離子色譜法及其在藥物分析中的應(yīng)用

常允平 邵澤艷 徐士佩

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1 離子色譜的分離機理

離子色譜是在液相色譜技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，根據(jù)離子交換原理，是借物質(zhì)在離子交換柱上遷移的差異而分離物質(zhì)，以電化學或光學檢測器檢測的一種分析技術(shù)，它屬于高效液相色譜。離子色譜按照不同分離方式分為高效離子色譜（HPIC）、離子排斥色譜（HPIEC）和移動相離子色譜（MPIC）。HPIC是離子色譜的主要分離方式，適用于親水性陰，陽離子的分析測定。在陰離子交換色譜中，分離柱填充樹脂的離子交換功能基是季胺基（-NR+3）；陽離子交換色譜中，交換的功能基為磺酸基（-SO-3）。在分離過程中，淋洗液里含有一定量與樹脂離子電荷相反的平衡離子。在標準陰離子色譜中，平衡離子為CO2-3/HCO-3，在標準陽離子色譜中，平衡離子為H-。樣品中被測離子進入分離柱后與樹脂交換功能基的平衡離子爭奪交換位置，形成離子對，由于樣品離子與固定相電荷之間的庫侖力，樣品離子將暫時被固定相保留。樣品中不同離子與固定相電荷之間的庫侖力不同.即親合力不同。因此，被固定相保留的程度不同。即保留時間不同，被淋洗液洗脫出來的時間不同，從而達到樣品中離子之間的分離[1]。樣品中陰陽離子與樹脂間的離子交換平衡分別用下式表示：

陰離子：A-++NR+3HCO-3NR+3A-+HCO-3

陽離子：C++SO-3H+SO-3C++H+

選擇性系數(shù)決定了樣品中被分離離子的不同保留時間。離子價位越高，離子半徑越大，與樹脂間的親合力就越大，保留時間就越長。常見陰陽離子的保留時間順序為

F-、CL-、NO-2、NO-3、SO2-4和 Li+、NA+、NH+4、K+、Mg+、Ca+

2 離子色譜法的抑制技術(shù)

隨著離子色譜技術(shù)的發(fā)展，在分析技術(shù)中發(fā)展了多種檢測方法，但電導率檢測儀還不夠，對淋洗液的要求也越來越高。為了可以使不具備選擇性的電導檢測器，轉(zhuǎn)化為具有選擇性的檢測器，部分研究人員提出了一種絕妙的方法，也就是把第2根柱（抑制器）銜接于分離柱和檢測器的中間，挑選弱酸性的堿金屬鹽和無機酸（硝酸或鹽酸），看成是分離的陰離子淋洗液，當檢測的離子被分離以后，經(jīng)過抑制柱的效果，陰離子淋洗液當中的H+弱酸鹽變動為弱酸，而陽離子中的OH-，強酸則中和為水，繼而淋洗液自身的導電性有所降低，被測目標的離子主動產(chǎn)生強酸、堿，使離子的電導數(shù)值有所增強，而且信噪比也會逐漸的加強。抑制技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了幾個時期，包括樹脂填充抑制柱，以及平板微膜、管狀纖維膜抑制器等[2]。目前市面上比較先進的電化學本身新生膜抑制器，不需要利用化學試劑所提供的OH-和H+。只需要經(jīng)過電解水所生成的OH-和H+，便可以完全的滿足分離子的需求，它的化學式如下所示：

陰極：2H2O+2e-→2OH-+H2（氣）

陽極：3H2O→2H3O++1/2O2（氣）+2e-

3 藥物分析中離子色譜法的實際應(yīng)用

3.1 有機、無機陰離子分析

藥物分析中選用離子色譜法，一個代表性應(yīng)用即有機、無機陰離子分析，同時也可以用于痕量陰離子雜質(zhì)的測定分析，如溴離子、氯離子、硝酸根、亞硝酸根、氟離子、砷酸根、碳酸根以及碘離子等，原料藥、注射用水均屬于被測樣品范疇。伴隨著技術(shù)發(fā)展，離子色譜開始大范圍推廣應(yīng)用，可以大大提升檢測靈敏度，降低背景電導，梯度淋洗方式可以實現(xiàn)藥物雜質(zhì)中有機、無機陰離子分離。

3.2 陽離子和有機胺的分析

離子色譜可以用于測定藥物成分中的陽離子，包括最常用于的堿金屬、堿土金屬和銨離子、過渡金屬。除了測定無機陽離子外，離子色譜是解決藥物中胺類化合物分析的一種理想手段，可以用于測定脂肪胺、芳香胺類化合物。

3.3 元素價態(tài)、形態(tài)分析

在元素的價態(tài)和形態(tài)分析中應(yīng)用離子色譜法，雖然ICP-MS和ICP可以滿足元素分析需要，但是原子光譜法難以分析元素價態(tài)、形態(tài)，而離子色譜法的應(yīng)用，可以實現(xiàn)特定元素分離價態(tài)、形態(tài)需要，然后使用ICP-MS和ICP方法進行檢測，此種方式可以充分集合多種檢測方法優(yōu)勢，大范圍應(yīng)用。SaccaniG等通過IC-MS方法，即離子色譜-質(zhì)譜法，用于硝酸鹽、亞硝酸鹽和葡萄糖-6-磷酸含量檢測需要，日常生活中同樣有所應(yīng)用，如肉質(zhì)新鮮程度監(jiān)測。選擇氰化物發(fā)生-原子吸收光譜方式與離子色譜法聯(lián)合使用，可以滿足元素形態(tài)分析需要[3]。

4 結(jié)語

綜上所述，離子色譜法作為一種有效的物質(zhì)分析方法，在長期實踐應(yīng)用中積累了豐富的經(jīng)驗，不斷改進和完善，可以大大提升分析結(jié)果精準度、全面性。在藥物分析中應(yīng)用離子色譜法，有助于了解藥物組分質(zhì)量和雜質(zhì)情況，為藥物質(zhì)量和安全提供堅實保障，未來必將更大范圍推廣應(yīng)用。