文/ Guido Duessing
DBS干血点检测分析
文/ Guido Duessing
简单又可靠的自动化血液样本制备
在对血液的检测分析中,精确度、灵敏度、样本量和检测时间等因素都是考察一种方法适用性时需要考虑的。在上述所有方面,干血点分析技术得分都是最高的。
早在100多年前,临床化学领域先驱者——Ivan Christian Bang先生,就发明了可以从几滴血中找到有价值信息的方法了,它就是DBS干血点分析法,此法更严谨,更加容易被广泛应用。具体时间可以追溯到上世纪60年代,被用于新生儿代谢性疾病的诊断分析中。随着时间的推移,尤其是在高性能的LC/MS和GC/MS系统帮助下,干血点检测技术的应用范围又有了进一步的拓展。在多种DBS干血点检测分析应用中,一直都有很多新领域的应用研发,例如在药物研究中的应用方法开发、在临床化学或治疗药物监测中的研究,其中,在法医毒物学的检测分析、兴奋剂的检测分析中,干血点检测法也有着大量的应用。
图1.DBS干血点纤维素卡流动解吸(脱附)原理图。
DBS干血点检测分析技术中,微量样本的制备明显“刺痛”了其他可用技术方法,要知道,仅仅从手指肚或者脚后跟取几滴血就足以完成DBS干血点检验了。使用时、储存时、分析时,血液样本只需放在作为样本载体的特殊纤维素卡片上就可以了,已使用的以及正在开发的样本载体材料也不仅仅只有这一种,例如聚合物载体材料,还有满足特殊功能要求,能够提供了蛋白质检测可能性的纤维素卡片。
手工将血液滴在载体材料圆形凹坑内。所滴的血滴量应保证能够均匀分布在限定的范围内,值得注意的是,这些操作最好可以在取样现场直接完成,这也是微量取样的一个缺陷,因为一滴血很容易不小心干掉。取样后马上放到检测仪中进行分析,或者制成干血样本特殊通过特殊保存方式邮寄到较远的实验室进行检测分析。总之,DBS干血点检测法提供了最简单的样本制备,节约时间的同时也为用户提供了最高的使用灵活性。
在传统的手工样本制备的框架内,由于血滴成分分布的均匀性,使得通过冲压加工可以得到特定的直径,从而能够容纳规定容积的血液样本,干血样本的制备使得对规定量血液进行检验成为可能。一滴干血样相当于15~30 µl的新鲜血液,例如冲压直径3 mm的圆形凹坑相当于1~2 µl的血液。用合适的稀释剂将卡片凹坑中的干血样萃取到玻璃片或者微孔板中;样本瓶在离心分离机中分离出检测样本,清理好多余的物质;直接在完成稀释剂交换之后马上进行检测分析,最常用的检测分析方法是LC-MS/MS分析法或者GC-MS/MS多级质谱检测法。也可以与免疫分析、PCR聚合酶链反应、ICP-MS电感耦合等离子体质谱和LC液相分析等检测技术结合起来使用。相比之下,比以前手工操作能够完成的样本要多很多。
事实证明:DBS干血点分析是满意度非常高的检测方法,因为它简单易操作,能给分析工作者带来很多惊喜。鲁尔市Gerstel公司的应用技术专家Oliver Lerch博士强调说:“DBS干血点检测分析的自动化会极大提高检测分析的效率和分析能力,因为自动化能够提高样本处理通量、简化常规分析步骤。尽管目前每个实验室都有着各种不同的自动化解决方案,但DBC干血点的解吸与液质联用系统之间的自动化仍是最佳分析设计方案。”(见图1)。值得一提的是,此系统是Gestel公司与荷兰Spark公司合作研发并设计生产的,适合在制药研究实验室和反兴奋剂实验室中使用。
图2.在Gerstel公司自动进样器解吸后的DBS干血点纤维素卡片。
干血点分析
对干燥血斑中的物质成分进行检测分析是药物残留分析中经常采用的分析方法。在抽取血液中标记的范围内,用一张专用试纸覆盖干燥。手动人工干血点分析是一项非常耗费时间和人力的检测工作,而MPS-DBS-SPExos-LC/M系统则为用户提供了一种全自动的成套解决方案。
Lerch博士简单明确的介绍说:“Gestel公司研发的MPS多用途采样仪是基于与LC-MS/MS系统联用基础之上的干血点检测整体解决方案。首先,MPS采样仪将DBS干血样纤维素卡片送至摄像机下;摄像机内置图像处理软件探测干血点的位置,评判干血点的质量;然后将纤维素卡片送到解吸接口处,合适的稀释剂流经解吸接口下的干血点(部分或者全部采样),解吸分析物。根据需要,解吸剂可以按照内部标准定量滴注,下一步的纯化可以按照常规的在线洗脱方式,经自动切换,采用固相萃取专用SPE模块(SPExos)完成。“与传统的SPE固相萃取相比较,专用的SPExos可以实现只有15 mg甚至更小量的吸附,这使得实现微量化分析成为可能。”Lerch博士如此解释,“所需的样本、稀释剂明显更少,因此所消耗的功率和洗脱液容积也都更小了。”
Lerch博士表示,在使用LC的检测分析中,系统完成检测后,DBS干血点卡片被送出来,重新清洗干净管道,为监控整个操作过程,将在解吸步骤之后对干血点卡片解吸拍照存档。由于整个系统可以直接与LC设备相互连接,因此对解吸范围的检测分析可以全部在液相色谱柱中进行,这也就保证了很好的指示终点。MPS-DBSSPExos-LC/M系统在实际应用的测定
■■中到底是否适用?在一些法医毒理学的重要分析任务中,它可以完成7-单乙酰吗啡、吗啡、可待因、美沙酮、苯甲酰和氨基氟硝西泮的检测分析。
检测时,在这些样本上还用滴定管滴上了猪血——每个DBS干血点卡片上滴了20 µl的猪血。DBS自动进样器中,干血点在水质的乙腈/甲酸溶液作用下从纤维素卡上脱附下直径大小6 mm样本。脱附下来的血液样本在SPExos模块的混合型阳离子交换剂盒中净化。最后,分析物在甲醇/水/氨的溶剂的混合液中洗脱,在液相色谱柱中用含水甲酸稀释、中和,最后的检测分析是在三重四极杆质谱仪中完成的。
本文作者系德文版LaborPraxis特约撰稿人。