气相色谱-质谱在药物分析中的应用
| 气-质联用技术是药物分析学科领域中主要和基本的研究手段和方法，发展十分迅速。气相色谱法(Gas chromatography，GC)是近年来应用日趋广泛的分析技术，特别适用于具有挥发性的复杂组分的分离、分析，由于是以气体作为流动相，所以传质速度快，一般的样品分析可在20-30s左右完成，具有分离效能高，灵敏度高的特点，在有对照品的条件下，可作定性、定量分析，但对重大事件或有争议的样品不能做出肯定鉴定报告，必须连接如质谱的检测器。另外对于不能气化的样品则需要作衍生化处理后再分析。 质谱(Mass Spectrnum，MS)是强有力的结构解析工具，能为结构定性提供较多的信息，是理想的色谱检测器。 气-质联用(GC-MS)法对药物分析的发展起到很大促进作用，尤其是在含量测定，有关物质检查、质量标准制定、成分分析以及药物动力学研究的代谢物分析、药物及代谢物的体内浓度分布等试验中，成为有力的分析工具。由于利用了色谱的高分离能力和质谱的高鉴别特性，可对复杂的混合样品进行分离、定性、定量分析的一次完成，是一种完美的现代分析方法。文章综述了近年来气-质联用在以上领域的应用实例。 一、含量测定和有关物质检查 2005年，同济大学的林淑芳等采用气相色谱-质谱法，分析比较大蒜中的挥发油以及大蒜精油的化学成分。实验仪器：Agilent HP6890／5973MSD联用仪，配NIST98谱库检索系统HP-5MS毛细管柱(30m× 0.25 mm ×0.25μm)，载气：氦气(纯度99.99%)，有机相针式滤器(13 mmX 0.45 μm)。色谱条件：进样口温度250℃ ；分流比为1：50；总流速50ml/min ；初始温度设定4O℃，以5℃/min 升温至8O℃，再以1O℃/min 升温至220℃；流速1.0 mL/min，恒流速；接口温度230℃；质谱质量扫描范围为10-500 amu，扫描速度1O次/S。用化学计量学方法（非负矩阵因子分解(NMF)）解析解析两个色谱图中重叠峰，通过NIST谱库检索，确定了大蒜萃取液中的37种化学成分，大蒜精油中的32种化学成分，其中含硫化合物分别为34和28种。并用峰面积百分比法计算各化学成分的峰面积相对百分含量。 2005年广州市胸科医院的钟洪兰等采用气相色谱-质谱法检测大青叶、板兰根、连翘、岗梅根的有机磷农药的残留。仪器：GC／MS连用仪，GC：6890系列；检测器：MS 5973系列；色谱柱：HP一5MS，30 m×0.25 mm×0.25μm；气化室温度为250℃，载气：氮气，1 mL／min，恒流；进样方式：1μL；进样口温度230℃；接口温度280℃；柱升温程序：100℃保持2 min。6℃／min升至140℃，保持1min，8℃／min升至180℃，保持1min，15℃/min，升至280℃，保持2min，质量扫描范围30～450nm；溶剂延迟：2min。实验中GC／MS的气相部分对微量的有机磷农药具有很强的分离能力，毛细管柱能在比较短的时间里很好地把几种有机磷农药分离开来，而质谱鉴别有机磷农药灵敏度高，准确性好。 2005年四川省人民医院药剂科余继英等首次采用气相色谱-质谱法测定复方薄荷脑滴鼻液中薄荷脑及樟脑含量。仪器：气相色谱-质谱联用仪(GCMS-QP5050A，日本岛津)；DM-5弹性石英毛细管柱(0.25mm×30m，Dikma公司)。色谱条件：进样口温度：200℃；接口温度：250℃；载气：氦气；流速：1.0ml／min；柱前压：67kPa；分流比：20：1；升温程度：柱温80℃恒温2min，以5℃／min的速率升温至150℃，维持3min后结束。质谱条件：EI源(70ev)；在SIM 模式下，于8.50min～8.84min时选择碎片离子95对樟脑进行检测，8.84min～9.15min选择碎片离子71对薄荷脑进行检测，13.00min～14.50min选择碎片离子144对乙萘酚进行检测。实验利用谱库检索帮助定性和SIM方式定量可排除杂质干扰，增加灵敏度。 2003年三峡大学化学与生命科学学院的李瑞萍等采用GC-MS法测定苯丙醇胶丸中苯丙醇含量及其杂质苯丙酮的含量。气相色谱仪：Thermo Quest Trace GC；质谱仪：Finnigan Trace MS，EI电离源。气相色谱条件：色谱柱为RTX-5MS(15m×0.25 mm×0.25µm)，载气为高纯氦气，恒流速1.5mL/min，进样口温度250℃ ；柱温：40℃ 保持1min，以l0℃ /min 速率升温至130℃ ，再以30℃/min 速率升至250℃ ，保持3min；分流模式进样，分流速度10mL/min；接口温度200℃。质谱条件：EI电离源，电子能量70eV；离子源温度200℃ ；发射电流250A，检测器电压200V，全扫描，质量范围：35-80amu，对采集到的质谱图利用NIST谱库进行检索。。中国药典所载醋酐-吡啶乙酰化法属经典测定方法，测定结果准确，但操作复杂，费时，且主要试剂吡啶对人类身体健康有害。GC-MS法操作简便、快速、准确，适于进行大批量生产的例行分析及药物放置过程中的质量监控。 气-质联用技术是药物分析学科领域中主要和基本的研究手段和方法，发展十分迅速。气相色谱法(Gas chromatography，GC)是近年来应用日趋广泛的分析技术，特别适用于具有挥发性的复杂组分的分离、分析，由于是以气体作为流动相，所以传质速度快，一般的样品分析可在20-30s左右完成，具有分离效能高，灵敏度高的特点，在有对照品的条件下，可作定性、定量分析，但对重大事件或有争议的样品不能做出肯定鉴定报告，必须连接如质谱的检测器。另外对于不能气化的样品则需要作衍生化处理后再分析。 质谱(Mass Spectrnum，MS)是强有力的结构解析工具，能为结构定性提供较多的信息，是理想的色谱检测器。 气-质联用(GC-MS)法对药物分析的发展起到很大促进作用，尤其是在含量测定，有关物质检查、质量标准制定、成分分析以及药物动力学研究的代谢物分析、药物及代谢物的体内浓度分布等试验中，成为有力的分析工具。由于利用了色谱的高分离能力和质谱的高鉴别特性，可对复杂的混合样品进行分离、定性、定量分析的一次完成，是一种完美的现代分析方法。文章综述了近年来气-质联用在以上领域的应用实例。 二、成分分析 2005年甘肃兰州的张继等采用水蒸气蒸馏法和气相色谱-质谱-计算机联用法对密花香薷的挥发性成分进行了分析和鉴定。气相色谱条件：石英毛细管柱HP-5MS，3Om×O.25 mm，膜厚0.25µm。升温程序：从60℃开始，以2.5℃／min升到210℃，再以10℃／min升到28O℃ ，载气为He，柱流量1.2mL／min，进样口温度28O℃。质谱条件：EI电源；电离电压70eV；离子源温度230℃；扫描范围33～ 550amu；进样量0.4 L；分流比20:1。分离出93个峰，确认了其中的84种化合物，其含量占全油的88.34％ 。 2004年军事医学科学院放射医学研究所的黄荣清等采用GC／MS技术分别对青海和云南红景天挥发油的化学成分进行分析，并用峰面积归一化法测定各成分相对百分含量。主要仪器：HP5890／5970A 型气相色谱-质谱联用仪：美国Aglient公司产品；NBS检索库。色谱条件：HP-5(交联5苯基，95%甲基硅酮)弹性石英毛细管柱(30m×0.25mm×0.25m)，升温程序：炉温40℃保持3min，3℃／min升温至120℃，然后以6℃／min升至285℃；进样口温度250℃；载气为氦气；柱头压0.05 MPa，分流比为30：1，进样量0.2 L。质谱条件：电子轰击(EI)离子源，电子能量70eV，传输线温度250℃，电子倍增器电压2200eV，质量扫描范围m／z 20～450。 2004年何洪巨等采用同时蒸馏-萃取(SDE)技术提取韭葱中的挥发性成分，经气相色谱-质谱(GC／MS)分析并初步确定化合物的化学组成和相对含量。主要仪器：GCMS-QP2010 GC／MS气质联用仪（日本岛津公司产品）。实验条件：毛细管柱(DB-5MS)：30m ×.25 mm ×0.25μm；载气：高纯氦气；流速1mL／min；进样量0.5μL ；升温程序：起始温度60℃，保持2min，以8℃／min升温至220℃，保持20min。进样口温度250℃；电子轰击(EI)离子源；电子能量70eV；质量扫描范围m／Z 30～550。 2003年吉林长春的李萍等采用气相色谱-质谱-计算机联用技术，分析了远志药材中的挥发性成分。仪器：气相-质谱-计算机联用仪[HP-5971型气相色谱-质谱联用仪(GO-MS)，美国Hewlett Packard公司制造]。气相色谱条件：色谱柱为SE-5E型石英弹性毛细管柱(25m×0.22mm)，膜厚0.33μm，柱温50～250℃ ，程序升温4℃／min，载气He，流速0.5mL／min，气化室温度260℃，进样口温度280℃。质谱条件：电离方式：EI，电离电压：70ev，离子源温度：200℃，扫描范围：20～500amu。共分离出55种化合物，经与质谱标准图谱比较，检索出18种化学成分。 GC-MS在成分分析尤其是挥发油成分的分析上应用广泛，显示出其检测灵敏、快速等优点。 三、在药物动力学、药物代谢产物研究中的应用 2004年张亦农等研究了甾体类药7-甲基炔诺酮(Tibolone)尿中的代谢物，采用GC-MS的选择离子监测(SIM)，发现了△4双键异构体、3α羟基和3β羟基等3种代谢物，测定了3α羟基代谢物的浓度-时间关系曲线，表明Tibolone口服后吸收迅速，9h后即可到峰值浓度。该课题组曾用GC-MS研究新增运动兴奋剂掩蔽类药物羟乙基淀粉，根据保留时间和特征离子，在受试者的尿液中，检出了羟乙基单体、2-羟乙基单体和6一羟乙基单体等三种代谢物。 2003年陈剑刚等固相微萃取-气／质联用法测定尿中的海洛因代谢物。实验条件：DB-l毛细管柱(30 m ×0．25 mm ×0．25μm )；程序升温：初温：120℃ (2 min)，20℃/min升至280℃ (8 min)；He流速1．0mL／min；进样口温度250℃ ；接口温度280℃ ；无分流进样3min；溶剂延时2min。质谱扫描范围50～400U，扫描速率0．5 S；倍增器电压1．1 kV。质谱定性采用全扫描方式SCAN)，定量采用选择离子方式(SIM)。 纵观以上气-质联用法在新药研究中的部分应用，可以看到，无论是含量测定、有关物质检查、质量标准制定等新药质量研究、还是药代动力学研究中血药浓度测定、代谢途径分析、代谢物鉴定等，都是属于含量少、干扰多，要求分析方法灵敏度高、选择性好、快速准确。随着应用范围的扩展和新药研究的深入，气-质联用法已由单纯的提供数据，上升到从数据、图谱中获得有用的信息和因素，以解决新药研究中的实际问题，随着电子计算机和仪器装置不断升级，气-质联用法形成越来越广泛地应用范畴。21世纪的气-质联用法仍将显示其蓬勃的生命力。 |
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