色谱

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第41卷第1期目次

2023, 41 (1): 0-0.

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基于点击化学的色谱分离材料研究新进展

徐佳碧, 程月, 卢新岭, 靳晓宁, 王勇

2023, 41 (1): 1-13. DOI: 10.3724/SP.J.1123.2022.11015

摘要 ( 249 )

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自诺贝尔奖获得者Sharpless教授2001年首次提出点击化学概念以来,该类反应凭借条件温和、反应迅速、产量高、副产物少、分离提纯简单等优势,迅速拓展至材料和生命等诸多科学领域,成为一种强大的模块化合成工具。目前,点击化学反应已成为设计制备分离材料的重要手段,展现出蓬勃发展的现状。本文首先简要地回顾了点击化学的发展历程并介绍了其独特优势,然后聚焦于柱色谱和膜色谱两大分离领域,系统地综述了近5年发表的基于点击化学的色谱分离材料相关报道,重点归纳了叠氮-炔、巯基-烯和巯基-炔这3种常见点击反应类型在色谱分离材料研究中的最新进展,最后对点击化学在开发高效分离材料方面的发展前景进行了展望。

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活性导向的化学探针在氨基酸反应活性表征中的应用进展

李佳颖, 王国胜, 叶明亮, 秦洪强

2023, 41 (1): 14-23. DOI: 10.3724/SP.J.1123.2022.05013

摘要 ( 119 )

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原创药物的研制得益于蛋白质新靶标的发现,而新靶标的发现依赖于高可信度、高通量的药物-蛋白质相互作用分析方法。蛋白质作为生命功能的执行者,其表达量、空间定位与结构差异直接影响药效的发挥。目前,超过85%的蛋白质尚被认为是无法成药的,主要原因是缺少药物分子靶向的空腔以及相应的反应活性位点。因此,基于蛋白质组学层次实现对氨基酸反应活性位点的表征成为原创共价靶向药物设计的关键,也是克服难以成药靶标蛋白问题的关键。近年来,质谱技术的飞速发展极大地推动了基于蛋白质组学技术的药物-靶蛋白相互作用研究。其中基于活性的蛋白质组分析(ABPP)策略是利用活性位点导向的化学探针分子在复杂样品中实现功能状态酶和药物靶标等蛋白质的检测。基于化学探针的开发和质谱定量技术的发展,ABPP技术在氨基酸反应活性表征研究中展现出重要的应用潜力,将助力于药物新靶标的发现和药物先导化合物的开发。ABPP策略主要基于蛋白质的活性特征进行富集,活性探针作为ABPP策略的核心,近年来取得了飞速进展。该文回顾了ABPP策略的发展历程,重点介绍基于广谱活性探针的ABPP技术在多种氨基酸反应活性筛选领域的研究进展,并对其在药物靶点发现中的应用前景进行展望。

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薄层色谱与质谱联用的研究进展

邹晓伟, 刘星, 张建明

2023, 41 (1): 24-36. DOI: 10.3724/SP.J.1123.2022.03038

摘要 ( 199 )

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薄层色谱(TLC)是一类非常实用的液相色谱方法,由于其装置简单、操作便捷、灵活、通量高、成本低,以及样品前处理简单等优点,在许多行业的检测中都有广泛的应用并扮演着重要的角色。随着现代检测技术的不断发展以及各种检测技术综合应用程度的加深,薄层色谱与质谱的联用(TLC-MS)也成为这一方法的重要发展方向。随着我国医药、食品、科学仪器等事业的不断发展和升级,相信薄层色谱-质谱联用技术可以起到更好的作用,并迎来发展的契机。该综述将目前薄层色谱-质谱的联用形式分为3类,一是接口仪器的间接联用,二是质谱对薄层板的原位检测,三是质谱对薄层分离过程的实时监测,并按此分类对典型的联用形式进行了总结和简要描述。随着薄层色谱-生物自显影技术的广泛使用,薄层色谱与质谱联用的技术方法极大地提高了食品、药用生物活性物质的研发效率。目前,薄层色谱与质谱联用发展的主要瓶颈是“即插即用”型部件的设计和商品化。具有实时监测功能,同时又兼备灵活扫描功能和高通量特点的TLC-MS技术也很令人期待。此外,不同种类TLC-MS解吸-电离技术的对比研究也是有待讨论的应用问题。

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制备气相色谱在挥发性成分分离中的应用研究进展

玛依热·阿不力提甫, 钟子豪, 白希

2023, 41 (1): 37-46. DOI: 10.3724/SP.J.1123.2022.04013

摘要 ( 161 )

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分析型气相色谱仪对低沸点易挥发的有机化合物展现出优异的分离性能,通过在其色谱柱末端加装馏分收集装置,建立了现代制备气相色谱(Prep GC)技术,该技术可用于挥发性成分的快速分离富集。制备气相色谱仪是由分析型气相色谱仪改装而来,其进样系统、分离系统、检测系统、馏分收集系统也在不断地优化升级,以提高目标化合物的回收效率和纯度。Prep GC与现代波谱技术(如紫外可见吸收光谱、红外吸收光谱、拉曼光谱、质谱、X射线衍射、核磁共振波谱)耦合,可对分离富集得到的目标化合物的结构进行精准确证。近年来,与Prep GC在各种挥发性成分分离中的应用相关的报道逐渐增多,展现出良好的应用前景。然而,Prep GC在分离过程中也存在着无法制备热敏性化合物、分离成本高、易引入外源性污染等问题。该文根据近年来国内外研究学者的相关研究工作,对制备气相色谱仪的结构及其在精油单体化合物、昆虫信息素、食品和植物挥发性成分、地质生物标志物及持久性环境污染物的分离等领域的应用研究进展进行综述。最后,还对Prep GC在挥发性成分分离中的应用进行了总结与展望,旨在为拓展Prep GC应用领域提供参考。

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松花粉干预卵巢早衰大鼠肝脏的广泛靶向代谢组学分析

曲涛, 陈阳, 杨长军, 刘其耸, 陈惠, 何志勇, 王召君, 陈洁, 曾茂茂

2023, 41 (1): 47-57. DOI: 10.3724/SP.J.1123.2022.04017

摘要 ( 66 )

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卵巢早衰是妇科领域的常见病,中医认为卵巢早衰与肝肾的正常与否息息相关,通过药食两用物质对肝脏代谢的调理是治疗卵巢早衰的一种重要手段。该研究基于超高效液相色谱-三重四极杆质谱(UHPLC-MS/MS)建立的广泛靶向代谢组学技术,探讨破壁松花粉对环磷酰胺诱导的卵巢早衰模型大鼠肝脏代谢的影响,旨在通过测定对照组、模型组、雌激素阳性对照组及施以不同剂量的松花粉干预组的SD大鼠肝脏组织中代谢物的含量变化,结合主成分分析(PCA)、正交偏最小二乘判别分析(OPLS-DA)等多元统计方法揭示松花粉干预卵巢早衰大鼠肝脏代谢的作用机制。通过正、负离子模式共检测出687种肝脏代谢物,PCA与OPLS-DA显示环磷酰胺诱导的模型组能够与对照组、阳性对照组、松花粉干预组等组别之间的代谢物较好的分离。通过单变量分析中的t检验(p<0.05)、变异倍数(FC>2或<0.5)与多变量分析中变量投影重要性(VIP值)>1相结合对差异代谢物进行筛选。与对照组相比,模型组SD大鼠肝脏中的32个生物标志物含量显著升高,28个生物标志物含量显著降低,主要涉及α-亚麻酸代谢、维生素B6代谢、嘌呤代谢、赖氨酸降解和糖酵解/糖异生途径;松花粉的干预可以使代谢物回调,以雌激素组为参考,松花粉的有效干预主要涉及维生素B6的代谢途径。研究表明,花粉提取物可以调节伴随卵巢早衰的肝脏代谢紊乱,促进代谢向正常水平回归。

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超高效液相色谱-静电场轨道离子阱高分辨质谱法测定设施菜地土壤中有机磷酸二酯类化合物

刘孟飞, 王美, 赵昂, 朱琳, 王椿, 魏超, 刘微, 徐建中

2023, 41 (1): 58-65. DOI: 10.3724/SP.J.1123.2022.05002

摘要 ( 119 )

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有机磷酸二酯(Di-OPEs)被认为是有机磷酸三酯的生物或非生物降解产物。该研究基于超高效液相色谱-静电场轨道离子阱高分辨质谱(UHPLC-Orbitrap HRMS)建立了设施菜地土壤中磷酸二(2-氯)乙酯(BCEP)、磷酸二(1,3-二氯异丙基)酯(BDCP)、磷酸二正丁酯(DnBP)、磷酸二苯酯(DPhP)和磷酸二(2-乙基己基)酯(DEHP)5种Di-OPEs的定性定量分析方法。首先,土壤样品以甲醇为提取溶剂,超声提取,选择Oasis WAX固相萃取柱进行净化,用8 mL含5% (v/v)氨水的甲醇溶液洗脱,洗脱液浓缩定容后,应用Thermo Accucore RP-MS色谱柱,以甲醇-0.2 mmol/L乙酸铵水溶液为流动相进行分离,采用UHPLC-Orbitrap HRMS测定,质谱分析采用电喷雾负离子模式电离,在全扫描模式下检测。在优化的分析检测条件下,5种Di-OPEs的检出限为0.001~0.047 ng/g,定量限为0.004~0.156 ng/g。5种Di-OPEs的标准曲线线性关系良好,相关系数(r)为0.9985~0.9999。在5.0、25.0、50.0 ng/g的添加条件下,3种加标水平的回收率为56.9%~133.0%,相对标准偏差为4.4%~18.9%。应用建立的方法对采集的16个设施菜地土壤样品进行分析,结果显示设施菜地土壤中5种Di-OPEs的含量为2.53~6.94 ng/g,所有样品中Di-OPEs的检出率均高于60%。其中,DnBP是设施菜地土壤中的主要污染物,含量范围为1.37~3.20 ng/g,占Di-OPEs总含量的23.4%~68.8%。该方法操作简便,灵敏度高,重复性良好,适用于设施菜地土壤中Di-OPEs的测定,也为今后开展设施菜地土壤中Di-OPEs的环境行为和人体暴露研究提供可靠的技术支持。

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应用超高效液相色谱-四极杆-飞行时间质谱法建立谷物中18种真菌毒素非靶向筛查数据库及确证方法

章璐幸, 黄朝辉, 罗淑青, 曹琳, 谢莹, 钱江

2023, 41 (1): 66-75. DOI: 10.3724/SP.J.1123.2022.05015

摘要 ( 108 )

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建立了基于超高效液相色谱-四极杆-飞行时间质谱(UPLC-Q-TOF/MS)的18种真菌毒素非靶向筛查方法。真菌毒素标准物质用HSS T3色谱柱进行色谱分离后在UPLC-Q-TOF/MS MS^E模式下分别用正、负离子模式采集,获取MS和MS/MS的信息,记录对应保留时间、加合物离子、碎片离子精确质量数等信息,设置保留时间偏移为0.3 min,加合物离子和碎片离子的精确质量匹配容差为5×10^-6,在UNIFI中建立18种真菌毒素的数据库。在稻谷、小麦基质中,以筛查检出限(SDL)作为主要参数对筛查方法进行了验证。18种真菌毒素分为有最大限量和无最大限量两种类型,结果有最大限量的真菌毒素均能在其限量水平被准确筛查,无最大限量的真菌毒素其SDL的范围为2~800 μg/kg。基质效应考察表明,稻谷中有14种真菌毒素有中等基质效应,小麦中有11种真菌毒素有中等基质效应。样品经乙腈提取后用QuEChERS萃取盐包和HLB净化柱净化,用建立的方法对25批稻谷、小麦进行筛查,结果2批稻谷中检出4种真菌毒素,2批小麦中检出2种真菌毒素。该方法能准确筛查SDL水平以上的真菌毒素,具有高通量、简便、快捷、准确等特点,可实现无标准品情况下对稻谷、小麦中多种真菌毒素的定性筛查。

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气相色谱-串联质谱法同时测定化妆品中28种香料成分

徐敦明, 吴易峰, 王一帆, 陈芳芳, 张书迪, 赖国银

2023, 41 (1): 76-86. DOI: 10.3724/SP.J.1123.2022.03043

摘要 ( 153 )

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随着化妆品种类的日益增多,化妆品中的香精香料成分受到了越来越多人的关注,建立化妆品中香精香料成分的分析测定方法是消除人们担忧最有效的措施之一。该研究建立了气相色谱-串联质谱(GC-MS/MS)同时测定化妆品中28种香料残留的方法。样品由甲醇提取,含油脂较多的经中性氧化铝固相萃取小柱净化,色素多、基质复杂的由QuEChERS净化,待测物采用GC-MS/MS测定,以保留时间和特征离子对定性,外标法定量。实验结果表明,分析物质的检出限(S/N=3)为2~20 μg/kg,定量限(S/N>10)为5~50 μg/kg。28种物质分别在1~100、2~200、4~200、10~1000 μg/L范围内线性关系良好,分析物质的线性相关系数(r²)>0.999。在空白样品中添加28种香料,添加水平为50~500 μg/kg时,回收率范围为71.3%~120.4%, RSD范围为1.5%~14.6%。该方法可对28种香料成分进行准确测定,不但可以有效排除复杂基体的干扰,而且简单、灵敏、稳定,能够很好地应用于化妆品中香料的含量测定。通过该方法对16种化妆品中的香精香料成分进行测定,发现12种化妆品中均检出相关香料成分,说明化妆品中的香精香料安全应引起重视。

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毛细管电泳-激光诱导荧光法测定细胞中谷胱甘肽

门雪, 吴成新, 陈明丽, 王建华

2023, 41 (1): 87-93. DOI: 10.3724/SP.J.1123.2022.04018

摘要 ( 75 )

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谷胱甘肽(GSH)在抵抗氧化应激和重金属解毒过程中发挥着重要作用,建立灵敏、准确的GSH定量分析方法对于研究细胞重金属毒性机制具有深远意义。该研究以肝癌细胞(HepG2)为研究对象,以活性基团为芳香邻二醛的2,3-萘二甲醛(NDA)为标记试剂,建立了一种高灵敏度的测定细胞中GSH含量的毛细管电泳-激光诱导荧光检测方法(CE-LIF)。实验考察了缓冲溶液的种类、pH、添加剂等对GSH与NDA的反应速率和NDA-GSH检测灵敏度的影响。比较了pH为7.4和9.2的三羟甲基氨基甲烷(Tris)缓冲溶液、pH为9.2的硼砂和Tris缓冲溶液中NDA-GSH的灵敏度和反应速率,结果显示在pH为9.2的硼砂缓冲溶液中NDA-GSH的灵敏度最高且反应速率最快。进一步比较了4种添加剂对NDA-GSH灵敏度的影响,结果显示以β-环糊精(β-CD)作为添加剂效果最好。在最优的实验条件下,GSH与NDA可以在5 min内达到反应平衡,3 min内检测到NDA-GSH电泳信号。采用外标法对细胞中的GSH进行定量分析,方法线性范围为0.01~20.00 mmol/L, GSH的检出限和定量限分别为0.006 μmol/L和0.020 μmol/L,加标回收率和标准偏差分别为95.7%~112.6%和3.8%~5.0%(n=3)。通过建立的方法对HepG2细胞中的GSH进行定量分析,并研究了As(Ⅲ)、As(Ⅴ)、Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)刺激细胞后胞内GSH的变化情况。结果表明,在研究剂量水平下,As(Ⅲ)、As(Ⅴ)和Cr(Ⅲ)不会影响HepG2细胞中GSH的含量,而高剂量Cr(Ⅵ)会导致GSH含量显著降低。结合元素毒性数据,说明HepG2细胞内GSH含量与细胞毒性相关,GSH含量会随着细胞毒性增大而降低。

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超高效液相色谱-四极杆/静电场轨道阱高分辨质谱法测定毒蘑菇中5种鹅膏肽类毒素

贺丽迎, 唐晓琴, 赵舰, 杨乾展, 李莉

2023, 41 (1): 94-103. DOI: 10.3724/SP.J.1123.2022.03010

摘要 ( 96 )

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鹅膏肽类毒素是毒蘑菇中毒事件中最常见的致死毒素,因此研究建立了超高效液相色谱-四极杆/静电场轨道阱高分辨质谱检测毒蘑菇中5种鹅膏肽类毒素的方法。样品经纯水提取后,以乙腈-5 mmol/L乙酸铵水溶液(含0.1%甲酸)为流动相进行梯度洗脱,用HSS T3色谱柱(100 mm×2.0 mm, 2.1 μm)对待测组分进行色谱分离;采用可加热电喷雾电离源(HESI),全扫描/数据依赖二级质谱扫描(Full mass-ddMS²)模式对待测物进行定性分析;在目标离子选择性扫描(Targeted-SIM)模式下,以外标法对待测物进行定量测定。结果显示,5种鹅膏肽类毒素在1.0~20.0 μg/L范围内均呈现良好的线性关系,相关系数均大于0.99,检出限均为0.006 mg/kg,加标回收率为81.8%~102.4%,相对标准偏差为3.2%~8.3%。方法提供了丰富的化合物特征信息,可根据提取离子流色谱图结合同位素分布信息锁定可疑化合物,根据一级质谱和二级质谱碎片离子的精确质荷比,在没有相关标准品的情况下可对未知化合物进行结构推断和确证。方法样品前处理简单,定性分析特异性强,定量测定灵敏度高,可满足突发公共卫生事件快速定性定量的检测要求,同时也为开展此类毒素中毒快速筛查及未知毒素的结构锁定提供了可靠的技术支撑。

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