New techniques of on-line biological sample processing and their application in the field of biopharmaceutical analysis

Biological sample pretreatment is an important step in biological sample analysis. Due to the diversity of biological matrices, the analysis of target substances in these samples presents significant challenges to sample processing. To meet these emerging demands on biopharmaceutical analysis, this paper summarizes several new techniques of on-line biological sample processing: solid phase extraction, solid phase micro-extraction, column switching, limited intake filler, molecularly imprinted solid phase extraction,tubular column, and micro-dialysis. We describe new developments, principles, and characteristics of these techniques, and the application of liquid chromatography–mass spectrometry(LC–MS) in biopharmaceutical analysis with these new techniques in on-line biological sample processing.

用于复杂生物样品体系分离与识别的分子印迹技术最新进展

由生物样品中复杂组分所导致的基质效应会严重影响分离分析技术的准确性、灵敏度与可靠性。免疫亲和技术作为降低或消除基质效应的方法已被广泛应用于诊断分析和蛋白纯化等领域,但该技术仍存在明显的缺点,如成本高昂、制备流程繁琐、保存条件苛刻以及配体浸出等问题。目前,如何通过有效降低或消除复杂生物样品中的基质效应来实现痕量目标分析物的分离及识别仍是一个具有挑战性的问题。分子印迹技术(molecular imprinting technology,MIT)一直被广泛应用于固相萃取与色谱分离等领域,随着MIT的发展,各种新型印迹策略被提出;其中,分子印迹聚合物(molecularly imprinted polymer,MIP)作为一种能够模拟抗原-抗体间相互作用的高分子聚合物,可以从各种复杂生物样品中提取出目标分析物,从而有效消除基质效应的影响。MIP不仅拥有高特异性与高亲和力的优点,而且与抗体和适配体等生物大分子相比,MIP还具有稳定性高、成本低廉以及制备简便等优势。近年来一些基于MIT的传统分离技术得到了深入发展,其中包括色谱固定相以及固相萃取吸附剂等。此外,结合了MIT与高灵敏检测技术的分析方法在疾病诊断和生物成像等领域也受到了广泛关注。本文着重介绍了近年来发展的新型印迹策略,并介绍了基于MIP的分离分析方法在各领域中的应用以及现阶段存在的不足,最后对MIT的未来发展方向做出了展望。

分子印迹固相萃取生物样品中的胆固醇

目的研究胆固醇分子印迹聚合物(MIPs)作为固相萃取(SPE)材料,固相萃取血液、蛋黄、牛奶等样品中胆固醇的效率。方法分别采用非共价热启动和紫外聚合方法合成胆固醇MIPs,功能单体为甲基丙烯酸(MAA),交联剂乙烯二醇二甲基丙烯酸酯(ethylene glycol dimethacrylate,EDMA),引发剂偶氮二异丁腈(2,2-azobisisobutyronitrile,AIBN)。分析合成的MIP的吸附特异性后,利用两种MIPs作为固相萃取的固定相,对血液、蛋黄、牛奶等样品进行固相萃取,并与常规C18固相萃取方法进行比较。结果胆固醇MIPs对胆固醇有特异性识别和结合能力,对与胆固醇结构类似的雌二醇、雌三醇的结合能力远远小于胆固醇。紫外聚合的MIPs吸附能力和吸附特异性均明显好于热启动MIPs。两种MIPs的固相萃取效率主要与上样和洗脱的溶剂密切相关,最佳固相萃取条件为:正己烷平衡后,正己烷上样,然后用正己烷加正乙烷∶甲苯(9∶1)淋洗除去非特异性结合的胆固醇,氯仿∶乙醇∶乙酸(3∶1∶1)洗脱特异性结合的胆固醇。回收率大于70%。结论胆固醇MIPs可特异性地识别和分离胆固醇,可用于固相萃取,快速分离不同生物样品中的胆固醇。

胆固醇MIPs的合成及其免疫吸附性能评价和应用

分别采用热和紫外光辐射引发合成胆固醇的非共价型M IPs,评价了不同M IPs的吸附特性,以合成的2种M IPs为免疫吸附剂,优化吸附和洗脱条件,对血液、蛋黄、牛奶等生物样品进行免疫吸附。结果表明,M IPs可有效萃取3种生物样品中的胆固醇,其中对血清的效果最好,蛋黄的效果最差。紫外光引发M IPs对胆固醇的回收率明显高于常规的C18柱萃取法。

分子烙印固相萃取技术在环境样品分析中的应用

分子烙印固相萃取技术克服了传统固相萃取技术选择性差的缺陷,实现了对复杂样品中特定分析对象或杂质的选择性提取,从而大大提高了分析测试的精度和准确性,并降低了检测限。该文对分子烙印聚合物(MIPs)作为固相萃取填料从复杂的环境样品中分离、富集和纯化微量及痕量的目标化合物进行了综述,涉及的目标化合物包括杀虫剂、除草剂、兽药等各类农药残留以及重金属离子和某些生物毒素等。