色谱在糖组学分析中的应用

糖组学是继基因组学和蛋白组学后发展起来的组学技术,是研究细胞、组织或生物体内糖组的组成、结构及功能的一门学科。糖组学研究对深入了解生命活动规律、疾病的预防和治疗以及药物的质控和研发具有重要意义。糖组在生物样品中的丰度较低,且受单糖组成、糖苷键连接位置、连接方式、分支结构等因素的影响,使得糖链的组成与结构复杂多样,给糖组学研究带来了巨大挑战。液相色谱分离技术以及液相色谱-质谱联用技术被广泛应用于糖组的结构解析,在糖组学研究中发挥了不可或缺的作用。本文首先从色谱分离原理的角度讨论了糖链的富集方法及其在糖组学研究中的应用案例,并比较分析了各种方法的优势与不足;在糖链的分离与分析方面,从色谱分离模式的角度,分别列举了反相色谱、高效阴离子色谱、亲水相互作用色谱和多孔石墨化碳色谱分离糖链、糖缀合物或糖衍生物的分离原理,以及各类色谱模式联合质谱解析在糖组学分析中的研究进展。本文对各类色谱方法的分离特色进行了总结与讨论,为研究人员针对特定样品或特定目标物的分离与分析选择合适的方法提供了参考。近年来,在色谱技术的推动下,糖组学研究取得了相当大的进展。随着色谱新材料和新方法的不断开发,色谱技术将在糖组学研究中发挥更加重要的作用。

核桃叶片生理性焦枯与矿质元素关系研究

[目的]以叶片营养诊断为主的方法对核桃叶片的矿质元素等指标进行测定和分析,找出核桃叶片焦枯发生的原因,为核桃生产栽培管理提供理论依据。[方法]按叶片焦枯程度对核桃树进行分级,测定不同焦枯程度、不同时期核桃叶片中N、P、K、Na、Ca、Mg、Fe、Mn、Cu、Zn、B元素含量、叶绿素含量,并进行叶片矿质元素间、矿质元素与焦枯程度之间的相关性分析和多元Logistic回归分析。[结果]不同焦枯程度的叶片光合色素的含量随着焦枯程度及时间的推移大体呈下降的趋势,焦枯现象会从叶缘向叶片中部发展。病情程度与N含量呈显著正相关,相关系数为0.63,与P含量呈极显著正相关,相关系数为0.76,与Mn、B含量呈极显著负相关,相关系数分别为-0.73、-0.91。B含量与病情程度的Logistic回归系数值为-0.872,且呈现出0.05水平的显著性(p<0.05),对焦枯程度有显著的负向影响关系。且喷施不同浓度的B肥后焦枯症状得到了有效缓解。[结论]测定分析了‘绿岭’核桃焦枯叶片11种矿质元素含量的关系,发现缺B是引起‘绿岭’核桃叶片焦枯的最主要原因。

基于超高效液相色谱-四极杆-静电场轨道阱高分辨质谱的刺五加注射液化学成分分析

刺五加注射液是临床治疗脑血管疾病及中枢神经系统疾病的常用药物,能明显改善急性脑梗死患者血脂水平及内皮细胞功能,促进缺血脑组织神经干细胞的增殖,对高血压、脑梗死等脑血管疾病具有良好的疗效。目前刺五加注射液的药效物质基础研究还比较薄弱,制约了其临床作用机理的深入研究。该研究基于超高效液相色谱-四极杆-静电场轨道阱高分辨质谱联用(UHPLC-Q/Orbitrap HRMS)技术对刺五加注射液的化学成分进行定性分析,采用BEH Shield RP18色谱柱(100 mm×2.1 mm,1.7μm),以0.1%甲酸水溶液和乙腈为流动相进行梯度洗脱,流速为0.4 mL/min,柱温30℃,在加热电喷雾离子源正、负离子两种模式下采集刺五加注射液的一级、二级质谱数据。通过调研文献收集刺五加已报道成分的名称、分子式和结构式,建立刺五加化学成分列表用于数据后处理,根据高分辨质谱提供的精确质量数和碎片离子信息,结合对照品比对、数据库匹配及裂解规律分析,从刺五加注射液中鉴定出102个化合物,包括62个苯丙素类、23个有机酸类、7个核苷类、1个环烯醚萜类和9个其他类成分,其中有65个成分为从刺五加注射液中首次鉴定得到。该研究建立了刺五加注射液的UHPLC-Q/Orbitrap HRMS分析方法,可以全面、快速地分析刺五加注射液的化学成分,新发现的27个苯丙素类成分为刺五加注射液临床治疗神经系统疾病提供了一定的化学成分依据,也为其药效作用机理的深入阐明提供了新的研究目标。

基于定量指纹图谱技术的经典名方清骨散基准样品量值传递分析

清骨散为第一批《古代经典名方目录》中的第69方,现代临床常用于治疗非感染性发热。但目前关于清骨散基准样品及其量值传递的研究较少,制约了其复方制剂的研发与上市,因此亟须建立一种全面、准确的质量控制方法,阐明关键质量属性。通过制备15批清骨散基准样品,明确干膏率范围,建立基准样品高效液相色谱(HPLC)定量指纹图谱测定方法并进行相似度评价,采用高效液相色谱-四极杆-飞行时间质谱(HPLC-Q-TOF-MS)技术对特征峰进行指认与归属,结合指标成分龙胆苦苷、芒果苷、胡黄连苷Ⅱ、胡黄连苷Ⅰ和甘草酸的含量范围及转移率范围进行量值传递分析。结果表明,15批清骨散基准样品的干膏率为24.10%~26.88%,指纹图谱相似度均大于0.95,对12个共有峰进行指认,包括6个环烯醚萜类、2个黄酮类、1个生物碱类、1个三萜皂苷类以及2个其他类,其中5个成分来源于胡黄连,3个成分来源于秦艽,2个成分来源于知母,1个成分来源于银柴胡,1个成分来源于甘草;15批基准样品中指标成分的含量范围分别为龙胆苦苷17.92~27.55 mg/g、芒果苷1.83~4.42 mg/g、胡黄连苷Ⅱ23.08~36.44 mg/g、胡黄连苷Ⅰ8.43~15.04 mg/g、甘草酸0.94~2.39 mg/g,从饮片到基准样品的转移率分别为龙胆苦苷47.91%~63.95%、芒果苷22.96%~59.39%、胡黄连苷Ⅱ60.82%~77.82%、胡黄连苷Ⅰ64.25%~99.53%、甘草酸15.30%~39.30%。该研究通过清骨散基准样品定量指纹图谱与质谱定性技术相结合,基本明确其化学组成,进行量值传递研究,阐明关键质量属性,为清骨散复方制剂的质量控制提供依据。

超临界流体色谱固定相的发展及在天然产物中的应用

超临界流体色谱(SFC)是以超临界流体为流动相的一种色谱方法。最广泛使用的流动相为CO_(2),可以与多种极性有机溶剂混匀,这种广泛的混溶性使得SFC流动相的极性能够扩展至比正相色谱(NPLC)和反相色谱(RPLC)流动相更宽的范围。流动相兼容的特点决定了固定相的多样性,几乎液相色谱所有的固定相都可以应用在SFC上,既包括RPLC常用到的C18等非极性固定相,也包括NPLC常用到的硅胶等极性固定相。分析物的选择范围也得到了有效扩展,从脂类化合物逐渐发展到黄酮、皂苷及多肽等极性化合物。在SFC中,分析物的分离效果更依赖于固定相的选择。在沿用HPLC固定相的基础上,研究者也在不断地开发更适合SFC的专属固定相。多种多样的固定相共同推进了SFC在多个领域的应用,如制药、食品、环境以及天然产物等。其中天然产物因成分复杂且大多成分含量甚微而成为最有挑战的分离对象之一。得益于仪器的进步以及相关理论体系的健全,SFC的优势逐渐显现,利用SFC分离天然产物的应用也在日益增多。在过去的50年里,SFC已经发展成一种被广泛使用的高效分离技术。本文先简单地描述了SFC的特点优势以及发展过程,然后对近10年来SFC固定相的种类以及在天然产物上的应用进行了综述,并对SFC未来的发展做出了展望。

中药质量控制技术发展展望

本文从中药产业需求、现代化需求、技术需求、机遇与挑战等方面概括了中药质量控制技术发展的背景;讨论了中药质量控制技术对于提高中药药效和安全性、推动产业发展和推进中药国际化的意义;综述了中药质量控制技术的现状,分析了在过程控制、安全性控制、标准品和对照品制备、指纹图谱技术等方面的不足;提出了中药质量控制技术应重点发展以分离和表征技术为主的中药质量控制关键技术、中药安全性控制技术、中药质量控制标准体系、中药质量控制原创性技术和中药标准品、对照品生产技术,制定技术标准,建立具有中药特色的过程控制和产品质量控制标准。

中药药效组分的指纹图谱分析思路与方法

指纹图谱是中药质量控制的有效、可行的方法。采用各种分离技术及其联用技术获取尽可能多的检测信息,构筑提取分离与分析检测的技术平台,在此平台上运行大量样本,建立“原始指纹库”,结合化学计量学的方法,提取“特征指纹库”,即寻找显著性差异;对获得的众多“特征指纹”进行系统的分析,获取多个可独立识别样本间差异性的“识别指纹”,建立“识别指纹库”,以代替“原始指纹图谱”,从而提供多种简单的分析方法,以代替多模式多柱分离多元检测。最终获取能够简单地表达中药内涵的标准、规范的识别指纹,形成规范统一的质量控制体系,建立对中药材和制剂具有普遍意义的方法学。

组分中药系统研究

中科院大连化学物理研究所是中科院最具创新实力的高技术强所之一。该所自2004年主持承担中科院重要方向项目“基于现代理论和技术的复方中药系统研究”以来,面向我国中药研发和生产技术的重大需求,采用现代理论和技术对复方中药进行前瞻性、先导性的系统研究,在科学发现、技术突破、集成技术创新和战略性技术储备方面取得了重要进展。组分中药系统研究是以传统中医药理论作指导,以标准组分分离制备、系统化学及生物学表征为基础,集中药基础研究、新药开发及生产三者为整体的系统工程。通过发展新的分离材料、表征方法,开展标准组分及其配伍的系统生物学表征研究和国际接轨的中药标准,阐明中药物质基础与作用原理,科学诠释传统中医药理论,积极推进中药的现代化进程,建立标准化、资源化、国际化的中药研究创新模式。组分中药系统研究所形成的整体思路和技术方法,为进一步提高中药现代化领域的科学研究能力起到了重要的推动作用。本期杂志以专题研究形式刊载了一组论述组分中药系统研究的论文,以飨读者。

专家系统知识库的建立

一个高质量的专家系统应当拥有高质量的基础理论的知识综合体。本文详细讨论了专家知识的获取、不精确的知识表示方法,并以产生式规则表示法建立了液相色谱柱系统推荐的知识库,还附有知识库的所有规则集。

《本草物质组计划》的设想与建议

2007年10月28日,由上海市政府、中国科学院、中国工程院主办的第103期东方科技论坛"本草物质组计划"专题研讨会在上海沪杏科技图书馆隆重举行。中科院大连化学物理研究所梁鑫淼研究员在本次论坛上提出了《本草物质组计划》的设想与建议,该《计划》深入分析了本草物质组计划的背景、目标、任务、路线、策略和可行性,建议对我国的中药资源进行系统研究,全面解析中药物质组成、结构和功能,构建本草物质资源库,从而完整系统地阐述中药的多组分多靶点整体调节机制,解读中药的科学性,丰富和发展中医药理论,建立我国完整的知识产权保护体系,为可持续、高效的重大创新中药研究和产业化提供技术与资源支撑。该《计划》为我国中药现代化科学研究描绘出较为清晰的路线图,具有十分重要的科学意义和深远影响。该《计划》的产生源于中科院知识创新工程重要方向项目"基于现代化理论和技术的复方中药系统研究"和科技部973计划项目"方剂关键科学问题的研究"。

专家系统推理机的设计

本文详细讨论了专家系统推理机的设计思想、控制策略,发展了高效液相色谱柱系统推荐的推理机,并附有其相应的源程序。

专家系统人机接口的设计

本文提出了专家系统人机接口的基本要求,详细讨论了液相色谱柱系统推荐人机接口设计的基本思想,并发展了液相色谱柱系统推荐的人机接口程序,还附有其源程序。

基于亲水作用色谱的寡糖色谱分离新进展

亲水作用色谱（HILIC）作为一种分离极性化合物的液相色谱模式，可以作为反相液相色谱的重要补充，解决极性化合物的分离问题。近几年，HILIC研究发展十分迅速，应用领域也不断拓展，其中寡糖分离是HILIC最典型的应用领域。

智能多模式多柱色谱系统及其联用技术

智能多模式多柱色谱系统及其联用技术梁鑫淼（中国科学院大连化学物理研究所国家色谱研究分析中心大连１１６０１２）１前言分析科学是化学学科一个非常重要而不可缺少的子学科，色谱学又是分析科学一个重要的组成部分。二十一世纪分析科学的展望和发展要求对每一个分支学...

色谱联用技术在中药复方研究中的应用

中药作用的基础是其化学物质组成。利用现代科技，阐明中药化学物质基础，实现中药现代化是中医药研究的一项重要内容。但由于中药成分复杂，这也是目前研究中的难点和关键。色谱联用技术集成了色谱和结构鉴定的光谱手段之优点，是当前最为引人注目的一种新型分析手段，对于中药复方这样复杂混合物的分析具有十分重要的意义。色谱联用技术包括气相色谱—质谱联用、气相色谱－红外光谱联用、液相色谱－质谱联用、液相色谱－核磁共振波谱联用和液相色谱与串联的核磁共振波谱、质谱、质谱联用。利用微柱液相色谱（甚至毛细管液相色谱）和大气压下接口（电喷雾接口和大气压化学电离接口）的软电离多级质谱（包括离子阱质谱、三级四级杆质谱和四级杆与飞行时间质谱的串联质谱）联用是最为引人注目的发展方向。文中以大川芎方为例对色谱－质谱联用技术的应用前景进行了初步探索。

中药质量控制方法与策略

阐述了中药质量控制的现状,提出用多模式多柱色谱系统研究中药质量控制方法,并结合反相液相色谱模式对黄芪的研究实例,论述研究策略。

引言

反相液相色谱（ RPLC）是当前色谱分离中应用最为广泛的色谱模式，依靠疏水固定相与溶质之间的疏水相互作用实现弱极性和中等极性化合物的高效分离。但是，RPLC对极性化合物（如寡糖、强极性寡肽、药物等）的保留很弱，甚至不保留。反相离子对色谱（ RPIC）、离子交换色谱（ IEC）和正相色谱（ NPLC）等可以作为RPLC的补充，用于极性化合物的分离。然而，它们又各自存在一定的局限性，不能满足当前复杂样品的分离和表征需求。

一种评价中药色谱指纹谱相似性的新方法:向量夹角法

目的 根据向量夹角法 ,利用计算机自动计算两个分析指纹图谱间的相似度。方法 将色谱指纹图谱看作多维空间内的向量 ,利用向量夹角余弦的基本公式计算两个指纹图谱间的相似度 ;用VB6 0编程自动完成色谱峰匹配并计算相似度。结果 用 1 1个不同产地及炮制方法的吴茱萸样品的液相色谱指纹图谱对计算方法及程序进行了检验 ,结果表明该程序能较好的定量评价指纹图谱间的相似性 ,并清楚地区别了汤洗 7遍这种炮制方法对指纹图谱的影响。结论 此法能较好地定量评价指纹图谱间的相似性 。