现代药物分析新技术的最新应用进展

现代药物分析新技术的最新应用进展作者：张广宏张红梅姜潇来源：《中国医药导报》2013年第13期[摘要] 随着药物科学的迅猛发展，各相关学科对药物分析学不断提出新的要求。

由于药物分析学的发展依赖于分析技术的进步，因此，发展现代药物分析新技术意义重大。

本文介绍近年来药物分析领域中发展起来的几种新技术，包括高效毛细管电泳技术、高效液相色谱-质谱联用技术、高速逆流色谱技术和时间分辨荧光分析法，以及它们的最新应用进展。

旨在对有关研究工作者提供参考。

[关键词] 药物分析；质量检测；新技术；应用进展[中图分类号] R944 [文献标识码] A [文章编号] 1673-7210（2013）05（a）-0020-03药物分析是研究药物的化学检验、药物稳定性、生物利用度、药物临床监测和中草药有效成分的定性和定量等的一门学科，其目的是保证药物的质量和用药的安全有效。

随着科学技术的发展，药物分析已不再仅仅局限于对药物进行静态的质量控制，而是发展到对制药过程、生物体内和代谢过程进行综合评价和动态分析研究。

传统药物分析应用化学方法分析药物分子、控制药品质量，已不能满足发展的需要。

近年来发展起来的现代药物分析，在分析领域和分析技术上都有了很大的拓展。

随着分析化学的进步，特别是近年来仪器分析和计算机技术的发展，为药物分析的发展提供了坚实的基础。

随着药物分析技术的不断发展，分析方法的灵敏度、准确性及快速性已成为衡量药物分析技术好坏的关键指标。

本文就近年来药物分析领域中发展起来的几种新型分析技术作一概述。

1 高效毛细管电泳技术高效毛细管电泳（high performance capillary electrophoresis，HPCE）又称毛细管电泳（CE）是20世纪末发展的一种高效、快速的分离技术，是经典电泳技术和现代微柱分离相结合的产物。

HPCE技术作为一种强有力的分离分析手段，在全世界范围内得到了迅速的发展，特别是在生命科学、中药学、食品安全等领域得到了广泛的应用。

下面本文论述一下HPCE技术近年来在各领域中的应用进展。

1.1 在生命科学中的应用HPCE在 DNA、氨基酸及蛋白质的分析中应用非常广泛，已在生命科学和生物工程等领域中显示出极其重要的应用前景。

20世纪90年代以来，HPCE 被用于 DNA 分析，如实现微量 DNA 的检测、DNA片段的分离、DNA的测序、DNA突变的检测、DNA 损伤判断、临床诊断等[1]。

Huang等[2]首次报道了采用金纳米粒子填充的毛细管电泳技术来分离长的双重链结构的 DNA 分子。

Gao等[3]采用HPCE技术研究 1种基于 PDMA 的星状聚合物溶液，在提高筛分能力的同时降低了其黏度。

HPCE技术是在对蛋白质分离分析中兴起的一种分离手段，主要包括肽、蛋白鉴别、结构分析、微量制备及蛋白定量测定、纯度检测、非均一性检测、定性和动力学研究；提取细测定氨基酸的组成、序列和一些物化常数、鉴别结构和种类不同的蛋白质。

Pavel等[4]用高效毛细管电泳分离了20 种未经衍生的氨基酸。

魏薇等[5]采用高效毛细管区带电泳方法，分析了血浆相关蛋白混合物并取得了较好的分析结果。

1.2 在中药分析中的应用HPCE技术因其特别适宜快速大量地分析复杂的中药成分而被广泛用于中药材鉴别和质量控制、中药有效成分的分离与测定、中成药和中药制剂的分析。

韩乐等[6]建立了HPCE同时测定玄参中梓醇、桃叶珊瑚苷、哈巴苷、哈巴俄苷、毛蕊花糖苷及肉桂酸含量的方法，用于玄参药材内在质量的评价和控制。

Yu等[7]等采用中心组合设计法和多变量分析法，以黄芩苷、黄芩素和汉黄芩素作为控制标准建立黄芩毛细管指纹图谱，对34个不同产地的黄芩进行质量分析控制，方法快速、精密、可靠，对所有来源的药材进行了质量评价。

1.3 在食品药品安全检测中的应用近年来，食品药品安全事件时有发生，给人民群众的身体健康和生命安全造成了严重的威胁和危害，给社会经济造成了巨大冲击，使社会诚信蒙尘。

如何采取行之有效的措施构筑食品药品安全体系是关系到我国政治、经济健康发展和良性循环的必然，是关乎民生和社会稳定迫在眉睫的需要。

HPCE技术在食品药品安全检测中发挥了重要作用。

李佳等[8]采用HPCE技术同时分离测定了酱油中两种核苷酸鸟嘌呤-5'-单磷酸（GMP）和次黄嘌呤-5'-单磷酸（IMP）。

该方法操作简单，样品进行适当的稀释后可直接进样，简化了样品预处理的繁琐过程，缩短了分析周期，提高了分析的灵敏度，检测成本低，试剂消耗少，获得可与 HPLC 法相媲美的准确的定量结果，非常适合酱油中核苷酸的常规分析。

陈玎玎等[9]用HPCE测定了鸡肉样品中青霉素、氨苄青霉素和阿莫西林等3种药物的残留量。

陈天豹等[10]用HPCE对5种常用的抗生素四环素、土霉素、多西环素、金霉素和氯霉素进行了分离。

2 高效液相色谱–质谱联用技术高效液相色谱-质谱（High performance liquid chromatography-mass spectrometry，HPLC-MS）联用技术是近几年来发展起来的一项新的分离分析技术。

它将高效液相色谱（HPLC）对复杂样品的高分离能力，与 MS具有高选择性、高灵敏度及能够提供相对分子质量与结构信息的优点结合起来，在生物、药物、临床医学、化工和环境等领域得到了广泛的应用。

2.1 在中药指纹图谱研究的应用中药指纹图谱是指某些中药材或中药制剂经适当处理后，采用一定的分析手段，得到的能够标示其化学特征的色谱图或光谱图。

中药指纹图谱是借用 DNA指纹图谱发展而来，最先发展起来的是中药化学成分色谱指纹图谱，特别是HPLC指纹图谱。

HPLC具有很高的分离度，可把复杂的化学成分进行分离而形成高低不同的峰组成一张色谱图，这些色谱峰的高度和峰面积分别代表了各种不同化学成分和其含量。

中药成分复杂，其中含有大量的次生代谢产物，因此分离提纯难度大。

周雯等[11]建立了玄参药材及饮片的 HPLC 指纹图谱共有模式图，对不同产地的样品进行相似度比较，相似度大于0.901。

陶敬奇等[12]建立了高效液相色谱-电喷雾串联质谱（HPLC-ESI-MSn）法，确定了五指毛桃指纹图谱，评价了不同产地五指毛桃的优劣，并为五指毛桃药材的质量控制标准提供参考。

2.2 在药物代谢研究中的应用药物代谢是指药物进入体内后在体液、酶等作用下进行的生化反应过程[13]。

药物代谢研究包括代谢物的鉴定、代谢途径追踪、体内体外代谢的比较等。

采用 HPLC-MS法进行药物代谢研究，不仅可以避免繁琐地分离纯化代谢物样品，而且能分离鉴定难于辨识的痕量代谢物。

赵燕华等[14]应用固相萃取-超高效液相色谱-三重四极杆-线性离子阱串联质谱技术，建立了大鼠血浆中单端孢霉烯族（T-2）毒素及其5 种主要代谢物的分析方法，该方法快速、重现性好、灵敏度高，已成功应用于T-2毒素中毒的溯源性研究。

张运好等[15]通过建立HYLC-MS 联用方法，测定了人血浆中氯雷他定浓度，该方法快速、灵敏、重现性好，可用于临床血药浓度监测和药动学研究。

2.3 在农药、兽药残留检测中的应用食品及农产品中农药、兽药残留含量甚微，往往需要进行痕量分析，而且对灵敏度、重现性与选择性的要求非常高。

HPLC-MS联用技术特别适合于痕量分析，可以鉴别和测定各种类型的农药、兽药以及生物毒素等残留物，如动物组织（肌肉、脂肪、肝、肾）中磺胺类、硝基咪唑类、喹诺酮类药物，水样中的除草剂、杀虫剂等。

赵华等[16]采用HPLC-MS联用技术建立了一种专属、灵敏的方法，用于同时检测动物性食品中β-内酰胺类青霉素类抗生素、大环内酯类抗生素、四环族抗生素和林可胺类共20 种抗生素药物残留。

殷居易等[17]首次报道了运用高效液相色谱-大气压电离串联四极杆质谱[HPLC- APCI（+）MS/MS]内标法同时定量分析蜂产品中 9种硝基咪唑类药物残留，该分析方法的灵敏度、线性范围和回收率等均满足药物残留监控的要求，该方法适用于进出口蜂产品中该类化合物的日常检测要求。

3 高速逆流色谱技术高速逆流色谱（high-speed countercurrent chromatography，HSCCC）技术是20世纪80年代发展起来的一种连续高效的新型液-液分配色谱分离技术，最初由美国国立健康研究院（NIH）的Ito教授研制开发。

HSCCC最大的优点是无需固相载体作固定相，并具有操作简单快捷、分离纯度高、样品回收率高、适用范围广、可一步制备纯品的优点。

既适用于小量分析，也可用于规模纯化，在中药、生化、食品、天然产物化学、环境分析等领域有着广泛的应用。

3.1 在天然产物分离中的应用HSCCC在天然植物活性成分的分离中得到了相当广泛的应用，在有机酸、黄酮、生物碱、植物多酚、醌类、萜类、木脂素、香豆素、皂苷等几乎所有的天然植物化学成分的分离中都有应用。

HSCCC可以用来对天然产物的粗提物进行有效成分的提纯以及对天然产物进行除杂处理。

王晓丽等[18]通过紫外-可见分光光度计法对高速逆流色谱仪分离芦荟多糖的溶剂系统进行研究，探索出分离芦荟多糖的溶剂系统为PEG600-KH2PO4-K2HPO4-H2O（5∶15∶15∶65，w/w）体系。

钱俊青等[19]采用高速逆流色谱法分离纯化大豆异黄酮，并选用HPLC法测定样品的质量分数，成功分离得到大豆苷91.65%，染料木苷92.97%。

高赛男等[20]采用正己烷-乙酸乙酯-甲醇-水（3.0∶5.0∶3.5∶5.0，v/v）溶剂体系，采用高速逆流色谱法从丁公藤中成功分离纯化得到东莨菪内酯，纯度可达98.04%。

3.2 在食品制备分离和除杂中的应用由于HSCCC与一般的色谱分离方式不同，能实现梯度洗脱和反相洗脱，亦能进行重复进样，使其特别适用于制备性分离，产品纯度高，制备量大。

利用这一特点， HSCCC可以在食品研究中实现功能性成分的制备分离和食品的除毒去杂。

李佳银等[21]用水-正丁醇-甲基叔丁基甲醚-乙腈-三氟乙酸（6∶3∶2∶1∶0.001）溶剂体系，分离新鲜紫锥菊花瓣中2个花色苷单体，纯度分别达95.1%和98.2%。

Cao等[22]采用庚烷-乙腈-乙酸-甲醇（4∶5∶1∶1，v/v）溶剂体系，分离葡萄籽的超临界萃取物，得到γ-亚油酸、亚油酸、棕榈酸、油酸、硬脂酸，各成分纯度均超过95%，其中亚油酸纯度高达99%。

4 时间分辨荧光分析法时间分辨荧光分析（timeresolved fluorescence assay，TRFA）是近年来发展起来的非同位素免疫分析技术，是目前最灵敏的微量分析技术，被公认为是最有发展前途的一种非同位素标记分析技术。

它用镧系元素标记抗原或抗体，根据镧系元素螯合物的发光特点，用时间分辨技术测量荧光，同时检测波长和时间两个参数进行信号分辨，可有效地排除非特异荧光的干扰，极大地提高了分析灵敏度。