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四季科普1688:液质联用样品前处理方法简介
发布者:党建部 时间:2026/2/3

当前液质联用技术已成为分析检验的主流技术,它结合了液相色谱的高分离能力和质谱的高灵敏度与高选择性,为复杂样品的分析提供了强大的工具。在医学领域,LC-MS/MS能够同时分析多种生物标志物,帮助疾病诊断与筛查,还可以帮助研究药物在体内的代谢过程和药物定量分析。在实际操作中,样本前处理是LC-MS/MS分析中不可替代的关键环节,直接决定后续检测结果的准确性、灵敏度和可靠性,其核心价值在于消除机制干扰、优化分析物状态,为仪器检测提供“合格样本”。

目前常用的方法包括蛋白沉淀、液液萃取、固相萃取、磁珠法、衍生化等,这些方法虽然目的一致却也各不相同,下面我们一一介绍。

1. 蛋白沉淀(protein precipitationPP)使用物理、化学、生物等手段使蛋白质凝结成块。蛋白沉淀法是简单、快速和应用最广泛的生物样品前处理方法。生物样品如血清、血浆和全血中含有丰富的可溶性蛋白,在样品分析测定之前,首先必须去蛋白。蛋白沉淀适用于小分子目标化合物。但是对于内源性的小分子无选择性,如色谱分离条件不恰当,质谱离子化效率可能会受到影响,基质效应也会比较明显,且样品浓度被稀释。

2. 液液萃取(liquidliquid extractionLE基于目标分析物在互不相溶的两相溶剂中分配系数不同而进行分离或提取,临床检测项目通常将化合物从水相中萃取至与水不相溶的溶剂中。LLE 是生物分析中最常用的样品前处理技术之一,其灵活度高,对提取溶剂类型、pH、离子强度均可选择,具有选择性相对较高、成本低、可浓缩目标分析物等优点。但也存在不足,该方法不适用于亲水性化合物;如果多个目标分析物具有不同的亲脂性,LLE开发难度较大;该方法操作较繁琐,不易实现全自动化;重现性较差等。

3. 固相萃取(solid phase extractionSPE)与液相色谱分离原理基本相同,即基于样品基质各种组分在固定相和流动相两相之中的分配系数不同,使目标分析物与基质中的干扰物质分离并洗脱下来,同时浓缩目标分析物。SPE小柱根据填料不同实现不同的分离模式(正相、反相、离子交换等)选择性保留目标分析物而使干扰物流出,从而达到样品净化的目的。SPE 具有从中等到高等的选择性;并有良好的重现性;经过SPE样品前处理,能够降低目标分析物的基质效应;可同时完成样品富集与净化,大大提高检测灵敏度。但是 SPE 成本高,操作步骤繁琐,且需要复杂的正压或者负压装置,SPE小柱或 SPE板易出现液体滴落不均匀,筛板堵塞等现象。

4. 磁珠法(magnetic bead extractionMBE)磁珠法是近两年涌现出来的新技术,其主要原理是在磁性材料表面包被固定相,在固定相上进行相应的官能团修饰,根据磁珠抓取物质的类别分为两类:一类为吸附目标分析物的磁珠,称为富集磁珠;一类为吸附样品中的杂质的磁珠,称为净化磁珠。净化磁珠的原理为磁珠与蛋白沉淀物理结合以及静电吸附和配位结合,从而达到净化样品的作用。富集磁珠的原理同SPE方法相同,但与SPE相比,灵活度更高,成本较低,解决了SPE筛板堵塞的问题,其操作简单,可实现全自动化。磁珠法的出现,大大推动了临床质谱前处理的自动化进程。

5. 衍生法(derivatization methodDM):衍生化技术是通过化学反应将样品中难以分析检测的目标化合物定量的转化成另一易于分析检测的化合物,通过后者的分析检测可以对目标化合物进行定性和(或)定量分析。衍生化的目的包括改善离子化效率,从而提高质谱检测的灵敏度;改善分离度,提升化合物在色谱上的保留能力;增强化合物的稳定性等。

随着质谱技术在临床应用的不断深入和前处理技术的不断发展样品前处理技术正朝着自动化、绿色化、智能化、微型化与分析方法协同发展的方向迈进,以满足不同领域对复杂样品高效、准确分析的需求。

药剂科临床药学部供稿 文 李晓晶