高相液相综述

超高效液相色谱及其联用技术在药物研究中的应用

摘要：超高效液相色谱技术在药物分析领域具有分析速度快，灵敏度高，药品的分离效率高，适用范围更广等特点，其测试全自动化，药品成分容易吸收且处理方法简单的特点，使得它在市场中占有一定的主导地位。随着社会的不断发展以及不断更新的科学技术，超高效液相色谱仪逐渐出现在人们的视野中。它拥有高效液相色谱技术的所有优势，而且还具有超高速，超高灵敏度和极高分辨率的性能，被人们称为现代液相色谱法的另一个发展方向。本文将对超高效液相色谱在药物研究中的应用及其优缺点进行综述。 1. 超高效液相色谱在药物研究中的应用

1.1超高效液相色谱技术在药物分析中的应用 1.1.1制剂药物分析

在进行药物分析时，往往样品的含量非常少，在进行分析分离时非常困难，所浪费的时间也比较多。因此，我们迫切需要一个提高分析速度，提升分离效率的技术，其应该具有灵敏度高\精确度高的特点。超高效液相色谱技术在解决这些问题时，就提供了强有力的支持，逐步显示出其具有良好的发展前景。超高效液相色谱技术适合用于常规药物的分析，使用混合模式的固相萃取和超高效液相色谱技术同时使用测定相应的药物成分。其最终的分析结果可以达到美国食品和药物管理局在精度和准确度方面的要求。

1.1.2生物基质中药物的分析

药物代谢涉及到药物人体内的吸收，分布，代谢和排泄，包括对药物及其在复杂基质中的代谢物的分离，以及对痕量分析的结构鉴定。目前，生物体的体液系统中含有非常多的相对分子质量相同，保留时间相同的复杂成分。与此同时，药物正在向着低剂量的方向发展，这就会给现有技术提出难度，使得常规的分离技术和痕量成分的检测难以满足在精度方面的要求。能否在许多具有相同保留时间的干扰组分影响下，快速识别出代谢产物依赖于高效的色谱分离和敏感度极高的分辨质谱技术。超高效液相色谱技术在药物代谢产物分析中，就充分体现了高敏感性和专属性特性，并且可以在同一时间段内对多种组分浓度进行测定，可以达到样品分析测量高效率的要求。

1.1.3中药质量控制

中药中含有多种复杂结构的化学成分，使用超高效液相色谱技术进行分析时，能够迅速地检测多种化学成分，具有速度快\灵敏度高的特点，因此在中国传统医药化工分析和质量控制中具有良好的应用前景。在中国中医药的多种组分分析过程中，其化合物种类多\数量不明确\含量差异也比较大的特点一直是技术分析的瓶颈问题。现在将超高效液相色谱技术引入多组分的中国医药分析中，可以建立一个更有利的分析平台。

1.2超高效液相色谱技术在药物代谢研究中的应用

建立适合进行生物样品测定的分析方法是进行药代动力学各项研究的前提。药代动力学研究中生物样本的分析一般具有待测药物浓度低、取样量少、内源性杂质多、不易重复获得等特点,这就要求所采用的分析方法必须灵敏、专属、精确、可靠。目前生物样本常用的分析方法有: (1)色谱法;(2)免疫学方法;(3)微生物学方法。当今生物样本分析首选色谱法,如UPLC、超高效液相色谱-质谱联用技术(UPLC-MS/MS)等,这类方法应用最广,大约90%的药物测定都可以用色谱法来完成。作为一种高灵敏度的检测手段UPLC-MS/MS在药代动力学

中得到越来越广泛的应用。UPLC特点是采用小粒径填料,可耐超高压,可显著改善色谱峰的分离度和检测灵敏度,同时大大缩短分析周期,特别适用于生物样本中微量复杂混合物的分离和高通量研究。UPLC与MS联用时,在离子源处相互竞争的化合物之间的离子抑制作用减弱,因而代谢产物的离子化率更高。UPLC相比HPLC具有更高的灵敏度,可以保证更低浓度的代谢产物被检出,帮助防止潜在的毒物继续停留在药物发现的进程中。UPLC与质谱联用可以减少代谢物的共流出,并提供更多数据信息,因此成为复杂体系分离分析以及化合物结构鉴定的良好平台,并已经成功应用于药物代谢动力学的研究。

1.3超高效液相色谱技术及其联用技术在现代药代动力学研究中的应用

现代药代动力学的发展已经超越了传统意义上对药物的吸收、分布、代谢和排泄过程和规律的研究,学科间的交叉和渗透促使药代动力学向更深层次发展:从西药到中药,从研究纯化合物的药代动力学到研究多组分的药代动力学,从单纯研究母体化合物的动力学性质到研究相关代谢产物的形成机制等等,药代动力学正经历着一个由简单到复杂的发展过程,这不仅需要理论上的不断创新还需要强大的分析技术手段来实现。UPLC及其联用技术具有卓越的分离性能和高通量的检测水平,能够充分适应现代药物代谢动力学的新发展,成为推动其进步的动力之一。

1.3.1复杂生物基质中痕量药物的测定及药代动力学研究

目前,新开发的药物效应越来越强,剂量越来越低,如地氯雷他定是一种新型长效组胺H1-受体拮抗剂,以5mg/d的剂量连续给药10 d,病人的平均血药浓度峰值仅有4ng/mL,Shen等采用正交固相萃取法和UPLC/MS/MS(API+)联用测定了地氯雷他定及其主要代谢物3-羟基氯雷他定。地氯雷他定的线性范围为0.025～10ng/mL,最低定量限(LLOQ)为0.478 pg,3-羟基氯雷他定的LLOQ为0.525 pg,分析周期不足2 min,仅为HPLC的1/2,且明显优于HPLC/ MS/MS在相同模式下测得的LLOQ(分别为0.955 pg和1.05 pg)。

1.3.2 代谢通路及结构确证通过体内外代谢研究,可以确定药物的主要代谢方式 代谢途径及主要代谢产物,并在此基础上对原型药物及其代谢物的活性和毒性进行分析和比较,阐明药效或毒性产生的物质基础,为药效学和毒理学评价提供重要的依据,从而为创新药物的开发和筛选提供线索,对药物及其代谢物的毒性进行更为全面的评价。UPLC应用于代谢物分析还处于起步阶段,但是正如预想中的那样,通过与TOF/MS、MS/MS等检测设备的联用,UPLC在代谢物分析方面的能力达到甚至超越了已经获得普遍认可的HPLC。

1.3.3 中药药代动力学

中药药代动力学是揭示中药作用物质基础的有力手段,对阐明和揭示中草药作用机制及其科学内涵、设计及优选中草药给药方案,促进中药新药开发和剂型改进及质控,推动中医中药走向世界,并最终实现中药现代化具有重要意义。然而中药有效成分极其复杂而且又往往以组方应用,真正产生药理作用的可能是中药单体,也可能是各个组分协同作用的结果,或者是各组分相互作用后产生的新物质。如此复杂的有效成分,而且含量差距又很大,使得中药多组分药代动力学研究困难重重。UPLC具有的高灵敏度、高分离度、高通量的特点使其在复杂体系中药分离中发挥了巨大的优势。 2.超高效液相色谱技术的优点

超高效液相色谱的分离原理与高效液相色谱技术相同，但相对来说，超高效液相色谱技

术的性能较好且具有更高的速度\灵敏度和分辨率。超高效液相色谱技术在线速度较大或者高压下环境下依然可以实现良好的效果，对样品进行高效的分离。超高效液相色谱技术使用的粒径为1.7nm，它比粒径为5.0nm的色谱柱提高了三倍的长度。与此同时，其柱不变，就可以使得分析是在提高3倍流速下进行的，大大缩短了分析时间。超高效液相色谱技术主要是通过减少颗粒的粒径的方法，让颗粒的色谱峰变窄，从而可以提高检测的灵敏度。超高效液相色谱法与高效液相色谱法相比大大地提高了分辨率，更有利于对杂质样品进行离子化，有助于对基质杂质进行分离，提高检测灵敏度。

3. 超高效液相色谱技术的缺陷

尽管UPLC能显著减少复杂样品的分析分离时间,提高检测的灵敏度和分离度,但目前UPLC的使用仍然存在局限性,其普及应用可能仍然需要一些时间。其缺陷如下：

3.1 与UPLC匹配的色谱柱比较少

UPLC是应小粒径(小于2μm)柱填料的需求而专门设计的耐高压液相色谱系统,因此使用小粒填料的色谱柱能够最大限度地发挥UPLC高分离度和高灵敏度的优势。但是这种色谱柱要能够耐受由于粒径减小而带来的高反压,而且粒径的减小也给色谱柱充填技术带来了挑战。

3.2 对高频检测仪器的需要

UPLC分离样品色谱峰扩展很小,通常峰底宽度只有几秒种,低浓度的样品峰则更窄。O’Connor等发现使用UPLC测定低浓度样品时准确度精密度都比较差。这可能是由于检测仪器探测频率比较低,在检测低浓度样品时出现了样品点的遗漏。因此,随着UPLC的开发应用,必将推动高频检测仪器的进一步发展。

4.结语

UPLC作为一种新型液相色谱技术,延伸了液相色谱的应用范围。UPLC以超强分离能力和速度、超高灵敏度、与HPLC简单方便的方法转换、良好的质谱入口等特点为现代色谱分析开创了广阔的前景。其进样体积小,分离快,溶剂消耗少,为药物化学成分分析、药物合成分析、中药快速定性定量分析和体内代谢产物分析,提供了一种高效、准确的分析技术。充分利用UPLC的高分离效率和MS的高灵敏度与定性功能,能快速完成众多复杂成分的分离与鉴定。该联用技术既可建立中药或复方药物指纹图谱,又可进行多种有效成分或指标成分定量,还可用于体内药物分析。随着药物分析方法的发展,相信UPLC作为一种强有力的分析技术,将会在药物分析领域中发挥越来越重要的作用。

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/kfsw.html