复杂体系的分离分析技术平台-luxin

复杂体系分离分析的技术平台许国旺，路鑫中国科学院大连化学物理研究所2007，9，20一、复杂体系分离分析技术平台面临的主要问题二、我们的技术平台一、复杂体系分离分析技术平台面临的主要问题样本采集和处理仪器分析数据处理生物学解释分辨率灵敏度通量未知物结构鉴定海量分析数据的处理和信息挖掘组分-结构-功能的关联和表征1.样品预处理重要目标化合物提取分析无偏向的提取全部或尽可能多的组分HighThroughputProductivityResolution化合物数目

常规的以一维色谱为核心的方法由于峰容量的限制，样品分析时要么采用烦琐的预处理方法，要么采用选择性的检测器，否则重叠不可避免。2.增加分辨率

正交分离的必要性

StatisticalMethodofOverlap单峰的数目不超过峰容量的18%。一个柱系统：峰容量=100样品：组分数=501/3被分开，2/3是重叠峰！No.ofcomponentsDesignation(Rs>0.5)No.ofPeaks%Components1234>4SingletDoubletTripletQuadrupletQuintetoflarger187311362818810Table:MeanNo.ofthefirstfourn-tet’sina100peakcapacitysystemcontaining50components

此时，理论塔板数要增加361倍！所以：多维分离非常重要！正交的实现？？？？如果90%组分要分开，即分出45个，峰容量要增加19倍，即达1900OrthogonalityMeasureofthedifferencesinretentionbehaviorbetween2dimensionsOrthogonalityisrequiredifbenefitsofComprehensive2DLCaretobeexploited: vs.OrthogonalityinLC:differentseparationmechanisms(stationaryphase,mobilephase)Designofanormalphase×reversedphasesystem生物体系中很多重要化合物含量很低，但功能很重要，对它们的分析，需要专门的方法才能解决。3.提高灵敏度在线样品预处理方法4.提高分析通量VanDeemterPlots

1.8µmColumnsZORBAXEclipseXDB-C184.6x50mm85:15ACN:Water1.0LOctanophenone0.05–5.0mL/min20°C5.0m3.5m1.8m260,740N/m@2mL/min5.0mL/minHETP(cm/plate)Interstitiallinearvelocity(ue-cm/sec)Particle H_min5μm 9.3μm3.5μm 6.0μm1.8μm 3.8μmNote:Efficiencyof1.8μmcolumnsisvirtually

flow-rateindependent.HPLCvsUPLCHPLC/MS50minUPLC/MS10min以植物的次生代谢分析为例，至少有20万种代谢产物存在，但只有5万种得到结构鉴定。如此多的产物在没有标样的情况下进行结构鉴定，需要发挥分析化学家的才智，急需方法学的革命性突破。5.未知物结构鉴定LC-NMR6.海量分析数据的处理和信息挖掘7.组分-结构-功能的关联和表征

结论:复杂体系的分离分析只有通过集成的整体化方式才能解决SamplepreparationDataanalysisDatapreprocessingPeakdetectionDenoisinganddeconvolutionPeakalignmentStatisticalanalysisPatternrecognition:PCA,PLS-DA,ANNsBiologicalInterpretation

DataacqusitionGC-FID/MS,GC×GC-FID/TOFMSLC-MS,UPLC-Q-TOFmicro,LC-LC-MSBiomarkeridentificationTOFMS,FT-ICR-MS,MS/MS,RIetcLinkdatabases

KEGG,HumanCyc,ARM,METLINetc二、我们的技术平台数据采集代谢组学分析

UPLC-Q-TOFmicro,LC×LC-MSn靶标分析

选择性检测，预处理方法中心切割的多维色谱轮廓分析

氨基酸类,胆汁酸类有机酸类顺二醇类化合物磷脂类化合物神经递质类化合物采用“逐步求精，分而治之”的策略，从多个层次进行研究SchematicdiagramofLC×LC全二维液相色谱系统(YuanWang,etal.“Atwo-dimensionalhighperformanceliquidchromatographicsystemanditsapplication”.ChinesePat.ApplicationNo.200610134027.5;YuanWang,etal.“Atwo-dimensionalhighperformanceliquidchromatographyinstrument”ChinesePat.ApplicationNo.200610134028.X)阀切式液相系统一次进样即可实现疏水和亲水组分的同时分析检测(Yufa