色谱

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第34卷第12期目次

2016, 34 (12): 0-0.

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2016年总目次

2016, 34 (12): 0-0.

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引言

张玉奎, 叶明亮

2016, 34 (12): 1129-1130. DOI: 10.3724/SP.J.1123.2016.10052

摘要 ( 356 ) [Full Text(HTML)] ()

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我国著名分析化学家邹汉法研究员毕生致力于分离分析科学研究，取得了诸多丰硕成果，为分析化学，尤其是复杂生物样品的高效分离与表征做出了卓越的贡献。
邹汉法同志1961年9月生于浙江省宁波市。1982年毕业于浙江工学院（现浙江工业大学），获工学学士学位。1989年毕业于中国科学院大连化学物理研究所，获理学博士学位，同年留所工作。曾先后在美国环保署三角园研究中心、美国东北大学做访问学者。在大连化学物理研究所工作期间曾担任首席研究员、生物分离分析新材料与新技术研究组（1809组）组长、大连化学物理研究所学术委员会委员、大连化学物理研究所学位委员会副主任、大连化学物理研究所生物技术部副主任、中国科学院分离分析化学重点实验室主任、国家色谱研究分析中心主任等职务。

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外泌体分离及其蛋白质组学分析的研究进展

翁叶靖, 随志刚, 张丽华, 张玉奎

2016, 34 (12): 1131-1136. DOI: 10.3724/SP.J.1123.2016.08036

摘要 ( 899 ) [Full Text(HTML)] ()

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外泌体是一种由细胞分泌的膜性囊泡小体，直径通常为30~100 nm，密度为1.10~1.18 kg/L。外泌体广泛存在于各种体液中，可携带脂类、蛋白质、信使RNAs（mRNAs）、microRNAs（miRNAs）、非编码RNAs（ncRNAs）等多种重要的生物功能分子。许多证据表明，外泌体形成了一种特殊的细胞间信息传递系统，不仅影响细胞的生理状态，而且与多种疾病的发生与发展密切相关。该文简要综述了近年来在外泌体的分离和纯化方面取得的研究进展，并对蛋白质组学技术在外泌体分析中的应用进行了概述。此外，还对外泌体蛋白质组学研究的发展前景进行了展望。

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高通量、自动化蛋白质结晶筛选技术以及相关仪器的研究进展

梁翼然, 祝莹, 方群

2016, 34 (12): 1137-1144. DOI: 10.3724/SP.J.1123.2016.08009

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基于X射线晶体学的蛋白质结构解析主要依赖于大规模结晶条件筛选获得的高衍射分辨率的蛋白质晶体。近年来，自动化、高通量的液体操控技术和相关仪器的快速发展为蛋白质结晶筛选提供了高效、可靠的研究手段，显著推动了蛋白质结构生物学的研究。文章综述了蛋白质结晶筛选的自动化液体处理技术的发展，包括移液器、注射泵、同步纳升定量吸取注射、喷墨打印、超声喷射以及微流控等技术。文章详细介绍了各技术所对应的典型商品化仪器及其在蛋白质结晶筛选中的应用。此外，文章还介绍了集成多孔板的储存和操控、编码扫描、环境控制和软件管理等诸多功能的一体化液体操纵平台。

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糖蛋白质组学中基于化学反应的富集方法研究进展

包慧敏, 谢力琦, 陆豪杰

2016, 34 (12): 1145-1153. DOI: 10.3724/SP.J.1123.2016.09003

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蛋白质糖基化是一种广泛存在的重要的蛋白质翻译后修饰，糖基化肽在总酶解肽中占的比例不超过5%，这使得糖肽的分离富集成为糖蛋白质组学研究发展的关键技术之一。在诸多糖蛋白质组富集技术中，化学方法是富集技术的主导，本文从化学反应的角度介绍糖基化蛋白质富集的技术进展。富集过程按照连接和释放分别讨论，在连接过程中，重点介绍硼酸化学法、肼化学法、胺化学法和肟点击法；在释放过程中，以N-糖蛋白的酶释放法和O-糖蛋白的β-消除法为主导，一并介绍了最新的氧化断裂释放的化学法。最后，讨论总体富集策略的发展现状。该文以糖蛋白富集的共价反应为核心，分析不同方法的优缺点以及各技术在糖蛋白质组学研究中的应用和贡献。

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单细胞分析技术研究进展

刘佳, 刘震

2016, 34 (12): 1154-1160. DOI: 10.3724/SP.J.1123.2016.08041

摘要 ( 587 ) [Full Text(HTML)] ()

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细胞是生命结构和生命活动的基本单位，基于单细胞的研究是生命研究的基础。由于细胞体积极小、细胞微环境复杂并且起到关键作用的组分含量往往较低，因此在很多方面单细胞分析仍然是一项具有挑战性的任务。该文对现有的单细胞分析技术进行归纳、总结，重点介绍了不同单细胞分析技术的特点及其应用的最新进展。

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蛋白质甲基化修饰的蛋白质组学分析方法新进展

王科云, 叶明亮, 邹汉法

2016, 34 (12): 1161-1167. DOI: 10.3724/SP.J.1123.2016.08023

摘要 ( 604 ) [Full Text(HTML)] ()

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蛋白质的甲基化修饰是一类重要的翻译后修饰。但与磷酸化、糖基化和泛素化等翻译后修饰相比，甲基化修饰的蛋白质组学分析方法开发还是一个较新的研究领域。近几年，由于甲基化修饰在表观遗传调控中的重要作用，这一修饰类型得到了越来越多的关注，相关的分析技术和分析方法也取得了较多进展。其中，基于质谱的蛋白质组学分析方法在甲基化修饰中发挥着关键的作用，实现了这一甲基化修饰的高通量分析。该综述将从甲基化修饰的分离富集、假阳性率控制以及定量蛋白质组学等方面对一些蛋白质甲基化修饰的分析技术和方法的最新进展进行介绍。

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多孔整体材料在固相微萃取中的应用研究进展

梅萌, 黄晓佳

2016, 34 (12): 1168-1175. DOI: 10.3724/SP.J.1123.2016.08011

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作为新型的样品前处理技术，固相微萃取由于具有操作简便、使用灵活、样品用量少、环境友好以及便于与分析仪器联用等优点而受到人们的广泛青睐。多孔整体材料具有通透性好、传质速度快、制备简单和易于改性等优点，目前被广泛用于包括样品前处理在内的诸多领域。文章结合作者的研究工作，对近几年整体材料在固相微萃取中的应用研究进行综述，并对其发展方向进行了展望。

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金属有机骨架及其复合材料在分离领域中的应用进展

张晓琼, 汪彤, 王培怡, 姚伟, 丁明玉

2016, 34 (12): 1176-1185. DOI: 10.3724/SP.J.1123.2016.08018

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金属有机骨架（MOFs）是一类由无机金属离子与有机配体自组装形成的新型有机-无机杂化多孔材料，因具有比表面积超高、结构多样、热稳定性良好、孔道尺寸和性质可调等优势，在分离领域表现出重要的应用价值。然而，采用传统方法制备的MOFs多为粒径在微米或亚微米尺度的晶体，且颗粒形貌不规则，因此限制了MOFs在样品前处理和色谱固定相等领域的应用和发展。构建基于MOFs的复合材料是弥补MOFs应用缺陷的一项有效措施，有望在保留MOFs优越的分离特性的同时，引入基体材料的特定性能。该文简要综述了近年来MOFs及其复合材料在吸附、样品前处理和色谱固定相等分离领域中的应用进展，并对MOFs在分离科学中的应用前景做出展望。

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单克隆抗体药物糖基化修饰分析研究进展

丛宇婷, 胡良海

2016, 34 (12): 1186-1191. DOI: 10.3724/SP.J.1123.2016.08035

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单克隆抗体药物是一类以免疫球蛋白G的结构为基础的大分子糖蛋白药物，为癌症、自身免疫疾病以及病毒感染等多种疾病的治疗提供了全新的途径。单抗药物的糖基化修饰类型及水平对其稳定性、清除率、免疫原性、抗体依赖细胞毒性及补体依赖细胞毒性等都有一定的影响。单抗药物的迅速发展及其在多种疾病治疗中日益凸显的重要性都对单抗药物的研发及用药安全等方面提出了更高的要求。因此，建立规范可靠的单抗药物糖基化修饰分析方法有着十分重要的意义。该综述将简要介绍单克隆抗体药物糖基化修饰及相关的定性、定量分析方法。

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血清磷酸化肽的分离富集和质谱定量及其作为潜在肿瘤标志物的评价

翟贵金, 吴魁, 汪福意

2016, 34 (12): 1192-1198. DOI: 10.3724/SP.J.1123.2016.08037

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血清中磷酸化肽种类和浓度的变化既能反映人体内蛋白质水解酶活性的变化，又能反映蛋白质翻译后磷酸化的水平，业已成为肿瘤标志物寻找和发现的重要目标。因而，血清中磷酸化肽的鉴定及其定量分析在具有临床应用价值的肿瘤标志物的筛选与发现中起着重要作用。由于血清中的内源性磷酸化肽丰度极低，在质谱分析中的离子化效率不高，且受到来自高丰度非磷酸化肽和蛋白质的信号抑制及干扰，血清中磷酸化肽的质谱定量分析是分析化学研究中的一个巨大挑战。文章对血清磷酸化肽的分离富集、质谱定量分析及其作为肿瘤标志物的筛选和评价等3个方面的研究进展进行总结、评述，并展望该领域的未来研究趋势和应用前景。

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翻译后修饰蛋白质组学分离方法的研究进展

许静静, 刘幸, 周虎

2016, 34 (12): 1199-1206. DOI: 10.3724/SP.J.1123.2016.08047

摘要 ( 658 ) [Full Text(HTML)] ()

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蛋白质翻译后修饰（PTMs）是调节细胞内生理活动的重要途径。该文总结了近年来PTMs蛋白质组学相关的分离方法，包括反相（RP）色谱法、离子交换（IEX）色谱法、亲水相互作用色谱（HILIC）法、多孔石墨化碳（PGC）色谱法、毛细管电泳（CE）法及分子筛色谱（SEC）法等。这些新方法为磷酸化、乙酰化、糖基化等PTM肽段或蛋白质的鉴定提供了更高的分离度和灵敏度。此外，该文也介绍了蛋白质领域其他重要分离方法的研究进展，这些方法可能被进一步应用于PTMs蛋白质组学的研究中。

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表面分子印迹材料和技术在分离分析中的应用进展

侯会卿, 苏黎明, 黄嫣嫣, 金钰龙, 赵睿

2016, 34 (12): 1206-1214. DOI: 10.3724/SP.J.1123.2016.09016

摘要 ( 624 ) [Full Text(HTML)] ()

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复杂体系的高选择性分析对分离新材料和新方法提出了迫切需求。分子印迹聚合物（MIPs）以其特异性高、化学稳定性好、制备简单且成本低等优点，在高选择性分离分析中展现出巨大的应用前景。但以本体聚合为代表的传统合成方法获得的MIPs存在识别位点位于聚合物内部难以识别、模板分子洗脱不彻底、传质速率慢、结合容量低等问题。表面印迹技术制备的核-壳型表面分子印迹材料是解决上述难题的有效途径。通过核体和壳层结构的设计和构建，表面分子印迹材料还可具备多功能、多响应的特性，适于现代分离分析对快速、高效、高选择性的要求。该文主要综述了近几年表面分子印迹技术在样品前处理、化学/生物传感分析及靶向药物递送领域的应用进展。

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奇异变形杆菌中赖氨酸-2-羟基异丁酰化蛋白的分析

董瀚阳, 郭振昌, 田姗姗, 翟贵金, 张锴

2016, 34 (12): 1215-1218. DOI: 10.3724/SP.J.1123.2016.08040

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蛋白质的赖氨酸修饰广泛参与基因调控、转录、代谢等重要的生物过程。在真核细胞组蛋白上发现了一种新的赖氨酸修饰——2-羟基异丁酰化，这种修饰对于生殖细胞分化具有调控功能。该研究旨在探索这种修饰在原核生物非组蛋白中的特征。通过亲和富集、高效液相色谱-串联质谱鉴定和生物信息学分析，在奇异变形杆菌中鉴定到大量未见报道的2-羟基异丁酰化蛋白及其位点，进而考察了原核生物中2-羟基异丁酰化修饰蛋白的分布特征、分子网络和通路特点。研究表明，赖氨酸-2-羟基异丁酰化在原核生物中具有广泛的分布，其生物学意义值得进一步研究。

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3种金属有机骨架材料用于开管毛细管电色谱手性固定相分离外消旋体

朱鹏静, 陶勇, 章俊辉, 字敏, 袁黎明

2016, 34 (12): 1219-1227. DOI: 10.3724/SP.J.1123.2016.06040

摘要 ( 706 ) [Full Text(HTML)] ()

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金属有机骨架（MOFs）材料因具有丰富的拓扑结构、高比表面积、良好的稳定性、持久的孔结构以及可修饰的孔道表面等特点，在对映选择性催化和手性分离方面备受关注。该文通过水热法合成了3种具有手性的MOFs晶体，分别为Co₂（D-cam）₂（TMDPy）（简称为MOF 1）、[Cd（D-cam）（tmdpy）]·2H₂O（简称为MOF 2）和[Co_0.5Zn_0.5（L-Tyr）]_n（L-tyrCo/Zn）（简称为MOF 3），并把它们用作固定相分别制成MOFs手性柱进行开管毛细管电色谱（OT-CEC）研究。在磷酸二氢钠-乙腈的流动相体系下，考察了3根MOFs手性柱对手性化合物的拆分性能。实验结果表明，这3种MOFs手性毛细管柱对部分外消旋体具有较好的拆分效果。目前将手性MOFs作为毛细管电色谱手性分离的研究正处在起步阶段并且具有良好的应用前景。

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氨基己酸为配基的新型弱阳离子交换/疏水双功能色谱固定相对蛋白质的分离纯化

王建山, 夏红军, 万广平, 刘家玮, 白泉

2016, 34 (12): 1228-1233. DOI: 10.3724/SP.J.1123.2016.08019

摘要 ( 611 ) [Full Text(HTML)] ()

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以硅胶为基质、氨基己酸为配基制备了一种新型弱阳离子交换/疏水（WCX/HIC）双功能混合模式色谱固定相。该固定相配基具有一定的疏水性且含有羧基，在高盐浓度下表现为HIC的性质，可作为HIC固定相使用；在低盐浓度条件下表现为离子交换的性质，可作为WCX固定相使用。分别考察了该介质在WCX和HIC两种模式下对标准蛋白质的分离性能，并与商品柱进行比较。结果表明，所合成的WCX/HIC双功能固定相在WCX和HIC两种模式下对蛋白质均有较高的分离度和选择性，且分离能力与商品柱相当，两种模式下标准蛋白质的质量和活性回收率均大于93%，表明该柱具有“一柱二用”的功能，适于生物大分子的分离纯化。基于此双功能色谱柱构建的在线单柱二维液相色谱（2DLC-1C）可在60 min内实现8种蛋白质的快速分离。在70 min内完成了对蛋清中溶菌酶的二维纯化，纯度可达到98.3%。该技术中一根色谱柱可当作两根色谱柱使用，对蛋白质组学研究和重组蛋白药物的生产具有重要的应用价值。

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基于凝集素的唾液糖蛋白分离、分析及应用

孙凯博, 尚志, 孙妍, 乔智, 刘莎, 樊柳荫, 曹成喜, 肖华

2016, 34 (12): 1234-1239. DOI: 10.3724/SP.J.1123.2016.08038

摘要 ( 505 ) [Full Text(HTML)] ()

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唾液中的糖蛋白丰度偏低，给分离、分析带来挑战。该文采用麦胚素（WGA）和橙黄网胞盘菌凝集素（AAL）分别富集糖蛋白，考察了高丰度蛋白质去除和不同酶解方式对糖蛋白分离、分析的影响。结果显示，WGA和AAL提取的唾液糖蛋白经胶内酶解可鉴定到的糖蛋白数量显著多于溶液内酶解的结果，也优于去除高丰度蛋白质后的鉴定结果。选择WGA结合胶内酶解进一步对比分析肺癌患者与健康人唾液糖蛋白的差异，通过免标记定量分析共鉴定到139个蛋白质，其中102个蛋白质存在糖基化位点，包括14个在癌症组和正常组之间存在显著差异（p<0.05）的糖蛋白，表明该策略可用于唾液糖蛋白的有效分离、分析和癌症标志物的发现。

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胆固醇基键合相-反相高效液相色谱法测定正辛醇/水分配系数

梁超, 乔俊琴, 韩艺源, 练鸿振

2016, 34 (12): 1240-1249. DOI: 10.3724/SP.J.1123.2016.09002

摘要 ( 427 ) [Full Text(HTML)] ()

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通过反相高效液相色谱法系统地考察了中性和弱酸性化合物在新型胆固醇基键合相色谱柱（Cholester柱）上的保留行为。以甲醇和乙腈为有机调节剂，建立了保留因子（k）与有机调节剂比例（φ）间的关系，并外推获取100%水相为流动相时的log k_w；同时进一步建立并验证了不同流动相下正辛醇/水分配系数的对数（log K_ow）和log k_φ（log k_w）间的模型，并预测了部分化合物的log K_ow。结果表明，使用Cholester柱测定log K_ow时，甲醇比乙腈更适合作为有机调节剂；对中性化合物和中性状态的酸性化合物，可以用任意甲醇比例下获取的log k_φ预测log K_ow；对存在离解的酸性化合物，依然用外推方式获取的log k_w预测log K_ow。将采用Cholester柱与文献中采用C₁₈柱、C₈柱建立的log K_ow-log k_φ模型进行对比，结果表明化合物与胆固醇基键合相存在特别的作用。

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一种新型核壳型色谱固定相在高效液相色谱中的评价及应用

孙元社, 瞿其曙, 于淑新, 李霜霜, 唐涛, 李彤

2016, 34 (12): 1250-1254. DOI: 10.3724/SP.J.1123.2016.09006

摘要 ( 533 ) [Full Text(HTML)] ()

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采用扫描电镜、透射电镜和氮气吸附法对制备的新型核壳型色谱固定相进行了表征，结果表明该固定相单分散性好、表面放射状孔道壳层结构均一、孔径分布窄。对该核壳材料的表面进行C18键合修饰，考察其基本色谱性能，色谱柱的理论塔板数超过150000块/m，色谱峰峰形对称，甲苯与乙苯的保留因子之比为1.45，亚甲基选择性优异。将该核壳材料应用于汽车尾气中醛酮类化合物的检测，在优化的色谱条件下，2，4-二硝基苯肼（DNPH）衍生的醛酮类化合物在15 min内获得了较好的分离效果。该核壳型C18色谱固定相具有分离速度快、选择性好、柱效高等特点，适于复杂样品的高效、快速分离分析。

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基于ProteinGoggle 2.0的组蛋白H4蛋白质变体的自上而下表征

肖开捷, 田志新

2016, 34 (12): 1255-1263. DOI: 10.3724/SP.J.1123.2016.09012

摘要 ( 491 ) [Full Text(HTML)] ()

PDF(991KB) ( 86 )

由于大量可能蛋白质变体以及每一个翻译后修饰大量可能位点的存在，核心组蛋白上密集的组合式翻译后修饰的自上而下表征一直是一个巨大的分析挑战。结合高分辨串级质谱，基于同位素质荷比和轮廓指纹比对的整体蛋白质数据库搜索引擎ProteinGoggle 2.0在组蛋白翻译后修饰的自上而下鉴定方面拥有诸多独特的优势。该文报道ProteinGoggle 2.0对HeLa核心组蛋白H4的数据库搜索及蛋白质变体的鉴定结果。基于从UniProt网站下载的人类核心组蛋白H4的纯文本文件和“鸟枪法”注释，ProteinGoggle 2.0首先创建包含所有可能蛋白质变体的理论数据库；从纯文本文件中提取的信息主要是氨基酸序列、可能的翻译后修饰（单甲基化、二甲基化、三甲基化、乙酰化和磷酸化）及氨基酸变异（A77→P）。在控制质谱水平假阳性率低于1%的前提下，共鉴定到426个蛋白质变体，这是目前为止H4蛋白质变体的最全报道。这些ProteinGoggle 2.0鉴定到的H4蛋白质变体也与之前报道的ProSightPC 2.0的鉴定结果进行了肩并肩比较。总而言之，ProteinGoggle 2.0可以对具有复杂组合修饰及氨基酸变异的蛋白质组进行数据库搜索和蛋白质变体鉴定。

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基于Fe₃O₄/乙二胺四乙酸磁性粒子的集成化蛋白质组学方法

唐君, 郭凯珠, 陈文东, 宋培培, 封顺, 胡巢凤, 许瑞莲, 田瑞军

2016, 34 (12): 1264-1270. DOI: 10.3724/SP.J.1123.2016.09033

摘要 ( 612 ) [Full Text(HTML)] ()

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建立了基于Fe₃O₄/乙二胺四乙酸（EDTA）磁性粒子的集成化蛋白质组学研究方法。首先用共沉淀法合成EDTA负载的Fe₃O₄/EDTA磁性粒子。在优化的溶液条件下（95%乙腈-1%三氟乙酸，体积分数），100 μ g Fe₃O₄/EDTA磁性粒子可吸附12.4 μ g牛血清白蛋白（BSA），吸附容量是商品化磁珠的10倍左右。以BSA作为标准蛋白质，对所合成的Fe₃O₄/EDTA磁性粒子作为蛋白质组学反应器的酶解时间进行了优化，发现Fe₃O₄/EDTA磁性粒子处理BSA酶解1、8和16 h的肽段序列覆盖率和特征肽段结果相当。因此，可以将复杂的蛋白质样品前处理时间缩短至2 h内。最后，将所合成的Fe₃O₄/EDTA磁性粒子应用于血清的蛋白质组学研究，成功地鉴定出218种蛋白质，其中包含了41种美国食品药品管理局（FDA）认证的生物标志物。所发展的基于Fe₃O₄/EDTA磁性粒子的蛋白质组学样品前处理方法将蛋白质样品预富集、还原、烷基化、酶解、多肽除盐和洗脱等步骤集成到一起，减少了样品转移和处理所造成的损失。这种技术具有快速、灵敏和易于操作的特点，可用于临床蛋白质组学研究。

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