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分析化学2019年第47卷第11期封面及目次
2019, 47(11): 0-0
[摘要]  (6) [HTML全文] (6) [PDF 15515KB] (0)
摘要:
特约来稿
微流控器官芯片的研究进展
陈超瑜, 马妍, 方群
2019, 47(11): 1711-1720  doi: 10.19756/j.issn.0253-3820.191423
[摘要]  (3) [HTML全文] (3) [PDF 2688KB] (1)
摘要:
器官芯片是利用微流控芯片系统对微流体、细胞及其微环境的灵活操控能力,在微流控芯片上构建以模拟人体组织和器官功能为目标的集成微系统,为药物和疫苗的有效性和生物安全性的评估,以及生物医学研究提供更接近人体真实生理和病理条件的、成本更低的筛选和研究模型。本文从芯片结构和细胞培养的空间构型方面对各种器官芯片系统及其应用进行了分类介绍,包括基于通道、基于培养腔室和基于膜的器官芯片系统,并对器官芯片的最新研究进展进行了评述。
共价有机框架材料在色谱分离、光学传感与样品前处理中的应用
魏欣, 陈佳, 关明, 邱洪灯
2019, 47(11): 1721-1731  doi: 10.19756/j.issn.0253-3820.191369
[摘要]  (4) [HTML全文] (4) [PDF 2608KB] (1)
摘要:
共价有机框架材料(COFs)是由轻质元素通过共价键连接而成的具有结晶性的高分子化合物,作为一类新型有机多孔材料,其具有密度低、比表面积大、孔径可调和易功能化等特点,引起了研究者的极大兴趣。目前,COFs已在储气、催化和药物输送等方面取得了突出的成果。本文主要综述了近三年来COFs在色谱分离、光学传感及样品前处理方面的最新研究进展,并对其发展前景进行了展望。
评述与进展
质谱技术在糖尿病血液非酶促糖化蛋白分析中的应用进展
李卫峰, 阎德文, 金宇, 李海燕, 马民, 吴正治
2019, 47(11): 1732-1741  doi: 10.19756/j.issn.0253-3820.191265
[摘要]  (3) [HTML全文] (3) [PDF 2220KB] (1)
摘要:
糖尿病是一种以高血糖为特征的代谢紊乱性疾病,长期的高血糖生理环境会导致蛋白质非酶促糖化程度加重,进而引发一系列病理变化。因此,蛋白质非酶促糖化引起了研究者的关注。质谱技术因具有超高灵敏度、低检出限和多组分同时分析的优势,成为蛋白质定性和定量分析不可或缺的有力工具,已被应用于非酶促蛋白翻译后修饰信息的鉴定和定量分析。本文主要对蛋白质非酶促糖化的产生原理及质谱在血液中非酶促糖化蛋白的修饰鉴定分析的研究进展进行了评述,并对该领域的发展趋势进行了展望。
DNA四面体纳米材料及其功能化研究进展
余利星, 翟睿, 龚晓云, 谢洁, 黄泽建, 刘梅英, 江游, 戴新华, 方向, 俞晓平
2019, 47(11): 1742-1750  doi: 10.19756/j.issn.0253-3820.191274
[摘要]  (2) [HTML全文] (2) [PDF 1788KB] (1)
摘要:
DNA四面体纳米材料具有较高的稳定性、良好的生物相容性及易于修饰等优点,在生物传感器、药物输送、生物成像和分离分析等领域得到了广泛的研究与应用。研究人员采用不同的设计方法,将特异性功能分子修饰在DNA四面体顶点、DNA四面体笼状结构内部、DNA双螺旋结构内部和DNA四面体边臂等位置,从而将DNA四面体的优势与修饰分子的特异性功能有机结合,实现DNA四面体材料的功能化。本文回顾了DNA纳米技术的发展历程,介绍了DNA四面体纳米材料的4种不同的功能化修饰方法及其研究应用现状,并展望了未来的发展趋势。
研究报告
多重巢式固相PCR-Array芯片用于高致病性病原微生物并行检测
朱灿灿, 崔俊生, 胡安中, 杨柯, 赵俊, 刘勇, 邓国庆, 朱灵
2019, 47(11): 1751-1758  doi: 10.19756/j.issn.0253-3820.191288
[摘要]  (2) [HTML全文] (2) [PDF 1588KB] (2)
摘要:
提出了一种多重巢式固相PCR的方法,以微流控芯片为载体,采用紫外交联方式将寡核苷酸序列固定在芯片上,构建了阵列式固相PCR-阵列(PCR-Array)芯片,用于细菌和病毒类高致病性病原微生物的并行检测。选择新疆出血热病毒、埃博拉病毒、炭疽杆菌和布鲁氏菌4种代表性高致病性病原微生物为研究对象,通过基因工程手段构建了包含有炭疽杆菌和布鲁氏菌特异性基因片段的重组质粒载体,利用病毒包装技术构建了包含有两种病毒特异性基因片段的逆转录病毒颗粒,完成了4种高致病性病原微生物阳性标准品的制备,并以此作为实验样本,探究了多重巢式固相PCR-Array芯片的制备方法和扩增体系。结果表明,在优化的实验条件下,多重巢式固相PCR-Array芯片检测4种高致病性病原微生物的检出限达10 copy/μL以下量级。本方法灵敏度高,特异性好,同时,引物空间上的隔离避免了相互干扰,提高了检测通量,在多种病原微生物快速并行检测方面具有良好的应用前景。
毒死蜱等10种农药多残留快速检测芯片研究
赵颖, 王双节, 柳颖, 焦沙沙, 邹茹冰, 方一画, 郭逸蓉, 朱国念
2019, 47(11): 1759-1766  doi: 10.19756/j.issn.0253-3820.191068
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摘要:
以醛基修饰的载玻片为固相载体,农药竞争抗原为包被抗原,胶体金为标记材料,抗农药单克隆抗体为识别元件,银增强试剂用于放大信号,建立了一种含有10对包被抗原与农药抗体组合的免疫芯片,可同时检测农产品中毒死蜱、三唑磷、克百威、噻虫啉、吡虫啉、多菌灵、异菌脲、涕灭威、甲氰菊酯和百菌清共10种农药。对胶体金标记探针、包被抗原与农药抗体组合等免疫芯片反应条件进行了优化。本方法对10种农药的检出限(IC20)达到1.49-15.72 μg/L,检测仅需1.5 h。将此芯片方法应用于水果(苹果)、蔬菜(黄瓜)以及茶叶(红茶)中的10种农药残留检测,其最低检出量可满足相应作物中的农药最大残留限量(MRL)检测要求,且此芯片检测方法具有较高的准确度和精密度,农药的添加回收率为82.1%-120.8%,批内相对标准偏差RSD ≤ 10.4%,批间RSD ≤ 12.1%,与质谱仪检测结果的相关系数大于0.9591。本研究为农药多残留快速检测分析提供了技术支持,具有良好的实用价值。
生物硫醇荧光探针的设计、合成及应用研究
牛卫芬, 张潮, 贾娟, 贠克明, 双少敏, 董川, 黄文成
2019, 47(11): 1767-1775  doi: 10.19756/j.issn.0253-3820.191237
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摘要:
以4-(4-羟基苯乙烯基)-1-甲基吡啶盐(MCY)为荧光团、4-硝基苯并恶二唑(NBD)为硫醇的反应基团,合成荧光探针(MCY-NBD),用于高灵敏、选择性检测细胞中的生物硫醇。探针与硫醇反应后,呈现显著的绿色荧光增强,荧光增强程度与硫醇浓度在0.1~4.0 μmol/L范围内呈良好的线性关系,检出限为0.03 μmol/L;此探针具有反应速度快、选择性高、光学稳定性好等优点。激光共聚焦扫描显微成像结果表明,MCY-NBD具有优良的生物相容性、细胞膜通透性及低毒性,可用于快速检测细胞内生物硫醇的浓度。
一锅水热法制备全氟辛磺酸盐印迹碳微球及其吸附性能研究
于慧, 陈燕飞, 郭会琴, 马文天, 李晶, 周水根, 林森, 颜流水, 李可心
2019, 47(11): 1776-1784  doi: 10.19756/j.issn.0253-3820.191305
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摘要:
采用废弃油茶籽壳生物质作为碳源,以全氟辛烷磺酸盐(PFOS)作为模板分子,间苯三酚为添加剂,通过一锅水热法制备了具有PFOS印迹的水热碳微球(PFOS-MIC)。采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、比表面积和孔径分布仪(BET)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、热重/差热综合分析仪(TG/DTA)等对其进行了表征。PFOS印迹碳微球粒径约1.5 μm,内部由大量缔合氢键形成印迹位点。考察了此印迹碳微球对水中PFOS的吸附性能,如吸附动力学、pH值影响、吸附等温线及吸附选择性。结果表明,非印迹碳微球和印迹碳微球对PFOS的吸附动力学均符合拟二级动力学模型(R2>0.994),在20℃,pH=3条件下,吸附平衡时间分别为1.5和3.0 h;酸性条件有利于PFOS的吸附;吸附等温线数据符合Langmuir吸附模型(R2>0.993),20℃下最大吸附量分别为2930和5380 μg/g。选择性实验结果表明,在结构类似物共存的条件下,印迹碳微球对PFOS具有较好的吸附选择性。
聚(丙烯酸酸-co-丙烯酰胺)水凝胶对阳离子染料亚甲基蓝和孔雀石绿吸附性能的研究
刘宛宜, 王天野, 王铖熠, 毕程程, 刘淼, 于寒
2019, 47(11): 1785-1793  doi: 10.19756/j.issn.0253-3820.191255
[摘要]  (2) [HTML全文] (2) [PDF 2280KB] (1)
摘要:
以丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)为单体,过硫酸盐为引发剂,通过正交试验优化实验条件,采用水溶液聚合法制备聚(丙烯酸-co-丙烯酰胺)(P(AA-co-AM))水凝胶。采用红外光谱和扫描电子显微镜对所制备的P(AA-co-AM)水凝胶进行分析,考察了外界环境因素对P(AA-co-AM)水凝胶吸附性能的影响,探讨了P(AA-co-AM)水凝胶对亚甲基蓝(MB)和孔雀石绿(MG)的吸附动力学行为。结果表明,所制备的P(AA-co-AM)水凝胶具有清晰的三维网络结构,能够通过其表面的羧基和氨基残基与MB和MG相互作用。减小P(AA-co-AM)水凝胶的粒径、增大染料溶液的pH值、升高吸附温度均有利于P(AA-co-AM)水凝胶对MG吸附反应的进行;但适当降低吸附温度反而可以提高P(AA-co-AM)水凝胶对MB的吸附效果。P(AA-co-AM)水凝胶对MB和MG的吸附动力学过程符合准二级动力学模型(R2>0.990)和粒子内扩散模型(R3>0.804),吸附过程为化学吸附;吸附等温线符合Freundlich吸附等温模型(RF>0.993),通过拟合得到P(AA-co-AM)水凝胶对MB和MG的理论最大吸附量分别为602.7和575.0 mg/g,吸附过程更倾向于不均匀的多分子层吸附。在最优条件下,P(AA-co-AM)水凝胶对MB反复3次的脱附效率分别为78.18%、68.35%和59.34%。
生物模板法制备的PdPt合金纳米管用于检测H2O2
郭家旺, 刘琴, 栗大超, 林园, 王倩
2019, 47(11): 1794-1802  doi: 10.19756/j.issn.0253-3820.191457
[摘要]  (2) [HTML全文] (2) [PDF 3185KB] (2)
摘要:
利用烟草花叶病毒(TMV)外表面的拓扑结构以及均匀分布的精氨酸残基,基于生物模板法,合成了钯(Pd)纳米管,进一步通过溴离子(Br-)诱导的电置换方法合成了PdPt合金纳米管(TMV/PdPtNT)。TMV/Pd70Pt30NT的一维结构和管状结构使此材料具有高电化学活性的比表面积和良好的导电性。这些结构优势与PdPt双金属电子效应协同,提高了PdPt合金的催化活性。采用TMV/Pd70Pt30NT修饰丝网印刷电极(SPE/TMV/Pd70Pt30NT),检测H2O2的线性范围为8.8×10-7~1.0×10-3 mol/L,检出限为2.0×10-7 mol/L。本方法对H2O2的检测灵敏度达到493 A/(cm2·mol),高于Pd纳米管(TMV/PdNT)和商业Pt/C。
用于毛细管二维液相色谱的微纳样品转移技术
刘娅, 张博
2019, 47(11): 1803-1808  doi: 10.19756/j.issn.0253-3820.191490
[摘要]  (2) [HTML全文] (2) [PDF 1185KB] (1)
摘要:
亲水相互作用色谱(HILIC)与反相色谱(RPLC)是目前常用的二维液相色谱分离模式,但两种色谱模式存在流动相不兼容的问题,因而对二维液相色谱联用过程中的样品转移技术提出了较高的要求。本研究建立了一种可用于HILIC-RPLC二维液相色谱的样品转移技术,通过溶剂补充稀释和捕集柱富集的方法解决了二维液相色谱联用过程中溶剂不兼容的问题。通过对补充液的流速进行优化,可将第一维HILIC分离的有机相比例降至5%以下,实现高达95%的样品转移效率。将此技术应用于蛋白质酶解物的二维色谱分离,理论峰容量可达680,而且峰容量可随第一维采样频率的增加而增大,表明此技术可用于复杂样品的高分辨分离分析。
金属(氢)氧化物参与木质素微生物转化形成类胡敏酸的结构特征分析
王帅, 徐俊平, 陈厚孚, YIN Xin-Hua, 王楠
2019, 47(11): 1809-1815  doi: 10.19756/j.issn.0253-3820.191206
[摘要]  (2) [HTML全文] (2) [PDF 1768KB] (2)
摘要:
以木质素为碳源,并添加针铁矿、三羟铝石及δ-MnO2,采用液体摇瓶培养法培养混合菌株,基于扫描电子显微镜(SEM)和固态13C核磁共振波谱(CPMAS 13C-NMR)对110 d培养期间矿物-菌体残留物提取的类胡敏酸(HLA)进行结构分析。结果表明,针铁矿、三羟铝石和δ-MnO2参与木质素转化形成HLA的微观结构各不相同,形态分别为大小不一的片状、不规则且带有皱状边缘的球状以及表面凹凸不平、多褶皱的木耳状,由δ-MnO2参与形成的HLA颗粒间有聚集趋势;与木质素相比,3种(氢)氧化物参与形成的HLA品质均有所改善,脂族化和亲水化程度加强;与国际腐殖质协会(IHSS)推荐的胡敏酸(HA)相比,针铁矿更易促进HLA的疏水化程度,增强木质素的保护机制,使脂族化程度相对稳定,而δ-MnO2在提高HLA品质及亲水化程度方面更有优势;金属(氢)氧化物参与形成HLA的峰位及归属与秸秆还田土壤HA相似,但保留了木质素残余成分,部分芳香碳结构被O、N所取代,羧酸含量远低于IHSS推荐的HA。其中,由δ-MnO2参与形成的HLA分子中出现了醌基,表明δ-MnO2在促进木质素腐殖化作用方面优于针铁矿和三羟铝石,能够为腐殖质形成提供前体物质。
两种不同分离方法的唾液多肽组分析结果比较
孔祥怡, 杜建时, 徐金玲, 李水明, 王勇, 赵晴
2019, 47(11): 1816-1822  doi: 10.19756/j.issn.0253-3820.191363
[摘要]  (2) [HTML全文] (2) [PDF 977KB] (2)
摘要:
唾液多肽经Zip-Tip C18固相萃取和氧化石墨烯-磷酸镧纳米复合材料(LaGM)两种方法分离后,利用高分辨串联飞行时间质谱进行多肽鉴定,将重复两次的结果合并,比较两种方法的异同。利用Zip-Tip C18方法共检测到归属于38种蛋白质的545条序列特异肽段,而LaGM方法检测到了来源于44种蛋白质的359条序列特异肽段,其中二者重合的有116条肽段,归属于21种蛋白质。两种方法所得的肽段分布特征和优势肽段构成存在明显差异,Zip-Tip C18更多富集Submaxillary gland androgen-regulated protein 3B、Statherin和Salivary acidic proline-rich phosphoprotein 1/2等蛋白质的肽段,而利用LaGM方法可检测更多的来源于Histatin-1、Histatin-3和Protein S100-A8的肽段,考虑翻译后修饰,结论一致。以上结果表明,这两种方法对多肽的富集有一定偏好性,即多肽分离过程有可能导致肽段的特异性丢失。进一步分析发现,丢失肽段可能是检测到肽段的序列相关肽段、修饰相关肽段、所归属蛋白质的其它肽段或其它蛋白质的肽段,但序列相关肽段的几率更大。本研究表明,不宜用单一分离方法的结果代表整个多肽组,LaGM方法虽然检出肽段数目较少,但可以获取更多的降解蛋白质的信息。
胶体金免疫层析试纸法检测农产品中戊唑醇残留
许俊丽, 刘贝贝, 王玉龙, 李盼, 杨康, 吴勤, 蒋岚, 张皓然, 杨立飞, 张存政
2019, 47(11): 1823-1831  doi: 10.19756/j.issn.0253-3820.191361
[摘要]  (2) [HTML全文] (2) [PDF 1394KB] (1)
摘要:
利用纳米金标记高亲和、高特异性戊唑醇单克隆抗体,建立了戊唑醇免疫层析快速检测方法,通过裸眼观察可快速定性判断是否超过最大限量值(MRL),实现了样品现场快速筛查与精准定量分析,具有快速、精准、低成本的优点。以20 nm的胶体金颗粒标记抗戊唑醇单克隆抗体作为检测探针,分别将包被原Teb-OVA(0.3 mg/mL)和羊抗小鼠IgG抗体(1 mg/mL)包被于硝酸纤维膜(NC膜),形成检测线(T线)和质控线(C线),组装成的胶体金免疫层析检测试纸条裸眼观察的检出限为6.25 ng/mL(T线完全消线),可在15 min内实现小麦、黄瓜和甘蓝中戊唑醇的定性与半定量分析,分析结果与高效液相色谱质谱联用(LC-MS/MS)方法的检测结果一致。胶体金免疫检测方法特异性和准确性好,操作方便,重复性好,可满足现场快速筛查大量样品的需求。
超高效液相色谱-三重四极杆/复合线性离子阱质谱法测定血液中11种喹诺酮类药物残留
王春, 袁文峰, 顾传坤, 王长海, 马强
2019, 47(11): 1832-1841  doi: 10.19756/j.issn.0253-3820.191279
[摘要]  (2) [HTML全文] (2) [PDF 2043KB] (1)
摘要:
建立了检测血液中11种喹诺酮类药物残留的超高效液相色谱-三重四极杆/复合线性离子阱质谱方法。以正己醇、四氢呋喃和水形成的超分子溶剂为萃取溶剂,对血液样品中的喹诺酮类药物进行分散液液微萃取。采用单因素试验和正交试验考察了超分子溶剂组成、用量和涡旋时间等参数对萃取效率的影响。采用Waters ACQUITY UPLC BEH C18(50 mm×2.1 mm,1.7 μm)色谱柱分离,以乙腈-0.15%(V/V)甲酸为流动相梯度洗脱,在电喷雾正离子模式下,利用多反应监测-信息关联采集-增强子离子扫描复合模式进行定性定量分析。结果表明,11种喹诺酮类药物在各自线性范围内线性关系良好(R>0.998),检出限为0.1-0.8 μg/L,定量限为0.4-2.0 μg/L。在高中低3个加标水平下,11种喹诺酮类药物的回收率为70.8%-115.2%,相对标准偏差为3.0%-11.5%(n=6)。
固相萃取-气相色谱-质谱法同时测定黑臭水中15种邻苯二甲酸酯化合物
李新洪, 向垒, 黄裕宏, 莫测辉, 李彦文, 李慧, 蔡全英
2019, 47(11): 1842-1849  doi: 10.19756/j.issn.0253-3820.191276
[摘要]  (2) [HTML全文] (2) [PDF 1246KB] (1)
摘要:
建立了固相萃取-气相色谱-质谱(GC-MS)法同时测定黑臭水中15种典型PAEs化合物的高效分析方法。采用HP-5MS色谱柱分离,以电子轰击(EI)-选择离子模式(SIM)和基质标准曲线进行定量测定。最佳萃取条件为:取水样100 mL,调节pH值为3,过WondaSep C18萃取柱进行固相萃取,以6 mL甲醇-二氯甲烷(1:4,V/V)进行洗脱。在此条件下,15种PAEs的线性范围为0.05-2.0 mg/L(R2 >0.991),检出限为0.04~0.38 μg/L;在不同浓度基质加标(2和10 μg/L)条件下,各PAEs回收率在70%~115%之间,标准偏差为10%。以此方法测定实际黑臭水样中PAEs,总浓度为2.57~13.69 μg/L,加标(2 μg/L)回收率为62%~115%。
催化还原-管内固相微萃取-毛细管液相色谱系统用于二硝基芘同分异构体的分析
李轲, 王昱, 严勇, 赵蕾, 张东堂, 王亚楠, 郭广生, 汪夏燕
2019, 47(11): 1850-1856  doi: 10.19756/j.issn.0253-3820.191436
[摘要]  (1) [HTML全文] (1) [PDF 1698KB] (1)
摘要:
构建了催化还原-管内固相微萃取-毛细管液相色谱联用(CR-IT-SPME-CLC)体系,用于3种二硝基芘(DNP)同分异构体的快速分离分析。以Pt/Al2O3为催化剂,以甲酸铵为供氢体,在95℃的条件下,采用催化氢化的方法实现了3种DNP样品的高效还原。通过优化预聚合溶液组成,利用自制的毛细管旋转装置制备了还原氧化石墨烯均匀分布且渗透性良好的纳米材料共聚管内固相微萃取整体柱。优化了固相微萃取的解析液条件,实现了3种DNP还原产物二氨基芘的高效萃取,萃取效率可达82.48%~91.65%。以粒径为5 μm的C18为填料,采用高压匀浆填充法制备了毛细管色谱填充柱,并以此构建了毛细管液相色谱-激光诱导荧光检测(CLC-LIF)系统。通过优化色谱分离条件,在10 min内实现3种二氨基芘的完全分离。本方法操作简单、快速、灵敏,适合于硝基多环芳烃中DNP同分异构体的分析。
4-硝基苯甲酰氯柱前衍生-超高效液相色谱/质谱法测定烟叶中氨基酸
黄曼艳, 陈森林, 林云, 陶红, 阿文伟, 胡玉玲, 叶为民, 李攻科
2019, 47(11): 1857-1863  doi: 10.19756/j.issn.0253-3820.191334
[摘要]  (3) [HTML全文] (3) [PDF 1287KB] (1)
摘要:
建立了4-硝基苯甲酰氯柱前衍生、超高效液相色谱/质谱法测定烟叶中氨基酸的方法。样品经超声辅助提取后,提取液与4-硝基苯甲酰氯可快速发生衍生化反应。优化后的衍生化条件为:NH4HCO3-NH3·H2O缓冲溶液(pH=9.0),室温下振荡衍生1 min。此反应具有反应条件温和、衍生时间短等优点。通过优化多通道反应监测参数,进一步提高了方法的灵敏度。方法的线性相关系数R2在0.9951~0.9998之间,检出限为0.01~2.10 μg/L,加标回收率为81.7%~103.6%,相对标准偏差为0.5%~8.0%,具有良好的稳定性和精密度。采用本方法测定3种不同产地烟叶样品中氨基酸含量,结合多元统计分析方法进行分析,分类效果良好。
X射线荧光光谱法测定土壤样品中的氟
李小莉, 李庆霞, 安树清, 张勤, 郝国杰
2019, 47(11): 1864-1869  doi: 10.19756/j.issn.0253-3820.181796
[摘要]  (3) [HTML全文] (3) [PDF 834KB] (1)
摘要:
污染的土壤及水系沉积物中氟(F)具有长期积累效应,因此测定土壤中的F具有重要意义。F是超轻元素,激发效率低,荧光产额低,且在光路中易被吸收。为提高F测定的分辨率,改善信背比,本研究使用PX8晶体为分析晶体,比PX1晶体信背比提高近2倍。低原子序数元素X射线的强度在很大程度上取决于基体的组分,为减少吸收/增强效应对F测定的影响,仅采用35个土壤标准物质建立F的校准曲线,经谱线重叠干扰校正、基体效应校正,方法的线性关系良好(R2=0.978),测定限为50 μg/g。采用28个土壤样品验证方法的可靠性,结果表明,X射线荧光光谱法可满足土壤样品中F测定误差的要求。
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分析化学2019年第47卷第9期封面及目次
2019, 47(9): 0-0
[摘要]  (655) [HTML全文] (655) [PDF 3084KB] (655)
摘要:
评述与进展
基于糖基识别的糖蛋白传感器研究及应用
梁峻瑜, 童沛洪, 李建平
2019, 47(9): 1283-1292  doi: 10.19756/j.issn.0253-3820.191270
[摘要]  (55) [HTML全文] (55) [PDF 1574KB] (55)
摘要:
糖蛋白是一种结合蛋白质,其结构主要由糖和蛋白质的含量及其结合的肽键决定。糖蛋白种类繁多,根据其在医学领域的临床作用,可分为凝集素、激素、酶和免疫球蛋白。糖蛋白具有多种生物学功能,在医学和生物学领域具有重要意义。为了研究与糖蛋白相关的生物信息,有必要建立高灵敏度和高效识别的糖蛋白分析检测方法。糖蛋白的检测涉及分离纯化、结构分析和含量测定。常用的糖蛋白测定方法有质谱法、色谱-质谱联用法、表面等离子体共振法、酶联免疫吸附法等。近年来,糖蛋白传感器的研究和应用逐渐引起研究者的关注。本文简要总结了糖蛋白的分析方法,重点对基于糖基识别的糖蛋白生物传感器的研究和应用进行了综述,详细介绍了糖蛋白生物传感器,包括电化学传感器、光学传感器和质量传感器的原理和应用,并对糖蛋白传感器的未来发展方向进行了展望。
细胞周期分析新方法
方涵书, 郎明非, 孙晶
2019, 47(9): 1293-1301  doi: 10.19756/j.issn.0253-3820.191225
[摘要]  (63) [HTML全文] (63) [PDF 1727KB] (63)
摘要:
细胞周期是细胞生命活动的基本过程,对细胞周期的分析能更深入地了解疾病发生的本质。目前,分析细胞周期的方法以流式细胞术为主,主要是通过检测细胞内DNA含量和细胞周期特异性蛋白而分析细胞周期。随着分析技术的发展,细胞周期分析在图像分析、单细胞分析、减少样本量、提高通量等方面不断地提高和改进,近年出现了许多分析细胞周期的新方法,如成像流式细胞术、质谱流式细胞术、微流控技术、拉曼光谱法等,这些方法极大地丰富了细胞周期的检测方法,提高了细胞周期测量的精确度。本文对细胞周期的新分析方法进行了介绍,并对其发展方向进行了展望。
研究报告
碲钨酸盐磁性纳米复合材料选择性分离鸡蛋清中卵清蛋白
车峥, 岳诗雨, 吴南, 徐嘉蔚, 陈晴
2019, 47(9): 1302-1308  doi: 10.19756/j.issn.0253-3820.191249
[摘要]  (67) [HTML全文] (67) [PDF 1451KB] (67)
摘要:
将碲钨酸盐(Na6[TeW6O24]·22H20,TeW)通过静电作用负载到支状聚乙烯亚胺(PEI)修饰的磁性纳米粒子(MNP)表面,得到新型的基于多金属氧酸盐的复合材料(TeW@MNP),采用红外光谱、能谱、扫描电镜等对其进行表征。蛋白质吸附研究结果表明,该磁性纳米复合材料对卵清蛋白具有选择性吸附作用。考察了吸附时间、离子强度、洗脱剂种类和用量等对分离纯化效率的影响,在pH 4.0时,0.5 mg TeW@MNP对200 μL 100 μg/mL卵清蛋白的吸附效率为91.6%,最大理论吸附容量为373.4 mg/g,以0.1% SDS为洗脱剂时,对卵清蛋白的洗脱效率为98.1%。SDS-PAGE实验表明,采用此复合材料可成功地从卵清样品中分离出纯度较高的卵清蛋白。本研究以TeW@MNP复合物为固相萃取剂,建立了从鸡蛋清中分离纯化卵清蛋白的方法,拓宽了多金属氧酸盐的应用范围。
限域石英纳米孔道实时监测点击化学反应
芦思珉, 于汝佳, 龙亿涛
2019, 47(9): 1309-1313  doi: 10.19756/j.issn.0253-3820.191333
[摘要]  (49) [HTML全文] (49) [PDF 1263KB] (49)
摘要:
点击化学反应具有反应条件温和、高区域选择性等优点,被广泛应用于材料科学、药物科学、生物化学等研究领域。在单颗粒水平上,实时监测点击化学反应过程有助于揭示反应的各向异性及反应机理。本研究以具有电化学限域效应的石英纳米孔道作为传感器,对单个金纳米颗粒(AuNPs)上的点击化学反应进行了实时动态监测。在电渗流的驱动下,炔基化合物修饰的AuNPs进入孔道内部,在Cu+的催化下,AuNPs表面的炔基与金层上的叠氮基团发生点击化学反应,因此,AuNPs在孔道端部的滞留时间增长。相比于未发生点击化学反应时,反应过后"体积排阻效应"造成的阻断电流频率变大,阻断时间明显增长。因此,基于限域石英纳米孔道的分析方法为在单颗粒水平上实时动态监测化学反应提供了新的研究思路。
基于硫化镉量子点-二氧化钛复合材料的Hg2+光电化学生物传感器研究
郑姗, 刘洋, 陈飘飘, 邢怡晨, 张伟波, 施娅颖, 黄朝表
2019, 47(9): 1314-1320  doi: 10.19756/j.issn.0253-3820.181818
[摘要]  (50) [HTML全文] (50) [PDF 2143KB] (50)
摘要:
以硫化镉量子点-二氧化钛(CdS QDs/TiO2)复合材料作为光电转换单元,构建了汞离子(Hg2+)光电化学(PEC)生物传感器。将两种不同带隙无机半导体CdS QDs和TiO2偶联以提高电极的性能,当用特定波长的光激发CdS QDs时,处于价带(VB)的电子(e-)跃迁至导带(CB),并在价带上产生空穴(h+)。由于TiO2的导带低于CdS QDs,激发态电子跃迁至TiO2,导致电子-空穴对(e--h+)的空间分离,有效抑制了它们的复合,从而提高了光电转换效率。利用两条互补的短链DNA构建了Hg2+传感器,其中一条富含T碱基的DNA单链因与Hg2+特异性结合形成T-Hg2+-T结构,无法与金纳米粒子标记的另一条DNA单链配对,进而抑制光电流的下降,实现了对Hg2+的灵敏检测。本方法的线性范围为1.0×10-10~1.5×10-7 mol/L,检出限为6.0×10-11 mol/L (S/N=3),灵敏度高,选择性好。
几何构型对平面混沌式微混合器混合性能的影响
刘赵淼, 赵晟, 王文凯, 李梦麒, 逄燕, 殷参, 徐迎丽
2019, 47(9): 1321-1329  doi: 10.19756/j.issn.0253-3820.191275
[摘要]  (123) [HTML全文] (123) [PDF 2879KB] (123)
摘要:
微混合器作为实验室芯片(LOC)和微全分析系统(μTAS)的重要组成部分,被广泛应用于生物分析和化学合成等领域,大多用于分析检测系统中的前处理部分,实现检测样本与试剂的充分混合,提升检测精度和效率。本研究设计了一种在五边形混合腔内布置窄缝和障碍物的新型平面被动式微混合器,充分利用流体的射流特性及挡板成涡原理,强化流体扰动,打破流体流动的层流状态,可有效地促进流体混合。通过高速摄影和Micro-PIV系统相结合,验证了数值模拟的准确性,总结了在不同雷诺数(Re)下微混合器的流动特性及混合机理。在综合考虑混合强度和压降的前提下,分析了窄缝宽度、混合腔形状、障碍物形状对微混合器混合性能及流动特性的影响。结果表明,窄缝宽度的缩小可显著提升混合强度,实现高效混合;当Re ≤ 5和Re ≥ 20时,经过优化后的五边形混合腔微混合器与四边形混合腔微混合器相比,由于引入了渐扩结构,可实现在压降减小的同时提升混合强度;当Re ≥ 20时,工字形挡板和凹槽挡板引起的混合强度优于矩形挡板。本研究结果为微流控和微全分析前处理部分中具有高效混合功能的微混合器的设计和开发提供了参考。
分子印迹光子晶体凝胶膜可视化检测葡萄酒中邻氨基苯甲酸甲酯
吴伟珍, 黄梦霞, 黄庆达, 吕彩华, 赖家平, 孙慧
2019, 47(9): 1330-1336  doi: 10.19756/j.issn.0253-3820.191087
[摘要]  (47) [HTML全文] (47) [PDF 2150KB] (47)
摘要:
邻氨基苯甲酸甲酯(Methylanthranilate,MA)是我国禁止在葡萄酒中添加的香料,对MA测定是葡萄酒中重要的质控环节。因此,开发快速检测葡萄酒中违禁香料的方法具有重要的实际意义。本研究利用分子印迹技术与光子晶体技术相结合,以MA为模板分子、甲基丙烯酸(MAA)为功能单体、甲基丙烯酸乙二醇酯(EGDMA)为交联剂,在60℃加热条件下引发聚合,去除光子晶体模板和洗脱印迹分子后得到反蛋白石结构分子印迹光子晶体凝胶膜。研究结果表明,此印迹凝胶膜对MA分子有较好的选择性,在分子识别过程中MA印迹凝胶膜的Bragg衍射峰位置随着MA浓度的增大而发生红移,达到平衡状态的时间为6 min,且偏移值(Δλ)与MA的浓度(C)在0.1~10.0 mmol/L范围内有良好的线性关系,检出限为31 μmol/L,可实现重复循环检测使用。此外,在检测不同浓度印迹分子时,肉眼能够观察到印迹凝胶膜颜色的变化。此智能型凝胶膜可望用于葡萄酒中MA的可视化快速检测。
便携式血糖仪检测汞离子
石维平, 蔡杰, 杨雅妮, 罗欢欢, 刘冰倩, 付秋平
2019, 47(9): 1337-1343  doi: 10.19756/j.issn.0253-3820.191311
[摘要]  (553) [HTML全文] (553) [PDF 1970KB] (553)
摘要:
利用T-Hg2+-T错配对汞离子(Hg2+)的特异性识别,以Fe3O4纳米磁珠(Fe3O4 nano-magnetic beads,MB)为反应平台,便携式血糖仪(Portable blood glucose meter,PGM)为检测手段,构建了一种简便灵敏的Hg2+检测方法。采用柠檬酸钠还原法制备金纳米颗粒(Gold nanoparticle,AuNPs),其表面用末端巯基化且富含胸腺嘧啶(T)的寡核苷酸探针(S1)和葡萄糖氧化酶(Glucose oxidase,GOx)修饰。在Hg2+存在下,功能化AuNPs通过T-Hg2+-T配对被捕获到富T探针(S2)修饰的MB上,AuNPs表面的GOx将葡萄糖(Glucose,Glu)氧化成葡萄糖酸和H2O2,使反应液中Glu含量降低,由PGM定量检测Glu含量。优化得到最佳实验条件:S2与GOx体积比为1:3,Hg2+反应时间为2 h,Glu水解时间为1 h。在最优条件下,Hg2+浓度在0.05~8.00 nmol/L范围内,体系PGM响应与的Hg2+浓度对数呈良好的线性关系,检出限为0.02 nmol/L (3σ)。实际水样中Hg2+的加标回收率为97.8%-113.7%,相对标准偏差为0.2%-1.3%,可以满足实际水样中Hg2+的检测要求。
利用单颗粒气溶胶质谱仪分析细菌气溶胶颗粒
曾真, 喻佳俊, 刘平, 黄福桂, 陈颖, 黄正旭, 高伟, 李梅, 周振, 李磊
2019, 47(9): 1344-1351  doi: 10.19756/j.issn.0253-3820.191202
[摘要]  (46) [HTML全文] (46) [PDF 2081KB] (46)
摘要:
大气中悬浮的活性生物气溶胶通过人的呼吸系统进入人体内,会对人体的健康造成一定影响,因此活性生物气溶胶的检测极其重要。近年来,越来越多的研究尝试将单颗粒气溶胶质谱(SPAMS)技术应用于大气生物气溶胶监控领域。本研究利用SPAMS对13株已知菌株进行分析检测发现,不同活性细菌气溶胶的单细胞谱图之间具有较高的一致性,因此较难对菌株进行鉴定。但是,活性细菌气溶胶的常见峰与大气其它细颗粒的特征峰有较大差异,如活细菌气溶胶存在m/z 30、70、72、74、86、88、110和120等氨基酸碎片离子峰,以及m/z-26、-42、-79、-97和-159等氰酸和磷酸盐离子峰。进一步对外场大气气溶胶进行检测发现,上述负离子峰较稳定,可作为细菌气溶胶的特征峰,实现快速在线识别活性细菌气溶胶的目的。
基于组合式微流控芯片的双核液滴制备方法研究
王蒙, 朱丽, 肖纳, 季成炜
2019, 47(9): 1352-1358  doi: 10.19756/j.issn.0253-3820.191347
[摘要]  (46) [HTML全文] (46) [PDF 3249KB] (46)
摘要:
构建了一种基于微型接头组合毛细管的微流控芯片用于双核液滴的制备。T型微流控芯片由T型接头及玻璃毛细管组合而成。此微流控芯片可生成高通量、高均匀度的液滴,且无需对通道进行疏水或亲水化处理即可生成水包油型(O/W)或油包水型(W/O)液滴,芯片可重复利用,可靠性高。利用COMSOL建立三维仿真模型,对T型接头内部圆截面通道生成液滴过程进行了仿真。采用T型微流控芯片,通过改变连续相流量及分散相流量,得到了高通量、高均匀度的W/O型液滴。十字型微流控芯片由十字型接头及玻璃毛细管组合而成,利用十字型微流控芯片生成了两种不同颜色排列的W/O型液滴。在此基础上,利用十字型-T型组合微流控芯片,通过调节外相流体流量对双色液滴进行包裹,制备得到水包油包水型(W/O/W)双核液滴。本研究提供了一种无需专业设备即可在短时间内简便、低成本地生产双核液滴的方法。
直链烷烃在质子转移反应质谱中的裂解规律研究
孙运, 杨茹, 孙传强, 刘海培, 汪曣, 蒋学慧
2019, 47(9): 1359-1365  doi: 10.19756/j.issn.0253-3820.191221
[摘要]  (548) [HTML全文] (548) [PDF 1506KB] (548)
摘要:
通过自制的液体进样装置,利用质子转移反应质谱(Proton-transfer-reaction mass spectrometry,PTR-MS)对10种直链烷烃(C6~C15)的高纯标准品进行了检测。实验结果表明,直链烷烃在PTR-MS中与H3O+反应产生了碎片离子,其分布特征类似于电子轰击源(Electron ionization,EI)。质谱分析表明,主要裂解产物为一系列[CiH2i+1]+、[CiH2i-1]+和[CiH2i-3]+i ≥ 3)离子。实验中未观测到质子化离子[M+H]+,而[M-H]+离子和其它碎片离子的出现,表明直链烷烃的质子化离子形成后即发生脱氢或者直接裂解。研究还发现,碎片离子的相对丰度受E/NE为电场强度,N为气体分子数密度)值的影响较大。在80~170 Td范围内,随着E/N值升高,质荷比较大的碎片离子的相对丰度率先降低,直至信号低于检出限而无法被检测;质荷比较小的碎片离子(如[C4H9]+m/z 57)、[C3H7]+m/z 43)等)的相对丰度呈现先升高后降低的趋势,而碎片离子[C3H5]+m/z 41)的相对丰度一直呈上升趋势。实验结果表明,较大质荷比的碎片离子在高E/N值条件下会发生二次裂解,逐级生成质荷比更小的碎片离子。
基于锰掺杂硫化锌/铕(Ⅲ)纳米复合材料检测环境水体中的氟离子
孙晓杰, 苗艳明, 吕金枝, 罗士清, 王瑞瑞, 闫桂琴
2019, 47(9): 1366-1372  doi: 10.19756/j.issn.0253-3820.181654
[摘要]  (46) [HTML全文] (46) [PDF 2914KB] (46)
摘要:
设计并构建了利用锰掺杂硫化锌量子点(Mn-ZnS QDs)的室温磷光(RTP)特性检测氟离子(F-)的光学传感体系。在此体系中,铕离子(Eu3+)与Mn-ZnS QDs结合形成纳米复合材料,QDs相互靠近发生的能量转移使室温磷光猝灭。在上述体系中加入F-后,F-与Eu3+强的配位竞争瓦解了聚集态的QDs,磷光逐渐恢复,根据不同浓度F-下磷光恢复程度,实现F-的痕量测定。本方法基于磷光传感方式,避免了复杂环境基质中背景荧光和散射光的干扰,操作简便,灵敏度高。本方法检出限为0.05 mg/L,线性范围为0.2~20.0 mg/L,环境水样中F-加标回收率为94%~106%。本研究为环境水体中F-的高效检测提供了方法。
基于金纳米颗粒的表面等离子体共振效应可视化检测Cr3+
张滕, 仲逸涵, 张守婷, 党昕宇, 卢小泉
2019, 47(9): 1373-1381  doi: 10.19756/j.issn.0253-3820.191306
[摘要]  (42) [HTML全文] (42) [PDF 2511KB] (42)
摘要:
建立了一种基于柠檬酸修饰的金纳米颗粒(CA-AuNPs)高选择性可视化检测水中痕量Cr3+的方法。用原位还原法在不同pH条件下制备CA-AuNPs,加入痕量Cr3+后,Cr3+与AuNPs表面的柠檬酸根发生螯合作用,使CA-AuNPs发生定向团聚。不同pH条件下制备的CA-AuNPs体系均可发生肉眼可见的颜色变化,由红色变为灰色或无色,加入其它金属离子(Na+、Ca2+、Co2+、Zn2+、Cu2+、Fe2+、Mg2+、Al3+、Fe3+)则无明显的变化。pH=6的条件下合成的CA-AuNPs最稳定,性能最佳,裸眼比色法的检出限为1.0×10-5 mol/L,紫外-可见吸收光谱法的检出限为40.7 nmol/L,低于国家生活饮用水卫生标准的限量值。建立的基于CA-AuNPs体系的可视化传感器检出限低,选择性好,在药物分析、临床诊断和环境监测等领域具有良好的应用前景。
电感耦合等离子体串联质谱准确测定软磁铁氧体粉料中的有害和掺杂元素
符靓, 施树云, 马俊才
2019, 47(9): 1382-1389  doi: 10.19756/j.issn.0253-3820.191232
[摘要]  (48) [HTML全文] (48) [PDF 1517KB] (48)
摘要:
提出了在电感耦合等离子体串联质谱(ICP-MS/MS)的MS/MS模式下利用混合反应气消除软磁铁氧体粉料分析中质谱干扰的新策略。选择HNO3-HCl为混合消解试剂,软磁铁氧体粉料样品经微波消解后,采用ICP-MS/MS测定有害元素Na、Mg,以及掺杂元Al、K、Ti和Co。采用混合反应气NH3/He/H2,在MS/MS模式下通过质量转移法和原位质量法消除干扰。研究结果表明,所有分析元素均获得了低背景等效浓度和高灵敏度测定,检出限分别为17 ng/L (Na)、3.1 ng/L (Mg)、5.4 ng/L (Al)、11 ng/L (K)、0.64 ng/L (Ti)和0.53 ng/L (Co)。利用扇形磁场电感耦合等离子体质谱(SF-ICP-MS)对所建立的方法进行评价,在95%置信水平上,两种分析方法的测定值无显著差异,表明所建立的方法准确可靠。本方法简单快速,可无干扰地测定软磁铁氧体粉料中的Na、Mg、Al、K、Ti、Co,为软磁铁氧体粉料中有害和掺杂元素的质量控制提供了新的技术手段。
激光剥蚀-电感耦合等离子体质谱定量分析单细胞中的银纳米颗粒
付东旭, 郑令娜, 刘金辉, 汪冰, 竺云, 王萌, 丰伟悦
2019, 47(9): 1390-1394  doi: 10.19756/j.issn.0253-3820.191283
[摘要]  (43) [HTML全文] (43) [PDF 1084KB] (43)
摘要:
采用激光剥蚀-电感耦合等离子体质谱技术(Laser ablation-inductively coupled plasma-mass spectrometry,LA-ICP-MS),建立了定量分析单细胞中银纳米颗粒(AgNP)的方法。利用喷墨打印机制备出与细胞基体相似的皮升级液滴,作为单细胞定量标准,再利用LA-ICP-MS定量分析暴露AgNP的小鼠巨噬细胞。结果表明,95个单细胞中AgNP含量为19.1~1682 fg,呈对数正态分布,平均值为(166±188) fg,与酸消解分析得到的细胞群体AgNP平均含量((175±2) fg)相符。LA-ICP-MS在单细胞分析方面具有巨大潜力,有望进一步应用于单细胞水平的金属纳米颗粒的生物效应和安全性研究。
质子化壳聚糖功能性金纳米搅拌棒吸附萃取-离子色谱法测定乳制品中的亚硝酸盐及硝酸盐
刘海霞, 狄婧, 饶红红, 郑艳萍, 郭金鑫, 赵国虎
2019, 47(9): 1395-1401  doi: 10.19756/j.issn.0253-3820.191277
[摘要]  (46) [HTML全文] (46) [PDF 1599KB] (46)
摘要:
以刻蚀不锈钢丝为基体,采用化学沉积法在其表面制备金纳米粒子(AuNPs),再利用自组装技术将壳聚糖(CTS)修饰于AuNPs上,并对其进行质子化改性,制备了一种以质子化壳聚糖功能化AuNPs为涂层的固相萃取搅拌棒(PCTS/AuNPs-SBSE),结合离子色谱法(IC),建立了乳制品中亚硝酸盐和硝酸盐的测定方法。优化了萃取温度、溶液pH值、萃取时间以及解析溶剂和时间。PCTS/AuNPs-SBSE-IC法测定亚硝酸盐和硝酸盐的线性范围分别为0.005~0.5 mg/L和0.02~5.0 mg/L,相关系数为0.9985和0.9988,检出限为1.2 μg/L和6.7 μg/L (S/N=3),富集倍数为22-25倍,RSD为2.6%-7.2%(n=5)。在实际样品分析中,加标回收率为84.7%-100.4%,RSDs在2.8%-8.5%(n=3)之间。结果表明,本方法简单、灵敏、选择性好,可用于乳制品中硝酸盐和亚硝酸盐的富集检测。
大肠杆菌胞内代谢物组学分析样品前处理条件优化
李阳, 王继彤, 刘晓露, 田静, 贾铮, 肖志明, 樊霞
2019, 47(9): 1402-1410  doi: 10.19756/j.issn.0253-3820.191172
[摘要]  (48) [HTML全文] (48) [PDF 1689KB] (48)
摘要:
建立了适用于大肠杆菌胞内代谢物组学分析的样品前处理条件。大肠杆菌菌体细胞采用冷冻盐水(0.85% NaCl,-80℃预冷15 min)进行猝灭,猝灭后的菌体细胞经过真空冷冻干燥,再通过液氮冷冻研磨结合超声裂解的方式通透细胞膜,最后采用冷甲醇-水(MeOH-H2O,1:1,V/V,4℃)提取胞内代谢物。分别采用流式细胞术检测和OD值回收率从单细胞水平和整体水平评价猝灭溶剂对大肠杆菌细胞膜损伤影响。结果表明,采用冷冻盐水猝灭大肠杆菌细胞损伤率小于5%。采用液相色谱-飞行时间质谱(T3和Hilic 2种色谱分离结合ESI±扫描模式)检测结果中低碰撞能量提取出的峰数量和总离子强度评价了3种细胞通透方式和4种提取溶剂组合的胞内代谢物提取效果。结果表明,冷冻研磨结合超声裂解通透细胞膜、冷甲醇-水提取代谢物测得的代谢物数量最多(≥ 105),并且总离子强度在最优范围(106~107)内。本研究采用冷冻干燥、冷冻研磨和超声萃取相结合的代谢物提取方式,有效促进了细胞膜裂解,提高了代谢物提取效率。本研究建立的前处理条件适用于大肠杆菌胞内代谢物组学分析。
瓜子壳作为新型木质电喷雾材料的分析性能研究
刘喆, 郭云龙, 许庆轩, 刘淑莹
2019, 47(9): 1411-1418  doi: 10.19756/j.issn.0253-3820.181712
[摘要]  (52) [HTML全文] (52) [PDF 1917KB] (52)
摘要:
建立了一种简单经济实用的电喷雾质谱技术(ESI-MS),利用一次性前端削尖的瓜子壳承载样品,并使其离子化。采用瓜子壳蘸取样品溶液,或通过移液器将样品加入到瓜子壳的凹槽中。瓜子壳的尖端角度在60°~90°范围内,瓜子壳尖端与质谱仪入口之间的距离在2-3 mm范围内,关闭所有去溶剂化气体,在尖端施加3.5-4.0 kV高压后,可获得理想的质谱效果。实验结果表明,这种新技术适用于多种样品的分析,包括木质素、人参皂苷、氨基酸和蛋白质等。将其与传统电喷雾和牙签木尖喷雾进行对比,在检测木质素类物质和人参皂苷及蛋白质分子时,瓜子壳木尖喷雾相较于其它两种电离方式效果更佳。本方法还可分析一些不能通过传统的电喷雾技术直接分析的样品,如固体粉末样品等。在本研究中,参照ESI的单针进样方式设计了一种可连续进样的装置,利用此装置对人参粉末进行在线提取,获得持续稳定的总离子流图,并得到了十分丰富的质谱信息。
对硫磷纳米抗体筛选及分子识别机制研究
张玉琪, 张瑾如, 王锋, 李家冬, 司睿, 吕丽珊, 沈玉栋, 王弘, HAMMOCK Bruce D, 孙远明
2019, 47(9): 1419-1426  doi: 10.19756/j.issn.0253-3820.181772
[摘要]  (42) [HTML全文] (42) [PDF 1638KB] (42)
摘要:
对硫磷是一种广谱的有机磷酸酯类杀虫、杀螨剂,毒性极强,可对环境和人类健康造成严重危害。尽管我国已禁止使用对硫磷,但仍存在违禁使用现象,加强对其监测十分必要。纳米抗体是已知最小的与抗原结合的片段(15 kDa),来源于骆驼科动物体内重链抗体的可变区,具有稳定性强、灵敏度高、易表达、水溶性好等特性。本研究基于噬菌体展示技术构建了抗对硫磷纳米抗体库,其库容为2.41×107 cfu/mL,经抗原-抗体固相亲和筛选及噬菌体酶联免疫法(Phage ELISA)鉴定,获得5种抗对硫磷纳米抗体VHH1、VHH6、VHH13、VHH21和VHH24。以结合能力最强的VHH1为基础,采用同源建模和分子对接技术探讨VHH1与对硫磷分子的识别机制,发现VHH1与对硫磷存在氢键和疏水间分子作用力,关键氨基酸是Ser60、Lys104、Phe105、Gly106和Arg107。本研究为抗体的进化改造和半抗原的设计提供了新思路。
铅离子功能核酸比色生物传感器的构建及应用
李宸葳, 林晟豪, 杜再慧, 孙春燕, 许文涛
2019, 47(9): 1427-1432  doi: 10.19756/j.issn.0253-3820.191217
[摘要]  (49) [HTML全文] (49) [PDF 1649KB] (49)
摘要:
构建了铅离子(Pb2+)功能核酸比色生物传感器,用于可视化检测水中Pb2+。利用GR-5脱氧核酶对Pb2+特异性识别,对底物链切割,同时通过巧妙的核酸设计,将GR-5脱氧核酶的切割产物与显色模板结合形成G-四链体,其中显色模板主要包括与切割产物核酸的序列互补区、富含鸟嘌呤的G四链体形成区以及连接二者的间隔臂。在Pb2+存在时,GR-5脱氧核酶的底物链被识别、切割并释放,此切割产物与显色模板结合,并转化成G-四链体,由于G-四链体在特定条件下具有类过氧化物酶活性,可催化H2O2和3',3',5,5'-四甲基联苯胺(TMB)显色,基于此构建了Pb2+功能核酸比色生物传感器。优化的实验条件为:GR-5脱氧核酶的底物链和酶链最优配比1:1,切割时间3 min,显色模板浓度5 μmol/L,最适TMB用量50 μL。本传感器检测Pb2+的线性范围为25 nmol/L~2.5 μmol/L,线性关系为y=0.039x+0.3486(R=0.9904),检出限为10.1 nmol/L (3σ),用于自来水中Pb2+的检测,加标回收率为98.2%~115.5%。本方法具有灵敏度高、特异性强、操作简单等优点,具有良好的应用前景。
乙二胺四乙酸二钠用于沉积物酸溶相中高精度硼同位素测定方法研究
杨剑, 马云麒, 李兴意, 刘玉秀, 韩风清, 张艳灵, Syed Asim Hussain, 李海军
2019, 47(9): 1433-1439  doi: 10.19756/j.issn.0253-3820.191113
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摘要:
采用传统的酸溶法进行沉积物样品(包括粘土样品或碳酸盐等样品)硼同位素测定的前处理过程中,酸通常会溶解出样品中大量Ca2+、Fe3+、Mg2+、Al3+等金属离子以及稀土元素。由于前处理过程中溶出的硼只有在碱性环境中才能被硼特效树脂有效地吸附,而大量共存的Ca2+、Fe3+、Mg2+、Al3+等金属离子在碱性条件下会产生难溶于水的氢氧化物沉淀,进而会造成硼的丢失和同位素分馏。本研究在沉积物酸溶相样品中加入适量EDTA-2Na饱和溶液,再将样品溶液调成碱性,能有效抑制沉淀的产生。用氨水淋洗吸附后的硼特效树脂,并延长样品电离时间,能有效降低EDTA-2Na对硼同位素测定的干扰,从而达到样品中硼元素的高效提取和硼同位素组成的准确测定。结果表明,样品加入EDTA-2Na饱和溶液后硼的回收率可达到95%以上。同时,经过处理后的NIST SRM 951硼酸标准样品的11B/10B比值在4.05146~4.05628之间;三亚沉积物、大柴旦湖心沉积物和大柴旦湖心晶间卤水沉积物的硼同位素组成(δ11B)分别为+17.64‰、-5.74‰和+1.8‰。本方法可满足沉积物样品(如粘土沉积物、碳酸盐沉积物、黄土、古土壤等样品)酸溶相中硼同位素组成高精度测定的要求,为此类样品的高精度硼同位素测定提供了一种简单、低干扰的前处理方法。