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基于核酸适配体的SPE技术研究新成果(2)

来源:色谱 作者:王薇薇;刘素琴;薛芸;
发布于:2017-06-15 共9017字
  共价键合也是固定核酸适配体的常用方法。首先将不同的官能团(比如氨基、巯基、羧基等)引入适配体的一端,然后将这一端与载体表面的某些官能团相互作用形成化学键,从而将核酸适配体固定在载体材料表面。氨基修饰的核酸适配体是最常用的,游离的氨基常共价结合于巯基活化的硅胶[14]、溴化氰活化的凝胶[12,22,23]、N-羟基琥珀酰亚胺活化的凝胶[14]、聚苯乙烯多孔材料[24]或羧基修饰的凝胶[7]上。另外点击化学的方法也常用来固定核酸适配体[10,25].
  
  通过分析结合前后的上清液可计算核酸适配体在载体表面的结合量,常用的检测方法有丙烯酰胺凝胶电泳法[26,27]、紫外检测法[28,29]以及液相色谱-紫外检测(LC-UV)法[14].但以上检测方法可能会高估核酸适配体在载体表面的结合量,因为可能存在载体材料对核酸适配体的物理吸附作用。为了避免以上方法的缺陷,可采用离子交换液相色谱法(ion exchange liquid chromatography)同时分析上清液以及清洗材料后清洗液中核酸适配体的量,计算核酸适配体在载体表面的结合量[14].表 1 中列举了常用的载体以及核酸适配体在载体表面的固定方法。
  
  【表 1 核酸适配体的固定方法】  
  1.4 固相萃取的形式。
  
  基于核酸适配体的材料用于 SPE 的形式多种多样,主要包括填充柱[7,11,14,24,28]、开管柱[43,49]、整体柱[19,38,40,42,48]以及 SPME 纤维[4].
  
  基于核酸适配体的填充柱是采用基于核酸适配体的材料填充至空管制成的 SPE 柱。填充柱可获得比较高的核酸适配体固定密度,并且具有较高的吸附容量,但可能存在传质速度慢以及容易堵塞等缺陷。很多参数会影响该柱在 SPE 方面的表现,比如载体材料的属性[14]、适配体的固定方法[11]以及间隔体的长度[15]等。
  
  基于核酸适配体的开管柱是采用共价固定的方式将核酸适配体固定在毛细管内壁,最终形成的开管柱对目标分析物具有选择性结合能力[43,49].然而与填充柱相比,由于核酸适配体的接枝量很低,开管柱的亲和捕获效率会低很多,另外裸露的毛细管内壁会存在一定程度的非特异性吸附作用,这有可能降低该柱的选择性[43].毛细管内壁比表面积太小以及上样容量的限制使开管柱在 SPE 中的应用有所局限。
  
  与填充柱和开管柱不同,基于核酸适配体的整体柱具有高的孔容量、大的比表面积、良好的渗透性以及快的传质速度等诸多优点。Zhao 等[29,42]将生物素修饰的适配体固定在整体柱上,用于细胞色素 C、凝血酶等蛋白质的捕获与检测。研究显示,整体柱的核酸适配体接枝量[19,25,40]比开管柱[43]和填充柱[24]都要高出很多。
  
  SPME 是一种集采样、萃取、浓缩和进样于一体的装置,最初在20 世纪90 年代时由 Pawliszyn 等[50]发明,在环境[51]、食品[52]、药物[53]以及生物[54]检测方面的应用研究吸引了众多研究者的关注。基于核酸适配体的 SPME 已有少数报道,比如将腺苷的核酸适配体固定于 SPME 纤维表面,与商品化的 SPME纤维相比,基于核酸适配体的 SPME 纤维对腺苷表现出更高的亲和能力和卓越的选择性,其萃取效率提高了近 20 倍[18].Du 等[8]开发了基于核酸适配体的静电纺丝纳米纤维,并采用聚合物丙烯腈/ 马来酸共聚物将该静电纺丝固定在不锈钢纤维上。该 SPME能够选择性地从复杂样品中捕获凝血酶,并具备良好的吸附容量,以及多次重复利用的能力,可以实现稀释 20 倍的血浆中凝血酶的高选择性萃取。在与液相色谱-质谱(LC-MS)联用时,此 SPME 纤维可用来检测临床血浆中的凝血酶,这意味着这种基于核酸适配体的 SPME 技术使复杂样品中目标蛋白质的选择性萃取成为可能。
  
原文出处:王薇薇,刘素琴,薛芸,王彦,阎超. 核酸适配体在固相萃取技术中的研究进展[J]. 色谱,2017,(01):99-104.
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