离子色谱在药品检验中的应用与展望精选PPT.ppt

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1、关于离子色谱在药品检验中的应用与展望第1页，讲稿共54张，创作于星期二离子型物质离子型物质:在水溶液中电离，具有在水溶液中电离，具有 +或或 电荷的元素电荷的元素阴离子阴离子：Cl-，NO2-，SO42-,CrO42-阳离子阳离子：Na+，NH4+，Ca2+，Fe3+，Mg2+离子色离子色谱谱 -利用色谱技术测定离子型物质的方法 第2页，讲稿共54张，创作于星期二20世纪40年代 20世纪60年代末 Novel ion exchange chromatographic method using conductimetric detection -Hamish Small,et.al.Anal.

2、Chem.,1975,47(11),1801-中国药典2010年版二部附录 J第3页，讲稿共54张，创作于星期二内内 容容1.离子色谱的分离方式及机理2.流动相3.抑制器4.检测器5.离子色谱在医药及药检领域的应用第4页，讲稿共54张，创作于星期二w离子排斥色谱（离子排斥色谱（HPIECHPIEC）：无机弱酸和有机酸、醇、醛、氨基酸和糖类的分离w离子对色谱离子对色谱 (MPIC)(MPIC)：分离金属络和物和表面活性阳离 子/阴离子w高效离子交换色谱（高效离子交换色谱（高效离子交换色谱（高效离子交换色谱（HPICHPICHPICHPIC）：亲水性阴、阳离子的分离分离的方式第5页，讲稿共54张，

3、创作于星期二第6页，讲稿共54张，创作于星期二 Temporal course 离子交换分离过程离子交换分离过程第7页，讲稿共54张，创作于星期二分离阴离子ColumnColumn：IonPacIonPac AG12A/AS12AAG12A/AS12AEluentEluent：2.7mMNa2.7mMNa2 2COCO3 30.3mMNaHCO0.3mMNaHCO3 3FlowrateFlowrate：1.2mL/min1.2mL/minDetectionDetection：ConductivityConductivity(ASRS(ASRSRecyclemodeRecyclemode)024

4、6810121416Retentiontime(min)08mSF-NO3-SO42-Cl-NO2-Br-HPO42-第8页，讲稿共54张，创作于星期二影响离子保留的因素影响离子保留的因素离子色谱法中用分配系数（指在固定相和流动相中的浓度比）来描述离子的色谱保留行为，不同离子分配系数的差异是色谱分离的基础。影响因素有流动相流速、分离柱长度、柱温、固定相性质、流动相的种类与浓度、流动相的pH等。第9页，讲稿共54张，创作于星期二离子排斥色谱法的分离假说Donnan排斥作用吸 附 空 间 排 阻第10页，讲稿共54张，创作于星期二 Donnan membrane （）（）（）固定相固定相 流流动动

5、相相离子排斥分离机理离子排斥分离机理第11页，讲稿共54张，创作于星期二ColumnColumn ：IonPacIonPac ICEAS1ICEAS1EluentEluent ：0.4 mM Octonesulfonic acid0.4 mM Octonesulfonic acidFlowrateFlowrate ：1.0 mL/min1.0 mL/minSuppressorSuppressor：AMMS-ICEAMMS-ICERegeneratorliquidRegeneratorliquid ：5mM TBAOH5mM TBAOH 50mM H50mM H3 3BOBO3 3Detecti

6、onDetection：ConductivityConductivity离子排斥法分离有机酸 202010100 0保留保留时间时间(min)(min)0 0 S S5 51 12 23 34 45 51.1.甲酸甲酸2.2.乙酸乙酸3.3.丙酸丙酸4.4.丁酸丁酸5.5.戊酸戊酸第12页，讲稿共54张，创作于星期二离子对的分离机理1.1.生成离子对待测离子与离子对试剂生成中性待测离子与离子对试剂生成中性“离子对离子对”分布于分布于 固定相与流动相之间，其分离类似传统的反相分离固定相与流动相之间，其分离类似传统的反相分离2.2.动态离子交换动态离子交换离子对试剂的疏水部分吸附于固定相形成动离子

7、对试剂的疏水部分吸附于固定相形成动 态的离子交换表面，其分离机理类似于离子交换。态的离子交换表面，其分离机理类似于离子交换。3.3.离子间相互作用除包括以上两种分离机理和固定相表面双除包括以上两种分离机理和固定相表面双 电层结构的分离机理。电层结构的分离机理。第13页，讲稿共54张，创作于星期二Mobile phase TBAOHACNH2OSampleY+X-固定相固定相 TBA+OH-Y+X-Y+X-(TBA+X-)(TBA+X-)(TBA+X-)(TBA+X-)TBA+OH-ACN ACN ACN ACN ACN ACN ACN TBA+OH-TBA+OH-疏水相疏水相疏水相疏水相 亲亲

8、水水 相相离子对分离机理离子对分离机理 Y+OH-第14页，讲稿共54张，创作于星期二 Column :Column :IonPac NS1 IonPac NS1、NG1NG1 Eluent :Eluent :2 mM TBAOH,2 mM TBAOH,24%24%48%CAN 48%CAN gradientgradient in 10 min in 10 min Flow rate :Flow rate :1.0 mL/min 1.0 mL/min Detection :Detection :Conductivity(suppressor type)Conductivity(suppress

9、or type)（ASRS MPICASRS MPIC Mode Mode）Regenerator :10 mN HRegenerator :10 mN H2 2SOSO4 41.Methanesulfonic acid 5.0 g/mL(ppm)1.Methanesulfonic acid 5.0 g/mL(ppm)2.1-Propanesulfonic acid 8.62.1-Propanesulfonic acid 8.63.1-Butanesulfonic acid 3.1-Butanesulfonic acid 8.7 8.74.1-Hexanesulfonic acid 8.84.

10、1-Hexanesulfonic acid 8.85.1-Heptanesulfonic acid 8.95.1-Heptanesulfonic acid 8.96.1-Octanesulfonic acid 8.96.1-Octanesulfonic acid 8.97.1-Decanesulfonic acid 9.17.1-Decanesulfonic acid 9.10 0Retention time(min)Retention time(min)121216168 8SS0.00.04 41 16 62 23 34 45 57 78.08.0反相离子对分离测定反相离子对分离测定第15

11、页，讲稿共54张，创作于星期二离子色谱固定相离子色谱固定相分离的核心抓住基础注重积累关注发展第16页，讲稿共54张，创作于星期二离子色谱流动相选择的条件有一定的洗脱能力；化学、物理性质稳定；与被测离子有一定的性质差异；对检测器响应值尽可能小第17页，讲稿共54张，创作于星期二离子色谱使用的水与试剂离子色谱使用的水与试剂纯度尽可能高高纯水：电阻率17M、0.22m滤膜过滤：流动相脱气（在线氦气脱气或超声、减压过滤离线脱气）冷冷冻冻方式脱气？方式脱气？试剂：尽可能使用优级纯：配标准的试剂应预先干燥第18页，讲稿共54张，创作于星期二抑制型阴离子色谱的典型流动相l四硼酸钠 (Na2B4O7)l硼酸

12、(H3BO3)l氢氧根 (NaOH)l碳酸氢根 (NaHCO3)l碳酸根 (Na2CO3)通常，作为流动相使用的化合物在水溶液中的pH大于8时为阴离子，pH在5-8之间为中性分子，其阴离子对固定相亲合力.与待测离子相近，这类化合物可作阴离子分析的流动相。流动相强度流动相强度第19页，讲稿共54张，创作于星期二阳离子交换流动相的选择流动相有足够的电离，以提供阳离子的脱离；多价阳离子有更大的洗脱能力；洗脱离子半径越大，洗脱能力越强；与被测离子有足够大的电导差异；对抑制电导法，抑制后流动相背景电导足够小流动相的背景较小较理想；酸或对应的弱碱对于有机胺类，加入有机改进剂，会减少保留时间并且改善峰形第2

13、0页，讲稿共54张，创作于星期二阳离子交换所用的流动相盐酸硝酸硫酸甲磺酸吡啶2,6二羧酸第21页，讲稿共54张，创作于星期二离子排斥色谱常用流动相离子排斥色谱常用流动相主要作用:改变溶液的pH值,控制有机酸的离解最简单的是去离子水，对有机酸的分析，常用矿物酸，如 HCl，H2SO4，HNO3等。Ag+型阳离子交换剂作抑制器填料:HCl若用直接UV检测:H2SO4第22页，讲稿共54张，创作于星期二混合流动相混合流动相流动相中添加有机溶剂流动相中添加有机溶剂（疏水性离子的吸附、分配）（疏水性离子的吸附、分配）强流动相弱流动相强流动相弱流动相（淋洗强度的准确调节）（淋洗强度的准确调节）流动相中有目

14、的地添加特殊试剂流动相中有目的地添加特殊试剂（如：酒石酸冠醚，用（如：酒石酸冠醚，用于钾钠分离）于钾钠分离）调节流动相强度和极性调节流动相强度和极性第23页，讲稿共54张，创作于星期二w色谱柱、流动相的温度w流动相的浓度与组成w流动相的流速w流动相中的杂质影响色谱分析的各种条件影响色谱分析的各种条件第24页，讲稿共54张，创作于星期二一价离子快速洗脱二价离子较慢洗脱w 温度增加0 02 24 46 68 8101012121414202025253030353540404545Temp.）Retentiontime(min)F F-ClCl-NONO2 2-BrBr-NONO3 3-HPOHP

15、O4 42-2-SOSO4 42-2-色谱柱、流动相的温度第25页，讲稿共54张，创作于星期二流动相浓度 vs.保留时间0481216208mM9mM10mM11mM12mM13mM浓度（）度（）Retentiontime(min)Retentiontime(min)Na+NH4+K+Mg2+Ca2+第26页，讲稿共54张，创作于星期二流动相的组成 vs.保留时间04812162000.110.220.33Comp.ratio(NaHCO3/Na2CO3)Comp.ratio(NaHCO3/Na2CO3)Retentiontime(min)Retentiontime(min)F-Cl-NO2-

16、Br-NO3-HPO42-SO42-第27页，讲稿共54张，创作于星期二10100 0SS0%ACN0%ACN20%ACN20%ACN50%ACN50%ACN1 12 23 34 45 56 67 71 12 23 34 45 56 67 70 01010Retention time(min)Retention time(min)1 12,32,34 45 56 67 7101010100 00 0SSSS1.1.F F-2.2.ClCl-3.3.NONO2 2-4.4.BrBr-5.5.NONO3 3-6.6.HPOHPO4 42-2-7.7.SOSO4 42-2-流动相流动相中有机溶剂的影

17、响中有机溶剂的影响Ex AS4A-SC column第28页，讲稿共54张，创作于星期二流动相的流速 VS.面积0200040006000800010000120000.511.52Flowrate（mL/min）AreaF F-ClCl-NONO2 2-BrBr-NONO3 3-HPOHPO4 42-2-SOSO4 42-2-w流速增加各组份的峰面积减少第29页，讲稿共54张，创作于星期二流动相中杂质的影响流动相中杂质的影响正常流动相流动相被Cl 沾污-15uSCl-:0.5g/ml背景电导：13S0.005.0010.00-42uSRetention time(min)背景电导：56S第3

18、0页，讲稿共54张，创作于星期二流动相 泵色谱柱检测器 泵液分离 检测 记录F-NO3-SO42-Cl-NO2-Br-HPO42-进样阀抑制器检测池进样离子色谱的基本流程图离子色谱的基本流程图第31页，讲稿共54张，创作于星期二废液NaFNaClNaNO3Na2HPO4Na2SO4Back Ground：Na2CO3/NaHCO3(700S)Retention timeConductivityHFHClHNO3H3PO4H2SO4Retention timeBack Ground：H2CO3(15S)Conductivity抑制器的作用抑制器的作用流动相四元梯度泵保护柱离子色谱柱抑制器电导检测

19、器第32页，讲稿共54张，创作于星期二 安装在安装在电导池之前池之前 提高待提高待测离子的离子的电导率率：提高灵敏度提高灵敏度Na+,Cl-H+,Cl-降低背景降低背景电导电导(流流动动相相):减少噪音减少噪音Na+,HCO3-H2CO3Na+,OH-H2O抑制器第33页，讲稿共54张，创作于星期二检测器检测方法原理应用范围电导法电导阴、阳离子和有机酸安培法直流安培检测器测量电活性分子在工作电极表面氧化或还原反应时所产生电流变化的检测器碘离子、亚硫酸根、氰化物、硫化物、酚类、儿茶酚胺类积分安培检测器伯胺、仲胺、叔胺、硫化物、硫醇、氨基酸脉冲安培检测器伯胺、仲胺、叔胺、醇、乙二醇、醛、糖类紫外/

20、可见光检测紫外/可见光吸收亚硝酸根离子、硝酸根离子及其他具有强紫外吸收成分的测定，柱后衍生常用于分离分析过渡金属离子和镧系金属等荧光（结合柱后衍生）激发和发射铵、氨基酸第34页，讲稿共54张，创作于星期二样品处理样品处理过滤样品中除去颗粒物用0.45m或0.22m滤膜用高纯水冲洗滤膜，以减少沾污稀释待测物浓度较高时，应预先稀释.降低干扰物的浓度.去除干扰物预处理柱，超滤固相萃取液相萃取离心盐析在线柱处理第35页，讲稿共54张，创作于星期二在药检领域的应用中国药典2010年版新增品种糖类分析氨基酸分析第36页，讲稿共54张，创作于星期二新增品种帕米磷酸二钠氯膦酸二钠第37页，讲稿共54张，创作于

21、星期二帕米磷酸二钠Pamidronate Disodium(Pamidronate Disodium Pentahydrate)第38页，讲稿共54张，创作于星期二帕米磷酸二钠中国药典2010年版USP32(原料和注射用)BP2008(原料)EP6.0(原料)有关物质无高效液相色谱法阴离子交换树脂(色谱柱),以0.0188%甲酸溶液,80g/L氢氧化钠溶液调pH值至3.5为流动相,折光检测器高效液相色谱法阴离子交换树脂(色谱柱),以0.02%甲酸溶液,80g/L氢氧化钠溶液调pH值至3.5为流动相,折光检测器高效液相色谱法阴离子交换树脂(色谱柱),以0.02%甲酸溶液,80g/L氢氧化钠溶液调

22、pH值至3.5为流动相,折光检测器含量离子色谱法阴离子交换色谱柱，以3mmol/L草酸为流动相，流速1.2ml/min,电导检测器高效液相色谱法阴离子交换树脂(色谱柱),以0.0188%甲酸溶液,80g/L氢氧化钠溶液调pH值至3.5为流动相,折光检测器电位滴定法电位滴定法第39页，讲稿共54张，创作于星期二氯膦酸二钠 Clodronate Disodium(Clodronate Disodium Tetrahydrate)第40页，讲稿共54张，创作于星期二氯膦酸二钠WS1-（X-061）2002Z中国药典2010年版EP(原料)有关物质无离子色谱法阴离子交换色谱柱,以水为流动相A,以0.1

23、mol/L氢氧化钾溶液为流动相B,梯度洗脱电导检测器离子色谱法阴离子交换色谱柱,以0.21g/L氢氧化钠溶液为流动相A,以4.2g/L氢氧化钠溶液为流动相B,梯度洗脱电导检测器含量电位滴定法离子色谱法阴离子交换色谱柱，以45mmol/L氢氧化钾为流动相，流速1.2ml/min,抑制型电导检测器电位滴定法第41页，讲稿共54张，创作于星期二糖类分析的原理在强碱溶液中呈离子化状态糖具有电化学活性第42页，讲稿共54张，创作于星期二Rocklin R D,Pohl C A.J Liquid Chromatoger 1987,388:46 第43页，讲稿共54张，创作于星期二六种单糖标准溶液的离子色谱

24、图六种单糖标准溶液的离子色谱图1、鼠李糖2、阿拉伯糖3、半乳糖4、葡萄糖5、木糖6、果糖第44页，讲稿共54张，创作于星期二氨基酸分析1样品不需衍生化处理，可直接分析；2灵敏度高，最小检测浓度可达ppb级（g/L）。常见的氨基酸如下：丙胺酸、精氨酸、天冬酰胺酸、天冬氨酸、半胱氨酸、谷氨酰胺、谷氨酸、组氨酸、甘氨酸、异亮氨酸、亮氨基酸、赖氨酸、蛋氨酸、苯基丙氨酸、脯氨酸、丝氨酸、苏氨酸、色氨酸、酪氨酸、颉氨酸、羟基赖氨酸、羟基脯氨酸、正亮氨酸、磺基丙氨酸、胱氨酸、甘氨酰基。第45页，讲稿共54张，创作于星期二氨基酸两氨基酸两性分子性分子阴离子形阴离子形式式阳离子形阳离子形式式氨基酸的分子结构氨基

25、酸的分子结构第46页，讲稿共54张，创作于星期二氨基酸分析的原理 氨基酸具有两性离子结构，在酸性介质中，以氨基阳离子状态存在；在碱性介质中，以羧基阴离子状态存在，这也是氨基酸分离分析方法的基础。在pH 12-13，氨基酸与阴离子交换树脂之间的静电吸引的大小次序是酸性氨基酸中性氨基酸碱性氨基酸,因此氨基酸的洗脱顺序大体是碱性氨基酸,中性氨基酸和酸性氨基酸。第47页，讲稿共54张，创作于星期二An Integrated Amperometry Waveform for the Direct,Sensitive Detection of Amino Acids and Amino Sugars Fo

26、llowing Anion-Exchange Chromatography Clarke A P,Jandik P,Rocklin R D,et al.Anal Chem.1999,71:2774 Analyzing mixtures of amino acids and carbohydrates using bi-modal integrated amperometric detection Jandik P,Clarke A P,Rocklin R D,et al.J Chrom.B.1999,732:193第48页，讲稿共54张，创作于星期二 色谱条件如下：分离柱：AminoPac P

27、A10(2mm250mm)流动相:0.25mol/L NaOH，1.0mol/L NaAc 流 速：0.25mL/min 进样体积：10L 温 度：30 检测方式:积分脉冲安培检测器（IPAD），Ag/AgCl 参比电极，金工作电极。第49页，讲稿共54张，创作于星期二Minutes05101520253035404550275nC020406080Eluent%123456 879101122121314212019181716150.25 mol/L NaOH0.25 mol/L NaOH 1.0 mol/L Sodium acetate1.0 mol/L Sodium acetatePe

28、aks:1.Arginine2.Ornithine3.Lysine4.Glutamine5.Asparagine6.Alanine7.Threonine8.Glycine9.Valine10.Serine11.Proline12.Isoleucine13.Leucine14.Methionine15.Norleucine16.Taurine17.Histidine18.Phenylalanine19.Glutamate20.Aspartate21.Cystine22.Tyrosine氨基酸标准物质的离子色谱图第50页，讲稿共54张，创作于星期二氨基酸直接分析方法的优点氨基酸直接分析方法的优点1.一次进样分析氨基酸、氨基糖和碳水化合物2.无需柱前柱后衍生，直接阴离子或阳离子交换分离，积分脉冲安培检测3.简单，便宜的试剂，用氢氧化钠和醋酸钠为流动相4.可靠的定量，高的灵敏度5.最少的样品前处理，与常用的样品前处理方法匹配第51页，讲稿共54张，创作于星期二总 结-离子色谱法的特点方便、快速灵敏度高选择性好第52页，讲稿共54张，创作于星期二发展及方向发 展联用技术乳酸钠林格注射液口服补液盐散、第53页，讲稿共54张，创作于星期二感谢大家观看第54页，讲稿共54张，创作于星期二