綠色分析新技術(shù)在藥物分析實(shí)際應(yīng)用中的研究

黃禮建

[摘要] 大量有機(jī)溶劑用于藥物分析的色譜和光譜等分析法中易產(chǎn)生大量揮發(fā)性廢棄物，對(duì)環(huán)境有害。減少或消除有機(jī)溶劑消耗而又無(wú)損分析效果的綠色分析技術(shù)日益受到重視。該文就色譜、光譜及其他分析技術(shù)等進(jìn)行了綜述，并簡(jiǎn)單介紹氣相色譜法、生物分析技術(shù)、光譜法及其他分析技術(shù)等，同時(shí)對(duì)綠色分析技術(shù)及其在藥物分析中的發(fā)展進(jìn)行了展望。

[關(guān)鍵詞] 綠色分析技術(shù)；藥物分析；應(yīng)用；研究

[中圖分類號(hào)] R917 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1672-5654（2018）06（c）-0193-02

綠色化學(xué)指最大限度減少化合物對(duì)于環(huán)境所造成的危害，其中包括綠色分析化學(xué)，目的為通過(guò)新的分析技術(shù)降低危險(xiǎn)化學(xué)品及有害廢棄物對(duì)環(huán)境造成的危害及污染，并同時(shí)對(duì)環(huán)境友好的溶劑進(jìn)行研究。通過(guò)綠色分析化學(xué)，可以對(duì)藥物及其各種制劑的組成、理化性質(zhì)、及其有效成分的含量、安全性等進(jìn)行測(cè)量，稱為藥物分析[1]。

1 綠色色譜技術(shù)

該技術(shù)包括小型色譜儀、超高效液相色譜儀、在分離分析中應(yīng)用超臨界流體色譜法等[2]，目的為降低溶劑消耗、尋找有效的綠色替代溶劑。

1.1 綠色液相色譜

大量有機(jī)溶劑被應(yīng)用于液相色譜法中，其中4.6 mm標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)徑和25 cm長(zhǎng)的常規(guī)液相色譜柱在操作中需要約1～1.5 mL/min流速進(jìn)行，一般情況下，若流動(dòng)相每日超過(guò)1 L，有機(jī)溶劑則被作為廢液進(jìn)行處理[3]。這些有機(jī)溶劑一般具有揮發(fā)性，易在環(huán)境中分散造成污染，甚至具備毒性。由此，人們開(kāi)始設(shè)法通過(guò)綠色分析技術(shù)開(kāi)發(fā)新的分析方法。

1.1.1 綠色樣品制備技術(shù) 綠色樣品制備技術(shù)包括固相萃取、溶劑固相微萃取及超臨界流體萃取等。其中固相萃取因環(huán)保、消耗有機(jī)溶劑少、制備時(shí)間短，被廣泛用于藥品分析，且可全面實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。

1.1.2 快速液相色譜法 液相色譜法分離中，在不增加流動(dòng)相流量情況下，通過(guò)升高柱溫或提高洗脫液入口壓力增加洗脫液的線速度；或者入口壓力不變，采取整體柱等方法增加柱的滲透性；也可增加柱效，采用與系統(tǒng)匹配的全多孔亞-2 μm或亞-3 μm的表面多孔顆粒填料，減少分析時(shí)間[4]。

1.1.3 液相系統(tǒng)小型化 小型液相色譜直接縮短了柱長(zhǎng)，雖然影響了分離效能，但可通過(guò)減少粒徑的方式用以補(bǔ)償。小徑柱可減少溶質(zhì)在流動(dòng)相中的稀釋量，集中檢測(cè)器中條帶顯示，提高檢測(cè)靈敏度。且小徑柱具有散熱速度快的特點(diǎn)，在較高系統(tǒng)壓力下有較大優(yōu)勢(shì)。液相色譜小型化中也包括微流色譜，流動(dòng)相流速以μL/min為單位，則其可在24 h的分析中自動(dòng)操作，產(chǎn)生的廢液小于10 mL，另外，色譜固定相填料用量少，周韋等人[5]研究報(bào)道，4.6 mm內(nèi)徑標(biāo)準(zhǔn)柱每次分離中有12 mL溶劑被消耗，而300 μm內(nèi)徑柱只有39 μL。

1.1.4 液相色譜中的替代溶劑 較為綠色和環(huán)保試劑包括純凈水、乙醇、二氧化碳等。乙腈雖然可溶解溶質(zhì)的種類較多，酸度、化學(xué)反應(yīng)性、粘性都較低，但其具有較大的毒性、其廢液處理成本也不低。乙醇有與乙腈物理性質(zhì)相似，但粘度過(guò)高。隨著科技的進(jìn)步，高效液相色譜儀的使用壓力可≥100 MPa，粘度問(wèn)題可得到解決。在液相色譜分離中，流動(dòng)相為乙醇-水，溶劑及流出廢物都可與環(huán)境相容。此外也可通過(guò)采取碳酸丙烯酯與乙醇的混合物用于藥物分析，更加綠色環(huán)保，且洗脫順序、色譜保留時(shí)間、分離效率和峰對(duì)稱性等皆不改變。近年來(lái)，也有文獻(xiàn)報(bào)道采取純熱水作為洗脫液，被稱為亞臨界水色譜法。水的介電常數(shù)在高溫條件下有所改變，在150℃下與正常環(huán)境溫度下甲醇-水（50：50）混合溶液的介電常數(shù)相似，因此，在非常短的波長(zhǎng)中色譜與火焰離子化等檢測(cè)器可應(yīng)用純凈水作為溶劑進(jìn)行聯(lián)用，可有效增加了離子化效率和信噪比。除此之外，亞臨界水色譜法也得到具體應(yīng)用，流動(dòng)相具有pH緩沖能力的超臨界水在聚苯乙烯—二乙烯基苯色譜柱中，當(dāng)環(huán)境溫度到160℃高溫溫度變化范圍內(nèi)分離出6種抗癌藥物。在超臨界流體色譜中，采用加壓的二氧化碳形成液態(tài)或超臨界流體作為流動(dòng)相，由于其粘度低，因此高流速允許通過(guò)，從而分離速度大幅度提升，通過(guò)極性改性劑提高分析物的峰形狀，減壓時(shí)返回氣相，非揮發(fā)性分析物得以有效回收[6]。

1.1.5 直接液相色譜技術(shù) 通過(guò)在線或現(xiàn)場(chǎng)色譜法，在線制備樣品、分析裝置、定期和自動(dòng)收集及分析，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)提高效率，降低色譜分析的時(shí)間，顯著減少試劑的消耗。

1.2 綠色氣相色譜法

綠色氣相色譜法在操作過(guò)程中一般采用無(wú)害的氦氣和氫氣或氮?dú)獾茸鳛橄疵搫?，已達(dá)到環(huán)保的目的。

1.2.1 直接氣相色譜技術(shù) 該方法主要用于柱上進(jìn)樣，也可采取填充有吸附劑的襯管技術(shù)，從而有效阻止樣品中的溶劑到達(dá)毛細(xì)管柱，更適合消除樣品的制備。

1.2.2 不同的色譜柱技術(shù) 通過(guò)縮小柱內(nèi)徑、減少柱長(zhǎng)等快速毛細(xì)管技術(shù)，大大縮短了分析時(shí)間，增加樣品通量。其中，程序升溫法拓寬了分離分析物沸點(diǎn)范圍，峰的對(duì)稱性及檢測(cè)限等也得以改進(jìn)。

1.2.3 開(kāi)發(fā)多維氣相色譜新技術(shù) 對(duì)于分離復(fù)雜基質(zhì)中的樣品組分可運(yùn)用全二維氣相色譜。其中，在復(fù)雜基質(zhì)中，采用全二維氣相色譜-TOF-MS檢測(cè)目標(biāo)化合物幾乎不需樣品制備，分離能力突出，實(shí)驗(yàn)時(shí)間明顯縮短，消耗試劑量顯著減少。

1.3 綠色生物樣品色譜分析技術(shù)

由于藥物及其代謝產(chǎn)物往往是極性較大分子，而親水作用液相色譜可解決其所引起的保留或分離問(wèn)題，采取在線固相萃取技術(shù)直接注射進(jìn)樣的方法或在96孔板上平行處理樣品可大大節(jié)省樣品制備時(shí)間[7]。

2 綠色光譜技術(shù)

如今，光譜法如熒光分光法、近紅外光譜等也得到了較為普遍的應(yīng)用。趙慶華等人[8]提出并研發(fā)了一種環(huán)境友好的分光光度法，能夠有效檢測(cè)藥物或人尿中的雷尼替丁含量；王小亮等人[9]使用漫反射光譜對(duì)于藥物制劑中的布美他尼能夠有效測(cè)定。在溶劑消耗方面，熒光分析技術(shù)較一些傳統(tǒng)色譜法具有優(yōu)勢(shì)。劉靜媛等人[10]用熒光法檢測(cè)了二元混合物中的苯磺酸氨氯地平與奧美沙坦酯，SI de等人[11]采取以水作溶劑的綠色熒光分光法測(cè)定了環(huán)丙沙星。