现代药物分析最新进程

高松红

长春医学高等专科学校，吉林长春 130031

现代药物分析包括鉴别、检查、含量检测和对药物质量进行静态控制，研究范围涵盖药物研制和使用的所有流程，药物分析在药物的研究、开发、制备、生产中起着不可或缺的作用，现代药物分析常用的技术主要涉及光谱、色谱和质谱及其联用技术。药物分析要求运用不同的检测手段，完成对药物分子定量定性的研究。

1 光谱、波谱相关技术

1.1 光谱相关

紫外线光谱、荧光光谱和化学发光都属于光谱相关的药物检测技术，其中最常用的是红外光谱和拉曼光谱，他们广泛应用于药物的含量测定、水分测定、结晶行为、组成均匀度和固态的物理化学性质相关的表征。近红外光谱波长在0.75~2.5 nm间，具有快速、无损、强度弱、吸收峰相互重叠的特点，可用于多种组分的同时检测，高光谱分离的近红外有几十微米的分辨率，是识别假药成分的有效方法，近红外光谱是利用分子中C—H,O—H,N—H键的倍频及合频振动所产生的吸收光谱分析、鉴别药物成分。红外光谱得到的结果要联合联合化学计量学途径进行分析，通过偏最小二乘法、主成分分析法、人工神经网络法等犯法建立数学模型，进而对药物成分进行准确的分析。远红外光谱波长在25~1 000 nm，不仅可以用于检测多晶型的纯度，还能用于确定蛋白质的构象、考察药物组分的均匀度等，在定量分析方面具有强容错性、高可信度的特点。拉曼光谱是散射光谱，它通过分子的振动与转动研究分子的机构，具有穿透力强、样品容量少、信息获取途径多、硬件易携带的特点主要用于鉴别实验和结构解析，最新的用于药物分析的拉曼光谱有共振拉曼光谱、表面增强拉曼光谱和傅立叶变换表面增强拉曼光谱等，共振拉曼光谱是通过信号增强效应达到药物分析的目的，空间位移拉曼光谱可以直接通过外包装对药物进行鉴别，NIR光谱仪是当前拉曼光谱技术的主要仪器，它用于分析药物配方中的活性成分，与拉曼光谱技术联合能高效鉴定药物的真假。另外，还有荧光光谱和化学发光等技术，它们的优势在于高灵敏度和高特异性，可以应用于多种药物成分的同时定性定量的分析。

1.2 色谱相关

色谱方法具有普遍具有快速、稳定、高效的优点，它利用药物中各成分在某一物质中的吸附或溶解性能的不同，或和其他亲和作用性能的差异，使混合物流经该种物质，其原理与化学实验中的萃取有些相似。色谱法对样品预处理的要求不高，目前广泛应用于药品分析中。色谱分析可以大致分为薄层色谱法、液相色谱、气相色谱、固相色谱等。薄层色谱是将被分离的溶液点在专用薄层板的一段，用溶剂将试样分开，薄层色谱系统耐用性良好、灵敏度高，检测样品速度快，是快速分离和定量分析药品的重要技术，薄层色谱法可以检测中保健品中的非法的双胍类成分，与拉曼光谱联用可以检测中草药中的结构类似物、血液中的吗啡等。液相色谱法应用范围极为广泛，它以液体溶剂作为流动相，实现药物的快速分离，普遍应用于原料药生产和制备过程。高速逆流色谱是液相色谱中最先进最常用的技术，它的优点是不需要固相载体、操作快捷、样品回收率高，它可以用于小量分析和规模纯化，HSCCC广泛应用于天然植物活性成分药物的分离，在可以应用于有机酸、生物碱、香豆素、植物多酚等几乎所有的天然植物化学成分的分离，所以天然产物的粗提物的提纯一般都用HSCCC，经实践，使用高速逆流色谱对药物进行提纯纯度可以达到90%以上。气相色谱具有高效快速的分离特性，适用于挥发性组分分析和残留溶剂的检测，应用最广泛的是反相模式。近些年来，气相色谱研发出了亲水作用色谱、疏水作用色谱等。目前色谱的研究集中于使用整体柱或小孔径填料色谱柱以减低样品分析时间，达到快速高效的目的，在超高压液相色谱中可根据耐受气压选择色谱柱，最高可选择1.5 nm及3 nm孔径的色谱柱，研究难度在于超高压力条件下液体可压缩性会引起液体的非线性升温，温度的变化难以控制给方法开发增加了难度。

1.3 质谱相关

近些年来，适用于大气压下直接离子化的质谱表面分析技术（又称MS）方兴未艾，目前质谱相关的药物分析技术主要有喷雾解吸电离和实时直接分析2种，利用这些技术可以省略样品处理步骤，方法的适用性较强。MS可以进行现场实时的快速分析，几秒钟内便可获得结果。使用大气压下超声喷雾分析药物组分，只需要氮气或空气做辅助，操作和条件都很简单,而且使用面解吸大气压化学电离结合PCA法能成功测出复杂药品的物质组成、活性成分、质谱指纹谱信息和制备工艺等，无需对药品进行提前处理就可以准确的追踪到其来源，这种方法在检验药物的真伪方面有广泛的应用。色谱-质谱联用技术将色谱的分离能力与质谱的高选择性结合在一起，与传统检测器相比，它可以得到药品的更多信息，主要应用在代谢产物、天然药物和残留物的成分分析。在药物分析中，质谱起到了色谱的选择器的作用，极大的提高了色谱的鉴定能力，在生物药品的测定中有很大的优势，最近，Zhu等采用液相色谱-串联质谱联用的方法成功测出人体血液中的各种成分，定量分析了血液中的米力农，而色谱所用的时间仅有3 min，同样是应用UPLC-MS/MS方法，Micˇová等将其与 FIA2方法结合测定了白血病患者血液中的伊马替尼，不精确度低于5.7%,回收率大于93%，显示出高一致性。在药物代谢研究中，使用LC-MS法可以避免繁杂的分离样品的步骤，能节省大量的时间和精力，药物代谢研究中常用的方法是多反应监测和碰撞诱导解离，多反应监测可以有效提高检测的灵敏度，碰撞诱导解离能打碎样品的分子离子，进而通过各种方法对其进行扫描，可以得出代谢产物的结构，研究表明，通过UPLC-MS/MS法，可以高效快速的分离中药单体及其代谢产物，结合负离子ESI-MS图谱可以分析出代谢产物的结构式。在残留药物成分鉴定分析方面，液相色谱-串联质谱联用法将人们对残留药物定量分析的下限一再提高，可以准确的分析出ng级和pg级的残留药物的成分和结构，Xia等利用UPLC-MS/MS法成功测定出牛奶中的苯并咪唑类残留物，整个分离过程仅用了 8 min，且定量范围在 0.01～0.5 μg/mL 之间，展现出极高的灵敏度。

2 其他方法

2.1 时间分辨荧光分析法

时间分辨荧光分析法是以具有独特荧光特性的镧系元素及其螯合剂作为示踪物，建立的一种新型的非放射性微量分析技术。它是近些年研发的最灵敏的微量分析技术，通过适当的激发光源和检测体系，利用镧系元素及其螯合物的发光特性分辨各种药物成分。时光分辨荧光分析法的基础是FIA，与EIA法、CLIA法不同的是，螯合物的荧光波长与激发波长的差异使杂色光很容易被分辨出来，光电接收器与激发光的分离使分析结果的精确度大大提高，在需要超微量分析的时候，时间分辨荧光分析法最大程度上减小了激发光的杂色光对实验结果的影响，与普通光学分析方法相比灵敏度有明显的提高。时光分辨荧光分析法的灵敏度在10~18 mol/well(Eu3+)之间，线性度为（10~18）~（10~12）mol/well(Eu3+)，其标记离子的荧光激发光波长范围宽于一般光学分析方法，发射光谱峰范围则较窄，可以有效的增加荧光强度，提高各类荧光的分辨率，进而提高药物成分的分析效率和精确度。基于其可进行多标记、特异性高、稳定性好、重复性好的特点，时间分辨荧光免疫分析可以应用于甲状腺激素、甾体类激素、病毒性肝炎标志物、肿瘤相关抗原、多肽类药物等的分析。

2.2 生化药物分析中应用的技术

生化药物大致可以分为多肽类、酶类和单克隆抗体3种。目前已有多种对多肽类药物进行检测分析的方法Wang等通过金属螯合物亲和色谱和阳离子交换色谱纯化，经MALDI-TOFTOF-MS确定药物分子量，并结合基因组学等昂法确定了多肽类药物中的氨基酸残基类型；刘永福等构建了Tricine-SDS-PAGE和LC-MS多反应监测（MRM）方法，用于定量测定多肽和蛋白质；李萍等通过质谱检测和溴化氰裂解蛋白质C末端方法检测出了多肽类药物的全部C末端。对于酶类药物，最近毛歆等建立了测定注射用降纤酶中降纤酶的高效液相色谱分析方法；Liu等建立了凝胶电泳和辅助激光解析飞行时间质谱法，测定酶类药物纯度达到98%。单克隆抗体药物分析较多肽类药物更为复杂，因此其分析研究系统需要更完善，最近毕华等通过HUVEC增殖抑制试验、SDS-PAGE、SEC-HPLC、胰酶酶切和 HPLC、定量 PCR、ELISA、水平等电聚焦电泳等方法建立了VEGF单抗的质控方法和质量标准。

2.3 中药分析技术

中药多组分同时分离分析技术是有多种多种方法和技术的整合为以多组分为研究对象的中药分析技术，HILICTOF-MS与RPLC-TOF-MS相结合、HPLC-TOF-MS法、(HPLC-LTQ-Orbitrap-MS、HPLC-MS、GC-MS、 柱切换技术等都是目前中药组分分离分析常用的方法；中药指纹图谱技术是通过联用技术对中药组分详细准确的组分含量和鉴别分析的技术，目前最新的技术有HPLC-DAD法、LCDAD-MS/MS法、UPLC-光电二极管阵列检测器（PDA）技术等；中药体内过程研究大多采用色谱及其联用技术，因为它具有灵敏、准确的优点，HPLC、UPLC-MS、HPLCMS、GC-MS、HPLC-Q-Trap、UPLC-Q/TOF-MS 以及HPLC-TOF和HPLC-Q-IT结合的方法都是中药体内研究的常用的方法；中药品质控制和鉴别是实现中药现代化的重要环节，因此，中药品质控制和鉴别的研究一直是中药分析的重要部分，HPLC、GC、HPCE及相应的联用技术、DART-MS技术、NIR光谱法等在中药品质控制与鉴别中都有重要的地位。

3 结语

药物分析水平的不断提高推进了药物研发、制备的进程，随着药物分析方法的不断进步，新技术和新设备逐渐被用于药物分析，更先进的药物分析技术水平和更微型化、集成化、智能化的仪器设备的应用使药物分析越来越快速、准确，药物分析的发展为创新药物的研究、开发和研究使药物的安全性、有效性有了更高的保障，并进一步促进了药物科学的进步。

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