目錄TOC\o"1-3"\h\u10322 1221991.1.1茶堿的結(jié)構(gòu) 1134301.1.2茶堿的作用 1102721.1.3茶堿的檢測(cè) 139381.1.4檢測(cè)方法 26155 6茶堿作為一種甲基類(lèi)的嘌呤藥物，研究表明，目前其主要作用有：利尿便尿、強(qiáng)心護(hù)心、刺激中樞神經(jīng)系統(tǒng)、擴(kuò)大擴(kuò)張心臟冠狀動(dòng)脈、平滑舒緩人體支氣管平滑肌。茶堿臨床應(yīng)用廣泛的另一原因是因?yàn)楸阋?，在治療過(guò)程中大大減少開(kāi)支。1.1.1茶堿的結(jié)構(gòu)茶堿，化學(xué)名稱(chēng)為二氧二甲基嘌呤，分子式為C7H8N4O2，連接的集團(tuán)有甲基、碳氧雙鍵、氮?dú)滏I，其結(jié)構(gòu)如圖1.1所示。圖1-1茶堿的結(jié)構(gòu)1.1.2茶堿的作用茶堿被廣泛的應(yīng)用于臨床治療上，但最主要的還是以下四個(gè)方面：①對(duì)人體支氣管具有擴(kuò)充作用，因此常用于平喘藥物當(dāng)中；②可以興奮呼吸中樞，增強(qiáng)膈肌的收縮力，減輕膈肌疲勞；③可以促進(jìn)氣道上皮纖毛的擺動(dòng)，提高黏液清除功能；④可以強(qiáng)心利尿，改善心功能，另外還有抗氣道炎癥和免疫調(diào)節(jié)的作用。1.1.3茶堿的檢測(cè)茶堿這種藥物的藥理作用與血濃度密切相關(guān)。而其有效血濃度安全范圍很窄，如在血濃度為10-20μg/ml時(shí)能擴(kuò)張支氣管，而超過(guò)20μg/ml即能引起毒性反應(yīng)?？诜詹环€(wěn)定，其在體內(nèi)廓清影響因素多，且個(gè)體差異很大，血中的濃度較難控制，故易發(fā)生中毒。比如當(dāng)人體一次性的使用量過(guò)大，或靜脈注射速度過(guò)快，或反復(fù)用藥其作用積累，均有發(fā)生過(guò)量中毒的可能。而且有時(shí)中毒癥狀不易被發(fā)現(xiàn)，甚至誤診為原有疾病本身所致，并因此錯(cuò)誤地進(jìn)一步加大茶堿用量，釀成嚴(yán)重中毒。感染可影響茶堿代謝，增加血中濃度，以至達(dá)到中毒水平。用量過(guò)少時(shí)，很難達(dá)到所預(yù)想的治療效果，所以茶堿的檢測(cè)就顯得尤為重要。1.1.4檢測(cè)方法檢測(cè)藥物中茶堿含量的方法目前主要有：氣相色譜法、毛細(xì)管電泳法、分子印跡技術(shù)-表面增強(qiáng)拉曼光譜（MIT-SERS）法和電化學(xué)傳感器法。（1）氣相色譜法氣相色譜法這種色譜技術(shù)，其主要原理是；在有機(jī)化學(xué)領(lǐng)域中對(duì)那些不會(huì)發(fā)生分解但極易發(fā)生揮發(fā)現(xiàn)象的化合物進(jìn)行準(zhǔn)確的分析之后再進(jìn)行分離技術(shù)。顧名思義，氣相色譜法這種色譜技術(shù)其主要應(yīng)用為：對(duì)一些具有某些特定組分的化合物進(jìn)行系統(tǒng)的純度的測(cè)定，再之后還可以將各個(gè)組分進(jìn)行準(zhǔn)確快速的分離，不僅如此，隨著如今科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，甚至還可以進(jìn)行對(duì)各個(gè)組分它們的相對(duì)含量的準(zhǔn)確測(cè)定。因此，基于氣相色譜法具有的這些特點(diǎn)，在一些特定的，合適的情況下，氣相色譜法甚至還有可能對(duì)被測(cè)的化合物的表征有一定程度上的幫助。不僅如此，氣相色譜法還具有另一個(gè)重要的實(shí)用用途，它可被用于從一些成分組成極其復(fù)雜的多元混合物中制備得到各種純凈度很高的純凈物，這項(xiàng)用途往往被用于某些微型小型的化學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中。應(yīng)用這種方法測(cè)定藥物中茶堿含量的優(yōu)點(diǎn)主要有以下幾個(gè)方面：①分離混合物中各組分時(shí)，保證分析效率極高的同時(shí)，分析的速度還極快，比如可將海水樣品這種常見(jiàn)的混合物在短時(shí)間內(nèi)（1小時(shí)以?xún)?nèi)）準(zhǔn)確的分離出來(lái)得到具有幾百個(gè)色譜峰的光學(xué)圖譜。而對(duì)于大多數(shù)比較常見(jiàn)的混合物樣品，在半小時(shí)內(nèi)就可以準(zhǔn)確地完成對(duì)其各組分的分析與整理工作；②在分析純度，分離各組分的時(shí)候，系統(tǒng)需要用到的藥物樣品的量很少，但是這卻并不影響分析的準(zhǔn)確度，相反，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，這種方法的檢測(cè)靈敏性極高，比如當(dāng)液體的樣品用量?jī)H僅為幾微升，固體的樣品用量?jī)H僅為幾微克，氣體的樣品用量?jī)H僅為幾毫升時(shí)，在這種情況下，我們選擇適當(dāng)?shù)臋z測(cè)機(jī)器，采用適當(dāng)?shù)臋z測(cè)方法，甚至可以檢測(cè)出其中含量在百萬(wàn)分之幾至億分之幾的雜志；③選擇分析性，檢測(cè)的目的性相對(duì)于其他分析方法來(lái)說(shuō)十分良好，可以分析并且分離許多種特定類(lèi)型的混合物，比如：兩種沸點(diǎn)極其相近的物質(zhì)、恒沸混合物、對(duì)、間位的異構(gòu)體、某些特定類(lèi)型的同位素、旋光異構(gòu)體、反式與順式的異構(gòu)體；但同時(shí)氣相色譜法在使用上卻具有以下缺點(diǎn)：在我們應(yīng)用氣相色譜法對(duì)某些特定的組分進(jìn)行定性定量的分析研究的時(shí)候，存在這么一個(gè)問(wèn)題，在我們得出了目標(biāo)物的相應(yīng)的色譜峰時(shí)，還必須得使用之前已經(jīng)測(cè)定過(guò)的，有具體參數(shù)數(shù)據(jù)的已知物或著已知數(shù)據(jù)，兩者進(jìn)行比對(duì)，或者將氣相色譜分析法與其他的不同類(lèi)型的檢測(cè)方法（如中和滴定法、質(zhì)譜法、光譜法）聯(lián)用，這樣才能使我們最后得到的結(jié)果更加的直接、更加的肯定。此外，在分析各組分的物質(zhì)組成，即在做定量分析時(shí)，同樣面臨著經(jīng)常需要用到之前已經(jīng)檢測(cè)好的已知物的純樣品校正檢測(cè)成功之后輸出得到的電信號(hào)這樣一個(gè)問(wèn)題。（2）毛細(xì)管電泳法原理：毛細(xì)管電泳法是一種根據(jù)目標(biāo)物各種組成成分它們之間的分配行為上具有一定的差異且淌度不同（甚至差異很大）這一根本差別，應(yīng)用彈性模量極其良好的，以石英制成的毛細(xì)管為特定的分離通道，外加很強(qiáng)的高壓直流電場(chǎng)作為整個(gè)分離系統(tǒng)平穩(wěn)安全運(yùn)行的驅(qū)動(dòng)力，進(jìn)而對(duì)混合物中的各個(gè)組分進(jìn)行分析與分離的一種技術(shù)。優(yōu)點(diǎn)：①高效

當(dāng)目標(biāo)的塔板數(shù)目在100-110片/m間，當(dāng)采用毛細(xì)管凝膠電泳（CGE）時(shí)，毛細(xì)管電泳色譜圖上的目標(biāo)物的塔板數(shù)目相比于其他的檢測(cè)方法來(lái)說(shuō)多出很多，有研究表明，甚至可達(dá)片/米，這樣的話(huà)，可供我們分析選擇的樣本數(shù)據(jù)就很多，便于開(kāi)展下一步的分析研究；②快速

在大多數(shù)的情況下，可以將樣品的各個(gè)組分之間快速的進(jìn)行準(zhǔn)確的分離，這個(gè)過(guò)程一般不會(huì)超過(guò)十五分鐘。③微量

在每次進(jìn)行測(cè)試的時(shí)候，我們僅需要使用體積為納米級(jí)別的樣品便可以進(jìn)行操作測(cè)量；④多模式分離

因?yàn)槊看蔚男枰蛛x分析的樣品都不同，而分離分析目標(biāo)也不盡相同，在這種情況下，我們可以從自己的具體需求出發(fā)，應(yīng)用不同的分離模式，對(duì)被測(cè)樣品進(jìn)行測(cè)定，且這個(gè)過(guò)程通過(guò)一臺(tái)機(jī)器就可以完成操作；⑤經(jīng)濟(jì)

在測(cè)定實(shí)驗(yàn)中，使用的緩沖溶液往往價(jià)格昂貴，使得實(shí)驗(yàn)的成本變得高昂，而毛細(xì)管電泳法中，緩沖溶液的用量很少很少，最多僅有幾毫升，測(cè)定實(shí)驗(yàn)的成本很低，經(jīng)濟(jì)型高，實(shí)驗(yàn)維持費(fèi)用較低；毛細(xì)管電泳的缺點(diǎn)是：①由于在每次進(jìn)行測(cè)定的時(shí)候，用到的樣品體積很小，僅為納米級(jí)，這樣就會(huì)導(dǎo)致一個(gè)問(wèn)題，這么小體積的樣品往往很難制備得到。②由于本測(cè)定方法用到的是直徑尺寸極小的毛細(xì)管，使得檢測(cè)到的光路很窄很短，這樣在我們同時(shí)用到其他檢測(cè)方法（如高效液相色譜法）時(shí)，最后得到的靈敏度很低，且得出的數(shù)據(jù)相對(duì)來(lái)說(shuō)較少；③由于電滲現(xiàn)象的存在及其特殊性，會(huì)使得樣品的分離重現(xiàn)性得到很大程度上的影響，更加難處理的是，隨著每次樣品的組分組成不同，會(huì)發(fā)生不同程度的電滲，給檢測(cè)帶來(lái)了一定的不可預(yù)知性。（3）分子印跡技術(shù)-表面增強(qiáng)拉曼光譜（MIT-SERS）法MIT-SERS法原理為：采用沉淀聚合的方法來(lái)合成分子印跡聚合物（MIP）微球,對(duì)茶堿進(jìn)行簡(jiǎn)單的分離,采用SERS對(duì)MIP中吸附的茶堿進(jìn)行定性檢測(cè),分子印跡技術(shù)(Molecularimpritingtechnology,MIT)通過(guò)應(yīng)用抗原與抗體之間可相互識(shí)別并產(chǎn)生結(jié)合的原理，去制備得到一些特定的具有生物活性的仿生材料，另外分子印跡技術(shù)還通過(guò)將它的技術(shù)模板設(shè)置為目標(biāo)分析物，來(lái)增加實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性和可靠性，即使構(gòu)成再?gòu)?fù)雜的基質(zhì)，都可以準(zhǔn)確迅速地識(shí)別出其中具有特異性的目標(biāo)分子，同時(shí)還能將它們分離出來(lái)，通過(guò)上面的這些操作進(jìn)而起到富集復(fù)雜整體中的各組分的含量和將它們有效地分離出來(lái)的作用。表面增強(qiáng)拉曼光譜(Surface-enhancedRamanscattering,SERS)這種分子譜學(xué)技術(shù)，其基本原理原理是：將某種特定金屬表面的那些具有較高活性的拉曼分子用電信號(hào)進(jìn)行刺激，從而使得這些拉曼分子被很大程度的放大，因?yàn)檫@種電信號(hào)具有極高的靈敏性，從而使得表面增強(qiáng)拉曼光譜這種分子譜學(xué)技術(shù)的靈敏性被大大的增強(qiáng)了，在特定環(huán)境，特定條件下，甚至可以起到檢測(cè)單個(gè)小分子的作用。這種方法的最大優(yōu)勢(shì)就是簡(jiǎn)單、快速、特異性好和靈敏度高，滿(mǎn)足當(dāng)前分析檢測(cè)方法的發(fā)展要求的優(yōu)點(diǎn)。但在使用中也具有成本較高，對(duì)實(shí)驗(yàn)儀器的要求性較高，對(duì)操作人員的專(zhuān)業(yè)性具有較高的要求的缺點(diǎn)。電化學(xué)傳感器法電化學(xué)傳感器法的基本原理是：外部進(jìn)來(lái)的氣體（即被測(cè)氣體）通過(guò)入口進(jìn)入到電化學(xué)傳感器之后，與電化學(xué)傳感器發(fā)生進(jìn)一步的化學(xué)反應(yīng)，在之后產(chǎn)生一個(gè)與原氣體的氣體濃度成正比例的電化學(xué)信號(hào)，以這種模式來(lái)進(jìn)行工作檢測(cè)。傳統(tǒng)意義上的大多數(shù)的典型的電化學(xué)傳感器有三個(gè)部分所構(gòu)成，分別是：工作電極（也可以是傳感電極）、反電機(jī)和薄電解層，其中薄電解層的主要作用是將兩個(gè)電機(jī)之間隔開(kāi)，保證電化學(xué)傳感器的正常順利運(yùn)行。首先，外來(lái)的需要被檢測(cè)的氣體，進(jìn)入到電化學(xué)傳感器之后，先通過(guò)直徑極其微小的毛細(xì)型的開(kāi)孔，與電化學(xué)傳感器本身之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)得到的產(chǎn)物再進(jìn)入到里面的疏水性的屏障層，可以起到對(duì)氣體干燥、除濕的效果，在最后到達(dá)電化學(xué)傳感器的傳感電極表面。我們采用這種方法的優(yōu)點(diǎn)是：在保證適量的某些氣體與傳感電極進(jìn)行充分的反應(yīng)進(jìn)而產(chǎn)生充分的電化學(xué)信號(hào)的同時(shí)，還能夠防止傳感器中的電解質(zhì)發(fā)生泄露的風(fēng)險(xiǎn)。在可以完成檢測(cè)的同時(shí)，又可以確保不損害傳感器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。在被檢氣體穿過(guò)被隔離屏障之后，由于氣體分子具有擴(kuò)散的性質(zhì)，會(huì)有部分的氣體發(fā)生擴(kuò)散現(xiàn)象，這些氣體在之后會(huì)與傳感電極之間發(fā)生進(jìn)一步的，更深層次的化學(xué)反應(yīng)，大多數(shù)的電化學(xué)傳感器的傳感電極采用的是氧化機(jī)理和還原機(jī)理相結(jié)合的形式。這些反應(yīng)同樣需要一定的催化劑進(jìn)行催化，以保證反應(yīng)可以快速的進(jìn)行，而這些催化作用往往由電極材料所承擔(dān)，故需要針對(duì)不同的被檢測(cè)氣體來(lái)選擇不同的電極材料。再之后的過(guò)程中，穿過(guò)屏障進(jìn)來(lái)的氣體分子又通過(guò)兩個(gè)工作電極之間所連接的電阻器，由于電化學(xué)反應(yīng)，在這之后，一股與被測(cè)氣體的濃度成正比例的電流會(huì)在傳感器的正極與負(fù)極之間來(lái)回流動(dòng)。我們只需要測(cè)定電流的大小與強(qiáng)弱，既可以通過(guò)成正比的關(guān)系來(lái)確定出氣體的具體濃度是多少。因?yàn)樵谶@個(gè)測(cè)量的過(guò)程中間會(huì)伴隨著電流的產(chǎn)生，因此，人們也習(xí)慣上將電化學(xué)傳感器又稱(chēng)作：衛(wèi)星燃料電池或電流氣體傳感器。但是后來(lái)的研究發(fā)現(xiàn)，在人們的生產(chǎn)與生活中，在需要使用電化學(xué)傳感器檢測(cè)某種物質(zhì)的含量或者純度時(shí)，由于連續(xù)不停的工作，就會(huì)使得工作電極的表面連續(xù)發(fā)生大面積的電化學(xué)反應(yīng)，這就導(dǎo)致了一個(gè)問(wèn)題的產(chǎn)生——傳感電極的電勢(shì)能并不能夠時(shí)時(shí)刻刻的保持一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的、可以維持正常工作的的電壓電勢(shì)，因此，一個(gè)電化學(xué)傳感器在經(jīng)歷了長(zhǎng)時(shí)間的工作使用后，研究表明它的工作性能和工作效率會(huì)大大的降低。為了解決這一復(fù)雜的局面，人們經(jīng)過(guò)不斷的實(shí)踐與探索，引入一種新的電機(jī)——參考電極，使得原有的電化學(xué)傳感器可以保持長(zhǎng)時(shí)間的、高效率的、高精準(zhǔn)度的工作，在很大程度上解決了上述問(wèn)題。優(yōu)點(diǎn)：①可以檢測(cè)某特定的氣體，選擇性的程度取決于傳感器的類(lèi)型，目標(biāo)氣體和目標(biāo)氣體的濃度；②線(xiàn)性輸出，低功耗和良好的分辨率；③良好的重復(fù)性和準(zhǔn)確性，一旦校準(zhǔn)到已知濃度，傳感器將提供可重復(fù)的、精確的目標(biāo)氣體讀數(shù)；④不被其他氣體污染，其它環(huán)境氣體的存在將不會(huì)縮短傳感器的壽命；⑤比大多數(shù)其它氣體檢測(cè)技術(shù)更經(jīng)濟(jì)，不同于紅外線(xiàn)和PID（光電集成器件）技術(shù)，電化學(xué)傳感器是經(jīng)濟(jì)的；缺點(diǎn)：①使用時(shí)很容易收到環(huán)境溫度的影響，合適的溫度范圍十分有限，在溫度過(guò)高或者過(guò)低的時(shí)候都不能正常的工作，對(duì)周?chē)鷾囟鹊母袘?yīng)十分敏感準(zhǔn)確，基于這種特點(diǎn)，大部分的傳感器在設(shè)計(jì)之初都加入了內(nèi)部的溫度補(bǔ)償工作系統(tǒng)，盡可能的保持傳感器的內(nèi)外部溫度穩(wěn)定，使得傳感器可以正常持續(xù)地工作；②使用壽命短，在通常的情況下，常用的電化學(xué)傳感器往往只具有八個(gè)月到兩年的儲(chǔ)存使用壽命，這取決于使用環(huán)境和被檢測(cè)的氣體；③與其他氣體的交叉靈敏度大，雖然這是一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，但同時(shí)也是一個(gè)缺點(diǎn)。一些傳感器容易受到來(lái)自其他氣體的干擾。所以很重要的一點(diǎn)就是要清楚知道哪些氣體可能會(huì)干擾傳感器，及早發(fā)現(xiàn)潛在錯(cuò)誤；④在目標(biāo)氣體中暴露的時(shí)間越長(zhǎng)，壽命就越短。一般地，預(yù)期壽命是一到三年。低濕度和高溫度會(huì)導(dǎo)致傳感器的電解質(zhì)變干。暴露于目標(biāo)氣體或干擾氣體交叉也會(huì)耗盡傳感器上的電解質(zhì)。毛細(xì)管電泳-電化學(xué)發(fā)光法分離檢測(cè)麥芽中大麥芽堿[J].周桂,謝貽冬,羅珍連,李美蘭,賁蓓蓓,鄧光輝.江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué).

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