中国分析测试协会
China Association for Instrumental Analysis

复杂样品自动化分析中的在线前处理技术① | 二维柱切换系统

文章来源:岛津企业管理(中国)有限公司
2020-05-23 21:52



  引 言

  随着检测技术的不断发展,特别是质谱仪的普及,对于复杂样品中微量成分的检测,已经变得更加容易。但为了实现准确定量,仍需将微量或者痕量的目标成分与复杂基质进行分离,以减少干扰。这样,原本简单快速的分析过程,却因为繁琐的前处理操作而变得低效,费时。更重要的是,前处理步骤越多,人为因素干扰就越多,分析结果重现性和准确度将无法保证。因此,为节省人力,并得到更加准确的分析结果,对自动化前处理装置的需求越来越多,各大仪器厂商也纷纷推出了此类产品,但由于价格昂贵,短时间内仍无法得到普及。


  岛津中国创新中心一直致力于开发和引进全新的分析检测技术,帮助用户解决实际工作中的难题。此次,将为大家介绍复杂样品自动化分析中的在线前处理系列技术。在现有分析设备基础上,通过追加高压切换阀,应用超临界流体色谱技术,配备特殊填料柱,搭建多维柱切换系统,来实现含有复杂基质的生物样品以及食品药品的在线前处理,并实现准确快速的自动化分析。


  今天,我们首先为大家介绍通过使用二维柱切换系统和稳定同位素内标实现全血中免疫抑制剂的快速监测技术。


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  免疫抑制剂是对机体的免疫反应具有抑制作用的一类药物,主要用于器官移植抗排斥反应和自身免疫疾病的治疗。在临床上,免疫抑制剂的浓度必须维持在一个有效和安全的范围内,才能起到对治疗的促进作用。常用的免疫抑制剂如环孢素A(Cyclosporin A)、依维莫司(Everolimus)、西罗莫司(Sirolimus)和他克莫司(Tacrolimus)等,由于其治疗窗窄(治疗浓度与中毒浓度接近),并且其代谢过程容易受个体差异,环境等因素影响,因此对该类免疫抑制剂药物浓度进行监测,对于患者的治疗具有非常重要的指导意义。


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图1. 四种常用免疫抑制剂结构式(依维莫司Everolimus、他克莫司Tacrolimus、环孢素A Cyclosporin A、西罗莫司Sirolimus)


  目前,用于生物样品中免疫抑制剂的定量方法主要有免疫分析法、高效液相色谱法(HPLC)和LC-MS/MS法等,现有方法存在专属性差或者前处理复杂等缺点。为简化样品前处理过程,提高分析效率,并提高检测结果准确性,岛津公司开发了一套二维色谱质谱联用系统,并配合稳定同位素内标技术,实现了全血样品中的免疫抑制剂的快速监测。如下图所示,首先在第一维流路中,使用特殊的SPE小柱对全血样品中的免疫抑制剂进行在线捕集,并除去样品溶液当中的蛋白和盐。进一步,在第二维流路当中,分析流动相将免疫抑制剂从捕集小柱上洗脱至分析柱上进行分离,并通过岛津公司性能稳定的临床质谱LCMS- 8050CL进行检测定量。


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图2. 全血中免疫抑制剂在线捕集系统


  如下图所示,该系统通过使用在线捕集系统和同位素内标技术,可以在1.4min以内完成全血当中四种免疫抑制剂的准确定量。该技术极大地简化了全血样品的前处理过程,提高了工作效率和分析的自动化程度,减少了人为误差,确保得到更加准确的结果。


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图3. 全血中四种免疫抑制剂质谱色谱图

(红线:同位素内标;黑线:未标记物)


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图4.四种免疫抑制剂和同位素内标的离子对信息