丁明玉教授：二十年離子色譜生涯

——清華大學化學系丁明玉教授談離子色譜

　　【導語】第十三屆全國離子色譜學術報告會會議期間，分析測試百科網的記者采訪了中國儀器儀表協會離子色譜專業委員會副主任、清華大學化學系教授丁明玉。入行三十年，二十年在從事離子色譜研究，對于離子色譜技術，丁教授有他獨到的觀點，請看詳細報道……

清華大學化學系 丁明玉教授

　　三十年分析化學 二十年離子色譜

　　對于分析化學，對于離子色譜技術，丁教授都是非常有感情的。三十一年前，丁教授邁入大學校園，開始學習分析化學專業，接著讀了研究生，讀的也是分析化學專業。畢業后留校任教和做科研，主要研究方向是基于多元配合物的分光光度法。1990年，丁教授被公派到日本山梨大學做訪問學者，導師是當時日本離子色譜學會會長鈴木義仁先生，從那時，丁教授便開始了他的離子色譜研究生涯。

　　在日本留學期間，丁教授雖然也做一部分液相色譜和超臨界流體色譜方面的研究，但主要研究內容是離子色譜，博士論文也是離子色譜方面的研究內容。1995年，丁教授回到清華大學，仍然沒有放棄離子色譜領域的研究，盡管這期間丁教授也花了很多精力做中藥研發以及各種色譜技術的應用。

 

　　離子色譜—實用的技術

　　離子色譜技術，現已得到廣泛的應用。丁教授向本網的記者談到，離子色譜與其他色譜技術相比，由于保留機理的不同而呈現不同的技術特點。離子色譜最大的不同是其適合離子性物質，特別是無機陰離子的分離，與同樣可以用于離子分析的毛細管電泳相比，離子色譜的儀器更便宜、分析的穩定性更好，即具有更好的實用性。

 

　　固定相—離子色譜未來發展的重要方向

　　丁教授指出，離子色譜技術已經比較成熟，未來發展的重點主要是以下三個方面：

　　1）一是新的離子色譜固定相的開發，如毛細管離子色譜柱、整體離子色譜柱等；

　　2）二是離子色譜應用范圍的拓展，既有分析對象物質的拓展，如有機離子性成分和強極性有機化合物的分析；

　　3）應用領域的拓展，除了傳統的環境分析外，生物、醫學、食品、農業等領域的應用會快速發展。

　　其中，丁教授特別提到，離子色譜的固定相的發展可以從兩方面考慮，一方面是常規的顆粒填充柱，另一方面是新型固定相。常規固定相的載體微球以高分子微球（通常所稱的樹脂）居多，硅膠微球發展較快，由于硅膠微球機械性能好、傳質速度快等優點而受到重視，但由于硅膠在強酸和強堿性條件下都不穩定，所以硅膠微球的改性和表面處理等技術的發展至關重要。現在已有不少硅膠離子色譜固定相可以在pH2-12范圍內使用。新型離子色譜固定相主要有毛細管離子色譜柱（包括顆粒填充、開管和整體柱）和整體離子色譜柱（包括毛細管整體柱和常規尺寸整體柱）。

　　丁教授的課題組也開展了毛細管整體離子色譜柱的研究。據介紹，這是一種先原位制備高分子或硅膠整體基質，然后修飾離子交換基團的方法，用于分離蛋白。整體柱比較適合快速分離。

 

　　2010版藥典—離子色譜的又一個春天

　　隨著離子色譜技術的發展，它在各行各業作為標準方法會越來越多。由于許多藥物成分具有離子性，因此可以采用離子色譜分析。利用離子色譜分析有機離子性成分，可以較好地避免藥物樣品基體中的大量有機共存物的干擾。此外，有相當一部分藥物成分是有機堿（如胺類、氮雜芳香有機化合物等），這類成分在酸性條件下質子化后可以用陽離子交換色譜分離。2010版中國藥典中收納了離子色譜的分析方法，這無疑會促進離子色譜的發展。

 

　　我國的離子色譜技術——前景廣闊 任重道遠

　　丁教授談到，目前我國離子色譜方法的研究和應用都有明顯進步，應用領域也在不斷擴展。因為離子色譜在分析無機陰離子方面具有絕對優勢，所以在水分析和環境分析等領域，離子色譜分析無機陰離子的標準方法相對比較多。事實上，在其他學科領域的樣品分析中也經常會要求分析無機陰離子，所以無機陰離子分析的標準方法會慢慢進入這些行業和領域。對于無機陽離子，最有價值的是銨離子的分析，這在環境和農業等領域很有用。對于有機陰陽離子的分析，在食品添加劑、藥物活性成分等領域會發展的較快。

　　對于離子色譜技術發展，丁教授提出了面臨的三個主要問題：

　　1）離子色譜標準方法的滯后，使離子色譜技術的廣泛應用受到限制。目前我國離子色譜標準方法發展剛剛起步，主要是標準制定方法的立項公開程度不夠，研發經費支持不夠，使得一些具有離子色譜標準方法開發能力的科研機構和高校研究人員沒有積極性，而儀器廠家獨立承擔和聯合承擔制定標準方法往往摻雜一些商業考慮，使標準方法缺乏科學性和權威性。

　　2）離子色譜技術的推廣還不夠，很多技術人員在碰到本來可以用離子色譜解決的分析問題，往往想不到用離子色譜，而是考慮用自己更熟悉的液相色譜或其他方法；

　　3）國產離子色譜儀器的競爭力還需進一步提高，使離子色譜技術的使用成本明顯降低，這樣才會有更多基層單位用得起離子色譜。

 

　　附：丁明玉教授簡歷

　　丁明玉教授，博士生導師，工學博士。

　　研究方向：新型色譜固定相的研究；色譜及其聯用技術；中藥化學。

　　主要學習經歷：

　　1979.9~1986.70中國地質大學應用化學系，本科和碩士研究生

　　1992.4~1995.30日本山梨大學工學部生物工學科，博士研究生

　　主要工作經歷：

　　1976.8~1979.80湖南省華容縣，民辦教師

　　1986.8~1990.20中國地質大學應用化學系，助教、講師

　　1990.2~1992.30日本山梨大學工學部生物工學科，國家公派訪問學者

　　1995.9~現在00清華大學化學系博士后、副教授、教授

　　在研國家基金項目：

　　國家自然科學基金面上項目(20775040),“聚合物基質離子交換毛細管整體柱的制備與蛋白質快速分離”，2008－2010，項目負責人。

　　國家自然科學基金面上項目(21075074),“表面活性劑模板法制備介孔硅膠涂層開管毛細管柱”，2011－2013，項目負責人。

　　主要獲獎情況：

　　1．第四屆北京化工學會青年優秀科技論文獎（1997，三等）

　　2．清華大學教學成果獎（1998，二等）

　　3．清華大學教學工作優秀成果獎（1998，二等）

　　4．清華大學第三屆“良師益友”（2000）

　　5．清華大學第四屆“良師益友”（2001）

　　6．CAIA獎（中國分析測試協會獎）（2001，三等）

　　7．日本分析化學會、日本離子色譜學會“離子色譜技術成就獎”（2004）

　　主要學術兼職：

　　1．中國儀器儀表協會離子色譜專業委員會，副主任

　　2．中國色譜學會、中國儀器儀表協會分析儀器學會、國家納米技術工程研究院、北京色譜學會等，理事

　　3．《色譜》、《分析試驗室》、《生命科學儀器》等雜志，編委

　　近年發表的代表性論著：

　　1. Kun Lv, Hongxia Li, Mingyu Ding*. Analysis of tetramethylpyrazine in Ephedrae herba by GC-MS and HPLC. J Chromatogr A, 2000, 878:147~152

　　2. Yang Wei, Ming-Yu Ding*. Analysis of carbohydrates in drinks by HPLC with a dynamically modified amino column and ELSD detection. J Chromatogr A, 2000, 904: 113~117

　　3. Guo Liang, Ding Ming-Yu*. Dynamic coating ion-exchange chromatography of cations on an octadecyl-bonded silica stationary phase. J.Chromatogr.A, 2002, 946(1-2): 169-175

　　4. Tanaka K, Ding MY, Helaleh MIH, et al, Vacancy ion-exclusion chromatography of carboxylic acids on a weakly acidic cation-exchange resin. J.Chromatogr.A, 2002, 956 (1-2): 209-214

　　5.Mori M, Helaleh MIH, Xu Q, Hu WZ, Ikedo M, Ding MY, Taoda H, Tanaka K.Vacancy ion-exclusion/adsorption chromatography of aliphatic amines on a polymethacrylate-based weakly basic anion-exchange column. J.Chromatogr.A, 2004, 1039(1-2): 129-133

　　6. Y.X.Zhao, M.Y.Ding*, D.P.Chen, Adsorption Properties of Mesoporous Silicas for Organic Pollutants in Water. Anal.Chim.Acta, 2005, 542:193-198

　　7. Xu Chen, Yi Yang, Mingyu Ding*. Electrocatalytic oxidation and sensitive detection of cysteine at layer-by-layer assembled carbon nanotube modified electrode. Anal.Chim.Acta, 2006, 557:52-56

　　8. Ruirong Guo, Mingyu Ding*, Preparation and characterization for a new sulfonic acid-functionalized mesoporous silica stationary phase. Colloids and surfaces A,2007, 292:153-158

　　9. Y X Zhao, M Y Ding*, D P Chen, Surfactant-assisted ethane-bridged silica coating for capillary electrochromatography.Chromatographia, 2007, 65: 95-99

　　10. Jiping Ma, Mingyu Ding*, Yan Xu, and Lingxin Chen. Application of an in-situ Thermo-polymerized Porous Polymer: Creation of an On-column Frit for a Packed Capillary HPLC Column. Anal.Sci., 2007, 23: 371-374

　　11．Shengjie Hou, Mingyu Ding*, Jiang Zhu， Simultaneous Determination of Silicon and Phosphorus in Soil and Plants by Reversed-phase Ion-pair Chromatography. Talanta, 2008,75:178-182

　　12. Shengjie Hou, Jiang Zhu, Mingyu Ding*, Guohua Lv, Simultaneous determination of gibberellic acid, indole-3-acetic acid and abscisic acid in wheat extracts by solid phase extraction and liquid chromatography-electrospray tandem mass spectrometry. Talanta, 2008,76:798-802

　　13.丁明玉、田松柏，《離子色譜原理與應用》（專著），2001，北京：清華大學出版社

　　14.丁明玉等編著，《現代分離方法與技術》，2006，北京：化學工業出版社