用矿物元素指纹识别中华绒螯蟹产地及其养殖水体

分析测定体质量为180~200 g左右、产自阳澄湖湖区(YCL)、阳澄湖周边池塘(YCP)、洪泽湖(HZL)、高邮湖(GYL)、固城湖(GCL)湖区的雄性中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis)体内Ca、Mg、K、Na、Sr和Fe等35种元素的含量,以开发中华绒螯蟹产地及其养殖水体的识别技术。结果表明,32种元素组间差异显著(P<0.05)。基于35种元素对中华绒螯蟹来源进行判别分析,10种元素进入判别模型,测试集和交叉验证判别准确率分别为98.3%和98.3%,仅有11.1%的HZL蟹被判入地理距离较近的GYL。剔除Ca、Mg、K、Na、Fe、Mn、Zn、Cu这8种在中华绒螯蟹养殖过程中人为输入量较大的元素再行判别分析,则6种元素进入判别模型,测试集和交叉验证判别准确率分别为100.0%和96.7%,仍有11.1%的HZL蟹被判入GYL,还有11.1%的GCL蟹被判入GYL。上述结果表明,采用矿物元素指纹识别中华绒螯蟹产地和养殖水体具有较高的准确率,养殖过程中人为输入量较大的元素对中华绒螯蟹产地与养殖水体的识别无不利影响。

基于荧光指纹的土门西沟小流域农业面源溯源研究

于2022—2023年采集密云水库的典型农业小流域土门西沟小流域内源样品构建指纹库,采集7、8月河道6个重点断面水样进行三维荧光光谱测定,通过平行因子分析解析小流域氮素来源。结果表明:研究区氮平均质量浓度为7.92 mg/L,主要形态为硝态氮;通过结合荧光激发发射矩阵与平行因子分析共解析出4种荧光组分,主要包括两种类腐殖质组分(C1、C2)及类蛋白组分(C3、C4),C1与农业有机肥施用有关,C2与堆肥有关,C3、C4主要来自农村生活污水或未分解的尿素化肥;研究区农村生活污水荧光指数平均值约为2.16,土壤浸提液荧光指数平均值约为1.83,农村生活污水在8月对农业面源约贡献35%;小流域丰水期水质波动主要与类腐殖质C1、C2组分相关,应对研究区有机肥带来的农业面源给予关注并加强管控。

赤芝中腺苷和尿苷HPLC指纹图谱及含量分析

采用指纹图谱对赤芝水溶性成分中的腺苷和尿苷进行检测及含量测定,寻找不同来源孢子粉和子实体的含量变化规律,结果表明,不同来源和处理的灵芝粉和孢子粉在指纹图谱上有明显差异。赤芝菌盖中尿苷含量为0.072~0.849 mg·g^(-1),菌柄中尿苷含量为0.056~0.302 mg·g^(-1),破壁孢子粉中尿苷含量为0.032~0.089 mg·g^(-1);赤芝菌盖中腺苷含量为0.019~0.118 mg·g^(-1),菌柄中腺苷含量为0.005~0.024 mg·g^(-1),破壁孢子粉中腺苷含量为0.024~0.107 mg·g^(-1);同品种不同潮次采收的未破壁孢子粉主要成分含量无较大差异;同一品种的破壁孢子粉和未破壁孢子粉之间也无明显差异,但同一品种不同批次的赤芝中腺苷和尿苷含量差异显著。因此,可利用高效液相色谱法指纹图谱在8.5~20.0 min的区域内破壁孢子粉只有一个峰鉴别出破壁孢子粉,利用尿苷和腺苷的含量鉴别孢子粉中是否含有灵芝粉。

基于二水平析因-星点设计法设计的五灵胶囊水溶性成分指纹图谱的研究

目的 基于二水平析因-星点设计法(plackett burman-central composite design,PB-CCD)实验设计,建立五灵胶囊水溶性成分指纹图谱的测定方法。方法 采用PB设计实验,以两峰分离度、归一化分离因子、色谱信息量和色谱分层响应效能作为评价指标,优化影响指纹图谱液相分析的因素(检测波长、柱温、线性梯度时间、进样体积、流速、乙腈初始比例、甲酸比例和色谱柱类型)。进一步以CCD设计对筛选出的因素进行优化,确定水溶性成分指纹图谱建立的最佳工艺。以建立的测定方法计算10批五灵胶囊水溶性成分指纹图谱的相似度,评价各批样品的质量。结果 基于优化的测定条件,建立了五灵胶囊水溶性成分指纹图谱测定方法,确认了15个共有峰。方法学考察结果显示其专属性、重复性、稳定性、精密度均良好。10批五灵胶囊样品的相似度均大于0.95。结论 基于PB-CCD设计建立的五灵胶囊水溶性成分指纹图谱测定方法模型预测性良好,可用于五灵胶囊的质量控制。

采用异步指纹图联合上界预测法对地下矿坑涌水进行溯源及预测

地下矿坑水来源复杂,难于准确溯源及预测,易造成安全事故。为了对矿坑涌水准确溯源和水量预测,根据矿坑涌水来源不同时与大气降水之间的关系差异,在指纹图法中考虑异步因素首创出异步指纹图法。利用异步指纹图法对大气降水与矿坑涌水之间的影响时间滞后特性进行对比分析,以对矿坑涌水进行准确溯源;又根据矿坑涌水的前期波动特征,提取出其上界数据,利用上界包络预测对矿坑涌水的最大涌水量进行了分析预测。经某铝土矿山实例分析,异步指纹图法确定矿山矿坑涌水来源于大气降水,大气降水5天后影响矿坑涌水;上界包络预测矿山矿坑最大涌水量为10218 m3/d。据此对矿山设计了针对性的截流排水措施后,突水事故数减少了68%,水害经济损失减少了91%。说明异步指纹图联合上界包络预测能够准确地溯源和预测矿坑涌水。

不同产地射干药材水溶性成分的HPLC指纹图谱及其含量差异

目的 采用高效液相色谱(HPLC)指纹图谱对不同产地射干药材水溶性成分的相似度及含量差异进行分析,以期为射干的临床安全应用提供参考。方法 建立不同产地射干药材水溶性成分的HPLC指纹图谱,对15个产地射干药材的水溶性成分进行相似度评价,并对不同产地射干药材的射干苷、野鸢尾苷等成分进行方法学考察与含量测定,结合聚类分析法、主成分分析法,综合评价不同产地射干药材的质量。结果 HPLC指纹图谱分析显示15个产地射干药材的相似度均大于90.0%。在射干药材水溶性成分含量测定中,射干苷含量以产地为湖北团风最佳;野鸢尾苷含量以产地为湖北兴山最佳。主成分分析认为产地为湖北团风的射干药物品质最佳。结论 HPLC指纹图谱可客观、准确地评价不同产地射干药材水溶性成分的含量差异,为射干药材的临床安全应用与新药资源开发提供理论依据。

无机-有机综合指标在煤层顶板涌水水源判别中的应用

常规的无机水化学参数较难判别某些井田中成分相近的煤层顶板涌水水源,针对该问题,以榆横矿区某井田为研究区,在K^(+)+Na^(+)、Ca^(2+)、Mg^(2+)、Cl^(−)、SO_(4)^(2−)、HCO_(3)^(−)、TDS(总溶解固体)等无机指标的基础上加入TOC(总有机碳)、UV254(紫外吸光度)、DOM(溶解性有机质)等有机指标,探究无机-有机综合指标在煤层顶板涌水水源判别中的作用;利用荧光指纹技术和PARAFAC得到DOM主要组分及荧光强度,在对水样的无机、无机-有机数据集进行主成分分析(PCA)后,使用随机森林算法(RF)分别构建无机指标判别模型和无机-有机综合指标判别模型;并对8个待测水样的类型也进行了正确的判别。结果表明:综合判别模型的性能总是优于无机判别模型;在综合模型下,RF算法的平均精度、平均查准率、平均召回率和f1调和指数分别达到了93.14%、94.79%、95.08%、93.73%,较无机模型分别提高了9.71%、11.84%、12.25%、11.5%,回代准确率为98.63%;无机-有机综合指标能够显著提高煤层顶板涌水水源判别准确率。

基于水质荧光指纹法的湖泊污染溯源研究——以太湖流域滆湖为例

随着社会经济和城市化进程的快速发展,湖泊水环境污染问题日益突出,加剧了湖泊原有功能的退化和丧失,因此污染治理成为了湖泊功能恢复和可持续发挥的必要条件,但如何实现污染精准溯源又是污染治理的重要前提。为此,本文以太湖流域滆湖为例,采用一种新兴技术——水质荧光指纹法开展湖泊污染溯源。于2021年累计采集滆湖周边70个农业、13个生活、3个企业排口的瞬时出水构建污染源荧光指纹库,连续12个月采集滆湖湖体8个样点水样分析水体荧光组分。通过平行因子分析共解析出4种污染源指纹和滆湖5种水体组分,经荧光相似度(塔克同余系数)分析进一步明确滆湖主要受到种植业面源、生活源和工业源的影响。此外,荧光强度与叶绿素a浓度和藻密度的强相关性表明藻类繁殖活动也会影响滆湖。从不同污染源对滆湖的时空影响特征来看,种植业面源主要在春、夏季影响西部、中部水域,生活源主要在夏、冬季影响西部、北部水域,工业源主要在特定月份(34月、1012月)影响西部水域,藻类繁殖活动主要在夏季影响湖体。通过荧光组分与水质参数的时空相关性分析得到农业源和总磷、总氮,生活源和氨氮、有机物参数(BOD 5、COD Cr、COD Mn),藻类繁殖活动和Chl.a、藻密度,工业源和Cu、Zn分别呈现出强相关性,表明荧光指纹法在水质溯源方面也有一定潜力。研究结果既可为滆湖当地的环境管理部门提供有价值的污染源信息,也可为其他湖泊开展污染溯源工作提供技术参考。

水质荧光指纹污染溯源技术在跨界断面污染监管中的应用

2020年11月,在我国北方X河流上某跨界断面发生的水质异常事件中,采用水质荧光指纹污染溯源技术开展水体污染溯源工作。使用在线式水污染预警溯源仪监测到水质异常,得到初步溯源结果。依据溯源信息及跨界断面上游产业分布情况,初步锁定重点排查对象。将人工排查和在线溯源相结合,发现水质异常的主要原因和排放源。该污染溯源过程用时仅21 h,且人工排查与在线溯源的结果吻合。结果表明,“在线溯源—人工排查”是一种快速、精准的新型污染监管模式,在解决跨界断面水体污染溯源难、责任划分不清的问题中可发挥重要作用。

益智仁盐炙前后缩泉丸指纹图谱的比较

目的比较益智仁Alpinia oxyphylla Miq.盐炙前后缩泉丸的指纹图谱。方法 HPLC法建立缩泉丸指纹图谱,确定色谱峰归属及其变化来源。结果益智仁盐炙前后,缩泉丸指纹图谱中有32个共有峰,其中25个来自于益智仁,5个来自于乌药,2个来自于山药。同时,1号峰发生显著变化,来自于益智仁,其含有量在盐炙后明显增加。结论益智仁盐炙后可使缩泉丸温肾缩尿作用明显增强,可能与该药材中成分含有量变化有关。

丹参药材水溶性成分的高效液相色谱指纹图谱研究

采用高效液相色谱法(HPLC)对贵州铜仁丹参基地的丹参药材进行了指纹图谱研究。实验采用ZorbaxSBC18色谱柱(5μm,4.6mmi.d.×250mm),以乙腈0.4%(体积分数)冰醋酸水溶液为流动相,乙腈的体积分数在70min内由0线性增加到40%;流速1.0mL/min;柱温25℃;检测波长254nm。以19个主要共有峰为评价指标,采用国家药品监督管理局推荐的“计算机辅助中药指纹图谱相似度计算软件”计算处理,建立了铜仁地区丹参药材的HPLC共有指纹图谱。该法操作简单,精密度、稳定性和重现性良好,有助于加强丹参药材的质量控制。

不同品种及产地栀子水溶性成分指纹图谱研究

目的:采用HPLC建立江西栀子药材水溶性成分指纹图谱,并进行不同品种、不同产地化学成分指纹图谱分析。方法:Eclipse XDB-C18柱(4.6 mm×250 mm,5μm,Agilent),流动相为乙腈-0.1%磷酸水,采用梯度洗脱,流速1.0 mL/min,最大吸收波长下检测(环烯醚萜苷类吸收波长在238 nm,西红花苷类吸收波长在440 nm)。结果:通过对江西省道地产区12批栀子药材水溶性成分指纹图谱的分析,共检出11个分离度良好的共有峰。结论:本方法可以用于栀子药材质量控制,还可以作为研究栀子种质资源的有力手段。

不同产地茅苍术水溶性成分的HPLC指纹图谱研究

采用HPLC-ELSD法建立了茅苍术〔Atractylodes lancea(Thunb.)DC.〕水溶性成分的指纹图谱,并对不同产地野生与栽培茅苍术水溶性成分的指纹图谱进行了比较分析。结果表明,采用HPLC-ELSD法获得的茅苍术水溶性成分指纹图谱稳定、可靠、重复性好;供试茅苍术水溶性成分的保留时间一般在65 min之内,共有16个典型的共有色谱峰;供试茅苍术样品的指纹图谱与对照模式色谱图的相似度较高,说明该指纹图谱可作为茅苍术水溶性化学成分的特征指纹图谱。江苏产野生与栽培茅苍术水溶性成分的化学组成基本一致,以倍半萜苷类为主,主要成分均为苍术苷A;湖北产野生茅苍术水溶性成分的倍半萜苷类总含量较高,但主要成分不是苍术苷A。

荧光量子点的水相合成及其在潜指纹显现中的应用

评述了近年来量子点的合成及其在指纹显现中的应用及进展,阐述了量子点可用于指纹显现的机理,并对其未来的发展趋势进行了展望。

丹参超微饮片水溶性有效部位的HPLC指纹图谱研究

目的:采用高效液相色谱法(HPLC)对丹参超微饮片水溶性有效部位进行指纹图谱研究。方法:采用Hypersil BDS-C18柱(4.6mm×250mm,5μm),乙腈-0.014(体积分数)磷酸溶液梯度程序洗脱,流速1.0mL/min,柱温25℃,检测波长280nm。以27个共有峰为评价指标,使用“中药色谱指纹图谱相似度评价系统2004A版”软件计算处理。结果:建立的指纹图谱测定系统,对丹参水溶性成分分离良好。将8个产地的10批药材的指纹图谱进行相似度评价,相似系数均在0.9以上。结论:该法操作简便,精密度、稳定性和重复性良好,为丹参超微饮片水溶性有效部位的质量控制提供了方法。

贵州松桃产丹参水溶性成分指纹图谱及多指标成分同时定量研究

目的：建立贵州松桃县产丹参水溶性成分指纹图谱,并对其6种水溶性成分同时进行含量测定。方法：采用Phenomenex Luna C18（2）（250 mm×4.6 mm,5μm）色谱柱;以0.4%甲酸（A）-乙腈（B）为流动相,梯度洗脱;流速为1.0 m L/min;柱温为30℃。结果：从10批丹参指纹图谱中标定出11个共有峰,10批样品相似度均≥0.999;丹参素、原儿茶醛、咖啡酸、迷迭香酸、紫草酸、丹酚酸B浓度分别在0.0680-1.3583 mg/m L、0.0008-0.3967 mg/m L、0.0005-0.2660 mg/m L、0.0020-0.3992 mg/m L、0.0063-0.6311 mg/m L、0.0097-1.9306 mg/m L范围内线性关系良好,r均≥0.9999,平均加样回收率分别为100.84%、102.44%、100.53%、100.63%、100.83%、100.35%,RSD均〈2.3%。结论：所建立的方法简单、结果准确,可为丹参的质量评价提供参考依据。

柴胡及其煎剂中皂苷类成分的高效液相指纹图谱研究

目的利用HPLC指纹图谱技术，全面揭示柴胡煎煮前后皂苷类成分的变化。方法采用Hypersil C18色谱柱（250mm×4．6mm，5μm）；流动相为乙腈-水，梯度洗脱[0～70min：乙腈-水（22：78）→（50：50）]；流速1．0ml·min^-1；柱温30℃；检测波长210，252nm。结果柴胡煎煮后的指纹图谱中出现了9个药材中不存在的新色谱峰。结论对柴胡煎煮中新出现的皂苷类成分进行深入系统的研究，将有助于从中医角度揭示中药柴胡功效的物质基础。

铁皮石斛碱溶性和水溶性多糖的比较研究

目的建立鲜铁皮石斛的碱溶性和水溶性多糖柱前衍生HPLC特征图谱,并初步比较其单糖组成及活性的差异。方法采用高效液相色谱法测定,比较铁皮石斛2种多糖的1-苯基-3-甲基-5-吡唑啉酮(PMP)-HPLC特征图谱、单糖的组成、相似度。应用WST-1细胞增殖及细胞毒性检测试剂盒(WST-1法)测定2种多糖的抗氧化活性,根据其清除羟自由基(·OH)、过氧化氢(H2O2)的能力,评价其抗氧化活性。结果铁皮石斛水溶性多糖的单糖组成以D-甘露糖和D-葡萄糖为主;碱溶性多糖的单糖组成以D-甘露糖、D-半乳糖醛酸、D-葡萄糖、D-半乳糖和D-木糖为主。生物活性初步研究表明铁皮石斛碱溶性多糖和水溶性多糖均具有一定的抑制Hela细胞增殖的作用。铁皮石斛碱溶性多糖清除羟自由基(·OH)、过氧化氢(H_2O_2)的能力均强于水溶性多糖。结论铁皮石斛碱溶性和水溶性多糖的特征图谱、生物活性均有差异,而引起两者活性差异的原因可能跟单糖组成有关。

杜仲盐制前后质量变化的比较研究

目的:研究杜仲盐制前后质量的变化。方法:通过杜仲盐制前后松脂醇二葡萄糖苷的含量、醇溶性浸出物以及指纹图谱的变化进行比较研究。结果:杜仲盐制后松脂醇二葡萄糖苷的含量均有不同程度的下降,醇溶性浸出物因产地的不同而呈现出不同的变化趋势,杜仲指纹图谱共标出指纹峰11个,盐杜仲则标示出8个。结论:杜仲经盐制后松脂醇二葡萄糖苷的含量下降,醇溶性浸出物也发生改变,杜仲盐制后HPLC色谱指纹图谱指纹峰减少,且大部分成分含量下降。

北京城市水体的三维荧光特征

基于三维荧光光谱的水质荧光指纹法已经逐渐显示出作为水体有机物的新型表征方法的价值。本文研究了北京的城市水体的三维荧光指纹。结果表明,北京城市水体的荧光指纹可以分为3种类型：Ⅰ型有2个荧光峰,其中心分别位于eλx/λem=275~280/340 nm与225~230/340 nm附近,此类水体数量最多;Ⅱ型的两个荧光中心分别位于280/345~365 nm和245/380 nm附近;Ⅲ型荧光有4个荧光中心,分别位于275/305,275/340,225/305和225/340 nm附近。北京水体的荧光指纹均显示出受到人为活动干扰,Ⅰ型和Ⅲ型是介于未受干扰和生活污水的荧光指纹之间的过渡指纹。Ⅲ型更接近生活污水。而Ⅱ型的特征则主要来源于城市污水厂的再生水。这三种类型可以代表以生活污染为主的城市水体的荧光指纹。荧光指纹清晰地揭示出城市范围内无处不在人类活动的影响以及由此产生的潜在风险。这表明水质荧光指纹可以展示出污染性质和程度,可为污染源诊断提供依据。