骆海春 陈高健 朱飞如 张雪梅
通常,为了解化学药物成分、评估其治疗价值,需要对药物进行检测,以保障临床用药合理性。传统化学药物检测多采用薄层色谱法,其尽管能够对化学药物成分分析起到一定的作用,但也存在分离困难的问题,未能在临床推广。近年来,高效液相色谱法(HPLC)以其测量速度快、灵敏度高等优越性在药品检验中得以应用,且随着该技术在实践中的不断改进,其分离分析操作逐渐完善,成为药品检验的关键技术[1]。现介绍HPLC技术的发展及特点,分析HPLC技术在药品检验中的应用现状以及HPLC技术在药品检验中的发展趋势。
HPLC技术最早诞生于20世纪60~70年代,其作为一种新型分离分析技术,经过不断改进与优化,成为分析化学分离方法中极为重要的手段。该技术基础为经典液相色谱,并融入气相色谱理论,利用高压液泵、高效固定相及高灵敏度检测器等所具有的较高选择性、分离效能以及灵敏度,实现了自动化操作[2]。HPLC技术流动相为液体,利用各输液系统传输需要检验液体物质到相应区域反应,能够产生固定颜色物质,其原理与传统液相色谱基本相同,但引入了更为先进的设备,优化了操作过程,进而提升了物质管理效率及反应速率。HPLC技术在具体应用过程中加入液体药物后,各类物质会被仪器有效分离,物质特性不同其在色谱中分离位置也呈现出明显的差异性,然后将其输送到相应位置处理机器,对物质检验有着较高的精确度。不仅如此,其还能够将物质中的杂质进行分离,筛选出无用物质,在药物质量改进中有着较高的应用价值[3]。
以往有学者提出HPLC技术较传统液相色谱法有着更高的速率、灵敏度与自动化[4]。1)从分析速度上看,经典液相色谱法采用重力加料的方式,减慢了流出速度,HPLC则采用的是高压输液设备,流速能够达到10 ml/min,是经典液相色谱法的数百倍。以苯的羟基化合物分离为例,分离7个组分1 min内便能够完成。2)经典液相色谱法仅能够对气体或沸点较低化合物进行分析,HPLC技术则能够实现对80%以上有机物的分离与分析。3)气相色谱以惰性气体为流动相,与组分仅具有运载作用,无亲和力与作用力。而HPLC技术将不同极性液体作为流动相,拥有较大的选择余地,与组分会产生相互作用,可见流动相在分离中能发挥重要作用[5]。
HPLC技术最初在化学药物成分分析中的应用仅作为分离手段,其通过对混合物各类成分流动相以及固定相分配系数的分析,以色谱图的形式将化学药物成分呈现出来,在化学药物分离及药物成分分析中有着较高的应用价值。
HPLC技术分辨率高、分析速度快且能够实现重复分析,在进行药品检验时所需样品少,在药品含量测定中有着较高的适用性。学者陈立柱等[6]认为药品质量合理性不仅与药品中各类物质治疗效用有关,而且与药物成分含量有关,因此需要明确药品是否具有足够的效果或是否由于药品含量不当对人体造成损害。利用HPLC技术能够对药品中药物成分予以分离,获得相应成分传输到检验机,实现对样本成分的精准测量,确保药品中有关成分能够满足临床治疗需求。目前,药品含量测定方法主要包括吸附色谱法、离子交换色谱法,其中反相色谱应用最为普遍。如在检测马来酸曲美布丁原料杂质及制剂含量时,其中含有ATMB、TMBM及A800,采用HPLC技术进行检验不仅操作简单、准确率高,而且能够实现对各制剂中组分含量的检验。学者吕琼芳等[7]在研究中检验吡罗昔康药品含量,该药物属于非甾体抗炎药物,主要功效为解热、镇痛、抗炎,通常按照《中华人民共和国药典》标准进行含量检测。但该药物在水溶液中化学性质极不稳定,氧化水解会生成2-氨基吡啶,吡罗昔康无法生成溶液,而采用HPLC检验,容积选择盐酸甲醇溶液,剂量为0.01 mol/L,不仅能够促进药物溶解性增加,而且能够提高吡罗昔康溶液稳定性,有利于实现对吡罗昔康药品含量的准确检测。学者余晓霞等[8]在研究中采用HPLC对复方萘甲唑林滴眼液中盐酸萘甲唑林和马来酸氯苯那敏含量予以检测,将0.05 mol/L磷酸二氢钾作为流动相,设置流速及进样量分别为0.8 ml/min、5 μl,柱温以40 ℃为宜,结果显示,盐酸萘甲唑啉流出时间为4.758 min,马来酸氯苯那敏为7.364 min,且回收率均在97%以上,最终得出结论:HPLC操作简单、准确率高,能够实现对药品含量的准确检测。美国药典首次将HPLC作为法定分析方法仅有6个项目,随着不断改进及升级,逐渐增加至418项,截至23版美国药典已经收载项目达到2 000项以上[9]。我国药典中关于HPLC的收集品种也在不断增加,HPLC在检验抗生素及激素类化学药品中的应用范围不断扩大。HPLC指标已经成为反映世界药典水平的先进指标。
近年来,临床对药品质量以及相关物质检验有着越来越高的要求。通常,药物应用经过了原料合成、制剂制备、贮备、运输以及临床应用等多个环节,是一个漫长的、复杂的过程,任何一个环节都可能产生相关的物质。药品生产过程中会导致原料、试剂以及副产物等的带入。药品贮备及运输期间会产生聚合物、降解产物,因此,药品的生产及应用不仅要考虑其安全性,而且要结合生产实际。临床在药物安全方面有一定的要求,允许有一定的无害有关物质或低毒性物质。但药品毒性必须控制在一定的范围内,对于危害人体健康或影响药物稳定性的物质要加以严格控制。由于药品相关物质含量微小,因此选择一种科学、精准、敏感性高的检验方法尤为重要。
国外学者根据性质及来源的不同,将药品中化学杂质分为有机杂质、无机杂质以及残留溶液,检查项目多包括原料、副产物、异构体以及降解产物等[10]。以卡托普利片及甲硝唑片药品检验为例,除对相关物质进行检验外,还存在部分未知杂质,难以确定其性质,可采用HPLC检验,其不仅能够避免高含量杂质的影响,而且能够避免紫外线吸收问题,检测准确性高。何天碧[11]在研究中采用反相HPLC测定甲硝唑口腔粘贴片的有关物质,选择流动相为甲醇-水(20∶80),流速设置为1.0 ml/min,检测波长为325 nm,结果显示甲硝唑原料及甲硝唑口腔粘贴片杂质含量均为0.018%,提示制剂过程中未发生明显的变化,符合药品质量要求。在2002年《中华人民共和国药典》中,采用薄层色谱法(TLC)检测盐酸雷尼丁不仅操作复杂,而且重复性差。国外学者在研究中采用HPLC检测盐酸雷尼丁,选择C18柱作为色谱柱,将0.05 mol/L乙腈以及柠檬酸溶液作为流动相,设置检测波长为315 nm,结果显示该药物在82~320 mg/L范围内线性关系较好,该检测方法避免了传统薄层色谱检验的不足[12]。
HPLC应用于中药成分检验主要是通过化学手段对复杂成方制剂化学结构及化学成分进行分析的过程。作为一个多成分复杂体系,中药呈现出多效性与平衡调节性。有学者认为中药采用多种化学成分进行配伍,能够实现药物疗效的最大化,可用于对疑难杂症的治疗[13]。但中药成分的复杂性与多样性也增加了其检验及成分分析的复杂性与难度。随着中医药的发展,HPLC在中药成分检验中得以应用,其不仅能够有效测定出中药材及中成药中的有效成分,而且推动了中药的发展,提升了中药质量规范化。目前,HPLC已经逐渐取代了传统薄层色谱法,在中药成分检验中应用广泛。许晓嘉等[14]在研究中采用HPLC对中药菟丝子中黄酮类成分含量进行检验,选择C18色谱柱,将甲醇-0.4%磷酸作为流动相,设置检测波长为360 nm,结果显示菟丝子中药中5种化学成分在对应浓度范围内线性关系良好,加样回收率达到98%以上,体现了HPLC检验方法较好的重现性、准确性,该方法能够广泛应用于中药质量评价中。
随着抗生素在临床上应用的增多,抗生素药品的安全检验工作也受到了医学界的高度重视。抗生素类药物所引起的不良反应很大程度上是由于原料中间体、聚合产物、降解产物引起的,因此必须加强对抗生素类药品的杂质检测与控制。学者王启光[15]在研究中采用HPLC对注射用盐酸头孢吡肟中精氨酸含量予以检测,设置磷酸二氢钠-甲醇(96∶4)作为流动相,流速设置为1.0 ml,波长为206 nm,结果显示精氨酸在0.3~1.4 μg范围内呈现出良好的线性关系,回收率达99.17%,体现了该检验方法的准确性与良好的可重复性。
随着现代医疗卫生技术的进步,HPLC技术不断优化、提升,尤其是有关先进检测仪器的应用,更是扩大了HPLC的适用范围,其与质谱技术、柱切换技术等联合应用;在现代分子药理学、生物学的支持下,应用范围越来越广,未来HPLC技术将会在药品质量管理中发挥巨大的作用。不仅如此,超高效液相色谱将会成为HPLC的重要发展方向,融入快速检测技术及其他先进技术,HPLC灵敏度以及分析通量会得到显著提升。
综上所述,HPLC技术在药品检验领域中的应用已经成为不可阻挡的趋势,在药品含量检测、有关物质检验中将发挥极为重要的作用,并促进药品质量的提升。随着现代医疗技术的发展,HPLC在药品检验中应用前景广阔,应加强有关新技术开发与探索,充分利用HPLC技术发挥其作用,提高药品检验规范化,为医学界做出贡献。