紙芯片-質譜分析方法研究及其在藥物分析中的應用.pdf

1、質譜分析因具有靈敏度高、選擇性好的特點，而廣泛應用于生命科學、食品安全、環(huán)境安全、疾病診斷等領域。
　　現(xiàn)在質譜的研究領域主要在離子源的開發(fā)、迸樣方式改進、新型離子源的原理及應用，其中離子源的開發(fā)是現(xiàn)在質譜領域的一個熱點問題。但是現(xiàn)有的一些新型離子源，比如電噴霧離子源(ESI)、化學離子源(CI)、基質輔助激光解析離子源(MALDI)等在分析復雜樣品（高鹽溶液、生物樣品）時，存在明顯的離子抑制效應，因此需要對樣品進行去除基質的前處

2、理。常用的樣品前處理方法是液相色譜(LC)、毛細管電泳(CE)、固相微萃取(SPE)等，這些前處理方法可以滿足復雜基質樣品的分析，但是問題是前處理過程繁瑣、耗時長。因此，人們開發(fā)了一系列原位、在線、無需前處理的分析方法，可用于復雜樣品的分析，包括紙噴霧離子源(paper spray ionization)、解析電噴霧離子源(DESI)、萃取電噴霧離子源(EESI)。紙噴霧離子源是把樣品滴加在紙上，隨后加上高電壓，然后滴加溶劑，在電勢差和

3、毛細管作用力的驅動下溶劑帶著樣品離子進入質譜入口，實現(xiàn)樣品的離子化分析。該方法的材料是紙，具有便宜、方便、便捷、易于得到的特點。但是紙噴霧離子化分析方法因無前處理，在分析復雜樣品時，樣品中的基質會抑制分析物的信號，導致靈敏度較差，同時商用的質譜儀器因較笨重，而無法實現(xiàn)現(xiàn)場實時分析。
　　本文在紙噴霧離子化分析之前，引入紙芯片，解決了紙噴霧離子化質譜分析的問題。紙芯片是以紙作為芯片的材料，以蠟作為疏水材料，從而在紙上做出親水性和疏水

4、性相互間隔的通道，實現(xiàn)對溶液流向的有序控制或在紙上修飾一些特異性的基團。因為，紙芯片具有簡單、便捷、易于操作、可便攜化的特點，因而可用于現(xiàn)場的在線實時分析。本文設計了三種類型的紙芯片，分別解決了大型質譜儀器無法實現(xiàn)現(xiàn)場分析;分析復雜樣品（如，干燥血液樣品）時，基質抑制現(xiàn)象嚴重;對蛋白質類的疾病標志物進行分析時，選擇性差的問題。
　　本文主要是在紙噴霧離子化質譜分析之前，引入紙芯片技術，實現(xiàn)原位、在線、高靈敏度、高選擇性分析。研究內

5、容主要包括三個部分，第一部分，設計了雙檢測區(qū)域的紙芯片，其中一個檢測區(qū)域用于顯色分析，以實現(xiàn)現(xiàn)場的快速篩選，另一個檢測區(qū)域用于后續(xù)的質譜分析，實現(xiàn)對篩選剩余的樣品的高靈敏度定性定量分析;第二部分，設計了一種雙通道的中空紙芯片，對干燥血液樣品的進行前處理。其中，一個通道用于去除血液中的復雜基質，另一個通道用于萃取離子化分析物，實現(xiàn)對干燥血液中樣品的低檢測限分析。最后實現(xiàn)了藥物分析時，檢測限降低10到30倍。第三部分，設計了一個雙檢測區(qū)域的

6、紙芯片，其中一個檢測區(qū)域用于蛋白質類的疾病標志物的化學發(fā)光檢測，另一個檢測區(qū)域用于高選擇性的質譜分析檢測。本文成功地在紙芯片上結合了化學發(fā)光-質譜的檢測方法，實現(xiàn)了對蛋白質的定性和低檢測限分析。
　　本文開發(fā)了一系列的紙芯片-質譜聯(lián)用的裝置，分別實現(xiàn)了復雜基質樣品中多肽的顯色-質譜分析;干燥血液樣品中藥物的低檢測限分析;蛋白質類疾病標志物的高選擇性分析。紙芯片結合質譜的分析方法具有高通量、快速、方便、靈敏的特點，我們相信該方法在藥