生物藥物分析中的樣品前處理方法

近年來，生物技術藥物成為研發焦點，處在在生物技術藥物的研發早期的生物藥物分析也逐漸被企業所重視。在藥物分析中,樣品處理在整個分析過程中起著關鍵性的作用,其主要目的是將待分析物從其基質中提取、分離出來,同時兼具純化、富集的作用,從而達到提高準確性、特異性及靈敏度的目的。

生物藥物分析中樣品前處理是根據被測定藥物的結構、理化及藥理性質、存在形式、濃度范圍等，采取相應的前處理方法。美迪西生物分析服務部門不僅可以為客戶提供藥代動力學、藥效學、免疫原性和生物等效性等研究方面的服務，還可以為客戶提供小分子藥物、生物制劑、疫苗和生物標記物的篩選與開發，以及臨床前和臨床研究等服務。

理想的分析樣品處理方法一般要求其具有高的工作效率,即有好的提取分離效率,兼具純化等作用,并且操作簡單,處理步驟少,從而減少因多步處理而出現的污染與損失。因此,高靈敏度,快速,簡便的樣品處理方法成為了現今的一個研究熱點。

目前,最常用的樣品處理方法大多為離線方法,如溶劑萃取、超聲萃取、蛋白沉淀等傳統技術。微萃取技術以其具有高選擇性的萃取原理保證了良好的回收率與重現性,是一種有效的分析樣品前處理方法,在近些年發展異常迅速。常用作前處理的方式主要有固相微萃取,液相微萃取;此外,微透析,超濾法等技術也是最常用的幾種方法。

在藥物分析特別是生物藥物分析中,大分子的分離或去除,往往是樣品前處理的主要目的和關鍵步驟,其不但影響分析結果的準確度與精密度,而且是制約工作效率的關鍵；目前常使用的方法主要有各類沉淀離心法、凝膠滲透法以及透析技術等,然而這些技術大多存在耗時、操作步驟復雜、成本較高等不足之處。

超濾技術是一種相對簡便的樣品前處理方法,但是傳統的超濾裝置所采用的膜一般都是平膜的形式,該種裝置在超濾過程中會產生很大的濃差極化,間接導致膜滲流量下降和分離效率降低,濾液難于收集,同時昂貴的分析成本也使其難于普及。有研究者采用了一種新型的中空纖維離心超濾技術,在離心超濾時離心力與中空纖維膜平行,離心力消除了膜表面的濃差極化現象,同時簡化了有機溶劑提取或是加入沉淀劑時的繁瑣、費時的步驟,避免了稀釋作用,也降低了分析成本。

分析樣品前處理的另一重要任務是對分析目標的富集與濃縮,用以提高分析方法的靈敏度,特別是對于從硬件提高分析靈敏度有困難的分析技術,如毛細管電泳。傳統的富集手段主要采用液液萃取、共沉淀等,近年來固相微萃取(SPME)、各類液液微萃取技術(LPME)以及頂空富集技術蓬勃發展,彌補了傳統前處理技術的不足。然而,這些技術均屬于離線的分離、富集技術,都存在著操作步驟繁瑣、處理過程耗時、費用高等不足,因此,各類在線富集技術的研究與應用受到人們的日益關注。

毛細管電泳(CE)是上世紀80年代發展起來的高效分離技術,但是,因其極小的進樣體積以及較短的檢測光程,使CE在微量及痕量組分的分離分析中受到很大的限制。雖然人們可通過采用特殊設計的檢測池或應用高靈敏度的檢測器提高檢測靈敏度,但昂貴的儀器價格及對某些樣品性質的特殊要求,限制了它的應用與普及。一個更可行、更合理的解決方法是樣品的在線(或在柱)富集。這種方法是通過對樣品、背景緩沖溶液的組成以及進樣程序進行簡單的調控而實現,無需對儀器進行改造。

毛細管電泳場放大富集技術是毛細管在線富集技術的一種,其原理是是采用電遷移進樣將低濃度的樣品溶液加入到充有高濃度緩沖液的毛細管中。樣品進入分離通道后,進樣口端的預進溶液的電場強度大大高于毛細管內的電場強度,因此,開始時樣品以高遷移速率運動,很快到達低電場強度的背景溶液中,此時遷移速率降低,樣品離子在樣品溶液和背景電解質交界處發生堆積而得到富集。

以上總結的生物藥物分析樣品前處理方法，各有其特點，在試驗中應根據其特點選擇相應的分析技術。