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極譜伏安法及其在藥物分析中的作用

【標    題】:

極譜伏安法及其在藥物分析中的作用


【作者單位】:

山東濟寧東盛電子儀器有限公司


【內容摘要】:    極譜是由Jaroslar-Heyrovsky和他的學生在布拉格Charles大學發明的,極譜儀其著作最早發表于1925年。極譜法主要用于分析那些可溶于含有離子的溶液中,并能在滴汞電極(DME)的有效電位內被氧化或還原的藥物。對于有機化合物類的藥物,則要求該化合物必須帶有一個或多個極性鍵或不飽和鍵,其半反應常常加H+完成。極譜法因其靈敏、準確、快速、簡便等特點,在藥學領域中得到了越來越廣泛的應用和發展。本文主要從極譜法的原理、分類及其在藥物分析中的應用進行綜述。    1 藥學領域常用的極譜伏安技術類型  & [更多詳細]

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【正文內容】:
    極譜是由Jaroslar-Heyrovsky和他的學生在布拉格Charles大學發明的,極譜儀其著作最早發表于1925年。極譜法主要用于分析那些可溶于含有離子的溶液中,并能在滴汞電極(DME)的有效電位內被氧化或還原的藥物。對于有機化合物類的藥物,則要求該化合物必須帶有一個或多個極性鍵或不飽和鍵,其半反應常常加H+完成。極譜法因其靈敏、準確、快速、簡便等特點,在藥學領域中得到了越來越廣泛的應用和發展。本文主要從極譜法的原理、分類及其在藥物分析中的應用進行綜述。
    1 藥學領域常用的極譜伏安技術類型
    1.1 直流極譜亦稱為經典極譜 以滴汞電極為極化電極,飽合甘汞電極為去極化電極進行電解,根據電解所得的電流-電壓或電流-電位曲線,對被測物質進行定量分析的方法稱為直流極譜(DCP)。它可分為快速直流極譜法、電流取樣直流極譜法和導數電流取樣直流極譜法。
    1.2 脈沖極譜 Barker于1960年提出該方法,其特點是在每一汞滴周期內,僅加一個方波電壓。脈沖極譜是目前所有極譜方法中靈敏度最高的方法之一。其中的示差脈沖極譜(DPP);一階導數示差脈沖極譜(FDPP);二階導數示差脈沖極譜(SHPP)在藥物分析中應用廣泛。
    1.3 交流極譜法 將一個小振幅(幾個毫伏到幾十毫伏)的低頻正弦電壓疊加在直流極譜的電壓上,然后測量通過電解池的法拉第電流或電解池的交流特性的極譜方法為交流極譜法(ACP)。交流極譜比一般的直流極譜方法靈敏度高,檢測限可減低至大約10-8M。它還具有一個有趣的性質,即當氧化還原的可逆程度減小時,其靈敏度會大幅度降低。這一性質對研究一個可逆體系部分的被另一個不可逆體系掩蔽時極為有利。
    1.4 單掃描極譜法(線性改變電位示波極譜法) 在一滴汞生長的后期,將一鋸齒形永沖電壓加在兩個電極上進行電解,電壓的掃描速度很快,一般為0.25 v/s,它在一滴汞上就可以得到一個完整的電流-電位曲線。
    1.5 交流示波極譜法 該方法中的交流示波極譜滴定法在藥物的容量分析方面有較多的應用。它利用交流示波極譜dE/dt-E曲線上切口的出現或消失來指示滴定終點,既簡便又準確,終點直觀且不受溶液顏色、沉淀物質存在與否等影響。近年來發展的高次微分示波極譜滴定,電流反饋示波極譜滴定,雙極化電極示波極譜滴定等方法,提高了靈敏度,拓寬了應用范圍。
    1.6 極譜吸附溶出伏安法 極譜吸附溶出伏安法(P-Adsv)是將極譜技術與吸附溶出伏安法相結合的一種分析方法,它通常具有較低的檢測限.
    2 現代極譜技術在藥物研究中的突出特點極譜伏安技術在藥學領域的應用主要包括:藥物的質量控制;未知或已知組成的定性和定量分析;藥物降解產物的檢測;生物藥物分析中藥物及其代謝物的測定以及進行毒理、藥理、藥代動力學研究等。在這些應用中極譜技術突出的特點為:(1)藥物可以不經預分離或進行簡單的萃取分離后即可測定。分析方法具有高的選擇性和靈敏度,賦型劑、生物基質等不干擾檢測。(2)可根據極譜波的產生或消失推斷新產物的形成或藥物的分解。(3)應用于生物藥物分析,有利于探討藥物在體內作用的機制。目前,研究較多的藥物為:抗生素、非甾體類抗炎藥、驅蟲抗虐藥、生物堿、抗癌藥、激素、抗組胺藥、利尿藥、維生素、心臟病治療藥物以及中草藥中的有效成分等。
    3 在藥物分析中的具體應用
    3.1 抗菌藥物 抗菌藥物是研究較多的一類藥物。由于抗菌藥物在臨床的廣泛應用,快速測定其在體內的吸收、分布、代謝、排泄過程尤顯重要。孫長林等利用在微堿性介質中(Britton-Robis的介質,pH 8.0),阿米卡星(Amk,丁胺卡拉霉素)與甲醛的衍生化反應產物,用單掃描示波極譜法對針劑、尿及血清樣品中痕量Amk進行了測定,樣品無須前處理,檢測限達2.4×10-7mol/L。有作者用單掃描示波極譜法同時監測哌拉西林和氯霉素的含量,為藥品的便捷測定提供了新的途徑。示波極譜法測定甲硝唑片、司帕沙星的含量也有報道。國內學者還利用衍生化的方法,用示波極譜測定黃胺甲基噁唑(SMZ)的衍生物峰高(ip),間接求片劑和人尿液中SMZ含量。
    3.2 心血管系統用藥 分析藥物制劑和進行藥物動力學研究,監測血漿中的藥物濃度也常采用極譜法。Tompe等用DPP測定硝苯啶及其分解產物,胡蔭華利用在含碘乙酸的溶液中,地高辛等強心甙提前還原的特點,用單掃描示波極譜測定低至2.0 ng/ml地高辛,5.0 ng/ml洋地黃毒甙和15 ng/ml的毛花強心丙。
    3.3 解熱鎮痛及非甾類抗炎藥 非甾體類抗炎藥使用廣泛,臨床因其可導致致死性的消化道出血,在老年患者中的應用極為謹慎。極譜分析為快速監測這類藥物提供了良好的幫助。有文獻報道利用甲滅酸對電生超氧陰離子O·-2歧化的催化作用產生的氧極譜催化波測定甲滅酸。顧海寧等對尼美舒利的極譜行為進行了研究,吡咯昔康的極譜測定也有報道。
    3.4 中藥及中成藥 中藥和中成藥大多組分復雜,常規的分析方法常需要進行繁瑣的前處理,提取分離有效成分進行測定。極譜法獨辟蹊徑,充分發揮其選擇性高、靈敏度好的特點,在中藥有效成分的快速測定中一支獨秀。采用極譜法測定中藥及中成藥中的微量原素及有效成分的文獻報道較多,如中草藥中的鉬、硒,人參中的鍺,天然麝香中的麝香酮,雷公藤中的雷公藤酯酮,甘草鋅中的鋅等;以及黃芩中的黃芩甙,萱草根和黎蘆中的秋水仙堿,蓽茇中的胡椒堿,草烏及那如-3中總烏頭生物堿,槐米和蘆丁制劑中的蘆丁的含量等。
    3.5 抗代謝抗癌藥 此類藥物主要包括環磷酰胺、6-巰基嘌呤、葉酸、氟尿嘧啶等。朱亞爾等采用一種新型的示波極譜法,對此類藥物中的阿霉素進行了極譜行為研究。
    3.6 其他類型的藥物 這些藥物主要包括:精神病治療藥物及抗組胺藥,如氯氮平的伏安行為及示波極譜法研究,FDPP用于撲爾敏及其制劑的定量研究;糖尿病治療藥物格列美脲的含量測定等。生物堿類、甾體化合物類以及利尿藥;維生素及驅蟲抗虐藥等。
    極譜法具有靈敏、準確、快速、簡便等特點,但如何提高信噪比和分辨率乃是方法本身有待解決的問題。另外,擴展極譜法在藥學領域的應用范圍,使更多的藥物(尤其是那些極譜活性低的藥物)能夠在合適的極譜系統中被定量地測定也是極譜法的發展趨勢之一。
 
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