羟基化卵磷脂

大米中磷脂类化合物的空间分布质谱成像分析 “五谷者，万民之命，国之重宝”，粮食生产是安天下、保供给、促发展、稳民心的战略产业。大米是地球上主要的粮食作物之一，里面含有90%以上人体所需的营养物质，是全世界一半人口的主要食粮。磷脂是大米中重要的脂类化合物，占谷物总脂质含量的10%，具有重要的营养价值。然而，大米在储藏过程中，磷脂会发生水解产生醛、酮、酚等挥发性有机化合物，导致大米产生腐败气味，降低其食用和利用价值。因此，系统性研究大米中磷脂类化合物的空间分布分析，对改善大米存储条件、减缓大米陈化、保障食品安全、提高大米的食用品质等具有十分重要的意义。 基质辅助激光解吸电离-飞行时间质谱成像（MALDI-TOF-MSI）是近年发展起来的新型分子成像技术，可直接分析样品组织，同时获得多种生物分子，如蛋白、多肽、脂质、糖类等内源性代谢物的空间分布信息。本研究工作利用具有高空间分辨率、高灵敏度的MALDI-TOF-MSI质谱成像技术成功实现了大米中磷脂类化合物的空间分布分析（Fig.1）。 Fig. 1. 基于MALDI-TOF-MSI技术的大米中磷脂类化合物空间分布分析示意图 1. iMScope TRIO 成像质谱显微镜测试条件 10% 明胶水溶液包埋大米，-80°C 冷冻8小时, 采用CM1950 切片机 (Leica, Wetzlar, 德国) 进行冷冻切片，切片厚度为16 μm。所得组织切片放置在ITO导电载玻片上 (100Ω/ m2，日本大阪松浪玻璃)，用基质升华仪iMLayer (Shimadzu，Kyoto，日本) 在大米组织切片上均匀沉积 2,5-二羟基苯甲酸（DHB）基质。采用成像质谱显微镜iMScope TRIO (Shimadzu，Kyoto，日本) 对大米组织切片进行MALDI 质谱成像，使用Imaging MS solution Ver.1.30 (Shimadzu) 软件分析质谱数据，根据二级质谱图与文献、脂质数据库联用进行分析物鉴定。质谱条件如下：正离子模式，质量扫描范围为m/z 500-1000；激光强度25，激光斑点大小设置为1（大约为10 μm，an arbitrary unit of iMScope），激光频率为1000 Hz；检测电压1.85 kV；步长35μm。 iMScope TRIO 2. 基于 iMScope TRIO 成像质谱显微镜进行大米中磷脂类化合物的空间分布分析 采用iMScope TRIO成像质谱显微镜在分子水平上对大米中磷脂类化合物的空间分布进行精准分析。如图Fig.2，正离子模式下，m/z 500-1000 范围内共获得12个代表性磷脂分子的空间分布图像，显然，磷脂分子的分布模式与糙米植物学结构密切相关，在糙米组织切片中显示出不同的空间分布模式。溶血卵磷脂类化合物（LPC）分布于整个糙米籽粒中，内胚乳中的含量相对较高。卵磷脂类化合物（PC）主要位于胚芽和种皮中，胚芽中含量相对较高，内胚乳中含量极少。本研究实现了大米中磷脂化合物的可视化，为大米营养价值的评价提供了理论依据。 3. 基于iMScope TRIO 成像质谱显微镜进行大米加工过程中磷脂类化合物变化规律探究 粮食安全是事关国家和社会稳定的重大问题，个别商贩通过低价收购陈化大米，经二次加工添加矿物油、石蜡、色素等物质改变陈米外观形态，将其推向市场牟取利益。因此，为保证粮食安全，采用MALDI-TOF-MSI质谱成像技术，对大米加工过程中磷脂类化合物变化规律进行探究，结果表明（图Fig.3），糙米经过研磨、抛光，美白等系列加工过程，去除了米糠层和胚芽成为精白米，这一加工过程中随着研磨、抛光程度的增加，大米表层卵磷脂的含量逐渐减少直至消失，由此说明大米表面的卵磷脂可以作为重要指标用以大米加工程度的鉴定。 Fig. 2. 糙米组织切片中12个磷脂化合物MALDI-TOF-MS质谱图像Fig. 3. 精白米和糙米中磷脂类化合物的MALDI-TOF-MS质谱图像 本文相关内容由中国科学院兰州化学物理研究所张燕霞博士生提供，详细研究内容已正式发表于Journal of Chromatography A 1651 (2021) 462302。 文献题目《Spatial distribution analysis of phospholipids in rice by matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight mass spectrometry imaging》 使用仪器岛津iMScope TRIO 作者Yan-Xia Zhang a, b, Xiao-Bo Zhao a, Wei Ha a, Yi-Da Zhang a,*, Yan-Ping Shi a,*a Chinese Academy of Sciences Key Laboratory of Chemistry of Northwestern Plant Resources and Key Laboratory for Natural Medicine of Gansu Province, Lanzhou Institute of Chemical Physics, Chinese Academy of Sciences, Lanzhou 730000, Chinab University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China

01研究背景1.1脂质体脂质体是一种微型泡囊体，能将药物包封于脂质双分子层内，具有靶向、缓释、降低药物毒性等诸多优点，迄今已经在制药、医疗、生物化学、食品科学、化妆品等多领域广泛应用。评价脂质体质量的指标有外观、粒径分布和包封率等，制备方法不同，脂质体的粒径、结构都不尽相同。脂质体在不同领域应用，粒径是衡量脂质体内在质量的一个重要指标，探头式超声由于操作简便，已成为制备脂质体主要制备方法之一，但是由于超声条件的不同，制备的脂质体没有很好的重现性。影响超声效果因素包括输入功率、作用时间、超声频率等，通过控制这些因素，可以控制脂质体粒径的变化，从而得到理想大小的脂质体。02实验方法2.1脂质体的制备采用逆向蒸发法制备脂质体，精密称取一定量的卵磷脂、胆固醇、α-生育酚适量混合溶于一定量氯仿中，将脂质溶液移入250mL圆底瓶中，氮气中45℃恒温水浴减压去除有机溶剂，直至形成干燥脂质薄膜，待有机溶剂完全去除，停止旋转，从水浴中提起圆底瓶，加入一定浓度的PBS（pH6.5）溶液旋转洗膜，在45℃水浴中水合2h即形成乳白色脂质体混悬液。2.2脂质体溶液的超声方法图1为本实验所用超声装置，钛探针直径为1.5cm，反应池为一个开放的玻璃烧杯（直径3cm，高度7.5cm），冰水浴超声。实验设置20%、30%和40%三个功率百分比，超声处理脂质体，超声仪探针距杯底深度分别设置为1.5和3.0cm。15ml脂质体按上述条件针式冰水浴超声，超声5次，每次时间为4mim（单次超声30s，间隔30s）。超声完成后，关闭超声使容器冷却，用0.22μm微孔滤膜过滤除去钛颗粒杂质。激光粒度仪分析超声对脂质体粒径分布及对分散系数的影响。a：钛探针（直径1.50cm）；b：烧杯（直径3cm，高7.5cm）；c：大烧杯（直径7cm，高90cm）；d：脂质体混悬液；e：冰水浴；x：探针与烧杯底部距离03实验结果3.1超声功率对脂质体粒径的影响不同输入功率，超声时间为20min，脂质体超声后平均粒径及粒径范围分布见附表。结果表明，随着超声功率的增加，脂质体粒径变小，粒径分布范围变窄，说明高功率超声得到的脂质体粒径更均匀。图2为磷脂含量为10mmol/L脂质体超声前后粒径图，超声之前（图2A）脂质体粒径呈单峰分布，平均粒径为300nm左右，随着超声时间的增加，超声20min后能明显观察到粒径变小，粒径分布变窄，见图2B，超声功率为40%时，20min后获得粒径约为70nm左右的单峰分布的脂质体。附表超声输入功率对脂质体粒径及粒径分布影响A：超声前脂质体粒径分布图；B：超声20min后脂质体粒径分布图，输入功率40%；超声时间20min；磷脂含量10mmol/L3.2超声时间对脂质体粒径的影响如图3所示，超声功率分别为20%、25%、30%、35%、40%，增加超声时间，磷脂含量为10mmol/L的脂质体粒径变化，结果显示，随着超声时间的增加，脂质体粒径减小，直到20min时得到一个稳定的脂质体粒径，不再发生变化。为了证实超声时间足够形成稳定的脂质体粒径，增加超声时间到25min，考察脂质体的粒径分布。3.3超声时间对脂质体粒径的影响设定中高低三个超声输入功率20%、30%和40%，烧杯底部和探头的距离分别为10和15mm。在不同的超声功率和深度下，超声时间不同，得到不同粒径的脂质体。图4显示的是磷脂含量为10mmol/L的脂质体，应用超声功率分别为20%、30%和40%，粒径随超声时间的变化图，结果表明，随着超声时间的延长，脂质体粒径降低，直到超声时间为20min，脂质体粒径不在变化，从图中还可以看出，随着超声功率的增加，脂质体粒径降低。应用不同的超声时间和不同的深度，获得的脂质体粒径也不同。考虑到连续的超声时间和功率，深度为15mm时，获得的脂质体粒径更佳。15mm与10mm探针深度获得的脂质体粒径并没有明显区别，然而在10mm时，脂质体空化现象更为明显，促进羟基自由基的形成，造成脂质体成分中磷脂的氧化。15mm深度时磷脂发生氧化的机率更低。这点在应用不饱和磷脂制备脂质体时尤其重要，因为不饱和磷脂容易氧化。从图中可以看出，功率越高，超声得到的脂质体分散系分散得越均匀，随着功率的增加，粒径和分散率降低，但超声时间过长，超声探头会释放更多钛颗粒杂质，造成污染。因此，超声条件为探针深度为15mm、超声功率为40%，超声时间为20min时，得到的脂质体粒径和分散度最好。A：磷脂含量为10mmol/L，超声功率分别为20%、30%和40%时粒径及分散性随超声时间的变化（探头深度10mm）；B：磷脂含量为10mmol/L，超声功率分别为20%、30%和40%时粒径及分散性随超声时间的变化（探头深度15mm）04讨论4.1新芝生物全球样品制备专家超声波是由一系列疏密相间的纵波构成的，并通过液体介质向四周传播。通过研究脂质体制备过程中超声对其影响，来达到控制脂质体性质的目的，实验结果表明，影响脂质体粒径分布范围和zeta电位的三个超声参数分别为：超声深度、功率输入和超声时间。因此，为获得的均一性较好的脂质体应该从此三方面进行探索。新芝生物作为全球样品制备专家，深耕超声技术多年，产品功能齐全，超声产品具有功率调控、时间调控和超声深度调控等多方面功能。从用户实际需求出发，能够为用户提供高效率、高性价比的产品和解决方案。

在当前消费者越来越注重产品成分天然健康的市场环境下，植物提取物因其独特的功效和相对较低的副作用风险，成为化妆品研发的重要方向。化妆品中的天然提取物以其绿色、自然和健康的特性，在现代化妆品行业中的应用日益广泛，据不完全统计，天然化妆品在整个化妆品中的比例已经达到40%。本文汇总了天然提取物在美白祛斑、防晒、抗衰老、保湿、乳化、防腐、透皮吸收促进、香料等8个方面的应用情况，供大家阅读参考。1、天然提取物-美白剂传统美白剂有稳定性不佳，刺激，功效显现缓慢等劣势。而天然来源的美白剂可结合多成分、多靶点与多功效的优势，同时还兼具温和、安全、持久的特点，已成为美白化妆品行业的一个趋势。常见的天然美白成分有金银花、茶多酚、石榴、花青素、珍珠等。化妆品常见天然美白提取物汇总2、天然提取物-抗衰剂以天然提取物为原料的抗衰老化妆品同样越来越多的被应用于化妆品中。根据衰老学说，天然提取物的抗衰机制主要有以下几点：①通过提取物中的抗氧化组分，减少皮肤的自由基损伤，来调节皮肤免疫和提高自我保护作用。②通过抑制MMP表达，或促进组织型抑制剂(TIMP)表达来维持真皮层的结构。此外，防晒组分可有效防止紫外线对皮肤的伤害。而由于天然物种中组分较为复杂，往往能够多靶点协同作用起到抗衰老的效果，因此备受市场欢迎。常见天然抗衰剂有番红花素、人参皂苷、姜黄提取物、丹参酮、牡丹花等。化妆品常见天然抗衰提取物汇总3、天然提取物-保湿剂天然提取物在保湿方面的机制一般为：1、天然多酚羟基与水以氢键形式结合，形成锁水膜。2、其中的神经酰胺成分可以修护皮肤屏障，从而提高锁水能力。3、抑制透明质酸酶活性，减少皮肤保湿剂-HA的降解。常见的天然保湿成分有白及成分、竹叶黄酮、甘草提取物、芦荟有机酸、百合提取物等。化妆品常见天然保湿提取物汇总4、天然提取物-防晒剂目前市面上的防晒产品多为物理紫外屏蔽剂、化学紫外吸收剂，这两种类型的防晒剂均会给皮肤造成不同程度的负担，同时对水体生态环境也是造成了不小的压力。天然来源的防晒剂则具有广谱防晒、副作用小等特点。我国目前已将芦荟、黄岑、甘草、桂皮、沙棘等用于防晒产品中。化妆品常见天然防晒剂汇总5、天然提取物-毛发用剂发用化妆品中添加一些中药提取物已经比较常见，主要是可以使头发柔软、促进头发生长等。如何首乌、五味子、黑芝麻、人参、侧柏叶等都具有不错的养发护发的功效。此外，有一部分的收涩药含有的有机酸和鞣质能与美发剂中的铁、铜结合，用于染发剂的制备。化妆品常见天然护发剂汇总6、天然提取物-防腐剂化妆品中常用的防腐剂有尼泊金酯类、咪唑烷基脲、苯甲酸及其衍生物、醇类及其衍生物类等。安全的天然防腐剂一直成为化妆品研究的热点。常用的天然防腐剂有芦荟、益母草、黄岑、月见草、金缕梅等。化妆品常见天然防腐剂汇总7、天然提取物-香精天然香料是指以自然界存在的动植物的芳香部位为原料提取加工而成的原态香材天然香料。动物香料常用的有香、龙涎香、灵猫香、海狸香和香鼠香等，一般作定香剂使用，价格比较昂贵。植物性香料由植物的花、果、叶、茎、根、皮或者树木的木质茎、叶、树根和树皮中提取的易挥发芳香组分的混合物。常见的天然香精有玫瑰、薰衣草、苦橙叶、迷迭香、茉莉等。化妆品常见天然香精汇总8、天然提取物-其他功能① 乳化乳化剂是化妆品的重要辅助原料，具有乳化作用的天然提取物一般含有皂苷、树胶、蛋白质、胆固卵磷脂、明胶等。② 头皮吸收促进剂如月桂氮卓酮之类的化学合成促进剂，毒性大，长时间会对皮肤造成伤害。对比之下，天然的促进剂如薄荷油、桉油、丁香油、蛇床子油、当归挥发油、川芎挥发油等则有促渗作用强，不良反应小等特点。9、品牌天然提取物及功效举例