毛细管微萃取结合光纤传感在线检测全血中异丙酚含量

李　莉，王庆振

(新疆医科大学药学院，乌鲁木齐　830011)



毛细管微萃取结合光纤传感在线检测全血中异丙酚含量

李莉*，王庆振

(新疆医科大学药学院，乌鲁木齐830011)

摘要：目的建立快速测定全血中异丙酚含量原位、在线分析的新方法。方法利用毛细管微萃取器联合紫外光纤传感仪及微顺序注射-阀上实验室系统在线测定全血中异丙酚含量。 结果方法的提取回收率为78.5%～81.3%，日内精密度均小于3%。异丙酚全血样品平均萃取率与传统液液萃取的平均萃取率无统计学差异(P>0.05)，但萃取时间缩短5～7 min。结论该法无需离心、除蛋白等手工操作，能快速测定全血中异丙酚的含量，为全血中异丙酚含量在线检测提供良好的手段。

关键词：异丙酚；光纤化学传感；毛细管微萃取器；微顺序注射-阀上实验室系统

异丙酚是一种新型全身静脉麻醉药，显效快、时间短、苏醒快而完全，不良反应较少，麻醉过程平稳、易于控制、清除率高且有较高的脂溶性，长时间连续使用后并不出现药物在体内明显蓄积[1-5]，是一种较好的靶控输注系统药物。异丙酚在体内代谢速度较快，个体差异较大，需要快速对异丙酚的血药浓度进行监测。目前，异丙酚血液样品的前处理方法主要有蛋白沉淀法、液-液萃取法及固相萃取法[6]等。但操作繁琐，均为离线分析，不利于异丙酚血药浓度的快速检测。所以，建立一种快速的异丙酚前处理方法，对临床用药的安全有效具有重要意义[7]。

本研究利用异丙酚全血样品在毛细管微萃取器中的螺旋运动[8-9]，在短时间内实现样品的高效萃取，结合微顺序注射-阀上实验室(Micro Sequential Injection lab-on-value，μSIA-LOV)与光纤化学传感，以光纤作为传导介质，将光纤光谱仪、微顺序注射分析仪、八通阀和连续氘灯光源连接， 用计算机控制，利用该系统自动介观流控特征与光纤传感的实时监测相连，可以实现样品的在线监测[10-11]。

1仪器与试药

1.1仪器 微量顺序注射仪(美国 FIAlab Instruments 公司)；光纤光谱仪(MAYA-2000 pro，CCD)；QP400-2-uv-vis光纤2根(美国 Ocean Optics 公司)；连续氘灯光源(D-2000，德国Mikropack公司)。实验流路所用连接管道采用 PTFE 管(0.75 mm)。采用安装有 FIAlab for Windows 和SpectraSuite 软件的 Windows XP系统台式电脑对光纤光谱仪与微量顺序注射分析仪进行控制。 光纤传感-微顺序注射-阀上实验室仪器装置:包含1个1 000 μL高精密度注射泵、1个棕色滤光8通道的多位阀模块(LOV)，在该模块上集成了一个中心控制通道和多个工作通道及一个多功能流通池；通过软件调控中心通道一端与8位阀上工作通道相连，使中心通道与工作通道准确连接，另一端与高精度注射泵连接，使其构成流动分析系统。 一根光纤与光纤光谱仪相连，另一根光纤与连续氘灯光源相连，两根光纤探头插入Z型流通池，光路直线组成紫外吸收测定模式。pH计(梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司)；ER-128A电子分析天平(A&DDeompany，TLD，JAPAN)。

1.2试药 异丙酚对照品(中国食品药品检定研究院提供，批号：100806-200801，ID:4H01-51DP，质量分数99.8%)；异丙酚注射乳液(西安力邦制药有限公司，规格10 mg·mL-1，批号0510261)；甲醇(色谱纯，天津市光复精细化工研究所)；环己烷、正丁醇(分析纯，天津市富宇精细化工有限公司)；血液(新疆医科大学动物房提供)；磷酸二氢钠(天津市福晨化学试剂厂)；磷酸氢二钠(天津市光复科技发展有限公司)。

2方法

2.1缓冲溶液的配制分别精密称取3.120 2 g磷酸二氢钠、7.162 8 g磷酸氢二钠，用蒸馏水定容至100 mL量瓶中，浓度分别为0.2和0.2 mol·L-1。分别量取0.2 mol·L-1磷酸二氢钠51 mL和0.2 mol·L-1磷酸氢二钠49 mL，混合，用pH计调节，配成 pH值为6.8的缓冲液。

2.2储备液的配制准确称取10 mg异丙酚，用甲醇溶解并定容至10 mL量瓶中，配制成1 000 μg·mL-1的异丙酚储备液。精密量取1 000 μg·mL-1的异丙酚储备液0.8，1.0，1.2，1.5和2.0 mL，用甲醇分别定容至10 mL量瓶中，配制成质量浓度分别为80，100，120，150和200 μg·mL-1的系列标准溶液。

2.3操作流程实验装置及流程如图1～2。先从3号通道吸取1.0 mL甲醇注入集液瓶 ，再从2号通道吸取1.0 mL含药 SD大鼠新鲜全血，然后从5号通道吸取1.0 mL磷酸盐缓冲液，最后从4号通道吸取5.0 mL环己烷，置于毛细管中，充分混合后从1号排出，静置3 min；在注射泵的驱动下，由多位阀的6号口以20 μL·s-1的流速精密吸取200 μL，被吸入储液线圈中样品，再反向以20 μL·s-1的流速将样品从连接有光纤的Z型流通池(Flow cell)流出，通过光纤光谱仪读取溶液的吸光度。 每次测定结束后，用甲醇以200 μL·s-1的流速冲洗整个流路。所有实验操作均由 FIAlab 软件自动完成。

软件模块:由FIAlab for Windows软件进行8通阀控制；SpectraSuite软件通过光纤光谱仪进行控制并采集光谱图[9]。

图1实验装置简图

Fig.1 A diagram of the experiment device

图2 实验流程图

Fig.2 Flow diagram of the experiment

3结果

3.1异丙酚紫外吸收光谱

由通道6吸入200 μL异丙酚对照品的甲醇溶液(150 μg·mL-1)，得到光谱图(图3)。结果表明，异丙酚最大吸收波长位于271 nm处。

图3异丙酚紫外吸收光谱

Fig.3 UV absorption spectra of propofol

3.2标准曲线方程及线性范围

将异丙酚标准液与新鲜加肝素的SD大鼠全血混合，配制成质量浓度分别为80.0，100.0，120.0，150.0和200.0 μg·mL-1的样品溶液，并按照2.3中的步骤测定其吸光度(图4)。以异丙酚质量浓度为横坐标(X)、吸光度为纵坐标(Y)，得回归方程：Y=0.014 6X-0.112 7，r=0.997 7。线性范围为80.0～200.0 μg·mL-1。

图4异丙酚标准曲线的紫外吸收图谱

Fig.4 UV absorption spectrum of the standard curve of propofol

3.3精密度实验

制备质量浓度为80.0，100.0和120.0 μg·mL-1的系列异丙酚标准溶液，在毛细管微萃取结合紫外光纤传感仪及微顺序注射-阀上实验室系统方法下考察日内精密度，1 d内测定3次系列溶液吸光度。精密度RSD分别为1.43%，2.27%和1.50%。

3.4提取回收率分别配置低、中、高质量浓度的标准全血样品(全血中异丙酚质量浓度分别为100，120和150 μg·mL-1)，每种质量浓度平行做5份，并按照2.3项下的步骤前处理及用连接的微顺序注射系统测定其吸光度。另取新鲜SD大鼠空白全血，同样按照2.3项下方法进行样品前处理，加入等量的标准溶液，同法制备相同的高、中、低3个质量浓度的标准对照品，然后，由微顺序注射系统测定。将测得的样品吸光度与对照品测得的吸光度比较。结果表明，该方法提取回收率良好。结果见表1。

表1回收率实验结果

Tab.1 Results of recovery test

±s)

3.5与传统液-液萃取方法的比较精密吸取1 mL含药SD大鼠的新鲜全血加入到10 mL具塞试管中，加入1 mL磷酸盐缓冲液混匀，最后加入5 mL环己烷，充分震荡2 min，静置，由微顺序注射泵以20 μL·s-1的流速精密吸取200 μL上层有机层，再反向以20 μL·s-1的流速将样品从连接有光纤的Z型流通池流出，通过光纤光谱仪读取溶液的吸光度。

将毛细管微萃取法与传统液-液萃取法进行比较(图 5)可知，样品经萃取后直接测其吸光度，红线表示经传统液-液萃取方法萃取后在270.17 nm处无紫外吸收。蓝线表示经毛细管萃取后在270.17 nm处有紫外吸收。本方法借助简便的毛细管微萃取器对异丙酚进行萃取，操作步骤简单，萃取时间在3～5 min之间，平均萃取率为98.5%，平均RSD为4.51%。用传统的液液萃取方法平行作对比，结果显示，异丙酚在10 mL具塞试管中液-液萃取时间在10 min以上，平均萃取率为95.0%，平均RSD为9.83%。结果表明，经配对t检验(检验水准：ɑ=0.05)2种方法对全血中的异丙酚萃取率差异均无统计学意义(P>0.05)。

图5异丙酚2种萃取方法的紫外吸收图谱

Fig.5 UV absorption spectra of the two extraction methods for propofol

4结论

本实验将毛细管微萃取和微量顺序注射-阀上实验室系统及光纤传感技术结合，建立了在线测定全血样品中异丙酚含量的方法。目前对异丙酚的测定方法大多采用取样分析，需要经过多步样品前处理。本实验则是在毛细管微萃取线圈中结合LOV模块上连接Z型流通池以紫外吸收测定模式进行样品测定，简化了操作步骤，每一步操作采用程序化控制，提高了实验可重复性和规范性；整个系统微升级的进样量大大降低了试剂和样品的消耗，显著提高分析速度。为异丙酚在线前处理及在线检测提供良好的手段。

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·药物分析·

The online determination of propofol in whole blood by combining capillary micro-extraction with optical-fiber sensor

LI Li*，WANG Qingzhen(College of Pharmacy， Xinjiang Medical University，Urumqi 830011，China)

Abstract:ObjectiveA new online and in situ method to determine the propofol′s content in whole blood was established，which combined capillary micro-extraction with optical-fiber. MethodsCapillary micro-extractor ，optical-fiber sensing devices and Micro Sequential Injection lab-on-value(μSIA-LOV) were used to determine propofol in whole blood. ResultsThe extraction recovery ratio was ranged from 78.5% to 81.3%. Day precision was less than 3%. The average extraction rate of capillary micro-extraction and tradition liquid-liquid extraction showed no significant difference(P>0.05). But the extraction time was shorten about 5-7 min.Conclusion This new method could test propofol in whole blood online without using centrifuge and removing protein. This study provide an option to determine propofol in whole blood.

Key words:propofol；optical-fiber chemical sensor；capillary micro-extractor；μSIA-LOV

收稿日期：(2015-08-12)

通信作者：*李莉，女，教授，博士生导师

作者简介：王庆振，男，在读硕士研究生

基金项目：国家自然科学 (编号：81260485)

中图分类号：R927.2

文献标志码：A

文章编号：1004-2407(2016)01-0037-04

doi:10.3969/j.issn.1004-2407.2016.01.012