核糖核苷酸及其衍生物

导 读近年来，以核酸药物为首的功能性核酸备受关注，2021年底治疗罕见病脊髓性肌肉萎缩的反义寡核苷酸药物诺西那生钠进入中国医保，几乎同一时间，诺华降血脂的小干扰RNA药物Leqvio获FDA批准上市，据悉一年只需用药两次。寡核苷酸药物已经从罕见病过渡到了常见慢性病，并可大大降低患者用药频率。随着寡核苷酸类药物的陆续上市，核酸药物已成为当前生命科学和药物研究的热点之一。为了更好促进核酸药物的快速发展，上海首个核酸产业园于7月中旬在上海杭州湾经济技术开发区正式开工，该产业园是以生物医药产业为发展方向，基于核酸开发各种疫苗及药物。今天，我们就一起来聊聊核酸药物以及解链温度等话题。01核酸药物小科普核酸类药物核酸类药物是各种具有不同功能的寡聚核糖核苷酸(RNA)或寡聚脱氧核糖核苷酸(DNA)，能够直接作用于致病靶基因或者靶mRNA，在基因水平上发挥治疗疾病的作用。常见的寡核苷酸药物主要包括反义寡核苷酸（ASO）、小干扰RNA（siRNA）、微小RNA（microRNA）、小激活RNA（saRNA）、适配体（Aptamaer）、信使RNA（mRNA）。解链温度在这些核酸药物中，对于具有双链结构的药物，需要对其解链温度进行分析。解链温度是衡量双链结构核酸类物质热稳定性的重要指标，它是控制结构和功能的关键因素。例如小干扰RNA（siRNA）药物等具有双链结构，当温度升高时，氢键断裂，双链逐渐解体，形成单链结构。这种现象称为核酸的“溶解”，将双链和单链所占比例相等的温度定义为解链温度(Tm）。因为核酸类物质在260 nm附近有一个紫外吸收峰，吸收值在解链过程中增加，通过测试该吸光度变化，以确定Tm值。因此在进行核酸药物Tm值分析时，可以利用紫外分光光度计加上控温附件和对应的数据分析软件来完成。02分析利器对于核酸解链温度Tm测试，岛津拥有成熟的方法和分析设备，该设备一般为UV-1900i配Tm分析系统(TMSPC-8)。Tm分析系统由8列控温支架、专用8列微量比色池、温度控制器和Tm分析软件构成，最多可同时测定8个样品。UV-1900i和Tm分析系统专用8列微量比色池（光程10 mm）03案例分享接着小编带您看看具体的寡核苷酸分析案例，操作步骤简单快捷，结果直观。测试样品为M13-25mer核酸，测试前先进行样品溶液脱气的预处理，通过UV-1900i和Tm分析系统可以轻松获得Tm 曲线（绘制260nm处的吸光度对温度曲线，如下图所示），该曲线可以显示升温时和降温时的结果。样品的Tm曲线测试完成后，可以通过中线法和微分法两种方法计算Tm值，最终得到的Tm值结果基本一致。Tm计算结果结 语核酸分子的解链温度对核酸药物的稳定性、有效性等研究有重大意义，在核酸药物研发生产过程是一个重要的参数指标。岛津紫外配合Tm分析系统，可以满足轻松获取Tm曲线，通过中线法或者微分法均可计算Tm温度，满足测试要求，为核酸药物质量控制提供了可靠数据。更多寡核苷酸药物分析，敬请持续关注。撰稿人：王娟娟本文内容非商业广告，仅供专业人士参考。

新冠疫情促使mRNA技术快速发展的同时也使人们开始高度关注核酸药物这一领域。核酸药物包括反义核酸（ASO）、小干扰RNA（siRNA）、微小RNA（miRNA）、小激活RNA（saRNA）、信使RNA（mRNA）、适配体（aptamer）、核酶(ribozyme)、抗体核酸偶联药物（ARC）等，是基因治疗的一种形式。除mRNA药物外，其他几种核酸药物，基本上都是由100个以内的核糖核苷酸或脱氧核糖核苷酸单链或双链组成，所以也称为寡核苷酸药物。与mRNA药物编码产生目的蛋白不同的是，寡核苷酸药物主要是通过碱基互补配对原则与DNA、mRNA或者pre-mRNA配对，通过基因沉默、非编码RNA抑制、基因激活等一系列机制来调节基因表达。已上市寡核苷酸药物化学结构（Nature reviews drug discovery）寡核苷酸药物对比于小分子药物及蛋白药物，具有多方面的优势，首先可根据目标靶点设计碱基序列，靶点明确、特异性强；其次寡核苷酸药物从转录后水平进行治疗，可选择的靶点丰富，特别是能覆盖蛋白质不可成药的靶点以及开发由基因缺陷导致的遗传性疾病的相关靶点；另外寡核苷酸药物由于序列短，可采用化学合成方法，完成目标序列的装配，并结合生物学测试筛选有效序列，能够避免盲目开发，节省研发时间。但是寡核苷酸药物在研发中也面临着诸多挑战。寡核苷酸在细胞外稳定性低，易被核酸酶降解，加上分子量及负电荷的因素，难以进入细胞，因此在研发过程中，使其保持稳定的结构以及能够有效递送的传递载体是主要考虑的两个因素。寡核苷酸核酸分子的改造主要包括磷酸骨架，碱基以及糖环的修饰，在改造中需要考虑多个因素，包括稳定性、药代动力学、碱基配对的亲和力等，最重要的是能够保留被功能酶及功能蛋白所识别的功能。因此，在前期研发过程中，需要对寡核苷酸进行精确的结构表征及定量。丹纳赫生命科学旗下SCIEX 的高分辨质谱ZenoTOF&trade 7600系统具有一系列对寡核苷酸进行分析的方案，可进行寡核苷酸的分子量分析并进行杂质检测，可对寡核苷酸进行碱基序列鉴定。由于Zeno TOF 7600具有EAD和CID两种互补的碰撞模式，不但能产生丰富的离子碎片信息，还会保留完整的核酸低丰度修饰信息。寡核苷酸分子量及碱基序列的检测高分辨质谱ZenoTOF&trade 7600系统另外，高分辨质谱ZenoTOF&trade 7600系统还能实现对寡核苷酸的定量分析，线性范围可达 5 ng/mL – 10000 ng/mL，可以完成寡核苷酸药物在研发阶段的药代及多种代谢产物同时鉴定及定量分析。在研发阶段，对于采用同一种仪器进行鉴定及定量，可避免定量方法转移时造成的方法优化时间浪费，可帮助用户加快研发进度。艾杰尔-飞诺美寡核苷酸定量分析前处理试剂盒高分辨质谱对寡核苷酸进行定量分析在寡核苷酸药物种类中，反义寡核苷酸由于是单链，分子量小，递送较其他寡核苷酸容易，且反义寡核苷酸功能多样，可上调或下调基因表达，成为研发罕见遗传性疾病药物中最关注的种类。为了帮助研究人员开发这类针对罕见遗传性疾病患者的ASO疗法，FDA还发布了指导这类ASO疗法非临床检测的指南。在已上市的寡核苷酸药物中，大部分都是用于治疗罕见遗传性疾病的反义寡核苷酸药物，特别是杜氏型肌营养不良，已经上市了针对不同基因位点的四款产品。药品名治疗疾病药物种类上市时间Fomivirsen巨细胞病毒视网膜炎反义寡核苷酸1998.8（已退市）Pegaptanib年龄相关性黄斑变性核酸适配子2004.12Mipomersen纯合性家族性高胆固醇血症(hoFH)反义寡核苷酸2013.1（已退市）Defibrotide肝静脉闭塞反义寡核苷酸2016.3Eteplirsen杜氏型肌营养不良（DMD基因外显子51）反义寡核苷酸2016.9Nusinersen脊髓性肌萎缩症 （SMN2基因外显子7）反义寡核苷酸2016.12Patisiran遗传性甲状旁腺素淀粉样变性小干扰RNA2018.8Inotersen遗传性甲状旁腺素淀粉样变性反义寡核苷酸2018.10Waylivra家族性乳糜微粒血症综合征反义寡核苷酸2019.5Givosiran急性肝卟啉症小干扰RNA2019.11Golodirsen杜氏型肌营养不良（DMD基因外显子53）反义寡核苷酸2019.12Viltolarsen杜氏型肌营养不良（DMD基因外显子53）反义寡核苷酸2020Lumasiran原发性高草酸尿症I型小干扰RNA2020Inclisiran成人高胆固醇血症及混合性血脂异常小干扰RNA2020Casimersen杜氏型肌营养不良（DMD基因外显子45）反义寡核苷酸2021.2.25已上市的寡核苷酸药物（根据网上资料整理）由此可见，对罕见病的诊断也非常重要，很多罕见遗传病是由几十甚至上百种突变引起的，而且不同区域的患者可能存在不同的基因变异位点，NGS是现在进行高通量基因检测的重要手段。丹纳赫生命科学旗下Integrated DNA Technologies（IDT）公司（中文名称：埃德特）是全球领先的NGS试剂供应商，其外显子捕获产品Exome Research Panel V2特别适合进行遗传性疾病的全外显子组测序，助力遗传性疾病的诊断。V2由 415,115 条单独合成且经过质控检验的 xGen Lockdown 探针组成。探针组跨越人基因组的 34 Mb 目标区域（19,433 个基因），并且覆盖 39 Mb 的探针空间（即由探针覆盖的基因组区域）。探针是使用全新的“捕获感知”(capture-aware) 算法进行设计的，并进行了专有的脱靶分析，确保实现完整的设计覆盖度。探针组中的所有探针均严格按照 ISO 13485 标准进行生产。每条探针均经过质谱法和双定量测量检验，确保探针的质量及在探针库中具有适当的代表性。IDT Exome Research Panel试剂盒

特邀：海南大学南海海洋资源利用国家重点实验室林桓课题组林桓，海南大学南海海洋资源利用国家重点实验室副研究员，海南省领军人才，《Marine Resource and Ocean Science》编委，曾任岛津制作所全球应用技术开发中心副主任研究员。主要研究领域是基于高分辨以及定量质谱的核酸修饰生理学意义挖掘，在《Nature Communications》，Nucleic Acid Research等重要期刊发表过论文。 海南大学林桓副研究员团队以模式蓝藻（细长聚球藻 PCC 7942）为研究对象，与岛津广州分析中心展开深入合作，通过微流液相色谱仪（岛津Nexera Mikros）结合三重四级杆质谱仪（岛津LCMS-8050）建立了一套兼具灵敏度与特异性的修饰核苷鉴定方法，并对细长聚球藻PCC 7942 总tRNA组分中存在的修饰核苷进行了检测分析，为修饰核苷的鉴定提供了一种新思路。成果于2021年7月发表在《Journal of Separation Science》。 生物体中的RNA元件，包括核糖体RNA，信使RNA，转运RNA，剪接体RNA，miRNA等，均需要经历转录后修饰成为成熟的分子。这些修饰对实现RNA元件的功能至关重要，例如新冠病毒mRNA疫苗必须在RNA链上掺入修饰核苷才能在人体中稳定表达。RNA转录后修饰主要发生在核糖核苷（A/U/C/G）的碱基或核糖上，以共价结合的方式连接一个或多个化学基团。近年研究表明RNA修饰种类和修饰率的变化参与到RNA代谢及功能实现的全过程，具有重要生理学意义[1-5]。 ☆ 新思路 ☆ 分析方法灵敏度提高有三种途径：• 更高效的前处理技术以实现目标物的富集和基质/杂质的清除；• 更优越的分离手段，得到更纯、更集中流出的色谱峰以提高目标物的瞬间浓度；• 更先进的检测技术以提高目标物信号响应。 目前质谱仪因其通用性高、选择性好和灵敏度高，是主流的检测技术，其中，灵敏度是评价质谱等级的重要指标之一。质谱仪的灵敏度受多方面影响，其中可以通过降低进入离子源的液流，有效提高离子化效率，从而较大提高质谱检测灵敏度。如目前比较常见的Nano液相、Micro液相和Semi-micro常规分析型液相，我们来做一下性能对比。 三种液相系统的性能对比 Nano液相的液量有利于LCMSMS离子源的去溶剂化，从而提高质谱响应。但是由于液流过低，其通量较小；另外，纳升级的流速对输液泵的精度和脉冲控制要求非常高，再加上其精密的部件对使用和维护都有很高的要求。故现有技术下Nano液相的通量和稳定性无法达到常规分析型液相的水平。而Semi-micro常规型液相已成为相对成熟、应用范围相对广的分析手段，这两项指标非常优异，但是，由于较大的液流，导致进入离子源，尤其是ESI离子源之后，其去溶剂化效率较差，灵敏度无法进一步提高。 Micro液相的色谱柱内径介于0.1~1.0 mm之间，流速一般介于1~100 μL之间，这一流速下的仪器稳定性、耐用性和维护性都比Nano液相有大幅提高，通量接近半微量分析型液相，而其去离子效率相比半微量分析型液相大大提高。因此Micro液相没有明显的短板，理论上是三种液相中相对理想的技术。 岛津微流量液相质谱联用系统 Mikros-LC+LCMS-8060 ☆ 成果快览 ☆ • 在本研究中研究人员报道了尿苷及其衍生物在低温及高有机溶剂的条件下容易析出造成信号变动，指出了利用HILIC等亲水原理的核苷酸LCMS分析中需要注意的问题。• 利用岛津微流量液相质谱联用系统测试了总tRNA组分中24个核苷标样，确定了各个标样所用的母离子和子离子，以及在HILIC色谱柱中的保留时间。通过多反应监测及保留时间，可以区分这些修饰核苷及其同分异构体。 核苷标样微流量液质系统色谱图 • 测定了24个修饰核苷标样的最小检出量，运用微流液相色谱—三重四极杆质谱联用仪检出下限为0.1-1 fmol，而一般用于鉴定修饰核苷所用的半微流液相色谱—三重四极杆质谱联用仪的检出下限为1-10 fmol。• 运用上述建立的方法，对细长聚球藻 PCC 7942中的修饰核苷进行定量检测，仅需含25 ng总tRNA组分的样品，即可得到清晰的质谱结果，而在传统的半微流液相色谱—三重四极杆质谱联用仪上得到相同结果，至少需要含100 ng的总tRNA组分的样品[6, 7]。 细长聚球藻样品图 ☆ 专家观点 ☆ 海南大学林桓副研究员：修饰核苷中尿嘧啶核苷及其衍生物电离困难及各修饰核苷同分异构体之间不易区分的特点一直是质谱检测的难点。同时常规的半微流液相色谱—三重四极杆质谱联用仪检出限较高，需要的样品量较大，这也是不易提取的样品检测的制约条件之一。该研究依托岛津公司强大的质谱分析平台，首次使用微流液相色谱—三重四极杆质谱联用仪分离鉴定总tRNA组分中的修饰核苷，灵敏度较半微流液相色谱——三重四极杆质谱联用仪提高了10倍以上。该方法可支持表观转录组学的发展。 【参考文献】[1] Lin H, Miyauchi K, Harada T, Okita R, Takeshita E, Komaki H, Fujioka K, Yagasaki H, Goto Y-i, Yanaka K, Nakagawa S, Sakaguchi Y, Suzuki T. CO2-sensitive tRNA modification associated with human mitochondrial disease. Nature Communications. 2018 9: 1875.[2] Lian H, Wang Q H, Zhu C B, Ma J, Jin W L. Deciphering the Epitranscriptome in Cancer. Trends in Cancer. 2018: S2405803318300219.[3] Schimmel, Paul. The emerging complexity of the tRNA world: mammalian tRNAs beyond protein synthesis. Nature Reviews Molecular Cell Biology. 2017.[4] Thomas J M, Batista P J, Meier J L. Metabolic Regulation of the Epitranscriptome. Acs Chemical Biology. 2019.[5] Chionh Y H, Mcbee M, Babu I R, Hia F, Lin W, Zhao W, Cao J, Dziergowska A, Malkiewicz A, Begley T J. tRNA-mediated codon-biased translation in mycobacterial hypoxic persistence. Nature Communications. 2016 7: 13302.[6] Kimura S, Dedon P C, Waldor M K. Comparative tRNA sequencing and RNA mass spectrometry for surveying tRNA modifications. Nature Chemical Biology. 2020.[7] Su D, Chan C T Y, Gu C, Lim K S, Chionh Y H, Mcbee M E, Russell B S, Babu I R, Begley T J, Dedon P C. Quantitative analysis of ribonucleoside modifications in tRNA by HPLC-coupled mass spectrometry. Nature Protocols. 2014 9: 828-841. 本文内容非商业广告，仅供专业人士参考。

样品流路中分析物与金属表面相互作用引起的金属吸附是寡核苷酸分析中的主要问题之一。使用传统的 LC系统（基于不锈钢材质）通常会导致峰形不佳、灵敏度和定量性能受损。本文介绍了使用为解决金属吸附问题而开发的 Nexera XS inert系统分析寡核苷酸的示例。对灵敏度、定量性能和残留进行了评估，结果显示，与在流路中使用不锈钢的 HPLC 系统相比，该生物惰性系统在整体性能上明显改善。Nexera XS inert系统对金属配位化合物表现出优异的分析性能。通常用于 HPLC 流路的不锈钢 (SUS) 具有出色的耐压性，但含有磷酸基团的化合物可以通过金属配位作用与润湿不锈钢表面吸附。金属吸附会对峰形、检测灵敏度和重现性产生负面影响，并降低定量分析的性能。一般通过重复注入高浓度样品来抑制吸附，但这种方法既费时又昂贵。另一种方式是使用含有螯合剂的溶液来抑制吸附。但是此方法不适用于 LC/MS 分析，因为它可能导致污染和灵敏度降低。为了评估金属吸附抑制效果，采用常规HPLC系统（Nexera XR）和生物惰性UHPLC系统（Nexera XS inert）进行分析，并分别使用不锈钢色谱柱和无金属色谱柱。寡核苷酸的反相色谱分析中通常采用离子对试剂，本实验中使用HFIP（1, 1, 1, 3, 3, 3-六氟-2丙醇）和DIPEA（N, N-二异丙基乙胺）。样品信息：序列：5'-dG-dC*-dC*-dT-dC*-dA-dG-dT-dC*-dT-dG-dC*-dT-dT-dC*-dG-dC*-dA-dC* -dC*-3'，(*) 表示 5-C 或 5-U 甲基化 (d) 2'-脱氧核苷分子量：6431.72色谱及质谱条件：略。图 1 显示了使用 Nexera XR 和不锈钢色谱柱以及 Nexera XS inert和无金属色谱柱分析的 10 ng/mL 标准寡核苷酸溶液的色谱图。与 Nexera XR 相比，Nexera XS inert 的峰强度增加了约 1.7 倍。图1 寡核苷酸标准溶液(10 ng/mL)的MRM色谱图图2 (a) Nexera XR，(b)Nexera XS inert 交叉污染比较分析浓度为1000 ng/mL的寡核苷酸溶液后，立即将样品溶剂水作为空白进样以评估残留情况。图2（a）显示了Nexera XR空白分析的色谱图，图2（b）显示了Nexera XS inert空白分析的色谱图，可以看到两者的残留水平分别为0.0790%和0.0033%。这些结果表明，Nexera XS inert系统显著抑制了金属吸附并最大限度地减少了交叉污染。样品流路中分析物与金属表面相互作用引起的金属吸附是寡核苷酸以及其他金属敏感化合物分析中的主要问题之一。Nexera XS inert在样品接触流路中使用生物惰性材料，对易被吸附的化合物具有出色的峰形、分离度、灵敏度、重现性和定量性能。而且，该系统耐压超过100MPa，适用于超快速分析，显著提高实验室分析通量。Nexera XS inert系统与MS的结合是分析金属敏感化合物的理想解决方案。本应用中使用的仪器（Nexera XS inert+LCMS-8060）参考文献：1、LCAV-0001-0274，Improvement of Quantitative Performance in LC/MS Analysis of Oligonucleotides using Nexera XS inert本文内容非商业广告，仅供专业人士参考。

BioSpring是一家位于德国法兰克福的合同生产机构(CMO)，为商业化寡聚核苷酸药物开发、商业化生产提供可靠的分析解决方案。随着寡聚核苷酸生产及分析业务不断扩张，BioSpring部署Waters BioAccord LC-MS系统和waters_connect平台，保障数据可靠性和满足监管机构要求。BioSpring的寡聚核苷酸生产和分析业务BioSpring自1997年起就致力于为全 球客户开发和生产高质量寡聚核苷酸。其生产的寡聚核苷酸在反义技术、siRNA、偶联药物和单链长RNA等领域均有应用。2007年，该公司取得了寡聚核苷酸治 疗药物的cGMP生产认证，提供符合cGMP、ICH Q7和ISO 13485要求的服务。公司近日部署了Waters BioAccord LC-MS系统和waters_connect信息学平台，用以满足寡聚核苷酸业务需求。图1. BioSpring正在扩充其质量控制部门，该部门部署BioAccord LC-MS系统。寡聚核苷酸业务需求不断攀升BioSpring质量控制部门负责人JAN NICKOLAUS博士说到：我们的客户遍布世界各地，类型多样，有全 球制药巨头，亦不乏小型生物技术公司。这就是为什么我们要确保服务足够灵活并且以客户为中心，因为每位客户的需求都不尽相同。例如，我们可以带领客户完整实施整个项目，也可以只帮忙起草申报文件的CMC部分，还可以只在药品申报文件提交阶段提供支持。我们愿意根据客户需求开展合作。图2. BioSpring生产的寡聚核苷酸种类随着寡聚核苷酸类治 疗药物的产品管线不断扩展，寡聚核苷酸cGMP生产方面的需求也在增加。BioSpring提供覆盖面相当广的生产和分析服务。Nickolaus博士解释说：我们的业务中有70%是遵循cGMP标准生产，剩下30%则是分析客户提供的寡聚核苷酸，开展放行检测。在某些情况下，我们需要生产寡聚核苷酸并交付给制药厂商。QC部门负责BioSpring的一切综合分析业务，包括方法开发、研究和生物分析，还负责涉及GMP分析和非GMP临床前研究的常规业务。我们还提供商业化产品的稳定性研究和放行检测服务。研究已经证明，经化学修饰的核苷酸与递送系统（如GalNac）相结合，可以显著提高寡聚核苷酸类药物的稳定性和疗 效，这也是近年来此类药物大获成功的关键。因此，确认寡聚核苷酸序列中的化学修饰及其具体位置至关重要，而质谱(MS)已被证明具有100%确认序列（包括序列中每一个修饰核苷酸的位置）的特殊能力。寡聚核苷酸LC-MS工作流程对于治 疗或临床诊断用途的寡聚核苷酸，BioSpring的QC部门必须遵循法规要求确认产品成分、序列和纯度。新的治 疗方式激发了更多需求，包括鉴别、表征和定量低水平杂质，以及开展临床前和临床药物代谢及药代动力学(DMPK)研究，以确保药物安全性和有效性。BioSpring质量控制部门负责人JAN NICKOLAUS博士：部署符合cGMP及ISO要求的高分辨率质谱系统是我们的工作重 点之一。Rühl博士和他的团队曾前往沃特世英国分公司实地考察沃特世高分辨率质谱系统，这是我们第 一次看到运行中的Waters BioAccord LC-MS系统。Waters BioAccord LC-MS系统对BioSpring而言很有吸引力，因为这款仪器专为满足法规要求而开发，在色谱分离度、质谱分辨率、灵敏度、质量精度和线性方面也能充分满足各种常规生物制药分析的需求。不仅如此，Waters BioAccord LC-MS系统还自带经过优化的合规工作流程，包括：完整蛋白分析和完整寡聚核苷酸分析单克隆抗体(mAb)亚基分析肽图分析/MAM（多属性方法）游离N-糖分析在开发和制造该系统的过程中，沃特世还对整套BioAccord解决方案实施了严格的验证。验证测试从样品到结果报告全程采用生物制药方法，验收标准符合生物制药行业标准的要求。Waters BioAccord LC-MS系统还具备全面审计追踪功能、可配置访问权控制和关系型数据库，有助于公司保障数据可靠性和满足21 CFR第11部分及欧盟GMP附件11的要求。BioSpring质量控制部门负责人JAN NICKOLAUS博士：沃特世解决方案的审计追踪、用户管理和其他合规功能正是我们需要的。通过部署BioAccord LC-MS系统在内部完成各项分析，对我们接受监管机构和客户的审计有很大帮助。特别是在申报过程中，我们必须列出用到的所有外部应用程序，它们可能也得接受审计。投资回报2020年，BioSpring安装了第 一套Waters BioAccord LC-MS系统和waters_connect信息学平台，紧接着又安装了第二套BioAccord系统。这家CMO公司一直使用沃特世系统分离35～130 nt的寡聚核苷酸。BioAccord鉴定长链寡聚核苷酸的性能尤其突出，质量精度可达50 ppm。不仅如此，该系统还可以确认序列，过去这往往需要使用更精密的QToF质谱设备才能实现。这可谓该领域的一个里程碑，因为BioAccord将分析所需的质谱功能与操作简单的全套GMP认证工具成功结合到了一起。图3. 借助Waters BioAccord LC-MS系统，BioSpring公司得以将部分过去外包业务收回公司内部完成。这款LC-MS仪器采用Waters SmartMS技术，具有内置的健康状态检查功能，可确保数据质量。SmartMS简单易用，这意味着无论是LC-MS专家还是新手，都能轻松使用BioAccord获得同样高质量的结果。BioSpring质量控制部门负责人JAN NICKOLAUS博士：我们在法兰克福不只设有分析实验室，还设有生产工厂。为了支持工厂产能，我们还会表征生产过程中观察到的杂质。这是Waters BioAccord LC-MS系统发挥作用的又一个方面。它可以帮我们缩短周转时间，同时降低成本。除了提升和扩大产能，Waters BioAccord LC-MS系统让BioSpring得以将一部分过去需要外包的业务收回公司内部完成。这意味着能节省更多的时间和成本，业务流程也更加可控。Nickolaus博士解释：我们曾与美国某伙伴实验室合作开展序列确认。每执行一个放行检测项目，我们就得往他们的实验室送一次样品。内包这些工作有助于提高数据质量和可靠性，周转时间也可从原来的10周缩短到几天。此外，部署这套系统还能让我们进一步为业务做好更充分的准备。使用Waters BioAccord LC-MS系统，相同的服务以更低的成本就能实现完全控制和完成试验。在此基础上，我们可以进一步提升服务质量，同时显著降低成本和缩短交付时间。展望未来BioSpring目前在QC部门安装了两套Waters BioAccord LC-MS系统和waters_connect信息学平台，但这只是公司长期计划的一部分。BioSpring还希望在不久的将来部署更多Waters BioAccord LC-MS系统，进一步扩大服务规模。增添这些设备将有助于BioSpring达成其长期目标，那就是让服务适应未来发展，满足新客户需求。随着寡聚核苷酸市场不断发展和BioSpring持续扩张公司设施和服务规模，BioSpring打算继续与沃特世开展密切合作。投资部署Waters BioAccord LC-MS系统是BioSpring长期战略的一个关键组成部分，旨在让BioSpring在这个快速发展的行业中保持企业可信度和品牌信誉。BioSpring质量控制部门负责人JAN NICKOLAUS博士：Waters BioAccord LC-MS系统的性能本身就令人信服。不过除此之外，开展合作的机会和来自沃特世的支持对我们来说也很重要。与沃特世合作的方式类似于我们与客户合作的方式，这一点非常吸引人。

美迪西是一家专业的生物医药临床前综合研发服务CRO，服务覆盖药物发现、药学研究及临床前研究的全过程，致力于为全球的医药企业和科研机构提供全方位的符合国内及国际申报标准的一站式新药研究服务。 图1.美迪西产业园(上海南汇分部)。 2020年前后，随着国外多款寡核苷酸药物成功获批上市，美迪西敏锐地意识到寡核苷酸药物的发展潜力并开始搭建自己的研发平台。在搭建过程中，美迪西在综合考虑了品牌的市场占有率及自身的使用习惯之后，选择从沃特世购置仪器、耗材及信息学软件，专门用于寡核苷酸药物的研究，目前已建立起成熟的寡核苷酸药物研发体系。 分析技术助力寡核苷酸药物研发 “提质增效” 美迪西化学部副主任田宝泉说： 寡核苷酸药物研发中，分析检测是不可或缺的一环。分离和质量控制在研发过程中占据着至关重要的地位。 制备型液相色谱提升纯化效率 美迪西化学分析部助理主任宋德奎负责寡核苷酸药物的纯化、分析方法开发与测试。为了改善寡核苷酸的峰回收率和峰形，宋德奎团队通过沃特世的制备型液相色谱LC Prep AutoPurification系统搭配ACQUITY UPLC OST C18色谱柱完成基于离子对试剂的反相色谱纯化。 图2.美迪西纯化分析实验室。 宋德奎主任介绍说： “ 寡核苷酸药物制备时容易产生N+1、N-1这类较难分离的杂质，因此对高压制备的分离度有很高的要求。常规来说，生物活性筛选对纯度的要求一般在85%-90%以上，而目前我们的回收率可以达到95%以上，远超行业的平均水平，这得益于Waters AutoPurification系统给予我们的性能保障。 ” Waters AutoPurification系统搭配了沃特世2545泵，其背压可以达到6,000psi，出色的耐高压性能完美满足了寡核苷酸制备的要求。宋德奎主任说：”这意味着我们可以用甲醇体系实现更好的分离度。此外，由于2545泵的稳定性很好，保留时间稳定，我们可以利用白天工作时间制备样品并优化纯化方法，夜晚时再进行自动化样品纯化，大大提升了工作效率。” 超高效液相色谱实现快速、高质量的分离 在完成纯化工作后，宋德奎团队会通过超高效液相色谱UPLC测定样品纯度。 “ 之所以选用UPLC，是因为其可以在很短时间内就达到对难分离杂质的分离要求，在提高效率的同时保证了分离质量。 宋德奎 ” 由于寡核苷酸药物结构特殊性，易与金属发生非特异性吸附。美迪西选择了Waters ACQUITY Premier UPLC系统，该系统采用MaxPeak高性能表面（HPS）技术，其接触样品的色谱表面惰性化处理非常适合用于改善寡核苷酸的分离和检测。 宋德奎主任说：“使用过程中，我们能明显地感受到它相较于传统UPLC系统的优越性 - 可以更好地减少残留、拖尾现象，帮助我们获得更好的峰形和可重现的结果，节省了很多的时间成本。” 智能化的LC-MS系统搭配信息学平台赋能深度表征 寡核苷酸样品经过分离后，需要通过质谱做进一步鉴定和表征。宋德奎主任介绍说：“我们早前在建小分子药物分析平台的时候，就选择了沃特世的高分辨质谱BioAccord LC-MS高分辨质谱系统用于分子量表征。使用过程中发现，它出色的性能同样可以满足寡核苷酸药物分子量表征的需求。” 图3.宋德奎主任带领的化学分析团队使用高性能的Waters LC-MS系统进行寡核苷酸药物表征分析。 值得一提的是，BioAccord LC-MS系统支持自动执行校准设置和系统健康状态检查。 宋德奎主任表示： “ 这套智能化系统不仅为我们免去了手动校正的时间和工作量，而且很好地保障了数据的一致性，为我们提供了更准确、可靠的结果。 ” 该系统还搭载了waters_connect实验室信息学平台，可以为分析人员提供一整套简单易操作的工作流，包含分子量确认、去卷积等功能。分析人员只需按固定流程操作，就能获得想要的结果，并根据预设模板生成数据报告。 “最开始的时候，只有我们的分析人员在使用这套系统。而现在，我们的合成人员也能熟练地操作它了。它的简单易用让合成人员能够自行完成分析，更快地拿到结果，也使得分析人员能够从样品测试工作中解放出来，更专注解决复杂分析问题。”宋德奎主任说，“目前，这套设备基本每天24小时满负荷运转。” 高灵敏度液质联用技术缩短生物分析方法开发周期 生物分析是药物临床前DMPK研究的关键环节。美迪西药物代谢动力学部DMPK副主任万咪咪负责大分子早期药代动力学评价和代谢物鉴定。 “ 在非临床早期研究中，由于缺乏寡核苷酸药物相关代谢研究，液质联用(LC-MS)是寡核苷酸药物生物定量分析的首选方法，可避免未知代谢物对检测的干扰。另外，对于一些特殊的取材，如肝穿刺活检组织样品，有的时候只能拿到几个mg。面对如此少量的样品，必须要通过高灵敏度的仪器才能得到更可靠的分析结果。 万咪咪 ” 2022年初，美迪西专门采购了沃特世的ACQUITY Premier UPLC液相系统和Xevo TQ-XS三重四极杆质谱仪，用于寡核苷酸药物的生物样本定量分析。 万咪咪主任评价道：“我们团队在使用ACQUITY Premier UPLC系统后的明显感受是残留显著降低，而且它能提供更好的峰形、可重现的定量分析结果，以及灵敏度的显著提升，这些优势给我留下了深刻的印象。” 图4.美迪西药物代谢动力学部。 前沿分析技术加速寡核苷酸药物研发 实验室分析技术贯穿药物开发全生命周期的各个阶段，迎合了实际需求的技术创新，也为寡核苷酸药物研发“加速跑”提供了强劲的推动力。 “ 作为CRO企业，我们以效率和质量赢得客户信任，助力客户快速推进研发管线，加速商业化进程。在先进、可靠的实验室技术的加持下，推动中国自主研发的药物早日实现商业化生产，这是我们美迪西一直以来的目标和使命。 田宝泉 ” 点击此处，查看完整客户案例。

国家市场监督管理总局发布关于打击食品中非法添加酚汀（酚丁）、酚酞及其脂类衍生物或类似物违法行为的通知，加强了对食品中非法添加的监管。由于酚汀（酚丁）、酚酞及其酯类衍生物或类似物与酚酞具有相同/相似的核心药效团和临床功效，具有类似属性和危害性，因此，添加有上述物质的食品有对人体产生毒副作用的风险，影响人体健康，甚至可危害生命。根据《食品安全法》，食品不得添加药物，而该类原料也从未获得批准作为食品添加剂或新食品原料，以及保健食品原料，因此，在食品中检出酚汀（酚丁）、酚酞及其酯类衍生物或类似物（如4-氯双醋酚丁），均属于非法添加。部分相关产品：了解更多产品或需要定制服务，请联系我们关于我们天津阿尔塔科技有限公司成立于2011年，是国内领先的具有专业研发及生产能力的国产标准品企业，公司坚守“精于科技创新，保障人民健康安全生活”的企业愿景，秉持”致力于成为标准品第一品牌”的企业使命。是国家市场监督管理总局认可的标准物质/标准样品生产者（通过ISO 17034/CNAS-CL04认可)，并通过了ISO9001:2015质量管理体系认证。公司于2022年获批筹建“天津市标准物质与稳定同位素标记技术研究重点实验室”，并被认定为国家高新技术企业、国家级专精特新小巨人企业、天津市专精特新中小企业、天津市瞪羚企业等，成立了博士后科研工作站和院士创新中心，建立了国家食品安全重大专项稳定同位素产业基地，主持完成和参加了多项天津市重大科研支撑项目和国家重点研发计划重大专项，处于我国标准品和稳定同位素标记内标行业的领先地位。经过10余年的努力，阿尔塔科技以其卓越的品质和全方位的技术支持与服务受到全球客户的广泛认可和良好赞誉，成长为行业内国产高端有机标准品的知名品牌。2022年底，阿尔塔成功携手杭州凯莱谱精准医疗检测技术有限公司（迪安诊断旗下子公司），进一步开拓医药和临床检测标准品，为多组学创新技术以及质谱标准化的解决方案提供技术保障，精于标准品科技创新，创造绿色健康品质生活，真正实现From Medicare to Healthcare。

导读2021年12月3日，国家医疗保障局召开新闻发布会公布2021年国家医保药品目录调整结果，于2022年1月1日正式执行。治疗罕见病脊髓性肌萎缩症（SMA）的药物诺西那生钠注射液被纳入医保，价格从曾经的70万一针降至3.3万，为患者及其家庭带来福音。SMA是一种罕见的遗传性神经肌肉疾病，是由于SMN1基因突变或缺失，造成与运动神经元密切相关的SMN蛋白缺乏，导致肌肉萎缩，大部分患者因为呼吸衰竭而死亡。诺西那生钠的有效成分是一种反义寡核苷酸，可以改变SMN2前mRNA的剪接，增加完整长度SMN蛋白的产生，达到治病的目的。什么是寡核苷酸药物？寡核苷酸药物通常指由人工合成的长度50个以内核苷酸组成的一类药物，包含单链或双链DNA或RNA。目前研究较多的是反义寡核苷酸药物（ASO）和小干扰RNA药物(siRNA)。与小分子药物和单抗药物靶向蛋白质不同，寡核苷酸药物通常靶向mRNA，从转录后水平进行治疗，具有特异性好、有效性高和长效性突出的优势。寡核苷酸药物分析和表征为了保证产品的安全性和有效性，寡核苷酸药物通常需要从分子量、碱基序列、解链温度Tm、产品纯度、有关物质等方面进行分析，需要使用质谱、生物惰性液相色谱、紫外分光光度计等仪器，岛津公司开发了一系列的解决方案，供您参考。分子量表征寡核苷酸药物通常使用固相亚磷酰胺化学法进行合成，亚磷酰胺单体是合成的关键原料。寡核苷酸药物的分子量则是其重要的产品属性。因此，检测寡核苷酸药物及其合成用原料亚磷酰胺单体的分子量是常用的质量控制手段。常用的分子量检测方法是质谱法。岛津质谱产品四极杆飞行时间质谱仪（LCMS-9030）、单四极杆质谱仪（LCMS-2050）和基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱（MALDI-8030）都是寡核苷酸药物及其原料分子量表征的常用仪器。下面就为大家带来QTOF LCMS-9030测定寡核苷酸药物精确分子量和MALDI-8030测定亚磷酰胺单体分子量的精彩案例。• LCMS-9030分析寡核苷酸药物分子量岛津四极杆飞行时间质谱 LCMS-9030具有高分辨率、高质量数准确度和媲美三重四极杆灵敏度的特点，可以准确测定寡核苷酸分子量。寡核苷酸分子带负电，通常使用ESI负离子模式检测，在质谱图上常观测到一系列的多电荷离子，需要进行解卷积处理，得到寡核苷酸分子量。LCMS-9030结合Insight Explore CSD分析结果寡核苷酸药物序列: 5' -mG-mC*-mC*-mU*-mC*-dA-dG-dT-dC*-dT-dG-dC*-dT-dT-dC*-mG-mC*-mA-mC*-mC*-3' 理论单同位素分子量：6431.7239采用QTOF LCMS-9030采集一个长度为20 mer的寡核苷酸药物的高分辨质谱图，使用Insight Explore CSD进行解卷积处理，得到实测单同位素分子量为6431.7236，质量数偏差为0.05 ppm。• MALDI-8030分析亚磷酰胺单体的分子量采用MALDI-8030测定了四种亚磷酰胺单体的分子量，在线性正离子模式下，均检测到显著质谱峰，质荷比大小与钾离子加合峰相符。MALDI-8030体积紧凑、分析速度快、维护方便，是寡核苷酸样品分析的有力工具。序列确认寡核苷酸的序列同设计序列一致，是保证药物有效性的重要方面。采用MALDI-8030测定了长度为20 mer的一种寡核苷酸的分子量和碱基序列。寡核苷酸的MADLI-TOF质谱图主要以单电荷和双电荷形式存在，可直接读出分子量，操作简单，结果直观。利用源内裂解技术（ISD），寡核苷酸更倾向于形成w型碎裂离子，碎裂离子谱图更简单。通过比对这些碎片离子信息，可以较容易地读出核酸序列。寡核苷酸MALDI-ISD-TOF质谱图和碎裂离子解链温度（Tm）随着温度升高，双链核酸分子的双链结构开始打开，最终变成两条单链的结构。Tm是双链核酸分子双链结构解开一半时的温度，是双链核酸分子结构稳定性的重要指标。使用岛津UV Tm分析系统可以非常方便地测定双链核酸分子的Tm。该系统由紫外分光光度计、电热温度控制单元和Tm分析软件组成。Tm分析软件可以控制温度控制单元准确控温，升温速率12档可调，可满足双链核酸分子解链曲线的连续测定。Tm分析软件还可以自动分析解链曲线，给出准确的Tm数值。UV Tm分析系统组成（左）和核酸样品Tm分析结果（右）纯度分析使用生物惰性液相Nexera XS Inert结合Shim-pack Scepter C18色谱柱进行了寡核苷酸样品的快速纯度分析，寡核苷酸和其杂质分离良好。即使在50℃高温、0.1M TEAA的盐浓度条件下分析，也表现出良好的稳定性。基于有机杂化颗粒硅胶技术的Shim-pack Scepter C18，适合用于寡核苷酸纯度以及杂质分析。12 mer寡核苷酸样品纯度分析UHPLC色谱图递送介质分析递送介质是将核酸药物递送至靶组织，穿透细胞膜，进入细胞内部发挥药效的关键。脂质纳米粒（LNP）和聚乙烯亚胺（PEI）都是核酸药物的常用递送介质。LNP通常包含阳离子脂质、胆固醇、PEG修饰脂质和辅助性中性脂质，四种成分协同作用，将寡核苷酸包裹并递送到细胞内发挥作用。PEI是一种水溶性高分子聚合物，携带大量正电荷，可通过静电作用结合核酸药物，将其递送至细胞内，并保护其免受核酸酶降解。递送介质的含量检测对寡核苷酸药物给药方式、药学研究等具有重要意义。利用岛津生物惰性液相系统结合蒸发光散射检测器ELSD-LT III建立了定量分析LNP中四种成分含量，以及PEI含量的分析方法。结语天价寡核苷酸药物首进医保，使得这类药物在近期迅速刷屏，备受关注。对寡核苷酸药物进行分析和表征，可以更好地保证产品的药效和安全性。基于岛津丰富的分析仪器产品线，我们利用QTOF LCMS-9030、单四极杆质谱LCMS-2050、MALDI TOF质谱、UHPLC、UV Tm分析系统等技术平台，开发了分子量表征、核苷酸序列确认、Tm测定、纯度分析和递送介质分析的方法，助力寡核苷酸药物研发和质控，希望未来开发出更多更好的药物，造福患者。本文内容非商业广告，仅供专业人士参考。

基本情况 深圳海关食品检验检疫技术中心和深圳市检验检疫科学研究院一同起草了GB/T 41683-2022化妆品中禁用物质秋水仙碱及其衍生物秋水仙胺的测定 液相色谱-串联质谱法，此标准将在5月1日起正式实施。 标准背景 秋水仙碱大多是由百合科秋水仙属植物秋水仙的鳞茎中提取出的生物碱，生物碱属于生物里面常见有机化合物，其中很多是具有毒性的，部分还会对人体的神经系统，消化系统等产生危害。国家对化妆品中的生物碱也做了详细规定，秋水仙碱及其衍生物秋水仙胺禁止在化妆品中检出。 本标准中的秋水仙碱及其衍生物秋水仙胺是我国《化妆品安全技术规范（2015年版）》规定的禁用物质。规范中规定：若技术上无法避免禁用物质作为杂质带入化妆品时，应进行安全性风险评估，确保在正常、合理及可预见性的使用条件下不得对人体健康产生危害。 标准范围 本标准规定了化妆品中禁用物质秋水仙碱及其衍生物秋水仙胺的高效液相色谱-质谱/质谱测定方法的原理、试剂和材料、仪器设备、试验步骤、试验数据处理、回收率、精密度等内容。 本标准适用于水基、乳液、膏霜、凝胶、蜡基、粉基类等化妆品中秋水仙碱及其衍生物秋水仙胺的测定，并对多种基质类样品前处理进行了规定。 本标准秋水仙碱及其衍生物秋水仙胺的方法检出限均为10.0 μg/kg。GBT 41683-2022化妆品中禁用物质秋水仙碱及其衍生物秋水仙胺的测定 液相色谱-串联质谱法.pdf

乳粉中添加尿苷酸（UMP）、胞苷酸（CMP）、腺苷酸（AMP）、鸟苷酸（GMP）、肌苷酸（IMP）等多种核苷酸，用来提高婴儿的免疫调节功能和记忆力。 核苷酸分析目前存在的挑战：由于核苷酸极性很大，用反相色谱柱很难达到很好的保留和分离，所以为了提高核苷酸的保留往往会尝试离子对色谱方法，离子对色谱方法存在以下问题：1. 容易起泡，管路中有气泡，影响分析2. 平衡时间长，延长了分析工作时间3. 难以清洗，对色谱柱有损伤4. 易变质，容易堵塞管路，损伤仪器 沃特世公司（Waters）解决方案：1. 避免使用离子对试剂，仅需要使用挥发性乙酸铵、乙腈体系2. 建议使用Oasis HLB SPE小柱利用通过净化方式进行乳粉样品前处理，提供更洁净的样品，提高灵敏度、延长色谱柱及仪器寿命3. 使用Amide色谱柱分析，用一般反相流动相保留极性化合物，方法简单快速 实验结果及色谱图5种核苷酸混合标准品的6针连续进样分析结果 实际样品6针连续进样分析图谱 小结：本实验采用Waters ACQUITY UPLC H-Class 系统，BEHTM Amide 1.7&mu m 2.1*100mm色谱柱，对婴幼儿奶粉中的5种核苷酸进行分析方法的开发，实验结果表明： 1.在Waters ACQUITY UPLC H-Class 系统上，采用BEH Amide 1.7&mu m 2.1*100mm色谱柱能迅速分离奶粉中5种核苷酸标准品，且5种化合物的分离度均在3.0以上；对于实际的奶粉样品，5种核苷酸样品及杂质之间的分离度均在1.6以上。2.该分析方法重现性好。其中，奶粉样品6次连续进样分析结果中，5种核苷酸保留时间RSD值均小于0.12%。3.Waters ACQUITY UPLC H-Class 系统，具有四元溶剂的Auto&bull Blend PlusTM功能，因此，在该系统上进行方法开发非常灵活、方便，节约了溶剂配置的大量时间，大大提高了实验的效率，从而大幅度的降低了实验的溶剂消耗，降低了实验成本。 产品订购及促销信息： Oasis HLB 6cc/150mgP/N 186003379XBridge Amide 3.5&mu m 4.6*150mm columnP/N 186004869ACQUITY UPLC BEH Amide 1.7&mu m 2.1*100mmP/N 186004801点击此处下载完整解决方案联系方式： 叶晓晨沃特世科技（上海）有限公司市场服务部xiao_chen_ye@waters.com周瑞琳(GraceChow)泰信策略(PMC)020-8356928813602845427grace.chow@pmc.com.cn

导读随着生物医药技术的发展，越来越多的生物药陆续上市，如治疗慢性疾病的寡核苷酸药物Leqvio，“一年只需注射两针”就可以长效持久的降低血液中胆固醇含量，以及用于治疗II型糖尿病的多肽类药物Mounjaro。在寡核苷酸和多肽药物的质量控制中，分子量测定是定性表征中不可缺少的一部分，而单四极杆液质联用仪（LCMS）是测定分子量的利器。但与小分子药物相比，多肽和寡核苷酸药物极性和分子量均较大，在LCMS中带多电荷，所以分子量测定时可能会存在分子量测定范围窄、灵敏度低等问题。小身材大智慧 LCMS-2050岛津最新款单四极杆质谱仪LCMS-2050兼顾小型化和高性能，其离子源为加热型ESI/APCI（DUIS）源，使得寡核苷酸和多肽药物等分子量较大的极性化合物更容易电离，所以LCMS-2050具有分析灵敏度高，分子量测定范围广的特点。此外，岛津LabSolutions软件自带分子量解卷积功能，可以快速对多电荷质谱图进行解卷积，获得分子量相关信息。分子量测定案例分享寡核苷酸药物本方案中寡核苷酸药物为小干扰核苷酸（siRNA），是一类双链RNA分子（正义链和反义链），长度为20-25个碱基对。通过流动相的调整和质谱参数的优化，LCMS-2050（负模式）检测得到了siRNA多电荷质谱图，质荷比为600~1700。此时质谱图中无其他加和离子干扰，且高质荷比也有明显响应。通过岛津LabSolutions软件自带的多电荷解卷积功能，计算得到siRNA正义链电荷数量为4~11，分子量为6631.64 Da，反义链电荷数量为4~10，分子量为6637.66 Da，与理论值的偏差均小于0.4 Da。siRNA色谱图正义链质谱图正义链分子量解卷积结果反义链质谱图反义链分子量解卷积结果多肽药物此多肽药物为一种生长抑素，其理论分子量为1637. 72 Da。LCMS-2050（正模式）检测得到质荷比为546.76~1638.47，通过LabSolutions解卷积功能计算得到分子量为1637.45 Da，与理论值偏差为0.27 Da。多肽药物色谱图多肽药物质谱图多肽药物分子量解卷积结果结语岛津最新款单四极杆质谱仪LCMS-2050兼顾小型化与高性能，适用于多肽、寡核苷酸等化合物分子量测定，具有灵敏度高、分子量测定范围广的优势。了解更多详情，敬请下载《LCMS测定小干扰核苷酸siRNA分子量》《LCMS-2050在多肽分子量定性分析检测中的应用》本文内容非商业广告，仅供专业人士参考。

Metal free消耗品有效解决寡核苷酸分析吸附难题近年来，在新冠mRNA疫苗的催动下，核酸药物成为生物医药增长最快的细分领域，被业内视为继小分子化药和抗体药物后的第三大类型药物。其中，作为核酸药物的一类，小核酸药物在已上市核酸药物中占绝对数量优势。目前全球获批上市的核酸药物共16款，除了2款mRNA疫苗，其余14款均为小核酸药物。小核酸药物主要包括反义寡核苷酸 (ASO)、小干扰RNA (siRNA)、微小RNA (miRNA)、小激活RNA (saRNA)、信使RNA (mRNA)、RNA适配 (Aptamer)等。70年代-2000年，主要是寡核苷酸药物发现和修饰的阶段，比如2位氧基的修饰，这些修饰都奠定了现在寡核苷酸药物的基础。寡核苷酸药的化学构成与修饰针对寡核苷酸类药物的分析，岛津可从消耗品角度解决解决用户因样品吸附所产生的分析困扰：1.液相色谱柱寡核苷酸类样品由于极性较大，在反相模式下保留弱，因此常常采用 IP-RP-LC ( ion-pair reversed-phase liquid chromatography ) 的方法进行分析，同时由于结构中存在磷酸基团，常因非特异性吸附而产生峰形差、线性不好等问题。岛津Shim-pack Scepter C18 [metal free]可以解决上述分析难题。有机全多孔杂化颗粒硅胶基体pH耐受范围1-12耐高温（90°C）聚合物涂层的[metal free]技术，可有效降低非特异性吸附的产生，保证优异峰形及线性。惰性填料色谱柱-Metal free色谱柱2.低吸附载样瓶/板在样品载样环节，核苷酸类、碱性多肽以及易金属离子螯合化合物与载样样品瓶或样品板存在非特异性吸附，从而影响定量准确性和重复性问题，因此采用惰性载样瓶或96-well板是非常必要且快速的解决方案，岛津可提供不同规格和形式的载样耗材。# 限时提供试用 #请扫描右边二维码申请～岛津寡核苷酸分析相关消耗品产品列表

美国FTC质构仪（多种型号可选）质地是决定鱼、肉、无肉蛋白替代品及其加工衍生物食用质量的首要考虑因素。例如，从制造商的角度来看，这可能是一种成分的影响，例如，一个加工过的火腿生产商向其产品中加水，并希望量化消费者可接受的最大加水水平。从顾客的角度来看，这是正宗的火腿。从农场/海洋到餐盘的质地分析被用来客观地衡量鱼、海鲜和肉类产品的质量，例如老化对肉嫩度和鱼的肌肉轮廓的影响，以表明脂肪含量。其他应用包括加工肉制品的切片/撕裂特性，肉酱和糊状物的稠度，鱼凝胶的弹性，海产品的硬度，以及腌料对肉类的影响等。在过去50年里，全球对肉类和鱼类的消费显著增加，但也有一种消费肉类替代品的趋势。肉类替代品主要由寻求更健康、无胆固醇、可持续和合乎道德的肉类替代品的素食主义者和纯素食主义者消费，但也有弹性素食主义者(主要食用植物性食品，偶尔食用肉类、鱼类和家禽)消费。食品科学家正在开发植物性肉类 与肉类口感和味道相似的鱼类替代品，模仿动物蛋白质中的纤维特性。它们通常由大豆、麸质和Quorn等产品制成，但制造商也使用其他成分，如豌豆蛋白。无论是在一个研发实验室，一个领域，还是一个制造设施，我们的产品是量化鱼，肉和植物性替代品的质构特征的理想解决方案。

日期: 2017年6月27日时间: 14:00-15:30地点: 网络讲座语言: 简体中文 肽药和寡核苷酸药物是新兴的药物研发热点，其明确的疗效吸引了众多的关注。作为有特定结构的化合物类型，两者的分析难点也非常突出。强极性基团的作用，导致其极易拖尾，如何保证对称的峰形至关重要。相对小分子，两类药物的杂质结构变化更小，对选择性的要求也就更高。如何做到完美的峰形，开发出一个成功的分析方法？怎样提高制备纯化的效率？本次讲座讲对这些问题提出切实的解答，提高您的研发效率。 讲座概要： 肽药的进展和分析挑战肽药的最新分析技术-研发到QC的无缝转换寡核苷酸的应用和分析挑战寡核苷酸多元分析技术-保证最高的纯度色谱柱的质量控制之道 建议参加人员：从事制药研发的制药企业，引物/探针的企业或CRO，以及进行相关研究的高校客户。 主讲人：胡学桥，沃特世高级应用工程师 讲座时间：2017年6月27日（周二），下午2:00-3:30 报名方式： 登录沃特世官网并搜索“肽药及寡核苷酸的最新分析技术”即可进行注册报名。 此网络讲座免费报名参加。您只需要使用一台链接网络的电脑即可参加，如果您需要在讲座中加入讨论或语音提问，请您提前准备好麦克风。收到您的注册信息后我们会筛选并在讲座前一天通过电子邮件给您发送讲座登录链接。如有任何问题请拨打电话：021-61562642或发送邮件至minxing_guo@waters.com，谢谢。

2019年11月26日，刊登在Nature communication上的研究报告指出，一种与T淋巴细胞结合的抗体衍生物，重新定向T淋巴细胞以溶解肿瘤细胞。T细胞的免疫疗法正在改变当前癌症治疗的前景。但是，缺乏合适的靶抗原，将这些策略限制在极少的肿瘤类型上。在这里，本文报道了一种T细胞结合抗体衍生物，该衍生物分为两个互补的半部分，并针对抗原组合而不是单个分子。现在，每半个部分都是半抗体，包含与抗CD3抗体的可变轻链(VL)或可变重链(VH)融合的抗原特异性单链可变片段(scFv)。当两个半抗体同时在单个细胞上结合各自的抗原时，它们会对齐并重组原始CD3结合位点以与T 细胞结合。本文表明，通过这种方法，T淋巴细胞可专门消除双重抗原阳性细胞，同时保留单个阳性癌旁细胞。这使不适合当前免疫疗法的精确靶向治疗成为可能。抗癌单克隆抗体代表了现代药物治疗中增长最快的领域之一。在临床前和临床研究中目前列出的数百种治疗性抗体和抗体衍生物中，有一些脱颖而出，其重点是将细胞毒性T淋巴细胞重新靶向恶性细胞。其中，最先进的是将嵌合抗原受体(CARs)转染到T细胞和双特异性T细胞结合抗体(BiTE)，两者均使用单特异性单链可变片段(scFv)作为靶向装置。总的来说，这些抗体衍生物所针对的靶分子是存在于恶性细胞及其未转化的对应物上的分化抗原，它们的结合常常引起严重的，甚至致命的不良事件。由于适用于基于抗体疗法的真正的肿瘤特异性抗原很少见，因此本文在这里研究一种组合方法，该方法可以解决由某些类型的白血病或淋巴瘤，实体癌和其他来源的癌干细胞异常表达的抗原组合。此外，鉴于结合T细胞疗法的临床有效性，本文以双重抗原限制的方式重定向T淋巴细胞以裂解肿瘤细胞。半抗体消除体内已建立的肿瘤为了测试半抗体的潜在治疗适用性，对免疫缺陷的NOD/SCIDγ(NSG)小鼠进行了体内免疫接种。在第1天接种萤光素酶基因标记的THP-1肿瘤细胞。在第1、22和28天，尾静脉接种HLA-A2阴性的CD4和CD8供体T淋巴细胞。在第7天植入肿瘤细胞后，每天皮下分别注射：盐水、单个半抗体、两个半抗体的组合及这是双特异性T细胞结合抗体(BiTE)对照。直到第39天。为了研究半抗体是否可以相互发现以实现靶标功能互补，将构建体彼此分开注射在较远的位置，一个在颈部，另一个在后肢上。尽管所有接受盐水或单个半抗体的小鼠疾病发展迅速，并在53天内达到了安乐死的标准，但用两个半抗体对或BiTE对照治疗的小鼠却排斥了已建立的肿瘤（下图a）。接受半抗体对或BiTE对照的小鼠的总生存期显著延长。上图：体内高精度靶向癌细胞a.通过IVIS Lumina XR实时生物发光成像，每周评估一次荧光素酶基因标记的THP-1肿瘤细胞的生长b.每天监测生存期，直到第110天半体技术的组合性质为特异性治疗开辟了新的领域。它可能选择性消除不适合当前免疫疗法的人类癌症，并且与旨在增强对靶标亲和力的其他双重或三重抗原特异性策略大不相同。尚不清楚半抗体是否会诱导细胞因子释放综合征，这是双特异性T细胞结合抗体(BiTEs)或针对抗原（例如CD19）的CAR-T细胞的主要缺陷。在这种情况下，甚至用半抗体处理单个靶分子也是合理的，以便将T细胞活化专门限制在肿瘤部位，同时减少血管内T细胞活化和全身细胞因子分泌。 综上所述，本文研究的半体技术将成为用于组合高精度免疫靶向以消除恶性细胞及其他恶性肿瘤的通用平台。

安捷伦科技公司推出为细胞遗传学和病理学研究实验室定制的寡核苷酸 FISH 解决方案寡核苷酸库结合在线设计应用，可提供超高的灵活性和高品质探针 2014 年 7 月 15 日，北京 — 安捷伦科技公司（纽约证交所：A）今日推出了一款分子解决方案，该方案结合针对 FISH（荧光原位杂交）的寡核苷酸库合成功能和 SureDesign 在线应用，可提供定制的 FISH 探针。将这些强大的工具配合使用，可使实验室全面控制探针覆盖率，并使人类和动物模型都能获得最大的目标序列特异性。 “许多细胞遗传学实验室必须进行正交试验以验证其研究结果，”安捷伦诊断学和基因组学业务部全球市场高级总监 Victor Fung 说道，“现在有了扩展的定制 FISH 解决方案，他们可在较短的时间内轻松设计高质量的分析方法。” 与使用 BAC（细菌人工染色体）克隆技术的传统探针不同，Agilent FISH 探针采用计算机设计，可精确靶向 100 kb 的区域，以及诸如非人类靶向的非标准序列。 “这些是我用过的最洁净的探针，”北卡罗莱纳州立大学遗传学教授 Matthew Breen 博士说道。他在犬类模型中采用了新型定制 FISH 解决方案。“这些探针非常可靠。” 研究者可使用 Agilent SureDesign 来设计独特的 FISH 探针、微阵列芯片、靶向序列捕获库，并能在最后下单前尝试各种设计。提交了定制 FISH 探针订单后，该设计就会直接送达安捷伦寡核苷酸合成流水线和下游的 FISH 探针生产线。 SureDesign 可供安捷伦客户免费检索。要了解更多信息，请访问： 定制的 FISH 探针：www.agilent.com/genomics/custom-fish SureDesign：www.agilent.com/genomics/suredesign 关于安捷伦科技公司 安捷伦科技公司（纽约证交所：A) 是全球领先的测试测量公司，同时也是化学分析、生命科学、诊断、电子和通信领域的技术领导者。公司拥有 20600 名员工，遍及全球 100 多个国家，为客户提供卓越服务。在 2013 财年，安捷伦的净收入达到 68 亿美元。如欲了解关于安捷伦的详细信息，请访问：www.agilent.com。 2013 年 9 月 19 日，安捷伦宣布将通过对旗下电子测量公司进行免税剥离，分拆为两家上市公司的计划。分拆后的电子测量公司命名为是德科技 (Keysight Technologies, Inc.)，此次分拆预计将于 2014 年 11 月初完成。 编者注：更多有关安捷伦科技公司的技术、企业社会责任和行政新闻，请访问安捷伦新闻网站：www.agilent.com.cn/go/news。

各相关单位： 　　根据《中国营养保健食品协会团体标准管理办法》及《中国营养保健食品协会团体标准立项公告2023年第1号 （总第15号）》,《β-烟酰胺单核苷酸 (NMN) 的测定核磁共振波谱法》团体标准已通过中国营养保健食品协会立项审核并予以立项，牵头起草单位为中国检验检疫科学研究院。 　　为使团体标准工作兼具科学性与实用性，现面向社会征集《β-烟酰胺单核苷酸（NMN）的测定核磁共振波谱法》团体标准起草工作组成员，并广泛征集原产自各国家和地区的 NMN 食品作为质量安全调查样本。请有意参与单位填报团体标准起草单位申请表（附件1）或 NMN 食品质量安全调查抽样检验单（附件2），加盖公章后于2023年9月28日前以电子邮件或邮寄的方式反馈至协会秘书处。 　　联系人：卢友锋，团标秘书处，010-64665590 　　张紫娟，团标起草组，13011031156 　　地址：中国营养保健食品协会（北京市朝阳区西坝河东里18号中检大厦602室）。 　　电子邮件： TB@cnhfa.org.cn。 　　附件：1. 团体标准起草单位申请表 　　2.NMN 食品质量安全调查抽样检验单 　　中国营养保健食品协会 　　2023年8月21日 　　 关于筹建《β-烟酰胺单核苷酸（NMN）的测定 核磁共振波谱法》团体标准起草工作组及征集样品的通知.pdf　　 附件1--《β-烟酰胺单核苷酸（NMN）的测定 核磁共振波谱法》团体标准起草单位申请表.docx 　　 附件2--NMN食品质量安全调查抽样检验单.docx

大家好，本周为大家分享一篇本课题组发表在Journal of Pharmaceutical Analysis上的文章，Integrated top-down and bottom-up proteomics mass spectrometry for the characterization of endogenous ribosomal protein heterogeneity [1]，文章的通讯作者是中山大学药学院的李惠琳教授。　　蛋白质的合成过程是生物体内最重要的生命活动之一。在细胞中，核糖体是信使RNA翻译合成蛋白质的细胞机器。核糖体高度复杂，它主要由特化的RNA和几十个蛋白组成。这些蛋白和RNA组装成两个不同大小的核糖体亚基即大亚基和小亚基。近年来，多项研究表明，核糖体与多种疾病的发生密切相关，包括恶性肿瘤、阿尔兹海默病和帕金森病等，这些过程中除发生rRNA合成异常和核糖体蛋白表达失调外，还伴有核糖体蛋白基因突变、RNA剪切、翻译后修饰(PTMs)变化所形成的核糖体蛋白异质体(proteoforms)的异常表达和调节。本文中，作者整合了Top-down及Bottom-up蛋白质组学质谱全面表征了核糖体蛋白异质性，为发现疾病特异型proteoform生物标志物或靶点提供了方法。　　首先，作者采用E.coli 70S核糖体在Waters SYNAPT G2-Si MS仪器上建立了Top-down检测方法(图1)。50S核糖体大亚基蛋白质L7和L12具有相同序列，其差别在于L7在N-端含有乙酰化修饰而L12无N-端非乙酰化修饰。实验发现，L7和L12在Top-down分析中取得了良好的分离，并且L7和L12的峰放大图显示二者除含有其对应野生型外，它们都具有甲基化的proteoforms，而Bottom-up仅能检测到甲基化的肽段(图2)。L7/L12在蛋白质生物合成过程中参与和翻译因子的相互作用，是肽链终止所必需的。L7/L12发生异常会降低蛋白质的合成速度和准确性。本研究中，作者采用Top-down方法对L7/L12的PTMs和proteoforms进行了全面分析，并结合Bottom-up定位了甲基化位点。同时，该结果也反映出Bottom-up方法固有的缺陷，即从小肽推断出的有限的序列信息往往不足以鉴别proteoforms。　　图1. Top-down和Bottom-up蛋白质组学表征E.coli 70S核糖体总览　　图2. Top-down和Bottom-up蛋白质组学表征E.coli 50S核糖体亚基蛋白质L7/L12　　随后，作者采用建立好的方法分析了HeLa 80S核糖体蛋白。如图3A所示，实验检测到大量Methionine剪切伴随的N-端乙酰化、40S RP S10和S25上的二甲基化、40S RP S23上的hydroxyproline、60S RP L8上的hydroxyhistidine、乙酰化和甲基化等多种修饰。值得关注的是，Top-down结果显示多种蛋白存在截短型的truncated proteoforms。分子完整性是保证蛋白质生物学功能的重要因素之一。分子完整性的缺失，特别是由于选择性剪接或蛋白质水解而导致的截短，已成为一个重要的问题。作者在排除蛋白质提取过程造成的影响、色谱柱上酶切和质谱源内裂解等因素后，认为截短型的proteoforms很大程度上与生物过程相关。RP L19是一个从60S亚基突出并跨越到40S亚基的长螺旋蛋白质，L19的C端螺旋在pre-translocation状态下扭结，在亚基旋转时动态地改变构象，在post-translocation状态下变为线性(图3B)。这种构象转变导致蛋白质L19带正电的Arg172和Arg176侧链与18S rRNA核苷酸G909和G910的磷酸根之间形成盐桥。本文中，作者观察到C端部分序列缺失的截断型L19。除此之外，其他截短型的蛋白质如图C所示。目前研究发现，核糖体蛋白质除了在细胞翻译和蛋白质合成中发挥核心作用外，还具有核糖体外功能，参与细胞增殖、分化、凋亡、DNA修复、调节细胞迁移和侵袭等细胞过程。以截短型形式观察到的许多核糖体蛋白，都与血液、代谢、心血管疾病和癌症的发展与进展有关，核糖体蛋白proteoforms的全面表征为发现潜在疾病生物标志物或靶点提供了前题条件。　　图3. 利用Top-down蛋白质组学方法鉴定HeLa 80S核糖体蛋白质PTM及proteoforms　　总的来说，本文整合了Top-down及Bottom-up蛋白质组学质谱方法，全面表征了E.coli 70S核糖体和HeLa 80S核糖体蛋白质。尽管这些proteoforms和疾病的相关性还需要深入挖掘，但实验提供了一种先进的方法来确定疾病特异性proteoforms或靶点。

尊敬的先生/女士： 我们谨此诚邀您及贵公司代表于2013年5月22日-24日莅临我公司展台参观指导。· 展会期间我们将展出福斯旁线、在线实时监控近红外分析仪及湿化学分析仪。· 展会期间我们将参加有关近红外应用的讲座活动。 福斯开发、生产分析仪器致力于提高客户的生产效率、产品质量及收益。 福斯是一家致力于提供农业、食品及饲料行业专业解决方案的领导者。借助福斯精确、易用的分析仪器，福斯用户可通过节约生产过程的时间、更有效的利用原材料、降低生产成本、始终如一的保持高质量产品以及优化食品安全实现提高收益。 期待您莅临我们的展位参观指导。 2013第八届上海国际淀粉及淀粉衍生物展览会暨新技术、新设备研讨会 会场： 上海光大会展中心 地址： 上海市徐汇区漕宝路88号展位: A2+A16时间: 2013年5月22日-24日 讲座： 淀粉加工及氨基酸发酵过程中近红外快速分析技术应用时间： 2013年5月22日 13:40-14:10地点： 光大会展中心~西馆三楼二号会议室 此致敬礼 福斯 中国

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。

上一期，主要介绍了抗病毒药物研究的共同靶标相关内容，本文将继续从抗病毒药物研究的共性环节、 抗病毒药物研究的通用策略方面进行阐述与探讨。2 抗病毒药物研究的共性环节2.1 靶向病毒膜融合过程 在包膜病毒的复制周期中，需要病毒和细胞膜融合才能进入细胞。病毒通过受体识别以及膜融合或内吞等步骤进入靶细胞是首要环节。 在该过程中， 介导病毒与细胞受体识别的病毒表面蛋白（surface protein，SP）的 受体结合亚基、介导膜融合的病毒 SP 跨膜亚基、细胞上的受体、切割 SP 所需 的宿主细胞蛋白酶等均是常见的抗病毒靶点[30]。CoV 是 I 型包膜病毒，位于包膜表面的 S 蛋白介导病毒入侵宿主细胞过程，包括受体结合及膜融合等步骤。在膜融合的过程中，形成六螺旋束（six-helix bundle，6-HB）是一个非常保守且关键的机制。目前发现感染人的冠状病毒（HCoV） 中，其 HR1 （heptad repeat- 1）三聚体与 HR2 （heptad repeat-2）作用的表面氨基 酸大都为保守的疏水性氨基酸，因此 HR1 是 CoV S 蛋白上非常保守的药物靶点[30]。2018 年，姜世勃与刘克良团队发现靶向病毒融合蛋白的α-螺旋脂肽具有广 谱抗 MERS-CoV（EC50 = 0.11 μmol L-1 ，CC50 100 μmol L- 1 ）及甲型流感病 毒（influenza A virus，IAV）活性（H1N1 EC50 = 1.73 μmol L- 1，CC50 100 μmol L-1）[31] 。近日，复旦大学姜世勃/陆路团队与上海科技大学杨贝/Wilson 团队合作， 通过系统地筛选与结构修饰，发现了能够广谱抑制多种 HCoV 感染的多肽类融 合抑制剂 EK1 及脂肽 EK1C4，并揭示了其作用靶点与分子机制[32,33] 。该研究同时证明了 CoV 刺突蛋白的 HR1 区域是一个重要且保守的药物靶点， 为后续广谱抗 HCoVs 药物研发提供了思路。2.2 核酸复制 病毒进入靶细胞后， 病毒基因组 DNA/RNA 被释放到细胞中， 作 为模板指导病毒蛋白的合成。 RNA 病毒的基因组复制需要 RNA 依赖的 RNA 或 DNA 聚合酶（RNA-dependent RNA polymerase ，RdRp ；RNA-dependent DNA polymerase，RdDp），这类酶在人体中不存在且相对保守，成为抗病毒药物研发 的重要靶点。不同病毒聚合酶的结构和功能有许多相似之处，因此针对某一种病 毒聚合酶设计的抑制剂往往对其他病毒也有较好的抑制作用[34,35]。自从 1962 年世界第一个抗病毒药物碘苷被批准上市以来，全球已有众多抗病毒核苷类似物药物获批上市。 在病毒疫情暴发时， 核苷类药物往往成为人们的首选。 早在 2014 年西非暴发的大规模 EBOV 疫情中，部分核苷类似物药物在临床阶段均表现出一定的抗病毒活性——例如日本富山化学的新型抗流感药物法匹拉韦（favipiravir）以及瑞德西韦（remdesivir，图 3），特别是瑞德西韦目前已经完成 EBOV 的试验药物 III 期临床试验。随着研究的深入， 瑞德西韦被发现具有广谱抗病毒活性， 涵盖丝状病毒科病毒（EBOV 和马尔堡病毒等） 、沙粒病毒科病毒（拉沙病毒和胡宁病毒等）、 CoV 科病毒（SARS 、MERS 和猫科冠状病 毒等）和黄病毒科病毒（ZIKV 等） 等，因此也成为了治疗 SARS-CoV-2 的首个 小分子药物[36]。阿兹夫定（azvudine ，FNC，图 3）具有抑制 HIV 、丙型肝炎病毒（hepatitis C virus ，HCV）、肠道病毒 71 型等 RNA 病毒复制的功能，2021 年 7 月， 已在 中国上市用于治疗高病毒载量的成年 HIV- 1 感染者。此外， 阿兹夫定在新冠肺炎 临床研究中也取得显著效果[37]。瑞德西韦进入临床研究后，其抗病毒效果与预期有一定差距，原因可能是： 疾病的病程及动物模型与人体药动学差异、药物之间的相互作用和个体差异。 此 外， CoV 特有的“复制矫正”（proofreading）机制，即将掺入 RNA 产物链的核 苷药物“剔除”，进而逃逸核苷类抗病毒药物的抑制， 可能是此类抗病毒药物效 果不佳的一个重要原因[38]。近日，美国乔治亚州立大学的研究人员报道了一种抑制呼吸道合胞病毒 （respiratory syncytial virus，RSV）、相关 RNA 病毒和 SARS-CoV-2 的广谱抗病 毒核苷分子——4' -氟尿啶（4' -FlU，EIDD-2749，图3），它在细胞和分化良好的 人气道上皮中具有高选择性指数。RSV 和 SARS-CoV-2 体外 RdRp 聚合酶抑制显 示掺入后 i 或 i+3/4 位出现转录暂停。每日一次的口服治疗对 RSV 感染的小鼠或SARS-CoV-2 感染的雪貂非常有效[39]。EIDD- 1931（即NHC，图3），是一种核苷酸类似物。 NHC 上的肟形式模仿 尿苷， 与腺苷匹配， 而另一个互变异构体模仿胞苷， 与鸟苷匹配。它的原理是通 过给病毒 RNA 引入大量的突变，“瘫痪”病毒的基因组，进而导致遗传信 息大量错误使病毒无法存活[40-45]。目前仅有 NHC 及其衍生物能够躲避病毒复制 矫正机制的干扰。 在体外模型中，NHC 对 RSV、流感病毒、CHIKF、EBOV、委内瑞拉马脑炎病毒、东部马脑炎病毒、MERS-CoV、SARS-CoV 以及 SARS-CoV- 2（多数变异毒株）等具有广谱抗病毒活性，无明显细胞毒性[46-48]；但在食蟹猕 猴中口服生物利用度较差。 EIDD-2801（molnupiravir，图 3）是 NHC 的异丙 酯前体药物，旨在改善 NHC 体内药代动力学以及在人类和非人类灵长类动物的 口服生物利用度。Molnupiravir 在雪貂和非人类灵长类动物中具有较好的口服 生物利用度。对感染流感病毒的雪貂进行 molnupiravir 口服治疗，可将大流行 流感和季节性甲型流感的病毒载量降低数个数量级， 并可减轻发热、呼吸道上皮 组织病变和炎症[39,49] 。Molnupiravir 使轻 中度新冠肺炎患者的住院率或死亡风险降低了约 50% 。2021 年 11 月 4 日， 英国药品和保健产品监管局（MHRA）已在英国批准 molnupiravir 上市，用于治疗重症和住院风险较高的轻至中度新冠肺炎成人患者（ http:// www.21jingji.com/article/20211104/herald/f0b15254b2fcc17b70b26b839e32b1c6.html）。除了 molnupiravir 之外，法匹拉韦也可以掺入到病毒 RNA 链，诱发病毒的基因组突变， 并通过累积这种突变，导致病毒失活或失去感染能力[50]。总之， 靶向病毒最为保守的 RdRp 是一种开发广谱抗病毒药物非常有前景的策略。 目前处于临床研究阶段的多个新冠病毒 RdRp 抑制剂类药物结构差异较大，靶向 RdRp 影响病毒复制的机制也不尽相同，特别需要从结构生物学角度解析抑制剂与 RdRp 复合物结构，明确作用机制，为精准开发高效特异的、以 RdRp 为靶标的广谱抗病毒药物提供理论基础。2.3 核糖体移码 (ribosomal frameshifting) 在正常细胞内，核糖体（ribosome） 以 3 个碱基为单位（即密码子codon）由 5 到 3 端单向、连续地读取 mRNA 中的 遗传信息， 合成蛋白质[51]。由于体积的限制， 病毒的基因组通常较小， 所携带的 遗传信息较少。 包括 SARS-CoV-2 在内的各种 RNA 病毒在复制过程中会利用一 些特殊的机制调控病毒基因表达，扩展其所携带遗传信息的利用率， 其中一种常 用的机制是称为程序性“移码”的蛋白质合成重编码机制（programmed ribosomal frameshifting，PRF）[52-54]。即核糖体不遵循常规读取 3 个字母的步骤， 而是会漏 掉一两个 RNA 字母。核糖体发生的这种错位被称为“移码”，会导致核糖体错误读取遗传密码。例如， SARS-CoV-2 严重依赖其 RNA 折叠引起的“移码”来 合成蛋白[52-54]。理论上， 任何通过靶向 RNA 折叠来抑制“移码”的化合物都可能作为一种 治疗感染的药物。 “移码”现象在人类自身基因的表达中极为罕见， 因此靶向读 码框“移码”是一个可行的抗病毒策略。研究者通过运用荧光蛋白报告基因系统联合高通量筛选技术， 鉴定出了一个可以高效抑制读码框“移码”的小分子化合物美拉沙星（merafloxacin，图 4），它能在细胞水平（Vero E6 细胞）显著抑制 SARS-CoV-2 复制[55] 。美拉沙星抑制读码框“移码”的机制尚不清楚，可能直接作用于核糖体与病毒 RNA 的结合，或者抑制内源性调控蛋白。近期， Ahn 等[56]从9689 个小分子中发现了一种新型的呋喃[2,3-b]喹啉类化合物 KCB261770（图 4），它能够抑制 MERS-CoV 的“移码”和细胞水平 MERS-CoV 的复制。此外，该化合物还能抑制 SARS-CoV 和 SARS-CoV-2 的“移码”，具有广谱抗病毒活性。3 抗病毒药物研究的通用策略3.1 细胞纳米“海绵” SARS-CoV-2 的细胞结合和进入是由其刺突糖蛋白（S 蛋 白）介导的， S 蛋白不仅与人类血管紧张素转换酶 2（angiotensin convertingenzyme II，ACE2）受体结合， 还与肝素等糖胺聚糖结合。 近期研究发现细胞膜包被的纳 米颗粒（细胞纳米“海绵”）模拟宿主细胞，通过自然的细胞受体吸引和中和 SARS-CoV-2 ，可作为一种广谱抗病毒策略，还发现增加细胞纳米海绵表面肝素密度可以提高抗 SARS-CoV-2 作用[57]。3.2 抗体募集/杀死细胞 2009 年， 研究者设计了一种新的小分子 ARM-H，有可 能通过两种机制抑制 HIV：①通过招募抗体到 gp120 表达病毒颗粒和受感染的人 类细胞， 从而增强其吸收和人类免疫系统的破坏； ②通过结合病毒糖蛋白 gp120， 抑制其与人 CD4 结合和防止病毒进入。研究人员通过实验证明了 ARM-H 能够 同时结合 gp120 和抗 2,4-二硝基苯抗体（DNP ，存在于人血液中） [58]。抗体、 ARM-H 和 gp120 之间形成的三元复合物具有免疫活性，导致补体介导的表达 env 细胞的破坏。此外， ARM-H 可以阻止病毒进入人类 T 细胞， 因此应该能够通过两种相互强化的机制（抑制病毒进入和抗体介导的杀伤） 来抑制病毒复制。这些研究表明， 通过抗体招募的小分子具有可行的抗艾滋病毒活性， 并有可能启动 HIV 治疗的新范式。2020 年，Low 团队通过将神经氨酸酶抑制剂扎那米韦与高免疫原性半抗原2,4-二硝基苯（DNP）结合， 设计并合成了一种双功能小分子， DNP 专门针对游离病毒和病毒感染细胞的表面。该类分子抑制病毒释放的同时， 通过免疫介导清除游离病毒和病毒感染的细胞，对感染 100 倍 MLD50 病毒的小鼠进行鼻内或腹腔注射单剂量药物，可以根除 A 型和 B 型流感毒株的晚期感染[59]。近期研究发现， 抗生素分子 concanamycin A 可让免疫系统杀死被 HIV 感染的人体细胞[60]。DDX3 抑制剂可以让 HIV- 1 感染的细胞选择性死亡，进而耗竭病毒潜伏库[61] ，为根治艾滋病提供了新思路。3.3 多价结合——靶向病毒表面的非特异作用 细胞表面的糖链是细菌、病毒、 免疫细胞的接触点。病毒进入宿主细胞的过程涉及与不同细胞表面受体稳定但短 暂的多价相互作用。几种病毒的最初接触始于在细胞表面附着硫酸肝素蛋白聚糖， 最终导致病毒进入。已经开发出的广谱抗病毒药物如肝素或类肝素材料模拟细胞 表面糖负责最初的病毒附着， 如硫酸乙酰肝素（heparan sulfate）。高磺化金纳米 粒子具有广谱杀病毒性能。然而， 由于未知的清除机制和潜在的长期毒性是金纳 米颗粒成药性的不利因素。环糊精（cyclodextrins，CDs）是天然的葡萄糖衍生物， 具有一种刚性的环状结构，由α（1-4）连接的吡喃葡萄糖组成。磺化环糊精对HIV 具有可逆及特异的抑制活性。最近，英国曼彻斯特大学研究小组对天然葡萄糖衍生物环糊精进行磺化修饰 开发出了一种能够破坏病毒的外壳且对耐药性病毒也有效的新的广谱抗病毒分 子，其有望治疗 HSV 、RSV 、HCV 、HIV 和 ZIKV 等多种病毒感染[62]。基于多价相互作用的抗病毒药物，如柔性纳米凝胶，通过干扰病毒颗粒和阻 断与细胞受体的初始相互作用已经成为广谱抗病毒药物研究的有效策略。负电荷多硫酸盐可以结合 SARS-CoV-2 受体结合区域（ receptor binding domain，RBD）上的正电荷斑块（patches），阻止病毒与宿主细胞相互作用进而 抑制感染。 与肝素相比， 合成的线型聚甘油硫酸酯（linear polyglycerol sulfate ， 图 5）的抗病毒活性更高，且抗凝血活性较低[63]。巨大球状多价糖富勒烯、糖基化碳纳米管能抑制 EBOV、ZIKV 和 DENV 的 感染， 活性可达皮摩尔水平[64-66]。多价唾液化（sialylated）聚甘油对甲型流感毒 株（含耐药株）具有广谱抑制活性[67]。3.4 基于拓扑匹配的药物设计 IAV 颗粒表面均匀分布血凝素和神经氨酸酶。近 期，Nie 等[68]运用拓扑匹配（topology-matching design）的药物设计理念， 设计了 一种纳米颗粒抑制剂（纳米抑制剂， 图 6A）， 它与 IAV 病毒粒子的纳米拓扑结 构匹配，对血凝素和神经氨酸酶具有多价抑制作用， 可以在细胞外中和病毒颗粒， 阻断其附着和进入宿主细胞。病毒复制显著减少了 6 个数量级， 即使在感染24 h 后使用， 仍能达到 99.999%以上的抑制作用。 2020 年， 该团队用类似的思路， 发现了与 IAV 表面空间匹配的尖峰纳米抑制剂（spiky nanoinhibitor，图 6B），峰 值在 5～10 nm 之间的纳米结构与病毒粒子的结合明显优于平滑的纳米粒子，获 得的红细胞膜（erythrocytemembrane，EM）包覆的纳米结构可以有效地阻止 IAV 病毒粒子与细胞的结合， 并抑制随后的感染。 EM 包覆的纳米结构在细胞无毒剂 量下降低了99.9%的病毒复制[69]。2021 年，该课题组运用拓扑匹配设计理念，基于宿主红细胞膜设计了与病 毒状球面相匹配的碗状纳米结构（“纳米碗”，heteromultivalent nanobowl，Hetero- MNB，图 6C），可作为广谱病毒进入抑制剂。与传统的同多价抑制剂不同， 该 类异多价抑制剂由于协同多价效应和拓扑匹配的形状，其半最大抑制浓度为 32.4 ± 13.7 μg mL- 1 。在不引起细胞毒性的剂量下，可减少99.99%的病毒传播。由 于在 SARS-CoV-2 的 S 蛋白上也发现了多个结合位点， 因此， 异多价纳米结构有 望为开发一种有效的预防 CoV 感染提供新思路[70]。3.5 靶向病毒核酸 病毒 RNA 会折叠成复杂的 RNA 结构，在病毒的生命过程调 控中起重要作用，为开发抗病毒疗法的靶标提供了新的机会。很多研究已经发现 多种病毒的非编码区 RNA 结构可以调控病毒的翻译、复制以及稳定性，它们通 常在相关病毒中高度保守[71-73] 。例如，黄病毒中 5' UTR 和 3' UTR 之间的分子内 RNA-RNA 相互作用促进基因组环化并帮助协调复制；HCV 5' UTR 内部核糖体 进入位点的结构对于翻译至关重要；并且 ZIKV 和其他黄病毒的 3' UTR 中的多 假性结构已显示出使 RNA 外切核酸酶 Xrn1 失速，从而产生了亚基因组黄病毒 RNA，有助于病毒逃避细胞抗病毒过程[74,75]。需要指出的是，与蛋白质类药物靶标相比， RNA 结构的动态性与复杂性为药物筛选增加了困难， 往往需要借助于高通量筛选。例如， SARS-CoV-2 的 RNA基因组含有 15 个独立的 RNA 调节元件。 研究者通过基于 NMR 的片段筛选， 从含有 768 个小分子的片段库中发现了 SARS-CoV-2 的 RNA 配体[76]。近日，新加坡科学家使用多种 RNA 分子结构探测方法以及 RNA-RNA 相互作用分析技术， 解析了 SARS-CoV-2 基因组 RNA 的二级结构信息和病毒-宿主之间的 RNA 相互作用；同时发现在 SARS-CoV-2 基因组 RNA 上广泛存在 2' -O- 甲基化修饰， 推测可能有助于新冠病毒逃避宿主免疫攻击，揭示病毒逃避宿主免疫的潜在机制[77]。G- 四链体是由 G-quartet 层叠而形成的 DNA 或 RNA 四链构象， 是最重要的非典型核酸二级结构之一， 因其独特的构象、重要的基因功能和生物学意义而备受关注，是很有前途的药物靶点[78]。中国科学院长春应用化学研究所曲晓刚团队使用多种生物物理技术和分子生物学技术，发现 SARS-CoV-2 基因组中存在 G-四链体结构 RNA ，证实 SARS-CoV-2 中的富 G 序列（位于 SARS-CoV-2 核衣壳 磷酸化蛋白 N 编码序列区域）可以在活细胞中折叠成稳定的单分子 RNA G- 四 链体结构。该 G- 四链体 RNA 可以被 G- 四链体特异结合配体 PDP（图 7）等识别 并稳定，进而影响 G- 四链体 RNA 的生物功能。因此，该 G- 四链体可能是抗 SARS- CoV-2 药物新靶点[79]3.6 超分子配位化学 病毒基因组的未翻译区域（the untranslatedregions，UTR） 包含多种保守和动态结构，这些功能性的 RNA 结构对病毒复制至关重要，为广 谱抗病毒研发提供了药物靶点。 然而， 计算机对接筛选对于具有内在柔性特征的 RNA 结构仍存在较大挑战。 研究者将体外 RNA 分析与分子动力学模拟相结合， 构建 SARS-CoV-2 基因组 5' UTR 关键区域结构和动力学的3D 模型，进而确定了 圆柱形金属超分子螺旋（[Ni2L3]4+ 、[Fe2L3]4+）对这种 RNA 结构的约束。这些纳 米尺寸的金属超分子螺旋分子可以与核酸结合，并且在细胞水平具有抗 SARS- CoV-2 等病毒复制作用[80,81]。3.7 核糖核酸酶靶向嵌合体 核糖核酸酶靶向嵌合体（ ribonuclease targeting chimeras，RIBOTACs）是降解 RNA 的新策略， RIBOTACs 基于小分子选择性结 合 RNA（特别是形成复杂的二级和三级结构的RNA）， 进而激活核糖核酸酶 L（ribonuclease L，RNase L）。RNase L 是一种在脊椎动物细胞中广泛表达、具有单链 RNA 内切活性的蛋白质。该技术已被用于靶向 SARS-CoV-2 的 RNA 基因组，抑制 RNA 的移码，并且募集细胞核糖核酸酶彻底杀死 SARS-CoV-2。该策略有望用于抗其他病毒药物研发[82]。3.8 反义核酸技术 反义核酸（antisense oligonucleotides）可以序列特异性地与靶 标 RNA 结合，实现高效的寻靶和抑制活性。近期，北京大学的研究人员构建了 一类靶向 SARS-CoV-2 包膜蛋白 RNA（E-RNA）和刺突蛋白 RNA（S-RNA）的 单链嵌合反义寡聚核苷酸， 通过在 2' 甲氧基修饰的反义核酸序列 5' 端缀合 RNase L 招募基团 2-5A，可实现有效的病毒 RNA 降解并抑制病毒增殖[83]3.9 核酸适配体技术 核酸适配体（nucleic acid aptamers）是一小段经体外筛选 得到的寡核苷酸序列（单链 DNA 或 RNA 分子），能与相应的配体进行高亲和 力和强特异性的结合[84] 。适配体已经在抗病毒药物开发方面 （含 SARS-CoV-2） 展现出巨大的潜力[85-87]。3.10 基于蛋白自组装的配体发现 动态组合化学（ dynamic combinatorial chemistry，DCC）融合了组合化学和分子自组装过程两个领域的特点， 开辟了使 用相对较小的库组装很多的物质的途径， 而不必单独合成每一个物质。早在 2003 年，研究者通过基于点击化学的蛋白模板诱导片段组装， 发现了高活性的 HIV 蛋 白酶抑制剂[88]。2008 年，研究者通过动态连接筛选（dynamic link screening，DLS） 开发了一种潜在的抗 SARS 药物，其亲核片段通过与醛抑制剂的可逆反应将亲核 片段指向蛋白质的活性位点。它们的抑制作用可以通过与荧光酶底物的竞争检测 到。有了这一概念， 与活性位点特异性结合的低亲和力片段在功能酶分析中迅速 被识别出来[89]。2021 年，基于 Knoevenagel 反应的蛋白模板诱导片段组装策略用 于 Enterovirus D68 蛋白酶抑制剂的发现[90]。总之，动态组合化学在抗病毒药物 发现领域仍具有广阔的前景。参考文献，点击查看《浅谈广谱抗病毒药物研发的普适性策略（一）》文末。

p　　造纸工业一种很常见的副产品：木质磺酸盐，已被以色列理工学院科学家证明可做为锂硫电池的低成本电极材料，目前研究小组创建了一款手表锂硫电池原型，下一个工作将试着扩大原型。br//pp　　锂硫电池能量密度至少是锂离子电池的两倍之多，因此尽管可充电锂离子电池是市场当红炸子鸡，科学家还是对锂硫电池的开发产生浓厚兴趣。/pp　　可充电电池主要由两个电极、电极间的液体电解质以及隔离膜组成，锂硫电池的阴极由硫碳基质构成，阳极使用锂金属氧化物。在元素形式中，硫是不导电的，但当硫在高温下与碳结合时会变得高度导电，因此被看好应用于新型电池技术中。/pp style="text-align: center "　　img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201804/insimg/a6c903ca-7605-4ae1-b894-c58d427c5885.jpg" title="3.jpg"//pp　　然而，锂硫电池的一大挑战是硫很容易溶解到电池电解质中，导致两侧电极在循环仅仅几个周期后就恶化，尽管科学家试图使用不同形式的碳如：纳米碳管、复杂的碳泡沫等将硫稳在适当位置，但成效有限。/pp　　以色列理工学院研究团队现在找到一种简单方法，可以从单一原材料中创造出最佳的硫基阴极，他们将造纸工业的主要副产品木质磺酸盐(lignosulfonate)进行干燥处理，然后放到石英炉管(quartz tube furnace)中加热至 700℃，于高热之下驱除大部分硫气，但留下一些多硫化物(硫原子链)，可深度嵌入活性碳基质中。/pp　　研究人员重复加热过程好让适量硫嵌入碳基质中，接着将材料研磨并与惰性聚合物黏合剂混合，于铝箔上形成阴极涂层，证实可以用这种廉价、丰富的造纸衍生物质来建构锂硫电池。/pp　　目前团队设计了一款锂硫电池原型，规格为手表电池，可循环充放电约 200 次。下一步工作是扩大原型，以显著提高放电率和电池循环寿命，使电池有机会为大型数据中心供电、微电网和传统电网提供更便宜的能源存储选项。/ppbr//p

醛酮类化合物具有慢性毒性，被列为空气中的有害物质，主要来自于汽车尾气、化工行业、木材加工防腐等直接产生的醛酮类化合物。近年来，随着人民生活水平的提高及化工等行业的发展，对空气中醛酮类有机污染物的分析与监测显得尤为重要。目前醛酮类化合物检测方法主要有：1.HJ 683-2014 空气醛、酮类化合物的测定 高效液相色谱法2.HJ/T 400-2007《车内挥发性有机物和醛酮类物质采样测定方法》说明：1.对于车内空气以及零部件中醛酮类化合物检测，各企业以HJ/T 400-2007为基础，制定符合要求的企业标准，给出所涉及分析物的限值。2.对于多种醛酮的检测主要采用衍生化方法。

2011年4月19-21日，由中国药学会药物分析杂志主办，江苏省泰州市中国医药城、国药励展展览有限责任公司承办，江苏省食品药品检验所、泰州市食品药品监督管理局协办的“第二届全国药品质量分析论坛”在江苏省泰州市中国医药城召开，论坛主题为“药物分析与质量提高”，600多位来自全国药检系统、药品生产企业等单位的代表参会。会上，上海市食品药品检验所陈钢主任药师作了题为《生化类药品的质量现状与质量标准研究原则》的主题报告，从生化类药品的质量现状、生化类药品的质量标准研究原则两大方面进行了阐述。报告人：上海市食品药品检验所陈钢主任药师报告题目：《生化类药品的质量现状与质量标准研究原则》　　生化类药品的质量现状　　陈钢主任药师首要介绍了生化类药品的分类，即可分为氨基酸及其衍生物、核苷酸及其衍生物、多肽/蛋白类、酶与辅酶类、多糖类、脂类。　　其中氨基酸和核苷酸类药品均为合成类药品，相对来说质量标准上存在的问题比较少，除了核苷酸类药品不良反应比较多以外。其它类别中，多肽蛋白类、多组分类药品问题较多。其中多糖类中的肝素，由于近两年连续对其质量进行监控，质量提高较快。　　陈钢主任药师总结指出，2010年我国对9个品种的生化药品进行评价性抽验质量分析，通过分析总结发现如下一些潜在问题：　　1、种属来源问题：标准中本身含糊不清 标准中有多种来源，针对某一制品的来源不清楚 没有合适的鉴别方法。　　2、粗制品问题：生化药品中目前几乎很少有企业是从最原始材料(如尿、动物脏器等)进行提取生产，基本都是从粗制品起始进行生产。这些粗制品生产单位都不是制药企业，更不要说按GMP生产。　　3、工艺问题：比较粗放的工艺(提取/纯化工艺、灭菌/除菌工艺)还在用于生产，造成产品质量无法进一步提高。　　4、多组分类药品存在的问题：长期不生产、无产品 工艺简单，但差异也大 质量标准简单，所标示的成分未在质量标准中加以控制，安全性和有效性指标不完善 临床用途和不良反应有待进一步验证。　　生化类药品的质量标准研究原则　　随后，陈钢主任药师还总结了生化类药品的质量标准研究总则：　　1、对药品背景的了解：包括理化性质、临床用途、不良反应、生产工艺等 　　2、药品质量的状况：对现有的国内外标准、药典标准进行收集、比对 　　3、分析手段的掌握：对先进分析技术的理解和掌握。目前可用的分析方法可控制技术包括：含量浓度测定、免疫学技术、色谱技术、电泳技术、分子生物学技术、蛋白质组学和质谱技术、生物检定技术等 　　4、多快好剩：检测样品多、检测速度快、检测质量好、检测成本省。　　陈钢主任药师还选择以缩宫素注射液、注射用绒促性素多肽蛋白类生物药品为代表阐述了生化类药品质量标准的研究。

李昌厚(中国科学院上海营养与健康研究所 上海 200233)　　0、 前言　　本文从人类生活、生存、发展和环境保护等角度、从人类生存的三要素(水、空气、食品)等多个方面，讨论了生命科学及生命科学仪器大发展的必然性；从全球科技工作者对生命科学仪器的关注度等方面，介绍了生命科学仪器及其应用的发展现状；讨论了生命科学仪器的进展和发展前景。可供有关的科技工作者参考。　　一、生命科学仪器发展的必然性　　目前，地球上的人类和生物面临着越来越严重的环境和生态威胁，认真研究人类生活、生存、发展和生态平衡、环境保护等问题，是当代和今后长时期全球性的、迫切需要解决的问题，这是生命科学仪器发展的背景、主要原因或者叫生命科学仪器发展的必然性。　　地球上的人类和生物受到了哪些威胁？请看：　　1、水　　地球上的水污染很严重，据世界卫生组织报道：维持一个人的生命，每天至少要5升水，加上卫生用水和其它用水，发达国家人均需水量高达300-650升/天。而世界上地面和地下水的污染已到了严重地步：据2001年英国慈善机构“水援助”和“泪水基金”联合发表报告说，饮用水卫生问题已成为“目前世界上最为紧迫的生存危机之一”。报告说，不干净饮水，导致世界上每天有6000名儿童死亡。眼下世界上住院治疗的病人中，有一半是饮水不卫生而引发的疾病。2001年，联合国在全球用水情况报告中说，全球每天有5000多名儿童死于卫生条件恶化引发的疾病。与英国慈善机构“水援助”和“泪水基金”联合发表的报告一致。　　联合国曾经报道：目前全球有11亿人缺乏安全用水。每年有500多万人死于同水有关的疾病。预计到2025年全球三分之二的人将生活在不同程度缺水的地区。据报道：世界上最大的内海——地中海，正在变成肮脏的海洋，每年倒入地中海的废水至少达到60亿立方米、固态垃圾达到2亿吨以上。沿海岸有数十家炼油厂和上百家燃油热电厂及其它各类工厂等污染源，估计这些工厂每年要向地中海倒入90万吨工业粘着物，160万吨可氧化的物质，使地中海每年要混入100吨水银、3800吨铅、12000吨酚类物质和3600吨磷盐。据世界卫生组织报道：发展中国家，目前每天有3万多人死于饮用水不洁引起的各类疾病。　　我国的水环境问题也比较严重，目前我国非常重视水环境的保护，仪器信息网在2021年1月22日通过《十大关键词窥探2020环境监测行业风云变幻》的文章[1]，对我国2020年环境监测领域的有关问题进行了回顾，从中可以看出我国有关部门对环境保护方面的高度重视程度。　　2、空气　　据美国Analyst报道：世界上城市空气污染特严重，城市居民每天平均要吸入20m3以上　　的污染空气。这些空气中至少有1012个有毒有害微粒：其中小于10μm的微粒大部分将沉积在人的肺泡中，它将引起人们生肺癌及引起其它有关疾病。英国剑桥马萨诸塞技术研究所的研究表明：烟灰是悬浮在空气中的有毒有害固体微粒的主要组成部分。据报道，在英国这种有害固体微粒每年至少导致1万人死亡。　　据文献报道，世界上汽油烷基防爆剂所用的铅每年达到38万吨以上，其中70%直接排入大气中，而人吸入的量至少有35%以上沉积在体内，也就是说地球上的人每年因汽油烷基防爆剂这一项，总共吸入的铅就有10吨左右沉积在人体内，最终引发铅中毒性质的各类疾病，更严重的是障碍儿童的身体发育，引起智力发育不良，形成痴呆症等等。　　由于受空气、自然、历史等因素影响 ，全国受到结核菌感染的人约有4.2亿，现有肺结核病人约500万人。我国是全球22个结核病高负担国家之一，目前我国对空气污染问题已经引起高度重视。虽说北京、河北等地的空气质量(特别是PM2.5等)还有些不尽人意，但是很多大城市的空气质量已经大大改善，例如上海、浙江、广州等地域的城市和农村的空气质量已经产生了质的飞跃，空气质量优秀的天数可以达到80%以上。由于国家的重视和全民的共同努力，相信我国的空气质量会大幅度提高。　　3.其他　　此外，由于现代工业、农业造成的其它污染，也正在日益加重，如有机汞、有机磷 、多氯联苯、农药残留物、放射性污染的水、各种无机元素(如汞、镉、铅、砷、铬等等)造成的污染已相当严重。汞中毒主要危害人的中枢神经系统，引起人的死亡率可高达到40%。镉对人的肾影响大，被定为1A级致癌物质。铅是一种对神经系统有害的重金属元素，儿童体内铅含量超过每升100微克时,脑发育就会受到不良影响，儿童血铅每增加10微克/分升,智商平均下降1至3分。国际上公认,把血铅超过每升100微克称为铅中毒。　　多年前,国际消除儿童铅中毒联盟的专家，调查访问了中国后说:中国如不进行儿童铅中毒的防治，20年后,中国人平均智力将比美国人低5%。即20年后,一亿多告别“儿童”的中国人中,约有300万到500万人因智力下降成为社会负担，约有1000万到1300万人从平常人变为“庸人”，约有200万的高智商人才变为平常人。铅中毒的五大原因：1)大气污染 2)室内装饰 3)吸烟(烟中有铅，对儿童伤害很大，吸烟家庭孩子比不吸烟家庭孩子大10倍) 4)儿童玩具 5)食品(爆米花、皮蛋、罐头、蔬菜、水果、饮水等等)。　　我国是一个农业大国，与农业有关的问题相当严重，例如：转基因食品(小西红柿、色拉油、进口大豆、进口水果等等)，有些人还没有认识到它的危害，作者认为，转基因食品对人类的威胁很大，归纳起来看，它有五大隐患：　　a、可能对其他生物产生不可估量的负面影响：具有抗虫、抗病转基因的植物也可通过花粉等途径对其他许多有益植物产生直接或间接影响，从而改变这些植物的良好基因。　　b、增强害虫的抗性：目前已知第三代、第四代害虫已对转基因抗虫作物产生抗性，以致要用更多的农药，这对全球的环境的危害更加大。　　C、转基因植物通过授粉可能将抗虫、抗病、抗除草剂等“本领”传给野生杂草，从而杂草争夺肥料，严重影响农作物的生长，甚至严重影响农作物的生存。　　d、由于动、植物，微生物，甚至人类的基因可以相互转移，形成人为的优势特征，这违背了“优胜劣汰”的自然规律，严重影响物种间的竞争，破坏生态平衡。　　e、转基因生物产品作为食品进入市场，可对人体产生某些毒理作用和过敏反应 如：转基因生长激素毒素基因，可能影响人的生长发育 转基因的抗生素基因可能使人体对很多抗生素产生抗性，一旦生病，所有抗生素都不管用。转基因生物产品只几十年历史，对人危害的潜伏期很长。所以，凡是持怀疑态度的国家，都不签入境许可证，尤其欧盟更是如此。我国从2020年开始，也禁止有些转基因食品入境、限制种植和食用有些转基因农产品。还有绿色壁垒：日本曾经对200种农药制定了近9000个最高残留限量，其中，对蔬菜有3728个 大米制定了116种农药的最高残留限量。这些规定、标准，主要是针对我国的。因为，日本是我国的蔬菜和大米的主要出口国，占我国出口蔬菜总量的40%以上。　　据报道，由于现代工业和农业造成的污染，科学家估计，到本世纪中叶，世界海平面将增高1m，每年消退的生物达100万种，每天有三个物种灭绝。100年后，生物将消失一半。所有这一切，都已经或正在引起全球性的警觉。全球人类目前面临的威胁越来越大。因此，从七十年代末期、八十年代初期以来，特别是近十几年，世界上科技和社会发展的潮流明显由“物”转向“人”。即从重视社会的物质生产，开始转向同时切实关注全球人类的生活、生存和发展的重大问题。　　综上所述，生命科学和生命科学仪器的大发展是必然的。　　二、生命科学仪器发展和应用的现状　　目前，国际上各类新型生命科学仪器正不断涌现。例如，用于分子生物学领域的各类仪器、用于细胞生物学领域的各类仪器、用于微生物检测的各类仪器和用于生物工程领域的仪器，以及生物医学及临床分析检测仪器、家庭或个人使用的专用仪器，特别是超小型、价格较低的生化仪器，各类验尿仪、血液分析仪、水质分析仪、有毒有害气体检测仪等等发展飞速。据报道，这些超小型仪器中，有的可以放进茶杯，有的可以放进口袋。　　目前，由于生活水平的提高，现代人群中，糖尿病已成为非常普遍的病。曾经初步统计，我国的北京、上海、广州三大城市中，上海的糖尿病发病率为第一，北京第二，广州第三。因此，目前萄葡糖检测仪发展很快，国外有的萄葡糖检测仪只有手掌大小，只需一滴尿液或一点血，就可以对人体的萄葡糖指标进行检测，为糖尿病患者提供了很大的方便。例如：美国理康公司曾经推出的SurestepPlus稳步倍加型血糖监测仪，只有香烟盒大小，只需一滴血，30秒钟就可得到结果。又如德国IBM公司推出的Teflolux血糖检测仪，只需一滴鲜血，两分钟即可得到血糖测试结果，可随身携带，用来监控和治疗糖尿病非常方便。又如，家用食品检验仪，其探头(传感器)做成筷子式，只需插入食品就可检测其有毒有害成份，如准确、快速的检测食油中的黄曲霉素、猪肉中的3-4苯并芘等致癌物质，只需将探头插入被检测物质，就很快能得到结果，非常方便。　　由于计算机技术发展对科技的贡献，直接促进了生命科学仪器的发展。因此，这几年生命科学仪器的发展速度和水平实在令人“赏心悦目”。许多生命科学仪器能完全自动、准确、高速、高效地完成仪器的自检、故障的报警、控制分析测试的全过程、测试数据处理、协调与联用仪器的分工合作等等。许多生命科学仪器，操作人员只需要放试样、启动仪器开关就行了，其余一切都全由计算机自动完成。例如Beckman的700型和BM的4030型全自动生化仪，从采样、样品的稀释、测量操作到数据处理和打印结果，全由计算机自动完成。又如美国推出的Manarch 2000全自动生化仪，具有多功能，可作吸光度、FL强度、电解质、特殊蛋白质和酶免疫、FL免疫等分析，可同时作23个项目，都由计算机自动完成。　　随着生命科学的发展，进一步促进了生命科学仪器的发展，往往由于生命科学研究中方法学上的发展或突破，使许多成熟的仪器扩大了新的应用范围，成为生命科学领域的崭新仪。例如：原子吸收分光光度计[4](AAS)，目前已经发展为一种常规的生命科学仪器，全球已经普遍、广泛使用它来检测有毒有害的重金属致癌物质(如：Hg、Pb、Cd、Cr等等)。目前生命科学领域非常重视AAS的应用，国外的PerkinElmer、Agilent等公司和我国的北京普析通用、北分瑞利等公司的AAS都有很高的水平。同时，由于生命科学研究的发展，还随之出现了有关的新型的生命科学仪器，例如：北京普析通用、北京博晖创新的五元素同时检测的仪器的出现等就是如此。　　目前，AAS已经被认定为生命科学研究领域的“座上宾”，如国内某研究所用它来对人发中的锌、钙、镁、铂、钴等稀有元素的测定，用它来研究癌症有关指标的检测，得到了满意的结果。某部队的一位师长曾经对作者讲：现在，部队检查身体也用AAS，战士只要拔一根头发，放在信封里，写上名字寄给医院，医生用AAS检测Fe、Ca、Zn就可知该战士的健康情况。今天，生命科学仪器的发展，又推动了生命科学的发展，如AAS对医学的贡献、特别是对癌症的研究起到了很好的推动作用。作者预计：随着生命科学的发展，AAS还将有大发展，它在生命科学领域的应用，将以几何级数递增。又如：同位素质谱仪，过去主要是作地球化学中同位素分析用，然而，近几年开始在医学界也正在使用同位素质谱仪测定人体呼气中的碳同位数比值 (C13/C12)，以此诊断患者的胃和肝脏等疾病，其准确度达到96%以上。从这个角度来说，生命科学仪器的发展还反过来促进了生命科学的发展。　　三、生命科学仪器及其应用的最新进展　　众所周知，当今的生命科学已从过去的描述性、实验性的科学向定量科学过渡。要定量就要有分析，要分析就要有仪器。所以，生命科学发展离不开生命科学仪器。美国的Hood教授指出：近30年来，生物医学迅速发展的两个主要原因之一，就是生物技术和科学仪器技术的相互配合，紧密结合。据仪器信息网2021年01月26日报道：近年来，单细胞基因组学是十分热门的研究方向，“三高”单细胞基因测序上游市场达5.19亿美元[2]。目前，生命科学仪器及其应用发展的最新进展归纳如下：　　1、向“三超”的发展速度令人赏心悦目　　所谓“三超”，就是生命科学仪器向超高速、超微量和超小型方向发展。　　(1)超高速：　　据Qusesada和Mahies报道：脱氧核糖核酸(DNA)序列分析最引人注目，利用毛细管电泳FL衍生技术进行DNA测序，比商品DNA测序分析仪快25倍(商品DNA序序分析仪比手工操作快2000倍)，所以利用毛细管电泳FL衍生技术组成的DNA测序仪比手工快5万倍。　　二十年多前，世界上最快的DNA合成仪，2分钟可合成一个碱基，2小时的工作效率，相当于过去25个专业人员手工操作4-5年的工作量。即该仪器1小时的工作量，相当于人的手工操作9万小时的工作量，也就是说提高效率九万倍。可以说，DNA合成仪是生命科学仪器向超高速发展的前奏。美国专家科学委员会曾经认为：人类基因组计划的限速因素，在于方法学和仪器跟不上。所以，在90年代中期，他们就要求DNA测序效率在当时的基础上提高5-10倍。并且继阿波罗登月计划之后的美国人类基因组计划，在对人类基因全部30亿个核苷酸的序列测定中，美国政府拨款30亿美元，要求用15年时间完成全部DNA测序工作。此前，一位熟练的专业技术人员，手工操作测序，每年仅可测5-10万个核苷酸，所以，40年前，还只测定了30亿个核苷酸中的600万个。后来，国际上的DNA测序仪出现，每天可测1.5万个核苷酸，当时的DNA测序仪比手工测试效率高2000倍。但全部30亿个核苷酸的序列测定，也远不是15年时间能完成的(需300年或400年才可把30亿个核苷酸的顺序测定出来)。在美国政府30亿美元的拨款后，HP公司随后推出的DNA测序仪，其速度可达60万个核苷酸/小时，使美国人类基因组计划对全部30亿个核苷酸的序列测定大大提前完成了。纵上所述,可以说DNA测序仪也是生命科学仪器向超高速发展的典型之一。　　还有,美国Beckman的CX7型全自动生化仪,每小时可分析960个样品, 这也是生命科学仪器向超高速方向发展的一个例子。这里特别值得介绍的是瑞典Phamacia推出的时间分辨荧光免疫测试仪(DEFIA)每秒钟可分析一个样品，每小时可分析3600个样品，而且其灵敏度 可达10-17mol(Eu)，这又是一个生命科学仪器向超高速方向发展的典型例子。　　(2)超微量：　　荧光分光光度计(FLS)本身就是高灵敏度的生命科学仪器，从原理上讲，FLS就比UVS的灵敏度高2-3个数量级。美国的Bear曾经用荧光检测器，在HPLC上能检测10-15mol的亮氨酸(Leu)，当时人们感到了不起。不久，李昌厚研究组发明了UV/FL多功能微量光度计，其荧光(FL)检测部分能检测到10-14mol的Leu,该仪器只需8微升试样，在几分钟内就可得到满意的分析检测结果。然而，今天国际上已出现了激光荧光检测器(Laser Fluorensces Detector简称LFD)，其灵敏度可达到10-21mol(Eu)，这是一个了不起的重大突破,是生命科学仪器向超高灵敏度、超微量发展的一个重大突破的典型例子。又如，高压毛细管电泳仪(HPCE)它是八十年代末期、九十年代初期发展起来的、目前被国际上的分析化学家所关注目的生命科学仪器之一，HPCE在复杂的、大分子的分离、分析工作中特别有用,尤其是在药品质控、临床试验、中药研究中，HPCE作用很大。在临床试验中除蛋白和药物鉴别外，还可作基因诊断、免疫分析、各种体液分析、单细胞分析和常规的临床检验等等。HPCE特别适合于试样很少的生命科学研究工作，它具有高灵敏度(可ng级进样)、高分辨率(塔板数可达到 8000万/m)，HPLC解决不了的问题，HPCE可以解决。它具有高速度(最快只需几十秒钟就可分离完一个样品的分析)等特点，一般情况下HPCE也可在几分钟或十几分钟内完成一个样品分析，并且所需缓冲液少，一般几个ml即可，有时几十ml，即可作一个方法研究。目前分子生物学研究的一大难点，就是微量成份的分离和提纯，而HPCE是目前世界上分离效力最高的仪器之一，因而，它很受生命科学界重视，被认为是生命科学仪器的主干产品之一。　　(3)超小型：　　既要超高速、超微量，又要超小型，这在同一台仪器上是很困难的。而当代科研和家用分析仪器，却往往希望“三超”在同一台仪器上实现，既要仪器稳定可靠，又要求超小型、占地方小、便于携带。所以，近几年国外陆续出现了许多如前所述的能放进茶杯里的水质分析仪、可放进的口袋里葡萄糖检测仪等等超小型生命科学仪器。大家知道，紫外可见分光光度计是生命科学研究中必不可少的分析工具，它被认定为生命科学仪器的主干产品之一。李昌厚研究组研制了一种超小型、多功能微量UVS，它可作为HPLCD、MUVS、FIAD，核酸蛋白分析仪等四种仪器使用，所需试样只有8微升就可得到满意的结果，其体积只有目前国内外常用UVS的1/5-1/6，鉴定会上受到了许多专家的好评。　　2、新型的生命科学仪器不断涌现：　　目前，国际上新型的生命科学仪器不断涌现，例如：　　(1)蛋白质领域的新型蛋白质C端分析仪的问世。蛋白质C端分析仪是目前世界上最新的仪器之一，目前正在发展中。它主要用于重组蛋白质的分析。随着生物工程的发展，对重组蛋白质的分析日益重要。一个蛋白，有N端和C端，蛋白质N端分析，目前似乎已成了常规分析，但C端分析，刚显出具大的生命力。蛋白质C端分析仪，在基因工程目标产品的质量控制方面很有用处，当蛋白质的C端突变时，需要用蛋白质C端分析仪来鉴定，所以，蛋白质C端分析仪具有重要意义。　　(2)新型的基因扩增仪(PCR)问世。PCR是目前发展很快的一种生命科学仪器，目前已从定性向定量发展，如美国ABI曾经推出的7900 、7000 PCR，其中7900有384孔和96孔两种，用氩离子激光器作光源，光栅分光、CCD检测。ABI还曾经推出了最新的2700PCR，它具有96孔、可编程、可储存100个完整的PCR方法，为PCR核酸扩增技术设计的价格低廉的自动化仪器之一。　　PCR仪器在2020年全球爆发的新冠病毒检测中发挥了非常重要作用，全球各国对新冠病毒的核酸检测，主要就是应用PCR仪器进行样本的基因扩增，而后找出现有病毒中的有关对象进行比较，从而确定被检测者是否感染了新冠病毒(已经感染者为阳性，未感染者为阴性)。因此PCR仪器目前已经引起了全世界科技工作者的重视。　　目前，特别值得注重的是：全基因组和全转录组扩增是单细胞测序的难点，近几年也取得了较大突破。全基因组扩增技术主要有：简并寡核苷酸引物PCR扩增(DOP-PCR)，多重置换扩增(MDA)，和基于多次退火成环的扩增循环(MALBAC)几种技术。　　(3)毛细管阵列电泳激光诱导FL检测仪的问世。它也是一种新型的DNA侧序仪，已能达到10-15mol/ml的检测灵敏度,已在生物体中的超痕量生物活性物质和环境中有机污染物检测方面得到了广泛的应用。　　(4)新型的微波等离子体光源紫外检测仪的问世。中科院上海生化所研制的核酸蛋白分析仪是目前最理想的核酸蛋白分析仪之一，主要是采用了自己发明的、特有的微波等离子体光源，它大大优于Hg灯、Xe灯、DL灯等元素灯作光源的同类仪器，具有生命科学研究中必用的280nm(蛋白)、260nm(DNA)、230nm(氨基酸)、218nm(糖)、206nm(多糖)等五条特征线，并且背景干扰非常小，灵敏度极高。过去，核酸用254nm检测，蛋白质用280nm检测，而Hg没有260nm、280nm特征线，所以采用氙灯、氘灯分光来检测，但是，分光后能量又太低，噪声也很大，灵敏度都很低，而微波等离子体光源的核酸蛋白分析仪优于国际上最先进同类产品。　　(5)基因矩阵扫描仪的问世 基因矩阵扫描仪( Gene-Arry Chip Scan Instrument或者叫DNA Arry Chip Scan Instrument 又叫 Bio Chip Scan Instrument)。它是目前世界上最高级的DNA测序仪，是HP公司专为美国Affymetrix公司的高密度基因芯片研制、产生配套的专用基因分析系统。　　基因芯片目前仍是世界上最新、最前沿的学科之一。中科院原子核研究所的李民乾教授认为 二十世纪两大技术，一是微电子芯片，一是基因芯片,他认为基因芯片具有划时代性。作者曾经参加过三次香山科学会议，其中第80次香山科学会议的主题是：“DNA芯片的现状与未来”。当时出席会议的专家40位(列席人员除外)，与会者中有学物理的、学化学的、学生物的、学医的、学无线电的、学计算机的，但以学生物者为主。会上邀请了3位留美学者参会：一位是AFFYMETRIX的范建兵博士，一位是MIT的王国玮博士，一位是NANOGEN的程京博士。他们三人在DNA芯片研究、应用方面都走在世界的前列，分别在美国各自所在的公司担任一定的技术领导工作，三人都在会上报告了DNA芯片的最新信息。当时，美国的DNA芯片发展很快，故有人向国家建议开展此项研究，并物色了上面提到的三位留美学者回国参加香山科学会议作报告。　　通过第80次香山科学会议的讨论，大家认为DNA芯片很重要，建议我国开展研究。至今我国还在积极开展此项研究工作，并已取得一定成果。美国AFFYMETRIX早已能在1.2×1.2 cm的石英片上集成64万个DNA探针，它属于高密度DNA芯片。NANOGEN主要作低密度DNA芯片，每片有几十到几百个探针。目前，高密度DNA芯片主要用来作DNA测序，大多在科研上用，而低密度DNA芯片主要作诊断用。中国医学科学院的杨霍民教授认为基因诊断是21世纪最重要的诊断之一，DNA芯片的应用前途非常远大。　　所谓芯片，是借用大规模集成电路芯片的名称，它实际上不是芯片，不能用来作计算机。但它的工艺与大规模集成电路芯片有点相似，也有光刻技术等等,所以叫芯片。DNA芯片实际上就是一个生物传感器，它配上测试仪器或做在仪器上，其功能就可充分发挥。DNA芯片的研究，主要是芯片合成和仪器化(即测试系统研制)。DNA芯片合成后，将它与有关仪器组成基因分析系统，就可以用来测序。如果做成仪器，就可用于诊断、药物篩选或基因篩选。其工作基本原理是：将合成的已知的DNA芯片，与已知的核苷酸放在已知位置进行FL标记，再用它探测一个未知的DNA的FL信号。如NANOGEN的血液6参数测试仪，只有移动电话大小，只需在芯片上滴一滴血，放进仪器，就很快可得到结果。　　前面讲到的HP的基因矩阵扫描仪，与AFFYMETRIX的基因芯片结合，可组成最佳的、最新的基因分析系统，这个系统曾经在美国亚特兰大匹兹堡会上获奖。据报道：HP的基因矩阵扫描仪，是AFFYMETRIX的基因分析系统最佳、最新的配置。这项技术，取代了费时、费力、费钱的经典凝胶基因分析方法，具有同时测定多种基因和突变的独特功能。　　基因探针点阵包含成千上万个特异的DNA结合位点，它又被称为探针细胞，这个探针细胞中，又含有不同序列的寡核苷酸探针，这些序列的寡核苷酸探针，确定着样品DNA的特征序列。分析更多基因的需求已变得越来越重要，在HP的基因矩阵扫描仪开发出来前，最多只能读出6万5千个基因芯片探针点阵，此后，在可读出的基因芯片探针点阵多达64万个，并在6分钟扫描出来，基因信息量增加了近10倍。这项扫描技术，为Affymetrix开发新的基因芯片探针点阵、为基因研究提供了更广泛的应用空间，在基因表达、DNA测序和突变监测、基因筛选、药物筛选、基因诊断等方面具有非常广阔的应用前景。它对美国的人类基因组计划的提前实现，也起到非常关键的重大作用。　　(6)HTS7000型多孔板FL/UV高效生化分析仪的问世：美国PerkinElmer公司推出的HTS7000型多孔板FL/UV高效生化分析仪，是一种新型多孔板阅读系统，既可测定FL强度，又可测定UV吸光度,通过测定多孔板中样品顶层和底层的FL强度或UV吸光度来进行定性和定量分析。它特别适合于对大批微量样品进行快速、非放射性的比色分析。对未知浓度的样品，可在很宽的动态范围内进行快速、高灵敏度测定 FL的动态范围为6.5×104相对荧光(FL)强度单位，吸光度线性范围上限可达2A(2个吸光度)，灵敏度(SEN)达1.5×10-14g/µL)　　(7)新型的生物质谱工作站的问世：　　ABI公司推出的MALDI-TOF VOYAGER生物质谱工作站,可研究肽、蛋白质、DNA、RNA,寡糖、糖蛋白、合成高聚物、小分子等,其分辨率达2万,质量范围达43万，灵敏度达fmol。　　3、联用技术进展令人眼花缭乱、耳目一新：　　现代科学仪器的发展，与方法学的突破有密切关系，往往一个新方法的突破，会带动一大片学科的发展，生命科学仪器的发展就是一个典型例子。我们可以说：新的联用技术的发展，是当前生命科学仪器发展的一大特征，往往一个方法或一台仪器不能解决的生命科学领域中的分析测试问题，几种方法或几台仪器联用，问题就迎刃而解了。例如：　　(1)GC/HPLC/MS三联仪：　　美国FINIGAN公司曾经推出GC/HPLC/MS三联仪，配有一个最新的HPLC/MS接口，称之为大气压电离(API)，该仪器可为近代生物工程及生命科学、药品检验等分析测试工作提供大量的有用数据，能在有机结构分析、生物大分子量的测定等方面发挥独特的作用。　　该仪器备有7.2万张NST质谱数据库，3万张WILEY谱库，其中还内含有毒品、兴奋剂等物质的标准谱图。在作HPLC/MS分析时，可以通过BIOMASS软件，计算生物大分子的准确分子量。特别值得一提的是，FINIGAN推出的TSQ-7000，是GC/HPLC/MS三联机的佼佼者和典型代表之一，它在生命科学领域发挥了巨大作用。　　(2)新型的1100台式LC/MS联用仪：　　它曾经是HP推出的新型仪器，它配有ESI/APCI电噴雾接口，结合3000质量数四极质谱杆质谱技术，能够分析分子量达到十几万的大分子，这是一个很大的突破。　　(3)FIA—F4010FLS[5]联用仪开发研制成功：　　李昌厚研究组将只能分析三种有天然FL的氨基酸的进口 F-4010FLS与国产的流动注射分析(FIA)仪器联用，组成一台新的分析系统，将HPLC技术中的柱后衍生法引过来，利用OPA或茚三酮，把不发FL的氨基酸转换成发FL的氨基酸,，可以分析地球上全部21种氨基酸。该系统是作者向中科院申请的一项大型进口仪器功能开发基金项目，被称之为FIA-F-4010FLS，最小检测灵敏度可达到10-12mol，与当时国际上报道的单FLS检测结果一致。该系统可以用来分析各种氨基酸，作者用它作了许多工作，解决了许多科研工作中的问题。　　(4)FIA与AAS联用，使AAS的应用发生了革命性的变化：FIA在国际上发展很快，有的分析化学家认为它给分析化学带来了革命性的变化，给生命科学带来了突破性进展。方肈伦和WELZ认为：FIA与AAS联机，使AAS产生了一场革命：过去AAS不能作的工作(海水中有些元素的分析)，现在可作了；过去AAS无法解释的理论问题(峰拖尾)，现在已能解释了。有人认为：FIA技术对分析化学的影响，相当计算机对科技的影响。FIA与AAS联用后，每小时可作200个样品检测。可以说，AAS与FIA联机技术，给AAS仪器也带来了革命性的变化。　　(5)薄层扫描-激光拉曼联用仪问世：薄层扫描-激光拉曼联用仪是“十二五”期间，国家科技部的重大仪器专项项目，该仪器为国际首创，它以薄层扫描仪为分离手段，用激光拉曼光谱仪作为检测系统。解决了专用薄层扫描仪器和专用激光拉曼光谱仪器不能单独解决的药品分析检测问题(例如：利用专用软件工作站实现了化药的假药与中药掺杂违禁化学药品的快速检测与远程智能判别，实现了一键式对化学药和中药掺杂的快速检测等等)，得到了验收会上专家们的好评。　　四、几个有关问题的探讨　　1、随着科学技术的发展、人类对自己生存和健康的关注、以及人类面临生存环境的威胁，生命科学和生命科学仪器的迅速发展是必然的。所以，我们必须重视生命科学和生命科学仪器的研发、生产。　　2、近几十年来生物医学的迅速发展，主要是有生物技术和科学仪器的相互配合或紧密结合，这充分说明了生命科学和生命科学仪器相互促进、共同发展的重要性。同时，必须认识到生命科学仪器是生命科学的眼睛；当代生命科学仪器的“三超”化令人赏心悦目、新的生命科学仪器大量涌现、联用技术的重大突破和进展，令人耳目一新，这些事实，充分说明重视生命科学仪器发展的重要性。因此，我们必须高度重视对生命科学仪器的研究。　　3、生物芯片(BIOCHIP)仍是具有重要意义的前沿学科，它将在人类基因研究、DNA测序、基因诊断、药物筛选、基因筛选等方面产生巨大影响，值得重视。　　4、生命科学仪器的发展，其前景不可估量。它将有巨大的市场潜力和社会意义，将为人类的生活、生存、发展和生态平衡等提供强有力得保障。　　5、生命科学仪器是属于光、机、电、计算机和应用紧密结合的、五为一体的高科技产品，在研发、生产、使用生命科学仪器时，一定要重视仪器学理论[3]。因为仪器理论就像一把金钥匙，可以保证生命科学仪器的研发者、生产者、使用者一通百通，知其然也知其所以然 可以保证研发、生产者研发生产出可靠性好的优质生命科学仪器 可以帮助使用者能选择好最佳仪器条件，把仪器用到最佳状态，得到准确可靠的分析检测数据。　　6、可靠性[4]-[7]是一切分析仪器的生命线，也是生命科学仪器的生命线。所以从事生命科学研究和生命科学仪器研发、生产、应用的科技作者，必须高度重视仪器的可靠性问题。　　五、主要参考文献　　[1]《十大关键词窥探2020环境监测行业风云变幻》，仪器信息网，2021.01.22　　[2]《“三高”单细胞基因测序上游市场达5.19亿美元，各路玩家争相入场》，仪器信息网，2021.01.26　　[3]李昌厚，仪器学理论与实践，北京：科学出版社，2008。　　[4]Wensted，lnstrument check systems,Published in Great Britain by Hencry Kimpton Publishers London,1971.　　[5]Li chang hou,’99 Industrial instrumentation and automation conference,Internationalinstrumentation and automation(specialsupplement) ,p257,1999.　　[6]李昌厚，原子吸收分光光度计仪器及其应用，北京：科学出版社，2006。　　[7]李昌厚，提高可靠性，迈上新台阶，科学时报(科学装备B1版2000年11月)　　作者简介　　李昌厚，男，中国科学院上海营养与健康研究所原仪器分析室主任、兼生命科学仪器及其应用研究室主任、教授、博士生导师、华东理工大学兼职教授，终身享受国务院政府特殊津贴。主要研究方向：长期从事分析仪器研究开发和分析仪器应用研究。主要从事光谱仪器(紫外吸收光谱、原子吸收光谱、旋光光谱、分子荧光光谱、原子荧光、拉曼光谱等)、色谱仪器(液相色谱、气相色谱等)及其应用研究 特别对《仪器学理论》和分析仪器指标检测等方面有精深研究 以第一完成者身份，完成科研成果15项。由中科院组织专家鉴定，其中13项达到鉴定时国际上同类仪器的先进水平，2项填补国内空白 以第一完成者身份获得国家级和省部级科技成果奖5项(含国家发明奖1项) 发表论文183篇，出版专著5本 曾任中国仪器仪表学会理事、中国仪器仪表学会分析仪器分会第五届副理事长、第六届副理事长、国家认监委计量认证/审查认可国家级常任评审员、国家科技部“十五”、“十一五”、“十二五”和“十三五”重大仪器及其应用专项的技术专家组组长或成员、上海市科学仪器专家组成员、《光学仪器》副主编、《生命科学仪器》副主编、《光谱仪器与分析》副主编、上海化工研究院院士专家工作站成员等数十个学术团体和专家委员会成员等职.。

近日，贵州大学池永贵研究团队证明了杂原子阴离子可以用作超电子供体来引发自由基反应，从而轻松合成 3-取代苯并呋喃。所得产物在有机合成和农药开发方面具有广阔的应用前景。　　相关成果以“Facile access to benzofuran derivatives through radical reactions with heteroatom-centered super-electron-donors”为题，发表于著名学术期刊《自然-通讯》（Nature Communications）。研究中使用了国仪量子的X波段连续波电子顺磁共振波谱仪EPR200-Plus，证实了反应体系中自由基物种的生成。　　苯并呋喃是广泛存在于人类临床药物中的100种主要环状结构之一。特别是，在许多已被证实具有生物活性的天然和非天然药物分子中， 3-取代苯并呋喃经常被发现为核心结构。为快速而选择性地获得具有多种功能的3-取代苯并呋喃衍生物，开发高效的合成新方法至关重要。单电子转移反应是构建功能化 3-取代苯并呋喃的最有效途径之一，而合适的电子供体对单电子转移过程的成功至关重要。然而迄今为止，还未有研究报道采用以杂原子为中心的阴离子作为单电子转移反应的直接超级电子供体。图片来源：摄图网　　贵州大学池永贵研究团队在研究中利用杂原子阴离子作为 SED 来引发自由基反应，从而轻松合成了具有各种杂原子官能团的 3-取代苯并呋喃分子。具有不同取代模式的膦、硫醇和苯胺在这种分子间自由基偶联反应中表现良好，并且具有杂原子官能团的 3-官能化苯并呋喃产物具有中等至优异的产率。　　Fig. 1 | Bioactivities, syntheses of 3-substituted benzofurans and SEDs for radical reactions. a Commercial drugs containing 3-substituted benzofuran structures. b Typical methods for access to 3-substituted benzofurans. c Representative organic small molecular SEDs. d Heteroatom anions as SEDs for 3-heteroalkylbenzofuran synthesis.　　研究中使用EPR技术(国仪量子EPR200-Plus)证实了反应体系中自由基物种的生成。在25℃ DME中，1a、HPPh2和LDA的混合物的EPR光谱在g = 2.0023处出现了类似于苯基g因子的信号。　　Fig. 4 | EPR spectrum of the reaction mixtures and control experiments. a EPR spectrum of the reaction mixtures. b Feasibilities of the heteroatomic anions as SEDs for the radical reactions. c Cross-radical coupling reactions with mercaptans. d The X-band EPR spectrum of 1:2:2 stoichiometric reaction of 1a (0.1 mmol), HPPh2 (0.2 mmol), and LDA (0.2 mmol) was measured at 298 K with DME (2 mL) as solvent at a microwave frequency of 9.418333054 GHz (g = 2.0023).成果摘要　　Nature Communications：通过与杂原子中心的超级电子供体的自由基反应轻松获得苯并呋喃衍生物　　开发合适的电子供体对于单电子转移（SET）过程至关重要。使用杂原子中心阴离子作为直接 SET 反应的超电子供体 (SED) 的研究很少。在这里，我们证明杂原子阴离子可以用作 SED 来引发自由基反应，从而轻松合成 3-取代苯并呋喃。具有不同取代模式的膦、硫醇和苯胺在这种分子间自由基偶联反应中表现良好，并且具有杂原子官能团的 3-官能化苯并呋喃产物具有中等至优异的产率。通过控制实验和计算方法阐明了反应机理。所提供的产品在有机合成和农药开发方面显示出有前景的应用。国仪量子电子顺磁共振波谱仪国仪量子目前已推出具有核心自主知识产权、商用化的X波段电子顺磁共振波谱仪全系列产品：X波段脉冲式电子顺磁共振波谱仪EPR100、X波段连续波电子顺磁共振波谱仪EPR200-Plus、台式电子顺磁共振波谱仪EPR200M；并向前沿高端技术的高频谱仪进军，研发出了W波段脉冲式电子顺磁共振波谱仪EPR-W900。在化学、环境、材料物理、生物医疗、食品、工业领域有着重要而广泛的应用。国仪量子电子顺磁共振波谱仪全系列产品

各有关单位：根据工业和信息化标准制修订工作总体安排，我部编制完成了2023年第二批行业标准制修订和外文版项目计划。现印发给你们，请认真组织落实。具体要求如下：一、标准起草单位要注意做好标准制定与技术创新、试验验证、知识产权处置、产业化推进、应用推广的统筹协调。二、有关行业协会（联合会）、标准化技术组织、标准化专业机构等主管单位要尽早安排，将文件及时转发至主要起草单位，并做好标准组织起草、征求意见和技术审查等工作，把好技术审查关。三、部机关相关司局、相关地方行业主管部门要做好行业标准制修订、外文版研制过程的管理工作，确保标准的质量和水平。四、计划执行过程中，如需对标准项目进行调整，按有关规定办理。工业和信息化部办公厅2023年7月26日（联系电话：010-68205240）附件下载相关标准如下：序号项目名称性质制修订项目周期（月）1畜禽肉制品中5种核苷酸的测定推荐制定242畜禽肉制品中非肉类蛋白的测定推荐制定243塑料 产品可回收再生设计通用要求推荐制定24

近日，东曹集团宣布将对位于山口县南阳事业所的填料生产工厂 (产品：TOYOPEARL和TSKgelPW) 进行产能提升，以应对日益增长的抗体、核酸药物的纯化需求。层析填料是东曹生命科学事业部的主力产品之一，应用于生物制药生产的下游纯化工艺及其他工艺中。目前，东曹的填料已经在抗体及其衍生物的纯化中被广泛使用。除了这一仍在保持增长的市场以外，生物制药领域正在扩展到基因治疗、RNA疫苗和药物以及其他形式。特别是寡核苷酸药物的研发、生产正逐渐成为生物医药投资的重点。为了满足该市场快速增长的需求，东曹将大幅增加生产能力，确保填料产品的稳定供货。此外，东曹还将继续对分离纯化预装柱 (SkillPakTM) 和连续流色谱系统 (Octave) 加大投资，致力于为用户提供生物制药生产工艺整体解决方案。该产能扩张计划有助于公司应对不断增长的市场需求，同时伴随着相关产品线的扩充，东曹今后将进一步扩大其在生物制药领域的业务。Nanyo Complex关于东曹集团东曹株式会社于1935年诞生于日本山口县周南市。经过半个多世纪的艰苦创业，东曹已经由一家以生产烧碱和纯碱的单一型企业发展成为日本规模最大的拥有独立产业链的综合化工企业之一。公司前身为东洋曹达工业株式会社 (TOYO SODA) ，1987年更名为现在的东曹株式会社。近年来，东曹为了实现 "通过化学创新，实现幸福，回报社会" 这一企业理念，一直立足于技术革新，旨在成为一家个性鲜明的化工企业，并为之不懈努力，重点实施以通用化工产品和功能产品为两大核心的发展战略。公司产品涉及石油化工、无机化工、精细化工、电子材料、医疗诊断和食品制造等领域。截至2022年3月，东曹集团在全球共设有109家分支机构，拥有员工13,858名。2021年集团的总销售额达82亿美元。

近日，中科院长春应用化学研究所电分析化学国家重点实验室于聪课题组系统考察了平面芳环有机小分子探针的荧光特性及其与生物大分子间的相互作用，并利用对探针自组装体的集聚-解集聚平衡的精细调控，发展了一种高选择性、灵敏、方便的蛋白质生物分析新方法。相关研究成果发表在国际著名化学期刊《德国应用化学》（王斌、于聪：Angew. Chem. Int. Ed. 2010, 49, 1485–1488）上。 　　蛋白质的灵敏检测在基础研究、环境分析和医学诊断等领域起着重要的作用。利用抗原-抗体检测蛋白质具有很好的灵敏性和特异性，是应用最多的方法。核酸适配体是通过SELEX（指数富集的配体系统进化）过程进行体外筛选得到的寡核苷酸。与抗体类似，核酸适配体也可以与目标分子特异性地结合。利用适配体建立新的分析检测方法是近年来生物及化学领域的研究热点之一。其相对于抗原-抗体检测法有许多优势：核酸适配体可以通过化学方法体外合成，且费用低廉；可以识别更多的目标物；可以很容易地标记；具有较高的稳定性，适于长时间保存。 　　研究人员合成了具有独特的可p-p紧密堆积的荧光生色团的阳离子二萘嵌苯衍生物，并利用核酸适配体可以诱导探针分子集聚导致荧光猝灭的现象，及适配体与蛋白质间的特异性相互作用对探针自组装集聚的精细调控，构建了一种检测蛋白质的新方法。 　　长春应化所研究人员在小分子探针诱导自组装领域已取得系列研究成果，相关工作发表在Angew. Chem. Int. Ed., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, Chem. Commun., Organic Letters, Analyst等杂志上。 　　该工作得到了国家自然科学基金委、中科院长春应化所百人计划启动基金、长春应化所电分析化学国家重点实验室启动基金的支持。

自然生命，有情众生，都难逃衰老的命运。从微观的调度来看，衰老会导致细胞适应性的下降和蛋白质功能的丧失。然而，衰老导致蛋白质聚集的机制还没有被完全理解。实际上，科学家们已经知道，随着年龄增长的蛋白质聚集是一个与许多疾病相关的问题。因此，深入研究这些疾病的基本生物学，了解导致它们的机制，可以帮助我们选择更好的治疗方法。衰老的根源在于核糖体？Nature最新研究发现，衰老加剧核糖体暂停，破坏共翻译蛋白质稳态！近日，斯坦福大学的研究人员在国际顶尖学术期刊 Nature 发表了题为：Ageing exacerbates ribosome pausing to disrupt cotranslational proteostasis 的研究论文。该研究提出，随着细胞衰老，核糖体翻译暂停将不断增加，导致核糖体相关质量控制（RQC）超载和新生多肽聚集，从而在衰老过程中至关重要地促进了蛋白平衡障碍和全身衰退。该论文开辟了一个新的研究方向，将衰老如何导致蛋白质聚集的问题追溯到了核糖体的年龄依赖性损伤。核糖体（Ribosome）是细胞内普遍存在的一种细胞器，主要由rRNA和蛋白质构成，“中心法则”中mRNA翻译成蛋白质这一过程就发生在核糖体。其功能是按照mRNA的指令将遗传密码转换成氨基酸序列并从氨基酸单体构建蛋白质聚合物。因此，核糖体也被称为细胞内蛋白质合成机器。核糖体的结构和功能本研究的第一作者 Kevin C. Stein 博士表示：“衰老伴随着细胞蛋白平衡的失调，这是许多与年龄相关的蛋白质错误折叠疾病的基础。然而，衰老是如何破坏蛋白质平衡的仍不清楚。由于新生多肽对蛋白平衡网络构成了巨大的负担，我们假设，衰老过程中翻译效率的改变可能有助于推动蛋白平衡的崩溃。”在这项最新研究中，研究团队发现衰老改变了秀丽隐杆线虫和酿酒酵母的翻译延伸过程的动力学。在衰老的线虫和酵母的特定位置（例如多碱基区域）核糖体暂停被加剧，导致核糖体碰撞增加，从而触发核糖体相关质量控制（RQC）。事实上，长寿的酵母突变体减少了年龄依赖的核糖体暂停，并且延长了寿命，具体与更大通量的RQC途径相关。研究人员还发现，线虫中显示年龄依赖核糖体暂停的新生多肽在年龄依赖的蛋白聚集体中强烈富集，进一步将核糖体翻译停顿与蛋白平衡崩溃联系起来。研究衰老对翻译动力学和协同翻译的影响通过结合实验和计算数据分析，研究人员发现核糖体的功能会随年龄的增长而退化，与此同时，有缺陷的蛋白质也会不断增加，使得原本会阻止蛋白质聚集的质量控制失效保护机制无法发挥作用。斯坦福大学生物学和遗传学教授、本研究的通讯作者 Judith Frydman 博士说道：“蛋白质在生命中最脆弱和最关键的时刻——也就是它最容易发生错误折叠的时候——恰恰是它形成的时候。”衰老加剧了酵母中核糖体在多碱基区域的暂停研究团队使用了一种称为核糖体图谱的技术，这种技术可以让他们准确地看到在翻译过程中核糖体是如何在mRNA上移动的。他们观察到，在年龄较大的细胞中，核糖体的周期性移动变得更慢，并且核糖体性能的下降与年龄相关的错误折叠蛋白质聚集的增加相一致。核糖体暂停后，被截断的新生多肽的年龄依赖性聚集对此，论文第一作者 Kevin C. Stein 博士解释道：“有两种情况，衰老导致核糖体碰撞的增加和停滞，但细胞失去了处理它的安全网络。”核糖体暂停和截断的新生多肽在衰老过程中的聚集本研究的另一位主要作者 Fabián Morales-Polanco 博士兴奋地表示，这个发现只是一个非常迷人的未来的开端，这开创了一个新的研究方向，也随之而来了无数个等待回答的问题，并可能因此产生数百篇论文。总而言之，这项研究提出，随着细胞衰老，核糖体翻译暂停将不断增加，导致核糖体相关质量控制（RQC）超载和新生多肽聚集，从而在衰老过程中至关重要地促进了蛋白平衡障碍和全身衰退。 论文链接：https://www.nature.com/articles/s41586-021-04295-4