Protein Profiles in Zebrafish (Danio rerio) Embryos Exposed to Perfluorooctane Sulfonate

Perfluorooctane sulfonate (PFOS) is widely distributed and persistent in the environment and in wildlife, and it has the potential for developmental toxicity. However, the molecular mechanisms that lead to these toxic effects are not well known. In the present study, proteomic analysis has been performed to investigate the proteins that are differentially expressed in zebrafish embryos exposed to 0.5 mg/l PFOS until 192 h postfertilization. Two-dimensional electrophoresis coupled with mass spectrometry was employed to detect and identify the protein profiles. The analysis revealed that 69 proteins showed altered expression in the treatment group compared to the control group with either increase or decrease in expression levels (more than twofold difference). Of the 69 spots corresponding to the proteins with altered expression, 38 were selected and subjected to matrix-assisted laser desorption/ionization tandem time-of-flight mass spectrometry (TOF/TOF) analysis; 18 proteins were identified in this analysis. These proteins can be categorized into diverse functional classes such as detoxification, energy metabolism, lipid transport/steroid metabolic process, cell structure, signal transduction, and apoptosis. Overall, proteomic analysis using zebrafish embryos serves as an in vivo model in environmental risk assessment and provides insight into the molecular events in PFOS-induced developmental toxicity.

长白山白眉蝮蛇蛇毒中酶类的纯化和表征

本论文系统研究了长白山白眉蝮蛇蛇毒中四种具有抗栓活性及可以作为基础理论研究的工具酶的分离纯化，并进行了扩大化试验，得到了可直接用于工业生产的分离工艺流程。并采用SDS－聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS－PAGE）、基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱（MALDI－TOFMS）等分析手段确认了这四种酶的纯度及分子量，共获得以下几种质谱纯和电泳纯的酶A_2，其分子量为14.0kDa；三种精氨酸酯酶（AEasel、 AEase2和AEase3），它们的分子量分别为29.9kDa、27.5kDa、和28.8kDa；L－氨基酸氧化酶，其分子量为92.8 kDa；以及纤溶酶，其分子量为23.3 kDa。并对几种酶的质谱行为进行了系统研究，考察了酶的浓度等因素对多聚体多电荷离子峰形成的影响，并给出了它们的形成机理。上述酶中，我们按其分子量的大小、亚基组成以及氨基酸残基数目与文献报道的已知的酶相比较，认为L－氨基酸氧化酶、磷脂酶A_2和精氨酸酯酶2(Aease2)和精氨酸酯酶3(AEase3)是酶的新的类型。系统研究了所获得的四种酶的金属离子的含量，指出了磷脂酶A_2和纤溶酶均为Ca~(2+)离子结合蛋白，Ca~(2+)离子是酶分子活性所必需的。精氨酸酯酶和L－氨基酸氧化酶则为含Zn~(2+)酶，每个酶分子中分别含有两个和四个Zn~(2+)离子，它们仅起到稳定蛇毒酶的高级结构的作用，去除后对活性影响不大，并考察了多种金属离子对酶的活性和荧光光谱的作用。本文系统研究了四种酶的荧光光谱，用同步荧光光谱法了解了酶分子中略氨酸和色氨酸残基的微环境；用荧光淬灭方法，研究了其淬灭作用及机理，并讨论了荧光基团所处的环境。另外，还系统表征了几种酶的物理化学性质、酶学性质，得到了许多有意义的结果。

笼内金属富勒烯Gd@C_(82)的分离和质谱研究

由于其独特的电子结构，笼内金属富勒烯（碳笼内包容金属原子）的研究一直吸引着人们极大的兴趣，目前已经合成并分离出的笼内金属富勒烯主要包括碳笼内包容铱、钪、镧系原子等。在本论文中我们利用质谱技术对笼内金属富勒烯Gd_2@C_(82)气相离子行为和C_(60)与丙烯酸甲酯气相离子反应进行研究，X光电子能谱对碳笼内轧原子的价态进行研究。笼内金属富勒烯Gd_2@C_(82)是利用电弧放电法合成的。将碳份与三氧化二钆 （C：Gd=1：100, 摩尔比）灌入碳棒，将为棒前处理后，在氦气份保护下进行放电。通过对空心富勒烯在不同沸点的溶解情况进行了研究，发现大碳数的空心富勒烯在高沸点容剂中有较大的溶解度。利用两步高温高压法，既先利用1，2，4－三甲2基苯对大碳数的空心富勒烯进行分离，然后利用吡啶对笼内金属富勒烯进行提取。利用三种不同的质谱电离方式：电喷雾 （ESI），激光解析飞行时间（LDI-TOF），共振电子捕获技术（REC）来研究笼内金属富勒烯的气相离子特征。实验结果表明LDI-TOF和REC电离技术得到的质谱谱图中，笼内金属富勒烯和空心富勒烯均出现分子离子峰，但在电喷雾质谱谱图中只有笼内金属富勒烯出现分子离子峰。结合这一实验结果和理论分析说明碳笼内钆离子偏离碳中心位置。通过对比笼内金属富勒烯Gd@C_(82)和三氧化二钆中钆离子的光电子能谱谱图，Gd@C_(82)的电子结构应表示为Gd~(3+)@C_(82)~(3-)。利用四极杆质谱仪对C_(60)分子[C_(60)H]~+和加成产物为[C_(60)C_4H_3O]~+，后者是丙烯酸甲酯分子经过α短裂后与质子化[C_(60)H]~+ 发生加成反应所得的产物，在限制性Hartree-Fock条件下，采用AM1半经验量子化学计算方法对加成产[C_(60)C_3H_3O]~+八种可能结构的产物进行计算，得出了三种可能的最稳定的环加成同分异构体。

大分子物质的质谱研究

1. 利用解吸化学电离质谱(DCI-MS)，研究了C_(60)与烷基甲醚和伯醇自身化学电离(self-CI)产物之间的气相离子-分子反应，观察到加成离子[C_(60)C_2H_5O]~+和质子化分子[C_(60)H]~+是C_(60)与烷基甲醚等离子体反应的主要产物；相反，没有检测到C_(60)与伯醇离子体系形成的相应加成产物。利用AM1半经验方法对[C_(60)C_2H_5O]~+的十四种可能结构进行了计算。结果表明最稳定的加成产物是[3+2]环加成产物，并提出了该加成产物的形成途径。2. 使用同样方法研究了C_(60)与丙烯酸甲酯离子体系发生的气相离子-分子反应，观察到加成离子[C_(60)C_3H_3O]~+和质子化分子[C_(60)H]~+为主要产物。利用AM1半经验方法对[C_(60)C_3H_3O]~+的八种可能结构进行了计算，结果表明三种环加成产物为最稳定结构。3. 合成了一系列L7和σ因子肽片段，并利用基质辅助激光解吸电离质谱(MALDI-MS)、电喷雾质谱(ESI-MS)和圆二色(CD)对高效液相色谱(HPLC)提纯的合成肽进行了表征。4. 利用ESI-MS研究了L7和σ合成肽与蛋白质G和蛋白质A的复合物，发现了该复合物产生的最佳条件及其稳定性；并结合亲和色谱，证明了L7和σ合成肽与蛋白质G或蛋白质A形成的复合物是具有特异性的非共价复合物。5. 通过竞争酶联免疫吸附实验（ELISA）、亲和色谱和MALDI-MS的联用，发现L7和σ肽与IgG的Fc片断在蛋白质G和蛋白质A的结合位置不同。6. 利用鸡多克隆抗L7抗体通过免疫键合印迹法发现L7和σ肽之间没有交叉反应性。

免疫球蛋白的制备及其质谱研究

用狂犬病毒免疫产蛋鸡，获得的免疫卵黄经水稀释脱脂－两步盐析－凝胶过滤法分离，得到的IgY经SDS－PAGE分析其纯度在98％以上。纯化的 IgY 经二硫苏糖醇（DTT）还原，得到重链 (HC) 和轻链 (LC)。另外，IgY 经胃蛋白酶（pH4.0, 37℃）酶解后，得到片断抗体Fab。采用 MALDI-MS手段较准确地测定了 IgY及HC, LC, Fab的平均分子量，分别为 167250Da, 65105Da, 18660Da 和 45359Da，测量误差在 0.2%以下。研究表明，和哺乳动物的 IgGs相比，鸡卵黄 IgY的结构有两个特点：1．它的重链较长而轻链较短；2．胃蛋白酶敏解后产生 Fab而不是 F(ab')_2。对抗幽门螺杆菌 IgY 的研究表明，鸡卵黄免疫球蛋白具有良好的稳定性。在热、酸、胃蛋白酶和胰蛋白酶处理的条件下，IgY能够保留大部分抗体活性。免疫亲和捕获和 MALDI-MS手段相结合产生了免疫和质谱技术。我们在研究中发展了这一技术，提出了一个简单而有效的免疫分析方法。以干扰素－抗干扰素单抗为模型，确定了混合物中抗原蛋白质的存在，确定了抗原蛋白质上与抗体结合的大致位点。在MALDI-MS测定蛋白质分子量的实验中，采用了在线纯化蛋白质样品的新技术，简单、快速，能够提高蛋白质分子量测定的灵敏度，各种离子的信噪比和丰度得到改善。笼内金属富勒烯的有效提取对于进一步深入研究它的各种性质至关重要。采用高温高压法有效地提取了烟炱中的笼内金属富勒烯 M@C_(82) (M=Y, La, Gd, Tb)，选择的提取溶剂为 1,2,4-三氯苯，金属富勒烯的产率较高，为烟炱的0.5%。

软电离质谱在蛋白质组分析和生物活性分子表征中的应用

随着软电离技术的发展，特别是基质辅助激光解析（MALDI）和电喷雾（ESI）两种软电离技术的出现，使质谱分析生物大分子成为可能，将质谱的应用范围迅速扩展到生命科学的诸多研究领域，特别是成为了蛋白质组分析，医学诊断，药物分析等领域不可替代的新工具。首先，采用凝胶电泳与傅立叶变换离子回旋共振质谱（FT-ICR MS）的高分辨率和高质量精确度性能相结合的新方法，对不同肺病患者的支气管肺泡灌洗液进行了快速直接的蛋白质组分析，为肺疾病诊断学、肺病相关机理的研究以及高分辨质谱在蛋白质组分析中的应用奠定了基础。一维（1-D）和二维（2-D）凝胶电泳与高分辨FT-ICR MS相结合，对慢性支气管炎（cblonic broncnitis，CB）和囊泡纤维化（cystic fibrosis，CF）患者的支气管肺泡灌洗液（BALF）中表面蛋白A和D进行了鉴定；并对表面蛋白的翻译后修饰（hydroxy-prollne）进行了直接的确定；对来自于不同肺泡蛋白沉积症（PAP）患者的BALF中的特异性蛋白进行了鉴定，鉴定出表面蛋白A的两个降解片段，为研究与肺病相关的SP-A降解产物的可能降解途径提供了初步的信息。证实了FT-ICR MS的高分辨率和高质量精确度在蛋白质的鉴定过程中的突出作用：（i）利用单个多肤的精确质量，可以避免依赖离子的串联质谱数据进行蛋白质鉴定，即无需对谱图中的离子进行串联质谱分析，就可实现蛋白质或蛋白质混合物的快速、确切的鉴定；（ii）在数据库检索中应用很小的误差范围可以大大提高蛋白质鉴定时的选择性；（iii）通过来自于微量蛋白质的少量肤峰就可以进行蛋白质的准确鉴定。通过MALDI/EST FT-ICR MS、园二色谱（CD）和H／D交换实验（hydrogedeuteriuln exchange）对一系列人SP-C及其类似物进行了表征。证实了溶液相中FFI-SP-C和rh-SP-C的非共价二聚体的存在；研究了人SP-C在有机溶剂中的构象变化和聚集行为，为探讨肺病相关机理奠定了基础。其次，以电喷雾多级串联质谱为研究手段，对部分生物类黄酮及其络合物进行系统的质谱研究，发现二氢黄酮及二氢黄酮醇类化合物在电喷雾条件负离子模式下具有不同的特征质谱行为，为质谱区分这两类化合物提供了重要的依据；黄酮金属络合物的研究中，四种二价过渡金属（Cu（II），Zn，Mn（II）和Fe（II））与芸香普均可以形成络合物，探讨了芸香普一铜络合物软电离条件下的碎裂机理，并利用多级串联质谱数据探讨了络合物C和D的结构，为质谱方法探讨金属清除疾病相关自由基的机理以及提高金属的生物利用度奠定了基础。

肿瘤耐药与心肌肥厚两种生物医学体系的比较蛋白质组学研究

随着人类基因组计划的完成，蛋白质组学研究已成为生命科学乃至自然科学中最活跃的学科领域之一。蛋白质组学将对我们理解后基因组学时代的基因功能有极大的帮助。差异表达蛋白质组学通过对不同样品蛋白质表达水平的比较，已经被广泛地应用在疾病的研究领域。P糖蛋白已经被证实参与介导了在急性粒白血病中发生的多药耐药，然而越来越多的研究结果表明，在急性粒白血病中多药耐药的机制是多因素的。为了寻找白血病肿瘤细胞中与耐药相关的靶蛋白，我们采用蛋白质组学研究技术，对多药耐药细胞系K562／A02的蛋白质表达谱进行了分析。 本研究采用蛋白质组学研究技术，对多药耐药细胞系K562／A02和药物敏感细胞系K562／S的总蛋白质进行双向凝胶电泳（2 DE）的差异分析，结果发现在K562／A02细胞中有41个蛋白质点差异显著，并用基质辅助激光解离飞行时间质谱（MALDI-MS）成功鉴定了大多数的蛋自点。在被鉴定出的差异蛋白质中，有一些是首次发现与耐药相关，包括chloride intracellular charmel，chaperonin，proteindisulfide-isomerase ER6o precursor and constitutive heat shock protein 70等。所得结果不但能够使我们更加深入的理解肿瘤耐药的病理机制，更重要的是通过找到肿瘤细胞发生耐药的标志性蛋白，可以为开发肿瘤耐药预测方法和寻找抗耐药肿瘤靶标新药的线索，同时也为计算机虚拟筛选设计抗耐药肿瘤新药奠定基础。除了详细的研究了K562／A02细胞系差异蛋白质组，我们还采用蛋白质组学的方法，以乳鼠心肌细胞为实验模型，研究在ARs激动的不同清况下心肌细胞蛋白质表达谱的变化。心肌肥厚是心脏工作超负荷的一种代偿反应。目前，越来越多的证据表明ARs在心肌肥厚的发生中起着非常重要的作用，但人们对其机制了解尚不全面。通过检测心肌肥厚时全蛋白表达的变化，将有助于我们全面、深入了解ARs在心肌肥厚中的作用机制。通过严格的2D胶图象分析，蛋白取点后胶内水解，高灵敏度的质谱鉴定及数据库检索，我们成功地进行了乳鼠心肌细胞肥厚为模型的蛋白质组学的研究。本实验通过比较研究不同肾上腺素受体激动剂norePinephrine伽E），phenylephxine（PE）and isoprenaline（ISO）诱导组与未诱导对照组的蛋白质组学变化，分析确定蛋白丰度差异在2倍以上的蛋白质点，并通过MALDI-MS进行蛋白鉴定。20个具有显著差异的蛋白质被鉴定，包括caspase-11，vimeniin，4-hydroxyphenylpyruvic acid dioxygenase，Modl protein，Txndcs protein等，其中一些蛋白在此之前并没发现与心肌肥厚相关，对它们在心肌肥厚中的意义和机制我们将做进一步的探讨。本研究结果将为我们更好理解肾上腺素受体之间以及肾上腺素受体与心肌肥厚之间的关系提供有益的线索，并将为最终发现可应用于临床的新的诊断和治疗心血管疾病的标志性蛋白打下基础。

大蹼铃蟾新型抗菌肽的研究

两栖类动物皮肤裸露，柔软而湿润，体表富含腺体，其皮肤分泌物含有大量的具有特殊分子结构、功能复杂多样的生物活性分子。从两栖类己经分离到的包括血管紧张素样肤，促甲状腺素释放肤，蛙啡肤，舒缓激肤样多肤，速激肤样多肤，雨蛙肤样多肽等14类多肤家族以及生物胺生物碱等。"大蹼铃蟾是两栖类无尾目的一种，是我国的一个特有物种，主要分布于中国西南，其中云南山区种群数量巨大，多生活在污水糖和沟渠中，生活环境富有大量病原体。其皮肤腺体发达，受刺激能大量分泌富含活性物质的粘液，是分离生物活性分子的优良来源。其中抗菌肤作为活性分子的一大类，在大蹼铃蟾皮肤分泌物中不断有新的发现。通过大蹼铃蟾皮肤cDNA文库的构建，并对cDNA文库中的793个长度大于500个碱基的cDNA克隆进行随机测序，得到一类新的大蹼铃蟾抗菌肤，命名为Inaximins。由4个cDNA克隆推测得到这一类的新的抗菌肤，一共可以分为5个不同的种类，分别命名为maximinS1-5。这一类由cD瓜序列推测而来的新型抗菌肤，除了maximinS1只有14个氨基酸残基组成，maXiminS2-5都由18个氨基酸残基。并且从氨基酸残基序列上分析，新的maximinS与以往分离的到的大蹼铃蟾抗菌肤InaX1in和IllaXi"inH都不具有相似性。和东方铃蟾、多彩铃蟾皮肤分泌物中分离到的bobinin和bOInininH相比较，序列上也无同源性。从cDNA的结构上看，其编码的前体蛋白呈现一种全新的排列方式。每个cDNA克隆编码的maxininS前体蛋白都是由两个部分：信号肤加上一组不同maximinS和间隔肤的不同排列。这种奇特的排列组合方式，在东方铃蟾和多彩铃蟾都未曾发现。出现这个排列方式的原因，是由于基因本身结构，或是由于mRNA的可变剪切，或是由于体细胞基因重排，都不得而知，需要进一步的研究除了maximinS1，maximinS2-5，其二级结构分析都显示出一种类似的两亲性的Q螺旋空间结构。为了检测这一类新的大蹼铃蟾的活性，maximinsl和maximinS4用人工合成的方法得到，并对其进行了抗菌肚活性的测定。活性测定的结果显示，相同条件下，maximinS1不具抗菌活性，maximinS4具有显著的抗支原体的活性。这些现象间接证明了，小分子的抗菌肤其功能可能与氨基酸序列无关，而和空间构象由更加密切的联系。由于抗菌肤maximinS是由cDNA序列推导而来，并没有直接通过生化分离方法从大蹼铃蟾皮肤中得到。为了证明maximinS确实会被大蹼铃蟾表达，设计了一系列试验，将大蹼铃蟾皮肤分泌物通过简单的分子筛分离，追踪抗菌活性，并对具有活性的组分用MALDI-TOP质谱仪分析，证明maximinS类抗菌肤确实载大谱铃蟾皮肤分泌物中存在。

姚虻唾液腺三类抗血栓活性蛋白的结构和功能研究

血栓栓塞性疾病严重影响人类的健康，是导致死亡率最高的病因之一。在过去 的几十年中，已经开发了针对血液凝固、血小板激活和聚集、血栓溶解的不同步骤而 起作用的基础和临床药物，但是许多抗血栓药物经常被包括低血压、出血等系统性的 副作用所限制，因此，需要开发新型的更具潜力和特异性的抗血栓药物。 吸血节肢动物与宿主相互作用的分子机制研究是目前国际研究的热点之一，通过 该类研究可以发现大量的具有药用前景的先导分子和提供节肢动物控制策略。我们通 过生物化学、分子生物学以及药理学研究手段首次从中国特有的姚虻（Tabanus yao Macquart）唾液腺发现了同时具有水解纤维蛋白原和抑制血小板聚集的双功能的 丝氨酸蛋白酶Tablysin、纤维蛋白水解酶TY6和腺苷三磷酸双磷酸酶Tabapy等3个家 族的抗血栓活性成分。并研究了这3类因子在牛虻唾液腺中的分子多样性、它们的结 构基础及发挥抗血栓功能的作用机制，通过实验动物模型研究体内外抗血栓能力，深 入解析了牛虻作为传统抗血栓中药的物质基础，为发掘具有良好抗血栓功能的新型候 选药物分子，为传统活血化瘀中药牛虻的现代化开发提供了广阔的思路和打下了坚实 的基础。 研究表明，姚虻纤维蛋白原水解酶Tablysin为一种单链蛋白。其表观分子量为 27kDa。此酶为一种丝氨酸蛋白酶家族的新成员，其活性不受金属离子螯合剂EDTA 和还原剂DTT的影响。血浆蛋白酶抑制剂Aprotinin，α-macroglobulin能部分抑制该 酶活性。此酶适应的pH范围较广（pH 2.4-10.0），但对热变化不具很好的耐受性。 Edman降解法进行氨基酸测序分析发现，此酶的N-末端有封闭现象，后经Q-TOF质 谱分析，确定此酶的部分氨基酸序列。此外，我们成功构建了具有完整性的姚虻唾液 腺cDNA文库，获得2×106 pfu个重组子，进一步的筛选了Tablysin的编码基因。 对此酶的溶栓机制进行分析发现，其具有直接水解纤维蛋白原的活性，不具有纤 溶酶原激活剂的活性。此酶能明显地水解纤维蛋白原的α-链，而对β-链的水解活性较 低，不能水解γ链（α > β > γ）。此酶不能有效地水解纤维蛋白，不会水解层粘连蛋白 （Laminin）和纤维粘连蛋白（Fibronectin）等基质蛋白。不具有出血活性。进 一步探讨此酶的作用机制，发现其能以剂量依赖的方式抑制ADP诱导的血小板聚 集。利用流式细胞仪检测到该酶能与血小板膜糖蛋白受体GPIIb / IIIa结合，因此推测其可能是通过抑制血小板和纤维蛋白原结合的作用机制来抑制血小板 的聚集。 我们通过将目的基因连接到pET-32a+载体，并在大肠杆菌表达体系中得到 了高效表达。体外活性检测表明重组蛋白质与天然产物活性相当，用其检测了 其对角叉菜胶致小鼠尾静脉血栓模型体内血栓形成的影响， 实验结果表明 Tablysin具有明显的抗静脉血栓作用。该工作对有潜力开发成为新型单组分抗血栓 药物的姚虻活性蛋白进行了较为系统的理化性质研究，为该分子的进一步开发和研究 奠定了基础。 我们从姚虻唾液腺中分离纯化到一组具有水解纤维蛋白原α-链活性的酶， 命名为TY6家族。对TY6的生化性质进行研究，表明此酶为一种单链的丝氨酸蛋白 酶，其表观分子量为27 kDa，其活性不受金属离子螯合剂EDTA的影响，但能被PMSF 所抑制。Molish反应显示为阴性，说明此酶不是一种糖蛋白。从姚虻唾液腺cDNA 文库中克隆得到其编码序列，发现该酶家族的编码基因在一级结构上表现出丰 富的多样性。通过Western blotting检测到其能与牛虻叮咬后过敏患者血清特异性IgE 结合。推测该基因的多样性是吸血昆虫适应吸血寄生生活而采取的进化策略。 该工作为牛虻唾液腺抗血栓功能基因的继续筛选和分析奠定了基础，并为牛虻的生物 防治提供了思路和对策。 我们从姚虻唾液腺中分离纯化到一个具有水解ADP活性的酶（Apyrase）， 命名为Tabapy。活性检测发现Tabapy具有明显的水解ADP的活性，并能以剂量 依赖的方式抑制ADP诱导的血小板聚集。通过Western blotting检测到Tabapy能与 牛虻叮咬后过敏患者血清特异性IgE结合。用PCR方法从姚虻唾液腺cDNA文库中 克隆得到编码序列，经BLAST分析表明，该酶与来源于斑虻唾液腺的血小板聚 集抑制剂Chrysoptin具有90％的序列相似性，并经过Q-TOF分析确证，有5个肽段 的氨基酸残基与该cDNA序列推导的多肽链匹配。该工作为研究吸血节肢动物 吸血生理及进一步研究Apyrase的结构和功能打下了基础。

低极性化合物的电喷雾质谱检测方法及几种中藏药材的活性成分研究

本学位论文首先报道了为解决低极性化合物的电喷雾质谱（ESI-MS）分析难题而建立的一种衍生化分析方法；然后从色谱-质谱联用分析、分离纯化和结构鉴定等方面分别报道了几种中藏药材的活性成分研究。论文由下述六章组成： 第一章报道了盐酸羟胺衍生化方法在电喷雾质谱 (ESI-MS) 分析中的应用。该方法利用盐酸羟胺和羰基成肟的快速反应，建立了针对三萜酮等含酮或醛羰基低极性化合物的ESI-MS 信号增强技术。此方法不仅可应用于增强羰基化合物的ESI-MS 质谱信号，还可检测化合物中羰基的个数以及辨别涉及羰基官能团的同分异构体。此外，通过简单的氧化反应，还可将该方法拓展到三萜醇、甾醇等含羟基的低极性化合物，增强它们的ESI-MS 信号。对比已报道的相关ESI-MS 增强质谱信号的衍生化方法，此方法有经济、实用、快速和简便的显著特点。 第二章是关于野生羌活及其栽培品种化学成分的色谱-质谱联用分析。对不同产地野生羌活生长过程中活性成分的动态变化、野生羌活不同形态部位和人工栽培羌活中的活性成分含量进行了HPLC 定量分析。结果表明主要活性成分羌活醇和异欧前胡素都随生长期存在规律性变化，羌活不同形态部位中的活性成分含量也有明显不同。这些实验结果有些较好地印证了传统中医的用药理论，有些也对羌活的传统使用方法提出了新的建议。 第三章介绍了几种传统中藏药材的色谱-质谱联用及串联质谱分析。通过GC-MS 方法，从藏药材长花党参挥发油中共分离鉴定出45 个化合物；利用HPLC方法测定了该藏药材中的主要化学成分——木犀草素的含量（0.7%）；利用串联质谱技术，对西番莲和射干中的主要成分进行了快速鉴定，从西番莲中鉴定了4个黄酮碳苷；从不同产地的射干和川射干中鉴定了8 个主要异黄酮成分，其中包括一个未见报道的化合物。 第四章的内容为藏药材石莲叶点地梅的活性成分研究。从植物石莲叶点地梅(Androsace integra (Maxim.) Hand.-Mazz.) 乙醇提取物的正丁醇萃取部分共分离和鉴定了6 个化合物，利用MS 和NMR 等现代波谱学技术阐明了它们的结构：其中包括4 个三萜类化合物：分别是androsacin (1)、 ardisiacrispin A (2) 、saxifragifolin A (3) 和20(29)-lupen-3-one (4)；一个神经酰胺：4-羟基-Δ8,9(Z)-鞘氨醇-2'-羟基正二十四碳酸酰胺(5)；一个甾体类化合物：胡萝卜苷(6)。化合物1为新的13,28-epoxy-oleanane 型三萜皂苷，在其结构表征的过程中，采用LC-MS 进行糖分析，获得了值得推广的好结果。通过活性筛选发现化合物1~3 对HepG2肝癌细胞表现出不同程度的抑制活性，其中化合物2 活性最好，其IG50 为1.65μg/mL。 第五章是关于一些传统中藏药材的农药活性筛选。利用Syngenta 公司的活性筛选平台对68 种传统中藏药材醇提物进行了抗菌和除草的生物源农药活性筛选。结果表明所筛选的68 种植物提取物中，共有14 种样品表现出明显的除草/杀虫活性，其中水母雪莲花、松萝和茯神木等植物提取物还具有多种生物活性。活性成分还有待进一步追踪分离、纯化和结构鉴定。 第六章为文献综述，概述了羌活药材的研究进展。对羌活属及药用羌活植物从分类学、本草学、品质评价、人工栽培、化学成分及药理作用等方面进行了文献归纳和总结。 In this dissertation, an electrospray ionization mass spectrometry (ESI-MS) signal enhancement method, as well as the work of bioactive components study, HPLC-MS/MS application, bioassay screening, chromatograph separation and structure identification of the metabolites in several medicinal herbs have been reported. First chapter expounded a rapid, simple ESI-MS sensitivity enhancement method for detecting carbonyl groups in natural products has been developed by using hydroxylamine hydrochloride (NH2OH·HCl) as a derivatization reagent. We use the oxime formed during the derivatization reactions and its Beckmann rearrangement intermediates as a means of detecting the carbonyl groups originally present in these triterpenoids. In comparison with other derivatization methods in the literature, this method is simple, specific and can be used to detect carbonyl groups in triterpenoids which have low polarity and are poorly or non-ionizable. Moreover, it can also be used to detect hydroxyl groups by using the Dess-Martin periodinane (DMP) to convert primary and secondary hydroxyls into carbonyl groups. Chapter 2 reported an HPLC-MS method for analyzing the main bioactive compounds in both wild and cultured Notopterygium incisum. The results indicated that the main bioactive compounds varied through different seasons regularly, and in different commercial parts of this herb the content of these compounds also differed from each other. The quantitative analysis results showed that in the traditional commercial parts, the content of main chemical constitutes in Silkworm Notopterygium, Bamboo Notopterygium and Irregular-nodal Notopterygium are higher than that in Striped Notopterygium. This result is tally with the traditionally concept that the quality of Notopterygium, Bamboo Notopterygium and Irregular-nodal Notopterygium are better than that of Striped Notopterygium, which means that the quality of rhizomes is better than main roots. The chemical constituents of cultured N. incisum is reported for the first time in this dissertation and the analysis results showed some growth curves of chemical constituents in this plant, but still left some questions unanswered. Chapter 3 discussed the GC/LC-MS analysis of the traditional Chinese medicines Codonopsis thalictrifolis, Passiflora incarnate, Belamcanda chinensis and Passiflora incarnate. The main constituent, luteolin was isolated and identified from the traditional Tibet medicine of C. thalictrifolis. The quantitative analysis by HPLC has revealed that the content of luteolin in this herb is 0.7%. GC-MS was employed to analyzed chemical constituents of the essential oil from the flower of C. thalictrifolis. More than 60 peaks were detected and 45 of them were identified by comparing their spectra with that of the standards in the database and literatures. ESI-MS/MS was used to analyze the n-butanol extract of Passiflora incarnate. Based on the information of pseudo molecular ions and fragment ions of the glycosides, four major flavone-C-glycosides have been detected and identified as 7-methoxyluteolin-6-C-β-D-glucopyranoside, vitexin, swertisin and orientin. The isoflavone compounds in theextracts of three samples of B. chinensis collected in Gansu, Sichuan and Hunan, and the extract of Iris tectorum collected in Sichuan were analyzed by using TOF-HRMS and IT-MS. From the extracts of these herbs, a new isoflavone, identified as 5’,5,6,7-tetrahydroxy-3’4’-dimethoxyl isoflavon, and 7 known ones have been identified by analyzing the fragmentation patterns and their molecular formulas given by HRMS and the tandem mass spectrometry acquired by IT-MS. Chapter 4 elucidated the isolation and identification of a new triterpene saponin, androsacin (1), along with five known compounds (2-6) were isolated from the whole plants of Androsace integra (Maxim.) Hand.-Mazz., an herb used in traditional Chinese and Tibetan medicine. The chemical structure of the new compound was established as 3β-O-{β-D-glucopyranosyl-(1→4)-O-β-D-xylopyranosyl-(1→2)-O-β-D-glucopyranosyl-(1→4)-[O-β-D-glucopyranosyl-(1→2)]-α-L-arabinopyranosyl}-16α-hydroxy-13β,28-epoxy-olean-30-al by analyzing its MS, 1D- and 2D-NMR spectra. Compound 2 was cytotoxic toward HepG2 cancer cell with the GI50 value of 1.65 μg/mL. Chapter 5 described the biogenic pesticide activity screening of 68 traditional Chinese and Tibetan medicine extractions. The intention of this study is to explore bioactive natural compounds from these traditional medicinal herbs for biogenic insecticides use. Based on Syngenta’s bioassay, 14 extractions of these traditional medicines showed pesticide activities, and some of them had multi-activities on antibacterial and insecticidal. Chapter 6 is a review on the chemical and bioactivity research progress of Notopterygium incisum and N. forbesii.

中能重离子在位置灵敏CsI（Tl)探测器中能损与光输出响应的关系

In this paper, we describe the structure and readout system of a two-dimension positional sensitive CsI(Tl) detector, and investigates the relation between energy lose and light output of the CsI(Tl) detector with secondary beams in intermediate energy.Bρ+(ΔE-TOF) method was used to distinguish the secondary beam.Linearity of the position signals of the CsI(Tl) was corrected.Energy signals from the CsI(Tl) detector were calibrated using the relationship of the Z, A and the light output response of the incid...中文摘要：描述了一种双维位置灵敏CsI(Tl)探测器的结构及其读出系统,用中能次级束研究其能损与光输出关系。使用Bρ+(ΔE-TOF)方法鉴别次级束,刻度了CsI(Tl)探测器位置信号的线性,并用其光输出与入射粒子的A、Z关系刻度其能量。结果表明,CsI(Tl)探测器输出信号的ADC读出与QDC读出(即其光输出)有很好的线性关系。

大面积闪烁光纤阵列探测器的在束测试

利用70 AMeV26Mg初级束流及其产生的次级束流,在兰州重离子加速器放射性次级束流线(RIBLL)终端测试了大面积闪烁光纤阵列探测器(LASFA)探测单元的时间分辨和位置分辨能力。利用70 AMeV26Mg初级束流测试得到的时间分辨约为128 ps,对应的位置分辨约为10 mm;利用次级束流测试得到的时间分辨约为158 ps,对应的位置分辨约为13 mm,具有很好的时间分辨和空间角分辨能力。结合RIBLL的ΔESi探测器,给出了ΔESi-TOF二维谱,并将测试结果与RIBLL的粒子鉴别系统进行详细比较。结果表明,大面积闪烁光纤阵列作为轻带电粒子的飞行时间终止探测器,性能优于RIBLL上采用的时间拾取探测器,可更清楚地鉴别次级束流。

CSR外靶实验终端大型探测器读出电子学研制

兰州重离子加速器-冷却储存环外靶实验终端大型探测器中子墙和TOF墙分别共有504个和360个通道用于测量中子和带电粒子的飞行时间,需要高精度时间测量的读出电子学系统。研制的8通道读出电子学模块采用了前沿定时的时间测量方法、基于TOT技术的电荷测量方法和PXI总线平台,电子学测试结果显示时间测量精度好于25ps。

兰州重离子加速器冷却储存环

兰州重离子加速器冷却储存环HIRFL-CSR,是一个多用途、多功能的双冷却储存环同步加速器系统,由主环CSRm和实验环CSRe构成,并以兰州重离子级联回旋加速器HIRFL作注入器。CSR利用高频变谐波的方法,将重离子束的能量从7~25 MeV/u同步加速到200~1 000 MeV/u,同时利用重离子储存环中空心电子束冷却技术将束流品质提高1个数量级,并通过储存环的快引出及慢引出,提供多种类的重离子束以及放射性次级束(RIBs),以开展范围更广精度更高的物理实验。该装置于2007年投入运行,已取得了重要的运行结果,如实现了剥离注入与多圈注入、空心电子束对重离子束的冷却与累积、变谐波宽能区同步加速、等时性环型谱仪、RIBs的产生收集与ToF高分辨质量测量以及高能重离子束的变能慢引出等。

高离化态S~(q+)与H_2碰撞中H_2~(r+)的库仑爆炸及解离过程研究

采用位置灵敏探测器和散射离子 反冲离子飞行时间技术测量了 90 0keV的Sq + +H2 碰撞产生的H+ 碎片的能量分布 ,实验表明部分Hr+ 2 发生解离。基于蒙特卡罗方法 ,建立了程序模拟离子与分子碰撞中的反冲离子飞行时间谱。模拟结果与实验 (S2 + +H2 ,S2 + +He)测量到的TOF谱进行了分析比较 ,并进行了定性讨论。