分光光度法在藥物分析中的應(yīng)用研究

柴利萍 苗培果

(河南護(hù)理職業(yè)學(xué)院，河南 安陽(yáng) 455000)

現(xiàn)代社會(huì)，藥品對(duì)維持和保證人體健康起著舉足輕重的作用。因此，保證藥品的安全、有效、高品質(zhì)，是藥學(xué)工作者的神圣使命。藥品質(zhì)量過(guò)關(guān)是藥品安全性和有效性的重要保證，直接影響到用藥者的健康和安危。為了控制藥品的質(zhì)量，需要從藥品的生產(chǎn)、使用及儲(chǔ)存、運(yùn)輸?shù)雀鱾€(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行全面嚴(yán)格把控，藥物分析就是其中的重要方面。藥品分析是運(yùn)用化學(xué)、物理學(xué)、生物學(xué)以及微生物學(xué)的方法和技術(shù)來(lái)研究藥物的化學(xué)檢驗(yàn)、藥物穩(wěn)定性、生物利用率、藥物臨床監(jiān)測(cè)、中草藥有效成分的定性和定量等的一門(mén)學(xué)科。它包括藥物成品的化學(xué)檢驗(yàn)、儲(chǔ)存過(guò)程中的質(zhì)量考察、藥物病理毒理分析、生產(chǎn)過(guò)程的質(zhì)量控制、藥物體內(nèi)代謝分析等等工作。藥物分析在新藥的研發(fā)、生產(chǎn)過(guò)程及臨床應(yīng)用中發(fā)揮著極其重要的作用。另外，國(guó)家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平及健康意識(shí)的逐步提高，使得人們對(duì)藥物分析提出了更高的要求。

1 分光光度法原理

分光光度法是以物質(zhì)對(duì)光的選擇性吸收及光的吸收定律為基礎(chǔ)，通過(guò)測(cè)定被測(cè)物質(zhì)在特定波長(zhǎng)處或一定波長(zhǎng)范圍內(nèi)光的吸收度來(lái)對(duì)物質(zhì)進(jìn)行定性和定量分析的方法。按測(cè)定時(shí)所用的光源不同，分光光度法分為可見(jiàn)、紫外及紅外分光光度法。

許多物質(zhì)的溶液都具有顏色，有色溶液所呈現(xiàn)的顏色是由于溶液中的物質(zhì)對(duì)光的選擇性吸收所致。不同的物質(zhì)有其特有的吸收光譜，這是因?yàn)椴煌姆肿咏Y(jié)構(gòu)，對(duì)不同波長(zhǎng)光的吸收能力不同。在18世紀(jì)和19世紀(jì)，朗伯(Lambert)和比爾(Beer)分別研究了有色溶液的液層厚度L和溶液濃度c與吸光度A的定量關(guān)系，共同奠定了分光光度法的理論基礎(chǔ)，被稱(chēng)為光的吸收定律或朗伯-比爾(Lambert-Beer)定律。

朗伯-比爾(Lambert-Beer)定律指：當(dāng)一束平行的單色光通過(guò)均勻、無(wú)散射的含有吸光性物質(zhì)的溶液時(shí)，在入射光的波長(zhǎng)、強(qiáng)度及溶液的溫度等條件不變的情況下，溶液的吸光度A與溶液的濃度c及液層厚度L的乘積成正比，其數(shù)學(xué)表達(dá)式為：

A=KcL

(1)

式中，A為吸光度，K為吸光系數(shù)，c為溶液的濃度，L為液層厚度。

朗伯-比爾(Lambert-Beer)定律不僅適用于可見(jiàn)光，而且也適用于紫外光和紅外光；不僅適用于均勻、無(wú)散射的溶液，而且也適用于均勻、無(wú)散射的固體和氣體。它是各類(lèi)分光光度法進(jìn)行定量分析的理論依據(jù)。

朗伯-比爾定律的提出，使分光光度分析法得到了快速發(fā)展。特別是以分子吸收光譜為基礎(chǔ)的紫外-可見(jiàn)分光光度法，因其具有靈敏度高、準(zhǔn)確度高、操作簡(jiǎn)便、測(cè)定快速、應(yīng)用范圍廣等特點(diǎn)，在食品，醫(yī)學(xué)，環(huán)境，能源，材料，地質(zhì)等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用并發(fā)揮了重要的作用。近年來(lái)隨著各種新型顯色劑的出現(xiàn)和發(fā)展，特別是各種聯(lián)用技術(shù)的應(yīng)用，使得分光光度法在藥物分析中的應(yīng)用更加廣泛。新試劑、新方法的發(fā)現(xiàn)和使用使得分光光度法在藥物分析中的可靠性可媲美色譜法，但其簡(jiǎn)單的操作步驟、低廉的設(shè)備價(jià)格和易普及的特點(diǎn)卻是色譜法無(wú)法比擬的，所以分光光度法現(xiàn)已成為應(yīng)用極為普遍的分析方法之一，是一種相當(dāng)重要的常規(guī)分析手段。

2 分光光度法在藥物分析中的應(yīng)用

作為一種重要的常規(guī)分析手段，分光光度法廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。而其較高的精密度和靈敏性、較小的測(cè)量誤差，使得其在藥物分析領(lǐng)域也得到普遍應(yīng)用，且吸收峰比較平緩、簡(jiǎn)單，故在藥物分析中主要用于定量分析。特別是近幾年，各種新試劑新技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用，更是拓寬了分光光度法的應(yīng)用范圍。

2.1 利用藥物本身基團(tuán)吸收的直接分光光度法

有些藥物分子本身結(jié)構(gòu)中具有能吸收紫外光的基團(tuán)，選擇合適的溶劑作吸收光譜，如果溶劑和其他包括賦形劑在內(nèi)的共存組分在λmax處無(wú)吸收或吸收很小，則對(duì)該藥物可利用λmax直接測(cè)定。例如，測(cè)定溫泉水中硒的含量，以鄰苯二胺為顯色劑，333 nm波長(zhǎng)測(cè)定，硒質(zhì)量濃度在0.05～0.40 μg/mL范圍內(nèi)呈良好線性關(guān)系，回歸方程為Y=1.598x+0.099 5，回收率為98.5%～101.6%[1]。又如橄欖油中葉綠素銅的測(cè)定，對(duì)特征波長(zhǎng)653 nm進(jìn)行校正測(cè)量，校正曲線y=0.032x+0.024，對(duì)同一橄欖油回收率為81%～97%，檢出限為0.62 mg/kg，成功進(jìn)行了葉綠素銅的含量測(cè)定，大大降低了測(cè)定成本[2]。其他還如，W135群腦膜炎奈瑟菌在450 nm處菌體吸光度受培養(yǎng)基影響小，測(cè)量準(zhǔn)確度高，可用標(biāo)準(zhǔn)曲線法測(cè)定W135群腦膜炎奈瑟菌含量[3]。抗氧化劑2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚在278 nm處有最大吸收，可用于測(cè)定聚四氫呋喃中抗氧化劑含量的測(cè)定[4]。用乙醇溶解的傘形花內(nèi)酯在323 nm有最大吸收峰，可用于瑞香狼毒涂搽劑中傘形花內(nèi)酯的含量測(cè)定[5]。

就目前的發(fā)展來(lái)看，直接分光光度法測(cè)定占比日漸減少，原因是藥物中的共存組分對(duì)主成分的測(cè)定多會(huì)產(chǎn)生較大影響，因此新技術(shù)和分光光度法的聯(lián)用是目前發(fā)展很快也應(yīng)用較多的分析方法。

2.2 基于絡(luò)合反應(yīng)的分光光度法

一些藥物分子在合適的溶劑中可以和某些金屬離子發(fā)生絡(luò)合，因此對(duì)這類(lèi)藥物可以用絡(luò)合反應(yīng)的分光光度法進(jìn)行測(cè)定。例如，測(cè)定藥物中維生素B1含量時(shí)，在NaOH堿性介質(zhì)中，維生素B1能將K3[Fe(CN)6]還原為K4[Fe(CN)6]，由于Fe(Ⅲ)與K4[Fe(CN)6]反應(yīng)能生成可溶性普魯士藍(lán)，其吸光度數(shù)值可測(cè)得維生素B1的含量[6]。又如，鹽酸異丙腎上腺素的測(cè)定，利用在pH 為3.0時(shí)，鹽酸異丙腎上腺素可使Fe(Ⅲ)還原為Fe(Ⅱ)，反應(yīng)生成的Fe(Ⅱ)能和K3[Fe(CN)6]發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)生成可溶性普魯士藍(lán)，鹽酸異丙腎上腺素在0.03～5.00 μg/mL濃度范圍內(nèi)與吸光度呈現(xiàn)良好線性關(guān)系[7]。安乃近能與Fe3+發(fā)生氧化還原反應(yīng)，F(xiàn)e3+能與顯色劑二安替吡啉甲烷反應(yīng)顯酒紅色，因而可用分光光度計(jì)在451 nm處測(cè)定安乃近的含量[8]；在酸性介質(zhì)中，氧氟沙星、諾氟沙星與Fe(Ⅲ)形成的黃色配合物最大吸收波長(zhǎng)為436 nm，氧氟沙星和諾氟沙星的濃度分別在2.24～192 mg/L和8.0～248 mg/L范圍內(nèi)與體系的吸光度符合朗伯-比爾定律，可用于氧氟沙星和諾氟沙星含量的測(cè)定[9]。

與直接分光光度法相比，這種方法可排除干擾，使吸收波長(zhǎng)發(fā)生紅移，能直接用于藥物成分的分析。

2.3 基于顯色反應(yīng)的分光光度法

一些藥物和某些顯色劑能發(fā)生顯色反應(yīng)生成有色締合物質(zhì)，這個(gè)性質(zhì)用來(lái)測(cè)定此類(lèi)藥物可以避免其它雜質(zhì)的干擾，是一種選擇性好、干擾小的分光光度分析法。例如，格拉司瓊的測(cè)定，在弱堿性條件下，格拉司瓊與氯酚紅發(fā)生褪色反應(yīng)后生成的新物質(zhì)具有兩個(gè)明顯的負(fù)吸收峰592 nm和544 nm，格拉司瓊在0～3.1 mg/L范圍內(nèi)服從比爾定律，方法可用于鹽酸格拉司瓊藥物中格拉司瓊的測(cè)定，結(jié)果滿(mǎn)意[10]。又如，異煙肼的測(cè)定，選擇水合紅菲繞啉二磺酸鈉作為異煙肼還原Fe3+產(chǎn)物Fe2+的顯色劑，建立了可見(jiàn)分光光度法測(cè)定異煙肼的新方法，可用于異煙肼片劑和尿樣中異煙肼含量的測(cè)定[11]。再如，在弱酸性條件下，F(xiàn)e(Ⅲ)被鹽酸氯丙嗪定量還原生成Fe(Ⅱ)，F(xiàn)e(Ⅱ)在堿性條件下可與紫尿酸反應(yīng)生成不穩(wěn)定的藍(lán)色配陰離子，該配陰離子與鹽酸氯丙嗪形成最大吸收波長(zhǎng)為635 nm的性質(zhì)穩(wěn)定的藍(lán)色離子締合物，鹽酸氯丙嗪的質(zhì)量濃度在0.5～10.0 mg/L之間時(shí)，與體系的吸光度呈良好的線性關(guān)系，可用于片劑中鹽酸氯丙嗪含量的測(cè)定[12]。硝普鈉分光光度法測(cè)定卡托普利時(shí)，兩者作用可形成一種淡黃色產(chǎn)物，最大吸收波長(zhǎng)為397 nm，卡托普利濃度在1.3～3.3 mg/L范圍內(nèi)有良好的線性關(guān)系[13]。

這類(lèi)方法雖操作略顯繁瑣，但如顯色劑選擇恰當(dāng)，測(cè)定的選擇性強(qiáng)，干擾少，故在分光光度法中仍很常用。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，分光光度法現(xiàn)已成為一種常用的藥物分析方法，它準(zhǔn)確度高、靈敏性較好、操作簡(jiǎn)單、設(shè)備低廉易普及，在科學(xué)研究和生產(chǎn)實(shí)踐過(guò)程中作用非凡、意義重大。近年來(lái)，隨著新試劑和新技術(shù)的發(fā)現(xiàn)，如金屬離子增敏、膠束增敏、化學(xué)計(jì)量學(xué)、流動(dòng)注射技術(shù)、毛細(xì)管電泳等，使得分光光度法的選擇性更好、靈敏度和準(zhǔn)確度更高。隨著電路技術(shù)的發(fā)展，分光元器件的不斷更新，計(jì)算機(jī)和微處理器等新技術(shù)的應(yīng)用，使得分光光度計(jì)的性能更加穩(wěn)定和靈敏，且向更加智能化、自動(dòng)化的方向發(fā)展。

現(xiàn)代社會(huì)科學(xué)技術(shù)發(fā)展迅速，計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用廣泛，新型的試劑和方法相繼出現(xiàn)，分光光度法與其他技術(shù)的聯(lián)用已成為發(fā)展的方向，也有了聯(lián)用的可能，現(xiàn)在分光光度法已廣泛用于藥物的研制和分析，這將會(huì)大大拓寬分光光度法的發(fā)展方向，給分光光度法以新的生命力。