生物样品检测的前处理
在测定生物样品中药物及其代谢物时,样品的前处理即进行分离、纯化、浓集,必要时还需对待测组分进行化学衍生化,从而为测定创造良好的条件。
生物样品在体液、组织和排泄物中除了游离型(原型)药物之外,还有药物的代谢物、药物与蛋白质形成的结合物,以及药物或其代谢物与内源性物质等多种形式存在,需要分离后测定药物及代谢物。
另外,生物样品的介质组成比较复杂。如在血清中既含有高分子的蛋白质和低分子的糖、脂肪、尿素等有机化合物,也含有Na+、K+等无机化合物。其中影响最大的是蛋白质,若用HPLC法测定药物浓度时,蛋白质会沉积在色谱柱上发生堵塞,严重影响分离效果,必须进行除蛋白等前处理。
(一)生物样品预处理方法
1.去除蛋白质 去除蛋白质是测定血浆、血清或全血及组织匀浆等样品中的药物时最先处理的步骤。去除蛋白质的方法有以下几种:
(1)加入与水混溶的有机溶剂:破坏蛋白质分子内及分子间的氢键,通常加入乙腈、甲醇、乙醇等,能使与蛋白质结合的药物释放,将混合物超速离心,取上清液作为样品。
(2)加入中性盐:使蛋白质脱水而沉淀,硫酸铵最常用。
(3)加入强酸:加入阴离子型沉淀剂,使蛋白沉淀,如三氯醋酸、高氯酸等。酸性条件下易水解的药物不宜用本法。
(4)加热凝固:加热至90℃使蛋白热变性后离心或过滤除去。
(5)酶解法:加入蛋白水解酶水解蛋白质。
2.缀合物的水解 由于缀合物较原型药物有较大的极性,不易被有机溶剂提取,必须将缀合物中的药物释放出来。常用酸水解和酶水解的方法。
(二)分离、纯化、浓集
1.溶剂萃取 溶剂萃取法是应用最多的分离、纯化的方法。萃取液通过溶剂的蒸发可使样品得到浓集。
(1)提取溶剂:根据药物的化学结构及其性质,选择合适的溶剂是成功的主要条件,一般根据极性相似相溶原则来选择提取溶剂。
(2)溶剂的用量:一般有机相与水相之比为1∶1~5∶1。
(3)溶液的pH值调节:最佳的pH值选择主要与药物的pKa有关,酸性药物的pH值应低于药物的pKa值1~2个单位,碱性药物应高于pKa值1~2个单位。
(4)提取次数:进行1次提取(至多2次)。
(5)浓集:常用吹氮气使溶剂挥发或减压蒸发。浓集的方法主要有采用挥去萃取溶剂后,再加入小体积溶剂(如HPLC的流动相)重溶的方法。
2.固相分离 以固相分离方法进行样品预处理,从水相中分离所需测定的组分通常以柱分离形式进行操作,故称为固相提取。
(三)化学衍生化
分离前将药物进行化学衍生化的目的:①使药物变成具有能被分离的性质。②提高检测的灵敏度。③增强药物的稳定性。④提高对光学异构体分离的能力等。
药物分子中含有活泼氢者,如含有—COOH、—OH、—NH2、==NH、—SH等官能团的药物均可被化学衍生化。化学衍生化对GC和HPLC尤为重要。