離子色譜法及其在藥物分析中的應用*

吳 燕，米亞嫻

(天津市藥品檢驗所 ，天津 300070)

離子色譜法是美國Small等人在離子交換色譜法的基礎上建立起來的一種離子分離分析液相色譜技術，具有操作簡便、靈敏快速、精密度高、抗干擾能力強、分析結果準確可靠等優(yōu)點。自20世紀70年代中期問世到今天，該項技術已成為檢測無機陰陽離子的最有力的分析手段。近年來，隨著離子色譜本身的技術發(fā)展，離子色譜在藥物分析中又有許多新的進展，在藥物及合成中間體的分析、復雜組分中的某一組分鑒定、藥物離子的價態(tài)及形態(tài)分析等方面都起了很大的作用[1]。

1 離子色譜法基本原理及研究進展

1.1離子色譜法的基本原理[2]離子色譜法按分離模式分3種類型：離子交換色譜法、離子排斥色譜法和離子對色譜法。

離子交換色譜法，分離是基于發(fā)生在流動相和鍵合在基質上的離子交換基團之間的離子交換過程，也包括部分非離子的相互作用，這種分離方式可用于有機和無機陰離子和陽離子的分離。

離子排斥色譜法，分離是基于固定相和被分析物質之間3種不同的作用——Donnan排斥、空間排斥和吸附作用，這種分離方式主要用于弱的有機和無機酸的分離。

離子對色譜法，分離是基于被分析物在分離柱上的吸附作用。分析柱的選擇性主要取決于流動相的組成和濃度，流動相除了加入有機改進劑之外，還需加入離子對試劑，這種分離方式可用于表面活性陰離子和陽離子以及過渡金屬絡合物的分離。

離子色譜的檢測技術有最通用的離子色譜檢測方式——抑制電導，另外還有直接電導、安培、紫外及熒光等檢測方式，也可與ICP(電感耦合等離子體)或ICP-MS(電感耦合等離子體-質譜)或MS(質譜)聯用。

紫外吸收光度法，在195～220nm波長處具有強紫外吸收的淋洗液直接進行紫外吸收，其選擇性和靈敏度都很高，可檢測到μg/L級硝酸根和亞硝酸根等離子。間接紫外檢測用于本身不具有紫外吸收離子的分析，淋洗液具強紫外吸收，檢測信號為負值。

柱后衍生光度法，包括重金屬、堿土金屬、堿金屬、稀有金屬等40余種金屬離子，可用PAR(吡啶偶氮間苯二胺)柱后衍生光度法檢測，方法既靈敏又實用。重金屬和堿土金屬的檢出限達μg/L級。

電化學檢測法，安培法用于選擇性檢測某些能在電極表面發(fā)生氧化還原反應的離子，如亞硝酸根、氰根、硫酸根、鹵素離子等無機離子，以及一些胺類、酚類等易氧化還原的有機離子，亦可用于重金屬離子的檢測。

與元素選擇性檢測器聯用法，將離子色譜的分離優(yōu)勢與元素選擇性檢測方法聯用，可以結合分離及高選擇性和高靈敏度的優(yōu)勢，并可用于某些元素的形態(tài)分析。

1.2離子色譜法的研究進展 離子色譜作為實驗室中常規(guī)分析手段，近年來發(fā)展很快，主要體現在以下幾方面[3]：① 高性能色譜柱的研制和應用。高性能離子色譜柱的發(fā)展方向除了提高離子色譜的效率外，主要還有兩方面的應用，首先為了進一步開發(fā)離子色譜的功能推出了高效能的離子色譜柱，除了常規(guī)離子色譜柱外，還具有陽離子和陰離子交換功能的混合床離子色譜柱及離子交換功能和反相保留機制的多維色譜柱等。其次就是從延長離子色譜柱壽命，擴大可用范圍角度可采用特殊的離子交換材料，高的交聯度使離子色譜可以承受有機溶劑，以增強離子色譜柱的抗有機污染能力。② 電解氫氧根淋洗液發(fā)生器及電解抑制器的引入，使得離子色譜儀能夠用水作為僅有的試劑。③ 采用整體式固定相并用高流速淋洗液洗脫。④ 與新的檢測手段的聯用，如離子色譜通過電解質抑制后進入質譜進行檢測分析等。

2 離子色譜法在藥物分析中的應用

2.1無機和有機陰離子的分析 離子色譜在早期的藥物分析中較多地用于測定痕量陰離子雜質，包括常見及特定的無機陰離子如氟離子、氯離子、溴離子、亞硝酸根、硝酸根、硒酸根、砷酸根、碘離子及碳酸根等，被測樣品包括制劑、原料藥和注射用水等。近年來，隨著免試劑離子色譜的逐步推廣，使離子色譜的背景電導更低、檢測靈敏度更高，而梯度淋洗方式使離子色譜可以一次性包括藥物組成和藥物雜質中大量的無機和有機陰離子同時分離。相關報道見表1。

表1 離子色譜法在陰離子分析中的應用

2.2陽離子和有機胺的分析 離子色譜可以用于測定藥物成分中的陽離子，包括最常用于的堿金屬、堿土金屬和銨離子、過渡金屬。除了測定無機陽離子外，離子色譜是解決藥物中胺類化合物分析的一種理想手段，可以用于測定脂肪胺、芳香胺類化合物。相關報道見表2。

2.3元素的形態(tài)和價態(tài)分析 元素分析中ICP和ICP-MS是十分理想的方法，但原子光譜無法解決元素的形態(tài)和價態(tài)問題，而采用離子色譜就可以對一些特定元素的形態(tài)和價態(tài)進行分離，然后再用ICP和ICP-MS檢測。MS與離子色譜聯用后，得到廣泛應用。

Xie R等[23]采用IC-ICP-MS(離子色譜-電感耦合等離子體-質譜)方法成功地用于人尿中三價砷、五價砷、甲基砷酸、二甲基砷酸等7種無機與有機砷的測定。該方法可用于環(huán)境水資源砷污染程度的監(jiān)測。

Saccani G等[24]建立了IC-MS(離子色譜-質譜)方法測定肌肉組織及臘肉產品中亞硝酸鹽、硝酸鹽及葡萄糖-6-磷酸的含量，可用于監(jiān)測肉質的新鮮程度。

氫化物發(fā)生-原子吸收光譜作為元素特征檢測器與色譜聯用后，也可成功用于元素形態(tài)分析。侯逸眾等[25]采用離子色譜-雙陽極電化學氫化物發(fā)生-原子熒光光譜法分析測定當歸中銻化合物的形態(tài)，該方法實現了Sb(V)、Sb(III)的基線分離，檢出限分別達到5.39和5.42 μg/L。

表2 離子色譜法在陽離子及有機胺分析中的應用

2.4氨基酸的分析 氨基酸分析是近年來離子色譜開拓的新領域，其特點是不采用傳統(tǒng)的柱后或柱前衍生方法，而采用陰離子交換分離、積分脈沖安培檢測，可以快速方便地分離和檢測近20種常見水解氨基酸。

周政華等[26]建立了固相萃取-離子色譜-積分脈沖安培法用于人血清中谷氨酰胺等14種氨基酸的定性定量分析，方法準確靈敏，在腫瘤的早期診斷和臨床治療中具有重要指導意義。

Russell J D等[27]采用陰離子交換高效液相色譜-積分脈沖安培檢測法檢查明膠水解物中的輔氨酸和4-羥基輔氨酸，樣品經過有效的前處理，檢出限可達ng水平?？捎糜趶呐！⒇i和魚等原料中提取得到的明膠的質量控制。

Carda-Broch S等[28]采用膠束液相色譜-積分脈沖安培檢測法測定色胺、酪胺及其母體色氨酸與酪氨酸。方法中流動相為含0.15 mol/L SDS(十二烷基硫酸鈉)和5% 1-丙醇的水溶液，分析時間僅為16 min，該方法專屬性強、樣品前處理簡單，有效地降低了分析成本。

Liang L等[29]建立了陰離子交換高效液相色譜-積分脈沖安培檢測法測定硒代甲基胱氨酸、硒代甲硫氨酸和硒代胱氨酸等硒取代的氨基酸，定量限分別達到0．25、1和20 μg/L。該方法可用于大蒜提取物及二價硒的發(fā)酵無定形產物中硒取代氨基酸的定量分析。

2.5糖類及相關化合物的分析 采用陰離子交換分離脈沖安培檢測可以快速、方便和高靈敏地檢測糖類及含有糖或糖醇結構的化合物，與普通的HPLC示差折光檢測法相比，靈敏度可以提高幾個數量級。

沈國等[30]采用離子色譜-積分脈沖安培檢測法對N-乙酰-D-氨基葡萄糖和D-氨基葡萄糖鹽酸鹽的準確定量進行了研究探索。該方法可靠、無需衍生、分離效果好、靈敏度高，可在15 min內完成定量分析。

Guignard C等[31]將高效陰離子交換色譜-電噴霧質譜法用于碳水化合物的分析，使糖醇、單糖、雙糖和寡糖的同時測定成為可能。

Cai Y等[32]建立陰離子交換高效液相色譜-積分脈沖安培檢測法測定人血清中葡萄糖、核糖、異麥芽糖及麥芽糖的含量。該方法簡便、靈敏、專屬性強。四種成分的檢出限可分別達到0.92、7.50、12.9和10.3 ng/ml。

2.6其他特別化合物的分析 離子色譜法也可以直接用于一些藥物的測定。

曾文芳等[33]采用碳納米管修飾電極安培檢測離子色譜電化學法測定鹽酸麻黃堿的含量，用碳酸鈉和甲醇溶液為淋洗液，直流安培檢測，對鹽酸麻黃堿的分析具有較高的選擇性和靈敏度。

Hanko V P等[34]建立陽離子交換-積分脈沖安培檢測法測定硫酸新霉素及其制劑的含量，方法快速、準確、精密度高，可有效替代當前美國藥典收載的硫酸新霉素生物效價測定法。

Hanko V P等[35]采用陽離子交換-積分脈沖安培檢測法分析妥布霉素及其制劑的有關物質。在實驗中分離鑒定出新霉胺、卡那霉素B等5種雜質，該方法可用于妥布霉素發(fā)酵過程中雜質譜的在線監(jiān)測，并可有效控制其制劑的質量。

馮蕾等[36]采用固相萃取-高效陰離子交換色譜-積分脈沖安培法檢測人體尿液中的異黃蝶呤。蝶呤類化合物水平的改變預示人體的免疫系統(tǒng)受到侵害，異黃蝶呤的分析常采用高效液相色譜-熒光檢測法，測定之前需對樣品進行氧化處理，給待測物的檢測造成一定影響。本方法無需衍生、操作方便、快速、準確，可用于健康人與癌癥病人尿液中異黃蝶呤的測定。

3 展望

離子色譜適合檢測一些能夠溶于水，并有一定的解離度的化合物，特別對不易揮發(fā)、又無紫外吸收的藥物，是比較理想的分析方法。從國內藥物分析領域對離子色譜法的應用不難看出，我國現有的檢測方法中應用離子色譜法的還較少。隨著離子色譜技術的發(fā)展及與新的檢測手段的聯用，離子色譜技術在藥物分析方面的應用會越來越廣泛，成為推動我國藥物分析研究的主要力量。

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