对不同仪器分析技术在药品检测中的应用探究

对不同仪器分析技术在药品检测中的应用探究

陈冬丽

南京正大天晴制药有限公司江苏省南京市210046

摘要：药品检测环节对于药品质量控制和管理具有重要的意义，因此，选择合理的仪器分析检测技术对于药品的质量保证至关重要，且新型仪器检测技术的开发任重道远。文章主要介绍了几种不同仪器分析技术在药品检测中的应用。

关键词：仪器分析技术；药品；检测

1、光谱检测技术

1.1UV-VIS

UV-VIS，即紫外-可见分光光度法，是基于物质光化学性质而建立起来的分析方法，利用某些物质的分子在10～800nm光谱区的选择性反射或吸收来对物质进行分析测定。该测定法相对其他检测技术较为简便，因此应用较为广泛。一方面不同物质吸收光谱图上的一些特征吸收，特别是最大吸收波长和摩尔吸收系数是检定物质的常用物理参数，在药物分析中有着广泛的应用，各国药典已收载众多药物紫外吸收光谱特征。另一方面也可以通过比色法使用标准物质建立标准曲线法测定物质的含量。日常检测过程中，紫外光谱可以被用于检验一些具有大的共轭体系或发色官能团的化合物，推导化合物分子骨架是否含有共轭体系，如C=C－C=O、苯环等。由于很多化合物在紫外没有吸收或仅有微弱吸收，且紫外光谱一般比较简单，特征性指向性不强，通常只能用于推测共轭官能团存在与否。因此，只根据紫外吸收光谱并不能完全鉴别出物质的分子结构，通常须与IR、MS、NMR或其他方法共同配合才能得出具体的结论。

在日常的检验环节，UV-VIS也因其仪器价格低廉、操作便捷、分析速度快、适用性广已成为分析实验室常备基本设备，常被用于一些药品的含量测定，如黄连中小檗碱的含量测定，以及药材的糖分测定等。

1.2AAS

AAS，即原子吸收光谱法，它的原理是利用物质独特的原子结构和外电子排列，一定波长的光辐射被气态原子吸收后使原子外层的电子发生跃迁，从而产生该元素的特征吸收及辐射光谱线。AAS亦可以根据郎伯-比尔定律来确定样品中某些元素的含量。AAS现主要在对元素的测定中有较大发展空间，适用于低含量或主量及微量、痕量元素组分分析。

AAS具有准确度高、检出限低、选择性好等优点，但也存在局限性，如：样品前处理麻烦，不适用于难溶性物质分析；分析过程较单一，不能多元素同时分析；仪器设备价格昂贵；标准工作曲线的线性范围窄；对于一些易于形成稳定化合物的元素，检出能力较差等。AAS在日常检测中常用于对西洋参、金银花等药材的重金属含量测定、化药及其起始物料成分中铁、铜等金属元素的分析测定等。

1.3IR

IR，即红外光谱法，为分子吸收光谱的一种。其原理是当物质使用红外光区光线进行辐射后，物质对其产生选择性吸收，形成特征红外光谱图，从而推断分子内部官能团结构。在红外线照射下，当辐射能量与分子振动、转动频率相一致时，被测物质分子会产生其特定的红外光谱，据此可鉴定出化合物中各种官能团。红外光谱区域可分为：近红外区（泛频区13158~4000cm-1），是-OH，-NH，-CH的特征吸收区，可用于推断物质组成与含量测定；中红外区（4000~400cm-1），为绝大多数有机和无机化合物化学键振动基频区，是化合物鉴定的重要区域；远红外区（转动区400~10cm-1），是金属有机化合物的键振动（分子转动、晶格振动）。IR具有测定快速、特征性强、试样用量少、操作简便等优点。但是，红外光谱一般只提供物质分子中官能团的相关信息，而对于一些复杂化合物，特别是新化合物，单靠IR检测技术并不能解决问题，需要与其他分析手段互相配合，才能确定分子结构。目前，IR在药品测定中主要用于鉴别及作为一种结构确证手段，在药品定量分析研究中应用不是很多，有时用于农药组份测定及利用近红外光谱特征进行土壤表面水份含量的测定。

1.4拉曼光谱法（RamanSpectra）

拉曼光谱法（RamanSpectra）是利用化合物分子受激光照射后所产生的散射光与入射光能级差及其与化合物振动频率、转动频率间关系，对化合物进行定性、定量分析方法。

与红外光谱类似，拉曼光谱是一种振动光谱技术。所不同的是，前者与分子振动时偶极矩变化相关，而拉曼效应则是分子极化率改变的结果。拉曼光谱法已作为一种新型的药物分析技术手段被收载进入2015版《中国药典》。

拉曼光谱具有分析快速、准确，测量时通常不破坏样品（固体，半固体，液体或气体），样品制备简单甚至不需样品制备。其谱带信号通常处在可见或近红外光范围内，可以有效地和光纤联用，即谱带信号可以从包封在任何对激光透明的介质，如玻璃、塑料内，或将样品溶于水中获得。

现代拉曼光谱仪基于丰富的物质拉曼散射光谱库，在物质定性鉴别、分子结构研究上简单、便捷，分析速度快（几秒到几分钟），性能可靠，在物质鉴定上拥有广泛的应用。基于其在药物分析上的定量应用，还需结合相应软件计算技术，整体还处于实验室研究阶段。综合拉曼光谱的特性，未来拉曼光谱与其他分析技术联用比其他光谱联用技术从某种意义上说更加简便（可以使用单变量和多变量方法以及校准），有更广阔的前景。

2、色谱检测技术

2.1TLC

TLC，即薄层层析色谱法，指将合适的固定相均匀地涂布在玻璃板或铝基片上，经过活化，制成可供样品测定的薄层板，选择合适的展开剂对点样进行展开后，对比供试品与对照品在同等条件下的比移值（Rf），用以实现对药品快速鉴别的方法。TLC在检测药品时相对于其他色谱检测技术操作较简单，同时还可以借助显色判定物质种类。而且该法展开速率较快，一般每次薄层板进行层析时只需15～20分钟，对于一些常见药品的快速鉴定具有很好的帮助。其缺点是对极性类似的化合物分离效果不甚理想，且对于无紫外吸收或无显色特征的物质检测不理想。TLC法在对香连丸、甘草等快速鉴别中有所应用。

2.2TLCS

TLCS，即薄层色谱扫描法，该法在前期操作时与TLC基本一致，但该法常须对物质的吸收进行定量，因此在技术上要求更为严苛。一般而言，制备的薄层板厚度要足够均匀，为了避免自制薄层板的缺点，实验人员往往统一购置同等规格的机器制板，同时点样操作较TLC法更为精细。TLCS一般用于物质的含量测定，如对丹桂香颗粒的含量测定，规定每袋含黄连以盐酸小檗碱计不少于12mg。

2.3GC

GC，即气相色谱法，系指利用气体作为流动相（载气））流经装有填充剂的色谱柱进行分离测定的色谱方法。物质或其衍生物气化后，被载气带人色谱柱进行分离，各组分先后进人检测器，用数据处理系统记录色谱信号。一般分为气固色谱法和气液色谱法。待测物质中的成分在固定相与流动相之间不断进行溶解、挥发（气液色谱），或吸附、解吸过程（气固色谱）而相互分离，再进入检测器进行检测分析。

一般而言，GC可以用于易挥发且热稳定较好的物质，或对难以气化的物质通过化学衍生化后的测定分析。其优点为：样品用量少，检测灵敏度高，分离效率高，分析速度快，应用范围广等。气相色谱法在对物质成分进行定性分析时，必须使用已知的标准物或已知明确的数据与待测物质相应保留时间的色谱峰进行对比，才能获得较为肯定的定性结果，且其并不适用于许多非挥发性物质的测定分析。当前，气相色谱法在药品挥发性成分的分析测定中有着广泛的应用。该色谱法目前常被用作中药材中有机氯残留、有机磷农药、中成药中挥发性成分等测定，化药成分中残留溶剂及其他杂质的测定等，如西瓜霜润喉片、关节止痛膏在药品检测过程中常用到GC技术。同时，随着色谱联用技术手段的发展，GS-MS联用技术也已经成为药物分析中基因毒性杂质的测定的主要技术手段，如化学原料药中甲磺酸酯类成分的测定。

2.4HPLC

HPLC，即高效液相色谱法，系采用髙压输液泵将规定的流动相泵人装有填充剂的色谱柱，对供试品进行分离测定的色谱方法。注入的供试品，由流动相带人色谱柱内，各组分在柱内被分离，并进人检测器检测，由积分仪或数据处理系统记录和处理色谱信号，从而实现对待测物质的定性或定量分析。HPLC法分为正相色谱法和反向色谱法，前者采用极性固定相，一般像酚类、胺类、羰基类及氨基酸类等中等极性和极性较强的化合物可以用此法进行分离检测。后者一般采用非极性固定相，流动相常为水或缓冲液，一般非极性和极性较弱的化合物用此法进行分离检测。后者在药品日常检测中更为常用。安尔宁颗粒、复方黄连素片等中成药在药品检测环节常用到HPLC法。

HPLC法具有“四高一广”的特点，即流动相载压高、载液流速高、分离效能高、检测灵敏度高、应用范围广。已成为药物分析及药品质量控制手段中的一种基本的定性、定量分析技术。其依托于不同的检测器，最常用的紫外-可见分光检测器，其他如二极管阵列检测器、荧光检测器、蒸发光散射检测器、示差折光检测器、电化学检测器及质谱（MS）联用技术等，及采用不同的洗脱条件设置，被广泛地用于各类物质的分离与测定，成为现代药物分析技术开发研究及质量控制的重要组成部分。

其虽然相对于TLC法操作更为复杂，对样品的前处理要求较高，整体分析耗时较长，仪器设备价格高，对使用人员技术要求高等；但其整体性能上能更好地满足对药物质量控制的要求。且随着现代科学技术的不断发展，其应用越来越广泛，新一代超高效液相色谱（UPLC）也逐步深入到药物分析领域。

3、其他

3.1显微鉴定技术

显微镜技术在药品检测管理中主要是针对中药的传统鉴定，尤其是中药材的快速定性鉴别。在日常检测中，显微鉴别技术同样发挥着重要的作用，如对番泻叶药材进行快速鉴定时，可以借助其草酸钙结晶形态及气孔类型这些微观特征进行初步鉴别。对于花类药材花粉粒的观察，可以通过电子显微镜观察到更为立体的微观结构。然而很多时候，同一科的不同药材或不同科的药材在微观视野下会出现相同的特征，如草酸钙方晶不仅仅存在于大多数豆科药材中，也存在于部分其他科属药材中，此时可能需要借助于以上所提到的光谱法或色谱法进行综合评价鉴定。因此，显微鉴定技术作为传统快速鉴别技术，其常用于部分药材或中成药的快速定性分析，其常作为现代仪器分析技术的一种辅助检测手段。

3.2MS

色谱法的优势在于分离，但其难以得到物质的结构信息。而质谱法（MS）能够提供物质的结构信息，用样量亦很少。GC-MS，即气相色谱-质谱联用技术，是在GC基础之上联用MS技术，从而实现对有机挥发物结构的测定，进一步优化定性检测结果，如对人参、西洋参等药材农药残留检测会用到GC-MS技术。LC-MS，即液相色谱-质谱联用技术，它将液相色谱与质谱技术联合起来，即实现了药物的分离，又可以对物质进行质谱检测，从而进一步确定化合物相关结构信息。此外，LC-MS可以分析GC-MS所不能分析的强极性、热不稳定性、难挥发性的化合物，目前在药物分析和检测中得到了大量的应用。

3.3NMR

NMR技术即核磁共振技术，是利用外磁场的电磁波对药物进行照射检测，得到物质的光谱图如C谱和H谱图等，再通过波谱解析技术分析其原子排布规律，从而鉴定出药物的结构。NMR常与MS结合使用，一般常用作化学药物尤其是新化合物的结构鉴定。近年来，LC-NMR技术也越来越多地被用作药物研发过程中的未知物检测与鉴定。

4、讨论

药品检测环节对于药品质量控制和管理具有重要的意义，因此，选择合理的仪器分析检测技术对于药品的质量保证至关重要，且新型仪器检测技术的开发任重道远。药学检验人员在对药品进行检测时，需要根据不同的药品采用合适的仪器分析方法，或者将几种仪器分析方法联合使用，从而保证实验结果的科学性和可靠性。

参考文献：

[1]谭承学.现代分析仪器在药品检测中的应用观察[J].健康前，2016.23（2）：166.

[2]国家药典委员会.中华人民共和国药典[M].北京：中国医药科技出版社，2015.