植物激素电化学传感技术研究进展

植物激素是植物自身合成的微量小分子有机物,作为信号分子,在极低浓度就能对植物生长发育产生显著调控作用.植物激素的超微量及原位测定技术是该研究领域的重要研究课题.在众多的检测手段中,电化学方法因其高灵敏和可动态监测等特点而备受青睐.本文综述了近年来植物激素电化学传感技术的最新研究进展,内容涵盖植物激素电化学生物传感、植物激素直接电化学传感、植物激素光电化学传感、植物激素分子印迹电化学传感等研究领域,并对植物激素电化学传感技术的发展趋势进行了展望.     

植物样品中内源性植物激素时空分布的研究进展

内源性植物激素是在植物体中合成，并在整个植物生命周期内调控其生长发育、应对外界刺激等过程中发挥重要作用的一类微量或痕量有机小分子化合物。随着植物激素分析方法的发展，分析样品用量逐渐减少，不同植物组织（或器官）中植物激素的种类和含量差异不断呈现，极大促进了植物激素生理作用的研究。近年来，植物样品中内源性植物激素的时空分布研究已成为植物激素分析的一大热点。该文总结了近五年来，内源性植物激素时空分布的研究进展，主要从分析难点、分析方法、主要植物激素在植物体内的时空分布情况等方面进行讨论和总结，相关内容围绕本研究组在植物激素检测方面的工作展开。最后，展望了植物激素时空分析这一研究领域的未来发展方向。     

毛细管气相色谱测定脱落酸

脱落酸(ABA)是一种植物激素,几乎参与植物生命的所有活动。脱落酸在植物体内含量甚少,为此需要高灵敏度、高分离效能的测定方法。用气相色谱分析植物组织内的脱落酸在国外已得到广泛应用,国内也已见报道。但采用分离效果比填充柱更好的毛细管柱对ABA进行定量分析却未见报道。本文用岛津GC-7A型气相色谱仪,ECD检测器,对三种不同类型的毛细管柱及该仪器自带填充柱分离ABA的效果进行了对比,进而选取其中最为有效的色谱柱建立起一套定量分析ABA的毛细管色谱分析方法。     

反相高效液相色谱法测定水果中顺式脱落酸含量

脱落酸(abscisc acid,ABA)是一种重要的植物激素,植物组织中脱落酸的测定在植物生理研究中占有重要地位.ABA的测定方法有多种,如放射免疫法,固相酶免疫法及各种色谱分析方法等.近年来,采用色谱法进行测定的报道居多,特别是高效液相色谱法.相对于其它方法来说,具有分析速度快、检测的浓度范围宽等特点,应用越来越广泛。本文在国内外已有的一些工作基础上,利用反相高效色谱法对几种水果中的顺式ABA进行测定,在样品的前处理及分析条件的选择上作了一些改进,与其它HPLC方法比较,本法具有干扰小,回收率好,灵敏度高,分析操作更为简单、快速等特点。     

脱落酸的全合成

脱落酸是一种广泛存在于植物体内的抑制性植物激素,与植物离层形成、诱导休眠、抑制发芽、促进器官衰老和脱落、增强抗逆性等密切相关。本文简要综述了脱落酸的全合成路线,并对各路线的优劣与存在的问题进行了分析、比较。     

超高效液相色谱-高分辨质谱测定10种植物内源激素

建立一种利用超高效液相色谱飞行时间-质谱(UPLC-TOF-MS)快速高效地对植物激素进行定性定量测定的方法.对植物中常见的异戊烯腺嘌呤、玉米素、玉米素核苷、独脚金内酯、茉莉酸甲酯、脱落酸、赤霉酸、吲哚乙酸、茉莉酸和水杨酸10种内源激素,利用一级质谱全扫描、二级质谱及多反应检测模式对其进行测定,确定其检测限和定量限;采...     

胶束电动毛细管色谱在柱富集和分离7种植物激素

利用胶束电动毛细管色谱在柱样品电堆积的预富集方法,以十二烷基硫酸钠胶束作准固定相,对七种植物激素进行了富集和分离。研究了各种分离条件的影响,并分别在高电渗流和聚丙烯酰胺涂层抑制电渗流条件下对植物激素进行在柱电堆积富集,各种植物激素的检出限比文献报道降低1～2个数量级。在最佳条件下对植物样品中的脱落酸进行了测定,其相对标准偏差为2．4％;回收率为75％。     

高效液相色谱法分离和测定3种植物内源激素

本文研究了高效液相色谱法测定吲哚－３－乙酸，脱落酸，赤霉素３种植物激素的条件，建立了一种从植物中提取这３种激素的样品处理方法，实际分析了植物样品，结果令人满意。     

液相色谱-串联质谱分析盐胁迫下植物激素的含量变化

建立了高效液相色谱．离子阱串联质谱高灵敏、快速测定多种内源植物激素的新方法。在最佳条件下,吲哚乙酸（IAA）、脱落酸（ABA）和赤霉酸（GA3）在5min内实现完全分离,最低检测限为8．0ng．mL-1．借助串联质谱技术,解释了三种激素的结构碎裂过程．探讨了盐胁迫下,上述内源激素含量的变化趋势．研究表明,随着NaCl浓度增大,IAA和GA3含量降低,ABA含量明显升高．初步揭示了内源激素和植物抗盐性之间的相互关系．     

植物激素样品前处理方法的研究进展

植物激素是植物中一类含量很低,却对植物生长发育等生命过程起重要调控作用的有机化合物。近年色谱/质谱联用技术不断发展,已成为植物激素分析的常用方法,而样品前处理则是色谱分析过程中的一个关键环节,所以高选择性和高回收率的前处理方法对于植物激素的分析至关重要。根据植物激素的化学性质,本文将其分为酸碱性植物激素、油菜素甾醇、植物多肽3类,并对相应的前处理方法加以综述,特别是近年来发展起来的新方法。内容包括前处理方法的原理、装置、萃取材料以及衍生试剂等,相关内容主要围绕本研究组的痕量植物激素研究工作展开,最后对研究趋势做了简短展望。     

超高效液相色谱-三重四级杆串联质谱法同时测定植物组织中多种激素

建立了同时测定植物组织中玉米素(ZT)、吲哚乙酸(IAA)、赤霉素类(GA1、GA3、GA4)、脱落酸(ABA)、茉莉酸(JA)7种植物激素的超高效液相色谱-三重四级杆串联质谱法(UHPLC-QqQ-MS/MS)。采用C18色谱柱(50×2.1mm,1.8μm)分离,以甲醇-0.1%甲酸水溶液为流动相,梯度洗脱,在多反应监测(MRM)模式下进行定性定量分析,外标法定量。7种植物激素的检出限为0.01~8.77ng·mL~(-1),定量限为0.02~29.23ng·mL~(-1),在实验所采用的浓度范围内线性相关系数(R2)在0.9870~0.9990之间。植物样本前处理采用C18-SPE小柱进行富集和纯化,极大地减少了基质干扰。在辣椒叶片基质中,7种植物激素在低、中、高3个加标水平下的平均回收率为65.8%~90.9%,相对标准偏差(RSDs,n=5)为2.1%~5.5%。该方法简单、快速,灵敏,准确,适用于对植物组织中多种激素的同时测定。     

基于酶标噬菌体抗体的磁分离免疫分析方法

以磁微粒偶联多抗为磁性捕获探针,酶标噬菌体抗体为特异信号检测探针,采用"磁性捕获探针-待测物-酶标噬菌体抗体探针"的检测模式,成功建立了一种基于酶标噬菌体抗体的磁分离免疫分析方法。本方法检测β-银环蛇毒素线性范围为0.016~62.5μg/L,回归方程为Y=0.641X+1.355(R=0.9925,n=13,p<0.0001),检出限为0.016μg/L。本方法比传统ELISA法检测灵敏度提高了10倍,与采用酶标单抗复合物探针的双抗体夹心磁分离免疫分析法相比,检测灵敏度提高4倍。本方法灵敏度高,具有较好重现性与特异性,在毒素的痕量检测方面具有广阔的应用前景。     

脱氧核糖核酸分子设计在电化学生物传感器中的应用

基于特殊DNA序列的构型变化的电化学生物传感器是一种高灵敏、高特异性的生物分析方法.固定在电极表面的特殊DNA探针(茎环、核酸适配体、四聚体等)因为目标物质的结合而发生构型变化,从而产生可检测的电化学信号,这种策略操作简便而且特异性强,引起了研究者的广泛关注.本文总结了目前基于基因构型变化的电化学生物传感器的发展历程.     

纳米金-多壁碳纳米管复合物修饰电极对柔红霉素作用癌细胞的实时检测

本文通过制备纳米金-多壁碳纳米管复合物(Au-MCNT)修饰玻碳电极,建立了抗癌药物柔红霉素(DNR)作用癌细胞的高灵敏检测方法,研究并追踪了DNR与癌细胞相互作用过程中细胞对DNR的电化学实时响应.结果表明,Au-MCNT修饰电极能实现抗癌药物DNR作用癌细胞的高灵敏实时检测.基于该纳米复合材料的电化学药物传感分析方法可作为抗癌研究中一种方便、快捷、灵敏的实时检测手段,在生物医学等领域具有良好的应用前景.     

液相色谱-电喷雾串联质谱法测定冬青芽中的脱落酸

建立了测定植物中痕量脱落酸 (ABA) 的液相色谱-电喷雾串联质谱联用分析方法. 植物提取液先采用固相萃取 (SPE) 富集脱落酸并消除基体干扰, 然后以C18柱为固定相, V(甲醇)∶V(2 g/L甲酸水溶液)＝50∶50为流动相分离脱落酸. 电喷雾(ESI)串联质谱采用负离子模式. 选择反应监测 (SRM) 模式用于脱落酸定量, 选择的离子对是263→153, 219. 脱落酸的线性范围为0.005～10 μg/mL, 检测限 (S/N=3) 为0.003 μg/mL, 加标0.02 μg和0.05 μg的回收率分别为98.3% 和103.5%. 该方法用于冬青芽中脱落酸的分析, 结果表明所建立的SPE-LC-MS/MS方法对于分析植物中的痕量脱落酸是有效的.     

基于模拟酶-天然酶级联反应的双模式传感平台用于生物标志物的超灵敏检测

重要生物标志物例如碱性磷酸酶(ALP)的高灵敏度检测和准确分析对于疾病的早期检测和治疗至关重要.本工作合成了Cu基金属有机框架材料HKUST-1,探索了其类氧化酶性质.通过设计HKUST-1模拟酶与ALP天然酶的级联催化体系,构建了高灵敏度及高选择性的荧光/紫外双模式检测平台,用于生物标志物ALP及焦磷酸根离子(PPi)的检测.利用所设计的级联催化反应对信号的有效放大以及荧光和紫外双信号输出,对ALP的检测限分别低至0.0078和0.039nmol·L^-1.本工作首次开发了基于模拟酶-天然酶级联催化放大的双模式生物分析方法,实现了两种生物标志物的灵敏检测以及酶抑制剂的抑制效率评估,并将其应用到人血清样品中ALP的超灵敏分析,在临床诊断中具有巨大应用潜力.     

固相萃取吸附材料在植物激素样品前处理中的应用新进展

植物激素在植物生长过程中具有重要作用,调节植物生长、发育及抗逆的各个过程。植物激素超微精准定量分析一直是植物生理学研究的瓶颈问题。植物激素的准确、高效检测目前大多是基于液相色谱-串联质谱联用技术。样品前处理是植物激素色谱-质谱分析中必不可少的一个步骤,直接影响后续检测方法的灵敏度和准确性。在植物激素各种前处理方法中,固相萃取(SPE)技术应用非常广泛。在萃取小柱基础上发展了多种新形式(分散固相萃取、磁性固相萃取、固相微萃取等,称之为SPE相关方法)。在上述SPE相关方法中,吸附材料的选择均是关键因素,决定了样品前处理过程的目标物提取、净化和富集效果。碳基材料(包括碳纳米管、石墨烯、碳氮化合物等)和有机骨架材料(包括金属有机骨架、共价有机材料)拥有结构可设计、比表面积大、稳定性良好等特性,非常适合作为吸附材料。分子印迹聚合物和超分子化合物依靠主-客体特异性分子识别作用,能显著提高样品前处理方法的选择性。本文重点针对植物激素样品前处理中的SPE技术,综述了近5年来上述几类功能化吸附材料的最新应用进展,并对其发展趋势进行展望。     

全自动在线固相萃取-液相色谱-串联质谱法同时检测水稻中6种内源性植物激素

建立了同时检测水稻中6种内源性植物激素脱落酸( Abscisic acid,ABA)、吲哚-3-乙酸( Indole-3-acetic acid, IAA)、水杨酸( Salicylic acid,SA)、茉莉酸( Jasmonic acid,JA)、吲哚-3-丙酸( Indole-3-propionic acid, IPA)和吲哚-3-丁酸( Indole-3-butyric acid,IBA)的全自动在线固相萃取-液相色谱-串联质谱方法。植物样品经过甲醇提取,采用C18固相萃取柱富集净化,流动相将待测物洗脱至C18分析色谱柱进行分离,最终使用串联四极杆质谱进行检测。方法的线性范围为8~320μg/L,相关系数为R2≥0.99;方法的检出限(S/N=3)范围为0.1~0.8μg/kg;实际样品中方法回收率范围为71.2%~126%,RSD<13%。应用本方法快速、准确地检测了水稻幼穗中多种内源性植物激素的含量,并与目前植物学领域内常用的检测方法进行了比较。同时,本方法对水稻受伤叶片的内源植物激素含量变化进行了定量分析,其含量随受伤时间的变化趋势与其生物背景的实验结果相吻合。     

化学发光酶联免疫吸附分析法检测反式玉米素核苷

细胞分裂素(Cytokinins,CTKs)是一类重要的植物激素,对它进行定量检测在植物学上具有十分重要的意义.由于CTKs本身在植物组织内含量极低(pmol/g鲜重量级),且植物组织样品的基质十分复杂,迫切需要建立灵敏度高、抗干扰能力强的分析检测方法.     

基于核酸适体的丙肝病毒核心蛋白检测新方法

丙型病毒性肝炎是由丙型肝炎病毒(hepatitis C virus,HCV)引起的一种传染性疾病.发展对HCV抗原具有高亲和力高特异性的识别分子和检测方法对丙肝进行早期诊断具有非常重要的意义.我们通过SELEX筛选得到了能特异性识别HCV核心蛋白(core蛋白)的DNA核酸适体,建立了可对HCV core蛋白进行高灵敏检测的核酸适体-酶联免疫新方法,并成功应用于丙肝病人血清中HCV core蛋白的检测,有望发展成为简便、灵敏、低成本的HCV早期诊断和血清筛查新方法.