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色譜技術(hyphenated techniques in chromatography,HTC)是將具有高分離效能的色譜技術與能夠獲得豐富化學結構信息的光譜技術相結合的現代分析技術。目前,隨著臨床藥理學、藥動學、生物藥劑學及治療藥物濃度監測等領域的迅猛發展,各種色譜聯用技術在藥品質量、環境科學、生命科學、法醫學、商業檢驗研究工作中成為最引人矚目的前沿技術之一。色譜技術因其理論的深入研究,技術的日異完善,儀器和組件的不斷更新,使其在分析領域顯示出強大的優勢。色譜聯用技術是將色譜分離裝置與各種檢測裝置通過接口技術連接而成的一種新型的儀器分析技術,色譜聯用技術的產生為藥物分析領域帶來了跨越性發展。色譜分析技術是藥物分析研究的重要組成部分,色譜與光譜聯用是藥物分析經典常用技術,但色譜與質譜、核磁共振等聯用技術則是近代發展起來的新技術。聯用技術可從組分分離技術和檢測分析技術的性能類別不同、連接方法不同分成許多種類。本文在查閱近幾年色譜聯用技術相關文獻的基礎上,梳理氣相色譜、液相色譜、毛細管電泳與質譜、核磁共振譜聯用技術在藥物分析中的最新應用,并歸納了不同類型聯用技術的應用特點。
在藥物分析領域氣相色譜與質譜聯用分析是應用較早的分析技術,其主要特點為具有較高的穩定性,目前主要應用于生物標記以及代謝組學方面[4]。同時氣相色譜與質譜聯合分析具有較高的敏感性,僅使用少量的樣品便可以得到有效的分析結果。通過采用氣相色譜與質譜聯用分析可以有效彌補單一色譜分析技術的不足,能夠對更多的組織成分進行檢測[5]。大量實踐表明,未加藥組和加藥組的氣相色譜與質譜聯合分析結果具有明顯的差異。
該聯用分析技術以二維色譜技術作為基礎,采用互補分析方式,可以充分掌握系統的優缺點,具有明顯的揮發性特征。相比傳統的一維氣相色譜分析技術,該聯用分析技術具有更大的色譜容量和較高的靈敏度,具有更高的結構鑒定能力。但是該聯用分析方式分辨率相對較低,主要用于整體分析階段。
該聯合分析技術應用時間較長,其在那些低揮發性以及熱不穩定性藥物分析中具有明顯的優勢[7]。經過多年的發展,該技術已經被廣泛應用于多種藥物的分析中。并且有些專家學者將液相色譜與質譜聯用分析技術應用于生物制藥領域,研究實踐表明采用該聯用技術能夠得到完整的藥物屬性,最大程度保障分子的密度。
該聯用分析技術主要在生物學指標鑒定中具有明顯的優勢,特別是對代謝產物進行評估時往往具有較好的效果。相比常規的液相色譜與質譜聯用分析技術,該聯用分析技術能夠有效開展分離操作,進而獲得更高靈敏度以及更強特異性的數據[8]。隨著該聯用分析技術的不斷發展,其已經被成功應用于藥物成分的測定,并且可以根據其測定結果對患者給藥進行指導。
該聯用分析技術最早用于生物樣品檢查,隨后被應用到對體內藥物代謝進行檢查。超高效液相色譜技術主要是基于高效液相色譜技術發展起來的一種新型色譜技術,其色譜柱粒徑小于2μm,超高壓系統壓力大于105kPa,其能夠同時開展大批量樣品的檢測,并且在較短的時間內對天然藥物進行分離[9-10]。但是由于體內代謝產物檢查的特殊性,需要在檢查過程中采用高精準度的監測系統來滿足檢測的需求。
該聯用分析技術作為新型藥物分析技術在很大程度上拓展了生物學研究領域,特別是其在藥物代謝產物學以及動力學等方面發揮了重要的作用。該聯用分析技術充分結合了液相色譜的高分離能力以及質譜的高質量分辨能力,能夠有效用于完整蛋白質以及修飾蛋白的肽序列測定、分子量測定以及蛋白質翻譯后的修飾分析。
色譜-核磁共振聯用技術是近些年來出現的一種新型技術形式,在復雜的藥物體系中起到重要的作用,核磁共振能精確分析化合物的結構,在靈敏度測定過程中需要對分析藥物的純度進行掌握,在復雜生物樣品測定階段,按照信號測定要求進行。如果無法達到理想的純度要求,會造成核磁共振信號嚴重重重,達不到理想的分析效果。色譜-核磁共振聯用技術能實現復雜混合物的測定,原有的普通測試形式,會導致磁共振信號不完善,甚至出現進樣量和流動時間不穩定的現象。在整個處理階段,需要在現有儀器檢查基礎上進行,由于問題比較多,可能存在制約性的情況,可以采用核磁共振檢測儀器,高分辨率和微線圈探頭測試效果突出,能解決干擾問題。
毛細管電泳-質譜聯用技術屬于新型聯用技術,其優勢突出,在病癥分析過程中,應用前景比較可觀。毛細管電泳具備電泳和液相色譜的優勢,和液相色譜形式相比,其靈敏度較高,根據擴散轉移和質量轉移要求可知,在靈敏度控制過程中需要對分辨率進行掌握,以樣品和溶劑處理作為基礎,按照質譜靈敏度以及組合要求實施。此外在彌補階段,該技術形式能實現分離,因此廣泛應用到藥物活性分析中。
現代的色譜聯用技術日漸趨向于微量化、自動化、智能化,多種方法聯用技術滿足了藥物實時、快速、在線、高通量分析的需要。當前,色譜聯用技術已從藥物質量的檢測發展到疾病的診斷和治療的應用,其適宜復雜樣本中藥物及相關產物的分析的特點,有望在生命科學、精準醫學的研究發展中展露更多的優勢。