離子色譜法在生物和醫(yī)藥領域中的應用進展

王曉威,孟玲玲,蔡丹旎,欒紹嶸

(華東理工大學 化學與分子工程學院,上海 200237)

離子色譜法是高效液相色譜法的一種,主要分離方式是離子交換,具有檢測快速、多組分同時測定、靈敏度高、選擇性好、抗干擾性強等優(yōu)點,在無機離子和水溶性有機離子的分析中起著重要作用。從1975年第一臺離子色譜儀[1]誕生至今,離子色譜技術有了很大的發(fā)展和改進,如多種類型色譜柱的開發(fā),淋洗液發(fā)生器的使用,抑制器功能的改進,溫控自動進樣器的發(fā)展,與電導檢測器、安培檢測器、紫外檢測器、質(zhì)譜、電感耦合等離子體質(zhì)譜法(ICPMS)的聯(lián)用等。樣品前處理技術也有了很大發(fā)展,從簡單物理、化學方法除雜逐漸發(fā)展到閥切換、預濃縮、在線預處理、高溫裂解等技術,使離子色譜分析對象從最初的無機陰、陽離子發(fā)展到有機酸、有機胺、糖類、氨基酸等物質(zhì)。應用領域也從環(huán)境、電子行業(yè)拓展到化學、化工、生物、醫(yī)藥、材料、能源、機械、農(nóng)業(yè)等領域。近年來,隨著生命健康行業(yè)的快速發(fā)展,離子色譜技術在生物和醫(yī)藥領域的需求迅速提高,相關應用和標準逐漸被開發(fā)出來,但是這方面綜述比較缺乏。

鑒于此,本工作綜述了2001年以來離子色譜法在生物、醫(yī)藥領域和藥典中的應用,可為離子色譜技術的發(fā)展和應用提供參考。

1 生物領域的應用

生物樣品包括動物、植物、微生物或生物領域研究中采集的動物生理體液、腸道內(nèi)容物、排泄物、植物組織、細胞培養(yǎng)液、微生物培養(yǎng)液、發(fā)酵液、釀造食品等[2],具有基體復雜、干擾大、待測物含量低等特點,離子色譜法在生物領域中的相關應用如下所示。

1.1 體液

體液分為細胞內(nèi)液和細胞外液,細胞外液主要包括血漿和組織間液。正常情況下細胞內(nèi)液與外液會保持平衡,但當機體內(nèi)環(huán)境遭到破壞時,體液平衡就會出現(xiàn)紊亂。對于危重或慢性疾病患者,精確評估體液狀態(tài)和成分對于控制體液平衡有著重要作用[3-5]。同時,體液(主要為血液)中痕量毒害成分的分析對突發(fā)性食物中毒以及刑事中毒案件的鑒定起著決定性作用[6-9]。王力春等[10]采用離子色譜法檢測血液中氰根,該方法使用甲醇沉淀血液中的血紅蛋白,活化的Dionex OnGuard RP 過濾柱去除雜質(zhì),電化學檢測器檢測氰根。周政華等[11]采用固相萃取-離子色譜-積分脈沖安培法定性定量分析人血清中谷氨酰胺等14種氨基酸,該方法準確、靈敏,在腫瘤的早期診斷和臨床治療中具有重要的指導意義。CAI等[12]采用陰離子交換高效液相色譜-積分脈沖安培法測定人血清中葡萄糖、核糖、異麥芽糖及麥芽糖的含量,4種成分的檢出限可分別低至0.92,7.50,12.9,10.3μg·L－1。

1.2 微生物細胞代謝產(chǎn)物及培養(yǎng)液

微生物細胞代謝過程中能產(chǎn)生甘油、甘油葡糖苷、單糖、氨基酸等多種代謝產(chǎn)物,分析細胞代謝產(chǎn)物中的成分,對于準確闡述微生物新陳代謝途徑有著重要意義[13]。陶國慶等[14]采用離子對色譜法測定大腸桿菌BL21中α-酮戊二酸的含量,該方法以Platisil C18色譜柱為固定相,以0.5%(質(zhì)量分數(shù))磷酸氫二銨-5 mmol·L－1四丁基氫氧化銨體系為流動相,使用紫外檢測器在檢測波長214 nm 處測定,該方法線性相關性好(R2＝0.999 6)、回收率高(99.38%),為大腸桿菌中痕量有機酸的檢測提供一條有效途徑。LUAN 等[15]采用離子色譜-電導檢測/電噴霧電離質(zhì)譜法(IC-CD/ESI-MS)測定黏蟲幼體血細胞中三羧酸循環(huán)代謝產(chǎn)物與無機陰離子的含量,并用該法跟蹤了經(jīng)昆蟲生長調(diào)節(jié)劑(QDP)與殺蟲劑(EMB)作用后黏蟲幼體血細胞中三羧酸循環(huán)代謝產(chǎn)物的變化,為基于細胞免疫干預的害蟲防治提供了一種實用、有效、靈敏的檢測手段。李志平等[16]從巢湖藍藻中分離、純化得到一種多糖(CHAP),并使用離子色譜-脈沖安培法對其水解得到的單糖成分進行分析,結(jié)果表明,CHAP 由阿拉伯糖(6.36%)、葡萄糖(35.47%)、木糖(5.03%)、半乳糖(17.09%)、甘露糖(27.36%)及一種未知單糖構成。

微生物培養(yǎng)液中含有大量陰、陽離子及營養(yǎng)物質(zhì),以供微生物生長需要,而有機酸、核苷酸等主要通過微生物新陳代謝產(chǎn)生。法蕓等[13]采用IonPac AS11-HC陰離子交換色譜柱分離,抑制型電導檢測器同時測定嗜熱厭氧菌胞外培養(yǎng)液中乳酸、丙酸、丙酮酸、蘋果酸、磷酸二羥丙酮、檸檬酸、異檸檬酸等7種有機酸和單磷酸核苷酸(AMP)、雙磷酸核苷酸(ADP)、三磷酸核苷酸(ATP)等3 種核苷酸的含量。黃海蘭等[17]采用IonPac AS11-HC 陰離子交換柱,以氫氧化鉀溶液為淋洗液進行梯度洗脫,使用電導檢測器同時測定藍藻培養(yǎng)液中17種有機酸和7種陰離子的含量,該方法實現(xiàn)了微生物培養(yǎng)液中有機酸和陰離子的同時測定,節(jié)省了分析時間和試驗成本,可為藍藻代謝產(chǎn)物的研究提供數(shù)據(jù)支持。

微生物采油(MEOR)是三次采油等石油環(huán)保領域中一項發(fā)展迅猛的新型石油開采技術,該技術可利用微生物改善原油物性,提高原油在地層孔隙中的流動性;另一方面可利用微生物在油層中生長代謝產(chǎn)生的氣體、生物表面活性物質(zhì)、有機酸、聚合物等,加快原油的開采速率,提高原油采率[18]。而油田采出水理化性質(zhì)的分析和營養(yǎng)源流動分布情況的監(jiān)控是十分關鍵的一環(huán)。LIU 等[19-20]采用離子色譜法測定大慶油田P241 井內(nèi)采出水樣中常規(guī)陰、陽離子(Na＋、Mg2＋、Ca2＋、Cl－、SO42－、NO3－、PO43－)和小分子酸(甲酸、乙酸、丙酸、丁酸)的含量,并對比了注入營養(yǎng)液前后各離子濃度水平的變化,證明了施加的氮源、磷源等營養(yǎng)物質(zhì)發(fā)揮了作用。

1.3 食品釀造與發(fā)酵

發(fā)酵工程是利用微生物的特定性狀和功能,通過現(xiàn)代化工程技術和設備來生產(chǎn)有用物質(zhì)或?qū)⑽⑸镏苯佑糜诠I(yè)化生產(chǎn)獲得目標產(chǎn)物的技術體系[21],廣泛應用于酒類、果汁飲料、烘焙與肉制品的生產(chǎn)。釀造食品的品質(zhì)、風味及產(chǎn)率在很大程度上都取決于微生物發(fā)酵過程中的產(chǎn)物。熊燕飛等[22]介紹了白酒中有機酸[23-26]和甜味劑[27]分析的離子色譜法。楊春霞等[28]采用離子色譜法測定葡萄酒中9種有機酸的含量,研究了赤霞珠葡萄酒從葡萄汁到原酒的釀造過程中有機酸含量變化規(guī)律和量變幅度。XIONG 等[29]將弱陰離子交換樹脂和強陰離子交換樹脂以質(zhì)量比1∶2混合,制備了富集柱和分析柱,并通過柱切換技術測定了果汁和紅酒中16種有機酸的含量,檢出限為0.01～0.22 mg·L－1,回收率為80.5%～109.8%。宋衛(wèi)得等[30]采用離子色譜-積分脈沖安培法以多步梯度同時測定醬油中20種氨基酸和6種糖的含量,該方法高效、簡便,可用于醬油中多種氨基酸和糖的同時測定以及摻假辨別技術的研究。此外,微生物發(fā)酵還可以產(chǎn)生乙醇[31]、沼氣[32]等能源物質(zhì),各種有機酸的變化會對發(fā)酵產(chǎn)氣過程產(chǎn)生影響[33]。羅鴻信等[34]采用離子色譜法以梯度洗脫程序同時測定污泥與餐廚垃圾聯(lián)合厭氧發(fā)酵液中乳酸、乙酸、丙酸、正丁酸、異丁酸、正戊酸、異戊酸等7種有機酸的含量,對于深入研究污泥與餐廚垃圾聯(lián)合厭氧發(fā)酵過程有重要價值。

1.4 動植物樣品

動植物樣品中往往含有大量色素、糖苷和蛋白質(zhì)等物質(zhì),它們不僅干擾目標物質(zhì)的準確定量,還會不可逆地損傷色譜柱,降低柱效。因此,在對動植物樣品進行離子色譜分析之前,往往要進行分離純化。目前常見的純化方法有超聲萃取法[35]、液相萃取法[36]、固相萃取法[37-40]和固相微萃取法[41-43],純化多糖時通常使用Sevag法去除蛋白質(zhì)[44]。萬玲利等[45]使用C18固相萃取柱去除人體尿液樣品中的復雜基質(zhì),采用離子色譜-抑制電導法測定人體尿液中甲酸、乙酸的含量,從而反映人體內(nèi)甲醛和乙醛的劑量,可以作為職業(yè)性接觸人群體內(nèi)甲醛和乙醛的生物標志物。樣品的在線富集和復雜基質(zhì)消除是離子色譜前處理技術中的一個熱點,與常規(guī)前處理方法相比,在線處理更加方便、快捷。目前在線前處理方法主要包括柱切換技術與在線處理技術(如賽默飛世爾公司生產(chǎn)的Dionex In Guard系列前處理柱),其中柱切換技術利用兩根相同或不同類型組合色譜柱來同時實現(xiàn)樣品的富集和復雜基質(zhì)的消除,而各類在線處理技術則主要用于消除基質(zhì)干擾。姜新華在浙江省省級科技計劃項目“氫氟酸燒傷病人血、尿樣本含氟化合物柱切換-離子色譜的建立與應用”中通過構建IonPac NS1型反相柱與IonPac AS11-HC型離子交換柱的切換系統(tǒng),消除了人血、尿液樣本中小分子有機酸的干擾,測定了氫氟酸燒傷病人血、尿樣本中F－的含量。劉穎慧等[46]采用一根CRC 型陽離子交換柱對氨基酸進行富集,而后將閥切換至AminoPac PA-10 氨基酸分析柱上分離,并進入安培檢測器檢測,有效消除了基質(zhì)糖類化合物對氨基酸分析的影響,提高了氨基酸檢測的準確度。張濤等[47]使用自主改進的萃取瓶對煙草樣品進行超聲萃取,并在離子色譜柱前連接MCI-GEL 反相樹脂在線固相萃取柱,以去除樣品中少量蠟質(zhì)、色素、多酚、脂肪等干擾成分,有效縮短了樣品分析時間。動植物樣品的另一大特點是待測組分通常存在于生物體細胞內(nèi)或組織中,需要采取一定手段破碎細胞組織,使待測組分充分釋放到溶液中。常見的破碎細胞的方法有物理溶胞法、化學溶胞法、酶溶胞法等。王荔等[48]采用物理溶胞法提取抗逆轉(zhuǎn)基因水稻中的海藻糖,并應用離子色譜-脈沖安培法準確測定海藻糖的含量,可為植物體內(nèi)海藻糖功能的研究提供參考。

生物胺是一類具有生物活性的低相對分子質(zhì)量含氮有機化合物的總稱[49]。人體內(nèi)存在微量的生物胺,在生物代謝中發(fā)揮著重要作用。但過量的生物胺會引起頭痛、惡心、血壓變化、呼吸紊亂等癥狀,嚴重時還將危及生命[50]。生物胺廣泛存在于肉制品、水產(chǎn)品、葡萄酒、奶酪及其他發(fā)酵食品中。水產(chǎn)品富含蛋白質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì),在加工或貯存過程中易受到微生物的污染而腐敗變質(zhì),這一過程往往伴隨大量生物胺的產(chǎn)生。鑒于此,各個國家均對水產(chǎn)品中生物胺進行了限量規(guī)定,以保障其食用安全,GB 2733－2015《食品安全國家標準 鮮、凍動物性水產(chǎn)品》規(guī)定高組胺魚類中組胺的質(zhì)量分數(shù)不得超過400 mg·kg－1,其他魚類中不得超過200 mg·kg－1[51]。孫永等[52]采用離子色譜-抑制電導法快速測定水產(chǎn)品中三甲胺、腐胺、尸胺、組胺和亞精胺含量,對快速判定水產(chǎn)品品質(zhì)、保障消費安全具有重要意義。此外,離子色譜檢測中藥[53]、酒類飲料[54]、肉制品[55]等中生物胺的應用也有相關研究報道。

2 醫(yī)藥領域的應用

離子色譜由于自身的優(yōu)勢,在醫(yī)藥分析領域的應用越來越廣泛,被分析物主要包括化學藥、中藥、中成藥、氨基糖苷類抗生素等。此外,離子色譜在賦形劑及其他非活性配方與包裝材料、制藥過程產(chǎn)生的廢水成分分析中也有廣泛應用。

2.1 化學藥

離子色譜法多用于測定化學藥中的痕量無機陰、陽離子雜質(zhì),如氟離子[56]、氯離子[56]、碘離子[57]、氰根[58-59]、堿金屬離子、堿土金屬離子等。藥物的基體復雜,通常需要使用有機溶劑(如甲醇)將其溶解,過程中會不可避免地溶解藥物中的有機物,這些有機物會吸附在色譜柱上,進而導致柱效下降,需要采取措施去除這些有機物,避免其進入離子色譜系統(tǒng)。金菊花等[60]采用閥切換-離子色譜法測定了頭孢克肟、月桂酰吲達帕胺、布地奈德等難溶性藥物中氯離子和三氟乙酸根的含量,該方法利用閥切換技術,直接進樣后即可通過在線前處理技術消除基體干擾。近年來,應用離子色譜法檢測化學藥中有機酸堿雜質(zhì)的報道也越來越多[61-64]。李盼盼等[65]采用離子色譜法測定復方氨基酸(15)雙肽(2)注射液中檸檬酸的含量,對其質(zhì)量控制和標準完善有重要意義。N-甲基芐胺是一種常見的醫(yī)藥中間體和溶劑,具有中長期遺傳毒性[66],需要在藥物合成的各個環(huán)節(jié)嚴格監(jiān)控其含量。李吉慶等[67]采用IonPac CS17陽離子交換柱分離,非抑制型電導檢測器測定左乙拉西坦中N-甲基芐胺含量,方法靈敏度高、檢測快速。倪力軍等[68]在高溫裂解樣品并將待測物氣體吸收轉(zhuǎn)換成陰離子后,用離子色譜法測定合成藥物中有機鹵素雜質(zhì)的含量。張吉祥等[69]采用氧瓶燃燒及溶劑吸收將鹽酸胺碘酮中的碘轉(zhuǎn)化為碘離子,然后使用離子色譜法測定含量。LUAN等[70]采用高溫裂解-離子色譜法間接測定抗癲癇藥物左乙拉西坦中痕量氯化亞砜殘留,該方法采用高溫裂解取樣裝置,將氯化亞砜中的硫元素轉(zhuǎn)化為硫酸根,具有可自動操作、溫度可控、重復性好等優(yōu)點。

多數(shù)化學藥在酸性或堿性流動相中會電離為相應離子,直接用電導檢測器就可以高效檢測其含量[71-74]。對于具有發(fā)射基團或衍生后間接具有光吸收的藥物,紫外檢測器或熒光檢測器有著獨特的優(yōu)勢。傅厚暾等[75]使用離子色譜-紫外法測定了布洛芬片劑中布洛芬的含量,檢測波長為215 nm,方法簡單、快速。宋周虎等[76]采用離子色譜-熒光法同時測定諾氟沙星(NOR)、環(huán)丙沙星(CIP)、恩諾沙星(ENO)等3種喹諾酮類藥物的含量,該方法采用的固定相為Dionex OmniPac PAX500色譜柱,熒光激發(fā)波長和發(fā)射波長分別是347 nm 和420 nm。MUHAMMAD 等[77]綜述了離子色譜-紫外/熒光法在農(nóng)藥和藥物分析中的應用。

對于某些成鹽的藥物,測定與之配位的陰、陽離子可以間接反映該藥物的含量及成鹽率[78-82]。張才煜等[83]采用IonPac AS18陰離子交換色譜柱作固定相,以22 mmol·L－1氫氧化鉀溶液為流動相進行等度洗脫,抑制型電導檢測器檢測,測定了維生素BT、鹽酸克侖特羅中氯離子的含量,可為相應對照品的準確賦值提供技術保證。此外,采用離子色譜-積分脈沖安培法或離子色譜-積分安培法檢測糖類[84-86]、抗壞血酸[87]及氨基酸[88]也是離子色譜應用研究的熱點。

2.2 中藥與中成藥

中藥質(zhì)量的控制有利于指導合理用藥,實現(xiàn)中藥的國際化、現(xiàn)代化,中藥成分檢測是控制中藥質(zhì)量的重要手段。近年來,離子色譜法在中藥檢測中的應用發(fā)展迅速。李桂鎮(zhèn)等[89]使用ICSPE-C18前處理柱去除雜質(zhì)和有機物,采用離子色譜-電導法測定中藥蘿芙木中常見有機酸和無機陰離子的含量。趙彪希等[90]采用水作提取劑、醇類化合物為沉淀劑,Sevag法去除蛋白,制備了鮮冬蟲夏草粗多糖(FCSP),并使用離子色譜-脈沖安培法分析其單糖組成,結(jié)果表明FCSP 由葡萄糖(59.13%)、甘露糖(21.73%)和半乳糖(19.14%)等3種單糖組成。史萬忠等[91]采用離子色譜-脈沖安培法測定洋常春藤中游離糖(阿拉伯糖、D-無水葡萄糖、D-果糖和蔗糖)的含量,并用該法對來自全國不同產(chǎn)地11批洋常春藤不同藥用位置中游離糖的含量進行了測定,該法可為后續(xù)洋常春藤質(zhì)量控制指標的建立提供參考。YANG 等[92]將IonPac NG1 型反相柱與Ion-Pac AS19型陰離子交換柱相連,用于阿膠中六價鉻離子的測定,該法將阿膠萃取液直接進樣,然后采用反相柱在線去除樣品中的水溶性有機物后進行閥切換,其余組分被泵入陰離子交換柱進行分離,再通過三通與酸化的二苯卡巴肼溶液發(fā)生衍生化反應,在波長535 nm 處檢測,該方法提供了一種復雜基質(zhì)中六價鉻離子含量測定的高效檢測方法。

在中藥加工過程中,會采用硫黃熏蒸法來處理一些根莖類藥材,有助于藥材貯藏中的防蟲、防霉以及漂白增色。但是,亞硫酸鹽是一種較強的還原劑,會造成藥材有效成分的損失,降低藥材質(zhì)量和療效。同時,藥材中過量亞硫酸鹽殘留也會使服用者產(chǎn)生惡心、嘔吐等腸胃不適癥狀。因此,測定中藥中的亞硫酸鹽殘留量具有重要意義。饒毅等[93]采用水蒸氣蒸餾法進行樣品前處理,以過氧化氫溶液作為吸收液,采用離子色譜陰離子交換法測定大黃藥材餾出液中二氧化硫的殘留量。孫磊等[94]采用加酸水蒸氣蒸餾法提取樣品,采用離子色譜法測定69 種127批中藥材中的二氧化硫總含量,可為中藥材中二氧化硫殘留限量的標準制定提供依據(jù)。吳越等[95]采用堿性溶液提取中藥材中游離態(tài)、可逆結(jié)合態(tài)的亞硫酸鹽,應用在線滲析技術去除中藥材堿提取液中的大分子雜質(zhì),采用離子色譜-直流安培法測定SO32－的含量。《中華人民共和國藥典》(2015版,Ch P2015)[96]規(guī)定中藥材及飲片中亞硫酸鹽(以二氧化硫計)殘留量不得超過150 mg·kg－1,并且將離子色譜法作為檢測方法。在苦碟子注射液的生產(chǎn)過程中,會加入硫酸溶液去除鈣離子,但是殘留的硫酸鹽和亞硫酸鹽會與蛋白質(zhì)中的巰基發(fā)生可逆反應,從而出現(xiàn)過敏癥狀。宋玉國等[97]采用Ion-Pac AS18柱作為分離柱,氫氧化鉀溶液作為淋洗液,測定了苦碟子注射液中硫酸鹽和亞硫酸鹽的含量。王欣美等[98]采用離子色譜法同時測定了中藥注射劑中的亞硫酸鈉和檸檬酸的含量,適合大批量樣品的分析和質(zhì)量控制。

2.3 氨基糖苷類抗生素

氨基糖苷類抗生素主要用于治療革蘭氏陰性菌感染,是臨床應用較早的一類廣譜抗菌藥物[99]。該類藥物由氨基糖與氨基環(huán)醇通過氧橋連接而成,根據(jù)來源可分為天然和人工半合成兩大類,天然抗生素包括由鏈霉菌屬培養(yǎng)液中提取的鏈霉素、卡那霉素、妥布霉素、大觀霉素等;人工半合成抗生素主要有阿米卡星、萘替米星等。氨基糖苷類抗生素結(jié)構中含有多個醇羥基(－OH),在強堿性溶液中易解離成陰離子,可直接使用陰離子交換柱進行分離,脈沖安培法進行檢測[100],無需柱后加堿。三氟乙酸、五氟丙酸或七氟丁酸等可與氨基糖苷類化合物形成離子對,增強抗生素在反相色譜中的保留,因脈沖安培檢測中的金工作電極需在堿性條件下工作,故此方法需柱后加堿[101]。ChP2015將離子色譜法引入氨基糖苷類抗生素的檢測中,采用三氟乙酸及五氟丙酸體系作為離子對試劑,在C18色譜柱上分離,并在柱后加堿后采用脈沖安培檢測器測定依替米星及其制劑和相關物質(zhì)的含量,該方法專屬性強、重復性好、信號響應穩(wěn)定[102]。

2.4 賦形劑、其他非活性配方與包裝材料

賦形劑是藥物制劑中除主藥以外的附加成分,對制劑的成型及質(zhì)量穩(wěn)定等起關鍵作用。常見的賦形劑有片劑中的黏合劑、填充劑、崩解劑、潤滑劑,半固體制劑軟膏劑、霜劑中的基質(zhì),液體制劑中的防腐劑、抗氧劑、矯味劑等。離子色譜法在賦形劑及其他非活性配方成分檢測中的應用也有不少報道[103-104]。甘油磷酸鈉是醫(yī)藥領域常用的營養(yǎng)劑和輔助劑,在甘油磷酸鈉的制備過程中,會生成α-甘油磷酸鈉和β-甘油磷酸鈉兩種產(chǎn)物,常規(guī)檢測手段難以區(qū)分二者。欒紹嶸等[105]采用離子色譜-抑制電導法成功實現(xiàn)了α-甘油磷酸鈉和β-甘油磷酸鈉的分離和檢測。朱雪妍[106]采用離子色譜法測定血栓通注射液中氯化鈉、檸檬酸鈉的含量,通過該方法可對血栓通注射液生產(chǎn)過程中添加的輔料進行監(jiān)控,保證了藥品的安全性?！吨腥A人民共和國藥典》(2020年版,簡稱Ch P2020)新增了離子色譜法,并用于乳糖玉米淀粉共處理物中有關物質(zhì)的分析。

藥用鹵化丁基橡膠塞是一種常見的藥用包裝材料,常用于玻璃輸液瓶和西林瓶的密封,按所含鹵素的不同可將之分為藥用氯化丁基橡膠塞和藥用溴化丁基橡膠塞[107]。有機鹵化物在環(huán)境中難降解,一些揮發(fā)性有機鹵化物對臭氧層有極大的破壞作用,進而嚴重危害環(huán)境和人類健康。因此對于橡膠制品中鹵素總量的監(jiān)測與控制是十分必要的[108]。吳紅洋等[108]采用熾灼殘渣法對膠塞進行前處理,采用離子色譜法測定溴化丁基橡膠塞中溴化物的含量,同時考察了溴化物在藥品中的遷移情況,可為藥品的質(zhì)量控制和安全性評價提供依據(jù)。

2.5 制藥過程產(chǎn)生的廢水

隨著國家對制藥行業(yè)重視程度的提高,制藥工業(yè)發(fā)展迅速,但隨之而來的是制藥過程廢水的處理問題。制藥過程產(chǎn)生的廢水排放量大,成分復雜且難降解,給環(huán)境治理帶來了諸多難題。制藥過程中產(chǎn)生的廢水來源一般為生產(chǎn)過程排放水、洗滌廢水和藥廠循環(huán)冷卻水[109]。藥廠循環(huán)冷卻水中所含的有機物濃度水平較低,一般可直接排放;而排放水、洗滌廢水的直接排放會對環(huán)境造成很大的危害。厭氧生物處理是制藥過程產(chǎn)生的廢水處理中最為經(jīng)濟有效的技術,但是廢水中Cl－、SO42－等離子濃度水平過高會對厭氧菌產(chǎn)生抑制作用。王強等[109]采用離子色譜-電導法同時測定乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、Cl－、NO2－、NO3－、SO42－等8種物質(zhì)的含量,并用此法分析青霉素和維生素C 生產(chǎn)廢水。羥胺是一種重要的醫(yī)藥中間體,當廢水中羥胺質(zhì)量濃度高于5 mg·L－1時會干擾微生物處理廢水的效能。FERNANDO 等[110]采用陽離子交換色譜-脈沖安培法測定制藥廢水中痕量羥胺,測定下限低至0.5 mg·L－1,遠低于廢水中羥胺含量的規(guī)定上限。此外,對于洗滌廢水中陰離子與殘留洗滌劑的分析,離子色譜法具有明顯優(yōu)勢[111-112]。

3 離子色譜法在藥典中的新增應用

ChP2020首次收載了離子色譜法,包括鑒別、含量測定、有關物質(zhì)和特定組分的限度檢查等檢驗項目。使用的檢測器包含電導檢測器、安培檢測器、紫外檢測器。ChP2020 進行了一些品類補充,對保障藥品質(zhì)量、維護公眾用藥安全有著重要的意義。表1列舉了離子色譜法在ChP2020中的新增應用。

表1 ChP2020中離子色譜法的新增應用Tab.1 New applications of ion chromatography in the ChP2020

表1 (續(xù))

4 結(jié)語

離子色譜技術的發(fā)展提高了該方法對陰陽離子、有機酸、有機胺、糖、氨基酸等的分析能力,在生物、醫(yī)藥領域的應用,如生物樣品分析、藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理、主成分含量測定與雜質(zhì)分析、溶劑殘留檢測、中藥有效成分分析和有害物質(zhì)檢測、賦形劑、醫(yī)藥廢水處理中具有獨特的優(yōu)勢,應用將越來越廣泛,相關檢測標準也將越來越多。