第五章-体内药物分析课件.ppt
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1、第五章第五章 体内药物分析体内药物分析生物样品特点生物样品特点1 1 1 1、被测定的药物和代谢物的浓度低;、被测定的药物和代谢物的浓度低;、被测定的药物和代谢物的浓度低;、被测定的药物和代谢物的浓度低;2 2 2 2、样品大多需要分离和净化;、样品大多需要分离和净化;、样品大多需要分离和净化;、样品大多需要分离和净化;3 3 3 3、样品量少,连续测定时,很难再度获得完全相同、样品量少,连续测定时,很难再度获得完全相同、样品量少,连续测定时,很难再度获得完全相同、样品量少,连续测定时,很难再度获得完全相同的样品。的样品。的样品。的样品。4 4 4 4、工作量较大,、工作量较大,、工作量较大,
2、、工作量较大,5 5 5 5、要求很快地提供结果、要求很快地提供结果、要求很快地提供结果、要求很快地提供结果(毒物检测毒物检测毒物检测毒物检测)样品制备:去除蛋白质、缀合物水解、化学衍生化、分离浓集(液液萃取、固相萃取等);样品测定:光谱分析法、色谱分析法、免疫分析法、生物学方法方法验证:特异性、标准曲线和定量范围、定量下限、精密度与准确度、稳定性、提取回收率体内药物分析:体内药物分析:第一节、常用体内样品的制备与贮藏一、体内样品的种类、采集与制备一、体内样品的种类、采集与制备(一)血样:血浆、血清(一)血样:血浆、血清n n血浆:选用最多。因血浆中的药浓可反映药物在体内的状血浆:选用最多。因
3、血浆中的药浓可反映药物在体内的状况。而且血浆中药物浓度的数据报道较多,可供借鉴。血况。而且血浆中药物浓度的数据报道较多,可供借鉴。血浆是全血在加肝素、枸橼酸、草酸盐等抗凝剂的全血经离浆是全血在加肝素、枸橼酸、草酸盐等抗凝剂的全血经离心后分取,量约为全血的一半。心后分取,量约为全血的一半。血清的制备:血清的制备:血清的制备:血清的制备:采集的静脉血液置试管中,于采集的静脉血液置试管中,于3737或室温或室温放置放置30min30min 1h1h。血液凝固后,用细竹棒或玻璃棒轻轻。血液凝固后,用细竹棒或玻璃棒轻轻剥去试管壁上的血饼,再在剥去试管壁上的血饼,再在25002500 3000 r/min
4、3000 r/min离心离心5 5 10min10min,上层淡黄色液体即为血清。,上层淡黄色液体即为血清。现文献所指血药浓度为血浆或血清中药物总浓度(游现文献所指血药浓度为血浆或血清中药物总浓度(游离的和血浆蛋白结合的总浓度)。离的和血浆蛋白结合的总浓度)。血浆与血清的区别血浆与血清的区别血浆与血清的区别血浆与血清的区别 uu血清比血浆只是少一种纤维蛋白原血清比血浆只是少一种纤维蛋白原 uu一般血浆中药物浓度与血清中药物浓度相当一般血浆中药物浓度与血清中药物浓度相当uu血浆比血清的分离快,而且制取量约为全血的血浆比血清的分离快,而且制取量约为全血的50%60%50%60%(血清为全血的(血清
5、为全血的50%50%左右),多数用血浆进行左右),多数用血浆进行分析。分析。uu若血浆中含有的抗凝剂对药物浓度测定有影响时,则应若血浆中含有的抗凝剂对药物浓度测定有影响时,则应使用血清样品使用血清样品 。(二)尿样:(二)尿样:n n尿样测定主要用于药物剂量回收研究、药物肾清除率和生尿样测定主要用于药物剂量回收研究、药物肾清除率和生物利用度等研究,以及测定代谢物类型等。体内药物清除物利用度等研究,以及测定代谢物类型等。体内药物清除主要是通过尿液排出,药物可以原型(母体药物)或代谢主要是通过尿液排出,药物可以原型(母体药物)或代谢物及其缀合物形式排出。尿样常物及其缀合物形式排出。尿样常需加入防腐
6、剂需加入防腐剂。(三)、唾液:(三)、唾液:(三)、唾液:(三)、唾液:唾液中的药物浓度通常与血浆浓度相关。样品易得,唾液中的药物浓度通常与血浆浓度相关。样品易得,取样无损害,尤易为儿童接收。有些可从药物唾液浓度推取样无损害,尤易为儿童接收。有些可从药物唾液浓度推定血浆中游离药物浓度。定血浆中游离药物浓度。唾液由腮腺、颌下腺和舌下腺三个主要的唾液腺分泌唾液由腮腺、颌下腺和舌下腺三个主要的唾液腺分泌汇集而成前两者分泌量占总量汇集而成前两者分泌量占总量90%90%。两者中浓度大致相当。两者中浓度大致相当。取样:在潄口后取样:在潄口后15min15min,安静状态下采集口腔内然流,安静状态下采集口腔
7、内然流出的唾液;也可在刺激下快速采样出的唾液;也可在刺激下快速采样(需注意干扰需注意干扰)。如口。如口嚼石腊片或将柠檬酸、维生素嚼石腊片或将柠檬酸、维生素C C等置于舌尖,弃去初始部等置于舌尖,弃去初始部分后采集。刺激后采集的为混合唾液。分后采集。刺激后采集的为混合唾液。药物在脏器组织中的分布情况,常用胃、肝、肾、药物在脏器组织中的分布情况,常用胃、肝、肾、肺、心等。肺、心等。制备:测定之前一般需制成匀浆制备:测定之前一般需制成匀浆组织样品的处理:沉淀蛋白法、酸水解法、酶水组织样品的处理:沉淀蛋白法、酸水解法、酶水解法解法 (蛋白水解酶)(蛋白水解酶)(四)组织:(四)组织:头发样品的采集:头
8、发样品的采集:采集枕部发样采集枕部发样(带根部),微量元素在前带根部),微量元素在前额部位的头发中含量最低,枕部含量最高。额部位的头发中含量最低,枕部含量最高。头发样品的洗涤:头发样品的洗涤:除去外源性污染物,推荐使用丙酮除去外源性污染物,推荐使用丙酮-水水-丙丙酮;丙酮浸泡搅拌酮;丙酮浸泡搅拌10min10min,自来水漂洗,自来水漂洗3 3次,再用丙酮浸泡次,再用丙酮浸泡搅拌,自来水、蒸馏水各洗搅拌,自来水、蒸馏水各洗3 3次。次。头发样品的处理:头发样品的处理:直接甲醇提取、酸水解、碱水解、酶水解直接甲醇提取、酸水解、碱水解、酶水解(葡萄糖醛酸酶)(葡萄糖醛酸酶)分析方法与样品处理步骤的
9、选择第二节、体内样品的的前处理一、体内样品预处理的目的一、体内样品预处理的目的一、体内样品预处理的目的一、体内样品预处理的目的 1 1、使药物从缀合物及结合物中释放出来,以测定药物的、使药物从缀合物及结合物中释放出来,以测定药物的总浓度。总浓度。2 2、介质复杂,干扰物多,待测物浓度低,须分离干扰物、介质复杂,干扰物多,待测物浓度低,须分离干扰物质、富集待测药毒物质、富集待测药毒物 3 3、为了适应和符合测定方法所要求的灵敏度、为了适应和符合测定方法所要求的灵敏度 4 4、为了防止分析仪器的污染、劣化,提高检测准确度、为了防止分析仪器的污染、劣化,提高检测准确度、精密度和选择性等。精密度和选择
10、性等。(一)、去除蛋白质(一)、去除蛋白质 是测定血浆、血清、全血及组织匀浆等样品中药物时的是测定血浆、血清、全血及组织匀浆等样品中药物时的最先处理步骤。最先处理步骤。1 1、加入可与水混溶的有机溶剂、加入可与水混溶的有机溶剂(体积比、(体积比、pHpH值)值)破坏蛋白质分子内及分子间的氢键。常加入乙腈、甲醇、破坏蛋白质分子内及分子间的氢键。常加入乙腈、甲醇、乙醇等,能使与蛋白结合状态的药物释放,将混合物超乙醇等,能使与蛋白结合状态的药物释放,将混合物超速离心,取上清液作为样品。速离心,取上清液作为样品。2 2、加入中性盐、加入中性盐 使蛋白脱水而沉淀,硫酸铵最常用使蛋白脱水而沉淀,硫酸铵最常
11、用3 3、加入强酸、加入强酸 与蛋白形成沉淀,阴离子型沉淀剂。如三氯醋酸、高氯酸、与蛋白形成沉淀,阴离子型沉淀剂。如三氯醋酸、高氯酸、偏磷酸等,在酸性下分解的药物不宜用本法去蛋白。偏磷酸等,在酸性下分解的药物不宜用本法去蛋白。4 4、热凝固法、热凝固法 加热至加热至9090蛋白热变性后离心或过滤除去蛋白热变性后离心或过滤除去 (二)分离、纯化与浓集(二)分离、纯化与浓集 当药物浓度较低或分析方法的特异性或灵敏度不当药物浓度较低或分析方法的特异性或灵敏度不够高时,生物样品需分离、纯化与浓集。够高时,生物样品需分离、纯化与浓集。1 1、液相萃取法、液相萃取法溶剂选择溶剂选择合适的溶剂是成功的主要条
12、件合适的溶剂是成功的主要条件 了解药物与溶剂的化学结构及其性质了解药物与溶剂的化学结构及其性质 对药物未电离分子可溶,对电离形式分子不溶对药物未电离分子可溶,对电离形式分子不溶 沸点低、易挥发,毒性小与水不相混溶沸点低、易挥发,毒性小与水不相混溶 不影响紫外检测不影响紫外检测 具有较高的化学稳定性和惰性具有较高的化学稳定性和惰性 不易乳化不易乳化提取溶剂:提取溶剂:极性相似相溶极性相似相溶溶剂的用量:溶剂的用量:一般有机相与水相之比为一般有机相与水相之比为1 1:1515:1 1溶液的溶液的pHpH调节:调节:最佳最佳pHpH选择主要与药物的选择主要与药物的pKapKa值有关。酸性值有关。酸性
13、药物药物pHpH应低于药物应低于药物pKapKa值值1212个单位;碱性药物:个单位;碱性药物:pHpH应高应高于药物于药物pKapKa值值1212个单位。个单位。提取:提取:进行一次(至多二次)提取,进行一次(至多二次)提取,浓集浓集:常用吹氮气使溶剂挥散,或减压蒸发(注意暴沸)。常用吹氮气使溶剂挥散,或减压蒸发(注意暴沸)。生物样品宜在碱性或近中性提取,生物基质中内源性物质多为酸性,在碱性下不易被萃取出来。空白血清在pH2、pH7和pH13三种缓冲液中用乙醚提取,提取液HPLC(220nm)测定,在pH13下提取液中杂质峰最少。液液萃取特点:液液萃取特点:优点:可将大部分内源性杂质去除;经
14、济实用、优点:可将大部分内源性杂质去除;经济实用、可使样品富集、可一次进行多个样品萃取可使样品富集、可一次进行多个样品萃取 缺点:乳化、污染环境、缺点:乳化、污染环境、乳化的去除:加少量固体氯化钠到水相中可减乳化的去除:加少量固体氯化钠到水相中可减轻乳化;轻微乳化离心;严重乳化低温冰箱快速轻乳化;轻微乳化离心;严重乳化低温冰箱快速冷冻破坏乳化层后融化离心冷冻破坏乳化层后融化离心。28固相萃取的模式及原理固相萃取的模式及原理反相固相萃取正相固相萃取离子交换固相萃取 阴离子交换 阳离子交换实验步骤实验步骤实验步骤实验步骤 第一步:用甲醇润湿小柱,活化填料第一步:用甲醇润湿小柱,活化填料 第二步:用
15、水或适当的缓冲液冲洗小柱第二步:用水或适当的缓冲液冲洗小柱 除去大部分甲醇除去大部分甲醇 第三步:加样,使样品经过小柱,弃去废液第三步:加样,使样品经过小柱,弃去废液 第四步:用水或适当的缓冲液冲洗小柱,去除内源性杂质第四步:用水或适当的缓冲液冲洗小柱,去除内源性杂质 第五步:选择适当的洗脱溶剂洗脱被分析物,收集洗脱液,挥第五步:选择适当的洗脱溶剂洗脱被分析物,收集洗脱液,挥干溶剂,备用或直接进行在线分析干溶剂,备用或直接进行在线分析 血浆样品可直接上柱,样品量血浆样品可直接上柱,样品量0.12ml0.12ml,流速,流速12ml/min12ml/min32 本法特点:少溶剂、少污染、减少液液
16、萃取的乳化。本法特点:少溶剂、少污染、减少液液萃取的乳化。适合各种液体检材如血、尿、洗胃液、现场水、饮适合各种液体检材如血、尿、洗胃液、现场水、饮料等,对于肝、肾、胃以及其他固体检材,均需制料等,对于肝、肾、胃以及其他固体检材,均需制成水液方可进行固相萃取。成水液方可进行固相萃取。固相萃取特别适用于极性较大、水溶性较大、稳定固相萃取特别适用于极性较大、水溶性较大、稳定性较差、不宜用过强的酸碱处理的药物。性较差、不宜用过强的酸碱处理的药物。柱切换高效液相色谱技术是指由阀来改变流动相走向与柱切换高效液相色谱技术是指由阀来改变流动相走向与流动相系统,从而使洗脱液在一特定时间内从预处理柱进流动相系统,
17、从而使洗脱液在一特定时间内从预处理柱进入分析柱的技术。入分析柱的技术。用两个或两个以上柱子连接构成色谱网络系统,使不用两个或两个以上柱子连接构成色谱网络系统,使不同柱子达到不同分离目标,柱子间用切换阀联结,这就是同柱子达到不同分离目标,柱子间用切换阀联结,这就是柱切换技术。柱切换技术。基本原理基本原理是首先在预柱上实现生物体液中干扰大分子与待测药是首先在预柱上实现生物体液中干扰大分子与待测药物的分离,然后用柱切换将待测药物从预柱转移至分析柱物的分离,然后用柱切换将待测药物从预柱转移至分析柱上完成色谱分析上完成色谱分析。自动化固相萃取-柱切换高效液相色谱法 3.3.超滤法超滤法n n膜分离技术,
18、可用于测定生物样品中游离药物浓度膜分离技术,可用于测定生物样品中游离药物浓度n n按照分子截留量的大小,可分离按照分子截留量的大小,可分离3030 1000kD1000kD的可溶性的可溶性生物大分子物质。可加压过滤或高速离心。生物大分子物质。可加压过滤或高速离心。(三)、辍合物的水解:(三)、辍合物的水解:n n酸水解法:强酸、加热酸水解法:强酸、加热n n酶解:常用葡萄糖醛酸酶,一般控制酶解:常用葡萄糖醛酸酶,一般控制pH4.55.5 pH4.55.5,3737孵育数小时。孵育数小时。n n溶剂解:溶剂解:(四)、化学衍生化(四)、化学衍生化1 1、使药物变成能被分析的性质、使药物变成能被分
19、析的性质2 2、提高检测灵敏度、提高检测灵敏度3 3、增强药物稳定性、增强药物稳定性4 4、提高对光学异构体分离的能力、提高对光学异构体分离的能力气相色谱衍生化气相色谱衍生化液相色谱衍生化液相色谱衍生化衍生化方法:衍生化方法:柱前衍生,柱前衍生,柱后衍生柱后衍生气相色谱衍生化方法:气相色谱衍生化方法:硅烷化、酰化、烷基化、不对称衍生化硅烷化、酰化、烷基化、不对称衍生化液相色谱衍生化方法:液相色谱衍生化方法:紫外衍生化、荧光衍生化、电化学衍生紫外衍生化、荧光衍生化、电化学衍生化、手性衍生化化、手性衍生化 第三节、体内样品分析方法与方法验证第三节、体内样品分析方法与方法验证一、分析方法的建立一、分
20、析方法的建立(一)、分析方法的选择(一)、分析方法的选择1 1、色谱分析法、色谱分析法2 2、免疫分析法、免疫分析法3 3、生物学方法、生物学方法分析方法分析方法检测限度检测限度/10-8g/ml特异性特异性/分离能力分离能力紫外分光光度法(紫外分光光度法(UV)100荧荧光分光光度法(光分光光度法(Fluor)0.1原子吸收分光光度法(原子吸收分光光度法(AA)0.1+气气相相色色谱谱法法氢氢火焰离子化火焰离子化检测检测器(器(FID110+氮磷氮磷检测检测器(器(N-PD)0.10.01+电电子捕子捕获检测获检测器(器(ECD)0.01+质谱检测质谱检测(MS)0.001+液液相相色色谱谱
21、法法紫外紫外检测检测器(器(UV)100+荧荧光光检测检测器(器(Fluor)0.1+电电化学化学检测检测器(器(ECD)0.01-0.001+质谱检测质谱检测(MS)0.001+免疫法免疫法 0.001+常用分析方法常用分析方法(二)、分析方法建立的一般程序(二)、分析方法建立的一般程序1 1、色色谱谱条条件件的的筛筛选选:确确定定最最佳佳分分析析检检测测条条件件;色色谱谱柱柱(型型号号、牌牌号号、填填料料性性质质、柱柱长长度度);流流动动相相组组分分及及配配比比、流流速速、柱柱温温、进进样样量量、内内标标物物质质的的浓浓度度及及其其加加入入量量等等;使使各各物物质质具具有有足足够够的的方方
22、法法灵灵敏敏度度(LOQLOQ);良良好好的的色色谱谱参参数数(n n、R R、T T)和和适适当当的的保保留时间留时间(t tR R)。2 2、色谱条件的优化:、色谱条件的优化:在在进进行行分分离离条条件件筛筛选选时时,应应考考察察生生物物基基质质中中的的内内源源性性物物质及代谢产物对分离与检测的干扰,步骤如下:质及代谢产物对分离与检测的干扰,步骤如下:空白溶剂试验空白溶剂试验空白溶剂试验空白溶剂试验 溶剂溶剂(方法特异性方法特异性方法特异性方法特异性)空白生物基质试验空白生物基质试验空白生物基质试验空白生物基质试验 内源性物质干扰内源性物质干扰(方法特异性方法特异性方法特异性方法特异性)模
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