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中国化学会第十三届全国分析化学年会

作者：练鸿振生命分析化学国家重点实验室南京大学化学化工学院南京大学现代分析中心

核酸的大尺寸以及超常的形态易变性使其分离面临着极大的挑战。高效液相色谱(HPLC)由于分离度高、循环时间短、全部自动化等特点成为人们常用的分离技术,在核酸分离分析中广泛应用。核酸分子的结构特征能够体现在色谱行为方面,反之,色... 详细信息

核酸的大尺寸以及超常的形态易变性使其分离面临着极大的挑战。高效液相色谱(HPLC)由于分离度高、循环时间短、全部自动化等特点成为人们常用的分离技术,在核酸分离分析中广泛应用。核酸分子的结构特征能够体现在色谱行为方面,反之,色谱行为也可以揭示相关的结构信息。我们采用反相液相色谱(RPLC)为主要分析手段,考察碱基组成、序列、二级结构、色谱固定相、流动相等对核酸保留的影响,探索核酸结构—保留行为关系,探讨核酸分子与RPLC固定相之间的作用机理,研究核酸在溶液中的存在状态和结构行为。(1)寡核苷酸的保留同时受到碱基组成和碱基序列的影响,而非单纯的尺寸控制。倾向于形成自身二聚体的寡核苷酸的保留比相同碱基组成不易形成自身二聚体的寡核苷酸保留弱。对于双链DNA,保留不仅与尺寸相关,也与碱基组成和碱基序列相关。值得注意的是,核酸立体结构造成的空间位阻也是影响核酸IP-RPLC保留行为的因素之一。(2)在整体柱上,发卡结构寡核苷酸的保留均比相应线性结构寡核苷酸的保留弱。然而,在填充柱上,两者之间的出峰顺序却无规律可循。由于整体柱特殊的孔结构及其分布特点,寡核苷酸可以保持其自然状态下的构型顺利通过整体柱,保留规律易于归纳。而在填充柱中,由于固定相填料颗粒之间的通道狭窄、曲折,寡核苷酸分子通过时构型受到抑制甚至改变,导致保留行为更加复杂,保留规律难以总结。(3)在相同的离子对试剂浓度下,寡核苷酸在TEA/PA-AA体系下的保留均弱于TEAA体系下的保留,且寡核苷酸的保留均随离子对试剂浓度的增加而增强。两种体系下寡核苷酸的保留机理均以离子对模型占主导地位。(4)将IP-RPLC法LSS模型中得到的logkw/S参数称为色谱疏水-静电作用指数(CHEI),CHEI和tg之间存在很好的线性。随后,使用支持向量回归(SVR)方法建立了一种方便的根据核酸序列信息预测CHEI的模型。(5)采用RPLC、液相色谱-质谱联用(LC-MS)技术结合荧光光谱、圆二色谱以及非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳对三种不同序列d[(G3T)3G3]、d[(G3C)3G3]和d[(G3T)4]在不同退火溶液下的G-四链体多态性进行了考察。三种序列的G-四链体形态均可使用RPLC进行有效分离,使用LC-MS进行在线结构表征。RPLC、LC-MS结合光谱技术可以作为快速分离并鉴别溶液中G-四链体的一种温和、有力的工具,可有效用于评估DNA序列和退火环境对G-四链体多态性的影响。建立的分析方法为G-四链体多态性的评估提供了一种新策略。

关键词：反相液相色谱(RPLC) 核酸碱基组成和序列二级结构固定相离子对试剂保留行为保留机理正辛醇/水分配系数定量结构-保留行为关系(QSRR) G-四链体多态性

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NOMs对纳米氧化锌和纳米银细胞摄入和细胞毒性的影响

NOMs对纳米氧化锌和纳米银细胞摄入和细胞毒性的影响

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第二届全国环境纳米技术及生物效应学术研讨会

作者：钟来进唐直婕胡忻练鸿振生命分析化学国家重点实验室南京大学化学化工学院南京大学现代分析中心

环境中的纳米颗粒物(Nanoparticles,NPs)与其周围大量存在的天然有机物(Nature organic matters,NOMs)结合,影响NPs在生态环境中的环境化学行为。一方面,NOMs可能影响NPs在环境中的迁移速度和途径以及它们在环境中的分布;另一方面,NPs... 详细信息

环境中的纳米颗粒物(Nanoparticles,NPs)与其周围大量存在的天然有机物(Nature organic matters,NOMs)结合,影响NPs在生态环境中的环境化学行为。一方面,NOMs可能影响NPs在环境中的迁移速度和途径以及它们在环境中的分布;另一方面,NPs的生物毒性也将受到表面吸附的NOMs的影响。NOMs不仅会直接影响NPs中有害元素的释放,而且还可能影响NPs进入生物体内的途径以及机体对其识别和响应方式。本研究首先利用柠檬酸(Citrate)、富里酸(Fulvic Acid,FA)和酒石酸(Tataric Acid,TA)与纳米ZnO (nZnO)和纳米Ag (nAg)作用;然后利用红外光谱、扫描电镜和X射线衍射等对NOMs作用过的NPs进行表征;通过选用A549细胞作为NPs暴露对象,研究了NPs暴露后A549细胞的细胞摄入量,并通过ICP-AES揭示NPs在培养基液中的溶出行为,以及利用紫外-可见分光光度法、动态光散射法比较NPs在细胞培养基液中的分散性行为;同时还考察了NPs暴露后A549细胞活力,氧化应激以及细胞凋亡的状况。结果表明,三种NOMs对nZnO和nAg的细胞摄入量和细胞毒性均有显著影响。图1(a)表明NOMs对NPs的细胞摄入有一定的促进作用;图1(b)表明,对于nZnO,除TA外,Citrate和FA都一定程度地抑制了nZnO的毒性。

关键词：纳米银纳米氧化锌天然有机物细胞毒性细胞摄入

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新型磁性纳米材料的制备及其在蛋白质/肽分离富集中的应用

新型磁性纳米材料的制备及其在蛋白质/肽分离富集中的应用

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第十二届全国生物医药色谱及相关技术学术交流会

作者：练鸿振生命分析化学国家重点实验室南京大学化学化工学院南京大学现代分析中心南京210023

内源性蛋白/肽(低丰度蛋白/肽)和磷酸化蛋白/肽包含了可能记录人类生理和病理状态的生物标记物,这些标记物比常规的标记物具有更高的临床灵敏性和特异性.基质辅助激光解析飞行时间质谱(MALDI-TOF MS)作为一种软电离技术,因其具有灵敏度... 详细信息

内源性蛋白/肽(低丰度蛋白/肽)和磷酸化蛋白/肽包含了可能记录人类生理和病理状态的生物标记物,这些标记物比常规的标记物具有更高的临床灵敏性和特异性.基质辅助激光解析飞行时间质谱(MALDI-TOF MS)作为一种软电离技术,因其具有灵敏度高、生物相容性好等特点,成为分析低丰度蛋白/肽段的重要手段之一[1].但在实际生物样品中的,由于这些肽段含量非常低,且易受到其他盐分等因素的影响,增大了同时分析低丰度肽和磷酸化肽的难度[2].

关键词：磁固相萃取纳米复合物磷酸化蛋白/多肽生物质谱

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溶剂热法合成Ni/Fe双金属磁性纳米氧化物用于磷酸化蛋白/肽的分离富集

溶剂热法合成Ni/Fe双金属磁性纳米氧化物用于磷酸化蛋白/肽的分离...

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第十二届全国生物医药色谱及相关技术学术交流会

作者：李嘉元盛东练鸿振生命分析化学国家重点实验室南京大学化学化工学院南京大学现代分析中心南京210023

蛋白质的磷酸化翻译后修饰是蛋白质组学研究的重点之一.金属氧化物亲和探针材料在磷酸化蛋白质组/肽组的分离富集中已经有广泛的应用.Zhong 等报导了NiZnFe2O4等磁性纳米材料单磷酸化肽和多磷酸化肽的选择性富集研究[1].Long 等合成了Cu... 详细信息

蛋白质的磷酸化翻译后修饰是蛋白质组学研究的重点之一.金属氧化物亲和探针材料在磷酸化蛋白质组/肽组的分离富集中已经有广泛的应用.Zhong 等报导了NiZnFe2O4等磁性纳米材料单磷酸化肽和多磷酸化肽的选择性富集研究[1].Long 等合成了CuFeMnO4纳米微球用于磷酸化蛋白/肽段的分离富集[2].

关键词：双金属磁性纳米氧化物磁固相萃取生物质谱磷酸化蛋白/肽

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混合离子对体系下寡核苷酸离子对反相液相色谱保留行为研究

混合离子对体系下寡核苷酸离子对反相液相色谱保留行为研究

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第十二届全国生物医药色谱及相关技术学术交流会

作者：乔俊琴梁超曹兆明练鸿振生命分析化学国家重点实验室南京大学化学化工学院南京大学现代分析中心南京210023

离子对反相液相色谱(IR-RPLC)是核酸分离分析的标准平台,三乙胺乙酸盐(TEAA)由于具有高的分离效率成为首选的离子对试剂[1,2],在流动相中典型浓度为100 mM.然而研究证明TEAA用于分析时,核酸的电喷雾离子化质谱(ESI-MS)信号强度较低,流... 详细信息

离子对反相液相色谱(IR-RPLC)是核酸分离分析的标准平台,三乙胺乙酸盐(TEAA)由于具有高的分离效率成为首选的离子对试剂[1,2],在流动相中典型浓度为100 mM.然而研究证明TEAA用于分析时,核酸的电喷雾离子化质谱(ESI-MS)信号强度较低,流动相中高的TEAA浓度是降低ESI-MS信号强度的原因之一[3,4],在未知成分定性、鉴定方面受到一定限制.

关键词：寡核苷酸离子对反相液相色谱混合离子对试剂保留行为

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表面等离子体共振增强光电分析方法

表面等离子体共振增强光电分析方法

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中国化学会第十三届全国分析化学年会

作者：夏兴华 Jian Li 生命分析化学国家重点实验室南京大学化学化工学院

局域表面等离子体共振(LSPR)是纳米结构表面自由电子随能量匹配的入射光而发生集体震荡的一种现象,在纳米结构表面产生增强的电磁场,能显著增强相邻分子的荧光、拉曼、红外等信号。我们探索了如何利用LSPR特性构建高性能的光电生化分析... 详细信息

局域表面等离子体共振(LSPR)是纳米结构表面自由电子随能量匹配的入射光而发生集体震荡的一种现象,在纳米结构表面产生增强的电磁场,能显著增强相邻分子的荧光、拉曼、红外等信号。我们探索了如何利用LSPR特性构建高性能的光电生化分析方法,包括:1)单粒子LSPR生物分析方法:利用单个金纳米粒子的LSPR效应构建了生物分子识别、酶催化反应及生物分析以及微区pH检测的分析方法;2)表面增强红外光谱生物分析方法:利用纳米结构的表面等离子体共振增强红外光谱特性,构建了全反射红外增强生物分析系统,可实现fm级蛋白质分析,并利用该技术研究了蛋白质在金纳米界面上的组装、免疫反应动力学与机制,揭示了cyt c在界面的定向与直接电子转移的关系,发现cyt c分子中卟啉平面与电极表面平行时才能发生有效的电子转移新机制;3)增强电化学:利用LSPR产生的热电荷增强纳米结构表面的电化学反应速率,构建了灵敏的光电电化学传感器。

关键词：表面等离激元共振表面增强红外光谱生命分析构效关系等离激元增强电化学

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基于聚多巴胺磁性纳米微球的洛美沙星适配体筛选研究

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分析化学 2017年第12期45卷 1971-1979页

作者：刘晓辉王则呈张晓兵许丹科南京大学化学化工学院生命分析化学国家重点实验室湖南大学化学化工学院化学生物传感与计量学国家重点实验室

基于纳米材料与单链核苷酸可能存在的氢键作用、π-π结合、电荷转移等非共价结合方式,可快速区分对目标靶分子有特异性结合的单链核酸适配体候选分子,从而缩短适配体筛选周期、提高筛选的成功率。本研究采用聚多巴胺磁性纳米微球（MNPs... 详细信息

基于纳米材料与单链核苷酸可能存在的氢键作用、π-π结合、电荷转移等非共价结合方式,可快速区分对目标靶分子有特异性结合的单链核酸适配体候选分子,从而缩短适配体筛选周期、提高筛选的成功率。本研究采用聚多巴胺磁性纳米微球（MNPs@PDAs）为分离载体,以洛美沙星（LMX）为靶标分子,利用磁分离技术建立了一种小分子的适配体筛选新方法。经过7轮筛选,获得了对洛美沙星分子具有高亲和性(K;=（17.57±0.5）nmol/L)的核酸适配体AF-3,且AF-3对于结构相似分子培氟沙星（PEFX）、氧氟沙星（OFLX）、诺氟沙星（NFLX）不具有亲和性。基于MNPs@PDAs的筛选方法有望于应用于其它重要靶分子的高效适配体探针获取。

关键词：核酸适配体适配体筛选聚多巴胺洛美沙星

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单颗粒电化学阻抗谱的研究

单颗粒电化学阻抗谱的研究

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中国化学会第十三届全国分析化学年会

作者：刘涛李萌王咏婕方一民王伟南京大学化学化工学院生命分析化学国家重点实验室

我们开发了一种基于单色光的暗场散射成像方法并用于测定了单个金纳米棒(Au NRs)的电化学阻抗谱。在一个周期性正弦调制电压下,AuNRs进行非法拉第充放电,使其电子密度随着充放电的进行而增加或减少,并表现出散射强度的周期性变化。因此... 详细信息

我们开发了一种基于单色光的暗场散射成像方法并用于测定了单个金纳米棒(Au NRs)的电化学阻抗谱。在一个周期性正弦调制电压下,AuNRs进行非法拉第充放电,使其电子密度随着充放电的进行而增加或减少,并表现出散射强度的周期性变化。因此,利用自己搭建的单色暗场显微成像系统同步记录Au NRs散射强度的幅值和相位信息,首次测定了单个AuNRs的电化学阻抗谱,将AuNRs的非法拉第充放电过程从传统的直流(DC)模式推进到了高频调制(> 1000 Hz)下的交流(AC)模式。得益于这种高频调制,我们利用单颗粒的电化学阻抗谱而得到的单个AuNRs表面电容更加接近真实值,并成功解决了在传统DC模式下因电解质溶液折射率影响而引起的单个Au NRs表面电容偏大的问题。因单颗粒表面电容对周围环境变化十分灵敏,单颗粒阻抗谱可以作为一种新型的生物传感平台,用于研发不同类型的传感器并实现在研究生物分子之间的识别或单分子检测等领域中的应用。

关键词：电化学阻抗谱单颗粒表面电容暗场散射成像

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生物芯片-质谱联用技术在药物残留检测中的研究与应用

生物芯片-质谱联用技术在药物残留检测中的研究与应用

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2018年中国质谱学术大会（CMSC 2018）

作者：许丹科南京大学化学化工学院生命分析化学国家重点实验室

近年来,各种质谱联用技术获得了突飞猛进地发展。除了气相色谱-质谱、液相色谱-质谱和毛细管电泳-质谱等成熟的联用技术之外,质谱技术也可与生物传感、生物芯片等生物识别分析技术联用,并在复杂生物样品的分析中得到应用。生物芯片在质... 详细信息

近年来,各种质谱联用技术获得了突飞猛进地发展。除了气相色谱-质谱、液相色谱-质谱和毛细管电泳-质谱等成熟的联用技术之外,质谱技术也可与生物传感、生物芯片等生物识别分析技术联用,并在复杂生物样品的分析中得到应用。生物芯片在质谱鉴定之前的样品制备、样品富集等前处理步骤中发挥着重要作用,并且具有高通量、自动化、快速分析的潜力。本文以质谱平台为基础,结合纳米材料基质、免疫亲和富集、阵列芯片及微流控芯片等技术,发展了两种新型芯片-质谱联用技术,开发了一系列用于小分子药物的快速定性和定量分析方法。我们首先报道了二硫化钼和二硫化钼/纳米银复合物首次作为MALDI质谱的基质的应用,其具有低背景干扰、高耐盐性和良好重复性等特性,实现了氨基酸、肽、脂肪酸和药物小分子等多种分析物的快速和高通量分析[1]。之后,我们进一步发展了一种一次性的二硫化钼阵列MALDI质谱芯片,并结合免疫亲和富集方法,用于高通量、快速定量猪肉、鸡蛋和牛奶等样品中的多个磺胺类药物[2]。在一块单一芯片上,可在10 min内完成96个样品的分析,包括定量曲线的建立、回收率测定和真实样本的检测。最后,我们提出了一种免疫亲和微流控芯片-质谱联用技术方法用于在线定性和定量分析牛奶中7种喹诺酮类药物残留。在专门设计的芯片上可以同时进行免疫亲和富集、磁分离和在线洗脱。基于抗体的特异性,在没有液相色谱分离的全扫描模式下进行直接ESI质谱和进一步的串联质谱分析,可以有效地鉴定喹诺酮类药物。通过在体系中引入同位素内标的方法,可以实现喹诺酮类药物的定量检测。本文所建立的生物芯片-质谱联用技术具备生物芯片的高通量、快速分析的特性,又兼有质谱分析的高灵敏性和高准确性。

关键词：微阵列芯片微流控芯片 MALDI质谱 ESI质谱药物残留分析

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基于等离子体纳米孔的电场驱动物质输运

基于等离子体纳米孔的电场驱动物质输运

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中国化学会第十三届全国分析化学年会

作者：刘海玲蒋秋岑王康夏兴华生命分析化学国家重点实验室南京大学化学化工学院

表面增强拉曼散射（SERS）是一种能够提供分子结构信息的超灵敏分析方法[1, 2]。然而,传统的SERS技术缺乏分子操控性,分析物是随机扩散至"热点"。纳米孔提供了限域空间,能够控制分子几个甚至是单个通过。利用等离子体金属纳... 详细信息

表面增强拉曼散射（SERS）是一种能够提供分子结构信息的超灵敏分析方法[1, 2]。然而,传统的SERS技术缺乏分子操控性,分析物是随机扩散至"热点"。纳米孔提供了限域空间,能够控制分子几个甚至是单个通过。利用等离子体金属纳米材料构建的纳米孔为SERS技术和纳米孔的结合提供一个完美的媒介。本文以1,9-壬二硫醇作为连接分子在纳米毛细管尖端自组装金纳米粒子（AuNPs）,构建孔道尺寸可控的金纳米多孔球（GPS, Fig. 1a）。该GPS结构在分子穿过其孔道的同时展现出较高的拉曼活性。相邻AuNPs之间的间隙被认为是具有拉曼活性的等离子体纳米孔。电场驱动信号分子进入其纳米孔的拉曼"热点",分子的拉曼强度具有显著的影响（Fig. 1b）。这为将来基于拉曼光谱的DNA测序的研究奠定了基础。

关键词： AuNPs 等离子体纳米孔 SERS 物质输运

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