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毛细管电泳新技术在药物分析中的应用

作　者: 李珺沬
导　师: 蒋晔
学　校: 河北医科大学
专　业: 药物分析学
关键词: 环吡酮胺 含量 降解产物 优化 胶束电动毛细管色谱法 中空纤维 离心超滤 毛细管区带电泳法 羟丙甲纤维素滴眼液 苯扎溴铵 CE场放大富集技术 温胃舒颗粒 乌头碱 痕量 快速检测 小活络丸 快速限量检测 骨筋丸胶囊 士的宁 马钱子碱 限量检测 尿液 痕量分析
分类号: R917
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要


毛细管电泳（capillary electrophoresis, CE）和高效液相色谱（high performance liquid chromatogram, HPLC）作为现代的分离分析技术,两者在一定程度上互为补充,但无论在分离机制、对样品的预处理要求以及在线富集方面,CE都显示了独特的优势,作为HPLC的补充,解决了众多HPLC不能解决或难以解决的问题,在药物分析中得到广泛的应用。对于分子结构中含有强络合基团的物质,由于其能与HPLC色谱柱中残存的金属离子发生络合作用,常常导致色谱峰变宽、拖尾,严重时影响分离效果。CE具有不同于传统分离技术的分离机制,它将经典电泳技术与现代微柱分离技术相结合,通过带电粒子在电场力的作用下,在毛细管中按其淌度的不同进行高效、快速的分离。电场力的驱动能有效地减小被测物质在毛细管中的扩散,提高柱效,改善拖尾。HPLC的分离效率取决于其填料的粒度、均匀度和填料的多孔状结构,样品的预处理对色谱柱寿命影响较大,因而HPLC分析常常需要细致繁杂的样品预处理过程,而CE的分离主要取决于样品组分的性质,其分离通道为中空的石英毛细管,对样品的预处理要求较低。此外,HPLC不具备在线富集功能,只能通过离线预处理对样品进行富集而达到提高检测灵敏度的目的。CE具有多种在线富集方式,该项技术既发挥了CE分离效率高、分析速度快的优势,又可实现离线富集与在线富集的双重浓缩,其检测灵敏度与HPLC相当,甚至超过HPLC,使其在痕量分析中得到广泛地应用。本课题旨在采用CE新技术,如胶束电动毛细管色谱、中空纤维分离-毛细管区带电泳法、CE场放大富集技术等,解决常规分析方法不能解决或难以解决的问题,克服了常规分析方法的弊端,简化了试验操作,为药物的质量控制提供了新的、方便实用的分析手段。具体研究如下:（1）由于环吡酮胺分子结构中的N-OH与试验所用溶剂、试剂和色谱柱中残存的金属离子具有强烈的络合作用,采用HPLC法对其进行测定时导致色谱峰严重拖尾,即使采用清洗剂和流动相对色谱柱冲洗20 h后,拖尾现象仍未得到充分改善,因此该法只能用于测定环吡酮胺有关物质,而含量测定则采用紫外分光光度法。本课题利用CE与HPLC分离机制的不同,建立了胶束电动毛细管色谱法对环吡酮胺及其降解产物进行分离分析,该方法简便、快速、分离效率高,为生产过程中环吡酮胺的快速质量控制提供了新的、方便实用的分析手段。（2）将新型中空纤维离线样品预处理与毛细管区带电泳在线检测技术相结合,建立中空纤维分离-毛细管区带电泳法测定羟丙甲纤维素滴眼液中苯扎溴铵的含量的方法。将装有样品溶液的U型中空纤维垂直置于离心管中,在离心力的作用下,使样品中的小分子苯扎溴铵通过中空纤维膜,而大分子羟丙甲纤维素被截留在膜外,去除了大分子滤液,可直接采用毛细管区带电泳法分析苯扎溴铵的含量。该法克服了传统分析方法繁琐、费时、选择性差和影响色谱柱寿命等缺点,为苯扎溴铵的分离分析提供了新型、简便、环保的分析手段。（3）采用CE场放大富集技术建立了常用中药制剂中痕量有效毒性成分的富集检测方法,通过对样品、背景电解质溶液的组成以及进样程序等进行简单的调控,使其检测灵敏度提高400倍以上。该法经济、快速,灵敏度与传统的HPLC法相当。（4）建立CE场放大富集技术测定人体尿液中士的宁和马钱子碱的含量的方法,该方法简便、快速、经济、富集效率高,可用于滥用药物监测及法医毒理试验室中滥用药物的初步筛选。一、胶束电动毛细管色谱法快速测定环吡酮胺的含量目的:建立胶束电动毛细管色谱法快速分离环吡酮胺及其降解产物并测定环吡酮胺制剂中环吡酮胺的含量的方法。方法:采用未涂层熔融石英毛细管（50μm i.d.×45 cm,有效长度38 cm）为分离通道,200 mmol·L-1硼酸盐（pH=8.0）含20 mmol·L-1 SDS、2 mg·mL-1 EDTA为运行缓冲溶液;运行电压10 kV;液体压差进样,进样高度10 cm,进样时间5 s;紫外检测波长298 nm。结果:环吡酮胺及其降解产物分离良好。环吡酮胺的出峰时间为3.6 min,整个分析时间低于10.0 min。环吡酮胺在31.3～2.00×103μg·mL-1范围内线性关系良好（r=0.9999）,最低检测限为9.39μg·mL-1。环吡酮胺栓剂的平均回收率为99.7%,RSD为0.9%;环吡酮胺软膏的平均回收率为100.3%,RSD为1.4%。结论:该方法简便、快速、分离效率高,可用于生产过程中环吡酮胺的快速质量控制。二、中空纤维分离-毛细管区带电泳法测定羟丙甲纤维素滴眼液中苯扎溴铵的含量目的:建立一种新型、简便、经济的利用中空纤维对样品中的羟丙甲纤维素和苯扎溴铵进行分离,毛细管区带电泳法直接测定羟丙甲纤维素滴眼液中苯扎溴铵的含量的方法。方法:将装有样品溶液的U型中空纤维垂直置于离心管中,在离心力的作用下进行超滤,从而分离羟丙甲纤维素滴眼液中的大分子羟丙甲纤维素和小分子苯扎溴铵。分析方法采用未涂层熔融石英毛细管柱（50μm i.d.×43 cm,有效长度35 cm）为分离通道,50 mmol·L-1磷酸盐（pH=3.0）-乙腈（7: 3）为运行缓冲溶液;运行电压20 kV;液体压差进样,进样高度10 cm,进样时间10 s;检测波长214 nm。结果:羟丙甲纤维素和苯扎溴铵实现了良好分离。苯扎溴铵在24.93.99×102μg·mL-1浓度范围内线性关系良好（r=0.9996）,最低检测限为3.11μg·mL-1,平均回收率为98.4%,RSD为2.0%。结论:本法简便、快速、准确、专属性强,为羟丙甲纤维素滴眼液中苯扎溴铵的分离分析提供了新的、方便实用的手段。三、常用中药制剂中痕量有效毒性成分的富集与检测（一）CE场放大富集技术快速测定温胃舒颗粒中痕量毒性成分乌头碱目的:建立CE场放大富集技术快速检测温胃舒颗粒中痕量有效毒性成分乌头碱的方法。方法:采用未涂层石英毛细管（50μm i.d.×43 cm,有效长度35 cm）为分离通道,60 mmol·L-1磷酸盐（pH=6.0）-乙腈（8: 2）为运行缓冲溶液;运行电压10 kV;紫外检测波长235 nm。采用场放大富集进样方式,将样品溶解于20%的乙腈中。富集程序为:水液体压差进样5 s,进样高度10 cm;样品溶液电迁移进样30 s,进样电压12 kV。结果:该法使乌头碱得到了选择性的富集,检测灵敏度提高约400倍。乌头碱在37.52.40×103 ng·mL-1范围内线性关系良好（r=0.9995）,最低检测限为9.38 ng·mL-1,平均回收率为97.7%,RSD为2.2 %。结论:本方法简便、快速、专属性强、富集效率高,为温胃舒颗粒生产过程中的质量控制及临床药物监测提供了一种新的、可靠的分析手段。（二）小活络丸中痕量毒性成分乌头碱的快速限量检测目的:建立CE场放大富集技术快速检测小活络丸中痕量毒性成分乌头碱的方法。方法:采用未涂层石英毛细管（50μm i.d.×43 cm,有效长度35 cm）为分离通道,60 mmol·L-1磷酸盐（pH=6.0）-乙腈（8: 2）为运行缓冲溶液;运行电压10 kV;紫外检测波长235 nm。采用场放大富集进样方式,将样品溶解于20%的乙腈中。富集程序为:水液体压差进样5 s,进样高度10 cm;样品溶液电迁移进样30 s,进样电压12 kV。结果:该法使乌头碱的检测灵敏度提高了约400倍。乌头碱在37.5～2.40×103 ng·mL-1范围内线性关系良好（r=0.9995）,最低检测限为9.38 ng·mL-1,平均回收率为97.6%,RSD为1.9%。结论:本方法简便、快速、专属性强、选择性好、富集效率高,为小活络丸的生产及质量控制提供了一种新的、可靠的分析手段。（三）骨筋丸胶囊中毒性成分士的宁和马钱子碱的在线富集检测目的:建立CE场放大富集技术同时检测骨筋丸胶囊中有效毒性成分士的宁和马钱子碱的方法。方法:选择未涂渍弹性石英毛细管（50μm i.d.×57 cm,有效分离长度50 cm）为分离通道,20 mmol·L-1醋酸钠（醋酸调pH 3.8）为运行缓冲溶液;运行电压20 kV;紫外检测波长260 nm。采用场放大富集进样方式,将样品溶解于20%的甲醇中。富集程序为:水液体压差进样3 s,进样高度10 cm;样品溶液电迁移进样25 s,进样电压20 kV。结果:该方法使士的宁和马钱子碱的检测灵敏度分别提高了约600倍和400倍。士的宁在14.89.40×102 ng·mL-1浓度范围内线性关系良好（r=0.9998）,最低检测限为1.85ng·mL-1,平均回收率为98.5%,RSD为1.9%;马钱子碱在17.21.09×103 ng·mL-1浓度范围内线性关系良好（r=0.9999）,最低检测限为2.15 ng·mL-1,平均回收率为98.5%,RSD为1.8%。结论:本方法简便、快速、富集效率高,为骨筋丸胶囊生产过程中的质量控制及临床药物监测提供了一种新的、可靠的分析手段。四、CE场放大富集技术快速测定人体尿液中士的宁和马钱子碱的含量目的:建立CE场放大富集技术同时测定人体尿液中士的宁和马钱子碱的含量的方法。方法:选择未涂渍弹性石英毛细管（50μm i.d.×57 cm,有效分离长度50 cm）为分离通道,20 mmol·L-1醋酸钠（醋酸调pH 3.8）为运行缓冲溶液;运行电压20 kV;紫外检测波长260 nm。采用场放大富集进样方式,将样品溶解于20%的甲醇中。富集程序为:水液体压差进样3 s,进样高度10 cm;样品溶液电迁移进样25 s,进样电压20 kV。结果:该方法使士的宁和马钱子碱的检测灵敏度分别提高了约550倍和350倍。士的宁在8.00-2.56×102 ng·mL-1浓度范围内线性关系良好（r=0.9995）,最低检测限为2.00 ng·mL-1;马钱子碱在10.0-3.20×102 ng·mL-1浓度范围内线性关系良好（r=0.9999）,最低检测限为2.50 ng·mL-1。尿液中士的宁的平均回收率为98.2%,RSD为3.6%;马钱子碱的平均回收率为98.9%,RSD为4.0%。受试者服用骨筋丸胶囊24 h后,尿液中士的宁和马钱子碱仍能得到有效检测。结论:本方法简便、快速、经济、富集效率高,可用于滥用药物监测及法医毒理试验室中滥用药物的初步筛选。

全文目录


中文摘要  6-14
英文摘要  14-26
研究论文 毛细管电泳新技术在药物分析中的应用  26-136
  引言  26-29
  第一部分 Fast and simple method for assay of ciclopirox olamine by micellar electrokinetic capillary chromatography  29-55
    Preface  29-31
    Materials and methods  31-36
    Results  36-39
    Figures  39-45
    Tables  45-48
    Discussions  48-51
    Conclusions  51-52
    References  52-55
  第二部分 中空纤维分离-毛细管区带电泳法测定羟丙甲纤维素滴眼液中苯扎溴铵的含量  55-71
    前言  55-56
    材料与方法  56-59
    结果  59-61
    附图  61-65
    附表  65-66
    讨论  66-69
    小结  69
    参考文献  69-71
  第三部分 常用中药制剂中痕量有效毒性成分的富集与检测  71-105
    一、CE 富集技术快速测定温胃舒颗粒中痕量毒性成 分乌头碱  71-82
      前言  71-72
      材料与方法  72-74
      结果  74-76
      附图  76-77
      附表  77-78
      讨论  78-80
      小结  80
      参考文献  80-82
    二、小活络丸中痕量毒性成分乌头碱的快速限量检测  82-90
      前言  82-83
      材料与方法  83
      结果  83-85
      附图  85-86
      附表  86-87
      讨论  87
      小结  87-88
      参考文献  88-90
    三、骨筋丸胶囊中毒性成分士的宁和马钱子碱的在线富集检测  90-105
      前言  90-91
      材料与方法  91-93
      结果  93-95
      附图  95-98
      附表  98-100
      讨论  100-102
      小结  102-103
      参考文献  103-105
  第四部分 Rapid and sensitive determination of strychnine and brucine in human urine by capillary electrophoresis with field-amplified sample stacking  105-134
    Preface  105-108
    Materials and methods  108-112
    Results  112-115
    Figures  115-122
    Tables  122-125
    Discussions  125-129
    Conclusions  129-130
    References  130-134
  结论  134-136
综述 毛细管电泳在线富集技术及其在生物样品中药物分析的研究进展  136-161
致谢  161-162
个人简历  162-164

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