色谱

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第37卷第8期目次

2019, 37 (8): 0-0.

摘要 ( 31 )

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引言

张玉奎, 张丽华

2019, 37 (8): 787-787. DOI: 10.3724/SP.J.1123.2019.07010

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由于具有强大的分离能力，色谱近年来在生命科学、环境科学、天然产物等领域的复杂样品分离分析中发挥着至关重要的作用。复杂样品具有组分数目巨大、浓度分布范围宽、理化性质差异显著、时空动态变化等特点，在给色谱分离带来空前挑战的同时，也带来了前所未有的发展机遇。
近年来，我国的色谱研究呈现出良好的发展态势。在样品预处理、色谱固定相及柱技术、多维色谱、联用技术、集成化平台等方面不断涌现出新材料、新技术、新方法和新装置，为推动蛋白质组学、代谢组学、本草物质组学、公共安全、环境监测等领域的纵深发展做出了积极的贡献。近几年，我国学者发表的与色谱相关的论文数目呈持续上升趋势，已位居国际首位，部分研究方向已达到国际领先水平。

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结构蛋白质组学研究进展

周烨, 刘哲益, 王方军

2019, 37 (8): 788-797. DOI: 10.3724/SP.J.1123.2019.04015

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蛋白质结构与其生物学功能直接相关，蛋白质功能的调控也主要依赖于其构象和相互作用的动态调节。对蛋白质结构和功能的研究一直是生命科学领域的研究热点，也是当前蛋白质组学研究的重要发展方向。该综述重点讨论了近年来基于质谱的结构蛋白质组学主要分析方法的原理、进展和应用，主要包括非变性质谱法、限制性蛋白质酶切法、化学交联法、氢氘交换法、共价化学标记法、热稳定性分析法等；最后对结构蛋白质组学的发展进行了总结与展望。

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蛋白质组学和代谢组学在微生物代谢工程中的应用

禹伟, 高教琪, 周雍进

2019, 37 (8): 798-805. DOI: 10.3724/SP.J.1123.2019.04026

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构建微生物细胞工厂是化学品、生物能源以及药物分子可持续生产的可行性策略。然而，微生物的代谢复杂、调控严谨，制约着目标产物高效合成。蛋白质组学和代谢组学可以从系统生物学角度分析酶和代谢物组分，从而理解复杂的生物系统，为微生物代谢工程改造提供重要线索。该文介绍了蛋白质组学和代谢组学在微生物代谢工程中的应用，包括基因组尺度代谢模型构建、菌株生物合成优化、指导菌株耐受性改造、限速步骤预测、植物次级代谢途径挖掘，从而为微生物合成天然产物提供新的基因或途径。在此基础上，该文还展望了生物大数据未来的发展方向。

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植物样品中内源性植物激素时空分布的研究进展

李玉璇, 段春凤, 关亚风

2019, 37 (8): 806-814. DOI: 10.3724/SP.J.1123.2019.05009

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内源性植物激素是在植物体中合成，并在整个植物生命周期内调控其生长发育、应对外界刺激等过程中发挥重要作用的一类微量或痕量有机小分子化合物。随着植物激素分析方法的发展，分析样品用量逐渐减少，不同植物组织（或器官）中植物激素的种类和含量差异不断呈现，极大促进了植物激素生理作用的研究。近年来，植物样品中内源性植物激素的时空分布研究已成为植物激素分析的一大热点。该文总结了近五年来，内源性植物激素时空分布的研究进展，主要从分析难点、分析方法、主要植物激素在植物体内的时空分布情况等方面进行讨论和总结，相关内容围绕本研究组在植物激素检测方面的工作展开。最后，展望了植物激素时空分析这一研究领域的未来发展方向。

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人体邻苯二甲酸酯暴露的尿液生物标志物分析方法

黄超囡, 李云, 彭俊钰, 陈吉平

2019, 37 (8): 815-823. DOI: 10.3724/SP.J.1123.2019.03029

摘要 ( 371 ) [Full Text(HTML)] ()

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邻苯二甲酸酯（phthalates，PAEs）是一类典型的环境内分泌干扰物。近年来，由于PAEs产量和使用量的增加，其对人体健康的危害尤其是生殖发育毒性受到了人们高度关注。由于PAEs在环境、食物（材）中广泛存在，导致人体不可避免地长期暴露于PAEs化合物，因此很有必要开展人体PAEs暴露评估。对人体尿液样品中的PAEs代谢物进行筛选和定量是评价PAEs暴露的重要手段，而建立它们准确、可靠的分析方法是重要前提。目前，邻苯二甲酸单酯和次级代谢物分别是短链和长链PAEs暴露最为常用的生物标志物。离线或在线固相萃取与高效液相色谱-串联质谱联用已成为测定PAEs代谢物的首选方法。本文主要综述了人体PAEs暴露的尿液生物标志物的分析方法，并讨论了这些方法在实际应用中的优点、局限性及挑战。

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金属-有机骨架MIL-101(Cr)掺杂聚合物整体柱的制备及其用于酚类化合物的在线固相萃取

杨成雄, 杨雪清, 严秀平

2019, 37 (8): 824-830. DOI: 10.3724/SP.J.1123.2019.01023

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制备了金属-有机骨架（MOF）MIL-101（Cr）掺杂聚合物整体柱，建立了在线固相萃取-高效液相色谱检测水中4-硝基苯酚、2-硝基苯酚、3-甲基苯酚和2，4-二氯苯酚的方法。考察了样品溶液pH值、上样时间、上样流速和解吸时间对酚类化合物萃取效果的影响。在最优萃取条件下，采用制备的整体柱检测水中酚类化合物，其富集因子高，线性范围宽，精密度好，检出限低，适用于水中酚类化合物的检测。制备掺杂聚合物整体柱是促进和拓宽MOFs在线固相萃取应用的有效方法之一。

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基于MIL-100(Fe)的磁性纳米碳材料的制备及其在内源性肽富集中的应用

赵雅梦, 王敏, 张凌怡, 鲁誉浩, 张维冰

2019, 37 (8): 831-835. DOI: 10.3724/SP.J.1123.2019.04048

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以Fe₃O₄为核，采用层层自组装的方法合成核壳型Fe₃O₄@MIL-100（Fe）磁性纳米材料，经高温煅烧得到具有较大孔径（17.78 nm）、高含碳量（6.79%）的磁性纳米材料Fe₃O₄@MC。将该材料用于多肽的富集，并通过基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱仪（MALDI-TOF MS）进行鉴定。Fe₃O₄@MC材料从牛血清白蛋白（BSA）酶解液中富集得到33条肽段，且具有较高的选择性（BSA酶解液与BSA的质量比为1：400），用于人血清中内源性肽段的分离富集也取得了较好的效果。

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基于碘乙酸功能化树枝状聚合物的硫巯化肽段选择性富集新方法

吴琼, 袁辉明, 翁叶靖, 随志刚, 张晓丹, 胡晔晨, 梁振, 张丽华, 张玉奎

2019, 37 (8): 836-844. DOI: 10.3724/SP.J.1123.2019.03017

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蛋白质的硫巯化是一种重要的氧化翻译后修饰，在细胞衰老、内质网应激、血管舒张、细胞凋亡等过程中扮演重要角色。利用蛋白质组学技术表征硫巯化修饰具有十分重要的意义。该文发展了一种基于碘乙酸功能化的聚酰胺-胺树枝状聚合物（PAMAM-INS），并结合滤膜辅助的样品预处理技术用于硫巯化肽段的富集（简称FADE策略），利用FADE策略能从100倍质量干扰的牛血清白蛋白酶解产物中选择性地富集出硫巯化标准肽段。将细胞培养稳定同位素标记技术引入到FADE策略中，并将其应用于不同浓度梯度硫氢化钠刺激的SHSY5Y细胞硫巯化蛋白质组分析，共鉴定到163条硫巯化肽段。生物信息学的结果表明，硫巯化修饰可能在中枢神经系统中扮演着重要角色。

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仿生聚合物材料用于糖肽的高选择性富集

陈成, 康虹健, 张小菲, 李秀玲, 梁鑫淼

2019, 37 (8): 845-852. DOI: 10.3724/SP.J.1123.2019.03028

摘要 ( 125 ) [Full Text(HTML)] ()

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蛋白质糖基化分析对深入认识其生物功能和发现生物标志物意义重大。由于生物样品中糖肽的丰度低，糖肽的富集至关重要。该文合成了一种以色氨酸为功能基团的新型仿生聚合物材料（简称Poly-Trp），并用于糖肽的高选择性富集。扫描电子显微镜、热分析仪和红外光谱仪等表征证明Poly-Trp已成功合成。通过考察溶液条件变化对糖肽在Poly-Trp保留的影响，发现糖肽在Poly-Trp上的保留分别随着溶液中乙腈浓度的降低和酸度的升高而变弱。且Poly-Trp对牛胎球蛋白糖肽的富集选择性高于商品化ZIC-HILIC和氨基硅胶，能抵抗物质的量倍数为100的牛血清白蛋白的干扰。该研究中仿生聚合物材料的设计为糖肽富集材料提供了新思路和新方法。

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2型糖尿病临床血清样本的内源性多肽定量组学分析

牛欢, 张红燕, 彭佳喜, 王莉, 赵兴云, 周孝禹, 万丽红, 吴仁安

2019, 37 (8): 853-862. DOI: 10.3724/SP.J.1123.2019.03012

摘要 ( 126 ) [Full Text(HTML)] ()

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糖尿病是一种全身性代谢紊乱综合征，患者高血糖的形成与肝脏、胰脏、肠道、脂肪肌肉组织、肾脏、脑等多脏器的功能失调相关。在分子水平上呈现糖尿病的生物分子疾病谱图对糖尿病的临床早期诊断、分子分型及其病理过程的理解可提供更加全面的数据支持。本工作应用多肽组学分析技术，针对健康组、糖尿病前期组和2型糖尿病患者组临床血清样品进行内源性多肽定性、定量分析，共鉴定到690条可靠血清内源性肽段，其中163条为统计学差异血清内源性多肽，为2型糖尿病早期筛查、早期诊断及分子分型等提供了定量多肽组支持。

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血清外泌体的蛋白质组分析及其在骨质疏松中的应用

霍春晖, 李英华, 乔智, 尚志, 曹成喜, 洪洋, 肖华

2019, 37 (8): 863-871. DOI: 10.3724/SP.J.1123.2019.04022

摘要 ( 188 ) [Full Text(HTML)] ()

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外泌体是细胞分泌的微小具膜囊泡，作为重要媒介参与细胞间的信号传递，已在疾病的诊断和治疗中发挥独特作用。骨质疏松症是全身性骨代谢疾病，容易引起骨密度减少并导致骨折，在老年人群中发病率很高，目前急需发展特异性体液诊断技术。本论文采用超速离心的方法，对血清中的外泌体进行了分离富集和表征，并采用液相色谱-质谱进行了外泌体蛋白质组学分析，共鉴定到了179个外泌体蛋白质，主要参与防御响应和免疫应答等生物过程。针对来自正常对照组、骨量减少组和骨质疏松组的血清样本，分离富集其中的外泌体，通过免标记定量蛋白质组学分析，分别鉴定到188、224和185个蛋白质。定量分析显示17个蛋白质的表达量在骨质疏松组和骨量减少组有显著改变（p<0.05），包括Integrin β 3、Integrin α 2 β 1、Talin 1和Gelsolin等，说明人体骨质在衰变过程中发生了系统性变化，并体现在血清外泌体中。该研究可为骨质疏松研究提供潜在的分子标志物，有助于阐明其病变机制。

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SNAP-tag蛋白标签技术与荧光分析法在蛋白原位分析中的联合应用

乔庆龙, 周伟, 陈婕, 刘文娟, 苗露, 尹文婷, 徐兆超

2019, 37 (8): 872-877. DOI: 10.3724/SP.J.1123.2019.03020

摘要 ( 363 ) [Full Text(HTML)] ()

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为将生物体内微观的蛋白行为可视化并以宏观信号呈现出来对蛋白进行实时、动态分析，借助SNAP-tag蛋白标签技术与有机小分子荧光染料，构建了一系列用于活细胞内实时监测目标蛋白的免洗荧光探针。标签蛋白SNAP-tag能够特异性识别探针中的苄基鸟嘌呤，从而使目标蛋白共价连接上荧光团（萘酰亚胺），携带上荧光信使。此外，由于萘酰亚胺从水环境中被牵引至SNAP-tag蛋白的疏水空腔，其荧光信号呈现出2~13倍的增强。通过SNAP-tag标签蛋白与目标蛋白的融合，该荧光探针实现了对活细胞内线粒体蛋白CoX8A及核内蛋白H2B特异性识别，在免洗条件下完成了对目标蛋白的实时追踪及原位分析。

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比较纳升反相色谱-串联质谱与毛细管区带电泳-串联质谱用于自顶向下蛋白质组学

Elijah N. MCCOOL, 孙良亮

2019, 37 (8): 878-886. DOI: 10.3724/SP.J.1123.2019.05001

摘要 ( 145 ) [Full Text(HTML)] ()

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自顶向下蛋白质组学的一个重要难题是缺乏与质谱可以在线连用并且可以提供高效蛋白质分离的液相分离技术。毛细管区带电泳与纳升反相色谱都可以与质谱在线连用，并且在复杂蛋白质样品分析方面也都有了显著的提升。在这里，我们首次比较了先进的纳升反相色谱-串联质谱与毛细管区带电泳-串联质谱平台用于自顶向下蛋白质组学分析。相对于纳升反相色谱-质谱而言，毛细管区带电泳-质谱可以将标准蛋白质样品的消耗量降低10倍，而且保持与纳升反相色谱-质谱相当的蛋白质信号强度。有意思的是，与毛细管区带电泳-质谱相比，纳升反相色谱-质谱可以获得更高的蛋白质分子的气相价态。这个现象可能是由于反相流动相中的高浓度乙腈使得蛋白质变性的更加充分。从1微克的大肠杆菌蛋白质样品中，毛细管区带电泳-串联质谱可以鉴定到159个蛋白质和513个蛋白质变体，而纳升反相色谱-串联质谱仅鉴定到105个蛋白质和277个蛋白质变体。当将大肠杆菌蛋白质的上样量提高到8微克时，纳升反相色谱-串联质谱可以鉴定到245个蛋白质和1004个蛋白质变体。由于纳升反相色谱-串联质谱具有比毛细管区带电泳-串联质谱更高的上样量与更宽的分离窗口，当蛋白质样品量不受限制时，纳升反相色谱-串联质谱具有明显的优势。但是，在痕量样品分析方面，毛细管区带电泳-串联质谱具有更大的潜力。

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细胞蛋白质组学和代谢组学整合策略表征散斑型BTB/POZ蛋白质突变调控的关键代谢通路

颜敏, 刘静, 夏天, 许国旺, 朴海龙

2019, 37 (8): 887-896. DOI: 10.3724/SP.J.1123.2018.07008

摘要 ( 158 ) [Full Text(HTML)] ()

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散斑型BTB/POZ蛋白（SPOP）是前列腺癌中突变率最高的蛋白质之一。该研究通过整合细胞蛋白质组学和代谢组学的方法，揭示SPOP突变引起的代谢紊乱及其调控的代谢通路。首先，系统地研究了LNCaP SPOP野生型及突变型高表达细胞中的代谢变化。代谢组学结果显示，SPOP野生型和突变型（SPOP_Y87N和SPOP_F133L）导入的LNCaP细胞在偏最小二乘法判别分析（PLS-DA）得分图上得到了很好的区分。进一步通过单因素方差分析发现，SPOP突变引起富马酸、苹果酸、柠檬酸、天冬氨酸和天冬酰胺等代谢物含量的增加。蛋白质组学共发现909种蛋白质在两种LNCaP SPOP突变体细胞中发生变化。分别对差异代谢物和差异蛋白质进行通路富集分析，发现三羧酸循环、氨酰基-转运核糖核酸生物合成在代谢组学和蛋白质组学分析中都发生了明显改变。最后，在SPOP敲除的Du145细胞中验证了上述研究结果。该研究证明SPOP突变可促进三羧酸循环。

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基于液相色谱-质谱联用技术的妊娠期糖尿病患者脐带血代谢组学网络分析

吴衍, 张西, 张洁, 张雪芹, 申河清

2019, 37 (8): 897-903. DOI: 10.3724/SP.J.1123.2019.02006

摘要 ( 162 ) [Full Text(HTML)] ()

PDF(2403KB) ( 190 )

妊娠期糖尿病（GDM）患病率呈现逐年上升的趋势，探究其对母婴之间代谢影响变得尤为重要。该研究基于液相色谱-质谱的代谢组学技术，分析GDM条件下脐带血血清代谢组的变化。采用正交偏最小二乘判别分析模型（OPLS-DA）与网络模型结合进行分析。结果表明代谢标志物花生四烯酸（AA）为关键代谢网络节点。通路分析显示，GDM会引起不饱和脂肪酸代谢异常，而该通路变化可能是GDM影响母婴代谢的重要分子机制。该文建立的代谢组学网络分析方法为研究GDM母婴间代谢变化提供了新的思路。

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在线二维集束毛细管柱-高气压光电离-飞行时间质谱用于单萜类化合物的快速测量

陈璇, 花磊, 王艳, 侯可勇, 蒋吉春, 谢园园, 李海洋

2019, 37 (8): 904-910. DOI: 10.3724/SP.J.1123.2019.04037

摘要 ( 139 ) [Full Text(HTML)] ()

PDF(1985KB) ( 105 )

单萜类化合物是大气中生物源挥发性有机物（BVOCs）的一个主要组分，具有同分异构体种类多、寿命短、浓度低、时空变化快等特点。将集束毛细管柱（MCC）和高气压光电离-飞行时间质谱仪（HPPI-TOF MS）相结合，搭建MCC-HPPI-TOF MS联用装置，并开发一种二维GC-MS快速在线检测方法，用于单萜同分异构体的快速定性和定量分析。实验结果表明，在无任何样品预富集的前提下，该方法可在180 s内实现α-蒎烯、β-蒎烯、α-萜烯、γ-萜烯、3-蒈烯及柠檬烯等6种单萜同分异构体的在线检测，检出限（LODs）低至μg/m³量级。该方法已经用于松树和柏树枝叶释放出的单萜化合物的快速在线分析，展示了其在环境监测、过程分析等领域复杂混合物样品在线检测的能力和应用前景。

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玉米赤霉酮纯度标准物质杂质定性鉴定与主成分定量分析

冯梦雨, 刘栓, 高燕, 周澍堃, 国振, 李秀琴, 张庆合

2019, 37 (8): 911-917. DOI: 10.3724/SP.J.1123.2019.04028

摘要 ( 104 ) [Full Text(HTML)] ()

PDF(917KB) ( 95 )

建立了高纯玉米赤霉酮中痕量杂质的液相色谱分离分析方法，进行了标准物质纯度的定量分析。采用超高效液相色谱-二极管阵列检测法（UPLC-DAD）和UPLC-四极杆/静电场轨道阱高分辨质谱技术（UPLC-HRMS）鉴定了玉米赤霉酮原料中3种主要有机杂质（β-玉米赤霉醇、α-玉米赤霉醇和脱水玉米赤霉醇）；计算了3种杂质的相对响应因子（0.5352、0.8594和0.6973）。基于UPLC-DAD，采用校准因子归一化方法对玉米赤霉酮原料中主成分进行测定，标准物质纯度为99.6%，测量标准偏差为0.01%。该方法可为玉米赤霉酮标准物质的研制提供技术支撑。

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磁固相萃取-液相色谱法测定环境水样中有机紫外防晒剂

刘程, 陈蕾, 叶子雯, 黄晓佳

2019, 37 (8): 918-923. DOI: 10.3724/SP.J.1123.2019.01027

摘要 ( 132 ) [Full Text(HTML)] ()

PDF(1340KB) ( 104 )

采用自制的聚离子液体功能化磁性材料有效富集有机紫外防晒剂，并与高效液相色谱-二极管阵列检测器（HPLC-DAD）联用，建立了环境水样中痕量有机紫外防晒剂的检测方法。研究系统考察了解吸溶剂、吸附和解吸时间、样品pH值、离子强度等因素对萃取性能的影响。在最佳萃取条件下，水杨酸辛酯的线性范围为0.5~200.0 μg/L，其他有机紫外防晒剂的线性范围为0.2~200.0 μg/L；6种目标物的检出限（LOD，S/N=3）和定量限（LOQ，S/N=10）分别为0.009~0.13 μg/L和0.031~0.43 μg/L。所建方法成功用于实际环境水样中有机紫外防晒剂的测定，不同加标水平下目标物的加标回收率为71.4%~120%，相对标准偏差均低于10%。研究表明，所建方法具有操作简便、萃取速度快、灵敏度高和环境友好等特点，可用于环境水样中有机紫外防晒剂的检测。

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