藥品質(zhì)量檢測(cè)中常用儀器及實(shí)驗(yàn)技術(shù)綜述報(bào)告

權(quán)春梅，程 磊，曹 帥

(1.亳州職業(yè)技術(shù)學(xué)院藥學(xué)院,安徽 亳州 236800；2.亳州學(xué)院生化系,安徽 亳州 236800)

藥學(xué)是一門以化學(xué)為基礎(chǔ),與生物醫(yī)學(xué)、醫(yī)學(xué)心理、社會(huì)醫(yī)學(xué)密切相關(guān)的實(shí)踐性、應(yīng)用性較強(qiáng)的學(xué)科[1]。在藥物的生產(chǎn)、制備及研發(fā)中對(duì)藥物進(jìn)行質(zhì)量的分析檢測(cè)是必不可少且至關(guān)重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。要進(jìn)行藥物的質(zhì)量分析檢測(cè)就不可避免的要用到一些具有特殊結(jié)構(gòu)及性能的儀器，并且需要具有相關(guān)的實(shí)驗(yàn)技術(shù)，本文主要對(duì)藥品質(zhì)量分析檢測(cè)過程中用到的儀器及實(shí)驗(yàn)技術(shù)進(jìn)行綜述，以便使相關(guān)人員更好更深入的了解和學(xué)習(xí)。

藥品質(zhì)量檢測(cè)中常用的儀器按照原理可以分為電化學(xué)分析儀器、光學(xué)分析儀器、色譜分析儀器等。

1 電化學(xué)分析儀器

電化學(xué)分析法是利用待測(cè)組分在溶液中的電化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行分析測(cè)定的一類儀器分析方法。電化學(xué)儀器中最常用的酸度計(jì)，該儀器主要由兩個(gè)電極組成。在藥品生產(chǎn)及檢測(cè)中常需要對(duì)溶液的pH值進(jìn)行控制，另一方面，對(duì)于液體制劑如口服液，注射液，滴眼液等等，這些藥物在質(zhì)量控制中，pH值的檢測(cè)也是必須的一個(gè)項(xiàng)目，因此，酸度計(jì)的使用在藥物分析檢測(cè)中非常常用。除此之外，酸度計(jì)還可以用于電位滴定分析法中，比如中藥半夏中琥珀酸的含量測(cè)定目前在《中華人民共和國藥典》(第一部)中仍然采用電位滴定[2]。在酸度計(jì)的基礎(chǔ)上，為了在電位滴定的過程中便于控制滴定終點(diǎn)，目前常使用自動(dòng)電位滴定儀，可實(shí)現(xiàn)滴定操作連續(xù)自動(dòng)化，而且可以提高分析的準(zhǔn)確度。該儀器主要由滴定裝置、電極、電計(jì)幾部分組成。永停滴定法目前中華人民共和國藥典中仍然再使用，比如鹽酸普魯卡因、磺胺嘧啶原料藥的含量測(cè)定等[3]。

2 光學(xué)分析儀器

光學(xué)分析法是利用待測(cè)組分的光學(xué)性質(zhì)進(jìn)行分析測(cè)定的一類儀器分析方法。用的比較多的是光譜法，主要包括紫外-可見光譜法、紅外光譜法、熒光光譜法、原子吸收光譜法。

2.1 紫外-可見分光光度計(jì)

紫外-可見光譜法(簡(jiǎn)稱UV-vis)是以200～800nm的光作為光源照射樣品，研究物質(zhì)分子對(duì)光吸收的相對(duì)強(qiáng)度的方法。紫外-可見光譜法因其具有靈敏度高、準(zhǔn)確度高、選擇性好、操作簡(jiǎn)單等特點(diǎn)在藥物檢測(cè)分析中廣泛使用。紫外-可見分光光度計(jì)主要包括光源、單色器、吸收池、檢測(cè)器及信號(hào)處理系統(tǒng)。該法主要用于對(duì)物質(zhì)的定量分析，也是定性分析和結(jié)構(gòu)分析的一種輔助手段。中藥中黃酮類化合物的含量測(cè)定主要采用紫外光譜法[4-7]；枸杞中枸杞多糖的含量測(cè)定[8-9]；麥冬總皂苷的含量測(cè)定[10-11]；另外，化學(xué)藥物中維生素B1片(或注射液)、維生素B12(或者注射液)、乙酰唑胺片、艾司唑侖片的含量測(cè)定等等都是采用該法進(jìn)行含量分析。

2.2 紅外分光光度計(jì)

紅外光譜法(簡(jiǎn)稱IR),是基于物質(zhì)對(duì)紅外輻射的選擇性吸收而建立起來的定性、定量和結(jié)構(gòu)分析的方法。20世紀(jì)50年代，人們開始進(jìn)行大量紅外光譜研究工作，收集大量純物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)紅外光譜圖。紅外吸收光譜現(xiàn)已經(jīng)成為有機(jī)結(jié)構(gòu)分析最成熟、最常用的檢測(cè)手段之一。除了光學(xué)異構(gòu)體外，幾乎每一種化合物都有自己特定的紅外光譜。因此，通過試樣的紅外光譜課推測(cè)化合物含有的基團(tuán)，從而推斷化合物的分子結(jié)構(gòu)。主要用于化合物鑒定和分子結(jié)構(gòu)表征。但紅外光譜的復(fù)雜性和儀器上的局部性，使得紅外光譜的定量分析有一定困難，因此，紅外定量分析不如紫外-可見光譜法應(yīng)用廣泛，只有在特殊情況下才使用。例如，混合物中待測(cè)組分與其他組分在物理和化學(xué)性質(zhì)上極其相似，特別是異構(gòu)體，紫外光譜幾乎相同，但紅外指紋區(qū)很不相同，要用紅外光譜來定量分析。但缺點(diǎn)是分析靈敏度不高，定量分析誤差也很大[12]。

紅外分光光度計(jì)包括色散型和干涉型。色散型紅外分光光度計(jì)價(jià)格便宜，但掃描速度慢，目前已不常見。當(dāng)前常用的是傅里葉交換紅外光譜儀(FT-IR)，有很高的分辨率，極快的掃描速度。傅里葉交換紅外光譜儀是20世紀(jì)70年代出現(xiàn)的一種新型非色散型紅外光譜儀，主要由光源、邁克爾遜干涉儀、檢測(cè)器和計(jì)算機(jī)組成[13]。傅里葉交換紅外光譜儀具有掃描速度快，靈敏度高，同時(shí)具有很高的分辨率。在中華人民共和國藥典(2015版，二部)中，鹽酸氯丙嗪、鹽酸氮芥、鹽酸萘甲唑啉、鹽酸氨溴索、地西泮等等很多藥物均采用紅外光譜法進(jìn)行鑒別。另外，近年來，利用紅外光譜法進(jìn)行中藥成分的鑒定也有比較多的研究[14-16]。

2.3 原子吸收分光光度計(jì)

原子吸收光譜法(簡(jiǎn)稱AAS)是基于被測(cè)元素的基態(tài)原子在蒸氣狀態(tài)下對(duì)特征電磁輻射吸收進(jìn)行元素定量分析的方法。目前能夠直接測(cè)定的元素達(dá)70余種，已成為一種常規(guī)的分析測(cè)實(shí)手段。在藥物分析中，主要用于測(cè)定微量元素，如中藥中的重金屬元素的測(cè)定。原子吸收分光光度計(jì)主要包括光源、原子化器、分光器、檢測(cè)器及顯示器五大部分。原子化器分為火焰原子化器和非火焰原子化器，非火焰原子化器又分為石墨爐原子化器和低溫原子化方法，不同的元素需要原子化的方式不同，比如Cu元素的測(cè)定通常采用火焰原子化器，Pb、Cd元素的測(cè)定采用石墨爐原子化器。而As、Hg元素的測(cè)定必須采用低溫原子化法，其中As采用氫化物原子化法，Hg采用冷原子蒸氣測(cè)汞法。

2.4 熒光分光光度計(jì)

熒光是物質(zhì)分子從激發(fā)態(tài)的最低振動(dòng)能級(jí)返回到基態(tài)使所發(fā)射出的光。根據(jù)物質(zhì)的譜線位置及其強(qiáng)度進(jìn)行物質(zhì)鑒定和含量測(cè)定的方法稱為熒光分析法，簡(jiǎn)稱FR。該法最主要的優(yōu)點(diǎn)是測(cè)定靈敏度高和選擇性好，檢測(cè)限可達(dá)到10～10g/mL甚至10～12g/mL。所以熒光分析法在醫(yī)藥和臨床中有著特殊的重要性。熒光分光光度計(jì)主要由5個(gè)主要部位，即激發(fā)光源、激發(fā)單色器和發(fā)射單色器、樣品池、檢測(cè)系統(tǒng)組成[17]。熒光分析法的含量測(cè)定一般也采用標(biāo)準(zhǔn)曲線法。如利血平片的含量測(cè)定。中藥材中的砷、汞的含量目前比較常用的是原子熒光法[18-19]。另外，熒光分析法還可以用于中藥材的鑒別。

2.5 質(zhì)譜儀

采用一定手段使被測(cè)樣品分子產(chǎn)生各種離子，通過對(duì)離子質(zhì)量和強(qiáng)度的測(cè)定來進(jìn)行分析的一種方法稱為質(zhì)譜法(簡(jiǎn)稱MS)。嚴(yán)格地講，質(zhì)譜法不屬于光譜法范疇，但基于其譜圖表達(dá)的特征性與光譜法類似，故通常將其與光譜法歸為一類。質(zhì)譜法的特點(diǎn)是樣品用量少，靈敏度高；響應(yīng)時(shí)間短，分析速度快；能同時(shí)提供物質(zhì)的分子量、分子式及部分官能團(tuán)結(jié)構(gòu)信息；能和各種色譜法在線聯(lián)用等特點(diǎn)。質(zhì)譜儀主要由氣化系統(tǒng)，進(jìn)樣系統(tǒng)，離子源，質(zhì)量分析器，離子檢測(cè)器，真空系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)等部分構(gòu)成。質(zhì)譜主要用于測(cè)定化合物的分子量，確定分子式，通過解析質(zhì)譜圖中各主要離子峰可以確定可能的結(jié)構(gòu)單元。質(zhì)譜法通常與其他方法聯(lián)合使用，常用的有電感耦合等離子體質(zhì)譜法(簡(jiǎn)稱ICP-MS)測(cè)痕量到微量的元素分析，尤其是痕量重金屬元素的測(cè)定[20]。

3 色譜儀器

色譜法又叫層析法是一種物理或物理化學(xué)分離方法，利用物質(zhì)在兩相中的分配系數(shù)的微小差異進(jìn)行分離分析的方法。完成這種分離分析的儀器稱為色譜儀。目前，常用的主要有氣相色譜法、高效液相色譜法、薄層色譜法。

3.1 氣相色譜儀

氣相色譜法(簡(jiǎn)稱GC)是以惰性氣體為載氣為流動(dòng)相的色譜法稱為氣相色譜法。該法具有樣品用量少、分析速度快、分離效率高、選擇性好、靈敏度高等特點(diǎn)[21]。但其不適用于熱穩(wěn)性差、揮發(fā)性小的物質(zhì)的分離，據(jù)統(tǒng)計(jì)，能用氣相色譜法直接分析的有機(jī)物約占全部有機(jī)物的20%。在中藥中主要用來測(cè)定揮發(fā)油及中藥中農(nóng)藥殘留。也可用來測(cè)定醇的含量。氣相色譜儀，主要包括載氣系統(tǒng)、進(jìn)樣系統(tǒng)、分離系統(tǒng)(色譜柱)、檢測(cè)系統(tǒng)和溫度控制系統(tǒng)。由于氣相色譜法通常對(duì)范圍未知的混合物單純用氣相色譜法定性很困難，所以只能鑒定范圍已知的未知物。常需與化學(xué)分析或者其他儀器如質(zhì)譜儀聯(lián)用。比如，目前常用的氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)(GC-MS)、氣相色譜-傅里葉紅外光譜聯(lián)用技術(shù)(GC-FT-IR)。氣相色譜法的定量分析方法主要有歸一化法、外標(biāo)法(包括外標(biāo)一點(diǎn)法和外標(biāo)曲線法)、內(nèi)標(biāo)法及內(nèi)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)曲線法。中藥的成分復(fù)雜，而中成藥一般都是多種藥材的混合物，它們的成分研究比較困難。但氣相色譜法在這一方面仍然是一種很好的方法，應(yīng)用很廣。諸如農(nóng)藥殘留量的含量測(cè)定[22-23]，揮發(fā)油的成分分析[24-25]。

3.2 高效液相色譜儀

以高壓液體溶劑為流動(dòng)相的色譜方法稱為高效液相色譜法(簡(jiǎn)稱HPLC)，是一種高壓、高速、高效的分離分析方法，該法的使用范圍較氣相色譜法更廣泛，對(duì)于高沸點(diǎn)、熱不穩(wěn)定不能使用氣相色譜法的有機(jī)物，可以使用高效液相色譜法分離分析。高效液相色譜儀主要包括高壓輸液系統(tǒng)、進(jìn)樣系統(tǒng)、分離系統(tǒng)、檢測(cè)器。高壓輸液系統(tǒng)包括貯液瓶、脫氣裝置、高壓泵及梯度洗脫裝置；進(jìn)樣系統(tǒng)是將試樣引入色譜柱，常用的是六通閥手動(dòng)進(jìn)樣器及自動(dòng)進(jìn)樣器；分離系統(tǒng)包括色譜柱、柱溫箱等；高效液相色譜法的檢測(cè)器主要有紫外檢測(cè)器、熒光檢測(cè)器、示差折光檢測(cè)器、蒸發(fā)光散射檢測(cè)器等，根據(jù)被測(cè)物質(zhì)的性質(zhì)選擇合適的檢測(cè)器，目前在藥物分析中較為常用的是紫外檢測(cè)器。

高效液相色譜法主要用于物質(zhì)的分離和定性定量分析。定性方法定量方法也與氣相色譜法類似。高效液相色譜法是目前在藥品質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)中發(fā)展最快、應(yīng)用最廣泛的方法之一，在藥品的質(zhì)量分析檢驗(yàn)中發(fā)揮了越來越重要的作用[26-27]。特別是對(duì)于成分復(fù)雜的中藥制劑的分析檢測(cè)尤其需要該方法[28-30]。該法的發(fā)展趨勢(shì)主要是兩個(gè)方面，一方面是色譜方法及其硬件的進(jìn)一步研究，如目前出現(xiàn)的超高效液相色譜法，借助于高效液相色譜法的理論及原理，固定相的顆粒非常小、系統(tǒng)體積非常低、檢測(cè)手段非?？欤直媛?、分析速度、檢測(cè)靈敏度及色譜峰容量極大提高，全面提升了液相色譜的分離效能，大大拓寬液相色譜的應(yīng)用范圍[31-32]。高效液相色譜法的發(fā)展趨勢(shì)的另一方面是聯(lián)用技術(shù)的發(fā)展，聯(lián)用技術(shù)包括色譜-色譜聯(lián)用技術(shù)和色譜-光譜聯(lián)用技術(shù)。色譜-色譜聯(lián)用技術(shù)是將不同類型的色譜或者同一類型不同分離模式的色譜連接在一起，來完成復(fù)雜樣品的分離分析。這類聯(lián)用種類很多，包括HPLC-HPLC,HPLC-GC等聯(lián)用主要通過柱切換技術(shù)實(shí)現(xiàn)。色譜光譜聯(lián)用技術(shù)是把色譜作為分離手段，光譜作為鑒定工具，各用其長(zhǎng)，互為補(bǔ)充，已有HPLC-UV,HPLC-MS等多種聯(lián)用儀器。

3.3 毛細(xì)管電泳法

毛細(xì)管電泳(CE)又稱高效毛細(xì)管電泳(HPCE)，是一類以毛細(xì)管為分離通道、以高壓直流電場(chǎng)為驅(qū)動(dòng)力的新型液相分離分析方法。毛細(xì)管電泳實(shí)際上包括電泳、色譜及其交叉內(nèi)容，是分析化學(xué)繼高效液相色譜之后的又一重大進(jìn)展[33]。毛細(xì)管電泳儀主要由高壓電源、電極槽、進(jìn)樣系統(tǒng)、毛細(xì)管柱系統(tǒng)、檢測(cè)系統(tǒng)及工作站等組成。

毛細(xì)管電泳法兼具高壓電泳及高效液相色譜的優(yōu)點(diǎn)，目前，該法在化學(xué)、藥學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)、生命科學(xué)、法醫(yī)學(xué)、食品科學(xué)及環(huán)境科學(xué)等領(lǐng)域有著十分廣泛的應(yīng)用。目前文獻(xiàn)報(bào)道的已經(jīng)有很多利用毛細(xì)管電泳法鑒定及分離的報(bào)道[34-36]，其在藥品定性定量、生物制品、中藥材種屬鑒定方面，有著非常重要的實(shí)用價(jià)值和非常好的應(yīng)用前景[37]。

綜上所述，本文綜述了藥品質(zhì)量檢測(cè)中用到一些結(jié)構(gòu)特殊的精密儀器，這些儀器隨著科技的發(fā)展在未來也將向著更高靈敏度、更高選擇性、更快速、更簡(jiǎn)便、更經(jīng)濟(jì)的方向發(fā)展，也必將更好的為藥品質(zhì)量檢測(cè)服務(wù)，更好的為人類健康服務(wù)。

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