摘要： 1多维分离技术新进展 一维色谱是目前最常用的分离分析方法，然而对于复杂体系如蛋白质组，采用一维分离模式其分离度远远不能满足要求。Giddings理论告诉我们：对于分离机理相互正交的二维分离系统(如色谱),峰的容量应该为两个色谱柱峰容量的乘积。因此，多维分离系统是解决复杂分离体系的一个最佳选择。在多维色谱中二维气相色谱发展较快，目前全二维气相色谱仪业已商品化，其峰的容量达到104以上。而二维液相色谱，尤其是正相/反相二维液相色谱技术发展较为缓慢，其主要的技术瓶颈在于第一维色谱(正相)分离后的流动相严重干扰第二维色谱(反相)的分离。最近，中国科学院大连物理化学研究所的关亚风教授课题组研制出一种新型二维液相色谱接口真空辅助动态气化接口，并将其成功地用于正相/反相二维液相色谱系统。该接口设计简单，由一个真空辅助气化环组成。该气化环与真空泵相连构成真空辅助气化环境。在二维色谱过程中，正相色谱流出的流动相(有机溶剂)经过该接口时通过真空挥发除去，而分离组分能够流入第二维色谱柱。他们对该接口的工作条件进行了优化并对其性能进行了考察。研究表明，在第一维流动相流速达到1 mL/min时该接口能够有效地除去第一维流动相，而非挥发性分析物质在该接口中几乎没有损失。他们将构建的正相/反相二维液相色谱系统成功地用于原油和煤焦油复杂样品的分离分析。我们相信这种新型的正相/反相二维液相色谱系统在复杂体系分离分析如蛋白质组、天然药物和生物流体具有潜在的应用前景。详见: J Chromatogr A, 1 July 2010, doi: 10.1016/j.chroma.2010.06.053。 在多维分离中，二维凝胶电泳具有分离效率高的特点，目前仍然是蛋白质组学研究的重要手段之一。然而，由于二维凝胶电泳重现性差，分析时间长，不能自动化，远远不能满足当今蛋白质组学研究的要求。与传统的电泳技术相比，毛细管电泳具有分离效率高、样品用量少、分析时间短、能够自动化等特点，是发展多维电泳方法的理想选择。最近，美国华盛顿大学的Dovichi教授课题组对二维毛细管电泳模式进行了尝试，构建了等电点聚焦/十二烷基磺酸钠(SDS)区带毛细管电泳系统。该系统的分离模式与传统的二维凝胶电泳基本相近，第一维采用等电点聚焦分离模式， 第二维采用SDS区带电泳分离模式。在二维毛细管电泳中，蛋白质样品首先经过等电点聚焦分离后，依次进入第二维SDS区带电泳分离通道。 该系统第一维等电点聚焦所需时间约为420 s,在第二维分离中每一馏分样品转移时间为6 s,分离时间为180 s。与传统的二维凝胶电泳相比，二维毛细管电泳方法显著地减少了分析时间和样品用量。他们以荧光标记蛋白质为模型样品，采用激光诱导荧光检测方法对该系统性能进行了考察，获得的峰容量为125。虽然目前该二维分离系统的峰容量远低于传统的二维凝胶电泳，但是我们相信二维毛细管电泳技术应该代表着多维电泳未来的发展方向。详见: Electrophoresis, 5 July 2010, doi: 10.1002/elps.201000151。 2基于癌细胞膜的亲和色谱药物筛选 将生物分子(如酶、辅酶、抗体、抗原等)为配体固载于担体(如二氧化硅)的表面构成的亲和色谱固定相已被广泛地用于生物分子的相互作用和药物的筛选。最近，西安交通大学的贺浪冲教授课题组以细胞膜为配体，制备了一种新型的亲和色谱固定相，成功地用于天然抗癌药物有效成分的筛选。他们所用的细胞膜来自于人的皮肤鳞癌细胞 (human epidermal squamous cells, A431)。该细胞膜中表皮生长因子受体(epidermal growth factor receptor, EGFR)呈现过表达现象。EGFR是一种相对分子质量为170000的跨膜糖蛋白，它对调节肿瘤细胞生长、修复和生存、新生血管生成、侵袭和转移具有重要的作用，在大多数肿瘤细胞(如乳腺癌、宫颈癌，肺癌、前列腺癌等)中呈现过表达，已经成为肿瘤治疗和抗肿瘤药物筛选的潜在靶点。该细胞膜亲和色谱原理就是基于EGFR与某些物质(如药物分子)的相互作用。 他们首先提取A431细胞膜，通过吸附作用将细胞膜固载于硅胶载体表面构成亲和色谱固定相，然后构建了基于二维液相色谱的药物筛选系统。在该系统中，第一维采用的是细胞膜亲和色谱模式，第二维采用的是反相色谱模式，紫外吸收和质谱方法分别用于各维的检测。他们将该二维液相色谱系统用于苦参萃取液中抗癌有效成分的筛选，其结果与传统的细胞培养筛选的结果基本一致。与传统的方法相比，细胞膜亲和色谱方法具有样品用量少、分析时间短、能够自动化、同时能对筛选的靶标分子进行鉴定等特点，将在新药的筛选方面有潜在的应用前景。详见: J Chromatogr A, 19 June 2010，doi: 10.1016/j.chroma.2010.06.037。 3动物组织在线液相萃取直接进样的液相色谱系统 在新药物筛选以及临床药代动力学研究过程中，全身放射自显影技术目前是用来检测药物在给药动物体内分布状况的常用方法。然而，全身放射自显影方法不能区分检测药物和它们的代谢产物。最近，美国橡树岭国家实验室的两位科研人员Kertesz和Berkel对液相色谱商品化自动进样器进行改进，构建了一种在线液相萃取表面进样系统，并成功地用于液相色谱/电喷雾离子化质谱联用系统，实现了对小鼠全身组织萃取液中药物和它们的代谢产物的分离检测。该进样系统设计简单，通过一个微型接口将一个普通注射器与自动进样器连接以实现液滴萃取模式。在实际操作时，首先将注射器中萃取剂的液滴与动物组织表面接触实现液相萃取，然后由自动进样器将萃取的样品送入液相色谱/质谱系统。他们以对剂量组和对照组小鼠整体薄层组织切片的4个不同器官(脑、肺、肾和肝脏)中药物心得安 (propranolol)的检测为例，阐明了基于在线液相萃取表面进样的分离技术联用系统的有效性。他们在剂量组小鼠的4个器官中均可检测到药物心得安，另外在肺、肾和肝脏还检测到药物心得安的两个同分异构体代谢物。实验结果与常规的离线萃取进样-液相色谱/质谱方法结果相当。该方法能够对药物在动物体内的分布状况和代谢过程进行有效的检测。通过在线液相萃取实现薄层组织切片表面进样及其与液相色谱分离分析联用扩展了液相色谱/质谱的应用范围。这一方法为新药物筛选提供了一种有效的手段。详见: Anal Chem, 18 June 2010, doi: 10.1021/ac100954p。