复杂体系的分离分析技术平台-luxin.ppt

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 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 2.增加分辨率 正交分离的必要性Statistical Method of Overlap 一个柱系统：峰容量=100 样品：组分数=50 1/3被分开，2/3是重叠峰！ 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？？？？ Orthogonality Measure of the differences in retention behavior between 2 dimensions Orthogonality is required if benefits of Comprehensive 2D LC are to be exploited: vs. Orthogonality in LC: different separation mechanisms (stationary phase, mobile phase) Design of a normal phase × reversed phase system 3.提高灵敏度 4.提高分析通量 在线样品预处理方法 Van Deemter Plots 1.8 μm Columns HPLC vs UPLC 5.未知物结构鉴定 6.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 二、 我们的技术平台 * * 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 High Throughput Productivity Resolution 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。 单峰的数目不超过峰容量的18%。 36 28 18 8 10 18 7 3 1 1 Singlet Doublet Triplet Quadruplet Quintet of larger 1 2 3 4 4 % Components No. of Peaks Designation (Rs0.5) No. of components Table: Mean No. of the first four n-tet’s in a 100 peak capacity system containing 50 components 如果90%组分要分开，即分出45个， 峰容量要增加19倍，即达1900 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。 ZORBAX Eclipse XDB-C18 4.6 x 50mm 85:15 ACN:Water 1.0?L Octanophenone 0.05 – 5.0 mL/min 20°C 5.0 ?m 3.5 ?m 1.8 ?m 260,740 N/m @ 2mL/min 5.0 mL/min HETP (cm/plate) Interstitial linear velocity (ue- cm/sec) Particle H_min 5μm 9.3μm 3.5μm 6.0μm 1.8μm 3.8μm Note: Efficiency of 1.8μm columns is virtually flow-rate independent. HPLC/MS 50min UPLC/MS 10min 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。 LC-NMR Sample preparation Data analysis Data preprocessing Peak detection Denoising and deconvolution Peak alignment Statistical analysis Pattern recognition: PCA, PLS-DA, ANNs Biological Interpretation Data acqusition GC-FID/MS, GC×GC-FID/TOFMS LC-MS,