牛奶中碳、氮、氢和氧稳定同位素比的测定及其在产地溯源分析中的应用

应用元素分析-同位素质谱仪(EA-IRMS)和多用途气体制备-连续流稳定同位素质谱仪(GasBench-IRMS)分别测定了来自国内外7个不同国家(澳大利亚、新西兰、西班牙、德国、奥地利、意大利和中国)的83件牛奶样品中碳、氮、氢、氧的稳定同位素比值(δ13 C、δ15 N、δ2 H和δ18 O)。对所测得的数据用SPSS 20.0软件分别进行了方差分析、聚类分析以及牛奶产地的判别分析。从所得结果可见,上述4项稳定同位素比值中的每一项都可获得相关牛奶样品产地来源的若干信息,但还不足以作为相关牛奶样品的溯源地判别的充分依据。而将测试结果进行组合后,对δ13 C、δ15 N和δ2 H三项指标组合交叉检验整体判别正确率达到84.3%,据此采用3项组合指标对牛奶产地进行判别分析,并在此项组合指标的基础上建立了产自7个国家的牛奶的判别模型。对自来这7个不同国家的牛奶盲样进行判别时,可将所测得样品中上述3项稳定同位素的δ值代入所建立的模型中,并比较各模型所得的Y值的大小,其中Y值最大的,即归属于此模型所代表的国家。     

气相色谱-燃烧-同位素比率质谱法测定葡萄酒中5种挥发性组分的碳同位素比值及其在产地溯源中的应用

建立了一种利用气相色谱-燃烧-同位素质谱(Gas chromatography-combustion-Isotope ratio mass spectrometers,GC-C-IRMS)测定葡萄酒中5种挥发性组分(即乙醇、丙三醇、乙酸、乳酸乙酯、2-甲基-丁醇)碳稳定同位素比值新方法。优化了GC-C-IRMS测定条件,进样量小于0.5μL,样品分析时间小于14 min。对以上5种挥发性成分标准品的测定精密度为0.08‰~0.25‰,葡萄酒样品的测定精密度为0.09‰~0.36‰,与元素分析-同位素比率质谱仪(Element analyzer-isotope ratio mass spectrometers,EA-IRMS)比较,其测定偏差低于0.5‰。利用该技术分析了产自法国、澳大利亚、美国和中国共54支葡萄酒中5种挥发性组分的碳稳定同位素值并进行产地溯源分析,判别分析(Discriminant analysis,DA)结果表明,仅利用以上5种挥发性组分的碳同位素比值就能有效区分以上4个产地的葡萄酒,说明葡萄酒挥发性成分稳定碳同位素可应用于葡萄酒的产地溯源。     

稳定同位素碳、氮、硫、氢在鸡肉产地溯源中的应用研究

利用同位素比值质谱仪测定了来自北京、山东、湖南、广东4省9个不同地区鸡肉粗蛋白中的δ^13C、δ^15N、δ^34S、δ^2H值和相应各地饮水中的δ^180值。多元方差分析结果表明,δ^13C、δ^15N、δ^34S、δ^2H 4种稳定同位素在不同地区的鸡肉中均有显著差异（p〈0．05）;4参数同时对鸡肉产地的正确判别率达到了100％;各地饮水中的δ^18O值和鸡肉中的δ^2H值呈现显著正相关性（p〈0．01）。碳、氮同位素受饲料、气候等因素的影响,硫同位素依赖于地理位置和产地表面的地质特点。     

元素分析仪-稳定同位素比值质谱仪测定胶乳总固形物碳含量及其稳定碳同位素

应用元素分析仪和稳定同位素比值质谱仪(EA-IRMS)联用技术测定了胶乳总固形物碳含量及其碳同位素比值δ~(13)C。将所采集的新鲜胶乳预先制成胶片,称取(0.500±0.100)mg样品,按EA仪器工作条件对其碳含量进行测定。分别用碳元素基准物质(尿素、天门冬氨酸、葡萄糖、蔗糖),在EA工作条件下测其碳元素,以碳质量为横坐标,CO_2峰面积为纵坐标制得标准曲线,结果表明其线性关系良好。对EA-IRMS系统作了稳定性和线性试验,前者达到小于0.1‰的要求,后者则满足同类仪器小于0.06‰·V~(-1)的要求。此外,还对Craig校正所得样品及3种CRMs的初始校正值作进一步校准的3种校准方法作了比较,结果表明:3种方法中回归法准确度最好,适用于不同性质、不同碳同位素组成的样品;而截距法只能用于碳同位素组成与参考气相近的样品的测量数据的校准;原始回归法则不能有效地消除测定过程中~(17)O的影响和样品燃烧过程中可能存在的同位素分馏的影响而不能用于结果校准。测得胶乳样品的总固形物碳质量分数为81.83%,δ~(13)C_(s-PDB)~M(PDB为国际标准拟箭石化石)为-26.70‰(回归法校准值)。     

稳定性氢同位素分析在牛肉产地溯源中的应用

探讨了利用高温热解炉和同位素比率质谱仪(IRMS)联用测定肉品中稳定性氢同位素比率的方法,并利用此方法测定了我国不同地域来源脱脂牛肉、牛尾毛中氢同位素比率.分析了牛组织中氢同位素组成与地域经度、纬度及海拔高度变化的关系,以及稳定性氢同位素用于牛肉产地溯源的可行性.结果表明,不同地域来源牛组织中δ2H值的差异显著,其与当地饮水中氢同位素组成密切相关,而且有随着地理纬度增加而减小的趋势; 牛尾毛与牛肉中δ2H值的相关性显著.稳定性氢同位素是用于牛肉产地溯源的一项很有潜力的指标,且牛肉和牛尾毛中的氢同位素组成均可反映牛来源地的信息.     

土壤铵态氮中氮稳定同位素比值测定前处理方法优化研究

土壤氮素在土壤养分供给和植物生长发育中起着重要作用。利用氮稳定同位素自然丰度或富集标记技术,开展土壤氮循环转化、化肥利用效率和生物有效性等方面的研究,涉及NH4+-N稳定同位素比值的精准测定。本研究在前人基础上,开发了一种快速高通量的铵态氮蒸馏分离方法,并使用次氯酸盐替代了次溴酸盐优化了铵态氮化学转化条件,将转化效率由原方法的25%左右,提高至60%以上。利用新建立的前处理方法结合气体预浓缩装置与稳定同位素质谱仪（PreCon-IRMS）联用系统,分析了不同浓度条件下自然丰度、15N富集和标记的NH4+-N标准溶液中的氮稳定同位素比值。结果表明,新的反应体系下,当铵态氮浓度为0.5 μmol /mL以上时,所有NH4+-N标准样品均能获得较理想的分析精度,其中自然丰度和15N富集参比溶液的NH4+-N的δ15N的精度可控制在0.5‰以内,而15N标记的标准溶液的15N atom%测试精度为0.001~0.006 atom%（CV在0.1~0.3%之间）。所有NH4+-N标准样品的15N测定值与参考值一致,无分馏现象发生。将该方法应用于两种不同土地类型的旱地和稻田土壤浸提液中NH4+-N稳定同位素丰度的测定,也可获得较好的重现性（CV<0.5%）,与原方法测定结果基本一致,且精度更优。优化后的前处理方法操作简单,耗时短,重复性好,适用于土壤溶液铵态氮15N丰度测定的快速、批量前处理。     

数据融合策略在食品产地溯源中的应用进展

产地溯源技术可有效识别食品来源,在保护消费者权益和维护产品声誉方面具有重要作用。产地溯源常用的检测手段包括光谱、质谱、色谱和传感器技术等,但是对于化学组成较复杂的食品,单一的分析技术通常无法获得足够的化学信息,而数据融合策略可以通过对不同检测技术获取的数据进行处理及联合,获取更多的有用信息,提高在产地溯源过程中的鉴别效果。目前,数据融合策略已经广泛应用于食品产地溯源领域。本文介绍了包括光谱、质谱、色谱和传感器技术等产地溯源检测技术,总结了基于这些技术的数据融合策略在食品产地溯源中的应用现状,并对数据融合策略在食品产地溯源方面的发展前景进行了展望,以期为食品产地溯源的研究及发展提供参考。     

锶稳定同位素比质谱在进口大麦原产地溯源中的应用研究

利用热电离质谱检测了进口自加拿大、法国、澳大利亚和美国的大麦样本的⁸⁷Sr/⁸⁶Sr同位素比值。研究了TIMS测定进口大麦⁸⁷Sr/⁸⁶Sr同位素比值的精密度,利用SPSS 25.0对不同进口国大麦样本的⁸⁷Sr/⁸⁶Sr同位素比值进行了正态性验证、置信区间分析、方差分析和事后多重比较。结果表明：TIMS技术测定进口大麦⁸⁷Sr/⁸⁶Sr同位素比值日内精密度和日间精密度分别达到0.003 59%和0.010 20%;不同进口国的大麦样本⁸⁷Sr/⁸⁶Sr同位素比值成正态分布,置信区间分析、方差分析以及事后多重比较都显示不同进口国大麦⁸⁷Sr/⁸⁶Sr同位素比值间具有显著性差异,可以利用TIMS测定大麦中的⁸⁷Sr/⁸⁶Sr同位素比值并进行进口国溯源。     

稳定氯同位素分析技术及其在有机氯污染物研究中的应用

有机氯污染物是近几十年环境科学持续关注的热点,传统研究以环境化学为主。随着同位素分析技术日趋高效便捷,氯同位素分析技术也开始在有机污染研究中得到更多应用。本文综述了稳定氯同位素分析技术的研究进展,介绍了氯同位素技术在有机污染物研究中的应用现状,并对其研究趋势进行了展望。单体同位素分析技术有助于开展有机氯污染物的同位素相关理论及应用研究;双路-同位素质谱和热电离质谱方法是测试精度较高的两种氯同位素测试方法,但是前处理过程繁杂、样品用量较大,不能满足环境样品中痕量的有机氯污染物分析;在线同位素测试技术提高了分析方法的灵敏度,拓宽了单体氯同位素分析技术在环境有机污染研究中的应用范围,是未来环境有机污染研究的趋势之一, 有待深入研究。目前氯同位素分析主要应用在环境有机污染物的溯源、降解途径的辩识和降解效率的量化等方面,尚需加强相关理论和应用研究。     

氧同位素交换及其在多相催化氧化反应研究中的应用

简单介绍了氧同位素交换技术及其在多相催化氧化反应机理研究中的应用     

元素分析-碳同位素比值质谱法在纯正葡萄汁掺假鉴别中的应用

采用元素分析-同位素比值质谱法(EA-IRMS)对纯正葡萄汁掺假情况进行研究。通过测定152个不同产区纯正葡萄汁的碳同位素比值(δ~(13)C值),初步建立了纯正葡萄汁的同位素数据库。检测结果表明,纯正葡萄汁中糖的δ~(13)C值(δ~(13)CS)范围为-26.92‰~-24.16‰,而有机酸的δ~(13)C值(δ~(13)CO)范围为-27.56‰~-24.99‰。根据上述两个参数,提出了纯正葡萄汁应满足的δ~(13)C值要求:有机酸和糖的差值(Δδ~(13)C_(O-S))在-1.63‰~0.72‰范围内。采用该法对85个市售葡萄汁进行检测,检出31个掺入碳-4植物糖和有机酸的阳性样品。糖浆添加实验的结果表明,该方法可以检测8%以上碳-4植物糖的掺假,能有效鉴别葡萄汁的掺假,在葡萄汁的品质保证方面有很大的实际应用潜力。     

非生理活性蛋白质的研究进展及其在材料领域中的应用

介绍了自然界产量最丰富、研究最深入的几种非生理活性蛋白质,如胶原蛋白、丝素蛋白和大豆蛋白,包括它们的基本结构和最新研究进展以及在材料领域的应用情况.     

高效液相色谱-串联质谱法结合稳定同位素标记肽段同时测定稻米及其制品中3种过敏蛋白质

基于稳定同位素标记特征肽段和液相色谱-质谱联用仪建立稻米及制品中3种过敏蛋白质的同时定量方法。稻米及制品样品经盐溶液提取,赖氨酰基内切酶(Lys-C)和胰蛋白酶依次水解,C18-SD柱净化后,采用纳升高效液相色谱-线性离子阱-静电场轨道阱(NanoLC-LTQ-Orbitrap)采集和Protein Discovery软件鉴定,NCBI和Uniprot数据库的基本局部搜索比对工具(BLAST)筛选验证,最终获得表征稻米及制品中α-淀粉酶/胰蛋白酶抑制剂类蛋白质(seed allergenic protein RAG2, RAG2)、乙二醛酶Ⅰ活性蛋白(glyoxalase Ⅰ)和α-球蛋白(19 kDa globulin)3种过敏蛋白质的特异性肽段。3个特异性肽段经液相色谱梯度洗脱,在Poroshell色谱柱上实现完全分离,由三重四极杆质谱仪分析。实验通过优化多反应监测(MRM)质谱参数,比较不同溶剂体系、水解酶种类和酶量等酶解条件,结合内标法定量,实现对稻米及制品中3种蛋白质的绝对定量。实验结果表明,当酶解溶剂中含1 g/L十二烷基硫酸钠,采用Lys-C和胰蛋白酶组合消化策略,可有效提高3种蛋白质的酶切效率至65.7%~97.3%。该方法在1~200 nmol/L范围内线性关系良好,相关系数均大于0.9972, 3种蛋白质的检出限和定量限分别为3 mg/kg和10 mg/kg。3种蛋白质在空白稻米制品基质中3个水平下的加标回收率为80.6%~103.7%,日间和日内精密度均小于11.5%。该方法稳定性好,检测灵敏度高,操作简便,在分析各类稻米及制品中3种过敏蛋白质含量具有广泛的应用前景。     

肽段反相色谱保留时间预测算法及其在蛋白质鉴定中的应用

液相色谱-质谱(LC-MS)联用是当今规模化蛋白质鉴定的主流技术。肽段在反相液相色谱(RPLC)中的保留时间主要是由肽段的理化性质和LC条件(固定相、流动相)决定的。可以通过分析肽段的理化性质,并量化它们对肽段色谱行为的影响来预测保留时间。预测结果可以用于帮助提高蛋白质鉴定的数量和可信度,也可用于肽段的翻译后修饰等研究。现在已有的保留时间预测算法主要有保留系数法和机器学习法两大类,得到的预测保留时间与实际保留时间相关系数可达到0.93。随着色谱和质谱技术的不断发展,肽段色谱行为的稳定性和重现性越来越好,保留时间预测结果也越来越准确。预测肽段保留时间将成为提高蛋白质鉴定结果的重要技术手段之一。     

硝酸辅助合成水溶性绿光碳点及其在pH测量与Fe3+检测中的应用

以柠檬酸、甲酰胺与浓硝酸为原料合成了绿色荧光碳点（CDs）,对其物相、形貌及荧光性能进行了表征,并研究了其在离子检测及荧光标记方面的应用。结果表明：所合成的CDs呈现良好的水溶性;当以360~460 nm波长的光激发时,该CDs发出明亮的绿色荧光,并且发射峰的位置不随激发光波长而改变,其量子产率高达44.2%;同时,该绿光CDs对pH敏感,体系pH值在4.5~8.5范围内时,其归一化荧光强度与pH间有较好的线性关系;此外,该绿光CDs对Fe³⁺有较好的选择性响应,在0~1 000 μmol·L^-1范围内,体系的荧光淬灭效率（I₀/I）与Fe³⁺浓度有良好的线性关系,检出限为9.8 μmol·L^-1。     

无孔单分散亲水性中强阳离子交换树脂的制备及其在蛋白质快速分离中的应用研究

以3.0μm无孔单分散亲水性交联聚甲基丙烯酸环氧丙酯树脂为基质,将其表面经新的化学方法改性后制备了一种新型的无孔中强阳离子交换色谱填料。详细考察了该无孔填料对标准蛋白分离性能,有机溶剂、pH、流动相盐种类和流速等对蛋白质保留的影响。实验结果表明,在流速为4 mL/min时,线性梯度时间在2.0 min内可快速分离4种标准蛋白,蛋白质的保留符合阳离子交换色谱规律。将其应用于快速纯化鸡蛋清中的溶菌酶,取得较好效果。