趣味科研：核磁共振光谱在防治臭虫中的作用

　　臭虫，相信大家都不会陌生，尤其是小时候和爷爷奶奶睡的小伙伴们，肯定会记得被臭虫叮咬那种滋味，晚上时不时地叮你一口，骚扰得让人无法入睡，进而对其恨之入骨，却又对它无可奈何。不过，不要急，且看科学家们是怎么来来对付臭虫的。

臭虫灾害

　　臭虫是一种个体小，扁平，寄生性的昆虫，他们喜欢叮咬熟睡的人或是动物的皮肤，以吸取他们的血液。他们没有翅膀，通体棕红，大小范围在1mm-7mm之间，平时喜欢隐藏在床垫缝、床头、床架、弹簧床垫、梳妆台任何一个围绕着床的地方。有些人对于臭虫的叮咬，不具反应，但是有些人却会有过敏反应，比如瘙痒、红肿，长水泡或是荨麻疹。

　　在上个世纪，由于卫生条件的改善和杀虫剂的使用，几乎导致臭虫全军覆没。然而，在这个世纪他们又卷土重来，并且以成倍的速度增长，在全球范围内引起一股臭虫灾害。2009年的社区健康服务调查表明，在纽约有9934人在前一年请过人为他们杀灭臭虫。

　　2011年由国家害虫管理协会和肯塔基大学共同进行的昆虫无国界的调查显示，臭虫的数量正在急剧增加，几乎有99%的被调查者都说在过去的一年里，遭遇臭虫困扰，而在十年之前只有11%的人有此困扰。专家指出，臭虫数量的增加和它们所分布的地方可能与害虫防治策略的改变、国际旅行人数的上升和臭虫对杀虫剂的抗性增强有关。

　　臭虫的移动速度很快，可以跟瓢虫一样快，它们会避免被发现，而且繁殖速度很快，是是造成臭虫成灾，难以消灭的一个最大的挑战。而且，这些害虫都具有避光性，很快就会躲进狭小的缝隙，这让人们在白天的时候很难发现他们。73%的虫子无国界被调查者指出臭虫是最难对付的，而与之相比17%的人说是蚂蚁，9%的人说是蟑螂，而只有1%的人说白蚁。

臭虫聚集素

　　尽管美国每年在臭虫管理方面花费超过5亿美元，但是依然没有什么经济实惠和有效的工具来对付臭虫。不过，最近的一项研究可能会让臭虫现形，它是一个臭虫陷阱，可以用来定位臭虫。

　　在它们的藏身之处，幼小的和成年的臭虫常常会聚集在一起，这是靠一种聚集信息素来传递的。科学家做了很多努力来了解臭虫的嗅觉和行为之间的关系，目的是为了准确地找到这个信息素的哪个成分可以成为诱捕臭虫的化学引诱剂。但是，到目前为止，这个化学引诱剂的提取还是失败了，有人认为是缺少一种“接触”的信息素。

　　聚集素的组成

　　Gerhard Gries和他来自加拿大西蒙菲莎大学的同事最近有了新的发现，臭虫的聚集信息素中包含三种挥发性的信息素成分，这在之前是不知道的。他们还发现这个信息素中包含一种较少的挥发性成分——组织胺。

　　在这个团队的研究当中，用两种已知的臭虫挥发物混合组成诱捕陷阱，而且发现那三种新的挥发性聚集信息素和组织胺对臭虫很有效果。当挥发性聚集信息素将臭虫引诱进陷阱时，组织胺会让臭虫在它们接触时被逮捕。

　　在一个布满臭虫的屋子里，一个用完整信息素和组织胺混合并用厚纸板遮盖的诱捕陷阱比只用信息素或者是组织胺的诱捕陷阱在抓捕臭虫方面要成功很多。该陷阱已经过测试，27只被抓的臭虫，26只都是在具有完整信息素混合的陷阱中。

NMR光谱的作用

　　为了找出潜在的聚集信息素的成分，需要一个最先进的核磁共振光谱，用来分析从臭虫的排泄物和残骸中提取出来的极其微量的化学信息样品。

　　该团队使用了布鲁克的Avance 600 MHz NMR光谱仪，用来检查核磁共振氢谱 proton (1H) NMR 所获得的提取物的生物活性和鉴别臭虫行为之间的线索。这些仪器配备了四个不同的探针，包括 TCI CryoProbe Prodigy，它是由冷却射频和1H，2H，13C围绕的前置放大器组成，以提供在1H灵敏度上的重要助力。