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检测器的种类及其在药物分析中的应用

2015-01-25姚书扬

中国医药指南 2015年12期
关键词:通用型检测器二极管

周 玥* 姚书扬 吴 斌 郑 璐

(扬子江药业集团上海海尼药业有限公司,上海 201318)

检测器的种类及其在药物分析中的应用

周 玥* 姚书扬 吴 斌 郑 璐

(扬子江药业集团上海海尼药业有限公司,上海 201318)

本文介绍了高效液相色谱分析上常用的检测器,并对其在药物分析方面的应用进行了介绍。

检测器,药物分析

高效液相色谱(HPLC)是现代分离测定的重要手段。它的特点在于能够高效、快速地分离样品,同时使用范围广泛,针对大分子、高沸点、极性强和对热敏感的化合物具有很好的分离效果。因此,在医药卫生、食品、环保等各个领域已得到了广泛的应用。在各国的药典中,HPLC也作为一种重要的分析鉴别手段而格外受到重视。其中检测器作为HPLC的关键组成部分,可用于连续监测被色谱系统分离后的柱流出物的组成和含量变化。检测器的灵敏度、响应范围、稳定性等都会对药物分析产生巨大影响。为了更好的进行药物研究,人们研发出了多种检测器。本文主要将目前在药物分析中所使用的检测器做一个综述,以便广大读者对检测器的种类及应用有一个更加全面和清晰的认识。

检测器主要分为通用型检测器和选择型检测器两大类。其中通用型检测器是指可连续测量色谱柱流出物(包括流动相和样品组分)的全部特性变化;而选择型检测器是用以测量被分离样品组分某种特性的变化,这类检测器对样品中组分的某种物理或化学性质敏感,而这一性质是流动相所不具备的,或至少在操作条件下不显示。选择型的检测器主要有紫外检测器(UV)、光电二极管阵列检测器(PDAD)、荧光检测器、电化学检测器(ECD)、放射性检测器、手性检测器、红外检测器、发光检测器。通用型检测器主要有示差折光检测器(RID)、蒸发光散射检测器(ELSD)、电喷雾检测器(CAD)、质谱检测器(MSD)、核磁检测器(NMRD)。下面将逐一对以上检测器进行介绍。

紫外检测器(UV):紫外检测器作为HPLC中最常用的检测器,覆盖面大概为75%。它的工作原理是当样品组分通过流通池的时候,对特定的紫外波长有吸收,根据浓度的不同,吸收强度也会有相应的变化,从而可以得到浓度-时间的曲线。它具有灵敏度高、稳定性好、线性范围宽的特点。但是只能应用于具有紫外吸收波长的化合物的测定。20世纪80年代出现了一种新型紫外检测器一二极管阵列检测器(DAD),用二极管阵列装置可以同时获得样品的色谱图及每个色谱图组分的吸收光谱,色谱图用于定量,光谱图用于定性。韩敏、姚忠明等人采用Agilent SB-C18色谱柱,乙腈-水为流动相,HPLC-UVD对新型减肥药奥利司他进行了溶出度检测,得到了一种专属性强、准确度好、检测效率高的分析方法[1]。初立梅、徐家根等人采用用Hypersil ODS色谱柱,以三水合乙酸钠溶液-甲醇为流动相,对用于治疗骨关节病的氨基葡萄糖进行了分析,建立了一种简便、快速、准确的分析方法,并可用于硫酸氨基葡萄糖含量的测定[2]。PDAD是一种多通道的检测器,它利用一系列的光电二极管可以同时测定吸光度、时间、波长三者的关系。并可绘制出三者的三维谱图,也可做出任意波长的吸光度一时间曲线(色谱图)和任意时间的吸光度-波长曲线(紫外可见光谱图)。光电二极管阵列检测器的优点是扫描速度快、能够采用比较光谱法测定峰的纯度、绘制三维谱图、进行微柱分析等[3]。童奎骅采用:Waters系列高效液相色谱仪-光电二极管阵列检测器(2996型)对杠板归不同部位中的齐墩果酸和熊果酸进行了含量测定研究。建立了一个简便、快速,分离效果好的分析方法,为杠板归不同部位中熊果酸和齐墩果酸的定量分析及质量评价控制提供了科学依据[4]。

荧光检测器:目前使用的FD多是具有流通池的荧光分光光度计。荧光检测器的检测限较紫外检测器的灵敏度高、同时它的线性范围广、对流动相的要求较低、只要流动相不会发射荧光,就可采用荧光检测器进行分析。但是其缺点就是使用范围狭窄,只能适用于能产生荧光或衍生物能发荧光的物质,主要用于氨基酸、多环芳烃、维生素、甾体化合物及酶等的检测。涂星等人复制药物诱导失眠动物模型、平台水环境诱导失眠动物模型、刺激诱导失眠动物模型,以Agilent 1100荧光检测器高效液相系统为检测工具,甲醇-醋酸钠缓冲液为流动相,采取梯度洗脱,测定正常组及模型组大鼠脑组织中谷氨酸、甘氨酸、γ-氨基丁酸、牛磺酸的含量[5]。

电化学检测器(ECD):电化学检测器从工作原理上可以分为两大类,一类是以测量电解电流为基础的伏安检测器,主要有安培、极谱、库伦三种;另一类是以测量液体电阻变化为基础的电导检测器。在过去的十几年中,ECD检测器的发展十分迅速,在生物、氨基糖苷类等方面,尤其是低浓度的生物样品分析方面发挥了重要的作用。广泛应用于卡托霉素、四环素、磺胺类药物、氨基糖苷类抗生素等药物的检测。

其余的选择型检测器还有放射性检测器、手性检测器、红外检测器等。其中放射性检测器主要是针具有放射性标记的药物,广泛应用于药物动力学的研究。手性检测器主要针对具有光学活性的化合物,无光学活性的化合物则不受干扰。红外检测器主要用于凝胶色谱,并且要求流动相在该红外波长下无吸收。化学发光检测器是应用某些物质在化学反应时发出微弱的光的原理制造的。捕集这些光信号可以检测出极微量的成分。这种检测器的灵敏度比荧光检测器高100~10000倍,可用于血液中微量成分等低浓度的分析。

检测器中的另一大类型是通用型检测器,下文将对一些常用的通用型检测器做一些介绍。

示差折光检测器(RID):RID是一种通用型检测器,即如果选择合适的溶剂,几乎对所有的物质都可以进行检测。它是利用样品和流动相在流经检测池时吸光度的差异来显示样品的浓度,主要用于糖类的分析。

蒸发光散射检测器(ELSD):ELSD就是利用在一定条件下粒子的数量不变,光散射强度正比于由溶质浓度决定的粒子的大小而进行检测的。对所有不挥发溶质都有响应,是一种较理想的通用检测器。其特点是灵敏度高,检出限为l0 ng,溶剂成分及温度的波动对其影响不大。彭娟等人采用薄层色谱法对天麻、淫羊藿、丹参进行定性鉴别。采用高效液相色谱-蒸发光散射检测器法对黄芪甲苷含量进行测定,得到了一种很好的该制剂的质量控制标准[6]。

电喷雾检测器(CAD):电喷雾检测器是近年来戴安公司推出的一款新型检测器。它的检测原理是当有分析物颗粒流经检测器时,颗粒产生的信号电流与样品中分析物的质量成正比,因此无论何种化合物,只要进样质量相同响应都基本一致,所以电喷雾检测器能检测所有非挥发物。李祖明等人用反相高效液相色谱,二极管阵列检测器,电喷雾质谱联用技术研究类球红细菌红色素,初步分离出一种结构,并对其进行了鉴定[7]。

质谱检测器(MSD):质谱检测器(MSD)作为通用型检测器具有灵敏度高、选择性好、指纹特征性强、可用于微量或痕量分析等特点,常与高效液相色谱法(HPLC)和气相色谱法(GC)联用。吴宏伟等人用Diamonsil C18色谱柱,乙腈-0.1%甲酸为流动相,梯度洗脱,三重四级杆质谱检测器,MRM扫描方式,12 min内对血浆中12种氨基酸进行定量分析。应用本方法对脑缺血模型和黄芪注射液的治疗作用做出评价[8]。

核磁检测器(NMRD):LC-NMR联用技术在20世纪80年代初期已经开始研究,由于NMR灵敏度低,试剂昂贵、固定相技术的单一使其发展缓慢。近年来,在灵敏度、氘代溶剂、核磁流体探头的设计方面的迅速发展,使其在药品、食品、环境监测等方面得到了广泛应用。Zelh.M等人采用此项技术从茅膏菜属中鉴定出了十三种化学成分,其中有三种为首次报道[9]。

综上所述,检测器在对于药品、食品的质量安全控制以及研究毒物快速分析、环境检测等有关生命科学的发展均具有重要意义。

[1]韩敏,姚忠明,龚毅飞.奥利司他胶囊溶出度检测[J].中国抗生素杂质,2013,38(4):268-271.

[2]初立梅,徐家根.反相高效液相色潽法测定硫酸氨基葡萄糖泡腾片中硫酸氨基葡萄糖的含量[J].儿科药学杂志,2012,18(3):40-42.

[3]Huber L.二极管阵列检测技术在高效液相色谱中的应用[M]. Hewlett-Packard,1967.

[4]童奎骅.杠板归不同部位中齐墩果酸和熊果酸含量的测定研究[J].浙江中医杂志,2011,46(4):294-295.

[5]涂星,郜红利.荧光高效液相色谱法测定三种失眠模型大鼠脑组织氨基酸类神经递质的含量[J].中国实验动物学报,2013,21(5):74-77.

[6]彭娟,闫寒.HPLC-ELSD 测定养血益肾胶囊中黄芪甲苷的含量[J].中国中医药信息杂质,2013,20(7):52-54.

[7]李祖明,李健.高效液相色谱一串联质谱法分离鉴定类球红细菌红色素[J].东北农业大学学报,2013,44(8):76-80.

[8]吴宏伟,高健.基于液相色谱-串联质谱的氨基酸代谢组学方法研究黄芪注射液治疗脑缺血[J].分析化学,2013,41(3):344-348.

[9]Zehl M,Braunberger C,Conrad J.Identification and quantification of flavonoids and ellagic acid de-rivatives in therapeutically important Drosera speciesby LC-DAD,LC-NMR,NMR,and LCMS[J].Anal Bioanal Chem,2011,400(8): 2565-2576.

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1671-8194(2015)012-0294-02

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