全国生物医药色谱会大会报告（一）

　　2012年4月21-22日，全国生物医药色谱及相关技术学术交流会在美丽的山城重庆成功召开。大会设立主会场和3个分会场，其中大会报告16个、分会报告90个、征集墙报论文100篇。大会报告内容广泛，涉及色谱及色谱分离材料最新技术进展、烟草特有亚硝胺分析、生物标志物及毒剂溯源检测、毛细管电泳方法研究、新药领域的最新色谱技术、表面等离子体共振成像、环境分析检测荧光免疫芯片技术、代谢组学研究、蛋白质组学研究、新型化学污染物分析等。以下是精彩的大会报告报道。

中国科学院大连化学物理研究所 张玉奎院士

　　首先中国科学院大连化学物理研究所的张玉奎院士上台作特邀报告，题为《色谱进展》。

　　色谱作为一种相对成熟的分离技术已广泛应用到环境、制药、食品安全、检验检疫等诸多领域，近年来随着样品复杂程度的不断提高，色谱技术也随之得到发展和完善。张院士在报告中重点介绍2011年国家色谱研究分析中心在高效富集分离材料、微尺度分离分析技术、多维色谱与联用技术、创新仪器与装置等方面取得的主要进展。

　　高效分离富集新材料

　　基于“巯基-烯基”点击化学方法研制了两性离子色谱固定相。此类反应既具有高选择性，高转化率等优点，又不需要加入铜离子催化剂，避免了重金属离子在固定相表面的残留。制备的新型两性离子亲水作用色谱固定相，其正负电荷平行于固定相表面分布，具有优异的亲水特性和很高的分离效率。

　　针对目标蛋白质的选择性富集，研制了金属螯合辅助的蛋白质表面印迹材料。该材料对模板蛋白质不仅具有很好的特异性识别，而且在5分钟内可达到吸附平衡，最大吸附容量为20mg/g。有望用于复杂体系中高丰度蛋白质的选择性去除和低丰度蛋白质的选择性富集。

　　中心还合成了以氨基磁球为基质，三磷酸腺苷二钠为配基的新型固载金属亲和色谱材料，以及以葡萄糖为模板剂的等级孔含钛磷酸铝5型分子筛，实现了磷酸化肽的高选择性富集。将氧化锆均匀包覆在介孔硅胶微球的表面，制备了具有有序介孔孔道的氧化锆微球材料，可以在亲水模式下实现糖肽的选择性富集。

　　微尺度生物分离分析

　　以无机-有机杂化整体材料作为基质，制备了基于核酸适配体的纳升级亲和富集整体柱，并将其应用于人血清中凝血酶的选择性富集检测。该整体柱对核酸适配体的键合容量可达到576 pmol/μL，紫外检测限可达到3.4 nM。

　　通过硅氧烷缩聚及其硅氧烷上的双键与单（6A-N-烯丙基胺化-6A-去氧）苯基甲酸酯化β-环糊精原位聚合反应，采用“一锅法”制备了全苯基甲酸酯化β-环糊精-硅胶杂化整体柱，并用于基于毛细管液相色谱的手性分离。实验结果表明其结合的环糊精量比柱后衍生法高2.9倍，13种手性化合物在该柱上得到的拆分。

　　构建了亲水作用色谱-离子交换色谱-固定化糖苷酶反应器的集成化微纳升级糖蛋白组样品预处理装置。与传统方法相比，此集成化预处理装置对糖蛋白质组分析具有更好的重现性、更高的灵敏度及更快的分析速度。发展了新型的基于非糖肽的定量蛋白质组学新技术，解决了高通量糖基化蛋白定量中的准确性和可靠性问题，并将这一方法运用于肝癌临床诊断标志物的初步筛选中，所得到的结果与基于抗体的ELISA方法一致。

　　创新仪器与装置

　　中心研制出一种对胺类化合物敏感的表面热离子化检测器，对叔胺的最小检出量达到10-15 g/s，对其它烃类、酮类等物质的响应比有机胺低5~7个数量级。该检测器可用于有机胺类和肼类化合物的检测；既可以与毛细管和填充柱气相色谱等系统联用，也可以作为传感器单独使用。发展了多种检测植物中痕量植物激素—赤霉素的分析方法。

　　采用中空纤维液-液-液微萃取的方法对植物中的赤霉素进行提取、富集，富集倍数可达300倍以上；提取液可直接采用HPLC-MS/MS进行检测，检测限可达0.1 pg/mL。发展了光化学比色阵列传感器用于水中有毒污染物，尤其是重金属离子及有毒阴离子的快速检测新方法。将富集概念引入液相比色传感器系统，应用于水中多种痕量重金属离子污染物的快速检测，采用膜过滤的方式对低至ppb级的八种重金属离子污染物进行了有效区分和测定。

　　新技术新方法应用

　　将上述新材料、新技术、新方法和新装置，应用于蛋白质组学、代谢组学、中医学和天然产物等领域复杂体系的高效分离和高灵敏度分析，切实解决了实际问题，推动了相关学科和领域的发展。

国家自然科学基金委员会 庄乾坤教授

　　来自国家自然科学基金委员会的庄乾坤教授向大家介绍了分析化学发展现状与创新研究。

　　2011年国家自然科学基金委员会对中国的学科发展态势进行了评估，系列研究报告将陆续公布出来。刚刚公布的“化学十年：中国与世界”就是其系列报告之一，庄教授接下来重点介绍了其中有关分析化学学科的评估报告。主要有如下四点：

　　(1) 2001-2010年分析化学领域的论文规模发展平稳，论文TOP10国家的格局整体稳定：作为化学科学的传统学科，本领域的论文产出呈现平稳的缓慢发展特征。2010年SCI论文总量达到1.8万篇，相比10年前的2001年的1.4万篇有4000篇的增幅，年均增长率为2.8%。与其他分支领域相比，其论文的年增加幅度较小，表明分析化学作为化学的经典领域，其发展处于相对成熟期。

　　(2) 中国前后两个五年期各指标均位居世界第2，2005-2009年间高被引论文贡献率居于高位：中国在2001-2010年间取得了长足进步，2010年论文产量首次超过美国，达到3572篇，与2001年的1161篇相比增加了2411篇。10年间，中国的年均增长率为13.3%，同时，占世界份额也从前一个5年期的10.38%上升到2006-2010年的17.37%。中国不仅在论文总体数量上发展迅速，其高质量研究成果的涌现也很值得关注，如2009年高被引论文数为266篇，超越美国（261篇）居世界首位，2005-2009年间中国的高被引论文占世界的比例达到18.77%，成为美国之外的最大份额国家。与其他领域相比，中国本领域高被引论文贡献率仅次于无机化学、电化学领域。

　　(3) 中国科学院在论文、引文和高被引论文榜中均居引领地位：在世界大型国立科研排名表中，中国科学院不仅夺得三项第1，而且与位于其后的机构相比，领先优势非常显著，例如在论文数量方面，中科院以539篇数量远远超过法国科研中心（360篇）；在高被引论文数量上，中国科学院与其他4个机构合计的数量相当。

　　(4) 中国机构遍及三类世界排名榜，美国机构在高被引论文榜有一定显示度：世界机构排名表中，中国机构数量最多，美国机构主要出现在重要成果排名榜中，中国入围论文、引文、高被引论文TOP20表单的机构数量分别为13个、6个和8个。其中，2010年论文世界前10名高产机构中中国占据了8个，而在反映学术影响力的被引频次排名中，中国机构也熠熠生辉，前3名被中国高校包揽，分别是湖南大学、南京大学和浙江大学。在反映重要研究成果的高被引论文数量排名表中，中国的南京大学高居榜首。2009年高被引论文产出达10篇以上的机构中，除了美国的普渡大学和得克萨斯大学之外，其余的全部来自中国，它们分别是中科院长春应化所、大连化物所、南京大学、南开大学、武汉大学、湖南大学，高被引论文数量从17篇到11篇不等。除了中国高校和研究所有突出的表现之外，美国的普渡大学和伊朗的德黑兰大学也很优异，在2005-2009年高被引论文量排名中分列世界的第2和第4名。

　　近年来，随着国家对科技投入的不断加大，中国的科学研究尤其是基础研究取得了巨大进步，上述评估报告已充分说明了这点。但我国在被引用数目上还低于美国、日本、德国等国家，尤其是单篇论文的被引用次数还低于很多国家，所以中国的分析化学研究还有待再上一个新台阶，在研究质量和水平上还有待继续加强。

　　关于如何再上一个新台阶，庄教授提出 “3S+2A”，3S即Sensitivity, Selectivity and Speediness灵敏度、选择性、高速度；2A为Accuracy, Automatics，准确度、自动化。从研究创新方面来说，则需要抓住以下三点：1）引入物理学新概念和新技术；2）创建分析仪器装置；3）瞄准国际公认的有影响的重大科学问题。

　　报告结尾庄教授作了简要总结：国家对科学基金的财政投入逐年增加，2011年基金投入180亿，2012年将达235亿。庄教授鼓励专家们踊跃申请自然科学基金，在申请项目的学术价值上强调一定要有创新性。

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香港浸会大学 蔡宗苇教授

　　来自香港浸会大学的蔡宗苇教授作了题为《New evidence of TCDD toxicity:metabolomics for the old environmental toxicant》。

　　TCDD被列为最有毒的有机污染物。然而，TCDD中毒个案报告是罕见的。该项研究，通过LC-QTOF/MS来观察TCCD在C6和D2两组小鼠的血液、肝脏和骨骼组织的代谢情况。

　　利用非目标方法结合多元数据分析，排列、提取数百离子对，对照两组暴露于小鼠体内的TCCD的P值和皮肤褶皱变化。结果显示：在AhR敏感的小鼠模型C6上的脂肪酸β-氧化作用显著增强，同时其他代谢途径也观察到脂肪酸和溶血磷脂的积累，氨基酸合成和嘌呤代谢的减少。相比之下，不太敏感的小鼠模型D2，如预期一样，由于TCDD毒性的分化影响，检测到很少的代谢产物。让人感兴趣的是， 琥珀酸水平升高尤其是肝组织中，相比暴露于TCDD下的C6小鼠变化高达11.49倍，而延胡索酸显着下降。这说明琥珀酸脱氢酶抑制了TCDD的管理。

　　总的来说，当暴露于相同剂量的TCDD下，D2小鼠与C6小鼠存在差异，当暴露在相同的剂量。此外，D2被证实是不太敏感的，而非耐高剂量的TCDD。对于暴露于TCDD下的SD大鼠的海马组织代谢进行了表征，有趣的是，代谢变化被发现是正常老化。

　　同糖尿病相关研究中发现，暴露于TCDD下的C6小鼠：脂质过氧化，脂肪酸的积累，其脂肪酸β-氧化增加比例同葡糖糖耐受量等同。 通过针对性分析以及针对潜在机制调节脂肪酸合成和氧化以及脂代谢来对暴露于TCDD下的小鼠脂肪组织的进行代谢组研究，证实了暴露于TCDD下的小鼠可对胰岛素产生抵抗，从而为转基因糖尿病小鼠模型建立提供参考。

中国科学院大连化学物理研究所 邹汉法教授

　　来自中国科学院大连化学物理研究所的邹汉法教授为大家介绍了无机-有机杂化硅胶整体柱的制备和应用。

　　邹教授在报告中提到，为较好地解决硅胶整体材料和有机高分子聚合物整体材料各自存在的缺点，近年来无机-有机杂化硅胶整体材料逐步引起人们的关注。总体而言，现有的杂化整体柱制备方法与硅胶整体材料的制备过程十分相近，主要包括烷氧基硅烷水解和缩聚反应过程。但是现有的杂化硅胶整体材料的制备方法仍然存在以下缺点：

　　（1）制备过程繁琐费时，一般需耗时7天左右才能完成杂化硅胶整体材料的制备；

　　（2）烷氧基硅烷单体种类十分缺少，限制了各种不同表面性能的杂化硅胶整体柱的制备。

　　邹教授课题组在此基础上发展了一种“一锅法”制备有机-无机杂化多孔整体材料的新方法。该方法通过对反应溶液中功能单体的配比、反应温度、引发剂、溶液组成和反应时间等条件的优化，实现了杂化硅胶整体柱的快速、高效制备。该方法成功地应用于反相、离子交换、亲水和手性固定相等多种杂化硅胶整体柱的制备，可用于药物、多肽、蛋白质和手性化合物的高效分离分析。

　　多面体寡聚倍半硅烷 (Polyhedral oligomeric silsesquioxane, POSS)试剂是一类在纳米尺度上的无机－有机杂化试剂，为了提高有机整体柱的机械强度，将POSS试剂引入到整体柱的制备中。邹老师课题组以带多个甲基丙烯酸酯基的POSS试剂作为交联剂，与常用的甲基丙烯酸酯有机单体发生自由基共聚反应制备了多种疏水性的无机－有机杂化整体柱。该杂化柱的制备过程与有机整体柱类似，制备过程非常简单。所制备的含POSS杂化柱成功地应用于复杂生物样品的高效分离分析。

北京大学 刘虎威教授

　　来自北京大学的刘虎威教授作了《烟草特有亚硝胺的分析新方法》。

　　烟草特有亚硝胺（TSNAs）是烟草和烟气的重要成分，而且是主要的致癌成分。NNK、NNAL和NNN是毒性最大的三种TSNAs。NNAL是NNK的代谢产物，其不同的手性异构体在体内具有不同的毒性和药代动力学性质。目前，检测TSNAs的主要方法是基于气相色谱-热能分析仪（GC-TEA）联用和液相色谱-质谱（LC-MS）联用，且这两种方法都可以达到比较低的检测限。而近三十年发展起来的毛细管电泳（CE）技术在TSNAs分析中的应用还不多见，刘教授研究小组在前期LC-MS分析TSNAs方法研究的基础上，着重拓展CE在TSNAs分离分析和TSNAs细胞代谢研究中的应用。

　　首先，发展了CE检测6中TSNAs的快速方法，然后采用阳离子选择性耗尽进样（CSEI）-扫集（sweeping）-胶束电动色谱（MEKC）方法富集人体尿液中的TSNAs。结合使用基于离子交换作用和疏水相互作用的固相萃取（SPE）技术，，可以使TSNAs的检测限（相对于普通MEKC来说）降低了约三个数量级，达到ng/mL级。

　　其次，以带负电的硫酸化β-环糊精（S-β-CD）作为手性添加剂，成功实现了NNAL手性异构体的分离，并将其应用于NNK在正常人支气管上皮细胞（HBE）中的代谢研究。结果证明，(+)-NNAL是NNK的主要代谢产物，(+)-NNAL和(-)-NNAL浓度比值不随融合时间变化，却会随着NNK融合浓度的增高而增大，说明所开发的手性CE方法可以成功地用于生物体系中的毒理学和代谢机理的研究。

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军事医学科学研究院毒物药物研究所 谢剑炜研究员

　　来自军事医学科学研究院毒物药物研究所的谢剑炜研究员为大家介绍了生物标志物与毒剂溯源性检测技术。

　　用于战争目的以对人畜的毒害作用为主要杀伤手段的化学物质，称为化学毒剂或化学战剂（Chemical Warfare Agents, CWAs），具有高毒、杀伤性强及施毒方式多样等特点，近年化学恐怖袭击或突发性化学事件中仍屡屡发生，对国家安全造成的威胁将长久存在。 因此进行快速、准确、可靠的侦检是应急处置的关键，也成为摆在我国分析化学科技工作者面前的重要课题和责任。

　　由于绝大多数CWAs属于化学反应性质活泼的亲电性有机小分子，在自然环境中通常会迅速降解，水、 土壤、树木等环境样本中的CWAs及其降解产物通常于1-2周后即无法检出。CWAs原型在生物体内的半衰期亦较短，超过90%的吸收剂量迅速代谢，主要经尿排出；但其剩余部分则以不同途径与蛋白质（酶）、核酸 等大分子结合/代谢成特异的半衰期较长的生物标志物，对之进行分析检测则具有溯源性强和适用于法医鉴定的特点，亦可作为生物剂量技术推知毒剂暴露的剂量。

　　CWAs的生物标志物可分为游离型代谢产物和生物大分子加合物两种。较之游离型代谢产物，CWAs -蛋白质加合物的半衰期与内源天然蛋白相当，如丁酰胆碱酯酶（BuChE）、白蛋白和血红蛋白的体内半衰期 分别为5-16，21和42天。DNA对烷化剂如芥子气、氮芥等极为敏感，是其进行体内攻击的主要靶点。其半衰期因受基因损伤修复机制的影响，较天然DNA的半衰期要短，可在血液或组织中存留数天到数周。因此，虽然加合物在血液中的浓度远低于尿样的代谢产物，但其稳定性较高，尤其有利于化学毒剂暴露的溯源性检测。

　　近年来，谢老师课题组采用色谱及其联用技术开展了化学毒剂暴露的溯源性检测技术研究。在合成系列生物标志物参考品的基础上，分别建立了二十余种针对化学毒剂的体内水解/氧化产物、β-裂解产物、DNA 及蛋白加合物的同位素稀释GC-MS(MS)或LC-MSMS分析检测方法，并将之应用于染毒动物的毒代动力学研究，考察了不同生物标志物在动物体内分布、代谢规律和特征及量效、时效关系，毒剂暴露水平与中毒 诊断的相关性等，并应用于实际中毒人员的临床诊断和预后效果评估。

重庆大学 夏之宁教授

　　来自重庆大学的夏之宁教授为大家带来的报告题为《几种功能化毛细管电泳方法研究》。

　　基于毛细管电泳功能多样性的特点，夏教授课题组拓展了其除分离分析之外的应用研究。

　　（1）基于峰漂移法原理，采用淌度描述化合物的迁移行为，建立了一种测定化合物脂水分配系数（lg Po/w）的峰漂移法微乳液电动色谱法(p-s MEEKC)，克服了使用参考化合物和微乳相标记物引入的误差。

　　（2）建立了一种毛细管电泳-荧光检测体系，并成功应用于如苦参、黄连、黄柏及川贝母等富含生物碱类中药的天然抗氧化活性成分筛选及其抗氧化活性评价。

　　（3）在区段一区段动力学毛细管电泳(ppKCE)的理论基础上，以兔红细胞膜和人红细胞膜为受体，研究了药物跨膜转运的动力学过程，同时测得了表征药物与细胞膜间结合快慢的正向结合速率常数kon、反向解离速率常数koff及配体与受体间相互作用的结合常数Kb。

　　（4）以大肠杆菌、铜绿假单胞菌、金黄色葡萄球菌为手性选择剂，采用亲和毛细管电泳，对氧氟沙星消旋体进行了生物选择性拆分，结果发现大肠杆菌、铜绿假单胞菌对氧氟沙星的拆分效果比金黄色葡萄球菌更好，与药理学的抗菌机制正好吻合。因此，可以在分离分析的同时实现了化合物的活性预测。

　　（5）采用动态涂覆方式建立了一种以血小板为靶细胞的开管毛细管电色谱法，用于核苷混合物，丹参水提物和三七醇提物中具有抗/促血小板活性的成分进行了筛选，并以推导的结合常数计算公式，计算出了各成分与血小板的结合常数值，从而达到了定量筛选的目的。

岛津企业管理（中国）有限公司 吴国华博士

　　来自岛津企业管理（中国）有限公司的吴国华博士为大家介绍了岛津液质技术在新药研发领域中的应用。

　　新药研发人员面临的挑战越来越严峻，串联液质在新药研发领域的涉及愈来愈多，物理化学性质、ADME研究、药物代谢动力学研究、I期临床试验、小分子生物标记物的定量研究及大分子生物标记物的定量研究等等。岛津公司近日推出“新药研发全面解决方案”，其中特别值得一提的是超快速串联液质LCMS-8030。报告中，通过以LCMS-8030客户的实例，如在抗肿瘤药物及其代谢物分析、预测候选药物在体内相互作用、啤酒花提取物I期临床研究等展示出超快速串联液质LCMS-8030在药物研发的多个阶段或领域出色表现。