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中心的主要任务是：研究和发展生物医学分析领域的新技术、新方法及其在生物医学中的应用，可承担生物医学领域中的核酸、蛋白质分析;有机药物、有机毒物分析;基因工程重组药物分析；微生物分析；致癌致畸致突变物分析；免疫分析；生物自由基分析；细胞分析；微区元素分析；放射计量分析等。
中心的发展方向是：充分发挥人才、设备和技术优势，在保证向社会提供公正、科学、可靠、准确的检测数据的同时，积极参与国家重大项目的研究与合作攻关，争取成为国家新药研究与开发技术支撑基地，国家重大科技攻关项目研究与技术支撑基地，在国家科技和技术创新体系中占有一席之地，成为集研究、培训、咨询、仲裁、成果鉴定、技术服务为一体的国内一流、国际认可的生物医学分析中心。
主要任务是：基础研究及开发应用，提供药物、毒物研究的新技术新方法，主要包括：
新药质量研究
1. 新药研究开发中制剂及质控的研究；
2. 新药质量标准的建立和改进；
3. 新药稳定性研究；
4. 新药药代动力学的研究
5. 药物代谢产物的分离鉴定
6 . 药物代谢与药物的相互作用
生物技术药物的质量控制研究
7. 纯度鉴定，氨基酸组成分析，N-末端分析，等电点测定，肽图分析等
8. 新药质量标准的建立和改进；
9. 新药稳定性研究；
中药现代化研究
10.中药指纹图谱分析
11.中药中有效成分的定性、定量分析
12.中药制剂的质量控制研究
未知化合物的分离鉴定
13.混合物中未知化合物的定性定量分析
代谢组学平台建设
14.LC-MS方法在代谢组学研究中的应用
核磁共振实验室特色
在核磁共振方法学，天然及合成小分子结构，毒物分析，活体核磁共振，代谢组学以及生物大分子空间构象等领域开展了研究，并在国内外发表多篇学术论文。该实验室承担并参与了多项国家自然科学基金和“863”课题的工作，曾获得科技进步二、三等奖多项以及分析测试协会CAIA奖一等奖等奖项，培养博士生、硕士生多名。
质谱实验室特色
平台拥有高素质人才梯队，建立了先进的管理体制，承担、参加国家973、863、自然科学基金、北京市基金等数十项。获得发明专利、计算机版权、分析测试科学技术奖、北京市科技进步奖等多项。
国家科技部、北京市科委和我院联合共建“北京质谱开放平台”，它以超高性能的9.4T混合型串联傅里叶变换回旋共振质谱为主要特征。分辨率超过140万，准确度优于1.0ppm。该系统配备了丰富的辅助离子解离组件，可实现超高分辨、高准确度和高灵敏度的多级串联质谱功能，可无须酶切而直接鉴定蛋白质，是研究生物标志物最有力的、最可靠的手段。该系统将在“代谢组学”、“中药现代化”、“蛋白质组学”、“临床蛋白质组学”、“多肽组学”、“免疫组学”、“生命环境科学”等多个领域开展深层次研究。
环境监测实验室特色
目前正在开展“环境污染物特征代谢产物”研究工作。具备室内空气质量监测，以及环境大气、水体、化学污染等方面的分析监测能力。持有《建设项目环境影响评价资格证书》，能够开展地表水、地下室、气、声、固体废物、核及放射性、社会经济、人体健康等领域的环境影响评价。
电镜实验室特色
是以透射电子显微镜、激光扫描共聚焦显微镜、原子力显微镜及活体动物体内成像系统为主干，为研究组织学、病理学、细胞生物学、遗传学及分子生物学提供了重要的测试手段和技术方法。该室现有研究及技术人员7人（高级职称3名、博士1名、硕士1名）以及研究生数十人。主要工作人员具有丰富的工作经验，曾多次获军队科技进步奖和国家分析测试协会分析测试奖，承担并参与了多项国家自然科学基金、“863”课题以及“973”课题的工作，在国内外发表多篇学术论文。
元素分析实验室特色
1. C、H、N、S元素组成的测定（有机化合物、植物提取纯物质）。
2. 总N及蛋白质测定（食品、饲料）。
3. N/C比值测定（作为一些生物样本分类、鉴定的辅助手段，方法快速、灵敏度高、指标直观）。
精确度：C、H、N、S元素组成的百分含量的平均结果可精确到0.3%。
光谱实验室特色
是集科研、测试服务于一体的多功能、开放式公共实验室，可承接协作课题研究。本实验室具有长期从事光谱分析测试的中高级职称专业技术人员，竭诚为客户提供优质服务。分析测试领域包括：应用傅立叶变换红外光谱研究蛋白质二级结构及生物大分子与药物相互作用，未知物结构定性、定量分析，制药厂原料药的质量控制；紫外-可见光谱定性、定量分析；旋光度和比旋光度测定；气相色谱对混合物的定量分析、溶剂残留量等检测项目。
新药报批服务
1.化学药的结构确证
中心可根据《药品注册管理办法》（试行） 附件二：化学药品注册分类及申报资料要求以及《化学药物原料药制备和结构确证研究技术指导原则》，协助新药申报单位完成化学药物结构确证方面的工作。 根据《药品注册管理办法》（试行）附件三：生物制品注册分类及申报资料项目要求，资料项目11产品质量研究资料，包括：药品的理化特性分析、结构确证、鉴别试验、纯度测定、含量测定和活性测定等资料，对纯化制品还应提供杂质分析的研究资料。 国家生物医学分析中心拥有现代化的科学仪器设备和先进的测试手段，可以协助申报单位完成药品的理化特性分析、结构确证、鉴别试验、纯度测定、含量测定和活性测定等工作，具体如下： 药品不同于一般产品，是用于防病、治病、诊断疾病、改善体质、增强抵抗力的物质。因此，药品质量好坏直接关系着人们的身体健康和生命安全。为保证药品质量，必须制定出每种药品的管理依据，即药品质量标准，并对药品质量进行全面控制以确保用药的安全有效。 我中心具备新药原料药及制剂质量标准制定的能力，拥有制备药品质量标准所必须的高效液相色谱（HPLC）、气相色谱（GC）、红外光谱仪（IR）、核磁共振仪（NMR）、质谱（MS）和液质联用、气质联用等高端仪器。可从事的质量标准制定的具体工作如下： 新药的药代动力学研究旨在阐明药物在人体内的吸收、分布、代谢和排泄的规律。对药物体内过程的研究是全面认识药物与人体间相互作用不可或缺的重要组成部分，既是临床制定合理用药方案、亦是个体化药物治疗的科学依据。 中心能够建立灵敏、专一、精确、可靠的生物样品定量分析方法，并对方法进行确证。具体方法如下： 测试服务 1.色谱及其主要联用技术 色质联用技术，是高分离度的色谱 技术和高灵敏度及专一性的质谱的有机结合。色谱和质谱的结合，对生化分析有很大的进展。色谱优越的分离能力，可以将复杂体系中的物质进行分离，使得色谱分离出的组分不需要收集，浓缩，就可以直接分析，大大缩短了分析的时间。GCT的检测灵敏度可达到1pg, 精确度可达到5ppm以下，适合进行谱库检索，对未知化合物的分析鉴定可发挥巨大作用。液相色谱-三级四极杆串联质谱在定量研究，线性范围宽，灵敏度高，是十分有效的检测手段。应用母离子扫描，子离子扫描，中性丢失等先进技术，还可以对待测样品的结构进行判定。GC-MS，LC-MS/MS在药物研究，代谢产物的分析，药代动力学研究，天然产物分析，疾病诊断，代谢组学研究，食品、环境中有害物质分析中都可发挥巨大作用。 中心2003年引进的气相色谱-飞行时间质谱联用仪（GC-TOF-MS）和液相质谱仪（液相色谱-三级四极杆串联质谱）已完成了大量的相关工作。 2.高效毛细管电泳分析 高效毛细管电泳（HPCE）是从传统电泳发展而来的，是电泳技术与色谱技术的完美结合。它以高压(可达30kV)下产生的强电场为驱动力，以小内径的石英毛细管(常用25～100 μm)为分离通道，依据各组分之间电泳淌度或分配系数的差异实现分离。HPCE具有快速、高效、操作方便、样品消耗少、应用范围广等特点。根据分离模式的不同，HPCE分为毛细管区带电泳(CZE)、胶束电动毛细管色谱（MECC）、毛细管凝胶电泳(CGE)、毛细管等电聚焦电泳(CIEF) 、毛细管等速电泳(CITP)、毛细管电色谱(CEC)。此外，以有机溶剂代替水配制缓冲溶液的非水毛细管电泳(NACE)也有应用报道。 HPCE在分子生物学、医学、药学、化学、环境保护的领域有极其广泛的应用，本室的P/ACE5000型高效毛细管电泳仪配有紫外和激光诱导荧光（LIF）检测器，提供小分子、手性化合物、DNA、氨基酸、蛋白质等生物大分子方面的分析服务。 3.蛋白质序列分析 蛋白质序列分析一直是蛋白质化学中一项具有战略意义的工作。通常使用专一化学试剂或具有不同水解专一性蛋白酶，得到有可能重叠的序列的肽段，从而推断出蛋白的氨基酸序列。蛋白质的一级结构是其高级结构的基础，因此，蛋白质序列分析对于获得有关高级结构的信息是一个很有用的基础。 蛋白测序提供的信息可以确定组成蛋白质的氨基酸的种类，确定蛋白质N-末端的氨基酸序列，确定新的蛋白质，通过DNA重组技术构建寡核苷酸探针；根据免疫学机理制备抗多肽的抗体。 N-末端序列分析也是生物技术药物结构确证的一项重要指标，它可以确保所表达的目的蛋白的正确性。除提供常规服务外，还可提供： （1）封闭蛋白的序列测定 当蛋白质或多肽的N-端含有封闭基团时，无法利用Edman降解获得N-端氨基酸序列的信息。天然的蛋白质有许多都是封闭的，据文献报道估计在真核细胞中，约有80%的可溶性的蛋白是N-末端封闭的，必须通过去封闭的方法，将N-末端的封闭基团去除，才有可能进行N-末端序列分析。 通常认为比较常见的N-末端封闭的基团有乙酰基，甲酰基和焦谷氨酰基等（见表）。 （2）含有半胱氨酸的蛋白质序列测定 由于在PTH-AA分析的体系中，PTH-C在该系统中没有色谱峰，必须对半胱氨酸进行修饰才能进行测定。图中是我们对重组人干扰素进行修饰后获得的序列测定图谱，图中明显地标示了半胱氨酸的位置。（C为修饰后的半胱氨酸） 4.生物质谱技术 主要设备 主要技术及其应用 5.超导核磁共振技术 Unity-Inova 600超导核磁共振谱仪：磁场强度14.1特斯拉，对应质子共振频率600兆赫兹。拥有三个射频通道，每一通道均有脉冲波形发生器，有Z轴脉冲梯度场和梯度波形发生器，可进行氘去偶。备有5毫米Z梯度场反式检测三共振探头，5毫米宽带探头，5毫米氢/氟三共振探头（可检测1H，同时对19F去耦）。精密温控组件和FTS冷却器使谱仪可以进行长时间的低温实验。随机软件带有Varian公司的标准脉冲序列，蛋白质脉冲序列包，潘多拉盒子（产生任意选择激发脉冲）等程序。 该谱仪可以观测1H，13C，15N，17O，19F，31P以及绝大多数可观测核素；可以进行几乎所有的一维、二维和三维核磁共振实验。核磁共振可以测定液态或可溶的有机化合物的结构，包括对有机合成药物和天然产物有效成分进行结构鉴定或结构确证，是新药研究和天然产物研究不可缺少的重要技术手段，也是目前研究生物大分子溶液三维构象的唯一手段。 提供服务和研究范围： 6.双向电泳技术 蛋白质双向电泳是蛋白质组学研究最基本和最重要的技术之一。本中心承担了蛋白质组研究的国家自然科学基金重大项目，并成立了“蛋白质组开放实验室”，对与人癌症相关的器官、组织或细胞中蛋白质的变化特征进行较为深入的研究，本实验室配置了多套双向电泳及一维电泳设备，主要包括： 1）一维等电聚焦仪IPGphor（A-Pharmacia) 2）垂直电泳系统PROTEAN II XI 2-D cell 3）垂直电泳系统MIN VE 4）双向电泳分析软件ImageMaster 2D Elite 3.01 5）蛋白转印系统MINI VE BLOT MODULE 6）Ettan DALT II 系统（A-pharmacia) 7.红外光谱技术 本实验室购置的FTIR仪器为Bio-Rad公司FTS－65A型傅里叶变换红外光谱仪，外接UMA－500型红外显微镜，并配备了GC/FTIR光管接口。 主要应用领域： （1）常规测试： （2）蛋白质、核酸等生物大分子的二级结构测定： 研究多肽和蛋白质结构与功能关系、蛋白质与配体结合以及与药物的相互作用研究，探索出测定多肽和蛋白质水溶液中二极结构的光谱分析方法。 （3）对细胞膜结构、功能和跨膜信号传导机制探索研究： 从完整的生物体系到简化生物模型，采用各种光谱手段对细胞膜的结构、功能和跨膜信号传导机制进行探索，例如红细胞膜带 III 蛋白对于Cl-转运的构象调整；膜血型糖蛋白A在麦胚凝集素作用下的结构变化；牛胰多肽与膜脂的作用机理以及镉、镍重金属离子对细胞膜的损伤等研究。 （4）对肿瘤和神经组织或细胞的显微红外光谱分析： 通过跟踪生物组织中核酸、蛋白含量与结构的变化来研究基因、蛋白质与组织病变的关系。样品一般无须做化学处理，冷冻样品最为合适。 最新业务 1.（ICP-MS） 电感耦合等离子体质谱（ICP-MS） ICP-MS是80年代发展起来的一种新型的元素和同位素分析技术，它提供了最低的检出限（从ppq到ppt）、最宽的动态线性范围（可达9个量级）、谱干扰少、精密度高、分析速度快（通常的分析时间为1~5min）、样品用量少（血液<0.2mL，土壤100mg）、多元素同时分析（从Li到U的70多种元素同时测定）以及精确的同位素分析等。ICP-MS的具体应用如下： 环境分析：土壤、水质、空气（包括大气采样）的污染程度及污染源项分析；临床医学：生物样品中微量元素分析及其在癌症等疾病早期诊断中的应用，血液和尿液等样品量仅需要0.2mL，已开展了职业病普查和儿童尿铅普查等工作；食品及化妆品的安全性评价：有毒重金属元素分析；地球科学：同位素比值及元素构成分析，包括稀土元素分析；电子工业：痕量金属元素分析；核医学：同位素分析。 主要应用： 2.（GC-TOF-MS）气相色谱-飞行时间质谱联用仪 飞行时间质谱（TOF）已经成为质谱的主流发展技术，它具有高灵敏度、高分辨率、选择性强、样品用量少、分析速度快等优点。GCT的全扫描灵敏度要比四极杆质谱仪高出100倍，分辨率大于5000（FWHM），准确质量测定的误差小于5ppm，可获得每个分子和碎片的元素组成，结合标准谱库检索，即可对未知组份进行结构分析和确认。 主要应用领域： 3.蛋白质组开放实验室 详情请见：蛋白质组学技术平台 4.环境污染监测与评价 一、项目 （1）民用建筑工程室内环境污染监测与评价 放射性氡气水平 石材、瓷砖的放射性水平 甲醛、氨气、总挥发有机物浓度 油漆和涂料中有害重金属含量 工程竣工室内环境质量验收 （2）建设项目的环境影响评价 （3）微量元素和有毒重金属的分析 （4）有害气体成分测定 （5）放射性核素监测与评价 （6）国防环境科研、环保科技咨询 （7）军事特种污染源的监测和治理 二、监测资质和资格 所有监测项目已经通过国家实验室认可和计量认证，可出具具有法律效力的监测报告。 权威专家可对监测结果进行评价和分析。 专项测试 1. 代谢组学在中药研究中的应用 中医和中药是中华民族传统文化的瑰宝，数千年来为中华民族的繁衍和健康作出了不可估量的贡献。长期以来，人们认为中药主要是来自于天然植物，疗效好，副作用低，毒性小，使用安全。将代谢组学技术应用于中药现代化的研究，将为中药走上国际奠定进一步基础。 代谢组学技术是最近几年迅速发展起来的专门研究生物体内源性小分子代谢产物表达谱的方法，它主要采用NMR或LC-MS技术，研究生物体液或植物提取液的中的全部代谢物的谱分布，结合模式识别方法（如主成分分析等），得出生物体在不同的病理生理状态下的特征代谢产物谱（代谢表型），或者植物在不同生长环境、季节等因素的影响下的不同代谢产物组成。我们可以把它的不同生长期含有的不同的化学物质作为一个整体，应用代谢组学技术对药材的整体代谢物进行考察，用于评价药材的质量。因此，代谢组学技术在药用植物（中药）研究中有着巨大的潜在应用价值。 在“863”相关课题的部分支持和院创新研究基金的支持下，国家生物医学分析中心于2002年底，在现有600Hz核磁共振为主的技术平台上，积极开始了技术方法的建立，并与院内相关实验室展开了合作研究，项目“代谢组学方法的建立及其在新药安全性评价中的应用”，获得了国家自然科学基金资助（30371705）；“代谢组学方法在中药毒性研究中的应用”获得了国家自然科学基金重大研究计划“中医药学几个关键科学问题的现代研究”项目的资助（90409019）。 另外，我们还开展了“中药复方作用机理的代谢组学研究”、“中药复方减毒增效机理的研究”，以及“用代谢组学方法对中药材的质量进行研究”等多项工作。 2. 保健品中违禁药物检测 据统计，我国已通过审批的保健食品有6000多种。当前，一些制假者利用保健品所含成分复杂、质量标准不完善的缺点，在保健品生产过程中非法添加化学药品，夸大宣传疗效，牟取暴利，给人民的身体健康造成了严重危害。以前常用的检测方法有显色反应、薄层色谱法（TLC）等，但这些方法都有一定的局限性，操作繁琐、可靠性程度不高，经常会有假阳性现象发生；随着科技的发展， 色-质联用方法已成为分析未知混合物的最有效手段；近几年，我们利用新引进的GC-TOF-MS和LC-MS/MS快速分析了几十种保健品和纯中药制剂，发现有些纯中药制剂中添加了布络芬、西地那非、苯乙双胍、格列苯脲、甲氧苄氨嘧啶、磺胺甲恶唑、安定、可待因等西药成分，取得了满意的鉴定结果，并有很好的社会价值。 3. 残余农药、抗生素检测 食品中的农药残留污染问题一直是影响人们生活质量和食品贸易的一大障碍, 特别是目前中国加入世界贸易组织(WTO)后, 农药残留更成为影响农产品进出口贸易的一大技术壁垒。目前,世界上正在使用的农药大约有700余种，它们在环境和食品中的残留对人类健康造成了威胁。最常见的农药是有机氯类化合(OCs)、有机磷类化合物(OPs) 、抗生素等。根据化合物的不同性质，应用的分析不同的手段。常用农残分析方法有气相色谱法(GC)，液相色谱法(LC)，红外光谱法( IR)，气相色谱-质谱法(GC-MS)和液相色谱-质谱法(LC-MS)。GC-TOF-MS是近几年发展起来的联用技术，它将气相色谱、飞行时间质谱和高速信号采集技术完美结合，其速度、准确性、简便性是其它质谱检测器所无法相比的，这种联用方式是常规GC-MS分析的一种革新。随着质谱技术的发展和标准谱库的不断扩大，使农药残留能够快速准确地进行定性、定量分析。对于强极性和难挥发的农药，利用气质联用得不到有效解决，还可应用HPLC-MS联用技术，将难挥发性的物质，通过HPLC分离，并利用高灵敏度、高选择性MS进行检测，弥补气质联用的不足。 4.重金属测定（铅，汞等） 有毒重金属及无机元素的测定 重金属是指比重在4-5以上的金属，如汞、镉、铅、铬等，重金属元素的毒性作用主要是由于它们进入体内并与体内蛋白酶上的巯基和二硫键牢固结合，从而使蛋白质变性失去活性，组织细胞出现结构和功能上的损害。例如，铅主要损害神经系统、造血系统、血管和消化系统；汞主要损害肾脏，造成肾功能衰竭。 中药材中重金属的含量主要来源于栽培地的土壤、空气和水。中药制剂中重金属来源于中药材、辅料、提取溶媒、工艺设备、接触器皿等。另外中药的矿物药中有一些药物含有这些元素，例如铅粉、铅丹、密陀僧中含有铅，朱砂中含有汞，雄黄中含有砷，入药后易引起重金属含量超标。 目前，由于含砷的农药的广泛使，砷对环境污染的问题愈来愈严重。砷在环境中由于受到化学作用和微生物作用，大都以无机砷和烷基砷的形态存在，因形态不同其毒性相差很大。砷对人体的危害是多面性的，主要表现在引起急、慢性中毒和潜在的致癌、致畸、致突变性。砷在人体内积蓄，引起组织细胞破坏，轻则体质羸弱，体能下降，重则致癌死亡。随着砷对人体危害研究的深入，1988年FAO/WHO建议对无机砷的允许摄入量为0.015mg/kg体重/周，即相当于每人每日0.12-0.13mg，无公害食品中要求砷（以As计）≤0.5mg/kg。建立从源头治理到最终消费的监控体系以保障食品的安全被认为是比较有效的手段，食品中砷的检测具有重要的实际意义。 目前我国在中药新药质量标准研究的技术要求和中药制剂质量标准制订中都明确对重金属的检测，许多国家对进口中药材及其中成药中的重金属的含量均有明确规定。重金属检测将为中药与中成药早日与国际接轨和出口创造方便条件。 5.食品中硒的检测 硒是人体健康的必需元素，具有重要的生理功能：它是谷胱甘肽过氧化物酶的组成成分，清除体内过氧化物，保护细胞和组织免受过氧化物的损害；可维持心血管系统的正常结构和功能，预防心血管病；具有解除部分重金属（如镉、铅）中毒的能力，在保护肝脏、抗肿瘤等方面发挥着非常重要的生理功能和营养保健作用。近年来的研究表明，硒对动物和人体肿瘤有预防和治疗作用，特别是胃肠道癌和肝癌等受硒的影响最明显，补硒能使其发病率和死亡率下降。硒的防癌抗癌机制是多方面的，其中，硒能增强机体免疫系统功能是其防癌抗癌的重要机制之一。 人体所需的硒，主要从食物中摄取，天然食品中硒含量很少，而一般食物的含硒量又因地区不同而差异很大。有机硒的化合物比无机硒的化合物毒性低，目前的硒的产品大多为含有机硒的各种制品。对补硒功能性食品中硒的检测，既可避免亚硒酸钠等无机硒的毒副作用；又可以保证消费者每日硒的生理需要量，使其食用的强化食品硒源限定在国家食品标准之内。 本中心可利用ICP-MS技术提供食品、药品，特别是中药材中硒的含量测定。 6.中药中微量元素检测 微量元素存在于生物体内一切健全的组织中，这些元素虽然含量极低，但在有机体内的生命过程中起着特别重要的作用。微量元素存在于人体中都有一个最适宜的范围，当某种元素低于这个范围，便会产生元素缺乏性疾病。我国是使用中草药最悠久的国家之一，中药中含有丰富的人体必需的微量元素，近年来科学家对中药相关的研究表明，中药对于治疗微量元素缺乏症具有相当高的临床价值。因此中药中微量元素的测定与评价是创造我国新医药学一个重要内容之一。随着微量元素与疾病的研究更加深入，中药中微量元素的临床价值不容低估，中药在临床的地位也将越来越被人们重视。 由于不同环境中所含微量元素的种类和数量不同，且中药特别是植物药的选择吸收性，使中药所含微量元素的种类及含量都有差异，因此,中药微量元素测定意义重大。矿物药(无机元素)在疑难病治疗上展现了广阔的前景，因而从微量元素的生物化学角度去研究中药的治病机理，则可能对中药一些不可思议的疗效获得新的解释，从而对发现新药有着重要意义。 中心技术平台 我国中药材种类繁多，来源复杂，各地药材品种使用习惯不同，同名异物、同物异名现象非常普遍，商品市场除正品外，还有代用品、伪品和混淆品，质量差异很大。同时，随着中国进入WTO，中药同样也要走向世界，因此，只有对中药材进行科学的质量控制，才能更好地保证中药饮片和中成药的质量，实现中药的安全、有效、稳定、可控，为中药走向世界奠定良好的基础。随着现代化学分析技术的不断进步，使得我们有更多的分析方法来研究中药的内在成分，也提供了检测中药质量稳定性的可能。随着分析技术的发展，药典中有关中药质量控制的项目也逐渐增加。二○○○年版药典，已将色谱、光谱等技术列入中药质量控制方法中，要求把已知的主要成分或有药效的成分作为指标予以检测控制，进行含量测定。 代谢组学是继基因组学和蛋白质组学之后新近发展起来的一门学科，是系统生物学的重要组成部分。基因组学和蛋白质组学分别从 和蛋白质层面探寻生命的活动，而实际上细胞内许多生命活动是与代谢物相关的，如细胞信号（cell signaling），能量传递等都是受代谢物调控的。代谢组学正是研究代谢组（metabolome）——在某一时刻细胞内所有代谢物的集合——的一门学科。基因与蛋白质的表达紧密相连，而代谢物则更多地反映了细胞所处的环境，这又与细胞的营养状态，药物和环境污染物的作用，以及其它外界因素的影响密切相关。因此有人认为，基因组学和蛋白质组学能够说明可能发生的事件，而代谢组学则反映确实已经发生了的事情。 代谢组学主要研究的是作为各种代谢路径的底物和产物的小分子代谢物（MW<1000）。其样品主要是尿液，血浆或血清，唾液，以及细胞和组织的提取液。主要技术手段是核磁共振（NMR ），液-质联用（LC-MS），气-质联用（GC-MS），色谱（HPLC，GC）等。通过检测一系列样品的谱图，再结合化学模式识别方法，可以判断出生物体的病理生理状态，基因的功能，药物的毒性和药效等，并有可能找出与之相关的生物标志物（biomarker）。 代谢组学在新药的安全性评价，毒理学，生理学，重大疾病的早期诊断，个性化治疗，功能基因组学，中医药现代化，环境评价，营养学等科学领域中都有着极其广泛和重要的应用前景，是一门充满朝气的学科。 在“863”相关课题的部分支持和院创新研究基金的支持下，国家生物医学分析中心于2002年底，在现有仪器条件下，积极开始了基于核磁共振的代谢组学技术方法的建立，并与院内相关实验室展开了合作研究。在2003年初，就将其应用到抗癌新药Z24的毒性研究中，获得了较好的结果，已经发表2篇论文。在此基础之上进行的项目“代谢组学方法的建立及其在新药安全性评价中的应用”获得了国家自然科学基金的资助（30371705）。目前已经利用现有条件，在核磁共振和液-质联用谱仪上初步建立了代谢组学研究的技术，测试了数千个尿液、血浆及组织提取液样品，对我院自主研发的新药和模型化合物的毒性进行了代谢组学实验研究。我们还将代谢组学技术应用到中药现代化研究中，开展了中药毒性的研究，对关木通的肾毒性进行考察，部分结果已经在24届化学年会和波谱学年会上做了报告。我们还准备开展中药复方减毒增效机理的研究，以及代谢组学方法对中药材的质量进行研究。申请的课题“代谢组学方法在中药毒性研究中的应用”获得了国家自然科学基金重大研究计划“中医药学几个关键科学问题的现代研究”项目的资助（90409019）。目前，正准备开展中药复方作用机理和症候模型的代谢组学研究工作。 中心的结构生物学平台主要由美国Varian公司UNITYINOVA 600超导核磁共振谱仪（配备三共振探头和梯度场），安玛西亚AKTA Primer蛋白纯化系统，HP1100 HPLC，氨基酸分析仪，ABI 491型蛋白/多肽N-末端序列分析仪等组成。拥有蛋白质表达、分离、分析和鉴定所需的配套设备。可利用CapLC Nano-ESI-MS/MS (Q-TOF2，Micromass)、Bruker Reflex III 和Autoflex MALDI-TOF-MS质谱仪等对蛋白质进行鉴定和分子量确定。 配备了SGI OCTANE R10000 图形工作站，及相应的NMR数据处理软件和结构计算软件。作为北京核磁共振中心的共建单位，每年还有一定机时可以使用先进的800兆核磁共振谱仪。 我们已经与多家科研单位合作进行了蛋白质结构的研究工作。目前正在对2个具有重要功能的蛋白进行三维构象研究。 民以食为天，食以安为先”。通过摄食而进入人体的有毒有害物质(包括生物性病原体)所造成的食源性疾患居各类疾病总发病率的前列，是当前世界上最突出的卫生问题，而有害化学物质是导致食源性疾病的重要原因之一。食品中的有害化学物质包括天然有毒物质(如霉菌毒素、海洋类毒素)、环境污染物如汞、铅、二噁英和天然植物，农药和兽药的残留、食品添加剂等。随着抗生素在乳畜饲养业中的广泛应用，不可避免地造成牛奶中残留抗生素。抗生素残留不仅危害人类健康，同时也影响牛奶的品质，造成经济损失；农、兽药的残留危害极大，可引起人类的癌症、畸形、抗药性及某些中毒现象，所以发达国家对食品安全极为重视，我国在这方面已建立了部分标准。 为了满足越来越高的检测要求，各种分析技术联用成为分析化学方法上的发展特点。LC/MS是除GC/MS之外的一种集高效分离和多组分定性、定量于一体的系统。LC/MS对高沸点、不挥发和热不稳定的化合物分离和鉴定具有独特的优势，灵敏度达0.01ppm。简便、快速、准确、灵敏度高的检测方法符合日趋严格的残留限量要求，保障人们的食品安全。 我们配备先进的Waters Quattro micro API串联四极杆质谱仪（LC/MS/MS）、气相色谱－高分辨飞行时间质谱联用仪（GCT），按照国家及行业标准或自己建立的检测方法，为您提供最好的测试服务，保障食品、营养品等的质量安全。 色谱法是一种分离分析技术，使原本很难测试的混合物得以很快的分离、检测。质谱法是一种很好的定性分析手段，它通过测定在高能电子流轰击下产生的碎片离子的种类及其相对含量来确定未知物的化学组成和结构。但单独以上两种方法对混合物的分析是不理想的，还需要紫外光谱、红外光谱、氢核磁共振谱、碳核磁共振谱及质谱相互佐证。高分辨、高灵敏度的气质联用仪（GC-TOF-MS）综合了色谱法的分离能力和质谱法的定性长处，并配有十八万化合物分子信息的NIST数据库，可在较短的时间内对多组分未知混合物进行定性分析并利用高分辨的数据进一步确证。 服务流程 送检流程 送检流程 方式一：适合于集团用户 方式二：适合于外地委托用户 方式三：适合于自送样品和自取报告用户 国家生物医学分析中心送样须知 国家生物医学分析中心测试表单下载 国家生物医学分析中心技术服务合同函索寄取 主要协助制药公司/企业从事日益增多的药物研发工作，完成临床前的研究测试，是科学技术的进步、专业化、多样性的发展所需要的， 可以降低成本，缩短时间，拓展研究资源，节省特殊设备或技术的投资；能够适应和满足严格的要求。主要项目： 附：
（1）根据化合物的结构特征制订科学，合理、可行的研究方案对化合物进行结构确证（包括立体结构）并可完成结构确证资料的撰写。
（2） 中心可提供的分析方法有：元素分析、紫外-可见吸收光谱（UV-VIS）、红外光谱（IR）、核磁共振谱（NMR）、质谱（MS）及比旋度等。
（3） 可进行结构确证的化学药物有：一般化学药物；单一对映体、立体异构混合物，外消旋药物；金属盐类和络合物；有机盐类或复合物；多晶型药物；半合成药物；含有结晶水或结晶溶剂的药物以及合成多肽类药物和多糖类药物等。
（4） 合成的多肽药物
我中心可进行氨基酸分析、精确分子量测定、全序列分析以及肽图测绘（含有20个以上的氨基酸残基药物）等实验。
（5） 多糖类药物
我中心可通过对单糖组成、分子量、糖苷键连接方法、糖苷键连接位置等的分析，基本可获得多糖类药物的结构确证。可采用纸色谱法、薄层色谱法、高效液相色谱法、气－质联用技术等对单糖进行分离和鉴定；用凝胶色谱法等其他测定方法可进行多糖的相对分子量及分子量分布测定；用红外光谱、核磁共振、化学反应后产物的分析等实验，可帮助确定糖苷键的连接方式及糖苷键的位置。
2.生物药的结构确证
（1）药品的分子质量的确证
（2）肽指纹图谱
（3）氨基酸分析
（4）N-端序列分析
（5）半胱氨酸修饰
（6）SDS-PAGE
（7）PVDF转印
（8）等电点测定
（9）蛋白纯度测定
（10）多肽测序
（11）蛋白质修饰点的分析包括磷酸化位点，糖基化含量及位点
（12）突变点分析
（13）二硫键分析
（14）C-端序列分析
3.新药的质量标准
（1）含量测定方法学的验证
可根据药品的结构和理化特性选用具有一定专属性、准确度高的定量分析方法。其中包括容量分析法，HPLC-MS分析法，UV分析法等。
（2）中药、西药的定性鉴别
可根据药品的性质，建立特征性化学反应，如显色反应和沉淀反应等；或用光谱法，如紫外的最大和最小吸收波长、红外吸收光谱以显示新药的特征；以及测定衍生物熔点等方法。
（3）药品的检查项目
包括水溶液的酸碱性、澄清度、生产和贮存过程中可能含有并须控制的有关杂质和一般杂质，如起始原料、中间体、副产物、异构体、残留溶剂、降解产物等和水份、灰份、一般无机杂质、重金属、砷盐等。
（4）药品物理常数的测定
包括熔点、沸点、比旋度、折光率、吸收系数等。
（5）代谢产物结构确证
利用多级串联质谱进行代谢产物的结构确证
4. 新药的代谢研究
（1）分析方法的建立
可采用气相色谱法(GC)、高效液相色谱法(HPLC)、色谱－质谱联用法（LC－MS、LC-MS/MS，GC-MS）等，可用于大多数药物的体液标本的检测；
（2）方法学确证（Method Validation）
可靠的和可重复的定量分析方法是进行临床药代动力学研究的基础和保证。新的方法必须经过方法学验证，一般包括以下几方面的考察：
该设备为双向电泳及一维等电聚焦专用设备，可将电压升至8000V，在蛋白质等电点方向的分辨率可达0.01pH。
该设备可在垂直方向上运行20´20cm，1mm厚的变性或天然凝胶，既可进行一维蛋白质分析和制备分离，也可配合7cm等电聚焦系统进行双向电泳的第二维分离。
该设备可在垂直方向上运行10´10 cm、0.75mm厚的变性或天然凝胶，既可进行一维蛋白质分析和制备分离，也可配合7cm等电聚焦系统进行双向电泳的第二维分离。
该软件对双向电泳分离蛋白质进行蛋白点识别检测、背景消除、等电点和分子量校正、凝胶对比和差异定量分析等。也可对基因或蛋白芯片、薄层层析进行定量分析或识别。
可以配合一维或二维凝胶进行蛋白转印，配合下一步氨基酸组成分析或蛋白端基序列测定。
可同时进行12块24cm干胶条的二维电泳系统，其制冷、电源等关键部件实行了一体化。
分析鉴定有机和无机化合物的分子结构，药物定性、定量分析，应用气相色谱-红外光谱联用，可对复杂的混合物进行剖析。
民用建筑环境影响评价 民用建筑场地土壤氡浓度测定 医用射线装置（ECT, PET, X射线等）的环境影响评价 宾馆、餐厅等的环境影响评价
血液、尿样中微量元素和有害重金属含量分析。 环境样品（土壤、植物、牛奶、饮用水）中重金属污染分析。 其他有害气体的分析
空气中苯、甲苯、甲醛、总挥发物性有机（TVOC）等的含量分析 建筑材料中甲醛、苯及其他有害气体的含量分析 半导体材料中稀土元素的分析。 建筑材料中有毒重金属含量的监测等。
环境、生物样品中Pu，U，Th，99Tc，129I等核素的分析。 环境样品、生物样品中同位素比值分析（235U/238U，239Pu/240Pu等）。 放射性污染监测与评价。
1.中药现代化技术平台
中药现代化技术平台可提供以下服务：
2.代谢组学技术平台Metabolism
3.蛋白质组学技术平台
4. 结构生物学技术平台
5. 环境和食品安全分析
委托测试
合同研究
生物技术药物结构确证技术服务合同(PDF)
化学药药物结构确证技术服务合同(PDF)
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