学术研究方向：

1.蛋白质组学分析新技术 / 新仪器开发

1）高效大管电泳技术（ Wide bore electrophoresis, WBE ）

  高效液相色谱（ HPLC ）虽然具有高压、高效、高分离度等优点，但对于复杂样品的分离，仍然具有很大的局限性。

  毛细管电泳技术 （ CE ） 在蛋白质分析中发挥着重要的作用， 分析鉴定与各种重大疾病息息相关的低含量组分蛋白是蛋白质组学研究领域中的热点之一，实现目标蛋白组分更深入的研究对疾病的预防、治疗和监控有着重大的意义 ， 但 CE 技术中细内径分离通道的采用，使得该技术存在一系列的问题：载样量小、灵敏度低、难检测低丰度蛋白、不易直接与质谱等仪器联用，从而一定程度上限制了 CE 的应用。

  基于其进样量小的问题，我们开发了大管电泳 WBE 。通过增大分离通道的内径（ >1mm ）来增大进样量的同时， 将毛细管电泳模式转移到 WBE 体系中， 大大地提高了检测灵敏度，也有希望使得电泳 - 质谱联用技术成为常用技术之一。 WBE 还 可作为一种新型的常规的半制备型或制备型蛋白质分析技术使用。此外， 由于 WBE 可提供充足的样品，我们可以将样品转移出来供二维的分离和分析使用。

  分离通道增大，焦耳热的问题就不可避免，而我们通过在分离管道中引入循环制冷水解决了这一棘手的问题，有效散除电泳过程中产生的焦耳热，提高了柱效。目前已经实现了从 WEB 向 CE 样品的无障碍转移，为下一步开放新一代微流控芯片技术打下了基础。我们对酸碱等小分子和蛋白等生物大分子都进行了分离和转移，证明了这套系统的普适性。由此创建了一个全新的分析平台，可实现各种复杂样品（特别是生物样品）中不同性质组分的分离分析，可以预期在药物的筛选，疾病的检测等有着广阔的发展前景。

目前研究重点 ：

•  WBE 仪器的研制；

•  多维分离体系的研究： 随着将毛细管技术拓宽到微管级，毛细电泳技术的应用范围大大地提高了，现在试图将此技术与传统的 HPLC 、 CE 和 MS 等技术进行连接，以创造出自动，高效，实用的多维分析系统；

•  新一代微全分析系统的构建：通过利用 WBE 技术平台， 将常见分析工作中的样品预处理，进样，分离，转移，储存，反应（筛选），和检测等步骤集中起来，形成一个一体化的操作平台；

•  继续各种不同的 WBE 的运行模式（如 ZE,IEF,GE,MEKC,EC 等）的探索， 同时进行相应的进样和检测考察；

•  WBE 系统在蛋白质组学和生物标记物的发现，临床样品的分析等方面的应用。

2）蛋白质转移技术

  发明了一种转移蛋白质的新方法。通过用电泳技术来将第一维分离的蛋白质直接转移到第二维中进行分离和定量分析。此技术可以缩短样品，特别是蛋白质样品的分析时间。该技术已获得美国专利。

3）可致冷微型平板电泳系统

  凝胶电泳，包括琼脂糖凝胶电泳和聚丙烯酰胺凝胶电泳，以其方便、简单、价廉的特点在生物实验室基分析实验室的应用越来越广泛。但是电泳过程中的产热问题则限制了电泳时的电压。本课题尝试用内制冷和外制冷的方法来降低电泳过程中的产热，以增高电泳电压，从而达到提高分离质量和缩短电泳时间的目的。

4）纳升移液技术

  本课题设计了一种适用于纳升移液的装置。利用电泳缓冲液流体的流动 --电渗流-- 产生的动力推动样品液移动，通过控制缓冲液离子强度（电渗流）、施加电压、推动时间等参数，达到精密移取纳升级液体的目的。同时，本课题为电动进样，可应用于高粘度的样品，拓宽了分析样品的范围，具有一定的应用意义。

近期已发表论文 ：

•  Yuan, R., Ding, G., Guo, Y., Liu, D., and Bao, J. J., Wide bore monolithic column for electrochromatography, Electrophoresis, 2007, 28 (11) 1674-1680.

•  Guo, Y., Liu, D., Wang, H., Yuan, R. and Bao, J. J., Zone electrophoresis on inner-cooling wide-bore electrophoresis system with UV detection, Anal. Sci. , 2008, 24 (8) 1025.

•  Guo, Y., Liu, D., Wang, H., Yuan, R. and Bao, J. J., Wide-bore Electrophoresis System with Single Capillary Inner-cooling and UV Detection, Chemistry Letter , 2006,35 (12) p.1386-7.

•  Dan-ning Liu, Jing Wang, Yu-gao Guo, Rui-juan Yuan, Huai-feng Wang and James J. Bao, Separation of aromatic acids by wide-bore electrophoresis with nano-particles prepared by electro-spray as pseudostationary phase, Electrophoresis , 2008 Feb; 29 (4) 863-70.

•  Yang, Y.and Bao, J., An electrical pumping approach to eliminate sample bias in capillary electrokinetic injection, Electrophoresis , 2007, 28(7), 1063-71.

  现团队成员 ：李优鑫，孙小春，但勇波，方欣 , 姚淑娟

  过去贡献成员 ：周大伟，王怀峰，郭玉高，袁瑞娟，刘丹宁，杨燕，张浩波

2.复杂样品制备和处理技术及应用： Sample Preparation and Micro Membrane Extraction

  生物样品的分析中存在着两个问题： 1 ）样品前处理过程操作繁琐，耗时； 2 ）待检测的样品的浓度太低，以至于不得不使用质谱对其进行检测。但是由于质谱本身的价格昂贵，限制了他的广泛使用。因此，可以有效地改善或解决上述两个问题的新的样品前处理方法，一直是我们研究的重心之一。针对第一个问题我们进行快速沉淀法（ PP ）分离蛋白质技术的研究。与传统的离心技术相比较， PPP 技术具有快速，简便，回收率高等特点。针对第二个技术，我们提出了中空纤维膜液相微萃取技术（ HF-LPME ），以达到富集检测样品的目的，从而可以使用常规的仪器，如： HPLC-UV 对其进行分离检测。

1）新型介质填料的技术开发 :

A. 纳米微球的喷雾法合成： 用电喷雾的技术制备纳米微球，利用溶胶凝胶法的原理，可以得到均匀度好、分散性好的纳米微球。（ 王艳，已离队成员： 吴晶，王静）

B. 手性拆分剂的合成： 利用环糊精衍生物，包括一种新型磺酸化环糊精聚合物，进行毛细管电泳 , 高效液相色谱乃至大管电泳对映异构体的拆分。 同时从事 不同种类的纤维素衍生物的合成，并将其涂覆在硅胶表面，制成手性固定相，用于分离手性化合物。（ 梁清刚，李晓明 , 已离队成员：丁国生， 李晓琳，笪振良）

C. 高分子填料： 颗粒单分散并具有可控多孔结构的高分子聚合物微球作为新一代功能高分子材料，在生物医药、色谱填料、离子交换、催化载体等多个领域得到了广泛应用。拟制备出各种离子交换填料 （王爱华）。

2）新型应用技术研究

  样品制备是生物样品分析中至关重要的环节之一。 随着仪器分析的速度越来越快，样品的制备往往成为整个分析过程中的限速步骤。因此，发展简便、快速和高效的样品制备技术是提高样品分析质量的关键。

  A. 固相萃取技术 （ SPE ）： SPE 应用方便，广泛。我们通过进行 SPE 特种技术的研究，开发出了包括单管， 96 孔，膜状等 SPE 实用技术。同时， 在 SPE 基础上，可以建立复合样品技术，实现复杂样品的快速分离和分析，例如实现牛奶中三聚氰胺的快速检测，可以避免复杂繁琐的前处理操作（孙莹， 马志爽，李媛媛； 已离队成员： 刘亚雄，王琨，宋文青）。

  B. 支撑液相萃取技术（ SLE ）： 液液萃取方法在分析样品制备中是应用最广泛的方法之一。但是，传统的液液萃取具有操作复杂，耗时长，易出现乳化现象等缺点， SLE 是基于各种物质在不同溶剂中的分配系数大小不等这一客观规律，在两种不相溶液体或相之间通过分配对样品进行分离而达到分离、提取或纯化的目的。 SLE 以含多孔的复合材料为介质，取代需要多次萃取的传统液液萃取中的分液漏斗，大大地简化了萃取工作。改进后的新型液液萃取方法具有成本低、操作简单、适用于微量样品分析的特点；并且其可以与 96 孔板系统结合使用，实现高通量样品的制备。（孙莹， 马志爽，李媛媛； 已离队成员： 宋文青）

  C. 蛋白质沉淀技术（ PP ）： PP （又叫 CRUSH 方法）是近几年发展起来的一种新型处理生物样品的新方法。 此技术比传统的蛋白质沉淀法要简便，准确，更好的回收率 （马志爽； 已离队成员：楚萌 ）。

3）中压制备色谱 （ Flash Chromatography ）

  药物研究离不开化合物的制备，中压制备色谱是现代药物研究中最常用的制备技术之一。 本课题的中心思想是，在国际上现有技术的基础上，结合我国的实际情况，进行适当的改进，使之能被广大的同行们接受。 同时，逐步扩大其应用范围，特别是在多台制备色谱的串联使用，天然产物的提取，和工业制备上的应用等。

近期已发表论文 ：

•  Song, W., Liu, Y., Wang, Q., and Bao, J. J., 无筛板型固相萃取柱的制备及其在食品中苯甲酸的测定研究，分析化学（ Fenxi HUaxue ）研究简报， Vol. 37(10) 2009.10.

•  Wu, J., Guo, Y. and Bao*, J., Applications of Electrospray in the Preparation of Nanomaterials, Bulletin of Materials, Vol. 19, No. 4 (Special Volume for Nano and New Material), 2005. 5 ， pp. 8-11. ( 吴晶，郭玉高，包建民 *, 电喷雾技术在纳米材料制备中的应用 , 《材料导报－纳米与新材料专辑 IV 》， ) 。

•  Wang, J., Guo, Y., Yuan, R., Liu, D. and Bao, J. J., Efficiency enhancement in the capillary electrophoretic separation of aromatic acids with organo-silica nanoparticles as pseudo-stationary phase, J. Chromatogra. Sci., in press.

•  Ding, G., Da, Z., Yuan, R., Bao*, J. J., Reversed Phase and Ion-exchange Mixed-mode Silica-Based Monolithic Column for Capillary Electrochromatography, Electrophoresis, 2006.9, 27,3363-72.

•  Ding, G., Da, Z., and Bao, J.*, Preparation and evaluation of mixed-mode silica monolithic column for capillary electrochromatography, Chinese Anal. Chem. 2006, 34(9), S68-S72. ( 丁国生，笪振良，包建民 * ，混合模式硅胶基质毛细管电色谱整体柱的制备及其电色谱性能研究，《分析化学》 , 2006, 34(9), S68-S72).

•  Y. Liu ， G. Ding ， J. Wu and J. Bao, New Flash Chromatography, Analytical Instruments, 2006.1, 12-15. （刘亚雄，丁国生，包建民 * ，新型快速柱色谱系统，《分析仪器》 2006.1, 12-15.)

3. 药物分析新方法开发及其应用：

新型高效分离技术的开发及其在药物研发中的应用：研究和开发各种以电泳和色谱为基础的新型技术。其目的是提高效率，增加产出，和减少劳动强度。

1）电介质下微量酶分析技术 :

在原先发明的电介质下微量酶分析 (Electrophoretic Mediated Micro-Analysis or EMMA ， J. Chromatogr.A. 608 (1992) 217-224) 技术的基础上，进一步进行了拓宽。 开发了可以通过一次微量进样（纳升体积）就可以测定酶促动力学参数的新方法。（张颉，郭莹）

2）毛细管涂层技术：

利用有机化学技术，对毛细管表面进行化学改性。经改性的表面具有亲水性好，蛋白质吸附少等优点。（陈卓玲）

3）新型中药筛选平台：建立一个以微芯片为基础 , 以高效微管电泳技术为核心的中药筛选平台。

A. 蛋白质结合技术 / 筛选技术： CE 由于其分析速度快、分离效率高、样品需要量少、所用溶液体系接近生物体液组成等特点，广泛应用于生物样品分析中。目前新药的研发、筛选主要从分子水平上建立模型，其最大的特点是药物作用靶点明确。利用 CE 法，根据出峰时间和峰面积的变化，可以研究出药物与靶点（例如受体、酶、抗体等）之间的相互作用，筛选具有一定结合作用的药物，直接得到药物作用机理的信息。 本课题以此为基础，通过研究蛋白质和小分子物质，以及抗原和抗体之间的相互作用，筛选出我们所需要的目标物质。（ 张勃、宝贵荣，刘昱， 祁悦， 已离队成员：周大炜，姚芝）

B. 生物标记物的发现：利用大管电泳的多维通道，进行多维电泳分离。以此为基础，进行临床样品分析，以便进行生物标记物发发现研究。 （李优鑫）

4）药物理化参数的测定新技术：

  利用中空纤维膜测定药物的渗透系数是体外测定渗透系数的一种简便，省时的方法，为药研发提供参数。此模型可有效预测药物的被动扩散，由于此模型加大了渗透供体液和渗透受体液的体积比，因而大大缩短了渗透达到平衡的时间 , 可在约为 40min~120min 内测定出渗透系数，比其他体内体外各种渗透模型快速而成本低。

A. 分配系数 log D

B. 解离参数 pKa

C. 渗透性 Permeability

D. 溶解度 Soluability

近期已发表论文 ：

•  X. Li and J. Bao*, Advancement of High-throughput Separation Technologies, Chemistry, 69 (2) (2006) w013. （李晓琳，包建民 * ，高通量分离技术新进展，《化学通报》 69 (2) (2006) w013)

•  Chen, Z.L., Liu, Y.X., Ding, G.S., Wu, J., and Bao*, J. J., Fast preparation and evaluation of capillaries covalently bonded with polyethyleneimide, Chinese J. Anal. Chem., 2006, 34(9), S214-S216 ( 陈卓铃 , 刘亚雄 , 丁国生 , 吴晶 , 包建民 *, 化学键合聚乙烯亚胺涂层毛细管柱的快速制备及评价 , 《分析化学》 ,2006, 34(9), S214-6.)

•  Liu, D., Bao*, J. J., Li, L., Lu, W., Liu, D. and Wehmeyer, K. R., Capillary Electrophoresis (CE) with Laser Induced Fluorescence (LIF) Detection for Enzyme Characterization and Inhibitor Screening, Analytical Sciences, 24(3), 333 (2008).

•  Fu, H-F, Guan, J., Qu, Z-S, Bao, J-M, Determination of dehydroandrographolide in compound Chuanxinlian tablets by hollow fiber solvent microextraction- HPLC, Chinese Journal of Pharmaceutical Analysis, 2007,27 (2) 222-224. 付华峰 , 关继禹 , 曲志爽 , 包建民 *, 中空纤维膜液相微萃取 -HPLC 法测定复方穿心莲片中脱水穿心莲内酯含量 , 《药物分析杂志》 , 2007 年 27 卷 2 期 , 222-224.

•  Fu, H., Guan, J., Qu, Z. and Bao, J. J. *, Determination of Chlorhexidine Acetate in Chlorhexidine Acetate Suppositories by High Performance Liquid Chromatography Coupled with Hollow Fiber Membrane Solvent Microextraction, Chinese Chromatogr., 2006 24 (06): 566-569 ( 付华峰 , 关继禹 , 曲志爽 , 包建民 * ，中空纤维膜液相微萃取 -HPLC 法测定醋酸氯己定痔疮栓中醋酸氯己定含量 , 《色谱》 2006 24 (06): 566-569).

•  Fu, H., Guan, J. and Bao, J. J. *, A Hollow Fiber Solvent Microextraction Approach to Measure Drug-protein Interactions, Anal. Sci., 2006, 22, p.1565-69.

现在团队成员简介

  1. 博士研究生

2. 硕士研究生

3. 本科生