[发明专利]一种电喷雾离子化装置及其应用

说明书

本发明涉及一种电喷雾离子化装置，包括：具有至少一个尖端的玻璃基底，其上设置有多个微通道；用于施加高电压并夹住所述玻璃基底的导电夹；以及用于放置所述玻璃基底的腔室。本发明还涉及该电喷雾离子化装置在基于细胞的药物分析中的应用。通过玻璃基底提供较高的生物相容性，可用于基于细胞中药物的定性和定量分析，还可用于药物作用后的细胞的生物分析。

技术领域

本发明涉及基于细胞的药物分析领域，尤其涉及一种电喷雾离子化装置及其在基于细胞的药物分析中的应用。

背景技术

基于细胞的药物分析一直在生物医药和药学领域的发展中发挥着重要作用。传统的基于细胞的药物分析方法需要培养大量细胞，并且经过复杂的操作程序才能获得充分的数据。这些传统的分析方法往往存在试剂消耗量大、耗时和低通量的缺点。

质谱则是一种较为快速的分析方法，该方法可以提供高灵敏度、高通量和分子级别的化学信息。作为一种多功能的分析技术，质谱可与电泳、色谱等联用以分离和提取相关的药物成分，从而提高药物分析的灵敏度、精确度和针对性。文献1将电喷雾质谱与毛细管电泳联用，可自动分析单个红细胞中的血红素和血红蛋白中的α和β取代基。然而，用于质谱分析的样品往往需要先进行复杂的离线预处理，因此，只能进行脱离细胞微环境的离线药物分析，而有效的药物分析要求分析条件应尽可能接近于体内微环境，这导致样品前处理成为质谱用于药物分析的一大障碍。

为了克服上述困难，人们开始发展常态离子化质谱，以省略样品前处理步骤，实现在自然状态下分析和鉴定样品。文献2利用一根短的、锥形的毛细管作为纳升级的取样和喷雾工具，在质谱检测器前产生气态离子，可用于检测一系列复杂基质中的分子而无需样品前处理。文献3则利用穿刺针直接进行组织中的样品喷雾，可得到精确的分子信息。文献4和文献5则分别用医用棉签和牙签进行电喷雾，用于药物分析。在这其中，纸基电喷雾逐渐发展成为一种成熟的常态离子化方法，用于复杂样品的分析。电解质通过毛细作用运输到纸基的尖端，施加高电场后形成离子喷雾。纸喷雾质谱由于其简单的操作和易得的设备，常用于细胞培养基中的生物分子检测、生物流体分析和食品安全的监测。纤维素色谱纸和硝酸纤维素膜是常用的纸基。然而，这些纸基因其较差的生物相容性令细胞难以在其上附着，因其不透明性又无法实现对细胞的光学手段实时监测，从而限制了其在基于细胞的研究中的应用。因此，能够用于基于细胞的药物分析的常态离子化的装置和方法亟待发展。

相关技术文献

文献1：Integrated Microfluidic Device for Automated Single CellAnalysis Using Electrophoretic Separation and Electrospray Ionization MassSpectrometry(Mellors J.S.；Jorabchi K.；Smith L.M.；Ramsey J.M.Anal.Chem.,2010,82,967-973)。

文献2：Capillary Action-Supported Contactless Atmospheric PressureIonization for the Combined Sampling and Mass Spectrometric Analysis ofBiomolecules(Hsieh C.；Chang C.；Urban P.L.；Chen Y.Anal.Chem.,2011,83,2866-2869)。

文献3：Biological tissue diagnostics using needle biopsy and sprayionization mass spectrometry(Liu J.；Cooks R.G.；Ouyang Z.Anal.Chem.,2011,83,9221-9225)。