編者注:傅(fu)(fu)若(ruo)農(nong)教(jiao)授(shou)(shou)生于(yu)1930年,1953年畢業(ye)于(yu)北京大學(xue)(xue)化學(xue)(xue)系(xi),而后一直在(zai)北京理(li)工(gong)大學(xue)(xue)(原北京工(gong)業(ye)學(xue)(xue)院)從(cong)事教(jiao)學(xue)(xue)與科研(yan)(yan)工(gong)作(zuo)。1958年,傅(fu)(fu)若(ruo)農(nong)教(jiao)授(shou)(shou)開始帶領(ling)學(xue)(xue)生初步進(jin)(jin)入吸(xi)附柱(zhu)色(se)譜和氣相色(se)譜的(de)(de)探(tan)索;1966到(dao)1976年文化大革命的(de)(de)后期,傅(fu)(fu)若(ruo)農(nong)教(jiao)授(shou)(shou)在(zai)干(gan)校勞動的(de)(de)間隙,系(xi)統地(di)閱(yue)讀并翻譯(yi)了(le)兩本氣相色(se)譜啟(qi)蒙書(shu),從(cong)此進(jin)(jin)入其后半生一直從(cong)事的(de)(de)事業(ye)——色(se)譜研(yan)(yan)究(jiu)。傅(fu)(fu)若(ruo)農(nong)教(jiao)授(shou)(shou)是我國老(lao)一輩色(se)譜研(yan)(yan)究(jiu)專家,見證了(le)我國氣相色(se)譜研(yan)(yan)究(jiu)的(de)(de)發展,為我國培養了(le)眾(zhong)多色(se)譜研(yan)(yan)究(jiu)人才。
第一講:傅若農講述氣相(xiang)色(se)譜技術發展歷史及趨(qu)勢
第二講:傅(fu)若農:從三(san)家(jia)公司GC產品(pin)更(geng)迭看氣相技術發(fa)展
第三講:傅若農:從國(guo)產氣相產品看國(guo)內氣相發(fa)展脈(mo)絡(luo)及現狀
第(di)四講:傅若農(nong):氣(qi)相(xiang)色譜固定液的前世今生(sheng)
第五講:傅若農:氣-固色譜(pu)的(de)魅力
第六講:傅若(ruo)農:PLOT氣相色(se)譜柱的誘惑力
第七講(jiang):傅若農:酒駕判官—頂空氣(qi)相色譜(pu)的前世今(jin)生
第八(ba)講:傅(fu)若農:一掃(sao)而光——吹掃(sao)捕集-氣相色(se)譜的(de)發展
第九(jiu)講:傅若農:凌(ling)空一瞥洞察(cha)一切(qie)——神通廣大的固相微萃取(SPME)
第十講:傅若農:扭轉乾坤—神奇的反應頂空氣相色譜分析
前言
脂(zhi)質(zhi)(zhi)是(shi)一類(lei)自然(ran)界存在(zai)的(de)(de)疏水或(huo)兩性(xing)、難溶于(yu)水而易溶于(yu)非極性(xing)溶劑的(de)(de)有(you)機物小(xiao)分子,存在(zai)于(yu)大多(duo)數生物體(ti)系(xi)中。脂(zhi)質(zhi)(zhi)是(shi)細胞膜(mo)的(de)(de)骨架物質(zhi)(zhi)和第二能量來源,還參與(yu)細胞的(de)(de)許多(duo)重要功(gong)能,人類(lei)許多(duo)重大疾病都與(yu)脂(zhi)質(zhi)(zhi)代謝紊(wen)亂有(you)關,如糖(tang)尿病、肥胖(pang)病、癌癥(zheng)、阿茲(zi)海默癥(zheng)、以(yi)及(ji)一些(xie)傳染病等,
作為代謝組(zu)學(xue)的(de)重要分支之一,脂(zhi)(zhi)質(zhi)組(zu)學(xue)(Lipidomics)的(de)研究對(dui)象是生物(wu)體的(de)所有(you)脂(zhi)(zhi)質(zhi)分子,并(bing)以此為依據(ju)推測其它(ta)與脂(zhi)(zhi)質(zhi)作用的(de)生物(wu)分子的(de)變化(hua),進而揭示脂(zhi)(zhi)質(zhi)在各(ge)種生命活(huo)動中(zhong)的(de)重要作用機制。脂(zhi)(zhi)質(zhi)組(zu)學(xue)是總體研究和這些疾病(bing)有(you)關的(de)脂(zhi)(zhi)質(zhi)化(hua)合物(wu),找到昭(zhao)示這些疾病(bing)的(de)生物(wu)標記物(wu)。
2005年國際上把組織、細胞中的脂質分子分為8大類(J Lipid Res 2009,50(Supp);9-14),有明確(que)結(jie)構的脂質化合物已經有38000個(BMC Bioinformatics 2014, 15(Suppl 7):S9),這(zhe)8類脂質分子見(jian)表1。
表 1 8大類脂質分子
類別 |
縮寫 |
數據(ju)庫中(zhong)的結構數量 |
脂肪酰類(Fatty acyls) |
FA |
2678 |
甘油脂類(lei)(glycerolipids ) |
GL |
3009 |
甘油磷酸脂類(glycerophospholipids) |
GP |
1970 |
鞘脂(zhi)類(sphingolipids ) |
SP |
620 |
固醇脂類(sterol lipids ) |
ST |
1744 |
異戊(wu)烯醇脂類(prenol lipids () |
PR |
610 |
糖脂類(saccharolipids ) |
SL |
11 |
多聚(ju)乙(yi)烯(xi)類(polyketides ) |
PK |
132 |
在(zai)過去,由(you)于技(ji)術(shu)限制(zhi)人(ren)們(men)難(nan)以分(fen)析(xi)數量巨大的(de)(de)(de)脂(zhi)(zhi)(zhi)質分(fen)析(xi),因(yin)為多種脂(zhi)(zhi)(zhi)質代謝產物的(de)(de)(de)物理性質需要大批純化系統、分(fen)離的(de)(de)(de)復雜技(ji)術(shu)操作(zuo)。2003年韓賢林(lin)等(deng)繼基因(yin)組學、蛋白(bai)質組學等(deng)之后提出脂(zhi)(zhi)(zhi)質組學(lipidomics)(Han X et a1.J Lipid Res,2003,44:1071),脂(zhi)(zhi)(zhi)質組學的(de)(de)(de)發展(zhan)推動了(le)新分(fen)析(xi)平臺的(de)(de)(de)研(yan)發,特別是在(zai)質譜法(fa)領域,該方法(fa)已(yi)使這(zhe)些操作(zuo)合(he)理化,并且已(yi)允許(xu)更(geng)多的(de)(de)(de)脂(zhi)(zhi)(zhi)質分(fen)子得(de)到非(fei)常詳細(xi)的(de)(de)(de)分(fen)析(xi)。
脂(zhi)(zhi)(zhi)質(zhi)存在(zai)于細胞(bao)、細胞(bao)器和細胞(bao)外的(de)(de)(de)(de)體液(ye)(ye)(ye)如血漿、膽汁、乳、腸液(ye)(ye)(ye)、尿液(ye)(ye)(ye)中(zhong)(zhong)。若(ruo)要研究某一特定(ding)部位的(de)(de)(de)(de)脂(zhi)(zhi)(zhi)質(zhi),首先要將(jiang)這(zhe)(zhe)部分(fen)(fen)組織或細胞(bao)分(fen)(fen)離(li)出來(lai)。由(you)(you)于脂(zhi)(zhi)(zhi)質(zhi)不溶于水,通常(chang)采用有機(ji)溶劑進(jin)行(xing)萃(cui)取(qu)。傳(chuan)統(tong)的(de)(de)(de)(de)萃(cui)取(qu)劑是(shi)(shi)氯(lv)仿(fang)(fang)(fang)、甲(jia)醇和水的(de)(de)(de)(de)混合液(ye)(ye)(ye)。所需的(de)(de)(de)(de)樣(yang)品(pin)(pin)在(zai)這(zhe)(zhe)種混合液(ye)(ye)(ye)中(zhong)(zhong)提(ti)取(qu)所有脂(zhi)(zhi)(zhi)質(zhi),向提(ti)取(qu)液(ye)(ye)(ye)中(zhong)(zhong)加入過量的(de)(de)(de)(de)水使之分(fen)(fen)成2個相,上(shang)面是(shi)(shi)甲(jia)醇和水,下(xia)面是(shi)(shi)氯(lv)仿(fang)(fang)(fang)。脂(zhi)(zhi)(zhi)質(zhi)就(jiu)留在(zai)氯(lv)仿(fang)(fang)(fang)相,蒸發濃縮后,使之干(gan)燥就(jiu)得到(dao)所需的(de)(de)(de)(de)脂(zhi)(zhi)(zhi)質(zhi)。這(zhe)(zhe)種脂(zhi)(zhi)(zhi)質(zhi)提(ti)取(qu)方(fang)法(fa),能(neng)夠提(ti)出組織樣(yang)品(pin)(pin)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)總(zong)脂(zhi)(zhi)(zhi)。這(zhe)(zhe)種方(fang)法(fa)降(jiang)低了脂(zhi)(zhi)(zhi)質(zhi)的(de)(de)(de)(de)損(sun)失率,操作簡便,而且(qie)提(ti)取(qu)效(xiao)果較好。對于只檢測總(zong)脂(zhi)(zhi)(zhi)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)部分(fen)(fen)脂(zhi)(zhi)(zhi)質(zhi),固相萃(cui)取(qu)(SPE)是(shi)(shi)一種較好的(de)(de)(de)(de)方(fang)法(fa),利用固體吸附劑將(jiang)液(ye)(ye)(ye)體樣(yang)品(pin)(pin)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)目(mu)標化合物(wu)吸附,與樣(yang)品(pin)(pin)的(de)(de)(de)(de)基(ji)體和干(gan)擾(rao)物(wu)分(fen)(fen)離(li),然后再(zai)用洗(xi)脫液(ye)(ye)(ye)洗(xi)脫或加熱(re)解(jie)吸附,達(da)到(dao)分(fen)(fen)離(li)和富集目(mu)標化合物(wu)的(de)(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)(de)。固相萃(cui)取(qu)技術(shu)設(she)備(bei)要求低,操作簡單,能(neng)快速(su)分(fen)(fen)離(li)組分(fen)(fen)復雜(za)及含(han)量低的(de)(de)(de)(de)樣(yang)品(pin)(pin)。當然由(you)(you)于化學分(fen)(fen)析樣(yang)品(pin)(pin)前處理技術(shu)的(de)(de)(de)(de)發展,有許(xu)多(duo)其他可用的(de)(de)(de)(de)樣(yang)品(pin)(pin)前處理方(fang)法(fa)。
總體上對脂質(zhi)組學的研究Chin Chye Teo等歸納為如下的工作流程,第一步就(jiu)是對樣品的處理。
1、脂質組學研究的工作流程
根(gen)據Chin Chye Teo的(de)綜述(shu)報(bao)告(Chin Chye Teo et al,TrAC,2015,65:1-18),脂質組(zu)學研(yan)究的(de)工作流程如(ru)下表1.
表1 脂質組學研究的工作流程
從患者得到脂(zhi)質組學研究的樣品 |
|
液體 |
固體 |
體液,淚(lei)水,血清(qing),血漿(jiang),尿液 (低(di)溫保(bao)存樣品(pin)) |
細胞,組織,器官 |
對上述樣品進行萃取方法 |
|
對極(ji)性化合物,單獨的有機化合物進行(xing): 液-液萃(cui)取,固相萃(cui)取 |
對能源(yuan)性(xing)物(wu)質進(jin)行:加壓液相(xiang)萃取(qu),微波(bo)輔助萃取(qu),超聲輔助萃取(qu) |
萃取得到的脂質化(hua)合(he)物(wu) |
|
使用色譜方法(fa)分(fen)離:氣相色譜,液相色譜,電泳 |
不(bu)使用色譜(pu)方法分離(li):直接進樣(yang),成(cheng)像(xiang) |
上述分離或未分離樣品進行質譜分析 |
|
質譜分析的接口 |
質(zhi)量分析器 |
電(dian)子(zi)轟擊電(dian)離(EI),電(dian)噴霧電(dian)離(ESI),化學(xue)(xue)電(dian)離(CI),大氣壓(APCI)化學(xue)(xue)與電(dian)離,基質輔(fu)助(zhu)激光解析電(dian)離(MALDI) |
四級桿飛行時間(jian)質(zhi)譜(qTOF),三重四級桿質(zhi)譜( qqq),軌(gui)道阱質(zhi)譜(Orbitrap) |
質譜原始數據語預處理 (利(li)用商(shang)品(pin)或自制軟件) |
|
分(fen)類和(he)脂(zhi)質鑒定(使用各種(zhong)資源如LIPID maps,Lipid Bank,Lipid Blast) |
|
判定在疾病中的機制/在疾病演化中的作用 |
|
為進一步(bu)診斷找出生(sheng)物標記物(預防),提供(gong)藥物治療(liao)的指導 |
2、脂質組學的樣品制備
本文只講脂質(zhi)組學(xue)的樣品(pin)制備,Chin Chye Teo等總結了(le)近(jin)年在脂質(zhi)組學(xue)研究中使用的樣品(pin)處理(li)方法(fa),見表2.
表2 脂質組學研究中的樣品處理方法比較(Chin Chye Teo et al,TrAC,2015,65:1-18)
萃(cui)取(qu)方法(fa) |
臨(lin)床樣品類型 (生(sheng)物(wu)液體或固體) |
優點 |
缺點 |
原文文獻編號 |
單一有機溶劑萃取(SOSE) |
血清(生物(wu)液體(ti))
皮(pi)膚(固體(ti)) |
容易完成 萃(cui)取時間短 成本低 低(di)溫適(shi)于熱敏感化合(he)物(wu) 無需外部(bu)能量 |
使(shi)用有毒有機溶劑 分(fen)析(xi)時難(nan)以(yi)擺(bai)脫使用(yong)有(you)機(ji)溶劑(ji) |
1.2
3 |
液(ye)-液(ye)萃取(LLE) |
眼淚(lei)(生物液體) 血清(生物(wu)液體(ti)) 血(xue)漿(生物(wu)液(ye)體) 尿液(ye)(生物液(ye)體) 滑液(生物液體) 動脈粥(zhou)樣硬化血小板(生物液體) 皮膚(固體) 組織(zhi)(固體) |
易于建立的方法(fa) 容易(yi)完成 設備便宜(yi) 萃取時間短 使用(yong)廉價溶劑(如甲醇,水(shui)) 低溫適于(yu)熱敏(min)感化合物 無需外部能量 萃取時間短 |
使用大量有(you)毒有(you)機溶(rong)劑 常使用超過一種類型的溶(rong)劑 需要排除溶劑以免(mian)影響(xiang)分析 |
2 4,9-13 5,14-22 8,23 7 24
25-27 28,29 |
固相萃取(qu)(SPE)
|
血(xue)清(生物液(ye)體) 血清(qing)(生物液體) 血(xue)漿(jiang)(生物液體(ti)) 眼(固(gu)體) 皮膚(fu)(固體) |
容易完成(cheng) 清除干擾基體 EPE的(de)選擇 低溫(wen)適于熱敏感(gan)化合物 萃取時(shi)間短 |
SPE萃(cui)取(qu)小(xiao)柱比較貴 需要洗掉(diao)有機溶劑以(yi)免(mian)影響分(fen)析 使用有毒(du)有機溶劑 分(fen)析時難以擺脫使用有機溶(rong)劑
|
1,12 2 30 26 3,27 |
固相微萃取(qu)(SPME) |
肺(fei)(固體) 頭發(固(gu)體) |
容易完成(cheng) 可與GC和GC xGC 聯用 對揮發性化合(he)物可以進行頂空氣相色譜 有毒溶劑消耗量少 低(di)溫適于熱敏感(gan)化合(he)物 無需(xu)外(wai)部能量 萃取時(shi)間短 |
萃取頭比(bi)較(jiao)貴 需要洗(xi)掉有機溶劑以免影響分析 分析時難以擺脫(tuo)使用有機溶劑 |
31 32 |
超臨界流體(ti)萃取(SFE) |
血漿(生物液體) |
容(rong)易完(wan)成 萃取時間短(duan) 對非極性(xing)化(hua)合物萃取效率高 CO2可循環使用 溫度壓力可控 可加(jia)改性劑提高萃取液極性和效率 |
要精心操作(zuo) 設備昂(ang)貴 |
33 |
微(wei)波輔助(zhu)萃取(qu)(MAE)
|
血漿(jiang)(生物液體) 皮膚(fu)(固體(ti)) |
容易(yi)完成 萃(cui)取時間短 萃取(qu)效(xiao)率高 萃(cui)取溶(rong)劑消耗量少 溫度(du)壓力可(ke)控 |
需要冷(leng)卻(que)防止溶劑逃(tao)逸 購(gou)買設(she)備費用高 |
34
35 |
超聲輔助(zhu)萃(cui)取(UAE) |
血(生(sheng)物(wu)液體) |
容(rong)易(yi)完成(cheng) 萃取時間短 萃取溶劑消耗量(liang)少(shao) 溫度壓(ya)力可控 |
聽(ting)力會受損 要使用有毒(du)有機溶(rong)劑 會吸入有害溶劑 需要外部能(neng)源 購買(mai)設(she)備費(fei)用高 提高(gao)溫度會(hui)使化合物(wu)降解(jie) |
36,37 |
3、脂質組學的溶劑萃取
液-液萃取(qu)是(shi)脂(zhi)質(zhi)組學研(yan)究中使(shi)用最為(wei)普遍的方(fang)法(fa)(fa),這一方(fang)法(fa)(fa)是(shi)使(shi)用兩種互不混溶(rong)的有機溶(rong)劑——使(shi)用最多的是(shi)氯仿(fang)、甲醇(chun)(chun)和(he)水(shui)——為(wei)了(le)對關(guan)鍵脂(zhi)質(zhi)類(lei)得到最大的萃取(qu)效率(lv),從磷脂(zhi)類(lei)和(he)糖脂(zhi)類(lei)到脂(zhi)肪酸,三酰(xian)基甘油類(lei)(TAGs)、二酰(xian)基甘油類(lei)(DAGs)。最初使(shi)用的是(shi)Folch 脂(zhi)質(zhi)萃取(qu)法(fa)(fa)(氯仿(fang)/甲醇(chun)(chun)/水(shui)為(wei) 8:4:3 v/v/v),之后有Bligh 和(he) Dyer脂(zhi)質(zhi)萃取(qu)法(fa)(fa)(氯仿(fang)/甲醇(chun)(chun)/水(shui)為(wei) 1:2:0.8 v/v/v)。
(1)Folch 脂質萃(cui)取法(Folch et al., J Biol Chem 1957, 226: 497)
把樣(yang)品(pin)組織用(yong)2:1氯仿/甲醇均(jun)(jun)一化(hua),最后(hou)的(de)溶(rong)劑體積是組織的(de)20倍(20mL 溶(rong)劑里有1g樣(yang)品(pin)),分(fen)散均(jun)(jun)勻(yun)后(hou)于室溫下把混(hun)合(he)物在軌道(dao)振蕩器上震動(dong)15-20min。均(jun)(jun)勻(yun)混(hun)合(he)物經(jing)漏斗中折疊濾紙過(guo)濾,或進行離心處(chu)理,回(hui)收液相(xiang)。
液(ye)相(xiang)溶(rong)劑用0.2體積的(de)水(20 mL液(ye)相(xiang)使用4 mL水),最好使用0.9%的(de)NaCl溶(rong)液(ye)洗(xi)滌,渦(wo)旋幾秒后在低(di)速離心(xin)機(ji)(2000 rpm)上(shang)離心(xin)混合物,用虹吸方法(fa)棄去上(shang)層液(ye)相(xiang),用以分(fen)析神經節糖苷或(huo)小分(fen)子有(you)機(ji)極性化合物,如需要(需移去標記分(fen)子),用1:1甲醇/水洗(xi)滌交(jiao)界(jie)處的(de)有(you)機(ji)相(xiang)兩(liang)次,無需混合全部制備物。
經離心分離后虹吸掉上(shang)面的液相,下面含有脂質的氯仿在旋轉蒸(zheng)發器中真空蒸(zheng)發,或用氮氣吹拂到2-3 mL體(ti)積(ji)。
(2)Bligh 和 Dyer脂質萃取法(Can J Biochem Physiol 37:911-917)
a. 每1 mL 樣(yang)品(pin)加入3.75mL 1:2(v/v) CHCl3:CH3OH 很(hen)好渦旋,如果要進行GC 分析(xi),溶(rong)劑中要含有內標(如0.5μg谷甾醇(chun))
b. 然后(hou)加入1.5mL CHCl3很(hen)好渦旋
c. 最(zui)后加入1.25mL蒸餾水很好渦旋(xuan)
d. 在1000rpm離(li)心(xin)機(ji)中室溫下離(li)心(xin)5min,得到一個兩相分(fen)離(li)(上層為水(shui)相,下層為有機(ji)相)的(de)液體
e. 回收有機相(xiang):用一個巴(ba)斯(si)德吸(xi)(xi)管(Pastuer pipette)通過上層水相(xiang),輕微(wei)施加(jia)正(zheng)壓避(bi)免上層水相(xiang)浸入(ru)吸(xi)(xi)管,吸(xi)(xi)管口到達離心管底部,吸(xi)(xi)取下層有機相(xiang)溶液的90%到吸(xi)(xi)管中。
下表列出不同樣品容積需要加入的試劑量
如果你(ni)要(yao)得到干凈的(de)底(di)部的(de)有機(ji)相(xiang)(xiang)溶(rong)液,就要(yao)用上層“真正”的(de)上層液相(xiang)(xiang)洗(xi)滌有機(ji)相(xiang)(xiang)溶(rong)液,方法(fa)如下:
a 制備(bei)“真正(zheng)”的(de)(de)(de)上(shang)層液相:取(qu)一個(ge)(ge)大的(de)(de)(de)玻璃管,或(huo)者幾個(ge)(ge)常規玻璃管,以水(shui)代替(ti)樣品(pin)胺上(shang)述方(fang)法進行(xing)萃取(qu)操作,把幾個(ge)(ge)管子中的(de)(de)(de)上(shang)層水(shui)相合并在一起備(bei)用(yong)。
b 把上(shang)述第5步得到的底層溶液(ye)倒入一個玻璃管中,然后加入適量(樣品+蒸(zheng)餾水的體積(ji))“真(zhen)(zhen)正(zheng)”的上(shang)層液(ye)相。比如你是(shi)1 mL樣品就(jiu)加入2.25mL“真(zhen)(zhen)正(zheng)”的上(shang)層液(ye)相。
c 好好地渦旋,離心(xin),收(shou)集下(xia)層相。
Cui等的改進Bligh 和 Dyer脂質(zhi)萃取法(Cui L,e al, PLoS Negl Trop Dis,2013,7:e2373):
900µL氯(lv)仿-甲醇(1:2)加(jia)入到100 µL樣(yang)品中(zhong)(zhong),進行(xing)(xing)渦(wo)旋,在(zai)4°C下(xia)保溫,然后加(jia)入300µL氯(lv)仿和(he)300µL雙重(zhong)蒸餾(liu)水,以9000 rpm離(li)心2 min,脂(zhi)質(zhi)物(wu)在(zai)離(li)心管底部的(de)有機相中(zhong)(zhong),然后加(jia)入500 µL氯(lv)仿在(zai)4°C下(xia)進行(xing)(xing)渦(wo)旋20 min。從(cong)有機相中(zhong)(zhong)回收脂(zhi)質(zhi)物(wu)并(bing)與前次得到的(de)脂(zhi)質(zhi)物(wu)合(he)并(bing),脂(zhi)質(zhi)萃取物(wu)經真空干燥后于−80°C下(xia)存放備用。
多(duo)少年(nian)來人們使(shi)用類似于上(shang)述方法進行脂(zhi)(zhi)質的萃(cui)取,例如:李國琛等在脂(zhi)(zhi)質組學研究中也采用Bligh 和 Oyer法萃(cui)取磷(lin)脂(zhi)(zhi),并作適(shi)當(dang)改進.他們的方法是:
稱取(qu)100 mg魚肉樣(yang)品,加(jia)(jia)入(ru)400 p,L甲醇/氯(lv)(lv)仿(fang)(fang)(fang)(fang)(體積比2:1),渦旋混勻后(hou),于(yu)一30℃放置過夜.取(qu)出(chu)(chu)后(hou)于(yu)4℃以10000 轉速離(li)(li)心5 min.將上清(qing)(qing)液轉出(chu)(chu),在殘渣中加(jia)(jia)入(ru)200 mL甲醇/氯(lv)(lv)仿(fang)(fang)(fang)(fang)(體積比2:1)再次(ci)提取(qu),將2次(ci)所得上清(qing)(qing)液合(he)并(bing).在上清(qing)(qing)液中先后(hou)加(jia)(jia)入(ru)100 mL氯(lv)(lv)仿(fang)(fang)(fang)(fang)及100mL水(shui),離(li)(li)心后(hou),將磷脂(zhi)所在的氯(lv)(lv)仿(fang)(fang)(fang)(fang)相(xiang)與水(shui)相(xiang)分離(li)(li).采(cai)用真空離(li)(li)心蒸發濃縮器干燥氯(lv)(lv)仿(fang)(fang)(fang)(fang)相(xiang)(溫度不超過45℃,下同),將干燥后(hou)的樣(yang)品于(yu)一30℃保存備用.(高等學(xue)校化學(xue)學(xue)報,2010,31(2):269-273)
人們(men)為了(le)提高某些脂質(zhi)種類的萃取效率,改變(bian)氯(lv)仿/甲醇/水的比例,并加入一(yi)些其他添加劑,如乙酸(suan)、鹽酸(suan)等,探(tan)索改進萃取各類脂質(zhi)化合物(wu)的得率,如酸(suan)性磷脂和脂肪酸(suan)。(Jensen S K, Lipid Technol,2008, 20: 280–281)。
HCl-Bligh萃取法步驟:
為了(le)更好地萃取(qu)生物樣品中的脂(zhi)肪酸,使用(yong)加(jia)鹽酸的HCl-Bligh萃取(qu)法:取(qu)0.6 g均(jun)勻好的樣品裝入(ru)10-ml 帶蓋的培(pei)養試(shi)管中,加(jia)如(ru)1 ml 3M HCl,在(zai)(zai)80℃水(shui)浴上(shang)加(jia)熱1 h,之后加(jia)入(ru)1.50 ml甲(jia)醇和1.00 ml氯(lv)仿,以及17:0脂(zhi)肪酸內標,把(ba)混(hun)合物搖震1 min,然后加(jia)入(ru)ELGA-純水(shui)系統制(zhi)備(bei)的純水(shui)1.00 ml 和2.00 ml氯(lv)仿,把(ba)試(shi)管振蕩1 min,然后在(zai)(zai)3000 rpm離心(xin)(xin)機上(shang)進(jin)(jin)(jin)行(xing)離心(xin)(xin)處理5 min。把(ba)1 ml氯(lv)仿相進(jin)(jin)(jin)行(xing)甲(jia)基化(hua),用(yong)氮氣把(ba)氯(lv)仿蒸發掉(diao),加(jia)入(ru)0.8 ml NaOH/甲(jia)醇溶(rong)液(ye),把(ba)試(shi)管充(chong)滿(man)氮氣,密(mi)封(feng)在(zai)(zai)100 ℃下烘(hong)箱中15 min,冷卻后加(jia)入(ru)1 ml BF3溶(rong)液(ye),密(mi)封(feng)在(zai)(zai)100 ℃下烘(hong)箱中45 min。在(zai)(zai)冷卻后加(jia)入(ru)2 ml辛烷和4 ml飽和NaCl溶(rong)液(ye),把(ba)混(hun)合物進(jin)(jin)(jin)行(xing)渦旋,在(zai)(zai)3000 rpm離心(xin)(xin)機上(shang)進(jin)(jin)(jin)行(xing)離心(xin)(xin)處理10 min。用(yong)1μL 樣品進(jin)(jin)(jin)行(xing)氣相色譜分析。
根據(ju)Jensen的研究,認為此方(fang)法(fa)可以對脂(zhi)肪酸(suan)的萃取率提(ti)高(gao)(gao)15%,對多(duo)不飽和脂(zhi)肪酸(suan)的萃取率可提(ti)高(gao)(gao)30-50%。
由于氯(lv)仿的毒性(xing)大人(ren)們(men)就(jiu)(jiu)用(yong)二氯(lv)甲烷來(lai)代替氯(lv)仿(J Agr Food Chem,2008,56:4297-4303),之后就(jiu)(jiu)有許多研究者(zhe)效仿用(yong)以萃取臨床樣(yang)品(pin),包括生物液體(ti)(ti),如血(xue)清(qing)/血(xue)漿,尿(niao)液和固體(ti)(ti)樣(yang)品(pin),如皮膚和動脈粥樣(yang)硬化血(xue)小(xiao)板(表中文獻4,5,8,9,10,14-17,23-25,28).
近幾年也(ye)用(yong)甲基(ji)特丁基(ji)醚(MTBM )做萃取溶劑代替(ti)氯仿(Matyash et al. J Lipid Res. 2008,49 (5) :1137–1146.)。Matyash 認為MTBM進(jin)行(xing)萃取快速而且可以得(de)(de)到干凈(jing)的(de)(de)(de)脂質(zhi),可以適(shi)合于(yu)自動進(jin)行(xing)鳥槍法得(de)(de)到脂質(zhi)輪廓。因為MTBM的(de)(de)(de)密度(du)低,水相(xiang)和有機(ji)相(xiang)分開(kai)時(shi),有機(ji)相(xiang)在上層(ceng),這樣(yang)簡化(hua)了(le)手機(ji)有機(ji)相(xiang)的(de)(de)(de)手續,減少了(le)吸取的(de)(de)(de)損(sun)失,不可萃取的(de)(de)(de)基(ji)質(zhi)小球處于(yu)離心管的(de)(de)(de)底部,易于(yu)去除。嚴格的(de)(de)(de)測試證明MTBM進(jin)行(xing)萃取對絕大(da)多數脂質(zhi)種(zhong)類和“黃金標準”Folch 或 Bligh and Dyer萃取方法類似或更(geng)好(hao)。2013年中科院大(da)連(lian)化(hua)學(xue)物理研(yan)究所許國旺(wang)和德國圖賓根大(da)學(xue)醫學(xue)院的(de)(de)(de)R Lehmannb使用(yong)MTBM進(jin)行(xing)萃取開(kai)創了(le)一個從一小片肝臟或肌肉(rou)組(zu)織同(tong)時(shi)進(jin)行(xing)道謝組(zu)學(xue)和脂質(zhi)組(zu)學(xue)的(de)(de)(de)研(yan)究(J Chromatog A, 2013, 1298:9– 16)
人們的思路總是由簡單(dan)到復雜(za),又由復雜(za)回歸到簡單(dan),所以脂(zhi)質(zhi)組學中(zhong)的萃取(qu)方法,近來也有多種溶(rong)劑(ji)向(xiang)單(dan)一溶(rong)劑(ji)發(fa)展, Stübiger G (表(biao)中(zhong)文獻1)就使用 Zhao Z等提出的單(dan)一溶(rong)劑(ji)萃取(qu)(SOSE)磷(lin)脂(zhi)類脂(zhi)質(zhi)(J Lipid Res 2010;51:652)方法如下:
把500 mL甲醇(chun)加入到20 mL人血漿中(zhong),其中(zhong)已經含有0.01% BHT(2,6-二叔丁(ding)基(ji)對甲酚)和0.5 mmol EDTA (用(yong)作(zuo)抗氧化劑)和3mmol Pefablock(4-(2 aminoethyl) benzenesulfonylfluoride hydrochloride)用(yong)作(zuo)磷脂(zhi)酶的(de)抑制劑,加入內標(biao)物(wu),把樣品激烈震蕩1min,在(zai)(zai)冰(bing)浴中(zhong)放置30 min,進行脂(zhi)質的(de)萃取,之后在(zai)(zai)10,000 rpm離心機上,離心5 min(4℃),最后把離心管上面的(de)液體小(xiao)心滴轉移到2 mL玻璃樣品瓶中(zhong),在(zai)(zai)零下70℃保存備用(yong)。
4、固相萃取(SPE)
SPE 是(shi)(shi)十分(fen)(fen)成熟的(de)(de)樣(yang)品預處理(li)技術,使用(yong)裝有(you)(you)固(gu)(gu)定(ding)相(xiang)的(de)(de)小(xiao)柱(zhu)(zhu)子(zi)和(he)各(ge)種(zhong)(zhong)(zhong)流動相(xiang)選擇性地保留(liu)與固(gu)(gu)定(ding)相(xiang)有(you)(you)特(te)(te)定(ding)作用(yong)力(li)的(de)(de)特(te)(te)殊種(zhong)(zhong)(zhong)類分(fen)(fen)子(zi)。SPE的(de)(de)典型應用(yong)是(shi)(shi)和(he) SOSE 和(he) LLE相(xiang)結合,作為一種(zhong)(zhong)(zhong)附加的(de)(de)凈化步驟或從生物液(ye)體或固(gu)(gu)體住址樣(yang)品中(zhong)富集某種(zhong)(zhong)(zhong)特(te)(te)定(ding)種(zhong)(zhong)(zhong)類的(de)(de)目標脂(zhi)質(表中(zhong)文獻(xian)1,3,12,26,27),市場有(you)(you)各(ge)種(zhong)(zhong)(zhong)各(ge)樣(yang)的(de)(de)萃取小(xiao)柱(zhu)(zhu)供(gong)選擇。供(gong)脂(zhi)質萃取的(de)(de)SPE小(xiao)柱(zhu)(zhu)有(you)(you)正相(xiang)硅(gui)膠(jiao)柱(zhu)(zhu)和(he)反相(xiang)柱(zhu)(zhu)(C8 和(he) C18),以(yi)及離子(zi)交(jiao)換柱(zhu)(zhu)(氨(an)(an)丙基柱(zhu)(zhu)),硅(gui)膠(jiao)柱(zhu)(zhu)和(he)氨(an)(an)丙基柱(zhu)(zhu)多用(yong)于(yu)分(fen)(fen)離中(zhong)性和(he)極性脂(zhi)質,利用(yong)改(gai)變(bian)洗(xi)脫(tuo)溶劑以(yi)達到分(fen)(fen)離的(de)(de)目的(de)(de)。而C8 和(he) C18柱(zhu)(zhu)用(yong)于(yu)從水基樣(yang)品中(zhong)分(fen)(fen)離卵磷脂(zhi)(PC)、腦(nao)苷脂(zhi)、神經節(jie)糖苷和(he)脂(zhi)肪(fang)酸。
針對不同(tong)的(de)脂質(zhi)使(shi)用(yong)不同(tong)的(de)SPE,如 Stübiger(表2文獻1)在(zai)進(jin)行導致動脈粥樣(yang)硬化(hua)的(de)磷脂的(de)研(yan)究(jiu)中,使(shi)用(yong)C18 凈化(hua)柱從血漿脂質(zhi)萃取(qu)和富集體液氧(yang)化(hua)磷脂(OxPLs),其步(bu)驟(zou)如下(xia):
把(ba)脂質(zhi)萃取(qu)液倒入微量(liang)制(zhi)備高效(xiao)固相萃取(qu)柱(zhu)(mHP-SPE)C18 spin-columns (PepClean, Pierce)中,小(xiao)柱(zhu)事先用(yong)500mL MeOH:0.2%甲(jia)酸(suan)(suan)(70:30 重量(liang)比)洗(xi)滌(di),然后(hou)用(yong)700 mL MeOH:0.2%甲(jia)酸(suan)(suan)(82:18 重量(liang)比)洗(xi)脫(tuo)一次,再(zai)用(yong)800 mL MeOH:0.2%甲(jia)酸(suan)(suan)(92:2 重量(liang)比)洗(xi)脫(tuo)一次,最后(hou)小(xiao)柱(zhu)用(yong)500 mL 2-丙醇再(zai)生,以便從小(xiao)柱(zhu)中徹(che)底清(qing)除脂質(zhi)(即中性脂質(zhi)),凈化(hua)后(hou)的(de)純度用(yong)薄層色(se)譜檢查(cha),得到(dao)的(de)氧化(hua)脂質(zhi)用(yong)LC-ESI-MS/MS進行分析。
而Ruben t’Kindt進行皮膚神經(jing)酰(xian)胺(an)的脂(zhi)質組學(xue)研究中(zhong),則使用氨丙基硅(gui)膠小柱對脂(zhi)質萃取(qu)液進行凈化(hua)(表2文獻3),方法如下:
使用(yong)氨丙(bing)基硅膠(jiao)小柱(100 mg, 3.0 mL)先用(yong)2 mL己(ji)烷(wan)洗(xi)滌(di),把已經干燥的脂質溶于300 μL 11:1 的己(ji)烷(wan):異(yi)(yi)丙(bing)醇(chun)(v/v)中,用(yong)2 mL己(ji)烷(wan)/甲醇(chun)/氯仿(80/10/10 (v/v))洗(xi)脫神經酰(xian)胺,用(yong)氮氣吹(chui)掃干燥,溶于300 μL異(yi)(yi)丙(bing)醇(chun)/氯仿(50/50)(v/v)中,進行(xing)HPLC/MS分析。
5、固相微萃取(SPME)
Pawliszyn 研究組(zu)在1991年(nian)發(fa)明了(le)SPME,1993年(nian)出現了(le)SPME的(de)(de)商品(pin)(pin)化(hua)(hua)產品(pin)(pin),使(shi)之成為廣泛使(shi)用的(de)(de)樣品(pin)(pin)前處(chu)理(li)技(ji)(ji)術。這一(yi)(yi)方法是集萃取(qu)、濃縮、解吸(xi)、進(jin)樣于(yu)(yu)一(yi)(yi)體,它以固(gu)相(xiang)萃取(qu)(SPE)為基礎(chu),保留了(le)SPE的(de)(de)全部優點(dian),排除了(le)需要柱(zhu)填充物(wu)(wu)和使(shi)用有(you)(you)機溶劑(ji)(ji)進(jin)行(xing)(xing)解吸(xi)的(de)(de)缺(que)點(dian)。SPME是以涂漬在石英(ying)玻璃纖維上(shang)的(de)(de)固(gu)定相(xiang)(高分子涂層或吸(xi)著劑(ji)(ji))作(zuo)為吸(xi)收(吸(xi)附(fu))介(jie)質,對(dui)目標分析(xi)物(wu)(wu)進(jin)行(xing)(xing)萃取(qu)和濃縮,并在氣相(xiang)色譜(pu)進(jin)樣口中直(zhi)接熱(re)解吸(xi)(或用HPLC流動相(xiang)沖(chong)洗到液相(xiang)色譜(pu)柱(zhu)中,甚至可(ke)(ke)(ke)以直(zhi)接進(jin)行(xing)(xing)質譜(pu)分析(xi)),這一(yi)(yi)技(ji)(ji)術適(shi)合于(yu)(yu)揮(hui)發(fa)性和半揮(hui)發(fa)性有(you)(you)機物(wu)(wu)的(de)(de)樣品(pin)(pin)處(chu)理(li)和分析(xi)。SPME有(you)(you)8大(da)優點(dian):1 操作(zuo)簡單,2 功(gong)能多(duo)樣,3 設備低廉,4 萃取(qu)快捷,5 無需溶劑(ji)(ji),6 可(ke)(ke)(ke)在線(xian)、活體取(qu)樣,7 可(ke)(ke)(ke)自動化(hua)(hua), 8 可(ke)(ke)(ke)在分析(xi)系統直(zhi)接脫附(fu)。SPME可(ke)(ke)(ke)以對(dui)環境(jing)中的(de)(de)污染(ran)物(wu)(wu)進(jin)行(xing)(xing)檢測(ce),如:農(nong)藥殘(can)留、酚類、多(duo)氯聯苯、多(duo)環芳(fang)烴、脂肪酸、胺類、醛類、苯系物(wu)(wu)、非(fei)離子表面活性劑(ji)(ji)以及有(you)(you)機金屬化(hua)(hua)合物(wu)(wu)、無機金屬離子等,也可(ke)(ke)(ke)以用有(you)(you)類似特點(dian)的(de)(de)領(ling)域,如食品(pin)(pin)、醫藥、臨床、法庭(ting)分析(xi)等方面。自然,在脂質組(zu)學中也會使(shi)用這一(yi)(yi)技(ji)(ji)術。
武(wu)漢大學曾昭(zhao)睿研究組用(yong)自制的甲基丙(bing)烯(xi)酸(suan)丁酯/端羥(qian)基硅油萃取(qu)(qu)頭(tou),萃取(qu)(qu)肺組織(zhi)中(zhong)的長鏈脂(zhi)(zhi)肪(fang)(fang)酸(suan)(表(biao)2文獻(xian)(xian)31)。F Pragst 利用(yong)SPME萃取(qu)(qu)頭(tou)發中(zhong)的脂(zhi)(zhi)肪(fang)(fang)酸(suan)乙酯和(he)葡萄糖苷酸(suan)乙酯來診斷過度酗酒(表(biao)2文獻(xian)(xian)32)。脂(zhi)(zhi)質中(zhong)的脂(zhi)(zhi)肪(fang)(fang)酸(suan)都可以衍(yan)生化為(wei)酯類用(yong)SPME進行萃取(qu)(qu)。
SPME 的(de)魅(mei)力在于它可以進行活體樣品中(zhong)萃取(qu)分析物,用于代謝組學和(he)脂(zhi)質(zhi)組學的(de)研究,對這一課(ke)題(ti)SPME的(de)發(fa)明(ming)人 Pawliszyn 近年(nian)進行了闡述(Angew Chem, 2013, 125:12346 –12348;Anal Chem, 2014, 86:12022−12029)。分析脂(zhi)質(zhi)代謝產物中(zhong)游離脂(zhi)肪(fang)酸的(de)示意圖如(ru)下。
(Anal Chem, 2014, 86:12022−12029)
6、超臨界流體萃取(SFE)
超(chao)(chao)(chao)臨(lin)界(jie)流(liu)(liu)體具(ju)有(you)特殊的(de)理化(hua)(hua)特性(xing)(xing)(xing)(xing),黏度(du)(du)(du)為(wei)普通(tong)流(liu)(liu)體的(de)1%~10%;擴散系數約為(wei)普通(tong)液體的(de)10~100倍(bei);密度(du)(du)(du)比常壓(ya)氣體大(da)100~1 000倍(bei)。因(yin)而超(chao)(chao)(chao)臨(lin)界(jie)流(liu)(liu)體既有(you)液體溶解(jie)能力大(da)的(de)特點,又有(you)氣體易于擴散和(he)運動的(de)特性(xing)(xing)(xing)(xing),傳質速率大(da)大(da)高于液相過程。所以從萃取(qu)效(xiao)率和(he)對環境友好都(dou)受(shou)到(dao)歡(huan)迎。最常用的(de)超(chao)(chao)(chao)臨(lin)界(jie)流(liu)(liu)體是超(chao)(chao)(chao)臨(lin)界(jie)二(er)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)碳(tan)(SF-CO2)它(ta)的(de)臨(lin)界(jie)壓(ya)力和(he)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)低,只有(you)7.4MPa和(he)32℃。SF-CO2無毒易于從樣品(pin)中(zhong)排除(chu),其極(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)與戊(wu)烷(wan)近(jin)似,很適于萃取(qu)疏水性(xing)(xing)(xing)(xing)化(hua)(hua)合物(wu)(wu)(wu),如脂(zhi)質化(hua)(hua)合物(wu)(wu)(wu)(J Chromatogr A 2007,1163:2-24)。為(wei)了分(fen)離(li)極(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)化(hua)(hua)合物(wu)(wu)(wu)往二(er)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)碳(tan)中(zhong)加入(ru)改(gai)性(xing)(xing)(xing)(xing)劑,如甲醇。過去更多的(de)工(gong)作時從植(zhi)物(wu)(wu)(wu)類物(wu)(wu)(wu)質中(zhong)萃取(qu)脂(zhi)質,但是近(jin)來(lai)已經擴展到(dao)從動物(wu)(wu)(wu)組織中(zhong)萃取(qu)脂(zhi)質,例如浙江大(da)學藥學院(yuan)王(wang)龍虎利(li)用江蘇省南通(tong)市華(hua)安超(chao)(chao)(chao)臨(lin)界(jie)萃取(qu)有(you)限公司的(de) HA220-50-06 SFE裝(zhuang)置(zhi)萃取(qu)鴕鳥脂(zhi)肪(fang)(fang)中(zhong)的(de)脂(zhi)肪(fang)(fang)酸(suan):萃取(qu)裝(zhuang)置(zhi)包括一個(ge)(ge)1 L 不銹鋼(gang)萃取(qu)釜,兩(liang)個(ge)(ge)1 L 分(fen)離(li)器,一個(ge)(ge)注射泵,和(he)一個(ge)(ge)冷凝裝(zhuang)置(zhi)。用壓(ya)力調(diao)(diao)節器調(diao)(diao)節壓(ya)力,用可調(diao)(diao)節溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)的(de)水浴控(kong)制溫(wen)(wen)度(du)(du)(du),通(tong)過調(diao)(diao)節泵的(de)頻率來(lai)控(kong)制二(er)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)碳(tan)的(de)流(liu)(liu)速。從液態二(er)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)碳(tan)鋼(gang)瓶(ping)把二(er)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)碳(tan)送到(dao)萃取(qu)器中(zhong),并達到(dao)超(chao)(chao)(chao)臨(lin)界(jie)狀(zhuang)態,在分(fen)離(li)器中(zhong)調(diao)(diao)節壓(ya)力和(he)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)可把萃取(qu)出來(lai)的(de)組分(fen)里出來(lai)。試驗中(zhong)取(qu)250 g鴕鳥脂(zhi)肪(fang)(fang)組織用二(er)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)碳(tan)萃取(qu)5h,壓(ya)力15–30 MPa,溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)40–50℃,二(er)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)碳(tan)流(liu)(liu)速為(wei)15–35 L/h,用以考察萃取(qu)效(xiao)果(guo)。(Eur. J. Lipid Sci. Technol. 2011, 113, 775–779)。
但是SFE更(geng)重(zhong)要的(de)是萃取人(ren)干血(xue)漿斑點中的(de)脂(zhi)(zhi)質(zhi)分(fen)子,Uchikata等(表2文獻33)比(bi)較了用SFE和液液萃取(Bligh 和 Dyer方(fang)法(fa))磷(lin)脂(zhi)(zhi)的(de)效果,證(zheng)明SFE要比(bi)液液萃取方(fang)法(fa)對(dui)磷(lin)脂(zhi)(zhi)具有(you)更(geng)好的(de)選(xuan)擇性,包括磷(lin)脂(zhi)(zhi)酰(xian)膽(dan)(dan)堿(jian)(PC)、溶血(xue)性磷(lin)脂(zhi)(zhi)酰(xian)膽(dan)(dan)堿(jian)(lysoPC)、磷(lin)脂(zhi)(zhi)酰(xian)乙醇胺(PE)和神經鞘磷(lin)脂(zhi)(zhi)(SM)。國(guo)內在1995年就(jiu)有(you)類似研究(薄層(ceng)掃描法(fa)測定蛋黃磷(lin)脂(zhi)(zhi)中PC、SM和LPC的(de)含量——路(lu)萍 賴炳森(sen),藥(yao)物分(fen)析雜志,1995,(13):231-232),他們也是用SFE萃取之后(hou)進行(xing)薄層(ceng)色(se)譜分(fen)離。
7、微波輔助萃取(MAE)
微(wei)波輔助(zhu)萃(cui)(cui)取(qu)(qu)(MAE)是利(li)用微(wei)波能強化(hua)溶(rong)(rong)劑(ji)(ji)(ji)萃(cui)(cui)取(qu)(qu)效率,即利(li)用微(wei)波加(jia)熱來(lai)加(jia)速(su)(su)溶(rong)(rong)劑(ji)(ji)(ji)對固體樣(yang)品中(zhong)目標萃(cui)(cui)取(qu)(qu)物的(de)萃(cui)(cui)取(qu)(qu)過(guo)程(cheng)。MAE 可(ke)以快(kuai)速(su)(su)高效地把樣(yang)品及(ji)溶(rong)(rong)劑(ji)(ji)(ji)中(zhong)的(de)偶極(ji)(ji)分(fen)(fen)子(zi)在(zai)高頻微(wei)波能的(de)作(zuo)用下(xia),產(chan)生(sheng)偶極(ji)(ji)渦(wo)流,離子(zi)傳(chuan)導(dao)和高頻率摩擦,從而在(zai)短(duan)(duan)時(shi)間(jian)內產(chan)生(sheng)大量的(de)熱量。偶極(ji)(ji)分(fen)(fen)子(zi)旋(xuan)轉導(dao)致的(de)弱氫鍵破裂、離子(zi)遷(qian)移等加(jia)速(su)(su)了溶(rong)(rong)劑(ji)(ji)(ji)分(fen)(fen)子(zi)對樣(yang)品基體的(de)滲透(tou),待分(fen)(fen)析成分(fen)(fen)很(hen)快(kuai)溶(rong)(rong)劑(ji)(ji)(ji)化(hua),使微(wei)波萃(cui)(cui)取(qu)(qu)時(shi)間(jian)顯著(zhu)縮(suo)短(duan)(duan)。
微(wei)波(bo)(bo)加(jia)熱具有選(xuan)(xuan)擇(ze)(ze)性微(wei)波(bo)(bo)對介電(dian)(dian)性質(zhi)不(bu)同的(de)物(wu)料(liao)(liao)呈現出選(xuan)(xuan)擇(ze)(ze)性的(de)加(jia)熱特點,介電(dian)(dian)常數(shu)及介質(zhi)損耗小的(de)物(wu)料(liao)(liao),對微(wei)波(bo)(bo)的(de)入(ru)射可(ke)以說(shuo)是“透明(ming)”的(de)。溶(rong)質(zhi)和溶(rong)劑(ji)的(de)極性越(yue)大,對微(wei)波(bo)(bo)能的(de)吸(xi)收(shou)越(yue)大,升溫越(yue)快,促進(jin)了萃取(qu)速度。而對于不(bu)吸(xi)收(shou)微(wei)波(bo)(bo)的(de)非極性溶(rong)劑(ji),微(wei)波(bo)(bo)幾乎不(bu)起(qi)加(jia)熱作用。所(suo)以,在(zai)選(xuan)(xuan)擇(ze)(ze)萃取(qu)劑(ji)時一定(ding)要(yao)考慮(lv)到溶(rong)劑(ji)的(de)極性,以達到最佳效果(guo)。
MAE具有(you)生物(wu)效(xiao)(xiao)應(ying)(非熱效(xiao)(xiao)應(ying)) ,由于大多數生物(wu)體(ti)內(nei)含有(you)極性(xing)水分子,在微波場的(de)(de)作用下引起強烈的(de)(de)極性(xing)震(zhen)蕩,從而導致(zhi)細胞分子間(jian)氫鍵松弛,細胞膜結(jie)構(gou)電(dian)擊穿破裂,加速(su)了溶劑(ji)分子對基體(ti)的(de)(de)滲透和待提取(qu)成(cheng)(cheng)分的(de)(de)溶劑(ji)化。因(yin)此,利用MAE從生物(wu)基體(ti)萃(cui)取(qu)待分析的(de)(de)成(cheng)(cheng)分時,能提高萃(cui)取(qu)效(xiao)(xiao)率(lv)。(李核等(deng),分析化學,2003,31(109):126l~1268)
例如(ru)(ru):萬益群,吳世芳利(li)用MAE萃(cui)取(qu)(qu)何首烏中的磷脂(分析(xi)測試學報,2008,27(7):782—784),方法如(ru)(ru)下:確稱取(qu)(qu)約(yue)1.0 g何首烏樣品(pin)(pin)于溶(rong)樣杯中,加入(ru)20 mL萃(cui)取(qu)(qu)溶(rong)劑(氯(lv)仿與甲(jia)(jia)醇體積(ji) 比為(wei)1:2),把溶(rong)樣杯放入(ru)罐(guan)體中,組裝(zhuang)好罐(guan)體后放入(ru)微波制樣系(xi)統中,插入(ru)溫(wen)度探針(zhen)。設置萃(cui)取(qu)(qu)壓(ya)力為(wei)安(an)全壓(ya)力(1.5 MPa),萃(cui)取(qu)(qu)時(shi)間15 min,溫(wen)度為(wei)45℃。微波萃(cui)取(qu)(qu)完畢(bi)后,將樣品(pin)(pin)過(guo)濾(lv)。濾(lv)液(ye)用體積(ji)為(wei)濾(lv)液(ye)總體積(ji)l/4的8 g/L氯(lv)化鈉(na)溶(rong)液(ye)萃(cui)取(qu)(qu)2次,收集有(you)(you)機相。將有(you)(you)機相旋轉濃縮至近干(gan),用甲(jia)(jia)醇定(ding)容(rong)至10 mL。取(qu)(qu)樣品(pin)(pin)溶(rong)液(ye)3 mL用甲(jia)(jia)醇稀釋至10 mL,過(guo)0.45μm微孔濾(lv)膜,待測。
7、超聲輔助萃取(UAE)
超(chao)聲(sheng)(sheng)(sheng)波(bo)(bo)為(wei)(wei)頻(pin)率(lv)高于(yu)(yu)20kHz以(yi)(yi)上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)聲(sheng)(sheng)(sheng)波(bo)(bo),是(shi)一種(zhong)(zhong)機械振動在介(jie)質(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)傳(chuan)播過(guo)程(cheng),在傳(chuan)播過(guo)程(cheng)中,超(chao)聲(sheng)(sheng)(sheng)波(bo)(bo)與介(jie)質(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)相互(hu)作用(yong),可(ke)以(yi)(yi)使(shi)(shi)超(chao)聲(sheng)(sheng)(sheng)波(bo)(bo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)相位和幅度(du)等(deng)發生變化;功(gong)率(lv)超(chao)聲(sheng)(sheng)(sheng)波(bo)(bo)則(ze)(ze)會(hui)使(shi)(shi)介(jie)質(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)狀態(tai)、組成、結(jie)構和功(gong)能等(deng)發生變化,超(chao)聲(sheng)(sheng)(sheng)萃(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)取(qu)中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)應用(yong)可(ke)分(fen)(fen)為(wei)(wei)兩類(lei)(lei):一類(lei)(lei)是(shi)頻(pin)率(lv)高,能量低(一般(ban)小于(yu)(yu)1W/cm2)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)檢測超(chao)聲(sheng)(sheng)(sheng)波(bo)(bo),其(qi)頻(pin)率(lv)多以(yi)(yi)MHz為(wei)(wei)單位;另一類(lei)(lei)是(shi)頻(pin)率(lv)低,能量高(通常為(wei)(wei)10—100 W/cmz)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)功(gong)率(lv)超(chao)聲(sheng)(sheng)(sheng)波(bo)(bo),其(qi)頻(pin)率(lv)則(ze)(ze)以(yi)(yi)kHz為(wei)(wei)單位。UAE是(shi)一種(zhong)(zhong)重復性好、萃(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)取(qu)質(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)量高的(de)(de)(de)(de)(de)(de)方(fang)法(fa)(fa),它不(bu)像MAE,不(bu)會(hui)讓萃(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)取(qu)系統的(de)(de)(de)(de)(de)(de)溫(wen)度(du)升高,不(bu)利(li)于(yu)(yu)熱穩定差的(de)(de)(de)(de)(de)(de)代(dai)謝(xie)物萃(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)取(qu)。UAE還(huan)可(ke)以(yi)(yi)和液(ye)液(ye)萃(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)取(qu)配合改進生物樣(yang)(yang)品中脂質(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)萃(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)取(qu)效率(lv)。例如(ru)上(shang)海(hai)交通大學(xue)藥學(xue)院的(de)(de)(de)(de)(de)(de)劉玉(yu)敏等(deng)(Anal Bioanal Chem,2011, 400:1405–1417)成功(gong)地開發了UAE 和 LLE結(jie)合萃(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)取(qu)人(ren)(ren)血(xue)清樣(yang)(yang)品中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)代(dai)謝(xie)產物,從而比單獨使(shi)(shi)用(yong)液(ye)液(ye)萃(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)取(qu)脂肪酸(suan)提高5–60%。Pizarro等(deng)使(shi)(shi)用(yong)類(lei)(lei)似的(de)(de)(de)(de)(de)(de)方(fang)法(fa)(fa)以(yi)(yi)MTBE作溶(rong)劑輔(fu)以(yi)(yi)UAE萃(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)取(qu)人(ren)(ren)血(xue)中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)脂質(zhi)(zhi)(zhi)(zhi),比單純使(shi)(shi)用(yong)MTBE的(de)(de)(de)(de)(de)(de)液(ye)液(ye)萃(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)取(qu)可(ke)以(yi)(yi)多檢出30%的(de)(de)(de)(de)(de)(de)脂質(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)種(zhong)(zhong)類(lei)(lei),MTBE-UAE萃(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)取(qu)方(fang)法(fa)(fa)具(ju)有更好的(de)(de)(de)(de)(de)(de)重復性,相對(dui)標(biao)準偏差降(jiang)低6%,脂質(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)成分(fen)(fen)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)回(hui)收率(lv)提高7成(表2文(wen)獻36)。除去萃(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)取(qu)生物液(ye)體外,UAE-LLE也用(yong)于(yu)(yu)萃(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)取(qu)樣(yang)(yang)品中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)脂肪酸(suan),例如(ru)哈爾賓醫科(ke)大學(xue)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)李穎(ying)等(deng)研究了用(yong)UAE-LLE萃(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)取(qu)鼠(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)肝臟組織,考察了超(chao)聲(sheng)(sheng)(sheng)波(bo)(bo)功(gong)率(lv)、萃(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)取(qu)溶(rong)劑、萃(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)取(qu)容(rong)積、萃(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)取(qu)時間等(deng),結(jie)果(guo)表明萃(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)取(qu)時間比Folch萃(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)取(qu)法(fa)(fa)萃(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)取(qu)脂肪酸(suan)從12 h 縮(suo)短到 20 min,回(hui)收率(lv)在87–120%之(zhi)間。(J Chromatogr Sci, 2013;51:376–382)
8、其他可用的萃取方法
在化學分析樣品處(chu)理(li)中還有兩種重(zhong)要的樣品前處(chu)理(li)方法,即(ji)加速(su)溶劑萃取(qu)(ASE)和基質固相分散萃取(qu)(MSPD),可以用于脂質組學研究的樣品前處(chu)理(li)。
加速溶劑萃(cui)(cui)取(qu)(qu)(qu)(Accelrated Solvent Extraction, ASE),這(zhe)一方(fang)法(fa)是一種在(zai)提(ti)高(gao)溫度(du)和(he)壓(ya)力的(de)(de)條件下,用有機溶劑萃(cui)(cui)取(qu)(qu)(qu)的(de)(de)自動化方(fang)法(fa)。與(yu)其他(ta)液體萃(cui)(cui)取(qu)(qu)(qu)方(fang)法(fa)相比,其突出的(de)(de)優點是有機溶劑用量(liang)少、快速、回收率(lv)高(gao)。(牟(mou)世芬等(deng),現代分析儀器,2001,(3):18-20)。 Spiric A等(deng)使(shi)用ASE萃(cui)(cui)取(qu)(qu)(qu)鯉(li)魚肉(rou)中(zhong)(zhong)的(de)(de)脂肪酸(suan)譜和(he)膽固醇(chun)含量(liang),并與(yu)改進(jin)的(de)(de)索(suo)氏萃(cui)(cui)取(qu)(qu)(qu)法(fa)進(jin)行比較,表(biao)明ASE萃(cui)(cui)取(qu)(qu)(qu)方(fang)法(fa)是可(ke)(ke)用的(de)(de)。(Anal Chim Acta,2010, 672:66–71)。Jansen B等(deng)利用ASE從(cong)土壤中(zhong)(zhong)萃(cui)(cui)取(qu)(qu)(qu)脂質生物標記物,萃(cui)(cui)取(qu)(qu)(qu)效果和(he)其他(ta)萃(cui)(cui)取(qu)(qu)(qu)方(fang)法(fa)一樣(Appl Geochem ,2006, 21:1006–1015)。Balasubramanian R K等(deng)用ASE和(he)其他(ta)方(fang)法(fa)進(jin)行了從(cong)海水微海藻細胞中(zhong)(zhong)萃(cui)(cui)取(qu)(qu)(qu)脂質的(de)(de)研(yan)究,表(biao)明ASE是一種可(ke)(ke)以使(shi)用的(de)(de)方(fang)法(fa)(Chem Engineering J,2013, 215–216:929–936)。
MSPD方法(fa)(fa)是1989年首次提出是用(yong)來處理動物(wu)(wu)(wu)組(zu)織(zhi)樣品的(de)(de)(de)(de)方法(fa)(fa),樣品與(yu)涂漬有(you)C18等(deng)的(de)(de)(de)(de)各種(zhong)(zhong)聚合物(wu)(wu)(wu)載體的(de)(de)(de)(de)固(gu)相(xiang)萃(cui)取材(cai)料(liao)一起研(yan)磨,得到半干狀態的(de)(de)(de)(de)混合物(wu)(wu)(wu)并(bing)(bing)將(jiang)其作(zuo)為(wei)填料(liao)裝柱(zhu),然后(hou)用(yong)不(bu)同的(de)(de)(de)(de)的(de)(de)(de)(de)溶液洗(xi)脫柱(zhu)子,將(jiang)各種(zhong)(zhong)待測物(wu)(wu)(wu)洗(xi)脫下來。其依據是采用(yong)脂(zhi)溶性材(cai)料(liao)(C18)破(po)壞細胞(bao)膜并(bing)(bing)將(jiang)組(zu)織(zhi)分(fen)(fen)(fen)散(san),C18充當(dang)分(fen)(fen)(fen)散(san)劑(ji)(ji)。在(zai)硅(gui)膠固(gu)相(xiang)萃(cui)取材(cai)料(liao)表(biao)面(mian)(mian)鍵合有(you)機(ji)相(xiang),與(yu)傳統方法(fa)(fa)使用(yong)砂子做吸附劑(ji)(ji)類似(si),在(zai)樣品與(yu)固(gu)體材(cai)料(liao)攪拌的(de)(de)(de)(de)過程中(zhong),利用(yong)剪切力作(zuo)用(yong)將(jiang)組(zu)織(zhi)分(fen)(fen)(fen)散(san)。鍵合的(de)(de)(de)(de)有(you)機(ji)相(xiang)就(jiu)像溶劑(ji)(ji)或洗(xi)滌劑(ji)(ji)一樣,將(jiang)樣品組(zu)分(fen)(fen)(fen)溶解和分(fen)(fen)(fen)散(san)在(zai)支持物(wu)(wu)(wu)表(biao)面(mian)(mian)。這大(da)大(da)增加了萃(cui)取樣品的(de)(de)(de)(de)表(biao)面(mian)(mian)積,樣品按各自極(ji)(ji)性分(fen)(fen)(fen)布在(zai)有(you)機(ji)相(xiang)中(zhong),如非(fei)極(ji)(ji)性組(zu)分(fen)(fen)(fen)分(fen)(fen)(fen)散(san)在(zai)非(fei)極(ji)(ji)性有(you)機(ji)相(xiang)中(zhong),極(ji)(ji)性小分(fen)(fen)(fen)子與(yu)硅(gui)膠上的(de)(de)(de)(de)硅(gui)烷(wan)醇結合,大(da)的(de)(de)(de)(de)弱極(ji)(ji)性分(fen)(fen)(fen)子則分(fen)(fen)(fen)散(san)在(zai)多(duo)相(xiang)物(wu)(wu)(wu)質(zhi)(zhi)表(biao)面(mian)(mian)。(烏日娜等(deng),食品科學(xue),2006,26(6):266-268)。香港城市大(da)學(xue)的(de)(de)(de)(de)Qing Shen等(deng)利用(yong)二氧化鈦納米顆粒作(zuo)萃(cui)取劑(ji)(ji),以基質(zhi)(zhi)固(gu)相(xiang)分(fen)(fen)(fen)散(san)萃(cui)取方法(fa)(fa)進行橄欖果(guo)的(de)(de)(de)(de)脂(zhi)質(zhi)(zhi)組(zu)學(xue)研(yan)究,研(yan)究證(zheng)明這一方法(fa)(fa)可以把磷脂(zhi)從非(fei)磷脂(zhi)中(zhong)完全選(xuan)擇性地(di)分(fen)(fen)(fen)離出來。(Food Research Int,2013, 54:2054–2061)。
表2中的文獻
1 |
Stubiger G, et al, Atherosclerosis, 2012,224:177–186. |
2 |
Zhao Z, et al, J Lipid Res, 2010, 51:652–659 |
3 |
t’Kindt R, et al, Anal Chem, 2012,84:403–411 |
4 |
Cui L, et al, PLoS Negl Trop Dis,2013,7:e2373 |
5 |
Sandra K,et al, J Chromatogr A,2010,1217:4087–4099. |
6 |
Lam S M, et al, J Lipid Res, 2014,55: 289–298 |
7 |
Giera M, et al, Biochim Biophys Acta, 2012, 1821:415–424 |
8 |
Min H K, Anal Bioanal Chem, 2011, 399:823–830. |
9 |
Heilbronn L K, et al, Obesity,2013, 21:E649–E659 |
10 |
Hilvo M, et al, Int J Cancer 134 (2014) 1725–1733 |
11 |
Montoliu I, et al, Aging (Albany NY),2014,6:9–25 |
12 |
Chen Y , et al, Clin. Chim. Acta, 2013,428: 20–25. |
13 |
Zivkovic A M, et al, Metabolomics,2009,5:507–516 |
14 |
Chen F,et al, Biomarkers, 2011, 16:321–333 |
15 |
M. Ollero, et al, J. Lipid Res, 2011, 52:1011–1022 |
16 |
Shah V, Rapid Commun. Mass Spectrom, 2013, 27:2195–2200 |
17 |
Lankinen M, et al, PLoS ONE, 2009,4:e5258. |
18 |
J. Graessler, et al, PLoS ONE,2009, 4:e6261 |
19 |
Lofgren L et al,, J Lipid Res, 2012,53:1690–1700 |
20 |
Gurdeniz G, et al, PLoS ONE, 2013,8:e69589. |
21 |
Zhou X, et al, PLoS ONE, 2012, 7:e48889. |
22 |
Bui H H, et al, Anal Biochem, 2012,423:187–194. |
23 |
Kim H, et al, Analyst, 2008, 133:1656–1663. |
24 |
Stegemann C, et al, Circ Cardiovasc Genet, 2011,4:232–242. |
25 |
van Smeden J, et al, J Lipid Res, 2011,52:1211–1221. |
26 |
Acar N, et al, PLoS ONE,2012, 7:e35102. |
27 |
Shin J H, et al, Anal Bioanal Chem,2014,406:1917–1932 |
28 |
Cheng H, et al, J Neurochem, 2013,127:733–738. |
29 |
Pietilainen K H,et al, PLoS Biol,2011, 9:e1000623. |
30 |
Cha D, et al, J Chromatogr A,2009,1216:1450–1457. |
31 |
Cha D, et al, Anal Chim Acta,2006, 572: 47–54. |
32 |
Pragst F, et al, Forensic Sci Int,2010, 196: 101–110 |
33 |
Uchik T,et al, J. Chromatogr A, 2012,1250:69–75. |
34 |
de Morais D R, et al, Rev Bras Hematol Hemoter,2010,32:439–443. |
35 |
Gonzalez-Illan F,et al,J Anal Toxicol,2011,35:232–237. |
36 |
Pizarro C, et al, Anal Chem,2013,8:12085–12092. |
37 |
Pang L Q, et al, J Chromatogr B,2008,869: 118–125 |
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