趙垠瑩

摘 要：目前，高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)的應(yīng)用比較廣泛，涉及到醫(yī)療、農(nóng)業(yè)、環(huán)境和地質(zhì)等方面，這主要是因?yàn)檫@種新興技術(shù)相較于傳統(tǒng)檢測(cè)手段而言，具備靈敏度高、特異性好、分析通量高、檢測(cè)時(shí)間短等眾多顯著優(yōu)勢(shì)。在精準(zhǔn)醫(yī)療的大環(huán)境下，該項(xiàng)技術(shù)也被應(yīng)用在臨床上進(jìn)行檢測(cè)及輔助診斷，其臨床應(yīng)用著力于內(nèi)源性和外源性檢測(cè)項(xiàng)目的分析。

關(guān)鍵詞：高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜儀;應(yīng)用范圍;作用;分析

0 引言

高效液相色譜技術(shù)其特點(diǎn)為將樣品組實(shí)現(xiàn)快速分離，具有很高普適性，尤其在對(duì)復(fù)雜生物樣本進(jìn)行分離時(shí)夠很好的發(fā)揮作用，該技術(shù)對(duì)儀器的精度、重復(fù)性和穩(wěn)定性有著較高的要求。質(zhì)譜技術(shù)其特點(diǎn)為將樣品組實(shí)現(xiàn)快速甄別完成定性和定量的分析，其特異性、靈敏度和高通量檢測(cè)的優(yōu)勢(shì)極其顯著，減少了假陽(yáng)性結(jié)果的產(chǎn)生，使用樣本量的體積大大縮減，該技術(shù)對(duì)儀器的抗污染能力、分離能力提出了更高的要求，尤其在對(duì)含有同分異構(gòu)體目標(biāo)化合物的基質(zhì)中進(jìn)行分析時(shí)，使用該技術(shù)存在一定隱患，然而，將高效液相色譜技術(shù)與質(zhì)譜技術(shù)進(jìn)行聯(lián)合使用就能很好的規(guī)避這樣隱患的發(fā)生。在保證色譜很好的快速分離鑒定效果的同時(shí)，保證將質(zhì)譜具有的特異性，高通量性和高靈敏度等優(yōu)點(diǎn)極大的發(fā)揮出來(lái)，所以在對(duì)復(fù)雜生物樣本進(jìn)行分析時(shí)，該儀器得到了各個(gè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。

1 高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜儀

1.1 儀器簡(jiǎn)介

色譜技術(shù)早在古代羅馬時(shí)期，人們就在色譜學(xué)原理應(yīng)用在分析染料與色素，直到1903年俄國(guó)植物學(xué)家Tswett將這種方法命名為色譜，管內(nèi)填充物被稱(chēng)之為固定相，沖洗劑被稱(chēng)之為流動(dòng)相。液相色譜技術(shù)不斷革新，發(fā)展到如今商品化的高效液相色譜儀。在這100多年來(lái)，針對(duì)質(zhì)譜發(fā)展過(guò)程就有10多個(gè)諾貝爾獎(jiǎng)獲得者出現(xiàn)，這在一定程度上體現(xiàn)了技術(shù)的先進(jìn)性。

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展而得到了進(jìn)步，從英國(guó)物理學(xué)家Thomson在1912年制造出了第1臺(tái)質(zhì)譜儀到商用質(zhì)譜儀在1942年得到了研制，具有很好的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)讓該技術(shù)在石油化工行業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用。電噴霧質(zhì)譜儀和高分辨飛行時(shí)間質(zhì)譜載19世紀(jì)末，相繼被研發(fā)出來(lái)，將其質(zhì)譜技術(shù)與液相色譜技術(shù)充分結(jié)合，綜合其自生各種優(yōu)點(diǎn)，在藥品、環(huán)境、食品和地質(zhì)等領(lǐng)域都大放異彩。現(xiàn)如今在臨床診斷方面其發(fā)展勢(shì)頭迅猛，尤其在對(duì)一些比較復(fù)雜的生物樣本進(jìn)行研究及方法開(kāi)發(fā)。

1.2 主要技術(shù)指標(biāo)

一般情況下，高效液相色譜的主要技術(shù)指標(biāo)為進(jìn)樣體積及溫度準(zhǔn)確性和流速穩(wěn)定性等內(nèi)容，主要考察儀器的精度、重復(fù)性和穩(wěn)定性。質(zhì)譜的指標(biāo)相對(duì)比較復(fù)雜，例如：靈敏度和分辨率、質(zhì)量的范圍、穩(wěn)定性和準(zhǔn)確度等內(nèi)容，反饋儀器的特異性，重復(fù)性和檢出限等功能性指標(biāo)。

2 高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜的主要構(gòu)成

2.1 高效液相色譜儀

目前世界中幾百萬(wàn)種化合物其中將近80%都可以用不同模式的液相色譜進(jìn)行分離分析，例如離子交換、制備、正相、反相和親和色譜等形式。他的主要包括輸液系統(tǒng)（泵）、進(jìn)樣器、柱溫箱和檢測(cè)器等硬件設(shè)備組成。 輸液系統(tǒng)（泵）主要功能是給儀器提供穩(wěn)定準(zhǔn)確的流動(dòng)相，確保管路液流系統(tǒng)的充盈無(wú)氣泡，流量準(zhǔn)確和重復(fù)性好。進(jìn)樣器主要功能將經(jīng)過(guò)處理的樣本輸送到整個(gè)管路液流系統(tǒng)中，它則要求進(jìn)樣體積準(zhǔn)確，為了使用更多復(fù)雜的生物樣本，同時(shí)建議配置單獨(dú)的洗針系統(tǒng)性，樣品控溫系統(tǒng)以及燈光感應(yīng)系統(tǒng)進(jìn)行輔助操作，已減少由殘留、溫度和光感等因素引入的問(wèn)題。柱溫箱的主要功能是對(duì)分離的色譜柱進(jìn)行控溫處理，確保在整個(gè)檢測(cè)過(guò)程中整個(gè)液流系統(tǒng)在分離過(guò)程中都能夠保持一致性，不受到外界環(huán)境溫度的影響，同時(shí)也是為了配合不同化合物間的不同特性已達(dá)成基線分析的目的，保證后期的分析過(guò)程受到的干擾減小，降低假陽(yáng)性率的發(fā)生。常見(jiàn)的液相色譜檢測(cè)器有很多種，例如紫外檢測(cè)器、示差折光檢測(cè)器、質(zhì)譜檢測(cè)器、二極管陣列檢測(cè)器和電化學(xué)檢測(cè)器等，每個(gè)檢測(cè)都適用于不同類(lèi)型的化合物，但對(duì)其檢測(cè)器都需要滿足基線穩(wěn)定、噪音小和線性范圍寬等基本要求。質(zhì)譜檢測(cè)器屬于在眾多檢測(cè)器中綜合表現(xiàn)極為優(yōu)異的一款，適用于化工、制藥、食品、環(huán)境檢測(cè)、臨床醫(yī)學(xué)和生物等領(lǐng)域。

2.2 質(zhì)譜儀

質(zhì)譜儀是一種對(duì)帶電物質(zhì)的質(zhì)量差異進(jìn)行檢測(cè)的儀器。發(fā)展初期最先會(huì)受離子化技術(shù)的影響，在開(kāi)展質(zhì)譜檢測(cè)工作是離子化過(guò)程是至關(guān)重要的，如果不能夠把分析物變成帶電粒子，那么質(zhì)譜儀就不會(huì)檢測(cè)到相應(yīng)的物質(zhì)。后來(lái)隨著離子源的不斷推成出新，在上世紀(jì)末電噴霧離子化技術(shù)和基質(zhì)輔助激光解析離子化技術(shù)被開(kāi)發(fā)出來(lái)，這些影響壁壘逐漸降低，使之有效的促進(jìn)了質(zhì)譜技術(shù)的發(fā)展。目前廣泛應(yīng)用的離子化方法有很多種，比如電噴霧電離（ESI）、大氣壓化學(xué)電離（APCI）和大氣壓光電離化（APPI）等，在所有的離子化檢測(cè)方法中，ESI方法比較常用。

質(zhì)譜儀是由許多部分組成的，其中質(zhì)量分析器是比較重要的一個(gè)組成部分，它能夠有效的把離子按照待測(cè)成分進(jìn)行分類(lèi)，在此過(guò)程中要按照m/z。常見(jiàn)的質(zhì)量分析器有四極桿質(zhì)量分析器，離子阱質(zhì)量分析器等，這些質(zhì)量分析器可以根據(jù)實(shí)際情況互相結(jié)合。在臨床診斷方面，三重四極桿質(zhì)譜分析器應(yīng)用比較廣泛。

2.3 高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜中生物樣本的分析

在使用行高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜對(duì)生物樣本進(jìn)行分析時(shí)，要對(duì)待測(cè)樣本進(jìn)行提取純化的過(guò)程，這主要是因?yàn)樯飿颖居兄容^復(fù)雜的組分。具體處理包括蛋白質(zhì)沉淀，固相萃取、液液萃取和衍生化等方法。在完成上述提純工作之后，要進(jìn)行相應(yīng)的分離，在此過(guò)程中可以使用到液相色譜法以及氣相色譜法等。高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜分析方法的應(yīng)用能夠有效的保證分離速度和分離效果，并且在特異性和靈敏度方面也占有優(yōu)勢(shì)，完成對(duì)生物樣本目標(biāo)化合物的定性和定量工作，所以在檢測(cè)領(lǐng)域該技術(shù)方法得到了廣泛的應(yīng)用。

3 高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)的臨床應(yīng)用

3.1 內(nèi)源性檢測(cè)

在對(duì)人體健康進(jìn)行評(píng)估，以及對(duì)疾病進(jìn)行診斷時(shí)，由人體內(nèi)自身出現(xiàn)異常而導(dǎo)致免疫系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)和內(nèi)分泌系統(tǒng)等各個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)狀況。高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)在內(nèi)源性異常的檢測(cè)適用的臨床應(yīng)用如新生兒代謝異常的篩查、人體氨基酸含量的測(cè)定、維生素膽汁酸、膽固醇、生物胺含量的檢測(cè)、內(nèi)分泌系統(tǒng)中激素檢測(cè)以及心腦血管疾病中同型半胱氨酸的含量關(guān)系，所以該檢測(cè)技術(shù)有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。例如：全譜氨基酸的含量進(jìn)行測(cè)定時(shí)，應(yīng)用高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜方法，在此過(guò)程中可以在一個(gè)前處理及儀器方法學(xué)（MRM模式）中同時(shí)檢測(cè)≥20種氨基酸，該分析方法在時(shí)間成本和靈敏度上都占有明顯的優(yōu)勢(shì)，從而能夠很好的為全部氨基酸檢測(cè)提供相應(yīng)的參考。依據(jù)激素水平的變化進(jìn)行疾病診斷時(shí)，高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜方法對(duì)類(lèi)固醇激素的聯(lián)合測(cè)定方法進(jìn)行了研究，由于固醇激素在人體內(nèi)的濃度都很小，一般是pg/mL到ng/mL的數(shù)量級(jí)，而且與檢測(cè)者的年齡、性別、生理周期、晝夜變化等都一定的關(guān)系，使用高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜中電噴霧正負(fù)離子（ESI+/-）多反應(yīng)監(jiān)測(cè)模式，在方法運(yùn)用過(guò)程中保證了靈敏度和特異性的前提下，且具有很好的線性關(guān)系，從而能夠很好的準(zhǔn)確測(cè)定人體中類(lèi)固醇激素的含量。

3.2 外源性檢測(cè)

人體由于一切非本體自身合成或者代謝的因素而引起的異常狀況，通常來(lái)自外部的環(huán)境、飲食、接觸或者自行服用等情況，對(duì)本體發(fā)生作用的外源性途經(jīng)。例如血藥濃度（腫瘤治療藥物、抗生素、免疫抑制劑、疼痛治療藥物和抗逆轉(zhuǎn)錄病毒等藥物）的檢測(cè)以及毒物篩查（農(nóng)藥和毒品）。我們常見(jiàn)的在臨床用藥過(guò)程中，抗精神病藥物藥物的安全治療窗較窄，一旦過(guò)量使用易導(dǎo)致毒性或成癮反應(yīng)，因此藥物濃度需要控制在合適范圍內(nèi)。在同一個(gè)前處理和儀器方法學(xué)的過(guò)程中，針對(duì)不同患者的用藥習(xí)慣進(jìn)行檢測(cè)，提高指導(dǎo)臨床精準(zhǔn)用藥的同時(shí)，臨床工作的效率極大的提升，充分體現(xiàn)了高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)以其高靈敏、高特異性、同時(shí)檢測(cè)多物質(zhì)的特性（高通量性），目前國(guó)外已在臨床開(kāi)展此類(lèi)項(xiàng)目的檢測(cè)。

4 結(jié)束語(yǔ)

現(xiàn)如今的醫(yī)療發(fā)展水平能夠有效的通過(guò)高效液相色譜--質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)體現(xiàn)出來(lái)，高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜是一個(gè)開(kāi)放的平臺(tái)，醫(yī)療用戶(hù)可以在這個(gè)技術(shù)平臺(tái)上進(jìn)行更多的項(xiàng)目研發(fā)，其卓越的儀器性能硬件配合普適性高的前處理操作，可以幫助用戶(hù)大幅降低項(xiàng)目開(kāi)發(fā)時(shí)間和分析時(shí)間，科學(xué)有效地應(yīng)用該技術(shù)在臨床檢測(cè)領(lǐng)域?qū)⒏哟龠M(jìn)醫(yī)療行業(yè)的蓬勃發(fā)展。

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