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提高praat软件中声谱分析提取时间区间的精度
Bearjazz 2014-10-16 23:37
提高 praat 软件中声谱分析提取时间区间的精度 # 作者信息 熊荣川 王伟韬 六盘水师范学院生物信息学实验室 xiongrongchuan@126.com http://blog.sciencenet.cn/u/Bearjazz Praat 是一款免费的声谱分析软件,在分析音节长或声长时,我常常使用“ pith listing ”这个功能来提取起点和终点的时间信息 但是往往会遇到精度不够的情况,即选择了某个区间,发现没有几个时间节点信息,甚至没有完整的起点和终点信息。 这个时候解决方案就是设置 pithrange 选项的 pith 下限值,我们建议就是设置成所分析基频最小值的 70% 设置后,重新查看 pith listing ,提取了更多时间节点上的信息,精度提高了
个人分类: 我的研究|4491 次阅读|0 个评论
R语言提取excel表中所有工作表的名字
Bearjazz 2014-10-13 20:09
# 作者信息 熊荣川 六盘水师范学院生物信息学实验室 xiongrongchuan@126.com http://blog.sciencenet.cn/u/Bearjazz sheetnames - function(filename){ library(XLConnect) xiong - loadWorkbook(filename) #读入Excel文件,支持xlsx格式、xls格式 namelist - getSheets(xiong) #提取其中所有工作表的名字 return(namelist) }
个人分类: 我的研究|7924 次阅读|0 个评论
简单的Python脚本提取对应位置基因序列(fasta文件)
热度 1 zhuyi8715 2014-6-8 10:09
最近,用Python脚本提取,在基因号已知,位置已知条件下,相对应位置的基因序列时发现,这样很简单但是很实用的脚本,在网上却比较难找。而且,能被找到的脚本,相对于具有初级编程能力的人而言,有点难。本人写了相对于初学者同样很简单脚本分享给大家。 首先,我将fa文件处理为单行(嫌麻烦,没有写成scaffold_x一行,序列一行的样子,如图三),将下面的序列处理(图一): (补充)经过: import re fr=open(r'F:\desktop\correl\xxx.fa','r') fw=open(r'F:\desktop\correl\xxx_use.fa','w') line=fr.read() r=line.replace('\n','') s=re.sub('','\n',r) fw.write(s) fr.close() fw.close() 得到(图二): 当然你如果不嫌麻烦也可以处理成(图三): 假设我含有位置信息源文件(图四): 第一列为基因号,最后一列为基因在fa文件中的位置信息; 本人采用图二的形式,具体脚本(脚本一); #author:Wang Binzhong # -*- coding:utf-8 -*- fr=open(r'F:\desktop\CX.txt','r')#读取含有位置信息的文件 fa=open(r'F:\desktop\xxxx.fa','r')#读取处理好的基因序列文件 fw_1=open(r'F:\desktop\fa_3.txt','w')#写入 line_cr=fr.readlines() line_fa=fa.readlines() for eachline in line_cr: sp=eachline.strip().split('\t') title_1=eachline.find('scaffold') start_1=eachline.find(':',title_1)+1 end_1=eachline.find('-',start_1) d_1=eachline .strip()#scaffold名称 d_2=eachline .strip()#首位的位置 d_3=eachline .strip()#末尾的位置 for each_seq in line_fa: if d_1 == each_seq .strip('ATGC'):#如果对应的名称在行中,就可以用以下的规则写入文本 fw_1.write(sp + '\t' +each_seq .strip()+'\n')#改为: fw_1.write(''+sp + '\n' +each_seq .strip()+'\n')可以省略第二步( 脚本二 ),一步完成 break fr.close() fa.close() fw_1.close() 表头没有'',同时也没有换行处理,所以需要继续处理(图五): 没有写连续的脚本,重新写了一个(脚本二): import re fr=open(r'F:\desktop\fa_3.txt','r') fw=open(r'F:\desktop\fa_4.fa','w') line_fr=fr.readlines() s_1='' for eachline in line_fr: s_1=re.sub('\t','\n',eachline) fw.write(re.sub('pp','pp',s_1)) fr.close() fw.close() 最终得到: 程序比较简单,Python初学者都可以懂。当然,如果有错误的地方可以留言指出, 希望能为需要的同学提供帮助。 这个程序只是针对于正链的 注:之前写的出现了一个bug,经过修改后发布成功提取序列,希望对各位有帮助,有用的话可以引用。 鉴于某些人盗版,转载请注明网址。
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R语言根据经纬度获得海拔数据
Bearjazz 2014-4-29 08:21
#R 语言根据经纬度获得海拔数据 # 编者信息 熊荣川 六盘水师范学院生物信息学实验室 xiongrongchuan@126.com http://blog.sciencenet.cn/u/Bearjazz Google earth 上可以很容易的获得经纬度信息,但是海拔高度却不能直接提供,但据说其数据库中是有相应的海拔高度的数据的,下面是 R 语言爱好者使用 R 语言根据经纬度查询 google 数据库从而获取经纬度的代码: (原文地址 http://stackoverflow.com/questions/21593868/extracting-elevation-from-website-for-lat-lon-points-in-australia-using-r ) # 预装函数 googEl - function(locs) { require(RJSONIO) locstring - paste(do.call(paste, list(locs , locs , sep=',')), collapse='|') u - sprintf('http://maps.googleapis.com/maps/api/elevation/json?locations=%ssensor=false', locstring) res - fromJSON(u) out - t(sapply(res ], function(x) { c(x ] , x ] , x , x ) })) rownames(out) - rownames(locs) return(out) } # 使用方法 数据的输入格式如下图,输入为表格(或矩阵) mat = read.excel(input.xlsx, 详表 ) # 表格输入 mat = googEl(mat) # 查询 google earth 数据库 lat lng elevation resolution 1 25.49222 108.1841 749.4119 152.7032 2 29.09253 105.4095 329.5924 152.7032 3 17.259 101.5063 1244.191 152.7032 4 18.94167 104.8097 287.4106 152.7032 5 21.03333 104.5 691.2963 152.7032 writeWorksheetToFile(output.xlsx, data=mat, sheet= 带海拔 ) # 输出结果
个人分类: 我的研究|11955 次阅读|0 个评论
如何用简单的装置从空气里提取二氧化碳?
liwei999 2014-4-17 13:33
如何用简单的装置从空气里提取二氧化碳?“海水里加热后提取的气体里二氧化碳的浓度远远高于空气中的!” 作者: mirror (*) 日期: 04/15/2014 22:12:41 这是主张【如果(造油技术)用于潜艇,用海水 的优势就更不言而喻了!】的一位网友的主张。 海水加热也需要有能量的投入,获得的二氧化碳纯度也不高,还是无法直接成为做合成的原料。 选择什么样的技术路线,这在国人的理工教育体系中是个最缺少的课,因为国人很少有机会走到世界的前沿,更多的是模仿、学习人家已经成型的、成熟的、完成了的技术和设备。在如此的背景下,哪怕是国家投入了充分的资金,完成人都很少有勇气提出要做得比洋人要好。如果镜某一代人这样说,还可以理解。毕竟可以说穷,办不到。现在三十出头的一代人也这样想,未来就有些令人担心了。 核潜艇不用燃油。这个事情恐怕连“ 直觉 ”都不需要。 ---------- 就“是”论事儿,就“事儿”论是,就“事儿”论“事儿”。
个人分类: 镜子大全|5877 次阅读|0 个评论
R语言从genbank注释文件中提取线粒体基因组非编码基因信息
Bearjazz 2014-3-11 16:47
R 语言从 genbank 注释文件中提取线粒体基因组非编码基因信息 # 作者信息 熊荣川 六盘水师范学院生物信息学实验室 xiongrongchuan@126.com http://blog.sciencenet.cn/u/Bearjazz # 预装函数 # 发表超过24小时,源代码不再公布。 # 使用方法 # 下载 EF196679.gb 保存于文件夹“ genbank 注释文件存放处 ” # 下载 EF196679.fas ( Genbank 中的全序,需处理为单行),保存与文件夹“ genbank 下载的全序文件存放处 ” # 执行下面的命令 Mito.edit(EF196679) # 到文件夹“ R 语言提取线粒体基因组各基因序列”中查看结果“ EF196679tRNAinfo.csv ”
个人分类: 我的研究|6624 次阅读|0 个评论
Matlab 提取矩阵里的元素
nadia1989 2013-6-6 17:04
一、提取矩阵A里的前n*m个元素,组成新的n*m列矩阵.例如 一个512*512矩阵 按列扫描得到的前(159*189)的元素,将其按列放到一个新的159*189矩阵中去 for m=1:189 for n=1:159 B(n,m)=A(mod(159*(m-1)+n-1,512)+1,floor((159*(m-1)+n-1)/512)+1); end end
个人分类: Matlab|6650 次阅读|0 个评论
[转载]核酸提取经验总结----很全很棒的总结哦?~~~
bcm 2013-4-23 13:28
一、 核酸 核苷酸单体聚合而成的生物大分子,是生物细胞最基本和最重要的成分。一般认为,生物进化即始于核酸,因为在所有生命物质中只有核酸能够自我复制。今天已知核酸是生物遗传信息的贮藏所和传递者。一种生物的蓝图就编码在其核酸分子中。核酸是 1869 年米歇尔 (F.Miescher) 在脓液的白细胞中发现的。他当时称之为核素。阿尔特曼 (R.Altmann) 于 1889 年认识其酸性后,定名为核酸。 二、 核酸的分类和功能 核酸分为核糖核酸 (RNA) 和脱氧核糖核酸 (DNA) 两大类。这两类核酸有某些共同的结构特点,但生物功能不同。 DNA 贮存遗传信息,在细胞分裂过程中复制,使每个子细胞接受与母细胞结构和信息含量相同的 DNA ; RNA 主要在蛋白质合成中起作用,负责将 DNA 的遗传信息转变成特定蛋白质的氨基酸序列。 核酸的基本结构单元是核苷酸,核苷酸含有含氮碱基、戊糖和磷酸 3 种组分。碱基与戊糖构成核苷,核苷的磷酸酯为核苷酸。 DNA 和 RNA 中的戊糖不同, RNA 中的戊糖是 D- 核糖; DNA 不含核糖而含 D-2- 脱氧核糖 ( 核糖中 2 位碳原子上的羟基为氢所取代 ) 。核酸就是根据其中戊糖种类来分类的, DNA 和 RNA 的碱基也有所不同。 三、 核酸的理化性质 RNA 和核苷酸的纯品都呈白色粉末或结晶, DNA 则为白色类似石棉样的纤维状物。除肌苷酸、鸟苷酸具有鲜味外,核酸和核苷酸大都呈酸味。 DNA 、 RNA 和核苷酸都是极性化合物,一般都溶于水,不溶于乙醇、氯仿等有机溶剂,它们的钠盐比游离核酸易溶于水, RNA 钠盐在水中溶解度可达 40g /L , DNA 钠盐在水中为 10g /L ,呈黏性胶体溶液。 在酸性溶液中, DNA 、 RNA 易水解 , 在中性或弱碱性溶液中较稳定 。天然状态的 DNA 是以 脱氧核糖核蛋白 (DNP) 形式存在于细胞核中 。 要从细胞中提取 DNA 时,先把 DNP 抽提出来,再把 P 除去,再除去细胞中的糖, RNA 及无机离子等,从中分离 DNA 。 四、 细胞裂解 : (一)裂解原理在核酸提取过程中,细胞裂解是非常重要的。 经典的裂解液几乎都含有去污剂 ( 如 SDS 、 Triton X-100 、 NP-40 、 Tween 20 等 ) 和盐 ( 如 Tris 、 EDTA 、 NaCl 等 ) 。盐的作用,除了提供一个合适的裂解环境 ( 如 Tris) ,还包括抑制样品中的核酸酶在裂解过程中对核酸的破坏 ( 如 EDTA) 、维持核酸结构的稳定 ( 如 NaCl) 等。 去污剂则是通过使蛋白质变性,破坏膜结构及解开与核酸相连接的蛋白质 ,从而实现核酸游离在裂解体系中。裂解体系中 还可能加入蛋白酶 ,利用蛋白酶将蛋白质消化成小的片段,促进核酸与蛋白质的分开,同时,也便于后面的纯化操作以及获得更纯的核酸。也有直接使用高浓度的 蛋白质变性剂 ( 如 GIT 、 GuHCl 等 ) 裂解的,该方法已经成为了 RNA 抽提的主流,却不是基因组 DNA 抽提的主流。 ( 二) 细胞 的裂解方法 细菌 细胞 破碎方法有以下几种: 1 )机械方法:超声波处理法、研磨法、匀浆法。关于超声波处理法,要设定好超声时间和间隙时间,一般超声时间不超过 5 秒,间隙时间最好大于超声时间。 2 )化学试剂法:用含 SDS 或 CTAB 的溶液处理 细胞 ,在一定的 pH 环境和变性条件下 , 细胞破裂 , 蛋白质变性沉淀 , 核酸被释放到水相, pH 环境则由加入的强碱 (NaOH) 或缓冲液 ( TE 、 STE 等 ) 提供,表面活性剂或强离子剂可使细胞裂解、蛋白质和多糖沉淀 , 缓冲液中的一些金属离子螯合剂 ( EDTA 等 ) 可螯合对核酸酶活性所必须的金属离子 Mg2+ 、 Ca2+ , 从而抑制核酸酶的活性 , 保护核酸不被降解。 3 )反复冻融法:将细胞在 -20 度以下冰冻,室温融解,反复几次,由于细胞内冰粒形成和剩余细胞液的盐浓度增高引起溶胀,使细胞结构破碎。个人经验一般情况, 37 ℃ ,3min ,液氮 3min, 反复三次即可以。 4 )酶解法:加入溶菌酶或蜗牛酶、蛋白酶 K 等,都可使 细胞 壁 破碎,核酸释放。蛋白酶还能降解与核酸结合的蛋白质 , 促进核酸的分离。其中溶菌酶能催化细菌细胞壁的蛋白多糖 N- 乙酰葡糖胺和 N- 乙酰胞壁酸残基间的 β-(1 ,4) 键水解。蛋白酶 K 能催化水解多种多肽键 , 其在 65 ℃ 及有 EDTA 、尿素 (1 ~ 4mol/ L) 和去污剂 (0. 5 %SDS 或 1 %Triton X-100) 存在时仍保留酶活性 , 这有利于提高对高分子量核酸的提取效率。在实际工作中 , 酶作用、机械作用、化学作用经常联合使用。具体选择哪种或哪几种方法可根据细胞类型、待分离的核酸类型及后续实验目的来确定。 (三)裂解方法的评价 含蛋白酶的裂解方法 ,可以认为是抽提基因组 DNA 的首选。裂解包括膜蛋白的游离和与基因组 DNA 相连接的蛋白质的游离。蛋白酶的作用是使蛋白质变小,故而对蛋白质的游离有巨大的促进作用;同时,巨大的基因组 DNA 是很容易 “ 缠 ” 住大分子的东西的,蛋白质被蛋白酶消化变小后,则不容易被基因组 DNA “ 缠 ” 住,有利于蛋白质在纯化操作中的去除,使最终获得的基因组 DNA 的纯度更高。另外一个思路是,如果基因组 DNA 与蛋白质 “ 缠 ” 在一起,在纯化的过程中有两种可能:如果基因组 DNA 的特性占优势,则纯化时以 DNA 的形式被保留下来,导致蛋白质的残留;如果蛋白质的特性占优势,则纯化时以蛋白质的形式被去除,导致 DNA 的损失。当然去污剂裂解方法,仍然在细胞基因组 DNA 抽提方面有优势,尤其是当得率和纯度要求不是最高,而经济性及操作简单很重要时。 控制好裂解液 / 样品的比例是该方法成功的关键 。该方法结合高盐沉淀,可以实现最简单的操作,但纯度及得率的稳定性可能会比用 PC 抽提的差一些。 高浓度蛋白质变性剂 ( 如 GIT 、 GuHCl 等 ) 的裂解方法,是抽提 RNA 的首选。总 RNA 的抽提,最重要的是快速裂解细胞膜,至于与基因组 DNA 相连接的蛋白质的裂解以及基因组与蛋白质 “ 缠 ” 住的问题,因为都不会对以后的纯化产生大的影响,可以不考虑。高浓度蛋白质变性剂能快速破坏细胞膜,进而迅速抑制住细胞内的 RNA 酶,从而确保了 RNA 的完整性。除了极少量不适用该方法的样品 – 主要是植物,其它绝大部分样品的 RNA 的抽提,都可以以高浓度的蛋白质变性剂为基础的。当然有些样品,如 肌肉 ,即使是 RNA 抽提,也强烈建议使用含蛋白酶的裂解液 ( 或者在操作中的某个时候使用蛋白酶消化蛋白质 ) ,原因在于这些样品中的蛋白质,是非常难以去除的。该方法是获得最大得率和最高纯度的基础。 含 CTAB 的裂解液,几乎成为 富含多糖的样品 ,如细菌、植物的基因组 DNA 抽提的首选裂解方法。该方法成功与否与两个因素有关:一是 CTAB 的质量 ,二是 洗涤的彻底 程度。 CTAB 的质量对裂解效率有很大的影响,而且,似乎还说不清楚原因,因为即使是同一公司生产的纯度一样的 CTAB ,批号不同,效果就可能差别很大。洗涤去除 CTAB 要比其它的盐难一些,同时, CTAB 的少量残留也会对酶活性有巨大影响 ,所以洗涤是否彻底也是该方法成功与否的关键。裂解时的温度,多使用 65C ;但如果发现降解严重或者得率太低,可以试一下 37C – 45C 这个相对低温的区域。 SDS 碱裂解法是 质粒抽提 的首选裂解方法,具有快速、得率高、几乎无基因组 DNA 污染的特点。控制好 裂解液 / 菌体的比例和操作的温和 是该方法成功的关键。蛋白质的沉淀效率在 4C 会更好一些,所以,加入溶液 III 后在 4 ℃ 静置一段时间以及采用 4 ℃ 离心去蛋白质,都可以提高质量。该方法不一定要使用 PC 纯化,但结合 PC 纯化,可以获得纯度很高的质粒。 RNA 的去除可以靠在溶液 I 中加入 RNase A (100ug/ml) 或者在最后的溶解液中加入 RNase A (25 ug/ml) 来实现。总的感觉是,在溶液 I 中使用 RNase A , RNA 的残留少一些。不过,经典沉淀几乎没有办法彻底去除 RNA 残留。另外,对大质粒 (50 kb 以上 ) ,该方法可能会有问题。 PCR 模板的简易裂解方法,也是使用面很广的一类方法。该方法的特点是无须纯化,样品被裂解后即可直接取裂解液用于 PCR ,非常快速。也正因为不纯化,所以,假阴性 ( 即没有扩增出来的阳性 ) 比例也比较高。该方法最简单的就是反复冻融法,简便快捷,不需任何化学试剂,冻融离心, PCR 检测就可以了。如果使用裂解法,哪么最简单的裂解液就是水,复杂一点的就会含有一些不会抑制后续的 PCR 反应,而且能提高裂解效率,甚至还可能部分消除样品内抑制 PCR 反应杂质的东西,如 Triton X-100 、甲酰胺等。再复杂一点的就会含有诸如 Chelex 100 之类的能吸附部分杂质的介质。操作也非常简单,多使用温度的变化来实现样品的裂解,如煮沸、或者高温 - 低温的多次循环等。 该方法最适合从一大堆样品中找出阳性样品,但却不适合用于判断某一个样品是阳性还是阴性。 降低样品使用量可以提高阳性率,因为样品量的降低,同时意味着 PCR 的抑制物量的降低。 裂解液的用量原则是 :确保能彻底裂解样品,同时使裂解体系中核酸的浓度适中。浓度过低,将导致沉淀效率低,影响得率;浓度过高,去除杂质的过程复杂且不彻底,导致纯度下降。另外,裂解液的用量是以样品中蛋白质的含量为基准的,而不是以核酸含量为基准,这一点务必牢记。 五、 核酸纯化 就个人所知,目前在科研领域广泛使用的核酸纯化技术主要可以分为两大类:使用介质的和不使用介质的,使用介质的,一次就将核酸与其它所有杂质分开;不使用介质的,一定是首先将核酸和盐与大分子杂质分开,再通过沉淀核酸使核酸与盐分开 (PEG 沉淀和 LiCl 沉淀除外 ) 。 1 )经典的使用苯酚 / 氯仿抽提的纯化技术:细胞裂解后离心分离含核酸的水相,加入等体积的酚 ∶ 氯仿 ∶ 异戊醇 (25 ∶ 24 ∶ 1 体积 ) 混合液。依据应用目的, 两相经漩涡振荡混匀 ( 适用于分离小分子量核酸 ) 或简单颠倒混匀 ( 适用于分离高分子量核酸 ) 后离心分离 。疏水性的蛋白质被分配至有机相,核酸则被留于上层水相。 酚 是一种有机溶剂,预先要用 STE 缓冲液饱和,因未饱和的酚会吸收水相而带走一部分核酸。酚也易氧化发黄 , 而氧化的酚可引起核酸链中磷酸二酯键断裂或使核酸链交联;故在制备酚饱和液时要加入一特殊物质,以防止酚氧化。 氯仿 可去除脂肪,使更多蛋白质变性 , 从而提高提取效率。 异戊醇 则可减少操作过程中产生的气泡。核酸盐可被一些有机溶剂沉淀 , 通过沉淀可浓缩核酸 , 改变核酸溶解缓冲液的种类以及去除某些杂质分子。典型的例子是在酚、氯仿抽提后用乙醇沉淀,在含核酸的水相中加入 p H5. 0 ~ 5.5 ,终浓度为 0.3M 的 NaAc 或 KAc 后,钠离子会中和核酸磷酸骨架上的负电荷,在酸性环境中促进核酸的疏水复性。然后加入 2 ~ 2. 5 倍体积的乙醇 , 经一定时间的孵育,可使核酸有效地沉淀。其他的一些有机溶剂( 异丙醇、聚乙二醇 ( PEG) 等)和盐类 (10. 0mol/ L 醋酸铵、 8. 0mol/ L 的氯化锂、氯化镁和低浓度的氯化锌等 ) 也用于核酸的沉淀。 2 )使用离子交换介质的纯化技术:将裂解液过柱,核酸被联结在离子交换介质上;洗涤去除残留的杂质后,用高盐缓冲液将核酸从介质上洗脱下来。再经过标准的乙醇 / 异丙醇沉淀、乙醇洗涤、干燥等操作,获得纯的核酸,溶解于合适的缓冲液中。 3 ) 使用吸附介质的纯化技术:将裂解液过柱,核酸被吸附介质选择性吸附;洗涤去除残留的杂质后,用水或者合适的低盐缓冲液将核酸从介质上洗脱下来,就可以直接用于后续实验。 4) 密度梯度离心法:密度梯度离心也用于核酸的分离和分析。双链 DNA 、单链 DNA 、 RNA 和蛋白质具有不同的密度,因而可经密度梯度离心形式形成不同密度的纯样品区带,该法适用于大量核酸样本的制备,其中氯化铯 2 溴化乙锭梯度平衡离心法被认为是纯化大量质粒 DNA 的首选方法。氯化铯是核酸密度梯度离心的标准介质 , 梯度液中的溴化乙锭与核酸结合,离心后形成的核酸区带经紫外灯照射,产生荧光而被检测,用注射针头穿刺回收后,通过透析或乙醇沉淀除去氯化铯而获得纯化的核酸。 (二) 纯化方法评价 PC(P 是英文酚的缩写, C 是英文氯仿的缩写 ) 抽提 / 醇沉淀方法,是一个永不过时的方法。稳定、可靠、经济、方便。 PC 抽提可以彻底去除蛋白质,醇沉淀可以去除盐,对于一般的干净的样品 ( 杂质为蛋白质 ) ,该方法完全可以获得高质量的核酸。虽然每次 PC 抽提都会损失一部分核酸 ( 因为不可能将水相全部移取 ) ,以及低浓度核酸的醇沉淀效率低,但这些问题都可以靠操作的调整而得以解决或者减少影响。该方法的最大的问题是不适合大规模抽提。 PC 抽提是去除蛋白质的一个非常有效的手段。苯酚能使蛋白质变性,变性后的蛋白质从水相中被析出,处于苯酚中或者苯酚 / 水相之间。 PC 抽提的关键是,一要混匀彻底,二要用量足够。彻底混匀,才能确保苯酚与蛋白质的充分接触,使蛋白质完全变性 。许多人总是担心混匀的剧烈程度是否会对核酸,尤其是基因组 DNA 造成破坏,实际上大可不必如此小心。剧烈的混匀操作,是会部分打断大分子的基因组 DNA ,但该破坏作用不会强烈到 DNA 变成 10kb 以内的小片段。手剧烈晃动混匀后,基因组 DNA 的片段,大部分会大于 20kb ,这个大小,除了一些特别的要求外,对 PCR 和酶切,都是完全适用的。如果要求的片段非常大,如构建文库用,则不能使用剧烈的混匀方法,而只能来回温和颠倒混匀 – 此时的关键是:裂解液的比例要足够大,使体系不要太粘稠。用量要足够,是因为苯酚去除蛋白质是有一定的饱和度的。超过了该饱和度,裂解体系中的蛋白质不会被一次去除,必须靠多次抽提,方可彻底去除。另外, 体系太粘稠的坏处是,蛋白质难以彻底去除,以及基因组 DNA 会断裂得更厉害,所以要注意裂解液与样品的比例。 4C 离心操作有利于更彻底去除蛋白质。 PC 抽提的另外一个用途是,利用酸性酚可以部分去除 DNA 的特点,在 RNA 抽提时获得 DNA 残留极少的 RNA 。 不过有一点要提醒的是,有些植物样品,在去除某些杂质之前,是不能使用 PC 抽提的,否则核酸必定降解。 高盐沉淀蛋白质 / 醇沉淀方法,同样也是一个非常不错的方法。与 PC 抽提方法相比,除了纯度的稳定性可能要低一点外,该方法几乎克服了 PC 抽提的所有缺点。更快、更轻松去除蛋白质所伴随的好处是,可以用于大规模抽提,不足是纯度 ( 蛋白质残留 ) 不够稳定。蛋白质的沉淀效率在 4C 会更好一些。 介质纯化方法,是一个越来越受到重视的方法。其最大特点是非常适合大规模核酸抽提,并且因为受人为操作因素影响小,纯度的稳定性很高 ( 虽然纯度不一定比 PC 纯化方法更高 ) 。其致命弱点是样品过量。介质可以分为两大类,一类是柱式的,即介质被预先装填在下面是通的柱子里;另外一类则是颗粒状 ( 如 Glassmilk 、磁性小珠等 ) 。颗粒状的介质的纯化操作与经典的醇沉淀差别不大,都是通过数次的加液 - 倒液过程,干燥后,溶解即可获得纯化好的核酸。柱式纯化的操作虽然也是有加液 - 倒液过程,但因为加入的液体通过离心后会进入另外一个离心管中,与含有核酸的柱子完全是分开的,所以洗涤更彻底,操作更省力 ( 不用操心将核酸倒掉了,或者液体的残留 ) 。不过,介质纯化方法的成本是最高的。 (三)醇的沉淀 1 )沉淀的原理目的:目的是使核酸从裂解体系中沉淀下来,从而实现核酸与其它杂质 – 主要是盐的分离。就核酸而言,标准的醇沉淀要求有一定的盐及某一比例的醇用量,但这决不是说这些盐是必不可少的或者醇的比例是不可更改的。实际操作中不难发现,当裂解体系中核酸的浓度达到一定水平后,即使体系中不含教科书中建议的盐,单独使用醇也可以使核酸沉淀下来;或者含有盐,使用低比例的醇也可以使核酸沉淀下来 ( 当然,得率可能会降低 ) 。知道这一点的意义在于:不要迷信标准方法的唯一性;相反,当使用标准方法碰到问题 – 主要是纯度问题时,完全可以通过调整沉淀条件来改善。最有参考价值的是的一个沉淀方案:一半异丙醇加一半高盐溶液替代纯粹的异丙醇,可以大大降低多糖残留。另外一个问题就是,要坚信核酸的醇沉淀过程同样也是其它杂质的沉淀过程;调整醇沉淀的条件,虽然会降低核酸的得率,但因为可以大大提高纯度。 2) 沉淀剂的选择: 醇沉淀使用异丙醇还是乙醇,我们并没有发现这二者对质量有大的影响。异丙醇沉淀的核酸比较紧凑,帖壁紧,颜色不是很白;乙醇沉淀的核酸比较蓬松,容易从壁上移动,颜色比较白。这是现象,少量核酸用异丙醇沉淀,大量核酸用乙醇沉淀。至于异丙醇沉淀更容易沉淀下盐的说法,我们没有碰到过,我更觉得出现该现象的原因就在洗涤的不彻底。当然,也不要忘记异丙醇沉淀的最大优点是体积小,可以使绝大部分的小量抽提操作在 1.5ml 离心管内完成。但由于其沉淀物很紧凑,洗涤时其中心部分不容易被洗涤到,所以,洗涤异丙醇沉淀的核酸的关键是:一定要使沉淀悬浮起来,一定要放置一段时间使沉淀最终变成蓬松的白色。如果再洗涤一次,质量决不会有问题的。当然,沉淀所用的试剂,不仅仅就乙醇和异丙醇,还有包括 PEG 、 LiCl 、 CTAB 都可以用于核酸沉淀,虽然它们远没有醇沉淀的高使用频率,但却各有特点。 LiCl 可以沉淀 RNA 以去除 DNA , CTAB 可以从含多糖的裂解体系中将核酸沉淀下来。 PEG 是沉淀病毒颗粒的方便手段。 3) 沉淀温度的选择:如果核酸抽提的起始样品是杂质比较多时,原则上不要使用低温沉淀。低温沉淀能提高沉淀效率:当核酸浓度很低时,效果明显;当核酸浓度比较高时,效果不明显,但却会导致杂质的大大增加。 (四)核酸的洗涤 1 )洗涤原理 与目的: 洗涤对于整个提取过程来说,也是非常重要的。洗涤,首先一定要将 沉淀悬浮起来;第二就是 要控制一定的时间 ,尤其是当核酸沉淀比较大时 ( 使核酸沉淀最终蓬松 ) ;第三是 少量多次 ;第四则是 去上清要彻底 。大部分资料中的操作基本上都是 “ 倒掉上清后倒置在吸水纸上片刻 ” ,这一说法,对于质量好的离心管,如果离心管是经过硅化的,因为液体几乎不挂壁,所以上清可以去除得非常彻底;好的管子,即使没有经过硅化,残留量也非常少,也没有什么问题;差的管子,液体的挂壁非常可观,其残留量多到会影响后续的实验。避免液体残余的一个好方法,就是倒掉液体后再短暂离心,将残液用移液器吸出。还有需大家牢记的是,残液中都含有上一步操作中的杂质,其残留量与混匀程度、核酸沉淀的大小都有关。挥发时去掉的是乙醇,杂质是不会被挥发去除的。这步,切忌不要用手甩,这样容易将核酸甩掉。另外, 核酸沉淀的大小及裂解液的裂解能力也决定了洗涤的强度 。沉淀越大,裂解液的裂解能力越强,洗涤越要彻底:放置时间相对要长一点,洗涤次数也要考虑增加。当然,乙醇浓度的选择也非常重要, 一般情况,洗涤一定要用室温的 75% 乙醇 。 (五)核酸的溶解和保存 1 )核酸溶解:纯化后的核酸,其中 RNA 以水溶解为主, DNA 则多以弱碱性的 Tris 或者 TE 溶解。经典的 DNA 溶解方法多提倡使用 TE 溶解,其中原因是有人认为 EDTA 可以减少 DNA 被可能残留下来的 DNase 降解的风险;如果操作过程控制得当, DNase 的残留几乎是可以忽略的,完全可以直接使用 Tris 或者水 (pH 接近 7) 溶解 DNA 。 2 )核酸保存:基本上,核酸在保存中的稳定性,与温度成反比,与浓度成正比。一般的我们选择, -20 ℃ 或 70 ℃ 保存的稳定。如果温度不合适,保存中核酸发生降解或者消失,首要原因是酶残留导致的酶解,第二个原因则是保存核酸溶液的 pH 值不合适导致的水解 (RNA 在弱酸性更稳定,而 DNA 在弱碱性更合适 ) 。还有一个不为人重视的,就是 EP 管 对核酸的影响。首先一定要坚信一点,那就是核酸一定会与装它的容器的接触面发生反应,达到某种均衡。 EP 管的材质 ,首先可能吸附核酸,其次还可以诱导核酸的结构发生某些变化,如变性。在核酸的浓度比较高时,这个现象可能观察不到;当核酸浓度很低时,则比较明显了。在低浓度的核酸中加入 Geletin,Glycogen,BSA 可以稳定核酸,虽然已经为实验所证明,但许多实验人员并没有将该建议当回事。现在制造 EP 管的材料远多于过去。这些新出现的材料,在强度、透明度等物理特征方面可能比原来的纯 PP 材质要好许多,但其化学特征,尤其是对核酸稳定性的可能影响,远没有研究透彻。正如现在的质粒可以改造得越来越适用某些要求一样,其负面产物可能是,抽提的质粒电泳的构型越来越多:除了原来的三种带型外,还可能出现 denatured cc 、 multimeric forms of cc 等等带型。 (六)核酸的浓缩 应用最广的核 酸浓缩法是乙醇沉淀法 。在中等浓度单价阳离子存在下,加入一定量的乙醇后,所形成有核酸沉淀可经离心而回收,甚至对低至 pg 量的 DNA 或 RNA ,也可定量回收。回收的核酸可按所需浓度,再溶于适当的缓冲液中。 核酸浓缩的具体操作时,可向含样品的小 离心管 中加入 V/10 单价阳离子盐贮存液 2V 无水乙醇,混匀,放冰水浴中 15 ~ 30min ,取出目测平衡, 0 ~ 4 度, 12000g ,离心 10min 。吸弃上清,再另 70% 乙醇 0.5 ~ 1ml , 12000g , 0 ~ 4 度洗涤离心 2min 。吸弃上清,沉淀用油泵抽干或打开盖子晾干后,溶于适当体积的缓冲液中。单价阳离子盐的选择,主要基于下述考虑:用醋酸铵可减少 dNTP 的共沉淀,但在以后要作核酸的磷酸化时应避免用醋酸铵,因铵离子是 T ,多核苷酸激酶的强烈抑制剂。当用较高浓度的乙醇沉淀 RNA 时,常用 LiCl ,因 LiCl 在乙醇中溶解度很高,不随核酸共沉淀。含有 SDS 的核酸样品,应使用 NaCl ,这时该去垢剂要 70% 乙醇中仍保持可溶。 DNA 和 RNA 沉淀,大多使用醋酸钠( pH5.2 )。 六 、 核酸质量的检测问题 将抽提好的核酸直接用于后续的实验,是唯一可靠的检测方法;除此之外的检测方法,都是相对的,而且并不十分可信。目前用于正式实验前检测核酸质量的方法,一是电泳,二是紫外分光光度仪。电泳检测的主要是核酸的完整性和大小,只要核酸不是太小或者太大 ( 超出电泳分离范围 ) ,该方法还是非常可信的;电泳还可以用于估计核酸的浓度,但其准确度与经验有关;另外,电泳也可能提供某些杂质污染的信息,但是同样与经验有关。紫外分光光度仪检测的是纯度和核酸含量,然而,由于紫外分光光度仪不能确保非常准确,而该仪器的灵敏度又非常高,所以,提供的结果并不十分可信。一般讲,同时进行紫外和电泳检测,综合二者的结果,可以做出一个更合理的判断。但由于这两个方法都有缺陷,所以,即使出现坏的结果能用于后续实验而好的结果却不能用于后续实验,也不用大惊小怪。 关于紫外分光光度仪的检测。首先,不要使用不能选择波长的仪器;使用那些已经固定了波长的仪器,大概可以算是你梦魇的开始 ( 没有信息是可怕的,更可怕的是将错误的信息当真,其中 280 、 320 、 230 、 260nm 下的吸光度分别代表了核酸、背景(溶液浑浊度)、盐浓度和蛋白等有机物的值。 ) 。其次,一定要经常调较仪器;最后,要记住读数 A230 : A260 : A280 = 1 : 2 (DNA 为 1.8) : 1 为理论上的数据,实际测定时会有一些差别;但如果差别太大,就有问题了,有两个值得商榷的观点:如果 A260/A230 2 就是纯的,如果 A260/A280 2 就是核酸降解。 A260/A230 如果比 2.0 大许多,一定是有杂质残留的 ( 具体是什么杂质我不知道 ) 。如果核酸抽提好后立即就测定, A260/A280 2.0 决不提示核酸降解,原因是:那些能导致 A260/A280 2.0 的核酸片段非常小,常规的沉淀是不可能将它们沉淀下来的;更可能的原因是:你仪器提供的 A260/A280 实际是 A262/A282 甚至 A264/A284 的值。纯的核酸的吸光值,在 A230 是谷底,在 A260 是峰顶,在 A280 则正好是半山坡。根据曲线在底和顶的斜率最小,在半山坡的斜率最大的特点,不难得出如下结论: A230 和 A260 的读数受仪器准确性的影响比较小,而 A280 受仪器准确性的影响比较大。关于电泳检测,观察琼脂凝胶中 DNA 的最简单方法是利用荧光染料溴化乙锭进行染色。该物质含有一个可以嵌入 DNA 的堆积碱基之间的一个平面基团,这个基团的固定位置及其与碱基的密切接近,导致染料与 DNA 结合并呈现荧光,其荧光产率比游离染料溶液有所增加。 DNA 吸收 254nm 处的紫外辐射并传递给染料,而被结合的染料本身则在 302nm 和 366nm 有光吸收。这两种情况下,被吸收的能量可在可见光谱红橙区的 590nm 处重新发射出来。因此,当凝胶中含有游离溴化乙锭时即可以检测到少量的 DNA 。 建议先电泳检测,再用紫外分光光度仪检测。电泳后,可以看到哪些样品根本就不能用 ( 如降解太厉害 ) ,以及核酸的大致浓度,这样就为紫外分光光度仪的检测提供了一个参考 ( 降解的不必要测了,要测的该取多少量等 ) 。 七、核酸中杂质的去除 对于一些对核酸纯度要求较高的实验,我们就需要对其进行特殊的处理,除去其中的多糖、蛋白质及非目的核酸,其方法如下:   ( 1 )肝糖元、淀粉及粘多糖,由于其物理化学性质与核酸有许多相似之处,常在提取液中残存下来。除去的方法常有: ① 取材前尽量减少组织中多糖的含量,如先使动物饥饿数天然后杀死,可使细胞内肝糖元大大减少。 ② 加入淀粉酶,将大分子多糖分解为小分子,在以后纯化步骤中逐渐被除去。 ③ 在浓磷酸盐存在下,以 2- 甲氧基乙醇抽提核酸提取液,使多糖溶于下层水相,核酸在上面有机层中。 ④ 以钙盐沉淀 DNA ,再以草酸钾处理,使之形成 DNA 钾盐回收,然后用离子交换法吸附 DNA ,使之与多糖分离。   ( 2 )蛋白质的除去:由于核酸在细胞内以核蛋白体形式存在,不论采用哪种方法提取核酸,蛋白质都不同程度地存在于体系中。因此,除去蛋白质是核酸分离纯化不可避免的步骤。常用方法有下列几种: ① 加入去污剂如硫酸十二脂钠,从提取到分离纯化各阶段均可反复使用此法。去污剂与氯仿法或苯酚法结合使用,效果更加理想。 ② 氯仿 - 戊醇或辛醇对提取液摇荡抽提,蛋白质在氯仿 - 水界面形成凝胶,离心后除去,核酸留在水溶液中。此法在分离纯化中也常反复使用。 ③ 苯酚水溶液抽提,在对氨基水杨酸等阴离子化合物存在下, DNA 或 RNA 都可以进入水相,蛋白质则沉淀于酚层,然后取水相加入乙醇或 2- 乙氧基乙醇沉淀 RNA 或 DNA ,残余的酚可用葡聚糖凝胶 G-10 或 G-25 除去。 ( 3 )不同类型核酸的分离:两种类型核酸的制备过程中, DNA 制品中混杂着少量 RNA 或 RNA 制品中混杂着少量 DNA 是经常发生的。由于 DNA 和 RNA 结构和性质都很相似,而且分子量都十分大,所以两类核酸的分离是核酸纯化工作中比较复杂和繁琐的一步。从 DNA 中除去 RNA 的方法常有: ① 核糖核酸酸酶选择地破坏 RNA ,这是比较有效的方法,但使用的核糖核酸酶中常含有极微量的脱氧核糖核酸酶,必须事先加热处理除去,然后将纯净的核糖核酸酶与样品溶液一起在 37 ℃ 孵育数分钟,就可达到破坏 RNA 的目的。 ② 钙盐分步沉淀:在核酸溶液中加入 1/10 体积 10% 的氯化钙溶液,使 DNA 与 RNA 均成为钙盐后,再利用 DNA 钙盐在 2/10 体积乙醇中能形成沉淀析出, RNA 钙盐不形成沉淀而彼此分离。 ③ 活性炭吸附:将处理好的活性炭按 1/15 ~ 1/20 体积加入每毫升含有 0 。 5 ~ 1mgDNA 溶液中, 0 ~ 4 。 C 下搅拌 1h ,以 31000×g 离心 1h ,除去 RNA 后的 DNA 回收率可达 94% 。   在 RNA 制品中除去 DNA ,苯酚水溶液抽提是较有效和常用的方法。在没有阴离子化合物存在下,以等体积 90% 苯酚水溶液反复抽提 RNA ,可以除去绝大部分 DNA 。此外,也可采用加入脱氧核糖核酸酶处理,破坏 DNA ,或参考上述 DNA 与 RNA 分离方法将 DNA 除去。   ( 4 )同类核酸的分离 : ① RNA 混合物的分离:经过提取的初步纯化的 RNA 制品中含有各类 RNA 和某些已降解的 RNA 混杂物。进一步纯化时,多应用柱层析、梯度离心及逆流分溶等方法。例如 tRNA 与 rRNA 的分离用吸附于硅藻土表面的甲基化白蛋白柱吸附后,以不同梯度氯化钠溶液洗脱,或用蔗糖梯度(顶部 5% 浓度,底部 20% 浓度)离心法分开。 mRNA 的代谢速度较快,在细菌中平均寿命为 90min ,在哺乳动物中约为几小时至十几小时,常用密度梯度离心法和 DNA- 琼脂柱进行分离。制备 rRNA 时,由于共沉作用,常混有 mRNA ,一般可用萘 -1 , 5- 二磺酸处理,使二者分开。各种 tRNA 的提纯,通常采用逆流分溶法在磷酸缓冲液 - 甲酰胺 - 异丙醇系统下进行,分离效果较好。 ② DNA 混合物的分离:主要是变性或降解的 DNA 和天然的分离,常用磷酸钙、 ECTEOLA- 纤维素、 DEAE- 纤维素和甲基化白蛋白柱层析,逆流分溶,梯度离心等方法。一个具有生物活性高度提纯的 DNA 制品应具有如下标准:不含有蛋白质及多糖;不含有可透析的小分子杂物;在 pH7 时紫外吸收最大值在 257 ~ 261μm 之间, E ( P )在 6600 左右;不含有 RNA ;固体为纤维状,水溶液具有高的粘度并有流动双折射作用;具有电泳均一性及超离心中单分散性;具有生物活性。
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R语言提取行列长度
Bearjazz 2013-4-22 08:14
熊荣川 xiong rongchuan 六盘水师范学院生物信息学实验室 xiongrongchuan@126.com http://blog.sciencenet.cn/u/Bearjazz ma - matrix(NA, 3, 4) #定义一个3行4列的矩阵,以NA填充 NA NA NA NA NA NA NA NA NA NA NA NA nrow(ma) # 查看矩阵ma的行数 3 ncol(ma) # 查看矩阵ma的列数 4
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从一个fasta文件中提取需要的序列
ly513 2012-5-19 14:56
fileterQuery.pl 写的一个小程序,query file 格式如下: name1 name2 name3 name4 ...... perl $0 -i inputfile -o outpurfile -q queryfile -i your inputfile -q your query file -h help message -o your output file
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文件夹中文件名的提取和更新(独家奉上)
Bearjazz 2012-5-16 20:13
文件夹中文件名的提取和更新 ( 独家奉上 ) 熊荣川 六盘水师范学院生物信息学实验室 xiongrongchuan@126.com http://blog.sciencenet.cn/u/Bearjazz 做生物信息学的人有了一个原始数据之后,就会对之进行全方位的分析比较。这个原始数据可能是一条分子序列,一组测量数据……但是随着分析过程的延续,我们会生成很多衍生文件,例如序列的比对文件、构建系统发育树时产生的附加信息、日志等文件。时间久了我们会忘记这些文件是什么东东,我们之前的做法是相关的文件保存在同一个文件夹中,然后建立一个列有各文件名 及其内容简介的索引文件。但是每建立一个新文件都记录的话似乎会耽误主要工作,我们希望在空闲的时候进行一下集中整理,比如先把“树”跑上在回来整理。这时候堆积起来的文件名的输入就显得麻烦。鉴于此我们写下了下面的 R 语言代码,可以便捷的一次性导入文件夹中所有的文件名,并且还有更为方面的额更新代码。 以下为独家原创代码以飨各位看客 rm(list=ls()) setwd("D:/ziliao/zhuanye/R bear") # 设定工作目录 # path="D:/ziliao/zhuanye …… /Dalvhuangshan" # 设置文件夹路径 doc.names - dir(path) # 读入各个文件名 write(doc.names, file="D:/ziliao/zhuanye …… /dirlist.txt" ) # 文件夹中文件名的初始化 ## 创建完毕,你可以打开 dirlist.txt 对各个文件名进行注释,注释务必写在同一行 ## 以下是更新 rm(list=ls()) setwd("D:/ziliao/zhuanye/R bear") # 设定工作目录 # data - readLines("D:/ziliao/zhuanye …… /dirlist.txt") # 导入原文件名清单 path="D:/ziliao/zhuanye …… /Dalvhuangshan" # 设置路径 doc.names - dir(path) # 读入现在各个文件名 c=doc.names # 简便起见,将 doc.names 赋值给 c for (i in 1:length(doc.names)) { a=c if (length(i - grep(a,data))) c - data } # 保留新文件名,替换老文件夹名为有所修改的老文件夹名 就这么简单,祝您科研愉快!
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genebank 中提取对应gene fasta perl 脚本
ly513 2012-5-10 11:31
filterGenebank.pl useage:perlfilterGenebank.pl fafile gbfile outputfile 注:CDS字段的坐标必须在一行上: CDS complement(join(205502..205689,207093..207665,210083..210243,181155..181546,182361..182513)) filterGenebankV0.1.pl 可根据输入关键字提取fasta filterGenebankV0.2.pl 1.修正坐标不能分行问题 2.修正exon区分开输出问题,将一个gene的不同exon区合并输出 3.如有问题或建议请联系 lyuan513@gmail.com 4.best wishes!
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煎中药引发的一些思考
cutefay 2011-1-5 21:31
前一阵子有些劳累,也不注意身体,睡得较晚,导致前几日感冒,为了快点调理好身体,近日就喝点补气的中药调理一下。药抓好之后,医生说,最好自己煎药,这样喝得放心一些。于是,就临时去买了个熬中药的小锅,在家里自己熬中药。 搞科研的人有个毛病,就是无论做什么事情都爱思考,尤其是当事情跟自己的专业相关的时候。对于煎药,我就思考了半天为啥这样煎药,这样煎药有啥优缺点。以下是我根据自己的一些专业知识的胡乱思考。 首先我在思考,对于同一个病,不同中医开的中药方子可能只是略微有所不同,但是药效却可能差别很大,这是为什么?此外,现在中药现代化的方法是把中药中的有效成分萃取出来制成药物,但这样的效果往往也不如很多中药放在一起熬制的效果,这又是为什么? 我的思考是这样的:药材中都会有其有效成分,如果熬制中药只是将药材中的有效成分萃取出来的话,那么哪种成分略少一些或者哪种成分略多一些应该对药效影响不大才对。如果药效差别大的话,很有可能药材在煎熬的时候,有些有效成分之间发生了化学反应,从而生成了其他的有效物质。发生化学反应的各种反应物的比例如何,反应条件如何,会对反应结果有较大的影响。 举个我知道的例子,有一些植物中含有喜树碱,但喜树碱的抗癌作用不显著,而羟基喜树碱的抗癌作用比较显著,要将喜树碱加羟基变成羟基喜树碱之后,药效才能发挥。因此,我想,把很多中药放在一起熬,可能是有类似的使某些药物的化学结构略微发生变化,从而产生了药效更强的物质。 后来我又在思考熬制中药的方式。煎熬中药的方式不同,往往药效也会差别较大。 首先,为什么要先将中药浸泡半个小时后再煎?我想浸泡是使水通过扩散作用渗透到细胞组织之间,一方面可以使药材膨胀,使细胞之间变得松散,另一方面可以使一些胞外物质溶解出来。有利于提取。 我之前一直认为,无论吃进去什么东西,都会经过酶解作用,变成小分子的物质再被人体吸收,所以只要吃进去的东西的成分不受到破坏,即使它是在植物细胞内部,也最终会被人体消化吸收的。因此,吃掉一些含有某种物质的植物之后,这种物质也会被人体所吸收。后来根据自己的专业知识仔细想了想,之前的这种想法有误。很多对人体有用的物质都是在植物细胞内。植物细胞外层有坚固的细胞壁,细胞壁的主要成分是木质纤维素。人体不能分泌能够降解木质纤维素的酶,仅仅靠人体消化道内的产纤维素酶的细菌分泌的纤维素酶是不足以让吃进去的食物的植物细胞壁降解,使里面的物质溶出来的。因此,还是要吃已经提取出来的物质才管用。 为什么要用热水煎?我想是因为热水可以使细胞壁更容易被破坏,使里面的物质更容易溶解出来。并且很多物质在热水中的溶解性比在冷水中要强。 不过,我想,大多数中药中的有效成分都是脂溶性的物质,更易溶于醇类,如果用70%的乙醇采用索式提取或者超临界萃取的方式来萃取中药的话,会提取出更多的有效物质。但问题是,也会把一些有毒物质提取出来。而在热水中煎熬的方式,可以让一些有毒物质降解。也有可能会让一部分有效物质降解。 最后要熬到中药中的汤汁只剩下150mL,我觉得这个方式非常不合理,因为会浪费掉绝大多数的物质。一般一副中药差不多也有好几百克,最后剩下150ML游离水之后,其中粘在药材上不能被倒出来的水分我估计会大于500mL(这是根据我以前做实验的一些经验数据估计的,因为把秸秆类的干料和水按照重量比1:1混合之后,干料的外表还都不会被完全浸湿)。如果只喝掉那150mL的药汁,那么大部分的药汁都被浪费了。那么如何不浪费?把汤药汁倒出来之后,再加一些热水涮一下,把涮出来的汤汁再倒出来。如此反复几遍,就可以把大多数汤汁都倒出来。这样才不会浪费嘛!我准备把我的这些思考跟给我开方子的中医说一下,跟他探讨一下这个问题。但不知道会不会被他给骂死,说我在胡说八道。
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油,榨出来还是浸出来?
songshuhui 2010-9-17 12:08
史 军 发表于 2010-09-16 14:56 在前段时间闹得沸沸扬扬的茶油事件中,商家解释是茶农在榨油过程中不小心把原料炒糊了,从而导致了污染。这样一来,号称的低温冷榨产品是不是就成了真实的谎言?超市里以低温冷榨、初榨为名号的食用油也越来越多,这些就能保证吃到的是种子自己流出来的绿色油吗? 油脂是植物种子储存能量的重要物质。在种子萌发光合作用开始之前,植物油脂就是生长能量的主要来源之一。当然,这些油脂会跟淀粉、蛋白质纠缠在一起。这些两种物质(特别是蛋白质)织就的网络将油脂牢牢地网在一起,这就给我们取油带来了麻烦。 压榨是最简单、最直接的方法了:用机械压力把种子中的油脂给逼出来,为了让它们更好地出来,需要先对原料进行高温处理,提高油脂的流动性,进而提高出油率。如果过度烘烤,原料被烤糊,就会产生了有毒物质。所谓低温冷榨,只是压榨时的温度比较低的缘故。 不过据报道,查出问题的油有浸出油的嫌疑,那么这个让人纠结的浸出又是怎么回事呢? 在压榨操作中,因为压力有限,所以总有些与细胞结合紧密的油脂屹然不动,这些家伙还不在少数。溶剂浸出法就应运而生了。简单来说,它就是用能够溶解植物油脂的溶剂,将油脂从原料中请出来。目前常用的溶剂是6号溶剂油,它虽是与汽油一样都是石油家族的后代,却无铅、无苯,比汽油干净多了。更重要的是,它的沸点很低(通常在60℃),把植物油脂拉出来之后,只要稍稍加温就被回收了。浸出法最明显的好处就是出油率高,以茶树油原料为例,压榨法得出油率为11%左右,而浸出法可以达到18%;同时,浸出法消耗的能源也少得多。只要溶剂油是合格的,我们大可不必担心浸出油的质量。 不管是压榨还是浸出,刚生产出来的植物油都混杂了让油变得黑乎乎的色素物质,让油闻起来的不舒服的游离脂肪酸、醛酮类物质,以及会让油脂酸败的磷脂(它是细胞膜的主要组成物质)等杂质。所以,接下来就要让油脂亲密接触高温水蒸气,可以与水结合的磷脂就会形成沉淀,被脱去。对于茶树籽而言,这样的过程还有一种好处,就是可以洗去茶油中产生让人难以忍受的苦涩味的茶皂甙。 再接下来,就要往油脂中加入氢氧化钠或者氢氧化钾溶液,让其与游离脂肪酸结合成沉淀,同时将油脂与吸附剂(用硅藻外壳形成白土或活性炭)结合,这么一来色素就被吸收掉了。在结束这些经历之后,油脂还要在高温高压水蒸气中洗个澡,脱去那些产生不愉悦气味的醛酮等物质,最终得到亮晶晶的食用油。 除了压榨法和浸出法,还有更好的技术,那就是在高压下(大约相当于300个大气压)用二氧化碳作溶剂,把油脂从种子里取出来,这样的油脂不需要处理,就能达到常规精炼油的水平。不过,这样的技术仍旧处于实验室阶段,造价极其高昂,制成的茶油真的是液体黄金,不是因为营养成分好多少,而是价比黄金了。 删节版发表于《新京报》
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六硝基二苯胺法提取海水中的钾
yaoronggui 2010-6-2 10:24
有一道高中化学竞赛题目:关于六硝基二苯胺法的制法及应用。合成方法还是比较简单,由苯来合成,但对于高中生来说很难知道六硝基二苯胺法的应用用于检测钾离子或者提取海水中的钾。   六硝基二苯胺法(亦可用另外一些多硝基芳香仲胺如六硝基甲基二苯胺 hexanitromethyloliphenylamine 、五硝基甲基二苯胺 pentanitrometnyloliphenylamine 来代替六硝基二苯胺)是提取钾的方法之一,其最大特点是将钾从海水中单独分离出来。六硝基二苯胺法于 1940 年由挪威化学家 JKielland 首先提出,并获得了一系列专利。 六硝基二苯胺法此法的原理是利用六硝基二苯胺钾盐难溶,而其钙盐易溶的特点。其工艺流程为:首先将六硝基二苯胺与石灰反应,得到可溶性的二六硝基二苯胺钙溶液,再将溶液与海水接触,得到难溶的六硝基二苯胺钾。固液分离后,废海水排海。沉淀物与矿物酸(如硝酸)反应,固相转化为六硝基二苯胺以及含钾的硝酸溶液。溶液蒸发结晶得产品硝酸钾,六硝基二苯胺,六硝基二苯胺再与石灰反应得六硝基二苯胺钙,形成封闭循环的流程。不过由于六硝基二苯胺易爆,且毒性较高、对海水产生污染,故此法很难实现工业化。 其他提取海水中的钾的方法见附件:   海水提钾研究进展
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讨论:青蒿素到底是由谁最先提取发现的 [ Silvia ] 于:2010-04-02
twsliu 2010-4-9 08:58
请学者访问如下链接: http://www.ccthere.com/article/2817437 【讨论】青蒿素到底是由谁最先提取发现的 于:2010-04-02 14:33:47 (简单整理此文和一些留言,内容出处链接如下) Silvia:【讨论】青蒿素到底是由谁最先提取发现的 【讨论】青蒿素到底是由谁最先提取发现的 于 :2010-04-02 14:33:47 主题帖 青蒿素类抗疟药物的发现和发明,是建国后医药研究方面取得的最重大的成就。组织和与实施该项研究的 523 项目也因此被誉为医药界的两弹一星。在参加研究的众多科学家中,屠呦呦无疑是宣传得最多的,具有最高的知名度。根据大多数的报道,是屠呦呦首先发现青蒿低温提取的奥妙,并进一步提纯活性成分发现了青蒿素。 但令人奇怪的是,屠呦呦迄今为止,既非科学院院士,也未在工程院院士中挂名。 这与建国后其他的重大科技成就,如两弹一星,胰岛素合成,杂交水稻及激光照排(后三项与青蒿素并称为当代新四大发明)等 形成了鲜明的反差 。 2006 年原 523 项目办公室副主任张剑芳编辑出版了《迟到的报告》,详细回顾了青蒿素发现和发展的历史。 书中令人感兴趣地提到,青蒿被确立为研究重点是因为中医研究院屠呦呦课题组发现了青蒿的低温提取物具有神奇的抗疟功效,但青蒿素本身是由云南药物所 (1973 年 4 月 ) 和山东中医研究所( 1973 年 11 月)首先提纯得到的。 2007 年为纪念 523 项目立项四十周年,《环球人物》刊登了 拯救 5 亿人的中国抗疟药发明家 链接出处 , 其中对屠的贡献 也只说到 屠呦呦对青蒿的研究和发现,是青蒿素得以诞生的关键因素 ,为此屠呦呦在采访中 一再强调自己是 第一发明单位的第一发明人 。 作为回应和反击,屠呦呦在 2008 年出版了《青蒿及青蒿素类药物》,从中医研究院的角度,详细描叙了自己课题组在青蒿素研究中的经历和贡献,明确自己在 1972 年 11 月就已分离得到青蒿素。 这些回忆性书刊的出版,让青蒿素发现权的争执公诸于众,一时引来不少热议。罗泽渊(云南药物所)和李英(蒿甲醚的发明人)都明确质疑屠的说法。目前正反双方都在网上建立了博克 : 链接出处 链接出处 链接出处 双方的支持者也纷纷到对方的博克上打擂台,砸场子。 除去常见的人身攻击和一些枝节性的纠结,如获奖证书,论文署名,专利和国外评价(老外难道比国人知道得还清楚?)等,最主要的争议在于屠呦呦 1972 年提取的青蒿素 II 是否就是后来的青蒿素。 青蒿素 II 在随后的临床试验中被发现有明显的心脏毒性。这在当年几乎导致青蒿的研究方向中止。而云南药物所和山东中医研究所 1973 年所提取的黄蒿素和黄花蒿素在临床试验中则完全没有心脏毒性,从而挽救了青蒿。后两者因为依从中药的名称,现被称为青蒿素。当年中医研究院派人分别前往昆明和济南,特地交流了心脏毒性的问题,并索取到了样品。罗泽渊还进一步提出中医研究院的提取工艺有问题。加上所用的青蒿品种所含青蒿素成分很低 ,因此 1975 年初当云南和山东按事先约定提供 1 克 样品时,北京却以文革运动为籍口爽约。 青蒿素的研发经过,在中国医药史占重要的一页,对我国医药业的未来发展也有重要的启示。希望有科技史研究人员对有关原始档案和记录进行认真研究和考证,还这段历史以本来的面目。由于这段历史的亲历者已逐渐老去,像周克鼎和魏振兴这样的关键人物的辞世,这种保留还原历史的工作变得更加急迫。 关键词 (Tags): 青蒿素 【讨论】青蒿素到底是由谁最先提取发现的 13 Silvia 字 2519 阅 7678 2010-04-02 14:33:47 青蒿素的专利后来被外国公司拿去 洗心 字 21 阅 255 2010-04-07 08:42:50 青蒿素的专利后来被外国公司拿去 于 :2010-04-07 08:42:50 复 : 2817437 这一段你能讲一讲吗? 这个话题往往带有很强的感情色彩 1 快刀浪子 字 721 阅 99 2010-04-08 06:01:20 这个话题往往带有很强的感情色彩 于 :2010-04-08 06:01:20 复 : 2826559 但实际情况并没有那么悲情 中国 1985 年才颁布《专利法》,但不承认药物专利,直到 1993 年,专利法进行了修订,才承认药物专利。 即使申请国外专利,首要的一点也是 新颖性 ,也就是说在申请之前不能公开发表或投入使用过。 而国内研究者为了抢在国外同行之前发布成果, 已经在 1977 年 3 月的《科学通报》上发表了论文《一种新型的倍半萜内酯 青蒿素》,并于次年投稿于 SCIENTIASINICA ( 1980 年 5 月期刊登)。 所谓国外公司拿去的专利,应该是指目前世界卫生组织广泛使用的药物 Coartem ,是蒿甲醚与本芴醇的复方,由诺华公司生产。实际上,由于主要用于非洲贫困国家,这个药赚不到什么钱。国内还有青蒿琥酯、双氢青蒿素等产品,前者也属于 WHO 的采购范围。由于 WHO 的采购,带动了国内的青蒿种植与原材料提取。国内的昆明制药、华立股份等公司就是靠这个概念经常进行炒作。 青蒿素没有专利 nbxy 字 142 阅 130 2010-04-07 21:56:43 青蒿素没有专利 于 :2010-04-07 21:56:43 复 : 2826559 这个可以算是同一条路径上的另外一项工作了。 在青蒿素的基础上得到了蒿甲醚,效果优于青蒿素。但蒿乙醚的专利被美国人获得了。两者的效果差不多吧。 我所知道的一点情况 22 快刀浪子 字 2122 阅 798 2010-04-02 21:31:43 我所知道的一点情况 于 :2010-04-02 21:31:43 复 : 2817437 看了您的帖子, 才知道周克鼎先生已经逝世了 ,在清明节来临之际,向老先生表示悼念。 我在几年前曾经有幸参与过青蒿素有关的一点工作,主要是向一些参与过这一工作的老专家收集关于研究工作的资料。曾与周老有过一面之缘。 在参与过青蒿素研究工作的众多研究人员中,屠教授可以说是比较孤立的, 她对其他人也比较敌视。 当时我以同门后学的身份,才得以拜会她,可以切身体会到一些东西。 按我的理解,对于青蒿素的发现,屠教授功不可没,可以说是她第一次将通往成功殿堂的大门推开了一条缝。可惜的是, 由于自身在植物、化学等方面的欠缺,更由于机遇没有再次光顾,所以没能继续做出更大的贡献 。我想,如果屠教授本人在性格上更谦和一些,与其他研究人员的关系搞的更好一点, 不过分去争个人的名利, 那样的话,如果要找出一个人作为青蒿素研究工作的代表,她是当得起的,大致也是能服众的。(那样的话,院士的荣誉恐怕也是水到渠成。) 可惜的是,已经过去的事情不能假设。 屠教授第一次用低温提取的方法获得的提取物,在实验室取得了很好的抗疟效果,这一点, 给全国的研究人员指出了一个方向 。(不过连这一点,都有提出质疑的,认为不一定是她做的工作,屠教授人缘之差,可见一斑) 不过, 这一效果屠自己却没有成功进行重复 (据估计,应是第二次提取时,选用原药材的问题)。而之后,山东、云南的研究组则成功的沿着这一方向进行了突破。之后的确定原植物,更往后确定化学结构等,屠本人并没有贡献。相对而言,在此基础上进行的结构修饰、剂型选择、复方配伍等工作,对于临床使用很重要,但对于一个开创性的研究工作来说,就不是很重要了。 在后续的一系列工作中,罗泽渊、、魏振兴、李英,还有李国桥、周义清等人都作出了贡献。 我自己的想象:如果像诺贝尔奖那样,给青蒿素的发明颁一个奖,最多授予三人,由一个相对中立的机构评选,其中是应该有屠呦呦的。(进一步想象:屠对于其他人选的工作不认可,而其他人认为屠不应该得奖,最终吵成一团,结果是大家各干各的,各吵各的,奖也不评了。屠教授对我说,她申请过院士,后来干脆不再申请了。我个人的印象, 她的性格上有一些缺陷,给自己带来了很负面的影响,造成自己在青蒿素研究群体中的孤立 。) 凭着印象拉拉杂杂写了几句,只是个人的看法,那几个博客我还没有一一去细看。 试着简单回答主帖题目的问题: 屠呦呦第一次提取发现了青蒿素,但自己没能进行成功重复;其他研究者沿着这个方向,提取了后来公认的青蒿素;屠坚信自己是青蒿素的真正发现者,但由于没有重复验证,其他研究者对此并不(完全)承认 。 河里有高人 Silvia 字 6 阅 264 2010-04-06 13:36:40 河里有高人 于 :2010-04-06 13:36:40 复 : 2817852 花谢。 过奖了。也许只能算一家之言 3 快刀浪子 字 1857 阅 268 2010-04-06 23:37:46 过奖了。也许只能算一家之言 于 :2010-04-06 23:37:46 复 : 2824566 争论的两方估计都不认同这个看法。 在屠教授这边,对于 没能成功重复 这一说法应该是不认同的,她认为其后在海南的临床试验取得了成功,其他单位只是按照她的方法又获得了提取物,进行了更多的临床。如果真是这样的话,显而易见,云南、山东,以及广东的李国桥(主要参与临床试验工作,曾被称为 青蒿素之父 ,屠对此非常不满)等所做的工作,从科研的角度,其重要性确实很低。 但山东、云南等另一方则认为,屠根本就没成功过。 站在一个中立的角度来看,如果屠丝毫没取得一点突破性的发现,其他单位不可能对青蒿进行重点研究。 要知道,当时对于抗疟药的研究( 523 项目),是分了好几个方向的,包括中药、针灸、西药等。即使是中药方向,筛查的范围也很大,研究重点也一度集中在 常山 。学过一点中药的人,一般都知道 常山截疟 的记载。可惜的是常山提取物虽然具有很好的抗疟效果,可惜其毒性问题一直无法解决,最后只好放弃。 当时中医研究院根据本草记载以及全国各地收集的民间验方等资料,对数量众多的中药进行了筛查,其中就包括青蒿,但在初期的实验中,青蒿的效果并不理想。后来,屠(及其课题组)通过改变传统的提取方式(水煮),而改用有机溶剂低温提取,(据说是受到古代文献《肘后备急方》中 青蒿一握,水 一升 渍,绞取汁服,可治久疟 记载的启发),结果发现提取物的良好抗疟作用,并进行了通报。 不过这只是实验室观察结果。 在用同样的方法获得的提取物进行临床验证时,效果不佳、且毒副作用强 (也许是提取所用药材的问题。这一点似乎屠是不承认的)。 其他单位在得到青蒿提取物有效的信息后, 自行提取、进行试验,取得了成功 一个人独自将一扇通往成功的大门推开了一条缝,然后他告诉大家可以开门,然而在大家注视下,他却没能再次打开,其他人按照他说的方向(并进行了改良?),终于打开了门 后来,第一个人说,那次在大家面前,自己也打开了,只是别人都说看不见。 其他人则说,门是他们打开的,并且打开门之后还有好几关要过,最后才能成功。第一个人在此之前并没打开过门,(顶多和别人一起建议过开门的大致方向?),并没有什么功劳 先是对一件事实的看法,大家有不同意见,后来,这个 事实 到底是怎样,也众说纷纭了 感慨,科学突破的过程经常都是这样 王二狗 字 177 阅 137 2010-04-07 14:03:40 感慨,科学突破的过程经常都是这样 于 :2010-04-07 14:03:40 复 : 2825508 我觉得还是得把原材料分清楚 闲看蚂蚁上树 字 453 阅 184 2010-04-07 08:37:30 我觉得还是得把原材料分清楚 于 :2010-04-07 08:37:30 复 : 2825508 比如 lz 引的新浪引文中写到: 青蒿在中国民间又称作臭蒿和苦蒿,属菊科一年生草本植物,在中国南北方都很常见。古代多部中医药典都有关于青蒿可以治疗疟疾的记载,很多地方老百姓的土药方也都用青蒿来对抗疟疾,并且收效显著。 这明显与实际不符。《本草纲目》里的青蒿,别名香蒿,然后说可以治疗疟疾。所以说如果真按屠教授所说,通过整理中医典籍找来的药,按理通常是这种香蒿。这能提出什么青蒿素来呢。当时第一轮,第二轮的筛药不过,岂不是很正常?我对此一直有疑惑。 中药铺里的药材 2 快刀浪子 字 870 阅 192 2010-04-07 09:01:25 中药铺里的药材 于 :2010-04-07 09:01:25 复 : 2826538 并不是严格按照《本草纲目》或其他药书配备的。这几种原植物比较相像,采集的时候是很容易搞混的。实际上,这几种原植物在不同地方都有作为青蒿入药的。古代的本草书籍,记载本来就有不清的地方,再加上很多地方有 习用药材 ,就是习惯上用本地的一种相似(有时相差甚远)的原植物作为某一药材使用。也就是说,本来各地的药材 青蒿 就不是来自完全相同的原植物。此外,由于药材采集季节、产地、药材中茎与叶等的比例不同等原因,有效成分会相差很大。 有一种猜测,屠教授第一次用的药材,由于季节或药材来源等原因,严格按标准来说属于比较 差 的。第二次用的药材,反而是比较 好 的。结果就是, 差 的青蒿的提取物有效, 好 的青蒿提取物反而无效。 所以, 屠在植物学方面的知识欠缺,是她没有取得进一步成功的一个原因。而云南方面有了吴征镒这位植物学专家的支持,能够很准确的确定原植物,就为自己在青蒿素研究工作中的贡献增加了一个砝码。(吴征镒由于在植物学方面做出的贡献, 获得 2008 年国家最高科学技术奖) 你说的中药材情况我也有所了解 闲看蚂蚁上树 字 88 阅 141 2010-04-07 13:06:03 你说的中药材情况我也有所了解 于 :2010-04-07 13:06:03 复 : 2826607 所以我说吵吵几十年,还不如当初趁着资料,证据,经手人都在的时候,先把做实验的植物肯定了。 当初和现在的情况不太一样 快刀浪子 字 916 阅 103 2010-04-07 20:42:33 当初和现在的情况不太一样 于 :2010-04-07 20:42:33 复 : 2826841 第一,这是 政治任务,全国一盘棋, 大家都是尽力探索,一有所得,很快就会向其他部门通报,不会想到后来还能有吵架争功的事。 二则, 当时的研究工作,按现在的眼光来看,不是很规范 ,对于样品、试验数据等的保留工作都不是很严谨。试想,如果每一次试验的样品都做了很好的留样,每次的实验结果也都有很好的手段保留下来,当第二次的结果与第一次相差很大时,完全可以用第一次的样品再进行提取、试验,那当初屠到底是否取得了突破性结果就很容易认定了。(更进一步,如果除了记录数据之外,还可以用照相等方式记录在实验室对疟原虫的杀灭情况,但当时这肯定做不到) 当时, 大家知道了青蒿提取物有突破性结果,于是都用自己那里的 青蒿 进行试验,结果有的取得突破,有的反而退回去了。云 南的研究工作,最有价值的是不拘泥于 青蒿 ,而是试着用同类的植物进行试验,在取得很好的结果后,又把这种植物进行了认定。实际上,即使在明确了原植物后,采自不同地方的原植物,有效成分含量也有很大差异,现在工人四川酉阳地区的青蒿,有效成分含量最高,当地成了最大的青蒿种植基地。 印象中云南方面的研究特色就是 nbxy 字 171 阅 68 2010-04-07 21:53:02 印象中云南方面的研究特色就是 于 :2010-04-07 21:53:02 复 : 2827419 最早是利血平,后来的紫杉醇都是。 在网上读到介绍,跟您说的能对上号 3 王二狗 字 2718 阅 479 2010-04-02 22:30:38 在网上读到介绍,跟您说的能对上号 于 :2010-04-02 22:30:38 复 : 2817852 说用来提取青蒿素的植物实际不是传统药用青蒿,而是被称为 苦蒿 的黄花蒿。 按引在后面这段话的说法,如果我理解正确的话,屠教授(北京中药研究所?)似乎是以药用青蒿为材料得到的结果。会不会是第一次用的材料里混有黄花蒿,所以出现抗疟效果;而第二次的青蒿品质要好些,于是效果也没有了呢? 然后云南组试了黄花蒿,结果青蒿素就出来了? 如果事情是这样,那我觉得,云南组的贡献应该说是主要的,因为这个问题的关键,是 分清哪个是有用的 青蒿 ,否则拿着香青蒿猛做,结果必然是效果不佳,然后顺理成章的放弃这个方向。 百度知道上的文章 相关段落: 【 车到山疑无路,柳暗花明又一村。一个偶然事件的发生改写了中药青蒿的历史。 1972 年底,云南 5.23 领导小组办公室主任傅良书,副主任周建波,李舒从北京参加完全国 5.23 会议回来,向科研人员传达时提到,北京中医药研究院中药研究所发现青蒿的粗提取物有边缘抗疟作用,但前景不看好,已停止了对此研究,建议他们筛选一下本地的蒿属植物进行研究。 1973 年新年,罗泽渊到家住云南大学的朋友家玩,在云大校园里意外地发现了许多苦蒿 。 抱着试一试的想法,采了一大把抱回药物研究所。之后,她制备了苦蒿不同溶剂的提取物,顺利地分得了数种结晶成份。当从事多年抗疟药药效学筛选工作的黄衡看到编号为结晶体三的化合物过筛结果时,惊讶地发现,原本被感染得呈 满天星 状的小鼠血片中,疟原虫竟全部消失了。 会不会只是一个偶然 ,黄衡惊喜之余冷静地提醒自己。但是,多次试验结果重现后,他激动了, 这不是偶然,我们真的找到有效的抗疟成分了。 黄衡把这份意外之喜告诉了组里的其它成员。一时间,全体人激动难抑,多年的努力没有白费,总算看到了一线希望之光。 经过进一步的经药效学、药理学研究,到三月底,课题小组成员们证明了苦蒿结晶三确实具有高效、低毒抗鼠疟的特点。与此同时,罗开均将苦蒿的植物标本送请著名分类专家吴征镒教授鉴定,定名为菊科蒿雪大头黄花蒿。因此,他们将该结晶命名为黄花蒿素。 】 当然,也不排除这个条目本身也是现在这场青蒿争夺战的组成部分之一。尤其考虑到屠教授跟整个青蒿界关系都紧张,网络上能找到的文章显然大部分都是其他组的作品。像我这样的外行,还是继续保持谨慎的怀疑态度吧。 ~~~~~~~~~ 比如说: 如果上面词条里的这段文字属实的话,那北京组看上去是知道南方得到好结果之后才知道黄花蒿提取物有理想疗效的: 北京中医药研究院中药研究所发现青蒿的粗提取物有边缘抗疟作用,但前景不看好,已停止了对此研究 。 不过, 这毕竟是一个会议上带回来的口信而已,并不意味着屠教授也这么认为 。 查到其它地方的说法是这样: 屠呦呦于 1972 年 810 月,偕同有关医务人员携药赴海南昌江地区试用,从间日疟到恶性疟,从本地人口到外地人口,首次取得 30 例青蒿抗疟的成功。 1973 年,又在同一地方首次试用青蒿素单体,肯定其抗疟疗效胜于优选抗疟药氯喹。接着在全国各地的大力协助下,进一步扩大临床验证,至 1978 年,共治疗 2099 例 ( 其中包括间日疟 1511 例,恶性疟 588 例 ) ,全部获得临床痊愈,使青蒿素真正成为一种令人瞩目的新结构类型抗疟新药。 我注意到很多工作是 1973 年前做的。 屠的工作确实应该承认 1 frnkl 字 64 阅 495 2010-04-02 21:40:59 屠的工作确实应该承认 于 :2010-04-02 21:40:59 复 : 2817852 她迈出了最关键的指引方向的第一步,感觉科学共同体对她有点不公道。 有她自己的原因 2 快刀浪子 字 616 阅 455 2010-04-03 21:25:47 有她自己的原因 于 :2010-04-03 21:25:47 复 : 2817861 另外,由于时代的原因,当时大家都是为了完成国家交给的光荣任务(确实如此),在研究数据的保留等方面,可能不够严谨,谁也没想到以后会有争功的情况啊。 其他单位虽然在研究方向上可能确实受到屠的启发,但她自己拿不出过硬的证据,又争功心切,弄得非常孤立 新药审批制度刚出来的时候,屠所在的中医研究院抢先独自报了青蒿素的新药,可能是引起其他研究单位反感的一个重要原因。 这么重要的的成果,当年也只是被评为科技进步二等奖,让很多参与者耿耿于怀,其中也有各研究单位之间难以很好合作的原因。 另外,青蒿素这个成果现在实际是墙内开花墙外香,在国内用的很少,但是国际声誉很高。管理部门估计也不愿意掺和进来,只好大家自己吵了 中医正品青蒿 1 闲看蚂蚁上树 字 165 阅 542 2010-04-02 15:03:04 中医正品青蒿 于 :2010-04-02 15:03:04 复 : 2817437 又名香蒿。 而黄花蒿,又名臭蒿,是用来提取青蒿素的。 我对新浪里面的说法表示怀疑。中医院出来的,正常的话,应该首选正品。但是正品没什么治虐能力。新浪里面说法很含糊。
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北京中药所向云南学习新的青蒿素提取工艺
twsliu 2010-2-27 23:08
从中医药传统文献中发现青蒿作用,到获得稳定有效的青蒿提取物,再从这一提取物中分离出发挥药效作用的化学组分,这是研发天然药物的常规思路和做法。 不可否认,五二三项目为中药所发掘青蒿提供了一个平台,也为青蒿素造福人类奠定了基础,因为中药所在青蒿素上的所有工作是从1969年参加五二三项目之后开始的。 1970 年中药所和军事医学科学院合作整理文献和选择性筛选,取得青蒿乙醚提取物 60 ~ 80% 抑制率效果,但不稳定(也可以认为使用的时北方青蒿的缘故),是后来工作的启发和基础; 1971 年新组成的屠呦呦课题组获得青蒿乙醚提取物 100% 稳定效果; 1972 年中药所的青蒿提取物 30 例临床试验成功和从提取物中分离出晶体,以及山东用本地黄花蒿取得与中药所的同样效果,对后来的工作有所启发; 1973 年云南用短短三个月的时间从当地大头黄花蒿中分离出青蒿素晶体,山东也独立地获得青蒿素晶体,而中药所使用自己的青蒿素 II 做临床试验出现问题; 1974 年山东使用黄花蒿素结晶片治疗间日疟效果良好;云南药物所发明汽油溶剂法,并和广州中医药大学使用自己的青蒿素用药临床试验结果良好;中药所学习云南提取工艺和采购重庆青蒿提取青蒿素,准备青蒿素结构的鉴定。 总之,不断受到前人的启发和发展研究正是五二三项目组织形式的特点和优势,实际上北京、山东和云南三家分别独立地利用本地青蒿从中发现和分离出青蒿素,而山东和云南在青蒿素的临床试验中取得的结果要好于中药所。 在 19745 年 11 月五二三会议文集中,中药所报告《中药青蒿的抗疟研究》中第五页提取方法的研究里列出的分离方法如下: 1. 青蒿乙醚提取物浓缩,用 2% NaOH 除去酸性部分,将中性部分经聚酰胺拌匀,用 47% 乙醇渗滤(或浸泡),渗滤液减压浓缩,用乙醚提取,得醚浸膏供硅胶柱层析用。 2. 青蒿 47% 乙醇提取液冷浸或渗滤,低于 700 减压浓缩至三分之一体积时,用乙醚提取,乙醚提取物用 2% NaOH 除去酸性部分,得中性部分供硅胶层析用。 硅胶柱层析,将 1 或 2 浸膏经硅胶柱层析,用乙酸乙酯 - 石油醚冲洗,先后除去蜡状物、油状物及青蒿素 I 结晶后,即地青蒿素 II 结晶。 而以后学习云南药物所的经验,进一步探索改为第三种工艺,操作较方便,可以不用柱层析,而利用渗滤装置进行,生产周期短,成本也较低。 3. 青蒿溶剂汽油提取液(冷浸或渗滤),减压浓缩浸膏,加 95% 乙醇除去不溶物。溶解部分减压浓缩成浸膏,加等量硅胶拌匀,装入预先加有二倍量硅胶的渗滤桶中,先用石油醚冲洗,再用 5% 乙酸乙酯 - 石油醚冲洗即可得青蒿素 II 结晶。 由此,不同的提取工艺,是否对中药所的青蒿素II临床试验产生不良影响?也正是在五二三项目整体管理和协调下,中药所学习了云南经验并从重庆采购青蒿,重新制备青蒿素,由此再从1975年开展青蒿素II的新的临床试验和与其他单位合作鉴定青蒿素的结构。
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防止实验室甲醇中毒
iefnus 2009-12-6 16:12
在实验室的样品提取和色谱操作中会经常用到甲醇。物理和化学性质就不用多说了,大家都比较了解。主要来说一说它的毒性。 正常人体摄入4g甲醇就会出现明显的中毒反应,超过10g就能够引起失明,致死剂量为30g。症状主要表现为:眩晕、昏睡、头痛、耳鸣、视力减退、消化障碍,慢性积累引起视力减退,中枢神经系统病变,肝、肾衰竭。甲醇本身无毒,其代谢产物甲酸不易在体内降解,表现为积累性毒性,损伤视网膜、中枢神经、肝、肾。 甲醇中毒主要有两类:(1)通过假酒或者其他途径口服;(2)甲醇蒸汽经呼吸道和皮肤进入人体循环系统。后者的危害性由于其积累性作用引起慢性病变,早期不易被察觉,从而造成严重的、无法恢复的机体损伤。这一点应该引起我们科研工作者的警惕。 如果你长期从事含甲醇操作,注意以下几点:(1)操作时佩戴活性炭虑毒口罩(普通口罩作用不大);(2)佩戴乳胶手套(EP手套无效);(3)要细心,防治皮肤直接接触甲醇;(4)通风橱内操作,面部与甲醇保持足够距离;(5)不要在很长的一段时间内,几天甚至几周连续从事甲醇相关工作;(5)希望实验室导师重视学生日常实验安全,不能在安全问题上心疼经费;(6)相关实验人员多吃蔬菜瓜豆,多饮茶,少吃肉类以及含各种有机酸的食品;(7)一定要从观念上意识到甲醇积累毒性的危害。 实验室安全无小事,个人要有安全意识,管理人员要有安全责任感。 吃的是试剂,挤出的是SCI是不可取的。
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图像特征特点及其常用的特征提取与匹配方法
xqyslj 2009-3-14 14:27
常用的图像特征有颜色特征、纹理特征、形状特征、空间关系特征。 一 颜色特征 (一)特点:颜色特征是一种全局特征,描述了图像或图像区域所对应的景物的表面性质。一般颜色特征是基于像素点的特征,此时所有属于图像或图像区域的像素都有各自的贡献。由于颜色对图像或图像区域的方向、大小等变化不敏感,所以颜色特征不能很好地捕捉图像中对象的局部特征。另外,仅使用颜色特征查询时,如果数据库很大,常会将许多不需要的图像也检索出来。颜色直方图是最常用的表达颜色特征的方法,其优点是不受图像旋转和平移变化的影响,进一步借助归一化还可不受图像尺度变化的影响,基缺点是没有表达出颜色空间分布的信息。 (二)常用的特征提取与匹配方法 (1) 颜色直方图 其优点在于:它能简单描述一幅图像中颜色的全局分布,即不同色彩在整幅图像中所占的比例,特别适用于描述那些难以自动分割的图像和不需要考虑物体空间位置的图像。其缺点在于:它无法描述图像中颜色的局部分布及每种色彩所处的空间位置,即无法描述图像中的某一具体的对象或物体。 最常用的颜色空间:RGB颜色空间、HSV颜色空间。 颜色直方图特征匹配方法:直方图相交法、距离法、中心距法、参考颜色表法、累加颜色直方图法。 (2) 颜色集 颜色直方图法是一种全局颜色特征提取与匹配方法,无法区分局部颜色信息。颜色集是对颜色直方图的一种近似首先将图像从 RGB颜色空间转化成视觉均衡的颜色空间(如 HSV 空间),并将颜色空间量化成若干个柄。然后,用色彩自动分割技术将图像分为若干区域,每个区域用量化颜色空间的某个颜色分量来索引,从而将图像表达为一个二进制的颜色索引集。在图像匹配中,比较不同图像颜色集之间的距离和色彩区域的空间关系 (3) 颜色矩 这种方法的数学基础在于:图像中任何的颜色分布均可以用它的矩来表示。此外,由于颜色分布信息主要集中在低阶矩中,因此,仅采用颜色的一阶矩(mean)、二阶矩(variance)和三阶矩(skewness)就足以表达图像的颜色分布。 (4) 颜色聚合向量 其核心思想是:将属于直方图每一个柄的像素分成两部分,如果该柄内的某些像素所占据的连续区域的面积大于给定的阈值,则该区域内的像素作为聚合像素,否则作为非聚合像素。 (5) 颜色相关图 二 纹理特征 (一)特点:纹理特征也是一种全局特征,它也描述了图像或图像区域所对应景物的表面性质。但由于纹理只是一种物体表面的特性,并不能完全反映出物体的本质属性,所以仅仅利用纹理特征是无法获得高层次图像内容的。与颜色特征不同,纹理特征不是基于像素点的特征,它需要在包含多个像素点的区域中进行统计计算。在模式匹配中,这种区域性的特征具有较大的优越性,不会由于局部的偏差而无法匹配成功。作为一种统计特征,纹理特征常具有旋转不变性,并且对于噪声有较强的抵抗能力。但是,纹理特征也有其缺点,一个很明显的缺点是当图像的分辨率变化的时候,所计算出来的纹理可能会有较大偏差。另外,由于有可能受到光照、反射情况的影响,从2-D图像中反映出来的纹理不一定是3-D物体表面真实的纹理。 例如,水中的倒影,光滑的金属面互相反射造成的影响等都会导致纹理的变化。由于这些不是物体本身的特性,因而将纹理信息应用于检索时,有时这些虚假的纹理会对检索造成误导。 在检索具有粗细、疏密等方面较大差别的纹理图像时,利用纹理特征是一种有效的方法。但当纹理之间的粗细、疏密等易于分辨的信息之间相差不大的时候,通常的纹理特征很难准确地反映出人的视觉感觉不同的纹理之间的差别。 (二)常用的特征提取与匹配方法 纹理特征描述方法分类 (1)统计方法统计方法的典型代表是一种称为灰度共生矩阵的纹理特征分析方法Gotlieb 和 Kreyszig 等人在研究共生矩阵中各种统计特征基础上,通过实验,得出灰度共生矩阵的四个关键特征:能量、惯量、熵和相关性。统计方法中另一种典型方法,则是从图像的自相关函数(即图像的能量谱函数)提取纹理特征,即通过对图像的能量谱函数的计算,提取纹理的粗细度及方向性等特征参数 (2)几何法 所谓几何法,是建立在纹理基元(基本的纹理元素)理论基础上的一种纹理特征分析方法。纹理基元理论认为,复杂的纹理可以由若干简单的纹理基元以一定的有规律的形式重复排列构成。在几何法中,比较有影响的算法有两种:Voronio 棋盘格特征法和结构法。 (3)模型法 模型法以图像的构造模型为基础,采用模型的参数作为纹理特征。典型的方法是随机场模型法,如马尔可夫(Markov)随机场(MRF)模型法和 Gibbs 随机场模型法 (4)信号处理法 纹理特征的提取与匹配主要有:灰度共生矩阵、Tamura 纹理特征、自回归纹理模型、小波变换等。 灰度共生矩阵特征提取与匹配主要依赖于能量、惯量、熵和相关性四个参数。Tamura 纹理特征基于人类对纹理的视觉感知心理学研究,提出6种属性,即:粗糙度、对比度、方向度、线像度、规整度和粗略度。自回归纹理模型(simultaneous auto-regressive, SAR)是马尔可夫随机场(MRF)模型的一种应用实例。 三 形状特征 (一)特点:各种基于形状特征的检索方法都可以比较有效地利用图像中感兴趣的目标来进行检索,但它们也有一些共同的问题,包括:①目前基于形状的检索方法还缺乏比较完善的数学模型;②如果目标有变形时检索结果往往不太可靠;③许多形状特征仅描述了目标局部的性质,要全面描述目标常对计算时间和存储量有较高的要求;④许多形状特征所反映的目标形状信息与人的直观感觉不完全一致,或者说,特征空间的相似性与人视觉系统感受到的相似性有差别。另外,从 2-D 图像中表现的 3-D 物体实际上只是物体在空间某一平面的投影,从 2-D 图像中反映出来的形状常不是 3-D 物体真实的形状,由于视点的变化,可能会产生各种失真。 (二)常用的特征提取与匹配方法 Ⅰ几种典型的形状特征描述方法 通常情况下,形状特征有两类表示方法,一类是轮廓特征,另一类是区域特征。图像的轮廓特征主要针对物体的外边界,而图像的区域特征则关系到整个形状区域。 几种典型的形状特征描述方法: (1)边界特征法该方法通过对边界特征的描述来获取图像的形状参数。其中Hough 变换检测平行直线方法和边界方向直方图方法是经典方法。Hough 变换是利用图像全局特性而将边缘像素连接起来组成区域封闭边界的一种方法,其基本思想是点线的对偶性;边界方向直方图法首先微分图像求得图像边缘,然后,做出关于边缘大小和方向的直方图,通常的方法是构造图像灰度梯度方向矩阵。 (2)傅里叶形状描述符法 傅里叶形状描述符(Fourier shape descriptors)基本思想是用物体边界的傅里叶变换作为形状描述,利用区域边界的封闭性和周期性,将二维问题转化为一维问题。 由边界点导出三种形状表达,分别是曲率函数、质心距离、复坐标函数。 (3)几何参数法 形状的表达和匹配采用更为简单的区域特征描述方法,例如采用有关形状定量测度(如矩、面积、周长等)的形状参数法(shape factor)。在 QBIC 系统中,便是利用圆度、偏心率、主轴方向和代数不变矩等几何参数,进行基于形状特征的图像检索。 需要说明的是,形状参数的提取,必须以图像处理及图像分割为前提,参数的准确性必然受到分割效果的影响,对分割效果很差的图像,形状参数甚至无法提取。 (4)形状不变矩法 利用目标所占区域的矩作为形状描述参数。 (5)其它方法 近年来,在形状的表示和匹配方面的工作还包括有限元法(Finite Element Method 或 FEM)、旋转函数(Turning Function)和小波描述符(Wavelet Descriptor)等方法。 Ⅱ 基于小波和相对矩的形状特征提取与匹配 该方法先用小波变换模极大值得到多尺度边缘图像,然后计算每一尺度的 7个不变矩,再转化为 10 个相对矩,将所有尺度上的相对矩作为图像特征向量,从而统一了区域和封闭、不封闭结构。 四 空间关系特征 (一)特点:所谓空间关系,是指图像中分割出来的多个目标之间的相互的空间位置或相对方向关系,这些关系也可分为连接/邻接关系、交叠/重叠关系和包含/包容关系等。通常空间位置信息可以分为两类:相对空间位置信息和绝对空间位置信息。前一种关系强调的是目标之间的相对情况,如上下左右关系等,后一种关系强调的是目标之间的距离大小以及方位。显而易见,由绝对空间位置可推出相对空间位置,但表达相对空间位置信息常比较简单。 空间关系特征的使用可加强对图像内容的描述区分能力,但空间关系特征常对图像或目标的旋转、反转、尺度变化等比较敏感。另外,实际应用中,仅仅利用空间信息往往是不够的,不能有效准确地表达场景信息。为了检索,除使用空间关系特征外,还需要其它特征来配合。 (二)常用的特征提取与匹配方法 提取图像空间关系特征可以有两种方法:一种方法是首先对图像进行自动分割,划分出图像中所包含的对象或颜色区域,然后根据这些区域提取图像特征,并建立索引;另一种方法则简单地将图像均匀地划分为若干规则子块,然后对每个图像子块提取特征,并建立索引。
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