化学衍生化技术在生物分析中的应用 | 宏韧医药分享

一般来说，适合于LC-MS分析的化合物需要有以下特点：化学稳定性好，易于离子化（ESI、APCI），有丰度高、选择性好的产物离子，且极性适中，有合适的保留。而生物分析中往往会遇到一些化学稳定性差，含有不稳定基团如巯基（-SH）、极性大，色谱保留差、离子化效率低，仪器灵敏度差、残留严重，或是有较难分离的干扰物等。在这种情况下采用常规的液质-联用可能会有较大的难度，可以尝试采用化学衍生化法。

化学衍生化技术是一种利用化学结构中的基本有机官能团转化，把某一化合物转化成类似化学结构物质的技术。化学衍生化技术具有以下优点：（1）对于难分析化合物，可以相应提高仪器检测灵敏度与准确度；（2）对于易气化和热不稳定的化合物，可降低其挥发性，提高其热稳定性；（3）对于较难分离的混合物，通过衍生化技术可以将其中某一成分进行转变，而保持其他成分不变，从而将该成分顺利分离，提高分离性能。

在化学衍生化方法中，衍生化试剂的选择是核心问题，需要综合考虑以下因素：（1）衍生化试剂需要包含具有明显特点的反应官能团或引入易电离的基团，从而提高质谱响应，提高灵敏度；（2）衍生化试剂必须化学稳定，不易分解，能专一地跟待测物的特定官能团反应；（3）衍生化试剂本身和生成的副产物对仪器干扰小；（4）衍生化反应条件温和，重现性好；（5）衍生化试剂应无毒无害，不会对环境造成污染。

目前，我们有多个项目采用衍生化技术应用到生物分析中。如对于血浆中25-羟基维生素D3的检测，采用Cookson试剂引入大量高质子亲和力元素 (O、N) 以提高离子化效率，提高内源性干扰物质与待测物的分离度，从而实现准确检测；通过Girard T试剂引入易离子化的季铵基团，灵敏度可以提高近10倍，通过对特征基团的反应提高色谱分离度；对含有巯基的化合物通过掩蔽其不稳定基团从而提高稳定性等。

对于衍生化法成功的关键要素主要有以下几点：（1）进行充分的前期评估，根据代谢物的结构特性、代谢情况和生物基质类型等；（2）选择合适的衍生化试剂；（3）进行科学的试验设计：从反应体系、温度、时长等充分评估；（4）选择合适的内标物质、提取条件和分离条件，建立稳健、可重现、操作简便的方法。