毛细管高效液相色谱-等离子体质谱联用技术及其在金属组学研究中的应用

构建capHPLC（包括二维色谱）-ICP-MS/ESI-MS-MS联用技术分析平台，研究用于元素形态分离的多维色谱技术及快速、高效、不破坏形态的微型化样品处理方法，建立capHPLC-ICP-MS/ESI-MS-MS痕量元素形态分析新方法，全面评价方法的分析性能，并将所建立的新方法应用于人体体液（血清、尿液）、细胞和组织中硒、镉和汞的形态分析。在上述工作的基础上，初步探讨元素的形态分布及其与疾病/环境的相关性，并用于某些典型重大疾病（如地硒病）的早期诊断。capHPLC-ICP-MS联用技术及金属组学研究是目前分析化学中的热点与前沿研究领域。该课题的完成不仅可以为金属组学研究提供新的技术平台，而且对于分析化学学科（特别是原子光谱/质谱）的发展和学术水平的提高，促进环境、生物、医学等相关学科的发展均具有重要的学术意义，并具有广阔的应用前景。

金属组学研究旨在对细胞与体液、组织内金属(及非金属)及其形态进行定性和定量，探索其与生物分子之间的作用关系；是认识元素生物效应及其机理、和元素相关疾病发生机制的基础。本项目针对目前金属组学研究中面临的主要问题，发展了适用于生物样品(包括细胞)分析的简单、低成本、耗样量少、快速、高效、避免污染的微型化样品处理技术，包括液相微萃取、毛细管微萃取、搅拌棒吸附萃取和芯片磁固相萃取等；将其与(毛细管)高效液相色谱(capHPLC)-等离子体质谱(ICP-MS)/电喷雾有机质谱(ESI-MS-MS)相结合，建立了人体体液(血清、尿液)和细胞中硒、砷、汞等元素形态以及磷酸化肽分析的新方法；所建立的高灵敏检测和高效分离方法被用于CdSe量子点(QDs)培育的细胞中相关金属含量及形态的分析，从金属组学的角度探讨了QDs的生物安全性，同时，发展了基于ICP-MS的蛋白质定量分析新方法，这些成果为金属组学研究提供了重要的基础数据和高效的技术平台。本项目已发表相关SCI论文44篇，为后续开展金属组学研究奠定了良好的工作基础，对于分析化学学科（特别是原子光谱/质谱）的发展和学术水平的提高，促进环境、生物、医学等相关学科的发展均具有重要的学术意义，并具有广阔的应用前景。