式测定在中等分辨率(50μm)下测定大鼠眼球整体的氯喹分布情况,分析条件如表2所示。 表2 分析条件图4 组织切片上氯喹的MS/MS产物离子质谱图,激光直径50μm 虽然使用了更大的激光直径,有可能带来存在噪音高、离子抑制等问题,iMScope TRIO依然能够检测得到具有较高信噪比的氯喹特征碎片,并获得清晰的质谱图像。成像质谱实验的采集速度取决于目标检测区域中所包含的点数。iMScope TRIO能够独立更改激光直径及采集间隔等参数,从而能够轻松控制采集速度及图像尺寸,并且不会影响数据质量。 3.基质涂敷方式的比较在氯喹成像质谱分析中,比较了2种不同的MALDI基质涂敷方式。图5显示了有升华法获得的成像结果(基质升华方式的示意图如图6所示)。基质升华有iMLayer升华仪自动完成,而喷雾方式由手动完成。喷雾方式获得成像结果如图7所示。对比两种方式的检测结果,升华法获得了更加清晰尖锐的氯喹分布图像,而喷雾的结果则看起来会有一些扩散,如图7所示。前处理方式的优化依然取决于组织切片的特性以及所使用的基质类型。如示例中的结果,前处理步骤对最终成像结果的图像质量有显著的影响,不仅仅是切片制备的条件同时基质涂敷的过程也很重要。图5 升华法获得的氯喹分布质谱图像图7 喷雾法获得的氯喹分布质谱图像图6 基质升华方式示意图 4.在相同切片上进行MS和MS/MS成像分析成像质谱分析中,在同样位置只能采集一次数据。但是,使用iMScope TRIO可以调整激光直径及采集间隔,因此可以在采集点之间留下未采集区域,从而实现更多次的成像分析。图8显示了使用激光直径为5μm,采集间隔为10μm时,在同一采集区域内进行4次成像分析的方式。 图8 在同一测定区域进行1次MS分析及3次MS/MS分析的数据采集设置方式示例 文献题目《High spatial Resolution Imaging by iMScope TRIO -Imaging of Chloroquine Distribution in Rat Retina-》使用仪器岛津iMScope TRIO 声明1、本文不提供文献原文。2、所引用文献仅供读者研究和学习参考,不得用于其他营利性活动。
  • 赛默飞亮相2014美国质谱大会,彰显全新质谱分析能力
    2014年7月28日,中国上海——近日,科学服务领域的世界领导者赛默飞世尔科技(以下简称:赛默飞)亮相2014年第62届美国质谱大会。期间,赛默飞发布并展示了全新仪器、软件和耗材,进一步为客户在研发和应用市场方面带来更高性能。 “新产品的推出,让我们不断突破和拓展,在质谱分析方面取得长远发展。我们致力于此,也凭借这样的创新能力帮助客户实现在研发和应用市场方面的目标。”赛默飞总裁兼首席执行官Marc N.Casper先生表示:“我们的能力涵盖了包括仪器、软件和耗材等多个方面,这使赛默飞具备独有优势,既助力客户加速取得成果,又能提升整体实验室工作效率。”赛默飞此次发布的新品包括: Q Exactive HF(高场)液质联用(LC-MS)系统是此次新品中的亮点。该系统通过将Q Exactive Plus平台与一个超高场轨道阱质量分析器结合,显著提高了这一平台的性能。Q Exactive HF系统设计用于加快定性、定量和确定过程,以帮助生命科学研究员们在诸如蛋白鉴定等应用中显著提高分析速度和敏感度。 全新应用程序——赛默飞特定软件能帮助研究员利用大量光谱数据解答科学难题。例如,PepFinder 1.0肽段图谱软件能增加生物治疗蛋白定性的质量和准确性,是药物开发和生产质量控制的关键。随着质谱分析法开始成为鉴定复杂生物样品的首选方法,Proteome Discoverer 2.0软件用以提供出色的灵敏度、大量的生物信息学工具和可定制的工作流程。 新款耗材。赛默飞认识到样品准备对于实验结果精确性的重要性,因此还推出了用于在分析过程中富集目标蛋白、肽段和抗体的全新耗材。质谱免疫分析移液器吸头采用了专有的微柱技术,用以在LC-MS分析之前对生物样品进行强化、反复的目标纯化。另外,串联质谱标记试剂经特别设计,能够实现从方法开发过程快速过渡到高通量蛋白定量过程。 对于应用市场方面的客户,Thermo Scientific TSQ 8000 Evo三重串联四极杆气相色谱 - 质谱联用系统再次升级。升级后采用全新EvoCell技术,可提供比上一代仪器增加三倍的生产力,并能使用户在单次运行中同时筛选和定量一千多种复合物。该系统是实验室分析食物、环境、药物和司法鉴定样品中诸如二噁英和杀虫剂等复杂化合物的理想工具。 在质谱大会上展出产品的完整清单请访问www.thermoscientific.com/asms 获取;相关新闻和信息,请访问www.thermofisher.com/news 查询。关于赛默飞世尔科技 赛默飞世尔科技(纽约证交所代码:TMO)是科学服务领域的世界领导者。公司年销售额170亿美元,在50个国家拥有员工约50,000人。我们的使命是帮助客户使世界更健康、更清洁、更安全。我们的产品和服务帮助客户加速生命科学领域的研究、解决在分析领域所遇到的复杂问题与挑战,促进医疗诊断发展、提高实验室生产力。借助于Thermo Scientific、Life Technologies、Fisher Scientific和Unity? Lab Services四个首要品牌,我们将创新技术、便捷采购方案和实验室运营管理的整体解决方案相结合,为客户、股东和员工创造价值。欲了解更多信息,请浏览公司网站:www.thermofisher.com 赛默飞世尔科技中国赛默飞世尔科技进入中国发展已有30多年,在中国的总部设于上海,并在北京、广州、香港、台湾、成都、沈阳、西安、南京、武汉等地设立了分公司,员工人数超过3800名。我们的产品主要包括分析仪器、实验室设备、试剂、耗材和软件等,提供实验室综合解决方案,为各行各业的客户服务。为了满足中国市场的需求,现有8家工厂分别在上海、北京和苏州运营。我们在全国共设立了6个应用开发中心,将世界级的前沿技术和产品带给国内客户,并提供应用开发与培训等多项服务;位于上海的中国创新中心结合国内市场的需求和国外先进技术,研发适合中国的技术和产品;我们拥有遍布全国的维修服务网点和特别成立的中国技术培训团队,在全国有超过2000名专业人员直接为客户提供服务。我们致力于帮助客户使世界更健康、更清洁、更安全。欲了解更多信息,请登录网站www.thermofisher.cn
  • ACS Editors’ Choice:单细胞质谱分析
    近日,清华大学欧阳证教授课题组在analytical chemistry上发表了single-cell mass spectrometry analysis of metabolites facilitated by cell electro-migration and electroporation,且以acs editors' choice形式亮点报道。 文章介绍了基于细胞电迁移-电穿孔的单细胞质谱分析方法,该方法无需细胞高精度操控平台,仅通过对单细胞施加一定序列的电压,即可实现对单个酵母等具有细胞壁的细胞内代谢物的可控释放与质谱分析。 acs美国化学会报道: acs 编辑良择 | 基于细胞电迁移-电穿孔的单细胞质谱分析方法通讯作者:欧阳证,清华大学作者:zishuai li (李自帅),zhengmao wang (王正茂),junmin pan (潘俊敏),xiaoxiao ma (马潇潇),wenpeng zhang (张文鹏),zheng ouyang (欧阳证) 单细胞分析对研究细胞在转录组学、蛋白组学以及代谢组学等方面的异质性有着重要的意义。目前,科学家们开发了大量的单细胞分析方法和技术,例如荧光分析法、微流控芯片、流式细胞仪、单细胞测序等。质谱分析,因其低样品消耗量、高灵敏度、高定量准确性等优势,已经被广泛应用于单细胞蛋白组学、脂质组学和代谢组学分析中。然而,目前大部分的单细胞质谱分析方法,都需要依托于高精度操作平台,这给单细胞分析技术的应用带来了一定的挑战。 清华大学欧阳证教授课题组报道了一种基于细胞电迁移-电穿孔的单细胞质谱分析方法。该方法无需细胞高精度操控平台,仅通过对单细胞施加一定序列的电压,即可实现对单个酵母等具有细胞壁的细胞内代谢物的可控释放与质谱分析。如图1所示,在硼玻璃纳喷管中加入适当体积(约0.5 μl)的细胞悬浮液(约104细胞/ml),该溶液内平均只含有单个细胞。由于细胞表面通常带负电,通过非接触式电极对溶液施加直流负电压,使细胞迁移到纳喷管尖端,并在针尖处封闭一段超小体积(约1.5 pl)的液体。之后施加高压脉冲电压,在细胞膜表面形成电穿孔,细胞内代谢物即释放到前端的超小体积液体中,从而避免了细胞内代谢物的过度稀释。最后,采用非接触式电极加压,由纳升电喷雾离子化将该部分溶液离子化并进行质谱分析。图1. 基于细胞电迁移-电穿孔的单细胞质谱分析方法 该研究中,首先用酵母细胞进行了方法验证。如图2所示,从离子流热图中可以看出,施加脉冲电压后,在质荷比m/z 50到800的范围内出现了大量的代谢物离子信号。图2b-c中比较了施加脉冲电压前后的单细胞分析质谱图。通过精确质量对比、串级质谱分析等方法,该课题组在单个酵母细胞内检测到了71种代谢物。图3a-f展示了几种典型代谢物的串级质谱谱图。 图2. (a)质谱离子流热图。在5 s时刻施加了高压脉冲电压。(b)负离子模式。(c)正离子模式。 图3. 负离子模式下单酵母菌代谢产物典型的串级质谱谱图 (a) glu, (b) gsh, (c) amp, (d) adp, (e)atp, (f) udp-hex. 除了酵母细胞,该方法还可用于其他种类的具有细胞壁结构的单细胞菌类的高灵敏度质谱分析。图4展示了莱茵衣藻(chlamydomonas reinhardtti)、杜氏盐藻(dunaliella salina)、斜生栅藻(scenedesmus obliquus)、绿眼虫(euglena viridis)的单细胞分析质谱图。图4. 不同种类细胞的单细胞质谱谱图。从内向外依次为:莱茵衣藻,杜氏盐藻,斜生栅藻,绿眼虫。 此外,该课题组还研究了不同培养环境下,单个细胞内代谢物相对含量的变化情况。将两组莱茵衣藻细胞,分别在有/无光照条件下培养24小时,之后采用本方法进行单细胞内代谢物的质谱分析。单细胞质谱分析表明,在黑暗条件下,衣藻细胞内的卡尔文循环内的碳固定被终止,细胞内有氧呼吸强度下降,糖酵解代谢增强。此时,细胞的光合作用停止,细胞通过糖酵解分解糖类以提供基本的代谢需求,同时降低有氧呼吸强度以维持生存。图5. 黑暗条件下的莱茵衣藻单细胞内部分代谢物强度比值变化。 本研究的相关结果已发表在analytical chemistry,并以acs editors' choice形式亮点报道。该论文得到了国家自然科学基金项目的支持。 文章链接:https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acs.analchem.0c02147
  • 通过高分辨成像质谱分析大鼠视网膜中氯喹的分布
    p style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "在药物研发过程中,候选化合物的体内药代动力学分析是非常关键的步骤。该分析不仅可以掌握其药效药理,还可以得到和毒性评价有关的信息。通常,使用放射性自显影技术(Autoradiography: ARG)和荧光色素标记细胞的方法进行分析。但是,使用ARG的方法成本高,而且一方面这些方法无法区别原药和代谢物,另一方面标记物质的行为可能与未标记物存在差异。因此,最近成像质谱分析法,不进行标记即可对候选化合物进行检测的方法备受瞩目。质谱成像法除了能够在无标记的情况下对各种物质的分布进行分析,还能够使用同一切片同时分析原药及其代谢物,有望在今后的药物研发领域得到应用,取得新的突破。本文介绍使用成像质谱显微镜iMScope iTRIO/i对氯喹给药后大鼠视网膜进行检测的示例。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/c4265e4a-c078-4017-93d2-68a9d4eafbd5.jpg" title="1.png" alt="1.png"//pp style="text-align: center "图1 氯喹的结构式/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "strong大鼠视网膜中氯喹的高空间分辨率成像/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "在本次分析中,对给予抗疟剂药物氯喹的大鼠视网膜进行分析。图1为氯喹的结构式。使用氯喹标准品进行分析,对基质及测定模式进行优化,表1为组织切片的分析条件。使用成像质谱显微镜iMScope iTRIO/i进行高空间分辨率成像,发现在约10 μm厚的视网膜色素上皮周围有氯喹的分布(图2和图3)。在测定氯喹时,如果使用成像质谱分析法常用的MS模式,因受到生物体衍生杂质带来的离子抑制、干扰的影响,无法得到清晰的MS图像(此处数据省略)。在本次分析中,通过iMScopei TRIO/i的MS/MS模式进行测定,提高灵敏度,能够获得10 μm的高空间分辨率下的MS/MS图像。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/b1a9ec68-3837-45b5-a422-9f98ed4422b0.jpg" title="4.png" alt="4.png"//pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/8fad9a5c-304b-4f86-b070-8ec12bb1a38d.jpg" title="2.png" alt="2.png"//pp style="text-align: center "图2 组织切片上的MS/MS质谱图/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/4ba84009-2ef8-4ef5-92af-f47ac86ebdb9.jpg" title="3.png" alt="3.png"//pp style="text-align: center "图3 光学图像和MS/MS质谱图像/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "strong大鼠眼球中氯喹的高速成像/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "在药代动力学研究过程中,为了阐明药物分子在细胞及器官水平的特征分布区域,分别需要在高空间分辨率及中等空间分辨率获得药物分子的分布信息。本实验使用MS/MSspan style="text-indent: 2em "模式测定在中等分辨率(50 μm)下测定大鼠眼球整体的氯喹分布情况,分析条件如表2 所示。虽然使用了更大的激光直径,有可能带来存在噪音高、离子抑制等问题,iMScope /spani style="text-indent: 2em "TRIO /ispan style="text-indent: 2em "依然能够检测得到具有较高信噪比的氯喹特征碎片,并获得清晰的质谱图像。成像质谱实验的采集/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "速度取决于目标检测区域中所包含的点数。iMScope iTRIO/i能够独立更改激光直径及采集间隔等参数,从而能够轻松控制采集速度及图像尺寸,并且不会影响数据质量。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/12e37b19-cce0-4e12-a91f-8af4b67f0802.jpg" title="5.png" alt="5.png"//pp style="text-indent: 2em "strongspan style="text-align: justify text-indent: 2em "基质涂敷方式的比较/span/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "在氯喹成像质谱分析中,比较了2 种不同的MALDI 基质涂敷方式。 图5 显示了由升华法获得的成像结果(基质升华方式的示意图如图6 所示)。基质升华由iMLayer 升华仪自动完成,而喷雾方式由手动完成。喷雾方式获得成像结果如图7 所示。对比两种方式的检测结果,升华法获得了更加清晰尖锐的氯喹分布图像,而喷雾的结果则看起来会有一些扩散,如图7 所示。前处理方式的优化依然取决于组织切片的特性以及所使用的基质类型。如示例中的结果,前处理步骤对最终成像结果的图像质量有显著的影响,不仅仅是切片制备的条件,基质涂敷的过程也很重要。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/3e80c956-c24a-4b4f-b277-ff7fa0b9a5ad.jpg" title="6.png" alt="6.png"//pp style="text-align: center "图6 基质升华方式示意图/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "strong在相同切片上进行MS 和MS/MS 成像分析/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "成像质谱分析中,在同样位置只能采集一次数据。但是,使用iMScope iTRIO/i 可以调整激光直径及采集间隔,因此可以在采集点之间留下未采集区域,从而实现更多次的成像分析。图8显示了使用激光直径为5μm,采集间隔为10μm时,在同一采集区域内进行4次成像分析的方式。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/7029ec9e-44bf-483d-a071-a1651cfc8ffb.jpg" title="7.png" alt="7.png"//pp style="text-align: center "图4 组织切片上氯喹的MS/MS产物离子质谱图,激光直径50μm/pp style="text-align: center"img style="" src="https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/b8099d01-93e1-49aa-9926-907aeab7a6d9.jpg" title="8.png"//pp style="text-align: center "图5 升华法获得的氯喹分布质谱图像/pp style="text-align: center"img style="" src="https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/c8b163cf-961b-4c26-8d20-902c68beed0f.jpg" title="9.png"//pp style="text-align: center "图7 喷雾法获得的氯喹分布质谱图像/pp style="text-align: center"img style="" src="https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/d51c038b-8e0c-4efa-8ecf-87c964a43b83.jpg" title="10.png"//pp style="text-align: center "图8 在同一测定区域进行1次MS分析及3次MS/MS分析的数据采集设置方式示例/ppbr//p
  • 释放“5M1E”分析法在实验室质量体系中的重要性
    p style="text-indent: 2em "以高通量测序为代表的现代分子生物学技术的突飞猛进,正在对传统的医学检验产生影响,目前已在无创产前筛查、染色体拷贝数变异筛查、遗传病致病位点筛查、胚胎植入前诊断等临床检验中心应用。随着国家食品药品监督管理局接连批准基于高通量测序技术(NGS),以及伴随诊断标准审批的多基因肿瘤突变联合检测试剂盒,illumina的仪器也在前几天获批,NGS已经成为医学检测领域不可忽视的重要技术。/pp style="text-indent: 2em "不同于往常的检测手段,从样本处理到检测结果,NGS存在诸多繁杂的步骤。只有保证检测结果的准确性,临床应用才能落到实处。在NGS实验室的管理体系上不断优化,力求打造管理科学化,操作规范化,方法标准化及体系国际化的实验室,是该行业大家最关心的话题。今天我就结合在工作中践行的实际情况,浅谈“5M1E”分析法在NGS实验室管理中的应用。/pp style="text-indent: 2em "“5M1E”其实就是对全面质量管理理论中六个影响产品质量的主要因素的简称,是指6种分析维度与方法,其中五项的英文是以M开头,一项是以E开头,分别为:“5M”:Man(人),Machine(机),Material(料),Method(法),Measurement(测);“1E”:Environment(环)。/pp style="text-indent: 2em "一、 人/pp style="text-indent: 2em "人员是NGS实验室管理中最活跃的因素,对实验室的全部活动起着主导和支配作用,是决定实验室检测质量的根本因素。/pp style="text-indent: 2em "1、 专业与能力:因二代测序实验操作的复杂性,对NGS检验人员的要求不能仅仅停留在简单进行仪器操作这个层面上。为保证检验结果的快速、准确,检验人员不但要熟练掌握各种仪器的操作,更要了解可能影响检验结果的全方位因素,检验人员在技能方面必须有分子生物学的专业知识和技术能力。/pp style="text-indent: 2em "2、 教育与培训:人员的培训在保证检验质量中尤为重要,从事二代测序的检验人员在上岗前必须先取得临检中心《临床基因扩增实验室技术人员培训合格证》和NGS技术的理论与技能培训。分析人员需要经过生物信息学的培训。/pp style="text-indent: 2em "3、 专才到全才:为了让检验人员可以在保证质量的前提下快速上岗,可以将NGS实验室岗位进行细分,如收样、提取、建库、质检纯化、上机测序等,先按单岗进行培训考核上岗,定岗定区域,等熟练后再进行全方位培训,这样有助于实验室人员的安排,也有助于检测结果的准确性。/pp style="text-indent: 2em "二、 机/pp style="text-indent: 2em "这里是指直接或间接用于检测分析的,对检测结果有影响的仪器设备及有关辅助性仪器设备等,这里包含了测序后数据分析软件。/pp style="text-indent: 2em "1、 仪器设备的校准与确认:对于检测设备,经过采购、到货验收、安装调试等过程后,首先在设备投入使用前进行校准或验证确认,确保用于检测的设备及其软件达到检测的准确度和规范性。当校准报告给出一组修正因子时,需要将其校准因子在实际中正确运用,否则会有仪器偏差引入。/pp style="text-indent: 2em "2、 数据分析软件:这是NGS实验室特有的环节,实验室需要用商品试剂配套的软件进行数据分析,并确认使用软件的版本和数据库的现行有效版本;数据需要专业的生信人员进行分析,需要在数据预处理、数据比对、数据质控、分析判断等每个流程进行质控,确保数据分析的准确性。/pp style="text-indent: 2em "3、 仪器的配套使用:需要使用商品试剂申报时的配套仪器型号,如燃石人EGFR/ALK/BRAF/KRAS 基因突变联合检测试剂盒(可逆末端终止测序法)受理号为CSZ1700157,配套仪器为Illumina 公司生产的MiSeqDx,虽然Illumina公司有MiSeq、MiniSeq、NextSeq500等不同型号的测序仪,但在检测过程中必须选用MiSeqDx型号的仪器,否则仪器之间的差异会影响检测结果的准确性。/pp style="text-indent: 2em "4、 设备的标识:设备标识是设备管理过程中非常重要的一个环节,设备要有一个唯一性编号的标识,这个编号是唯一性的,即使是同样型号的仪器也不允许重复,只有这样才能做到检测数据的溯源性要求。还有设备的运行、维修、暂停等状态也需要做好标识,防止设备的非预期使用影响到检测结果。/pp style="text-indent: 2em "5、 设备的维护和保养:设备要定期做好维护和保养,一般校准和验证的周期为1年,中间可以采用标准物质或同型号设备进行比对,确保设备的性能,保证结果的准确性。如设备有大的关键零件的维修更换、精密仪器的位置搬动等,需要对设备的性能重新进行验证确认。如测序仪等设备对外界环境有温湿度要求的,要确保环境符合要求,并做好监控和记录,否则外界环境对检测结果也会存在影响。/pp style="text-indent: 2em "三、 料/pp style="text-indent: 2em "这里是指不局限于实验室的试剂和耗材,还包含检测的样本,检测记录和报告。/pp style="text-indent: 2em "1、 样本:要确保NGS检测结果的准确性,样本的质量起着关键性的决定作用,实验室应制定正确采集处理原始样品、标识及样品质检标准的文件化程序。/pp style="text-indent: 2em "1.1 采集活动前的指导:如采集的方法、影响采集方法的因素,样本采集的类型和量、样本存储的容器和必需添加物。/pp style="text-indent: 2em "1.2 采集活动的指导:采集患者身份的确认,采集样本的原始标识,采集时间等。/pp style="text-indent: 2em "1.3 样品的存储和标识:从样品接收开始直到报告出具,样品存储温度的要求、使用的保存液等,在整个实验室流转过程中都具有唯一性标识,防止混淆。除了样本本身的区别标识,还应该有样品的状态标识,如待检、检测中、已检三种状态,分别存放在不同的区域中。/pp style="text-indent: 2em "1.4 制定样本的质检标准:如石蜡包埋(FFPE)的非小细胞肺癌(NSCLC)组织样本,肿瘤细胞含量应达20%以上,提取的DNA量应大于50ng才能开始NGS的下一步检测。如样本质检不合格需要重新进行采样,如不进行样本的质检直接进入下一道工序,到最后发现检测结果不符合要求,耗时又耗钱,耽误患者用药时间。/pp style="text-indent: 2em "2、 试剂/pp style="text-indent: 2em "实验室应制定用于试剂的接收、验收、使用、存储的文件,试剂到货时进行外观及性能的进货验收,按照存储温度及批号规则进行试剂的存放,按照批号、效期的原则录入到系统并做好库存卡,试剂领用做到先进先出。商品化试剂在用于临床样本检测应进行有效的性能验证(如准确性、灵敏度、特异性)。/pp style="text-indent: 2em "NGS的商品试剂因都是低温保存,一般都会有开瓶有限期和反复冻融次数要求,实验室在使用过程中需要及时记录开瓶日期和冻融次数,使用时可根据需要进行分装,避免反复冻融。若分装后的物料需要继续保存,则应注明物料名称、原瓶开瓶日期、分装日期等信息,确保试剂的可靠性。/pp style="text-indent: 2em "3、 耗材/pp style="text-indent: 2em "NGS实验室都会用到各种规格的移液器枪头、PCR管、离心管等一次性耗材,市场上有众多的厂家及规格型号,在NGS实验过程中请确保使用无菌、滤芯、低吸附的规格型号;同时确保无脱氧核糖核酸酶(DNase)和核糖核酸酶(RNase)污染。/pp style="text-indent: 2em "4、 记录和报告/pp style="text-indent: 2em "记录和报告也是一种特殊的物料,记录设计要有检测样本、使用的设备编号、使用的试剂批号、检测日期、检测人、复核人、检测结果的原始数据等信息,方便追溯。每个实验环节需要及时、准确、真实填写各种记录,定期整理归档管理。检测报告内容应包含但不局限于患者人员信息、病历信息、样本信息、所用试剂和分析软件信息、检测结果及解释,报告人及有签发报告资质人员的签名。报告应简洁扼要、通俗易懂。/pp style="text-indent: 2em "四、 法/pp style="text-indent: 2em "为了使NGS实验规范管理,操作标准统一,保证检测结果的准确性,需要制定各种程序性文件、作业指导书、记录表单,文件保持现行有效版本,方便员工随时取阅,做到“有法可依、有法必依、执法必严、违法必究”。/pp style="text-indent: 2em "1、 程序性文件:可以参照CNAS-CL02:2012《医学实验室质量和能力认可准则》的要素建立实验室管理的质量手册和程序性文件。/pp style="text-indent: 2em "2、 操作性规程:可以采用图文并茂的方式建立实验操作细节、设备操作规程、质控方法及质控标准等。/pp style="text-indent: 2em "3、 记录表单:可以根据NGS的工序如收样、提取、建库、纯化、上机测序各工序形成全套的实验操作记录;另外如设备使用、维护、保养记录、温湿度监控记录、试剂的配置记录等配套的各类表单,均由质量部受控发放使用。/pp style="text-indent: 2em "五、 测/pp style="text-indent: 2em "为了提高检测结果准确性和可靠性所采取的有关措施和活动。/pp style="text-indent: 2em "1、 实验室间质评(EQA):也叫室间质量评价,是国家卫健委利用各实验室间的比对来确定实验室能力的活动,实际上它是指为确保实验室维持较高的检测水平而对其能力进行考核、监督和确认的一种验证活动。这是NGS实验室证明自己能力的一种很好的方式,也是自己实验室技术能力在行业中展示的一个窗口,应该积极报名参加。/pp style="text-indent: 2em "2、 实验室间比对:实验室间比对是按照预先规定的条件,由两个或多个实验室对相同或类似的测试样品进行检测的组织、实施和评价,从而确定实验室能力、识别实验室存在的问题与实验室间的差异,是判断和监控实验室能力的有效手段之一。/pp style="text-indent: 2em "3、 人员比对:为了提高自己实验室人员的技能,建议定期开展人员比对活动,这是维持和提高检验人员能力水平的一种很好的手段。倡导实验室形成你追我赶的氛围,不断提升实验人员的技能。/pp style="text-indent: 2em "4、 盲样测试:能直接反映实验室的仪器设备和技术水平,可以作为实验室技术人员转正考核的一种手段。/pp style="text-indent: 2em "5、 阳性对照和阴性对照:每次检测都必须放置阳性对照和阴性对照,作为最终判断结果的参考依据。阴性质控品(NC)的检测结果应为阴性,若其中有突变检出,说明环境中可能存在DNA污染源。阳性质控品(PC)的检测结果应为某个基因突变对应阳性,如果突变未检出,说明试剂盒性能不理想或操作过程有误,此次检测结果无效。/pp style="text-indent: 2em "六、 环/pp style="text-indent: 2em "这里是指检测过程中的实验室硬件环境。/pp style="text-indent: 2em "1、 实验室设计布局:NGS实验室设置应该严格按照国家卫健委高通量测序实验室的要求进行,申请临床基因扩增检验实验室验收,标准化分区及空气流向,确保工作有序,互不干扰,防止污染。/pp style="text-indent: 2em "一般肿瘤领域二代测序分为试剂准备区、样本与文库制备区、DNA打断区、杂交捕获区(扩增一区)、文库扩增区(扩增二区)、文库检测区、测序区、电泳区共八个区,每个房间压差依次梯度≥5Pa,设置PCR专用走廊和缓冲间,在缓冲间内,可设置正压,使室内空气不流向室外,室外空气不流向室内。严格人流物流分开,严格遵守从一区到八区的单一方向制度,不得反向进入前一个区,尽量减少在实验区内不必要的走动,以减少交叉污染。/pp style="text-indent: 2em "2、 区域管理:在各个实验区使用带有明显区别标志的工作服和物品(如不同颜色),每个工作区域均有专用的仪器设备,各区域仪器设备须有明确的标记,避免设备物品如加样器等从其各自的区域内移出。当工作人员离开时,不得将本区的工作服、手套、口罩和物品带到其他区域,从而造成不同的工作区域间设备物品发生混淆污染。/pp style="text-indent: 2em "3、 环境卫生:每个区域都应该有独立的清洁工具,每个区域的清洁工具不得混用,清洁时按照从一区到八区的单一方向制度。工作结束后用75%的乙醇擦拭工作台面,用紫外线灯(建议安装无臭紫外灯)进行照射,同时注意实验室的通风换气。/pp style="text-indent: 2em "国家原卫计委李大川处长在近期会议上肯定了近年来分子检测在临床中的突出贡献,随着精准医疗的发展,分子检测不仅有助于疾病的诊断分类,而且加深了人们对疾病的认识,指导疾病的靶向治疗。但是NGS检测的质量控制仍然存在问题:实验室设计、实验室人员水平、质量保证手段等。我们只有有效运用“5M1E”分析法,规范NGS实验室管理,保证质量,向临床提供真实、客观、准确的检测结果,才能更好地为大众健康服务。/p
  • 小质谱应用速递 | 上海中医药大学中药研究所杨莉团队发表对柑橘药材进行现场分析和快速鉴定的方法
    上海中医药大学中药研究所杨莉团队,在 Rapid Communications in Mass Spectrometry 发表文章《使用小型质谱结合机器学习分析对柑橘药材进行现场分析和快速鉴定》(On-site analysis and rapid identification of citrus herbs by miniature mass spectrometry and machine learning)。文章使用清谱科技便携式小型质谱系统Cell开发了对陈皮、青皮和广陈皮三种药材进行快速现场分析的质谱方法,并结合机器学习分析现场区分三种中药类型。Cell 便携式质谱分析系统背景天然药物的植物来源多样,多物种成分复杂,给分析带来了相当大的挑战。这种固有的复杂性增加了对其进行快速鉴定和分析的难度。橘皮是芸香科柑橘属植物的产物,被广泛用作烹饪原料和传统中药。在中国,橘皮按照采收时间区分,主要分为两种类型:陈皮(Citri Reticulatae Pericarpium,CP)和青皮(Citri Reticulatae Pericarpium Viride,QP。在陈皮(CP)中,以广陈皮质量为最佳,另外广陈皮植物来源为茶枝柑Citrus reticulata ‘Chachi’,其价格与其他陈皮差异较大。因此,不同品种、不同年份的橘皮之间无论是在药用价值还是在价格上都存在明显的差异。所以建立对橘皮种类的快速鉴定方法具有重要的社会和经济意义。实验方法本研究分别开发了LC-MS法和小质谱方法对橘皮进行质谱分析,最后对数据进行多元统计分析。使用LC-MS方法需要先对橘皮粉进行超声提取40分钟,再对提取液进行液相分离,整体分析时间大约需要1小时。小质谱方法中,将1mg橘皮粉直接加入PCS试剂盒的样品槽中,再在试剂槽滴加100uL甲醇,然后将试剂盒直接插入Cell小型质谱仪,检测后即可显示结果;整个过程仅需少量样品,无需前处理和液相分离,仅需1分钟即可完成分析。最终选用小质谱方法进行进一步的分析。图1. 使用Cell小质谱系统对橘皮药材进行分析的流程,与LC-MS分析流程相比,大大节省前处理与色谱分离时间结果与讨论在正离子模式下使用Cell Mini MS质谱系统进行MS和MS/MS扫描,获得不同橘皮药材的质谱图。图2. 使用小型质谱仪分析获得的CP(A)、QP(B)和GCP(C)的正离子MS谱图,以及GCP中的川陈皮素的MS/MS谱图。对Cell Mini MS 采集获得的MS和MS/MS信息进行比对,结合既有文献资料,得到主要的22种化合物列表,列表中显示,有几种化合物仅在广陈皮中检测到:表 1. Cell质谱系统采集获得的代表化合物列表对得到的小质谱数据进行多元统计分析,通过辨别化学相似性或差异性,从而区分 CP、QP 和 GCP 类别。图3 OPLS-DA 模型的得分图(A)和排列图(B)。QP、CP 和 GCP 样品与三种代表性化合物(VIP ≥ 1.5)成对比较的 VIP 值(C)(D)三种代表性化合物。为了更好地预测未知样本,采用了另一种Fisher’s判别法,该方法能准确地将所有样本归入其原始组别。图4. 利用Fisher判别法对柑橘药材进行预测分析本研究也采用机器学习分析法与Cell小型质谱数据相结合,通过提出多重感知器神经网络分类模型对陈皮和广陈皮进行鉴别分析,可快速准确对得到的样本数据进行分类,因此非常适合在市场上对价格差异较大的陈皮和广陈皮进一步进行现场区分。使用小质谱方法,也对不同年份的广陈皮进行研究,有效将广陈皮按照年份分为5年以下和5年以上两个组别,具有良好的可靠性和预测能力。结论本研究介绍了一种创新方法,使用便携式微型质谱仪对青皮(QP)、陈皮(CP)和广陈皮(GCP)进行快速现场分析,能够在每个样品不到1分钟的时间内鉴定出22种化合物。并结合机器学习来现场区分这三种类型,该方法还被用于尝试区分不同年份的广陈皮(GCP)。方法优势:1. 检测需要的样品量小,仅需1mg,适合对珍贵的中药材进行检测;2. 样品制备简单,几乎无需样品前处理;3. 快速实时分析,整个分析流程仅需1分钟;4. 实现现场检测,该方法与微型质谱的便携性相匹配,可实现特征化合物的实地检测。综上所述,该方法使用快速检测流程,可降低检测成本,同时Cell小型质谱系统能适应各种环境,适合对不同地域的中草药进行实时实地检测。这项研究不仅为现场鉴定 QP、CP 和 GCP 建立了可靠的工具,还展现其在柑橘类药材质量保证中的关键作用。这种方法不受地点和环境条件的影响,可广泛应用于其他中药材分析领域,是评估天然药物质量的重要工具。
  • 鱼贝类毒素之质谱分析
    导读春季是细菌病毒等滋生的活跃期,对于吃河鲜海鲜来说不是好季节,中毒事件往往会在每年的这段时间频发。那么如何避免吃到有毒海鲜?对吃了染毒的海鲜中毒的病人如何快速检测从而采取有效的救治措施呢?让我们从毒素本身说起。 对人类有毒害的鱼、虾及贝类食品一般是因有毒藻类污染产生的,海洋中的有毒藻类通过食物链传递给藻食性的鱼、虾及贝类等生物,并在其体内蓄积形成的有毒高分子化合物。由于这些毒素最早是从摄食有毒微藻的鱼类和贝类体内发现的,往往被大家习惯性地称为鱼类毒素或贝类毒素。对水体或鱼贝类进行有害物质的监测,或者发生群体性中毒事件后能迅速检测并协助临床进行救治是应对的关键。 鱼类毒素质谱分析 世界上可食用的鱼类约有3万种,其中约有600种鱼类体内含有毒素不可食用。鱼体内含有两大天然毒素,即雪卡毒素和河豚毒素。另外还有一种常见的鱼类过敏物质毒素—组胺,当人体摄入较多组胺时会产生组胺中毒。【1】 ①雪卡毒素雪卡毒素(Ciguatoxin,CTX,亦称西加毒素)是目前赤潮生物产生的主要毒素之一。属神经毒素,是已知的对哺乳动物毒性最强的毒素之一,比河豚毒素强100倍。中国南海诸岛、台湾海峡和香港地区常有雪卡毒素中毒事件发生,【1】已成为影响渔业经济发展和公共卫生的一大障碍。由于毒素在鱼体内含量低,而染毒鱼类在感官、嗅觉、味觉上均没有什么异常,用常规化学分析法很难检测出来,需要使用质谱仪器进行高灵敏度的分析。但是,由于对于雪卡毒素的检测尚缺少相应的检测标准,【2】以及很难购买标准品,有关检测还处于研究阶段。岛津使用液相色谱三重四极杆质谱进行了两种雪卡毒素的分析。【3】 仪器:LCMS-8050色谱柱:L-column 2 ODS (100 mmL. x 2.1 mmI.D., 3μm)流动相:A: 2 mmol/L Ammonium formate aqueous solution;B: Methanol containing 2 mmol/L ammonium formate洗脱梯度:B conc. 70%(0 min)→ 95%(10-20 min)→ 70%(20.01 - 25 min)离子源:ESI+接口电压:+1 kV雾化气流速:2.5 L/min加热气流速:15 L/min样品分析结果:CTX1B 43 ng/mL C60H86O19 单同位素质量 1110.57CTX3C 39 ng/mL C57H82O16 单同位素质量 1022.56 ②河豚毒素春季是河豚鱼产卵季节,此时河豚鱼的毒性最强,是河豚鱼中毒的高危险期,因鱼体内毒素含量高且热稳定性好,不能通过加热烧煮解毒,中毒两三小时就会导致死亡,无快速治疗药物。【4】 仪器:LCMS-8050色谱柱:XBridge Amide column (2.1x100 mm, 1.7 μm)流动相:A-acetonitrile B-water containing 10 mM formic acid / 5 mM ammoniumformate in channel B. 0-5min: 85 %-60 % A 5-8 min: 60 % A 8-8.5 min: 60 %-85 % A离子源:ESI+加热气流量:10 L/min干燥气流量:10 L/min 河豚毒素实际样品检测结果鱼干24 μg/kg织纹螺 387μg/kg ③组胺鱼体不新鲜或腐败时,污染鱼体的细菌如组胺无色杆菌,产生脱羧酶,使组氨酸脱羧生成组胺。在某些罐装食品中也会含有少量的组胺。【5】 岛津开发了液质质的方法应对包含组胺在内的多种生物胺的同时分析技术。 仪器:LCMS-8045色谱柱:HILIC 2.1 mm I.D. × 100 mm L., 1.7 μm流动相:A相:乙酸铵水溶液;B相:乙腈离子源:APCI干燥气流速:5 L/min雾化气流速:3 L/min 实际样品中9个生物胺化合物检测结果,定量限值在2-10 μg/L之间。 贝类毒素质谱分析 每年的4-6月份我国经常发生群体性贝类中毒事件,这类食源性中毒事件大多是由于食用了被污染的贝类食品导致。 贝类毒素按中毒症状分为以下四类:• 麻痹性贝毒(PSP):石房蛤毒素STX、河豚毒素TTX等• 腹泻性贝毒(DSP):软海绵酸OA、鳍藻毒素DTXs等• 神经性贝毒(NSP):Brevetoxin A&B(BTX-A&B)• 失忆性贝毒(ASP):多莫酸(DA) 已发生了群体中毒事件,如何能快速对样本中的微量或痕量目标物进行检测以协助临床进行救治? 首先要保存好中毒样品,首选样本如剩余的鱼或者贝类食物、吃剩的残渣、汤汁,中毒后第一次抽的血和留尿等,同时注意保存治疗前后和治疗过程中的血尿样本,样本经前处理后进质谱分析。理化实验室通常使用在线SPE-LCMSMS系统,用于生物样本中微量或痕量目标物的检测。样本经前处理后大体积上样,通过在线固相萃取系统净化以祛除干扰物,从而获得比常规LCMSMS分析灵敏度更高的分析结果。以水溶性麻痹性贝类毒素(PSPs)分析举例。【6】【7】 在线SPE-LCMSMS系统 2mL样品通过样品环实现大体积进样,FCV阀切换使得目标物在SPE柱中捕集,再通过FCV 阀的切换实现SPE柱解析,解析后的样品经色谱柱分离,MS定性定量分析。【8】 仪器:LCMS-8050/60色谱柱:Amide column 2.1 × 100 mm, 1.7 μm或相当色谱柱流动相:A(含6 mmol/L甲酸铵,10 mmol/L甲酸的水溶液);B:乙腈离子源:ESI正负同时扫描方式 经在线SPE-LCMSMS分析的典型阳性样品结果见下图。阳性的是GTX2&3, GTX1&4, NEO和STX。 使用在线SPE-LCMSMS方法进行食品或者血尿样本检测时灵敏度更高,前处理快速,能迅速协助临床医生判断病因,从而进行有效的救治。 微囊藻毒素 水中的微囊藻毒素是鱼贝类毒素产生的罪魁祸首,如何检测水中的多种微囊藻毒素也非常重要。通常使用LCMSMS进行多种微囊藻毒素的分析,如使用岛津的LCMS-8045/50/60检测水中10种微囊藻毒素举例(参数略)。 更多分析数据请登录岛津官网或与岛津相关工作人员联系获取。 注:以上产品仅供科学研究,不用于临床诊断。 参考文献【1】李春媛,周玉,张磊等。雪卡毒素的研究概况[J].上海海洋大学学报,2009,18【2】吕颂辉,李英。我国雪卡鱼毒流行现状研究进展[J].中国公共卫生,2006,22【3】Analysis of Diarrhetic Shellfish ToxinUsing Triple Quadrupole LC/MS/MS (LCMS-8050). LAAN-A-LM-E075, ShimadzuApplication News.【4】Profile differences in tetrodotoxintransfer to skin and liver in the pufferfish Takifugu rubripes [J]. RyoheiTatsuno, Wei Gao, Kotaro Ibi, Tomoka Mine, Kogen Okita, Gregory Naoki Nishhara,Tomohiro Takatani, Osamu Arakawa. Toxicon. 2017【5】崔成祥,于夕娟,曹珊珊食用变质鲐鱼引起急性组胺中毒87例报告[J],预防医学论坛,2012, 18(10):781-782. 【6】Xiao-min Xu?, et al. Fast and quantitativedetermination of saxitoxin and neosaxitoxin in urine by ultra performanceliquid chromatography-triple quadrupole mass spectrometry based on the cleanupof solid phase extraction with hydrophilic interaction mechanism.Journalof Chromatography B 1072 (2018) 267–272.【7】岛津脂溶性和水溶性贝类毒素测定标准操作程序【8】Screening of pesticides in water using SPEon line, PO-CON 1360E, Shimadzu Application News.岛津超快速液相质谱联用仪LCMS-8050
  • 全国分析测试中心主任会上岛津创新质谱技术备受关注
    第二十二届全国分析测试中心主任及地方协会负责人会议在冰城哈尔滨召开7月5日,第二十二届全国分析测试中心主任及地方协会负责人会议在冰城哈尔滨召开。中国正在全力建设世界科技强国,分析测试既是科学技术的重要组成部分,又在科技创新中发挥着重要的技术支撑作用,保障着国民经济和社会发展的正常运行。在本次大会上,国家部委领导及国家级分析测试中心、地方中心、高校、科研院所、企业等单位专家探讨并交流了新时代分析测试工作面临的发展机遇。岛津公司全面赞助本次大会,并披露了受到了与会者高度关注的岛津最新质谱技术。 在大会报告环节,与会者首先听取了科技部资源配置与管理司吴学梯副司长有关国家科技计划改革进展情况,其报告涉及“十三五”中央财政科技计划、新时代对优化科技资源配置的新要求、科技计划组织管理创新与优化等重要内容。吴学梯副司长在报告中强调,世界上的现代化强国无一不是创新强国、科技强国。在迈向现代化强国的进程中,如果我们不能在创新领域取胜,就不能掌握全球竞争先机和优势,迈向现代化强国就会失去支撑。随后,国家认证认可监督管理委员会谢澄先生介绍了检验检测机构资质管理制度改革及行业发展动态等内容。之后,大会进入技术报告环节。中国分析测试协会副秘书长、北京大学刘虎威教授率先做了题为《质谱新技术应用发展趋势》的报告,他在报告中介绍了简介敞开式离子化质谱(原位电离质谱)、成像质谱、临床质谱、单细胞质谱、反应质谱、衍生化质谱等质谱新技术,并指出质谱技术将在快速检测、联用技术、临床质谱、成像质谱等应用领域获得更大的发展。随后,岛津公司分析测试仪器市场部LCMS产品经理邓力先生做了题为《创新高分辨质谱技术助力未知物发现 》的报告,详尽介绍了岛津公司在今年6月最新推出的四极杆飞行时间质谱仪LCMS-9030的诸多创新技术。 科技部资源配置与管理司吴学梯副司长介绍有关国家科技计划改革进展情况 国家认证认可监督管理委员会谢澄先生介绍检验检测机构资质管理制度改革及行业发展动态 中国分析测试协会副秘书长、北京大学刘虎威教授做题为《质谱新技术应用发展趋势》的报告 岛津公司产品经理邓力先生绍岛津最新质谱仪LCMS-9030的诸多创新技术岛津公司邓力先生在报告谈到,LCMS-9030作为岛津公司推出的首款LCMS-Q-TOF,延续了在岛津三重四极杆质谱仪基础上开发的UFMS技术特点,实现超快速分析的同时,提供优异的质量准确度、高灵敏度和高分辨率。LCMS-9030具有高效率的离子导入单元、四极杆和碰撞池技术,可实现对痕量化合物的高灵敏度检测。岛津专利的UFgrating和iRefTOF技术,超快速加速离子进入飞行管(UF-FlightTube),离子在这个理想的反射场中飞行并到达检测器,结合高速数据采集系统实现高通量分析。通过对飞行管温度的精准控制,保证长期稳定的质量准确性。为未知化合物鉴定和分子式推导提供可靠信息。LCMS-9030延续了岛津久经考验、坚固耐用的高性能三重四极杆质谱平台的优异特点,结合直观友好的全中文操作界面,极大提升实验室工作效率。 ※LCMS-9030 主要创新设计包括:UF-Accumulation 技术在碰撞池中累积离子,并与TOF脉冲时间完美同步,提高灵敏度。Funnel MCP技术即漏斗形MCP检测器,相比传统MCP检测器,提升离子检测率60%以上。UFgratingTM技术采用高机械强度的栅格电极,可以提供更加稳定和均匀的电场,从而更好的聚焦离子;相比传统栅格电极,可以采用更高电压用于离子的加速和提取,从而减少离子飞行时间和离子扩散。iRefTOFTM技术由一阶线性场和二阶曲线场组合而成,匹配离子最真实的飞行轨迹,保证了分辨率和灵敏度的完美结合。UF-FlightTube技术具有主动精准温度控制模块,保证了飞行管的温度稳定,从而带来长时间质量准确度的稳定性( 1ppm,24h),为客户提供了仪器使用更好的简便性和连续性。 大会开幕日当晚,为了向与会者提供轻松交流的平台,岛津公司特别举办“岛津之夜”晚宴。岛津公司分析测试仪器市场部杨桂香经理在晚宴上发表致辞,对此次大会的召开表示衷心的祝贺。在致辞中她谈到,为了更好的服务用户,岛津不断加强与国内知各种分析研究机构等的合作,积极参与并支持赞助相关会议和活动,期望通过这个平台分享各位专家老师成果与经验,交流前沿的科技信息,为更多的单位的实验室人员指明研究方向,从而促进中国分析事业和全球分析事业的发展。岛津公司从建业之初的企业宗旨就是“以科学技术为社会做贡献”,并在2002年田中耕一先生发明了“对生物大分子的质谱分析法”,而今岛津的高分辨质谱也已推出,岛津仪器会一直伴随着分析检测事业的发展而成长与壮大,我们将始终致力于为用户提供更先进的产品和更优质的服务,为中国科学技术的进步贡献力量。岛津公司杨桂香经理对大会的召开表示衷心的祝贺关于岛津 岛津企业管理(中国)有限公司是(株)岛津制作所于1999年100%出资,在中国设立的现地法人公司,在中国全境拥有13个分公司,事业规模不断扩大。其下设有北京、上海、广州、沈阳、成都分析中心,并拥有覆盖全国30个省的销售代理商网络以及60多个技术服务站,已构筑起为广大用户提供良好服务的完整体系。本公司以“为了人类和地球的健康”为经营理念,始终致力于为用户提供更加先进的产品和更加满意的服务,为中国社会的进步贡献力量。
  • 1090项国标获批发布 色谱、质谱等多项仪器分析方法在列
    p  近日,国标委发布2017年第32号公告,批准发布《养老机构服务质量基本规范》等1090项国家标准、4项国家标准修改单和51项国家标准外文版。在获批的1090项国标中涵盖多项化学分析方法,其中包括《胶乳制品中有机锡含量的测定 气相色谱-质谱法》、《化妆品中硫酸二甲酯和硫酸二乙酯的测定 气相色谱-质谱法》等仪器分析方法。br//pp  本次批准发布的标准涵盖面广,涉及化工、电子、环境、纺织品、农林等领域,具体标准文件请见附件。仪器信息网整理了部分仪器方法标准如下表。/ptable width="315" cellspacing="0" cellpadding="0" border="1"tbodytr class="firstRow"td valign="bottom" nowrap="nowrap"p style="text-align: left "strong序号/strongstrong /strong/p/tdtd valign="bottom" nowrap="nowrap"p style="text-align: left "strong标准编号/strongstrong /strong/p/tdtd valign="bottom" nowrap="nowrap"p style="text-align: left "strong标准名称/strongstrong /strong/p/td/trtrtd valign="bottom" nowrap="nowrap"p style="text-align: left "strong76/strong/p/tdtd valign="bottom" nowrap="nowrap"p style="text-align: left "strongGB/T 35418-2017/strong/p/tdtd valign="bottom" nowrap="nowrap"p style="text-align: left "stronga href="javascript: "纳米技术 碳纳米管中杂质元素的测定 电感耦合等离子体质谱法/a/strong/p/td/trtrtd valign="bottom" nowrap="nowrap"p style="text-align: left "strong84/strong/p/tdtd valign="bottom" nowrap="nowrap"p style="text-align: left "strongGB/T 35410-2017/strong/p/tdtd valign="bottom" nowrap="nowrap"p style="text-align: left "stronga href="javascript: "液相色谱-串联四极质谱仪性能的测定方法/a/strong/p/td/trtrtd valign="bottom" nowrap="nowrap"p style="text-align: left "strong94/strong/p/tdtd valign="bottom" nowrap="nowrap"p style="text-align: left "strongGB/T 35400-2017/strong/p/tdtd valign="bottom" nowrap="nowrap"p style="text-align: left "stronga href="javascript: "燃油加油机计量检定移动实验室通用技术规范/a/strong/p/td/trtrtd valign="bottom" nowrap="nowrap"p style="text-align: left "strong93/strong/p/tdtd valign="bottom" nowrap="nowrap"p style="text-align: left "strongGB/T 35401-2017/strong/p/tdtd valign="bottom" nowrap="nowrap"p style="text-align: left "stronga href="javascript: "地下水检测移动实验室通用技术规范/a/strong/p/td/trtrtd valign="bottom" nowrap="nowrap"p style="text-align: left "strong98/strong/p/tdtd valign="bottom" nowrap="nowrap"p style="text-align: left "strongGB/T 35396-2017/strong/p/tdtd valign="bottom" nowrap="nowrap"p style="text-align: left "stronga href="javascript: "职业病危害因素检测移动实验室通用技术规范/a/strong/p/td/trtrtd valign="bottom" nowrap="nowrap"p style="text-align: left "strong99/strong/p/tdtd valign="bottom" nowrap="nowrap"p style="text-align: left "strongGB/T 35395-2017/strong/p/tdtd valign="bottom" nowrap="nowrap"p style="text-align: left "stronga href="javascript: "农产品质量安全检测移动实验室通用技术规范/a/strong/p/td/trtrtd valign="bottom" nowrap="nowrap"p style="text-align: left "strong194/strong/p/tdtd valign="bottom" nowrap="nowrap"p style="text-align: left "strongGB/T 35309-2017/strong/p/tdtd valign="bottom" nowrap="nowrap"p style="text-align: left "stronga href="javascript: "用区熔法和光谱分析法评价颗粒状多晶硅的规程/a/strong/p/td/trtrtd valign="bottom" nowrap="nowrap"p style="text-align: left "strong197/strong/p/tdtd valign="bottom" nowrap="nowrap"p style="text-align: left "strongGB/T 35306-2017/strong/p/tdtd valign="bottom" nowrap="nowrap"p style="text-align: left "stronga 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