微流控芯片技術(shù)在藥物分析領(lǐng)域的研究進展

李智磊 李靜嵐 陳纘光 王宇航 胡姍姍 王勇 楊秀娟

DOI 10.6039/j.issn.1001-0408.2019.16.23

摘 要 目的：為微流控芯片技術(shù)在藥物分析領(lǐng)域的研究與應用提供參考。方法：以“微芯片”“微流控芯片”“藥物分析”“紫外-可見光吸收檢測”“激光誘導熒光檢測”“化學發(fā)光檢測”“電導檢測”“安培檢測”“質(zhì)譜檢測”“Microchip”“Micro-fluidic chip”“Medicine analysis”“UV detection”“Laser induced fluorescence detection”“Chemiluminescence detection”“Conductivity detection”“Amperometric detect”“Mass spectrometry”等為關(guān)鍵詞，在中國知網(wǎng)、萬方、維普、PubMed、ScienceDirect、Wiley Online Library、Web of Science等數(shù)據(jù)庫中組合查詢 2000 年 1 月-2019年 3 月發(fā)表的相關(guān)文獻，對微流控芯片分析檢測藥物的相關(guān)研究進行分析和總結(jié)。結(jié)果與結(jié)論：共檢索到相關(guān)文獻121篇，其中有效文獻40篇。微流控芯片檢測作為一種先進的現(xiàn)代分析方法，近年來在藥物分析領(lǐng)域取得了飛速的進展。微流控芯片具有獨特的分析特點，可以與紫外-可見光吸收檢測、激光誘導熒光檢測、化學發(fā)光檢測、電化學檢測、質(zhì)譜檢測等不同的檢測方法結(jié)合，在藥物制劑主成分分析、手性藥物分析、藥動學分析、組織樣本中的藥物濃度分析、尿藥濃度分析、血藥濃度分析等方向展現(xiàn)了不同的分析檢測優(yōu)勢，在科研與實際應用中均具有良好的前景。

關(guān)鍵詞 微流控芯片;藥物分析;激光誘導熒光檢測;化學發(fā)光檢測;電導檢測;安培檢測;質(zhì)譜檢測;醫(yī)院藥學;研究進展

微流控芯片是一種利用刻制在玻璃、石英或有機塑料等基片材料上的微通道或通道網(wǎng)絡(luò)實施樣品的處理、轉(zhuǎn)移、分離及檢測等任務(wù)的微型電泳分析裝置[1]。微流控芯片具有體積小、樣品和分析試劑消耗量少、分析速度快、樣品處理簡單、分離效能高、兼具微型化和可集成化等特點，可以實現(xiàn)進樣、反應、過濾、分離、檢測等多種功能[2]，是未來分析儀器發(fā)展的方向。根據(jù)不同的分析目的，微流控芯片的微通道可設(shè)計為不同構(gòu)型。目前研究中使用的微通道多為十字型，在芯片上有十字交叉的進樣-分離通道以及與通道相連的儲液池，待測樣品溶液經(jīng)進樣、分離后，經(jīng)檢測器檢測，即可得到各組分的分離檢測圖譜[3]。近年來，微流控芯片在藥物分析與檢測上的應用越來越廣泛，不僅涉及片劑、注射液、顆粒劑、膠囊、滴鼻液、滴眼液等多種劑型，而且可檢測的成分也由單一主成分檢測發(fā)展為多成分的同時檢測，應用范圍也拓展到了藥動學研究、手性藥物檢測、組織樣本中的藥物濃度檢測、尿藥濃度檢測、血藥濃度檢測等方面。本研究中，筆者以“微芯片”“微流控芯片”“藥物分析”“紫外-可見光吸收檢測”“激光誘導熒光檢測”“化學發(fā)光檢測”“電導檢測”“安培檢測”“質(zhì)譜檢測”“Microchip”“Micro-fluidic chip”“Medicine analysis”“UV detection”“Laser induced fluorescence detection”“Chemiluminescence detection”“Conductivity detection”“Amperometric detect”“Mass spectrometry”等為關(guān)鍵詞，在中國知網(wǎng)、萬方、維普、PubMed、ScienceDirect、Wiley Online Library、Web of Science等數(shù)據(jù)庫中組合查詢 2000 年 1 月-2019年 3 月發(fā)表的相關(guān)文獻。結(jié)果，共檢索到相關(guān)文獻121篇，其中有效文獻40篇。本研究在對微流控芯片檢測方法特點進行總結(jié)介紹的基礎(chǔ)上，對微流控芯片用于藥物分析的研究進行了綜述，以期為微流控芯片的進一步研究與應用提供參考。

1 微流控芯片檢測方法介紹

目前可以應用微流控芯片的檢測方法主要有紫外-可見光吸收檢測、激光誘導熒光檢測、化學發(fā)光檢測、電化學檢測、質(zhì)譜檢測等[4]。

1.1 微流控芯片紫外-可見光吸收檢測

紫外-可見光吸收檢測以朗伯-比爾定律為基礎(chǔ)，測定物質(zhì)的吸光度，用于物質(zhì)的鑒別、雜質(zhì)檢查和含量測定，具有檢測物質(zhì)種類豐富、檢測器結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)點[1]。該法以氘燈或鎢燈為光源，選擇一定的波長對微流控芯片上反應或分離后的樣品進行照射，由紫外-可見光檢測器檢測物質(zhì)的吸收波長從而獲得檢測信息。但微流控芯片的分離通道尺寸較短，限制了檢測吸收光程，直接影響樣品檢測的分離度與靈敏度[3]，因此應用微流控芯片紫外-可見光吸收檢測藥物的研究相對較少。

1.2 微流控芯片激光誘導熒光檢測

激光誘導熒光檢測是一種利用入射光照射后，物質(zhì)本身或物質(zhì)熒光衍生化后產(chǎn)生的熒光進行檢測的方法。激光誘導熒光檢測法靈敏度高，對于某些熒光效率高的熒光探針甚至可以達到單分子探測水平。在微流控芯片中，大多采用共聚焦光路與激光器及檢測器結(jié)合，可有效消除強激發(fā)光的干擾，降低背景噪音[1]。目前，雖然微流控芯片激光誘導熒光檢測藥物的研究較多，但由于很多藥物自身熒光效率低，需要各類熒光探針或熒光試劑與待測藥物進行特異性結(jié)合后才可以進行檢測[5]。

1.3 微流控芯片化學發(fā)光檢測

化學發(fā)光檢測被認為是一種高靈敏度的檢測方法，是一種以分子吸收化學反應能量后，在基態(tài)與激發(fā)態(tài)之間躍遷、返回產(chǎn)生發(fā)光現(xiàn)象從而進行檢測的方法。高效的化學發(fā)光體系有魯米諾、光澤精、草酸鹽、過氧草酸酯等[1]。微流控芯片與化學發(fā)光檢測器結(jié)合較為簡單，通常直接將光電檢測器直接置于反應通道下方?；瘜W發(fā)光是以化學發(fā)光檢測法為基礎(chǔ)發(fā)展而來，其除保留了普通化學發(fā)光方法所具有的高靈敏度、儀器簡單等優(yōu)點外，還具有重現(xiàn)性好、試劑穩(wěn)定、操作簡便和一些試劑可以重復使用等優(yōu)點[6]。微流控芯片化學發(fā)光法檢測藥物的研究較為豐富。

1.4 微流控芯片電化學檢測

電化學檢測包括安培檢測和電導檢測，具有檢測結(jié)構(gòu)簡單，易于集成化、微型化，制造成本、運行成本低等優(yōu)點。安培檢測的原理是基于具有電活性的物質(zhì)在電極上發(fā)生氧化還原反應產(chǎn)生電流信號而進行檢測的一種方法，其檢測靈敏度相對較高[1]。電導檢測主要應用于可電離物質(zhì)的檢測，該方法是基于樣品和緩沖溶液背景的電導差異而進行檢測的，分為接觸電導檢測和非接觸電導檢測[7]。在接觸電導檢測中，電極與通道中的溶液接觸，電極容易受到損壞，且存在高壓分離電場對檢測的干擾及電極污染問題;非接觸電導檢測是在電導檢測器基礎(chǔ)上將檢測電極放置在芯片外表面，避免了電極與待測溶液的直接接觸，從而避免了隨之而來的上述一系列問題[8]。由于非接觸電導檢測干擾相對較少，通用性較好，因此目前大多數(shù)微流控芯片電導檢測藥物的研究多采用非接觸電導檢測。

1.5 微流控芯片質(zhì)譜檢測

質(zhì)譜檢測是以微通道末端噴頭與電噴霧電離或基體輔助激光解析電離技術(shù)結(jié)合的一種檢測方法。質(zhì)譜檢測的靈敏度高，結(jié)構(gòu)分析能力強，特別適用于未知結(jié)構(gòu)物質(zhì)的檢測。微流控芯片與質(zhì)譜檢測器結(jié)合，所得到的檢測數(shù)據(jù)豐富而全面，不僅可以分離復雜混合物，而且可以鑒定各組分[9]。目前微流控芯片質(zhì)譜檢測多用于細胞-藥物作用后代謝物質(zhì)的分析研究[10]。

2 微流控芯片在藥物分析中的應用

2.1 在單一主成分藥物分析中的應用

目前，微流控芯片在片劑成分檢測中的應用以非接觸電導檢測與安培檢測居多。例如，蘇子豪等[11]使用微流控芯片非接觸電導檢測法測定了鹽酸多塞平片劑中多塞平的含量，以4.0 mmol/L醋酸（HAc）-5.0 mmol/L醋酸鈉（NaAc）（pH 4.78）為緩沖溶液，在分離電壓2.0 kV、進樣時間10 s的條件下，于2 min內(nèi)實現(xiàn)了對鹽酸多塞平的快速分離測定，檢測限為2.0 μg/mL。童艷麗等[12]采用微流控芯片非接觸電導法，以1.86 mmol/L檸檬酸-0.14 mmol/L檸檬酸鈉（pH 3.0）為緩沖溶液，在進樣時間為20 s、分離電壓為2.5 kV的條件下，實現(xiàn)了對異煙肼片劑主成分的檢測，檢測限為2.4 μg/mL。蔡自由等[13]利用微流控芯片非接觸電導檢測法測定了溴吡斯的明片中的溴吡斯的明含量，以1 mmol/L HAc-1 mmol/L NaAc（pH 4.5）為緩沖溶液，在分離電壓1.80 kV、進樣時間10 s的條件下，于2 min內(nèi)完成了檢測，檢測限為0.6 μg/mL。段隆慧等[14]搭建了由碳納米管微圓盤電極和鈦管組成的雙電極微流控芯片安培檢測器，在10 mmol/L磷酸鹽緩沖液（pH 7.8）、分離電壓2.0 kV、進樣時間10 s的條件下，于2 min內(nèi)實現(xiàn)了對煙酰胺的分離和檢測，檢測限為5.0 μmol/L。此外，Ruda?ová M等[15]采用微流控芯片電導檢測法對N-乙酰半胱氨酸片中的N-乙酰半胱氨酸進行了等速電泳分離檢測，結(jié)果其重復性和準確性均較好。Ai Lawati HA等[16]將微流控芯片化學發(fā)光檢測法成功應用于分析片劑和多成分咳嗽糖漿中的馬來酸氯苯那敏，結(jié)果檢測限為0.054 9 μmol/L，線性范圍為0.076 9～12.8 μmol/L。

在注射液分析方向，微流控芯片非接觸電導檢測法發(fā)揮了通用性強、適合檢測溶液中離子的優(yōu)勢。肖羽等[17-18]采用微流控芯片非接觸電導法分別測定了左卡尼汀注射液與門冬氨酸鳥氨酸注射液的含量，選擇10 mmol/L水嗎啉乙磺酸（MES）-10 mmol/L L-組氨酸（L-His）（pH 6.0）為檢測左卡尼汀的緩沖溶液，以4 mmol/L MES-6 mmol/L L-His（pH 4.5）為檢測門冬氨酸鳥氨酸的緩沖溶液，在分離電壓均為2.0 kV、進樣時間均為10 s的條件下，于1 min內(nèi)可分別實現(xiàn)對左卡尼汀注射液和門冬氨酸鳥氨酸注射液的快速測定，檢測限分別為3.0、10.0 μg/mL。翟海云等[19-20] 采用微流控芯片非接觸電導檢測法分別檢測了鹽酸洛美沙星注射液和加替沙星注射液，分別以5.0 mmol/L HAc（pH 2.5）-5%乙醇、5.0 mmol/L HAc為緩沖液，在分離電壓分別為3.0、2.0 kV，進樣時間分別為10、15 s的條件下，于1 min內(nèi)分別實現(xiàn)了鹽酸洛美沙星和加替沙星的分離和含量測定，檢測限分別為10.0、1.0 μg/mL。

微流控芯片在其他藥物劑型（如顆粒、膠囊、滴鼻液和滴眼液等）檢測的應用中，也延續(xù)了片劑、注射液檢測方向以電化學檢測為主的趨勢。例如，Alhakimi A等[21]建立了快速測定精氨酸布洛芬含量的微流控芯片非接觸電導檢測法，以20 mmol/L三羥甲基氨基甲烷（Tris）-20 mmol/L硼酸（H3BO3）（pH 8.6）為緩沖溶液，在分離電壓2.0 kV、進樣時間10 s的條件下，于45 s內(nèi)可實現(xiàn)對精氨酸布洛芬顆粒的快速分析。童艷麗等[22]建立了快速測定鹽酸克林霉素膠囊中鹽酸克林霉素的微流控芯片非接觸電導檢測法，以2.0 mmol/L HAc-2.0 mmol/L NaAc為緩沖溶液，在分離電壓為1.5 kV，進樣時間15 s的條件下，于1 min內(nèi)可實現(xiàn)對鹽酸克林霉素的快速分離測定，檢測限為5.0 μg/mL。吳小林等[23]對滴鼻液中的鹽酸萘甲唑啉進行了微流控芯片非接觸電導測定，選擇20 mmol/L H3BO3-10 mmol/L Tris（pH 7.5）為緩沖溶液，加入2 mmol/Lβ-環(huán)糊精（β-CD）作為添加劑，在分離電壓2.7 kV的條件下，于3 min內(nèi)可實現(xiàn)鹽酸萘甲唑啉的快速分離檢測，檢測限為5.0 μg/mL。黃路等[24]建立了快速測定鹽酸倍他洛爾滴眼液中鹽酸倍他洛爾含量的微流控芯片非接觸電導檢測法，以1.5 ?mmol/L HAc-1.5 mmol/L NaAc（pH 4.69）為緩沖溶液，在分離電壓2.1 kV、進樣時間10 s的條件下，于0.7 min內(nèi)實現(xiàn)了鹽酸倍他洛爾的快速分離測定，檢測限為1.0 μg/m L，且滴眼液中的輔料在該條件下不干擾測定。

由此可見，微流控芯片分析在單一主成分藥物分析中的應用較為多樣，發(fā)揮了微流控芯片檢測微型化、快速化、樣品/試劑消耗低的優(yōu)點，可以滿足多種制劑主成分檢測的需要。

2.2 在多成分藥物分析中的應用

多成分藥物分析較單一藥物成分分析的難度有所增加，各種檢測器也發(fā)揮了其在藥物分析領(lǐng)域的不同優(yōu)勢，研究數(shù)量雖然略少，但檢測器種類卻更加豐富。

楊秀娟等[25]對感冒藥日夜百服嚀片中的鹽酸偽麻黃堿和氫溴酸右美沙芬進行了微流控芯片非接觸電導檢測，采用緩沖液為20 mmol/L Tris-20 mmol/L H3BO3（pH 8.0）、分離電壓3.0 kV、進樣時間10 s，結(jié)果鹽酸偽麻黃堿和氫溴酸右美沙芬的檢測限分別為10、5.0 μg/mL。Vlcková M等[26]首次應用微流控芯片紫外檢測器，以等電聚焦（IEF）原理成功測定了水蛭素、促紅細胞生成素和貝伐單抗3種藥物的等電點（pI值）。Ding S等[27]采用微流控芯片電化學發(fā)光法，以50 mmol/L PBS（pH 8.0）為緩沖液，分離電壓為1.20 V，進樣時間為30 s，在100 s內(nèi)分離檢測了曲馬多、利多卡因以及氧氟沙星，檢測限為1.0×10-5～2.5×10-5 mol/L。Wu M等[28]使用微流控芯片激光誘導熒光檢測器，使用場放大樣品堆積（FASS）和反向場堆積（RFS）的片上多重富集方法，同時分析了卡那霉素、萬古霉素和慶大霉素的含量，該微流控芯片激光誘導熒光檢測與在線多重富集方法的聯(lián)用使檢測靈敏度提高了259～308倍，3種抗生素的檢測限為0.20～0.80 μg/L。該方法可以用于河水樣品中抗生素的測定，為環(huán)境藥物監(jiān)測提供了新方法。

多成分藥物同時分析的難度有所增加，且部分應用場景也需要微流控芯片檢測聯(lián)合在線富集技術(shù)以進一步提高檢測靈敏度。隨著復方藥物分析、環(huán)境藥物監(jiān)測以及其他復雜藥物分析場景進一步發(fā)展的需要，微流控芯片藥物分析會出現(xiàn)更多、更豐富的研究與應用。

2.3 在藥動學分析中的應用

微流控芯片在藥動學的研究中，充分發(fā)揮了其檢測快速、樣品/試劑消耗量少的優(yōu)點。

Wang S等[29]開發(fā)了一種非接觸電導檢測與微流控芯片相結(jié)合的方法，用于確定兩相分布平衡后目標藥物的分配系數(shù)，其考察了4種藥物兩相之間的分配平衡，結(jié)果與通過高效液相色譜-紫外可見光分光光度法檢測和傳統(tǒng)搖瓶法獲得的結(jié)果一致，但分析時間顯著縮短，僅40 s。Liu X等[30]選擇熒光素鈉作為背景，采用微流控芯片激光誘導熒光檢測法研究了蛋白質(zhì)-肝素的相互作用，最終測得的結(jié)合常數(shù)與其他文獻中報道的一致。Salete B等[31]采用微流控芯片質(zhì)譜檢測法進行了人肝微粒體中細胞色素P450（CYP）藥物代謝酶對丙米嗪體外代謝作用的研究，結(jié)果表明，在芯片通道內(nèi)丙咪嗪生物轉(zhuǎn)化的米氏常數(shù)以及化學抑制劑（反苯環(huán)丙胺）對該CYP2C19介導反應的半抑制濃度（IC50）值，與常規(guī)測定的文獻中報道結(jié)果一致，顯示了基于微流控芯片的CYP反應用于代謝物篩選與CYP抑制測定研究的潛力。Nordman N等[32]通過微流控芯片質(zhì)譜檢測法成功測定了尿液樣本中6種曲馬多的代謝物和4種對乙酰氨基酚的代謝物，所有代謝物在30～35 s內(nèi)實現(xiàn)了分離，代謝物種類與以往報道一致。

目前微流控芯片藥動學研究大多以驗證性試驗為主，結(jié)果顯示微流控芯片測定的數(shù)據(jù)與其他分析方法具有一致性，同時顯示出微流控芯片具有的快速檢測、樣品/試劑消耗量少、可進行細胞的培養(yǎng)與分選、物質(zhì)的相互反應與檢測等其他分析儀器不具備的獨特優(yōu)勢。

2.4 在手性藥物分析中的應用

微流控芯片在手性化合物研究中的應用多集中于手性藥物對藥物活性與毒性具有影響的藥物種類。

Chen B等[33]采用微流控芯片非接觸電導法檢測了氧氟沙星手性對映體，緩沖液為1 mmol/L MES-1 mmol/L Tris（pH 8.0），在分離電壓1.5 kV、進樣時間10 s的條件下，氧氟沙星手性對映體可以在1 min內(nèi)實現(xiàn)完全分離，左氧氟沙星與右氧氟沙星的檢測限分別為18、21 μg/mL，該方法可以應用于含有氧氟沙星手性對映體的產(chǎn)物的分離，例如氧氟沙星滴眼液等。Wallenborg SR等[34]利用微流控芯片激光誘導熒光檢測法對去甲麻黃堿、麻黃堿、偽麻黃堿、甲卡西酮、去氧麻黃堿進行了手性檢測，緩沖液由50 mmol/L硼酸-50 mmol/L磷酸鈉（pH 7.35）、10 mmol/L高度硫酸化的γ-CD 和1.5 mmol/L十二烷基磺酸鈉組成，在分離電壓8 kV的條件下，在7 min內(nèi)實現(xiàn)了上述成分的手性分離。GuoWP等[35]成功采用微流控芯片電化學發(fā)光法實現(xiàn)了對人尿液中山莨菪堿、阿替洛爾和美托洛爾手性對映體的分離檢測，檢測限為0.3～0.6 μmol/L，該方法可以應用于臨床上床旁藥物濃度監(jiān)測。

2.5 在組織樣本藥物濃度分析中的應用

將微流控芯片用于檢測組織樣本中的藥物含量，在農(nóng)業(yè)、基礎(chǔ)科學方面都有一些有益的應用研究。例如，張?zhí)m春等[36]利用微流控芯片非接觸電導檢測法測定了豬肝中的鹽酸克倫特羅，結(jié)果鹽酸克倫特羅在0.4 min內(nèi)即可得到良好分離，為獸藥殘留以及食品質(zhì)量控制提供了一種快速方便的檢測方法。Hao M等[37]采用微流控芯片激光誘導熒光檢測法，以2，3-萘二甲醛作為衍生化試劑來標記細胞中的谷胱甘肽，對單細胞中谷胱甘肽的含量進行了檢測，其線性范圍為5×10-4～5×10-3 mol/L，檢測限為4.47×10-5 mol/L，為檢測單細胞中谷胱甘肽提供了一種簡單快速的方法。Ding Y等[38]通過微流控芯片安培檢測法分析了牛奶樣本中5種氨基糖苷類抗生素的含量，包括大觀霉素、鏈霉素、阿米卡星、巴龍霉素和新霉素等，其線性范圍為4.9～316.8 μmol/L，檢測限為2.1～4.6 μmol/L，為乳業(yè)的質(zhì)量控制提供了新方法。

2.6 在尿藥濃度分析中的應用

相對于血液，尿液需要的前處理較少，并且具有相對較好的透光性，因此激光誘導熒光檢測、化學發(fā)光檢測成為微流控芯片尿藥濃度分析時大多數(shù)研究者的首選。由于二者還具有高靈敏度的特點，目前已成為了微流控芯片尿藥濃度分析時最為常用的檢測方法。

Hu H等[39]采用非水微流控芯片激光誘導熒光檢測法快速分離了尿樣中的腎上腺素、多巴胺和去甲腎上腺素，3種藥物均在1 min內(nèi)得到完全分離，檢測限分別為2.5、5.0、5.0 μg/L，該方法可以應用于尿樣中兒茶酚胺類物質(zhì)的測定。Kamal T等[40]將微流控芯片激光誘導熒光檢測法應用于利尿藥的檢測，如阿米洛利、三苯乙烯、芐氟噻嗪和布美他尼等，上述4種藥物可以在15 s內(nèi)得到分離，4種化合物的檢測限均小于1 μg/mL，線性范圍為0.05～20 μg/mL，該方法可以應用于制劑和人尿液中藥物的分析，且不受其他成分的干擾。Zhang Y等[41]采用微流控芯片激光誘導熒光檢測法，結(jié)合FASS和RFS在線富集方法，分離尿樣中多巴胺、去甲腎上腺素和5-羥色胺，結(jié)果其檢測限分別為1.69、2.35、2.73 nmol/L。Du Y等[42]通過微流控芯片電化學發(fā)光檢測法，在100 s內(nèi)成功分離了尿液中的海洛因和可待因，該方法可應用于相關(guān)藥物的法醫(yī)檢測。 Ding Y等[43]使用微流控芯片脈沖電化學法成功實現(xiàn)了沙丁胺醇、特布他林等4種β受體激動劑在尿液樣品中的檢測，檢測限為0.73～1.1 μmol/L。

由此可見，微流控芯片應用于尿藥濃度分析時可將高靈敏度、微流控芯片快速便攜的特點與尿藥濃度分析的需要相結(jié)合，使尿藥濃度檢測儀器做到了小型化、便攜化，為尿藥濃度分析提供了更豐富的應用場景。

2.7 在血藥濃度分析中的應用

由于血液成分復雜，前處理需要的程序較多，而且對檢測器靈敏度的要求較高，因此微流控芯片檢測血藥濃度一直是研究的熱點與難點。通用型檢測器一般靈敏度較低（例如非接觸電導檢測），而靈敏度高的檢測器卻對藥物檢測的通用性相對較弱（例如激光誘導熒光檢測）。這種兩難的局面吸引著眾多的研究者，從不同方向研究微流控芯片在血藥濃度分析中的應用。從高靈敏度檢測器方向進行研究的學者，致力于拓展血藥濃度分析的藥品種類與范圍;從通用型檢測器方向進行研究的學者，更多的是尋求提高靈敏度的方法?？傊?，尋求一種通用性強且靈敏度高的微流控芯片血藥濃度分析方法，一直是該領(lǐng)域研究者努力的方向。

在檢索到的文獻中，微流控芯片用于血藥濃度分析的方法涵蓋了除紫外-可見光檢測、質(zhì)譜檢測以外的各種檢測法，其中以光譜檢測報道居多。例如，Zeid AM等[44]開發(fā)了一種微流控芯片激光誘導熒光檢測法同時分析血漿和尿樣中的加巴噴丁和普瑞巴林，通過親核取代反應，得到兩種高熒光藥物的產(chǎn)物，以甲基纖維素和β-CD為緩沖液添加劑，在200 s內(nèi)成功實現(xiàn)了上述2種藥物的分離檢測，檢測限低于3 ng/mL，回收率在89%以上。Hua L等[45]使用微流控芯片激光誘導熒光檢測，開發(fā)了一種簡單快速分析人血清中多柔比星和柔紅霉素的方法，在最佳分離條件下，兩者在60 s內(nèi)可得到分離。Huang Y等[46]將在線標記系統(tǒng)和化學發(fā)光檢測系統(tǒng)緊密地整合到玻璃/聚二甲基硅氧烷（PDMS）微流控芯片上，測定了人血漿中卡托普利、6-巰基嘌呤等4種巰基藥物，檢測可在90 s內(nèi)完成，且藥物的檢測限低于13.5×10-9 mol/L。Wang J等[47]使用多DNA酶功能化金納米顆粒開發(fā)了具有雙信號放大的微流控芯片化學發(fā)光檢測法，以魯米諾化學發(fā)光體系檢測了人血清樣品中的凝血酶，檢測限低至0.55 pmol/L。Huang Y等[48]利用微流控芯片激光誘導熒光法競爭性免疫反應，檢測了人血漿樣品中苯巴比妥的含量，檢測限為3.4 nmol/L。

除了使用光譜檢測外，還可見使用電化學檢測的報道。Chong KC等[49]采用了基于場放大樣品注入（FASI）和膠束 - 溶劑堆積（MSS）的新型在線富集技術(shù)，結(jié)合微流控芯片非接觸電導檢測法，檢測了人血漿中的萬古霉素，檢測限可達1.2 μg/mL。 Ding Y等[50]采用微流控芯片脈沖安培檢測法分析了牛血清中的4種非甾體類抗炎藥，包括水楊酸、對乙酰氨基酚、二氟尼柳和雙氯芬酸，分離時間在2 min內(nèi)，線性范圍為0.5～15.3 g/mL，為非甾體類抗炎藥的血藥濃度分析提供了一種高效便捷的新方法。

微流控芯片具有實現(xiàn)血藥濃度分析便攜化、快速化、低成本化的前景，但血藥濃度的分析需要極高的靈敏度、分離度及精密度，這對微流控芯片血藥濃度研究與應用是一個較大的挑戰(zhàn)。如果能將治療藥物監(jiān)測（TDM）以微流控芯片檢測的方式實現(xiàn)，這會是一個對患者與社會非常有益的研究。

3 結(jié)語

微流控芯片檢測技術(shù)作為一種前沿的分析檢測技術(shù)，已在不同類型的藥物分析中有了較為廣泛的應用。一方面，微流控芯片降低了藥物分析的成本，使藥物分析檢測的手段更為豐富，也使藥物分析更加的微型化、集成化;另一方面，藥物分析場景的新要求，也促進了微流控芯片檢測技術(shù)的成熟。隨著微流控芯片檢測技術(shù)的進一步發(fā)展，未來微流控芯片藥物分析必然會應用于更廣泛的領(lǐng)域。

參考文獻

[ 1 ] 林炳承，秦建華.微流控芯片實驗室[M].北京：科學出版社，2013：1-274.

[ 2 ] HARRISSON DJ，MANZ A，F(xiàn)AN ZH. Capillary electrophoresis and sample injection systems integrated on a planar glass chip[J]. Analytical Chemistry，1992，64（17）：1926-1932.

[ 3 ] 陳義.毛細管電泳技術(shù)及應用[M].北京：化學工業(yè)出版社，2006：150-189.

[ 4 ] 肖羽，史秋佳，曾文珊，等.微流控芯片非接觸電導檢測的研究進展[J].分析科學學報，2016，32（1）：127-132.

[ 5 ] 梁錫輝，區(qū)偉能，任豪，等.激光誘導熒光檢測技術(shù)[J].激光與光電子學進展，2008，45（1）：65-72.

[ 6 ] 徐國寶，董紹俊.電化學發(fā)光及其應用[J].分析化學，2001，29（1）：103-108.

[ 7 ] KUBá? P，HAUSER PC. Fundamental aspects of contactless conductivity detection for capillary electrophoresis：part Ⅰ：frequency behavior and cell geometry[J]. Electrophoresis，2004，25（20）：3387-3397.

[ 8 ] 翟海云，徐健君，陳纘光，等.雙氫青蒿素的毛細管電泳高頻電導法測定[J].分析科學學報，2005，21（6）： 599-602.

[ 9 ] LION N，GELLON JO，JENSEN H，et al. On-chip protein sample desalting and preparation for direct coupling with electrospray ionization mass spectrometry[J]. J Chromatogr A，2003，1003（1/2）：11-19.

[10] HE X，CHEN Q，ZHANG Y，et al. Recent advances in microchip-mass spectrometry for biological analysis[J].Trend Anal Chem，2014，53（1）：84-97.

[11] 蘇子豪，韋萍，翟海云，等.微流控芯片非接觸電導法快速測定鹽酸多塞平[J].化學研究與應用，2018，30（7）：1081-1085.

[12] 童艷麗，馮汗志，陳纘光.微流控芯片非接觸電導法測定異煙肼片中異煙肼的含量[J].中國藥房，2017，28（9）：1242-1245.

[13] 蔡自由，李永沖，陳纘光.微流控芯片非接觸電導檢測法測定溴吡斯的明片中溴吡斯的明的含量[J].中國藥房，2011，22（28）：2668-2670.

[14] 段隆慧，石麗娟，陳纘光.微流控芯片簡易安培檢測器的制作及對煙酰胺片中煙酰胺的測定[J].分析測試學報，2014，33（5）：561-565.

[15] RUDA?OVá M，MASáRM. Precise determination of N- acetylcysteine in pharmaceuticals by microchip electrophoresis[J]. J Sep Sci，2016，39（2）：433-439.

[16] AI LAWATI HA，SULIMAN FE，AI KINDY SM，et al. Enhancement of on chip chemiluminescence signal intensity of tris（1，10-phenanthroline）-ruthenium（Ⅱ）peroxydisulphate system for analysis of chlorpheniramine maleate in pharmaceutical formulations[J]. Talanta，2010，82（5）：1999-2002.

[17] 肖羽，張琳，施亦斌，等.微流控芯片非接觸電導法測定左卡尼汀注射液的含量[J].藥物分析雜志，2015，35（4）：728-731.

[18] 肖羽，張琳，曾文珊，等.微流控芯片非接觸電導法測定注射液中的門冬氨酸鳥氨酸[J].分析試驗室，2014，33（11）：1265-1267.

[19] 翟海云，李江梅，陳纘光，等.微芯片毛細管電泳快速測定鹽酸洛美沙星[J].化學研究與應用，2012，24（8）：1243- 1246.

[20] 翟海云，李江梅，陳纘光，等.微芯片毛細管電泳快速測定加替沙星注射液中加替沙星的含量[J].分析試驗室，2012，31（3）：36-38.

[21] ALHAKIMI A，陳纘光.微流控芯片非接觸電導法測定藥品中的精氨酸布洛芬含量[J].分析測試學報，2017，36（9）：1129-1132.

[22] 童艷麗，翟海云，劉翠，等.微流控芯片非接觸電導檢測法快速測定鹽酸克林霉素的含量[J].分析測試學報，2016，35（7）：893-896.

[23] 吳小林，柯木養(yǎng)，劉翠，等.微流控芯片測定滴鼻液中的鹽酸萘甲唑啉[J].分析試驗室，2008，27（9）：76-78.

[24] 黃路，戴秋爽，翟海云，等.微芯片毛細管電泳非接觸電導法快速測定鹽酸倍他洛爾[J].化學研究與應用，2015，27（8）：1170-1173.

[25] 楊秀娟，李偶連，陳纘光，等.微流控芯片非接觸電導法測定感冒藥中鹽酸偽麻黃堿和氫溴酸右美沙芬[J].分析化學，2008，36（5）：673-677.

[26] VLCKOVá M， KALMAN F，SCHWARZ MA. pharmaceutical applications of isoelectric focusing on microchip with imaged UV detection[J]. J Chromatogr A，2008，1181（1/2）：145-452.

[27] DING S，XU J，ZHANG W，et al. Tris（2，2′-bipyridyl）ruthenium（Ⅱ）-Zirconia-Nafion composite modified electrode applied as solid-state electrochemiluminescence detector on electrophoretic microchip for detection of pharmaceuticals of tramadol，lidocaine and ofloxacin[J]. Talanta，2006，70（3）：572-577.

[28] WU M，GAO F，ZHANG Y，et al. Sensitive analysis of antibiotics via hyphenation of field-amplified sample stacking with reversed-field stacking in microchip micellar electrokinetic chromatography[J]. J Pharmaceut Biomed，2015，103（1）：91-98.

[29] WANG S，CHEN Z，TANG X，et al. Rapid determination of partition coefficients of pharmaceuticals by phase distribution and microchip capillary electrophoresis with contactless ?conductivity detection[J]. J Sep Sci，2013，36（21/22）：3615-3622.

[30] LIU X，LIUX，LIANG A，et al. Studying protein-drug interaction by microfluidic chip affinity capillary electrophoresis with indirect laser-induced fluorescence detection[J].Electrophoresis，2010，27（15）：3125-3128.

[31] SALETE B，JUN K，AIMIN T，et al. Chip-based P450 drug metabolism coupled to electrospray ionization-mass spectrometry detection[J]. Anal Chem，2003，75（23）：6430-6435.

[32] NORDMAN N，SIKANEN T，MOILANEN M，et al. Ra- pid and sensitive drug metabolism studies by SU-8 microchip capillary electrophoresis-electrospray ionization mass spectrometry[J]. J Chromatogr A，2011，1218（5）：739- 745.

[33] CHEN B，ZHANG Y，XIE H，et al. Chiral separation of ofloxacin enantiomers by microchip capillary electrophoresis with capacitively coupled contactless conductivity detection[J]. J Chin Chem Soc-Taip，2014，61（4）：432-436.

[34] WALLENBORG SR，LURIE IS，ARNOLD DW，et al.On-chip chiral and achiral separation of amphetamine and related compounds labeled with 4-fluoro-7-nitrobenzofurazane[J]. Electrophoresis，2015，21（15）：3257-3263.

[35] GUO WP，RONG ZB，LI YH，et al. Microfluidic chip ca- pillary electrophoresis coupled with electrochemilumine- scence for enantioseparation of racemic drugs using central composite design optimization[J]. Electrophoresis，2013，34（20/21）：2962-2969.

[36] 張?zhí)m春，蘇子豪，翟海云，等.微流控芯片測定豬肝中的鹽酸克倫特羅[J].宜春學院學報，2013，35（9）：9-11.

[37] HAO M，LIU R，ZHANG H，et al. Detection of glutathione within single mice hepatocytes using microfluidic chips coupled with a laser-induced fluorescence system[J].Spectrochimica Acta Part A：Molecular and Biomolecular Spectroscopy，2014，125（5）：7-11.

[38] DING Y，BAI L，SUO X，et al. Post separation adjustment of pH to enable the analysis of aminoglycoside antibiotics by microchip electrophoresis with amperometric detection[J]. Electrophoresis，2012，33（21）：3245-3253.

[39] HU H，LI Z，ZHANG X，et al. Rapid determination of ca- techolamines in urine samples by nonaqueous microchip electrophoresis with LIF detection[J]. J Sep Sci，2013，36（20）：3419-3425.

[40] KAMAL T，DETLEVB. Fast quantitative determination of diuretic drugs in tablets and human urine by microchip electrophoresis with native fluorescence detection[J]. Electrophoresis，2010，28（16）：2934-2941.

[41] ZHANG Y，ZHANG Y，WANG G，et al. Sensitive determination of neurotransmitters in urine by microchip electrophoresis with multiple-concentration approaches combining field-amplified and reversed-field stacking[J]. J Chromatogr B，2016，1025（5）：33-39.

[42] DU Y，WANG E. Separation and detection of narcotic drugs on a microchip using micellar electrokinetic chromatography and electrochemiluminescence[J]. Electroanal，2008，20（6）：643-647.

[43] DING Y，QI Y，SUO X. Rapid determination of β2-agonists in urine samples by microchip micellar electrokinetic chromatography with pulsed electrochemical detection[J].Anal Methods：UK，2013，5（10）：2623-2629.

[44] ZEID AM，KAJI N，NASR JJM，et al. Stacking-cyclodextrin-microchip electrokinetic chromatographic determination of gabapentinoid drugs in pharmaceutical and biological matrices[J]. J Chromatogr A，2017，1503（4）：65-75.

[45] HUA L，YUAN G，HE Q，et al. Rapid analysis of anthracycline antibiotics doxorubicin and daunorubicin by microchip capillary electrophoresis[J]. Microchem J，2009，92（2）：170-173.

[46] HUANG Y，ZHAO S，SHI M，et al. A microchip electrophoresis strategy with online labeling and chemiluminescence detection for simultaneous quantification of thiol drugs[J]. J Pharmaceut Biomed，2011，55（5）：889-894.

[47] WANG J，MAO S，LI HF，et al. Multi-DNAzymes-functionalized gold nanoparticles for ultrasensitive chemiluminescence detection of thrombin on microchip[J]. Anal Chim Acta，2018，1027（4）：76-82.

[48] HUANG Y，ZHAO S，SHI M，et al. Competitive immunoassay of phenobarbital by microchip electrophoresis with laser induced fluorescence detection[J]. Anal Chim Acta，2011，694（1）：162-166.

[49] CHONG KC，THANG LY，QUIRINO JP，et al. Monito- ring of vancomycin in human plasma via portable microchip electrophoresis ?with contactless conductivity detector and multi-stacking strategy[J]. J Chromatogr A，2017，1485（1）：142-146.

[50] DING Y，GARCIA CD. Determination of nonsteroidal anti-inflammatory drugs in serum by microchip capillary electrophoresis with electrochemical detection[J]. Electroanal，2006，18（22）：2202-2209.

（收稿日期：2019-04-08 修回日期：2019-07-09）

（編輯：孫 冰）