人类进入生命科学与人工智能时代，愈来愈多的生物医药问题与物质的生物活性相关，与分子水平的海量数据和认知维度相关。原有的单一对物质物理属性的判定方法，难以解决面临的问题。细胞膜色谱法是一种仿生环境下对物质活性与物性同时进行判定的识别分析方法。本书内容包括了色谱技术发展简史和分子相互作用基础，重点介绍了CMC仿生检测体系、CMC固定相、细胞膜色谱仪和典型应用案例等。在药学应用领域中，细胞膜色谱法是一种药物发现和药品质量控制的有效工具，所以第六章特别选取了九个典型案例，第一节“MrgX2/CMC模型与类过敏反应”有四个案例，介绍了类过敏反应机制和拮抗剂研究；第二节“CMC模型研究SARS-CoV-2”有三个案例，充分反映细胞膜色谱法可以作为应对疫情等突发事件的技术支撑体系；第三节“EGFR/CMC模型的典型应用”有两个案例，表明细胞膜色谱法可以研究配体/受体的特异性作用环节，对同一受体可以选择性地研究胞外或胞内效应区，适合对小分子药物和生物技术药物的筛选分析。
细胞膜色谱法作为一种全新的仿生智能分析方法，旨在为医药卫生、生物、化学化工、环境、食品、检验检测等相关专业的技术人员提供一种分析思路、方法与工具。《细胞膜色谱法》可供相关分析检测的研究人员学习，也可供从事相关专业的技术人员参考使用。

第一章 概论 001
第一节　色谱技术发展概况 002
一、早期色谱技术 002
二、色谱理论的提出 005
三、生物分子固定相的发展 010
四、色谱仪器的兴起 011
第二节　生物技术与人工智能的崛起 013
一、生物技术 013
二、人工智能 015
第三节　细胞膜色谱法的提出 016
一、仿生学特性 017
二、生物活性特征 017
三、识别保留特征 017

第二章 分子相互作用基础 019
第一节　分子间作用力 020
一、范德华力 020
二、偶极相互作用 020
第二节　细胞膜特性 021
一、细胞膜的组成 022
二、细胞膜的分子结构 023
三、细胞膜受体分类 025
第三节　受体学说概述 028
一、细胞膜受体信息传递 028
二、配体-受体结合特点 029
三、Clark受体占领学说 030
四、计算机辅助分子对接（molecular docking by computer aided） 030

第三章 CMC仿生检测体系 035
第一节　基本概念 036
一、构建CMC模型 037
二、CMC仿生检测体系 038
三、模拟配体-受体相互作用环节 038
四、模拟配体生物效应环节 038
五、仿生学习模型 038
第二节　生物活性检测 039
一、活性鉴别 039
二、活性测定 039
三、识别富集 040
第三节　配体-受体相互作用与置换 040
一、CMC结合参数 040
二、溶质计量置换 043
三、分子对接分析 044
第四节　CMC-作用参数测定 044
一、KD值测定法 044
二、计量置换法 046
第五节　CMC-量效关系 047
一、分子生物学效应 048
二、细胞生物学效应 048

第四章 CMC-固定相 051
第一节　吸附型固定相 052
一、硅胶载体的特性 053
二、细胞膜的制备 053
三、CMC-ASP的制备 054
四、ASP特性 056
第二节　键合型固定相 062
一、蛋白标签技术 062
二、标签靶蛋白细胞的构建 063
三、固定相合成路线 067
四、固定相表征 069
五、固定相特性评价 071
六、实际应用 072

第五章 细胞膜色谱仪 083
第一节　主要结构单元 084
一、CMC仿生检测体系（CMC-1D） 084
二、分子对接单元 085
三、分离/分析单元（HPLC-2D） 085
四、智能分析系统 085
第二节　CMC/RL-分析仪 085
一、设计与工程化样机 086
二、主要单元 086
三、运行模式 087
四、实际应用 088
第三节　2D/CMC-分析仪 112
一、分析仪设计 112
二、工程化样机 113
三、主要单元 114
四、识别分析法 114
五、实际应用 115
第四节　CMC-气体分析仪 126
一、分析仪设计 127
二、工程化样机 127
三、主要部件 128
四、实际应用 128

第六章 典型应用案例 139
第一节　MrgX2/CMC模型与类过敏反应 140
第二节　CMC模型研究SARS-CoV-2 175
第三节　EGFR/CMC模型的典型应用 201

参考文献 221

主要符号中英对照表 222

从1994年开始历时4年多，我的博士学位论文《细胞膜色谱法》完成，在编后语中写了这样一段话：“本文所提出并建立的细胞膜色谱实验模型(CMC模型)，是一种仿药物体内作用过程的色谱模型，……在CMC体系中，药物分子与细胞膜及膜受体间极性的、疏水的和立体的相互作用的确得到了充分反映，并直接与药物的药理作用密切相关。但我认为这仍然是细胞膜色谱的雏形，……在扩大应用的基础上进一步深入研究，使这一色谱方法不断趋于成熟和完善。” 这30年一路走来，有多少次在停滞与放弃间徘徊，有多少夜在苦思与难眠中煎熬，但深信生物过程之特殊与奥妙，唯有不断学习、纳新、实践，然后再学习、再纳新、再实践，方可滴水穿石，理解生物过程之特殊、接近其真实、认识其本质。所以我们始终坚持并不懈努力，坚持使我们抓住了机遇，共享了生物技术与生物工程的丰硕成果，踏上了人工智能突飞猛进的快车。努力使我们收获了回报，不仅完善了CMC技术的理论与方法，也实现了CMC-分析仪的国产化，为其迭代升级奠定了坚实基础。CMC法不仅在医药卫生和生物领域，而且在化学化工、环境、食品、检验检测等行业，将成为一种有效的仿生智能分析新工具。
本书首次提出了“CMC仿生检测体系”概念，并对其内涵进行了描述：在仿生条件下，活性靶受体选择性识别配体并特异性相互作用，由此建立起一种能够模拟分子迁移、受体识别和相互作用现象的色谱模式，能够对被测物的活性与强度、组成与量值进行评价。基于CMC仿生检测体系概念，定义了可以表征被测物（配体或药物）有无生物活性的新参数，称为CMC-相对容量因子（k′CMC），是通过CMC仿生检测体系测得的相对于阴性对照品的容量因子值；定义了可以表征其生物活性强度的新参数，称为CMC-相对活性因子（ACMC），是通过CMC仿生检测体系测得的被测物（配体或药物）相对于标准对照品容量因子的比值。用k′CMC值和ACMC值的大小，定性与定量评价被测物（配体或药物）可能具有的生物活性。基于CMC仿生检测体系概念，建立了一种全新的生物识别分析法，利用2D/CMC-分析仪中的“CMC-识别单元”，特异性地从复杂体系中辨别、捕获、检测目标物，并对其“生物活性与理化特性”双重属性进行定性与定量检测。同时，基于CMC仿生检测体系概念，引入了深度强化学习模型，建立起了CMC-分析仪的智能分析系统，进一步实现细胞膜色谱仪的专业化、个性化和“随心助理”化。
30多年中，已经有三代人为细胞膜色谱法的形成和发展贡献了智慧和努力，1984年我上南京大学仪器分析助教进修班的导师陈洪渊院士和沈浩教授等，1990年我在美国佐治亚大学药学院进修时的导师James T. Stewart教授等，1994年我读分析化学博士时的导师耿信笃教授以及周同惠院士和高鸿院士等，2003年起药理学家袁秉祥教授将细胞膜色谱应用到药理学研究中……，他们的教诲、指导与鼓励，奠定了我色谱思维和对细胞膜色谱的执着探索，我衷心感谢恩师和前辈们！另外，我的学生如杨广德、郑晓晖、王嗣岑、张彦民、张杰、董亚琳、卢闻、李义平、张涛、贺怀贞、韩省力、王楠、马维娜、王程、刘瑞、吕艳妮、丁园园、张永竟等70多名博士后、博士研究生和130多名硕士研究生，他们将青春、智慧与汗水，融入了细胞膜色谱，并一点一滴推进了其成熟和完善，我由衷感激他们！也是他们的激情荡漾让我忘记了病患与衰老，而奋力前行。还要真诚感谢刘文玉、张振方、白源、罗阁和刘天姝等CMC-分析仪的工程化和产业化的伙伴们！是他们的工匠精神，将一台台实验室样机“融炼”成用户面前的工程机和商品仪，一步步实现着细胞膜色谱的最初构想。我要衷心感谢我的妻子、儿子和儿媳等家人，一如既往对我的厚爱、理解与支持，使我无后顾之忧地投入研究工作和构思写作之中，为自己40多年的学术生涯留下一滴滴信息，引发一点点回忆。
另外，南京大学陈洪渊院士和中国科学院大连化学物理研究所张玉奎院士，百忙之中欣然为本书作序，鼓励后辈，深表谢意！
最后，对国家自然科学基金委重大科学仪器专项和重点项目的持续资助，国家医学攻关产教融合创新平台建设项目的资助，国家科学技术学术著作出版基金的资助，化学工业出版社褚红喜编辑的辛勤工作，一并表示衷心感谢！
在本著作付梓之际，多年养成追求完美的习性，使我深感恐慌，在所难免的不足恳请读者批评指正。

贺浪冲
2025年1月