藥物分析課件藥物現(xiàn)代儀器分析法1第十六章藥物現(xiàn)代儀器分析法藥物現(xiàn)代儀器分析法1.色譜法2.光譜法3.質(zhì)譜法(MS)4.毛細(xì)管電泳法5.聯(lián)用技術(shù)6.微型全分析系統(tǒng)(Lab-on-a-chip)7.場(chǎng)流分離技術(shù)(FFF)第十六章藥物現(xiàn)代儀器分析法藥物現(xiàn)代儀器分析法1.色譜法22§1.色譜法色譜法1.薄層色譜法(TLC)：定性鑒別、雜質(zhì)檢查2.毛細(xì)管氣相色譜法(GC)殘留溶劑的檢測(cè)，藥物的定量分析。3.高效液相色譜法(HPLC)藥物含量測(cè)定，手性藥物拆分。色譜系統(tǒng)適用性試驗(yàn):柱效(即理論塔板數(shù)n)分離度R(一般R≥1.5)拖尾因子T(0.95~1.05)重復(fù)性(一般RSD≤2.0%)§1.色譜法色譜法1.薄層色譜法(TLC)：定性鑒別、雜質(zhì)3§2.光譜法紫外—可見光譜法(UV),A=ECL靈敏度達(dá)10-4~10-6g/ml

波長(zhǎng)（200~400~760nm）2.熒光光度法(檢測(cè)光與入射光成直角),F=KC靈敏度達(dá)10-7~10-10g/ml一般采用激發(fā)光波長(zhǎng)250~700nm4.紅外光譜法(IR)主要用于有機(jī)藥物的定性鑒別波長(zhǎng)400~760nm5.核磁共振法(NMR)，主要用于有機(jī)藥物的定性鑒別6.X射線粉末衍射法，主要用于藥物晶型的定性鑒別3.原子吸收光度法主要用于金屬元素的分析，靈敏度達(dá)10-6~10-9g/ml現(xiàn)代光譜法§2.光譜法紫外—可見光譜法(UV),A=ECL4§3.質(zhì)譜法(MS)原理：將化合物形成離子和碎片離子，按其質(zhì)荷比的不同進(jìn)行分離，可做成分和結(jié)構(gòu)分析。特點(diǎn)：應(yīng)用范圍廣、靈敏度高(10-11g)、分析速度快(小于1秒)。樣品導(dǎo)入系統(tǒng)離子源質(zhì)量分析器檢測(cè)器記錄儀用途：測(cè)定分子量鑒定化合物推測(cè)未知物結(jié)構(gòu)測(cè)定分子中Cl和Br等的原子數(shù)如與色譜聯(lián)用可進(jìn)行多組分的定性定量分析。§3.質(zhì)譜法(MS)原理：將化合物形成離子和碎片離子，按其5§4.高效毛細(xì)管電泳法(HighPerformanceCapillaryElectrophoresis,HPCE)原理：依據(jù)樣品中各個(gè)組分之間淌度和分配行為上的差異實(shí)現(xiàn)分離分析。以石英毛細(xì)管為分離通道、高壓直流電場(chǎng)為驅(qū)動(dòng)力。優(yōu)點(diǎn)：高效(n可達(dá)幾十萬至幾千萬)高速(最快可在1分鐘內(nèi)完成，一般幾分鐘即可)微量(nL級(jí)，即10-9L)低消耗(流動(dòng)相幾mL即可)分離模式：毛細(xì)管區(qū)帶電泳(CZE)膠束電動(dòng)毛細(xì)管色譜(MECC)毛細(xì)管凝膠電泳(CGE)毛細(xì)管等電聚焦(CIEF)§4.高效毛細(xì)管電泳法原理：依據(jù)樣品中各個(gè)組分之間淌度和6藥物分析課件藥物現(xiàn)代儀器分析法7藥物分析課件藥物現(xiàn)代儀器分析法8§5.聯(lián)用技術(shù)1.GC—IR：中成藥復(fù)方制劑、藥用揮發(fā)油、香精香料分析、毒物檢測(cè)、廢水和農(nóng)藥分析等2.GC—MS：合成產(chǎn)物的確證、副產(chǎn)物的鑒定、中藥未知成分的鑒定、藥物代謝的研究。LOQ可達(dá)10-9~10-12g

3.HPLC—MS：藥品質(zhì)量控制(雜質(zhì)、降解產(chǎn)物、生物轉(zhuǎn)化產(chǎn)物等)體內(nèi)藥物分析藥物代謝研究4.HPLC—NMR：藥物雜質(zhì)鑒定、藥物體內(nèi)外代謝產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)鑒定、天然產(chǎn)物化學(xué)篩選等5.HPCE—MS：合成產(chǎn)物的確證、副產(chǎn)物的鑒定、中藥未知成分的鑒定couple§5.聯(lián)用技術(shù)1.GC—IR：中成藥復(fù)方制劑、藥用9§6.微型全分析系統(tǒng)(MiniaturizedTotalChemicalAnalysisSystem,μ-TAS)●

1990年左右，Manz和Widmer率先提出微全分析系統(tǒng)(Miniaturizedtotalanalysissystem,μTAS)，全世界分析化學(xué)家高度重視，2001年新的學(xué)術(shù)季刊

“Lab-on-a-chip”創(chuàng)立，美國(guó)AanalyticalChemistry期刊每?jī)赡甑木C述中列有專門的文章綜述μTAS領(lǐng)域的發(fā)展?！?/p>

μTAS領(lǐng)域中微加工方法，大致以最簡(jiǎn)易方法為主?！?/p>

μTAS檢測(cè)器：激光誘導(dǎo)螢光檢測(cè)器；吸收光度檢測(cè)器；化學(xué)發(fā)光檢測(cè)器；折光率檢測(cè)器；發(fā)射光譜檢測(cè)器；電化學(xué)檢測(cè)器；質(zhì)譜檢測(cè)器等?！?/p>

μTAS卡脖子難點(diǎn)：1)進(jìn)樣系統(tǒng)2)前處理不容易3)重復(fù)性差●

μTAS的巨大潛力：1)多重平行檢測(cè)2)大規(guī)模集成化●

未來的研究領(lǐng)域：

與生命科學(xué)相關(guān)，如生物醫(yī)學(xué)、高通量的藥物合成篩選、衛(wèi)生檢疫等。隨著人類基因組計(jì)劃的初步完成，已步入后基因組時(shí)代，單核甘酸多態(tài)性分析、基因表達(dá)分析、基因變異分析以及蛋白組分析等，由于μTAS有大規(guī)模平行處理能力，可望成為后基因組時(shí)代的支撐性技術(shù)。

●1990年左右，Manz和Widmer率先提10藥物分析課件藥物現(xiàn)代儀器分析法11藥物分析課件藥物現(xiàn)代儀器分析法12藥物分析課件藥物現(xiàn)代儀器分析法13§7.場(chǎng)流分離技術(shù)

Field-flowfractionation(FFF)isthemostversatileseparationtechniqueofallmacromolecularandparticleseparationmethodologiesintermsofseparationrange,selectivityandresolution.FFFcomprisesafamilyoftechniquesthathavedemonstrated,overmorethantwodecades,theabilitytocharacterizesupramolecularspeciesinasizerangespanningmanyorderofmagnitude,frommacromoleculestomicron-sizedparticles.

Theseparationoccursbydifferentialretentioninastreamofliquidflowingthroughathin,emptychannel.Theseparatedcomponentsareelutedoneatatimeintothedetector.

Asinclassicalchromatography,samplecomponentseluteatgivenretentiontimeswhicharerelated,andoftenrigorouslypredictable,tovariousphysicochemicalpropertiesoftheretainedspecies.Measurementsofretentiontimescanyieldthesepropertiesforeachfractionatedcomponent.

ThisisthemaindistinguishingfeatureofFFFwithrespecttoclassicalchromatographythatcanneitherdirectlypredictretentionforagivencomponentnorextractchemicalinformationstraightfromretentionparameters.

§7.場(chǎng)流分離技術(shù)Field-flowf14TheFFFmechanismcombineselementsofchromatographyandfield-driventechniquessuchaelectrophoresisandultracentrifugation.Likechromatography,FFFisanelutiontechnique;likefield-driventechniques,FFFrequiresafieldorgradient.ThefieldinFFFisappliedatrightanglestoflowandservestodrivecomponentsintodifferentstreamlaminaeinacapillarychannel.Thedifferentvelocitiesofthefluidlaminaeacrossthechanneldevelopstheseparationinducedbytheactionoffield.TheFFFFamilySedimentationFFFFlowFFFThermalFFFStericFFFWhatcanyouplaywithFFF?SOMEAPPLICATIONS

●

Proteins,proteinaggregates,lipoproteins

●

DNA,viruses,chromosomes

●Pharmaceuticalemulsions,liposomes

●Bacterialcells,bloodcellsTheFFFmechanismcombinesele15WhatdoyouneedtoworkwithFFFWhatdoyouneedtoworkwith16FFFdiffersfromastandardHPLCinthecolumn.Herethecolumnisthechannel.Thechanneliscapillarywithrectangularcross-section.Thereisnostationaryphaseinsidethechannelandseparationisgeneratedbyanexternalfieldappliedperpendicularlytothemobilephaseflowinginsidethechannel.

AnFFFsystemcan,therefore,beeasilyimplementedinlabswithastandardHPLCexpertize.Thankyouforyourattenation!FFFdiffersfromastandardHP17藥物分析課件藥物現(xiàn)代儀器分析法18第十六章藥物現(xiàn)代儀器分析法藥物現(xiàn)代儀器分析法1.色譜法2.光譜法3.質(zhì)譜法(MS)4.毛細(xì)管電泳法5.聯(lián)用技術(shù)6.微型全分析系統(tǒng)(Lab-on-a-chip)7.場(chǎng)流分離技術(shù)(FFF)第十六章藥物現(xiàn)代儀器分析法藥物現(xiàn)代儀器分析法1.色譜法219§1.色譜法色譜法1.薄層色譜法(TLC)：定性鑒別、雜質(zhì)檢查2.毛細(xì)管氣相色譜法(GC)殘留溶劑的檢測(cè)，藥物的定量分析。3.高效液相色譜法(HPLC)藥物含量測(cè)定，手性藥物拆分。色譜系統(tǒng)適用性試驗(yàn):柱效(即理論塔板數(shù)n)分離度R(一般R≥1.5)拖尾因子T(0.95~1.05)重復(fù)性(一般RSD≤2.0%)§1.色譜法色譜法1.薄層色譜法(TLC)：定性鑒別、雜質(zhì)20§2.光譜法紫外—可見光譜法(UV),A=ECL靈敏度達(dá)10-4~10-6g/ml

波長(zhǎng)（200~400~760nm）2.熒光光度法(檢測(cè)光與入射光成直角),F=KC靈敏度達(dá)10-7~10-10g/ml一般采用激發(fā)光波長(zhǎng)250~700nm4.紅外光譜法(IR)主要用于有機(jī)藥物的定性鑒別波長(zhǎng)400~760nm5.核磁共振法(NMR)，主要用于有機(jī)藥物的定性鑒別6.X射線粉末衍射法，主要用于藥物晶型的定性鑒別3.原子吸收光度法主要用于金屬元素的分析，靈敏度達(dá)10-6~10-9g/ml現(xiàn)代光譜法§2.光譜法紫外—可見光譜法(UV),A=ECL21§3.質(zhì)譜法(MS)原理：將化合物形成離子和碎片離子，按其質(zhì)荷比的不同進(jìn)行分離，可做成分和結(jié)構(gòu)分析。特點(diǎn)：應(yīng)用范圍廣、靈敏度高(10-11g)、分析速度快(小于1秒)。樣品導(dǎo)入系統(tǒng)離子源質(zhì)量分析器檢測(cè)器記錄儀用途：測(cè)定分子量鑒定化合物推測(cè)未知物結(jié)構(gòu)測(cè)定分子中Cl和Br等的原子數(shù)如與色譜聯(lián)用可進(jìn)行多組分的定性定量分析。§3.質(zhì)譜法(MS)原理：將化合物形成離子和碎片離子，按其22§4.高效毛細(xì)管電泳法(HighPerformanceCapillaryElectrophoresis,HPCE)原理：依據(jù)樣品中各個(gè)組分之間淌度和分配行為上的差異實(shí)現(xiàn)分離分析。以石英毛細(xì)管為分離通道、高壓直流電場(chǎng)為驅(qū)動(dòng)力。優(yōu)點(diǎn)：高效(n可達(dá)幾十萬至幾千萬)高速(最快可在1分鐘內(nèi)完成，一般幾分鐘即可)微量(nL級(jí)，即10-9L)低消耗(流動(dòng)相幾mL即可)分離模式：毛細(xì)管區(qū)帶電泳(CZE)膠束電動(dòng)毛細(xì)管色譜(MECC)毛細(xì)管凝膠電泳(CGE)毛細(xì)管等電聚焦(CIEF)§4.高效毛細(xì)管電泳法原理：依據(jù)樣品中各個(gè)組分之間淌度和23藥物分析課件藥物現(xiàn)代儀器分析法24藥物分析課件藥物現(xiàn)代儀器分析法25§5.聯(lián)用技術(shù)1.GC—IR：中成藥復(fù)方制劑、藥用揮發(fā)油、香精香料分析、毒物檢測(cè)、廢水和農(nóng)藥分析等2.GC—MS：合成產(chǎn)物的確證、副產(chǎn)物的鑒定、中藥未知成分的鑒定、藥物代謝的研究。LOQ可達(dá)10-9~10-12g

3.HPLC—MS：藥品質(zhì)量控制(雜質(zhì)、降解產(chǎn)物、生物轉(zhuǎn)化產(chǎn)物等)體內(nèi)藥物分析藥物代謝研究4.HPLC—NMR：藥物雜質(zhì)鑒定、藥物體內(nèi)外代謝產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)鑒定、天然產(chǎn)物化學(xué)篩選等5.HPCE—MS：合成產(chǎn)物的確證、副產(chǎn)物的鑒定、中藥未知成分的鑒定couple§5.聯(lián)用技術(shù)1.GC—IR：中成藥復(fù)方制劑、藥用26§6.微型全分析系統(tǒng)(MiniaturizedTotalChemicalAnalysisSystem,μ-TAS)●

1990年左右，Manz和Widmer率先提出微全分析系統(tǒng)(Miniaturizedtotalanalysissystem,μTAS)，全世界分析化學(xué)家高度重視，2001年新的學(xué)術(shù)季刊

“Lab-on-a-chip”創(chuàng)立，美國(guó)AanalyticalChemistry期刊每?jī)赡甑木C述中列有專門的文章綜述μTAS領(lǐng)域的發(fā)展。●

μTAS領(lǐng)域中微加工方法，大致以最簡(jiǎn)易方法為主?！?/p>

μTAS檢測(cè)器：激光誘導(dǎo)螢光檢測(cè)器；吸收光度檢測(cè)器；化學(xué)發(fā)光檢測(cè)器；折光率檢測(cè)器；發(fā)射光譜檢測(cè)器；電化學(xué)檢測(cè)器；質(zhì)譜檢測(cè)器等?！?/p>

μTAS卡脖子難點(diǎn)：1)進(jìn)樣系統(tǒng)2)前處理不容易3)重復(fù)性差●

μTAS的巨大潛力：1)多重平行檢測(cè)2)大規(guī)模集成化●

未來的研究領(lǐng)域：

與生命科學(xué)相關(guān)，如生物醫(yī)學(xué)、高通量的藥物合成篩選、衛(wèi)生檢疫等。隨著人類基因組計(jì)劃的初步完成，已步入后基因組時(shí)代，單核甘酸多態(tài)性分析、基因表達(dá)分析、基因變異分析以及蛋白組分析等，由于μTAS有大規(guī)模平行處理能力，可望成為后基因組時(shí)代的支撐性技術(shù)。

●1990年左右，Manz和Widmer率先提27藥物分析課件藥物現(xiàn)代儀器分析法28藥物分析課件藥物現(xiàn)代儀器分析法29藥物分析課件藥物現(xiàn)代儀器分析法30§7.場(chǎng)流分離技術(shù)

Field-flowfractionation(FFF)isthemostversatileseparationtechniqueofallmacromolecularandparticleseparationmethodologiesintermsofseparationrange,selectivityandresolution.FFFcomprisesafamilyoftechniquesthathavedemonstrated,overmorethantwodecades,theabilitytocharacterizesupramolecularspeciesinasizerangespanningmanyorderofmagnitude,frommacromoleculestomicron-sizedparticles.

Theseparationoccursbydifferentialretentioninastreamofliquidflowingthroughathin,emptychannel.Theseparatedcomponentsareelutedoneatatimeintothedetector.

Asinclassicalchromatography,samplecomponentseluteatgivenretentiontimeswhicharerelated,andoftenrigorouslypredictable,tovariousphysicochemicalpropertiesoftheretainedspecies.Measurementsofretentiontimescanyieldthesepropertiesforeachfractionatedcomponent.

ThisisthemaindistinguishingfeatureofFFFwithrespecttoclassicalchromatographythatcanneitherdirectlypredictretentionforagivencomponentnorextractchemicalinformationstraightfromretentionparameters.

§7.場(chǎng)流分離技術(shù)Field-flowf31TheFFFmechanismcombineselementsofchromatographyandfield-driventechniquessuchaelectrophoresisandultracentrifugation.Likechromatography,FFFisanelutiontechnique;likefield-driventechniques,FFFrequiresafieldorgradient.ThefieldinFFFisappliedatrightanglestoflowandservestodrivecomponentsintodifferentstreamlaminaeinacapil