微流控芯片非接觸電導(dǎo)法測(cè)定藥品中的精氨酸布洛芬含量

ALAA ALHAKIMI，陳纘光

(中山大學(xué) 藥學(xué)院，廣東 廣州 510006)

微流控芯片非接觸電導(dǎo)法測(cè)定藥品中的精氨酸布洛芬含量

ALAA ALHAKIMI，陳纘光*

(中山大學(xué) 藥學(xué)院，廣東 廣州 510006)

建立了微流控芯片非接觸電導(dǎo)檢測(cè)快速測(cè)定精氨酸布洛芬含量的方法?？疾炝司彌_液種類和濃度、添加劑、分離電壓以及進(jìn)樣時(shí)間等因素對(duì)分離檢測(cè)的影響。優(yōu)化條件為：20 mmol/L Tris-20 mmol/L H3BO3(pH 8.6)為緩沖溶液、不加添加劑、分離電壓2.0 kV、進(jìn)樣時(shí)間10.0 s，在 45.0 s內(nèi)可實(shí)現(xiàn)精氨酸布洛芬的快速分離測(cè)定。結(jié)果表明，布洛芬和精氨酸在80.0～1.00×103mg/L范圍內(nèi)線性關(guān)系良好，相關(guān)系數(shù)(r)分別為 0.998 和0.997，檢出限(S/N=3)為60 mg/L，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為1.9%和 1.8%，加標(biāo)回收率分別為 97.9%～103%和97.3%～102%。該方法快速、簡(jiǎn)便，為精氨酸布洛芬非甾體抗炎藥物的分析和質(zhì)量控制提供了一種新方法。

微流控芯片；非接觸電導(dǎo)檢測(cè)；精氨酸布洛芬片；精氨酸布洛芬小顆粒

圖1 布洛芬和精氨酸的分子式Fig.1 Molecular structure of ibuprofen and arginate

布洛芬(Ibuprofen)為白色結(jié)晶性粉末，是一種非甾體抑制前列腺素合成的抗炎藥物，具有非麻醉性鎮(zhèn)痛和解熱性能，其分子量為206.27，水溶性低，在有機(jī)溶劑中溶解度高。精氨酸布洛芬為精氨酸與布洛芬生成的鹽，分子結(jié)構(gòu)如圖1所示。它吸收快速，鎮(zhèn)痛效果更好，可用于治療牙痛、痛經(jīng)、頭痛，以及流感引起的發(fā)熱等[1]。已報(bào)道的精氨酸布洛芬含量的測(cè)定方法有高效液相色譜法[2-4]、紫外可見分光光度法[5]、毛細(xì)管電泳法[6]和電位滴定法等[7]。高效液相色譜法分析成本高，樣品處理繁瑣，分析時(shí)間長(zhǎng)。紫外-可見分光光度法的選擇性相對(duì)較低。與傳統(tǒng)方法相比，微流控芯片分析法具有分析速度快、準(zhǔn)確、穩(wěn)定性好、靈敏度高、操作簡(jiǎn)便等特點(diǎn)[8-11]，但將其用于精氨酸布洛芬含量分析的研究目前國(guó)內(nèi)外尚未見報(bào)道。本文考察了微流控芯片分析法測(cè)定精氨酸布洛芬的條件，為精氨酸布洛芬含量的快速測(cè)定提供了一種新的分析方法。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器與試劑

微流控芯片分析儀(型號(hào) μD-CCD/HV-2014，中山大學(xué)藥學(xué)院研制)，由微型壓電陶瓷高壓電源(自制)[12]、非接觸電導(dǎo)檢測(cè)器(自制)[13]和數(shù)據(jù)工作站組成。 PMMA 芯片(微通道上寬30 μm，下寬100 μm，深 30 μm，進(jìn)樣通道為十字結(jié)構(gòu)，分離通道長(zhǎng)44 mm，有效分離長(zhǎng)度 43 mm)。循環(huán)水式真空泵(SHZ-D(Ⅲ)型，鞏儀市英峪予華儀器廠)。超聲波提取器(DA-3A 型，順德樂(lè)從靈通電子廠)。數(shù)據(jù)記錄與處理在普通微機(jī)上完成。硼酸(H3BO3，天津市永達(dá)化學(xué)試劑限公司)、三羥基氨基甲烷(Tris)、精氨酸對(duì)照品、布洛芬對(duì)照品、2-(N-嗎啉代)乙磺酸(MES)(阿拉丁試劑公司)；精氨酸布洛芬片(0.4 g，海南贊邦制藥有限公司,批號(hào)：20161208)，精氨酸布洛芬小顆粒(0.4 g，海南贊邦制藥有限公司,批號(hào)：20161209)。實(shí)驗(yàn)用水為二次蒸餾水，其它試劑均為國(guó)產(chǎn)分析純。

1.2 對(duì)照品與樣品溶液的制備

稱取布洛芬和精氨酸對(duì)照品各0.010 0 g，用 20 mmol/L Tirs+20 mmol/L H3BO3緩沖液(pH 8.6)溶解并定容至10 mL，制得1.00 g/L的儲(chǔ)備液，4 ℃下保存。各種濃度的對(duì)照品溶液可在使用時(shí)用儲(chǔ)備液稀釋而得。

取精氨酸布洛芬片劑和小顆粒，研細(xì)，精密稱定0.010 0 g，加入20 mmol/L Tirs+20 mmol/L H3BO3緩沖液(pH 8.6)，超聲波振蕩10 min溶解，定容至10 mL，取濾液作供試品溶液，4 ℃保存。進(jìn)樣前，所有溶液均經(jīng)0.22 μm微孔濾膜過(guò)濾。

1.3 分離測(cè)定

PMMA新芯片使用前先用0.1 mol/L HNO3沖洗并浸泡20 min。每次實(shí)驗(yàn)前，芯片通道依次用0.1 mol/L NaOH活化10 min，二次蒸餾水浸泡5 min，再用緩沖液平衡10 min。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，先依次用水、0.1 mol/L HNO3沖洗通道，再用水充滿通道，避免通道堵塞。檢測(cè)器激發(fā)電壓為60 V(Vp-p)，激發(fā)頻率60 kHz。進(jìn)樣電壓為500 V，分離電壓為0.5～3.0 V。電遷移進(jìn)樣，進(jìn)樣時(shí)間為10.0 s，切換至分離狀態(tài)并同時(shí)啟動(dòng)色譜工作站記錄。

2 結(jié)果與討論

2.1 運(yùn)行緩沖液的選擇

運(yùn)行緩沖液的種類對(duì)分離分析效果影響很大。本實(shí)驗(yàn)考察了緩沖溶液的種類、濃度、pH值及添加劑對(duì)分離檢測(cè)的影響。分別考察了檸檬酸-檸檬酸鈉、氯化鉀-鹽酸、MES-Tris、Tris-硼酸等緩沖液體系在不同濃度、不同配比條件下對(duì)分離和檢測(cè)效果的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，在檸檬酸-檸檬酸鈉、氯化鉀-鹽酸等緩沖體系中，基線較為穩(wěn)定，但精氨酸和布洛芬兩個(gè)成分的峰形和分離效果較差。在MES-Tris緩沖體系中，基線平穩(wěn)，布洛芬出峰快，但與水峰接近，分離度欠佳。在Tris-硼酸緩沖體系中，基線較穩(wěn)定，電泳電流小，且精氨酸布洛芬的兩個(gè)峰形較好，與雜質(zhì)峰和水峰分離度大，靈敏度較高，因此選擇Tris-硼酸作為優(yōu)化的緩沖溶液。同時(shí)考察了Tris-硼酸的濃度比對(duì)分離檢測(cè)的影響，發(fā)現(xiàn)當(dāng)Tris-硼酸的濃度比為20 mmol/L∶20 mmol/L時(shí)，精氨酸布洛芬的峰強(qiáng)度較好，且峰形最佳。綜合考慮，選擇20 mmol/L Tris-20 mmol/L硼酸(pH 8.6)為分離介質(zhì)。

2.2 添加劑的影響

考察了二甲基亞砜(DMSO)、乙醇、十二烷基硫酸鈉(SDS)等添加劑對(duì)分離檢測(cè)的影響。在緩沖溶液中分別加入0.5%～10%的添加劑，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，上述添加劑對(duì)精氨酸和布洛芬的分離檢測(cè)并無(wú)明顯改善，反而會(huì)造成基線漂移、噪聲增大、峰形變差。因此不加任何添加劑。

2.3 進(jìn)樣時(shí)間的優(yōu)化

考察了進(jìn)樣時(shí)間(5.0～20.0 s)對(duì)分離檢測(cè)的影響。結(jié)果表明，隨著進(jìn)樣時(shí)間的延長(zhǎng)，精氨酸和布洛芬的峰高及峰面積均增大，但進(jìn)樣時(shí)間超過(guò)10.0 s后，增高幅度減少，且峰形變差。綜合考慮，選擇優(yōu)化的進(jìn)樣時(shí)間為10.0 s。

2.4 分離電壓的優(yōu)化

實(shí)驗(yàn)考察了分離電壓在0.5～3.0 kV范圍內(nèi)對(duì)樣品分離的影響。結(jié)果表明：隨著電壓升高，各成分的遷移時(shí)間縮短、峰強(qiáng)增大、分離度提高；但當(dāng)分離電壓高于2.0 kV時(shí)，噪音增加、分離度變差、基線不穩(wěn)定，且高壓電極與微芯片緩沖液池內(nèi)的接觸面有放電現(xiàn)象。綜合考慮，選擇優(yōu)化的分離電壓為2.0 kV。

2.5 線性關(guān)系、檢出限及精密度

分別用布洛芬和精氨酸對(duì)照品儲(chǔ)備液配制系列濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液，在上述優(yōu)化條件下進(jìn)樣，考察峰高(Y，μV)與對(duì)應(yīng)質(zhì)量濃度(X，mg/L)的關(guān)系，確定線性范圍為80.0～1.00×103mg/L，線性方程分別為Y=1 061X+11 890 和Y=201.0X+3 469，相關(guān)系數(shù)(r)分別為0.998和0.997。檢出限(S/N=3)均為60.0 mg/L。以質(zhì)量濃度為400.0 mg/L的精氨酸和布洛芬對(duì)照品溶液重復(fù)進(jìn)樣6次，測(cè)得兩者峰高的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)分別為1.9%和1.7%。

表1 加標(biāo)回收率結(jié)果Table 1 Results of spiked recoveries

2.6 樣品測(cè)定及回收率

在優(yōu)化條件下，取精氨酸布洛芬供試品(批號(hào):20161208、20161209)溶液適量，分別進(jìn)樣，記錄電泳圖(圖2)。取樣品溶液3次測(cè)定所得峰高的平均值，根據(jù)線性回歸方程計(jì)算出兩樣品溶液中布洛芬精氨酸的濃度，折算成標(biāo)示量百分含量分別為95.1%和96.3%。

精密量取精氨酸布洛芬供試品(批號(hào)：20161208、20161209)溶液各3份，按高、中、低3個(gè)濃度分別加入精氨酸布洛芬對(duì)照品溶液，分別進(jìn)樣3次，測(cè)定結(jié)果如表1所示。回收率為97.3%～103%，RSD為1.8%～1.9%。

3 結(jié) 論

本文采用微流控芯片非接觸電導(dǎo)法測(cè)定了藥品中精氨酸布洛芬的含量，在45 s內(nèi)實(shí)現(xiàn)了布洛芬精氨酸的分離檢測(cè)，方法簡(jiǎn)便快速、重復(fù)性好、可靠性高、分析成本低，可用于精氨酸布洛芬藥品的質(zhì)量控制。

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Determination of Ibuprofen Arginine by Contactless Conductivity Detection with Microfluidic Chip

ALAA ALHAKIMI，CHEN Zuan-guang*

(School of Pharmaceutical Sciences,Sun Yat-sen University,Guangzhou 510006,China)

A rapid analytical method was developed for the determination of ibuprofen arginine by contactless conductivity detection with microfluidic chip.Influence parameters on separation and detection such as type and concentration of buffer,additive,separation voltage and injection time were investigated and optimized.Under the optimum conditions,i.e.20 mmol/L Tris-20 mmol/L H3BO3(pH 8.6)as buffer solution,no additive,a separation voltage of 2.0 kV and an injection time of 10.0 s,ibuprofen arginine could be separated and detected within 45.0 s.The results showed that good linearities for ibuprofen and arginine existed in 80.0-1.00×103mg/L,with their correlation coefficients(r)of 0.998 and 0.997,respectively．The limits of detection(S/N=3)for them were 60 mg/L with RSDs of 1.9%and 1.8%，respectively.And their recoveries were in the ranges of 97.9%-103%and 97.3%-102%，respectively.This method was rapid and simple，and could be used for the detection and quality control of non-steroidal arginine ibuprofen anti-inflammatory drugs.

microfluidic chip;contactless conductivity detection;arginine ibuprofen tablets;arginine ibuprofen granules

O657.1；TQ460.72

：A

：1004-4957(2017)09-1129-04

2017-04-09；

：2017-06-11

國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(21375152,21675177)；廣東省科技計(jì)劃項(xiàng)目(2016B030303002)

*

：陳纘光，博士，教授，研究方向：藥物分析、微流控芯片，Tel:020-39943044，E-mail:chenzg@mail.sysu.edu.cn

10.3969/j.issn.1004-4957.2017.09.013