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基于近红外光谱的红提维生素C含量、糖度及总酸含量无损检测方法
高升 , 王巧华 , 李庆旭 , 施行
doi:  10.19756/j.issn.0253-3820.191124
建立了基于近红外光谱技术的红提维生素C(Vc)含量、糖度及总酸含量的快速无损检测方法。采集红提样本的光谱数据,分别应用竞争性自适应重加权算法(CARS)、稳定性竞争自适应重加权采样算法(SCARS)和连续投影算法(SPA)进行一次有效特征波段提取,对比测量上述3项指标,建立相应偏最小二乘回归模型,并在一次有效特征波段的提取的基础上结合SPA进行二次特征波段的提取,建立相应偏最小二乘回归算法(PLSR)模型。结果表明,二次特征波段建立的PLSR模型的校正集与预测集的相关系数与一次特征波段提取建立的PLSR相关系数相比有较大提高,模型的均方根误差均有所减小。根据二次特征波段提取的最优波段点建立的红提Vc含量、糖度、总酸含量的最优PLSR模型的校正集相关系数分别为0.983、0.982和0.976,预测集相关系数分别为0.975、0.980和0.975。本研究利用较少波段建立稳定模型预测Vc、糖度和总酸含量的方法,大大减少了运行时间,可为后续便携式检测仪和在线动态检测研究提供技术支持。
关键词: 近红外光谱, 红提, 内部品质, 连续投影算法, 偏最小二乘回归法
基于对Fe3+-H2O2-OPD体系荧光和比色信号的增强检测多巴胺
陈传霞 , 倪朋娟 , 姜媛媛 , 赵振路 , 逯一中
doi:  10.11895/j.issn.0253-3820.181195
利用多巴胺对Fe3+-H2O2-OPD体系荧光和比色信号的增强,建立了一种荧光和比色双模检测的多巴胺传感方法。Fe3+催化H2O2氧化无色的邻苯二胺(OPD),生成黄色且具有荧光信号的二氨基吩嗪(DAP),但是该反应很慢。多巴胺通过引发芬顿反应,促进Fe3+-H2O2体系持续产生强氧化性的羟基自由基(·OH),从而加快了OPD转化成DAP的速率,使体系溶液颜色加深,荧光增强。基于此原理,通过测量Fe3+-H2O2-OPD体系荧光和比色信号随多巴胺浓度的变化,可以实现多巴胺的双模检测。本方法荧光和比色检测多巴胺的线性范围分别为0.05~20 μ mol/L和0.10~18 μ mol/L,检出限分别为15 nmol/L和65 nmol/L(S/N=3)。荧光和比色双模式检测方法操作简单、灵敏度高、结果可视化,并增加了检测的准确度。将本方法应用于人尿液中多巴胺的检测,结果良好。
关键词: 多巴胺, 荧光, 比色, 芬顿反应, 羟基自由基
亮氨酸-脑啡肽结合H+和Li+的氢氘交换实验与理论研究
陈银娟 , 熊行创 , 李振华 , 江游 , 方向 , 戴新华 , 丁传凡
doi:  10.11895/j.issn.0253-3820.171479
气相氢氘交换质谱(HDX-MS)实验与量子化学计算结合,比较了亮氨酸-脑啡肽(YGGFL)结合H+和Li+的反应和结构差异性。HDX-MS结果表明,在相同的实验条件下,[YGGFL+Li]+在交换5个氢原子后,氢氘同位素反应趋于停止,而[YGGFL+H]+上的9个可交换氢原子均可发生交换。这表明Li+会降低脑啡肽的氢氘交换率。理论计算发现,两种离子具有不同的最稳定结构:Li+与脑啡肽肽上的4个羰基氧原子结合能量最低,而脑啡肽氨基端发生质子化后产生最稳定的[YGGFL+H]+。基于此稳定结构,实验进一步从离子结构差异性和质子亲和势等方面对HDX实验结果进行了分析。
关键词: 氢氘交换, 亮氨酸-脑啡肽, 质谱, 锂离子, 气相结构
基于核磁共振技术的临床尿毒症的代谢组学研究
王振召 , 魏斌斌 , 陈峥 , 诸宏伟 , 沈桂平 , 冯江华
doi:  10.11895/j.issn.0253-3820.181286
采用核磁共振技术与统计学分析方法,结合尿液的生化指标,进行临床尿毒症尿样的代谢组学研究。结果表明,尿毒症患者和健康对照人群尿样的代谢轮廓存在明显差异,通过核磁共振氢谱鉴定出70种代谢物,其中20种具有显著差异。与健康人群相比,尿毒症患者尿液中2-羟基异丁酸、3-羟基丁酸、丙酮、丁酸、谷氨酸、肌氨酸、肌酐、赖氨酸、NN-二甲基组氨酸、柠檬酸、天冬酰胺、乙醇和乙醇胺的含量明显偏低,而支链氨基酸(包括亮氨酸、缬氨酸、异亮氨酸)、牛磺酸、乳酸、α-葡萄糖和β-葡萄糖的含量明显偏高。这些代谢物涉及氨基酸代谢、能量代谢和脂质代谢中的多条代谢途径,可作为尿毒症代谢影响的潜在的生物标志物,有助于理解尿毒症发病的生化机制。
关键词: 核磁共振, 代谢组学, 尿毒症, 统计学分析, 代谢通路分析
人参皂苷Re在正常和中波紫外线辐射损伤模型大鼠体内药代动力学比较研究
孙岩 , 肖楠 , 李光 , 韩燕燕 , 刘淑莹 , 王恩鹏 , 陈长宝
doi:  10.11895/j.issn.0253-3820.171136
建立了超高效液相色谱-三重四级杆质谱(UPLC-QQQ-MS)检测大鼠血浆中G-Re含量的方法,用于比较研究人参皂苷Re(Ginsenoside Re,G-Re)在正常大鼠和UVB辐射损伤模型大鼠体内的药代动力学行为。选用Ascentis® Express C18色谱柱(5.0 mm×3.0 mm,2.7 μm),以0.1%甲酸-乙腈为流动相,梯度洗脱。电喷雾离子源(ESI)在负离子模式下,选择多反应监测模式(MRM)扫描,内标法定量,用于G-Re定量分析的离子为m/z 991.54/945.53/475.60。方法检出限为4.0 ng/mL,定量限为13.5 ng/mL,G-Re在15~20000 ng/mL范围内线性关系良好(r=0.999);日内和日间精密度、回收率、基质效应和稳定性均能满足药代动力学分析要求。结果表明,两组大鼠分别单次口服50 mg/kg G-Re后,体内代谢过程表现皆符合二室模型特征,正常组和模型组t1/2α分别为(0.21±0.04)h和(0.69±0.07)h,t1/2β分别为(17.08±0.53)h和(21.40±16.77)h,AUC(0-t)分别为(321.91±2.27)μg/(L·h)和(474.99±194.96)μg/(L·h),AUC(0-∞)分别为(332.44±1.66)μg/(L·h)和(518.64±231.39)μg/(L·h),除t1/2α外,两组之间的药代动力学参数具有显著差异(p < 0.05)。本方法准确、灵敏、专属性强、稳定性好,可用于人参皂苷Re的体内药代动力学比较研究。
关键词: 人参皂苷Re, 中波紫外线辐射, 药代动力学
基于拉曼光谱的天然气主要组分定量分析
高颖 , 戴连奎 , 朱华东 , 陈昀亮 , 周理
doi:  10.19756/j.issn.0253-3820.181401
经脱硫脱水处理后的天然气组分包括甲烷、乙烷、丙烷、二氧化碳、氮气、氢气、一氧化碳以及C4以上(记为C4+)的未知烷烃成分等物质,其中前7种组分为天然气中的主要组分,占天然气含量的90%以上。在运用已有的拉曼光谱分析方法对天然气成分进行分析时,少量的C4+未知烷烃组分会对结果造成较大的影响。本研究提出了一种新的拉曼分析方法,由拉曼光谱自动分解算法和定量分析模型组成。首先,基于拉曼光谱的线型叠加性,利用非线性最小二乘法将天然气拉曼光谱分解为7种纯物质组分的拉曼光谱分量和若干个洛伦兹谱峰之和的形式,其中C4+未知烷烃成分的含量是用各种烷烃分子共有的C-H变形振动峰反映。然后,利用训练样本来建立其它物质相对于甲烷的特征峰面积和对应的浓度之间的模型。相比于已有的拉曼分析方法,本算法克服了含有C4+未知烷烃成分的天然气组分的检测难题,且具有较好的稳定性和准确性。实验结果表明,此方法对甲烷、乙烷、丙烷、二氧化碳、氮气、氢气和一氧化碳的最大绝对测量误差分别为0.57%、0.37%、0.21%、0.07%、0.18%、0.04%和0.13%;与气相色谱检测结果的相关系数也分别达到了0.997、0.986、0.991、0.998、0.993、1.000、0.995和0.982。
关键词: 天然气, 拉曼光谱, 洛伦兹谱峰, 非线性最小二乘法, 光谱分解
纸型便携式金纳米簇器件可视化检测汞离子
张国 , 冯建军 , 柴瑞涛 , 朱维晃 , 康倩文 , 李卉
doi:  10.19756/j.issn.0253-3820.181808
合成了谷胱甘肽GSH包覆的荧光金纳米簇AuNCs,基于Hg2+-Au+间的高亲合作用实现对汞离子Hg2+的高灵敏性、高选择性荧光检测,线性检测范围为4~200 nmol/L,检出限LOD,S/N=3为2.4 nmol/L。常见的金属离子Ni2+,Mn2+,Co2+,Na+,Ba2+,Cu2+,Zn2+,Mg2+,Cd2+,Ca2+,K+,Fe3+,Al3+,Pb2+和阴离子F-,C2O42-,Cl-,H2PO4,NO3-,SO42-,HCOO-,I-,C5H7O5COO-,CH3COO-,Br-,CO32-对检测没有干扰。基于GSH-AuNCs构筑了两种纸型便携式AuNCs器件:半定量试纸和纸型横向流动检验LFA试剂盒,并成功用于可视化检测自来水样中Hg2+
关键词: 金纳米簇, 纸型器件, 可视化检测, 汞离子, 自来水
芹菜根细胞的超微结构与铅形态特征分析
柳检 , 罗立强
doi:  10.11895/j.issn.0253-3820.181253
植物细胞是植物响应重金属胁迫的重要生化反应场所,探索细胞层级中铅(Pb)的分布与形态转化是揭示有害元素对蔬菜毒性作用机理的重要途径。本研究以芹菜为例,利用能量色散透射电子显微镜(TEM-EDS)和X射线吸收近边结构谱(XANES)技术,考察了Pb胁迫后芹菜根细胞的超微结构、元素分布和形态转化。研究发现,Pb胁迫显著改变了芹菜根细胞的超微结构,导致胞间间隙加大、细胞壁增厚和质膜变糙;芹菜根、茎和叶对Pb具有显著且不同的形态转化功能,可将无机铅(Pb(NO32)转化为有机铅形态;芹菜根细胞中62.7%的Pb以Pb5(PO43Cl形态沉积在根细胞壁,根和茎中有机铅(Pb(Ac)2·3H2O)约占34.4%-37.3%,叶中总有机铅(Pb(C17H35COO)2和Pb(Ac)2·3H2O)占63.3%。结果表明,芹菜细胞的Pb-磷酸盐来源于植物体的生物合成,而非外界根际环境,芹菜根际环境的Pb能够以Pb-Ac的络合物形式进入根细胞,一部分转化成Pb5(PO43Cl沉积于细胞壁,实现Pb的解毒和耐受,少部分经茎长程运输至叶片以Pb-大分子有机酸/磷酸盐的形式贮存。
关键词: 蔬菜, 细胞, 超微结构, 铅形态, X-射线吸收近边结构谱
功能化金纳米星作为药物载体用于乳腺癌光热和化疗的协同治疗研究
丁冠宇 , 杜宝吉 , 韩旭 , 董青 , 李云辉 , 杜衍 , 汪尔康 , 杨秀云 , 李丹
doi:  10.11895/j.issn.0253-3820.181146
采用一步合成法将氯金酸(HAuCl4)与pH=7.4的4-羟乙基哌嗪乙磺酸(HEPES)缓冲溶液合成尺寸约为25 nm的星形金纳米颗粒(金纳米星),其吸收峰位于750 nm。通过AuS键将16-巯基十六烷基酸(C16H32O2S)修饰于金纳米星表面,然后负载抗肿瘤药物盐酸阿霉素(DOX),所得材料的吸收峰红移至800 nm,同时在480 nm处出现DOX特征吸收峰。用牛血清白蛋白(BSA)对其进行包覆,以增加其稳定性和生物相容性,材料的吸收峰红移至806 nm,粒径也显著增大,说明BSA被成功包覆于载药纳米材料表面。将上述载药纳米复合材料与乳腺癌细胞(MCF-7)孵育,考察其光热治疗与化疗的协同治疗效果。细胞活力实验结果表明,单纯的激光照射对细胞存活率基本没有影响;加入未负载DOX的金纳米复合物,并经过激光照射后,相对于对照组细胞存活率为85%;只加入同浓度的DOX并经过激光照射后,细胞的相对存活率为70%;加入负载DOX的金纳米复合材料并经过激光照射后,细胞存活率仅为对照组的25%。上述结果表明,所合成的载药纳米复合材料可对乳腺癌进行光热治疗与化疗的协同治疗,提高对乳腺癌的治疗效率。
关键词: 金纳米星, 盐酸阿霉素, 光热治疗与化疗, 协同治疗,  
铅离子诱导PS2.M构象改变特性及其氡非标记比色传感检测新方法
刘红文 , 季颖 , 宋春丽 , 田刚 , 李诗雅 , 杨桂英 , 吕昌银
doi:  10.11895/j.issn.0253-3820.171151
以氡辐射衰变最终形成稳定的子体铅作为目标检测物,建立了检测氡累积浓度的核酸适配体生物分析新方法。K+诱导富G单链核苷酸PS2.M形成反平行G-四链体四链体,辅因子血红素与G-四联链体结合,形成具有过氧化物酶活性的稳定复合物,催化TMB-H2O2体系发生显色反应。同时加入Pb2+时,Pb2+诱导PS2.M形成结构更加稳定的"缺口"型反平行G-四链体,K+和血红素游离在溶液之中,体系吸光度响应值急剧降低。基于此构建了一种基于Pb2+诱导PS2.M构象改变的过氧化物酶活性"Turn-off"型比色传感器。在5.0×10-9~1.8×10-7 mol/L范围内,吸光度降低值ΔA与Pb2+浓度呈线性关系,线性回归方程为ΔA=0.36+0.13CR=0.9987。本方法对Pb2+的检出限为3.76 nmol/L(S/N=3),氡的检出限为1.96×103 Bq·h/m3S/N=3)。本方法灵敏、准确,样品溶液可直接检测,操作简单,避免了现场进行氡辐射剂量测量的放射性危害,为环境中氡的检测提供了新方法。
关键词: , 子体铅, 核酸适配体, G-四链体, 构象转变, 比色传感
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