现代分析技术在药物分析中的研究与应用
发布时间：2021-03-27作者：lht来源：点击：次
药物质量关系着人类的健康,新药物的研发更为人类生命的延续带来希望。如何确定生产出了无杂质的合格药物,就要借助现代高效准确的分析技术。分析技术不仅可以纠正在药品研发过程中的问题,更为药品在生产过程中的质量控制问题提供最有效的手段。文章介绍了几种现代分析技术,包括色谱分析技术、光谱分析技术、以及实用更为广泛的气-质联用、液-质联用技术等。近年来,分析技术的不断发展使药品分析更加简单化、准确化,是药物检测的重要分析手段[1]。
1 色谱技术在药物分析中的研究与应用
1.1 高效液相色谱法(HPLC)
该法适用于检测分离各种药物,是药物分析中最基础的一种分析方法,对原料药材、各种药物制剂、复方制剂、中成药都可以进行分析。它是用溶液作为流动相,始终以一定的速度进入到色谱仪中,被测样品通过进样针由进样器中进入,随着流动相进入色谱柱中。根据所检测样品的各组分在色谱柱中不同的分配系数,依次被分离,最终通过监测器变成信号,输出到电脑上,形成色谱图。根据色谱峰的面积和出峰时间,与标准物质进行对比,来定性定量进行药物分析。这是目前应用最为广泛的一种分析手段。在检测过程中,有时流动相的选择,会对检测结果造成一定的影响,对已有药物的检测可以根据国家药典中记载的方法来进行。对于新药物的研发,则要通过实验来确认流动相,达到最佳分离效果。
1.2 超高效液相色谱法(UPLC)
随着色谱技术的进步,超高效液相色谱技术成为了继传统液相色谱后的更先进的技术。较之传统的液相色谱,UPLC缩小了色谱柱填料颗粒的粒径,使柱效率更高,实现了更高的分离度,更快的分析速度。用UPLC法同时测定某注射剂中的酸、醛等主要化学组分,只需要一次进样,就可以在15～20 min内同时完成,药物中各组分色谱峰峰形清晰,分离度高、灵敏度高、分析速度快、重复性好。
1.3 气相色谱法(GC)
与液相色谱法的分离原理类似,只是这里的流动相是气体,气体以一定的流速通过气相色谱仪,并带动样品中的各组分与色谱柱进行分离,沸点较低的物质先通过监测器输出信号,出峰的先后顺序也与色谱柱的极性大小有关。气相色谱分析手段在药物分析中的应用也很广泛,主要适用于沸点较低的挥发性有机物的检测与分离,如分析药物制剂中的溶剂含量、杂质含量等。气相色谱分析方法所用的样品用量较液相色谱更少,同时,GC也具有灵敏度高、分析速度快等优点。
1.4 薄层色谱法(TLC)
薄层色谱法是分离有机和无机样品最重要技术之一,不仅在药物分析领域应用广泛,在其他领域如化工分析、生物分析等领域也十分重要。此分析方法成本较低,分析材料易制备(流动相更多)。不需要大的分析仪器,就可以方便快速的进行药物分析,尤其在药品的质量控制方面,对分析药物中间体有选择性高、灵活度高等优点。一般用于分析噻唑烷二酮类抗糖尿病药物、非甾体抗炎药物等。
1.5 高效薄层色谱法(HPTLC)
高效薄层色谱法是基于薄层色谱发展起来的一种新的分析方法,能够快速分离样品,用于定性定量检测药物,如一些雌孕激素等药物。但HPTLC由于分析方法较新,在药物分析中还没有太多报道,不如传统的TLC应用广泛,还需要更多的研究。
1.6 毛细管电泳色谱法(CEC)
毛细管电泳色谱法是将传统的毛细管电泳法与色谱法相结合的一种新的分析方法,目前在药物分析中已有广泛应用。它是在电场作用下,带电粒子或中性组分根据自身不同的电泳淌度、不同的分配系数,在毛细管中达到分离的技术。CEC实现分离主要是通过毛细管电色谱柱,同时电压对分离效果也有影响。CEC法具有分析效率高、分离速度快等优点,且仅需要少量的样品即可,适用于对药物制剂中的活性成分的监测,并可以确定药物中的手性异构体、杂质等,对多环芳香烃药物的分析也较多,是现代分析方法研究的热门,目前已经将其应用在医药分析技术、食品加工分析技术、化工分析技术等诸多领域,有较大的发展前景。
2 光谱技术在药物分析中的研究与应用
2.1 近红外光谱技术(NIRS)
近红外光谱技术是继红外光谱技术(IR)之后新发展起来的一种分析手段,它的检测器较之IR更加灵敏,不仅可以用于原料药物的检测,而且在药物质量控制中也起到积极作用。近红外光谱技术分析方法简便,不需要一些复杂的样品预处理过程,就可以通过高灵敏度的检测器实现对样品的分析。
2.2 核磁共振谱技术(NMR)
核磁共振谱技术是利用药物化合物在磁场下,电磁波与药物原子之间相互作用而得到分析数据的一种方法。NMR技术的优点是不会破坏待测样品,而且可以对样品中多种组分同时进行分析,是药品研发过程中的一种重要分析手段。NMR技术方法准确度高、方法简单、检测速度快,在药物分析中也有很重要的作用。
2.3 原子吸收光谱法技术(AAS)
原子吸收光谱法主要用于检测药物分子中的微量元素、金属离子、无机元素等。AAS是一种对药物元素进行定量的分析方法,它有很高的灵敏度和精密度,在现代药物分析中同样占有重要的地位。同时,AAS在药物剂型分析中的研究和应用也有较多报道,例如对大环内酯类、抗菌药物等的测定方面都表现出及其高的精确度。
2.4 荧光光谱法
一般化合物特定官能团都具有其相对应的荧光光谱,当药物分子通过紫外线照射后,就会放出其特定电磁波,利用荧光测定得到药物分子特定的荧光光谱,通过对荧光光谱的分析,可以得到药物分子的结构,是一种可以定性、定量的分析方法。荧光光谱法较之其他光谱法最为明显的优点是,对药物中的痕量杂质有更高的灵敏度与检出限,尤其是对于药物中重金属的痕量检测,不仅方法简单而且有更高的准确率。但是目前有部分药物没有其对应的荧光光谱,只能对其降解产物进行测定。
3 联用技术在药物分析中的研究与应用
3.1 气相色谱-质谱联用技术(GC-MS)
GC-MS是近年来分析方法中最为成熟的一种联用技术。质谱法(MS)是一种用于确定有机、无机化合物等纯物质相对分子量、化学式以及结构信息的分析方法。GC-MS就是将气相色谱这种分离技术与质谱联合起来使用的分析手段。它结合了二者的优点,可以对药物中的样品组分同时进行分离与鉴定,不仅有高度的灵敏性,而且分析效率高、速度快,还有极高的鉴别能力,对药品中间体的质量控制和成品质量控制都能较好的把握。将GC-MS运用到中药复方制剂的分析中,较之单一方法,对待测样品灵敏度高、重复性好,对检测药物中的痕量物质也可鉴别。如对药物中含有的薄荷脑进行测定,可得到灵敏度高、鉴别准确度高的结果。
3.2 高效液相色谱-质谱联用技术(HPLC-MS)[2]
HPLC-MS是将高效液相色谱与质谱联合起来的分析技术,具有分离性高、灵敏度高、选择性高的优点,是药品质量控制、研究药品在人体内血药浓度及药物代谢产物的一种最为高效的联用分析方法。采用HPLC-MS联用技术以洛哌丁胺为内标物,测定药物在人体内代谢产物的药物血浆浓度,得到的分析结果选择性好、分析速度快,说明该技术适合测定血药浓度。
3.3 高效液相色谱-核磁共振光谱联用技术(HPLC-NMR)
HPLC-NMR是将液相色谱与核磁共振技术联合起来,适用于药物结构的检测、药物中所含未知杂质的检测、药物在人体内代谢产物的构的检测等多个方面。HPLC-NMR联用技术在分析过程中,基于NMR本身的优点,不会破坏药物样本,且分析灵敏度高、方法简单、精确。整个检测系统为液态,不仅在药物分析方面有着优势,而且在药物临床代谢方面也有着很大的作用。HPLC在分析时会用到缓冲盐溶液,NMR可以很好的发挥自己的优势,不受其影响,通过联用技术以获得更多的药物分析数据。
3.4 毛细管电泳-质谱联用技术(CE-MS)
CE-MS是近几年来继气-质、液-质后新发展的一种联用技术,将毛细管电泳技术和质谱技术结合起来。毛细管电泳法是一种分离度较高的分析方法。一些待测样品中含有的痕量组分都可以通过毛细管电泳法得到分离分析,因此可以通过此法进行定性分析。将二者联合起来,可以使药物在分析过程中,得到的分析结果更加准确。现报道的CE-MS联用技术主要用在一些药物大分子类、肽类、生物碱类等的分析。但由于其仍然在实验阶段,还有一些分析过程中的问题有待完善,这也成为科学家们下一阶段要研究的主要内容。
4 结论
综上,现代分析方法随着科技的进步不断被完善,在药物分析领域中不仅可以对药品中的杂质进行痕量检测,更可以借助分析手段检测药物在人体内的血药浓度与代谢产物;不仅可以对药品进行定性定量分析,更加推动了新药品的研发。相信在不久的将来,会有更加便捷、灵敏、准确、环保的分析方法出现,以支持药物分析领域,不断优化药物分析方法。