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分析化学 2021年第49卷第11期 封面及目次
2021, 49(11): 0-0
[摘要]  (57) [HTML全文] (57) [PDF 16959KB] (9)
摘要:
特约来稿
原子层沉积技术在电分析化学中的应用研究进展
刘金正, 张立学
2021, 49(11): 1767-1778  doi: 10.19756/j.issn.0253-3820.210481
[摘要]  (48) [HTML全文] (48) [PDF 6102KB] (27)
摘要:
电化学分析技术在生物活性分子和气体的高灵敏检测领域获得了广泛应用,但高性能电分析用电极材料的可控制备仍然是一个极具挑战性的难题。原子层沉积技术可通过连续的自限制性半反应实现薄膜材料和纳米材料的精准制备,为高性能的电分析用电极材料的制备提供了一种新颖简单、精细可控的方法。本文概括了原子层沉积技术的原理和特点,着重评述了原子层沉积技术在电化学检测生物分子和气体分子领域的应用进展,并对原子层沉积技术在电分析化学领域的应用前景进行了展望。
评述与进展
基于微流控系统的单细胞代谢物分析技术的研究进展
张乃倩, 方群
2021, 49(11): 1779-1791  doi: 10.19756/j.issn.0253-3820.210636
[摘要]  (41) [HTML全文] (41) [PDF 4967KB] (6)
摘要:
由于细胞之间存在异质性,单细胞水平的代谢物分析可为复杂生物系统的研究提供更丰富的信息。微流控系统可在微米级结构内对流体进行操纵,其微结构尺度与细胞大小接近,非常适合进行单细胞分析。本文对基于微流控系统的单细胞代谢物分析技术的进展进行了综述,根据分析中所采用检测方法的不同,分别详细介绍了基于荧光显微成像、激光诱导荧光、电化学、质谱、化学发光和传感检测技术的微流控单细胞代谢物分析系统及其应用研究。
药品、环境和食品中马兜铃酸分析检测方法的研究进展
张朝辉, 周娜姣, 刘星, 陈应庄, 郭宾, 马铭, 陈波
2021, 49(11): 1792-1803  doi: 10.19756/j.issn.0253-3820.201455
[摘要]  (40) [HTML全文] (40) [PDF 3185KB] (3)
摘要:
马兜铃酸(Aristolochic acids,AAs)是广泛存在于马兜铃科植物中的一类硝基菲类化合物,因其具有不可逆转的肾脏毒性,被国际癌症研究机构列为I级致癌物。马兜铃酸的分析检测方法对马兜铃酸肾病、巴尔干地方性肾病和慢性肾病致病机理的探索和防治等具有重要意义。本文对目前马兜铃酸的常用检测方法进行了概述和比较,重点阐述了高效液相色谱法(HPLC)、液相色谱-质谱联用法(LC-MS)在马兜铃酸分析检测中的相关应用及其最新研究进展,探讨了马兜铃酸检测中存在的问题和面临的挑战,并对其未来发展方向进行了展望。
碱性磷酸酶活性荧光检测方法的研究进展
赵丹, 马逍, 李娜, 王芳, 陈传霞, 孙健
2021, 49(11): 1804-1815  doi: 10.19756/j.issn.0253-3820.210654
[摘要]  (37) [HTML全文] (37) [PDF 4395KB] (4)
摘要:
碱性磷酸酶(Alkaline phosphatase,ALP)广泛存在于各种哺乳动物的组织内,可催化磷酸酯基团的水解反应,是多种疾病临床诊断的重要标记物,对ALP的选择性灵敏检测以及在生物体中的成像分析,在人体健康、临床诊断和环境分析等领域均具有重要的研究意义。荧光方法具有操作简单、非侵入、原位检测和实时成像等优点而备受关注。ALP荧光检测方法的响应机制主要包括基于磷酸化底物和产物分子的直接荧光差异、基于金属离子与磷酸化合物作用介导、基于酶解产物驱动原位荧光反应、基于荧光内滤效应、基于荧光共振能量转移等。本文系统评述了近年来荧光方法在ALP活性检测中的最新研究进展,并对其发展趋势和应用前景进行了展望。
仪器装置与实验技术
带逆流进气结构的微型氦离子化检测器研究
刘启勇, 冯飞, 陈泊鑫, 赵阳洋, 赵斌
2021, 49(11): 1816-1823  doi: 10.19756/j.issn.0253-3820.210470
[摘要]  (35) [HTML全文] (35) [PDF 5114KB] (0)
摘要:
基于微机电系统(Micro-electro-mechanical system,MEMS)技术设计并制作了带有逆流进气结构的微型氦离子化检测器。稳态流场仿真结果表明,逆流进气结构在激发电极对之间形成一个高气压的"准零流速区",即激发电极之间包含高密度的稳定的氦原子,这有利于激发稳定的氦等离子体,避免了等离子体抖动造成的基线噪声。所制作的微型氦离子化检测器的测试结果表明,在由逆流进气结构所形成的高气压的"准零流速区"内激发并形成了稳定的氦等离子体区,与瞬态等离子体仿真结果一致,并且基线噪声低于6 μV。采用商业JN.SE-30色谱柱,此检测器成功检测到了体积浓度为0.0001%的甲苯和乙苯,证明其具有较低的检出限。
研究报告
腺苷稳定的铜簇荧光探针检测三价金离子和半胱氨酸
谢晨霞, 曾超, 庄欠粉, 王勇
2021, 49(11): 1824-1833  doi: 10.19756/j.issn.0253-3820.210619
[摘要]  (32) [HTML全文] (32) [PDF 6151KB] (0)
摘要:
基于腺苷稳定铜簇在三价金离子(Au (Ⅲ))作用下发生荧光猝灭,而加入半胱氨酸后其荧光恢复的原理,构建了一种荧光"开-关"式传感器,并对Au (Ⅲ)和半胱氨酸进行了检测。此腺苷稳定铜簇的荧光传感器检测Au (Ⅲ)的线性范围为0.05~10 μmol/L,检出限为0.02 μmol/L;基于腺苷稳定铜簇/Au (Ⅲ)的荧光传感器检测半胱氨酸的线性范围为5~60 μmol/L,检出限为1.6 μmol/L。研究结果表明,Au (Ⅲ)猝灭腺苷稳定铜簇荧光主要归因于超放大静态猝灭效应,而半胱氨酸增强其荧光主要是由于半胱氨酸与Au (Ⅲ)发生络合反应而导致荧光铜纳米簇/Au (Ⅲ)中的Au (Ⅲ)移除。此荧光传感器具有良好的选择性,用于实际水样中Au (Ⅲ)和药物中半胱氨酸的检测,效果良好。
金属有机框架固定化乙酰胆碱酯酶传感器用于检测草甘膦
林京宇, 姜信欣, 余嘉睿, 魏小平, 李建平
2021, 49(11): 1834-1844  doi: 10.19756/j.issn.0253-3820.211095
[摘要]  (33) [HTML全文] (33) [PDF 5056KB] (1)
摘要:
构建了一种基于金纳米花(Gold nanoflower,GNF)及金属有机框架(Metal organic framework,MOF)固定乙酰胆碱酯酶(Acetylcholinesterase,AChE)的电化学生物传感器,用于草甘膦的高灵敏检测。首先,在玻碳电极(GCE)表面生成Nafion-Teflon聚合物膜,通过电沉积得到分散性良好的GNF;将对氨基苯硫酚(4-Aminophenol,4-ATP)自组装于GNF表面,然后通过酰胺键与4-ATP的作用将AChE固定在电极上。在含有AChE和4-ATP功能化金纳米粒子(Au@4-ATP)的溶液中采用电聚合法形成MOF,固载更多的AChE,制备得到AChE传感器(MOF/AChE/GNF/GCE)。考察了此传感器的催化活性,基于草甘膦对AChE催化碘化硫代乙酰胆碱水解的抑制作用,采用伏安法间接测定草甘膦。在5.0×10-16~1.0×10-10 mol/L浓度范围内,草甘膦浓度对数值与差分脉冲伏安法(Differential pulse voltammetry,DPV)的电流响应呈良好的线性关系,检出限为1.3×10-16 mol/L (S/N=3)。结果表明,本方法克服了常规MOF固定酶方法中酶固载量低、易聚集、活性差以及MOF本身导电性差等缺点,具有高的灵敏度。将此传感器用于蔬菜中草甘膦的测定,结果令人满意。
一种用于检测硫化氢的新型异长叶烷基吲唑类颜色比例型探针
秦阿慧, 巩帅, 张燕, 高语, 王忠龙, 王石发
2021, 49(11): 1845-1854  doi: 10.19756/j.issn.0253-3820.210449
[摘要]  (33) [HTML全文] (33) [PDF 4735KB] (1)
摘要:
以天然长叶烯的衍生物异长叶烷酮为原料,合成了一种异长叶烷基吲唑类颜色比例型探针5,5,9,9-四甲基-3-(4-硝基苯基)-2,4,5,6,7,8,9,9a-八氢-5a,8-桥亚甲基苯并[g]吲唑(简称BN)。此探针对硫化氢(H2S)具有良好的选择性,在H2S存在时,探针颜色由无色变为黄色,具有响应时间短(24 s)、灵敏度高(检出限为0.31 μmol/L)等优点。采用核磁共振(1H NMR)和高分辨质谱(HRMS)等对探针BN与H2S的作用机理进行了研究,结果表明,探针BN分子中的硝基被H2S还原为氨基,同时吡唑环上的氢原子也随之消失。利用密度泛函理论计算验证了探针BN对H2S的光物理性质。此探针可附着在滤纸上,制成检测试纸,并成功应用于环境水样中H2S的检测。
过氧化锌介孔硅核壳结构双酶反应器用于基因-化学动力学联合治疗
张本华, 梁亭西子, 何智梅, 蒋耀文, 黄珊, 闵乾昊
2021, 49(11): 1855-1863  doi: 10.19756/j.issn.0253-3820.210506
[摘要]  (32) [HTML全文] (32) [PDF 4647KB] (1)
摘要:
构建了过氧化锌介孔硅核壳结构双酶反应器,实现了细胞内微酸环境下触发的基因治疗与增强型化学动力学协同治疗。通过在过氧化锌介孔硅表面修饰二茂铁(Fc),基于静电作用负载DNA酶(DNAzyme)和葡萄糖氧化酶(GOx),组装得到ZnO2@FcDMSN@DNAzyme/GOx (ZFDG)纳米反应器。ZFDG进入肿瘤细胞之后,能在细胞内微酸环境刺激下释放出Zn2+,进而激活DNAzyme剪切目标mRNA,降低细胞早期生长因子(EGR-1)的表达,最终抑制肿瘤细胞的增殖。此外,GOx将细胞内存在的大量葡萄糖转化为葡萄糖酸和H2O2,增强了细胞内酸性,以加速Fenton反应进程,进一步实现对肿瘤细胞的高效氧化杀伤。体外实验以及细胞实验结果显示,合成的ZFDG纳米反应器可在酸性条件下降解,产生Zn2+触发的基因治疗可将肿瘤细胞存活率降低至70%。与增强型化学动力学疗法协同作用后,纳米反应器在50 μg/mL的浓度下可将肿瘤细胞存活率进一步降低至20%。精准触发基因治疗联合增强型化学动力学治疗的策略显著提高了肿瘤的治疗效果,为开发精准有效的癌症治疗方案提供了工具。
基于代谢组学技术分析不同纬度山羊乳的差异性
李萌, 卢玺丞, 黄云艳, 康佳欣, 魏子凯, 任皓威, 刘宁
2021, 49(11): 1864-1872  doi: 10.19756/j.issn.0253-3820.210497
[摘要]  (33) [HTML全文] (33) [PDF 3949KB] (0)
摘要:
本研究以黑龙江、甘肃和湖南的山羊常态乳为研究对象,采用超高效液相色谱-四极杆静电场轨道阱质谱(Ultra-high performance liquid chromatography Q-exactive mass spectrometry,UHPLC-QE-MS)的非靶向代谢组学研究方法,研究了不同纬度山羊乳代谢物的差异性,发现22种差异性代谢物的表达趋势与纬度呈正相关,15种差异性代谢物的表达趋势与纬度呈负相关。随着纬度上升而上调表达的差异性代谢物的种类有甘油磷脂类和鞘脂类,下调表达的差异性代谢物的种类包括有机硫化物、氨基酸、有机杂环化合物、醇类、酚类、有机氧化物和有机酸及其衍生物等。通过对差异性代谢物进行代谢通路分析,发现上调表达的差异性代谢物共涉及6个代谢通路,下调表达的差异性代谢物涉及7个代谢通路。本研究进一步绘制了关键代谢通路的相关性分析图,并对代谢通路间相互影响的机制进行了分析,为进一步探究羊乳成分的影响因素提供了技术支持。
基于聚吡咯气凝胶快速检测环境中的三乙胺气体
常俊玉, 胡琪, 支慧, 冯亮
2021, 49(11): 1873-1880  doi: 10.19756/j.issn.0253-3820.210437
[摘要]  (31) [HTML全文] (31) [PDF 3725KB] (0)
摘要:
采用静置法制备得到聚吡咯(PPy)气凝胶材料,以PPy气凝胶材料作为传感膜涂覆于带有金电极的陶瓷管表面,组装得到薄膜型三乙胺的室温快速检测传感器。利用X射线衍射仪、红外光谱仪、扫描电子显微镜和中孔物理吸附仪对所制备材料的组成和形貌进行了表征。以静态配气的气体实验箱探究了空气背景下聚吡咯敏感薄膜对三乙胺气体的气敏特性和传感机理,测试了传感器对三乙胺气体的动态响应、选择性、湿度特性、灵敏特性和稳定性等性能。结果表明,室温条件下,聚吡咯气凝胶传感器对三乙胺表现出快速(响应时间约70 s)和灵敏的响应,传感器对100 μL/L三乙胺的响应值(ΔR/Ra)约为26%。室温条件下此传感器对三乙胺的检出限为60 nL/L,可实现对微量三乙胺的检测。此传感器对10~100 μL/L范围内的三乙胺气体具有良好的线性响应(R2=0.999),可以实现对三乙胺的定量检测,相对于常见的有机挥发性气体(VOCs),表现出对三乙胺优异的选择性。本研究为复杂环境检测和食品安全中三乙胺传感器的研究提供了参考。
电喷雾-离子淌度质谱结合光谱法研究黄酮醇与胰淀素的相互作用
庞博, 孟鑫, 边新宇, 刘舒, 皮子凤, 刘志强, 宋凤瑞
2021, 49(11): 1881-1889  doi: 10.19756/j.issn.0253-3820.201729
[摘要]  (32) [HTML全文] (32) [PDF 3492KB] (3)
摘要:
利用电喷雾-离子淌度质谱结合荧光光谱法考察了5种黄酮醇类化合物(紫云英苷、异槲皮苷、异鼠李素-3-O-新橙皮糖苷、异鼠李素-3-O-芸香糖苷和芦丁)与人胰岛素淀粉样多肽(胰淀素,Human islet amyloid polypeptide,hIAPP)之间的相互作用。结果表明,黄酮醇化合物结构中的糖基和苷元上的羟基均能增加化合物与hIAPP结合的亲和性,并可提高hIAPP与黄酮醇配体结合形成的复合物在气相中的稳定性。不同黄酮醇类化合物在抑制hIAPP聚集方面的差别主要来自于苷元中多羟基结构,以及糖基数目和糖基类型不同所带来的影响。这5种黄酮醇类化合物中,芦丁与hIAPP的结合形成的复合物最稳定,并且对hIAPP聚集的抑制效果最明显。离子淌度质谱的研究结果表明,芦丁可能通过与hIAPP结合形成复合物稳定hIAPP的构象状态,从而发挥其对hIAPP聚集的抑制作用。本研究通过了解结构差异对于黄酮醇类化合物与hIAPP相互作用的影响,为从天然产物中筛选潜在的小分子抑制剂提供依据。
老化的报纸纸张结构与组分分析
李东旭, 尚鑫, 李英娟, 钱程, 陈洁, 任晓冬, 杨百全
2021, 49(11): 1890-1896  doi: 10.19756/j.issn.0253-3820.201618
[摘要]  (38) [HTML全文] (38) [PDF 2409KB] (9)
摘要:
纸张老化程度的分析是物证鉴定领域的重要研究内容。本研究以1966~2015年的《人民日报》的纸张为样本,采用傅里叶变换红外光谱、X-射线晶体衍射、扫描电子显微镜、原子力显微镜和离子色谱对纸张的结构和组成变化进行了分析。随着保存时间延长,纸张在3000~3600 cm-1的—OH特征峰、2925~3000 cm-1的—C—H特征峰等逐渐减弱,表明纤维素的分子内、分子间作用力逐渐减弱;纸张的结晶度逐渐下降,由80.6%(2015年)降低到71.2%(1966年);纸张的纤维结构逐渐发生断裂、凹陷;纸张表面纤维块状结构逐渐碎片化;Na+含量逐渐降低,K+、PO43-和Cl-含量逐渐升高。本研究结果表明,随着保存时间延长,报纸纸张的微观结构与组成呈规律性变化。本研究为老化纸张的物证鉴定提供了方法和依据。
基于多孔二氧化钛-硒化镉量子点复合材料的光电化学传感器用于检测Hg2+
欧盼盼, 韦富存, 吴叶宇, 唐小强, 陈智帆, 吴佳雯, 林瑜, 谭学才
2021, 49(11): 1897-1907  doi: 10.19756/j.issn.0253-3820.210513
[摘要]  (38) [HTML全文] (38) [PDF 4581KB] (1)
摘要:
以多孔二氧化钛-硒化镉量子点(M-TiO2-CdSe QDs)复合材料为基础,制备了一种新颖、简单的光电化学(PEC)传感器用于Hg2+的超灵敏检测。采用场发射扫描电子显微镜(SEM)、高分辨率透射电子显微镜(HRTEM)、X射线粉末衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)、光致发光(PL)光谱和红外光谱对材料的形貌和结构进行了表征,采用电流-时间法(i-t)和电化学阻抗谱技术(EIS)对传感器的性能进行了研究。结果表明,制备的M-TiO2不仅保留了MIL-125(Ti)原有的形貌和结构,而且具有更丰富的孔结构和良好的性能。与M-TiO2相比,M-TiO2-CdSe QDs复合材料表现出优异的PEC性能,其光电流强度提高了2倍。基于Hg2+对M-TiO2-CdSe QDs PEC体系光电流强度的选择性抑制作用,构建了一种用于测定Hg2+浓度的新型PEC传感器,其线性响应范围为0.005~5 nmol/L,检出限为4.2 pmol/L (S/N=3)。此传感器具有良好的选择性和较高的稳定性。对M-TiO2-CdSe QDs PEC体系的检测机理进行了探讨。将传感器分别用于对邕江水、自来水以及桶装水进行分析,加标回收率在96%~110%之间。
雏菊花状雌二醇轻质磁性表面分子印迹聚合物的制备及其吸附性能研究
王悦, 王超峰, 赵文昌, 刘雪怡, 封云昊, 赵羽搏, 凯迪日耶·色提瓦力迪, 高瑞霞
2021, 49(11): 1908-1918  doi: 10.19756/j.issn.0253-3820.210549
[摘要]  (32) [HTML全文] (32) [PDF 4636KB] (2)
摘要:
采用表面分子印迹、固定模板和刻蚀技术,以雌二醇(E2)为模板分子、苯胺(AN)为功能单体、过硫酸铵(APS)为引发剂、环氧树脂为保护层、轻质的雏菊花状刻蚀磁球(FL-Fe3O4)为载体,制备了对E2有特异性识别的新型雏菊花状轻质磁性表面分子印迹聚合物(FL-MMIPs)。利用透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、红外光谱仪(FT-IR)、X射线衍射仪(XRD)以及振动样品磁强计(VSM)对纳米材料进行表征。结果表明,FL-MMIPs表面成功包覆了苯胺印迹层,并且材料粒径均一、晶型结构稳定,同时具有较好的超顺磁性。通过动力学吸附、等温吸附、选择性吸附、重复利用性实验和再生性实验探究了材料的吸附性能。制备的纳米材料对E2吸附量高达30.46 mg/g,印迹因子为2.44,具有快的传质速率(20 min)以及良好的重复利用性(8次重复循环使用后吸附效率为96.8%)。本研究制备的FL-MMIPs的为检测环境水中的E2含量提供了新方法。
柱串联技术分析尿液中的抗坏血酸、尿酸和黄嘌呤
王丹, 邱琬雅, 余诗雨, 刘智敏, 张雪花, 许志刚, 朱瑞芝, 张凤梅, 司晓喜, 刘志华
2021, 49(11): 1919-1925  doi: 10.19756/j.issn.0253-3820.201754
[摘要]  (35) [HTML全文] (35) [PDF 1683KB] (4)
摘要:
建立了基于柱串联技术的高效液相色谱法,用于同时检测人尿液中抗坏血酸、尿酸以及黄嘌呤。这3种强极性分析物的同步分析一定程度上受制于分离困难,而常规的液相色谱法无法实现同时检测。将Innoval ASB C18柱与亲水相互作用色谱柱(HILIC)串联,两种色谱柱的分离效能得到互补,从而实现对3种目标分析物的高效分离。研究结果表明,采用单一的HILIC柱,无法实现3种分析物的基线分离,在C18柱上保留弱、出峰时间过早而与溶剂峰发生重叠。两根色谱柱的串联可实现3种分析物的基线分离,分离效果最佳。建立了C18柱串联HILIC柱分析人尿液中抗坏血酸、尿酸和黄嘌呤的分析方法。本方法在0.005~20 mg/L线性范围内相关系数良好,3种分析物的检出限分别是1.06、0.94和0.46 μg/L。在实际人尿液中均检出了3种目标分析物,抗坏血酸含量为0.47~4.70 mg/L,尿酸含量为6.91~8.01 mg/L,黄嘌呤含量为0.10~0.19 mg/L。尿样的加标回收率为86.2%~117.9%,相对标准偏差(RSD)小于9.3%。建立的柱串联色谱法简单、快捷、高效,可用于人尿液中抗坏血酸、尿酸和黄嘌呤的同步分析检测。
基于高分辨质谱技术的儿童口罩中荧光增白剂非靶向筛查鉴定
罗忻, 王振聚, 谢堂堂, 丁友超, 汤志旭, 叶曦雯, 牛增元
2021, 49(11): 1926-1936  doi: 10.19756/j.issn.0253-3820.210525
[摘要]  (36) [HTML全文] (36) [PDF 2122KB] (0)
摘要:
荧光增白剂(Fluorescent whitening agents,FWAs)是一类荧光染料,广泛应用于纺织品、纸张、洗涤剂、化妆品、塑料玩具和食品接触材料等产品。FWAs对人体和环境具有危害性。本研究建立了基于高效液相色谱-高分辨质谱技术非靶向筛查鉴定7类31种FWAs的方法,并分析了18个品牌的儿童口罩。以甲醇-水(3∶1,V/V)混合溶液为提取溶剂,超声辅助萃取儿童口罩中的FWAs,流动相为甲醇和5 mmol/L乙酸铵溶液,梯度洗脱分离,采用全扫描+数据依赖性扫描模式进行高分辨质谱检测。基于化合物精确分子量、母离子同位素丰度比、预测保留时间和预测碎片离子等多维信息进行定性确证,使用Xcalibur、Mass Frontier和ACD/MS Fragmenter软件对检出的3个儿童口罩中的4种FWAs进行碎片结构推导,将结果与文献报道比对。通过FWAs的标准品进行了准确的定性与定量分析,并采用代表性化合物开展了方法学验证。本研究建立的非靶向快速筛查无需标准品,无需复杂的方法开发,可以高通量分析数十种荧光增白剂,实现了非目标物的鉴定识别。
3D打印微流控电泳芯片的电渗流性能研究
刘辉, 刘萌萌, 杨元杰, 雷云, 刘爱林
2021, 49(11): 1937-1944  doi: 10.19756/j.issn.0253-3820.210526
[摘要]  (35) [HTML全文] (35) [PDF 4153KB] (0)
摘要:
为研究微通道电渗性能,利用两种制作工艺制备3D打印微流控电泳芯片:以光敏树脂为原料的立体光固化(SLA)型3D打印机制作了长度、截面积均相同,形状不同的4种微通道,包括正三角形、正方形、3/4正二十边形和3/4圆形;以多聚合物线材为原料的熔融沉积成(FDM)型3D打印机制作了正方形的微通道。通过电流监测法,探究了缓冲溶液pH值、微通道形状、打印机类型及其制作方式对微流控电泳芯片电渗流性能的影响。结果表明,对于SLA型电泳芯片,其表面带正电荷,微通道电渗淌度与缓冲溶液的pH值呈负相关;4种不同形状微通道的电泳芯片中,正方形通道电渗淌度值最大;对于FDM型电泳芯片,其表面带负电荷,微通道电渗淌度随缓冲溶液的pH值增大而升高,并且曲线线性更佳,电渗淌度值更低。SLA型3D打印具有制作多样化微通道的性能,但制作过程中残留在微通道的树脂难以清除,导致微通道的制作稳定性受到影响;FDM型3D打印制作微通道稳定性较好,但微通道构型多样化方面受限。对基于3D打印技术的微流控电泳芯片微通道制作方法进行改进,并对微通道电渗性能进行探究,可为微流控电泳芯片制作及用于电泳分析提供理论和实验基础。
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分析化学2021年第49卷第1期封面及目次
2021, 49(1): 0-0
[摘要]  (446) [HTML全文] (446) [PDF 11880KB] (446)
摘要:
评述与进展
基于简单信号读出的即时检测研究进展
饶红红, 刘海霞, 罗明月, 薛新, 魏明明, 薛中华
2021, 49(1): 1-13  doi: 10.19756/j.issn.0253-3820.201346
[摘要]  (366) [HTML全文] (366) [PDF 5514KB] (366)
摘要:
即时检测(Point-of-care testing,POCT)技术作为一种简便、快速的在线分析检测手段,在疾病诊断、健康管理、环境监测和应急响应分析等领域得到了广泛应用。有效构建适于各种目标分析物的简单信号读出的产生、转移、放大和增敏策略,发展具有简单、快速、灵敏的分析检测信号,已成为POCT研究领域关注的热点。一些具有特殊催化性能的功能化纳米材料的引入,进一步促进了颜色、温度、压力、质量和距离(长度)等简单信号读出的应用,极大地拓展了此类方法在简单、快速、灵敏传感分析中的应用。本文针对基于简单信号读出的POCT研究进展,从原理、分类和应用方面进行了综述,并对此类传感方法的发展方向和应用前景进行了展望。
基于碳量子点荧光开启检测还原性生物小分子的研究进展
张昊晨, 郭永明
2021, 49(1): 14-23  doi: 10.19756/j.issn.0253-3820.201349
[摘要]  (484) [HTML全文] (484) [PDF 3126KB] (484)
摘要:
人体内的生物分子参与许多重要的生命活动,特别是一些具有还原性的生物小分子,对维持人体健康和抵御疾病具有重要作用,因此,还原性生物小分子的快速准确检测具有重要意义,其中荧光开启(Fluorescence turn-on)检测是一种灵敏度高、操作简便的检测方法。碳量子点(CQDs)是近年出现的一种结构新颖的零维荧光碳纳米材料,具有生物兼容性好、毒性低、易制备、价格低、光稳定性好、荧光量子产率高等优点,在还原性生物小分子荧光开启检测方面极具应用潜力。本文重点介绍了近三年CQDs在葡萄糖、抗坏血酸、多巴胺、生物硫醇、尿酸荧光开启检测中的研究进展,并对CQDs在这些生物小分子荧光开启检测中面临的机遇与挑战进行了论述。
分子印迹技术在蛋白质翻译后修饰分析中的应用
张攀, 姜丽艳, 马玖彤, 贾琼
2021, 49(1): 24-33  doi: 10.19756/j.issn.0253-3820.201369
[摘要]  (461) [HTML全文] (461) [PDF 3458KB] (461)
摘要:
蛋白质翻译后修饰在细胞的生命过程中发挥着重要的调控作用,可赋予蛋白质特定的生物活性,发挥相应的功能。翻译后修饰蛋白质在生物体中的含量非常低,因此,准确鉴别蛋白质的翻译后修饰面临着巨大的挑战。利用分子印迹技术制备的印迹材料,具有与目标分子尺寸、形状和功能基团匹配的印迹空腔,在翻译后修饰蛋白质的分离富集领域表现出了极大的应用潜力。本文概述了蛋白质翻译后修饰和分子印迹技术的种类、特点,在此基础上综述了分子印迹技术在糖基化、磷酸化、乙酰化、硫酸化翻译后修饰蛋白质富集中的应用,并对其发展前景进行了展望。
仪器装置与实验技术
基于同轴鞘流的毛细管电泳-电喷雾质谱接口的研究与应用
朱柳, 张乃倩, 方盼, 潘建章, 黄超兰, 方群
2021, 49(1): 34-41  doi: 10.19756/j.issn.0253-3820.201408
[摘要]  (505) [HTML全文] (505) [PDF 3908KB] (505)
摘要:
研制了一种基于双毛细管的伸出型同轴鞘流毛细管电泳-电喷雾电离质谱(CE-ESI-MS)接口。通过设计不同的电路连接方式,实现自制接口与两台具有不同结构ESI源的质谱仪器的在线联用。此CE-ESI-MS系统可利用毛细管尖端电喷雾产生的负压作用完成流体动力进样,可实现皮升级微量样品的引入。此接口制作简单,成本低廉,死体积小。基于优化的缓冲液组成、鞘液流速和CE分离毛细管的伸出长度,系统可在长时间运行中保持稳定的电喷雾,质谱信号的相对标准偏差(RSD)为3.4%。对利血平样品的连续9次进样的保留时间、半峰宽、峰高、峰面积的重现性分别为1.9%、9.2%、16.9%和8.2%。在22 cm的有效分离长度内,此系统可在9 min内完成18种标准氨基酸的分离分析;在9 min内实现5种标准多肽混合物的基线分离,分离效率可达到7.27×105 plates/m;对于细胞色素C的酶解产物,可在8 min内分离鉴定18种肽段。
研究报告
核酸侵入反应偶联纳米金探针杂交显色技术可视化检测乙醛脱氢酶2基因多态性位点
盛楠, 岳慧杰, 逄淑云, 齐谢敏, 张晏洁, 吴燕子, 宋沁馨, 邹秉杰, 周国华
2021, 49(1): 42-49  doi: 10.19756/j.issn.0253-3820.201234
[摘要]  (414) [HTML全文] (414) [PDF 2866KB] (414)
摘要:
传统的乙醛脱氢酶2(Aldehyde dehydrogenase 2,ALDH2)基因多态性位点(rs671)分型手段包括电泳、测序和荧光探针法,但在实际应用中存在步骤繁琐或检测成本高等问题。本研究基于聚合酶链式反应(Polymerase chain reaction,PCR),将核酸侵入反应和纳米金探针(Gold nanoparticle probe,GNP)杂交显色技术偶联,建立了操作简便的ALDH2基因rs671位点可视化检测方法。在反应体系中,首先对样本DNA进行PCR扩增,再由级联核酸侵入反应识别等位基因,随后加入两种GNP与溶液中的发夹探针杂交显色。当样本DNA包含靶标等位基因时,体系中的发夹探针会在核酸侵入反应阶段被核酸内切酶1(Flap endonuclease 1,FEN1)切割裂解成两部分,这两部分序列分别与两种GNP杂交并分散在溶液中,最终溶液为红色;无靶标等位基因时,体系中的发夹探针保持完整结构,同时与两种GNP杂交,溶液中的GNP聚集,沉淀至管底,最终溶液为无色。因此,根据反应最终溶液的颜色可直接判断基因型。在最优条件下,本方法成功检测了低至80 pg的基因组DNA,并能准确区分3种基因型,表明本方法具有极高的灵敏度和特异性。将本方法用于临床样本ALDH2基因的rs671位点检测,207例样本可视化检测结果与焦磷酸测序分型结果完全一致,表明本方法在精准医学相关的单核苷酸多态性(Single nucleotide polymorphisms,SNP)分型检测方面有潜在的应用前景。
微流控芯片和比色法双模同时检测副溶血性弧菌和鼠伤寒沙门氏菌
何立勇, 俞佳乐, 李天华, 陈荣恒, 林建原, 干宁
2021, 49(1): 50-59  doi: 10.19756/j.issn.0253-3820.201354
[摘要]  (440) [HTML全文] (440) [PDF 5867KB] (440)
摘要:
由病原微生物引起的食源性疾病日益引起全球关注,迫切需要开发同时快速检测多种食源性致病菌的方法。本研究建立了一种基于磁性适配体捕获探针的微流控芯片-比色双模式传感器,实现了副溶血性弧菌(V.P)和鼠伤寒沙门氏菌(S.T)的快速定性和同时定量分析。此探针包括磁珠及其表面修饰的含ATP、待测物适配体及重复G碱基核苷酸片段的DNA长链。当探针和目标物结合后,会释放出上述DNA长链,形成与氯高铁血红素(Hemin)结合的G四链体,具有类过氧化物酶活性,可催化四甲基联苯胺(TMB)-H2O2体系的反应,产生肉眼可见的蓝色,实现两种致病菌的现场分析。释放的DNA长链经过EcoRV核酸内切酶剪切后,得到不同长度DNA片段,分别对应V.P和S.T的数量。在微流控芯片中分析和测定各片段,可实现两种细菌的定量分析。在最佳实验条件下,传感器对两种细菌检测的线性范围为102~107 CFU/mL,检出限可达30 CFU/mL。此传感器为现场定性筛查致病菌污染水平和实验室准确检测其含量提供了可靠的方法。
基于碘刻蚀金纳米棒的比色法测定多巴胺
覃秀, 袁春玲, 石睿, 王述正, 王益林
2021, 49(1): 60-67  doi: 10.19756/j.issn.0253-3820.201384
[摘要]  (453) [HTML全文] (453) [PDF 3134KB] (453)
摘要:
基于金纳米棒(AuNRs)具有可调节的表面等离子共振(SPR)光学特性,以及多巴胺(DA)还原KIO3生成的I2刻蚀AuNRs,并使其光谱蓝移的原理,发展了一种以波长变化为响应信号的比色分析法,用于多巴胺(DA)的高灵敏测定。KIO3不能刻蚀AuNRs,但在DA存在下,IO3-还原生成的I2能刻蚀AuNRs,使其纵向局域表面等离子共振(LSPR)吸收峰蓝移,并伴有明显的由酒红色到蓝色的颜色变化。在保持AuNRs用量一定的条件下,考察了KIO3浓度、温度、pH值和孵育时间等因素对信号响应的影响。结果表明,在KIO3浓度为0.7 mmol/L、反应温度为50℃、pH=2.6及孵育时间为6 min的条件下,AuNRs吸收波长的蓝移值与DA浓度在0.80~60.0 μmol/L范围内呈良好的线性关系,方法的检出限为0.62 μmol/L(3σ/k),尿液中常见的共存物不干扰测定,实际尿液样品中DA的加标回收率在103.0%~110.8%之间。
基于仿生纳米导线的电化学传感器对水体重金属毒性的检测分析
王羽, 王蔚港, 杨向黎, 尹伶灵, 商冉, 李霞, 陈燕
2021, 49(1): 68-75  doi: 10.19756/j.issn.0253-3820.191611
[摘要]  (392) [HTML全文] (392) [PDF 2450KB] (392)
摘要:
准确快速诊断水体重金属类污染物的毒性对保障饮用水安全至关重要。本研究基于大肠杆菌(E.coli)细胞膜受损的毒性响应机理,以K3Fe(CN)6作为胞外电子受体,碳纳米管(CNTs)作为仿生纳米导线,建立了一种基于电化学传感器的水体重金属毒性检测新方法。考察了电极修饰材料、菌体浓度、电子传递体与毒性物质加入顺序、K3Fe(CN)6浓度、菌体与毒物的接触时间等因素对传感器灵敏度的影响。在最佳实验条件下,测得单一金属离子Zn2+、Cd2+、Cu2+、Ag+和Pb2+E.coli毒性的半数抑制浓度(IC50)分别为10.72、15.03、6.14、16.28和20.98 mg/L。本方法操作简单、检测成本低、检测时间短且结果准确、可靠,有望用于水体急性毒性的快速预警和筛查,具有重要的实际应用价值。
基于核酸适配体和金纳米颗粒的荧光比色双模式检测As(Ⅲ)
袁敏, 王梦雪, 郑玉竹, 曹慧, 徐斐, 叶泰, 于劲松
2021, 49(1): 76-84  doi: 10.19756/j.issn.0253-3820.201180
[摘要]  (477) [HTML全文] (477) [PDF 3501KB] (477)
摘要:
基于金纳米颗粒(AuNPs)对荧光基团的荧光共振能量转移和其自身独特的光学效应,结合高亲和力和高特异性的核酸适配体,建立了一种荧光和比色双模式检测As(Ⅲ)的方法。将荧光基团修饰的As(Ⅲ)特异的核酸适配体(FAM-Apt)吸附在未修饰的AuNPs表面,FAM-Apt与AuNPs之间发生荧光共振能量转移,导致荧光猝灭。体系中存在As(Ⅲ)时,As(Ⅲ)与FAM-Apt结合,使FAM-Apt从AuNPs表面释放,荧光增强;同时,失去FAM-Apt保护的AuNPs在盐溶液中发生聚集,溶液由红色变为蓝灰色,因此可以通过荧光和比色双模式进行As(Ⅲ)的检测。荧光强度和吸光度比值的变化分别与As(Ⅲ)浓度呈良好的线性关系,荧光法的线性检测范围为5~800 μmol/L,检出限为3.64 μmol/L(3σ);比色法的线性检测范围为5~100 μmol/L,检出限为3.42 μmol/L(3σ);两种模式综合后的线性检测范围为5~1000 μmol/L,检出限为1.55 μmol/L(3σ)。本方法简单、快速、易操作,两种检测模式可以相互验证和联合使用,并成功用于检测果蔬中的As(Ⅲ),为其它生物小分子、金属离子和蛋白质的检测提供了一种基于核酸适配体的通用方法。
基于遗传算法与线性叠加模型的混合物组成拉曼光谱定量分析
温国基, 戴连奎, 刘薇
2021, 49(1): 85-94  doi: 10.19756/j.issn.0253-3820.201500
[摘要]  (495) [HTML全文] (495) [PDF 3170KB] (495)
摘要:
提出了一种基于遗传算法(Genetic algorithm,GA)与线性叠加模型的拉曼光谱定量分析算法。仅需已知一种主要物质的拉曼光谱,即可基于一批包括该物质的混合物样本,结合相关分析获得各组分的特征峰位;再利用遗传算法拟合优化混合物对应的纯物质光谱矩阵;最后利用拟合得到的光谱矩阵,建立混合物中各种物质的拉曼光谱定量分析模型。本方法只在模型训练过程优化模型参数时计算量较大,而在实际预测时只需进行简单的矩阵运算即可,实时计算量很小,适用于连续在线应用。本方法可应用于液相或气相混合物的定量分析。以天然气为例,仅知主要组分甲烷的拉曼光谱时,基于一组已知其组成与拉曼光谱的天然气训练样本,建立了天然气中主要组分(CH4、C2H6、C3H8、CO2、N2、H2、CO)拉曼光谱定量分析模型;对于测试样本集,对应的预测均方根误差(Root mean square error,RMSE)分别为0.488%、0.103%、0.358%、0.079%、0.087%、0.126%和0.022%,复相关系数(Multi-correlation coefficient,R2)分别为0.995、0.991、0.990、0.991、0.998、0.999和0.999。尽管此结果不及所有纯物质光谱均已知情况下得到的结果,但为大多数纯物质光谱未知的情况提供了一种解决方案。
利用非共价复合物实现对布洛芬分子的手性分析
古连城, 周爱南, 陈新, 吴芳玲, 李建其, 余绍宁, 周鸣飞, 丁传凡
2021, 49(1): 95-102  doi: 10.19756/j.issn.0253-3820.201477
[摘要]  (461) [HTML全文] (461) [PDF 3323KB] (461)
摘要:
手性药物的检测对于深入了解药物作用机理具有十分重要的意义。布洛芬(Ibuprofen)是常用的临床消炎药物,具有R型和S型两种构型,但其消炎作用却几乎全部由S-布洛芬所提供。本研究建立了一种区分布洛芬手性的方法,将布洛芬对映体与γ-环糊精及BaCl2混合,得到系列非共价复合物,利用捕集离子淌度质谱(Trapped ion mobility spectrometry-time-of-flight mass spectrometry,TIMS-TOF MS)测量各物质的离子淌度(Ion moboility)。采用TIMS-TOF MS成功分离了非对映体离子[γ-CD+R-Ibuprofen+Ba(BaCl)-H]2+与[γ-CD+S-Ibuprofen+Ba(BaCl)-H]2+,碰撞截面的差值高达0.07 nm2。此外,实验结果表明,一系列[γ-CD+S-Ibuprofen+Ba(BaCl)-H]2+的离子淌度谱峰强度分数与其摩尔分数呈线性关系。本方法无需对样品分子进行前处理或化学衍生化,可以快速、高效地分析手性分子。
纳米四氧化三铁基质用于基质辅助激光解吸电离质谱法分析小分子化合物
赵玥祯, 徐杨, 龚灿, 鞠钰蕊, 刘兆鑫, 许旭
2021, 49(1): 103-112  doi: 10.19756/j.issn.0253-3820.201391
[摘要]  (371) [HTML全文] (371) [PDF 3677KB] (371)
摘要:
考察了基质辅助激光解吸电离质谱(MALDI-MS)使用纳米四氧化三铁(Fe3O4)基质分析氨基酸、寡糖和甘油三酯等小分子化合物的效果。与不同的纳米基质以及二元混合基质比较后,选择Fe3O4纳米基质,以D,L-焦谷氨酸、D,L-天冬酸、L-脯氨酸、L-苯丙氨酸、D-(+)-蔗糖、棉子糖、三棕榈酸甘油酯和三油酸甘油酯为样品,考察了实验条件对噪音和信号强度的影响,结果表明,Fe3O4作为MALDI基质具有在增强检测信号强度的同时降低背景噪声的特点。在正电荷检测模式下,选择激光能量为70%,采用先加基质再加分析物的点样方法进行分析,结果表明,纳米Fe3O4基质用于检测氨基酸、寡糖和甘油三酯的重现性和灵敏度良好。在优化条件下分析L-苯丙氨酸、D-(+)-蔗糖和三油酸甘油酯,点内重复性相对标准偏差(RSD)<3.2%,点间重复性RSD<6.0%,在0.05-1.0 mg/mL范围内,测定3种样品的线性相关系数R2>0.997,显示出良好的定量分析潜力。
花状氧化锌纳米纤维选择性固相微萃取食品包装材料中的5种苯并三唑类紫外线吸收剂
王会菊, 杨明红, 卞雪丽, 牛丽雪, 刘海兰, 夏丹丹
2021, 49(1): 113-120  doi: 10.19756/j.issn.0253-3820.201308
[摘要]  (369) [HTML全文] (369) [PDF 2318KB] (369)
摘要:
氧化锌(ZnO)具有良好的化学稳定性和热稳定性,以及较强的吸附性能,可作为固相微萃取(SPME)的纤维涂层。本研究采用水热法在NiTi纤维基体表面生长交联的氧化钛氧化镍复合纳米片(TiO2@NiOCNFs),用恒电位法在其表面成功构筑花状ZnO纳米片(ZnONFs)涂层。将制备的新型ZnONFs-TiO2@NiOCNFs-NiTi纤维与高效液相色谱(HPLC)联用,研究了其对典型芳香族化合物的萃取性能。结果表明,所组装的新型ZnONFs纤维涂层对5种苯并三唑类紫外线吸收剂(BUVFs)有良好的萃取选择性和高的萃取效率。在的优化条件下(pH 7.0、萃取温度30℃、萃取时间40 min、解吸时间3 min、搅拌速率500 r/min、5%(w/V)NaCl),本方法对BUVFs的线性范围为0.05~200 μg/L,相关系数大于0.9988,检出限(LODs)为0.042~0.230 μg/kg。单支纤维对50 μg/L BUVFs标准混合溶液萃取测定,日内和日间相对标准偏差(RSD)分别小于6.4%和7.5%(n=5)。所建立的固相微萃取-高效液相色谱(SPME-HPLC)法用于测定不同类塑料食品包装材料中的BUVFs,回收率为83.6%~104.0%,RSD为5.5%~8.3%。此纤维性质稳定、重现性好,单支纤维能够完成整个分析过程。
共价接枝蛋白对二氧化钛纳米管血液相容性的影响
贾二娜, 林园, 苏朝晖
2021, 49(1): 121-127  doi: 10.19756/j.issn.0253-3820.201544
[摘要]  (384) [HTML全文] (384) [PDF 4012KB] (384)
摘要:
血液中的蛋白质在接触材料表面的吸附行为与方式是影响植入材料血液相容性的重要因素。本研究利用硅烷偶联剂在二氧化钛纳米管基底上制备了富含氨基与羧基的表面,并通过共价偶联的方式,将牛血清白蛋白(BSA)与纤维蛋白原(Fib)固定到二氧化钛纳米管表面。通过对蛋白质吸附及表面血小板粘附行为的研究探讨了BSA与Fib的二级结构变化与血小板粘附行为之间的关系。研究发现,经羧基固定的BSA和氨基固定的Fib表面蛋白质二级结构中的β-折叠和β-转角比例较高,血液相容性更好;同时BSA对血小板的粘附具有选择性,当采用氨基固定BSA时,会导致识别血小板中的特异性受体序列暴露,血小板激活程度增加。
热脱附-冷阱系统-气相色谱-质谱法同时测定卷烟烟丝中7种生物碱和9种香精成分
陈凤明, 张峰, 高飞, 雍炜, 杨敏莉, 冯峰
2021, 49(1): 128-136  doi: 10.19756/j.issn.0253-3820.201555
[摘要]  (371) [HTML全文] (371) [PDF 3253KB] (371)
摘要:
建立了热脱附-冷阱系统-质谱技术(TDU-CIS-MS)同时检测卷烟烟丝中7种生物碱(尼古丁、降烟碱、新烟碱、麦斯明、二烯烟碱、异喹啉和2,3-联吡啶)和9种香精(二氢香豆素、香兰素、香豆素、乙基香兰素、甲基香兰素、7-甲基香豆素、7-甲氧基香豆素、7-乙氧基-4甲基香豆素和环香豆素)的分析方法。通过在线热脱附卷烟样品,优化了热脱附温度、热脱附时间、冷阱捕集管及温度以及吹扫时间等条件,使挥发的生物碱和香精化合物进入冷阱系统富集,以DB-5MS色谱柱分离,在选择离子监测模式(SIM)下,采用基质曲线外标法定量分析以消除基质效应。结果表明,7种生物碱和9种香精成分的线性检测范围为1~500 μg/L,线性相关系数(R2)均大于0.993,方法检出限为0.02~0.50 μg/kg,定量限为0.10~2.0 μg/kg。此方法样品前处理简单、安全、灵敏度和准确性高,适用于烟草中生物碱和香精成分的测定,对于加热不燃烧卷烟烟丝中复杂挥发性痕量物质成分的分析具有重要意义。
流体包裹体CO2碳同位素组成的在线连续流分析方法研究
金贵善, 刘汉彬, 张建锋, 韩娟, 邱林飞, 李军杰, 张佳, 石晓
2021, 49(1): 137-143  doi: 10.19756/j.issn.0253-3820.201363
[摘要]  (403) [HTML全文] (403) [PDF 1398KB] (403)
摘要:
在矿物包裹体中CO2碳同位素组成的分析中,通常采用离线式机械破碎或者高温加热爆裂的方式将包裹体中的CO2释放出来,纯化后,利用同位素比质谱仪双路测试其碳同位素组成。本研究设计了一种在线连续流爆裂提取装置,通过气体转换接口Conflo Ⅳ与稳定同位素质谱仪(IRMS)连接,采用高纯氦气作为载气,将石英单矿物的包裹体加热爆裂释放出来,并迅速带离高温区,减少同位素发生交换,液氮冷冻收集的气体加热释放后,经色谱柱分离,测试CO2碳同位素组成,分析精度优于0.20‰(1 σ)。此外,将进样针连接于此系统,利用碳酸盐标准物质生成CO2气体,收集并进行测试验证,结果表明,多标准建立碳同位素组成校正曲线的线性相关性(R2=1)较好。此系统可以快速、准确地在线分析矿物包裹体中CO2碳同位素组成,实验过程全部在线完成,操作流程更加简化,实验效率大幅提高。
乳腺癌组织成分变化的拉曼光谱学研究
马丹英, 符娟娟, 唐金兰, 包一麟, 尚林伟, 王潇, 尹建华
2021, 49(1): 144-150  doi: 10.19756/j.issn.0253-3820.201537
[摘要]  (380) [HTML全文] (380) [PDF 1702KB] (380)
摘要:
拉曼光谱学技术可在分子层次上获取组织病变的微观信息。本研究采用显微拉曼光谱系统对20位患者的健康与癌变乳腺组织进行原位拉曼光谱探测,研究组织中生化成分的变化。对健康与癌变乳腺组织的平均拉曼光谱进行对比分析发现,相比于健康组织,癌变组织的光谱强度明显降低。比较两类组织的蛋白质成分与脂质成分的拉曼强度比值发现,癌变组织中的脂质含量减少,蛋白质含量增加。同时,在组织癌变过程中,饱和脂肪酸向不饱和脂肪酸转化,并且多不饱和脂肪酸的含量增加,单不饱和脂肪酸的含量减少。本研究表征了乳腺组织癌变过程中更多生化成分的含量变化,尤其是脂肪酸成分含量的变化,对乳腺癌变的生化机理研究具有重要意义,并有助于乳腺癌的早期监测及光谱学诊断。
基于可调控咖啡环效应的表面增强拉曼光谱法检测有机染料
薛长国, 唐毓, 李世琴, 张宏艳, 李本侠
2021, 49(1): 151-158  doi: 10.19756/j.issn.0253-3820.201535
[摘要]  (431) [HTML全文] (431) [PDF 4327KB] (431)
摘要:
表面增强拉曼光谱(Surface-enhanced Raman spectroscopy,SERS)是快速、无损检测生物化学物质的良好平台,理论上可检测单个分子水平上的化学物质,但这种潜力受到SERS基底的限制。本研究采用基于可调控咖啡环效应的基底,用于提高SERS在测定痕量分析物时的灵敏度和简便性。通过氧等离子技术改变聚二甲基硅氧烷(Polydimethylsiloxane,PDMS)衬底的表面亲疏水性,进而控制待测染料在衬底上形成的咖啡环形状,考察衬底对拉曼信号的影响;将绿色合成的纳米银颗粒(Silver nanoparticles,AgNPs)与待测染料溶液混合,沉积在PDMS衬底,形成咖啡环,探究拉曼信号的增强效果。结果表明,疏水性的增加,减小了咖啡环的尺寸,提高了咖啡环的紧密度,拉曼信号集中在环上,灵敏度高、重复性好,相对标准偏差(Relative standard deviation,RSD)为5%;咖啡环的形成不仅浓缩了分析物,还减少了AgNPs之间的空间,从而增强了热点效应,SERS检测灵敏度显著提高,检出限达到1×10-6 mol/L。这种基于咖啡环效应的SERS为废水中染料检测提供了灵敏和环保的方法,具有广阔的应用前景。