分析化學(xué)在生命科學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用,耿 放,一、分析化學(xué)發(fā)展的歷史階段,經(jīng)驗分析化學(xué)階段分析化學(xué)的“第一個春天” 分析化學(xué)的第二次大變革迎來了朝氣蓬勃、當(dāng)家作主的“第二個春天”,工欲善其事，必先利其器,儀器分析,二、分析化學(xué)的主要應(yīng)用領(lǐng)域正在向生命科學(xué)領(lǐng)域轉(zhuǎn)移,截止2019年，共有24位杰出科學(xué)工作者獲得國家最高科學(xué)技術(shù)獎。,健康與疾病診斷,中藥藥理、毒理,藥效篩選,醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,代謝組學(xué)有望徹底揭開中藥的奧秘,營養(yǎng)學(xué)領(lǐng)域,膳食營養(yǎng)評價,臨床營養(yǎng),貓的營養(yǎng),疾病診斷,Biomarkers: 心血管疾病-血漿中的代謝物 糖尿病-尿液中的代謝物 腫瘤-組織液等體液中的代謝物 需要解決： 專一性 靈敏度,曹操家族DNA,專家組在全國各地采集了79個曹姓家族的280名男性和446個包括夏侯、操等姓氏男性志愿者的靜脈血樣本，最終樣本總量超過1000例。 “這些家族共同檢出了一個非常罕見的染色體類型，這個比例在全國人口只占到5%左右。”李輝說，這也就意味著他們假冒的可能性只有千萬分之三，“因此法醫(yī)學(xué)上可認(rèn)定他們是曹操的后代”。 “曹操是漢代丞相曹參后人”這一說法有誤；而現(xiàn)有的夏侯氏基因與曹操家族基因也不一致，因此曹操之父是從夏侯氏抱養(yǎng)的說法也不準(zhǔn)確。,與生命科學(xué)相關(guān)的其他應(yīng)用,三聚氰胺的檢測,比色法 HPLC-UV HPLC-MS/MS ELISA試紙條法,與生命科學(xué)相關(guān)的其他應(yīng)用,酒駕檢測 興奮劑檢測,血液中酒精和興奮劑檢測：GC-MS,與生命科學(xué)相關(guān)的其他應(yīng)用,法醫(yī)檢驗,唾液 血液 毛發(fā) 骨骼 DNA,與生命科學(xué)相關(guān)的其他應(yīng)用,年諾貝爾化學(xué)獎授予美國科學(xué)家約翰芬恩、日本科學(xué)家田中耕一和瑞士科學(xué)家?guī)鞝柼鼐S特里希，以表彰他們發(fā)明了對生物大分子進(jìn)行識別和結(jié)構(gòu)分析的方法。,芬恩和田中的貢獻(xiàn)在于開發(fā)出了對生物大分子進(jìn)行質(zhì)譜分析的“軟解吸附作用電離法”，維特里希的貢獻(xiàn)是開發(fā)出了用來確定溶液中生物大分子三維結(jié)構(gòu)的核磁共振技術(shù)。他們?nèi)说倪@些研究成果對于研究包括蛋白質(zhì)在內(nèi)的大分子具有“革命性的”意義，使人類可以通過對蛋白質(zhì)進(jìn)行詳細(xì)的分析而加深對生命進(jìn)程的了解，使新藥的開發(fā)發(fā)生了革命性的變化，并在食品控制、乳腺癌和前列腺癌的早期診斷等其他領(lǐng)域也得到了廣泛的應(yīng)用。,三、藥物分析,學(xué)科存在意義：,2019年全國藥品流通行業(yè)銷售總額達(dá)11122億元 控制藥品、原料藥的質(zhì)量 中藥材質(zhì)量監(jiān)控,中藥難以走出國門的困境,美國FDA對藥品和食品的其安全性有著嚴(yán)格的要求。,藥物中什么成分是有效的，有效成分的活性是什么？,車前子 （2019版） 本品為車前科植物車前Plantago asiatica L. 或平車前Plantago depressa Willd.的干 燥成熟種子。夏、秋二季種子成熟時采收果穗，曬干，搓出種子，除去雜質(zhì)。 【性狀】 本品呈橢圓形、不規(guī)則長圓形或三角狀長圓形，略扁，長約2mm， 寬約1mm。表面黃棕色至黑褐色，有細(xì)皺紋，一面有灰白色凹點狀種臍。質(zhì) 硬。氣微，味淡。 【鑒別】 (1) 車前 粉末深黃棕色。種皮外表皮細(xì)胞斷面觀類方形或略切向延長，細(xì)胞壁黏液質(zhì)化。種皮內(nèi)表皮細(xì)胞表面觀類長方形，直徑519m，長約至83m， 壁薄，微波狀，常作鑲嵌狀排列。內(nèi)胚乳細(xì)胞壁甚厚，充滿細(xì)小糊粉粒。 平車前 種皮內(nèi)表皮細(xì)胞較小，直徑515m，長1145。 (2) 取本品0.1g，加水3ml，振搖，放置30分鐘，濾過，濾液中加稀鹽酸3ml，煮沸1分鐘，放冷，用氫氧化鈉試液調(diào)節(jié)pH至中性，加堿性酒石酸銅試液1ml，置水浴中加熱，生成紅色沉淀。 【檢查】 水分 照水分測定法（附錄 H第一法）測定，不得過12.0%。 總灰分 不得過6.0%（附錄 K）。 酸不溶性灰分 不得過2.0（附錄 K）。 膨脹度 取本品1g，稱定重量，照膨脹度測定法（附錄 O）測定，應(yīng)不 低于4.0。 【炮制】 車前子 除去雜質(zhì)。 鹽車前子 取凈車前子，照鹽水炙法（附錄 D）炒至起爆裂聲時，噴灑 鹽水，炒干。 本品表面黑褐色或黃棕色。氣微香，味微咸。照上述酸不溶性灰分項下 的方法測定，不得過3.0；照膨脹度項下的方法測定，應(yīng)不低于5.0。 【性味與歸經(jīng)】 甘，微寒。歸肝、腎、肺、小腸經(jīng)。 【功能與主治】 清熱利尿，滲濕通淋，明目，祛痰。用于水腫脹滿，熱 淋澀痛，暑濕泄瀉，目赤腫痛，痰熱咳嗽。 【用法與用量】 915g，入煎劑宜包煎。 【貯藏】 置通風(fēng)干燥處，防潮。,車前子（2019版） 本品為車前科植物車前。PlantagoasiaticaL或平車前PlantagodepressssaWiltd.的干燥成熟種子。夏、秋二季種子成熟時采收果穗，曬干，搓出種子，除去雜質(zhì)。 【性狀】本品呈橢圓形、不規(guī)則長圓形或三角狀長圓形，略扁，長約2mm，寬約1mm。表面黃棕色至黑褐色，有細(xì)皺紋，一面有灰白色凹點狀種臍。質(zhì)硬。氣微，味淡。 【鑒別】(1)車前粉末深黃棕色。種皮外表皮細(xì)胞斷面觀類方形或略切向延長，細(xì)胞壁黏液質(zhì)化。種皮內(nèi)表皮細(xì)胞表面觀類長方形.直徑519m，長約至83m，壁薄.微波 狀，常作鑲嵌狀排列。內(nèi)胚乳細(xì)胞壁甚厚，充滿細(xì)小糊粉粒。 平車前種皮內(nèi)表皮細(xì)胞較小，直徑515m，長1145m。 (2)取本品粗粉lg，加甲醇10ml，超聲處理30分鐘，濾過，濾液蒸干，殘渣加甲醇2ml使溶解.作為供試品溶液。另取京尼平苷酸對照品、毛蕊花糖苷對照品，加甲醇分別制成每1ml各含1mg的溶液，作為對照品溶液。照薄層色譜法檢驗標(biāo)準(zhǔn)操作程序(附錄B)試驗，吸取上述三種溶液各5l，分別點于同一硅膠GF254薄層板上，以乙酸乙酯一甲醇一甲酸一水(18：2：1.5：1)為展開劑，展開，取出，晾干，置紫外光燈(254nm)下檢視。供試品色譜中，在與對照品色譜相應(yīng)的位置上，顯相同顏色的斑點；噴以0.5香草醛硫酸溶液，在105加熱至斑點顯色清晰，供試品色譜中，在與對照品色譜相應(yīng)的位置上，顯相同顏色的斑點。 【檢查】水分不得過12.0(附錄H第一法)。總灰分不得過6.0(附錄K)。酸不溶性灰分不得過2.0(附錄K)。膨脹度取本品1g，稱定重量，照膨脹度測定法(附 錄0)測定，應(yīng)不低于4.0。 【含量測定】照高效液相色譜法檢驗標(biāo)準(zhǔn)操作程序測定。 色譜條件與系統(tǒng)適用性試驗以十八烷基硅烷鍵合硅膠為填充劑；以甲醇為流動相A，以0.5醋酸溶液為流動相B，按下表中的規(guī)定進(jìn)行梯度洗脫；檢測波長為254nm.。理論板數(shù)按京尼平昔酸峰計算應(yīng)不低于3000。 時間（分鐘）流動相A（%）流動相B（%）0159514056095404050595 對照品溶液的制備取京尼平誨段對照品、毛蕊花糖苷對照品適量，精密稱定，置棕色量瓶中，加60甲醇制成每1ml各含0.1mg的混合溶液，即得。 供試品溶液的制備取本品粉末(過二號篩)約1g，精密稱定，置具塞錐形瓶中，精密加入60甲醇50ml，稱定重量，加熱回流2小時，放冷，再稱定重量，用60甲醇補足減失的重量，搖勻，濾過，取續(xù)濾液，即得。 測定法分別精密吸取對照品溶液與供試品溶液各10l，注入液相色譜儀，測定，即得。 本品按干燥品計算，含京尼平苷酸(C16H22O10)不得少于0.50，毛蕊花糖苷(C29H36O15)不得少于0.40。 【炮制】 車前子 除去雜質(zhì)。 【性味與歸經(jīng)】 甘，微寒。歸肝、腎、肺、小腸經(jīng)。 【功能與主治】 清熱利尿，滲濕通淋，明目，祛痰。用于水腫脹滿，熱淋澀痛，暑濕泄瀉，目赤腫痛，痰熱咳嗽。 【用法與用量】 915g，入煎劑宜包煎。 【貯藏】 置通風(fēng)干燥處，防潮。,車前子藥效物質(zhì)解析及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)研究,中藥車前子具有清熱利尿，滲濕通淋，明目，祛痰功效，現(xiàn)代臨床中，車前子及其復(fù)方多用于治療高血壓、水腫、糖尿病等疾病。2019年版藥典中車前子的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)仍然 停留在性狀描述和顯微鑒別等形態(tài)鑒別的水平。 針對中藥成分的復(fù)雜性和多成分多靶點的作用特點，從化學(xué)成分、藥效評價及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)等方面對車前子進(jìn)行系統(tǒng)研究，為闡明其藥效物質(zhì)基礎(chǔ)、建立質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)提供科學(xué)依據(jù)。為其他具有降壓、利尿功效的中藥藥效評價及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)研究提供借鑒。,車前子TLC鑒別圖譜,首次證明了麥角甾苷的降壓、利尿、降糖活性，并闡述了其作用于腎素-血管緊張素系統(tǒng)的機(jī)制。首次證明了京尼平苷酸具有促進(jìn)糖代謝的作用。一系列實驗均證實了麥角甾苷和京尼平苷酸為車前子發(fā)揮傳統(tǒng)療效的主要物質(zhì)基礎(chǔ)。 建立了以有效成分麥角甾苷和京尼平苷酸為指標(biāo)的車前子TLC和HPLC定性、定量分析方法，起草了車前子和鹽車前子的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，被中國藥典（2019版