常用药品检验仪器介绍下李晓东

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,二、常用药物检验仪器,II,光谱分析,分光光度法,*,通过测定被测物质在特定波长处或一定波长范围内的吸光度和发光强度，对该物质进行定性和定量分析的方法,*,常见的波长范围,:,（,1,）,200,400nm,的紫外光区；（,2,）,400,760nm,的可见光区；（,3,）,2.5,25,m,的红外光区。,*,朗伯,-,比尔（,Lambert-Beer,）定律,: A=lg(1/T)=,ECL,A,为吸光度,T,为透射比,是投射光强度比上入射光强度,E,为吸收系数；,C,为吸光物质浓度,g/100mL,；,L,为吸收层厚度，,cm,二、常用药物检验仪器,II,光谱分析,*,利用物质在紫外、可见光区的分子吸收光谱，对物质进行定性分析、定量分析及结构分析的方法。按所吸收光的波长区域不同，分为紫外分光光度法,(60-400nm),和可见分光光度法,(400-750nm),，合称为紫外,-,可见分光光度法。,紫外,-,可见分光光度法,（,UV-,Vis,）,光源,单色器,吸收池,数据记录,检测器,紫外,-,可见分光光度仪基本组成,二、常用药物检验仪器,II,紫外,-,可见分光光度法,（,UV-,Vis,）,*,光源,:,在整个紫外光区或可见光谱区可以发射连续光谱，具有足够的辐射强度、较好的稳定性、较长的使用寿命。,可见光区,-,钨灯为光源；紫外区：氢、氘灯,*,单色器,:,将光源发射的复合光分解成单色光并可从中选出一任波长单色光的光学系统。,*,吸收池,:,放置各种类型的吸收池（比色皿）和相应的池架附件。吸收池主要有石英池和玻璃池两种。在紫外区须采用石英池，可见区一般用玻璃池。,*,检测器,:,利用光电效应将透过吸收池的光信号变成可测的电信号，常用的有光电池、光电管或光电倍增管。,二、常用药物检验仪器,II,-,单波长单光束、单波长双光束、双波长,紫外,-,可见分光光度仪的类型,二、常用药物检验仪器,II,* 操作简单，灵敏度高，可达,10,-4,g/ml,10,-7,g/ml,*,准确度高，相对误差为,2,5,，重现性好,*,测定条件（温度、溶剂极性、,pH,等）不同，吸收光谱的形状、吸收峰的位置、吸收强度等都可能发生变化。,*,同一种物质使用不同的溶剂，得到的紫外,-,可见吸收光谱的峰形和最大吸收位置可能不一样；,*,尽量选用低极性溶剂，,pH,一致，能很好地溶解被测物，并且形成的溶液具有良好的化学和光化学稳定性；,*,溶剂在样品的吸收光谱区无明显吸收。,紫外,-,可见分光光度法,（,UV-,Vis,）的特点,紫外,-,可见分光光度法,（,UV-,Vis,）的影响因素,二、常用药物检验仪器,II,紫外,-,可见分光光度仪的应用,（一）定性鉴别：是多数有机化合物具有吸收光谱特,征。一般用对比法。,1,、对比吸收光谱特征数据,2,、对比吸收度（或吸收系数）比值,3,、对比吸收光谱的一致性,（二）纯度检查：杂质检查与杂质限量检测,（三）含量测定：,1,、吸收系数法,2,、标准曲线法,3,、对照比较法,二、常用药物检验仪器,II,光谱分析,*,红外线：波长大于,0.76,m,，小于,500,m,（或,1000,m,）的电磁波。,红外线的划分,区 域 波长,(,m,),波数,(cm-1),能级跃迁类型,近红外区,0.76-2.5,13158-4000,OH,、,NH,及,CH,键的倍频吸收区,中红外区,2.5-50 4000-200,振动、伴随转动,远红外区,50-5000 200-20,转动,红外分光光度法,（,IR,）,*,利用样品的红外光谱进行定性、定量分析及测定分子结构的方法，称为红外分光光度法,二、常用药物检验仪器,II,红外分光光度法,的特点,*,红外光谱法是有机药物分子的振动,-,转动光谱，分子中每个基团一般都有相应的吸收峰，且特征性强。药物的红外光谱能反映药物分子的结构特点，具有专属性强、准确度高的特点，是验证已知药物的有效方法。,*,中国药典,要求按指定条件绘制供试品的红外光吸收图谱，与,药品红外光谱集,中的相应标准图谱对比，如果峰位、峰形、相对强度都一致时，即为同一种药物。,二、常用药物检验仪器,II,红外分光光度法,的样品制备,*,气体：,对气体样品应采用气体槽来进行测量,*,液体：,液体样品常采用液体槽来进行测定,*,固体：,糊状法石蜡油调糊、薄膜法、,KBr,压片法,*,色散型,*,傅立叶变换（,FTIR,）,红外光谱仪分类,红外光谱仪的校正,*,0.04mm,聚苯乙烯薄膜（波数校正，分辨深度、分辨率）,二、常用药物检验仪器,II,红外光谱的测定,*,原料药鉴别,*,制剂鉴别,*,晶型、异构体限度检查或含量测定,二、常用药物检验仪器,II,红外光谱的测定,丙二醇二甘醇,二、常用药物检验仪器,II,原子吸收分光光度法,*,其测量对象是呈原子状态的金属元素和部分非金属元素，系由待测元素灯发出的特征谱线通过供试品经原子化产生的原子蒸气时，被蒸气中待测元素的基态原子所吸收，通过测定辐射光强度减弱的程度，求出供试品中待测元素的含量。,光谱分析,*,分析对象：,元素周期表中,70,多种元素进行定量分析,二、常用药物检验仪器,II,原子吸收分光光度法,*,基本,组成：由光源、原子化系统、单色器和检测系统等组成，另有背景校正系统、自动进样系统等。,二、常用药物检验仪器,II,原子吸收分光光度计,(1),单道单光束，,通过调制，消除火焰发射背景,(2),单道双光束，,通过调制光源和参比光束的作用，消除火焰发射背景和光源漂移,二、常用药物检验仪器,II,原子吸收分光光度计,二、常用药物检验仪器,II,原子吸收分光光度计,* 光源,空心阴极灯,作用：辐射待测元素的锐线光谱，以作入射光源。,* 原子化系统：,将试样转化为所需基态原子,1,、火焰原子化系统,:,包括喷雾器、混合室、燃烧器和火焰,火焰,最高温度,空气,-,H,2,2300K,空气,-,乙炔,2500K,N,2,O-,乙炔,2960K,2,、,石墨炉原子化器,:,电源、保护气、冷却水及石墨管,*,可大幅度提高原子化效率和利用率，提高灵敏度,10,20,倍,二、常用药物检验仪器,II,原子吸收分光光度计,3,、,低温,原子化器,:,某些特殊元素（,As,、,Se,、,Hg,等）在低温,利用某些化学反应使其原子化，又称化学原子化法。,冷蒸气发生原子化器,:,将,Hg,离子还原为金属汞,氢化物发生原子化器,:,在一定酸度下，将,As,、,Sn,、,Bi,等待测元素还原为易挥发易解离的氢化物，如,AsH,3,、,SnH,4,、,BiH,3,，氢化物可将待测元素与基质分,离，检出限较火焰法低。,二、常用药物检验仪器,II,原子吸收分光光度计,* 单色器,光栅型，从光源发射的电磁辐射分离所需辐射,入射狭缝、反射镜、色散元件和出射狭缝组成。,* 检测系统：,光电倍增管为检测器,* 背景校正系统：,校正供试品原子化时蒸气相对吸收测,定的干扰，常用有四种,:,连续光源、塞,曼效益、自吸效应、非吸收线。,二、常用药物检验仪器,II,原子吸收分光光度法实验技术,* 样品处理,：,避免污染,* 测定条件的选择,* 定量分析：,标准曲线法和标准加入法,* 干扰及其抑制：电离、物理、光学、背景,* 检测形式：,直接测定和间接测定,二、常用药物检验仪器,II,原子吸收分光光度法实验技术,优点：,具有较高的可控温度。,3400,0,C,原子蒸气在光程中的滞留时间长。,10,-1,10,-2,s,样品消耗量少。,抗干扰能力强,-,灰化分离。,灵敏度高。,10,-6,10,-9,石墨炉原子化器特点,缺点：,精密度、重现性较差。,5,10%,存在记忆效应。,杂散光引起的背景干扰较严重，,需要校正。,只能测定液体样品。,优点：,空气,-,乙炔火焰,(2300,0,C):,30,多种金属元素的测定, 10,-4,%10%,含量,;,笑气,-,乙炔火焰,(2955,0,C): 70,多种金属元素的测定,10,-4,%10%,含量,。,火焰原子化器特点,缺点：,同轴气动雾化器的雾化效率低。,5,10%,；火焰的原子化效率低、还伴随着复杂的火焰反应；原子蒸气在光程中的滞留时间短,10,-4,s,；大量气体的稀释作用，限制了检测限的降低；只能测定液体样品。,二、常用药物检验仪器,II,原子吸收分光光度计,与,UV,Vis,的比较,相同点,均属于吸收光谱分析；,均服从光吸收定律。,不同点,原子吸收光谱分析的吸收物质是基态原子蒸气；,紫外-可见分光光度分析的吸光物质是溶液中的分子或离子。,原子吸收光谱是线状光谱；,紫外-可见吸收光谱是带状光谱。,二、常用药物检验仪器,II,原子吸收分光光度计,1,）灵敏度高：火焰原子法，,ppm,级,，有时可达,ppb,级；石,墨炉可达,10,-9,-10,-14,（,ppt,级,或更低,）,.,2,）准确度高：,RSD,可达,1,3,。,3,）干扰小，选择性极好；,4,）测定范围广，可测,70,种元素。,不足：多元素同时测定有困难；,对非金属及难熔元素的测定尚有困难；,对复杂样品分析干扰也较严重；,石墨炉原子吸收分析的重现性较差。,二、常用药物检验仪器,II,原子荧光分光光度计,一、定义,(Atomic Fluorescence Spectrometry, AFS),通过测定原子在辐射能作用下发射的荧光强度进行定量分析的一种,发射光谱分析,方法。,所用仪器与原子吸收光谱法相近。,原子荧光为,光致发光,，,二次发光,，激发光源停止时，再发射过程立即停止。,完全具有自主知识产权的分析仪器产业。,二、常用药物检验仪器,II,原子荧光分光光度计,光源,：可用锐线光源或连续光源（氙弧灯）,原子化器,：与原子吸收光度计相同。但所用的火焰与,AAS,的不同，主,要是因为在通常的,AAS,火焰中，荧光猝灭严重，必须用,Ar,稀释的 火焰。当用氢化物发生法时，直接使用,Ar,气氛下的石英加热方法 进行原子化。,3.,分光系统,：非色散型用滤光器（因荧光光谱简单,）；,色散型荧光仪用光栅；,4.,检测器,：色散型荧光仪用光电倍增管,光源与检测器成,90,0,C,：,防止激发光源发射的辐射对原子荧光信号测定的影响。,二、常用药物检验仪器,II,原子荧光分光光度计,有较低的检出限，灵敏度高。,干扰较少，谱线比较简单。,仪器结构简单，价格便宜。,分析校准曲线线性范围宽，可达,3,5,个数量级。,由于原子荧光是向空间各个方向发射的，比较容易制作多道仪器，因而能实现多元素同时测定。,元素,As Se,Sb,Bi,Pb,Te,Sn,Hg,Ge,Zn,Cd,检出限,(DL),ng,/ml,0.03,0.003,0.3,2.0,0.001,精密度,(RSD),1.0%,线性范围,3,个数量级,二、常用药物检验仪器,II,原子荧光分光光度计,对象,气态汞,空气,/,天然气,/,实验室,水样中汞,饮用水,/,矿泉水,/,海水,/,地面水,检出限,(DL),1.0 ng/m,3,50,扫描速度,（,Scan Speed,）：,单位时间获得谱图的数目,质量精度（,Accuracy,）：,cal =364.2509,，,Mexp,= 364.2501,二、常用药物检验仪器,II,基于,高效液相色谱,-,串联质谱法可开展的工作,药物主成分的定性鉴别及药品打假, 中成药非法添加化学药、违禁药物检测, 药物中有关物质的定性及定量, 化学药生物利用度、等效性分析及药物代谢研究, 天然产物及天然药物研究,质量肽图的分析、,蛋白质磷酸化修饰研究, 蛋白质分子量的测定（分子量小于,6,万，多电荷法）,临床诊断和疾病生物标志物的分析, 食品中抗生素残留等化学残留成分分析,二、常用药物检验仪器,II,高效液相色谱,-,串联质谱联用仪,高效液相色谱,-,离子阱质谱联用仪,高效液相色谱,-,三重四级杆串联质谱联用仪,Varian 500,ThermoElectron,LXQ,Agilent,6300 Series,Bruker,Esquire HCT,Agilent,6410,Waters,Preimer,XE,ThermoElectron,TSQ,API 4000,二、常用药物检验仪器,II,电感耦合等离子质谱法,(,ICP-MS),ICP-MS,由,ICP,焰炬，接口装置和质谱仪三部分组成 ；,ICP-MS,所用电离源是感应耦合等离子体（,ICP,），其主体是一个由三层石英套管组成的炬管。,ICP,作为质谱的高温离子源（,7000K,），样品在通道中进行蒸发、解离、原子化、电离等过程。离子通过样品锥接口和离子传输系统进入高真空的,MS,部分，,MS,部分为四极快速扫描质谱仪，通过高速顺序扫描分离测定所有离子，扫描元素质量数范围从,6,到,260,，浓度线性动态范围可从,ppt,到,ppm,直接测定。,Inductively Coupled Plasma-Mass Spectrometry,二、常用药物检验仪器,II,电感耦合等离子质谱法,(,ICP-MS),进样系统,等离子体,接口,质谱仪,二、常用药物检验仪器,II,ICP-MS,检测限及质量分析范围,二、常用药物检验仪器,II,ICP-MS,分析样品的前处理,目前多采用微波消解系统制样,消化时间只需数十分钟。利用微波的穿透性和激活反应能力加热密闭容器内的试剂和样品可使制样容器内压力增加,反应温度提高。从而大大提高了反应速率,缩短样品制备的时间，并且可控制反应条件,使制样精度更高。减少对环境的污染和改善实验人员的工作环境。由于消化中因消化罐完全密闭,不会产生尾气泄漏,且不需有毒催化剂及升温剂。密闭消化避免了因尾气挥发而使样品损失的情况。,二、常用药物检验仪器,II,电感耦合等离子质谱仪,(,ICP-MS),Agilent,7500c ICP-MS,PerkinElmer SCIEX ELAN,Varian 810/820-MS,Thermo,X,SeriesII,二、常用药物检验仪器,II,中西部地区地市药检所仪器配备,原有业务增补,HPLC,、,GC,、,TLC,、,AA,、,IR,、自动溶出仪、不溶性微粒测定仪、卡式水分仪、照相显微镜等。,新增业务（微生物）,生物安全柜、生化培养箱、恒温培养箱、集菌仪等,三、,2010,版,中国药典,拟收录方法展望,电感耦合等离子发射光谱测定法（,ICP-OES,）,核磁共振测定法（,NMR,）,拉曼光谱法（,Raman Spectroscopy,）,离子色谱法（,IC,）,Inductively Coupled Plasma Optical Emission Spectrometry,三、,2010,版,中国药典,拟收录方法展望,离子色谱法（,IC,）, 离子色谱的基本过程是离子交换，本质属于离子交换色谱,泵,色谱柱,检测器,泵液,分离,检测,记录,淋洗液,F,-,NO,3,-,SO,4,2-,Cl,-,NO,2,-,Br,-,HPO,4,2-,进样阀,抑制器,检测池,进样,* 抑制器和电导检测器,*,PEEK,材料,三、,2010,版,中国药典,拟收录方法展望,核磁共振测定法（,NMR,）,N,uclear,M,agnetic,R,esonance Spectroscopy,由磁性核受幅射而发生跃迁所形成的吸收光谱。研究最多、应用最广的是,1,H,核的,NMR,，,可用,PMR,或,1,H NMR,表示。,NMR,给出的信息,化学位移：各种结构的,1,H,、,13,C,有不同的化学位移，对结构敏感。（有点像,IR,中的特征吸收）,磁性核附近的取代情况及空间排列：通过偶合常数,J,和自旋自旋裂分来判断。（,IR,谱中没有）；核磁共振谱中的每一个峰都有归属！,峰面积（积分高度）：,a.,用于结构分析：各种化学环境相同的核（,1,H,）,的个数；,b.,用于成分分析：由特征峰定量内标法（,USP,、,BP,收录）。,三、,2010,版,中国药典,拟收录方法展望,核磁共振图谱（乙醇）,三、,2010,版,中国药典,拟收录方法展望,核磁共振图谱（肝素钠）,正常肝素钠,含多硫酸软骨素的肝素钠,三种成分的对比,外标法定量方法,三、,2010,版,中国药典,拟收录方法展望,核磁共振波谱仪,Bruker,600M,Varian 600M,三、,2010,版,中国药典,拟收录方法展望,拉曼光谱法（,Raman Spectroscopy,）,拉曼光谱,红外光谱,* 分子骨架测定，对称振动,基团，不对称振动,* 光谱范围,40-4000cm,-1,光谱范围,40-4000cm,-1,*,水可作为溶剂,水不可作为溶剂,* 样品可盛于玻璃瓶，,不能用玻璃容器测定,毛细管等容器中直接测定,* 固体样品可直接检测，无损,固体样品一般需要压片,-,激光拉曼光谱仪与傅立叶变换拉曼光谱仪,三、,2010,版,中国药典,拟收录方法展望,拉曼光谱（,Raman Spectroscopy,）,三、,2010,版,中国药典,拟收录方法展望,电感耦合等离子发射光谱测定法（,ICP-OES,）,Inductively Coupled Plasma Optical Emission Spectrometry,*,ICP-MS,：离子源（电感耦和等离子体）和质量分析器（磁式速度、方向聚焦分析器；四极杆；飞行时间等）；,*,ICP-OES,：,光源（电感耦和等离子体）、分光系统、检测系统；,*,ICP-OES,灵敏度高、低检测限（,ppb,），较宽的动态线性范围和多元素同时分析，用于痕量及部分常量元素定性定量分析，多为全谱检测，应用的行业范围也较广；,*,ICP-MS,具有元素、同位素、形态分析等定性定量分析能力，检测下限（,ppt,）水平优于,ICP-OES,；,*,成本、维护、环境要求方面，,ICP-OES,具有优势,四、近期重大药害事件采用的方法,药害事件,导致药害主要物质,原因,用药途径,临床不良反应,毒性作用机理,静丙事件,高分子蛋白聚合物,高温导致聚合物产生,静脉给药,猝死,血栓形成，心源性死亡,肝素钠事件,多硫酸软骨素,难以预测（现有知识不足导致）,静脉给药,过敏性休克、死亡,过敏反应,甲胺喋呤事件,混入长春新碱,生产线清洗不彻底导致混入,鞘内给药,瘫痪,神经毒性,欣弗事件,热原物质（细菌）,灭菌不彻底（不符合,GMP,操作）,静脉给药,休克性死亡,重度热原反应,齐二药事件,二甘醇（辅料）,辅料使用错误,静脉给药,肾功能急性衰竭,肾衰竭,四、近期重大药害事件采用的方法,药害事件,分析方法,金港狂苗,电泳、液相、液质联用,刺五加注射液,微生物、热源检验,静丙事件,体积排阻,色谱,、,MALDI-TOF-MS,肝素钠事件,毛细管电泳、核磁共振,甲胺喋呤事件,液相色谱、液质联用,欣弗事件,微生物、热源检验,齐二药事件,气相色谱、气质联用,李晓东,通信地址：,北京市崇文区天坛西里,2,号，中国药品生物制品检定所分析测试室，邮编：,100050,电话：,010-67095655,传真：,010-67095748,E-mail,：,xdli,MSN,：,nicpbp,