2015有機／生物分析大會兩院士發表前沿報告

　　分析測試百科網訊 4月17日，中國化學會第十八屆全國有機分析及生物分析學術研討會在上海復旦大學召開。中科院大連化學物理研究所的張玉奎院士、中國科學院生態環境研究中心的江桂斌院士、南京大學生命分析化學國家重點實驗室的鞠熀先教授和中科院化學研究所活體分析化學科學院重點實驗室的陳義研究員等眾多專家都帶來了精彩的大會報告。

中科院大連化學物理研究所 張玉奎院士

　　來自中科院大連化學物理研究所的張玉奎院士帶來了題為《色譜進展及在組學中的應用》的報告。

　　樣品預處理

　　在樣品預處理中，張院士表述了蛋白質樣品處理的進展，其中去除高豐度蛋白可用蛋白質印跡材料、蛋白質均衡器、色譜法去除高豐度蛋白；富集低豐度蛋白可用介孔材料、磁性材料、整體/雜化材料；蛋白質分離鑒定平臺中包括快速酶解、集成化平臺和多維/陣列色譜。

　　其中蛋白質印跡材料有三代，第一代是蛋白質印跡整體材料，第二代為蛋白質表面印跡，第三代是抗原決定基印跡聚合物。其中第三代的蛋白質抗原決定基印跡材料是以蛋白質抗原決定基，采用聚醚砜自組裝技術，研制了新型生物分子印跡材料。蛋白質抗原決定基印跡材料可用于血漿中多種蛋白同時去除和人血清蛋白的富集。

　　色譜分離材料

　　在色譜分離材料中，張院士介紹了硅膠基質填料和整體材料。高效硅膠分離載體的制備是制作液相色譜柱填料的關鍵，經過對比試驗，靜電強度調控、孔徑調控、表面鍵合密度調控在高效硅膠分離載體的制備中起著重要的作用，在藥物純化的幾個對比實驗中，張院士團隊制作的這種硅膠基質填料在分離效率、載樣量、產品純度等方面都具有顯著優勢。

　　張院士還介紹到開環聚合法制備雜化整體柱和光引發點擊化學（巰基-炔）快速制備有機整體柱等。其中開環聚合法制備雜化整體柱是采用多面體寡聚倍半硅烷（POSS）替代傳統的有機硅烷化試劑作為雜化整體柱制備的硅源，以不同的二胺類化合物為交聯劑，利用環氧開環聚合反應，一步制備高度有序的三維骨架結構的毛細管整體柱。

　　組學中的應用

　　張院士還介紹了色譜這組學中的應用，包括蛋白質組深度覆蓋定性分析、HeLa細胞深度覆蓋定性分析、蛋白質組高準確度定量分析、修飾代謝組學的新方法、基于代謝表型分析的個體化藥物療效評價和代謝組學對東亞飛蝗型變物質基礎的研究等。

中國科學院生態環境研究中心 江桂斌院士

　　來自中國科學院生態環境研究中心的江桂斌院士帶來了題為《大氣細顆粒毒理與健康研究中的一些難點問題》的報告。

　　江院士介紹中國是全球細顆粒污染最重地區：中國PM2.5濃度為60-90μg/m³，經濟發達地區甚至超過100μg/m³，長江、珠三角、京津冀等地區尤為嚴重。2014年11月的Nature報道空氣污染每年導致700萬人口早逝。2014年9月的Lancet發表的一篇文章中表示糖尿病的發生和環境污染有關，血液中的POPs可導致胰島功能降低以及代謝紊亂。持久性有機污染物POPs結構復雜、含量低、毒性差別大、廣泛存在，POPs相關研究是最復雜、最困難、最前沿的工作。POPs能夠致癌、致畸、致突變，導致性別變異和行為失常。

　　江院士表示細顆粒缺乏相應的獨立評價方法，目前采用的實驗室暴露方法難以負荷真實情況，急需新的暴露方法來模擬真實環境中的情況。目前顆粒物污染引發機體異常的分子機制仍不清楚，對其與生物分子相互作用這一關鍵環節缺乏認識，難以厘清與特定疾病表型的關聯。細顆粒組分決定了其致毒機制，不能照搬國外研究成果來評測我國大氣細顆粒對人體健康的影響，需要自己的理論與方法創新。目前重要的科學問題包括：大氣細顆粒的環境暴露組及其方法學、大氣細顆粒與生物分子的交互作用及毒理、大氣細顆粒的健康危害機制。隨后，江院士闡述了細顆粒毒性組分的來源、演化與甄別；細顆粒暴露組學研究內容；細顆粒的生物有效性評價方法；細顆粒污染的環境流行病學；細顆粒與生物分子的作用機制；細顆粒污染的表觀遺傳效應等。

　　江院士向大家介紹了目前實驗室的一些工作：MC-ICP-MS技術對環境與人體中痕量新型污染物溯源和追蹤；在EDA方法流程中，效應組分中的貢獻化合物的結構鑒定，尤其是對未知化合物的鑒定是當前分析的難點，FT-ICR-MS的引入為解決復雜環境介質中未知效應組分的定性工作提供了可靠靈活的儀器平臺。另外，中科院戰略性先導科技專項“典型污染物的環境暴露與健康危害機制”在2014-2018年展開，將從檢測暴露、明確效應、識別機制和解釋危害的技術路線逐項著手。

南京大學生命分析化學國家重點實驗室 鞠熀先教授

　　來自南京大學生命分析化學國家重點實驗室的鞠熀先教授帶來了題為《功能生物分子檢測、原位定量與癌癥療效監測新方法》的報告。

　　鞠教授介紹到癌癥早期篩查與診斷方法有血清免疫學檢測-腫瘤相關抗原作為標志物；分子生物學檢測-DNA、RNA等標志物；細胞生物學檢測-腫瘤細胞；病理與組織學檢驗-術后、影像引導下穿刺活檢；影像學診斷-X線、超聲、MRI、CT。

　　生物與納米放大新策略用于核酸、蛋白質的高效檢測，設計了系列性信號放大與分子識別策略，發展了一系列高靈敏度的核酸與蛋白質標志物檢測新方法，此方法加速了電子傳遞、加快傳質速率，降低活化能、催化與模擬酶，作為信號標簽，信號分子載體，選擇性富集。

　　細胞表面糖基檢測中，鞠教授介紹到一分子兩表面競爭識別策略，活細胞表面多種聚糖的同時定量檢測，活細胞表面多種或者特定蛋白上聚糖的Raman定量。MIT的Strano教授在Acc.Chem.Res.（2014）用一整段并引用一張原圖介紹了Biosens.Bioelectron.26,169（2010），評價稱鞠課題組做出了“這個領域的一項奠基工作”。

　　在癌癥的光動力靶向治療中，鞠教授介紹了葉酸靶向與pH激活的光動力學治療體系，多功能納米膠束可用于腫瘤的pH激活成像、近紅外PDT及療效監測。

中科院化學研究所活體分析化學科學院重點實驗室 陳義研究員

　　來自中科院化學研究所活體分析化學科學院重點實驗室的陳義研究員帶來了題為《超痕量赤霉素測定方法發展與應用》的報告。

　　陳老師介紹到作為一類重要且成分眾多的內源性植物激素，赤霉素（GAs）在植物生長的很多環節中都起著重要的調控作用。GAs調控的能力與方向，不僅與其種類更與其含量相關。這種作用的量，在植物調控部位中通常都超低，每克鮮樣中的含量多在納克甚至皮克級別以下，所以極難測定，至今依然是一個大的挑戰。

　　有三個明顯的原因：首先，GAs既難進行高靈敏的光學檢測又難進行有效的質譜檢測，因為GAs僅有較弱的紫外吸收，沒有熒光，難以離子化；其次，GAs的成分相同或類似，異構體多，分離難度高；第三，上述兩點導致了植物樣品消耗量過大，實現不了對微小功能區域如植物器官等中GAs的測定。

　　為此，陳老師團隊開展了較長時間的研究，發現利用碳二亞胺就能將痕量的羰基直接轉化成易于離子化的含N基團，從而實現高靈敏的質譜檢測。藉此原理并結合聯用LC-ESI-MS/MS技術和MRM模式，結果建成了可檢測低至0.3pmol/L GAs的定量測定方法。該法在5-1000pmol/L濃度范圍內存在線性關系，可定量測定超痕量的GAs。以模型植物擬南芥等為對象的測試表明，所建方法的耗樣量可縮減至20μg。據此，測得了擬南芥全花、雄蕊甚至單根雄蕊（~20μg）中＞pmol/L的GAs。

湖南大學化學生物傳感與計量學國家重點實驗室 吳海龍教授

　　來自湖南大學化學生物傳感與計量學國家重點實驗室的吳海龍教授帶來了題為《復雜生物體系多組分快速定量分析研究新進展》的報告。

　　吳教授表示針對未知干擾共存復雜生物體系直接快速同時多組分定量分析難題，繼續發揚該實驗室化學計量學研究特色及優勢，系統深入的開展了相關數學分離及高效定量分析的理論、方法、算法和應用的創新性基礎研究。

　　首先，在多維多線性分解算法研發方面，開發了可用于多維多線性數陣分解及分析的多維校正系列新方法。可實現對復雜生物分析體系組分數的準確估計，在一定程度上能提高多維校正方法定量分析的準確性。

　　其次，在色譜質譜聯用技術定量分析方面，發展了化學計量學多維校正方法輔助液相色譜-單級四極桿質譜儀的第二（Q2）和第三重四極桿（Q3），實現對離子的二次選擇。已用于復雜生物分析體系中未知干擾共存下多目標分析物的同時快速準確分析。

　　最后，在高靈敏的三維熒光技術定量分析應用方面，吳教授借助化學計量學多維校正獨特的“數學分離特征”，彌補了其靈敏度高但選擇性不足的缺陷。借此實現了對人血漿樣、細胞培養基等復雜生物樣本中多種芳香族氨基酸的光譜分辨和含量分析；利用該方法研究了在生理狀態下藥物與蛋白質的動態相互作用，探索了蛋白質的構象變化，可獲得藥物與蛋白相互作用的類型、結合常數、結合位點等信息。

浙江大學 潘遠江教授

　　來自浙江大學的潘遠江教授帶來了題為《分子-離子反應在活性中間體研究中的應用》的報告。

　　潘教授在報告中介紹了利用分子-離子反應手段來研究溴鎓離子、苯炔、乃春等一些活性中間體的反應。發展了一種新方法用來制備氣相Cu+/苯炔絡合物；在質子化的2-鹵代N，N-二甲基乙胺類化合物的質譜裂解反應中發現特征的分子內鹵素遷移反應，并驗證了推測反應機理。

復旦大學化學系與生物醫學院研究院 陸豪杰教授

　　來自復旦大學化學系與生物醫學院研究院的陸豪杰教授帶來了題為《基于質譜的候選蛋白質標志物的挖掘和驗證策略》的報告。

　　陸教授介紹了一系列基于成對離子的二級質譜定量新方法，從適合細胞來源的樣本定量到適合組織樣本的定量。其中包括體內終端氨基酸代謝標記定量方法IVTAL；¹⁸O結合二甲基標記的二級質譜定量方法QITL；G-IVTAL終端標記方法。以及驗證的新策略-使用Itraq/mTRAQ標記技術和MRM-MS技術。

　　另外，大會上何裕建教授、王昊陽副研究員、丁傳凡教授、周燕研究員、白玉副教授、孔祥蕾教授、任吉存教授、曹春陽研究員、雷新響教授、劉朝陽博士、周江教授、譚仁祥教授、汪海林教授、李景虹教授、馬會民研究員、龍億濤教授等專家、學者也都帶來了精彩的大會報告。