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國家生物醫學分析中心

來源:adminwm 作者: 2008-12-23

摘要: 國家生物醫學分析中心,是國家科技部(原國家科委)1994年正式批準成立的全國唯一的國家級生物醫學分析中心,建有國家層面的現代化大型技術平臺,包括新藥研發、蛋白質組學、代謝組學、生物醫學分析、食品和環境衛生分析等體系。中心已通過國家計量認證和“中國實驗室國家認可”,可提供權威的分析數據和檢測報告。2004年......


      國家生物醫學分析中心,是國家科技部(原國家科委)1994年正式批準成立的全國唯一的國家級生物醫學分析中心,建有國家層面的現代化大型技術平臺,包括新藥研發、蛋白質組學、代謝組學、生物醫學分析、食品和環境衛生分析等體系。中心已通過國家計量認證和“中國實驗室國家認可”,可提供權威的分析數據和檢測報告。2004年,國家科技部和北京科委決定在中心共建具有當前國際先進水平的“北京質譜開放技術平臺”,為我國在上述領域的科學研究、新藥產品開發和社會經濟活動提供重要的技術支撐和服務。根據國家科技部關于國家分析中心和國家技術平臺建設的要求,中心承諾向全社會開放。

     中心的主要任務是:研究和發展生物醫學分析領域的新技術、新方法及其在生物醫學中的應用,可承擔生物醫學領域中的核酸、蛋白質分析;有機藥物、有機毒物分析;基因工程重組藥物分析;微生物分析;致癌致畸致突變物分析;免疫分析;生物自由基分析;細胞分析;微區元素分析;放射計量分析等。

      中心的發展方向是:充分發揮人才、設備和技術優勢,在保證向社會提供公正、科學、可靠、準確的檢測數據的同時,積極參與國家重大項目的研究與合作攻關,爭取成為國家新藥研究與開發技術支撐基地,國家重大科技攻關項目研究與技術支撐基地,在國家科技和技術創新體系中占有一席之地,成為集研究、培訓、咨詢、仲裁、成果鑒定、技術服務為一體的國內一流、國際認可的生物醫學分析中心。

     主要任務是:基礎研究及開發應用,提供藥物、毒物研究的新技術新方法,主要包括:

     新藥質量研究
    1. 新藥研究開發中制劑及質控的研究;
    2. 新藥質量標準的建立和改進;
    3. 新藥穩定性研究;
    4. 新藥藥代動力學的研究
    5. 藥物代謝產物的分離鑒定
    6 . 藥物代謝與藥物的相互作用

     生物技術藥物的質量控制研究
    7. 純度鑒定,氨基酸組成分析,N-末端分析,等電點測定,肽圖分析等
    8. 新藥質量標準的建立和改進;
    9. 新藥穩定性研究;

    中藥現代化研究
   10.中藥指紋圖譜分析
   11.中藥中有效成分的定性、定量分析
   12.中藥制劑的質量控制研究

    未知化合物的分離鑒定
   13.混合物中未知化合物的定性定量分析

    代謝組學平臺建設
    14.LC-MS方法在代謝組學研究中的應用

    核磁共振實驗室特色

      在核磁共振方法學,天然及合成小分子結構,毒物分析,活體核磁共振,代謝組學以及生物大分子空間構象等領域開展了研究,并在國內外發表多篇學術論文。該實驗室承擔并參與了多項國家自然科學基金和“863”課題的工作,曾獲得科技進步二、三等獎多項以及分析測試協會CAIA獎一等獎等獎項,培養博士生、碩士生多名。

    質譜實驗室特色

     平臺擁有高素質人才梯隊,建立了先進的管理體制,承擔、參加國家973、863、自然科學基金、北京市基金等數十項。獲得發明專利、計算機版權、分析測試科學技術獎、北京市科技進步獎等多項。

      國家科技部、北京市科委和我院聯合共建“北京質譜開放平臺”,它以超高性能的9.4T混合型串聯傅里葉變換回旋共振質譜為主要特征。分辨率超過140萬,準確度優于1.0ppm。該系統配備了豐富的輔助離子解離組件,可實現超高分辨、高準確度和高靈敏度的多級串聯質譜功能,可無須酶切而直接鑒定蛋白質,是研究生物標志物最有力的、最可靠的手段。該系統將在“代謝組學”、“中藥現代化”、“蛋白質組學”、“臨床蛋白質組學”、“多肽組學”、“免疫組學”、“生命環境科學”等多個領域開展深層次研究。

    環境監測實驗室特色

      目前正在開展“環境污染物特征代謝產物”研究工作。具備室內空氣質量監測,以及環境大氣、水體、化學污染等方面的分析監測能力。持有《建設項目環境影響評價資格證書》,能夠開展地表水、地下室、氣、聲、固體廢物、核及放射性、社會經濟、人體健康等領域的環境影響評價。 

    電鏡實驗室特色

      是以透射電子顯微鏡、激光掃描共聚焦顯微鏡、原子力顯微鏡及活體動物體內成像系統為主干,為研究組織學、病理學、細胞生物學、遺傳學及分子生物學提供了重要的測試手段和技術方法。該室現有研究及技術人員7人(高級職稱3名、博士1名、碩士1名)以及研究生數十人。主要工作人員具有豐富的工作經驗,曾多次獲軍隊科技進步獎和國家分析測試協會分析測試獎,承擔并參與了多項國家自然科學基金、“863”課題以及“973”課題的工作,在國內外發表多篇學術論文。

   元素分析實驗室特色

    1. C、H、N、S元素組成的測定(有機化合物、植物提取純物質)。
    2. 總N及蛋白質測定(食品、飼料)。
    3. N/C比值測定(作為一些生物樣本分類、鑒定的輔助手段,方法快速、靈敏度高、指標直觀)。
精確度:C、H、N、S元素組成的百分含量的平均結果可精確到0.3%。

   光譜實驗室特色

    是集科研、測試服務于一體的多功能、開放式公共實驗室,可承接協作課題研究。本實驗室具有長期從事光譜分析測試的中高級職稱專業技術人員,竭誠為客戶提供優質服務。分析測試領域包括:應用傅立葉變換紅外光譜研究蛋白質二級結構及生物大分子與藥物相互作用,未知物結構定性、定量分析,制藥廠原料藥的質量控制;紫外-可見光譜定性、定量分析;旋光度和比旋光度測定;氣相色譜對混合物的定量分析、溶劑殘留量等檢測項目。

     新藥報批服務

    1.化學藥的結構確證

     中心可根據《藥品注冊管理辦法》(試行) 附件二:化學藥品注冊分類及申報資料要求以及《化學藥物原料藥制備和結構確證研究技術指導原則》,協助新藥申報單位完成化學藥物結構確證方面的工作。

    (1)根據化合物的結構特征制訂科學,合理、可行的研究方案對化合物進行結構確證(包括立體結構)并可完成結構確證資料的撰寫。

     (2) 中心可提供的分析方法有:元素分析、紫外-可見吸收光譜(UV-VIS)、紅外光譜(IR)、核磁共振譜(NMR)、質譜(MS)及比旋度等。

     (3) 可進行結構確證的化學藥物有:一般化學藥物;單一對映體、立體異構混合物,外消旋藥物;金屬鹽類和絡合物;有機鹽類或復合物;多晶型藥物;半合成藥物;含有結晶水或結晶溶劑的藥物以及合成多肽類藥物和多糖類藥物等。

     (4) 合成的多肽藥物
      我中心可進行氨基酸分析、精確分子量測定、全序列分析以及肽圖測繪(含有20個以上的氨基酸殘基藥物)等實驗。

     (5) 多糖類藥物
      我中心可通過對單糖組成、分子量、糖苷鍵連接方法、糖苷鍵連接位置等的分析,基本可獲得多糖類藥物的結構確證。可采用紙色譜法、薄層色譜法、高效液相色譜法、氣-質聯用技術等對單糖進行分離和鑒定;用凝膠色譜法等其他測定方法可進行多糖的相對分子量及分子量分布測定;用紅外光譜、核磁共振、化學反應后產物的分析等實驗,可幫助確定糖苷鍵的連接方式及糖苷鍵的位置。


 


      2.生物藥的結構確證

      根據《藥品注冊管理辦法》(試行)附件三:生物制品注冊分類及申報資料項目要求,資料項目11產品質量研究資料,包括:藥品的理化特性分析、結構確證、鑒別試驗、純度測定、含量測定和活性測定等資料,對純化制品還應提供雜質分析的研究資料。

      國家生物醫學分析中心擁有現代化的科學儀器設備和先進的測試手段,可以協助申報單位完成藥品的理化特性分析、結構確證、鑒別試驗、純度測定、含量測定和活性測定等工作,具體如下:

(1)藥品的分子質量的確證
(2)肽指紋圖譜
(3)氨基酸分析
(4)N-端序列分析
(5)半胱氨酸修飾      
(6)SDS-PAGE  
(7)PVDF轉印
(8)等電點測定
(9)蛋白純度測定
(10)多肽測序
(11)蛋白質修飾點的分析包括磷酸化位點,糖基化含量及位點
(12)突變點分析
(13)二硫鍵分析
(14)C-端序列分析


 


3.新藥的質量標準

藥品不同于一般產品,是用于防病、治病、診斷疾病、改善體質、增強抵抗力的物質。因此,藥品質量好壞直接關系著人們的身體健康和生命安全。為保證藥品質量,必須制定出每種藥品的管理依據,即藥品質量標準,并對藥品質量進行全面控制以確保用藥的安全有效。

我中心具備新藥原料藥及制劑質量標準制定的能力,擁有制備藥品質量標準所必須的高效液相色譜(HPLC)、氣相色譜(GC)、紅外光譜儀(IR)、核磁共振儀(NMR)、質譜(MS)和液質聯用、氣質聯用等高端儀器。可從事的質量標準制定的具體工作如下:

(1)含量測定方法學的驗證
可根據藥品的結構和理化特性選用具有一定專屬性、準確度高的定量分析方法。其中包括容量分析法,HPLC-MS分析法,UV分析法等。

(2)中藥、西藥的定性鑒別
可根據藥品的性質,建立特征性化學反應,如顯色反應和沉淀反應等;或用光譜法,如紫外的最大和最小吸收波長、紅外吸收光譜以顯示新藥的特征;以及測定衍生物熔點等方法。

(3)藥品的檢查項目
包括水溶液的酸堿性、澄清度、生產和貯存過程中可能含有并須控制的有關雜質和一般雜質,如起始原料、中間體、副產物、異構體、殘留溶劑、降解產物等和水份、灰份、一般無機雜質、重金屬、砷鹽等。

(4)藥品物理常數的測定
包括熔點、沸點、比旋度、折光率、吸收系數等。

(5)代謝產物結構確證
利用多級串聯質譜進行代謝產物的結構確證


 


      4. 新藥的代謝研究

新藥的藥代動力學研究旨在闡明藥物在人體內的吸收、分布、代謝和排泄的規律。對藥物體內過程的研究是全面認識藥物與人體間相互作用不可或缺的重要組成部分,既是臨床制定合理用藥方案、亦是個體化藥物治療的科學依據。

中心能夠建立靈敏、專一、精確、可靠的生物樣品定量分析方法,并對方法進行確證。具體方法如下:

(1)分析方法的建立
可采用氣相色譜法(GC)、高效液相色譜法(HPLC)、色譜-質譜聯用法(LC-MS、LC-MS/MS,GC-MS)等,可用于大多數藥物的體液標本的檢測;

(2)方法學確證(Method Validation)
可靠的和可重復的定量分析方法是進行臨床藥代動力學研究的基礎和保證。新的方法必須經過方法學驗證,一般包括以下幾方面的考察:

  • 特異性(Specificity)
  • 標準曲線和定量范圍(Calibration Curve)
  • 定量下限(Lower Limit of quantitation,LLOQ)
  • 精密度與準確度(Precision and Accuracy)
  • 樣品穩定性(Stability)
  • 提取回收率(Recovery)

    測試服務

    

1.色譜及其主要聯用技術

色質聯用技術,是高分離度的色譜 技術和高靈敏度及專一性的質譜的有機結合。色譜和質譜的結合,對生化分析有很大的進展。色譜優越的分離能力,可以將復雜體系中的物質進行分離,使得色譜分離出的組分不需要收集,濃縮,就可以直接分析,大大縮短了分析的時間。GCT的檢測靈敏度可達到1pg,  精確度可達到5ppm以下,適合進行譜庫檢索,對未知化合物的分析鑒定可發揮巨大作用。液相色譜-三級四極桿串聯質譜在定量研究,線性范圍寬,靈敏度高,是十分有效的檢測手段。應用母離子掃描,子離子掃描,中性丟失等先進技術,還可以對待測樣品的結構進行判定。GC-MS,LC-MS/MS在藥物研究,代謝產物的分析,藥代動力學研究,天然產物分析,疾病診斷,代謝組學研究,食品、環境中有害物質分析中都可發揮巨大作用。

中心2003年引進的氣相色譜-飛行時間質譜聯用儀(GC-TOF-MS)和液相質譜儀(液相色譜-三級四極桿串聯質譜)已完成了大量的相關工作。


 

2.高效毛細管電泳分析

 

高效毛細管電泳(HPCE)是從傳統電泳發展而來的,是電泳技術與色譜技術的完美結合。它以高壓(可達30kV)下產生的強電場為驅動力,以小內徑的石英毛細管(常用25~100 μm)為分離通道,依據各組分之間電泳淌度或分配系數的差異實現分離。HPCE具有快速、高效、操作方便、樣品消耗少、應用范圍廣等特點。根據分離模式的不同,HPCE分為毛細管區帶電泳(CZE)、膠束電動毛細管色譜(MECC)、毛細管凝膠電泳(CGE)、毛細管等電聚焦電泳(CIEF) 、毛細管等速電泳(CITP)、毛細管電色譜(CEC)。此外,以有機溶劑代替水配制緩沖溶液的非水毛細管電泳(NACE)也有應用報道。

HPCE在分子生物學、醫學、藥學、化學、環境保護的領域有極其廣泛的應用,本室的P/ACE5000型高效毛細管電泳儀配有紫外和激光誘導熒光(LIF)檢測器,提供小分子、手性化合物、DNA、氨基酸、蛋白質等生物大分子方面的分析服務。


 

3.蛋白質序列分析

蛋白質序列分析一直是蛋白質化學中一項具有戰略意義的工作。通常使用專一化學試劑或具有不同水解專一性蛋白酶,得到有可能重疊的序列的肽段,從而推斷出蛋白的氨基酸序列。蛋白質的一級結構是其高級結構的基礎,因此,蛋白質序列分析對于獲得有關高級結構的信息是一個很有用的基礎。 蛋白測序提供的信息可以確定組成蛋白質的氨基酸的種類,確定蛋白質N-末端的氨基酸序列,確定新的蛋白質,通過DNA重組技術構建寡核苷酸探針;根據免疫學機理制備抗多肽的抗體。 N-末端序列分析也是生物技術藥物結構確證的一項重要指標,它可以確保所表達的目的蛋白的正確性。除提供常規服務外,還可提供:

(1)封閉蛋白的序列測定

當蛋白質或多肽的N-端含有封閉基團時,無法利用Edman降解獲得N-端氨基酸序列的信息。天然的蛋白質有許多都是封閉的,據文獻報道估計在真核細胞中,約有80%的可溶性的蛋白是N-末端封閉的,必須通過去封閉的方法,將N-末端的封閉基團去除,才有可能進行N-末端序列分析。

通常認為比較常見的N-末端封閉的基團有乙酰基,甲酰基和焦谷氨酰基等(見表)。

(2)含有半胱氨酸的蛋白質序列測定

由于在PTH-AA分析的體系中,PTH-C在該系統中沒有色譜峰,必須對半胱氨酸進行修飾才能進行測定。圖中是我們對重組人干擾素進行修飾后獲得的序列測定圖譜,圖中明顯地標示了半胱氨酸的位置。(C為修飾后的半胱氨酸) 


 

4.生物質譜技術

主要設備

  • 毛細管液相色譜-電噴霧-四極桿飛行時間串聯質譜儀(英文簡稱LC-ESI-MS-MS,英國Micromass公司生產,商品名稱為Q-TOF2)
  • 帶有PSD功能的基質輔助激光解吸飛行時間質譜儀(英文簡稱MALDI-TOF-MS,德國Bruker公司生產,商品名稱為Reflex III)
  • Platform電噴霧質譜儀(英文簡稱ESI-MS,英國Micromass公司生產)
  • TofSpec基質輔助激光解吸飛行時間質譜儀(英文簡稱MALDI-TOF-MS,英國Micromass公司生產)

主要技術及其應用

  • 高通量蛋白鑒定技術(肽質量指紋圖、肽序列標簽和De Novo測序)
  • 抗原和抗體、配基和受體等生物分子間非共價鍵相互作用的生物質譜分析
  • 糖苷內切酶解-肽質量指紋譜技術:蛋白質糖基化含量位點和糖鏈的結構分析
  • 堿性磷酸酯酶解-肽質量指紋譜技術:蛋白質磷酸化含量位點分析
  • 巰基烷基化-肽質量指紋譜技術:蛋白質游離巰基測定和二硫鍵定位技術
  • 化學修飾-肽質量指紋譜技術:抗原決定簇、大分子相互作用的結合部位和蛋白質的高級結構
  • 藥物和有機化合物的低分辨和高分辨電子轟擊質譜和快原子轟擊質譜分析
  • 多肽、蛋白質的飛行時間質譜和電噴霧質譜分子量測定、結構鑒定與肽譜分析
  • 寡核苷酸、糖蛋白、多糖等大分子的生物質譜研究
  • 蛋白質結構N-端、C-端及側鏈的修飾
  • 蛋白質非端基序列分析、二硫鍵定位
  • 高分辨、高靈敏的氣相色譜--質譜聯用分析混合物
  • 重組產品的質量監控
  • 高分辨質譜和數據庫檢索
  • 多糖結構分析:測定糖的類型和連接方式以及氧化還原特性
  • 核酸分析:測定核酸的分子量和可能的組成,以及修飾情況


 

5.超導核磁共振技術

Unity-Inova 600超導核磁共振譜儀:磁場強度14.1特斯拉,對應質子共振頻率600兆赫茲。擁有三個射頻通道,每一通道均有脈沖波形發生器,有Z軸脈沖梯度場和梯度波形發生器,可進行氘去偶。備有5毫米Z梯度場反式檢測三共振探頭,5毫米寬帶探頭,5毫米氫/氟三共振探頭(可檢測1H,同時對19F去耦)。精密溫控組件和FTS冷卻器使譜儀可以進行長時間的低溫實驗。隨機軟件帶有Varian公司的標準脈沖序列,蛋白質脈沖序列包,潘多拉盒子(產生任意選擇激發脈沖)等程序。

該譜儀可以觀測1H,13C,15N,17O,19F,31P以及絕大多數可觀測核素;可以進行幾乎所有的一維、二維和三維核磁共振實驗。核磁共振可以測定液態或可溶的有機化合物的結構,包括對有機合成藥物和天然產物有效成分進行結構鑒定或結構確證,是新藥研究和天然產物研究不可缺少的重要技術手段,也是目前研究生物大分子溶液三維構象的唯一手段。

提供服務和研究范圍:

  • 合成及天然藥物結構解析
  • 新藥報批的結構確證
  • 對映體純度或對映體過量(ee)的測定
  • 硫代寡核苷酸硫代純度測定
  • 蛋白質空間結構測定
  • 蛋白質-配體相互作用
  • 以生物大分子為靶標的新藥研究
  • 代謝組學研究

 

6.雙向電泳技術

蛋白質雙向電泳是蛋白質組學研究最基本和最重要的技術之一。本中心承擔了蛋白質組研究的國家自然科學基金重大項目,并成立了“蛋白質組開放實驗室”,對與人癌癥相關的器官、組織或細胞中蛋白質的變化特征進行較為深入的研究,本實驗室配置了多套雙向電泳及一維電泳設備,主要包括:

1)一維等電聚焦儀IPGphor(A-Pharmacia)
 該設備為雙向電泳及一維等電聚焦專用設備,可將電壓升至8000V,在蛋白質等電點方向的分辨率可達0.01pH。

2)垂直電泳系統PROTEAN II XI 2-D cell
該設備可在垂直方向上運行20´20cm,1mm厚的變性或天然凝膠,既可進行一維蛋白質分析和制備分離,也可配合7cm等電聚焦系統進行雙向電泳的第二維分離。

3)垂直電泳系統MIN VE
該設備可在垂直方向上運行10´10 cm、0.75mm厚的變性或天然凝膠,既可進行一維蛋白質分析和制備分離,也可配合7cm等電聚焦系統進行雙向電泳的第二維分離。

4)雙向電泳分析軟件ImageMaster 2D Elite 3.01
該軟件對雙向電泳分離蛋白質進行蛋白點識別檢測、背景消除、等電點和分子量校正、凝膠對比和差異定量分析等。也可對基因或蛋白芯片、薄層層析進行定量分析或識別。

5)蛋白轉印系統MINI VE BLOT MODULE
可以配合一維或二維凝膠進行蛋白轉印,配合下一步氨基酸組成分析或蛋白端基序列測定。

6)Ettan DALT II 系統(A-pharmacia)
可同時進行12塊24cm干膠條的二維電泳系統,其制冷、電源等關鍵部件實行了一體化。


 

7.紅外光譜技術

本實驗室購置的FTIR儀器為Bio-Rad公司FTS-65A型傅里葉變換紅外光譜儀,外接UMA-500型紅外顯微鏡,并配備了GC/FTIR光管接口。

主要應用領域:

(1)常規測試:
分析鑒定有機和無機化合物的分子結構,藥物定性、定量分析,應用氣相色譜-紅外光譜聯用,可對復雜的混合物進行剖析。

(2)蛋白質、核酸等生物大分子的二級結構測定:

研究多肽和蛋白質結構與功能關系、蛋白質與配體結合以及與藥物的相互作用研究,探索出測定多肽和蛋白質水溶液中二極結構的光譜分析方法。

(3)對細胞膜結構、功能和跨膜信號傳導機制探索研究:

從完整的生物體系到簡化生物模型,采用各種光譜手段對細胞膜的結構、功能和跨膜信號傳導機制進行探索,例如紅細胞膜帶 III 蛋白對于Cl-轉運的構象調整;膜血型糖蛋白A在麥胚凝集素作用下的結構變化;牛胰多肽與膜脂的作用機理以及鎘、鎳重金屬離子對細胞膜的損傷等研究。

(4)對腫瘤和神經組織或細胞的顯微紅外光譜分析:

通過跟蹤生物組織中核酸、蛋白含量與結構的變化來研究基因、蛋白質與組織病變的關系。樣品一般無須做化學處理,冷凍樣品最為合適。


 

最新業務

1.(ICP-MS) 電感耦合等離子體質譜(ICP-MS)

ICP-MS是80年代發展起來的一種新型的元素和同位素分析技術,它提供了最低的檢出限(從ppq到ppt)、最寬的動態線性范圍(可達9個量級)、譜干擾少、精密度高、分析速度快(通常的分析時間為1~5min)、樣品用量少(血液<0.2mL,土壤100mg)、多元素同時分析(從Li到U的70多種元素同時測定)以及精確的同位素分析等。ICP-MS的具體應用如下:

環境分析:土壤、水質、空氣(包括大氣采樣)的污染程度及污染源項分析;臨床醫學:生物樣品中微量元素分析及其在癌癥等疾病早期診斷中的應用,血液和尿液等樣品量僅需要0.2mL,已開展了職業病普查和兒童尿鉛普查等工作;食品及化妝品的安全性評價:有毒重金屬元素分析;地球科學:同位素比值及元素構成分析,包括稀土元素分析;電子工業:痕量金屬元素分析;核醫學:同位素分析。

主要應用:

  • 環境分析:土壤、水質、空氣(包括大氣采樣)的污染程度及污染源項分析。
  • 臨床醫學:生物樣品中微量元素和有毒重金屬分析,如血液和尿液(樣品量僅需要0.2~0.5mL),已開展了職業病普查和兒童尿鉛普查等工作。
  • 藥學:藥物的質量控制。
  • 食品及化妝品的安全性評價:微量元素和有毒重金屬元素分析。
  • 核醫學:同位素分析。
  • 其它科學研究

2.(GC-TOF-MS)氣相色譜-飛行時間質譜聯用儀

飛行時間質譜(TOF)已經成為質譜的主流發展技術,它具有高靈敏度、高分辨率、選擇性強、樣品用量少、分析速度快等優點。GCT的全掃描靈敏度要比四極桿質譜儀高出100倍,分辨率大于5000(FWHM),準確質量測定的誤差小于5ppm,可獲得每個分子和碎片的元素組成,結合標準譜庫檢索,即可對未知組份進行結構分析和確認。

主要應用領域:

  • 天然產物,環境污染,農藥農殘,石油化工,藥物分析等領域的有著廣泛應用。
  • 有機化合物的結構分析。 
  • 化合物指紋譜的精確分子量。 
  • 元素組成的測定。
  • 復雜混合物組份的定性分析。

3.蛋白質組開放實驗室

詳情請見:蛋白質組學技術平臺

4.環境污染監測與評價

一、項目

(1)民用建筑工程室內環境污染監測與評價 放射性氡氣水平 石材、瓷磚的放射性水平 甲醛、氨氣、總揮發有機物濃度 油漆和涂料中有害重金屬含量 工程竣工室內環境質量驗收

(2)建設項目的環境影響評價
民用建筑環境影響評價 民用建筑場地土壤氡濃度測定 醫用射線裝置(ECT, PET, X射線等)的環境影響評價 賓館、餐廳等的環境影響評價

(3)微量元素和有毒重金屬的分析
血液、尿樣中微量元素和有害重金屬含量分析。 環境樣品(土壤、植物、牛奶、飲用水)中重金屬污染分析。 其他有害氣體的分析

(4)有害氣體成分測定
空氣中苯、甲苯、甲醛、總揮發物性有機(TVOC)等的含量分析 建筑材料中甲醛、苯及其他有害氣體的含量分析 半導體材料中稀土元素的分析。 建筑材料中有毒重金屬含量的監測等。

(5)放射性核素監測與評價
環境、生物樣品中Pu,U,Th,99Tc,129I等核素的分析。 環境樣品、生物樣品中同位素比值分析(235U/238U,239Pu/240Pu等)。 放射性污染監測與評價。

(6)國防環境科研、環保科技咨詢

(7)軍事特種污染源的監測和治理

二、監測資質和資格

所有監測項目已經通過國家實驗室認可和計量認證,可出具具有法律效力的監測報告。

權威專家可對監測結果進行評價和分析。

    專項測試

   

    1. 代謝組學在中藥研究中的應用

      中醫和中藥是中華民族傳統文化的瑰寶,數千年來為中華民族的繁衍和健康作出了不可估量的貢獻。長期以來,人們認為中藥主要是來自于天然植物,療效好,副作用低,毒性小,使用安全。將代謝組學技術應用于中藥現代化的研究,將為中藥走上國際奠定進一步基礎。

     代謝組學技術是最近幾年迅速發展起來的專門研究生物體內源性小分子代謝產物表達譜的方法,它主要采用NMR或LC-MS技術,研究生物體液或植物提取液的中的全部代謝物的譜分布,結合模式識別方法(如主成分分析等),得出生物體在不同的病理生理狀態下的特征代謝產物譜(代謝表型),或者植物在不同生長環境、季節等因素的影響下的不同代謝產物組成。我們可以把它的不同生長期含有的不同的化學物質作為一個整體,應用代謝組學技術對藥材的整體代謝物進行考察,用于評價藥材的質量。因此,代謝組學技術在藥用植物(中藥)研究中有著巨大的潛在應用價值。

在“863”相關課題的部分支持和院創新研究基金的支持下,國家生物醫學分析中心于2002年底,在現有600Hz核磁共振為主的技術平臺上,積極開始了技術方法的建立,并與院內相關實驗室展開了合作研究,項目“代謝組學方法的建立及其在新藥安全性評價中的應用”,獲得了國家自然科學基金資助(30371705);“代謝組學方法在中藥毒性研究中的應用”獲得了國家自然科學基金重大研究計劃“中醫藥學幾個關鍵科學問題的現代研究”項目的資助(90409019)。 另外,我們還開展了“中藥復方作用機理的代謝組學研究”、“中藥復方減毒增效機理的研究”,以及“用代謝組學方法對中藥材的質量進行研究”等多項工作。


 

     2. 保健品中違禁藥物檢測

     據統計,我國已通過審批的保健食品有6000多種。當前,一些制假者利用保健品所含成分復雜、質量標準不完善的缺點,在保健品生產過程中非法添加化學藥品,夸大宣傳療效,牟取暴利,給人民的身體健康造成了嚴重危害。以前常用的檢測方法有顯色反應、薄層色譜法(TLC)等,但這些方法都有一定的局限性,操作繁瑣、可靠性程度不高,經常會有假陽性現象發生;隨著科技的發展, 色-質聯用方法已成為分析未知混合物的最有效手段;近幾年,我們利用新引進的GC-TOF-MS和LC-MS/MS快速分析了幾十種保健品和純中藥制劑,發現有些純中藥制劑中添加了布絡芬、西地那非、苯乙雙胍、格列苯脲、甲氧芐氨嘧啶、磺胺甲惡唑、安定、可待因等西藥成分,取得了滿意的鑒定結果,并有很好的社會價值。


 

     3. 殘余農藥、抗生素檢測

    食品中的農藥殘留污染問題一直是影響人們生活質量和食品貿易的一大障礙, 特別是目前中國加入世界貿易組織(WTO)后, 農藥殘留更成為影響農產品進出口貿易的一大技術壁壘。目前,世界上正在使用的農藥大約有700余種,它們在環境和食品中的殘留對人類健康造成了威脅。最常見的農藥是有機氯類化合(OCs)、有機磷類化合物(OPs) 、抗生素等。根據化合物的不同性質,應用的分析不同的手段。常用農殘分析方法有氣相色譜法(GC),液相色譜法(LC),紅外光譜法( IR),氣相色譜-質譜法(GC-MS)和液相色譜-質譜法(LC-MS)。GC-TOF-MS是近幾年發展起來的聯用技術,它將氣相色譜、飛行時間質譜和高速信號采集技術完美結合,其速度、準確性、簡便性是其它質譜檢測器所無法相比的,這種聯用方式是常規GC-MS分析的一種革新。隨著質譜技術的發展和標準譜庫的不斷擴大,使農藥殘留能夠快速準確地進行定性、定量分析。對于強極性和難揮發的農藥,利用氣質聯用得不到有效解決,還可應用HPLC-MS聯用技術,將難揮發性的物質,通過HPLC分離,并利用高靈敏度、高選擇性MS進行檢測,彌補氣質聯用的不足。


 

4.重金屬測定(鉛,汞等)

有毒重金屬及無機元素的測定

重金屬是指比重在4-5以上的金屬,如汞、鎘、鉛、鉻等,重金屬元素的毒性作用主要是由于它們進入體內并與體內蛋白酶上的巰基和二硫鍵牢固結合,從而使蛋白質變性失去活性,組織細胞出現結構和功能上的損害。例如,鉛主要損害神經系統、造血系統、血管和消化系統;汞主要損害腎臟,造成腎功能衰竭。

中藥材中重金屬的含量主要來源于栽培地的土壤、空氣和水。中藥制劑中重金屬來源于中藥材、輔料、提取溶媒、工藝設備、接觸器皿等。另外中藥的礦物藥中有一些藥物含有這些元素,例如鉛粉、鉛丹、密陀僧中含有鉛,朱砂中含有汞,雄黃中含有砷,入藥后易引起重金屬含量超標。

目前,由于含砷的農藥的廣泛使,砷對環境污染的問題愈來愈嚴重。砷在環境中由于受到化學作用和微生物作用,大都以無機砷和烷基砷的形態存在,因形態不同其毒性相差很大。砷對人體的危害是多面性的,主要表現在引起急、慢性中毒和潛在的致癌、致畸、致突變性。砷在人體內積蓄,引起組織細胞破壞,輕則體質羸弱,體能下降,重則致癌死亡。隨著砷對人體危害研究的深入,1988年FAO/WHO建議對無機砷的允許攝入量為0.015mg/kg體重/周,即相當于每人每日0.12-0.13mg,無公害食品中要求砷(以As計)≤0.5mg/kg。建立從源頭治理到最終消費的監控體系以保障食品的安全被認為是比較有效的手段,食品中砷的檢測具有重要的實際意義。

目前我國在中藥新藥質量標準研究的技術要求和中藥制劑質量標準制訂中都明確對重金屬的檢測,許多國家對進口中藥材及其中成藥中的重金屬的含量均有明確規定。重金屬檢測將為中藥與中成藥早日與國際接軌和出口創造方便條件。


 

5.食品中硒的檢測

硒是人體健康的必需元素,具有重要的生理功能:它是谷胱甘肽過氧化物酶的組成成分,清除體內過氧化物,保護細胞和組織免受過氧化物的損害;可維持心血管系統的正常結構和功能,預防心血管病;具有解除部分重金屬(如鎘、鉛)中毒的能力,在保護肝臟、抗腫瘤等方面發揮著非常重要的生理功能和營養保健作用。近年來的研究表明,硒對動物和人體腫瘤有預防和治療作用,特別是胃腸道癌和肝癌等受硒的影響最明顯,補硒能使其發病率和死亡率下降。硒的防癌抗癌機制是多方面的,其中,硒能增強機體免疫系統功能是其防癌抗癌的重要機制之一。

人體所需的硒,主要從食物中攝取,天然食品中硒含量很少,而一般食物的含硒量又因地區不同而差異很大。有機硒的化合物比無機硒的化合物毒性低,目前的硒的產品大多為含有機硒的各種制品。對補硒功能性食品中硒的檢測,既可避免亞硒酸鈉等無機硒的毒副作用;又可以保證消費者每日硒的生理需要量,使其食用的強化食品硒源限定在國家食品標準之內。

本中心可利用ICP-MS技術提供食品、藥品,特別是中藥材中硒的含量測定。


 

6.中藥中微量元素檢測

微量元素存在于生物體內一切健全的組織中,這些元素雖然含量極低,但在有機體內的生命過程中起著特別重要的作用。微量元素存在于人體中都有一個最適宜的范圍,當某種元素低于這個范圍,便會產生元素缺乏性疾病。我國是使用中草藥最悠久的國家之一,中藥中含有豐富的人體必需的微量元素,近年來科學家對中藥相關的研究表明,中藥對于治療微量元素缺乏癥具有相當高的臨床價值。因此中藥中微量元素的測定與評價是創造我國新醫藥學一個重要內容之一。隨著微量元素與疾病的研究更加深入,中藥中微量元素的臨床價值不容低估,中藥在臨床的地位也將越來越被人們重視。

由于不同環境中所含微量元素的種類和數量不同,且中藥特別是植物藥的選擇吸收性,使中藥所含微量元素的種類及含量都有差異,因此,中藥微量元素測定意義重大。礦物藥(無機元素)在疑難病治療上展現了廣闊的前景,因而從微量元素的生物化學角度去研究中藥的治病機理,則可能對中藥一些不可思議的療效獲得新的解釋,從而對發現新藥有著重要意義。

   中心技術平臺

    

  • 藥物與毒物分析技術平臺
  • 代謝組學技術平臺
  • 蛋白質組學技術平臺
  • 細胞生物學技術平臺
  • 結構生物學技術平臺
  • 中藥現代化技術平臺
  • 環境和食品安全分析
  • 公共突發事件應對平臺


1.中藥現代化技術平臺

我國中藥材種類繁多,來源復雜,各地藥材品種使用習慣不同,同名異物、同物異名現象非常普遍,商品市場除正品外,還有代用品、偽品和混淆品,質量差異很大。同時,隨著中國進入WTO,中藥同樣也要走向世界,因此,只有對中藥材進行科學的質量控制,才能更好地保證中藥飲片和中成藥的質量,實現中藥的安全、有效、穩定、可控,為中藥走向世界奠定良好的基礎。隨著現代化學分析技術的不斷進步,使得我們有更多的分析方法來研究中藥的內在成分,也提供了檢測中藥質量穩定性的可能。隨著分析技術的發展,藥典中有關中藥質量控制的項目也逐漸增加。二○○○年版藥典,已將色譜、光譜等技術列入中藥質量控制方法中,要求把已知的主要成分或有藥效的成分作為指標予以檢測控制,進行含量測定。

中藥現代化技術平臺可提供以下服務:

  • 中藥毒性的代謝組學研究
  • 中藥有效成分及單體結構確證研究
  • 中藥指紋圖譜研究
  • 中藥藥材道地性研究
  • 細胞內中藥的定量研究
  • 中藥血清化學研究
  • 中藥微量元素研究
  • 中藥殘余農藥和重金屬含量測定


2.代謝組學技術平臺Metabolism

代謝組學是繼基因組學和蛋白質組學之后新近發展起來的一門學科,是系統生物學的重要組成部分。基因組學和蛋白質組學分別從 和蛋白質層面探尋生命的活動,而實際上細胞內許多生命活動是與代謝物相關的,如細胞信號(cell signaling),能量傳遞等都是受代謝物調控的。代謝組學正是研究代謝組(metabolome)——在某一時刻細胞內所有代謝物的集合——的一門學科。基因與蛋白質的表達緊密相連,而代謝物則更多地反映了細胞所處的環境,這又與細胞的營養狀態,藥物和環境污染物的作用,以及其它外界因素的影響密切相關。因此有人認為,基因組學和蛋白質組學能夠說明可能發生的事件,而代謝組學則反映確實已經發生了的事情。

代謝組學主要研究的是作為各種代謝路徑的底物和產物的小分子代謝物(MW<1000)。其樣品主要是尿液,血漿或血清,唾液,以及細胞和組織的提取液。主要技術手段是核磁共振(NMR ),液-質聯用(LC-MS),氣-質聯用(GC-MS),色譜(HPLC,GC)等。通過檢測一系列樣品的譜圖,再結合化學模式識別方法,可以判斷出生物體的病理生理狀態,基因的功能,藥物的毒性和藥效等,并有可能找出與之相關的生物標志物(biomarker)。

代謝組學在新藥的安全性評價,毒理學,生理學,重大疾病的早期診斷,個性化治療,功能基因組學,中醫藥現代化,環境評價,營養學等科學領域中都有著極其廣泛和重要的應用前景,是一門充滿朝氣的學科。

在“863”相關課題的部分支持和院創新研究基金的支持下,國家生物醫學分析中心于2002年底,在現有儀器條件下,積極開始了基于核磁共振的代謝組學技術方法的建立,并與院內相關實驗室展開了合作研究。在2003年初,就將其應用到抗癌新藥Z24的毒性研究中,獲得了較好的結果,已經發表2篇論文。在此基礎之上進行的項目“代謝組學方法的建立及其在新藥安全性評價中的應用”獲得了國家自然科學基金的資助(30371705)。目前已經利用現有條件,在核磁共振和液-質聯用譜儀上初步建立了代謝組學研究的技術,測試了數千個尿液、血漿及組織提取液樣品,對我院自主研發的新藥和模型化合物的毒性進行了代謝組學實驗研究。我們還將代謝組學技術應用到中藥現代化研究中,開展了中藥毒性的研究,對關木通的腎毒性進行考察,部分結果已經在24屆化學年會和波譜學年會上做了報告。我們還準備開展中藥復方減毒增效機理的研究,以及代謝組學方法對中藥材的質量進行研究。申請的課題“代謝組學方法在中藥毒性研究中的應用”獲得了國家自然科學基金重大研究計劃“中醫藥學幾個關鍵科學問題的現代研究”項目的資助(90409019)。目前,正準備開展中藥復方作用機理和癥候模型的代謝組學研究工作。


3.蛋白質組學技術平臺

4. 結構生物學技術平臺

中心的結構生物學平臺主要由美國Varian公司UNITYINOVA 600超導核磁共振譜儀(配備三共振探頭和梯度場),安瑪西亞AKTA Primer蛋白純化系統,HP1100 HPLC,氨基酸分析儀,ABI 491型蛋白/多肽N-末端序列分析儀等組成。擁有蛋白質表達、分離、分析和鑒定所需的配套設備。可利用CapLC Nano-ESI-MS/MS (Q-TOF2,Micromass)、Bruker Reflex III 和Autoflex MALDI-TOF-MS質譜儀等對蛋白質進行鑒定和分子量確定。 配備了SGI OCTANE R10000 圖形工作站,及相應的NMR數據處理軟件和結構計算軟件。作為北京核磁共振中心的共建單位,每年還有一定機時可以使用先進的800兆核磁共振譜儀。

我們已經與多家科研單位合作進行了蛋白質結構的研究工作。目前正在對2個具有重要功能的蛋白進行三維構象研究。


5. 環境和食品安全分析

民以食為天,食以安為先”。通過攝食而進入人體的有毒有害物質(包括生物性病原體)所造成的食源性疾患居各類疾病總發病率的前列,是當前世界上最突出的衛生問題,而有害化學物質是導致食源性疾病的重要原因之一。食品中的有害化學物質包括天然有毒物質(如霉菌毒素、海洋類毒素)、環境污染物如汞、鉛、二噁英和天然植物,農藥和獸藥的殘留、食品添加劑等。隨著抗生素在乳畜飼養業中的廣泛應用,不可避免地造成牛奶中殘留抗生素。抗生素殘留不僅危害人類健康,同時也影響牛奶的品質,造成經濟損失;農、獸藥的殘留危害極大,可引起人類的癌癥、畸形、抗藥性及某些中毒現象,所以發達國家對食品安全極為重視,我國在這方面已建立了部分標準。

為了滿足越來越高的檢測要求,各種分析技術聯用成為分析化學方法上的發展特點。LC/MS是除GC/MS之外的一種集高效分離和多組分定性、定量于一體的系統。LC/MS對高沸點、不揮發和熱不穩定的化合物分離和鑒定具有獨特的優勢,靈敏度達0.01ppm。簡便、快速、準確、靈敏度高的檢測方法符合日趨嚴格的殘留限量要求,保障人們的食品安全。

我們配備先進的Waters Quattro micro API串聯四極桿質譜儀(LC/MS/MS)、氣相色譜-高分辨飛行時間質譜聯用儀(GCT),按照國家及行業標準或自己建立的檢測方法,為您提供最好的測試服務,保障食品、營養品等的質量安全。

色譜法是一種分離分析技術,使原本很難測試的混合物得以很快的分離、檢測。質譜法是一種很好的定性分析手段,它通過測定在高能電子流轟擊下產生的碎片離子的種類及其相對含量來確定未知物的化學組成和結構。但單獨以上兩種方法對混合物的分析是不理想的,還需要紫外光譜、紅外光譜、氫核磁共振譜、碳核磁共振譜及質譜相互佐證。高分辨、高靈敏度的氣質聯用儀(GC-TOF-MS)綜合了色譜法的分離能力和質譜法的定性長處,并配有十八萬化合物分子信息的NIST數據庫,可在較短的時間內對多組分未知混合物進行定性分析并利用高分辨的數據進一步確證。

     服務流程

   

送檢流程

送檢流程

方式一:適合于集團用戶

方式二:適合于外地委托用戶

方式三:適合于自送樣品和自取報告用戶

  1. 用戶下載委托單并填寫完后,可直接發送至dft@proteomics.com.cn
  2. 測試費轉帳后,請將轉帳底單傳真至010-68186281。接到底單即可開始測試。
  3. 正式報告使用特快專遞郵寄;對簽約用戶測試結果可傳真或通過電子郵件優先發送。

 


委托測試

國家生物醫學分析中心送樣須知

  1. 請認真填寫“樣品登記單” 包括:送樣單位、聯系人、聯系電話、送樣日期、樣品名(中英文)及批號、樣品主要性能、樣品保存要求和是否回收等測試要求、課題名稱或來源。
  2. 新藥報批樣品需特別標明。
  3. 如果樣品有毒性或腐蝕性,請事先聲明。
  4. 如果樣品或其類似物曾在本室做過或有文獻報道,請提供有關信息。
  5. 為了使測試過程受控,所有樣品應為原始樣。
  6. 收費標準與付費方式:先交測試費的50%,
  7. 測試完成時間:一般為1周內(以收到預付款計),對于疑難樣品,在1周內試測2次不能獲得滿意結果者,需經用戶同意再繼續分析;遇儀器發生故障,時間推后。若用戶要求特急,可酌情采取一定方式解決。
  8. 測試報告形式:①原始圖譜——所有原始結果需加蓋“軍事醫學科學院儀器測試分析中心分析測試專用章”。②軍事醫學科學院儀器測試分析中心檢測報告:主要針對不能直接從原始圖譜中獲得實驗結果,而需要計算、分析(解析)的情況。③國家生物醫學分析中心檢測報告:藥物報批或其它需要認證的場合,該報告具有法律效力。
  9. 樣品狀態:定性樣品純度應達到規定要求,一般應大于95%。
  10. 樣品量:根據具體測試要求不同
  11. 鹽含量:揮發性無機<20mM,不揮發無機鹽:<5mM。

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國家生物醫學分析中心技術服務合同函索寄取


 


合同研究

主要協助制藥公司/企業從事日益增多的藥物研發工作,完成臨床前的研究測試,是科學技術的進步、專業化、多樣性的發展所需要的, 可以降低成本,縮短時間,拓展研究資源,節省特殊設備或技術的投資;能夠適應和滿足嚴格的要求。主要項目:

  1. 純度及雜質測定
  2. 藥物的理化性質
  3. 藥物及其制劑的穩定性及儲存期測定
  4. 藥物的質量標準研究
  5. 藥代動力學或生物等效性

附:

生物技術藥物結構確證技術服務合同(PDF)
化學藥藥物結構確證技術服務合同(PDF)
其他合同函索即取



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