体内药物分析方法及方法的设计与评价 PPT课件.ppt
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1、体内药物分析体内药物分析 Biopharmaceutical AnalysisBiopharmaceutical Analysis体内药物分析方法及方法的设计与评价体内药物分析方法及方法的设计与评价生生物物样样本本经经预预处处理理后后,选选用用适适当当方方法法进进行行测测定定。可可供供生生物物体体液液中中药药物物及及其其代代谢谢物物含含量量测测定定的的分析方法很多,归纳起来主要有三类:分析方法很多,归纳起来主要有三类:(一)光谱分析法(一)光谱分析法(二)免疫分析法(二)免疫分析法(三)色谱分析法(三)色谱分析法除除以以上上三三类类主主要要方方法法外外,在在生生物物药药物物分分析析中中有有时时
2、还还使使用用同同位位素素标标记记药药物物,它它们们主主要要应应用用于于RIA、同同 位位 素素 逆逆 稀稀 释释 分分 析析,或或 作作 为为 GC-MS分分析析的的内内标标,以以及及在在药药物物分分离离中中作作示示踪踪应应用等。用等。此此外外,还还有有一一些些含含抗抗生生素素类类药药物物的的生生物物样样品品,它它们们可可用用微微生生物物方方法法测测定定,利利用用抗抗生生素素在在琼琼脂脂培培养养基基内内的的扩扩散散作作用用,比比较较样样品品与与药药物物标标准准品品两两者者对对接接种种的的试试验验菌菌产产生生的的抑抑菌菌圈圈的的大大小小,借借以测定样品内抗生素药物的浓度。以测定样品内抗生素药物的
3、浓度。(一)(一)光谱分析法光谱分析法光光谱谱分分析析法法包包括括比比色色测测定定、紫紫外外分分光光光光度度法法和和荧荧光光分分光光光光度度法法。光光谱谱法法在在体体内内药药物物分分析析中中是是应应用用较较早早的的方方法法之之一一,根根据据陆陆明明廉廉对对我我国国19751984年年间间血血药药浓浓度度测测定定方方法法的的统统计计,应应用用光光谱谱法法占占应应用用血血药药分分析析方方法法总总数数的的三三分分之之一一。虽虽然然近近十十多多年年来来色色谱谱法法的的飞飞速速发发展展,使使光光谱谱法法退退出出了了体体内内药药物物分分析析应应用用方方法法的的主主角角地地位位,但但因因其其操操作作简简便便
4、、快快速速,在在体体内内药药物物分分析析中中仍仍占占有有一定的地位。一定的地位。由由于于光光谱谱法法不不具具备备分分离离功功能能,选选择择性性较较差差,因因此此对对样样品品的的预预处处理理要要求求较较高高。选选用用专专属属的的方方法法或或试试剂剂与与之之反反应应,测测定定衍衍生生物物的的荧荧光光或或对对光光吸吸收强度,也可借助数学的方法消除干扰。收强度,也可借助数学的方法消除干扰。1、比色法、比色法比比色色法法灵灵敏敏度度不不高高,通通常常只只能能测测定定出出1ug/ml浓浓度度以以上上的的样样品品。但但该该法法具具有有快快速速,简简便便,对对仪仪器器要要求求不不高高等等特特点点。只只要要采采
5、用用具具有有选选择择性性的的显显色色剂剂和和反反应应条条件件,可可不不经经分分离离提提取取等等步步骤骤,直直接用于血药浓度监测。接用于血药浓度监测。2、紫外分光光度法、紫外分光光度法分分光光光光度度法法的的灵灵敏敏度度较较比比色色法法高高,适适用用于于测测定定具具有有紫紫外外吸吸收收的的药药物物,方方法法简简单单,仪仪器器要要求求也也不不高高。但但用用于于测测定定含含药药浓浓度度低低的的样样品品时时,也也受受到到一一定定的的限限制制。如如测测定定体体液液中中药药物物浓浓度度时时,亦亦可可能能受受体体液液中中内内源源性性杂杂质质的的干干扰扰和和影影响响。因因此此,本本法法在在体体内内药药物物分分
6、析析中中也也受受到到灵灵敏敏度度和和专专一一性性的的限限制制。但但采采用用一一些些光光谱谱分分析析技技术术,如如用用差差示示分分光光光光度度法法,导导数数分分光光光光度度法法,双双波波长长和和三三波波长长分分光光光光度度法法等等,可可适适当当提提高高方方法法的的灵灵敏敏度度和和选选择择性性,也也可可消消除除杂杂质质的的干干扰扰,因因此此,该该法法目前仍用于一些生物样品中的药物检测。目前仍用于一些生物样品中的药物检测。3、荧光分光光度法、荧光分光光度法荧荧 光光 分分 光光 光光 度度 法法 的的 灵灵 敏敏 度度 比比 紫紫 外外-可可见见分分光光光光度度法法的的灵灵敏敏度度高高,最最高高可可
7、达达到到10-12g/mL,虽虽然然有有荧荧光光的的物物质质数数量量不不多多,但但体体内内许许多多重重要要的的生生化化物物质质、药药物物及及其其代代谢谢物物或或致致癌癌物物都都有有荧荧光光现现象象。由由于于荧荧光光衍衍生生物物试试剂剂的的使使用用,进进一一步步扩扩大大了了荧荧光光分分光光光光度度法法的的应应用用,因因此此该该法法在在体体内内药药物物分分析析和和药药物物动动力力学学研研究究中中得得到到广泛的应用。广泛的应用。(二)免疫分析法(二)免疫分析法 免免疫疫分分析析主主要要指指放放射射免免疫疫、酶酶免免疫疫、荧荧光光免免疫疫分分 析析 等等。该该 法法 的的 原原 理理 是是 利利 用用
8、 抗抗 原原-抗抗体体特特异异反反应应来来测测定定体体内内药药物物的的含含量量。该该法法具具有有灵灵敏敏度度高高、专专一一性性强强、操操作作简简便便、快快速速等等优优点点,是是临临床床治治疗疗药药浓浓监监测测和和生生化化检检验验的的常常用用方方法,但需要一定的试剂盒和仪器。法,但需要一定的试剂盒和仪器。(三三)色谱分析法色谱分析法色色谱谱方方法法包包括括HPLC、GC和和TLC等等方方法法。色色谱谱法法在在我我国国体体内内药药物物分分析析中中的的应应用用始始于于20世世纪纪80年年代代,由由于于色色谱谱法法具具有有分分离离分分析析功功能能,具具有有高高的的专专属属性性和和灵灵敏敏度度,并并能能
9、同同时时分分离离分分析析结结构构相相似似的的药药物物和和代代谢谢物物等等优优点点,使使得得其其近近20年年来来发发展展迅迅速速,尤尤其其是是HPLC法法,己己在在体体内内药药物物分分析析领领域域中中确确立立了了主主导导地地位位,常常用用作作体体内内药药物物分分析析中中评评价价其其他他方方法法的的参参比比方方法法。近近年年手手性性色色谱谱技技术术、毛毛细细管管电电泳泳技技术术、色色谱谱与与光光谱谱联联用用技技术术、色色谱谱与与免免疫疫联联用用技技术术等等的的建建立立与与发发展展,更更为为色色谱谱技技术术在在体体内内药药物物分分析析中中的的应应用用增增添添了了无无量量的的前景。前景。1、HPLC法
10、法HPLC法法在在体体内内药药物物分分析析中中的的应应用用已已大大大大超超过过其其他他分分析析方方法法,成成为为体体内内药药物物分分析析中中应应用用最最广广泛泛的的技技术术之之一一。与与GC法法相相比比,它它具具有有以以下下优优点:点:(1)适适用用范范围围广广,可可在在室室温温下下进进行行检检测测。对对于于挥挥发发性性低低的的,热热稳稳定定性性差差的的,分分子子量量大大的的以以及及离子型化合物等均可测定。离子型化合物等均可测定。(2)样样品品预预处处理理简简单单,可可不不经经萃萃取取和和衍衍生生化化处处理理直直接接测测定定极极性性大大的的水水溶溶性性药药物物,特特别别适适合合生生物样品的测定
11、;物样品的测定;(3)分分离离效效率率高高,流流动动相相选选择择范范围围广广,仪仪器器自自动化程度高。动化程度高。(4)检检测测器器多多是是针针对对整整分分子子的的光光谱谱特特征征进进行行检检测测的的,专专一一性性较较高高。检检测测方方法法多多采采用用非非破破坏坏性性的。流出组分可回收,可用于样品的制备。的。流出组分可回收,可用于样品的制备。2、GC法法GC法法是是最最先先兴兴起起的的具具有有分分离离和和分分析析两两种种功功能能的的测测定定技技术术,在在药药物物分分析析和和体体内内药药物物分分析析中中曾曾得得到到较较广广泛泛的的应应用用。由由于于HPLC法法的的发发展展,尤尤其其是是RP-HP
12、LC(反反相相-高高效效液液相相色色谱谱法法)的的广广泛泛应应用用,使使GC法法的的应应用用相相对对减减少少。其其原原因因是是GC法法本本身身具具有有一一些些缺缺点点,应应用用时时常常受受被被测测组组分分的的挥挥发发性性和和热热稳稳定定性性等等方方面面的的限限制制。用用GC测测定定药药物物时时一一般般需需要要在在120以以上上柱柱温温条条件件下下进进行行,因因此此不不适适合合用用于于遇遇热热不不稳稳定定和和极极性性大大或或挥挥发发性性差差的的药药物物,不不适适合合用用于于生生物物样样品品的的测测定定。因因而而影影响响该该法法在在体体内内药药物物分分析析中中的的广广泛泛应用。应用。(四)毛细管电
13、泳法(四)毛细管电泳法毛毛细细管管电电泳泳法法(CE),又又称称高高效效毛毛细细管管电电泳泳法法(HPCE),是是20世世纪纪末末发发展展起起来来的的一一种种高高效效、快快速速的的分分析析技技术术。HPCE是是以以高高电电压压电电场场为为驱驱动动力力,以以毛毛细细管管为为分分离离通通道道,依依据据样样品品各各组组分分之之间间淌淌度度和和分分配配系系数数的的不不同同而而实实现现分分离离的的一一类类液相分离技术。液相分离技术。近近年年来来HPCE发发展展十十分分迅迅速速,已已在在化化学学、生生命命科学和药学等领域得到广泛的应用。科学和药学等领域得到广泛的应用。由由于于该该法法具具有有高高效效、快快
14、速速、灵灵敏敏、进进样样少少、信信息息量量大大、运运行行成成本本低低、易易于于自自动动化化等等优优点点。因因此此使使其其在在体体内内药药物物分分析析及及其其代代谢谢的的检检测测中中得得到到广泛的应用。广泛的应用。根根据据HPCE法法的的分分离离模模式式的的不不同同。HPCE又又分分为为:毛毛细细管管区区带带电电泳泳、胶胶束束电电动动毛毛细细管管色色谱谱、毛毛细细管管凝凝胶胶电电泳泳、毛毛细细管管等等电电聚聚焦焦、毛毛细细管管等等速速电电泳泳和和毛毛细细管管电电色色谱谱法法。上上述述这这些些方方法法近近几几年来在体内药物分析中均得到不同程度应用。年来在体内药物分析中均得到不同程度应用。选选用用何
15、何种种方方法法进进行行体体内内药药物物分分析析为为好好呢呢?一一般般要要根根据据药药物物的的理理化化性性质质、结结构构持持征征、药药物物浓浓度度大大小小、干干扰扰成成分分的的多多少少、预预处处理理方方法法、实实验验目目的以及实验室条件等因素综合起来进行考虑。的以及实验室条件等因素综合起来进行考虑。分析方法的设定依据(一一)做好文献总结、整理工作做好文献总结、整理工作对对已已有有报报道道的的药药物物进进行行测测定定,应应系系统统总总结结前前人人的的文文献献,从从中中找找出出哪哪些些问问题题已已解解决决,还还存存在在哪哪些些问问题题等等。对对尚尚无无文文献献报报道道的的,也也可可根根据据药药物物的
16、性质情况,参考相似类型药物的文献资料。的性质情况,参考相似类型药物的文献资料。(二二)充分了解待测药物的特性与体内状况充分了解待测药物的特性与体内状况药药物物的的理理化化性性质质和和体体内内过过程程是是建建立立方方法法的的主主要要依依据据。药药物物的的理理化化性性质质包包括括酸酸碱碱性性(pKa)、亲亲脂脂性性、溶溶解解度度、极极性性、光光谱谱特特征征、稳稳定定性性等等,这这些些性性质质与与分分析析方方法法的的选选择择、实实验验条条件件的的改改善善密密切切相相关关。与与常常规规分分析析方方法法不不同同,体体内内药药物物分分析析的的对对象象是是来来自自生生物物体体内内的的样样品品,因因此此对对药
17、药物物在在体体内内的的状状况况必必须须了了解解,如如药药动动学学参参数数、体体内内代代谢谢情情况况等等。这这涉涉及及样样品品取取样样频频率率与与间间隔隔,分分析方法的选择等。析方法的选择等。(三三)明确测定的目的、要求明确测定的目的、要求应应了了解解拟拟建建立立的的方方法法是是用用于于测测定定药药代代动动力力学学参参数数,还还是是用用于于临临床床药药浓浓监监测测。前前者者要要求求具具有有一一定定的的灵灵敏敏度度和和准准确确度度,不不强强调调简简便便、快快速速,设设计计方方法法时时应应考考虑虑到到不不同同时时间间获获得得的的样样品品中中药药物物浓浓度度变变化化较较大大这这一一因因素素。而而用用于
18、于临临床床药药浓浓监监测测,则则要要求求方方法法简简便便、快快速速。另另外外,是是否否要要求求同同时时测测定定母母体体药药物物和和代代谢谢物物,若若需需同同时时测测定定两两者者,则应选择具有分离能力或专属的测定方法。,则应选择具有分离能力或专属的测定方法。(四)结合实验室条件(四)结合实验室条件根根据据实实验验室室现现有有的的和和可可能能获获得得的的设设备备条条件件加加以以考虑,选择可行的方法。考虑,选择可行的方法。方法建立的一般实验步骤 方方法法初初步步拟拟定定后后,还还需需进进行行一一系系列列实实验验工工作作,以以选选择择最最佳佳实实验验条条件件及及验验证证所所拟拟定定的的方方法法是是否否
19、适合实样检测。通常包括下列步骤:适合实样检测。通常包括下列步骤:(一)以纯品进行测定(一)以纯品进行测定取取药药物物或或其其代代谢谢物物纯纯品品适适量量,按按拟拟定定方方法法测测定定,求求得得浓浓度度与与测测定定响响应应值值之之间间的的关关系系,进进行行线线性性范范围围、最最适适测测定定浓浓度度、检检测测灵灵敏敏度度、测测定定最最适适条条件件(如如pH值值、温温度度、反反应应时时间间等等)等等的的选选择。择。(二二)空白样品测定空白样品测定取取空空白白生生物物样样品品,按按拟拟定定的的方方法法进进行行处处理理,测测定定空空白白值值(或或色色谱谱图图)。空空白白值值高高低低或或色色谱谱图图状状况
20、况将将影影响响到到方方法法的的灵灵敏敏度度和和专专属属性性,应应力力求求将将空空白白值值降降低低。在在色色谱谱分分析析中中应应力力求求减减少少体体内内样样品品中中内内源源性性杂杂质质峰峰,对对无无法法消消除除的的内内源源性性杂杂质质峰峰应应设设法法使使其其从从待待测测物物的的色色谱谱区区域域内内移移开开。能能否否取取得得良良好好的的样样品品空空白白实实验验结结果果,是是决决定定测测定定方法实际可行性的重要环节,必须设法解决。方法实际可行性的重要环节,必须设法解决。(三三)以水代替空白样品,添加标准后测定以水代替空白样品,添加标准后测定以以水水代代替替空空白白生生物物样样品品,添添加加标标准准后
21、后按按拟拟定定的的方方法法进进行行测测定定,以以了了解解提提取取回回收收率率及及最最低低检检测测浓浓度度的的大大致致情情况况,从从而而对对萃萃取取溶溶剂剂、pH值值、挥发浓缩等条件进行选择。挥发浓缩等条件进行选择。(四四)空白样品中添加标准后测定空白样品中添加标准后测定于于空空白白生生物物样样品品中中添添加加一一定定量量标标准准品品后后按按拟拟定定方方法法进进行行测测定定,求求得得样样品品回回收收率率数数据据,建建立立标标准准曲曲线线。若若采采用用色色谱谱法法测测定定,多多数数情情况况下下需需要要用用内内标标法法定定量量,则则应应首首先先选选择择合合适适的的内内标标,然然后进行回收率的测定。后
22、进行回收率的测定。(五五)体内实际样品测定体内实际样品测定经经过过上上述述(一一)至至(四四)步步骤骤后后进进行行实实际际样样品品的的测测定定。但但要要指指出出的的是是,以以上上步步骤骤只只是是生生物物样样品品实实样样检检测测前前的的准准备备工工作作,不不能能完完全全确确定定是是否否适适用用于于实实样样测测定定。因因药药物物在在体体内内变变化化是是复复杂杂的的,如如不不注注意意药药物物代代谢谢和和蛋蛋白白结结合合情情况况,则则应应用用体体外外建建立立的的方方法法,进进行行体体内内实实样样测测定定时时往往往往会会失失败败,甚甚至至导导致致错错误误的的结结论论,所所以以在在设设计计方方法法时时强强
23、调调对对药药物物体体内内过过程程要要有有一一定定程程度度的的了了解解,从从而而选选择择避避免免干干扰扰和和适适合合样样品品实实际际情情况况的的方方法法。有有时时也也可可采采用用专专属属性性强强,已已证证明明用用于于体体内内实实样样测测定定的的步步骤骤和和方方法法作作为为对对照照测定,以此来检验所建立的方法的实际可行性。测定,以此来检验所建立的方法的实际可行性。方法的评价 对于所建立的体内药物分析方法的可行性与可对于所建立的体内药物分析方法的可行性与可靠性,需要应用若干标准来进行方法学的考察靠性,需要应用若干标准来进行方法学的考察与评价。这是研究和建立一个新的分析方法时与评价。这是研究和建立一个
24、新的分析方法时必须着重抓住的几个环节。必须着重抓住的几个环节。评价一个体内药物分析方法的优劣主要有以下评价一个体内药物分析方法的优劣主要有以下几个指标:精密度、准确度、灵敏度、专属性几个指标:精密度、准确度、灵敏度、专属性或选择性、可测浓度范围、测定所需时间以及或选择性、可测浓度范围、测定所需时间以及对生物样品的适应性等,现择要讨论如下:对生物样品的适应性等,现择要讨论如下:(一)准确度(一)准确度准准确确度度(accuracy)是是方方法法评评价价的的最最基基本本要要点点之之一一,它它是是表表示示测测定定结结果果与与真真值值的的符符合合程程度度。常常用用回回收收率率(recovery)数数值
25、值反反映映测测定定的的准准确确程程度度,也也可可通通过过与与其其他他已已建建立立的的方方法法进进行行比比较较的的办办法来加以反映。法来加以反映。将将已已知知量量的的药药物物纯纯品品加加到到空空白白样样品品(如如血血样样)中中去去,经经过过一一系系列列的的处处理理、测测定定,所所得得药药物物量量与与加入量之比值的百分率即为回收率。加入量之比值的百分率即为回收率。回回收收率率当当然然越越接接近近100越越好好,但但因因样样品品组组分分复复杂杂,含含量量低低,处处理理步步骤骤多多时时就就很很难难达达到到高高的的回回收收率率。对对于于一一个个方方法法来来说说,更更为为重重要要的的是是每每次次测测定定所
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