微透析取样技术及其在生化分析中的应用

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1、文献综述微透析取样技术及其在生化分析中的应用*汪海林邹汉法*孙生才张玉奎（中国科学院大连化学物理研究所国家色谱研究中心大连116011）提要对微透析技术及其在生化分析领域的应用作一综述。主要介绍了微透析活体取样的定量及与LC、HPCE、MS等分析技术在线联用技术的发展，并涉及了利用微透析技术研究药物与蛋白之间的相互作用的有关内容。关键词微透析技术，活体取样，药物与蛋白相互作用液仅限于透析管内流动，与细胞外液体没有直接接1引言触，大大减小了对活体组织的损害程度刚性微透析80年代中期兴起的微透析技术，在神经化学、探针适用于脑

2、、中枢神经系统和麻醉动物的其它组药物学、生物行为科学和在体分析及药物开发等领织随后出现的灵活型微透析探针，与刚性探针的基域的研究中发挥了独特的作用，逐渐受到生物医学本构造相似，只是探针的外套采用具有弹性的硅胶界和分析化学界的关注自微透析技术的出现到管等材料制成灵活型微透析探针的出现大大拓宽1992年已有800篇相关论文发表[1]近年来微透析了微透析取样的应用范围现在微透析取样技术已技术及其应用研究发展迅速，这项技术在国内也已应用于动物的许多部位取样，如肝脏、心脏、肺、肌受到人们的重视[2,3]本实验室承担了有关微透析技肉

3、、皮下脂肪组织及血液等本文对微透析取样的活术研究的中国科学院院长特别基金项目体分析（包括微透析的定量、联用分析技术和实际应微透析取样技术是由早期神经化学实验室中的用）、前处理及药物和蛋白质的相互作用等方面作一灌流取样技术发展和延伸而来的新技术1961年综述，其中活体分析Gaddum[4]发明了推拉式灌流取样技术并应用于监2基本原理和微透析系统测脑细胞外神经化学物质Gaddum的推拉式灌流探针由顶端开口的两个同心圆式不锈钢管构成，取微透析取样技术以透析原理作为取样的基础:样时钢管直接插入脑中，灌入人造脊髓液，在顶端开透析管

4、内外存在浓度梯度，物质沿浓度梯度逆向扩口处，神经递质和其他代谢物进入探针而后被灌流散通常情况下，膜外样品基体浓度高于膜内浓度，液带出这项技术自首次报道之后得到许多改可透过膜的小分子物质扩散穿过膜进入透析管内，进[5,6]，曾广泛应用于脑中许多部位的神经递质的检并被微透析管内连续流动的灌流液不断带出，从而测[2～9]但这种开口式设计存在固有的缺陷:灌流液达到从活体组织中取样的目的这是一种动态连续与细胞外液体直接接触，易引起组织感染且回收率取样方法单位时间内穿过膜的分子数即通量J，可低；另外，取出的样品中含有蛋白质等大分子，

5、液相表达为[]:色谱分析前须进行预处理，以除去蛋白质等大分子物质1972年DelgadO等人最早报告了组织透析取样技术，1982年Ungetstedt等人进一步发展了微透其中Pm为渗透率，A为膜面积，C为膜内外的浓度析技术[10]经过微透析取出的样品无需预处理可直梯度，l为样品基体厚度，为曲率，Dm为扩散系数，接进行高效液相色谱(HPLC)分析，同时由于灌流K为Boltzmanne常数，T为绝对温度，为样品的粘本课题为中国科学院院长特别基金资助项目通讯联系人本文收稿日期:1996年2月27日修回日期:1996年5月6日度

6、，r为分子半径术联用，可同时提供多种化合物的浓度-时间曲线方程（1）说明了若两个分子大小不同，其通量图，对阐明发生在体内的代谢和生物转化有积极意将会显著不同选择适当切割分子量的透析膜，可将义与其他取样方法相比，还具有以下几点明显的优蛋白质等大分子排除掉，因而微透析取样可提供无越性蛋白质等大分子的极性生化小分子的水溶液处于2）空间分辨性微透析取样无匀浆过程，可真与蛋白质等大分子结合状态的小分子亦不能穿过透实代表取样位点目标化合物的浓度同时在不同部析膜，因而微透析取样所得到的是游离态的小分子位分别插入探针可研究生化物质的分布

7、化合物方程（）还说明了透析速度不仅依赖于膜）微透析取样可直接测定生物体内游离态药物参数，而且还依赖于样品基体的性质(,l)，因而浓度（非蛋白结合部分），这在药物研究中更富有意导致了微透析活体分析定量的复杂性，这一问题将义在后面论述4）微透析提供的样品中不含蛋白质、酶等大分微透析系统基本上是由微透析探针、连接管、灌子，可不经预处理直接进行HPLC分析由于蛋白流液和微量注射泵组成（参见图1）注射泵比活塞质、酶与所要分析的小分子物质分离，因而与之相关泵或蠕动泵更为准确微透析探针通常是由一管式的各种生化反应将不再继续，可真实反映

8、体内生化透析膜装于由钢、石英毛细管或塑料等材料制成的物质的变化双层套管构成（参见图2）灌流液由微量注射泵以5）易于自动化微透析在线联用分析技术不断低流速(1～5L/min)注入探针，到达探针的顶端发展，与HPLC的联用分析技术已较为成熟，与透析管处，与被取样的基体发生物质交换，进入膜的HPCE的联用分析技术正在发展之