药物分析是运用化学的、物理学的、生物学的以及微生物学的方法和技术来研究药物的化学检验 、药物稳定性、生物利用度、药物临床监测和中草药有效成分的定性和定量等的一门学科。它包括药物成品的化学检验，药物生产过程的质量控制，药物贮存过程的质量考察，临床药物分析，体内药物分析等等。

本专业为2011年新增本科专业。

专业代码：100812S，修业年限：四年，学位授予门类：理学。

药物分析是分析化学中的一个重要分支, 它随着药物化学的发展逐渐成为分析化学中相对独立的一门学科, 在药物的质量控制、新药研究、药物代谢、手性药物分析等方面均有广泛应用。随着生命科学、环境科学、新材料科学的发展,生物学、信息科学、计算机技术的引入, 分析化学迅猛发展并已经进入分析科学这一崭新的领域, 药物分析也正发挥着越来越重要的作用, 在科研、生产和生活中无处不在, 尤其在新药研发以及药品生产等方面扮演着重要的角色。

一、取样

二、性状观测

三、鉴别

四、检查

五、含量测定

六、检验记录与报告

常用的药物仪器分析方法：

[色谱法] 高效液相色谱法 气相色谱法 离子交换法超临界流体色谱法毛细管色谱法 薄层色谱/扫描法 凝胶色谱法 多维色谱

[光谱法] 紫外可见分光光度法原子吸收光谱法荧光分光光度法红外光谱法近红外光谱

[其它] 生物芯片技术体内药物分析体外分析

测量误差：测量值和真实值之差。绝对误差和相对误差。

真实值：是有经验的人用最可靠的方法对试样进行无限次测定所得的平均值，实际上就是理论值。

系统误差：

（1）方法误差（2）试剂误差（3）仪器误差

（4）操作误差偶然误差：不可定误差或随机误差，由偶然原因引起。可增加平得测定次数。测量值的准确度表示测量的正确性，测量值的精密度表示测量的重现性。精密度是表示准确度的先决条件，只有在消除了系统误差后，才可用精密度同时表达准确度。

提高分析准确度方法：

1、选择合适的分析方法

2、减少测量误差

3、增加平行测定次数

4、消除测量过程中的系统误差（校准仪器、做对照试验、做回收试验、做空白试验）有效数字的处理：0.05060g是四位有效数字。首位是8或9，有效数字可多记一位。ph=8.02是两位有效数字。四舍六入五成双原则。修约标准偏差或其他表示不确定度时，修约结果可使准确度估计值变得差一点。s=2.13——2.2g检验法、4d法，>舍去。

药品质量标准制定的原则和基本内容

原则：安全有效，技术先进，经济合理。

检验方法：准确、灵敏、简便、快速。

（一）、名称

（二）、性状：

1、外观、臭、味和稳定性

2、溶解度：一定程度上反映药品的纯度。

3、物理常数

（1）馏程：2000规定：在标准压力（101.3kpa）下，按药典装置，自开始馏出的第五滴算起，至供试品仅剩3-4ml或一定比例的容积馏出时的温度范围。

（2）熔点：系指一种物质固体熔化成液体的温度，熔融同时分解的温度，或在熔化时自初熔至全熔的一段温度。

（3）凝点：系指一种物质由液体凝结为固体时，在短时间内停留不变的最高温度。

（4）比旋度：具光学异构体分子的药物，旋光性能不同。按干燥品或无水物计算。准确至0.01.

（5）折光率：光线自一种透明介质进入另一种透明介质时，两种介质密度不同，光的进行速度发生变化，即发生折射现象，遵从折射定律。对于液体药品，尤其是植物油，检查药品的纯杂程度，测定溶液的浓度。

（6）粘度：流体对流动的阻抗能力。共三法，毛细管内径。

（7）吸收系数：物质对光的选择性吸收波长。

（三）鉴别：用理化方法或生物学方法来证明药品真实性的方法。对已知物。

（四）杂质检查：有效性，纯度要求和安全性。

1、有效性试验

2、酸碱度

3、溶液的澄清度与颜色

4、无机阴离子：氯化物和硫酸盐。

5、有机杂质

6、干燥失重和水分

7、炽灼残渣：指硫酸化灰分，用于考察有机药物中混入的无机杂质。一般限度为0.1%.

8、金属离子和重金属检查每日剂量0.5g以上且长期服用的品种。

9、硒和砷：硒检查有：醋酸地塞米松、醋酸曲安奈德及醋酸氟轻松。第一法：古蔡氏法10、安全性检查

（五）含量测定或效价测定：理化方法称含量测定生物学方法或生化方法测定称效价测定。

1、容量分析法：化学原料药含量测定的首选法。中和法、非水滴定法、银量法、络合法、碘量法、重氮化法。

2、重量法：精密度好准确度高，不繁琐，能应用容量法时用挥发法、萃取法、沉淀法。

3、紫外分光光度法：简便、快速。原料药避免。

4、气相色谱法：分离效果优越，对含杂质和挥发性的原料药效好。

5、高效液相色谱法：用于多组分抗生素，生化药品或因杂质干扰测定。常规方法又难分离药品。

1.1有机杂质分析

有机杂质的检测方法包括化学法、光谱法、色谱法等，因药物结构及降解产物的不同而采用不同的检测方法。按照 QbD( quality by design) 的指导思想建立有效的分析方法并保证方法的耐用性是杂质谱分析的关键。主要有化学合成类药物中有机杂质的研究，抗生素类药物中有机杂质的研究和生物制品中有机杂质的研究等。抗生素多为半发酵、半合成产品，所含杂质的种类与含量比普通化学合成药物复杂。氨基糖苷类抗生素没有特征紫外吸收，国外倾向采用电化学检测器分析杂质，而国内的大量研究采用 HPLC-ELSD( 蒸发光散射检测器) 检测，亦能满足检测要求。

1.2无机杂质

硫酸根离子、氯离子、硫离子等在产品中的残留一般采用药典中的经典方法进行检测， 硫酸根离子不具备光吸收特征，《英国药典》和《中国药典》分别

采用容量法和 IP-RPLC-ELSD 测定氨基糖苷类抗生素中的硫酸根，现也可用毛细管区带电泳( CZE) -间接紫外 检 测 技 术 检 测 氨 基 糖 苷 类 抗 生 素 中 的 硫酸根。

借助于分析技术的迅速发展， 中药药效物质基础研究模式有了很大的变化， 而多种方法和技术的整合为以多组分为研究对象的中药物质基础研究提供了良好的解决方案， 其中多组分同时分析的定性定量技术是重要的研究手段。以药物的亲和性和内在活性等基本特性为基础的色谱分离和在线检测技术以其快速、选择性高、灵敏度好等优势改变了传统中药活性成分的筛选和确认模式。

如何排除生物样品中的基质干扰， 对体内痕量药物进行准确分析至关重要， 快速、准确、高效的生物样品前处理技术已成为近年来体内药物分析的研究热点之一。液相微萃取( liquid-phasemicro-extraction，LPME) 技术集采样、纯化、富集于一体，既降低了常规液液萃取过程中有机溶剂的使用，又保留了微型化萃取的特点。UPLC-MS /MS 技术逐渐得到广泛应用， 同传统的 LC-MS /MS 相比， UPLC-MS /MS 显著提高了复杂体系中药物定量分析的速度; 2011 年运用多级串联质谱和各种高分辨质谱进行体内药物及代谢物的结构确证仍是体内药物分析的研究热点。根据目前国际上对生物样品定量分析的相关指导原则， 专家建议《中国药典》修订和扩充现有的指导原则， 以适应新药开发和仿制药开发的需求， 重点对生物分析方法确证提出了详细的要求[1]。

随着药物科学的迅猛发展,各相关学科对药物分析学不断提出新的要求。由于药物分析学的发展依赖于分析技术的进步,因此,发展现代药物分析新技术意义重大。本文介绍近年来药物分析领域中发展起来的几种新技术,包括高效毛细管电泳技术、高效液相色谱-质谱联用技术、高速逆流色谱技术和时间分辨荧光分析法,以及它们的最新应用进展[2]。随着科学技术的发展，药物分析已不再仅仅局限于对药物进行静态的质量控制，而是发展到对制药过程、生物体内和代谢过程进行综合评价和动态分析研究。 传统药物分析应用化学方法分析药物分子、控制药品质量，已不能满足发展的需要。 近年来发展起来的现代药物分析，在分析领域和分析技术上都有了很大的拓展。 随着分析化学的进步，特别是近年来仪器分析和计算机技术的发展，为药物分析的发展提供了坚实的基础。 随着药物分析技术的不断发展，分析方法的灵敏度、准确性及快速性已成为衡量药物分析技术好坏的关键指标。 高效毛细管电泳（high performance capillaryelectrophoresis，HPCE）又称毛细管电泳（CE）是 20 世纪末发展的一种高效、快速的分离技术，是经典电泳技术和现代微柱分离相结合的产物。 HPCE 技术作为一种强有力的分离分析手段，在全世界范围内得到了迅速的发展，特别是在生命科学、中药学、食品安全等领域得到了广泛的应用。HPCE 技术因其特别适宜快速大量地分析复杂的中药成分而被广泛用于中药材鉴别和质量控制、中药有效成分的分离与测定、中成药和中药制剂的分析。

高 效 液 相 色 谱-质 谱 （High performance liquid chromatography-mass spectrometry，HPLC-MS）联用技术是近几年来发展起来的一项新的分离分析技术。 它将高效液相色谱（HPLC）对复 杂 样 品 的 高 分 离 能 力 ，与 MS 具有高选择性、高灵敏度及能够提供相对分子质量与结构信息的优点结合起来，在生物、药物、临床医学、化工和环境等领域得到了广泛的应用。

高速逆流色谱（high-speed countercurrent chromatography，HSCCC）技术是 20 世纪 80 年代发展起来的一种连续高效的新型液-液分配色谱分离技术， 最初由美国国立健康研究院（NIH）的 Ito 教授研制开发。 HSCCC 最大的优点是无需固相载体作固定相，并具有操作简单快捷、分离纯度高 、样品回收率高 、适用范围广 、可一步制备纯品的优点。 既适用于小量分析，也可用于规模纯化，在中药、生化、食品、天然产物化学、环境分析等领域有着广泛的应用。

时间分辨荧光分析（timeresolved fluorescence assay，TR- FA）是近年来发展起来的非同位素免疫分析技术，是目前最灵敏的微量分析技术，被公认为是最有发展前途的一种非同位素标记分析技术。 它用镧系元素标记抗原或抗体，根据镧系元素螯合物的发光特点，用时间分辨技术测量荧光，同时检测波长和时间两个参数进行信号分辨，可有效地排除非特异荧光的干扰，极大地提高了分析灵敏度。 随着检验医学的发展，对微量、超微量的测定会越来越多，同时放射免疫分析的污染问题会越来越被重视，因此，时间分辨荧光分析法具有越来越大的应用空间。

近年来，上述几种新技术在各个领域中发挥着越来越重要的作用，显示了美好的应用前景。 药物分析中所使用的技术现在已是多种多样，随着其他学科的发展，老的技术将不断更新，新的技术将层出不穷。 此外，随着计算机技术、微制造技术、纳米技术和新功能材料等高新技术的发展，它们在药物分析中的应用不断深入，从而带动的分析技术和仪器也将缩短更新换代的时间，不但会具有越来越强大的智能，并将出现多种智能化、微型化、数字化、防生化、专用化的自动化分析仪器。 药物分析工作者要不断的充实自己，努力学习新的有关知识，认真做好自己的工作，才能跟上科学技术的发展与进步。

药物分析检测技术研究进展

1、 与光谱/波普相关的研究进展

（1） UV光谱、荧光光谱和化学发光光谱分析

包括紫外可见光谱、荧光光谱和化学发光在内的光谱学方法仍然在药物含量分析中占据主要比重，例如，酶法是生物技术药物中常用的含量测定方法之一，其判定终点时普遍采用的既是光度法。与紫外可见光谱相比，荧光光谱和化学发光可提供更高的灵敏度和特异性，同步荧光可应用于两种及两种以上药物含量的同时分析。近来，UV光谱、荧光光谱和化学发光光谱多与流动注射分析（flow injection analysis, FIA）一起，用于多种药物的含量测定。新型光学探针如pH敏感型CdTe量子点等已可作为质子探针，用于药片中硫普罗宁的含量测定。

药物研发领域的迅速发展也促进了对极低含量生物分子的在位、实时传感方法的发展，大部分则属于光谱分析和免疫分析/传感技术的结合，如酶联免疫吸附（enzyme-linked immunosorbent assay, ELISA）、化学发光免疫、荧光免疫方法等。量子点、金纳米粒、荧光共轭高聚物等在内的新型光学探针在免疫传感方面已逐渐展开应用，例如使用近红外区（650~900nm）发射荧光的量子点，可避免复杂基质的内源性荧光干扰。新型技术如免疫聚合酶链扩增（immuno-polymerase chain reaction, IPCR）、免疫滚环扩增（immuno-rolling cycle amplification, IRCA）、基于纳米粒的生物条形码分析等均可有效提高方法的灵敏度，如对前列腺特异膜抗原(prostate specific membrane antigen, PSMA)的检测限（limit of detection, LOD）可达到amol水平，较之ELISA的灵敏度提高4个数量级。

免疫分析还可方便与各种技术整合，完成体内药物的含量测定及药物代谢动力学分析。例如，使用近红外荧光标记的苯妥英类似物，结合超快免疫萃取/置换技术，可从含结合蛋白HSA的血清样品中有效测定游离的苯妥英含量，其LOD达到570pmol/L.最近亦发展了一类新型“化学抗体”—核酸适配体（Aptamer）识别传感元件，如荧光共振能量转移（fluorescence resonance energy transfer, FRET）适配体型探针或基于适配体的荧光定量PCR方法，适用于蛋白质（如重组人促红细胞生长素，凝血酶）、小分子（如腺苷，可卡因）的检测。

（2） 红外光谱及拉曼光谱分析

在光谱相关的各种技术中, 各种分子振动技术的应用发展最为迅速。在对药物的整体进行无损性质量控制时, 近红外和拉曼技术最为重要, 已应用于含量测定、水分测定、结晶行为、组成均匀度和固态的物理化学性质相关的表征等。

近红外光谱(near infrared spectrometry, NIR)指波长在 0.75~2.5 mm(波数 13333~4000 cm-1)间, 主要指由分子中 C—H, O—H, N—H 键的倍频及合频振动所产生的吸收光谱, 普遍呈现强度弱、吸收峰相互重叠等特点. 目前, 采用透射、散射、漫反射等光学检测方法以及联合化学计量学途径, 如偏最小二乘法(partial least squares, PLS)、主成分分析法(principal component analysis, PCA)、人工神经网络法(artificial neural network, ANN)等, 建立标准混合物的数学模型, 可进行各组分的准确归属, 具有无污染、无前处理、无破坏性、在线监测、多组分同时测定、直接分析颗粒、糊状等不透明固体样品等优点。

近 红 外 、 中 红 外 ( 波 长 2.5~25 mm, 即 波 数4000~400 cm-1)和拉曼光谱在固态药物的无损非破坏组分定量分析方面, 可提供容错性强、可信度高的化学和空间信息。远红外光谱(波长在 25~1000 mm,即波数 400~10 cm-1)除用于表征多晶型的纯度外, 还可用于蛋白质构象的确定、组分均匀度考察等。

多种新型拉曼光谱技术, 如共振拉曼光谱、表面增强拉曼光谱(surface enhanced raman spectrometry, SERS) 、 傅 立 叶 变 换 表 面 增 强 拉 曼 光 谱 (fourier transform SERS, FT-SERS)等, 可与 IR 相互结合得到完整的分子振动光谱信息。其中, 基于测定信号增强效应的 SERS, 检测灵敏度高、操作方便, 已在药物分析领域引起关注。亦可使用空间位移拉曼光谱经外包装对药品进行非侵入式识别。拉曼光谱、 NIR和 X 射线粉末衍射技术三者相互结合, 可对冻干工艺中药物的晶型进行监测。NIR 和拉曼成像技术用于分析药物配方中活性成分的空间分布研究日呈逐渐增长趋势。上述技术亦是甄选真/假药的利器之一,从 2006 年以来我国 28 个省份的市(区)级食品药品监督管理局配备的药物快速检测车, 其核心部件就是NIR 光谱仪。可在几十秒至几分钟内完成药品初筛,能对 18 万条药品质量信息数据进行识别, 对 300 多种化学药、 200 多种中药材进行现场快速筛查。

（3） 质谱分析

近年来, 适用于大气压下直接离子化的 MS 表面分析技术方兴未艾, 同样也适用于各种材料表面的药物筛查。目前主要有电喷雾解吸电离(desorption electrospray ionization, DESI)、实时直接分析(direct analysis in real time, DART)等两大技术和由之产生的若干分支, 如电喷雾萃取离子化(extraction ESI, EESI)、电晕放电实时直接分析电离(corona DART, CDART)、介质阻挡放电低温离子源(dielectric barrier discharge ionization, DBDI)和低温等离子体电离(low temperature plasma, LTP)技术等。这些技术的贡献在于依据方法适用性, 对气、液体和固体样品表面不做任何处理就可在大气压下直接进行实时分析, 几秒钟内便可获得结果, 使 MS 技术满足了现场实时快速分析的迫切需求。例如, 使用空间分辨、非共振飞秒激光蒸发 ESI-MS 分析玻璃、纤维、钢铁和木材表面的药物; 使用大气压下超声喷雾 (easy ambient sonic spray ionization, EASI)MS 分析薄层色谱板上的药物组分斑点, 仅需 N2(或空气)辅助, 无需电压、介质放电、 UV 或激光光束、高温等手段支持等。

最近, 使用表面解吸大气压化学电离(desorption atmospheric pressure chemical ionization, DAPCI)MS,结合 PCA 法, 成功追踪了复杂药品的组成、稳定性和制备工艺等信息, 以测定的阿莫西林胶囊的化学谱为例, 除准确鉴定了低至 1 ng/g(胶囊)的药物活性成分外, 还可同时给出药物的质谱指纹谱信息, 以反映出不同厂商来源, 而无需任何样品前处理手段。该技术还可用于测定药品的稳定性, 以及鉴别真/伪药 品 等 . 针 对 组 成 更 为 复 杂 的 六 味 地 黄 丸 ,DAPCI-MS 结合 PCA 分析还可准确区分天然药物的不同制备工艺, 如水蜜丸和浓缩丸的差异。显示了实时大气压电离技术在快速鉴定药物组成、来源、真伪方面的显著优势。

（4） NMR分析

NMR 是一种有效的药物含量测定方法, 可通过比较 1H 谱的特征谱线强度, 测定混合物中药物的相对含量。但由于仪器价格昂贵等原因, NMR 技术目前主要用于药物的结构鉴定, 包括体外药物和体内药物及其代谢产物的分析方面。其主要目标在于提高灵敏度, 如多种多脉冲技术的发展。另外, 使用微量体积的样品管或毛细管微型探头、低温冷却射频线圈和前置放大器部件, 亦可使目前一维(1D)和 2D NMR 的灵敏度提高到nmol 级。各种 2D-NMR 技术, 如 1H1H 化学位移相关 谱 (1H1H homonuclear chemical shift correlation spectroscopy, 1H1HCOSY)、二维核 Overhauser 效应谱(nuclear overhauser effect spectroscopy, NOESY)、无畸变极化转移增强谱(distortionless enhancement by polarization transfer, DEPT) 、 异 核 多 量 子 相 干 谱(heteronulear multiple-quantum correlation, HMQC)、异核多键相关谱(heteronulear multiple-bond correlation, HMBC)已成为分子结构鉴定的重要手段, 检测自旋偶合、偶极相互作用等核自旋间的关系, 在药物-药物相互作用、药物-环糊精包合物相互作用、药物纯度及生物降解多聚物的微孔率和中孔率等的研究方面极具发展潜力。

最近, 联合使用 2D 扩散排序 1H NMR(2D DOSY NMR), 成像型 DESI-MS 和 DART-MS 技术, 可在药品的整体层面上判别药物真伪情况。较之大气压直接离子化的实时 MS 分析技术, 2D DOSY 还可区分出各种辅料信息。例如, 对于抗疟疾药青蒿琥酯,DART-MS 仅可鉴别出药物活性成分, DESI-MS 还可鉴 别 出 赋 形 剂 蔗 糖 和 乳 糖 , 亦 可 使 用 成 像 型DESI-MS 直接观察到真伪药物的表面均匀度分布情况; 2D DOSY 则可给出药物活性成分和多种不同类型的有机赋形剂如蔗糖、乳糖、硬脂酸盐、聚合物型的糊精和淀粉等有关信息, 方便的提供出药物组成的“化学谱”。另外, 手性 NMR 和固态 NMR 技术在研究手性药物性质和药物晶型/多态性方面, 一直备受关注。

2、 与色谱相关的研究进展

在我国药品质量管理法规方面, 《中华人民共和国药典》是最高依据, 具有法律意义, 每 5 年修订 1次。其现行版本为 2010 版, 分为一部(药材和饮片、 植物油脂和提取物、 成方和单味制剂等)、 二部(化学药、抗生素、生化药品、放射性药品及药用辅料)和三部(生物制品), 共收录条目 4567 种。在诸版中国药典分析方法的发展中, 色谱及其联用技术对药品进行鉴别、杂质检查和含量测定在药典中的比重逐年增加, 目前已发展成为应用频率最高的仪器分析方法之一。

（1） 新型色谱技术

近 30 年来, 气相色谱(gas chromatograpy, GC)在药物分析中展现了独特用途, 一般用于各种原料药及制剂中的残留溶剂检查、中药中各种挥发组分的定性定量分析等。始终在药物分析中占有主流地位的色谱技术则属高效液相色谱 (high performance liquid chromatography, HPLC)法, 在原料药及制剂质控、纯度分析和药物微量杂质(包括手性杂质)、降解产物、代谢产物的分析鉴定等方面得到普遍应用。根据作用机制的不同, 吸附色谱、分配色谱(正相、反相)、离子交换色谱、亲和色谱、凝胶过滤色谱(又称尺寸排阻色谱)和凝胶渗透色谱等各类 HPLC 技术均有广泛应用, 其中应用最为广泛的仍然是反相模式(reversed phase HPLC, RP-HPLC)。近年来, 在分配色谱 基 础 上 又 发 展 出 了 新 分 支 如 亲 水 作 用 色 谱(hydrophilic interaction liquid chromatography, HILIC)和疏水作用色谱等。HILIC 作为正相色谱的一种变化形式, 但使用亲水型固定相、水及与水相溶的有机溶剂则做为流动相, 其应用有增加趋势, 其优势主要体现在特别适合于高极性药物和代谢产物的保留和分离及可与质谱兼容等方面。

目前研究进展集中于使用整体柱或小孔径填料色谱柱, 以降低样品分析时间、增加样品通量, 即达到“快速”或“高通量”分析之目的。在可耐受约 1×108 Pa的超高压液相色谱(ultra performance liquid chromatography, UPLC)系统中, 便可使用 1.5 及 3 mm 孔径的色谱柱, 从而更适用于快速分析复杂药物样品。但在超高压力条件下, 由液体的可压缩性所引入的非线性升温及保留效应不可忽略, 此点在方法开发时需加以特别注意。此外, 在流动相中引入第二种有机添加剂, 用作离子对试剂、胶束或分离极酸、极碱物质时的硅羟基掩蔽试剂亦在 HPLC 方法开发中得到重视。RP-HPLC 亦可用于纳米粒封装与释放活性成分的研究, 如 0.1%三氟乙酸作为流动相的 RP-HPLC 方法可用于表征模拟胃肠道环境下藻酸盐-壳聚糖纳米粒对于胰岛素的结合与释放效率。亦有 2D LC(如正相二醇窄径柱-反相整体柱)及多维 LC 用于分离分析药物混合或提取物的报道, 可有效提高峰容量。新型色谱技术还包括各种新型的分子印迹型色谱柱的开发及体内药物分析中的柱切换技术, 用于达到快速在线预柱切换净化的目的。

HPLC 技术所适用的检测器方面, 蒸发光散射(evaporative light scattering detector, ELSD)检测器在HPLC 中的应用有增加趋势, 特别适用于多种抗生素、天然产物及磷酸酯等的分析。其他使用到的检测器还有示差检测器、荧光、化学发光及电化学检测器、电雾式检测器 (charged aerosol detector, CAD)等。ELSD, CAD 和示差检测器均属于普适型检测器, 一般用于不含或少含紫外发色团的物质的检测。CAD较之 ELSD 具有更高的灵敏度、 宽至 4 个数量级的线性范围和信号响应因子恒定等特点, 这两种检测器均为质量依赖型的检测器, 产生的是普适性响应信号, 其强弱不取决于分析物的光谱或理化性质。因此,使用一种对照品测量而得的校准曲线, 同样适用于其他药物及其杂质。这就提供了在无对照品或放射性同位素标记化合物存在时准确定量的可能性。CAD与 ELSD 所共有的缺点是, 流动相组成影响检测信号,此点可通过增加一路由相反梯度组成的流动相进行补偿而解决。

（2） 色谱-质谱联用技术

LC-MS联用技术集合了LC的高效分离能力和MS的高灵敏度与高选择性的优点, 已成为色谱联用技术中的最重要分支, 系分离、鉴定各种药物的重要手段之一, 也在天然产物化学成分的定性定量研究、 药物的残留物(农药、重金属、毒性物质等)分析及体内药物分析如药代动力学研究、 代谢物鉴定等中得到了广泛应用。多维/串级质谱、衍生化试剂、小型化和基于芯片的样品引入技术是联用技术的发展热点。

目前应用最普遍的是电喷雾离子源(ESI)、大气压化学电离源(APCI)等离子源和四极杆、 离子阱等质量分析器的有效结合。其中, 三重四极杆、 四极杆-飞行时间质谱和离子阱均可实现串级质谱的功能,便于通过碰撞诱导解离(collision-induced dissociation, CID)进行谱峰解析, 和应用多种串级质谱模式, 如中性丢失、母离子扫描、子离子扫描等, 通过离子的多种特征碎裂行为, 并结合代谢物在 LC 上的保留行为等特征进行产物结构确证; 同时可通过多反应监测(multiple reaction monitoring, MRM)定量, 提高选择性和灵敏度. 事实上, LC 串级质谱已成为鉴定和检测药物Ⅰ相和Ⅱ相代谢产物的一种主要手段。

ESI 是目前液质联用中最广泛应用的一种离子化方式 , 它适合于中高极性的化合物 , 尤其适于RP-HPLC, HILIC 等色谱分离技术与 MS 联用, 亦普遍应用于药物的 II 相代谢产物分析方面。同位素标记/稀释技术可以拓展 LC-ESI-MS 的线性范围及降低基质效应. 近年来发展的微喷雾和纳喷雾(nanoESI)技术,更适于微量样品的高灵敏度分析。亦有 nanoESI 与大气压离子迁移谱联用测定药物的报道。另外, 对于低极性或非极性的药物及其Ⅰ相代谢产物的定量方面 , APCI 和 大 气 压 光 电 离 (atmospheric pressurephotoionization, APPI)技术具有一定优势。

其他离子源电离技术, 如 MALDI/TOF-MS 质谱已成为测定大分子的精确质量数的准确工具, 但在小分子测定方面, 往往存在低分子量质量范围内存在大量基质峰干扰、样品制备易受基质共晶行为和均匀度影响等缺点, 近年来, 一种利用高重复率脉冲激光器的基质辅助激光解吸(matrix-assisted laser desorption ionization, MALDI)源和三重四极杆(triple quadrupole, QQQ)质谱联用方法已被初步用于 53 种化学药物分子的定量测定, 该技术可从高基质背景的质量范围区域内挑选出待测离子, 谱峰行为与样品结晶质量和点样均匀度基本无关。MALDI-QQQ-MS/MS 与ESI-QQQ-MS/MS 相比, 具有高通量、灵敏度和准确度得以提高等优点, 两者所得定量数据也存在较好的相关性。当然, 前者在去除血清的抑制效应方面还有待加强。

但应注意到的一点是, 使用 LC-MS 用于新化学实体(new chemical entities, NCEs)及其代谢产物的定量分析时, 该技术对它们的信号响应往往存在较大差异, 通常又难于得到 NCEs 的代谢产物标准品, 此时定量分析上即会存在局限性。 CAD、放射性检测技术等, 则可补充做为在无标准品时的代谢物定量手段。当然, 利用簇集体试剂, ESI-MS 技术可在一定程度上实现在无标准品时的绝对定量, 如达菲、盐酸伪麻黄碱和茶苯海明等药物, 可与过量的 L-色氨酸,L-苯丙氨酸或泼尼松等簇集体试剂成比例混合, 有效消除了上述药物间的高达 100 倍的自身离子化差异,准确度偏差小于 20%。虽然上述方法的准确度较之使用标准品时仍有待提高, 但对于上述述及的 NCEs代谢产物的定量问题, 无异提供了一种解决之道。

对于药物(包括药物制剂)中的微量未知杂质或降解产物的鉴定越来越倾向于多种技术联合使用,以从化合物的不同性质有效阐释, 最终得到准确的结构鉴定结果。例如, LC-MS, GC-MS 和 LC-NMR 可相互补充, 提供药物稳定性和有关降解产物的结构信息。联合使用制备 GC, GC-APCI-MS, 1D 和 2D NMR 及计算机辅助化合物结构解析(computer-aided structure elucidation, CASE)技术, 对复杂药物基质中的(半)挥发性杂质进行结构鉴定。需要指出的一点是, 上述未知杂质/降解产物的最终判定“金标准”仍然应该是合成得到该物质的标准品。例如, 2005 年,Barbas 课题组研究表明, 几种感冒药物组方在稳定 性 实 验 中 生 成 了 一 种 非 正 常 降 解 产 物 , 利 用LC-DAD, LC-MS, 1H NMR, 13CNMR, COSY, HMBC和 异 核 单 量 子 相 关 (heteronuclear single quantum correlation, HSQC)-NMR 等多种手段分离鉴定后, 认为系组方中的两种药物盐酸去氧肾上腺素和马来酸氯苯那敏间产生的相互作用, 生成了化合物Ⅰ。2006年, Chan 课题组就同一题目撰文, 在合成了可能的两种产物Ⅰ和Ⅱ后并与降解物进行各种图谱比对后,认为该非正常降解产物并非为化合物Ⅰ , 而是去氧肾上腺素和马来酸经 Michael 加成反应后, 生成的化合物Ⅱ。化合物Ⅰ和Ⅱ的 UV, MS 图谱及精确分子量完全相同, 但 1H 和 13C NMR 存在细微区别。

近年来, 生物质谱在大分子生物技术药物的结构修饰与鉴定方面占据了重要位置。其中, 较之二维凝胶电泳-MALDI-飞行时间(time of flight, TOF)质谱,基于 LC-ESI 的串联质谱技术发展迅速, 如结合多种标签技术、多种蛋白酶酶切技术, 在电泳/色谱分离的基础上, 可在分子量、蛋白质的定点修饰(如二硫键的连接位点、 PEG 修饰等)、 (N-端、 C-端)氨基酸序列、或翻译后修饰(如糖基化、甲基化、磷酸化等)各水平上, 对蛋白质等生物技术药物进行鉴别等项的质量控制。目前的研究热点则在于蛋白质的相对/绝对定量方面。

（3） 与色谱及色谱-质谱联用技术相关的新型样品前处理方法

体内药物分析时, 需注重的一点是有效的前处理方法。例如 , 新出现的填充吸附微萃取 (micro extraction packed sorbent, MEPS)技术, 可处理低至10 mL 的样品, 方法步骤与固相萃取(solid phase extraction, SPE)全面兼容, 易与 GC-MS, LC-MS 整合,可实现高通量和自动化。 已用于生物样品如血、尿中的药物及代谢产物的前处理, 例如, 可在 2~4 min 内完成人血浆样品中多种药物如美托洛尔、吲哚洛尔、局部麻醉剂等的快速 96 孔高通量提取。

在对中药进行分离分析以发现新的生物活性物质和进行质量控制时, 提取、净化、富集步骤必不可少。目前常用的前处理方法有顶空-固相微萃取(head space-solid phase microextraction, HS-SPME)、顶空-液相微萃取(HS-liquid phase microextraction, HS-LPME)、微波蒸馏(microwave distillation, MD)、微波辅助萃取(microwave-assisted extraction, MAE)、超临界流体萃取 (super fluid extraction, SFE) 、 加 压 液 液 萃 取(pressurized liquid extraction, PLE)等, 分别适用于中药的挥发性或/和非挥发性组分的提取过程。例如,HS-SPME, HS-LPME 等技术具有简便、快速、绿色等特点, 适用于中药中挥发性组分的分析; 2003 年以来发展的 MD 技术, 较之传统提取精油的水蒸气蒸馏,具有更快速、 高效和低能耗的特点。MAE 技术较之传统的索氏提取, 具有萃取时间短、 消耗溶剂少等特点,亦可与 HS-SPME, HS-LPME 联合使用分析挥发性组分; 在 PLE 技术中, 高温高压的存在加快了分析物和溶剂间的传质过程, 萃取效率随之增加. MAE, SFE和 PLE 均可与色谱技术联用, 进行对中药组分的定量分析。

（4） CE 及CE-MS 联用技术

从 20 世纪 80 年代末期以来 , 毛细管电泳(capillary electrophoresis, CE)技术以其高效、快速、微量、多模式等特点, 迅速在药物分析领域得到广泛应用, 主要模式包括毛细管区带电泳、非水 CE、微乳液电动色谱、毛细管等速电泳、毛细管电色谱、免疫亲和 CE 等, 诸多检测技术如二极管阵列、激光诱导荧光(laser-induced fluorescence, LIF)、质谱、电荷耦合器件(charge-coupled device, CCD)、化学发光、非接触电导等均有涉及, 以达到高灵敏度或获得分析物的三维、结构信息。目前较为成熟的 CE-MS 方式是 CE-ESI-线性离子阱-MS 联用模式, 主要应用于手性拆分、药物杂质检查、药物活性成分分析及其体内药物分析测定等。

CE 及 CE-MS 在药物分析中最常见用途是用于手性物质的分离与纯度分析。多以利用手性选择剂来构建手性环境, 最常见的手性选择剂仍然是天然或修饰的b-环糊精。除可溶性的手性选择剂之外,手性选择剂涂覆分散型多壁碳纳米管上亦可增强 CE拆分效果。各种离线和在线的样品处理技术、基于电泳和色谱原理的在柱样品富集技术、 除 UV 检测器外的其他检测手段、分析物衍生化技术等, 均可用于在CE 手性拆分中提高灵敏度, 实际上, 这也是目前CE 手性拆分领域的发展趋势之一。几种处理/富集方法的联用, 如样品大体积堆积技术、在线推扫技术结合 CE-LIF 模式, 已可使衍生化氨基酸的 LOD 达到亚nmol/L 水平, 这就使复杂生物基质中的实际对映体分析和纯度控制成为可能。

由于生物工程技术的飞速发展, 抗体类药物增长迅速, 至 2010 年 6 月已有 26 种单克隆抗体(monoantibody, mAb)被 FDA 批准用于临床治疗。在mAb 的结构中, 其糖链部分与体内生物学活性的发挥密切相关, 不同真核细胞系、不同工艺表达所得的单克隆抗体, 其寡糖糖谱常存在差异。但因其寡糖链具有高度的微观不均一性, 对 mAb 的糖基部分进行完全表征难度较高。此方面, CE 技术, 包括全成像式等电聚焦分析等电点、胶束电动毛细管色谱(micellar electrokinetic chromatography, MEKC)分析糖基化比例、 CE-LIF 结合衍生化技术分析糖谱及 CE-MS 分析寡糖链连接及组成等则对于评价抗体型药物的糖基化, 进行全方位的质量控制提供了较好的系列技术手段。

（5） 微流控系统

微流控技术因具有分析微型化和实验通量化的特点, 已成为药物研发应用中具有潜在价值的工具。微流控系统中可包含多种组件, 如泵、阀、混合器和加热器等, 从而便于操纵流体。较之传统途径, 微流控通道仅使用极少试剂、反应时间快速, 更适于进行高通量的实验。微流控系统可分为基于电渗流为驱动力及基于微泵为驱动力的两大类, 前者即为芯片CE, 也是微流控系统发展迄始的表达形式。几平方厘米的玻璃或塑料芯片上, 刻蚀数十至上百条电泳通道, 可实现 8, 24, 96 甚至 384 条通道的 CE。芯片CE 可实现高通量和自动化, 在药物筛选、 DNA 序列分析等方面有着极好的应用前景。

3、 其他相关技术

（1） 电化学分析/传感

目前应用最为成熟的电化学分析技术仍然是差示脉冲极谱法(differential pulse polarography, DPP),其他基于伏安法的分析技术, 如差示脉冲伏安法、循环伏安法和快速傅立叶变换循环伏安法, 法拉第阻抗光谱法等也有应用. 除各种电化学分析技术外, 各种新型电化学传感器的设计非常踊跃, 如多壁碳纳米管修饰玻碳电极测定四环素类药物等。

（2） 热分析

2005 版中国药典附录Ⅷ Q 即已记载了 3 种用量少、快速、简便、准确的热分析法, 分别是将检测体系 在 程 序 控 温 过 程 中 热 量 变 化 的 差 热 分 析(differential thermal analysis, DTA)、差示扫描量热法(differential scanning calorimetry, DSC)和测量被分析样 品 在 加 热 过 程 中 重 量 变 化 的 热 重 法 (thermal gravimetric analysis, TGA)。DSC 是最常用的晶型和多态性测定方法。已用于药物-药物、药物-赋形剂间的相互作用等。 药物分析中 DSC-TGA 法多联合使用,用于确定药物的熔点、纯度、结晶度等热力学特征数据及药物和配方的稳定性分析, DSC-TGA 法还可用于判断药物分子中存在的是结晶水还是吸附水, 以及给出结晶水的个数。DSC, TGA 和 X 射线粉末衍射技术联合, 可用于药物分子双氯芬酸在不同晶型中固有溶解度的分析。用 DTA 和 DSC 方法, 还可测定出同一药物不同差向异构体的纯度等。使用扫描热显微成像技术和局部热传导率分析技术, 可给出多组分如药物扑热息痛和辅料羟丙基甲基纤维素在药片中分布的三维信息。

（3） 容量分析方法

除上述各种仪器分析方法技术外, 不容忽视的一点是, 各种容量分析方法如滴定分析等在现代药物的含量测定方法中仍占据重要地位。其特点在于准确度高、所用设备较为简单, 故在各版药典中均占有较高比重。目前的发展趋势则在于更低浓度、具备多化学计量点的体系的准确滴定。对于药物中的微量水分, 多使用卡尔费休法, 于无水甲醇中进行容量法滴定, 目前则集中于解决难溶性药物中水分的准确定量问题。