[发明专利]一种芯片式活体固相微萃取装置系统及其分析方法

说明书

本发明涉及分析仪器和药物分析技术领域，具体公开了一种芯片式活体固相微萃取装置系统及其用于纳米药物药动学精准分析的方法，芯片式活体固相微萃取装置系统包括芯片入口端和芯片出口端，所述芯片入口端和芯片出口端打孔，所述芯片入口端和芯片出口端通过导管连通形成微通道，所述芯片入口端填充有固相微萃取填料，所述芯片出口端设有阻挡固相微萃取填料的栅栏结构。本发明的系统可以应用纳米药物游离浓度的活体实时分析；本发明方法操作步骤简单，检测时间短，时间分辨率为1.5min，能够完全实现在线分析、实时监测纳米药物及其代谢物血药浓度的变化。

技术领域

本发明涉及分析仪器和药物分析技术领域，尤其是涉及一种芯片式活体固相微萃取装置系统及其用于纳米药物药动学精准分析的方法。

背景技术

纳米药物(Nanomedicines)是纳米技术与药剂学相结合形成的新学科，是当前制药工业快速发展的新方向。与传统药物以游离分子态吸收相比，纳米药物主要以纳米聚集态形式吸收，同时兼有分子态吸收，从而具有不同的体内过程，并产生特殊的生物学活性。目前还没有成熟的方法对纳米药物的实时活体分型分析(体内的游离态和结合态)进行研究，需要进一步发展纳米药物药动学新的研究方法和手段。

纳米药物生物样本分型分析，只要解决其游离浓度的定量分析问题，结合传统总浓度的定量分析，就可以达到分型分析的实际目的(总浓度减去游离浓度就是结合态浓度)。传统的生物样品制备技术中最常用的有机溶剂萃取、沉淀蛋白或固相微萃取技术等，只能测定总浓度。而游离药物浓度测定方法中主要的样品处理方法包括平衡透析法、超滤离心法、超速离心法和凝胶过滤法，但这些方法都有一定的缺点，并且无法满足纳米药物活体实时浓度监测的需要。

微透析(microdialysis,MD)是一种将灌流取样和透析技术结合起来并逐渐完善的一种从生物活体内进行动态微量生化取样的技术，具有活体连续取样、动态观察、定量分析、采样量小、组织损伤轻等特点，自诞生之日起就受到了广泛关注，在药动学领域的应用尤其引人瞩目，具有极大的应用潜力和优势。MD样品具有“低浓度、小体积、高盐分、多成分、高极性”的本质特征，决定了MD样品与普通生物样本的测定存在差异性，高灵敏度的分析仪器成为首选。液相色谱-三重四极杆质谱是MD样品的首选分析仪器。但难气化的盐分会对质谱造成伤害，降低检测灵敏度甚至引发仪器故障。并且纳米药物药动学研究的纳米药物游离浓度快速定量分析方面，极低的游离血药浓度和方法的时间分辨也是限制其应用的关键技术难题。因此，研制快速在线分析、具有脱盐和富集功能并能够和商用MD仪器无缝衔接的芯片式活体固相微萃取装置，将为MD技术解脱枷锁(脱盐)及升级(富集)功能，并为活体实时纳米药物药动学精准分析提供新装置和新方法。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足之处而提供一种芯片式活体固相微萃取装置系统及其用于纳米药物药动学精准分析的方法。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

第一目的，本发明提供了一种芯片式活体固相微萃取装置系统，包括芯片入口端和芯片出口端，所述芯片入口端和芯片出口端打孔，所述芯片入口端和芯片出口端通过导管连通形成微通道，所述芯片入口端填充有固相微萃取填料，所述芯片出口端设有阻挡固相微萃取填料的栅栏结构。

将固相微萃取填料填充于芯片入口端，芯片出口端有栅栏结构可以阻挡固相微萃取填料流出，使得分析物既能富集在芯片上、并实现脱盐；芯片出口端可以通过导管与检测系统连接，使得芯片式活体固相微萃取装置系统可以集多种功能于一体。样品通过芯片式活体固相微萃取装置系统，一方面可以得到富集，另一方面目标物质还可以从其他干扰物质中分离出来得到纯化，从而使检测灵敏度得到了极大地提高。另外，将芯片式活体固相微萃取装置系统直接与检测系统连接，实现高度集成化装置，使复杂样本的在线分析成为可能。

更优选地，所述检测系统包括液相色谱仪或质谱仪，检测系统不仅限于此，还包括各种药物定量和表征的分析仪器；并且根据药物的分子量和性质实现与此匹配的定量和定性的方法。