药物分析中新型样品前处理技术-2013
样品前处理技术在药物分析中的研究进展
第51卷第4期 辽 宁 化 工 Vol.51，No. 4 2022年4月 Liaoning Chemical Industry April，2022样品前处理技术在药物分析中的研究进展唐郡遥（沈阳药科大学 药学院，辽宁 沈阳 110016）摘 要： 对于药物分析来说，良好的样品前处理技术可为后续分析带来保障。
近些年随着科学技术水平的提高，样品前处理出现了诸多新方法，如固相微萃取、液液微萃取等。
对最近几年药物分析中样品前处理技术进行了综述总结。
关 键 词：样品前处理；固相萃取；液相萃取中图分类号：TQ460.7 文献标识码： A 文章编号： 1004-0935（2022）04-0512-03对于药物分析来说，药物样品的前处理十分重要，而且这是一个必要的环节，现已成为一个具有挑战性在问题。
样品前处理将被测组分从复杂样品中分离出来，制成便于测定的形式，同时，如果被测组分选定的分析方法难以检测，还需要通过样品衍生化处理为另一种适合检测的化合物。
对于固相样品，常常采取传统样品的制备方法，比如固相萃取法、液相萃取法、液液微萃取法。
本文综述介绍了近几年来多种萃取方法在药物分析前处理中的应用。
1 固相萃取1.1 固相萃取（SPE）固相萃取技术是一种高效、方便的提取技术，可同时完成样品的集中与洗涤，且萃取速度快。
吴莹[1]等利用固相萃取方法测定腹膜透析液中1,2-己二胺含量，该方法以甲醇、0.1%甲酸为流动相，进行洗脱，该方法灵敏度高，回收率为97.8%~108.0%。
邓晓晴[2]等建立串联质谱-固相萃取液相色谱测定人体血浆中抗抑郁药物含量，回收率为90.0%~97.3%。
狄鑫[3]等将固相萃取-液相色谱萃取串联，测得水中诺氟沙星、罗红素等7种抗生素含量，加标回收率为68%~112%，可证明该回收方法回收率高、精密度好。
周瑞铮[4]等利用固相萃取结合液色谱-串联质谱法测定淡水鱼中残留的磺胺类和喹诺酮类药物。
在不同浓度下，测得平均回收率为84.4%~114.6%。
体内药物分析中的 样品预处理技术
体内药物分析中的样品预处理技术摘要：综述了国外近5年来体内药物分析中样品预处理技术的最新应用进展,包括固相微萃取技术和超临界流体萃取技术,以及这两种技术与现代分析仪器的联用,并展望了这些新技术的应用前景。
关键词：样品技术去蛋白分离与浓集缀合物的水解化学衍生化体内药物分析是通过分析的手段了解药物在体内（包括实验动物等机体）数量与质量的变化，获得各种药物代谢动力学的各种参数和转变、代谢的方式、途径等信息。
从而有助于药物生产、实验、研究、临床等各个方面对所研究的药物作出估计与评价，以及对药物的改进和发展作出贡献。
一：体内药物分析的样品可以分为（一）血样：血浆（plasma）和血清（serum）是体内药物分析最常采用的样本，其中选用最多的是血浆。
（二）尿样（urine）：尿样测定主要用于药物剂量回收研究、药物肾清除率和生物利用度等研究，以及测定代谢物类型等。
（三）唾液（saliva）：唾液中的药物浓度通常与血浆浓度相关。
样品易得，取样无损害，尤易为儿童接收。
（四）其它：乳汁、动物脏器组织匀浆等。
二：处理目的治疗药物监测中，除少数方法可以对采集的样品直接进行分析外，大多需要对样品进行必要的预处理。
预处理的目的是在不破坏待测定成分的前提下，用适当的方法分离纯化或浓缩待测药物，以减少干扰、提高检测灵敏度和特异性、降低对仪器的污染和损害。
所以，体内样品的预处理是体内样品分析的重要环节三：样品与处理方常用的体内样品的与处理方法大致分为去蛋白质法,分离与浓集法,缀合物的水解,化学衍生化法及微波萃取和微透析技术等。
1.去蛋白法在测定血样时，首先应去除蛋白质。
去除蛋白质可使结合型的药物释放出来，以便测定药物的总浓度。
去除蛋白质的方法有：容积沉淀法,中性盐析法,强酸沉淀法,热凝固发。
2.分离与浓集液·液萃取法是传统的分离浓集方法。
随着药物分离的不断提高，体内样品前处理技术得到了迅速的发展，在液相萃取的基础上出现了许多分离与浓集的新技术和新方法。
药物分析中的生物样品前处理方法研究
药物分析中的生物样品前处理方法研究近年来，随着生物医药领域的快速发展，药物分析在疾病的诊断和治疗中扮演着至关重要的角色。
为了获得准确可靠的分析结果，生物样品的前处理方法显得尤为重要。
本文将探讨药物分析中常用的生物样品前处理方法的研究进展。
一、血液样品的前处理方法研究血液样品作为一种常见的生物样品，在药物分析中扮演着重要的角色。
然而，血液样品中存在着各种成分的干扰，如蛋白质、血红蛋白等。
因此，研究人员提出了多种前处理方法来解决这些问题。
1. 血浆/血清的蛋白质沉淀方法血浆/血清中的蛋白质是最常见的干扰物之一。
为了降低蛋白质对分析结果的影响，研究人员开发了各种蛋白质沉淀方法。
例如，酸沉淀法可以通过改变pH值使蛋白质凝聚沉淀，从而去除蛋白质干扰。
此外，还有醇沉淀法、有机溶剂沉淀法等。
2. 血浆/血清的固相萃取方法固相萃取方法是血液样品前处理中常用的技术之一。
其原理是利用吸附剂对目标化合物进行特异性吸附，从而去除干扰物。
通过选择合适的吸附剂，可以实现对特定成分的富集。
例如，固相萃取柱常用于血浆/血清样品中药物的富集与净化。
二、尿液样品的前处理方法研究尿液样品常用于药物代谢和排泄的研究，但由于其复杂的成分和高度变异性，前处理方法显得尤为重要。
1. 尿液样品的前处理方法选择尿液样品前处理的关键是选择合适的方法。
常见的前处理方法包括尿液蛋白质去除、有机溶剂浓缩、尿液稀释等。
根据具体的分析需求和目标物质的特性，选择恰当的前处理方法可以显著提高分析结果的准确性和灵敏度。
2. 尿液样品的固相萃取方法研究固相萃取也是尿液样品前处理中常用的技术之一。
通过选择适当的吸附剂和前处理条件，可以有效地去除尿液中的杂质，提高目标物质的测量灵敏度。
例如，固相萃取柱结合气相色谱-质谱联用技术可以用于尿液样品中药物代谢产物的研究。
三、其他生物样品的前处理方法研究除了血液和尿液样品，还有其他生物样品在药物分析中的应用。
例如，头发样品被广泛用于毒品滥用的检测。
体内药物分析测定前样品处理以及测定的基本程序
体 内药 物 分析 是药 物 分析 的重 要 分 支 ，是 一 门 研究 生 物 机 目前 ， 较 为 常见 的 Ｓ Ｐ Ｍ Ｅ方 法有 直接 取样 （ ｄ ｉ ｒ ｅ ｃ ｔ — Ｓ Ｐ ＭＥ ） 和 顶 ｈ ｅ ａ ｄ — ｓ ｐ ａ ｃ ｅ Ｓ Ｐ ＭＥ ， Ｈ Ｓ —ｓ Ｐ Ｍ Ｅ ） 。直接 取 样 是将 萃 取 头 直 体 中 药物 及 其代 谢物 和 内源 性物 质 的质 与量 变化 规 律 的分 析方 空 取样 （ 法学 １ １ １ 。它 是 通过 分析 人 或动 物体 液及 各组 织 器官 中药 物 及 其 接插 入 液体 样 品 中或暴 露 于空 气 中 ，待测 物 直接 从 样 品 中转 移 代 谢 物浓 度 ， 了 解药 物在 体 内数 量 和质量 的变 化 ， 获 得药 物 代谢 到涂 层 上 ， 适用 于 大多 数有 机化 合 物 的检 测 。 王 琦玮 等ｌ Ｏ ｌ 在 同相 动 力 学 的各 种参 数 和转 变 ， 以 及代 谢 的方 式 、 途径 等 信 息 ， 从 而 微 萃 取 一 气 相 色 谱 质 谱 法 测 定 血 浆 中 氯 氮 平 的 实 验 中 ，使 用 Ｄ Ｍ Ｓ 萃 取 头 直 接 取 样 的方 法 检 测 人 血 浆 中氯 氮 平 的浓 度 ， 实 有 助 于药 物 的研 究 、 临床 合 理应 用 等口 ｌ 。体 内药 物 分析 特点 是 样 Ｐ 准 确度 好 、 操作简便 ， 适 用 于 氯 氮平 急 性 中 品成 分复 杂 ， 被 测组 分含 量低 ， 因此 ， 测 定前要 对 样 品进 行 处理 ， 验 结果 的灵 敏 度 高 、
从 而 达到 从 活 体组 织 中取 样 的 目的 ， 通 过 洲 传统 的 生物 样 品处 理方 法有 沉淀 蛋 白 、 离心 和 过滤 、 液液 萃 被连 续 不 断地 带 出 ， 取等 ， 这 些 方法 虽 还 在广 泛 使 用 ， 但 它们 不 利 于在 线 处 理 、 实 现 定 流 出液 即透 析 液 中待 测 物 的浓 度 来 研 究 组 织 中待 测 物 水 平 ，
体内药物分析中的样品预处理技术
体内药物分析中的样品预处理技术体内药物分析是指体内样品（生物体液、器官或组织）中药物及其代谢产物或内源性生物活性物质的定量分析。
通常药物进入体内后，其化学结构与存在状态就可能发生显著变化。
在体液中，药物的存在形式多样化，除游离型的原料药物或其代谢物，也有原形药物或其代谢物与葡萄糖醛酸等内源性小分子经共价结合的结合物（或缀合物），还有与蛋白质分子经氢键及其他分子间力结合的结合型药物；而且药物及其代谢物的浓度通常很低、干扰物质多。
因此，在测定时，除少数情况将体液作简单处理后可直接测定外，通常在测定前要对体内样品进行分离净化与浓集等样品前处理，从而为体内样品中药物的测定提供良好的环境和条件。
常用的样品前处理方法有：去除蛋白质、缀合物水解、化学衍生化、分离浓集及微波萃取和微透析技术等。
一、体内样品种类：体内药物分析采用的体内样品包括血液、尿液、唾液、头发、脏器组织、乳汁、精液、脑脊液、泪液、胆汁、胃液、胰液、淋巴液、粪便等样品。
这些大都具有：①采样量少；②待测物浓度低；③干扰物质多的特点。
二、体内样品预处理的目的：⑴使待测药物游离，以便测定药物或代谢物的总浓度；⑵满足测量方法的要求，纯化浓集样品；⑶保护仪器性能、改善分析环境。
三、常用生物样品预处理技术：⒈有机破坏法：湿法破坏：电热消化器法、电热板消化法、烘箱消化法干法破坏：高温电阻炉灰化法、低温等离子灰化法氧瓶燃烧法⒉去蛋白质法：溶剂解法（加入与水相混溶的有机溶剂）、加入中性盐、加入强酸、加入含锌盐或铜盐的沉淀剂、超滤法、酶水解法、加热法⒊分离、纯化和浓集法：液﹣液萃取法、固相萃取法⒋缀水物的水解法：酸水解法、酶水解法⒌化学衍生化发：硅烷化、酰化、烷基化、紫外衍生化、荧光衍生化、点化学衍生化、生成非对映异构体衍生化发四、新兴生物样品预处理技术：⒈微波消解⒉自动化固相萃取⒊固相微萃取⒋液相微萃取⒌微透析技术⒍超临界流体萃取⒎分子印迹固相萃取这里就固相微萃取技术和超临界流体萃取技术进行简单说明：⑴固相微萃取固相微萃取( Solid phase micro2-extraction,SPME) 是80年代末发展起来的样品预处理方法, 其装置简单, 操作方便, 已实现自动控制, 适用于现场分析。
药物分析学：生物样品分析的前处理技术
在测定生物样品中药物及其代谢物时，样品的前处理是十分重要的。
除了少数情况，将体液经简单处理后进行直接测定外，一般要在测定之前进行样品的前处理，即进行分离、纯化、浓集，必要时还需对待测组分进行化学衍生化，从而为测定创造良好的条件。
生物样品进行前处理的目的在于：①药物进入体内后，经吸收、分布、代谢，然后排出体外。
在体液、组织和排泄物中除了游离型（原型）药物之外，还有药物的代谢物、药物与蛋白质形成的结合物、以及药物或其代谢物与内源性物质，如葡萄糖醛酸、硫酸形成的葡萄糖醛酸甙（glucuronides）、硫酸酯（sulphates）缀合物等多种形式存在，需要分离后测定药物及代谢物；②生物样品的介质组成比较复杂。
如在血清中既含有高分子的蛋白质和低分子的糖、脂肪、尿素等有机化合物，也含有Na＋、K＋、X-等无机化合物］。
其中影响最大的是蛋白质，若用HPLC法测定药物浓度时，蛋白质会沉积在色谱柱上发生堵塞，严重影响分离效果。
因此，为了保护仪器，提高测定的灵敏度，必须进行除蛋白等前处理。
体内药物分析中样品预处理技术
体内药物分析中的样品预处理技术【摘要】本综述主要阐述近年来体内药物分析中样品预处理技术的几种常用方法技术，包括有机破坏、分离蛋白法液—液萃取法、固相萃取法固相微萃取技术和超临界流体萃取技术等。
【关键词】样品预处理技术；有机破坏；分离蛋白法；液—液萃取法；固相萃取法；固相微萃取法；超临界流体萃取法；体内药物分析【正文】在体内药物分析中常采用的生物样品包括血液、尿液、唾液、乳汁、精液、泪液、胃液、胆汁、粪便等样品。
其中最常用的是血浆或血清，因为二者更能体现药物浓度与治疗作用之间的关系。
测定体内药物及其代谢物时，常常不能进行直接测定，需要实施分离、净化、浓集、化学衍生等，这些处理技术即为样品预处理技术。
样品预处理是体内药物分析中极为重要的环节，也是最困难，最繁琐的工作。
在分析过程中如何方便、快捷地对样品进行预处理，将少量的药物从大量复杂的生物基质中分离出来，以便准确定性、定量，是体内药物分析面临的首要问题。
常用的样品预处理技术有有机破坏法、蛋白分离技术、萃取技术等。
近几年研究表明：采用固相微萃取技术及超临界流体萃取技术处理生物样品具有快速简便，选择性好、回收率高、无需使用大量有机溶剂等优点，因此成为当今体内药物分析中最有发展潜力的两种样品预处理技术。
1.有机破坏技术有机破坏包括湿法破坏、干法破坏以及氧瓶燃烧法三种技术。
湿法破坏是以硝酸为消解液，与生物样品共热，生物样品被氧化破坏游离出待测组分；干法破坏是将生物样品高温炽灼，生物介质被灰化，经水或酸溶解后测定；氧瓶燃烧法是采用燃烧分解有机物的简单技术，能将待测元素定量分解成离子型。
2．分离蛋白质法蛋白质分离技术包括容剂解法、中性盐盐析法、强酸破坏、金属盐沉淀、超滤法、酶解法、加热法使蛋白质变性沉淀等。
前两者主要是破坏蛋白质表面电荷及水化膜是蛋白质沉淀；金属盐能与蛋白中的特定离子生成沉淀达到分离效果；超滤法是运用半透膜的原理来分离蛋白质；待测组分对热稳定时可采用加热方法是蛋白质变性，从而与待测组分分离。
药物分析-样品的前处理
品的净化。
浓缩方法与技巧
蒸发浓缩法
冷冻干燥法
将样品溶液加热至沸腾，使溶剂蒸发， 留下目标成分。适用于热稳定性好的 样品。
将样品溶液冷冻成固体，然后在真空 条件下使冰直接升华，留下目标成分。 适用于热敏性、易氧化样品。
富集目标物质
对于量较低的目标物质，通过前处理进行富集， 以提高检测灵敏度和分析效率。
改变样品性质
通过前处理改变样品的物理或化学性质，使其更适 合后续的分析方法或仪器要求。
样品前处理的流程
01
样品接收与登记
接收样品并进行详细登记，包括样品名称、来源、数 量、保存条件等信息。
02
样品制备
根据分析方法的要求，对样品进行适当的制备，如研 磨、均质、稀释等。
旋转蒸发法
在减压条件下，通过旋转样品瓶使溶 液形成薄膜，加快溶剂蒸发速度。适 用于易挥发、热稳定性差的样品。
净化与浓缩的注意事项
在进行样品净化时，应 根据目标成分的性质选 择合适的净化方法，避 免目标成分的损失。
在进行样品浓缩时，应 注意控制加热温度和真 空度，避免目标成分的 分解或挥发。
在操作过程中应注意防 止交叉污染和实验室污 染，保证结果的准确性 。
03
提取与分离
采用适当的提取方法将目标物质从样品中提取出来， 并进行必要的分离和纯化。
04
浓缩与富集
对提取液进行浓缩和富集，以提高目标物质的浓度和 检测灵敏度。
05
定容与保存
将处理后的样品定容至适当体积，并按要求保存以备 后续分析。
样品前处理的重要性
01
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Schematic diagrams of the packed bed and impregnated membrane analyte concentrators proposed in this paper for CE analysis of sulfonamides. 23
Lara et al. J. Chromatogr. A, 1216 (2009) 3372–3379
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固相提取技术的基本要求
❖ 样品必须呈液态 ❖ 驱动力(Driving Forces)－操作方式
1. 重力 2. 压力 3. 真空
16
SPE技术的驱动力：重力
重力
17
SPE技术的驱动力：压力 压力
18
SPE技术的驱动力：真空
Resevoir with
Adapter
19
SPE技术—填料颗粒基质
成分分析的要求 减少操作步骤 尽量集采样、萃取、净化、浓缩、预分离、
进样于一身
8
前处理的新方法有哪些？
9
新型样品前处理技术
固相萃取 Solid Phase extraction (SPE)
基体分散固相萃取 Matrix solid phase dispersion extraction(MSPDE)
12
13
HPLC 与SPE之区别
颗粒直径 柱床效率 柱外体积 柱长 塔板数 (N)
HPLC
~5 µm high
SPE
40-80 µm low high
~1 cm < 50
HPLC能分离相似性的化合物； SPE要求待分离物质与干扰物质选择性区别大
14
SPE 产品常见形式
Lara et al. J. Chromatogr. A, 1216 (2009) 3372–3379
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Evaluation of a molecularly imprinted polymer as in-line concentrator in capillary electrophoresis
❖ 硅胶基质—键合各种官能团
1. 如，{C18, C8, NH2, QMA ...} 2. 不规则填料
a. 小柱(Cartridges)： 40 - 80 m b. Disks：8 -10m
❖ 活性碳 ❖ 碳纳米管 ❖ 石墨烯 ❖…
20
SPE的类型
分析物与非极性固定相的作用力
NH2 Silica base
25
固相微萃取（Solid phase microextraction, SPME）
基本原理：固液分配 优点：操作简便、快捷、绿色
SPME是一项新颖的样品前处理与富集技术, 属于非溶剂型选择性萃取法。 装置类似于一支气相色谱的微量进样器, 萃取头是在一根石英纤维上涂上固相微萃取涂层, 外套细不锈钢管以保护石英纤维不被折断, 纤维头可在钢管内伸缩。将纤维头浸入样品溶 液中或顶空气体中一段时间, 同时搅拌溶液以加速两相间达到平衡的速度, 待平衡后将纤维 头取出插入气相色谱汽化室, 热解吸涂层上吸附的物质。被萃取物在汽化室内解吸后, 靠流 动相将其导入色谱柱,完成提取、分离、浓缩的全过程。SPME几乎可以用于各类挥发性或 半挥发性物质的分析。
SPME主要针对有机物进行分析，根据有机物与溶剂之间“相似者相溶”的原则，
10
固相提取技术 Solid Phase Extraction (SPE)
两相 ——液相与固相（液相色谱基础） 多种吸附剂可供选择 反相－最常用！ 正相 离子交换 具有高选择性的新型吸附剂 溶剂消耗少 （与液液提取相比） 易自动化
11
固相萃取
净化与富集效果好 样品制备快速、涉及人工少、溶剂用量少 分析结果的精密度提高(偏差常 <5%) 多样化的产品设计迎合不同样品通量要求
药物分析中新型样品前处理技术
1
为什么要进行前处理?
2
为什么要进行前处理?
3
为什么要进行前处理?
4
5
前处理的主要目的
➢ 净化 ➢ 浓缩 ➢ 增强响应、提高选择性（比如化学衍生）
浓缩痕量的被测组分，提高方法的灵敏度，降低检测限； 去除样本中的基体与其他干扰物质； 通过衍生化，使被测物转化成为检测灵敏度更高的物质或转化为
Van der Waals forces
SO3-
Bonded functional
group (C8)
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血清中马兜铃酸代谢产物分析
22
Anal. Methods, 2013, 5, 718-721
Determination of sulfonamide residues in water samples by inline solid-phase extraction-capillary electrophoresis
与样本中干扰组分能够分离的物质，提高方法的灵敏度和选择性 保护下游分析仪器以及测试系统、避免影响整机性能及寿命
6
传统样品前处理方法
索氏萃取 液－液萃取 蒸馏 离心 沉淀
大量使用有机溶剂 影响操作人员健康 污染周围环境 操作步骤多 较大误差 处理时间长
7
样品前处理的发展趋势
减少甚至不用有毒有机溶剂 能适应处理复杂介质、痕量成分、特殊性质
萃取小柱:
• 小柱体积 1~35ml, 吸附剂重量 10mg~6g • 为中等数量样品设计 • 食品安全、环境分析和研究实验室
96-孔板:
• 吸附剂重量2~60mg • 为高通量分析设计（DMPK/BA/BE实验室） • μElution板用于微量样品和高灵敏度分析
在线SPE净化柱:
• 柱芯式(需Sentry Guard套件) 和标准柱 • 由切换阀和软件控制，无需人工操作