探针3-(2-氰基乙基)胞嘧啶同步荧光法测定血清中蛋白质

在模拟人体生理条件下,基于3-(2-氰基乙基)胞嘧啶(CECT)与人血清白蛋白(HSA)和牛血清白蛋白(BSA)之间的相互作用,以CECT为分子光谱探针研究了CECT-蛋白质体系的同步荧光光谱特征。同步荧光光谱特征及强度与Δλ值、反应介质、反应温度等因素有关。在此基础上,建立了以CECT为分子光谱探针定量测定血清样品中蛋白质含量的新方法。在最佳实验条件下,CECT-HSA和CECT-BSA体系的同步荧光强度分别在0～441.4和0～351.0 μg·mL-1的浓度范围内与蛋白质浓度呈现良好的线性关系, 检测限分别为0.023和0.035 μg·mL-1,相对标准偏差(RSD)1.2%～3.3%, 加标回收率为97.2%～100.4%。该方法具有简单、快速、灵敏度较高、线性范围宽、精密度和回收率较好等优点。该法可直接用于血清样品中蛋白质总量的测定,结果令人满意。     

微量含硒蛋白检测技术进展

生物必需微量元素硒在体内主要通过硒蛋白发挥作用,因此微量含硒蛋白的高灵敏检测和识别是验证生物信息学所预测的硒蛋白和开展硒蛋白组学研究的重要手段,也是硒蛋白功能研究的先决条件。文章重点介绍了近年迅速发展的激光剥蚀电感耦合等离子体质谱技术原理及其对凝胶电泳分离后蛋白质硒的检测,简要综述了凝胶电泳分离后其他质谱技术在含硒蛋白分析鉴定中的应用,包括毛细管高效液相色谱/纳升高效液相色谱-电感耦合等离子体质谱对含硒多肽的分离检测、基质辅助激光解吸离子化-飞行时间-质谱对含硒蛋白的识别、以及纳升高效液相色谱-电喷雾-串联质谱对含硒蛋白的鉴定等内容,指出了微量含硒蛋白检测中存在的问题和发展方向。     

探针5-氨基水杨酸锌测定蛋白质的应用研究

在模拟人体生理条件下,基于5-氨基水杨酸锌(5-ASZ)与血清白蛋白相互作用生成复合物,导致血清白蛋白的内源荧光产生特异性变化,从而建立了以5-ASZ为荧光探针,用固定波长同步荧光光谱分析测定蛋白质(HSA)的新方法。同步荧光光谱特征及强度与Δλ值、反应介质、反应温度等因素有关。在最佳实验条件下,体系的同步荧光强度(I_SF)与人血清白蛋白在1.66～496.8 μg·mL-1 范围内呈良好的线性关系,检测限为0.88 μg·mL-1(n=11)。在此基础上对血清、尿样和唾液中的蛋白质进行了测定,加标回收率在98.0 %～103.8%之间。实验结果表明：该方法具有简单、快速、灵敏度较高、线性范围宽、精密度和回收率较好等优点。该法直接用于样品中蛋白质总量的测定,获得了令人满意的结果,有望用于生化分析和临床分析领域。     

激光烧蚀-电感耦合等离子体质谱技术在材料表面微区分析领域的应用进展

激光烧蚀-电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)技术不仅可以对导体及非导体进行元素的成分含量分析,而且还可进行元素分布及涂层深度表面微区分析,故在元素分析领域引起广泛的关注。主要介绍了LA-ICP-MS的仪器装置及其表面微区分析理论,同时对LA-ICP-MS在钢铁、有色金属及半导体等材料科学领域中的元素分布及涂层深度表面微区分析应用进展情况进行回顾,与SEM/EDS(扫描电子显微镜/能谱仪)、EPMA(电子探针微区分析)、AES(俄歇电子能谱)等传统经典的表面分析方法的比较,LA-ICP-MS具有无需或很少样品制备、空间分辨率可调、多元素同时分析及灵敏度高等优点,目前LA-ICP-MS已成为这些经典表面微区分析工具强有力的补充。随着LA-ICP-MS分析技术进一步的发展与成熟,相信不久的将来越来越多的元素分析工作者会使用这一强有力的分析工具,它像LIBS(激光诱导击穿光谱)一样,将会成为元素分析领域非常耀眼的一颗新星。     

NMR在α-synuclein的结构及相互作用研究中的应用

α-synuclein(AS)是一种和帕金森病(PD)密切相关的天然无结构蛋白,是PD标志物路易小体(LB)的主要成分.AS异常聚集和纤维化被认为是引起PD的主要原因之一,因而针对其结构、聚集和功能的研究一直是国际上的热点.核磁共振(NMR)技术能获得具有原子分辨率的蛋白质结构和动态信息,尤其适合研究其它生物物理方法难以研究的天然无结构蛋白.该综述主要讨论NMR技术结合其他技术手段在AS的结构、聚集机制、以及与生物膜、金属离子和其它蛋白质相互作用研究中的应用.这些研究结果为探索PD的发病机制提供了有益的线索.     

基于SVM算法的近红外光谱技术在鱼糜水分和蛋白质检测中的应用

采用支持向量机(support vector machine,SVM)建立了鱼糜样品中水分和蛋白质含量的近红外光谱校正模型,并采用独立样本集进行了预测。光谱数据经间隔两点一阶导数(DB1G2)、标准正态变换(SNV)、多元散射校正(MSC)相结合的方法预处理后,用偏最小二乘(PLS)降维处理,取前15个投影变量为自变量。获得水分模型的校正相关系数R_c、预测相关系数R_v、定标标准差SEE、预测标准差SEP; 蛋白质模型的校正相关系数R_c、预测相关系数R_v、定标标准差SEE、预测标准差SEP,有较好的预测准确性。基于SVM算法的近红外光谱技术可用于鱼糜水分和蛋白质含量的快速检测。     

原核表达过程中非目标蛋白质识别与确认的方法:NRSF/REST蛋白功能结构域ZnF2-8原核表达过程中β-内酰胺酶的确认

大肠杆菌常被用来大量快速制备重组蛋白质。但是,在原核表达目标蛋白质时非目标蛋白质经常会意外表达。有时这些非目标蛋白质也非常有使用价值,但是最终确认这些非目标蛋白质的过程昂贵又及其耗时。基于此,该文发展了一个新的基于二维核磁共振波谱技术、X-单晶衍射技术、结合其他生物化学方法,确认在原核表达神经限制性沉默因子 NRSF/REST 蛋白（该蛋白能够特异性识别神经限制性沉默因子 RE1 dsDNA及神经限制性激活因子dsRNA,以调节神经元干细胞的发育）功能结构域ZnF2-8时非目标蛋白b-内酰胺酶(b-lactamase)。     

铽离子-镧系金属结合标签的荧光探针的改进

镧系金属因其具有较窄的发射光谱带,较大的斯托克斯位移以及毫秒级的荧光寿命,而被广泛应用于荧光检测中,其中Tb~(3+)、Eu~(3+)最为常用.镧系金属结合标签(Lanthanide Binding Tag,LBT)可以与蛋白质融合表达,并且一般不会影响蛋白的结构和功能,这些特点使LBT被广泛应用于蛋白质结构与功能研究中.LBT能够特异性地结合镧系金属离子,并利用LBT上色氨酸的吲哚环作为"天线"吸收外部能量,再将能量传递给镧系金属离子,进而激发镧系金属离子产生荧光.该文以经典模式蛋白泛素(Ubiquitin,Ub)作为媒介,将LBT引入到Ub的碳端,采用定点突变的方法增加LBT上吲哚环的数量,观察Ub-LBT[结合铽离子(Tb~(3+))]荧光量子产率的变化.结果表明在LBT结构中增加吲哚环的数量能够提高LBT(结合Tb~(3+))的荧光量子产率.     

固体核磁共振研究淀粉样蛋白纤维的进展

淀粉样蛋白纤维是一类纤维状的蛋白质聚集体,与多种蛋白质沉积疾病相关. 对淀粉样蛋白纤维结构的研究,有助于人们从分子水平上阐述其形成机理, 提供相关疾病预防或治疗的依据. 由于淀粉样蛋白纤维不可溶、非结晶,因此液体核磁共振和X-射线衍射等方法对这类体系的应用受限,而固体核磁共振被认为是研究这类体系最具前景的技术. 该综述介绍了固体核磁共振解析蛋白质结构的方法及其应用于淀粉样蛋白纤维体系的研究进展.     

芦荟中芦荟苷的结构表征及光谱分析

芦荟以其丰富的多糖、蛋白质、氨基酸、维生素、活性酶及对人体有益的微量元素被广泛用于各个领域。然而其主要活性成分芦荟苷同时也是一种致敏成分,更有甚者可能会引起严重的过敏反应。将红外、拉曼光谱应用于芦荟苷结构的表征,并将密度泛函数理论应用到理论计算中,利用B3LYP/6-31G(d)基组分析振动,可以更好地理解芦荟苷分子的振动频率。通过比较溶液的酸碱性以及最佳溶剂,最终选定在中性条件下,水作为溶剂为最佳实验条件,测定芦荟苷的检测限可以达到5 ppm的水平,为芦荟苷含量的快速检测奠定了理论基础。     

LA-ICP-MS analysis of platinum-group elements and other elements of interest in ancient gold

One of the most promising methods for ancient gold analysis is laser ablation–inductively coupled plasma mass spectrometry (LA-ICP-MS). It is a quasi-non-destructive multi-elemental analytical method with detection limits in the range of ppm or below, depending on the element. Internal and external standardizations are used. Different types of standards are necessary to measure major (required for the internal standardization), minor and trace elements. High-purity gold standards doped with trace elements as well as ancient gold coins were found suitable for that purpose. The reproducibility and the accuracy of the results obtained are good enough to consider LA-ICP-MS as reliable to determine trace-element concentrations in ancient gold. PACS 81.70; 82.80     

高精度臭灵丹微量元素含量检测系统设计

为了实现快速、无损、实时检测和分析臭灵丹中微量元素的含量,现对高精度臭灵丹微量元素检测系统进行设计。使用当前方法检测臭灵丹时,无法在保证微量元素活性的条件下提取微量元素。为此,提出一种基于Taguchi的高精度臭灵丹微量元素含量检测系统设计方法。该方法使用日本理学ZSX100型X射线荧光光谱仪采集臭灵丹微量元素光谱,确定微量元素种类,利用超临界萃取技术中的两大技术超临界流体萃取技术和超临界固体萃取技术萃取出臭灵丹中的微量元素,再经过超滤分离法中直线段、曲线段、水平段三个阶段分离出萃取液中微量元素,以ICP-MS法计算出微量元素的含量,达到对臭灵丹中微量元素含量的高精度检测。实验仿真证明,所提方法可以快速、无损、实时检测和分析臭灵丹中微量元素。     

Investigation of heavy-metal accumulation in selected plant samples using laser induced breakdown spectroscopy and laser ablation inductively coupled plasma mass spectrometry

Single-pulse Laser-Induced Breakdown Spectroscopy (LIBS) and Laser-Ablation Inductively Coupled Plasma Mass-Spectrometry (LA-ICP-MS) were applied for mapping the silver and copper distribution in Helianthus Annuus L. samples treated with contaminant in controlled conditions. For Ag and Cu detection the 328.07 nm Ag(I) and 324.75 nm Cu(I) lines were used, respectively. The LIBS experimental conditions (mainly the laser energy and the observation window) were optimized in order to avoid self-absorption effect in the measured spectra. In the LA-ICP-MS analysis the Ag 107 and Cu 63 isotopes were detected. The capability of these two analytical techniques for high-resolution mapping of selected trace chemical elements was demonstrated.     

Quantitative element mapping of Mg alloys by laser ablation ICP-MS and EPMA

Laser ablation inductively coupled plasma mass spectrometry (LA-ICP-MS) has been successfully applied to quantitatively map the lateral elemental distribution of trace elements in multi-phase magnesium-based alloys. A lateral resolution of 32 μm was achieved with limits of detection in the lower mg kg⁻¹ range for Ti, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, and Cu in such materials. Quantification of elements by LA-ICP-MS was carried out using a sum normalization calibration procedure. Multi-element mappings of an area of 350 μm × 350 μm were performed by LA-ICP-MS and results for the main elements Mg, Al, and Zn were compared to electron probe microanalysis (EPMA) measurements of the same sample area. The agreement for Mg was 2.2% between the two techniques. The influences of the laser parameters, like repetition rate and laser spot size were studied and the conditions were optimized for single spot analysis to achieve high lateral resolution capabilities.     

Energy-dispersive X-ray fluorescence – A tool for interdisciplinary research

Trace elements have been at the focus of attention for decades with considerable emphasis on their role in biology and biomedical sciences, environmental sciences, geology, archaeology and material sciences. They comprise a large number of elements, some having essential physiological functions, whereas others are toxic, mutagenic or carcinogenic. A few even have antiproliferative and anticarciniogenic properties. The advent of various instrumental techniques and sophisticated instrumentations has made their detection to very low limits possible, making this a very important multidisciplinary study. Among these techniques the energy-dispersive X-ray fluorescence (EDXRF) technique is being widely used for trace element detection in various fields of science. Keeping the importance of trace elements in mind, the Kolkata centre of UGC-DAE Consortium for Scientific Research initiated several research schemes in different fields of trace element research using various techniques, EDXRF being one of the main techniques. A Xenemetrix (erstwhile Jordan Valley) EX 3600 EDXRF spectrometer is being used to carry out the research. This presentation aims to highlight some of the very recent applications of EDXRF in the study of the role of trace elements in pre-cancerous tissues, medicinal plants and also in some environmental studies.     

水体痕量重金属Ni的激光诱导击穿光谱测量研究

以1 064nm波长Nd∶YAG脉冲激光为激发光源,采用高分辨率、宽光谱段的中阶梯光栅光谱仪和ICCD为谱线分离与探测器件,实验研究了水体中痕量镍元素的激光诱导等离子体光谱发射特性和检测限;为了延长水体中金属元素的激光等离子体光谱发射时间、提高光谱检测灵敏度并减小ns激光作用下水滴溅射的影响,实验中以固体圆饼状石墨块为样品基体进行元素富集,通过在基体表面固定区域滴定固定量的已知不同浓度的硝酸镍溶液,烘干并制备待测样品。研究表明,镍的最佳探测延迟时间在700ns左右,元素谱线强度随着样品浓度的增加而增大并在较低浓度下呈现良好的线性关系,计算得到水体中Ni元素的痕量检测限为0.28,研究结果为进一步开展水体痕量重金属的激光诱导击穿光谱测量提供了方法。     

淡水和海水养殖珍珠的微量元素特征

珍珠中的微量元素有其特征规律及作用。前人很早就关注到淡水珍珠和海水珍珠微量元素特征的差异,但限于测试技术及分析方法,测出的微量元素种类相当有限,并且对测试结果也缺乏深入分析。电感耦合等离子体质谱议(ICP-MS)具有检测能力高, 速度快,可同时测试多种痕量及超痕量元素。采用ICP-MS对淡水和海水养殖珍珠的微量元素进行测定,并通过数据处理方法分析, 对比。结果表明：(1) 珍珠中含量较高的微量元素种类(Sr, Zn, Ni, Ba, Mn, Cr, Cu, Pb, Ti, Co, Ce, Zr, La, Rb)大致相同,但淡水养殖珍珠的微量元素总量明显少于海水养殖珍珠;(2) 淡水养殖珍珠的微量元素含量较为规律,具有较为固定的含量序列,即Sr>Mn>Ba>Ni>Cr>Pb;而海水养殖珍珠的微量元素含量差异较大,除了各样品都最富集Sr元素外,没有明显的含量顺序;(3) 珍珠中某些微量元素之间存在显著相关性。结论对养殖珍珠的环境指示, 养殖技术, 鉴定,以及综合开发利用具有一定的指导意义。     

激光剥蚀-电感耦合等离子体质谱法测定高纯铪中10种杂质元素

高纯铪由于具有独特的理化性质,在核反应堆、等离子切割机、光学元件等方面有着重要的应用。高纯铪中杂质的种类和含量会影响高纯铪的物理化学性能,应用中对高纯铪纯度的要求也越来越高,这就对高纯铪的分析检测技术提出了更高的要求。激光剥蚀-电感耦合等离子体质谱法（LA-ICP-MS）是激光剥蚀进样技术与电感耦合等离子体质谱联用,可以直接分析固体样品,并且方法前处理简单,可以避免样品前处理过程中引入杂质,是一项高效、快速、精密的分析技术,在环境、地质、冶金、燃料能源、材料、生物医药、考古等领域广泛应用。所以,激光剥蚀-电感耦合等离子体质谱法（LA-ICP-MS）是高纯金属杂质元素最佳检测方法之一。还未见有应用LA-ICP-MS于高纯铪样品的报道。用LA-ICP-MS对高纯铪中10种杂质元素（Al,Sc,Ti,Fe,Ni,Cu,Mo,Ag,Sn,W）进行定量分析。为了降低激光剥蚀过程中元素的分馏效应,提高信号灵敏度和稳定度,对激光剥蚀参数进行优化实验。确定了激光剥蚀的最优仪器参数为：氦气流量600 mL·min-1,激光能量90%,剥蚀孔径150 μm,激光扫描速度60 μm·s-1,激光脉冲频率20 Hz。经实验优化后的ICP-MS仪器工作参数为：RF功率1 450 W,射频匹配电压1.8 V,载气流量0.85 L·min-1,冷却器流量0.85 L·min-1,采样深度7.5 mm。在最优参数条件下,利用内控标样建立工作曲线,各杂质元素标准曲线的线性相关系数为0.993 6～0.999 8。采集载气空白的信号强度,平行测定11次,以3倍空白信号的标准偏差所对应的含量作为元素的检出限,得到各元素的检出限为0.001~0.08 μg·g-1。将高纯铪制成尺寸合适的样品,用硝酸洗去样品表面的氧化物,将其装入剥蚀池中,运用线扫描剥蚀方式,在最佳仪器工作条件下,对三个高纯铪样品中的10种杂质元素进行定量分析。实验结果显示,杂质元素含量为0.17～36.76 μg·g-1,相对标准偏差为1.4%～20%,精密度良好。以184W为例,将LA-ICP-MS法和ICP-MS法的测定结果进行t检验,三个样品的t值分别为2.14,1.64和2.11,均小于显著性水平为0.05时的临界值（t_{0.05, 12}=2.18）,说明LA-ICP-MS法和ICP-MS法的测定结果在置信度为95%时没有显著性差异,即正确度良好。所以,该方法正确度和精密度良好,可用于高纯铪中杂质的定量分析。     

萃取分离-电感耦合等离子体质谱法测定高纯铝中的杂质元素

采用APDC-MIBK萃取分离铝,电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法同时测定高纯铝中Co,Ni,Cu,Mo,Cd,Pb和Bi。详细地讨论了仪器工作参数,内标元素,分离、富集条件,样品基体的干扰,确定了实验的最佳测定条件。结果表明,方法的检出限为0.011～0.052 μg·L-1,回收率为92.2%～103.0%,相对标准偏差(RSD)小于2.3%。方法准确、快速、简便,应用于高纯铝中Co,Ni,Cu,Mo,Cd,Pb和Bi等杂质元素的测定,结果满意。