荧光分析法在药物分析中的应用The Application of Fluorimetry in Pharmaceutical Analysis摘要药物分析主要应用在药物的质量控制、新药研究、药物代谢、体内药物分析等方面。
荧光分析法以其灵敏度高、选择性好、方法简便、重现性好、取样量少、仪器设备简单且不昂贵等特点,近年来被广泛地运用于各种药物制剂和生物体液中的药物分析工作中.本文对荧光分析法在药物分析中的应用现状及其进展进行了综述。
关键词药物分析;荧光分析法ABSTRACTPharmaceutical analysis mainly used in the quality control, research, metabolism, and drug analysis in vivo. Fluorescence analysis method with its high sensitivity, good selectivity, simple method, equipment simple and inexpensive, in recent years is widely used in various pharmaceutical formulations and biological fluids works. In this paper, we will illustrate the progress of the fluorescence analysis and the application of the method in pharmaceutical analysis.Key word: Pharmaceutical analysis, Fluorescence analysis目录1 前言 (1)2 药物分析方法 (1)3 荧光分析法 (2)3.1 常规的荧光分析方法 (2)3.1.1 直接荧光法 (2)3.1.2 荧光衍生物法 (2)3.1.3 化学引导荧光法 (3)3.2 新型荧光分析技术 (3)3.2.1 荧光猝灭分析法 (3)3.2.2 同步荧光分析法 (3)3.2.3 胶束增敏荧光分析法 (3)3.2.4 反相胶束增敏荧光分析法 (4)3.2.5 化学计量学方法 (4)3.2.6 稀土荧光探针法 (5)3.2.7 流动注射分析法 (5)3.3 其它分析方法 (5)4 与其它分析方法联用 (6)4.1薄层色谱-荧光联用 (6)4.2 高效液相色谱-荧光联用 (6)4.3 化学计量学与三维荧光光谱分析技术联用 (6)4.4 化学计量学与动力学荧光分析法联用 (7)5展望 (7)6结语 (8)参考文献 (9)1 前言药物分析是运用化学的、物理学的、生物学的以及微生物学的方法和技术来研究化学结构已经明确的合成药物或天然药物及其制剂质量的一门学科。
常规的化学分析是在样品沉淀、分离、萃取之后通过重量分析、色层析、光分析、电分析等分析技术来完成的, 通常需消耗大量的溶剂和时间, 并且在取样和处理过程中产生大量污染物, 分析成本高。
荧光分析法的灵敏度高,而且许多有机药物分子在荧光光谱上又都能具有各自的特征,所以,现在有很多高灵敏度的方法已经被采用。
主要是应用于对生物样品和制剂进行分析测定。
药物研究和生产的过程中,分析检验保证了药品的质量。
目前已广泛用于工业分析、食品检验、环境保护、医药、生物等领域。
但是自身就有荧光性的物质比较少,另外许多有机药物荧光性差或者容易受干扰。
为了解决这些问题已经发展了多种新型荧光分析技术,但是仍然有待改进。
经过几十年的努力, 药物的荧光分析法已得到长足的发展. 其主要应用领域为抗菌素类药物(如青霉素类、头孢类抗菌素、四环素类、氟喹诺酮类等) 和中枢神经药物(苯二氮杂卓类、利血平、卡马西平、普热息痛等) 的分析, 此外还有其它类药物如阿苯达唑、喜树生物碱等的分析。
本文就荧光分析法在药物分析中的研究进展及应用进行了简要的阐述。
2 药物分析方法药物分析大致可分为两大部分: 一是对原药的定量、定性分析、原药中不纯物的测定、药物制剂的分析等以药品质量管理为目的的测试方法; 二是对进入人体内的药物或代谢物的吸收、分布、代谢、排泄等体内动态的研究, 即临床药物分析。
目前, 紫外- 可见分光光度法与高效液相色谱法是药物分析的基本技术 , 此外, 还有毛细管电泳法、电化学分析法、荧光分析法、原子吸收分析法、滴定分析法、红外光谱法等。
根据研究需要,选择最适合的分析方法是质量控制的前提。
对不同的物质进行分析方法的选择时,首先得熟悉该物质的一些物理化学性质,这对分析方法的选择起着至关重要的作用。
3 荧光分析法荧光是指物质分子吸收光子的能量后从基态变到激发态,而处在激发态的电子不稳定再次跃迁回基态而产生的发光现象。
应用这种荧光性对物质样品进行定性和定量分析的方法即为荧光分析法。
有些药物本身能发出荧光,可用荧光分析法直接测定,但大多数药物只能发出微弱的荧光或不能发出荧光,就需要采用一些荧光增敏剂或能与待测药物形成能发出荧光的配体化合物,增强荧光强度从而进行药物的测定。
对于不发荧光的物质可以可以通过某类化学反应使其转变为适合于测定的荧光物质。
3.1 常规的荧光分析方法3.1.1 直接荧光法测定药物本身能发出荧光的物质,可用分光光度计直接测定,刘玉芬[1]等在激发波长为430nm和497nm 下,测定木香花中总黄酮的含量。
该方法简便,快速,准确,可用于植物及其制品中总黄酮含量的定量测定,肖凤霞[2]等以丙酮为溶剂,1,8-二羟基蒽醌为对照品,在最大激发波长为425nm,发射波长为513nm处测定中药巴戟天中蒽醌含量3.1.2 荧光衍生物法不具荧光或荧光很弱的物质,与合适的试剂生成有特异荧光的衍生物,如氨基糖苷类药物(如庆大霉素、小诺米星、阿米卡星)的研究。
李满秀[3]等利用2-巯基乙醇存在下,氨基与邻苯二甲醛反应生成强荧光性吲哚取代衍生物体系,建立了测定水溶液中氨基糖苷类药物的直接荧光法。
此法与微生物法相比,重现性好,选择性高,灵敏度高。
3.1.3 化学引导荧光法利用化学方法使一些自身不能产生荧光的化合物转变为荧光化合物,如通过氧化还原、水解、缩合反应、配合反应等。
韩一秀[4]等研究发现不发荧光的维生素K3在酸性条件下可被三氯化钛还原为具有荧光的甲萘酚,据此建立了一种间接测定药物制剂中VK3含量的荧光分光光度新方法。
3.2 新型荧光分析技术3.2.1 荧光猝灭分析法对于某些药物,可以利用其对某一特定体系的荧光猝灭作用进行定量测定。
庞志功等[5]利用苦参碱和氧化苦参碱对荧光试剂乙酸乙烯酯的定量猝灭作用,建立了测定苦参碱和氧化苦参碱的荧光分析方法。
阿娟等[6]利用甲硝唑可使十二烷基硫酸钠的荧光强度猝灭,建立了荧光猝灭分光光度法测定甲硝唑含量的方法。
3.2.2 同步荧光分析法同步荧光分析法可有效消除背景的干扰,特别是克服了样品繁琐的预处理过程,不经分离就可测定。
由于该方法具有很高灵敏性和选择性,已成为检测多组分体系的最有效手段。
马丽英等[7]研究发现由于乙酰丙酮-甲醛与盐酸普鲁卡因的发射峰有部分重叠,存在严重干扰,采用正常荧光方法无法进行盐酸普鲁卡因的测定,而利用同步荧光法可解决此问题。
目前,同步荧光分析法与导数技术连用成为该方法的主要发展方向,这将进一步促进同步荧光技术在药物分析领域的发展和应用。
张敏等[8]利用导数-同步荧光法测定了三月泡叶中总黄酮的含量。
应用该方法可避免散射光对测定的干扰,使结果更清晰、准确,总黄酮的检出限可达1.27 ×10-9mol·L-1。
3.2.3 胶束增敏荧光分析法胶束增敏荧光分析法是指在溶液中使表面活性剂与荧光分子发生缔合,采用溶液化学和专属性荧光基团的方法来改进荧光法的检测和专属性的一种荧光分析法。
它具有增敏、增稳、增溶等许多优点,由于其灵敏度高,选择性好,操作简便,被认为是痕量分析中最有前途的新领域。
应用该方法进行药物分析主要是找出合适的胶束体系,目前已报道的胶束体系以十二烷基硫酸钠居多敖登高娃等[9]测定了在表面活性剂十二烷基硫酸钠存在下氟罗沙星的含量。
由于胶束的生成,使氟罗沙星自身荧光大大增强。
在胶束体系中,选择λex = 290 nm,λem = 450 nm ,最佳pH 4.5~5.5,建立了在十二烷基硫酸钠胶束体系中测定氟罗沙星的新方法,该方法可直接用于药物制剂中氟罗沙星含量的测定3.2.4 反相胶束增敏荧光分析法反相胶束是两性分子溶于非极性溶剂和少量的水中,自发形成的一个热力学稳定的、光学透明的球形有序聚集体。
它具有极性内核,能增溶水溶性或极性分子,并将溶质限制在其有限空间里,从而增加了发光体有效浓度,显著的提高了荧光强度。
反相胶束增稳荧光法具有灵敏度高,线性范围宽,操作简单等特点。
白小红等[10]研究了双[2-乙基己基]-磺酸基琥珀酸/环己烷/水( AOT /C6H12 /H2O) 反相胶束介质中中药有效成分盐酸小檗碱的荧光性质。
3.2.5 化学计量学方法化学计量学是数学、统计学、计算机技术和化学相结合的交叉学科。
荧光分析法易受到散射光的干扰,无法同时分析多组分样品,化学计量学方法可以借助“数学分离”代替复杂的化学分离,很好地解决这个问题。
该方法还能与三维荧光光谱分析技术、动力学荧光分析法、同步荧光分析法联用。
江军朵等[11]利用化学计量学交替惩罚三线性分解二阶校正算法结合荧光分析,在有干扰药物及牛奶中干扰组分共存下,对牛奶中的洛美沙星进行快速分析测定。
韩清娟等[12]利用化学计量学三维数据校正方法中的交替三线性分解算法和自加权交替三线性分解算法,不经化学分离,对采用激发-发射矩阵荧光法所得到的三维响应数据阵进行三线性成分分解,再基于标样已知浓度,利用简单回归法直接测定了尿液中利血平的含量。
3.2.6 稀土荧光探针法稀土离子可以与多种有机化合物形成配合物,用合适的激发光激发该稀土有机配合物,配合物中的配体分子可以吸收激发光,然后通过分子内能量转移的方式将吸收的能量传递给稀土离子,从而发射稀土离子的特征荧光。
因为稀土离子荧光探针具有斯托克斯位移大、荧光寿命长、发光强度大、选择性好、荧光稳定以及受外界影响小等优点,使一些本来不发荧光,或者量子产率很低的荧光测试成为可能,所以稀土离子荧光探针法成为一种非常重要的定量检测手段。
李文静等[13]研究发现,在pH 8.10的条件下,Eu3+和依诺沙星能形成配合物,配合物内发生分子间能量转移,铕离子发射特征荧光,加入阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠后,体系的荧光强度增强,其最大激发和发射波长分别为273,615 nm,依诺沙星的检出限为1.2×10-7mol·L-1。