生物相容性分离介质在样品前处理中的应用论文

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1、生物相容性分离介质在样品前处理中的应用论文潘加亮胡玉玲李攻科【摘要】生物样品基体复杂，蛋白质等生物大分子的干扰给样品前处理带来很大的困难。近年来，生物相容性分离介质在样品前处理中的应用特别引人注目。本文综述了生物相容性分离介质及其在固相萃取、固相微萃取、微透析样品前处理中应用的进展。【关键词】生物相容性，分离介质，样品前处理，综述1引言近年来，无溶剂或少溶剂的样品前处理技术发展迅速，如固相萃取(Solidphaseextraction,SPE)、固相微萃取(Solidphasemicroextraction,SPME)及微

2、透析(Microdialysis,MD)等.freeledia,RAM)限进介质的研究从20世纪80年代中期开始，是目前在生物样品前处理中使用最广泛的生物相容性分离介质。RAM外表面经过亲水修饰且具有合适的孔径，使得生物样品中蛋白质等大分子不能进入介质的内孔，避免发生不可逆吸附;内孔表面通常具有反相萃取剂或离子交换萃取剂的性质，能吸附小分子，如图1所示2。烷基二醇硅胶(Alkyldiolsilica,ADS)外表面键合有高度亲水的二醇基，内孔表面键合C4，C8，C18或苯基等基团，既能排阻分子量大于15000的蛋白质等大分

3、子，也能萃取生物样品中低极性的小分子，是目前最常用的RAM材料。图1限进介质颗粒示意图2Fig.1Schematicrepresentationofrestrictedaccessmedia(RAM)particle22.1.2聚(甲基丙烯酸乙二醇二甲基丙烯酸酯)聚(甲基丙烯酸乙二醇二甲基丙烯酸酯)(Poly(methacrylicacidethyleneglycoldimethacrylate),Poly(MAAEGDMA))是指酸性单体甲基丙烯酸(MAA)和双功能基交联剂乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)的共聚

4、物，其生物相容性良好，在生物医学领域使用广泛。该聚合物具有疏水的骨架以及酸性的侧基，对碱性物质具有很好的吸附作用，且在较宽的pH范围内性质稳定，适合用作固相萃取或管内固相微萃取的固定相。2.1.3分子印迹聚合物(Molecularimprintpolymer,MIP)分子印迹聚合物是指将待分离的目标分子与功能单体通过共价或非共价作用进行预组装，再与交联剂共聚得到的聚合物。除去目标分子后，聚合物中形成与目标分子空间互补并具有预定作用位点的“空穴”，因此对目标分子的空间结构有“记忆”效应，能够高选择性地识别复杂样品中的印迹分子

5、。高选择性是MIP的特点，但能否避免蛋白质等大分子的吸附，取决于聚合物本身的性质。目前，常见的MIP是以MAA为功能单体，EGDMA为交联剂，与Poly(MAAEGDMA)有类似的性质，作为吸附剂广泛应用于固相萃取。2.1.4免疫吸附剂(Immunosorbents,ISs)免疫吸附剂是一种基于抗体和抗原相互作用原理而实现高选择性萃取的分离介质。将针对被测物的特异性抗体固定在载体上，制得免疫吸附剂。多克隆抗体可通过把抗原或半抗原载体蛋白结合物注入实验动物体内产生，单克隆抗体则必须通过培养某种特定的杂交瘤细胞来制备。前者

6、成本较低，抗体成分复杂，专一性差;后者价格昂贵，抗体成分单一，专一性强。载体主要是琼脂糖、纤维素和硅胶等生物惰性的材料。相比其它生物相容性分离介质，ISs选择性高，在蛋白质等生物大分子的分离纯化方面具有独特的优势。2.1.5其它吸附型生物相容性分离介质聚二甲基硅氧烷(Poly(dimethylsiloxane),PDMS)作为商用的固相微萃取涂层材料，已被广泛使用，有报道用于鱼组织的原位采样3。聚吡咯(Polypyrrole,PPY)是导电聚合物，通过电化学方法合成，有良好的生物相容性和导电能力，应用于血管组织工程、生物传

7、感领域，如PPY镀在金属表面，能改善金属支架材料的生物相容性。聚乙二醇(Polyethyleneglycol,PEG)属于水溶性高分子，在水中的界面自由能很低，有较好的抗血栓性，血液相容性良好。聚丙烯腈(Polyacrylonitrile,PAN)用于分离生物体系亚微米级别的颗粒，在透析和超滤方面有广泛的应用。在高通量透析治疗中，能滤去低中分子量的蛋白质，是一种生物相容性优良的聚合物。但聚乙二醇和聚丙烯腈萃取性能并不好，通常与其它分离介质结合使用。2.2生物相容性膜膜是一种具有“选择性透过”功能的非吸附型分离介质。应用最广

8、泛的生物相容性膜是高分子材料，主要由天然高分子材料与合成高分子材料两大系统组成。多糖和纤维素是常见的生物相容性天然高分子。壳聚糖、甲壳素等多糖类高分子可生物降解，不容易导致蛋白质失活、变性，常作为药物载体、硬组织修复材料使用，亦可用于固定酶、抗体等蛋白质。纤维素以其良好的组织相容性和血相容性，成为第一代