胰岛素降解产物

一个国际研究小组日前发现，一旦胰腺中生成胰岛素的胰岛&beta 细胞全被破坏，那么胰腺中就会有其他细胞出来&ldquo 救急&rdquo ，&ldquo 变身&rdquo 为胰岛&beta 细胞。这一发现表明，胰岛&beta 细胞可以&ldquo 再生&rdquo ，这也许有助于医学专家重新设计对糖尿病的疗法。 一般而言，胰腺中的胰岛&alpha 细胞负责制造胰高血糖素，胰岛&beta 细胞负责制造胰岛素。但日本奈良尖端科学技术大学院大学和瑞士日内瓦大学研究人员通过小鼠实验表明，这种分工并不是不可改变的。 研究人员给小鼠使用了一种名为白喉的毒素，将小鼠体内的胰岛&beta 细胞全部破坏，结果小鼠出现糖尿病症状。为了维持小鼠的生命，研究人员给它们注射胰岛素。两到四周后，他们惊讶地发现，小鼠体内的胰岛&alpha 细胞出现变化，原本只负责制造胰高血糖素的胰岛&alpha 细胞现在开始制造新的胰岛&beta 细胞。 在接受实验的８只小鼠中，有一半在１０个月以后胰岛&beta 细胞增殖到原有数量的２０％左右，摆脱了糖尿病症状。 此前，研究人员从未发现胰岛&alpha 细胞能够成为胰岛&beta 细胞的来源。他们指出，如果人体内胰岛&alpha 细胞能够代替数目减少或者功能减弱的胰岛&beta 细胞，将会为糖尿病治疗带来希望。这一研究成果刊登在最新一期英国《自然》杂志网络版上。

胰岛素是体内唯一的降血糖激素，由胰岛β细胞分泌。胰岛β细胞功能失调和胰岛素分泌紊乱是2型糖尿病的核心驱动因素。胰岛素分泌是一个精细的动态调控过程，如何可视化胰岛素分泌过程，揭示胰岛素分泌调控机制是胰岛生物学领域的难点问题。胰岛素在β细胞内与高浓度锌离子形成晶体结构，因此采用不透膜的锌离子荧光探针可标记胰岛素/Zn2+晶体，从而指示胰岛素囊泡分泌。但目前已开发的锌离子荧光探针存在的一些问题限制了该技术在生理、病理情况下的应用：一是探针亲和力过高，导致胰岛内非囊泡分泌信号较强；二是探针发射波长较短，无法与其他荧光探针联用；三是探针生物相容性差、光毒性较强，无法长时间记录胰岛素分泌过程。近日，北京大学科研团队在《Angewandte Chemie-International Edition》杂志上在线发表了题为“Red- and Far-Red-Emitting Zinc Probes with Minimal Phototoxicity for Multiplexed Recording of Orchestrated Insulin Secretion”的研究论文，通过对传统不透膜锌离子探针进行基团替换、化学结构调整，并采用全新的late-stage N-alkylation（在最后的合成阶段进行N-烷基化）合成策略，开发了一系列低亲和力、不透膜的红色和远红发射的锌离子探针，实现多色、多维、长时程胰岛素分泌监测。该研究为胰岛内分泌和2型糖尿病生理、病理机制研究，以及治疗胰岛素分泌异常疾病药物的高通量筛选提供了新的工具和技术。注：此研究成果摘自《Angewandte Chemie-International Edition》杂志，文章内容不代表本网站观点和立场，仅供参考。论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202109510

吃块饼干，治糖尿病。这个很多“糖友”梦寐以求的成果出现在11月16日的国际顶刊《自然化学生物学》上。北京大学药学院刘涛团队与华东师范大学叶海峰团队利用合成生物学技术开发出了一种新细胞。在他们的研究中，植入这种工程细胞的糖尿病小鼠，只要吃下特定的氨基酸饼干，就能提高胰岛素水平，进而降糖。“这是首次将基因密码扩展技术用于细胞治疗。”论文通讯作者之一、北京大学药学院教授刘涛告诉科技日报记者，吃下饼干的小鼠只需要90分钟就能降糖，和注射胰岛素起效时间相当。创造胰岛素微型“无人工厂”在“糖友”体内产生胰岛素，光靠饼干就可以吗？其实不是，“饼干”只是一把钥匙，真正生产胰岛素的是一座微型“无人工厂”。胰岛素作为人体的一种蛋白要求极高，胰岛素水平高了会发生低血糖、低了或者无效危害更大。细胞能做到精准的控制吗？“我们有一套独特的控制系统，控制的核心是一种人造的密码子。” 论文通讯作者之一、华东师范大学生命学院、上海市调控生物学重点实验室研究员叶海峰解释，自然界里有3个不编码氨基酸的密码子（终止子，功能是终止蛋白质翻译），通过人为改造可以让其中一个只听“饼干”的命令。饼干里的特殊氨基酸在自然界找不到，所以平时不会开启。经过改造的密码子就此有了双重身份。人工氨基酸一来，密码子配对，开启胰岛素的翻译过程，人工氨基酸一走，密码子还是“终止子”，整个流水线关闭。这才有了“吃饼干”合成胰岛素的完整治疗过程。给饼干开通一个专线快递前面说了，饼干里的氨基酸在自然界里找不到，那自然也找不到匹配的运送系统。“原来负责转运氨基酸的信使RNA都有自己的密码子，就像京东快递是负责这几个密码子、顺丰快递负责另外几个密码子、圆通也有自己要负责的密码子，现在多出来一个非天然的快递单怎么办呢？”刘涛打了一个很形象的比方，为了解决这个问题，合成生物学又出手了。“我们给‘饼干’开通了一个专线快递。”刘涛说，一种人工的合成酶能够把非天然的氨基酸送到快递员手上，即通过氨酰化的生化反应，把非天然氨基酸与特定的转运RNA连接起来，让它直送到胰岛素的装配生产线上。经过一系列“神操作”，饼干里的非天然氨基酸有如神助地直接成为生物体内胰岛素的重要组成部分。这种“专线快递”特点的正规名称叫“生物正交”，是指人造反应不会被机体内源的元件识别，也不干扰内源的生物化学过程。也就是说，胰岛素的整个制造过程不会干扰到其他生命活动。更具临床实用价值“利用我们的技术，只需要纳摩尔每升级别浓度的非天然氨基酸，给药1分钟就足以激活系统，表达释放胰岛素 。”刘涛说，这种非天然氨基酸与很多功能饮料中添加的成分类似，对人体非常友好。动物试验研究显示，将改造过的工程细胞经材料包埋后植入小鼠皮下，给小鼠喂食含有非天然氨基酸的饼干，可以在一个月内稳定且有效地降低小鼠血糖。一系列动物安全性实验也表明，服用一个月有效剂量的非天然氨基酸后，小鼠并未表现出明显的体重减低或其它生化指标的改变。“或许某一天，只需要每天饭前服用一粒非天然氨基酸药物，或含有非天然氨基酸成分适合糖尿病患者的食物，就可以控制血糖了。”刘涛说。浙江大学药学院院长顾臻教授在论文同期刊发的评论中认为，通过合成生物学方法创建工程细胞，进而产生治疗性蛋白质是解决包括胰岛素在内的蛋白质分子稳定性差、生物半衰期短及其不受控释放等挑战的极具吸引力的替代方法。据介绍，该研究获得国家“重大新药创制”专项、科技部合成生物学重点专项、国家自然科学优秀青年基金、北京市杰出青年基金、上海市科委等项目的支持。

中国科学院广州生物医药与健康研究院29日发布消息称，该院赖良学课题组利用精确基因编辑技术对猪胰岛素基因进行了无痕定点修饰，使猪胰岛素基因编码生产人胰岛素，成功建立了完全分泌人胰岛素的基因编辑猪。这一研究成果近期被《分子细胞生物学杂志》在线发表。　　根据国际糖尿病联盟在2015年发布的数据，世界范围内共有4.15亿名成年人患有糖尿病。2015年有500万人因糖尿病而死亡，超过了疟疾、肺结核与HIV的致死人数总和。　　据课题组介绍，目前，对糖尿病的治疗包括胰岛素注射和胰岛移植。猪源胰岛素曾经被广泛采用，利用猪胰岛进行异种移植治疗糖尿病最近也取得良好进展。但猪与人相比，胰岛素蛋白存在一个氨基酸的差异，人胰岛素B链第30位氨基酸是苏氨酸，而猪胰岛素是丙氨酸。这一个氨基酸的差异使猪胰岛素在人体中的降血糖效价较低，而且长期使用容易诱发抗体产生。　　研究人员李小平博士、杨翌博士和王可品博士研究生等将TALENs(转录激活因子样效应物核酸酶)及CRISPR(RNA介导的DNA核酸酶)技术与单链寡核苷酸结合，建立了猪基因组无痕定点编辑技术，利用该技术在体细胞中将猪胰岛素基因编码B链第30位丙氨酸的密码子GCC修改为编码苏氨酸的ACG，并获得了纯合子细胞株。同时，研究人员利用该细胞株作为核供体，通过体细胞核移植技术成功构建了人源化胰岛素克隆猪，利用高分辨率液相色谱串联质谱仪检测证实，从该基因修饰猪胰腺中提取的胰岛素完全为人胰岛素，而不含猪胰岛素。　　研究人员说，该研究获得的人源化胰岛素基因修饰猪将为糖尿病的治疗提供人胰岛素，同时也将为临床异种胰岛移植治疗提供更为理想的供体来源。从技术层面来说，该成果也是第一次在大动物中实现无痕的基因组定点修饰，这种定点无痕技术的建立，将推动基因突变大动物疾病模型和具有农业育种价值的基因修饰大动物的培育。

2011年1月25日，德国默克生命科学部——默克密理博宣布了它与世界著名的糖尿病治疗公司诺和诺德(纽约证券交易所代码：NVO)达成的一项协议，即默克密理博将用于细胞培养介质的重组人类胰岛素的销售转移至诺和诺德。 　　从2011年5月1日开始，用于细胞培养介质的重组人胰岛素产品(该类产品曾作为默克密理博品牌旗下Incelligent™ SG与Incelligent™ AF的产品)将由制造商诺华诺德直接供应。生物制药生产企业与研究人员将仍能从诺和诺德直接获得安全供应的胰岛素。 　　默克密理博继续在新产品与技术方面进行投资，以便能成为一个细胞培养介质补充剂的主要供应商，细胞培养介质补充剂被用于众多FDA允许的、在世界范围内销售的生物医药产品中。 　　诺华诺德将通过提供高质量产品、具有竞争力的解决方案与客户支持，将成为一个用于细胞培养介质胰岛素的主要供应商。诺和诺德生产的胰岛素广泛应用于生物工程研究中。且诺和诺德将确保长期供应。 　　关于诺和诺德 　　诺和诺德是世界领先的生物制药公司，在用于糖尿病治疗的胰岛素开发和生产方面居世界领先地位。

靴子落地11月26号，第六批国家药品集中采购（胰岛素专项）落下帷幕。在传统观念里，集采更多的是停留在化药层面，生物药由于其一定的技术壁垒等因素，纳入集采可以说是困难重重。胰岛素作为生物药被纳入国家集中采购，在中国医药史上也有着重要的意义。此次胰岛素集采不仅仅为中国1.41亿糖尿病患者带来了医疗费用层面实实在在的降价，也必将重塑整个胰岛素市场格局。众所周知，中国的胰岛素市场长期被国外三巨头所垄断，诺和诺德，礼来，赛诺菲等企业的胰岛素产品在中国的市场份额一度超过80%。国产企业经过多年的耕耘，涌现了诸如甘李药业，通化东宝，联邦制药等一批优秀的企业，立足本土，放眼全球。在此次的胰岛素集采中，本土药企利用“价格+产能”的优势，进一步争夺这个300亿市场。第六批国采胰岛素拟报价结果如下（来源：风云药谈）：向下滑动查看百年传奇在《世界糖尿病日，你知道吗？》中，我们跟大家简单分享了胰岛素的历史，从1921年，班廷和贝斯特经历多轮实验失败，他们终于发现胰岛提取物具有维持糖尿病狗生命的作用，他们给它取名为“岛素”（Isletin），后来改名叫做“胰岛素”（Insulin）。2021年，胰岛素已经从最初的第一代胰岛素—动物胰岛素（猪，牛胰岛素）到第二代胰岛素—重组人胰岛素，再到第三代胰岛素—胰岛素类似物，历经百年，如今再出发。胰岛素分类 公开资料整理目前中国市场主要以第二代和第三代胰岛素为主。二代胰岛素性价比较高，也是目前中国糖尿病患者尤其是三四线城市患者的优先选择。随着集采的落幕，三代胰岛素价格进一步下沉，结合三代胰岛素更高的安全性，三代胰岛素对二代也形成了一定的替代之势。工艺精进胰岛素作为生物大分子药物，技术壁垒高，仿制难度大。针对二代重组人胰岛素和三代胰岛素类似物，我们也对其工艺进行了简单梳理。目前主流胰岛素厂家都会在此工艺上进行一定程度的优化，最大程度释放产能。二代重组人胰岛素是将合成人胰岛素的基因片段插入质粒后转化至大肠杆菌菌株中，通过高密度发酵后产生胰岛素，然后再进行分离、纯化、干燥、包装等一系列程序。重组人胰岛素生产基本原理三代甘精胰岛素：甘精胰岛素作为目前第三代胰岛素的代表性品种，整个生产过程主要分为以下3个部分：（1)包涵体生产：将含有重组甘精胰岛素基因的菌体通过高密度发酵培养，使目的蛋白在菌体内得到高效表达后，对发酵液进行离心，收集发酵液中的菌体、并对菌体进行破碎，对破碎液中的重组甘精胰岛素包涵体进行收集。（2）胰岛素纯化：重组甘精胰岛素包涵体经过纯化工序 1至纯化工序5的多步纯化操作后，以结晶沉淀的形式进行干燥，干燥后获得重组甘精胰岛素干粉。（3）制剂生产：将重组甘精胰岛素干粉加入辅料配制成注射液，经过滤除菌转移至中转罐中，之后于灌装车间分装成3ml/支或10ml/瓶的注射液，注射液经灯检合格后送至包装车间进行包装、入库。向下滑动查看甘精胰岛素原料药生产工序，公开资料整理但在实际生产过程中，由于胰岛素属于大分子生物制剂，结构较为复杂，具有一定的技术壁垒。资料来源：国家知识产权局 汉邦科技整理国产替代此次胰岛素集采，采用“品种+厂牌”报量，一定程度上封杀了胰岛素新进入者的空间。“基础量+增量”分量规则，稳定短期市场用药结构，但也鼓励企业进入A组获得更多增量分配。国内胰岛素产品相较进口产品有价格优势，相对容易进入A组中标企业（相对进口产品以较小降价幅度进入），另外产能充沛，受50% 最大产能限制因素小，未来能获得更多增量分配。对国产胰岛素企业来说，某种程度上是用价格换取了更大的市场份额。但国产厂商也不得不面对一个现实的问题是如何更好的进行“降本增效”。在整个胰岛素类药物复杂的生产过程中，经过我们与胰岛素企业人员交流得知：纯化过程是生产过程中的难点和痛点，直接决定整批原料的质量。究其原因，胰岛素分子量比抗生素大，比抗体小，分离纯化过程既需要用到大分子类产品常用的分离纯化方法如离子交换和疏水，又要用到小分子常用的反相色谱法，因此分离模式种类多，工艺复杂。即便是生产同一种胰岛素，甚至发酵方法和种子都一样，不同厂家的分离方法也不尽相同，胰岛素的分离纯化方法不是取决于目标胰岛素的种类，而是根据杂质谱的不同再去决定使用何种分离手段。这使得每一种胰岛素的纯化都是一种挑战，因为每一步都是独立的工艺，还要配合好各纯化步骤之间的衔接，过程的每一步都对最终产能有着直接的影响。汉邦科技作为一家在色谱行业耕耘多年的企业，能够为客户提供胰岛素下游纯化整体化解决方案。从生物大分子药物纯化常用的低压层析系统到工业防爆系统的高压纯化设备，超滤系统，除病毒过滤系统，在线稀释配液等一整套分离纯化及配套设备。自成立以来，也为多家国内外胰岛素厂商提供了整体化解决方案。以下为部分汉邦胰岛素相关设备展示：向下滑动查看工业制备高压防爆系统低压层析系统在线稀释配液系统 超滤系统“国产替代”不仅仅是国内胰岛素厂商合力追赶国外企业，也是国产设备进行升级优化，替代进口设备的大好时机。可以说胰岛素集采也给了国产设备证明自己的机会，我们也可以做的很好，而且会做的更好。Hi～新朋友，长按关注我们哟

p style=" text-align: center " img title=" 001.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201711/insimg/f6123b58-40cd-4eb4-805a-b566fb85e31b.jpg" / /p p 　　开发口服胰岛素片的想法从1930年就开始了，科学家对改变胰岛素剂型的研究也从来没有放弃，但非注射胰岛素一直是梦想，很多关键技术难题依然没有办法解决。如今，致力于1型糖尿病研究的国际小组——TrialNet发现口服胰岛素能够延缓1型糖尿病的发生。 /p p 　　 strong 口服胰岛素抑制自身免疫攻击 /strong /p p 　　1型糖尿病是一种自身免疫性疾病，并没有与生活方式有关的2型糖尿病那么常见。1型糖尿病患者几乎没有胰岛素，因为他们的免疫系统错误地攻击胰腺中胰岛素产生的β细胞。治疗这类患者，必须通过注射或胰岛素泵来补充胰岛素。 /p p 　　研究的第一作者Carla Greenbaum博士说，胰岛素口服不同于注射胰岛素，并不能用来补充胰岛素，它对血糖没有影响，因为消化系统破坏胰岛素药片的成分。这一理论认为口服产生的肽可能被免疫系统认为是无害的。研究人员希望，这可能会至少有一段时间抑制自身免疫性攻击。因为预防或延缓糖尿病将产生重大临床效果。 /p p 　　 strong 第一次延缓1型糖尿病的进展 /strong /p p 　　研究人员测试了胰岛素药片对560名亲属患有1型糖尿病的儿童和成人的疗效，来了解口服胰岛素是否能延缓或预防1型糖尿病。对大多数人来说，这种药物起不到预防1型糖尿病的作用。但研究人员称，对于那些具有最大的患1型糖尿病风险的人来说，口服胰岛素会使这种全面发展的疾病推迟大约2到2年半的时间。 /p p 　　Greenbaum说：“这是用口服胰岛素进行的最大规模的研究。” Jessica Dunne，JDRF(原青少年糖尿病研究基金会)的研究主任，将结果称之为“一个巨大的成功。”Dunne说：“我们终于能够第一次延缓1型糖尿病的进展。”。但她补充说这些发现需要在其他研究中验证。 /p p 　 strong 　延迟1型糖尿病发病31个月 /strong /p p 　　研究对象来自欧美各个国家。研究人员根据糖尿病风险将这些人分成四组，然后被随机挑选进一个主动治疗组，每天服用7.5毫克的胰岛素或安慰剂。一半的人随访了2.7年半，另一半少于这个时间。 /p p 　　在一小部分研究参与者中，研究人员发现口服胰岛素药片确实起了作用。Greenbaum说在那些已经显示出早期的低量胰岛素分泌人群中，相比安慰剂组，口服胰岛素治疗能够将1型糖尿病发病延迟31个月。 /p p strong 　　对高危人群有效的原因 /strong /p p 　　Dunne说出现1型糖尿病延迟发病的人是“1型糖尿病的高危人群，可能已经有1型糖尿病。他们是最容易产生胰岛素依赖的人。”Greenbaum和她的团队推测这些人有反应是因为自身免疫性攻击可能当时已经很活跃了。但是，她补充道这只是一个理论。Dunne说这项研究也增加了证据，表明1型糖尿病并不是那种在每个人中都是一样的单一疾病。 /p p 　　Greenbaum说，她的团队已经在一个新的试验里测试较高剂量的胰岛素药片，来看看是否能更长地延缓病情。他们还希望测试胰岛素药片和治疗免疫系统的药物结合的效果。Dunne和Greenbaum建议延迟发病的能力可能有助于预防并发症(如失明和因愈合受损导致截肢)的发生。 /p p /p

一、摘要：1型糖尿病是一种会导致胰腺β细胞破坏的自身免疫性疾病，需要终身胰岛素治疗。胰岛移植提供了一个很有前途的解决方案，但也面临着诸如可用性有限和需要免疫抑制等挑战。诱导多能干细胞（iPSCs）为功能性β细胞提供了一个潜在的替代来源，并具有大规模生产的能力。然而，目前的分化方案，主要是在混合或2D环境中进行的，缺乏可延展性和悬浮培养的最佳条件。我们研究了一系列可能影响分化过程的生物反应器放大过程参数。该研究采用了一种优化的HD-DoE协议，该协议设计具有可扩展性，并在0.5L（PBS-0.5 Mini）垂直轮式生物反应器中实现。我们开发了一种三阶段的悬浮生长过程，从贴壁培养过渡到悬浮培养，TB2培养基在规模化过程中支持iPSC的生长。阶段性优化方法和延长分化时间用于增强iPSC衍生的胰岛样簇的标记物表达和成熟。连续的生物反应器运行被用于研究营养和生长的限制以及对分化的影响。将连续生物反应器与对照培养基变化生物反应器进行比较，显示出代谢变化和更类似b细胞的分化谱。从试验中收集的低温保存的聚集物被恢复，恢复后显示出活力和胰岛素分泌能力得到维持，这表明它们具有存储和未来移植治疗的潜力。本研究表明，阶段时间的增加或限制培养基补充以减少乳酸积累可以增加在大规模悬浮环境中培养的胰岛素合成细胞的分化能力。二、实验内容节选：营养消耗和代谢物的分析 为了检测细胞潜在的替代碳源和氮源，我们分析了对照组和连续生物反应器在整个培养过程中的氨基酸代谢（图S5A-B）。使用快速培养基氨基酸维生素分析仪Rebel（908 Devices）来分析氨基酸浓度。必需氨基酸，如组氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、色氨酸和缬氨酸在整个培养期间都保持不变。然而，一些氨基酸在两种培养基中都完全耗尽，包括5天后的L-天冬氨酸和16天后的L-谷氨酸。氨基酸代谢对正常的胰腺β细胞功能至关重要，丙氨酸和谷氨酰胺以其调节β细胞功能和胰岛素分泌的作用而闻名。在培养结束时，谷氨酰胺和丙氨酸的浓度高于新鲜培养基，表明它们不限制生长（图S5A-B）。然而，它们增加的来源仍然未知，不像之前的观察而将它们的增加归因于GlutaMAX&trade 添加剂。与起始培养基相比，丙氨酸和谷氨酰胺水平的升高在对照组生物反应器中没有观察到，后者在不同阶段之间和整个延长的内分泌诱导阶段都有频繁的培养基变化。两种生物反应器之间无其他显著性差异。如前所述，限制培养基补充的生物反应器比对照培养基变化的生物反应器具有更好的分化能力。氨基酸浓度调节和血清缺乏与促进来自人类干细胞的胰腺β细胞的发育有关。 此外，使用FLEX2（Nova Biomedical）对两种培养结果进行评估，分析两种反应器的整个培养期间Gln、Glu、NH4+、Na+、K+、Ca++、pH、PCO2和PO2（图S6A-B）。在连续生物反应器中，培养基的渗透压稳定增加，但保持在280-320mOsm/kg范围内。这种增加可以归因于由营养物质代谢和其他废物产生的溶质的积累。相比之下，对照培养基的渗透压变化的生物反应器随着培养基在细胞分化过程的不同阶段被补充而波动。谷氨酰胺和谷氨酸水平也进行了评估，两者都显示随着时间的推移而消耗。这与使用Rebel分析仪进行的测量结果一致。两种生物反应器在生物分化上具有可比性，除了在连续生物反应器中pH的持续下降和预期的耗氧速率方面的主要差异。在反应液中测量的气体可能会受到收集和测量之间时间的影响，但是，对所有样品的总体影响是相同的。总体数据显示，在培养10天或PP诱导分化阶段后，PO2水平开始稳步下降。尽管反应液与两个生物反应器顶空内的气体体积相同(500毫升），但与控制培养基补充变化生物反应器相比，进入反应液的氧气通量可能不足以补充0.5L连续容器中增加的耗氧量。文献来源：doi.org/10.21203

导读在过去的几十年中，糖尿病的发病率在全球范围内显著增长。除了不健康的生活方式外，环境污染物被认为是糖尿病发生的危险因素。多环芳烃 (PAH)是一类含有2-7个芳环的有机化合物，由自然和人类活动产生并广泛存在的污染物。流行病学研究表明，PAHs水平与成人和儿童的肥胖和二型糖尿病相关。厦门大学生命科学学院细胞应激生物学国家重点实验室的研究人员在Ecotoxicology and Environmental Safety上发表了题为《Prenatal exposure to a mixture of PAHs causes the dysfunction of islet cells in adult male mice: Association with type 1 diabetes mellitus》的文章。文中应用naica® 微滴芯片数字PCR系统对胰岛素编码基因DNA甲基化水平进行量化，揭示了产前暴露于多环芳烃混合物对成年雄性小鼠胰岛细胞功能的不良影响。应用亮点：▶ 使用naica® 微滴芯片数字PCR系统对胰岛素编码基因启动子甲基化水平进行量化。▶ 在产前暴露于500µg/kg PAHs的小鼠中，胰岛素编码基因启动子的甲基化水平显著升高。▶ 产前暴露于PAHs可能促进I型糖尿病的发病。作者使用8种PAHs的混合物进行了实验，以研究产前PAHs对成年期胰岛细胞功能和质量的影响，同时试图阐明 I型糖尿病发病的环境原因。他们分离了成年雄性小鼠的胰岛，对胰岛素编码基因的启动子DNA甲基化水平进行分析。研究成果：▲图1. 产前暴露于多环芳烃对成年雄性小鼠胰岛素编码基因甲基化水平的影响。(A) 数字PCR结果代表性一维图。(B)胰岛素编码基因启动子甲基化水平。(每个处理三只母鼠, 每只母鼠取一个雄性后代) 。在本研究中，子宫内暴露于500µg/kg PAHs的小鼠胰岛中胰岛素编码基因启动子中的DNA甲基化水平显著增加，同时胰岛素编码基因转录显著下调。▲图2. 不同PAHs浓度对胰岛素编码基因转录水平的影响原文链接如下：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0147651322005358期刊介绍：Ecotoxicology and Environmental Safety 1977创刊，隶属于爱思唯尔出版集团。是一份多学科交叉期刊，主要研究环境污染对包括人类健康在内的生物体的暴露和影响。最新影响因子为7.129。naica® 六通道数字PCR系统法国Stilla Technologies公司naica® 六通道数字PCR系统，源于Crystal微滴芯片式数字PCR技术，自动化微滴生成和扩增，每个样本孔可实现6荧光通道的检测，智能化识别微滴并进行质控，3小时内即可获得至少6个靶标基因的绝对拷贝数浓度。

2019年9月24日，清华大学李蓬课题组在Cell Reports上发表了题为“The protein phosphatase 1 complex is a direct target of AKT linking insulin signaling to hepatic glycogen deposition”的研究论文，报道了PP1复合物作为营养感知器，独立于GSK3介导胰岛素刺激下肝脏糖原合成的调节机制。胰岛素是机体调节血糖吸收、促进合成代谢(anabolic metabolism)最关键的激素，可以促进糖原、脂肪、蛋白质合成。糖原和脂肪可被用于能量贮存；糖原是最先被机体利用的能量储备：比如在运动时，肌肉糖原可以作为快速的能量来源，供肌肉细胞产生ATP；而肝脏中糖原负责在饥饿或能量缺乏时补充血糖，使之维持稳定浓度。但是糖原代谢里一个长期悬而未决的问题，胰岛素是如何激活糖原合成的？甚至在最新版（第七版）的Lehninger生化教科书中，也只是指出需要一个“insulin-sensitive protein kinase”，但不知其身份。虽然胰岛素-AKT可以通过抑制激酶GSK3、降低糖原合成酶GS磷酸化来促进糖原合成，但是这条调节通路的作用非常有限，因为GSK3的磷酸化位点突变后不影响糖原合成。并且，GSK3调控糖原合成是通过双抑制作用而起作用，目前我们的认识里还缺乏一种主动糖原合成调控的机制。虽然已知胰岛素还通过激活磷酸酶PP1，进而调节多个关键糖原代谢酶，然而由于对phosphatase调节研究的困难，领域内只能猜测却难以发现这个调节PP1磷酸酶的“insulin-sensitive protein kinase”。PP1(protein phosphatase1)对糖代谢具有重要作用，参与调节多个糖原代谢酶活性，包括GS、GP和GPK。PP1全酶由一个催化亚基(PP1c)和一个调节亚基(PPP1R)组成。已知PPP1R3家族作为特殊的一类调节亚基可以把PP1靶向到糖原代谢过程，该家族包括7个成员，PPP1R3a-g。尽管一些研究表明PPP1R3成员参与调节肝脏糖原合成和积累，但是具体的机制究竟是如何呢?针对这个问题，李蓬团队首先通过生物信息学分析磷酸化蛋白组数据库数据，找到了10个候选蛋白，可能是AKT新的磷酸化底物，同时也参与调节糖脂代谢。随后通过生化实验鉴定出PPP1R3g是AKT一个新的直接底物，同时结合质谱分析发现S79是PPP1R3g的AKT磷酸化位点。其后，课题组发现在胰岛素刺激下PPP1R3g可以直接被AKT磷酸化，更重要的是发现生理和病理条件下的胰岛素信号与PPP1R3g磷酸化水平密切相关。更进一步地，课题组发现在胰岛素刺激下，PPP1R3g介导糖原合成是不依赖于经典的GSK3途径的。接下来，课题组通过敲除和过表达系统在体研究了PPP1R3g磷酸化的生理功能，发现PPP1R3g磷酸化可以加快葡萄糖清除和提高胰岛素敏感性。在机制上，课题组发现PPP1R3g磷酸化可以提升与p-GS的结合，进而加快PP1c对GS的去磷酸化。同时发现了PPP1R3b可作为PPP1R3g的下游，通过结合从PPP1R3g上解离下来的去磷酸化GS，刺激糖原的合成，从而实现对胰岛素信号的传递。图1. 胰岛素-AKT调控PPP1R3G磷酸化促进糖原合成的新机制本研究回答了本领域近30年一直未回答的问题，为新版的生物化学书籍完善提供重要的一笔（图2）。图2. 经典生化教科书中可修改的一笔。左图为Lehninger Principles of Biochemistry(7th Edition)中提出的位置激酶，右图则是该研究提供的改写该论文中，糖原合成酶和糖原磷酸化酶活性的研究均采用放射性方法，利用放射性标记的葡萄糖作为底物，通过检测放射性活度来计算酶的活性。珀金埃尔默提供了从试剂、耗材到检测仪器的完整解决方案，助力中国科学家取得更大成就。

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华东师大学者在Nature子刊发表治疗胰岛素抵抗智能传感器的重要研究成果 随着生活水平的不断提高，人们的生活质量尤其是饮食方面有了显著的改善。但大量高脂、高糖食物的摄入，大大提高了人们患高血糖、高血脂等为特征的胰岛素抵抗综合症风险，严重影响了人们的健康安全。胰岛素抵抗是由于多种因素使胰岛素促进葡萄糖摄取和利用的效率下降，机体代偿性的分泌过多胰岛素产生高胰岛素血症，以维持血糖的稳定。胰岛素抵抗易导致代谢综合征和II型糖尿病等代谢疾病。来自华东师范大学和瑞士苏黎世联邦理工大学的研究者们，为了实现胰岛素抵抗诊疗目的，他们利用合成生物学的策略，设计构建了一种智能胰岛素传感器，并应用于胰岛素抵抗综合症的诊疗。该研究成果发表在Nature子刊Nature Biomedical Engineering。领导这一研究的为来自瑞士苏黎世联邦理工大学的Martin Fussenegger教授和来自华东师范大学的叶海峰研究员，两人是本研究的共同通讯作者。他们巧妙地设计、合成了一种能自我回馈调节的胰岛素传感器，可以高效识别血液中胰岛素水平，当血液里的胰岛素超过一定阈值后，其可以调控表达脂联素(Fc-adiponectin)，从而缓解胰岛素抵抗症状起到治疗效果（下图）。人工智能胰岛素传感器设计及其胰岛素抵抗治疗策略示意图为了验证该胰岛素传感器在体内长期的诊疗效果，他们成功筛选到了一株含有胰岛素传感器的稳转细胞系HEKIR-Adipo，通过微囊包裹技术，并移植到胰岛素抵抗性糖尿病、肥胖症、饮食诱导性肥胖症等多种高胰岛素血症小鼠模型中，通过自动感应血液胰岛素浓度的变化，精准调控细胞表达脂联素(Fc-adiponectin)，有效地降低血脂和血糖从而缓减胰岛素抵抗的症状。实验数据表明，该胰岛素传感器在体内可以长期监测胰岛素水平并协同表达脂联素，从而起到缓解胰岛素抵抗症状的治疗效果（下图）。该胰岛素感受器有利于治疗早期糖尿病。这种自给自足式的基因线路设计在监测某种代谢疾病标记物时能同时协调表达治疗药物，这样的治疗设计理念将有望引领未来个性化精准医疗新时代。胰岛素传感器在胰岛素抵抗的肥胖模型鼠（ob/ob）体内长期诊疗效果注：叶海峰在博士和博士后期间（2007.8-2013.12）师从国际知名合成生物学专家Martin Fussenegger教授，于2014年3月回国受聘为华东师范大学“紫江优秀青年学者”，担任生命医学研究所生化与分子生物学专业研究员、博士生导师。主要从事合成生物学与生物医学工程领域的研究。Martin Fussenegger教授于2016年初被聘为华东师范大学荣誉教授。该研究得到国家自然科学基金优秀青年基金、面上项目、上海市科委项目、青年千人计划以及华东师范大学人才队伍建设等经费资助。论文的三位主要作者，由左至右依次是叶海峰、Mingqi Xie和Martin Fussenegger，叶海峰和Martin Fussenegger为论文通讯作者论文发表花絮：该文从投稿到发表已经接近三年了，第一次投稿Science送审后要求补实验，一补就是大半年将近一年的时间过去了，补完数据后审稿人还有其它要求然后就换了现在这个杂志投稿，结果面临的是相同的类似问题，最终该课题组成员合作完成了后续重要的实验后论文才最终顺利接受。Nature Biomedical Engineering杂志是今年Nature出版集团新增的5种子刊之一，该杂志将面向在实验室从事研究，以了解或抗击各种疾病的科研人员、临床医生和工程师。该刊横跨生命科学、自然科学和工程学，涵盖材料、治疗方法和器材等领域，旨在理解、诊断或改善各种临床和卫生背景下的人类健康问题。值得一提的是该杂志比较有意思的一个特色是推出了一个“Behind the Paper”的专栏，专门邀请论文的主要作者对发表的工作的研究背景和动机写一个简短的介绍，以增进读者对论文更好的阅读和理解 。

近期，中科院合肥研究院固体所环境材料与污染控制研究部孔令涛研究员团队提出了一种在氮化碳纳米片上锚定单原子的预组装策略，制备出系列单原子负载氮化碳类芬顿催化剂并用于水中四环素污染物的降解，将催化活性提升了1-2个数量级。相关研究成果发表在Separation and Purification Technology 上。 　　类芬顿是一种以自由基为主要活性物种的反应，H2O2和PMS(过硫酸盐)是两种常用的类芬顿氧化剂，由于两者产生的自由基的半衰期短，利用效率低，因此可通过缩短自由基向污染物分子的迁移距离提高催化效率。目前，单原子材料已被证明对氧化剂具有较好的活化作用。氮化碳是一种二维富氮材料，其具有纳米片结构、可调节的比表面和较高的稳定性，是一种很好的单原子催化剂支撑材料；同时，其丰富的氮元素可以为金属离子的嵌入提供理想位点，形成独特的配位结构和电子构型。因此，将金属原子固定在氮化碳纳米片上，可将自由基限制在污染物附近，从而有效提高类芬顿催化效率。 　　鉴于此，研究人员提出了一种具有广谱通用的热解配位聚合预组装策略，将单原子(如Cu、Fe、Co、Mn等)锚定在氮化碳纳米片上，并证明了它们在类芬顿催化中的通用性。作为概念性验证，研究选择单原子铜催化剂(SA-Cu-CN)作为四环素(TC)降解和机理阐述的模型材料。SA-Cu-CN的类芬顿催化活性相比于研究中使用的其他材料提高了1-2个数量级。EPR分析和淬灭实验表明该催化体系中？OH和SO4？-的生成对降解TC起着至关重要的作用。结合超高液相色谱-质谱分析与DFT理论计算，对TC的降解路径及产物毒性进行了分析鉴定，SA-Cu-CN类芬顿催化剂显示出对有机污染物的深度处理能力。此外，通过相同的制备方法合成了SA-Fe-CN、SA-Co-CN和SA-Mn-CN等系列单原子催化剂，均表现出较好的类芬顿催化活性。该研究对发展类芬顿催化剂及其在水处理领域的应用具有十分重要意义。 　　上述工作得到了国家重点研究开发计划、国家自然科学基金、安徽省自然科学基金及合肥研究院院长基金等项目的资助。图1. CN和SA-Cu-CN的形貌和结构表征。图2. SA-Cu-CN的类芬顿催化性能探究。图3. 四环素降解的路径分析以及其产物的鉴定和毒性评估。

“第二届含氟温室气体论坛——履行《基加利修正案》的科学与技术”在北京大学顺利召开。会上北京交通大学吴婧副教授作了题为“氢氟碳化物（HFCs）网格化排放清单构建及降解产物研究”的精彩报告。吴婧副教授在汇报中从基于物质流的网格化排放清单核算方法研究及模型构建、中国网格化排放清单建立及环境效应分析、降解产物三氟乙酸（TFA）大气监测及环境行为研究等三个方面作了详细报告。图1 吴婧副教授作报告吴婧副教授首先介绍了国家级、省级、网格化含氟温室气体排放清单核算方法以及多尺度高分辨率排放源空间分配模式的动态网格化排放清单模型。构建的排放清单方法学及清单结果已应用于国家温室气体清单编制相关工作。图2 动态网格化排放模型的总体架构图应用该模型，吴婧副教授课题组建立了中国8种HFCs 2005-2060 年长时间序列的动态网格化（1 度×1 度）排放清单并分析了其环境效应。同时，通过将NAME正向模型的模拟浓度与观测浓度进行比较，以验证了建立的网格排放量的准确性。根据清单和分析结果，行业、物质和空间的排放变化特征如下：（1）实物、GWP排放的关键物质均为HFC-134a、HFC-32、HFC-125。（2）制冷空调行业始终是HFCs排放的主要行业，消防行业排放也不容忽视。（3）整体空间规律表现为东部高于西部、南方高于北方的特征；热点网格主要集中在上海、广东和北京。在环境影响方面，中国HFCs温室气体排放对全球贡献逐年升高；减排HFCs会显著减少气候影响，但替代可能加速降解产物三氟乙酸（TFA）的累积。此外，吴婧副教授探讨了含氟温室气体降解产物三氟乙酸（TFA）大气污染特征、气粒分配机制及来源归趋。2021-2022研究期间TFA年均大气浓度为1081.5 ± 724.7 pg m-3 。年均颗粒相质量分数为10.8 ± 9.8% ，更易分配在气相。全年TFA沉降通量约为489.70 ± 64.26 μg m-2 yr-1 ，湿沉降占总沉降的74.6%。

近日，中科院大连化学物理研究所研究员秦建华团队首次利用类器官芯片，建立了人诱导多能干细胞（hiPSC）来源的肝—胰岛类器官互作体系，在体外模拟人体肝脏—胰岛轴及其在生理和病理条件下的糖刺激响应，突破了现有传统研究模型的局限，为糖尿病等复杂代谢性疾病研究和新药发现等提供了新策略和新技术。相关研究发表于《先进科学》。　　尽管目前已有细胞和动物模型用于糖尿病研究，但仍缺少能够反映人体复杂器官间关联作用的研究体系。研究中，秦建华团队将类器官与器官芯片前沿技术相结合，特色性构建了一种由人多能干细胞衍生的肝—胰岛类器官互作体系。在分区设计的微阵列芯片上实现了肝、胰岛类器官的动态培养和相互作用研究，类器官功能维持长达一个月。　　研究发现，这种共培养体系有利于维持肝和胰岛类器官的活性，并促进肝和胰岛类器官的分泌功能增强，提高器官特异性的功能基因和蛋白表达。转录组分析显示，该体系中肝类器官P450酶代谢通路和胰岛类器官中的糖酵解/糖异生通路表达升高，提示这种体系有助于提升肝和胰岛类器官的糖调控功能。　　后续，糖耐量试验结果显示，在进餐后血糖浓度条件作用下，肝脏类器官对糖的利用率升高，胰岛类器官的糖刺激后胰岛素分泌功能增强。当进一步施加高糖浓度条件后，肝和胰岛类器官出现明显的线粒体损伤和葡萄糖转运功能下降等异常改变。结果提示，这种肝—胰岛类器官互作体系可反映类似人体生理和病理情况下的血糖调控特点，并模拟2型糖尿病的主要病理特征。团队进一步在该体系中加入常用降糖药二甲双胍，显示该药物可明显改善由高糖条件引起的肝和胰岛病理损伤，提示这种新型类器官互作芯片体系在疾病模拟和药物评价等方面的可行性和应用前景。　　相关论文信息：https://doi.org/10.1002/advs.202103495

p 　　近日，中国科学院上海有机化学研究所的黄正课题组和加州大学尔湾分校管治斌课题组合作，在聚乙烯废塑料降解研究方面取得重大进展，相关成果于6月17日以“Efficient and selective degradation of polyethylenes into liquid fuels and waxes under mild conditions”(温和条件下高效选择性降解聚乙烯制备液体燃料和石蜡)为题在Science Advances杂志上在线发表(Sci. Adv., 2016, 2, e1501591)。该研究工作得到优秀青年科学基金(21422209)和重点项目(21432011)等的支持。 /p p 　　烃类物质(烷烃、烯烃、芳烃等)是化石能源的重要组成体，也是重要的基础化工原料。为应对绿色、可持续发展的挑战，一方面需要从自然界丰富的烃类物质出发，发展高效、原子经济性的合成技术，直接制备高价值化学品，实现“分子价值的增量” 另一方面也需要发展温和、实用的催化降解技术，将废弃的高分子量、稳定的烃类化学化工产品转化成可再次利用的小分子物质，避免对环境造成污染，实现“污染物质的减量”。黄正课题组发展了高效的金属有机催化方法和技术，在这两方面取得了重要突破。 /p p 　　烷烃由高键能、非极性C-C单键和Csp sup 3 /sup -H键组成，是最惰性的有机分子之一，其在合成化学中的应用价值较低。黄正课题组一直致力于烷烃催化转化方面的研究。该课题组先前发展了一类新型的PSCOP螯钳型铱金属有机配合物，其在烷烃脱氢反应中表现出非常高的催化活性，但是在直链烷烃脱氢过程中，由于催化剂具有烯烃异构活性，在反应后期阶段不可避免地生成内烯烃混合物作为主要产物。为解决该问题，他们巧妙地利用双金属催化一锅两步法进行烷烃末端高区域选择性硅基化，实现烷烃至直链烷基硅的高效催化转化(图1a)。催化体系包括由该课题组发展的PSCOP螯钳型铱金属有机络合物作为烷烃脱氢催化剂，将烷烃脱氢生成内烯烃混合物，吡啶二亚胺铁络合物作为串联烯烃异构和端烯烃硅氢化催化剂。该转化的关键在于：烷烃脱氢所生成的烯烃中间体快速异构，并通过铁催化剂对端烯烃选择性硅氢化促使内烯烃向端烯烃转化。该工作为烷烃选择性官能团化提供了新思路，相关成果发表在Nature Chemistry上(Nat. Chem.,2016, 8, 157 Conversion of alkanes to linear alkylsilanes using an iridium–iron-catalysed tandem dehydrogenation–isomerization–hydrosilylation 利用铑-铁催化的脱氢-异构化-硅氢化串联反应实现烷烃到直链烷基硅的转化)。 /p p 　　聚乙烯和烷烃结构单元相似，均由C-C单键和Csp sup 3 /sup -H键组成。聚乙烯是年产量　大的塑料产品(年产超过上亿吨)，由于其化学惰性，被弃置后难以降解构成“白色垃圾”主要成分。研究人员利用双金属催化交叉烷烃复分解策略，使用价廉量大的低碳烷烃作为反应试剂和溶剂，与聚乙烯发生重组反应，可有效降低聚乙烯的分子量。由于在反应体系中低碳烷烃过量存在，可多次参与和聚乙烯的重组反应，直至把分子量高至上百万的聚乙烯降解为适用于运输系统燃油的烷烃产品。该反应适用于 HDPE、 LDPE和 LLDPE的降解，且催化剂可以兼容商业级聚乙烯中包含的各类添加剂，并进一步被证明可应用于实际生活中所产生的聚乙烯废塑料瓶、废塑料膜和废塑料袋的降解(图1b)。相比较传统高温裂解方法，该方法具有反应条件相对温和，产物选择性高的优点。高温裂解方法往往需要超过400度反应温度，产生包括气、油、蜡、焦等非常复杂的混合物 产物包括直链烷烃、支链烷烃、烯烃、芳烃等，产品利用价值低。而且黄正等发展的降解方法温度较低(150-200度)，生成的产物以直链烷烃为主，且可以通过催化剂结构调控或反应时间控制，选择性生成可作为柴油的C9-C22烷烃或者聚乙烯蜡。这项研究成果得到了Nature、Science、Chemical & amp Engineering News等学术杂志的正面评论，并被《洛杉矶时报》、《华盛顿邮报》和新华网等国内外新闻媒体报道。 /p p style=" TEXT-ALIGN: center" img title=" tpxw2016-06-27-01.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201606/insimg/0b7ccaeb-e75f-4906-95ec-5a09ef3bc04a.jpg" / /p p style=" TEXT-ALIGN: center" strong 图1. a) 烷烃选择性硅基化 b) 聚乙烯降解。 /strong /p p /p

近日，国家发展改革委、生态环境部、工业和信息化部、住房城乡建设部、农业农村部、商务部、文化和旅游部、市场监管总局、供销合作总社等9部门联合印发《关于扎实推进塑料污染治理工作的通知》，明确禁限不可降解塑料袋、一次性塑料餐具、一次性塑料吸管等一次性塑料制品的政策边界和执行要求，对疫情防控等突发事件期间用于应急保障的一次性塑料制品予以豁免。相比2008年“限塑令”主要是针对于流通使用环节，这次的“禁塑令”不仅聚焦于使用环节，也关注到了生产、流通、使用、回收、处置的全过程。在政策方面，“禁塑令”没有不顾实际情况搞“一刀切”，指出用于盛装散装生鲜食品、熟食、面食等商品的塑料预包装袋、连卷袋、保鲜袋等，不在禁止之列 “禁塑令”扩大到“餐饮打包外卖服务以及各类展会活动”。从技术角度看，环保替代塑料吸管有多种选择，而可降解塑料抗摔性、耐热性、防腐性等方面的提升空间是另一个问题。这也意味着我国可降解塑料将迎来发展机遇。到2030年，预计我国可降解塑料需求量可到428万吨，市场规模可达855亿元。2020年底“禁塑令”工作目标从材料与环保协调发展角度看, 使用源于自然并可回归于自然的无机矿物作为填料部分取代高分子材料生产塑料制品是目前的可行方案之一。近年研究表明，碳酸钙等无机粉体材料在制造环境友好塑料材料方面发挥了重要作用。实现了提高塑料制品尺寸的稳定性、提高塑料制品的硬度和刚性、改善塑料加工性能、提高塑料制品的耐热性、改进塑料的散光性、降低塑料制品成本等多重优势。碳酸钙有利于塑料材料的降解，聚乙烯(PE)薄膜中有碳酸钙粉末时，在填埋后碳酸钙有可能与CO2和H2O反应，生成溶于水的Ca(HCO3)2而离开薄膜。留下的微孔，将增大聚乙烯塑料接触周围空气和微生物的面积，从而有利于进一步降解。同时，填加碳酸钙有利于PE焚烧。燃烧时，塑料溶化容易形成黏壁现象，无机粉体加入能够使得这一问题得到极大改善。在PE塑料材料中添加了大量碳酸钙，其效果不仅体现在塑料材料的减量上，且焚烧时可减少对大气污染，减少尾气中有害气体的排放量, 特别是与焚烧热氧降解剂配合使用，对遏止二恶英产生有十分重要意义。近几年日本等国开发了可焚烧PE塑料薄膜袋用来作为盛放焚烧垃圾发电专用袋。随着中国禁塑行动的进行，超细重质碳酸钙、轻质碳酸钙和纳米碳酸钙由于价格相对低廉，又可促进塑料降解，环境友好，在可降解塑料中的添加比例会越来越大，市场前景会越来越广阔。广西贺州是全国的重钙粉体生产基地和人造岗石生产基地，被授予中国“重钙之都”和“岗石之都”称号。目前，贺州市年产重质碳酸钙粉体达800万吨，产品市场占有量达到60%以上。广西贺州也是珠海欧美克仪器用户最集中的区域之一，在深耕非矿行业二十余载的岁月里，欧美克的仪器质量和品牌口碑不断得到贺州“钙帮”老板们一致认可。Topsizer 激光粒度分析仪碳酸钙根据品种不同有多种不同的粒径和不同的表面涂层特性。欧美克Topsizer激光粒度仪应用于测试碳酸钙微粉，在短短几分钟的时间内就可以完成覆盖从纳米到毫米级别范围的测量。可以实现生产过程中以及最终产品的质量中对碳酸钙的粒度的监测和控制。其次，通过优化的产品设计，Topsizer可以为客户提供高准确性、高重复性和高重现性的数据。图3和表2显示了同一GCC（立磨）样品分成三等份样品的重复性结果，由同一台Topsizer仪器测量。图4和表3显示了三台不同的Topsizer仪器所测量的同一批次的重复性粒度分布。图3：方法重复性：同一台Topsizer仪器测量同一批GCC中三种不同样品的粒度分布表2：同一台Topziser仪器测量同一批GCC的三等份试样的粒度分布图4：系统重现性：用三台不同的Topsizer仪器测量同一批GCC的粒度分布表3：用三台不同的Topsizer仪器测量同一批GCC的粒径分布最重要的是，激光粒度仪测试过程比较简单，很容易掌握测试方法，对测试人员的要求不高，从样品制备到测试可以在几分钟内完成质控把关。随着后疫情时期的经济反弹，广大碳酸钙企业在这一难得机遇面前，可以通过增加碳酸钙与塑料的亲合性的活化处理及采用粒度仪进行良好的粒径控制，开发出可降解塑料用高填充比例高制品性能的碳酸钙专用产品，提高碳酸钙产品附加值，促进碳酸钙产业的发展。欧美克仪器也在仪器性能和日常维护上为广大碳酸钙企业提供及时全面的技术支持，例如针对行业集中区域客户的免费上门回访维护等系列售后增值服务活动（点击文字了解相关活动），以及多场碳酸钙行业专场直播课程等。扫描二维码报名专题直播课始终坚持“以客户为中心”的服务宗旨，欧美克作为国内最著名的颗粒测量仪器制造商、高新技术企业及广东省工程技术研究中心，始终致力于粉体行业粒度检测与控制技术的不断提高，为客户提供先进的物超所值的粒度测量仪器，服务及整体解决方案，为粉体行业创新发展提供强有力的支撑！参考资料：1. 欧美克仪器.《碳酸钙的激光衍射粒度分析报告》2. 腾讯新闻.《从“纸上谈兵”到“落地有声” “禁塑令”要突破两大难点》；3. 矿材网.《后疫情下，中国禁塑行动为碳酸钙行业带来大机遇！》

导读我国煤炭资源丰富，煤化工产业潜力巨大，高端化、多元化、低碳化是当前煤化工产业的主要发展方向，积极发展煤基新材料意义重大。我国《“十四五”循环经济发展规划》、《“十四五”塑料污染治理行动方案》提出，科学稳妥推广可降解塑料作为塑料的替代品，PGA作为一种煤基生物可降解塑料，已经开启了万吨级规模生产步伐，标志着国产高端生物可降解塑料PGA的到来。本文带您抢鲜了解其应用前景及生产过程中主要分析项目的岛津典型解决方案。PGA特点用途PGA中文名称聚乙醇酸，又称聚羟基乙酸，它是一种单元碳数最少、降解速度最快的脂肪族聚酯类高分子材料。通过生物降解，并最终被完全分解变成二氧化碳和水，不含任何残留。图1 PGA降解过程PGA拥有良好的生物相容性、极高的机械强度和优异汽氧阻隔性三大特点，其用途主要在三个方面：1）高端医用材料，如医疗外科手术缝合线、骨折内固定、组织工程修复材料及药物控制释放体系等；2）环境友好的封堵材料，如原油开采中的压裂球或暂堵球（桥塞），代替镁铝合金材质；3）一次性塑料透气薄膜，如保鲜包装和农用膜材料，替代现有多种塑料。图2 PGA性能特点PGA生产流程目前我国在建PGA生产装置，主要通过煤制气，经草酸二甲酯加氢制备乙醇酸甲酯，再经过直接聚合或乙交酯聚合生产聚乙醇酸。目前应用较多的是乙交酯开环聚合法。图3 PGA主要生产工艺路线PGA生产过程历经多道中控产品分析质检，才转化为最终的高端生物可降解塑料，下表展示了其中主要的分析项目和检测组分。表1. PGA生产过程中主要的分析项目岛津方案分析利器Nexis GC-2030气相色谱仪a 气体样品分析典型解决方案典型分析谱图合成气样品谱图b 液体样品分析典型解决方案典型分析谱图草酸二甲酯样品谱图乙醇酸甲酯样品谱图客户心声国能榆林化工有限公司建有世界首套年产5万吨煤基PGA生产装置，已经投产运行。公司化验中心张亚春老师说：“PGA示范项目中，我们使用岛津气相色谱GC-2030和GC-2014，解决了很多难题，为生产提供了大量的质量分析数据。岛津仪器性能稳定，故障少，软件功能完善，大家用的都很顺手。希望能与岛津公司紧密合作，推动高端生物可降解材料PGA的发展。”国能榆林化工有限公司PGA实验室仪器森林撰稿人：陈刚本文内容非商业广告，仅供专业人士参考。

暴露于人为来源的“生态友好型”可生物降解塑料的健康风险及其对胃肠道的影响在很大程度上是未知的。　　2023年3月2日，复旦大学方明亮、陈建民及安徽医科大学黄以超共同通讯在Nature Nanotechnology(IF=40)在线发表题为“Oligomer nanoparticle release from polylactic acid plastics catalysed by gut enzymes triggers acute inflammation”的研究论文，该研究表明肠道酶催化的聚乳酸塑料释放低聚物纳米颗粒引发急性炎症。该研究证明了聚乳酸微塑料在胃肠道过程中通过争夺甘油三酯降解脂肪酶而酶解生成纳米塑料颗粒。纳米颗粒低聚物通过疏水驱动的自聚集形成。　　在小鼠模型中，聚乳酸寡聚物及其纳米颗粒在肝脏、肠道和大脑中生物积累。水解低聚物引起肠道损伤和急性炎症。大规模药效团模型显示，低聚物与金属氧化物酶12相互作用。在机制上，低聚物对锌离子指区具有较高的结合亲和力，导致金属氧化物酶12失活，这可能介导了聚乳酸低聚物暴露后的不良肠道炎症反应。生物降解塑料被认为是解决环境塑料污染的解决方案。因此，了解生物塑料的胃肠道命运和毒性将为潜在的健康风险提供见解。　　微塑料(MPs)在水生和陆地环境中无处不在，是世界上最紧迫的环境问题，因为它们对环境和人类健康有潜在风险。MPs在环境中转移，并通过食物链和直接吸入或摄入进入人体进行生物积累。尽管人类MP暴露的确切数量存在很大的不确定性，但研究初步估计，每周口服MP颗粒的摄入量在0.1至5.0克之间。因此，MPs已在人类粪便中检测到。对小鼠、牡蛎和贻贝的研究表明，接触与环境相关的MPs会导致生殖受损、DNA损伤和神经毒性。导致这些影响的机制主要是未知的，尽管许多研究调查了MPs物理损伤的原因，喂入量减少或有毒化学物质的浸出。为了减轻塑料污染，人们引入了可生物降解塑料作为传统塑料的环保替代品。例如，聚乳酸(PLA)是最常见的生物塑料，被用于制造食品包装、一次性餐具和生物医学输送载体。PLA产量稳步增长，预计到2024年将超过30万吨。包装是PLA塑料的主要用途，2014年占收入份额的36%以上。采用人类和小鼠模型的研究表明，基于PLA的植入会引发炎症。此外，PLA MPs对斑马鱼具有显著的不良影响风险，尽管其确切机制尚不清楚。　　胃脂肪酶消化PLA MPs(图源自Nature Nanotechnology )PLA塑料可能比“持久性”聚合物产生更多的MPs，因此，PLA MPs越来越多地出现在土壤、沉积物和室内灰尘中。尽管摄入PLA MPs的毒理学作用值得进一步深入研究，但对其在肠道中存在的生物转化如何影响人类健康的知识尚缺乏。在低pH和酶的生理条件下，人们对PLA MPs的化学结构如何被体内的相互作用所改变的理解是不够的。因此，必须对增加PLA MPs生物反应活性的机制进行详细分析，这些机制增强了它们与蛋白质和细胞表面的相互作用。该研究探讨了PLA作为人体肠道中可生物降解塑料模型的转化和毒性。PLA MPs被胃肠道中的脂肪酶消化，形成数百万个纳米塑料。此外，生物物理和计算方法表明，所得的低聚物水解产物可以形成纳米塑料。总之，该研究表明，肠道酶会产生意想不到的降解产物，包括来自PLA塑料的低聚物和纳米塑料，这些具有潜在的健康风险，需要继续研究和潜在的监管。原文链接：https://www.nature.com/articles/s41565-023-01329-y

CIQA/TC12各成员单位及专家、各有关单位：根据《中国出入境检验检疫协会团体标准管理办法》及实施细则的规定，《茶叶中丁醚脲及其降解产物残留量的测定 液相色谱-串联质谱法》P/CIQA-142-2023、《鲜禽蛋中喹诺酮类和磺胺类药物残留量的测定 液相色谱-串联质谱法》P/CIQA 141-2023、《食用植物油中乙基麦芽酚的测定 液相色谱－串联质谱法》P/CIQA-140-2023等三项团体标准已由中国出入境检验检疫协会综合质量服务标准化技术委员会(CIQA/TC12)组织起草完毕，现进入征求意见阶段。请在30天内将意见和建议填写在《意见反馈表》中，于2024年7月12日前将书面意见以邮件形式反馈至CIQA/TC12秘书处。请务必留下您的姓名、单位名称及联系方式，便于联系。CIQA/TC12秘书处联系人：汪顿；010-84538815，15210031335邮箱：wangdun@ccic.com协会联系人：阳 焰；01062029721, 13901217549邮箱：yangyan@ciq.org.cn。附件：附件.zip1.《茶叶中丁醚脲及其降解产物残留量的测定 液相色谱-串联质谱法》团体标准征求意见稿2.《茶叶中丁醚脲及其降解产物残留量的测定 液相色谱-串联质谱法》（征求意见稿）编制说明3.《茶叶中丁醚脲及其降解产物残留量的测定 液相色谱-串联质谱法》反馈意见表4.《鲜禽蛋中喹诺酮类和磺胺类药物残留量的测定 液相色谱-串联质谱法》（征求意见稿）团体标准征求意见稿5.《鲜禽蛋中喹诺酮类和磺胺类药物残留量的测定 液相色谱-串联质谱法》（征求意见稿）编制说明6.《鲜禽蛋中喹诺酮类和磺胺类药物残留量的测定 液相色谱-串联质谱法》反馈意见表7.《食用植物油中乙基麦芽酚的测定 液相色谱－串联质谱法》团体标准征求意见稿8.《食用植物油中乙基麦芽酚的测定 液相色谱－串联质谱法》（征求意见稿）编制说明9.《食用植物油中乙基麦芽酚的测定 液相色谱–串联质谱法》反馈意见表中国出入境检验检疫协会2024年6月12日

龙江河畔的渔民惆怅地望着被污染的江水 　　1月29日12时，广西柳州糯米滩水电站镉浓度超标8倍。而糯米滩水电站以上的龙江河段，长达100公里的河水镉浓度在国家标准临界值5倍以上。专家预计，按目前的流速，未来10至15天，柳江中的镉浓度将达到峰值，柳州的防治形势日趋严峻。 　　据了解，目前镉污染超标峰值位于河池市宜州市洛东水电站附近，要是宜州守不住，下游的柳州也难守住。位于柳州上游的河池市，一场应急处置污染的战役也在紧张地进行之中。 　　连夜设立第六道防线 　　1月29日，龙江河突发环境事件应急指挥部决定在龙江河宜州段五道防线拦截降解污染水体镉的基础上，在洛东基地新增一处降解物投放点，以缓解下游压力。从29日下午5时接到紧急设立洛东基地投放点通知开始，宜州市副市长、公安局局长莫世亮一宿都没有合过眼，目前他的一个新的身份是洛东基地投放组组长。 　　“我是5点接到命令，8点半正式赶到博冠纸厂施工，9点开始不停地调入投放物资，直到30日凌晨3点建好投放系统，3点15分正式开始投放，大家一刻也不敢耽误。”莫世亮说。 　　30日下午3时，中国青年报记者在博冠纸厂药品间的搅拌池边见到莫世亮时，他的眼里布满了血丝，却依然声音洪亮地在现场指挥布置工作。 　　莫世亮介绍说，洛东基地投放点作为龙江河宜州段的第六道防线，投入使用具有至关重要的作用，“因为这一段龙江河的水流流速较缓，投放的药物与金属镉离子反应时间比较长，絮凝作用相对比较好，可以很大缓解下游的三岔投放点和糯米滩水电站的压力。” 　　循着投放管线走到龙江河畔的排水口，可以看到岸边的水体内漂浮着一层淡淡的灰色絮凝物。据了解，此前龙江河突发环境事件应急指挥部在河池市境内的叶茂水电站、宜州市三桥、洛东水电站、三岔水电站、三岔公路桥设置五个降解物投放点，通过放水稀释、投放降解吸附物等方式降低受污染水体内的镉浓度。一名现场指挥的技术专家表示，对比第一道叶茂水电站水质超标的数据与最后一道防线三岔公路桥的水质超标的数据来看，通过河池境内六道防线的处置，龙江河受污染的水体中的镉离子能得到70%以上的降解。 　　宜州水产养殖业遭受巨大损失 　　在洛东基地的龙江河畔，平静的龙江河依然绿水依依，江畔草木丰盛，几艘渔船漂浮在河面上，渔民安静地在船上休息，很难想象这里正在经历一场举国关注的重大镉污染事件。 　　老家在柳州市柳城县六塘镇高要屯的渔民唐义平经常在这一段流域打渔，但这些日子以来，他不得不停止工作，靠水吃水的他经常一个人在船上静静地望着河水发呆。 　　“我是年前在村里看到河水被污染的通知的。”尽管并不清楚镉是一种什么样的金属，镉污染又意味着什么，唐义平还是感到巨大的恐惧，他一度把网上来的20多斤鱼扔回了河里。 　　无鱼可卖，他和家人的这个春节也过得格外拮据。唐义平的哥哥唐义民告诉记者，往年春节家里都要买20来斤猪肉作年货，今年只买了5斤。现在他们也不敢喝河里的水，每次喝水都要上岸从很远的井里挑到船上，给生活带来很大的不便。 　　“对于宜州来说，这次污染事件受影响最大的主要是水产养殖业，那些在河道里网箱养鱼的渔民损失非常大。”宜州市委书记奉海峰介绍说，龙江河宜州段沿岸只有少数居民饮用龙江河的水，目前通过开辟地下水源和政府送桶装水上门，解决了这部分群众用水难的问题。对于沿河两岸的群众因水体污染遭受生产的损失，政府已经派出工作组进行认真核查。“核查清楚后，我们要对受到损失的群众进行赔偿。” 　　“压力最大的是外界对宜州的误解” 　　每天凌晨1点以后休息，早上7点就要起床工作，每天休息三五个小时已成为宜州市委书记奉海峰这些日子的生活常态。和身体上的疲惫相比，作为龙江河突发环境事件宜州应急指挥部指挥长，奉海峰这些天感到压力最大的还是外界对宜州的误解。 　　“现在很多方面都打电话来问我们，你们怎么又搞了污染?”奉海峰说，这次发生在龙江河宜州段的重金属污染事实上污染源并不在宜州市境内，而是在宜州境外的龙江河上游产生的，与下游的柳州一样，宜州也是此次污染事件的“受害者”。 　　广西龙江河突发环境事件应急指挥部在30日召开的新闻通气会上，对涉嫌造成此次污染事件的企业进行了通报，河池市金城江鸿泉立德粉材料厂等相关企业的7名相关责任人被依法刑事拘留，相关责任调查已全面开展。 　　“虽然污染源不在宜州境内，但我们宜州的全体干部都全身心地投入到应急干预的战役中来。”奉海峰说，春节前后10多天以来，全市共投入1000多人力，其中有党政领导，还包括武警官兵260多人，民兵应急分队130多人以及农民工250多人。 　　30日上午，记者来到宜州市龙江河上游的叶茂水电站时，由于连日来不停地投放降解物质，电站周围的路面、栏杆和植被上都被附上了一层厚厚的石灰粉末，远远看去，像下雪了一样。 　　走进水电站内的投放口，一股刺鼻的味道袭来，应急处置人员戴着防护面具，24小时不间断地向投放池内倒入搅拌好的中和物。从早上9点，宜州市政法委书记潘平就赶到水电站值班，直到晚上9点才能交接回去休息。他说，自污染事件发生以来，宜州市各部门的领导都在不同的应急处置点值班。除夕夜，在工地上看到远处百姓家焰火纷飞，他感到尽管自己很苦很累，但为了更多的人的饮水安全，付出是值得的。 　　此次水污染事件，给龙江河沿岸也敲响了警钟。奉海峰介绍说，在大力对污染水体进行技术处置的同时，目前宜州市也在开展环保大排查，加强对企业的监管，确保企业的污水、气体、废渣等排放达到国家的技术标准要求。 　　“环保跟发展其实并没有什么矛盾，我们的发展是为了让人民过得更好，环保也是为了让人民过得更好。”奉海峰说。他真诚地希望，在抓好宜州境内企业的监管，不损害环境的同时，宜州也非常迫切地期望上游地区都能管好境内的企业，确保龙江水永远保持清洁靓丽。

糖尿病，尤其是2型糖尿病，已然成为21世纪人类面临的最大的健康挑战之一。2型糖尿病往往是由不健康的生活方式以及摄入大量高能量密度食物所导致，因此世界各国科学家提出了多种糖尿病干预策略，重点集中在改变生活方式和饮食结构。例如，强调植物性食物并减少动物性食物的地中海饮食已广泛用于2型糖尿病的管理。最近一项探索三种常量营养素比例（即蛋白质、脂肪和碳水化合物）对小鼠健康影响的研究发现，减少蛋白质摄入对于改善代谢健康和寿命至关重要。多个研究也发现减少蛋白质摄入是延长寿命和改善代谢健康的一个重要因素，另有一些研究也发现限制某些关键的氨基酸如蛋氨酸或亮氨酸也可以改善葡萄糖稳态。除了蛋白质或氨基酸限制的饮食策略，禁食或热量限制长期以来被认为是一种延长寿命和改善代谢健康的有效手段。近年来，许多热量限制的方式如间歇性节食和时间限制性饮食已被广泛用于改善包括糖尿病在内的代谢性疾病。有研究表明，间歇性节食可以有效控制1型和2型糖尿病小鼠的血糖稳态，也有研究揭示了间歇性节食控制血糖稳态是通过促进糖尿病小鼠胰岛β细胞的再生所介导。近日，中国科学院上海营养与健康研究所陈雁研究组在 Science Bulletin 期刊在线发表了标题为：Intermittent protein restriction protects islet beta cells and improves glucose homeostasis in diabetic mice 的研究论文。该研究发现，间歇性蛋白限制可以保护糖尿病小鼠的胰岛β细胞并改善血糖稳态。虽然持续的蛋白质或者氨基酸限制以及间歇性节食已被证明可以改善糖尿病，但目前还没有研究探讨间歇性的蛋白限制是否足以干预糖尿病。该项研究探讨了一种间歇性蛋白限制（IPR）的饮食方式，发现IPR可以迅速缓解STZ诱导的1型糖尿病小鼠以及瘦素受体缺陷导致的2型糖尿病小鼠的高血糖血症。针对小鼠胰岛的进一步研究发现IPR可以增加胰岛β细胞数量、促进β细胞增殖、并改善β细胞功能。在外周组织中，IPR可以减少肝脏的糖异生并提高骨骼肌的胰岛素敏感性。与持续性低蛋白饮食相比，IPR对于糖尿病小鼠的肝脏脂肪积累和损伤更轻。此外，通过小鼠胰岛单细胞测序分析发现了IPR可以逆转糖尿病导致的胰岛β细胞数量的减少以及胰岛免疫细胞的浸润。由于IPR这一饮食方式能够有效控制血糖并保护胰岛β细胞，比禁食或热量限制可能更容易被人接受，并避免了持续性蛋白限制的不良作用，故IPR在未来有较大的应用转化潜力。间歇性蛋白限制保护糖尿病小鼠胰岛β细胞并且改善糖稳态中国科学院上海营养与健康研究所陈雁研究员为该论文的通讯作者，博士研究生韦思颖、李晨晨为该论文共同第一作者。该项工作得到了科技部、国家自然科学基金委员会等经费的资助，同时也得到了中国科学院上海营养与健康研究所公共技术平台和动物平台的支持。论文链接：https://doi.org/10.1016/j.scib.2021.12.024

胰岛是最重要的血糖调控微器官，结构上主要由α和β两类细胞组成。机体内胰岛散落分布于胰腺器官内（每只小鼠大约有1000个胰岛，每个人大约有1000000个胰岛）。胰岛之间存在较大异质性（如胰岛大小，细胞类型组成比例等），胰岛的异质性为其功能多样性提供了基础。功能上，高糖刺激下胰岛呈现有规律的钙震荡，导致胰岛素的分泌。有趣的是，胰岛呈现出不同等震荡模式，大致分为快速震荡 (100秒)，及快慢复合的震荡。钙震荡信号紊乱与糖尿病进程高度相关，因此其调控机制一直被广泛研究。2022年6月29日，来自北京大学定量生物学中心的汤超团队和北京大学未来技术学院的陈良怡团队在Nature Communications杂志发表了一篇题为 Pancreatic α and β cells are globally phase-locked 的文章。该工作发现在高糖刺激下小鼠胰岛内与细胞呈现集体锁相的钙震荡规律，并结合生物实验与数学模型研究了胰岛内α与β细胞旁分泌调控钙震荡与锁相的机理。该研究通过结合微流控芯片与钙离子荧光显微镜成像，发现在同一胰岛中，空间上细胞激活顺序高度保守，时间上震荡周期高度可重复（图1）——说明震荡模式是胰岛稳定的内在性质。图1：微流控芯片实验示意图及胰岛的快速，慢速，及复合钙震荡模式。他们进一步通过构建α和β细胞双色钙荧光蛋白标记转基因小鼠（图2），发现在胰岛震荡中α和β细胞呈现集体锁相，两类细胞交替激活，每类细胞之间高度同步。通过定量分震荡模式发现α细胞与β细胞的震荡相位呈现出高度的规律性：α细胞的相位落后于β细胞约20秒，而α细胞的相位落后于β细胞的时间是可变的，并决定了胰岛的震荡模式。图2：α与β细胞双色钙荧光蛋白标记转基因小鼠（左）及快速，慢速，及复合钙震荡模式胰岛中与细胞平均钙活动（右）。为了理解胰岛内α与β细胞相互作用与震荡模式的关系，文章构建了胰岛细胞震荡子数学模型。模型发现胰岛内α与β细胞间不同的耦合强度可以导致快速，慢速及复合震荡多种活动模式，使胰岛系统兼具鲁棒性及灵活性。模型还预测了胰岛震荡模式与细胞相互作用之间的关系：慢速震荡时，α对β细胞促进作用较弱；复合震荡时，α细胞对β细胞促进作用较强，而β细胞对α细胞的抑制作用较弱；快速震荡时两者的互相作用都强。数学模型提示胰岛钙震荡周期受旁分泌调节，研究进一步验证发现胰岛震荡周期与胰岛内细胞数量高度相关（图3），细胞数量越多震荡周期越快。图3：胰岛震荡周期与胰岛内细胞数量高度相关以往近40年的研究工作主要将胰岛不同的震荡模式简化为β细胞的内在差异。然而分离的β细胞只呈现慢速震荡，因此这一传统假设受到挑战。该研究观察到胰岛内α和β细胞钙活动呈现集体锁相，并发现α细胞对胰岛快速钙震荡的产生至关重要。并通过结合数学模型说明胰岛不同震荡模式受胰岛内旁分泌的调控。北京大学的博士后任惠霞，黎彦君，韩成盛为论文共同第一作者。汤超和陈良怡均为北大清华生命科学联合中心PI。原文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-022-31373-6

图片来源：Pixabay.com美国科学家开发出一种与锆基金属有机框架（MOFs）集成的水凝胶，可以快速降解化学战中使用的有机磷类神经毒剂。与现有的粉状MOF吸附材料不同，这种水凝胶材料不需要添加水，便于用在防护口罩或服装上。这项研究日前发表在《化学催化》上。“以有机磷为基础的神经毒剂是人类已知毒性最强的化学物质之一。”西北大学化学教授、论文通讯作者Omar Farha说，“在这项工作中，我们将MOFs和含胺交联水凝胶整合到布料中，以建立适当的微环境，进而促进神经毒剂的快速降解，并提供实时保护。”虽然科学家之前已经证明了MOFs在实验室中快速分解有机磷制剂和类似模拟物质的能力，但事实证明，这些粉末吸附剂很难直接集成到防护布中。当神经毒素与锆6簇结合时，通常会使粉末和纤维复合催化剂失活。这一缺陷要求使用碱性溶液再生MOFs的催化位点——这不会阻止MOFs被用于消除储存的化学武器，但会阻碍它们在穿戴防护装备中的使用。为了克服这一挑战，Farha及同事设计了一种基于MOF的织物复合系统，该系统使用胺基水凝胶中的水分解神经毒剂。这种材料的工作原理是将3个关键组分结合在一起，进行水解反应，从而去除有毒的有机磷剂。MOF的锆节点提供了一个路易斯酸性位点，它能激活磷中心（神经毒剂的活性部分），而水凝胶孔则捕获必要的水，最后水凝胶主链上的碱性胺基生成羟基，促进对有机磷底物的攻击，进而使水解产物在锆中心上发生置换（即催化周转）。研究人员将这种水凝胶复合材料与棉纤维结合，并用模拟或实际神经毒剂进行了测试。他们使用核磁共振波谱分析了产品和衬底，发现复合材料在短短10分钟内化学转化了99%的试剂，即使在密封瓶中保存3个月，也能保持这种高水平的催化活性。虽然将其集成到现有产品还需要进一步的工程和测试，但由于材料生产方法简单且易于扩展，Farha认为大规模生产基于该材料的面罩和防护服在未来是可能的。

近岸海域中，常常会产生抗生素的残留，这些残留对海洋生物甚至人类健康产生了威胁。光降解是抗生素在海洋环境中重要的非生物降解途径，包括直接光降解和间接光降解，其中，间接光降解是表层水体中抗生素的重要转化途径。溶解有机物可通过光照作用产生活性中间体参与间接光降解反应，是影响抗生素间接光降解的关键性因素。由于溶解有机物结构组成的复杂性，目前国际上关于溶解有机物对抗生素间接光降解的影响机制尚不明确。多年来，中国水产科学研究院黄海水产研究所渔业环境优化与循环水处理技术创新团队针对这一科学问题展开了深入研究，揭示了溶解有机物结构组成在磺胺类抗生素间接光降解过程中的关键作用，阐明了海水中关键环境因子对间接光降解的影响机理。近日，相关研究成果发表在环境科学与生态学领域期刊《整体环境科学》和《环境污染》上。溶解有机物的结构组成对磺胺类抗生素间接光降解的影响机制 黄海水产研究所供图据了解，该研究以溶解有机物的结构、性质以及环境中pH、盐度、硝酸根、碳酸氢根等关键因子为影响因素，首次系统阐明了近海海水中溶解有机物对磺胺类抗生素光降解的影响机制。研究发现，溶解有机物通过产生活性中间体，有效促进了磺胺类抗生素的间接光降解；溶解有机物中陆源类腐殖质组分对磺胺类抗生素间接光降解的影响要显著强于海源类腐殖质组分；pH、盐度、硝酸根和碳酸氢根均可通过改变活性中间体的稳态浓度影响磺胺类抗生素的间接光降解。团队进一步研究表明，由于具有高的芳香性，陆源类腐殖质组分能够较好促进磺胺类抗生素的间接光降解；低分子量的溶解有机物比高分子量的溶解有机物对磺胺类抗生素间接光降解的促进作用更显著；由于具有较高的芳香性和陆源类腐殖质物质，亲水性酸、亲水性碱和疏水性酸是影响磺胺类抗生素间接光降解的主要组分。这些研究结果揭示了磺胺类抗生素在我国近岸渔业水域光降解过程的反应动力学及降解机理，为准确掌握近岸海域环境中抗生素的归趋和评估其生态环境风险提供了理论依据。相关研究得到国家自然科学基金、山东省自然科学基金、崂山实验室项目和中国水产科学研究院创新团队等项目的支持。

p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 塑料在生产生活中应用广泛，是重要的基础材料。不规范生产、使用塑料制品和回收处置塑料废弃物，会造成能源资源浪费和环境污染，加大资源环境压力。积极应对塑料污染，事关人民群众健康，事关我国生态文明建设和高质量发展。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 1月19日，国家发改委、生态环境部印发《关于进一步加强塑料污染治理的意见》，明确了未来一段时间内塑料污染治理的具体时间表和路线图。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 603px height: 320px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202001/uepic/ba5f5dc8-c040-40ee-ae88-587d0c783558.jpg" title=" 限塑令.png" alt=" 限塑令.png" width=" 603" height=" 320" / /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 这一政策是对2007年12月发布的《国务院办公厅关于限制生产销售使用塑料购物袋的通知》（限塑令）的重大升级，因此被市场称为“新版限塑令”。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong 主要目标 /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 到2020年，率先在部分地区、部分领域禁止、限制部分塑料制品的生产、销售和使用。到2022年，一次性塑料制品消费量明显减少，替代产品得到推广，塑料废弃物资源化能源化利用比例大幅提升；在塑料污染问题突出领域和电商、快递、外卖等新兴领域，形成一批可复制、可推广的塑料减量和绿色物流模式。到2025年，塑料制品生产、流通、消费和回收处置等环节的管理制度基本建立，多元共治体系基本形成，替代产品开发应用水平进一步提升，重点城市塑料垃圾填埋量大幅降低，塑料污染得到有效控制。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong 这些和你我息息相关的领域禁止、限制使用的塑料制品。 /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong 1.不可降解塑料袋。（商场、超市、药店、书店等） /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" background-color: rgb(255, 192, 0) " 到2020年底，直辖市、省会城市、计划单列市城市建成区的商场、超市、药店、书店等场所以及餐饮打包外卖服务和各类展会活动，禁止使用不可降解塑料袋，集贸市场规范和限制使用不可降解塑料袋。 /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong 2.一次性塑料餐具。（外卖领域、旅游景区等） /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" background-color: rgb(255, 192, 0) " 到2025年，地级以上城市餐饮 strong 外卖 /strong 领域不可降解一次性塑料餐具消耗强度下降30%。 /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong 3.宾馆、酒店一次性塑料用品。（宾馆、酒店、民宿） /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" color: rgb(0, 0, 0) background-color: rgb(255, 192, 0) " 到2022年底，全国范围星级宾馆、酒店等场所不再主动提供一次性塑料用品；到2025年底，实施范围扩大至所有宾馆、酒店、民宿。 /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong 4.快递塑料包装。（快递） /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" background-color: rgb(255, 192, 0) " 到2022年底，北京、上海、江苏、浙江、福建、广东等省市的邮政快递网点，先行禁止使用不可降解的塑料包装袋、一次性塑料编织袋等，降低不可降解的塑料胶带使用量。到2025年底，全国范围邮政快递网点禁止使用不可降解的塑料包装袋、塑料胶带、一次性塑料编织袋等。 /span /p

新知客2月9日报道 应用了半个多世纪的全氟化合物，由于可能损害人体健康，即将要被终结。 　　2009年5月9日，联合国环境规划署重新审订《持久性有机污染物名录》，全氟辛烷酸及其盐类(PFOS)和胺类(PFOA)化合物被列入黑名单，成为继滴滴涕之后的又一位上榜者。曾经一度被隐瞒20多年、几年前还在欧美等国就其去留问题引发争吵的全氟辛烷酸，终于被终结了。 　　北极熊和新生儿之劫 　　2008年，科学家在格陵兰岛的北极熊肚子里，检测出一种只有在人类化学工业里才使用的致癌物质：全氟辛酸胺(PFOA)。 　　科学家很快将这消息和之前进行的调查结果联系起来。2007年，约翰霍普金斯医学中心对在该院出生的300名婴儿的血液进行了抽样调查，发现100%的血液样本中含有PFOA，99%含有PFOS。PFOS和PFOA几乎普遍存在于母体子宫中。 　　这种人工合成的化学物质，在1997至2002这30年间，总产量在10万吨左右，主要用于生产杀虫剂、防护剂以及材料的表面改性。 　　无论PFOS还是PFOA都属于含氟化合物的一种。但和众所周知的氟利昂不同，这类化合物中的氢被氟全部代替，在碳链的末端形成一层致密的“氟壳”，不仅普通的酸碱对它根本不起任何作用，油、水和高温均奈何不了它，化学性能极其稳定。 　　但这同样也导致它很难降解。“PFOA在雌鼠体内的降解速度是几个小时，在雄鼠体内几天，在猴子体内是几个月，而在人体内则几乎是4年。”美国环保署污染预防和有毒品办公室的Jennifer Steed指出。动物和人身上表现出毒理实验的差异令科学家困惑。 　　“我们确实不清楚是什么样的生物学作用造成了这些差异。”美国环保署国家健康和环境影响实验室的首席生物学家Lau说。 　　更困难的是确定这些化合物的来源。因为这些化合物通常不作为商品出售，它们只是降解产物或制造其他商业化学品过程中的加工助剂，难以追踪。 　　这种只有化工里使用的成分，究竟是怎样进入人体，并最终漂洋过海袭击北极熊的? 　　氟从口入? 　　霍普金斯大学的研究指出，PFOS和PFOA应该是从消费产品渗透并污染整个生态环境，它们普遍存在于家庭用品中。PFOS常用于纺织品、皮革的防污防水涂层，而PFOA则广泛用于各种家具、金属、防火泡沫、包装材料的表面。 　　最著名的全氟化合物当属杜邦的“特氟龙”系列，这是杜邦公司对其研发的各种碳氢树脂的总称。其中最广泛的是聚四氟乙烯，它被称作“塑料之王”，作为一种最常用的表面涂料，在工业生产和日常生活中几乎无所不在。它由杜邦公司化学师Roy Plunkett在1938年偶然发明，并投入商业化生产。 　　然而近半个世纪后，这款曾经造福于人类的化工产品却遭到美国环境署的投诉。2006年，该署对杜邦公司提出抗议，称特氟龙的生产过程中添加了PFOA作为助剂，并被广泛用于全世界使用特氟龙涂料的不粘锅上，抗议还称，杜邦公司早在20多年前就已知道PFOA对人有害，却将这一秘密守口如瓶。 　　全球第一款采用杜邦特富龙不粘涂料的炊具诞生于1962年。除了不粘锅，很多快餐店也在铝质蛋盘上使用这种不粘涂料来降低成本，使得重复涂覆频率大大降低。玉米片制造商则用它涂在切马铃薯的刀面上，降低残渣的集积，使停工时间缩短。 　　继不粘锅之后，越来越多的线索将焦点指向了食物。科学家发现，一个重要入口就是食品包装。不仅美国人最喜欢的爆米花和比萨的防油包装纸上使用了聚四氟乙烯涂层，而且面包、奶酪以及方糖，从生产过程中的模具，到专卖店里的托盘，到家庭用的包装袋，几乎都离不开这种涂料。 　　全球狙击 　　杜邦事件并非孤例。早在2000年，美国3M公司就宣布全球召回PFOS。它曾是该公司著名的斯科奇加德防油防水剂的主要组分。3M的研究人员 .现，PFOS不仅会造成工作人员中毒，还会向环境释放。2 0 0 3年，3M宣布停止生产PFOS。 　　尽管对其危害性评估和每一个中间环节的整体论证仍需时日，一些国家已经坐不住了。 　　继美、加、英、挪等国之后，2006年12月27日，欧盟理事会发布限令，禁止PFOS在欧洲范围内生产、销售和使用，并出台了严格剂量标准和检测方法。 　　杜邦坚称，聚四氟乙烯本身是对人体无毒的，而作为生产助剂的PFOA即使对人体有毒，含量也很微小。在经过380度高温的烧结时，“不到两秒钟就消失了”。 　　真的如此吗？就算成品完全不含PFOA，在高温下特氟龙仍有可能会分解，释放出PFOA。为此，美国环境署特别对特富龙在高温焚化时大气环境中PFOS和PFOA的含量展开了测试。但目前的实验研究显示，特富龙涂料只会长链降解形成短链聚合物，而不会分解成PFOA或PFOS。 　　“理论上说很难完全清除”。中科院上海有机化学所的氟化学专家陈庆云院士说。他表示，国内这方面的研究还开展得很少。 　　据了解，环保部国际合作司正委托中国印染行业协会进行行业调查，至于相关研究，主要还停留在对检测方法的摸索上。这在很大程度上来自于履行国际公约的承诺，及欧盟限令对中国出口贸易的影响。卫生部门则尚未将其纳入近期工作计划。

p & nbsp & nbsp 全球已探明的油藏中很大一部分是含硫原油，有不少高硫原油经历了生物降解。此外，全球供给的原油含硫量呈逐年上升趋势，高硫原油泄露引发的环境问题也相当突出，微生物修复技术已被成功地应用于漏油事件的处理中。已有研究表明，无论是在有氧还是在厌氧条件下，微生物都可以将一些结构简单的模型有机硫化物（二苯并噻吩等）作为碳源和/或硫源，但对原油中结构复杂的有机硫化物的降解机理的研究仍不够深入。这是因为原油中的大多数有机硫化物不仅分子结构和组成都非常复杂，极性弱且不稳定难以离子化，其降解产物的浓度也非常低，因此很难对有机硫化物的降解机理进行深入的研究。近期，中国科学院广州地球化学研究所研究员廖玉宏课题组通过原油好氧生物降解模拟实验的方法，结合中国石油大学（北京）教授史权课题组研发的加入HCOONH4的方法来增强弱极性的硫化物的电离效率，采用广州地化所最新引进的傅里叶变换离子回旋共振质谱仪（FT-ICR MS，型号为SolariX XR 9.4T），研究了高硫原油的有氧生物降解过程。型号为SolariX XR 9.4T的傅里叶变换离子回旋共振质谱仪能够提供极高的分辨率和灵敏度，比常规的GC-MS都要高几个数量级，因而能很好地分辨出原油中各种浓度悬殊的有机硫化物及其降解产物。 /p p & nbsp & nbsp 模拟实验中使用的含硫原油来自江汉盆地潜江组，所用的降解菌富集培养自内蒙古扎赉特旗露头油砂矿的油浸土壤，培养的时间最长达到了17周，从0周（Z-0）到17周（Z-17）每隔1到数周取出一个油样进行分析。随着降解时间增加，原油中的正构烷烃逐渐减少（图2），最终正构烷烃几乎消耗殆尽，异构烷烃也部分损失，因此这些降解油处于轻微-中度生物降解阶段。与烷烃的减少相对应的是，原油中羧酸的含量随着生物降解的加剧而呈上升趋势。这与研究人员之前对一高蜡原油的好氧生物降解模拟实验结果一致（Pan & amp Liao*等, 2017,& nbsp Energy & amp Fuels）。这是因为烷烃发生末端氧化生成了羧酸。有趣的是，原油中的长链有机硫化物的降解似乎有着与烷烃降解类似的降解机理：随着降解时间增加，正构烷烃迅速减少直至基本被消耗完毕，随后发生降解的主要对象变成了只含有一个五元或六元硫环、与正构烷烃结构具有较高相似性的长链有机硫化物，说明长链有机硫化物在降解过程中也发生末端氧化形成了相应的有机酸类，这可以从原油中的含硫羧酸类化合物的快速增加得到印证。 /p p & nbsp & nbsp 此外，研究人员并没有发现原油中的亚砜和砜类化合物与对照组相比有明显增加，这也从另一侧面证实了长链有机硫化物的降解产物主要为含硫羧酸而不是亚砜和砜类，即降解优先从烷基侧链开始。此外，研究还发现有机硫化物的环数增加可以提高其抗生物降解性能（图3）。这与Oldenburg等（2017）在储层中观察到的含硫原油的降解规律类似。这样的相似性可能表明储层中含硫原油的生物降解是好氧和厌氧微生物共同作用的结果。 /p p & nbsp & nbsp 该项成果得到中科院先导科技专项B和A、国家自然科学基金面上项目以及有机地球化学国家重点实验室自主课题资助。论文近期发表在国际期刊Organic Geochemistry上，论文的第一作者为博士生刘卫民，通讯作者为廖玉宏，共同作者还包括广州地化所助理研究员潘银华、工程师蒋彬、实验员曾清，以及中国石油大学（北京）教授史权和佛罗里达州立大学教授许强。 br/ /p p 论文信息：Liu, W., Liao, Y.*, Pan, Y., Jiang, B., Zeng, Q., Shi, Q. and Hsu, C.S., 2018.& nbsp Use of ESI FT–ICR MS to investigate molecular transformation in simulated aerobic biodegradation of a sulfur-rich crude oil. Organic Geochemistry, Vol.123, pp.17-26. /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/c1f069a2-8da7-4870-adef-700bb0ae57ba.jpg" title=" 1.jpg" / /p p br/ /p p style=" text-align: center " 图1 广州地化所2016年引入的傅里叶变换离子回旋共振质谱仪（FT-ICR MS，型号为SolariX XR 9.4T） /p p br/ /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/cbee4a85-50c8-4a5b-b2cd-c36bebd20f5f.jpg" title=" 2.jpg" / /p p style=" text-align: center " 图2 降解油饱和烃的总离子流图 /p p br/ /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/10c5643b-0356-4533-901b-38e1db1209b5.jpg" title=" 3.jpg" / /p p style=" text-align: center " 图3 含有1、2、3个硫原子的有机硫化物的相对丰度 /p p br/ /p

在塑料生物降解测试中，对于塑料材料原料或制品的前处理制样是一个非常重要的步骤，但也一直是广大测试人员最头疼的问题之一。由于塑料材料普遍具有较低的软化温度、较高的粘度，对于样品的研磨、剪切都造成了极大的障碍。塑料材料原料或制品通常主要以粉末、颗粒、薄膜、片材、空心管状、块状等几种形态呈现。在降解测试中，为了确保样品能够以最大的接触面积充分接触接种物底物，使微生物和所分泌的各种不同解聚酶容易进攻塑料材料，我们一般都会将塑料样品处理成更细小的颗粒或更薄的片材。常见生物降解标准所要求样品形态（参考GB/T 38787-2020《塑料 材料生物分解试验用样品制备方法》）其中：（1）对于吸管类制品，一般需将其剖开，并剪成不大于2 cm的片状材料。（2）对于非薄膜、非粉末状样品，一般参考GB/T 38787-2020《塑料 材料生物分解试验用样品制备方法》，采用干冰或液氮冷却并机械研磨制成粉料。（3）对于要求采用薄膜样品的方法，需采用平板硫化机将塑料颗粒热压成约几十μm的薄膜，再按照要求进行裁片。湖北洛克泰克是国内少有的通过完全自主研发，提供材料生物降解测试仪器和服务全解决方案的供应商。我们为广大不同需求的客户提供RTK PBDA塑料生物降解分析仪、RTK PBD 全自动塑料崩解分析仪、RTK CRM密闭呼吸计、RTK BMP全自动甲烷潜力测试系统、RTK-BRE微生物降解呼吸仪等产品，可适用于各类塑料生物降解性能评估标准方法的测试。湖北洛克泰克仪器股份有限公司成立于2013年，是国家级高新技术企业（证书编号GR202042003741），拥有包括生物降解领域的近30余项专利证书（含发明专利）。为中国农业大学厌氧发酵联合实验室、华中农业大学产学研合作基地。作为中国科学测试仪器研究型制造商，洛克泰克努力为全球客户提供专业的科学测试仪器、测试方法、培训及技术服务。洛克泰克秉承“技术推动科学进步”的使命，致力于我国的“碳达峰、碳中和”目标，为政府、大学、研究机构及企业提供服务，实现更健康、更安全、更环保的高质量发展。欢迎垂询！

近日，华南农业大学资源环境学院副教授银仁莉/教授李晶团队在催化降解环境中磺胺类抗生素领域研究方面取得新进展。相关研究发表于Applied Catalysis B: Environmental。论文第一单位为华南农业大学，第一作者为华南农业大学硕士研究生周晓月，通讯作者为银仁莉和李晶。药物污染废水尤其是抗生素，作为典型的污染难处理废水，主要来源于制药厂、医院、养殖场以及人体、动物排放。基于过一硫酸盐的高级氧化技术，作为一种环保、安全、稳定、易于控制的氧化技术、越来越受人们的关注，并广泛应用与水体抗生素降解的研究。此外，过一硫酸盐活化过程中形成的高价活性金属物质，因pH适应范围广、氧化活性高、选择性好及对实际水体中无机离子的抗干扰性强，对难降解抗生素的高效及选择性去除表现出的较大的潜力，更是成为了当下的研究热点。基于此，研究人员设计了一种阳离子空位调控的铜铁水滑石材料，旨在过一硫酸盐的协同作用下定向地产生高价铁物质，以此强化污染物的去除。结果发现，铁离子空位调控的水滑石使磺胺甲噁唑的去除率比单独使用过一硫酸盐提高了30倍，甚至比传统均相芬顿体系更具优势。此外，该体系在包括湖水、生活污水、养殖废水、猪场沼液等环境水体中的也表现出优异的降解性能。经过理论计算等手段证明了由于铁空位的配合，过一硫酸盐倾向于吸附在邻位铁位点（Fe2位点）上，并与Fe2位点结合形成络合物。然后，由于电子的传递导致络合物中硫氧键的裂解，促发高价铁物质物种的自发产生，最终实现氧化路径由自由基路径到高价铁的非自由基路径的转化。该研究为具有出色氧化性能和在真实废水中也具有较强抵抗力的高价铁物种的产生提供了新视角。