生物药物分析中的样品前处理方法

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近年来，生物技术药物成为研发焦点，处在在生物技术药物的研发早期的生物药物分析也逐渐被企业所重视。在药物分析中,样品处理在整个分析过程中起着关键性的作用,其主要目的是将待分析物从其基质中提取、分离出来,同时兼具纯化、富集的作用,从而达到提高准确性、特异性及灵敏度的目的。

生物药物分析中样品前处理是根据被测定药物的结构、理化及药理性质、存在形式、浓度范围等，采取相应的前处理方法。美迪西生物分析服务部门不仅可以为客户提供药代动力学、药效学、免疫原性和生物等效性等研究方面的服务，还可以为客户提供小分子药物、生物制剂、疫苗和生物标记物的筛选与开发，以及临床前和临床研究等服务。

理想的分析样品处理方法一般要求其具有高的工作效率,即有好的提取分离效率,兼具纯化等作用,并且操作简单,处理步骤少,从而减少因多步处理而出现的污染与损失。因此,高灵敏度,快速,简便的样品处理方法成为了现今的一个研究热点。

目前,最常用的样品处理方法大多为离线方法,如溶剂萃取、超声萃取、蛋白沉淀等传统技术。微萃取技术以其具有高选择性的萃取原理保证了良好的回收率与重现性,是一种有效的分析样品前处理方法,在近些年发展异常迅速。常用作前处理的方式主要有固相微萃取,液相微萃取;此外,微透析,超滤法等技术也是最常用的几种方法。

在药物分析特别是生物药物分析中,大分子的分离或去除,往往是样品前处理的主要目的和关键步骤,其不但影响分析结果的准确度与精密度,而且是制约工作效率的关键；目前常使用的方法主要有各类沉淀离心法、凝胶渗透法以及透析技术等,然而这些技术大多存在耗时、操作步骤复杂、成本较高等不足之处。

超滤技术是一种相对简便的样品前处理方法,但是传统的超滤装置所采用的膜一般都是平膜的形式,该种装置在超滤过程中会产生很大的浓差极化,间接导致膜渗流量下降和分离效率降低,滤液难于收集,同时昂贵的分析成本也使其难于普及。有研究者采用了一种新型的中空纤维离心超滤技术,在离心超滤时离心力与中空纤维膜平行,离心力消除了膜表面的浓差极化现象,同时简化了有机溶剂提取或是加入沉淀剂时的繁琐、费时的步骤,避免了稀释作用,也降低了分析成本。

分析样品前处理的另一重要任务是对分析目标的富集与浓缩,用以提高分析方法的灵敏度,特别是对于从硬件提高分析灵敏度有困难的分析技术,如毛细管电泳。传统的富集手段主要采用液液萃取、共沉淀等,近年来固相微萃取(SPME)、各类液液微萃取技术(LPME)以及顶空富集技术蓬勃发展,弥补了传统前处理技术的不足。然而,这些技术均属于离线的分离、富集技术,都存在着操作步骤繁琐、处理过程耗时、费用高等不足,因此,各类在线富集技术的研究与应用受到人们的日益关注。

毛细管电泳(CE)是上世纪80年代发展起来的高效分离技术,但是,因其极小的进样体积以及较短的检测光程,使CE在微量及痕量组分的分离分析中受到很大的限制。虽然人们可通过采用特殊设计的检测池或应用高灵敏度的检测器提高检测灵敏度,但昂贵的仪器价格及对某些样品性质的特殊要求,限制了它的应用与普及。一个更可行、更合理的解决方法是样品的在线(或在柱)富集。这种方法是通过对样品、背景缓冲溶液的组成以及进样程序进行简单的调控而实现,无需对仪器进行改造。

毛细管电泳场放大富集技术是毛细管在线富集技术的一种,其原理是是采用电迁移进样将低浓度的样品溶液加入到充有高浓度缓冲液的毛细管中。样品进入分离通道后,进样口端的预进溶液的电场强度大大高于毛细管内的电场强度,因此,开始时样品以高迁移速率运动,很快到达低电场强度的背景溶液中,此时迁移速率降低,样品离子在样品溶液和背景电解质交界处发生堆积而得到富集。

以上总结的生物药物分析样品前处理方法，各有其特点，在试验中应根据其特点选择相应的分析技术。