20151073-離子色譜在藥物分析中的應(yīng)用

離子色譜在藥物分析中的應(yīng)用進(jìn)展彭俊文1，陳建平2，布仁2，朱曉偉2*（1.內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院，呼和浩特010058，2.內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)藥學(xué)院，呼和浩特010110）摘要離子色譜法是高效液相色譜法的一種，在藥學(xué)領(lǐng)域是近年來發(fā)展較快的分析方法之一。本文主要介紹了離子色譜的分離方式，離子色譜在無機(jī)陰、陽離子、有機(jī)酸、氨基酸、抗生素、糖類及其相關(guān)化合物、中藥中酸性成分分析方面的應(yīng)用，及對(duì)現(xiàn)代學(xué)者的研究成果進(jìn)行了論述與分析，并對(duì)其發(fā)展前景進(jìn)行展望，為擴(kuò)大離子色譜在藥學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用提供了一定的科學(xué)依據(jù)。關(guān)鍵詞離子色譜；藥學(xué)；應(yīng)用TheApplicationofIonChromatographyinPharmaceuticalAnalysisPENGJun-wen1,CHENJian-ping2,BURen2,ZHUXiao-wei2*(1.AffiliatedHospitalofInnerMongoliaMedicalUniversity,Hohhot0100582.PharmacyCollegeofInnerMongoliaMedicalUniversity,Hohhot010110)ABSTRACTIonChromatography(IC)isoneoftheHighPerformanceLiquidChromatography(HPLC)method,whichdevelopesrapidlyinrecentyearsinthefieldofpharmaceuticalanalysis.ThisarticlemainlyintroducestheICtoseparateinorganicanionandcation,organicacids,aminoacid,antibiotics,sugarsandacidiccomponentanalysisinChinesemedicine.ThisarticleelaboratesandanalysestheresearchachievementsofmodernscholarsandlooksintothedevelopmentofIC,andprovidesscientificbasisforexpandingtheapplicationofICinpharmacy.KEYWORDSIonChromatography;Pharmacy;Application離子色譜是利用流動(dòng)相與固定相中的離子試樣進(jìn)行可逆的離子交換，來分離離子型化合物的色譜方法，主要用于解決氣相色譜和高效液相色譜對(duì)某些化合物無法分析的問題。隨著離子色譜技術(shù)的發(fā)展，除在對(duì)有機(jī)酸、陰陽離子、氨基酸、抗生素等物質(zhì)的檢測(cè)方面較其它檢測(cè)方法更具優(yōu)勢(shì)外，對(duì)復(fù)雜結(jié)構(gòu)的極性有機(jī)物，如糖、蛋白質(zhì)等物質(zhì)的檢測(cè)中也發(fā)揮著日益重要的作用[1]。目前，離子色譜在藥學(xué)領(lǐng)域已成為重要的分析手段之一，2010年10月正式頒布實(shí)施的《中國藥典》載入了離子色譜分析法，同時(shí)在各章中增加了有關(guān)離子色譜的檢測(cè)項(xiàng)目。因此，本文就離子色譜在藥學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)行總結(jié)，為擴(kuò)大其進(jìn)一步利用提供理論參考。1離子色譜的分離機(jī)理離子色譜法是采用輸液泵系統(tǒng)將洗脫液泵入裝有填充劑的色譜柱并進(jìn)行分離及測(cè)定的色譜方法，由流動(dòng)相傳送部分、色譜分離柱、檢測(cè)器和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)4部分組成。離子色譜的分離機(jī)理主要是離子交換，包括離子交換色譜、離子排斥色譜及離子對(duì)色譜3種類型[2][3]。離子交換色譜法的分離機(jī)理主要是電場(chǎng)相互作用，其次是非離子性的吸收過基金項(xiàng)目內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)青年創(chuàng)新基金項(xiàng)目（No.YKD2013QNCX013）；內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)本科教學(xué)工程項(xiàng)目（No.NYYXZJ201203）；內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)英才培育項(xiàng)目（No.2014YCPY065）作者簡介彭俊文（1972-），男，主任藥師，研究方向：藥物信息學(xué)；藥物分析,pjw20040308@。*通訊作者朱曉偉(1973-)，男，副教授，研究方向：藥物合成。電話E-mail:zxw5817@163.com。程，采用低交換容量的離子交換樹脂來分離離子，不僅試用于無機(jī)離子混合物的分離，還可用于有機(jī)化合物的分離，應(yīng)用范圍廣泛。離子排斥色譜的分離依據(jù)為Donnan膜平衡、分配過程和體積排阻，對(duì)于從強(qiáng)酸中分離弱酸及弱酸間的相互分離極為有效，且可用于氨基酸、醛、醇等的分析。離子對(duì)色譜的主要分離機(jī)理是分配與吸附，這是分離分析強(qiáng)極性有機(jī)酸、堿等強(qiáng)極性物質(zhì)的最佳方法。離子色譜的洗脫液較其它色譜有所不同，以酸堿水溶液為洗脫液，常用碳酸鹽緩沖液、稀酸、堿溶液等分離陰離子和陽離子。通過向洗脫液中加入有機(jī)溶劑或改變酸堿濃度來調(diào)節(jié)洗脫液的洗脫能力并改變被測(cè)物質(zhì)的峰型[4]，或在洗脫液中加入兩性離子，以調(diào)節(jié)緩沖容量和pH值，改變被測(cè)物質(zhì)在色譜柱上的保留時(shí)間。離子色譜法所用檢測(cè)器通常分為兩大類，即電化學(xué)檢測(cè)器和光學(xué)檢測(cè)器。電化學(xué)檢測(cè)器包括電導(dǎo)、直流安培、脈沖安培及積分安培等；光學(xué)檢測(cè)器則包括紫外-可見和熒光兩大類。檢測(cè)技術(shù)最通用的有抑制電導(dǎo)法檢測(cè)，還有紫外吸收光度法、直接電導(dǎo)檢測(cè)法、電化學(xué)檢測(cè)法、柱后衍生光度法、與元素選擇性檢測(cè)器連用法等。2離子色譜的應(yīng)用2.1無機(jī)離子的分析隨著離子色譜靈敏度的提高，檢測(cè)方式的多樣化，越來越多的陰、陽離子可采用離子色譜法進(jìn)行檢測(cè)。亞硝酸根在人體特定的環(huán)境條件下，可以合成化學(xué)致癌物，使內(nèi)臟器官發(fā)生癌變。達(dá)肝素鈉的生產(chǎn)過程中使用了亞硝酸，為了測(cè)定達(dá)肝素鈉中殘留的亞硝酸根含量，韓春霞[5]等建立了離子色譜法測(cè)定達(dá)肝素鈉中亞硝酸根的含量，采用IonPacAS19分析柱，NaOH為淋洗液，積分脈沖安培檢測(cè)器測(cè)定達(dá)肝素鈉中亞硝酸根的殘留量，檢測(cè)限為1.0ug/L，符合中國藥典的限量規(guī)定，有較低的檢測(cè)限，所以此方法可以加強(qiáng)對(duì)達(dá)肝素鈉的質(zhì)量管理。亞硝酸鹽在人體血液中，與氧結(jié)合形成高鐵血紅蛋白，使血液失去攜氧功能，從而使人缺氧中毒，并且當(dāng)它在人體內(nèi)達(dá)到一定劑量時(shí)，可嚴(yán)重危害人體健康。研究發(fā)現(xiàn)，利巴韋林注射液中含有亞硝酸鹽，為了測(cè)定其含量，凌小云[6]等建立了以IonPacAS11-HC，Analytical4×250mm為色譜柱，洗脫液為KOH溶液，電導(dǎo)檢測(cè)的離子色譜技術(shù)，按3倍的噪音比時(shí)，檢測(cè)限為0.0014ug/mL，按10倍的噪音比時(shí)，檢測(cè)限為0.0046ug/mL，此范圍符合中國藥典的有關(guān)規(guī)定，有更高的靈敏度，該法可方便、快速的、準(zhǔn)確的測(cè)定利巴韋林注射液中亞硝酸鹽的含量。亞硫酸鹽常作為注射劑的輔料，以提高注射劑的穩(wěn)定性，但是用量過多會(huì)使病人發(fā)生過敏反應(yīng)，為了最大限度的控制注射劑中的亞硫酸根的含量，減少過敏反應(yīng)，需對(duì)它的含量進(jìn)行測(cè)定。為此，杜娟紅[7]等用IonPacAS9-HC陰離子交換色譜柱，Na2CO3-NaOH為淋洗液，抑制電導(dǎo)法進(jìn)行測(cè)定，檢測(cè)限為0.2ug/mL，符合中國藥典項(xiàng)下地規(guī)定，此方法操作簡便，具有較高的靈敏度和精密度。2.2有機(jī)酸的分析隨著離子色譜的發(fā)展，離子色譜也逐步用于分離和測(cè)定藥物中的有機(jī)酸，特別是淋洗液和免試劑離子色譜的逐步推廣，使離子色譜在測(cè)定藥物中的有機(jī)酸方面的優(yōu)勢(shì)逐漸凸顯。導(dǎo)檢測(cè)的方法，對(duì)當(dāng)歸中阿魏酸的含量進(jìn)行了測(cè)定。此方法對(duì)樣品的處理簡單、重現(xiàn)性好、對(duì)環(huán)境污染小。乾坤膠囊在治療肺癌方面療效奇佳，可增強(qiáng)患者免疫力。為了加強(qiáng)乾坤膠囊的質(zhì)量監(jiān)督，甲酸含量是對(duì)乾坤膠囊質(zhì)量控制的重要指標(biāo)，汪瓊[22]等建立了以IonPaeAS11-HC為陰離子分析柱，流動(dòng)相為2mmol·L-1NaOH，流速為1.2mL·min-1，抑制電導(dǎo)法檢測(cè)的方式對(duì)乾坤膠囊中甲酸含量進(jìn)行了測(cè)定，檢測(cè)限為0.005mg/L，符合藥典項(xiàng)下的限量規(guī)定。此方法可以用于相似藥品中甲酸含量的測(cè)定。2.7其他化合物的分析天麻有鎮(zhèn)痛、鎮(zhèn)靜、抗驚厥、降低血壓等作用，但是天麻中殘留的SO2對(duì)人體有很大的危害。李繼[23]等建立離子色譜法對(duì)天麻中SO2殘留量的檢測(cè)方法，采用A-SUPP5-l50陰離子分析柱，Na2CO3溶液、NaHCO3溶液為淋洗液，積分脈沖安培檢測(cè)法對(duì)天麻中SO2殘留量進(jìn)行了檢測(cè)。檢測(cè)限為0.025ug/L，符合藥典項(xiàng)下的限量規(guī)定，有較低的檢測(cè)限。VB1具有促進(jìn)成長，幫助消化，增進(jìn)食欲，維持神經(jīng)正?；顒?dòng)等作用。為了測(cè)定大麥草片劑中VB1的含量，惠秋沙[24]建立了離子色譜法采用UltimateTMcolumnXB-C18色譜柱，醋酸鈉和甲醇為淋洗液，積分脈沖安培檢測(cè)法對(duì)VB1的含量進(jìn)行了測(cè)定。檢測(cè)限為0.022ug/L，符合藥典項(xiàng)下的限量規(guī)定，選擇性好，靈敏、準(zhǔn)確。該方法專屬性強(qiáng)，適用于類似片劑中VB1的含量測(cè)定。雙氯芬酸鈉腸溶片能治療類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、滑囊炎、腱鞘炎等疾病。國內(nèi)學(xué)者對(duì)其制劑的測(cè)定通常用紫外分光光度法和液相色譜法，沒有采用離子色譜法的相關(guān)報(bào)道，因此，陳漪[25]以IonPacAS18為分析柱，淋洗液為KOH溶液，抑制器安培檢測(cè)法對(duì)雙氯芬酸鈉腸溶片的制劑進(jìn)行了測(cè)定，檢測(cè)限為1.0ug/L，符合藥典項(xiàng)下的雜質(zhì)限量規(guī)定，具有較高的靈敏度。該方法有很強(qiáng)的專屬性和準(zhǔn)確性，可進(jìn)一步加強(qiáng)藥品的質(zhì)量控制。2.8國外的應(yīng)用離子交換色譜分離表面帶電荷的蛋白質(zhì)，根據(jù)它們之間性質(zhì)的不同進(jìn)行分離，由陽離子交換色譜法和陰離子交換色譜法組成。文獻(xiàn)[26]用FPLC系統(tǒng)對(duì)重組蛋白質(zhì)表達(dá)進(jìn)行設(shè)計(jì)，其中pI為4.9，包含兩個(gè)半胱氨酸和色氨酸殘基。在陰離子交換之前，用硫酸銨使蛋白質(zhì)沉淀，并通過疏水部分的色譜進(jìn)行純化。這個(gè)方法很好地使蛋白質(zhì)的分離，操作簡單，選擇性好等優(yōu)點(diǎn)。文獻(xiàn)[27]用一個(gè)簡單、快速、靈敏、高效陰離子交換色譜法與脈沖電流檢測(cè)聯(lián)用，測(cè)定韓國紅參中的arginyl-fructose和arginyl-fructosyl-glucose。分離這兩個(gè)目標(biāo)化合物通過CarboPac-PA1陰離子交換色譜柱，以NaOH為淋洗液，以0.7mL/min進(jìn)行沖洗。在檢測(cè)范圍為20-25ng/mL的優(yōu)化條件下，對(duì)arginyl-fructose和arginyl-fructosyl-glucose進(jìn)行測(cè)定，校準(zhǔn)曲線中，峰面積在三個(gè)線性數(shù)量級(jí)以上，相關(guān)系數(shù)大于0.999。這個(gè)測(cè)定方法的準(zhǔn)確性在94.15%~102.62%內(nèi)，這個(gè)方法成功地用于韓國紅參中arginyl-fructose和arginyl-fructosyl-glucose測(cè)定。離子交換色譜廣泛分析藥用蛋白質(zhì)的特征，且定量、定性分析不同的蛋白質(zhì)。文獻(xiàn)[28]提供了現(xiàn)代離子交換色譜在分析單克隆抗體和單克隆抗體藥物中的應(yīng)用，詳細(xì)地闡明了如何選擇固定相、流動(dòng)相、溫度、速率和蛋白質(zhì)等。在生物制藥方面，離子交換色譜分析蛋白質(zhì)的特征是目前的發(fā)展趨勢(shì)。在某些活性藥物成分中，草酸，草氨酸和草酰胺是一些潛在雜質(zhì)，它們存在會(huì)影響藥物質(zhì)量。為了檢測(cè)它們，文獻(xiàn)[29]運(yùn)用離子排斥色譜，以IonPacICE-AS1為陰離子排斥色譜柱，0.1％硫酸、乙腈為流動(dòng)相，用紫外-分光光度法在205nm處檢測(cè)。在分離一些有活性的藥物雜質(zhì)，該方法提供良好的方法，且具有高的靈敏度。有機(jī)酸能刺激人體消化腺的分泌，增進(jìn)食欲，有利于食物的消化；還可使食物保持一定的酸度，對(duì)維生素C的穩(wěn)定性具有保護(hù)作用，文獻(xiàn)[30]以AminexHPX-87H為陰離子排斥色譜柱，3mm/L硫酸為流動(dòng)相，流動(dòng)速率為0.4mL/min，柱溫為60℃，可很好地對(duì)乳清酸、α-酮戊二酸、檸檬酸、丙酮酸、蘋果酸、琥珀酸、乳酸、乙酸和一個(gè)核苷酸很好地分離，有機(jī)酸的平均回收率為97.6%~103.1%，此方法很好地說明了在生物制藥等其它方面得到廣泛應(yīng)用。地氯雷他定為非鎮(zhèn)靜性的長效三環(huán)類抗組胺藥，是氯雷他定的活性代謝物，可緩解過敏性鼻炎或慢性特發(fā)性蕁麻疹的相關(guān)癥狀。文獻(xiàn)[31]采用YMC-PackPro-C18為色譜柱，流動(dòng)相A包括3nM的十二烷基硫酸鈉，pH值為6.2的檸檬酸鈉緩沖液，40nM的硫酸鈉，流動(dòng)相B為乙腈對(duì)其進(jìn)行分離，這項(xiàng)技術(shù)被ICH在精確度、準(zhǔn)確度等方面得到認(rèn)證，此方法可以很好地在含有地氯雷他定的藥物中得到很好地應(yīng)用。低分子肝素為結(jié)構(gòu)復(fù)雜、有負(fù)電性、由酶來解聚的化合物，被用作抗凝藥物。由于現(xiàn)在市場(chǎng)上出現(xiàn)大量低分子的肝素和基因制品，為此，測(cè)定肝素的質(zhì)量已經(jīng)變得越來越重要，其中通過指紋剖析的方法，可有效的對(duì)低分子肝素質(zhì)量進(jìn)行控制，為此，文獻(xiàn)[32]通過用反相離子對(duì)色譜、電噴霧電離、質(zhì)譜分離依諾肝素和那屈肝素，其中有超過200種化合物被分離，這種方法對(duì)于低分子肝素的指紋剖析是非常有用的。文獻(xiàn)[33]用三丁胺、二丁胺、戊丁胺、乙腈和甲醇為離子對(duì)的試劑，用反相離子對(duì)色譜、電噴霧電離、質(zhì)譜技術(shù)對(duì)低分子質(zhì)量的肝素進(jìn)行指紋剖析，可很好地進(jìn)行分離，此項(xiàng)技術(shù)在分離低分子肝素方面有很好的應(yīng)用。3展望離子色譜能夠解決氣相色譜，高效液相色譜難以分析的問題，具有抗干擾能力強(qiáng)、精密度高、操作簡便、分析結(jié)果準(zhǔn)確可靠等優(yōu)點(diǎn)。在我國，隨著離子色譜與其他色譜的聯(lián)用技術(shù)、色譜柱效的提高、洗脫液種類的增加，離子色譜的應(yīng)用范圍將日益擴(kuò)大，在藥品中的雜質(zhì)檢查、藥品生產(chǎn)的制藥用水檢測(cè)、中藥材中有毒有害物質(zhì)等安全性指標(biāo)方面的檢測(cè)具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，在藥品研究開發(fā)，藥品質(zhì)量控制等方面將產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響，可以彌補(bǔ)氣相色譜和液相色譜對(duì)離子型藥物進(jìn)行分析時(shí)的不足。因此，離子色譜法將在藥學(xué)領(lǐng)域發(fā)揮越來越重要的作用，成為推動(dòng)我國藥學(xué)事業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)。參考文獻(xiàn)[1]滕南雁.離子色譜(IC)技術(shù)在化學(xué)藥物分析中的應(yīng)用[J].海峽藥學(xué),2011,23(8):22-26.[2]任德全,朱世斌.藥學(xué)色譜技術(shù)[M].第1版.北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2007.43-44.[3]孫鳳霞,王麗娜,丁建華.儀器分析[M].第1版.北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2004.11.[4]牟世芬,劉克納,丁曉靜.離子色譜方法及應(yīng)用[M].第2版.北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2005.32.[5]韓春霞,梁立娜,范慧紅.離子色譜法測(cè)定低分子肝素中的亞硝酸根[J].藥物分析雜志,2011,31(11):2171-2173.[6]凌小云,劉文,潘建,等.離子色譜法測(cè)定利巴韋林注射液中亞硝酸鹽的含量[J].海峽藥學(xué),2014,26(1):71-72.[7]杜娟紅,戚榮平,姚超英.離子色譜法測(cè)定復(fù)方氨基酸注射液中亞硫酸根的含量[J].現(xiàn)代科學(xué)儀器,2013(5):110-111.[8]王偉,項(xiàng)素云,孫文芳,等.離子色譜法測(cè)定磺丁基醚-13-環(huán)糊精中4-羥基丁磺酸[J].藥學(xué)進(jìn)展,2012,3(63):128-130.[9]王起運(yùn),曾佳烽,方通,等.多花野牡丹精制提取物中有機(jī)酸定性分析及檸檬酸定量測(cè)定[J].中成藥,2013,35(6):1247-1250.[10]劉桂禎,田奎銀,黃炯威.離子色譜法測(cè)定丁二磺酸腺苷蛋氨酸中的丁二磺酸含量[J].今日藥學(xué),2008,18(6):38-40.[11]馬金平,仲婕,魯?shù)さ?等.固相萃取離子色譜法測(cè)定反義寡核苷酸藥物雜質(zhì)[J].醫(yī)藥導(dǎo)報(bào),2012,31(2):199-212.[12]戴紅,張新申,肖凱.電導(dǎo)檢測(cè)低壓離子色譜法分析甘氨酸[J].氨基酸和生物資源,2007,29(4):49-52.[13]馮傳平,陳斌,董超,等.氨基葡萄糖枸櫞酸鈣分散片的初步穩(wěn)定性研究[J].中國藥業(yè),2009,18(20):18-20．[14]黃鵬,張秀真,田德祥,等.離子色譜法測(cè)定氨基葡萄糖枸櫞酸鈣分散片的含量[J].中國藥物警戒,2010,7(8):449-450.[15]張秀玲,左文堅(jiān).HPLC法柱后衍生熒光測(cè)定伏格列波糖片有關(guān)物質(zhì)及含量[J].中國藥品標(biāo)準(zhǔn),2004,5(5):41-43.[16]陳超,賴雪雯,蔣暢.離子色譜法測(cè)定伏格列波糖片的含量[J].海峽藥學(xué),2013,252(9):54-55.[17]沈國,許建中,唐旭,等.高效離子色譜法測(cè)定氨基葡萄糖類化合物[J].中國衛(wèi)生檢驗(yàn)雜志,2010,20(3):495-497.[18]楊偉,楊春,王云華,等.離子色譜法測(cè)定鹽酸頭孢吡肟/L-精氨酸中N-甲基吡咯烷[J].今日藥學(xué),2008,18(5):28-29.[19]習(xí)玲玲,朱巖.反相離子對(duì)色譜_脈沖安培電化學(xué)法測(cè)定硫酸慶大霉素中各組分含量[J].分析化學(xué)研究簡報(bào),2006,34(12):1763-1766.[20]沈壽茂,沈連鋼,張晶,等.花紅膠囊中咖啡?？鼘幩犷惓煞值淖R(shí)別和含量測(cè)定[J].藥物分析雜志,2014,34(2):369-374.[21]萬益群,柳英霞.離子色譜法測(cè)定當(dāng)歸中阿魏酸[J].南昌大學(xué)學(xué)報(bào),2006,30:726-727.[22]汪瓊,張翼,謝小波,等.離子色譜法測(cè)定乾坤膠囊中甲酸含量[J].中成藥,2007,29(11):1703-1704.[23]李繼,徐長根,孟部芳,等.離子色譜法測(cè)定天麻中二氧化硫殘留量[J].西北藥學(xué)雜志,2012,27(3):212-213.[24]惠秋沙.用反相離子色譜法測(cè)定大麥草片劑中VB１的含量[J].農(nóng)產(chǎn)品加工,2011,(7):115-117.[25]陳漪.離子色譜法測(cè)定雙氯芬酸鈉腸溶片的含量[J].醫(yī)藥導(dǎo)報(bào),2010,29(1):106-108.[26]KrisnaC.Duong-by,sandraB.Gabelli.UsingIonExchangechromatogrophytopurifyaRecombinatlyExpressedProtein[M].MethodsinEnzymology,2014,541.[27]Kyung-MiJoo,chan-woongPark,etal.SimultaneousdeterminationoftwoAmadoricompoundsinkoreanredginseng(panaxginseng)extractsandrata-lasmolbyhigh-performanceanion-exchangechromatographywithpulsedanpe-rometricdetection[J].Journalofchroma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