导语：生物分析始终是科学研究中的最常用研究方法，其主要作用是在于目标物质的监测及跟踪，近年来，在开发用于测定生物样品的高效分析系统方面已取得了显著进展。管内固相微萃取在生物高效液相分析法是一种先进的样品处理技术，在微型化绿色化、自动化和分析前预浓缩方面具有显着优势，极大了促进了生物分析的研究发展，为科学研究的数据质量提供了保障。
01
管内固相微萃取在生物分析中的作用
1、生物分析
生物分析是生物样品中外源性，主要是药物，代谢物，生物标志物，包括内源性，即氨基酸等化合物的化学分析。因此此类分析对生物样品中分析物浓度的了解以及对于疾病的诊断和治疗、药物发现和开发、药物治疗监测、生物等效性研究、临床和法医毒理学、杂质控制等过程都非常重要。然而，生物基质是非常复杂的系统，包含许多成分，例如酸、盐、碱、蛋白质、肽等，而它们的复杂性取决于基质的类型和来源。
2、管内固相微萃取作为生物分析的有效工具
固相微萃取是由Pawliszyn和他的同事们在1989年引入的无溶剂分离技术，由于其多功能性、可靠性、低成本和方便的采样，它已在学术研究及常规分析中与多种分离技术联合使用，例如液相色谱和气相色谱法以及毛细管电泳联合使用。到目前为止，固相微萃取已在各种科学领域的许多应用中得到有效利用。
常规的管内固相微萃取方案使用一块敞开的管状熔融石英毛细管柱，其内表面涂覆有一种材料，即称为固定相。在纤维固相微萃取中，小直径实心棒外表面上的吸附剂涂层用作萃取介质。在管内固相微萃取中，少量样品向毛细管的固定相迁移。待分析的分析物在固定相中通过吸附/吸收现象被提取和浓缩，最后使用解吸溶剂洗脱。管内固相微萃取的优点之一是该技术的自动化能力，该技术可使用典型的自动进样器对样品进行连续提取、解吸和注入分析柱。毛细血管堵塞被认为是该技术的主要缺点，因此在提取之前，必须对要处理的样品进行离心和过滤。
02
管内固相微萃取的配置与内壁涂层组成
1、仪器配置及组分分离过程
在进行管内固相微萃取中，主要分为两类模型，一类为“抽出式”模式，一类为“阀内”模式。
在“抽出式”模式中，通过将毛细管柱放在针头与自动进样器的定量环之间来执行官内固相微萃取。为了用高效液相系统的1/16英寸管路固定毛细管柱的尺寸，通常使用PEEK管路套管并将其放置在毛细管柱的两端。通过重复的抽/吸循环或使用自动进样器的软件以流通模式自动进行样品的提取。吸附过程完成后，使用流动相将目标分析物解吸并注入到分析柱中，萃取效率受样品量、抽/注循环次数和毛细管柱长度的影响。对于生物样品的分析，必须在管内固相微萃取处理之前将样品稀释到可分析浓度。
在“阀内”模式下，毛细管抽取管通过萃取柱，在样品加载过程中提取分析物，并通过切换进样阀的位置将其传输到分析柱。可以使用静态或动态方法来实现分析物的解吸。当采用静态方法时，将引入萃取溶剂，并将萃取的化合物转移到高效液相系统的进样阀中。另一方面，动态方法涉及使流动相通过萃取柱流向分析柱进行分离，从而使分析物解吸。尽管在此模式下可以使用各种类型的阀。现在对于管内固相微萃取，已经有人提出了更复杂的仪器设置，包括两个泵、两个六通阀等。
2、根据分析样品性质不同使用不同的涂层材料
在分析生物样品，比如全血、血清、血浆时，样品制备起着重要作用，因为这些样品非常复杂，包含着高水平的蛋白质。对此类基质的分析通常包括处理大量样品，其中分析物的浓度通常需要稀释到相当低的水平。血浆和血清样品通常需要脱蛋白以防止毛细管柱堵塞。在大多数管内固相微萃取应用，乙腈用来促进血浆样品中蛋白质的沉淀。当然也可选择纯甲醇，或在乙腈中加入1％乙酸，又或这乙腈和甲醇以体积比90：10的配成混合物也已可以达到此目的。当然，尿液、唾液及其他各种各样的物质也越来越多的用固相微萃取方法来进行特定生物分析。
因此对于要进行生物分析的样品，需要根据其不同的性质进行对固相微萃取中的管内涂层进行不同的处理。萃取过程的选择性和灵敏度在很大程度上取决于毛细管的涂层。根据涂层的不同，常分为以下几种类型：常规毛细管柱涂层、整体式毛细管柱、限制性接触材料、免疫吸附材料、分子印迹聚合物材料、碳基材料、金属有机骨架材料、离子液体溶剂材料及其他材质等。
同时，仪器方面也在同时改进，例如更有效地耦合分离技术以及自动化。胆管内固相微萃取研究的核心依旧是材料和涂层，新型材料必须提高选择性、预浓缩和稳定性，以确保该技术的未来的应用和发展。现在已一些研究包括新材料在极端pH值下的稳定性，基于织物的吸收作用以及3D打印技术的广泛应用，开始选择用纳米材料进行涂层以提高性能。
结语：毫无疑问，管内固相微萃取在许多方面都是最新的样品制备技术。它克服了传统的基于纤维的固相微萃取的一些缺点，例如样品消耗最少、具有绿色化、可以实现高预富集因子、易于与高级分析仪器连接、并且可以作为全自动方案的基础，在当前的生物分析研究中拥有越来越高的热度。
热门跟贴