十二酸

8月1日至5日，来自全世界的氨基酸、多肽与蛋白质研究领域的资深学者齐聚在北京国际会议中心，出席&ldquo 第十二届国际氨基酸、多肽与蛋白质大会（12th iCAAP）&rdquo ，围绕着Bioinformatics，Sulfur Amino Acids，Brain Protection，Glycation，Polyanubes&Transglutaminases，Vesicular Transporters，Redox，Translation & Diseases，Nutrition，Neuroscience，Metabolomics，，Immunochemistry，Peptides，Synthesis & Analysis，Plant Amino Acid，Taurine，Proteomics，Oxidation等的最新进展与未来发展方向展开了热烈的学术交流。本次盛会由奥地利维也纳大学，北京大学，《Amino Acids》编辑委员会，中国预防医学会，中国抗癌协会，中国解剖学会，中国生理学会，中国病理学会等国内外知名学术机构共同举办。 会议现场 岛津公司积极参与本次盛会，向与会专家展示了岛津在生命科学领域的强大实力。岛津公司拥有从基因组、蛋白质、代谢组解析直到最新的分子成像解析的尖端技术，这些广泛的解析技术强有力地全面支持着微生物研究。岛津公司以丰富的产品系列和技术，为在医药、食品、化学、能量、环境、临床、卫生等多个领域从事微生物研究的用户提供解决方案。 在本次大会上，岛津公司分析仪器事业部，生命科学与临床医学部，应用经理赵宁伟先生经希腊国家研究基金会的推荐，应邀在此次大会上向各位专家学者，发表了名为《Saramis: A New Era in the Clinical Applications of MALDI mass spectrometry》的学术报告。在报告中，赵宁伟先生向与会者介绍了岛津MALDI-TOF结合生物梅里埃的SARAMIS数据库进行临床微生物鉴定的技术，并详实地剖析了其快速，高通量，无需复杂的样品前处理和大量的化学试剂等特点。与会代表们仔细聆听了赵先生的学术报告，并对岛津的MALDI-TOF微生物鉴定技术表现了浓厚的兴趣，报告结束后纷纷向赵宁伟先生咨询其具体情况。 迄今为止，生物梅里埃在全球细菌学市场占据首席，市场占有率高达24％；并为全球第二大感染性疾病诊断厂家，占全球13.5%的市场。鉴于岛津MALDI-TOF卓越的性能和出色的稳定性，2010年生物梅里埃公司与岛津宣布战略性合作，结合岛津的MALDI-TOF和自身开发的微生物数据库，商业化鉴定微生物学细菌质谱系统。 另外，赵宁伟先生和生命科学与临床医学部的应用专家黄成才先生共同撰写的一篇题为《Rapid Genus- and Species-Specific Identification of clinically important bacteria by MALDI-TOF in a routine laboratory》已经被《Amino Acids》接受，该工作由中国疾控中心传染病预防控制所的岛津合作实验室协助完成。《Amino Acids》由Gert Lubec教授(英国皇家科学院院士)于1991年创立，2011年最新发布的SCI影响因子为4.1分，为蛋白质多肽领域的国际名刊。 岛津公司作为一个拥有135年历史的世界知名分析仪器产商，长期致力于生命科学分析技术的研发，不间断地以更新更出色的科学仪器为生命科学的发展贡献出自己的力量。在这一过程中，曾经涌现出像2002年诺贝尔化学奖获得者田中耕一先生这样为推进生命科学研究的发展而做出卓越贡献的岛津员工。 关于岛津 岛津国际贸易（上海）有限公司是（株）岛津制作所为扩大中国事业的规模，于1999年100%出资，在中国设立的现地法人公司。 目前，岛津国际贸易（上海）有限公司在中国全境拥有12个分公司，事业规模正在不断扩大。其下设有北京、上海、广州分析中心；覆盖全国30个省的销售代理商网络；60多个技术服务站，构筑起为广大用户提供良好服务的完整体系。 岛津作为全球化的生产基地，已构筑起了不仅面向中国客户，同时也面向全世界的产品生产、供应体系，并力图构建起一个符合中国市场要求的产品生产体制。 以&ldquo 为了人类和地球的健康&rdquo 为目标，岛津人将始终致力于为用户提供更加先进的产品和更加满意的服务。 更多信息请关注岛津公司网站www.shimadzu.com.cn。

编者注：傅若农教授生于1930年，1953年毕业于北京大学化学系，而后一直在北京理工大学(原北京工业学院)从事教学与科研工作。1958年，傅若农教授开始带领学生初步进入吸附柱色谱和气相色谱的探索 1966到1976年文化大革命的后期，傅若农教授在干校劳动的间隙，系统地阅读并翻译了两本气相色谱启蒙书，从此进入其后半生一直从事的事业——色谱研究。傅若农教授是我国老一辈色谱研究专家，见证了我国气相色谱研究的发展，为我国培养了众多色谱研究人才。 第一讲：傅若农讲述气相色谱技术发展历史及趋势第二讲：傅若农：从三家公司GC产品更迭看气相技术发展第三讲：傅若农：从国产气相产品看国内气相发展脉络及现状第四讲：傅若农：气相色谱固定液的前世今生第五讲：傅若农：气-固色谱的魅力第六讲：傅若农：PLOT气相色谱柱的诱惑力第七讲：傅若农：酒驾判官——顶空气相色谱的前世今生第八讲：傅若农：一扫而光——吹扫捕集-气相色谱的发展第九讲：傅若农：凌空一瞥洞察一切——神通广大的固相微萃取（SPME）第十讲：傅若农：悬“珠”济世——单液滴微萃取(SDME)的妙用第十一讲：傅若农：扭转乾坤——神奇的反应顶空气相色谱分析第十二讲：擒魔序曲——脂质组学研究中的样品处理第十三讲：离子液体柱——脂质组学中分离脂肪酸的气相色谱柱 上一讲我们主要介绍了在脂质组学中对脂肪酸的分析所用的离子液体毛细管色谱柱，但是用气相色谱分析脂肪酸源远流长，有许多故事，了解一些过去的故事对现在的发展理解有好处，温故才可以知新。　　先讲一下脂质组学中常常要研究的血浆分析，其中一个重要的项目是分析其中的脂肪酸，下面一个例子，概要介绍了血浆中脂肪酸的主要成分：　　“虽然游离脂肪酸只占血浆中脂肪酸的一小部分，但它代表一类高度代谢活性的脂质，脂肪组织是血浆游离脂肪酸的主要来源，其分布与食物的脂肪酸组成密切相关。在正常情况下从脂肪组织中释放脂肪酸与组织对能量的需要紧密相连。但是当代谢失调时，这种平衡被打乱，导致脂解增加，会释放出多于组织所需要脂肪酸的量。健康人经过一夜禁食后血浆中含有214 nmol/ml游离脂肪酸，油酸(18:1)的含量最高，其次是棕榈酸(16:0)和硬脂酸(18:0)，这三种酸占全部游离脂肪酸的78%。亚油酸(18:2)和花生四酸(20:4) 是主要的多不饱和脂肪酸(约占8%)。但是有营养作用的α-亚麻酸(18:3ω-3)，二十碳五烯酸(20:5, EPA)和二十二碳六烯酸(22:6, DHA)也占有一定比例，约为全部游离脂肪酸的1%。”1 脂肪酸气相色谱分析的历史故事　　气相色谱被认为是分析复杂混合物中脂肪酸的可靠方法，这一方法可追述到上世纪50年代，气相色谱的出现于脂肪酸的分析有密切的关系，1952年气相色谱发明人A. T. James 和 A. J. P. Martin就用最为原始的自制气相色谱仪分析小分子脂肪酸(Biochem J,1952,50:679),他们首次阐明气-液分配气相色谱的原理，设计了自动滴定检测脂肪酸的气相色谱仪。实验过程中使用的色谱柱为玻璃柱，其内径为4mm，长度为5英尺，固定相是把DC 550硅油涂渍在硅藻土Celite 545上。分离小分子脂肪酸的色谱如图1所示。 图1 用自动滴定计气相色谱仪分析小分子脂肪酸的色谱图　　分离从乙酸到戊酸的色谱如图2所示：图 2 分离从乙酸到戊酸的色谱　　此后分析脂肪酸的一个重大进步是把脂肪酸进行甲酯化，1956年James和Martin使用气体密度检测器，并把脂肪酸进行甲酯化，使用阿皮松类高温润滑脂作固定相，可以分离分子量大的脂肪酸。图3 是分离C5-C13直链和支链脂肪酸甲酯的色谱图。图 3 用高沸点润滑脂分离C5-C13直链和支链脂肪酸甲酯的色谱图色谱柱：在硅藻土载体上涂渍高沸点润滑脂；柱温：197℃；载气：氮气 14.1mL/min 色谱峰: (1) 空气, (2) n-戊酸甲酯，(3) n-己酸甲酯, (4) 4-甲基己酸甲酯,(5) 6-甲基庚酸甲酯, (6) n-辛酸甲酯, (7) 6-甲基辛酸甲酯, (8) n-壬酸甲酯,(9) 8-甲基壬酸酯, (10) n-癸酸酯, (11) 8-甲基癸酸酯, (12) 10-甲基十一酸酯 ,（13) n-十二酸酯, (14) 10-甲基十二酸酯2 脂肪酸气相色谱分析的发展　　脂肪酸的气相色谱分析由于它的极性和挥发性不好而带来麻烦，所以首先要把它的极性羰基转化成易于挥发的非极性衍生物。有多种烷基化试剂可以进行羰基的衍生化，使用最多的是进行甲基化，特别是使用氢火焰离子化监测器(FID)气相色谱时，尤为方便普及。但是使用FID也有一些不足之处。绝对的定量要依靠内标物的信号强度，经常使用的内标物是十七酸(而不是使用化学和物理性质与所测定脂肪酸相近的同位素标记脂肪酸混合物作内标)。人类体内不能合成奇数碳链的脂肪酸(包括碳17酸)，但是人们可以通过食物摄取它们，它们存在于血液的血浆中，增加内标物十七酸的量，从而扰乱定量分析。　　进一步讲，FID不能提供分子质量或其他结构特征信息，以便区分不同的脂肪酸，所以色谱和FID只是解决把所有要研究的脂肪酸分子完全分离开，用质谱解决脂肪酸的结构信息。大家应该知道使用电子轰击电离脂肪酸分子很容易被打成碎片，通过这些碎片可以进行脂肪酸的结构分析，但是灵敏度受到限制。弱电离技术比如负化学电离(NCI)可以改善检测限。使用卤代衍生化试剂可以进一步提高检测灵敏度，这种试剂增加了电子亲和力，可改善NCI-MS的灵敏度。Kawahara 使用五氟基苄(PFB) 作衍生化试剂来衍生化有机羧酸，这样的含氟衍生物电子很容易被俘获。此后这一方法扩展到脂肪酸的衍生化为脂肪酸酯，与脂肪酸甲酯相比，它很容易被NCI-MS检测。所以使用五氟基苄进行衍生化有利于提高检测灵敏度。许多研究者使用PFB做衍生化试剂进行脂质组学中的脂肪酸分析，例如Quehenberger等就是用这一方法分析巨噬细胞中的各种脂肪酸(Prostaglandins, Leukotrienesand Essential Fatty Acids，2008，79：123–129)。下图4 是分析巨噬细胞中的各种脂肪酸的色谱图。图 4 巨噬细胞中的各种脂肪酸的色谱图图中色谱峰的脂肪酸如下：(1)12:0 (2)14:0 (3)15:0 (4)16:1 (5)16:0 (6)17:1 (7)17:0 (8) a18:3 (9) 18:4 (10) g18:3 (11)18:2 (12)18:1 (13)18:0 (14)20:4 (15)20:5 (16)11,14,17–20:3 (17)bishomo-20:3 (18)20:2 (19)5,8,11–20:3 (20)20:0 (21)22:6 (22)22:4 (23)22:5 (24)22:2 (25)22:3 (26)22:1 (27)22:0 (28) 23:0 (29)24:1 (30)24:0 3 国内外进行气相色谱分析脂肪酸的一些例证　　 为了进一步了解进行气相色谱分析脂肪酸的具体情况，下面表1列出近50例分析各种样品中脂肪酸的色谱柱和分离对象。表2列出国外文献中分析人体组织中脂肪酸的例证。表 1 国内气相色谱分析脂肪酸的色谱柱和分析对象 表 2 国外文献中有关分析人体组织中脂肪酸的衍生化方法和所用色谱柱4 脂肪酸气相色谱分析所用色谱柱　　从已发表的文献看分析整体脂肪酸需用非极性的聚硅氧烷毛细管色谱柱，如聚二甲基硅氧烷，分离多不饱和脂肪酸需用极性强的色谱柱，如OV-275，OV-275(这是聚硅氧烷固定相中极性最强的色谱柱)和CP-Sil 88(HP-88)。 据安捷伦公司一份研究报告(5989-3760 EN)，他们对最重要的一些脂肪酸(甲酯)(见表3)进行研究，研究总结认为：聚乙二醇柱对不太复杂的样品可以得到很好的分离 而中等极性的氰丙基聚硅氧烷柱(DB 23)对复杂的 FAMEs 样品可以得到很好的分离，对一些顺反异构体也可以得到分离 要使顺反异构体分离的更好，就要使用更高极性的 HP-88 氰丙基色谱柱。表3 重要的一些脂肪酸　　三种主要色谱柱分离脂肪酸的特点如下：　　使用DB-Wax柱，DB-23 柱和HP-88 柱上分离37种脂肪酸混合物的色谱见图5-图7.图 5 FAMEs在30 m 0.25 mm ID, 0.25 μm DB-Wax 色谱柱上的色谱图 6 FAMEs混合物在 60 m 0.25 mm ID, 0.15 μm DB-23 柱上的色谱图 7 FAMEs 混合物 在 100 m 0.25 mm ID, 0.2 μm HP-88 柱上 的色谱　　其中HP-88 柱的极性最强，是含88%氰丙基甲基聚硅氧烷，其结构如下图8：图8 HP-88 的分子结构　　HP-88 对一些异构体的分离能力由于DB-23如下图9所示　　图 8 HP-88和HP-23分离能力的差别　　(此图来自Walter Jennings博士2008年在北京大学作报告时的ppt文稿)　　吴惠勤等使用P-88毛细管色谱柱分离了39种脂肪酸得到的质谱基峰离子和特征离子如表4中的数据。表4 39种脂肪酸在HP-88毛细管色谱柱上出峰次序( 吴惠勤等，分析化学，2007，35(7)：998-1003)

国家发改委产业经济与技术经济研究所所长王昌林日前向《中国科学报生物周刊》表示，“十二五”期间是我国生物产业规模快速增长时期，是继续做大、加快做强的战略机遇期。预计到2015年，全国生物产业产值将达4万亿元。 　　据《生物产业发展“十二五”规划》编制专家透露，未来五年生物产业的“主线是培育产业链和培育大企业”。重点发展领域为生物农业、生物医药、生物制造三大领域。科技部2011年11月14日印发的《“十二五”生物技术发展规划》预期,“十二五”期间，中国生物技术自主创新能力显著提升，生物技术整体水平进入世界先进行列，部分领域达到世界领先水平，中国进而成为生物技术强国和生物产业大国。 　　生物农业：提高种业竞争力 　　“十二五”时期，生物农业的核心任务是如何提升种业的核心竞争力。王昌林认为，生物农业要围绕促进现代农业发展和保障粮食安全，加快动植物新品种开发。完善产业链(资源—品种选育—试验示范—种子生产—推广应用—服务)，着力提升种业竞争力。积极推广生物农药、生物肥料等绿色农用投入品，支持兽用疫苗等发展。到2015年，培育动植物新品种300个，在生产优势区域形成一批标准化、规模化、机械化的种子生产基地，形成一批具有国际竞争力、“育、繁、推”一体化的龙头企业。 　　2011年4月，《国务院关于加快推进现代农作物种业发展的意见》出台，要推动科研院所、高校逐渐脱离商业化育种，做强、做大一批“育、繁、推”一体化的种业企业，鼓励行业兼并重组。《意见》出台引发了科研院所的强烈反响，关键在于，科研院所的成果转让给企业的机制尚未明确，而国内99%的种质资源集中在国有体制内。理顺科研院所与企业之间的关系，将是今后种业的重要工作。 　　生物医药：产业升级与占领制高点 　　中国医药企业管理协会会长于明德表示， “十二五”时期生物医药的核心任务是产业升级和占领制高点。产业升级有两个方面，一是产品标准的升级，要保证药品更安全、更有效。二是保障体系升级，药企要逐步通过新版GMP认证，主动升级到美国FDA、欧盟、日本的水平。占领制高点方面，主要是追踪世界前沿技术，争取中国生物医药水平和国际同步。预计到“十二五”末，约有25个具有自主知识产权的Ⅰ类新药产业化，100多家药企通过国际认证，2015年医药工业总产值有望达到3.6万亿~3.7万亿元的水平。 　　生物制造：以调整为主线 　　生物制造重点发展方向为生物基材料、现代生物发酵产品、精细化学品三大板块。目前生物制造业以生物发酵产业为主，就产值而言，生物发酵产业所占比重大约为80%以上。生物基材料等方面还处于起步阶段。 　　工信部消费品司相关负责人透露，“十二五”期间，要进一步加快推进发酵工业结构调整和转型升级。推动行业贯彻实施国家产业政策，努力提高非粮原料比重，积极发展高附加值产品，鼓励企业兼并重组，继续抓好节能减排和淘汰落后产能工作。 　　2010年，我国生物发酵产业产品产量达到1800万吨，产值为1900亿元。产品种类也从此前3大类50多种发展到现在7大类300多种。氨基酸、有机酸、淀粉糖已处于世界领先主导地位。 　　科技部于2011年11月24日印发了《“十二五”现代生物制造科技发展专项规划》。《规划》预期，到“十二五”末期，将初步建成现代生物制造创新体系，突破一批核心关键技术，提升生物制造产业技术水平与国际竞争力，带动形成现代生物制造产业链，生物制造领域技术水平进入世界先进行列，推动我国经济结构调整，加快转变经济发展方式。