药物分析学：药学研究的新技术--微流控芯片

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1、第十二章 药学研究的新技术-微流控芯片微流控芯片：是将采样、预处理、加试剂、反应、分离、检测等集成在微芯片上进行的一门新技术。（将实验室及设备集成在微芯片上）特点：分析速度快，信息量大，试剂消耗量少，污染少，进样量少，操作费用低，仪器体积小一、微流控芯片微流控芯片Microfluidic Chip或称，芯片实验室Lab on a Chip：是将常规的样品制备、反应、分离、检测等基本操作单元集成或基本集成到一块几平方厘米的芯片上、并对微通道内微量液体进行精确操作的新技术。 按目的、任务和功能来分，微流控分析芯片：成分分析-分离分析法微流控功能芯片：在微流控芯片中进行成分萃取、化学合成、药物筛选等

2、（一）微流控分析芯片目前主要为芯片毛细管电泳 芯片分析仪基本单元：高压电源、芯片、检测器1、毛细管电泳原理pH2.5的碱性或弱酸性溶液中，毛细管内表面Si-OH 基电离而带负电荷，固-液介面形成双电层, 溶液表面带正电。在电场作用下，溶液表面正电荷带动溶液整体移动，形成电渗流电渗（electroosmotic） 液体相对于带电的管壁移动的现象。电渗的大小可用电渗淌度表示： 为介质的介电常数； 为Zeta电势；为介质粘度混合组分随电渗流移动，各组分因淌度及分配行为等差异，迁移速度不同粒子在毛细管内电介质中的运动速度是电泳和电渗两种速度的矢量和，即或用淌度表示：经过一段时间(距离)的迁移, 各组分

3、因迁移速度不同而实现分离 作为分离分析方法，在方法分类上属于色谱分析法。2、进样与分离3、影响电泳分离的主要因素（1）缓冲溶液成分(种类)：涉及与被测组分的相互作用总浓度：总浓度越大, 分离效果越好。但过高使电流增大, 发热使温度升高, 分离度反而下降。浓度比：影响溶液pHpH：影响被测组分的荷电情况（2）添加剂有时可以提高组分的分离度, 改善峰形, 提高灵敏度如：有机溶剂, 表面活性剂, -CD等（3）分离电压：分离电压越高, 分离效果越好。过高会放电。13 kV。（二）微流控功能芯片在微流控芯片中进行成分萃取、化学合成、药物筛选等。二、芯片分析仪仪器研制1、芯片结构与制作基片(微槽) +

4、盖片 构建微通道2、专用微型电源3、检测器（1）非接触电导检测（A）芯片独立式非接触电导检测（B）集成电极包埋式的芯片（C）三层结构的PMMA电泳芯片超薄隔离层0.5m，检出限达0.07 M（D）基于ITO玻璃盖片的芯片ITO玻璃既作盖片，又作非接触电极（2）电解质介导电导检测（3）安培检测原理与装置电活性物质在电极上发生氧化还原反应产生响应电流安培检测要求测定对象在电极上有电化学响应（氧化还原反应），非电化学活性物质不干扰测定。选择性强、灵敏度高。电极研究a. 工作电极：铂电极对氨基水杨酸钠注射粉针剂中的痕量杂质“间氨基酚”b. 工作电极：铁氰化钴纳米粒修饰的多壁碳纳米管/石墨复合电极测定水

5、样中的肼药物中的异烟肼检出限：比用碳糊电极降低两个数量级方法和仪器研究（4）电化学发光检测复合电极；斜面电极（检出限降低近一个数量级）（5）LED诱导荧光检测激光诱导荧光检测：灵敏度很高; 但体积大, 昂贵。LED诱导荧光检测：灵敏度略差; 但体积很小, 很便宜。（6）电磁感应检测（磁导检测）（7）多检测集成A. 非接触电导-荧光同点同时双检测B. 安培-电化学发光同点同时双检测4、自动送液系统包括电控部分、高压和荧光检测器；检测器和芯片接口置于金属避光盒中三、微流控芯片在药物分析和临床检验中应用1、在药物分析中的应用 非接触电导检测：中药中生物碱的测定、测定感冒药中有效成分、滴眼液中盐酸萘甲

6、唑林、氨基酸的分离检测 安培检测对氨基水杨酸钠注射粉针剂中的痕量杂质“间氨基酚” 电化学发光检测脯氨酸和三正丙胺混合样品的分离和电化学发光检测；盐酸氯丙嗪片和盐酸氯丙嗪注射液的测定 LED诱导荧光检测青霉胺药片中D-青霉胺（治疗）和L-青霉胺（有毒）的测定 电磁感应检测复方氯化钠注射液和痒苦乐民注射液的分离检测；保施泰片中布洛芬对乙酰氨基酚的测定 安培-电化学发光双检测盐酸普鲁卡因注射液中盐酸普鲁卡因和杂质对氨基苯甲酸含量的同时测定2、在临床检验中的应用 CCD检测：关节液中乳酸的含量测定，关节炎症时含量会升高 LED诱导荧光检测：评价肾功能指标的人尿中肌酐的含量测定四、微流控功能芯片在微流控芯片中进行成分萃取、化学合成、药物筛选等。五、微流控芯片药物筛选系统1、分子水平药物筛选2、细胞水平药物筛选：浓度梯度生成器eg. 斑马鱼毒性致畸模型的建立、在线的体内抗菌活性药物筛选重金属毒性分析与解毒药物筛选3、组织水平4、动物水平本章非重要考点：主要留意各种检测器的类型；毛细管电离的基本原理；估计是选择判断