微流控芯片非接觸電導法測定藥品中的精氨酸布洛芬含量

ALAA ALHAKIMI，陳纘光

(中山大學 藥學院，廣東 廣州 510006)

微流控芯片非接觸電導法測定藥品中的精氨酸布洛芬含量

ALAA ALHAKIMI，陳纘光*

(中山大學 藥學院，廣東 廣州 510006)

建立了微流控芯片非接觸電導檢測快速測定精氨酸布洛芬含量的方法。考察了緩沖液種類和濃度、添加劑、分離電壓以及進樣時間等因素對分離檢測的影響。優化條件為：20 mmol/L Tris-20 mmol/L H3BO3(pH 8.6)為緩沖溶液、不加添加劑、分離電壓2.0 kV、進樣時間10.0 s，在 45.0 s內可實現精氨酸布洛芬的快速分離測定。結果表明，布洛芬和精氨酸在80.0～1.00×103mg/L范圍內線性關系良好，相關系數(r)分別為 0.998 和0.997，檢出限(S/N=3)為60 mg/L，相對標準偏差分別為1.9%和 1.8%，加標回收率分別為 97.9%～103%和97.3%～102%。該方法快速、簡便，為精氨酸布洛芬非甾體抗炎藥物的分析和質量控制提供了一種新方法。

微流控芯片；非接觸電導檢測；精氨酸布洛芬片；精氨酸布洛芬小顆粒

圖1 布洛芬和精氨酸的分子式Fig.1 Molecular structure of ibuprofen and arginate

布洛芬(Ibuprofen)為白色結晶性粉末，是一種非甾體抑制前列腺素合成的抗炎藥物，具有非麻醉性鎮痛和解熱性能，其分子量為206.27，水溶性低，在有機溶劑中溶解度高。精氨酸布洛芬為精氨酸與布洛芬生成的鹽，分子結構如圖1所示。它吸收快速，鎮痛效果更好，可用于治療牙痛、痛經、頭痛，以及流感引起的發熱等[1]。已報道的精氨酸布洛芬含量的測定方法有高效液相色譜法[2-4]、紫外可見分光光度法[5]、毛細管電泳法[6]和電位滴定法等[7]。高效液相色譜法分析成本高，樣品處理繁瑣，分析時間長。紫外-可見分光光度法的選擇性相對較低。與傳統方法相比，微流控芯片分析法具有分析速度快、準確、穩定性好、靈敏度高、操作簡便等特點[8-11]，但將其用于精氨酸布洛芬含量分析的研究目前國內外尚未見報道。本文考察了微流控芯片分析法測定精氨酸布洛芬的條件，為精氨酸布洛芬含量的快速測定提供了一種新的分析方法。

1 實驗部分

1.1 儀器與試劑

微流控芯片分析儀(型號 μD-CCD/HV-2014，中山大學藥學院研制)，由微型壓電陶瓷高壓電源(自制)[12]、非接觸電導檢測器(自制)[13]和數據工作站組成。 PMMA 芯片(微通道上寬30 μm，下寬100 μm，深 30 μm，進樣通道為十字結構，分離通道長44 mm，有效分離長度 43 mm)。循環水式真空泵(SHZ-D(Ⅲ)型，鞏儀市英峪予華儀器廠)。超聲波提取器(DA-3A 型，順德樂從靈通電子廠)。數據記錄與處理在普通微機上完成。硼酸(H3BO3，天津市永達化學試劑限公司)、三羥基氨基甲烷(Tris)、精氨酸對照品、布洛芬對照品、2-(N-嗎啉代)乙磺酸(MES)(阿拉丁試劑公司)；精氨酸布洛芬片(0.4 g，海南贊邦制藥有限公司,批號：20161208)，精氨酸布洛芬小顆粒(0.4 g，海南贊邦制藥有限公司,批號：20161209)。實驗用水為二次蒸餾水，其它試劑均為國產分析純。

1.2 對照品與樣品溶液的制備

稱取布洛芬和精氨酸對照品各0.010 0 g，用 20 mmol/L Tirs+20 mmol/L H3BO3緩沖液(pH 8.6)溶解并定容至10 mL，制得1.00 g/L的儲備液，4 ℃下保存。各種濃度的對照品溶液可在使用時用儲備液稀釋而得。

取精氨酸布洛芬片劑和小顆粒，研細，精密稱定0.010 0 g，加入20 mmol/L Tirs+20 mmol/L H3BO3緩沖液(pH 8.6)，超聲波振蕩10 min溶解，定容至10 mL，取濾液作供試品溶液，4 ℃保存。進樣前，所有溶液均經0.22 μm微孔濾膜過濾。

1.3 分離測定

PMMA新芯片使用前先用0.1 mol/L HNO3沖洗并浸泡20 min。每次實驗前，芯片通道依次用0.1 mol/L NaOH活化10 min，二次蒸餾水浸泡5 min，再用緩沖液平衡10 min。實驗結束后，先依次用水、0.1 mol/L HNO3沖洗通道，再用水充滿通道，避免通道堵塞。檢測器激發電壓為60 V(Vp-p)，激發頻率60 kHz。進樣電壓為500 V，分離電壓為0.5～3.0 V。電遷移進樣，進樣時間為10.0 s，切換至分離狀態并同時啟動色譜工作站記錄。

2 結果與討論

2.1 運行緩沖液的選擇

運行緩沖液的種類對分離分析效果影響很大。本實驗考察了緩沖溶液的種類、濃度、pH值及添加劑對分離檢測的影響。分別考察了檸檬酸-檸檬酸鈉、氯化鉀-鹽酸、MES-Tris、Tris-硼酸等緩沖液體系在不同濃度、不同配比條件下對分離和檢測效果的影響。實驗結果顯示，在檸檬酸-檸檬酸鈉、氯化鉀-鹽酸等緩沖體系中，基線較為穩定，但精氨酸和布洛芬兩個成分的峰形和分離效果較差。在MES-Tris緩沖體系中，基線平穩，布洛芬出峰快，但與水峰接近，分離度欠佳。在Tris-硼酸緩沖體系中，基線較穩定，電泳電流小，且精氨酸布洛芬的兩個峰形較好，與雜質峰和水峰分離度大，靈敏度較高，因此選擇Tris-硼酸作為優化的緩沖溶液。同時考察了Tris-硼酸的濃度比對分離檢測的影響，發現當Tris-硼酸的濃度比為20 mmol/L∶20 mmol/L時，精氨酸布洛芬的峰強度較好，且峰形最佳。綜合考慮，選擇20 mmol/L Tris-20 mmol/L硼酸(pH 8.6)為分離介質。

2.2 添加劑的影響

考察了二甲基亞砜(DMSO)、乙醇、十二烷基硫酸鈉(SDS)等添加劑對分離檢測的影響。在緩沖溶液中分別加入0.5%～10%的添加劑，結果發現，上述添加劑對精氨酸和布洛芬的分離檢測并無明顯改善，反而會造成基線漂移、噪聲增大、峰形變差。因此不加任何添加劑。

2.3 進樣時間的優化

考察了進樣時間(5.0～20.0 s)對分離檢測的影響。結果表明，隨著進樣時間的延長，精氨酸和布洛芬的峰高及峰面積均增大，但進樣時間超過10.0 s后，增高幅度減少，且峰形變差。綜合考慮，選擇優化的進樣時間為10.0 s。

2.4 分離電壓的優化

實驗考察了分離電壓在0.5～3.0 kV范圍內對樣品分離的影響。結果表明：隨著電壓升高，各成分的遷移時間縮短、峰強增大、分離度提高；但當分離電壓高于2.0 kV時，噪音增加、分離度變差、基線不穩定，且高壓電極與微芯片緩沖液池內的接觸面有放電現象。綜合考慮，選擇優化的分離電壓為2.0 kV。

2.5 線性關系、檢出限及精密度

分別用布洛芬和精氨酸對照品儲備液配制系列濃度的標準溶液，在上述優化條件下進樣，考察峰高(Y，μV)與對應質量濃度(X，mg/L)的關系，確定線性范圍為80.0～1.00×103mg/L，線性方程分別為Y=1 061X+11 890 和Y=201.0X+3 469，相關系數(r)分別為0.998和0.997。檢出限(S/N=3)均為60.0 mg/L。以質量濃度為400.0 mg/L的精氨酸和布洛芬對照品溶液重復進樣6次，測得兩者峰高的相對標準偏差(RSD)分別為1.9%和1.7%。

表1 加標回收率結果Table 1 Results of spiked recoveries

2.6 樣品測定及回收率

在優化條件下，取精氨酸布洛芬供試品(批號:20161208、20161209)溶液適量，分別進樣，記錄電泳圖(圖2)。取樣品溶液3次測定所得峰高的平均值，根據線性回歸方程計算出兩樣品溶液中布洛芬精氨酸的濃度，折算成標示量百分含量分別為95.1%和96.3%。

精密量取精氨酸布洛芬供試品(批號：20161208、20161209)溶液各3份，按高、中、低3個濃度分別加入精氨酸布洛芬對照品溶液，分別進樣3次，測定結果如表1所示。回收率為97.3%～103%，RSD為1.8%～1.9%。

3 結 論

本文采用微流控芯片非接觸電導法測定了藥品中精氨酸布洛芬的含量，在45 s內實現了布洛芬精氨酸的分離檢測，方法簡便快速、重復性好、可靠性高、分析成本低，可用于精氨酸布洛芬藥品的質量控制。

[1] Zhang J.Chin.Comm.Doc.(張嬌.中國社區醫師)，2011，19(38):63-64.

[2] Wang J M,Wang H,Han Q,Jiang C L .J.HubeiUniv.Trad.Chin.Med.(王家滿,王浩,韓瓊,姜從良.湖北中醫藥大學學報),2014,16(4):55-56.

[3] Hao H F.Strait.Pharm.J.(郝紅芬.海峽藥學),2014,26(1):68-70.

[4] Liu R,Liu F L,Luo G P,Li P Y,Yang L Y.NorthwestPharm.J.(劉瑞,劉福利,羅國平,李品穎,楊麗英.西北藥學雜志),2013,28(4):361-365.

[5] Liu Y P,Shi Y H.J.NorthPharm.(劉業萍,史永惠.北方藥學),2009,6(4)：17，41.

[6] Zhang H,Xue H B,Liu Y X,Liang L L.Appl.Chem.Ind.(張暉,薛洪寶,劉亞新，梁麗麗.應用化工),2016,45(1):179-182.

[7] Hong S S,Wang H X,Wang S L.J.Pharm.Res.(洪桑桑,王海翔,王歲樓.藥學研究),2016,35(11):642-645.

[8] Yang X J,Li O L,Chen Z G,Liu C,Lan Y,Zhao S.Chin.J.Anal.Chem.(楊秀娟，李偶連，陳纘光，劉翠，藍悠，趙慎.分析化學)，2008，36(5): 673-677．

[9] Li Y C,Cai Z Y,Wang C,Chen Z G.J.Instrum.Anal.(李永沖，蔡自由，王充，陳纘光．分析測試學報)，2010，29(8): 864-866．

[10] Zhou X，Zhang Y M，Zhu C L，Chen Z G.J.Instrum.Anal.(周勰，張吟眉，朱嫦琳，陳纘光．分析測試學報)，2010，29(9): 966-969．

[11] Cai Z Y，Li Y C，Tong Y L，Chen Z G.J.Instrum.Anal.(蔡自由，李永沖，童艷麗，陳纘光．分析測試學報)，2011，30(4): 453-456．

[12] Chen Z G,Wang L S,Mo J Y.Chem.J.Chin.Univ.(陳纘光，王立世，莫金垣．高等學校化學學報)，2004，25(suppl): 26-27．

[13] Chen Z G，Li Q W，Li O L，Zhou X，Lan Y，Wei Y F，Mo J Y.Talanta，2007，71(5): 1944-1950．

Determination of Ibuprofen Arginine by Contactless Conductivity Detection with Microfluidic Chip

ALAA ALHAKIMI，CHEN Zuan-guang*

(School of Pharmaceutical Sciences,Sun Yat-sen University,Guangzhou 510006,China)

A rapid analytical method was developed for the determination of ibuprofen arginine by contactless conductivity detection with microfluidic chip.Influence parameters on separation and detection such as type and concentration of buffer,additive,separation voltage and injection time were investigated and optimized.Under the optimum conditions,i.e.20 mmol/L Tris-20 mmol/L H3BO3(pH 8.6)as buffer solution,no additive,a separation voltage of 2.0 kV and an injection time of 10.0 s,ibuprofen arginine could be separated and detected within 45.0 s.The results showed that good linearities for ibuprofen and arginine existed in 80.0-1.00×103mg/L,with their correlation coefficients(r)of 0.998 and 0.997,respectively．The limits of detection(S/N=3)for them were 60 mg/L with RSDs of 1.9%and 1.8%，respectively.And their recoveries were in the ranges of 97.9%-103%and 97.3%-102%，respectively.This method was rapid and simple，and could be used for the detection and quality control of non-steroidal arginine ibuprofen anti-inflammatory drugs.

microfluidic chip;contactless conductivity detection;arginine ibuprofen tablets;arginine ibuprofen granules

O657.1；TQ460.72

：A

：1004-4957(2017)09-1129-04

2017-04-09；

：2017-06-11

國家自然科學基金項目(21375152,21675177)；廣東省科技計劃項目(2016B030303002)

*

：陳纘光，博士，教授，研究方向：藥物分析、微流控芯片，Tel:020-39943044，E-mail:chenzg@mail.sysu.edu.cn

10.3969/j.issn.1004-4957.2017.09.013