生物体液_快速萃取详解.ppt

原创装置——应用示范（2013.5月至今） 高压柱塞泵输送样品等液体 中压注射泵输送衍生试剂 多位阀、切换阀选择流体 Labview人机交互自动控制 直接联接HPLC-MS/MS。 （A）2 D-?SPE； （B）液相泵和注射泵 （C）多位阀和切换阀 （D）软件界面 （E）液质联用结果 感谢 分析化学界的老师、同仁 国家科技部 国家自然科学基金委 中国科学院 关怀和支持！ 传统前处理方法所带来的问题 * 原位萃取方法的定义：样品在活体的自然环境下就直接与基质分离而被提取富集 * 常见的原位活体萃取方法 * 常见的原位活体萃取方法的问题，最后落脚于材料的局限性 * 常见的原位活体萃取方法的问题，最后落脚于材料的局限性 * 在高强电场下，液滴电荷极化重排，形成泰勒锥，尖端液体喷射成丝。 在成丝早期，电场作用强于空气扰动，丝飞行稳定；保证了丝径的均一、连续。 在成丝末期，电场作用弱于空气扰动，丝飞行不稳定；有利于形成分散的无纺膜。 * 控制电纺丝膜形貌方法很多（1）电纺丝喷头的结构，如中空型 ；（2）接受电极的形状；（3）电纺丝溶液与后处理化学工艺。 电纺丝的排列、有序度也可调节，机械、静电、磁场的方法都可以有效的排列电纺丝。 对电纺丝膜及丝排列的调控，可以满足不同的应用需求。 * 电纺丝膜主要有两个应用： （1）可降解组织工程支架。对比BD和CE，细胞在细的电纺丝上的接种密度明显低于粗的电纺丝；对比GH：对齐电纺丝上的细胞排列也较为有序。 （2）纳米催化剂载体。在聚苯乙烯电纺丝上，沉积Pt纳米粒子和二氧化铈壳层，然后烧结，除去聚苯乙烯，形成中空结构的Pt/CeO2复合材料。 在催化氧化一氧化碳过程中， 与二氧化钛担载铂纳米，以及二氧化钛担载铂纳米材料相比，这种中空结构的Pt/CeO2复合纳米材料的催化活性高三个数量级以上。 * 与常规的萃取纤维针的萃取相相比，静电纺丝材料具有明显优势。 * 本文章所采用的的核壳结构电纺丝的特点，主要是结构 * 我们纺织的核壳电纺丝：丝径均匀（-200 nm)，壳层连续均一，具有极好的亲水性。 XPS微区元素分析表明：表面PNIPAAm的含量为80%。 * 因为材料具有（1）抗蛋白吸附，（2）抗细胞粘附能力，因此萃取选择性很高，血浆萃取液，对质谱检测，没有明显基质竞争效应。 但，如用纯苯乙烯材料萃取，萃取选择性低，血浆萃取液，对质谱检测，竞争效应明显 * 利用我们萃取材料的生物相容性，首先把这种材料应用于血浆中药物结合率的测定。 从图中，可以看出，随着血浆的加入，自由药物浓度明显下降。 * 萃取量-药物浓度曲线的斜率的比值，就可以直接算出结合率。 * 利用我们萃取材料的生物相容性以及大的比表面积，我们又把这种材料应用于血浆中游离药的时间分辨萃取测定。 从传质动力学理论，以及单层理想吸附模型出发，可以推导萃取方程：n/ne=1-e-at。 式中a为萃取通量，对于固定的萃取体系，这是一个常数，它主要与萃取相表面积（A）、分配系数(K)，以及样品体积(Vs)、萃取相体积（Va）相关。 而传质系数β与扩散层厚度δ负相关。 从这两个公式可以看出：大的比表面积和短的扩散距离，有利于提高萃取速率，也就有可能实现时间分辨萃取。 * 我们首先比较的两种材料的平衡萃取时间。PS/PNIPAAm核壳纤维的平衡时间2min。 * 对于活体内的药物代谢而言，由于动态药物代谢，药物萃取方程必须校正为公式1。平衡萃取量的方程也校正为公式2 另外，平衡是理论状态，时间无限长，其实一般以达到平衡值95%为准。也就是公式2中的第二项必须小于第一项的5%。 因此对于浓度快速变化的体系，平衡萃取时间越短，时间分辨率也越高！ * 对于三种药物，测得的药物结合动力学曲线如图所示。 当然，从平衡萃取时间，也可以反推出：2min的平衡时间，对应的最大浓度变化是0.04 C. * 另外，我们还设计了微流萃取装置。 * 再说材料的快速传质特点 * 这是安非他明药物测定的实际色谱图。 * * 再说材料的快速传质特点 * * 再说材料的快速传质特点 * 活体原位萃取应用 兔子血液中药物代谢动力学曲线的测定 Q. Wu, D.P. Wu , Y.F. Guan, Anal. Chem. 2013, accepted 埋管手术实物图 微流装置 肝素冒 导管 活体原位萃取应用 实际色谱图 活体原位萃取应用 测定曲线 活体原位萃取应用 Q. Wu, D.P. Wu , Y.F. Guan, Anal. Chem. 2013, accepted 适宜活体条件，抗基质干扰 适合活体 pH 4-5条件 抗植物活体 高盐干扰 抗植物活体高浓度 无机酸