2013年国际国内举办的学术会议中包含毛细管电泳技术(capillary electrophoresis, CE)的主要会议有8个(见表1),本文将逐一进行介绍。
International Symposium on High-Performance-Liquid-Phase Separations and Related Techniques(简称HPLC)是分离分析领域最重要的国际学术会议之一。本年度HPLC共举行两次。
第39届HPLC于6月16-20日在荷兰Amsterdam举行,由Amsterdam大学主办。会议中与CE相关的报告有6个,其中4个主题报告为David Chen教授(University of British Columbia)的“CE-MS技术可以回答未来分析问题的挑战”、Govert Somsen教授(VU University Amsterdam)的“CE-MS技术在大分子综合分析中的应用趋势”、Robert Kennedy教授(University of Michigan)的“毛细管电泳技术用于高通量蛋白质分析和蛋白质-蛋白质相互作用的表征”以及Koji Otsuka教授(Kyoto University)的“在线富集实现微尺度电泳中的高灵敏度检测”。另外的报告分别介绍了多模式CE在过敏原评价中的应用以及无鞘液CE串联MS同时表征曲妥单抗的肽谱、转译修饰以及主要N端糖基化。
大会将CE-MS和CE分设墙报区,其中CE-MS的墙报13份。CE与多种MS(MALDI-MS、Triple-Quadrupole MS、ESI-TOF-MS、Real Time Mass Spectrometry)实现联用。主要分析目标仍以蛋白质和多肽为主,并应用于蛋白质组学、酗酒诊断等。此外,也有在细菌内毒素、食用碱和氟喹诺酮方面的新方法报道。较为突出的报道是将Fab抗体固定于纤维表面后制备成免疫亲和固相萃取柱,用以富集神经肽,可实现CE-MS检测,即IA-SPE(免疫亲和-固相萃取)和CE-MS联用技术;以及利用大体 积样品堆积的电渗流动泵(large volume sample stacking with an electroosmotic flow pump, LVSEP)增加CE-MS灵敏度。
CE部分墙报30份,包括电动预富集、电泳和非水电泳中电渗流标记物的评价等基础方法学,手性分离、蛋白质检测、相互作用评价、病毒疫苗表征以及生物相关性文库筛选、药物依赖性抗体的表征、生物反应器中培养酵母时羧酸的产生情况等应用方法报道。特别值得关注的是擅长网络和云计算的Jérome Pansanel教授(University of Strasbourg)在“CEtoolbox: Specialized Calculator for Capillary Electrophoresis Users as an Android Application”中将工作站的操作转移到智能手机等新媒体,在保持工作站原有功能的基础上还可以精确计算毛细管体积、进样量和比例等参数。这个工具箱的提出有望实现CE仪器的远程操作和数据共享。
第40届HPLC于11月18-21日在澳大利亚霍巴特举行,由Tasmania大学主办。关于CE的报告有9个。CE-MS中同位素标记的应用是一个新的改进,T-3及其同位素T(D20)-3的合成和应用可以提高CE-MS的灵敏度。微型化的微流体-液体注射电喷雾CE-MS接口可以便于CE和MS条件参数的控制和优化。除此之外,将CE与其他分离技术结合使用,可取长补短、相互验证。如:微乳作为反应媒介,既可以作为HPLC的流动相,也可以用于CE的胶束电动色谱(MEKC)模式;配有电化学检测器(ED)和激光荧光检测器(LIF)的CE可以同时监测电化学活性的儿茶酚酸及荧光标记的 γ -氨基丁酸等多种诱导捕获氧化应激反应物质;CE可检测高分子聚合物尺寸排阻色谱馏分的端基组成差异,并可进行共聚物的检测。12个墙报包括了流体样品液面堆积、协同堆积作用、顺序注射和激光刻蚀等技术在CE中的应用;鞘流化学原理在CE-MS中的应用、水凝胶抑制电渗流原理的探讨。CE的检测应用包括了蚌类样品中麻痹性贝类毒素、聚合物、手性物质奈必洛尔、细胞反应器中的里氏木霉等。
The 20th International Symposium, Exhibit & Workshops on Electro- and Liquid Phase-separation Techniques(简称ITP)于10月6-9日在西班牙Canary Islands举行,会议由Spanish National Research Council (CSIC)和La Laguna (ULL)大学主办。该会议是与CE技术最相关的重要国际学术会议之一。会议主要设食品分析和组学、纳米技术、基础研究、联用技术、生命及组学分析、新方法、样品前处理、微芯片和二维电泳、法医学、青年论坛等小组。共有报告108个,与CE相关的40个。联用部分的15个报告中,有9个与CE相关,涉及了非水毛细管电泳、等电聚焦、等速毛细管电泳等不同CE分离模式与MS的联用方法,还报道了无鞘液无电极的接口、鞘流化学和小型化等CE-MS联用等硬件技术。ngel Ríos教授(University of Castilla-La Mancha)介绍了CE和蒸发光散射检测器的联用,可以实现人参皂苷、黄芪甲苷等无紫外吸收的有机物的检测。以惰性多孔膜为载体的支撑液膜和CE直接联用,根据渗透原理选择性分离目标物,实现了复杂样本的分离分析。有关样品前处理的微萃取离线富集、场增强进样的在线富集、少量溶剂萃取和微纯化技术都可以用于痕量样品分析。ITP会议论文题目分类见表2。
会议墙报中与CE有关的有55篇。生命分析仍是CE最重要的应用领域,蛋白质、相互作用、复杂生物样品分析等相关报道占半数以上。手性分析有10篇,凸显了CE在手性分析方面的优势。这些报道涵盖了CE-MS(2篇)、CE-UV(1篇)、非水毛细管电泳(1篇)、配体交换和等速电泳(1篇)模式,并在脑积液(1篇)、环果糖聚糖(1篇)中对映体检测、真菌生物转化过程对映体监测(1篇)中有所应用,同时还介绍了环糊精在CE手性分析中的作用(2篇)。Franois Couderc教授(Paul Sabatier University)课题组建立了CE结合发光二极管(LED)诱导荧光检测器分析异硫氰酸荧光素(FITC)标记的氨基酸/5-羟色胺、N-连低聚糖和抗体的方法。LED光源价格明显低于氩气光源,可保持较高的检测灵敏度。若能有效使用,则可降低CE仪器的成本,有利于荧光检测器的推广应用。与2012年相比,本年度ITP会议中与CE有关的报告增加了7个,墙报增加了26篇,增加近1倍。其中,联用技术增量最多(6篇)。
The 15th Symposium on the Practical Applications for the Analysis of Proteins, Nucleotides and Small Molecules (简称CE Pharm)在美国维吉尼亚州Arlington与ITP 2013会议同期举行,也由CASSS主办。会议主题仍然是利用CE技术解决蛋白质、核酸和小分子类药物的研发、质量控制、产品评价中的问题。与会者大多为来自生物技术、医药工业、学术界、监管机构和分析仪器公司的科技人员。此次会议有28个报告,围绕以下内容展开:分析产品和过程中相关杂质、生物相似性、新技术、确认和验证、管理、疫苗、小分子。其中,用于产品和过程中相关杂质分析最为重要(7篇)。墙报41份,主要分为基础研究、纯度/产品分析、CE-MS、质量源于设计、工业应用、临床应用和青年论坛部分。CE技术在蛋白质抗体相关的工业应用、产品纯度分析方面的应用有突出表现。与2012年相比,等电聚集和基于十二烷基磺酸钠的CE(CE-SDS)模式仍占据主导地位,但CE-MS的应用却大幅度增加,相关报道由2个增加到9个(见表3)。
The 13th Asia Pacific International Symposium Microscale Separation and Analysis & 30th Symposium on Environmental Analysis & 7th Asia Pacific Symposium on Ion Analysis (简称APCE)于11月3-6日在韩国济州岛举行,由韩国化学会、韩国生物芯片学会、韩国环境化学学会和韩国分析科学学会主办。会议与CE相关的报告8个。亮点报告有Pyeong Jun Park教授(Korea National University of Transportation)提出了自由胶体CE的介观模拟、Sam Fong Yau Li教授利用CE筛选牛源过氧化氢酶的适配体并将其用于生物传感器中。墙报17份,最大特色是CE与多种富集技术的联用,如:磁性分子印迹聚合物复合微球、单顶空液滴微萃取、不顶空液滴微萃取、单液体微萃取、嵌入式单液体微萃取、载体媒介反向运输单液体微萃取、大体积样品堆积、载体媒介电解膜萃取、液体提取表面分析和可移动无阀聚合酶链反应微系统等。这些前处理方法的运用大大拓展了CE在痕量分析方面的应用。另一亮点是CE与双波长激光诱导荧光检测器联用用于细胞中miRNA的同时测定以及对泛激素蛋白依赖基质的定量退化检测。
Beijing Conference and Exhibition on Instrumental Analysis (简称BCEIA)于10月23-26日在中国北京举行,由中国分析测试协会主办。会议与CE有关的报告9个。其中,Katsumi Uchiyama教授(Tokyo Metropolitan University)的报告“In-Capillary Labeling of Amino-Acids by Drop-Drop Introduction for Capillary Electrophoresis”颇有新意。此外,还有适配体筛选、金属离子用于手性拆分、中药中 γ 转移酶抑制剂的检测和CE-MS,高灵敏度CE-LIF系统与CE小型化也有报道。会议墙报11篇,涉及基质分散固相萃取、功能化石墨烯与富集前处理技术、双重富集、从上而下的蛋白质组学的实验策略、动态pH CE-MS、Pressure-Mediated亲和CE的联用技术、氨基酸离子液辅助手性配体交换毛细管电泳体系、凝胶蛋白质转移和在线蛋白水解消化以及氧化石墨烯修饰的毛细管等报道。
“第十九届全国色谱学术报告会及仪器展览会”于3月31日-4月3日在福州举行,由福州大学承办。会议在邀请报告和口头报告中均设CE专题,分别收录报告5个和12个。邀请报告分别为“毛细管电泳纳米金信号放大化学发光检测疾病标志物”、“毛细管电泳在核酸适配体筛选中的应用研究”、“酒石酸酯-硼酸络合物手性选择剂的原位合成及其在CE手性分离中的应用研究进展”、“中心复合设计在毛细管电泳中的应用”和“超高效体积排阻色谱/飞行时间质谱和毛细管区带电泳(CZE)用于低分子肝素精细结构的分析”。12个口头报告中与CE有关的内容为CE与化学发光技术联用(2个),无胶筛分的应用(2个)、柱上富集(2个)、毛细管修饰(2个)和纳米金标记抗体的免疫亲和毛细管电泳(1个)。“仪器及联用技术”专场中,北京大学刘虎威就“CE-MS技术的研究进展”,福州大学付凤富就“CE-ICP-MS联用技术在生物分子分析中的应用”分别做了邀请报告。兰州军区总医院的“CE-LIF结合指纹图谱检测胃癌组织蛋白质差异性研究”报告则将CE-LIF技术用于医学诊断领域。会议的13个墙报,涵盖了区带电泳、等电聚焦电泳、亲和电泳和非水毛细管电泳分离模式以及化学发光、柱上富集、间接检测和质谱联用技术等。
第八届全国微全分析系统学术会议/第三届全国微纳尺度生物分离分析学术会议暨第五届国际微化学与微系统学术会议于5月16-19日在厦门举行,由中国分析化学会主办,厦门大学承办。会议与CE相关的报告2个,中科院上海有机所康经武报告了“超高效体积排阻色谱/飞行时间质谱和CZE用于低分子肝素精细结构的分析”,北京理工大学屈锋报告了“毛细管电泳技术在生命分析中的新应用”。会议墙报7份,其中有序介孔碳固相萃取和中空纤维材料液相微萃取前处理技术提高了CE的灵敏度;镀膜玻璃修饰的毛细管的使用提高了CE-LIF分离检测中草药等复杂样本的能力。此外,还报道了CE仪器小型化、大体积堆积、对映体分离、分子相互作用等研究。
截止到12月7日,以“capillary electrophoresis”为关键词在“ISI Web of Science”数据库中进行主题检索(排除“chip capillary electrophoresis, microchip, capillary monolithic, capillary microcolumn”)后共查到文献362篇。在此基础上,分别以研究对象、检测器、期刊名称为关键词进行主题检索,结果见表4。
以研究对象为关键词进行主题检索,结果如下:蛋白质类位居首位,药物类紧随其后,细胞、相互作用、对映体拆分、氨基酸、多肽、糖蛋白、核酸和多糖依次排列。此外,CE在与固相萃取技术联用上也有较为广泛的应用。
以检测器为关键词进行主题检索,结果如下:CE-MS联用技术的论文排在第1位,UV、LIF、非接触电导、安培、电化学依次排列。
以主要的相关期刊刊名为关键词进行主题检索,Analytical Chemistry作为分析化学学科最有影响的杂志,有17篇CE文章发表,包括CE-MS联用、新型CE联用装置以及CE的生物学应用。其中,7篇基于CE与MS的联用:CE耦合实时质谱直接分析、低流量无鞘液CE-MS灵敏检测完整药物蛋白的糖型谱、CZE-电喷雾串联质谱系统与固定化胰蛋白酶反应联用对皮克量RAW 264.7细胞裂解液的在线消化分析、毛细管区带电泳电喷雾串联质谱单点蛋白质组学法50 min内分析鉴定 1250 多种大肠杆菌肽、高灵敏CE-MS用于中性鞘糖脂衍生的低聚糖结构表征、自上而下的CZE电喷雾离子化串联质谱快速表征完整蛋白质、 8-氨基芘-1,3,6-三磺酸三钠盐(APTS)标记的寡糖的CE-MS分析用于CE-LIF体系中未知寡糖种类的鉴定。有关联用装置的报道有:与酵母培养生物反应器联用的CE在线装置监测羧酸产物、基于细胞捕获和三通道溶液切换装置的自动化CE系统用于单细胞分析、鉴定蛋白-蛋白相互作用抑制剂的CE平台、商用CE仪器与蒸发光散射检测器的联用接口设计。有关生物学应用的报道有:CE测定单细胞中酪氨酸磷酸酶活性、CZE与超高效尺寸排阻色谱-飞行时间质谱联用分析低相对分子质量肝素的结构、毛细管亲和电泳用于PCR扩增的哑铃型DNA的单核苷酸多态性基因分型、基于毛细管电泳的指数富集配基系统进化技术(CE-SELEX)研究碱基和糖环修饰的DNA适配体、CE-SELEX筛选小分子卟啉靶标的催化性DNA适配体。另有1篇综述:CE在反运动兴奋剂中的作用。
此外,Electrophoresis作为CE最专业的期刊发表报道了CE研究成果81篇。本年度,Journal of Chromatography A杂志则以89篇论文超越Electrophoresis列第1位,表4还列出了其他杂志的论文发表情况。我国《分析化学》和《色谱》本年度均发表论文11篇。
以上论文查询的限定条件较多,难免有错误和遗漏之处,仅供参考。
回顾2013年的国内外会议以及论文发表情况,总结如下:1)CE研究正向各种联用技术快速发展。其中与MS联用发展最快,从事相关研究的学者日渐增多。此外,CE与LED荧光检测器的联用有所突破,有望推动荧光检测器的普及应用。蒸发光散射,非接触电导检测器,安培检测器与CE的联用可解决非紫外吸收组分的分析检测,扩展了CE的应用。与CE联用的在线监测装置可推动其在生物工程领域的实时监测应用。这些新装置、新方法和新技术将为CE未来的应用发展奠定基础。2) CE的各种新方法在生物学、组学、医学、药学等基础研究中的应用空间仍在不断扩大。3) CE Pharm会议参会者有所增加,说明CE在生物技术和生物制药行业中的应用空间很大。4) 2013年发表在Analytical Chemistry的17篇CE论文,表明CE的创新研究和未来应用仍然可以期待。以上对会议和论文发表情况的总结难免有遗漏和不妥不周之处,仅供广大学界同仁及应用从业人员参考并请批评指正。 致谢 感谢宁波市疾病预防控制中心金米聪老师提供部分会议资料。
2014, Vol. 32 Issue (1): 1-6
PDF (774KB)
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