定量分析样品的前处理课件

1、 第四章药物定量分析与分析方法验证1定量分析样品的前处理方法定量分析方法的特点药品质量标准分析方法验证生物样品分析方法的基本要求2第一节 定量分析样品的前处理方法 采用一定的方法,使待测药物或待测元素转化为适宜的状态后,再进行分析测定。分析样品前处理前处理对象1.含卤素元素（F、Cl、Br、I）2.金属元素（Ca、Fe、Hg、Zn、Sn 、Bi)3.含As、P、S等元素4.生物样本3前处理样品分类有机卤素药物1.卤素与脂肪链的碳原子相连-结合不牢固 1.金属离子不直接与碳原子相连,在溶液中可直接离解出金属离子。-含金属有机药物 2.金属离子直接与碳原子以共价键相连.结合状态比较牢固,在溶液中不

2、能直接离解出金属离子。-有机金属药物含金属有机药物2.卤素与芳环相连-结合牢固4 根据卤素或金属在分子中结合牢固程度不同处理方法而异。不经有机破坏的分析方法经有机破坏的分析方法直接测定法经水解后测定法经氧化还原后测定法湿法破坏法干法破坏法氧瓶燃烧法前处理方法5卤素结合于芳环上,由于分子碘的结合较牢固,需在碱性溶液中加还原剂（如锌粉）,加热回流,使碳-碘键断裂,形成无机碘化物后测定。(三)经氧化还原后测定法（1）碱性还原后测定如:泛影酸（卤素原子与芳环相连,化学键牢固） 8+3NaI+2CH3COONa+3Na2ZnO2+3H2O Zn粉NaI+AgNO3 AgI +NaNO3曙红钠为吸附指示剂

3、黄色玫瑰红色9硝酸-高氯酸法1.湿法破坏法 破坏力强,不适于含氮杂环，适用于血、尿、组织等生物样品的破坏，有机金属药物经破坏后，得到的无机金属离子,一般呈高价态。 硝酸-硫酸法 适用于大多数有机物质的破坏，破坏得到的无机金属离子均为高价态。不能用于含碱土金属有机药物的破坏。 有机破坏方法10硫酸-硫酸盐法 本法是往样品中加入浓硫酸作氧化剂，加入硫酸盐提高硫酸的沸点，增强硫酸的氧化破坏能力，且防止硫酸的分解损失。 凯氏定氮法11H2SO4：氧化剂和炭化剂。消解一般在通风橱中进行。 K2SO4：提高H2SO4沸点， 缩短消解时间CuSO4：催化剂，使消解速度加快消解产物：(NH4)2SO4、NH4

4、HSO4121.取样量:含金属元素在10 100g范围内,取样10g；生物样品血10 15ml;尿50ml2.所用仪器凯氏烧瓶3.空白试验4.通风橱中进行 注意事项13 2.干法破坏 适用于含卤素、S、P等有机药物分析的前处理，也用于某些药物中Se及砷盐的检查。 （1）高温炽灼法将有机物置坩埚内,灼烧灰化以达到分解目的。 加无水Na2CO3、硝酸镁、氢氧化钙或ZnO以助灰化。14（2）氧瓶燃烧法 氧瓶燃烧法是将有机药物放入充满氧气的密闭烧瓶中进行燃烧,并将燃烧所产生的欲测物质（气态）吸收于适当吸收液中,然后根据欲测物质的性质,采用适当分析方法进行鉴别、检查或含量测定。15特点： 快速分解有机药

5、物的简单方法。 不需复杂设备,能使有机结合中的待测元素定量地分解成无机离子状态。 适用于含卤素及硫、磷、硒等药物的鉴别、检查和含量测定,特别适用于微量样品的测定。16仪器装置17 容量大小随样品量而定,一般500ml、1000ml。 含氟药物用石英制或聚氯乙烯制的燃烧瓶,因样品燃烧后,产生HF,对玻璃有腐蚀作用,与玻璃中的硼生成氟化硼,BF3在水中不能完全解离,而使测定结果偏低。 硬质玻璃碘瓶18 铂丝下端做成螺旋状,长度约为瓶身的2/3。 铂丝作用： a 固定样品 b 催化使样品分解完全 瓶塞底部熔封一根铂丝19加吸收液通氧燃烧吸收测定取样10-20mg操作20 充氧气要充分 使样品燃烧完全

6、,一般急速通氧气12分钟,燃烧完全时没有黑色炭化物。注意事项吸收完全 一般振摇30,燃烧瓶看不到烟雾。Cl、F白色烟雾 Br棕色 I紫色防爆 样品燃烧时,温度很高,燃烧瓶内压力很大,有爆炸的可能性,必须采取防护措施。 21氟化物、氯化物 氟或氯以离子状态存在,吸收后可直接测定.吸收液的选择22溴化物或碘化物,燃烧后以多种价态存在,吸收后应转化为统一价态再测定.碘化物溴化物23测量含溴药物，可在水-氢氧化钠吸收液中中加入还原剂二氧化硫饱和溶液。测量含碘药物，可在水-氢氧化钠吸收液中中加入溴-醋酸溶液。24问题：如何选择含硫、磷药物的吸收液？25燃烧吸收加溴加甲酸加KI 滴定 实例-碘苯酯的含量测

7、定 淀粉作指示剂 终点：蓝色消失 样品 0.02mol/L Na2S2O3 O2/Pt 燃烧 NaOH-H2O 吸收 Br2-HAc 甲酸 空气 KI 26 将 - 氧化为 O3 2Na + Br2= 2NaBr + 2 2+ 5Br2+ 6H2O = 2HO3 + 10HBr2 溴-醋酸氧化剂： 2+2Na2S203 2HNa +Na2S4034 加KI 滴定 K + O3 3 2 +H2OR- CO2+ H2O + Na + NaO31 燃烧吸收O3 加甲酸：除去过量的溴NaOH27第二节 定量分析方法的特点一、容量分析法（一）容量分析法的特点优点:准确度较高（相对误差不大于0.2%）、精

8、密度好、仪器设备简单、实验成本低、操作简便、快速。缺点：专属性不高。适用性：多用于原料药的含量测定282.滴定度的计算 aA（待测物） + bB（滴定液） cC + dD a b T/M 1m T = ma/bMm：滴定液浓度 (mol/L)M：被测物分子量1.滴定度（T）： 每1ml规定浓度的滴定液相当于被测物质的质量(mg)（二）容量分析法的计算29 3.百分含量的计算（1）直接滴定法W：供试品取样量 设至终点时，消耗滴定液体积为V ml则药物实测质量为VT浓度校正因数30例:司可巴比妥钠的含量测定:取本品0.1g,置250mL碘量瓶中,加水10mL,振摇溶解,精密加溴滴定液(0.05mo

9、l/L)25mL,再加盐酸5mL,密塞,暗处放置15min,加碘化钾试液10mL,摇匀,用硫代硫酸钠(0.1mol/L)滴定,做空白校正.已知:司可巴比妥钠M=260.23;司可巴比妥钠与溴反应的摩尔比为1:1,；供试品的称取量W=0.1022g,硫代硫酸钠(0.1mol/L)浓度校正因子F=1.038;供试品滴定消耗硫代硫酸钠15.73ml；空白试验消耗硫代硫酸钠滴定液23.21ml。计算：溴滴定液（0.05mol/L）的滴定度3132（2）间接滴定法 1）生成物滴定法 药物 + A B 滴定 2）剩余滴定法（回滴法） 药物 + A（定、过量） 剩余的 A + B （回滴）V 空白试验V0滴

10、定剂33（一）紫外可见分光光度法二.光谱分析法2.原理：根据LambertBeer定律 A = ECL E：吸收系数 C:单位浓度 L:液层厚度1.特点： （1）灵敏度高，可达10-4 g/ml10-7 g/ml （2）准确度高，相对误差为2%5% （3）仪器价格较低廉，操作简单，易于普及34摩尔吸收系数（）：指在一定波长下,溶液浓度为1mol/L，厚度为1时的吸收度。百分吸收系数（ ）：指在一定波长下,溶液浓度为1%（W/V），厚度为1的吸收度。.与E关系 强吸收度：=104105 弱吸收度：100 41例：精密称取B12样品25.0mg，用水溶液配成100ml。精密吸取10.00ml，又置

11、100ml容量瓶中，加水至刻度。取此溶液在1cm的吸收池中，于361nm处测定吸光度为0.507，求B12的百分含量？42差示分光光度法双波长分光光度法三波长分光光度法（3）计算分光光度法（4）比色法 特点： 加入显色剂后，按照对照品比较法测定，影响显色因素很多，故需注意平行操作。43(二)荧光分析法 原理：物质在受到激发光（ex）照射后产生了较长波长的荧光（em）。溶液的荧光强度和溶液的吸光程度、溶液中荧光物质的荧光效率等因素有关。44(2)特点灵敏度高,可达10-10g/ml10-12g/ml.多在低浓度进行.应用范围窄.取样少,方法快速.45(3)含量测定： 对照品比较法46 说明a.

12、药物本身无荧光：加衍生试剂（荧胺、邻苯二甲醛（OPA）丹酰氯）,使成荧光物质后测定。b.荧光测定影响因素多：溶剂、pH值、散射光、荧光物质浓度故做空白试验，不易测得绝对荧光强度。47高效液相色谱法基本原理1.定义：三、色谱分析法（一）高效液相色谱法2.液相色谱分离原理 根据各组分在固定相及流动相中的吸附能力、分配系数、离子交换作用或分子尺寸大小的差异进行分离。 色谱分离实质是样品分子与溶剂以及固定相分子间的作用。483.基本术语保留时间和调整保留时间tR保留时间tR： 从进样开始到某组分色谱峰顶（浓度极大点）的时间，即组分在色谱柱中的停留时间或组分流经色谱柱所需要的时间。 死时间t0或tm：

13、分配系数为零的组分的保留时间，即组分在流动相中的停留时间或流动相流经色谱柱所需要的时间（又称流动相保留时间）。 49保留因子 是溶质在固定相中的分子数与流动相中的分子数的比率。分离度R分离因子 又称选择性。 = 2/ 150理论塔板数 经典的色谱理论将色谱分离过程看作一系列相继的平衡过程，每一平衡过程称之为一个理论塔板，即把色谱柱假象成由许多板组成，在每一板上，成分在两相间建立一次平衡。51峰不对称性T 峰不对称性在药典中称拖尾因子T。拖尾：某些分子与固定相分子由于氢键等分子间作用力而强烈保留，这些分子将落后于主峰，成为谱峰尾部。前伸：由于某些分子因固定相对其较少保留而移向主峰带之前。52高效

14、液相色谱仪由 高压输液系统、进样系统、分离系统、检测系统、记录系统 等五大部分组成。4.组成53流动相真空脱气机四元泵自动进样器紫外检测器荧光检测器蒸发光散射检测器54自动进样器55四元泵56色谱柱填充剂常用：十八烷基硅烷键合硅胶57（2）进样装置 1）隔膜进样（高分子有机硅胶垫进样室） HPLC系统压力太大，必须停泵进样（早期） 2）阀进样：不必停泵，六通阀（3）色谱柱：直径46mm,柱长1030cm 柱效评价：色谱系统适应性试验 柱再生：维护、保养、柱子的冲洗（1）泵：恒压泵：流量精度不稳；恒流泵：常用581）紫外检测器（UV）：适于吸收紫外光的物质（4）检测器可变波长紫外检测器：采用氘灯

15、做光源，波长在190600nm范围内可连续调节。59二极管阵列紫外检测器(DAD)： 用阵列二极管同时测定各种波长的光强度。采用计算机快速扫描采集数据，可得三维的色谱-光谱图象。所得信息为吸收随时间和波长变化的三维图或轮廓图，从轮廓图可以容易地选择测定各个分析物的最佳波长。602）荧光检测器（FL）：只能分析自身发光的物质，灵敏度高3）示差折光检测器(RI)：利用折光率的差别，灵敏度低，温度要求严格4）电化学检测器（ECD）：主要用于离子色谱。61原理：色谱柱后流出物被高速载气（N2）喷成雾状液滴，在受温度控制的漂移管中，流动相不断挥发，溶质形成不挥发的微小颗粒，被载气携带通过检测系统。通过测

16、定散射光的强度来确定溶质的浓度。优点：消除了溶剂的干扰和因温度变化引起的基线漂移，尤其适用于梯度洗脱。5）蒸发光散射检测器（ELSD）：用于在挥发性流动相中测定非挥发性成分。626.高效液相色谱的固定相和流动相 高效液相色谱固定相以承受高压能力来分类，可分为刚性固体和硬胶两大类。1.刚性固体: 以二氧化硅为基质,可承受7.01081.0109Pa的高压，可制成直径、形状、孔隙度不同的颗粒。如果在二氧化硅表面键合各种官能团，可扩大应用范围，它是目前最广泛使用的一种固定相。 固定相63硅胶填料：硅胶为基质的填料HPLC中用的最为普遍.优点： 1.机械强度好，可以填充成稳定、高效的填充床，在长期高压

17、操作下不变形，柱寿命长。 2.比其它材料的柱有更高的柱效。缺点： 1.高PH值下会溶解， PH8时会溶解崩床。 2.表面酸性64键合硅胶：许多键合相填料是由下述反应制备的单体结构。SiOH+ Cl-Si（CH3）2RSiOSi （CH3）2R正-十八硅烷键合相制成的色谱柱（ODS，C18）庚烷键合相制成的色谱柱（C8）氰丙基二甲基硅烷键合相制成的色谱柱称为氰基柱丙氨基硅烷键合相制成的色谱柱称为氨基柱65 硅胶基质键合相的稳定性与硅胶和键合相类型、流动相PH、缓冲盐及有机溶剂性质有关。温度的增高、 PH值的降低、流动相中含水量的提高会使硅胶上的Si-O- Si键水解，因而使键合相流失。优点：柱效

18、高缺点：对流动相PH值范围及组成有一定限制（通常为PH=28）。662.硬胶主要用于离子交换和尺寸排阻色谱中，它由聚苯乙烯与二乙烯苯基交联而成。可承受压力上限为3.5108Pa。固定相按孔隙深度分类，可分为表面多孔型和全多孔型固定相。67流动相 （1）溶剂对于待测样品，必须具有合适的极性和良好的选择性。（2）溶剂与检测器匹配。 高效液相色谱中流动相是液体，它对组分有亲合力，并参与固定相对组分的竞争，因此，正确选择流动相直接影响组分的分离度。 对流动相溶剂的要求：68（3）高纯度 不纯的溶剂会引起基线不稳，或产生“伪峰”。（5）低粘度（粘度适中） 若使用高粘度溶剂，势必增高压力，不利于分离。常用

19、的低粘度溶剂有丙酮、甲醇和乙腈等；但粘度过低的溶剂也不宜采用，例如戊烷和乙醚等，它们容易在色谱柱或检测器内形成气泡，影响分离。（4）化学稳定性好697.分类根据分离机制不同，液相色谱可分为：液固吸附色谱分配色谱化合键合色谱离子交换色谱分子排阻色谱等类型。70以峰高或峰面积定量1.峰面积的测量2.定量校正因子 3.定量方法8.高效液相的定量方法71定量校正因子1.两种表示方法绝对校正因子相对校正因子 相同量的同种物质对不同检测器响应不同；相同量的不同种物质对同一检测器响应不同。不可以直接用m（或C ） A定量。72绝对校正因子（与组分性质、仪器灵敏度有关）进入检测器的物质的量或质量73-相对校正

20、因子与操作条件无关742相对校正因子的测定3.注意事项：相对校正因子与待测物、基准物和检测器类型有关，与操作条件（进样量）无关过程：精称i纯品基准物s混匀进样测751.系统适用性试验色谱柱的理论板数（n） 在选定条件下，注入供试品溶液或所规定的内标物，记录色谱图，按下式计算。定量方法76 分离度（R）R应大于1.5讨论：77 拖尾因子重复性 取各品种项下的对照溶液,连续进样5次,除另有规定外,其峰面积测定值的相对标准差应2.0%。782.测定法（1）内标法加校正因子：方法：按规定配置对照品溶液CR 、内标物质溶液Cs ，注入色谱仪，记录色谱图。测定对照品的峰面积AR和内标物质的峰面积As，计算

21、校正因子。 取含有内标物质的供试品溶液，注入色谱仪，记录色谱图。测定供试品中待测组分和内标物质的峰面积（或峰高），按下式计含量。79对照液（R）： AR CR 峰面积 含量内标液（S）： AS CS供试液（X）： AX CXf= AS/CSAR /CRf= AS / CSAx /CxCx=f AxAS / CS80a内标物须为原样品中不含组分b内标物与待测物保留时间应接近且R1.5c内标物为高纯度标准物质，或含量已知物质对内标物要求：81内标法优点：进样量不超量时，重复性及操作条件对结果无影响只需待测组分和内标物出峰，与其他组分是否出峰无关 适合测定微量组分内标法缺点： 制样要求高；找合适内标

22、物困难；82（2）外标法方法：按要求配置对照品溶液CR和供试品溶液，CX分别进样，供试品记录色谱图。测定对照品的峰面积AR和供试品的峰面积AX（或峰高）。前提：截距为0，对照品浓度与待测组分浓度接近83对照液（R）： AR CR 供试液（X）： AX CXCX CRAX ARCXCR AXAR要求：进样量准确、操作条件稳定841）不需要校正因子，不需要所有组分出峰。 2）结果受进样量、进样重复性和操作条件影响大每次进样量应一致，否则产生误差。外标法特点：85目的： 证明所采用的分析方法适合于相应的检测要求 效能指标： 评价分析方法的尺度 效能指标包括: 精密度, 准确度, 检测限,定量限,选择

23、性,线性与范围, 耐用性 第三节 药品质量标准分析方法验证86 指用该方法测定的结果与真实值接近的程度，表示分析方法测量的正确性。一般以回收率表示。准确度 (accuracy)（一）含量测定方法的准确度 1.原料药：可用已知纯度对照品或供试品进行测定；或与已知准确度的另一方法测定的结果进行比较872.制剂：考察其他组分和辅料对回收率的影响用含已知量被测物的制剂各组分混合物（包括制剂辅料）进行测定，回收率计算同原料药向制剂中加入已知量的被测物进行测定与已知准确度的另一方法测定的结果进行比较88例：取士的宁2.5mg，精密称定加入到供试品中，按供试品溶液制备项下方法提取、测定，计算回收率。（在已知

24、含量的样品中加入精密称定的对照品).89数据要求：测定高、中、低三个浓度，n=3, 共9个数据来评价回收率；用UV和HPLC法时，一般回收率可达98%102%；容量法可达99.7%100.3%90 在规定的测试条件下,同一个均匀样品经多次测定所得结果彼此符合程度。精密度（一）精密度表示方法 1.偏差(deviation ,d) ；d =测得值-平均值=Xi-X相对偏差（RD）d / X 100912.标准偏差（standard deviation, SD或S）3.相对标准偏差(relative standard deviation, RSD)92容量分析、重量分析法 0.2% 紫外、原子吸收分

25、析法 1%HPLC、GC分析法 2%TLC分析法 2%精密度试验结果的RSD允许数值:93方法的精密度以三种形式表达. 1 重现性： 指在不同实验室由不同分析者测定结果的精密度. (药典分析方法的建立）2 中间精密度： 指同一实验室,不同的时间由不同分析者或使用不同的仪器进行测定的结果的精密度3 重复性： 在相同条件,由一个分析者测定所得结果的精密度.94精密度可分为1.批内精密度（日内）：是同一次测得的精密度，考察方法在短时期内的变异情况。2.批间精密度（日间）：是不同时间、不同批次测得的精密度。考察分析方法在不同时间的变异情况。95 指在其他成分(如杂质、降解产物、辅料等)可能存在下，采用

26、的方法能准确测定出被测物的特性。 鉴别、杂质检查、含量测定方法，均应考察其专属性。专属性 96 是指试样中被测物能被检测出的最低浓度或量，是限度检验指标。它无需测定，只要指出高于或低于该规定的浓度或量即可。检测限 (limit of detection, LOD) 1.目视法：用含已知浓度被测物的试样进行分析，目视确定能被可靠地检测出的被测物的最低浓度或量，常用于显色鉴别法，TLC法； 2.信噪比法：当用GC和HPLC法时，一般以S/N2或3时的相应浓度来确定检测限。97 指样品中被测物能被定量测定的最低量。是在保证一定可靠性（应具有一定的准确度和精密度）前提下，分析方法能够测定出的样品中药物

27、的最低浓度。确定方法: 1 仪器分析： S/N=10 2 目视法：定量限(limit of quantitation ,LOQ)98 指利用一种方法取得精密度和准确度均符合要求的试验结果,而且成线性的供试物浓度的变化范围。 线性回归方程的相关系数（r）越接近1，表明线性越好 可用一贮备液经精密稀释，或分别精密称样，制备一系列（至少5份）供试液进行测定，以响应值对浓度作图，建立回归方程，求出r如UV：制备一个标准系列，浓度点n =5 A=0.3-0.7 建立回归方程C = aA + b r 0.999999 是指达到一定精密度、准确度和线性，测试方法适用的高低限度或量的区间。原料药和制剂含量测定

28、：应为测试浓度的80%120%制剂含量均匀度检查：应为测试浓度的70%- 130%。 溶出度或释放度中的溶出量测定：应为限度的20%。 范围100 目的： 为常规检验提供依据。 是指在测定条件有小的变动时，测定结果不受影响的承受程度。耐用性 (robusness典型的变动因素有：被测溶液的稳定性、样品提取次数、时间等。HPLC变动因素有：流动相组成与pH，色谱柱，柱温，流速等。GC变动因素有：色谱柱，固定相，担体、柱温、进样口和检测器温度等。 101分析方法效能指标的具体应用：1.用于鉴别试验：只要求专属性、耐用性2.用于原料药中杂质测定和制剂中降解产物测定的方法： 用于定量：除检测限不要求外

29、，其余指标均要求。 限度检查：只要求检测限、专属性、耐用性3. 原料、制剂的含量测定及溶出度测定：不要求检测限和定量限，其余均要求。102 第四节 生物样品分析方法的基本要求 一、常用样品的种类、采集和贮藏 二、生物样品分析前处理技术 三、定量分析方法验证 103一、常用样品的种类、采集和贮藏（一）血液测定药物浓度指测定血浆或血清中的药物浓度采集制备血浆或血清贮藏：短期4、长期-20 （二）唾液采集：自然分泌贮藏： 4以下104（三）尿液 用于药物剂量回收研究，尿清除率、生物利用度等的研究采集：自然排尿，时间尿，一定时间内排泄的尿液全部储存起来，记录体积105二、生物样品分析前处理技术存在形式多样：游离型药物、与蛋白质结合型药物、代谢物、葡萄糖醛酸苷、硫酸酯缀合物等成分复杂：蛋白质、糖、脂肪、尿素、 Na+、K+、X-等106（一）去除蛋白质 目的:释放结合型药物减少提取过程中乳化保护仪器、提高灵敏度方法:加入与水混溶的有机溶剂-使蛋