13C辅助的超高效液相色谱-三重四极杆质谱联用方法精确分析毕赤酵母胞内代谢物浓度

毕赤酵母作为一种高效的外源蛋白表达平台,其蛋白表达水平与胞内代谢物浓度紧密相关.但胞内代谢物种类多、物化性质差异大、浓度低、周转快,对其绝对浓度的精确检测一直难于实现.本研究将超高效液相色谱-三重四极杆质谱联用分析方法与13C同位素标记技术相结合,探索解决该难题的方法.首先,优化了超高效液相色谱的操作条件,利用3种色谱柱实现了64种常见中间代谢物的分离;对三重四极杆质谱仪的检测离子对和碰撞电压等操作条件进行优化,找到了对各种物质具有专一性的检测离子对.然后,利用全标记13C标记底物培养细胞,收集胞内的全标记代谢物用作定量内标物,建立了53种中间代谢物的标准曲线.实验结果表明,本方法不但精确性高,标准曲线相关系数达到0.99以上,而且重现性好,受实验条件和仪器操作条件的影响很小.将本方法应用于毕赤酵母胞内代谢物浓度的绝对定量分析,成功获得了胞内各种代谢物的浓度水平,为后续深入研究毕赤酵母代谢调控机理,实现外源蛋白的高效生产奠定了基础.     

硫酸铵提高裂殖壶菌不饱和脂肪酸积累的代谢组学研究

采用基于气相色谱-质谱(GC-MS)联用技术的代谢组学方法,通过分析裂殖壶菌胞内代谢物的变化,研究(NH4)2SO4提高裂殖壶菌不饱和脂肪酸积累的作用机制.利用GC-MS技术对添加0,1.5,2.5和3.5g/L (NH4)2SO4的发酵样品进行分析,结合K-Means算法对数据进行聚类分析,得到胞内代谢物的热图.主成分分析(PCA)和偏最小二乘判别分析(OPLS-DA)得分图可将不同添加条件下裂殖壶菌胞内物质明显区分.运用PLS-DA载荷图及模型的变量重要性因子(VIP)值,发现了7种代谢物可作为区别4种不同条件下的生物标志物.经NIST和Wiley谱库检索,它们分别为葡萄糖、肌醇、甘露醇、果糖、磷酸、乙醇胺、乙胺.代谢途径分析结果表明,(NH4)2SO4是通过弱化糖酵解途径和乙酸合成支路,提高苹果酸酶的活力,强化氨基酸代谢和NADPH的积累,从而提高不饱和脂肪酸积累.     

聚γ-谷氨酸对气相色谱-质谱检测地衣芽孢杆菌胞内代谢物的影响

通过添加外源聚γ-谷氨酸(γ-PGA),利用气相色谱-质谱法(GC-MS)评估了γ-PGA对地衣芽孢杆菌胞内代谢物检测的影响。结果表明:终浓度为10g/L的γ-PGA会使除谷氨酸外的氨基酸、有机酸和糖类标准品的检测峰面积明显降低;另外,终浓度为10g/L的γ-PGA对分析地衣芽孢杆菌胞内代谢物中的谷氨酸、葡萄糖和6-磷酸葡萄糖(G6P)的影响较为显著。因此,在利用GC-MS定量分析地衣芽孢杆菌的胞内代谢物前,应将γ-PGA和细胞分离。     

等速电泳法测定人齿菌斑培养液中乳酸含量

应用等速电泳法分离并测定了人齿菌斑培养液中的乳酸，测定回收率在９４．２％－１０２．２％之间，相对标准偏差小于４．５％，比较了抗龋者与易感龋者的菌斑在相同培养条件下的乳酸产量，并对不同饥饿时间下菌斑所产的乳酸进行了测定与比较。     

代谢组学应用于糖肾方治疗糖尿病肾病的疗效评价

建立了基于超高效液相色谱-飞行时间质谱(UPLC/TOF MS)分析技术的血浆代谢指纹谱,应用多元统计分析方法评价糖尿病肾病患者血浆代谢物变化差异及糖肾方的干预效果。通过研究糖肾方干预糖尿病肾病血浆内源性代谢物的变化,探索与该疾病密切相关的代谢途径,评价糖肾方的治疗效果。结果发现: 经糖肾方治疗后,血浆内源性代谢物发生了明显变化,磷脂代谢、脂肪酸代谢、氨基酸代谢、嘌呤嘧啶代谢、固醇类代谢等多个代谢途径得到纠正。本研究基于UPLC/TOF MS的代谢组学方法,能够从整体水平反映疾病治疗过程中代谢网络的变化趋势,证实糖肾方具有治疗糖尿病肾病的临床疗效并有助于阐释药物作用机理。     

气相色谱-质谱联用技术分析大气细颗粒物对小鼠肺组织代谢轮廓的影响

建立了基于气相色谱-质谱联用技术(GC-MS)分析大气细颗粒物(PM2.5)滴注对小鼠肺组织代谢轮廓的影响的研究方法.通过分析肺组织细胞内代谢物的变化,研究不同浓度PM2.5对小鼠肺组织代谢的毒性机制.鼻腔分别滴注0、7.5、20.0和37.5 g/L的PM2.5悬液,提取肺组织胞内物质,预处理后进行GC-MS分析,结合主成分分析法(PCA)、偏最小二乘判别分析法(PLS-DA)进行数据解析,通过PLS-DA得分图可将不同PM2.5染毒浓度下的肺组织胞内物质明显区分.运用PLS-DA载荷图及模型的变量重要性因子(VIP)值,发现了7种代谢物可作为区别不同浓度PM2.5下代谢组的潜在生物标志物,分别为丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、鸟氨酸、延胡索酸、柠檬酸、嘌呤(p<0.01).代谢途径分析结果表明,PM2.5滴注使小鼠肺组织受到氧化损伤,氧化应激反应增强,抑制了三羧酸循环(TCA循环)及嘌呤代谢.本研究为深入解析PM2.5致毒机理提供了新的方法及理论依据.     

大鼠尿液中壬基酚的代谢轮廓

运用代谢组学方法研究了壬基酚对大鼠尿液代谢的影响, 通过高效液相色谱-飞行时间质谱技术建立了大鼠尿样的代谢指纹图谱, 用主成分分析法分析给药组与对照组代谢物指纹图谱的差异, 通过t检验选取潜在的生物标志物及效应标志物, 并结合代谢物数据库检索对其进行鉴定. 结果表明, 壬基酚给药后, 尿液中含量变化显著的成分苯基葡萄糖苷酸、L-高半胱氨酸、3-硝基丙酸、肌酸酐、左旋肉碱及5-羟色胺等构成了大鼠尿液代谢的轮廓, 它们在生物体内的变化可能对生殖系统、免疫系统、神经系统及脂肪的代谢造成一定的影响, 从代谢的角度解释了环境雌激素壬基酚对生物体的危害, 为毒理学研究提供了依据.     

中性解吸-电喷雾萃取电离质谱直接分析水涝胁迫下烟草的代谢产物

烟草(Nicotiana tabacum L.)是植物科学研究的模式植物和我国重要的经济作物,水涝胁迫是影响烟草品质和产量的重要胁迫因子之一。本研究采用中性解吸-电喷雾萃取电离质谱(ND-EESI-MS)技术,在无需复杂的预处理的条件下,利用烟草中常见的丝氨酸作为优化离子,对萃取剂种类及流速、电喷雾电压、样品端辅助气压、雾化气压和离子传输管温度等仪器参数进行优化。在最优的条件下,共检出水涝胁迫下烟草中丝氨酸、脯氨酸、谷氨酸、丙氨酰甘氨酸、亮氨酸、天冬酰胺、组氨酸、儿茶酚、麦芽酚、肉桂酸、咖啡酸、阿魏酸、白藜芦醇、山奈酚、槲皮素、绿原酸、烟碱、降烟碱、苯乙醛、柠檬醛、苹果酸和β-大马烯酮共22种代谢产物。在应对水涝胁迫时,烟草中脯氨酸、谷氨酸、丝氨酸和组氨酸等初生代谢产物含量增加,绿原酸、阿魏酸、咖啡酸、儿茶酚、苯乙醛、烟碱和降烟碱等次生代谢产物含量也呈上升趋势。本研究从代谢组学层面上揭示水涝胁迫下烟草代谢产物的变化,为进一步了解烟草响应水涝胁迫提供了理论基础。ND-EESI-MS应用于水涝胁迫下烟草中代谢物检测,具有灵敏度高、检测范围广、可实现高通量快速检测等优点,单个样品的测定时间不...     

超高效液相色谱-三重四极杆质谱联用检测红色糖多孢菌胞内中间代谢物同位素丰度

采用超高效液相色谱-三重四极杆串联质谱联用仪(LC-MS/MS),建立了能精确检测红色糖多孢菌胞内代谢物13C同位素丰度的方法.在优化的超高效液相色谱的条件及三重四极杆串联质谱的离子传输电压和碰撞池电压下,筛选出各胞内代谢物的最佳离子对.根据物质在LC-MS/MS中生成的母离子和子离子碳链长短及子离子是否含有13C等特性,建立了"一对一"法、"一对多"法和单级质谱SIM法等同位素丰度检测方法.利用这些方法,检测了自然标记标准品和13C标记实验样品,根据实验值与理论值的接近程度筛选出最优方法.结果表明,对于以磷酸糖类为代表的子离子不含有13C的代谢物,"一对一"法最有效;对于以有机酸类为代表的母离子和子离子都含有13C的短碳链代谢物,"一对多"法更有优势;对于以辅酶A类为代表的母离子和子离子都含有13C且碳链较长的代谢物,单级质谱SIM法才能发挥作用.建立的同位素丰度检测方法具有较好的准确度,可应用于红色糖多孢菌胞内代谢物同位素丰度的检测,为后续研究菌体的代谢机理,实现红霉素的高效表达奠定了基础.     

微生物代谢组学的样品前处理

微生物代谢组学是指全面分析(定性和定量)细胞生长或生产周期某一时刻细胞内和细胞周围的所有低分子量代谢物.微生物代谢组学研究需要可靠和重现地分析细胞内较宽动力学浓度范围(nmol～mmol)、化学功能各异的代谢产物,因此,需要对从生物量培养、灭活和代谢产物的提取到代谢物的定量分析这整个实验过程提出耐用、可重现和可靠的实验方案.本文介绍了灭活过程中细胞内代谢产物泄漏的处理方法,较为详细地论述了通过灭活草案捕获代谢反应活性方法和代谢物提取方法的优化,并对微生物代谢组学样品前处理的目前发展趋势提出初步见解.     

关于7种含氧酸结构与酸性的讨论

含氧酸是无机化学授课的一个重要内容，讨论了含氧酸中亚硫酸、硼酸、次磷酸、亚磷酸、溴酸、亚溴酸、碳酸的结构与酸性。研究表明，SO2溶液中存在着2种异构体；硼酸在不同条件下存在Lewis酸和Brönsted酸2种形式；次磷酸、亚磷酸、溴酸、亚溴酸都存在着异构化倾向；在一定条件下，碳酸具有一定的动力学稳定性。     

Synthesis and identification of dinitro- and diaminoterephthalic acid

Dinitroterephthalic acid(DNTPA) and diaminoterephthalic acid(DATPA) were prepared in 85%and 75%yields,respectively. These compounds were characterized by using FTIR and ~1HNMR.DATPA can be used as a monomer for the preparation of polyesters and polyamides.     

Evaluation of biocatalytic pathways in the synthesis of polyesters: Towards a greener production of surgical sutures

This review presents an updated and alternative perspective on enzymatic synthesis to obtain polyesters, with a focus on the precursor materials for absorbable sutures: poly-lactic, poly-glycolic, and poly-lactic-co-glycolic acids. Currently, the profitable path towards the industrial synthesis of polyesters is ring-opening polymerization (ROP) of lactones, which is an experimentally complex process and implies a hazardous environmental impact due to the need for energy consumption, use of large volumes of toxic organic solvents and of non-biocompatible metal-based catalysts. On the contrary, enzymatically driven reactions may be performed under mild conditions in simple reactors. Mechanistic and experimental issues of the two major biocatalyzed strategies -direct condensation and ROP- were analyzed from a green chemistry perspective. These enzyme-catalyzed poly-esterifications often return low yield and/or low final molecular weight (M_w). Considering all the analyzed published data available, possible strategies to overcome these limitations were postulated: implementation of aqueous biphasic reaction systems, use of ultrasound agitation and sequential addition of reactants or co-solvents. To promote M_w increment, post-reaction treatments can be carried out such as thermally induced short-chain polymerization under vacuum and incorporation of glycols as chain extenders.     

几种糖醛酸及其寡糖的薄层层析分析

以葡萄糖醛酸（GlcA）、半乳糖醛酸（GalA）、甘露糖醛酸（ManA）、古罗糖醛酸（GulA）、半乳糖醛酸寡糖（Oligo-GalA）、甘露糖醛酸寡糖（Oligo-ManA）、古罗糖醛酸寡糖（Oligo-GulA）和酶解褐藻胶寡糖（Oligo-u-Alg）为研究对象,探讨其薄层色谱（TLC）行为。结果表明,TLC对不同糖醛酸寡糖有良好的分离和分析效果,其中Oligo-GalA与褐藻胶来源的寡糖兄值不同,而同样来源于褐藻胶的Oligo-ManA与Oligo-GulAR,值相同;首次发现酸解与酶解褐藻胶寡糖聚合度相同时兄值不同。此外,4种糖醛酸对不同的显色剂的显色灵敏度也略有不同,其中硫酸铈显色剂的显色效果最灵敏。这些结果为快速有效分析酸性寡糖的纯度及其聚合度,提供了简便有效的方法。     

离子色谱法测定威力酸中的有机酸

采用离子排斥分离,电导检测模式,对威力酸中的4种有机酸成份进行分离测定。将威力酸样品通过萃取、洗涤、过滤之后进样,可以测定其柠檬酸、乳酸、苹果酸、富马酸4种有机酸,在一定的色谱条件下,4种阴离子都具有很好的线性和较低的检出限。威力酸中的柠檬酸,乳酸,苹果酸,富马酸的检出限分别是0.10、0.14、0.30和0.12μg/L,线性相关系数r2在0.9997~0.9999范围内,样品中待测离子峰面积的RSD在4.3%以下(n=10),回收率在94%~105%之间。采用抑制电导的离子色谱法是分析威力酸中的有机酸成份的高效与准确的方法。     

离子色谱法测定水中4种有机酸

建立了水样中甲酸、乙酸、丙烯酸和甲基丙烯酸的离子色谱测定方法,采用IonPac AS11-HC阴离子分离柱,以KOH为淋洗液,采用浓度梯度洗脱,可同时测定上述4种有机酸。方法对实际水样中甲酸、乙酸、丙烯酸和甲基丙烯酸的平均加标回收率在80.2%~103.3%,相对标准偏差在5.8%之内,检出限分别为:0.005,0.003,0.005和0.004mg/L;定量下限分别为:0.020,0.012,0.020和0.016mg/L。方法准确、简便、环保,能够满足实际水样的测定需要,且水样中常见的阴离子不会对目标污染物的测定产生影响。     

在强酸与多元酸混合酸中影响各组分酸含量测定的因素及条件

在前文中曾提出，第一终点ＰＨ＞３．７的情况下，以多元酸标准溶液的半中和点为第一点，测定各组分酸含量的方法。在此基础上，本文在理论上明确了影响各组分酸含量测定的因素，从而提出第一终点ＰＨ不同的情况下，Ｋａ１／Ｋａ２倍数不同时可准确滴定的Ｖｅ２／Ｖ＾Ｔｅ值的计算方法。实验结果表明，在此条件下结果是可靠的。     

腐植酸类物质应用研究进展

腐植酸作为一种资源广泛存在于自然界中,它是影响环境生态平衡的重要因素,也是潜在的、可大力开发和综合利用的有机资源.腐植酸类物质具有多种活性官能团,具有酸性、亲水性、界面活性、阳离子交换能力、络合作用及吸附分散能力.本文对腐植酸进行了分类,综述了其应用领域以及腐植酸类物质应用中存在的问题和应用前景.