张 莹
(天津市药品检验所,天津 300070)
药品快速分析的研究进展
张 莹
(天津市药品检验所,天津 300070)
药品快速分析技术的开展,以其全面、科学、简便快捷的分析方法已在药品分析领域得到越来越广泛的应用。本文阐述了近几年应用于药品快速检验分析比较常用的光谱法、色谱与质谱方法、微生物检查法以及酶联免疫检查法,并对这些分析方法的发展做了展望。
药品,快速分析,光谱法,色谱与质谱法,微生物检验法,酶联免疫检测法
当前,药品领域不断出现制假售假事件,手段不断翻新,已给百姓的身体健康带来了严重的危害。传统的药品鉴别及含量测定方法对于现场抽检、药品快速定性和定量分析,有一定局限性。因此药品快速分析技术也越来越得到重视,检测检验机构及仪器生产厂商纷纷紧跟形势,检测技术也是不断创新。快速分析的优势在于简单、迅速、经济、环保,便于现场检测和突发事件的快速处理。其作为一个现场筛查的手段并非是最终结果判定的仲裁方法,但可以提高监督抽验的假劣药品的命中率,更好地发挥药品检验机构监督作用。以下本文就药品快速分析的研究进展做一综述。
1.1 近红外光谱的应用 近红外光谱(NIR)分析是利用有机化合物在近红外谱区的光学特性,快速测定物质化学组成和分子结构的光谱技术,光谱范围介于可见光谱区与中红外光谱区之间,波数范围为12 800~4 000 cm-1。该法简单、快速、高效、环保,可直接分析固体样品,目前已广泛应用于药品质量控制和在线分析。
王海波等[1]对国内多家生产企业的头孢克肟胶囊进行分析,实验采用光纤探头测定近红外漫反射光谱,定量模型的预处理方法是一阶导数同矢量归一化,波数范围:11 995.2~7 498 cm-1和6 101.7~5 773.9 cm-1,采用偏最小二乘回归算法(PLSR) 对头孢克肟胶囊进行快速、无损定量分析。定性方面能够将头孢克肟胶囊与其他头孢菌素类胶囊相区别,以此作为鉴别。郑方晔等[2]采用近红外光谱手段快速定性及定量分析呋喃妥因肠溶片,实验选用第二和第三因子建立不同品种定性鉴别模型,用以消除其他干扰因素的影响。定量模型建立的关键是找到特定谱段,选择最合适的光谱预处理方法,消除辅料的干扰,显示出正确的活性成分。本方法测定结果准确、操作简便,适合于药品快速检验。侯少瑞等[3]采用近红外光谱法快速分析注射用头孢曲松钠的含量及其水分。
李家春等[4]建立近红外光谱技术快速测定白芍药材芍药苷的方法,实验以高效液相色谱法测定样品中芍药苷的含量,使用偏最小二乘(PLS)法建立白芍药材中芍药苷含量与其近红外光谱之间的多元校正模型,可以对未知样品预测含量。结果表明,该方法为白芍药材质量的快速评价和在线检测提供了依据,可用于白芍药材中芍药苷含量的快速分析。同样,肖浩等[5]利用近红外光谱法能够准确地区分广升麻药材与其混用品。戴涌等[6]运用近红外光谱法对呋喃妥因肠溶片进行一致性检验。
1.2 光纤传感紫外光谱的应用 近些年,新疆医科大学在光纤传感技术应用于药物检验检测方面做了许多工作。例如:李莉等[7]将光纤传感紫外光谱技术应用于氢氯噻嗪片快速定量分析。该方法将传输信号的光导纤维、光纤探头、光谱仪和计算机软件数据处理功能相结合,探头直接插入待测样片的溶液里,很快得到待测样品的特征图谱,与标准图谱库中的标准图谱及相关信息相比较分析并计算出样品含量。为了消除辅料干扰,实验采用双波长法,该法样品无需过滤。测定结果表明,样品图谱与标准图谱特征参数相互符合;氢氯噻嗪在10~60 μg/ml浓度范围之内,线性关系良好(r=0.999 7),回收率为100.05%,与《中国药典》方法(高效液相色谱法)测定结果非常接近(P>0.05)。同样的方法,冯翠娟等[8]采用光纤传感分析技术对盐酸普萘洛尔片进行快速定性及定量分析。靳露等[9]结合紫外光谱建立了光纤传感分析技术快速分析甲硝唑片的方法。李莉等[10]运用光纤传感技术快速定量分析复方卡托普利片。
1.3 原子光谱的应用 原子吸收分光光度法(AAS)是利用气态原子可以吸收一定波长的光辐射,使原子中外层的电子从基态跃迁到激发态的现象而建立的。由于各种原子中电子的能级不同,将选择性吸收一定波长的辐射光,这个共振吸收波长恰好等于该原子受激发后发射光谱的波长,由此可作为元素定性的依据,而吸收辐射的强度可作为定量的依据。该法准确度高、检出限低、选择性好、分析速度快、应用广,主要用于样品微量和痕量分析中。
近些年,微波消解的制样方法广泛应用于中药的痕量分析上,运行等[11]采用微波消解-原子荧光光谱法测定了宫瘤消片中砷、镉的含量,结果砷、镉的线性范围为0~25.0 μg/L(r>0.999 2),砷的最低检出量为 5.1 μg/kg,镉的最低检出量为0.7 μg/kg,回收率为91.5%~97.8%,RSD<5%。表明该方法简便、快速、准确,结果令人满意。刘全德等[12]采用直接进样石墨炉原子吸收分光光度法测定双黄连口服液中的铅含量。基体改进剂为十二烷基硫酸钠,氩气作为保护气体,灰化温度为600 ℃,原子化温度为1 800 ℃。该方法简便,无污染,分析范围广并可准确测定含量。何晓梅等[13]建立微波消解-氢化物发生-原子荧光光谱法测定二氧化钛中痕量砷和锑。
2.1 液相色谱法 高效液相色谱法(HPLC)是药品检验中最为常用的一种方法,具有分离效能高、分析速度快、选择性强及灵敏度高等诸多优点。超临界流体色谱(SFC)是以超临界流体作为流动相的一种色谱方法,兼具气相色谱和液相色谱的特点,分析速度更快。李振宇等[14]采用超临界流体色谱技术对吴茱萸中吲哚类生物碱进行快速分析,以Waters ACQUITY UPC2BEH为色谱柱,柱温35 ℃,背压为2.07×107Pa,改性剂为甲醇,多组分样品在15 min内达到快速分析,结果令人满意。张琳等[15]建立微波萃取高效液相色谱法快速分析牵牛子中咖啡酸,提取时间将索氏提取法的540 min缩减为5 min。结果采用微波萃取法,咖啡酸与其他杂质峰分离度较好,选择性强。董玉等[16]建立高效液相色谱法测定蒙药冬葵果中咖啡酸的含量。
2.2 质谱法 质谱法(MS)是用电场和磁场将运动的离子按照质荷比分离后进行检测的方法。测得离子准确质量后确定离子的化合物组成。通过分析离子从而获得化合物分子量、化学结构、裂解规律等相关信息。该方法微量、快速,可以准确测定相对分子质量,因此在样品快速分析中发挥着重要作用。
陈荣等[17]利用阿莫西林的不稳定性,对降解产物放电产生大量试剂离子,特征降解产物离子流图与阿莫西林总离子流质谱图进行比对与确认,用一级质谱快速分析阿莫西林抗生素类药物。胡斌等[18]利用纳升电喷雾萃取电离质谱法(NanoEESI-MS)对人参皂苷的结构进行定性分析,快速鉴别人参。该法快速且准确,有很大的应用价值。
2.3 液相色谱-质谱联用法 液相色谱-质谱联用(LC-MS)接口技术的研究始于上世纪70 年代初,开始的20年发展非常缓慢,直到大气压离子化(API)接口技术的问世,液-质联用才得到迅猛发展,因其选择性强、灵敏度高、可以一次完成分离与结构的确认,而广泛应用于实验室内分析和应用领域。冯广卫等[19]确立超高效液相色谱-电喷雾电离质谱(UPLC-ESI/MS)快速鉴别和分析荭草素与异荭草素、牡荆素与异牡荆素碳苷化合物的方法。实验选用BEH C18作为固定相,以甲醇(A)-0.1%甲酸水溶液(B)为流动相,梯度洗脱,流速为0.3 ml/min,进样量为2 μl,用三重四极杆质谱的正离子多反应监测(MRM)结合碰撞诱导解离(CID)快速并准确地鉴别和分析两对异构体。汪祺等[20]以生脉注射液高效液相色谱指纹图谱为基础,建立超高效液相色谱指纹图谱,将时间从90 min减至25 min,利用超高效液相色谱与离子阱质谱联用,为药物分析提供了高效且灵敏的分析技术,同时提高药品质量控制水平。
2.4 气相色谱-质谱联用法 气相色谱-质谱联用法(GC-MS)是当前最成熟且应用最为广泛的技术,多用于鉴别和分离复杂组分的样品,并具有较高的灵敏度和分辨率。张福成等[21]采用离子液体-顶空气相色谱-质谱联用技术快速分析百草油中挥发性成分。实验采用HP-5MS 弹性石英毛细管气相色谱柱;程序升温方式,起始温度为 100 ℃,以 4 ℃/min 升至 112 ℃,再以10 ℃/min升至182 ℃,保持10 min;分流进样比为50∶1,结果总共检测出百草油中的11种挥发性成分,适用于百草油中挥发性成分的快速鉴定。赵锦花等[22]采用气流吹扫微注射器萃取同气相色谱-质谱联用法快速分析长白山不同区域的人参中挥发性与半挥发性成分快速分析方法,分离出45种化合物,不同区域人参中挥发性与半挥发性成分组成相近,但含量结果差异显著。
3.1 微生物检验法 当今,越来越多采用分子生物学和生物发光微生物检验技术进行快速分析。2010年版《中国药典》[23]也提出了微生物检验替代方法验证的指导原则,规定在采用新方法替代时必须做方法学验证。王知坚等[24]用纸片法替代《中国药典》方法对厄多司坦胶囊菌落计数,通过数据处理,分析结果表明,纸片法所有验证参数同《中国药典》方法非常接近,无显著差异(P>0.05),且该方法快速、准确,可用于厄多司坦胶囊菌落计数的快速分析。
3.2 酶联免疫检测法 酶联免疫检测法(ELISA)是采用抗原与抗体的特异反应将待测物与酶连接,然后通过酶与底物产生颜色反应,用于定量测定。测定的对象可以是抗体也可以是抗原。抗原或抗体先结合在固相载体上,加一种抗体或抗原与酶结合成的偶联物(标记物),当偶联物与固相载体上的抗原或抗体反应结合后,再加上酶的相应底物催化水解而产生颜色,其颜色与待测的抗原或抗体含量成正比。由于该法简单、灵敏、分析迅速、特异性强,近来被越来越多地应用于抗生素残留分析当中。刘兵等[25]运用混合酸酐法,将恩诺沙星与牛血清白蛋白和卵清蛋白分别制备免疫抗原和包被抗原,然后用背部多点皮下注射免疫日本大耳白兔,进行抗恩诺沙星特异性抗血清的制备,利用特异性抗血清,建立了监控体内恩诺沙星浓度的酶联免疫检测法,结果该方法具有良好的相关性,可用于初筛及现场检测,并为开发抗生素检测试剂盒提供参考。
综上所述,药品快速分析方法的应用顺应了药品安全事件频发对药品快速检验的迫切需求。伴随着人类社会的发展,人们的环保意识日渐增强,因此评价或选择分析方法应将操作简单、快速、预测结果准确、影响因素少等方面作为重要指标。随着联用技术在药品快速分析方面的应用越来越广,必将对我国药物快速分析研究起巨大推动作用。
1 王海波,朱健萍,邓鸣,等.近红外光谱法快速分析头孢克肟胶囊的含量[J].中国抗生素杂志,2014,39(1):45-48
2 郑方晔,李小安,单敏,等. 近红外光谱法在呋喃妥因肠溶片快速分析中的应用[J]. 药物分析杂志,2014,34(4):742-746
3 侯少瑞,冯艳春,胡昌勤,等.近红外光谱法快速分析注射用头孢曲松钠的含量及其水分[J].药物分析杂志,2008,28(5):936-936
4 李家春,萧伟,孙兰,等. 基于近红外光谱的白芍药材快速分析[J].中国实验方剂学杂志,2012,18(6):57-59
5 肖浩,严小红,江英桥,等. 近红外光谱法快速分析广升麻药材[J].中国新药与临床药理,2013,24(5):506-509
6 戴涌,李小安,刘雪峰,等. 运用近红外光谱法对呋喃妥因肠溶片进行一致性检验[J]. 药物分析杂志,2010,30(11):2153-2156
7 李莉,李思栋,孙晓伟,等. 光纤传感技术在氢氯噻嗪片快速分析中的应用[J].新疆医科大学学报,2013,36(6):780-784
8 冯翠娟,李莉,张春玲,等.光纤传感技术在普萘洛尔片快速分析方法学建立[J].药物分析杂志,2012,32(4):701-705
9 靳露,李莉,李新霞, 等. 光纤传感技术结合紫外光谱相似度快速分析甲硝唑片[J]. 药学学报,2011,46(2):203-206
10 李莉,李思栋,孙颖平,等. 光纤传感技术快速定量分析复方卡托普利片[J].中国现代应用药学,2013,30(7):763-770
11 运行,安迎雪,尤海丹, 等. 微波消解-原子荧光光谱法测定宫瘤消片中的砷、镉[J]. 药物分析杂志,2012,32(2):289-291
12 刘全德,刘恩岐,唐仕荣,等. 直接进样石墨炉原子吸收测定双黄连口服液中铅的含量 [J].药物分析杂志, 2012,32(2):292-295
13 何晓梅,符靓,聂西度, 等. 微波消解-氢化物发生-原子荧光光谱法测定二氧化钛中痕量砷和锑[J].冶金分析 ,2009,29(11):54-57
14 李振宇,傅青,李奎永,等. 超临界流体色谱对吴茱萸中吲哚类生物碱的快速分析[J].色谱,2014,32(5):506-512
15 张琳,卢彦芳,蒋晔, 等. 微波萃取-HPLC法快速分析牵牛子中的咖啡酸[J]. 华西药学杂志,2013,28(1):92-93
16 董玉,马强, 等. 高效液相色谱法测定蒙药冬葵果中咖啡酸的含量[J]. 成都中医药大学学报,2010,33(1):76-78
17 陈荣,邓慧宇,石俊. 热降解辅助表面解吸常压化学电离质谱对阿莫西林的分析[J]. 药物分析杂志,2012,32(3):478-482
18 胡斌,越皓,黄科科, 等.纳升电喷雾萃取电离质谱快速测定人参皂苷[J].高等学校化学学报,2011,32(6):1289-1294
19 冯广卫,李翠兵,廖尚高,等. 荭草素和异荭草素、牡荆素和异牡荆素2对碳苷化合物的快速检测与鉴定[J]. 药物分析杂志,2011,31(7):1263-1268
20 汪祺,郑笑为,于健东,等. 生脉注射液超高效液相色谱指纹图谱的建立及特征成分分析[J]. 药物分析杂志,2012,32(10):1813-1817
21 张福成,倪美萍,王朝虹, 等. 离子液体-顶空GC-MS法快速分析百草油中的挥发性成分[J]. 中国药房,2013,24(39):3705-3076
22 赵锦花,杨翠,王娟, 等. 长白山不同区域人参中挥发性、半挥发性成分的研究[J]. 延边大学学报,2014,40(1):85-88
23 中国药典[S].二部.2010:附录216-219
24 王知坚,李珏. 厄多司坦胶囊菌落计数替代方法的验证[J]. 药物分析杂志,2011,31(11):2146-2149
25 刘兵,曾华金,杨冉, 等. 抗恩诺沙星抗血清的制备及其ELISA检测[J]. 药物分析杂志,2011,31(7):1283-1287
2014-10-10
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