北京色谱年会十周年 浓墨重彩话色谱
中科院大连化学物理研究所 张玉奎院士
来自中科院大连化学物理研究所的张玉奎院士与大家分享的报告题为《色谱进展—机遇和挑战》。
从1990年至2010年，中国色谱论文的总量达28324篇，占全球总数的22%；GC、HPLC、CE研究呈明显增长。近20年来，中国的色谱研究在全球排名第三，2010年在论文总数达3962篇，排名世界第一。张院士还自豪的讲到：“由中国化学会主办、中国科学院大连化学物理研究所和国家色谱研究分析中心承办的《色谱》杂志在2011年的化学类杂志中排名第一，影响因子达1.962，以此向北京色谱年会十周年献礼!”
接下来张院士介绍了基于于色谱/质谱的蛋白质技术的进展情况以及所面临的机遇挑战。
人类基因组计划被誉为人类历史上的三大科技工程之一，从基因上看，人与鼠的基因组的差别仅1%，因此单纯的基因组学研究并不能解决科学家们想要解决的问题。正是由于基因组里的2万个基因，在发育的不同阶段、不同的组织进行选择性表达，从而导致了蛋白质组的千变万化，进而使其能够揭示生命是由什么组成的、怎样组成的。通俗的讲，基因组学研究可以预测人可能得什么病，蛋白质组学研究目的是彻底清楚人为什么得病，怎样治疗。因此研究蛋白质组学，为重大疾病早期诊断提供分子标记物，为药物研究提供药靶。
基于色谱/质谱的蛋白质组技术的发展，从定性上，不断满足高精度、高重复性、高灵敏度。目前蛋白质组学研究常用分离系统是多维色谱/色谱新填料/UHPLC，鉴定用到高灵敏、高精度、高通量质谱，4小时梯度可鉴定6000个蛋白质。从定量上，要求高覆盖度、高准确度。目前的主要定量技术有：
1) 定量SRM肽段数据库：覆盖95%人类蛋白质
2)新型蛋白质标记技术(prEST)：蛋白质同步酶解，降低不同肽段间的系统偏差
3)新型肽段标记技术(QconCAT)：同时生物合成并标记20个以上蛋白质，与样本同步酶解
4)发展肽段抗体(SISCAPA)：实现低丰度蛋白质的靶向定量分析
简单的定性研究已经不能满足蛋白质组研究，准确、高通量定量研究技术的发展是当前一个重要方向。
目前国际蛋白质组计划取得了实质性进展，截至到2011年依次完成了人类肝脏蛋白质组、血浆蛋白质组计划、人类脑蛋白质组、蛋白质组标准化、人类肾脏和尿液蛋白质组、人类抗体、人类疾病糖组学、人类疾病小鼠模型、人类心血管蛋白质组启动、疾病标志物启动、模式生物蛋白组启动等子计划。基因组计划中，中国完成了1%份额，在蛋白质组计划中，中国力争要完成30%份额。
由于蛋白质组成极端复杂，蛋白质表达具有时空特性，因此蛋白质组研究同样面临诸多挑战。人类蛋白质库中2万个编码蛋白的基因所对应的代表性蛋白中，有近8000个低拷贝数的蛋白仍没有被发现。目前面临的关键科学问题包括蛋白质或肽段鉴定覆盖率低、蛋白质组定量分析的精确度差，规模化蛋白质定量分析自动化程度低等，低拷贝数蛋白质特异性识别、分离与鉴定新技术显得格外重要。
最后张院士向与会者一一汇报了其课题组“五虎上将”——张丽华、邹汉法、许国旺、梁鑫淼、关亚风研究员近期在蛋白质组分离鉴定、多肽组和修饰蛋白质组分离分析、代谢组分离分析、天然产物活性成分分离分析、创新仪器装置等方向上取得的科研成果。
中国科学院生态环境研究中心 汪海林老师
来自中国科学院生态环境研究中心，环境化学与生态毒理学国家重点实验室的汪海林老师为大家演讲了题为《高灵敏DNA损伤分析》的报告。
DNA是重要的生命遗传物质，由于环境因素的影响导致DNA受损，基因突变，进而导致癌症的产生。因此DNA损伤是环境污染物致癌的关键过程。其中环境污染物与DNA加和物是一类重要的DNA损伤产物。DNA加合物可作为多功能的生物标记物进行环境致癌剂的暴露监测、癌症风险评估、DNA损伤与修复机制的研究。由于环境暴露浓度低，生物加合物水平更低，如何检测超痕量DNA加合物是一个挑战性的课题。
汪老师的研究中建立了高灵敏的DNA加合物分析方法，即采用将高效毛细管电泳分离、高灵敏激光诱导荧光检测、分子转动相关荧光偏振分析等多种先进技术结合而成的毛细管电泳—激光诱导荧光偏振装置，进行高灵敏加合物分析，比经典的P32后标记法灵敏度提高3个数量级)；发展蛋白质—核酸适配体相互作用分析新方法，可在单核苷水平鉴定近/远距离作用位点；提出了分子间的近距离作用可显著增强荧光偏振的新机理，当两个生物大分子发生相互作用时其结合点处距离最近，相应的荧光标记将显示高荧光偏振响应，因此可以利用荧光偏振鉴定作用位点。
赛默飞世尔科技应用研究中心 梁立娜经理
来自赛默飞世尔科技应用研究中心的梁立娜经理为大家介绍了U-3000特色液相色谱及其在药物分析中的应用。
U-3000液相色谱仪是高性能、可靠且容易使用的智能化液相色谱，具备双梯度、且应用领域最宽、种类最多的高效液相色谱。U-3000液相色谱仪可进行灵活的配置，可以提供完整的纳升级到半制备级分析，并按照不同的流速范围(纳升到半制备)以及不同的应用目的(常规分析、蛋白质组学研究、样品半制备)可有七种单泵系列组合和五种双泵组合方式。
梁经理在报告中主要向与会者详细介绍了独特的双梯度液相色谱技术(DGLC U3000)在药物分析在线样品前处理中的应用、电喷雾检测器(Corona CAD)在药物及天然产物分析中的应用、库伦及库伦阵列检测器(CouloChem及CoulArray)在天然产物及遗传毒性药物分析中的应用。
DGLC U3000智能化色谱解决方案用于在线固相萃取/浓缩，实现无人值守自动化操作，降低了手工操作需求，重新性好，节约时间、更快更经济并减少有害物质接触人体机会。广泛应用于食品、饮料分析实验室、环保实验室、制药及临床实验室。通过对复方甘草片提取液在线净化分析、老鼠血浆中氢氯噻嗪及尼群地平含量测定等应用实例表明了应用在线SPE柱提取和分离样品，可在线去除基质，同时通过增加进样体积对含量很低的样品进行在线富集，从而对体内药物进行更为有效的分析。
电喷雾检测器(Corona CAD)目前有两款型号，一款是Corona“classic”，一款是Corona Ultra。由ESA采用最新突破技术研制的电喷雾 检测器(CAD)是基于独特的创新检测原理的通用型检测器，其问世使得目前需要在不同检测器(如示差折光(RI)、低波长紫外(UV)、蒸发光散射 (ELS)等)上完成的分析任务只需在一台通用型检测器上即可完成，大大提高了分析效率。Corona CAD具备高灵敏性、更一致的响应、宽动态范围、适用范围广可分析任何非挥发性物质、重现性好且操作简单等优点。通过同ELSD、UV检测器进行对比分别对黑升麻提取物分析、积雪草传统饮片分析案例，凸显了电喷雾检测器高灵敏度、响应一致性。
库伦及库伦阵列检测器(CouloChem及CoulArray)对与高效液相色谱连用的检测器的高灵敏度和高选择性的需求已经随着科技的发展变得越加强烈。针对具有氧化还原性质的化合物且要求检出限达到pm或fm级别，电化学检测器无疑是最佳的选择。通过对黄酮、酚类、苯磺酸等分析实例表明库伦阵列检测器具有高灵敏度、高选择性，宽的检测范围。
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珀金埃尔默仪器(上海)有限公司 祝立群博士
来自珀金埃尔默仪器(上海)有限公司的祝立群博士为大家演讲的题为《二维色谱技术在复杂基质样品中痕量目标化合物的检测应用——食品中亚硝胺GCMS检测》。
食品中亚硝胺分析、牛奶中的三聚氰胺分析、体液、血液中滥用药物分析、环境样品中二噁英、POPs化合物分析、阳性农产品中农残组分确认等诸如此类的复杂基质样品中痕量目标化合物分析，对仪器的灵敏度、分离能力提出了更高的要求。提高灵敏度的方式可以采取加大进样量或者选择灵敏度更高的仪器，提高仪器分离能力可采用强化样品前处理技术、二级质谱技术、二级色谱技术如全二维色谱和及以中心切割技术实现目标化合物选择的二维色谱分离技术。中心切割技术实现目标化合物选择的二维色谱分离技术可以在提高分离能力的同时，通过加大进样量提高检测灵敏度，但不会使质谱检测器增加维护负担。
以中心切割技术实现目标化合物选择的二维色谱分离技术的核心是PerkinElmer独有的Swafer微通道流量控制技术。该技术是一种创新的、用户容易使用的毛细柱流量切换应用技术，使用Swafer微通道流量控制技术可大大提高Clarus GC和GC/MS的分析能力。
以中心切割技术实现目标化合物选择的二维色谱分离技术具备以下技术特点：
1、提供三维数据保证定性的准确性
2、小于0.2分钟的时间切片，保证样品从第一根色谱柱切到第二根分析柱上的组分能够完全分离
3、稳定的压力控制和柱温箱温度控制技术保证切换后保留时间的重现
4、Swafer切换装置的材料惰性和小的死体积保证了色谱的良好分离和定量数据的稳定性
5、只有目标化合物的色谱峰切换到分析柱，并在质谱仪上检测，样品的复杂基质不会污染质谱系统，可以简化样品前处理过程，通过大体积进样提高检测灵敏度，其余高沸点组成可以通过反吹脱离分析系统，减少质谱污染和维护需求
6、可以在一次程序升温分析过程中多次切换不同保留时间的目标化合物，即满足了多种目标化合物的分析要求，又不会使整个分析过程变得复杂。
最后祝博士通过啤酒中、麦芽样品中、熏肉样品中的亚硝胺检测实例进一步验证了以中心切割技术实现目标化合物选择的二维色谱的优越性能。
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AB Sciex公司 秦峰博士
来自AB Sciex公司上海亚太应用支持中心的应用专家秦峰博士为大家介绍了AB Sciex液质联用技术及其在环境分析中的应用。
国际上环境分析研究重点除传统的典型污染物和氨、氮、硫、磷外，更加关注一些长期低剂量暴露污染物的分析测定。所研究的对象包括农药、消毒剂、个人护理用品、药物、内分泌干扰物等。环境分析中常规的分析方法包括比色法、分光光度法、原子吸收、电感耦合等离子质谱法、免疫分析法等，其次就是采用色谱法和色质联用法。
现代环境分析对液质联用系统的要求，秦博士归纳成5点即：看得见、分得开、测得准、速度快、范围宽、易上手。这五点形象地反应了现代环境分析对仪器的高灵敏度、高分辨率、高质量准确度和重现性、高扫描速度、宽定性和定量动态范围等要求。
AB SCIEX 4000 QTRAP与QTRAP 5500可谓是用于环境分析的有力助手。其技术特点如下：
1、Turbo V离子源提高了样品离子化效率，可提高灵敏度，降低基质效应
2、ZL气帘气接口设计降低了污染，提高工作效率
3、高压碰撞聚焦设计，提高聚焦能力，减少离子损失保证离子最大传输率
4、LINAC线性离子加速碰撞池技术使离子连续加速通过碰撞池，MRM模式下，允许减少离子驻留时间不损失灵敏度实现多组分同时检测，保证数据可靠性
5、四极杆与线性离子阱快速切换，可实现定量和定性数据的同时获得，EPI技术既具有离子阱的高灵敏度，又避免了1/3截止效应
6、脉冲计数检测器技术真实反映信号情况，低浓度下无衰减。
接下来秦博士分别用自来水中消毒副产物定量分析和环境污染降解产物的定性分析两个案例来充分说明了AB SCIEX QTRAP系列液质联用系统在环境分析中所表现的良好性能。
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军事医学科学毒物药物研究所 谢剑炜老师
来自军事医学科学毒物药物研究所的谢剑炜老师为大家分享的报告题为《生物标志物与毒剂暴露的溯源技术》。
谢老师首先分析了国际安全形势与化学恐怖威胁，并总结应对及处置化学恐怖袭击“五字诀”即侦、检、消、防、治。其中“侦”和“检”与分析化学紧密相关。侦查和检测包括了现场侦查和实验室确证检测。现场侦查一般采用显色、表面声波传感器、光离子化、硫磷火焰、离子迁移谱、红外与拉曼、质谱等方法;实验室确证检测分为对环境样品分析及生物医学样品分析，后者主要是针对代谢物、加合物等生物标志物分析。
生物标志物是生物体内毒物暴露剂量和生物效应的指示剂，在毒物风险评估、暴露确证、疾病预警、防治效果评价等方面起着重要作用。生物标注无检测方法是研究毒剂中毒或暴露确证的基础，对毒剂中毒的临床快速诊断，中毒程度的评估以及针对性的医疗救治具有重要意义。
谢老师在研究中以芥子气为研究对像，建立体外毒剂暴露模型和体内毒剂染毒的实验动物模型，并建立基于体内各种毒剂暴露生物标志物的溯源性检测体系，通过筛查、发现鉴定体内毒剂生物标志物研究其作为生物剂量的可行性及用于诊断的潜在价值;通过研究毒剂的吸收、分布、代谢与排泄，作为解释毒剂的代谢及解毒机理的重要基础，为毒剂新靶点的发现、毒理及解毒的药理机制提供重要信息。
安捷伦科技公司 李琛琛博士
来自安捷伦科技公司的李琛琛博士为大家介绍了安捷伦最新气质联用平台—Agilent 7200 GC-QTOF及其在食品中的应用。
从硬件上看 7200 GC-QTOF是7890气相色谱、7000B三重四极杆质谱、6500飞行时间质谱三者的结合，这一全新的产品来源于可靠稳定的已有技术。
Agilent 7200 GC/QTOF采用创新的ZL的带真空锁定的便于整体拆卸和维护的离子源 (RIS)；ZL的真空隔热INVAR合金飞行管消除了由于实验室温度变化导致的质量漂移，保证了持续的质量准确度。实时动态内标校正(IRM)轻松可靠 达到分析2~5ppm的质量精确度。
毛细管柱GC/TOF MS的色谱和质谱的分辨率结合MassHunter质谱解卷积功能，能够使用户使用TOF模式分析大多数目标物和很多未知物，可获得全扫描的高分辨质谱图、准确的质量数测定、获得全谱的快速扫描。Agilent 7200 GC/QTOF利用Q-TOF模式的高分辨率产物离子图谱消除基体干扰，明确碎裂模式，帮助进行痕量水平未知物的结构鉴定。利用7200 QTOFMS/MS可获得全扫描二级离子谱图、使得二级碎片离子具有高分辨及准确质量数、并进行高灵敏度定量。 Agilent 7200 GC/QTOF是解决复杂化合物鉴定的理想工具。
接下来，李博士通过饮料中含硫化合物分析案例说明Agilent 7200 GC/QTOF在食品分析中良好性能。此外，Agilent 7200 GC/QTOF还可广泛用于代谢组学、天然产物研究、未知物环境污染物筛查等领域。
中科院生态环境研究中心 江桂斌院士
最后来自中科院生态环境研究中心的江桂斌院士向与会者介绍了色谱技术在环境分析中的应用。
环境污染物按照挥发程度可分为三大类：难挥发污染物包括重金属、表面活性剂、高聚物等；易挥发污染物(VOCs)包括室内空气污染、大气污染物等等；半挥发污染物，主要指持久性有机污染物。
针对环境污染物，目前已开发出在线、原位、在场、实时等分析方法，由此对仪器的选择性、特异性、准确度、灵敏度、重复性、回收率、高通量、可靠性等方面提出更高要求。对金属元素形态分析，可采用HPLC-UV-HG-AFS、AFS、GC-AFS联用系统，目前很多此类国产仪器已得到广泛应用，但是存在的最大不足就是仪器稳定性不够。环境污染物分析面临三大需求即新型化学污染物检测需求、复杂环境体系的检测、样品采集与前处理技术，这些也在不断促使新的技术方法的开发。
江院士接下来介绍了其课题组在新型POPs污染物方面研究进展情况，并简要总结了我国有机污染物(POPs)研究的总体态势。2006-2010年POPs领域SCI论文总数量排名中国紧跟美国名列第二达1856篇，其中中科院生态环境中心在这方面发表的论文数量名列全球研究机构的第二名达221篇，在国内研究机构中名列第一。
最后江院士感谢所有代表地热情参与，并诚挚邀请在座者踊跃报名参加2012年4月20日在重庆举办的全国生物医药色谱及相关技术学术交流会。
大会结束后，会务组为与会代表精心准备了丰盛的晚宴、乐器演奏以及激动人心的抽奖活动，大家在轻松、愉悦的气氛中度过了一个美好的夜晚。
晚宴现场
乐器表演
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